現代加工技術

本書系統地介紹了現代加工技術，內容包括切削加工技術、磨粒加工技術、特種加工技術、複合加工技術、微細加工技術、納米加工技術、綠色加工技術、難加工材料和難加工結構加工技術。本書重點闡述了基於材料去除的各種新加工技術的原理、特點及應用，簡要介紹了基於增材和變形的各種新加工技術的原理、特點及應用。內容系統、先進、實用，滿足機械工程類本科專業寬口徑、創新型人才培養的要求。 ^[1] 

目 錄

第1章　緒論 1

1.1 加工與加工技術 1

1.2　現代加工技術的產生及發展 2

1.3　現代加工技術的特點 2

1.4　現代加工技術的地位及分類 3

1.4.1　現代加工技術的地位 3

1.4.2　現代加工技術的分類 4

1.5　現代加工技術的發展趨勢 4

複習思考題 7

第2章 切削加工技術 8

2.1 切削加工概述 8

2.1.1 切削加工的基本概念 8

2.1.2　切屑形成機理 11

2.1.3　切削力 16

2.1.4　切削熱與切削温度 18

2.1.5　刀具材料 19

2.1.6 刀具磨損和刀具壽命 23

2.2　高速切削加工 25

2.2.1　高速切削理論的提出和定義 26

2.2.2　高速切削加工的特點（優點） 28

2.2.3　高速切削的關鍵技術 30

2.2.4　高速切削機理的研究 41

2.2.5　高速切削加工工藝 43

2.2.6　高速切削技術的發展及應用 44

2.3　精密與超精密切削加工 48

2.3.1　精密與超精密切削加工的概念 48

2.3.2　精密切削加工機理 49

2.3.3　精密切削加工的關鍵技術 52

2.3.4　精密與超精密機牀的發展趨勢 53

2.4　深孔鑽削技術 54

2.4.1　深孔鑽削的特點 54

2.4.2　深孔鑽削系統及刀具 54

複習思考題 57

第3章 磨粒加工技術 59

3.1　磨粒加工概述 59

3.1.1　固結磨粒加工 59

3.1.2　遊離磨粒加工 68

3.2　高速磨削技術 69

3.2.1　高速磨削概述 69

3.2.2　高速磨削的關鍵技術 69

3.2.3　高速磨削工藝 71

3.2.4 高速磨削的應用 72

3.2.5 高速磨削的發展前景 73

3.3 緩進給磨削技術 74

3.4　精密和超精密磨削技術 76

3.4.1　精密和超精密磨削的概念 76

3.4.2 精密和超精密磨削機理 76

3.4.3 精密和超精密磨削工藝 77

3.4.4　精密和超精密磨削砂輪及修整 78

3.4.5　精密和超精密磨削的特點及應用 80

3.5　研磨加工技術 80

3.5.1　研磨加工的定義 80

3.5.2 研磨加工機理探討 81

3.5.3 研磨加工的分類 81

3.5.4 研磨加工的特點 82

3.5.5 研磨加工工藝 83

3.5.6 研磨加工的應用 84

3.6 拋光加工技術 89

3.6.1 拋光加工的定義 89

3.6.2 拋光加工機理 89

3.6.3 拋光加工方法 89

3.6.4　拋光加工要素與工藝 95

3.7　其他磨削加工技術 97

3.7.1　珩磨加工技術 97

3.7.2　砂帶磨削技術 110

複習思考題 113

第4章 特種加工技術 115

4.1　電火花加工技術 115

4.1.1　電火花加工原理 115

4.1.2　電火花加工的特點及應用 117

4.1.3　電火花線切割加工 117

4.2　電解加工技術 120

4.2.1　電解加工原理 120

4.2.2　電解加工的特點及應用 120

4.3　電鑄加工技術 123

4.3.1　電鑄加工原理 123

4.3.2　電鑄加工工藝過程 123

4.3.3　電鑄加工的工藝特點 125

4.3.4　電鑄加工應用 125

4.4　高能束加工技術 127

4.4.1　激光束加工技術 127

4.4.2　電子束加工技術 131

4.4.3　離子束加工技術 135

4.5　水射流及磨料水射流加工技術 137

4.5.1　水射流加工技術 137

4.5.2　磨料水射流加工技術 138

複習思考題 140

第5章　複合加工技術 141

5.1 概述 141

5.1.1 複合加工的概念及發展 141

5.1.2 複合加工的方法及分類 141

5.2 振動切削技術 142

5.2.1 振動切削概述 142

5.2.2 振動切削的工藝效果 144

5.2.3 有關振動切削機理的主要觀點 147

5.2.4 超聲振動切削 148

5.2.5 低頻振動切削 151

5.3 振動磨削技術 155

5.3.1 超聲振動磨削技術 156

5.3.2 超聲振動清洗砂輪 158

5.3.3 超聲振動修整砂輪 159

5.4 振動研磨與振動珩磨技術 160

5.4.1 振動研磨技術 160

5.4.2 超聲振動珩磨技術 162

5.5 磁化切削技術 163

5.5.1 磁化切削的概念 163

5.5.2 磁化切削的形式和工作原理 163

5.5.3 磁化切削的工藝效果 165

5.5.4 磁化切削機理探討 165

5.6 加熱切削技術 166

5.6.1 加熱切削的概念 166

5.6.2 加熱切削的發展 166

5.6.3 加熱切削機理探討 167

5.6.4 加熱切削的關鍵技術與工藝 170

5.6.5 加熱切削的應用 173

