本書是為適應高職高專機械制造及自動化專業教學體系改革，滿足機電一體化、數控技術及應用、模具設計及制造、內燃機制造與維修、汽車（或拖拉機）制造與維修等專業方向教學的需要，將“金屬切削原理及刀具”和“金屬切削機床”等機械專業課程中的核心內容進行有機整合，以金屬切削加工基本原理及設備為主線而編寫的一本教材。
本書主要包括金屬切削加工的基本知識、金屬切削加工過程的基本規律、金屬切削加工理論的應用、金屬切削機床的基本知識、車床及車刀、銑床及銑刀、齒輪加工機床及切齒刀具、磨床及砂輪、其他類型通用機床及刀具、先進加工設備簡介等內容。
本書既可作為高職高專機電類教材，也可供普通高等院校師生及有關工程技術人員參考。
第二版前言
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》要求大力發展職業教育，把提高質量作為重點。以服務為宗旨，以就業為導向，推進教育教學改革。教材建設是教育教學改革的重要組成部分，本書的首版是根據《教育部關于加強高職高專教育人才培養工作的意見》精神要求于2008年編寫出版的，經過幾年的使用和教學實踐的檢驗，得到了廣大讀者和同行的高度認可。隨著我國高等職業教育的迅猛發展和《中國制造2025》的出臺，本書的內容逐漸顯現出一些不足之處。為了適應“十三五”期間我國高等職業教育的發展要求，緊跟當前形勢以滿足社會對高職人才培養的需要，我們又組織團隊對本書進行了修訂并作為“第二版”重新出版發行。
本書由孫慶群擔任主編，蘇義敏、姚九成擔任副主編，李衛權教授擔任主審。具體編寫分工如下：單元1～4由孫慶群編寫，單元5、6由馬紅英、孫慶群和謝穎共同編寫，單元7、8由蘇義敏、姚九成和周宗明共同編寫，單元9由鄒克武編寫，單元10由李明編寫，單元11由謝穎和姜德共同編寫。本書由孫慶群編寫大綱并負責統稿。
本書力求做到結構體系清晰、取材新穎、密切聯系生產實踐、深入淺出、文字簡練、易讀易懂、便于施教。在編寫本書過程中，編者博采眾家之長，參考了大量的文獻資料，得到了不少同行的支持和幫助，在此一并致謝。
由于編者水平所限，書中難免有不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。
單元1 緒論 1
1.1 我國切削加工技術發展概況 2
1.1.1 我國金屬切削加工技術的發展歷史 2
1.1.2 近年來我國切削加工技術的發展水平與展望 3
1.2 金屬切削加工在我國國民經濟中的地位 4
1.2.1 機械制造業在國民經濟中的地位和作用 4
1.2.2 金屬切削加工技術在國民經濟中的地位和作用 5
1.2.3 金屬切削機床在國民經濟中的地位和作用 5
1.2.4 機床的發展概況和我國機床工業的現狀 6
1.3 本課程簡介 7
1.3.1 本課程的性質 7
1.3.2 本課程的內容 7
1.3.3 本課程的學習要求 8
1.3.4 本課程的學習方法 8
小結 8
思考題 8
單元2 金屬切削加工的基本知識 10
2.1 切削運動與切削要素 11
2.1.1 切削運動 11
2.1.2 切削加工過程中的工件表面 12
2.1.3 切削要素 13
2.2 刀具切削部分的幾何參數 15
2.2.1 刀具的構成 15
2.2.2 刀具切削部分的基本定義 16
2.2.3 刀具角度 17
2.2.4 刀具角度標注實例 21
2.3 刀具的工作角度 22
2.3.1 刀具工作參考系的建立 22
2.3.2 刀具工作角度的分析 22
2.4 刀具材料 26
2.4.1 刀具材料的基本要求 27
2.4.2 常用刀具材料及其選用 28
小結 32
思考題 33
單元3 金屬切削加工過程的基本規律 34
3.1 切削變形與切屑的形成 35
3.1.1 金屬切削層的切削變形 35
3.1.2 切屑的形成與類型 37
3.1.3 變形程度的表示方法 38
3.1.4 刀具前面的摩擦特點 40
3.1.5 積屑瘤 41
3.1.6 已加工表面變形和加工硬化 42
3.1.7 影響切削變形的主要因素 44
3.2 切削力 46
3.2.1 切削力的來源、合力及其分解 47
3.2.2 分力的作用 48
3.2.3 切削功率 48
3.2.4 車削力的實驗公式 49
3.2.5 影響切削力的主要因素 51
3.2.6 車削力計算舉例 55
3.3 切削熱與切削溫度 57
3.3.1 切削熱的來源與傳散 58
