機(jī)械切割與切削工藝

匯報(bào)人:XX2024-01-09機(jī)械切割與切削工藝目錄CONTENCT機(jī)械切割概述切削工藝基礎(chǔ)金屬切削過(guò)程分析先進(jìn)切削技術(shù)介紹數(shù)控技術(shù)在機(jī)械切割中應(yīng)用機(jī)械切割與切削工藝發(fā)展趨勢(shì)01機(jī)械切割概述切割定義切割分類切割定義與分類切割是指利用機(jī)械力、熱力或化學(xué)等方法將物體分離成兩部分或更多部分的加工過(guò)程。根據(jù)切割原理和應(yīng)用領(lǐng)域的不同，切割可分為機(jī)械切割、激光切割、水切割、超聲波切割等多種類型。機(jī)械切割原理及特點(diǎn)機(jī)械切割原理機(jī)械切割是利用切削刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)刀具的鋒利刃口對(duì)工件進(jìn)行切削分離的加工方法。機(jī)械切割特點(diǎn)機(jī)械切割具有加工效率高、成本低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在切削力大、刀具磨損快等缺點(diǎn)。01020304鋸切銑切車削磨削常見(jiàn)機(jī)械切割方法利用車刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行切削，實(shí)現(xiàn)工件的圓柱形或圓錐形表面的加工。車削主要用于軸類、盤(pán)類等零件的加工。利用銑刀對(duì)工件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)工件作直線或曲線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件的切削分離。銑切主要用于平面、溝槽等形狀的加工。利用鋸條或鋸片對(duì)工件進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件的分離。鋸切主要用于金屬、木材等材料的切割。利用砂輪對(duì)工件表面進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)磨削，實(shí)現(xiàn)工件的精確尺寸和表面光潔度的加工。磨削主要用于高精度、高表面質(zhì)量的零件加工。02切削工藝基礎(chǔ)切削運(yùn)動(dòng)與切削要素切削運(yùn)動(dòng)是指刀具與工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，包括主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和合成切削運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)是切除工件上多余材料起主要作用的基本運(yùn)動(dòng)，如車削時(shí)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如車削時(shí)車刀的縱向或橫向移動(dòng)；合成切削運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的合成，決定了切削加工的表面形狀和質(zhì)量。切削運(yùn)動(dòng)切削要素是指切削速度、進(jìn)給量和切削深度。切削速度是指切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度；進(jìn)給量是指工件或刀具每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或每一行程時(shí)，兩者沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移；切削深度是指垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量的待加工表面與已加工表面之間的距離。切削要素常用的刀具材料包括高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石等。高速鋼具有較高的強(qiáng)度和韌性，適用于制造形狀復(fù)雜的刀具；硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性，適用于制造高速切削和重載切削的刀具；陶瓷刀具具有極高的硬度和耐磨性，適用于高速精加工和難加工材料的切削；立方氮化硼和金剛石刀具具有極高的硬度和導(dǎo)熱性，適用于超高速切削和難加工材料的切削。刀具材料根據(jù)刀具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用范圍，可分為整體式、焊接式、機(jī)夾式和可轉(zhuǎn)位式等類型。整體式刀具的刀體和刀刃是一體的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低；焊接式刀具是將刀刃焊接在刀體上，適用于形狀較復(fù)雜的刀具；機(jī)夾式刀具是將刀刃夾持在刀體上，通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)固定，適用于需要快速更換刀刃的場(chǎng)合；可轉(zhuǎn)位式刀具的刀刃可以轉(zhuǎn)動(dòng)和更換，適用于大批量生產(chǎn)和高效率加工。刀具結(jié)構(gòu)類型刀具材料及結(jié)構(gòu)類型切削液選用根據(jù)加工要求和工件材料的性質(zhì)，可選擇水基切削液、油基切削液或合成切削液。水基切削液具有良好的冷卻性能和清洗性能，適用于一般加工和粗加工；油基切削液具有良好的潤(rùn)滑性能和防銹性能，適用于重載加工和難加工材料的切削；合成切削液結(jié)合了水基和油基切削液的優(yōu)點(diǎn)，具有全面的性能表現(xiàn)，適用于各種加工場(chǎng)合。要點(diǎn)一要點(diǎn)二切削液作用切削液在切削過(guò)程中主要起到冷卻、潤(rùn)滑、清洗和防銹等作用。冷卻作用可以降低切削區(qū)域的溫度，減少刀具磨損和工件變形；潤(rùn)滑作用可以減少切削過(guò)程中的摩擦和磨損，提高加工精度和表面質(zhì)量；清洗作用可以帶走切屑和磨粒等雜質(zhì)，保持加工表面的清潔度；防銹作用可以防止工件和機(jī)床的生銹和腐蝕。切削液選用與作用03金屬切削過(guò)程分析第一變形區(qū)第二變形區(qū)第三變形區(qū)發(fā)生在切削刃前方的區(qū)域，是主要的切削變形區(qū)，金屬在這里受到剪切作用，產(chǎn)生大量變形和熱量。位于切削刃前方與切削刃之間的區(qū)域，金屬在這里受到擠壓和摩擦作用，進(jìn)一步產(chǎn)生變形和熱量。發(fā)生在切削刃后方的區(qū)域，金屬在這里受到刀具后刀面的摩擦和擠壓作用，產(chǎn)生一定的變形和熱量。