金屬切削過程的變形課件

金屬切削過程的變形目錄金屬切削過程簡介金屬切削過程中的變形切削力與切削熱切削液與刀具磨損切削過程優(yōu)化01金屬切削過程簡介切削是利用刀具將工件上多余的材料切削掉，以獲得所需的形狀和尺寸。切削過程中，刀具與工件之間的相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生切削力，使工件表面材料發(fā)生變形和分離。切削過程可以分為三個(gè)階段：切屑形成、切削力和切削熱產(chǎn)生以及切削表面形成。切削原理指刀具切削刃上選定點(diǎn)相對于工件待加工表面在主運(yùn)動(dòng)方向上的瞬時(shí)速度。切削速度指刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對于工件的位移量。進(jìn)給量指垂直于主運(yùn)動(dòng)方向，工件已加工表面與待加工表面之間的距離。背吃刀量切削參數(shù)切削刀具的種類繁多，根據(jù)不同的加工要求和材料選擇合適的刀具。常用的切削刀具有車刀、銑刀、鉆頭、刨刀等。切削刀具的材料對切削效果有很大影響，常用的刀具材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬材料等。切削刀具的幾何參數(shù)對切削力、切削熱和切削表面質(zhì)量有很大影響，因此選擇合適的幾何參數(shù)是提高切削效率和加工質(zhì)量的關(guān)鍵。切削刀具02金屬切削過程中的變形金屬在切削力作用下發(fā)生彈性形變，表現(xiàn)為工件和刀具之間產(chǎn)生彈性位移。定義隨著切削厚度的增加，彈性變形量增大，影響切削力和切削熱在切削過程中的傳遞。影響選擇高剛性刀具和優(yōu)化切削參數(shù)，減少切削力，降低彈性變形量。應(yīng)對措施彈性變形金屬在切削力作用下發(fā)生塑性形變，表現(xiàn)為切屑與工件分離。定義影響應(yīng)對措施塑性變形是切削加工中主要的形變形式，影響切屑形成和工件表面質(zhì)量。選用合適的刀具前角和后角，控制切削厚度和切削速度，減少切削力和切削熱對工件的影響。030201塑性變形03應(yīng)對措施選擇高硬度、高耐磨性的刀具材料，優(yōu)化切削參數(shù)，減少切削力和切削熱對工件的影響。01定義金屬在切削力作用下發(fā)生脆性斷裂，表現(xiàn)為切屑呈碎狀或崩裂狀。02影響斷裂可能導(dǎo)致切削刃崩刃或工件表面質(zhì)量下降。斷裂03切削力與切削熱切削力方向切削力方向一般垂直于切削表面，并指向切屑流動(dòng)方向。切削力對加工的影響切削力的大小和方向?qū)η邢魃疃?、切削速度、刀具磨損等加工參數(shù)有重要影響。切削力來源切削力主要來源于切削層金屬的彈性和塑性變形、刀具與切屑和工件之間的摩擦。切削力123切削熱主要來源于切屑與刀具、工件與刀具之間的摩擦以及切屑內(nèi)部的彈性變形和塑性變形。切削熱產(chǎn)生切削熱通過切屑、工件、刀具和冷卻液等途徑傳遞。切削熱傳遞切削熱會導(dǎo)致工件熱變形，影響加工精度和刀具壽命，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致工件燒傷或刀具崩刃。切削熱對加工的影響切削熱切削溫度是指切削過程中，切屑、刀具和工件表面的平均溫度。切削溫度定義切削溫度的測量可以采用紅外測溫儀、熱電偶等方法。切削溫度測量切削溫度對工件表面質(zhì)量、刀具磨損和加工精度有重要影響，合理控制切削溫度可以有效提高加工效率和降低加工成本。切削溫度對加工的影響切削溫度04切削液與刀具磨損切削液能夠快速帶走切削過程中產(chǎn)生的熱量，降低刀具和工件的溫度，防止因過熱而導(dǎo)致的刀具磨損或工件熱變形。冷卻作用切削液在切削過程中能夠在刀具與工件表面形成潤滑膜，減少切削阻力，降低刀具磨損，提高切削效率和加工質(zhì)量。潤滑作用切削液能夠?qū)⑶邢鬟^程中產(chǎn)生的切屑和磨粒沖洗掉，保持切削區(qū)域清潔，防止切屑阻塞或劃傷工件表面。清洗作用切削液中的防銹劑能夠在工件表面形成保護(hù)膜，防止工件在存放和運(yùn)輸過程中生銹。防銹作用切削液的作用全合成切削液以化學(xué)合成的潤滑劑為主要成分，加入適量的添加劑，具有較好的潤滑性能和冷卻效果，適用于高精度和高效率的切削加工。油基切削液以礦物油為主要成分，加入適量的添加劑，具有較好的潤滑性能和冷卻效果，適用于不同材質(zhì)的切削加工。水基切削液以水為主要成分，加入乳化劑、防銹劑等添加劑，具有較好的冷卻效果和清洗作用，適用于高速切削和難加工材料的加工。半合成切削液以礦物油和乳化劑為主要成分，加入適量的添加劑，具有較好的潤滑性能和冷卻效果，適用于多種材質(zhì)的切削加工。切削液的種類刀具磨損形式01刀具磨損包括前刀面磨損、后刀面磨損、邊界磨損和月牙洼磨損等，不同磨損形式對切削過程和加工質(zhì)量的影響不同。刀具磨損原因02刀具磨損主要是由于切削過程中產(chǎn)生的切削熱、切削力和切屑摩擦等因素引起的，此外還與刀具材料、涂層質(zhì)量、切削參數(shù)等因素有關(guān)。刀具壽命03刀具壽命是指在一定條件下，刀具從開始使用到磨損報(bào)廢所經(jīng)歷的時(shí)間，刀具壽命受到多種因素的影響，如切削參數(shù)、切削速度、進(jìn)給量、被加工材料硬度等。刀具磨損與壽命05切削過程優(yōu)化切削速度選擇適當(dāng)?shù)那邢魉俣瓤梢詼p少切削熱和切削力，提高加工表面質(zhì)量。進(jìn)給量調(diào)整進(jìn)給量的大小，可以影響切削厚度和切削力，進(jìn)而影響切削變形。切削深度合理選擇切削深度，可以平衡切削力和切削熱，減小工件變形。切削參數(shù)優(yōu)化選用硬度和耐磨性較好的刀具材料，如硬質(zhì)合金、陶瓷等，可以減小切削力和切削熱。刀具材料優(yōu)化刀具的前角、后角、主偏角等幾何參數(shù)，可以改變切屑的形成和切削力的大小，進(jìn)而影響切削變形。刀具幾何參數(shù)采用具有減摩、抗粘結(jié)和抗磨等性能的涂層，可以提高刀具的壽命和加工表面質(zhì)量。刀具涂層刀具材料與結(jié)構(gòu)優(yōu)化切削液濃度調(diào)整切削液的濃度，可以改變切削液的潤滑和冷卻性能