【大學(xué)】金屬切削加工原理及設(shè)備

金屬切削加工原理及設(shè)備編輯ppt

本《教學(xué)課件》是與孫慶群、周宗明主編，科學(xué)出版社出版的《金屬切削加工原理及設(shè)備》教材配套的教學(xué)課件。本《課件》由孫慶群制作，以同名教材的內(nèi)容作為參考，歡迎各高職院校相關(guān)專業(yè)選做教學(xué)之用，也懇請(qǐng)各位同行多提寶貴意見(jiàn)。編輯ppt參考教材孫慶群周宗明主編編輯ppt目錄第1章緒論第2章金屬切削加工的基本知識(shí)第3章金屬切削加工過(guò)程的基本規(guī)律第4章金屬切削加工理論的應(yīng)用第5章金屬切削機(jī)床基本知識(shí)第6章車床及車刀第7章銑床及銑刀第8章齒輪加工機(jī)床及切齒刀具第9章磨床及砂輪第10章其他類型通用機(jī)床及刀具第11章先進(jìn)加工設(shè)備簡(jiǎn)介編輯ppt第1章緒論1.1我國(guó)切削加工技術(shù)發(fā)展概況

金屬切削加工——是指利用金屬切削機(jī)床在工件表面上切除多余的材料，使之達(dá)到規(guī)定的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的一種加工方法。

金屬切削加工技術(shù)早在我國(guó)古代（公元前2000多年的青銅器時(shí)代）就已出現(xiàn)萌芽。春秋中晚期的著作《考工記》對(duì)木工、金工有記載：“材美工巧”是制成良器的必要條件（材美就是采用優(yōu)良的加工材料；工巧就是利用合理的制造工藝和方法）。

據(jù)大量出土文物考證，公元8世紀(jì)（唐代）就有了最原始的車床。編輯ppt下圖是公元1668年（明代）加工天文儀器上銅環(huán)的方法和設(shè)備圖1.11668年的畜力銑磨機(jī)編輯ppt圖1.21668年的人力腳踏刃磨機(jī)編輯ppt

因我國(guó)長(zhǎng)期的封建歷史，到1915年上海榮昌泰機(jī)械廠才生產(chǎn)了第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)車床。

1947年我國(guó)民營(yíng)機(jī)械工業(yè)僅有3千多家，機(jī)床2萬(wàn)多臺(tái)。當(dāng)時(shí)的刀具材料是碳素鋼，最高切削速度是16m/min。

建國(guó)后，我國(guó)的金屬切削技術(shù)發(fā)展迅速。機(jī)床年產(chǎn)量已達(dá)13萬(wàn)臺(tái)，品種達(dá)1千多種。切削速度大大提高，1950年首創(chuàng)切削速度達(dá)550m/min。同時(shí)興起刀具改革熱潮，研制出了大批先進(jìn)刀具。改革開放以來(lái)，注意引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行國(guó)際學(xué)術(shù)與技術(shù)交流，使我國(guó)金屬切削加工設(shè)備及技術(shù)水平進(jìn)一步提高，逐步縮小與先進(jìn)國(guó)家的差距。編輯ppt1.2金屬切削加工在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

1.2.1機(jī)械制造業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和人們的日常生活中，使用著各種各樣的機(jī)器設(shè)備、儀器工具，這些機(jī)器、機(jī)械、儀器和工具大部分是由一定形狀和尺寸的金屬零件所組成的。生產(chǎn)這些零件并將它們裝配成機(jī)器、機(jī)械、儀器和工具的工業(yè)，即稱為機(jī)械制造業(yè)。

機(jī)械制造業(yè)為人類的生存、生產(chǎn)、生活提供各種設(shè)備，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中及其重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。編輯ppt

1.2.2金屬切削加工技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用在機(jī)械零件的加工制造過(guò)程中，采用鑄造、鍛壓、焊接、沖壓等制造方法，可以獲得低精度的零件。對(duì)于精度要求較高、表面粗糙度值較小的零件，主要依靠切削加工的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，在很大程度上取決于切削加工技術(shù)的發(fā)展。如1769年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)，但因加工技術(shù)還很落后，苦于加工不出高精度的汽缸而得不到推廣應(yīng)用。1775年，威爾遜成功地改造了一臺(tái)汽缸鏜床，解決了一大難題。就在第二年（1776年）蒸汽機(jī)便得到了實(shí)際應(yīng)用，迎來(lái)了第一次產(chǎn)業(yè)革命。編輯ppt

1.2.3金屬切削機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用

事實(shí)證明，切削加工技術(shù)的發(fā)展水平直接影響著機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)達(dá)程度，更是表征綜合國(guó)力的標(biāo)志。機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中的切削加工離不開金屬切削機(jī)床，機(jī)床是裝備制造業(yè)的“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”。

金屬切削機(jī)床是用切削的方法切除金屬毛坯（或半成品）的多余金屬，將其加工成為符合零件圖樣要求的形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的機(jī)器零件的機(jī)器，也可以說(shuō)機(jī)床是制造機(jī)器的機(jī)器。編輯ppt1.2.4機(jī)床的發(fā)展概況和我國(guó)機(jī)床工業(yè)的現(xiàn)狀機(jī)床是人類在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中,不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，并隨著生產(chǎn)發(fā)展和科技進(jìn)步而漸趨完善。從最原始的木制機(jī)床，人力或畜力驅(qū)動(dòng)，主要加工木料、石料等，逐步發(fā)展成

