金屬切削原理與刀具說課課件2

金屬切削原理與刀具說課課件

金屬切削加工的基本概念與原理01金屬切削加工的定義通過刀具與工件之間的相對運動，去除多余的金屬，形成預(yù)期的零件或產(chǎn)品的過程金屬切削加工是機械制造過程中的重要環(huán)節(jié)金屬切削加工的分類車削：通過旋轉(zhuǎn)刀具與工件之間的相對運動，去除工件表面的金屬層，如車削外圓、內(nèi)圓、螺紋等銑削：通過旋轉(zhuǎn)刀具與工件之間的相對運動，去除工件表面的金屬層，如銑削平面、槽、齒等鉆削：通過旋轉(zhuǎn)鉆頭與工件之間的相對運動，在工件上鉆孔，如麻花鉆、群鉆等鏜削：通過旋轉(zhuǎn)刀具與工件之間的相對運動，對工件內(nèi)孔進行擴大或精加工，如鏜孔、鏜削內(nèi)螺紋等磨削：通過砂輪與工件之間的相對運動，去除工件表面的金屬層，提高工件的表面質(zhì)量和精度，如平面磨、外圓磨、內(nèi)圓磨等金屬切削加工的定義與分類切削力：刀具與工件之間的相互作用力，包括主切削力、副切削力和進給力切削熱：切削過程中產(chǎn)生的熱量，影響切削溫度、刀具磨損和加工質(zhì)量切削過程：包括切削變形、切削力和切削熱產(chǎn)生、切削屑形成和切削液冷卻等過程金屬切削加工的基本原理切削刀具：用于去除工件多余金屬的工具，如車刀、銑刀、鉆頭、鏜刀等切削工件：被加工的原材料或半成品，如金屬棒、金屬塊、鑄件、鍛件等切削液：用于冷卻、潤滑和清洗刀具和工件的介質(zhì)，如乳化液、切削油、水等切削工藝：切削加工過程中的操作方法和技術(shù)要求，如切削速度、進給量、切削深度等金屬切削加工的四個要素金屬切削加工的基本原理切削力的產(chǎn)生與計算切削力的三個分量：主切削力、副切削力和進給力切削力的計算公式：F=K×C×D×W，其中F為切削力，K為切削力系數(shù)，C為切削深度，D為切削直徑，W為工件寬度切削熱的影響切削熱對刀具磨損的影響：切削熱使刀具材料軟化，導(dǎo)致刀具磨損加劇切削熱對加工質(zhì)量的影響：切削熱導(dǎo)致工件表面產(chǎn)生熱變形，影響加工精度切削熱對切削液的影響：切削熱使切削液溫度升高，影響切削液的冷卻效果金屬切削加工中的切削力與切削熱金屬切削刀具的基本知識02金屬切削刀具的分類按刀具結(jié)構(gòu)分類：整體式刀具、焊接式刀具、機械夾持式刀具等按刀具材料分類：高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具等按刀具用途分類：車刀、銑刀、鉆頭、鏜刀、齒輪刀具、螺紋刀具等金屬切削刀具的選擇根據(jù)加工對象選擇刀具：如加工鑄鐵、加工鋼材、加工有色金屬等根據(jù)加工要求選擇刀具：如加工精度、表面質(zhì)量、生產(chǎn)效率等根據(jù)經(jīng)濟性選擇刀具：如刀具成本、使用壽命、加工成本等金屬切削刀具的分類與選擇金屬切削刀具的材料高速鋼：具有較高的硬度和耐磨性，適用于切削鋼材、鑄鐵等硬質(zhì)合金：具有極高的硬度和耐磨性，適用于切削不銹鋼、高溫合金等陶瓷：具有較高的硬度和耐磨性，適用于切削高硬度材料、有色金屬等立方氮化硼：具有極高的硬度和耐磨性，適用于切削硬質(zhì)合金、陶瓷等金屬切削刀具的性能硬度：刀具材料抵抗磨損的能力耐磨性：刀具材料抵抗磨損的能力強度：刀具材料抵抗斷裂的能力韌性：刀具材料抵抗沖擊的能力金屬切削刀具的材料與性能金屬切削刀具的磨損形式磨料磨損：刀具表面與磨料顆粒之間的摩擦磨損粘著磨損：刀具表面與工件材料之間的粘著磨損氧化磨損：刀具表面與氧氣、切削液等介質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的氧化磨損疲勞磨損：刀具表面在交變應(yīng)力作用下產(chǎn)生的疲勞磨損金屬切削刀具的壽命刀具壽命的定義：刀具從開始使用到失去切削能力的時間刀具壽命的評估：通過切削試驗、實際生產(chǎn)經(jīng)驗、理論計算等