《刀具切削》課件

《刀具切削》ppt課件目錄CONTENTS刀具切削的基本概念刀具材料與結(jié)構(gòu)切削過程與切削力切削參數(shù)的選擇與優(yōu)化刀具磨損與刀具壽命切削液與加工表面質(zhì)量01刀具切削的基本概念CHAPTER切削運(yùn)動01切削運(yùn)動是指刀具與工件之間的相對運(yùn)動，它包括主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。02主運(yùn)動是刀具相對于工件的主要旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動，它決定了切削速度和切削深度。進(jìn)給運(yùn)動是刀具沿切削方向或垂直于切削方向的運(yùn)動，它決定了切削寬度和切削厚度。03切削要素切削要素包括切削速度、切削深度、切削寬度和切削厚度等。切削速度是指刀具相對于工件的運(yùn)動速度，它直接影響切削效率和表面粗糙度。切削深度是指刀具切入工件表面的深度，它與切削速度和進(jìn)給速度有關(guān)。切削寬度是指刀具在切削方向上的移動距離，它與進(jìn)給速度和切削厚度有關(guān)。切削厚度是指刀具在垂直于切削方向上的移動距離，它與進(jìn)給量和切削深度有關(guān)。順銑是指刀具的切削方向與工件的進(jìn)給方向相同的銑削方式，它具有較高的加工效率和較低的切削力。逆銑是指刀具的切削方向與工件的進(jìn)給方向相反的銑削方式，它具有較低的加工效率和較高的切削力，但能更好地控制加工表面的粗糙度。根據(jù)切削方式的不同，切削可以分為順銑和逆銑兩種方式。切削的分類02刀具材料與結(jié)構(gòu)CHAPTER聚晶金剛石具有極高的硬度，適用于加工高硬度、高耐磨性材料。立方氮化硼具有極高的硬度，適用于加工高硬度材料。陶瓷具有高硬度、高耐磨性和低摩擦系數(shù)等特點(diǎn)，適用于高速切削和干式切削。硬質(zhì)合金具有高硬度、高耐磨性和良好的高溫性能，廣泛應(yīng)用于切削加工。高速鋼具有較好的韌性和耐磨性，常用于制造復(fù)雜刀具和重型切削刀具。刀具材料刀具結(jié)構(gòu)刀具整體由單一材料制成，結(jié)構(gòu)簡單，剛性好。刀片通過焊接方式與刀桿連接，可快速更換刀片。刀片通過機(jī)械方式夾固在刀桿上，可提高刀具剛性和切削性能。刀片可轉(zhuǎn)位使用，具有較長的使用壽命和較低的成本。整體式刀具焊接式刀具機(jī)械夾固式刀具可轉(zhuǎn)位刀具前角影響切削力和切削熱，增大前角可減小切削力，減小切削熱。后角影響切削面的摩擦和刀具磨損，增大后角可減小摩擦和磨損。主偏角影響切削面的受力方向和切削振動，減小主偏角可減小切削振動。副偏角影響切削面的表面質(zhì)量和刀具磨損，減小副偏角可提高表面質(zhì)量。刀具的幾何參數(shù)03切削過程與切削力CHAPTER

切削過程的變形區(qū)變形區(qū)概述切削過程中的變形區(qū)是指切削刃對工件施加力后，工件在切削刃附近發(fā)生變形的區(qū)域。這個區(qū)域的大小和形狀對切削過程有著重要影響。變形區(qū)的形成當(dāng)切削刃切入工件時，工件材料在切削刃的作用下發(fā)生彈性變形和塑性變形，形成了變形區(qū)。變形區(qū)的特點(diǎn)變形區(qū)內(nèi)的工件材料在切削力的作用下產(chǎn)生剪切應(yīng)力，導(dǎo)致工件材料沿著切削刃方向發(fā)生滑移，形成切屑。切削功率的計(jì)算切削功率是切削力與切削速度的乘積。在計(jì)算切削功率時，需要考慮到機(jī)床的功率和主軸轉(zhuǎn)速，以確保切削過程的穩(wěn)定性和加工效率。切削力的來源切削力主要來源于工件材料的彈性和塑性變形、切屑與刀具之間的摩擦以及切屑與工件已加工表面之間的摩擦。切削力的影響因素切削力的大小受到工件材料、刀具材料、刀具幾何參數(shù)、切削用量等多種因素的影響。切削力的來源與切削功率切削熱與切削溫度切削溫度受到多種因素的影響，如工件材料、刀具材料、刀具幾何參數(shù)、冷卻液的使用等。切削溫度的影響因素在切削過程中，由于工件材料的彈性和塑性變形、切屑與刀具之間的摩擦以及切屑與工件已加工表面之間的摩擦，會產(chǎn)生大量的熱量。這些熱量被稱為切削熱。