微切削技術基礎與應用

序
前言
第一部分基礎理論
第1章微切削技術概述
1.1背景與范圍
1.1.1微制造
1.1.2微切削的歷史與發展
1.1.3微切削的定義與范圍
1.1.4微切削與納米切削
1.2微切削中的材料
1.3微切削工藝方法
1.3.1微車削
1.3.2微銑削
1.3.3微鑽削
1.3.4微磨削
1.4微切削技術的體系框架
參考文獻

第2章微切削機械學
2.1引言
2.2微切削的特征
2.2.1微切削與超精密加工
2.2.2微切削的使能技術
2.3微切削力學
2.3.1尺寸效應
2.3.2切屑形成與最小切削厚度
2.3.3切削比能與微切削力建模
2.3.4表面生成與毛刺形成
2.4微切削加工性能與科學方法
2.4.1振動輔助微切削
2.4.2激光輔助微切削
2.5小結
參考文獻

第3章微型刀具的設計與制造
3.1刀具尺寸與加工尺度
3.2實柄微刀具的制造方法
3.3塗層與實柄塗層微刀具
3.3.1閉合場非平衡磁控濺射離子鍍（CFUBMSIP）
3.3.2塗層結構
3.4塗層微刀具的重要性
3.5金剛石微切削刀具
3.6微切削刀具的磨損
3.7智能切削刀具
參考文獻

第4章微切削加工的超精密與微小機床
4.1引言
4.2高精度機床部件
4.2.1床身材料
4.2.2驅動系統
4.2.3導軌系統
4.2.4控制系統與放大器
4.3金剛石車床及其部件
4.3.1機床配置
4.3.2市場分析
4.3.3快刀伺服技術
4.4精密銑床
參考文獻

第5章微切削加工的工程材料
5.1引言
5.2尺寸效應
5.3切削中的應變與應力
5.4微觀尺度下材料的彈塑性
5.5斷裂
5.6金屬、脆性材料及其他材料
5.6.1純金屬材料
5.6.2延性金屬
5.6.3脆性材料——玻璃、 、鍺與硬質合金
5.6.4其他材料——非晶態合金、石墨與復合材料
5.7小結
參考文獻

第6章微切削過程的建模與仿真
6.1有限元建模與仿真
6.1.1有限元模型
6.1.2微毛刺形成過程的仿真
6.1.3刃口半徑對切削力的影響
6.1.4微銑刀的應力分布
6.1.5微銑刀的切削刃破損
6.1.6微切削過程的熱分析
6.2分子動力學（MD）建模與分析
6.2.1分子動力學建模過程與仿真
6.2.2微切削過程的建模分析
6.2.3刻划過程的分子動力學仿真
6.2.4摩擦與磨損的分子動力學仿真
6.2.5單晶與多晶材料的晶面影響
6.2.6分子動力學仿真能力的提升
6.3多尺度建模與分析
6.3.1多尺度仿真方法
6.3.2多尺度仿真方法在微切削加工中的應用
6.3.3研究挑戰與發展趨勢
6.4小結
參考文獻

第二部分應用

第7章金剛石車削與微車削
7.1引言
7.2超精密金剛石車削
7.2.1金剛石車削技術的發展
7.2.2材料
7.2.3金剛石車削加工微結構
7.3微車削
7.3.1微型車刀的制造
7.3.2微車削機床
7.3.3微車削中的尺寸效應
7.4微車削技術的挑戰
參考文獻

第8章微銑削技術的最新進展及其應用
8.1引言
8.2微銑削的基本要素
8.2.1微銑削機床
8.2.2微銑刀
8.2.3工藝條件
8.2.4工件材料
8.3微銑削中的力學
8.3.1微尺度切削中的尺寸效應
8.3.2最小切削厚度
8.3.3工件材料微觀結構的影響
8.4微銑削過程的建模
8.4.1有限元建模
8.4.2機理模型
8.5測量與儀器
8.5.1三維表面輪廓儀
8.5.2顯微鏡
8.5.3過程監測傳感器與系統
8.6微銑削技術的挑戰
8.6.1刀具跳動
8.6.2刀具的磨損與壽命
8.6.3微毛刺
8.6.4工藝條件優化
8.7微銑削技術的應用前景
8.8小結
參考文獻

第9章微鑽削技術的應用
9.1引言
9.2介觀尺度鑽削中的顫振研究
9.2.1扭轉—軸向模型
9.2.2彎曲模型
9.2.3彎曲與扭轉—軸向振動的組合
9.2.4顫振的抑制
9.2.5研究挑戰
9.3微鑽削中的顫振研究
9.4實例研究：醫用高分子材料與復合材料的微鑽削加工
9.4.1刀具的選擇
9.4.2切削機理與注意事項
9.4.3鑽削加工過程
9.4.4復合材料鑽削中的毛刺去除
9.5小結
致謝
參考文獻

第10章微磨削技術的應用
10.1引言
10.2原理與方法
10.2.1脆性材料磨削中的材料去除機理
10.2.2工件材料與金剛石磨粒之間的相互作用
10.2.3微磨削中的磨削方法
10.3微磨削的關鍵技術
10.3.1砂輪的修整
10.3.2砂輪的形貌特征與切削刃分布
10.3.3磨粒高度分布的測量
10.3.4磨粒磨損的特征
10.3.5補償磨削
10.3.6成形磨削中的關鍵技術
10.3.7成形磨削中的其他影響
10.4應用實例
10.4.1非球面模具的微磨削加工
10.4.2光纖接頭的微磨削加工
致謝
參考文獻

第11章微切削過程的在線微納測量
11.1引言
11.2用於微切削和在線測量的組合裝置
11.3微切削力的在線測量
11.4刀具微磨損的在線監測
11.5微觀表面的在線測量
11.6小結
參考文獻