3.3.2 切削溫度的測定原理與切削溫度分布 58
3.3.3 影響切削溫度的主要因素 60
3.4 刀具磨損與刀具壽命 62
3.4.1 刀具磨損 62
3.4.2 刀具壽命 66
3.5 磨削 72
3.5.1 磨削原理及磨削特點 72
3.5.2 磨削運動與磨削用量 75
小結 76
思考題 76
單元4 金屬切削加工理論的應用 77
4.1 切屑的控制 78
4.1.1 切屑形狀的分類 78
4.1.2 切屑的流向 79
4.1.3 切屑的折斷 79
4.1.4 斷屑措施 80
4.2 工件材料的切削加工性 82
4.2.1 切削加工性的評定指標 82
4.2.2 影響材料切削加工性的因素 83
4.2.3 改善難加工材料切削加工性的途徑 84
4.3 切削液及其選用 85
4.3.1 切削液的作用 85
4.3.2 切削液的種類及其應用 86
4.3.3 切削液的使用方法 88
4.4 加工表面質量 88
4.4.1 表面粗糙度的形成 88
4.4.2 影響表面粗糙度的因素 91
4.5 刀具幾何參數的合理選擇 95
4.5.1 前角和前面形式的選擇 95
4.5.2 后角的選擇 97
4.5.3 副后角的選擇 98
4.5.4 主偏角的選擇 98
4.5.5 副偏角的選擇 99
4.5.6 倒角刀尖和修圓刀尖 99
4.5.7 刃傾角的選擇 99
4.6 切削用量的選擇 100
4.6.1 切削用量的選擇原則 101
4.6.2 切削用量的合理選擇 101
4.6.3 切削用量的合理選擇實例 102
4.6.4 高性能刀具材料的切削用量 106
4.6.5 切削用量的優化概念 108
小結 109
思考題 109
單元5 金屬切削機床的基本知識 110
5.1 機床的分類和型號編制 111
5.1.1 機床的分類 111
5.1.2 機床型號的編制 111
5.2 機床的運動 114
5.2.1 表面成形運動 114
5.2.2 輔助運動 119
5.3 機床的傳動聯系和傳動原理圖 120
5.3.1 機床傳動的組成 120
5.3.2 機床的傳動聯系和傳動鏈 120
5.3.3 傳動原理圖 121
5.4 機床的傳動系統與運動的調整計算 122
5.4.1 機床的傳動系統 122
5.4.2 機床的轉速分布圖 122
5.4.3 機床運動的調整計算 124
小結 126
思考題 126
單元6 車床及車刀 128
6.1 車床的用途、運動和分類 129
6.1.1 車床的用途 129
6.1.2 車床的運動 129
6.1.3 車床的分類 129
6.2 CA6140型臥式車床的工藝范圍及其主要組成部件 130
6.2.1 CA6140型臥式車床的工藝范圍與運動 130
6.2.2 CA6140型臥式車床的主要組成部件 130
6.2.3 CA6140型臥式車床的主要參數 131
6.3 CA6140型臥式車床的傳動系統 132
6.3.1 CA6140型臥式車床的傳動鏈 132
6.3.2 CA6140型臥式車床的分級變速傳動系統的轉速圖 140
6.4 CA6140型臥式車床的主要部件 141
6.4.1 CA6140型臥式車床的主軸箱 141
6.4.2 CA6140型臥式車床的進給箱 145
6.4.3 CA6140型臥式車床的溜板箱 146
6.4.4 CA6140型臥式車床的刀架 147
6.5 其他類型的車床 149
6.5.1 立式車床 149
6.5.2 回輪車床 150
6.5.3 滑鞍轉塔車床 150
6.5.4 單軸縱切自動車床 151
6.6 車刀及其選用 152
6.6.1 焊接車刀及其選用 153
6.6.2 機夾車刀及其選用 155
6.6.3 可轉位車刀及其選用 155
6.6.4 成形車刀的用途及設計方法 156
小結 160
思考題 160
單元7 銑床及銑刀 161
7.1 銑床的用途、運動和分類 162
7.1.1 銑床的用途 162
7.1.2 銑床的運動 163
7.1.3 銑床的分類 163
7.2 X6132型萬能升降臺銑床的工藝范圍及主要組成部件 167
7.2.1 銑床的工藝范圍 167
7.2.2 銑床的主要組成部件 167
7.3 X6132型萬能升降臺銑床的傳動系統 168
7.3.1 銑床主運動傳動鏈 168
7.3.2 銑床進給運動傳動鏈及工作臺快速移動 169