切削熱的產(chǎn)生切削溫度可以通過熱電偶或紅外測溫儀進(jìn)行測量。測量時，將熱電偶或紅外測溫儀放置在刀具或工件上，以獲取準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)。切削溫度的測量04切削參數(shù)的選擇與優(yōu)化CHAPTER切削速度對刀具壽命的影響01切削速度過快可能導(dǎo)致刀具磨損加劇，降低刀具壽命；過慢則可能導(dǎo)致切削效率低下，同樣影響刀具壽命。因此，需要根據(jù)刀具材料、工件材料和加工要求等因素合理選擇切削速度。切削速度對表面質(zhì)量的影響02切削速度過快可能導(dǎo)致工件表面粗糙度增加，過慢則可能導(dǎo)致工件表面質(zhì)量較差。因此，需要根據(jù)工件表面質(zhì)量要求合理選擇切削速度。切削速度對切削力的影響03切削速度的增減對切削力具有一定影響。隨著切削速度的增加，切削力通常會略有減小，但這種變化并非線性關(guān)系，且受到多種因素的影響。切削速度的選擇進(jìn)給量對切削效率的影響進(jìn)給量的大小直接影響切削效率。在保證加工質(zhì)量的前提下，適當(dāng)增加進(jìn)給量可以顯著提高切削效率。進(jìn)給量對表面質(zhì)量的影響進(jìn)給量的大小也會對工件表面質(zhì)量產(chǎn)生影響。在一定范圍內(nèi)，適當(dāng)增加進(jìn)給量可以減小表面粗糙度值，但過大的進(jìn)給量可能導(dǎo)致表面質(zhì)量下降。進(jìn)給量對刀具壽命的影響進(jìn)給量的大小對刀具壽命也有一定影響。在保證加工質(zhì)量的前提下，適當(dāng)減小進(jìn)給量有利于延長刀具壽命。010203進(jìn)給量的選擇切削深度的選擇切削深度的大小直接影響加工效率。在滿足加工要求的前提下，適當(dāng)減小切削深度可以顯著提高加工效率。切削深度對刀具壽命的影響切削深度的大小對刀具壽命也有一定影響。在保證加工質(zhì)量的前提下，適當(dāng)減小切削深度有利于延長刀具壽命。切削深度對工件表面質(zhì)量的影響在一定范圍內(nèi)，適當(dāng)減小切削深度可以減小表面粗糙度值，但過小的切削深度可能導(dǎo)致表面質(zhì)量下降。因此，需要根據(jù)工件表面質(zhì)量要求合理選擇切削深度。切削深度對加工效率的影響05刀具磨損與刀具壽命CHAPTER后刀面磨損、前刀面磨損、邊界磨損、切削刃鈍化、崩刃等。切削熱、切削力、切削振動、切削液等。刀具磨損的形式與原因磨損原因刀具磨損形式刀具剛使用時，切削刃鋒利，磨損較快。初期磨損階段刀具磨損率保持穩(wěn)定，是切削加工的主要階段。正常磨損階段刀具磨損率急劇上升，切削力、切削熱顯著增加，應(yīng)避免在此階段繼續(xù)切削。急劇磨損階段刀具磨損到一定程度，無法繼續(xù)使用。刀具失效刀具磨損的過程與規(guī)律刀具壽命定義從新刀開始使用到刀具失效所經(jīng)過的切削時間或切削路程。刀具更換原則根據(jù)刀具磨損情況、加工要求和生產(chǎn)節(jié)拍等因素綜合考慮。提高刀具壽命的方法選擇合適的刀具材料、涂層、切削參數(shù)和切削液等。刀具壽命與刀具更換06切削液與加工表面質(zhì)量CHAPTER切削液主要分為油基切削液和水基切削液兩大類。油基切削液主要有礦物油、動物油和植物油等，水基切削液主要有乳化液和合成切削液等。切削液的種類切削液在切削過程中起到潤滑、冷卻、清洗和防銹的作用，能夠減小切削力、降低切削溫度、減少刀具磨損，提高加工效率和表面質(zhì)量。切削液的作用切削液的種類與作用刀具的硬度和耐磨性、刀尖圓弧半徑、刀具前角和后角等都會影響切削力和切削熱，進(jìn)而影響加工表面質(zhì)量。刀具材料和幾何參數(shù)工件材料的硬度、塑性和韌性等會影響切削力和切削熱，從而影響加工表面質(zhì)量。工件材料切削速度、進(jìn)給量和切削深度等切削參數(shù)的選擇會影響切削力和切削熱，進(jìn)而影響加工表面質(zhì)量。切削參數(shù)切削液的冷卻和潤滑作用可以減小切削力和切削熱，降低刀具磨損，提高加工表面質(zhì)量。冷卻與潤滑加工表面質(zhì)量的影響因素選擇合適的刀具材料和幾何參數(shù)根據(jù)工件材料和加工要求選擇合適的刀具材料和幾何參數(shù)，可以減小