《精密切削工具與課件》課件

課程簡介課程目標本課程旨在幫助學生深入了解精密切削工具和加工工藝，并掌握相關知識和技能，為實際生產(chǎn)和科研工作奠定基礎。內(nèi)容概述學習目標1掌握切削工具的分類、結構、材料、涂層2了解切削液的作用、種類和應用3熟悉切削工藝的基本知識，包括加工表面粗糙度、刀具磨損機理、刀具壽命掌握數(shù)控機床的基本結構、編程方法和操作5具備一定的機床故障診斷和維護保養(yǎng)能力切削工具分類按加工方法分車削刀具銑削刀具鉆削刀具鏜削刀具鉸削刀具磨削刀具拉削刀具滾刀按刀具材料分高速鋼刀具硬質(zhì)合金刀具陶瓷刀具CBN刀具PCD刀具切削工具組成結構刀柄連接刀具與機床，傳遞切削力，保證刀具的安裝精度。刀體固定刀片，提供刀具的主要尺寸和形狀。刀片直接進行切削加工，是刀具最主要的部分。刀具幾何參數(shù)前角影響切削力、切削溫度和刀具耐用度。后角影響切削力和切削表面光潔度。刃傾角影響切削力和切削溫度，可提高切削效率。刀尖圓弧半徑影響切削表面光潔度和刀具耐用度。刀具材料高速鋼具有較高的硬度和耐熱性，但耐磨性較差。硬質(zhì)合金具有高硬度、耐磨性、耐熱性，但脆性較大。陶瓷具有極高的硬度、耐磨性，但耐熱性差，脆性大。CBN和PCD具有超高的硬度和耐磨性，可用于加工高硬度材料。刀具涂層涂層作用提高刀具耐磨性、耐熱性、耐腐蝕性，延長刀具壽命，改善加工表面質(zhì)量。常見涂層TiN涂層TiAlN涂層DLC涂層CrN涂層切削液的作用冷卻刀具潤滑切削區(qū)帶走切屑防止刀具粘結保護加工表面切削液種類水基切削液以水為主要成分，加入各種添加劑，具有冷卻、潤滑、防銹等功能。油基切削液以礦物油為主要成分，具有良好的潤滑性能，但冷卻效果較差。合成切削液以合成油為主要成分，具有優(yōu)異的冷卻、潤滑、防銹性能。切削液應用注意事項選擇合適的切削液控制切削液的濃度定期更換切削液確保切削液的清潔注意安全操作切削工藝的基本知識1切削速度2切削深度3進給量4切削力5切削溫度加工表面粗糙度定義指加工表面微觀幾何形狀的偏差程度，反映表面質(zhì)量。影響因素切削工具切削參數(shù)機床精度工件材料表面粗糙度測量方法接觸式測量使用輪廓儀、表面粗糙度儀等設備，直接接觸表面進行測量。非接觸式測量使用光學干涉儀、原子力顯微鏡等設備，不直接接觸表面進行測量。刀具磨損機理機械磨損切削過程中的機械摩擦導致刀具刃口磨損?；瘜W磨損切削溫度過高導致刀具材料與工件材料發(fā)生化學反應而磨損。熱疲勞磨損切削溫度過高導致刀具材料發(fā)生熱疲勞而破裂。刀具磨損形式刃口磨損刀具刃口因機械磨損而變鈍。崩刃刀具刃口因切削力過大而崩裂。磨損刀具表面因摩擦而產(chǎn)生磨損。刀具壽命定義刀具在加工過程中，從開始使用到其性能下降到一定程度時所加工的工件數(shù)量或加工時間。影響因素刀具材料刀具幾何參數(shù)切削參數(shù)切削液工件材料刀具可靠性定義刀具在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)完成預期功能的概率。影響因素刀具設計刀具制造工藝刀具使用環(huán)境刀具維護保養(yǎng)刀具保養(yǎng)清潔刀具檢查刀具磨損情況磨削刀具存放刀具數(shù)控機床的發(fā)展120世紀50年代第一臺數(shù)控機床誕生220世紀60年代數(shù)控機床開始應用于工業(yè)生產(chǎn)320世紀70年代數(shù)控機床技術迅速發(fā)展420世紀80年代數(shù)控機床普及應用520世紀90年代數(shù)控機床向智能化發(fā)展621世紀數(shù)控機床成為現(xiàn)代制造業(yè)的核心裝備數(shù)控機床類型數(shù)控銑床用于加工各種平面、曲面、溝槽等形狀。數(shù)控車床用于加工各種軸類、盤類零件。數(shù)控加工中心集銑削、鉆削、鏜削、攻絲等功能于一體。