先进制造加工技术

前言

第1章切削加工刀具的发展及其刃磨1

1.1切削加工刀具的发展1

1.2典型切削加工刀具的刃磨13

1.3刀具刃磨机的发展历程15

1.4数控工具磨床的发展现状19

第2章难加工材料切削加工技术29

2.1难加工材料切削加工技术的概述29

2.2加热切削技术35

2.3振动切削技术38

2.4低温切削技术41

2.5带磁切削技术43

2.6难加工材料的其他切削技术44

第3章超声加工技术的发展及应用46

3.1超声及超声加工技术46

3.2超声加工理论47

3.3超声材料去除49

3.4超声焊接57

3.5超声光整加工58

3.6超声复合加工59

3.7其他超声加工65

第4章激光增减材加工的发展及应用67

4.1激光加工技术概述67

4.2激光去除材料加工71

4.3激光焊接技术88

4.4激光表面改性技术98

4.5其他激光加工技术120

第5章金属材料的3D打印技术131

5.13D打印技术概述131

5.2金属材料的主要3D打印技术143

5.33D打印成形件基体组织缺陷原理174

5.4金属材料3D打印技术的应用及当前

面临的挑战184

第6章机床技术的发展及应用187

6.1先进制造装备技术187

6.2高速切削加工技术190

6.3高速机床关键技术和应用193

6.4超精密机床发展概况和关键技术199

6.5机床数控技术202

6.6数控机床产品智能化217

第7章并联机构及机床的设计与应用221

7.1并联机构研究现状和发展趋势221

7.2并联机构自由度分析222

7.3并联机构性能评价指标224

7.4并联机构的运动学分析228

7.5并联机构的动力学分析231

7.6并联机构的应用235

第8章智能制造256

8.1智能制造概述256

8.2智能制造的内涵265

8.3智能制造的关键技术270

8.4智能制造的应用275

参考文献282

第1章切削加エ刀具的发展及其刃磨

切削加工是指用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)把坯料或工件上多余的材料切除成为切屑，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。在切削加工过程中，刀具对材料加工质量具有显著影响，因此，本章将对切削加工刀具的发展及其刃磨做简要介绍。

1.1切削加工刀具的发展

刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。我国早在公元前28~前20世纪，就已出现黄铜锥和纯铜的锥、钻、刀等铜质刀具。在战国后期(公元前3世纪)，便掌握了渗碳技术，并开始制造铁质刀具。当时的钻和锯，与现代的扁钻和锯已有此相似。

刀具的快速发展是在18世纪后期，伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年，法国的勒内首先制出了铣刀。1792年，英国的莫兹利制出丝锥。而有关麻花钻发明的最早的文献记载是在1822年，但直到1864年麻花钻才作为商品生产。那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的，许用切削速度约为5m/min。1868年，英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年，美国的泰勒和怀特发明了高速工具钢。1923年，德国的施勒特尔发明了硬质合金。随着刀具材料的发展，切削刀具也不断更新换代，以提高切削加工质量。

目前，切削加工刀具的发展主要体现在刀具材料更新、刀具涂层制备、刀具专用化设计三个方面。

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适读人群 ：机械类专业本科生、研究生

本书围绕先进制造加工技术的主题,系统地介绍了当前制造领域中先进制造加工技术的基本内容、关键技术和发展现状,旨在使学生在掌握先进制造加工技术理念与方法的同时,了解国内外先进制造前沿技术,开阔视野。

本书围绕先进制造加工技术的主题, 系统地介绍了当前制造领域中先进制造加工技术的基本内容、关键技术和发展现状, 旨在使学生在掌握先进制造加工技术理念与方法的同时, 了解国内外先进制造前沿技术, 开阔视野。全书共8章, 内容包括: 切削加工刀具的发展及其刃磨、难加工材料切削加工技术、超声加工技术的发展及应用、激光增减材加工的发展及应用、金属材料的3D打印技术、机床技术的发展及应用、并联机构及机床的设计与应用、智能制造。书中所述内容体现了先进制造加工技术的发展趋势。