7.4 X6132型萬能升降臺銑床的主要部件 171
7.4.1 銑床主軸部件 171
7.4.2 銑床孔盤變速操縱機構 172
7.4.3 銑床順銑機構 173
7.5 銑削與銑刀 175
7.5.1 銑刀的幾何參數 175
7.5.2 銑削用量和銑削層參數 176
7.5.3 銑削力 178
7.5.4 銑削方式 179
7.5.5 銑刀的磨損與銑刀壽命 183
7.5.6 銑刀的重磨 183
小結 185
思考題 185
單元8 齒輪加工機床及切齒刀具 186
8.1 概述 187
8.1.1 齒輪加工機床的工作原理 187
8.1.2 齒輪加工機床的類型及其用途 188
8.2 Y3150E型滾齒機 189
8.2.1 滾齒原理 189
8.2.2 滾齒機的主要組成部件 189
8.2.3 滾齒機傳動系統及其調整計算 190
8.2.4 滾刀刀架結構和滾刀的安裝調整 198
8.3 其他齒輪加工機床 202
8.3.1 插齒機 202
8.3.2 直齒錐齒輪刨齒機 204
8.3.3 剃齒機 204
8.3.4 磨齒機 205
8.4 切齒刀具 207
8.4.1 切齒刀具的分類 207
8.4.2 齒輪銑刀 207
8.4.3 插齒刀 209
8.4.4 齒輪滾刀 211
8.4.5 蝸輪飛刀 215
8.4.6 剃齒刀 215
小結 217
思考題 217
單元9 磨床及砂輪 219
9.1 概述 220
9.1.1 磨床的用途 220
9.1.2 磨床的分類 220
9.2 外圓磨床 221
9.2.1 M1432A型萬能外圓磨床 221
9.2.2 普通外圓磨床 231
9.2.3 半自動寬砂輪外圓磨床 231
9.2.4 端面外圓磨床 231
9.2.5 無心外圓磨床 232
9.3 其他磨床 233
9.3.1 內圓磨床 233
9.3.2 平面磨床 235
9.4 磨削砂輪及其選用 236
9.4.1 砂輪的組成要素 236
9.4.2 砂輪的形狀、尺寸和標志 239
9.4.3 超硬性能的砂輪 240
9.4.4 砂輪的選用 240
9.5 磨削加工的發展趨勢 240
9.5.1 提高磨削效率 241
9.5.2 提高機床的自動化程度 241
9.5.3 精密及超精密磨削 241
小結 242
思考題 242
單元10 其他類型通用機床及刀具 243
10.1 鉆床與鉆頭 244
10.1.1 鉆床 244
10.1.2 鉆削刀具 247
10.1.3 鉸削及鉸刀 254
10.2 鏜床與鏜刀 256
10.2.1 臥式銑鏜床 256
10.2.2 坐標鏜床 258
10.2.3 金剛鏜床 260
10.2.4 鏜刀 260
10.3 直線運動機床及其刀具 261
10.3.1 刨（插）床及其刀具 262
10.3.2 拉床及拉刀 265
10.4 螺紋加工及其刀具 268
10.4.1 絲錐 268
10.4.2 拉削絲錐 269
10.4.3 擠壓絲錐 270
10.4.4 板牙 270
10.4.5 螺紋銑刀 271
10.4.6 螺紋板牙頭 271
10.4.7 螺紋滾壓工具 272
小結 273
思考題 273
單元11 先進加工設備簡介 275
11.1 特種加工設備 276
11.1.1 電火花加工機床 276
11.1.2 電解加工設備 279
11.1.3 超聲波加工設備 280
11.1.4 激光加工設備 282
11.1.5 電子束加工設備 283
11.1.6 離子束加工設備 284
11.2 組合機床 285
11.2.1 簡介 285
11.2.2 組合機床的通用部件 287
11.2.3 組合機床自動線概述 288
11.3 數控加工設備 289
11.3.1 數控車床 289
11.3.2 數控銑床 291
11.3.3 加工中心 293
11.3.4 數控齒輪加工技術 295
11.4 其他加工技術 296
11.4.1 柔性制造技術 296
11.4.2 高速切削機床 297
11.4.3 3D打印技術 298
11.5 數控機床刀具及刀庫 298
11.5.1 數控機床刀具 298
11.5.2 加工中心刀庫 301
小結 302
思考題 302
參考文獻 304
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