軸類零件加工工藝過(guò)程培訓(xùn)課件-切削力分析與刀具選擇技巧

軸類零件加工工藝過(guò)程培訓(xùn)課件-切削力分析與刀具選擇技巧匯報(bào)人：XX2024-01-13CATALOGUE目錄切削力基本概念與影響因素切削力分析方法與技巧刀具類型及選用原則切削力與刀具磨損關(guān)系探討切削參數(shù)優(yōu)化與提高加工效率策略實(shí)例分析：某軸類零件加工工藝過(guò)程剖析01切削力基本概念與影響因素切削力定義切削力是金屬切削過(guò)程中，刀具與工件之間相互作用產(chǎn)生的力。它直接反映了切削過(guò)程的物理本質(zhì)和切削機(jī)理，對(duì)切削加工過(guò)程有著重要的影響。切削力作用切削力的大小和方向直接影響切削熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo)、刀具磨損和破損、工件加工精度和表面質(zhì)量等。因此，對(duì)切削力的研究和分析是優(yōu)化切削參數(shù)、提高加工效率和加工質(zhì)量的重要途徑。切削力定義及作用切削力產(chǎn)生原因切削力的產(chǎn)生是由于刀具與工件材料之間的擠壓和摩擦作用。在切削過(guò)程中，刀具前刀面與切屑、后刀面與已加工表面都會(huì)產(chǎn)生摩擦和擠壓，從而產(chǎn)生切削力。影響因素切削力的影響因素眾多，主要包括工件材料、刀具材料、切削用量（切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量）、刀具幾何參數(shù)（前角、后角、主偏角、副偏角等）以及切削液的使用等。切削力產(chǎn)生原因及影響因素

切削力對(duì)加工過(guò)程影響對(duì)刀具的影響切削力的大小直接影響刀具的磨損和破損。過(guò)大的切削力會(huì)加速刀具磨損，甚至導(dǎo)致刀具破損，從而縮短刀具使用壽命。對(duì)工件的影響切削力對(duì)工件的加工精度和表面質(zhì)量有著重要影響。過(guò)大的切削力會(huì)導(dǎo)致工件變形、振動(dòng)等問(wèn)題，從而影響工件的加工精度和表面質(zhì)量。對(duì)機(jī)床的影響切削力對(duì)機(jī)床的剛性和穩(wěn)定性也有一定影響。過(guò)大的切削力會(huì)導(dǎo)致機(jī)床變形、振動(dòng)等問(wèn)題，從而影響機(jī)床的加工精度和使用壽命。02切削力分析方法與技巧通過(guò)切削實(shí)驗(yàn)，直接測(cè)量切削過(guò)程中的切削力，并分析其變化規(guī)律。切削力實(shí)驗(yàn)影響因素分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用研究切削用量、刀具幾何參數(shù)、工件材料等因素對(duì)切削力的影響。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際切削加工中，為切削用量和刀具參數(shù)的選擇提供依據(jù)。030201實(shí)驗(yàn)測(cè)定法建立切削力預(yù)測(cè)模型，通過(guò)理論計(jì)算得到切削力的大小和分布。切削力模型利用數(shù)學(xué)解析方法，求解切削力模型中的未知參數(shù)。解析方法采用數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)切削力模型進(jìn)行求解和分析。數(shù)值方法理論計(jì)算法基于大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，建立切削力經(jīng)驗(yàn)公式。經(jīng)驗(yàn)公式建立通過(guò)回歸分析等方法，確定經(jīng)驗(yàn)公式中的參數(shù)值。參數(shù)確定將經(jīng)驗(yàn)公式應(yīng)用于實(shí)際切削加工中，快速估算切削力的大小。公式應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式法有限差分法采用有限差分方法，建立切削過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行數(shù)值求解。有限元法利用有限元分析軟件，對(duì)切削過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，得到切削力的分布和變化規(guī)律。模擬結(jié)果驗(yàn)證通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，為實(shí)際切削加工提供指導(dǎo)。數(shù)值模擬技術(shù)03刀具類型及選用原則常見(jiàn)刀具類型介紹銑刀鏜刀用于銑削平面、臺(tái)階面、溝槽、成形面等。用于鏜削內(nèi)孔、端面等。車刀鉆刀齒輪刀具用于車削外圓、內(nèi)孔、端面、切槽和切斷等。用于鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等。用于加工齒輪輪齒。