5.7 低温切削技術 174

5.7.1 低温切削的概念 174

5.7.2 低温切削的發展 174

5.7.3 低温切削的特點 175

5.7.4 低温切削的分類 176

5.7.5 低温切削的應用 177

5.8 電解機械複合加工技術 178

5.8.1 電解磨削技術 178

5.8.2 電解珩磨技術 180

5.8.3 電解研磨複合光整加工技術 181

5.9 超聲電火花（電解）複合加工技術 185

5.9.1 超聲電火花複合加工技術 185

5.9.2 超聲電解複合加工技術 186

5.10 電解電火花磨削加工技術 188

5.10.1 MEEC法 188

5.10.2 新MEEC法 189

5.11 其他複合加工方法簡介 191

5.11.1 電火花磨削 191

5.11.2 化學機械研磨 192

5.11.3 超聲數控分層仿銑加工技術 193

5.11.4 斷續磨削-機械脈衝放電覆合加工技術 194

5.11.5 超聲振動輔助氣中放電加工 195

複習思考題 196

第6章 微細加工技術 197

6.1 概述 197

6.1.1 微細加工的概念 197

6.1.2 微細加工的特點 198

6.2 微細加工機理 198

6.2.1 微切削去除機理 198

6.2.2 原子、分子加工單位的微細加工機理 200

6.3 微細加工方法 201

6.3.1 微細加工方法的分類 201

6.3.2 微細加工的基礎技術 202

6.3.3 硅微細加工技術 202

6.3.4 光刻加工技術 203

6.4 LIGA技術及準LIGA技術 205

6.4.1 LIGA技術原理 205

6.4.2 準LIGA技術 207

6.4.3 LIGA技術及準LIGA技術的應用 208

6.5 微細加工技術應用 208

6.6 生物加工技術 213

6.6.1 生物加工簡介 213

6.6.2 生物加工分類 213

6.6.3 生物加工的特點 214

複習思考題 215

第7章 納米加工技術 216

7.1 概述 216

7.1.1 基本概念 216

7.1.2 納米材料 216

7.1.3 納米加工 219

7.1.4 納米加工的關鍵技術 221

7.1.5 納米技術的應用前景 222

7.2 基於SPM的納米切削加工 223

7.2.1 掃描探針顯微鏡的工作原理 223

7.2.2 掃描探針顯微技術的關鍵技術和特點 225

7.2.3 掃描探針顯微技術用於納米切削加工 225

7.3 納米器件與DNA單分子加工 226

7.3.1 原子排列 226

7.3.2 分子排列與分子開關 227

7.3.3 納米器件 228

7.3.4 DNA單分子操縱 232

7.4 碳納米管 233

7.4.1 單根碳納米管的操縱 233

7.4.2 碳納米管的機械特性 235

7.4.3 碳納米管的應用 236

複習思考題 238

第8章 綠色加工技術 240

8.1 概述 240

8.1.1 綠色加工的定義及分類 240

8.1.2 綠色加工的研究內容 241

8.1.3 綠色加工的發展 241

8.2 綠色加工基本理論 243

8.2.1 綠色加工的基本特徵 243

8.2.2 綠色加工的基本程序 244

8.2.3 評價指標體系 246

8.3 乾式切削技術 247

8.3.1 乾式切削的特點 247

8.3.2 乾式切削的實施條件 248

8.3.3 實施乾式切削的方法 255

8.4 準（亞）乾式切削技術 258

8.4.1 微量潤滑切削技術 258

8.4.2 其他準（亞）幹切削技術 260

8.5 乾式磨削技術 261

8.5.1 乾式磨削的特點 261

8.5.2 乾式磨削的實施條件 261

8.5.3 強冷風乾式磨削 261

8.5.4 點磨削 262

8.6 準乾式磨削技術 263

8.7 快速成型技術 264

8.7.1 概述 264

8.7.2 快速成型的工藝方法 266

8.7.3 3D打印技術 271

8.8 其他綠色加工工藝技術 274

8.8.1 直接成型技術 274

8.8.2 少（無）切削加工技術 277

8.8.3 高壓水射流切割技術 280

複習思考題 280

第9章 難加工材料和難加工結構的加工技術 282

9.1 概述 282

9.1.1 材料的切削加工性 282

9.1.2 難加工材料 283

9.1.3 難加工結構 288

9.2 難加工材料的加工技術 288

9.2.1 鈦合金加工 288

9.2.2 高温合金加工 290

9.2.3 不鏽鋼加工 293

9.2.4 高強度鋼和超高強度鋼加工 295

9.2.5 複合材料加工 298

9.2.6 硬脆性材料加工 301

9.3 難加工結構的加工技術 303

9.3.1 薄壁件的加工 303

9.3.2 葉片及渦輪盤的加工 306

9.3.3 陣列孔及微孔的加工 310

複習思考題 313

參考文獻 314

肖繼明，西安理工大學機械與精密儀器工程學院教授，碩士生導師。教授精密加工（研究生）、機械製造技術（基礎）及現代加工技術（本科生）等課程，並從事振動切削及深孔加工技術、金屬切削機理及刀具表面改性技術、金屬切削過程狀態監控技術、計算機輔助設計及製造技術等方面的研究工作。