數(shù)控磨床用于加工各種高精度零件。數(shù)控機床結構組成機床本體包括床身、立柱、工作臺、主軸箱等。數(shù)控系統(tǒng)控制機床的運動和加工過程。伺服系統(tǒng)執(zhí)行數(shù)控系統(tǒng)的指令，驅(qū)動機床運動。傳動系統(tǒng)傳遞運動和動力。程序編寫基礎編程語言G代碼是數(shù)控機床編程常用的語言。編程軟件常用的編程軟件有：UG、Mastercam、Pro/E等。G代碼基本命令1G00：快速定位2G01：直線插補3G02、G03：圓弧插補4G90：絕對坐標編程5G91：增量坐標編程6M30：程序結束編程坐標系機床坐標系以機床的固定點為原點，X軸、Y軸、Z軸相互垂直。工件坐標系以工件的固定點為原點，X軸、Y軸、Z軸相互垂直。加工中心編程步驟確定加工路徑選擇刀具編寫程序模擬加工調(diào)試程序正式加工編程實例一N10G90G00X0Y0Z100N20G01Z0F100N30G01X50F100N40G01Y50F100N50G01Z100F100N60G00X0Y0Z100M30編程實例二N10G90G00X0Y0Z100N20G01Z0F100N30G02X50Y50I50J0F100N40G01Z100F100N50G00X0Y0Z100M30編程實例三N10G90G00X0Y0Z100N20G01Z0F100N30G01X50F100N40G01Y50F100N50G01X0F100N60G01Y0F100N70G01Z100F100N80G00X0Y0Z100M30數(shù)控車床編程基礎編程指令G代碼和M代碼編程步驟確定加工路徑、選擇刀具、編寫程序、模擬加工、調(diào)試程序、正式加工數(shù)控車床編程實例N10G90G00X0Z0N20G01X50F100N30G01Z10F100N40G01X0F100N50G01Z0F100N60G00X0Z0M30復合加工編程示例N10G90G00X0Y0Z100N20G01Z0F100N30G01X50F100N40G01Y50F100N50G01Z100F100N60G00X0Y0Z100N70M06T1N80G01Z0F100N90G01X25F100N100G01Z10F100N110G01X0F100N120G01Z0F100N130G00X0Y0Z100M30機床常見故障機械故障電氣故障液壓故障控制系統(tǒng)故障機床故障診斷觀察法觀察機床運行狀況，判斷故障現(xiàn)象。聽覺法聽機床的聲音，判斷故障部位。觸覺法觸摸機床溫度，判斷故障原因。儀表法使用儀表測量數(shù)據(jù)，判斷故障部位。機床維護保養(yǎng)定期清潔機床檢查機床潤滑油檢查機床零部件保養(yǎng)數(shù)控系統(tǒng)定期校準機床刀具后處理功能將編程軟件生成的刀具路徑數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)控機床可以識別的代碼。重要性保證刀具路徑的準確性，提高加工效率和精度。刀具管理系統(tǒng)功能管理刀具庫存、刀具使用記錄、刀具磨損記錄等信息。作用提高刀具利用率，降低生產(chǎn)成本。機床數(shù)控系統(tǒng)作用控制機床的運動和加工過程，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。功能程序存儲和解釋運動控制數(shù)據(jù)處理人機交互精密加工工藝案例案例一：汽車發(fā)動機零件加工案例二：航空發(fā)動機葉片加工案例三：精密醫(yī)療器械加工精密加工工藝要點1選擇合適的切削工具2控制切削參數(shù)3保證機床精度4嚴格控制加工環(huán)境5加強質(zhì)量檢驗精密加工實操技能刀具選擇與使用尺寸測量與控制數(shù)控編程與操作機床調(diào)試與故障排除精密加工實踐環(huán)節(jié)項目準備方案