高速鋼硬質(zhì)合金陶瓷超硬材料刀具材料選擇與性能要求具有較高的硬度、耐磨性和耐熱性，用于制造形狀復(fù)雜的刀具。具有高硬度、高耐磨性和高化學(xué)穩(wěn)定性，但脆性較大，用于制造高速切削和難加工材料的刀具。硬度高、耐磨性好，但韌性較差，用于制造高速切削和重載切削的刀具。如金剛石和立方氮化硼，具有極高的硬度和耐磨性，用于制造加工超硬材料的刀具。刃傾角控制切屑流出方向，根據(jù)加工要求和切削條件選擇。副偏角減小副后刀面與工件表面的摩擦，根據(jù)切削厚度和刀具材料選擇。主偏角影響切削力方向和切削分力大小，根據(jù)工件形狀和加工要求選擇。前角影響切削力、切削熱和刀具耐用度，根據(jù)工件材料和加工要求選擇。后角減小后刀面與工件表面的摩擦，根據(jù)切削厚度和刀具材料選擇。刀具幾何參數(shù)確定方法04切削力與刀具磨損關(guān)系探討后刀面與加工表面的接觸區(qū)域在切削過(guò)程中逐漸磨損，導(dǎo)致切削力增加和工件表面質(zhì)量下降。后刀面磨損前刀面與切屑的接觸區(qū)域在切削過(guò)程中逐漸磨損，影響切屑的形成和排出。前刀面磨損在刀具與工件的接觸邊緣，由于應(yīng)力集中和摩擦作用，導(dǎo)致局部磨損。邊界磨損刀具磨損形式及原因03切削力波動(dòng)，影響刀具穩(wěn)定性切削力的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致刀具振動(dòng)和不穩(wěn)定，進(jìn)而加速刀具磨損。01切削力增大，刀具磨損加快切削力是刀具磨損的主要因素之一，切削力越大，刀具磨損越快。02切削力分布不均，加速刀具磨損切削力在刀具上的分布不均勻，會(huì)導(dǎo)致局部應(yīng)力集中，從而加速刀具磨損。切削力對(duì)刀具磨損影響規(guī)律根據(jù)加工材料和切削條件，選擇合適的刀具材料和涂層，以提高刀具的耐磨性。合理選擇刀具材料和涂層優(yōu)化切削參數(shù)使用冷卻液和潤(rùn)滑劑加強(qiáng)刀具維護(hù)和保養(yǎng)通過(guò)調(diào)整切削速度、進(jìn)給量和切削深度等切削參數(shù)，降低切削力，減少刀具磨損。采用合適的冷卻液和潤(rùn)滑劑，可以降低切削溫度和摩擦系數(shù)，從而減少刀具磨損。定期對(duì)刀具進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，及時(shí)更換磨損嚴(yán)重的刀具，保證加工質(zhì)量和效率。減少刀具磨損措施05切削參數(shù)優(yōu)化與提高加工效率策略充分發(fā)揮刀具切削性能在保證加工質(zhì)量的前提下，盡量選擇較大的切削用量，以充分發(fā)揮刀具的切削性能，提高生產(chǎn)效率?？紤]機(jī)床剛度及功率切削用量的選擇應(yīng)考慮到機(jī)床的剛度及功率，避免機(jī)床過(guò)載或振動(dòng)。保證加工質(zhì)量切削用量應(yīng)根據(jù)工件的加工要求合理選擇，確保加工精度和表面質(zhì)量。切削用量合理選擇原則選用高性能刀具材料采用高性能的刀具材料，如硬質(zhì)合金、陶瓷等，可以提高刀具的耐磨性和耐熱性，從而提高金屬切除率。優(yōu)化刀具幾何參數(shù)通過(guò)優(yōu)化刀具的幾何參數(shù)，如前角、后角、主偏角等，可以改善切削過(guò)程，降低切削力，提高金屬切除率。采用高效切削技術(shù)采用高效切削技術(shù)，如高速切削、超聲振動(dòng)切削等，可以顯著提高金屬切除率。提高金屬切除率途徑通過(guò)合理選擇切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量等切削用量，可以降低切削力。合理選擇切削用量在刀具表面涂覆一層耐磨、減摩的涂層，可以降低切削過(guò)程中的摩擦力和切削力。采用刀具涂層技術(shù)選用合適的切削液并優(yōu)化其使用方式，可以降低切削過(guò)程中的溫度和摩擦力，從而降低切削力。優(yōu)化切削液使用降低切削力方法06實(shí)例分析：某軸類零件加工工藝過(guò)程剖析該軸類零件具有復(fù)雜的幾何形狀，包括多個(gè)軸肩、鍵槽和螺紋等特征。同時(shí)，其材料硬度較高，加工難度較大。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)零件的加工精度要求較高，包括尺寸精度、形狀精度和位置精度等。此外，還需要滿足一定的表面粗糙度要求和機(jī)械性能要求。技術(shù)要求零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求解讀123根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，制定合理的加工工藝流程，包括粗加工、半精加工、精加工和光整加工等階段。工藝流程規(guī)劃針對(duì)不同加工階段和切削參數(shù)，進(jìn)行切削力分析，以優(yōu)化切削用量和提高加工效率。切削力分析根據(jù)切削力分析結(jié)果和加工要求，選擇合適的刀具類型和規(guī)格，確保加工質(zhì)量和效率。刀具選擇加工工藝流程設(shè)計(jì)思路分享精加工切削參數(shù)優(yōu)化在保證加工精度的