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目录1

第一篇　刀具设计原理1

第一章　造型原理1

§1-1　切削运动学的基本概念1

§1-2　运动方程式3

§1-3　工件表面的形态6

一、工件表面的方程6

二、工件表面的法线矢量10

§1-4　相对运动速度14

一、运动学的基本原理14

二、刚体（点）的运动速度16

三、两动标的相对运动速度17

四、法线的运动20

§1-5　造型条件21

一、第一造型条件——相切接触条件21

二、第二造型条件——互不干涉条件24

一、过切界限点26

§1-6　造型时的两类界限点26

二、造型界限点29

§1-7　切削刃的形成32

一、原始刀具面任意截面的截形33

二、原始刀具面与螺旋面的交线36

三、原始刀具而与圆锥面的交线38

四、用截面法求刀具刃形43

§1-8　刃形曲线的拟合43

一、线性拟合44

二、圆弧拟合47

三、均匀近似原理61

§1-9　切削图形与刃形设计63

一、切削图形（切削方式）的选择68

二、刃形设计73

§1-10　应用实例：齿条刀的造型73

一、已知工件齿形求齿条刀的齿形74

二、已知齿条刀齿形求它所加工的工件齿形77

三、齿条刀加工的过渡曲线78

四、齿条刀加工的两类界限点82

第二章 刀具切削参数的选择与计算92

§2-1　定义切削角度的基本参数92

一、反映结构特征的主要参数92

二、反映运动特征的主要参数93

三、三个坐标面93

四、一些辅助参数93

§2-2　刀具切削角度的定义95

一、刀刃每一点的切削性能95

二、切削角度的矢量定义96

§2-3　刀具角度的换算98

一、角度换算的基本公式98

二、应用实例102

§2-4　切削加工时的切削角度112

一、动态切削角度的定义及计算112

二、应用实例115

§2-5　刀具切削参数选择的一般原则118

一、前角γθ119

§2-6　刀具切削角度的选择119

二、后角αθ121

三、主偏角Kγ123

四、副偏角K′γ126

五、斜角（刃倾角）λs126

§2-7 主截面内刃口形状的选择129

一、锐刃129

二、倒棱刃129

五、圆刃130

四、白刃130

三、消振棱刃130

§2-8　前刀面形状及断屑槽形131

一、断屑型131

二、卷屑型133

三、流屑型133

四、精整型133

§2-9　基面内刀尖的形状133

一、尖头133

一、如何提高生产率134

§2-10　切削参数的组合应用134

二、圆头（圆弧过渡刃）134

四、具有修光刃134

三、直线过渡刃134

二、如何提高刀具耐用度和使用寿命138

三、关于减小振动的问题139

四、提高工件表面光洁度的问题140

五、如何消除积屑瘤的影响143

六、切屑的控制问题144

七、如何加工特种材料149

第三章　刀具设计的其它问题153

§3-1　刀具材料的选择153

一、对刀具切削部分材料的基本要求153

二、刀具材料的种类及特征154

三、刀具材料的选用原则157

§3-2　结构设计原则158

二、可转位车刀的优越性164

一、什么是刀片可转位车刀164

§4-1　刀片可转位车刀的特点164

第四章　可转位车刀的设计与计算164

第二篇　刀具的设计与计算164

§4-2　刀片的选择165

一、刀片外形的选择165

二、刀片厚度S的确定168

三、刀尖圆弧半径r的确定168

四、断屑槽的型式及选用169

五、刀片代号170

§4-3　切削角度的计算173

一、切削角度的形成原理174

二、切削角度的相互关系174

§4-4　结构设计179

一、螺钉偏心销式179

二、扛销式180

三、曲柄杠杆式181

四、楔块式185

六、结构设计特点187

五、上压式187

§4-5　转位车刀的品种及代号189

§4-6　设计程序与实例193

第五章　成形车刀的设计与计算197

§5-1　成形车刀的分类及特点197

一、分类197

二、特点198

§5-2　成形车刀的切削角度198

二、刃形的计算202

§5-3　刃形的计算202

一、造型原理202

§5-4　成形车刀的结构设计210

§5-5　成形车刀的公差，技术条件及样板213

一、技术条件及公差213

二、成形车刀的样板215

§5-6　各类径向进给成形车刀的设计计算特点与实例216

一、普通成形车刀216

二、带刃倾角的成形车刀219

三、水平斜装的成形车刀221

四、垂直斜装的成形车刀229

五、螺旋后刀面成形车刀233

§5-7　切向进给成形车刀237

一、切线成形车刀的工作原理237

二、切线成形车刀的特点237

三、切线成形车刀的设计实例241

§6-2　端铣刀的切削角度245

§6-1　可转位端铣刀的特点245

第六章　可转位端铣刀的设计与计算245

§6-3　可转位端铣刀的刀片249

§6-4　端铣刀的结构设计251

一、主要结构形式251

二、尺寸系列253

三、主要结构元件尺寸的计算254

§6-5　可转位端铣刀设计计算程序256

§7-1　造型原理265

第七章　成形铣刀的设计与计算265

§7-2　铲齿成形铣刀的侧后角269

§7-3　铲齿成形铣刀刃形的计算273

一、前刀面刃形274

二、轴向截面刃形275

