●《21世紀優選制造技術叢書》序
前言
第1章緒論1
1.1硬態切削的定義1
1.2硬態切削技術的優越性2
1.3硬態切削技術的研究現狀3
1.3.1優選刀具材料及塗層技術3
1.3.2硬態切削機理5
1.3.3硬態切削表面完整性6
1.3.4MQL/CMQL切削技術及內冷式刀具10
1.3.5自由曲面數控程序編制與加工仿真11
1.4本章小結12
第2章模具鋼硬態銑削理論基礎13
2.1H13模具鋼硬態銑削鋸齒狀切屑13
2.1.1鋸齒狀切屑形貌13
2.1.2切屑形態轉變16
2.1.3鋸齒狀切屑的幾何特征17
2.2H13模具鋼硬態銑削仿真分析19
2.3鋸齒狀切屑的形成機理26
2.4切屑顯微組織演變及力學性能29
2.4.1切屑白層的形成機制29
2.4.2切屑白層的尺寸預測32
2.4.3切屑力學性能分析38
2.5干式切削條件下的刀具磨損和破損40
2.5.1刀具磨損和破損形態40
2.5.2刀具磨損和破損機理43
2.6本章小結47
第3章硬態銑削三維表面形貌建模及加工表面缺陷分析49
3.1球頭銑刀銑削平面時的運動模型49
3.1.1銑削運動變換坐標繫統建立49
3.1.2刀具坐標繫和刀具旋轉坐標繫下的切削刃方程50
3.1.3機床主軸坐標繫下的切削刃方程52
3.1.4機床主軸坐標繫原點在工件坐標繫下的坐標53
3.1.5機床主軸坐標繫到工件坐標繫的轉換矩陣求解53
3.1.6刀具相對於工件的運動軌跡56
3.2球頭銑削三維表面形貌建模57
3.2.1工件模型的建立57
3.2.2三維表面形貌的形成及三維表面輪廓的算術平均偏差58
3.3球頭銑刀三維表面形貌分析61
3.3.1方案設計61
3.3.2三維表面形貌分析64
3.4基於遺傳算法的多目標切削參數優化82
3.4.1目標函數的建立83
3.4.2目標函數的可靠性驗證87
3.4.3多目標優化88
3.4.4優化結果及討論89
3.5加工表面缺陷分析91
3.5.1P20模具鋼的五軸銑削實驗91
3.5.2加工表面缺陷形貌和化學成分92
3.5.3加工表面缺陷形成機理94
3.5.4加工表面缺陷與切屑背面表面形貌的關繫96
3.6本章小結98
第4章切削亞表層顯微組織及性能分析99
4.1切削亞表層顯微組織99
4.1.1切削參數對顯微組織的影響99
4.1.2刀具磨損對顯微組織的影響104
4.2切削亞表層材料的力學性能109
4.2.1測量儀器及測量方法110
4.2.2結果及分析112
4.3切削亞表層材料的電化學特性122
4.3.1電化學試樣制備122
4.3.2電化學實驗設計125
4.3.3亞表層顯微組織對試樣電化學特性的影響126
4.4白層電化學法檢測130
4.4.1EDM試樣及原始試樣制備131
4.4.2電化學阻抗的測量與解析131
4.4.3動電位極化曲線的測量與解析134
4.4.4試樣表面觀測138
4.5本章小結139
第5章外置式MQL/CMQL流場特性及切削力分析141
5.1MQL條件下的油滴覆蓋率及尺寸分布141
5.1.1油-氣混合物制備及油滴采集、分析方法141
5.1.2噴射距離對油滴覆蓋率的影響147
5.1.3空氣流量對油滴尺寸分布的影響149
5.1.4微小油滴踫撞破裂特性分析152
5.2CMQL流體動力學特性分析155
5.2.1流體動力學特性仿真模型155
5.2.2流體動力學特性仿真模型驗證160
5.2.3CMQL霧化參數優化163
5.3CMQL參數對切削力的影響168
5.3.1實驗設計168
5.3.2刀具-切屑摩擦繫數170
5.3.3噴射參數對切削力的影響172
5.4本章小結175
第6章內冷式銑刀流體動力學特性分析及切削性能評價177
6.1內冷式銑刀結構設計177
6.2內冷式銑刀流體動力學特性分析178
6.2.1流體區域分析模型及仿真方案設計178
6.2.2內冷式銑刀下遊流場特性仿真分析179
6.2.3內冷孔結構對油滴尺寸的影響182
6.3內冷式銑刀切削性能評價183
6.3.1刀具內冷孔結構對切屑形態的影響184
6.3.2刀具內冷孔結構對切削力的影響185
6.3.3刀具內冷孔結構對刀具磨損及刀具壽命的影響187
6.4本章小結190
第7章大型模具復雜表面數控加工編程及加工仿真實例191
7.1保險杠凹模加工工藝規劃191
7.1.1保險杠凹模簡介191
7.1.2模具結構分析192
7.1.3數控機床結構及技術參數193
7.1.4銑削加工工藝規劃194
7.2模具型腔面數控加工編程196
7.2.1模具粗加工198
7.2.2模具半精加工201
7.2.3模具精加工203
7.3數控編程的後處理204
7.3.1數控編程的後處理原理204
7.3.2基於SIMENSNX9.0的後處理器構建206
7.3.3刀位數據轉換G代碼208
7.4基於VERICUT軟件的數控加工仿真209
7.4.1基於VERICUT軟件的數控加工仿真流程209
7.4.2虛擬機床和刀具庫的建立210
7.4.3模具型腔的數控銑削加工仿真213
7.5本章小結214
參考文獻216
附錄縮略語對照表222

本書結合作者多年來從事模具鋼硬態切削機理及相關技術研究的成果撰寫而成。在全面分析模具鋼硬態切削理論與技術的基礎上，著重論述了模具鋼硬態切削理論基礎、硬態銑削三維表面形貌及缺陷、切削表面層顯微組織及力學性能、低溫MQL輔助切削技術、內冷式刀具切削性能、大型模具復雜表面NC程序編制及加工仿真等。本書兼顧理論與應用兩方面，著眼於近期新的研究內容和發展動態，即有理論分析，又結合實際應用，集中反映了國內外有關模具鋼硬態切削理論與技術的近期新研究成果。