金屬切削變形區(qū)劃分切削力切削熱刀具磨損切削力、切削熱及刀具磨損切削過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，主要來(lái)源于金屬的塑性變形和刀具與工件、切屑之間的摩擦。切削熱對(duì)刀具磨損和工件加工精度有很大影響。切削過(guò)程中刀具的磨損現(xiàn)象，包括前刀面磨損、后刀面磨損和邊界磨損等。刀具磨損會(huì)降低切削效率和加工精度，甚至導(dǎo)致刀具失效。切削過(guò)程中刀具對(duì)工件的作用力，包括主切削力、進(jìn)給力和背向力。切削力的大小直接影響切削效率和刀具磨損。選用高性能刀具材料優(yōu)化刀具幾何參數(shù)采用先進(jìn)的切削技術(shù)加強(qiáng)冷卻潤(rùn)滑提高金屬切削效率途徑采用硬度高、耐磨性好的刀具材料，如硬質(zhì)合金、陶瓷等，可以提高刀具的耐用度和切削效率。根據(jù)工件材料和加工要求，合理選擇刀具的前角、后角、主偏角等幾何參數(shù)，可以降低切削力和切削熱，提高切削效率。如高速切削、超聲振動(dòng)切削等，可以顯著提高切削效率和加工質(zhì)量。采用合適的冷卻潤(rùn)滑方式，如冷卻液、油氣潤(rùn)滑等，可以降低切削溫度和減少刀具磨損，從而提高切削效率。04先進(jìn)切削技術(shù)介紹80%80%100%高速切削技術(shù)高速切削技術(shù)是一種采用高轉(zhuǎn)速、高進(jìn)給速度、小切削深度和小切削寬度的切削加工方法。高速切削技術(shù)可以顯著提高加工效率，降低切削力，減小熱變形，提高加工精度和表面質(zhì)量。高速切削技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、模具等制造領(lǐng)域，尤其適合于加工鋁合金、鈦合金等難加工材料。高速切削定義高速切削優(yōu)點(diǎn)高速切削應(yīng)用超硬材料定義超硬材料是指硬度高于普通硬質(zhì)合金的材料，如金剛石、立方氮化硼等。超硬材料切削特點(diǎn)超硬材料切削技術(shù)具有極高的切削速度和極低的切削力，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高效率的加工。超硬材料切削應(yīng)用超硬材料切削技術(shù)適用于加工各種超硬材料，如陶瓷、玻璃、寶石等，廣泛應(yīng)用于精密制造、光學(xué)儀器等領(lǐng)域。超硬材料切削技術(shù)難加工材料定義01難加工材料是指?jìng)鹘y(tǒng)切削加工方法難以加工的材料，如高溫合金、鈦合金、復(fù)合材料等。難加工材料切削挑戰(zhàn)02難加工材料具有高硬度、高強(qiáng)度、高韌性等特點(diǎn)，對(duì)刀具磨損嚴(yán)重，加工效率低，成本高。難加工材料切削解決方案03針對(duì)難加工材料的切削，需要采用高性能刀具材料、優(yōu)化刀具幾何參數(shù)、采用先進(jìn)的切削工藝等措施，以提高加工效率和降低成本。難加工材料切削技術(shù)05數(shù)控技術(shù)在機(jī)械切割中應(yīng)用接收并處理零件加工程序，控制機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件按程序要求精確運(yùn)動(dòng)。數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)測(cè)量反饋系統(tǒng)將數(shù)控裝置輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精確位置控制。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)床移動(dòng)部件的位置和速度，并將信息反饋給數(shù)控裝置，確保加工精度。030201數(shù)控系統(tǒng)組成與功能了解數(shù)控編程的基本規(guī)則、語(yǔ)法和常用指令，掌握編程的基本方法和技巧。編程基礎(chǔ)通過(guò)具體案例，學(xué)習(xí)如何根據(jù)零件圖紙和加工工藝要求編寫(xiě)數(shù)控加工程序，包括選擇切削參數(shù)、確定加工路徑、設(shè)置刀具補(bǔ)償?shù)?。?shí)例分析數(shù)控編程基礎(chǔ)及實(shí)例分析激光切割機(jī)利用高功率激光束照射工件表面，使材料迅速熔化、汽化或達(dá)到點(diǎn)燃點(diǎn)，同時(shí)以高速氣流將熔化或燃燒的材料吹走，從而實(shí)現(xiàn)切割。具有精度高、速度快、切口光滑等優(yōu)點(diǎn)。水切割機(jī)利用超高壓水流或加砂水流對(duì)工件進(jìn)行切割。具有無(wú)熱變形、無(wú)材料選擇性、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。適用于金屬、非金屬等各種材料的切割。等離子切割機(jī)利用高溫高速的等離子弧對(duì)工件進(jìn)行切割。具有切割范圍廣、效率高、切口質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。適用于金屬材料的切割，尤其是不銹鋼、鋁等材料的切割。數(shù)控設(shè)備在機(jī)械切割中應(yīng)用案例06機(jī)械切割與切削工藝發(fā)展趨勢(shì)通過(guò)引入人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)切割與切削工藝的智能化，提高生產(chǎn)效率和加工精度。智能化技術(shù)采用先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械切割與切削過(guò)程的自動(dòng)化，減少人工干預(yù)，提高生產(chǎn)效率和安全性。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用高精度傳感器和檢測(cè)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)切割與切削過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性。傳感器技術(shù)智能化、自動(dòng)化發(fā)展方向選用環(huán)保、可回收的材料，減少資源消耗和廢棄物產(chǎn)生，降低對(duì)環(huán)境的影響。綠色材料通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)和設(shè)備結(jié)構(gòu)，降低能源消耗和排放物產(chǎn)生，提高能源利用效率和環(huán)保性能。節(jié)能減排對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行妥善處理，實(shí)現(xiàn)資源的回收和再利用，減少對(duì)環(huán)境的污染。廢棄物處理綠色制造、環(huán)保理念融入跨領(lǐng)域融合創(chuàng)新趨