§7-4　设计计算程序与实例277

§7-5　成形铣刀铲磨用砂轮截形的计算293

一、已知参数293

二、砂轮截形的计算原理294

三、砂轮截形的计算程序295

§7-6　渐开线齿轮铣刀的设计与计算297

一、齿轮铣刀渐开线齿形的计算298

二、铣刀齿顶设计299

三、齿轮铣刀的设计计算程序306

四、设计计算例306

§8-1　盘状刀具的造型原理318

一、计算盘状刀具刃形的通用程序318

第八章　加工螺旋面的刀具刃形的计算318

二、根据工件端面截形参数求刀具刃形322

§8-2　指状刀具及刨刀的造型特点327

一、指状刀具327

二、螺旋面刨刀328

§8-3　刀具刃形的计算330

§8-4　造型方程的分析331

一、当｜n2｜＞｜n1｜时332

二、当｜n2｜＜｜n1｜时333

三、当｜n2｜＝｜n1｜时334

§8-5　安装参数的选择335

一、中心距和轴交角选择的一般原则335

二、工件为凹型螺旋面时、安装参数的选择特点336

三、根据刀具耐用度要求选择安装参数340

四、几种特殊情况342

§8-6　干涉现象及检验344

§8-7　刀具刃形设计348

一、盘状刀具加工的工件349

§8-8 已知刀具刃形求所加工的工件形状349

二、指状刀具加工的工件351

§8-9　计算程序与实例353

一、加工阿基米德蜗杆的盘状刀具刃形的计算353

二、加工渐开线斜齿轮及蜗杆的刀具刃形计算364

三、加工摆线螺旋泵的刨刀刃形的计算376

第九章　拉力设计与计算379

§9-1　概述379

一、拉削特点379

二、拉刀的结构及各部分的作用380

三、拉刀切削部分的主要参数381

§9-2　粗切齿的设计原则382

一、拉削余量的确定382

二、齿升量af383

三、齿距Pxo384

四、容屑槽设计384

六、分屑槽387

五、切削角度387

七、拉床动力及拉刀强度校验390

§9-3 精切齿的设计原则392

一、精切余量Az392

二、齿升量cfz392

三、齿数Zz392

五、分屑槽393

六、精切齿的切削角度393

四、齿距及容屑槽参数393

§9-4 校准齿的设计原则394

一、校准齿齿数Zg394

二、齿距Pxog394

三、切割参数394

四、拉刀刀齿横截面尺寸的排列原则395

§9-5 其它部分设计396

一、柄部的型式及尺寸396

二、前导部分396

四、后导部分397

五、拉刀两端的中心孔397

三、颈部及引导锥部397

六、拉刀的总长398

七、压光齿的设计398

§9-6 拉刀设计计算程序与实例399

§9-7　花键拉刀的设计特点434

一、花键拉刀的形式434

二、花键齿的设计特点435

三、倒角齿的设计特点437

四、复合花键拉刀的圆孔齿设计特点439

五、前导部分和后导部分440

六、花键拉刀的设计计算程序与实例440

§9-8　渐开线花键拉刀456

一、设计渐开线拉刀的原始数据456

二、拉刀形式456

三、拉削力456

五、齿形设计457

六、前导部分设计457

四、齿升量457

七、减少渐开线齿形摩擦的措施462

第十章　滚刀的设计与计算475

§10-1　滚刀的造型原理475

一、按平面啮合原理计算滚刀齿形475

二、按奥利弗原理计算滚刀齿形478

三、按螺旋齿轮啮合原理计算滚刀齿形485

四、按空间齿形法线法计算滚刀齿形497

五、滚刀切削刃的方程504

六、滚切的两类界限点510

七、计算参数的确定514

八、滚刀齿形的设计计算程序522

§10-2　滚刀结构参数设计原则537

一、外径d？o＝2r？o537

二、滚刀长度Lo537

三、滚刀容屑槽及圆周齿数ZK541

四、滚刀切削角度541

五、滚刀节圆直径do＝2ro543

六、滚刀的主要技术条件544

一、渐开线齿轮滚刀的基本蜗杆550

§10-3 直槽正前角渐开线齿轮滚刀的设计550

二、直槽正前角阿基米德滚刀的齿形563

§10-4 矩形齿花键轴滚刀齿形的计算576

一、齿形计算特点576

二、螺旋齿花键轴滚刀轴向齿形的计算577

三、直齿矩形花键轴滚刀齿形的计算580

§10-5 摆线针轮滚刀齿形的计算605

一、摆线轮的齿形605

二、滚刀齿形的计算607

§10-6 钟表齿轮滚刀齿形的计算619

一、钟表齿形及其参数619

二、钟表齿轮滚刀齿形的计算特点621

三、钟表齿轮滚刀的结构尺寸与技术要求622

四、计算例622

§11-1　插齿刀的造型原理641

一、插齿时的造型方程式641

第十一章 插齿刀的设计与计算641

二、插齿时的造型线及插齿刀齿形方程644

§11-2　插齿时的过渡曲线与过切647

一、已知插齿刀的齿形求它所加工的工件齿形647

二、插齿时的过渡曲线648

§11-3　插齿时安装参数的确定653

§11-4　插齿刀的切削角度及原始截面656

一、切削角度656

二、插齿刀的原始截面657

一、矩形齿花键轴插齿刀的设计661

§11-5　插齿刀的设计计算程序与实例661

二、矩形齿花键孔插齿刀的设计668

三、摆线针轮插齿刀齿形的计算674

附录680

附表1 特殊函数值680

附表2 度数与弧度的转换表682

附表3 度数与分、秒的换算表683

附表4　θ·cscθ值685

主要参考文献691