方法評估刀具壽命刀具壽命的提高：通過優(yōu)化刀具材料、改進刀具結(jié)構(gòu)、提高切削液性能等措施提高刀具壽命金屬切削刀具的磨損與壽命金屬切削工藝與切削參數(shù)03金屬切削工藝的定義金屬切削加工過程中的操作方法和技術(shù)要求，包括切削刀具、切削液、切削工藝參數(shù)等金屬切削工藝的內(nèi)容工藝制定：根據(jù)加工對象、加工要求、工藝方法等因素制定切削工藝工藝實施：按照制定的切削工藝進行加工，包括刀具選擇、切削液選擇、切削參數(shù)設(shè)置等工藝監(jiān)測：對切削過程進行監(jiān)測，包括切削力、切削熱、刀具磨損、加工質(zhì)量等工藝優(yōu)化：根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對切削工藝進行優(yōu)化，提高加工效率、加工精度和刀具壽命金屬切削工藝的基本內(nèi)容切削參數(shù)的選擇切削速度：單位時間內(nèi)刀具走過的路程，影響切削溫度和刀具磨損進給量：刀具每次進給的長度，影響加工精度和表面質(zhì)量切削深度：刀具切入工件的深度，影響切削力和加工效率切削參數(shù)的優(yōu)化基于切削理論的優(yōu)化：通過切削理論計算最優(yōu)切削參數(shù)，如最大切削深度、最小切削力等基于實驗數(shù)據(jù)的優(yōu)化：通過切削試驗獲取切削參數(shù)與加工質(zhì)量之間的關(guān)系，優(yōu)化切削參數(shù)基于人工智能的優(yōu)化：通過機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等方法對切削參數(shù)進行智能優(yōu)化切削參數(shù)的選擇與優(yōu)化切削液的作用冷卻：降低切削過程中的切削熱，防止刀具過熱和工件熱變形潤滑：減少刀具與工件之間的摩擦，降低切削力和磨損清洗：清洗刀具和工件表面，防止加工過程中的粘附和堆積切削液的選擇冷卻性能：根據(jù)切削熱和切削溫度選擇具有良好冷卻性能的切削液潤滑性能：根據(jù)切削力和磨損情況選擇具有良好潤滑性能的切削液環(huán)境保護：選擇低毒性、低環(huán)境風(fēng)險的切削液，減少環(huán)境污染切削液與切削加工環(huán)境保護金屬切削加工質(zhì)量與控制04加工對象的影響：工件材料、工件形狀、工件尺寸等加工工藝的影響：切削刀具、切削液、切削參數(shù)等加工設(shè)備的影響：機床精度、機床剛度、機床穩(wěn)定性等金屬切削加工質(zhì)量的影響因素工件質(zhì)量控制：選擇合適的工件材料、控制工件形狀和尺寸公差、提高工件表面質(zhì)量等01工藝過程控制：選擇合適的切削刀具、切削液、切削參數(shù)，優(yōu)化工藝過程等02設(shè)備狀態(tài)控制：定期檢查和維護機床，保證機床精度、剛度和穩(wěn)定性等03金屬切削加工質(zhì)量的控制方法加工質(zhì)量的檢測方法：尺寸檢測、形狀檢測、表面質(zhì)量檢測等加工質(zhì)量的評估方法：基于標(biāo)準(zhǔn)的評估、基于統(tǒng)計的評估、基于模型的評估等金屬切削加工質(zhì)量檢測與評估金屬切削加工技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新05金屬切削加工技術(shù)的發(fā)展歷程古代金屬切削加工技術(shù)：石器時代、青銅時代、鐵器時代等01近現(xiàn)代金屬切削加工技術(shù)：蒸汽時代、電氣時代、信息時代等02金屬切削加工技術(shù)的最新成果與應(yīng)用01高性能刀具材料：高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼等02高效率切削技術(shù)：高速切削、高效深切削、精密加工等03綠色切削技術(shù)：干切削、冷切削、綠色