加工金屬零件的機(jī)床?，F(xiàn)代意義上的加工金屬機(jī)械零件的機(jī)床是從18世紀(jì)中葉才開始發(fā)展起來(lái)。

18世紀(jì)末刀具運(yùn)動(dòng)才有了用機(jī)械代替人手，精度和效率發(fā)生了飛躍。到19世紀(jì)末，車、鉆、鏜、刨、拉、銑、磨、齒輪加工等類型的機(jī)床已先后形成。

20世紀(jì)初，高速鋼和硬質(zhì)合金等新型刀具材料相繼出現(xiàn)，切削性能和機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速提高。

20世紀(jì)50年代才有了數(shù)控機(jī)床，使機(jī)床自動(dòng)化進(jìn)入嶄新時(shí)代。編輯ppt

切削加工技術(shù)的發(fā)展方向：

●加工設(shè)備朝著數(shù)控技術(shù)、精密和超精密、高速和超高速方向發(fā)展。

●刀具材料朝超硬刀具材料方向發(fā)展。

●生產(chǎn)規(guī)模由小批量和單品種大批量向多品種、變批量的方向發(fā)展。

●生產(chǎn)方式由手工操作、機(jī)械化、單機(jī)自動(dòng)化、剛性流水線自動(dòng)化向柔性自動(dòng)化和智能自動(dòng)化方向發(fā)展。

編輯ppt近年來(lái)的先進(jìn)制造技術(shù)：

●計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）；

●計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）；

●計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（CAPP）；

●計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）；

●計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理（CAQ）；

●企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）；

●物料搬運(yùn)等單元技術(shù)。編輯ppt我國(guó)機(jī)床產(chǎn)量及世界排名●2001年，機(jī)床產(chǎn)量19.21萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)值115.1億元，世界排名第五?！?002年產(chǎn)量23.19萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)值148.2億元，世界第五。●2003年產(chǎn)量30.68萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)值189.6億元。●2004年，產(chǎn)量達(dá)38.92萬(wàn)臺(tái)（其中數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量為17.521臺(tái)），位居世界第四?！?005年，產(chǎn)量達(dá)45.07萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)值322.8億元?！?/p>

2007年中國(guó)數(shù)控金屬切削機(jī)床產(chǎn)量已達(dá)到12.33萬(wàn)臺(tái)。●

2004—2008年的機(jī)床產(chǎn)量見(jiàn)下頁(yè)圖編輯ppt2004—2008年中國(guó)金屬切削機(jī)床產(chǎn)量

編輯ppt2000—2005年我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量及數(shù)控化率編輯ppt1.3本課程的性質(zhì)、內(nèi)容、學(xué)習(xí)要求和方法

1.3.1性質(zhì)——《金屬切削加工原理及設(shè)備》是機(jī)類和近機(jī)類專業(yè)的主干專業(yè)課。

1.3.2內(nèi)容

——《金屬切削加工原理及設(shè)備》是傳統(tǒng)的：《金屬切削原理及刀具》和《金屬切削機(jī)床》的有機(jī)整合。

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本課程所包含的內(nèi)容：

1）金屬切削加工的基本概念。

2）金屬切削加工過(guò)程的基本規(guī)律及其應(yīng)用。

3）如何應(yīng)用金屬切削理論來(lái)控制工件加工質(zhì)量以及設(shè)備和工具的壽命。

4）常用切削加工刀具材料的性能和應(yīng)用范圍。

5）各種常用刀具的構(gòu)造特點(diǎn)、幾何參數(shù)及合理選用。

6）典型的金屬切削加工方法及其刀具。

7）常用金屬切削機(jī)床的工作原理、結(jié)構(gòu)與工藝范圍。

8）機(jī)床運(yùn)動(dòng)與傳動(dòng)路線的分析方法。編輯ppt1.3.3本課程的學(xué)習(xí)要求

1）掌握金屬切削加工的基本知識(shí)，了解刀具幾何參數(shù)的作用，會(huì)合理選用刀具材料。

2）掌握金屬切削加工過(guò)程中常見(jiàn)的物理現(xiàn)象（切削變形、切削力、切削熱、刀具磨損及壽命）以及對(duì)加工過(guò)程的影響。

3）掌握金屬切削理論，學(xué)會(huì)合理選擇刀具的幾何參數(shù)、切削用量和切削液等，懂得如何保證加工表面質(zhì)量和延長(zhǎng)設(shè)備及刀具壽命。

4）了解各種常用刀具的結(jié)構(gòu)、工作原理及基本設(shè)計(jì)方法。

5）掌握常用機(jī)床的構(gòu)造、工作原理及工藝范圍等基本知識(shí)，學(xué)會(huì)合理選用機(jī)床。

6）熟悉機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，掌握機(jī)床傳動(dòng)路線的分析方法。編輯ppt1.3.4本課程的學(xué)習(xí)方法

《金屬切削加工原理及設(shè)備》是一門綜合性