制造自动化——金属切削力学、机床振动和CNC设计

本书是在第一版的基础上，结合作者多年指导 博士研究生从事数控技术与制造自动化研究工作的 一线科研经验，通过建立适当的模型，比较完整地 描述切削加工过程，并通过仿真来研究切削参数对 加工过程和加工质量的影响，从而深入研究切削参 数对加工和加工稳定性及加工中各种物理现象的作 用，以期优化切削参数并开发相关制造过程监控和 参数优化的智能模块，使智能制造不只停留在生产 管理和组织层面，而是深入到切削加工的参数和工 艺优化层面，实现真正意义上的智能制造。本书对 于优化制造过程，深入研究各类切削加工的物理过 程有重要意义。 本书旨在满足机械制造、机电一体化等专业的 硕士生、博士生、进修人员和部分高年级本科学生 、从事制造自动化的相关科研人员的参考需求。

第1章 导言 第2章 金属切削力学 2.1 导言 2.2 直角切削力学 2.3 切削力的机械模型 2.4 剪切角的理论预测 2.5 斜角切削的力学分析 2.5.1 斜角切削的几何关系 2.5.2 斜角切削参数的求解 2.5.3 切削力的预测 2.6 车削加工的力学分析 2.7 铣削加工的力学分析 2.8 立铣切削力解析建模 2.9 钻削加工的力学分析 2.10 刀具的磨损和破损 2.10.1 刀具磨损 2.10.2 刀具破损 2.11 思考问题 第3章 机床结构动力学 3.1 导言 3.2 机床结构 3.3 加工中的尺寸和形状误差 3.3.1 外圆车削中的形状误差 3.3.2 镗刀杆 3.3.3 立铣加工中的形状误差 3.4 加工过程中的结构振动 3.4.1 自由振动和强迫振动的基础知识 3.4.2 有向频率响应函数 3.4.3 设计和测量坐标系 3.4.4 多自由度系统的解析模态分析 3.4.5 刀具和工件之间的相对频率响应 3.5 机床结构的模态实验 3.5.1 频率响应实验理论 3.5.2 模态测试实验步骤 3.6 多自由度系统的实验模态分析 3.7 模态参数识别 3.8 立铣刀与主轴刀柄的连接装置 3.9 思考问题 第4章 机床振动学 4.1 导言 4.2 直角切削中的再生颤振稳定性分析 4.2.1 直角切削的稳定性分析 4.2.2 直角切削中稳定性叶瓣图的无量纲分析 4.2.3 考虑过程阻尼的直角切削颤振稳定性分析 4.3 车削加工颤振稳定性分析 4.4 考虑过程阻尼的车削加工颤振稳定性分析 4.4.1 金属切削力 4.4.2 考虑后刀面磨损的过程阻尼增益 4.4.3 稳定性分析 4.5 实验验证