金属切削原理与刀具教案

金属切削原理与刀具教案目录contents金属切削原理金属切削刀具金属切削过程与控制金属切削机床与刀具夹持装置金属切削工艺金属切削刀具的发展趋势与展望金属切削原理CATALOGUE0103主运动特点主运动是切削过程中最主要的运动，其特点是速度高、消耗功率大。01切削运动定义切削运动是指刀具与工件之间产生相对运动，使工件材料被切除的过程。02切削运动分类根据刀具与工件之间的相对运动形式，切削运动可分为主运动和进给运动。切削运动切削用量切削用量是指切削过程中的三个基本要素，即切削速度、进给量和背吃刀量。切削速度定义切削速度是指刀具切削刃上选定点相对于工件待加工表面在主运动方向上的瞬时速度。进给量定义进给量是指在切削过程中，刀具在进给方向上相对于工件的位移量。切削要素030201切削热主要来源于克服切屑与前刀面、工件与后刀面之间的摩擦所产生的摩擦热。切削热来源切削温度定义切削温度影响因素切削温度是指切削过程中，切屑、刀具和工件所达到的最高温度。切削温度主要受切削用量、刀具几何参数和工件材料等因素的影响。030201切削热与切削温度切削力主要来源于克服刀具与切屑、工件之间产生的摩擦力。切削力来源切削力可以分解为主切削力、径向力和轴向力。切削力分解切削力的大小受到工件材料、刀具材料和几何参数、切削用量等多种因素的影响。切削力影响因素切削力金属切削刀具CATALOGUE02硬质合金具有高硬度、高耐磨性和良好的高温性能，广泛应用于铣刀、车刀和钻头等。高速钢具有较好的韧性和耐磨性，常用于制造复杂刀具和大型刀具。陶瓷刀具具有高硬度、高耐磨性和耐高温性能，适用于高速切削和硬材料加工。立方氮化硼（CBN）具有极高的硬度和耐磨性，适用于加工高硬度材料。刀具材料影响切削力和切削热，前角增大可减小切削力，但过大的前角会导致刀具强度降低。前角影响刀具的强度和切削热，后角的选取应考虑工件材料、切削深度和进给量等因素。后角影响切削宽度和切削深度，主偏角减小可提高切削效率，但会增大切削力。主偏角影响已加工表面的粗糙度和刀具寿命，副偏角减小可减小已加工表面粗糙度。副偏角刀具的几何参数由于切屑和工件材料的硬度高于刀具材料的硬度，导致刀具表层磨损。磨料磨损切削过程中，工件材料与刀具材料粘结在一起，使刀具磨损。粘结磨损在高温环境下，刀具材料与空气中的氧气、水分等发生化学反应，导致刀具磨损。化学磨损切削过程中，由于切削力、热应力等因素的作用，可能导致刀具崩刃或破损。崩刃与破损刀具的磨损与破损指刀具从开始使用到磨损、破损所经历的时间。指刀具在使用过程中，综合考虑刀具成本、加工效率等因素所确定的最佳更换时间。刀具的寿命与经济寿命经济寿命刀具寿命金属切削过程与控制CATALOGUE03切屑的形成与控制切屑的形成切削过程中，刀具切入工件，使材料发生剪切断裂，形成切屑。切屑的控制通过选择合适的刀具、切削参数和润滑方式，控制切屑的形状、尺寸和排出方向，以避免切屑对加工过程的影响。VS切削过程中，刀具切削刃对工件材料进行挤压、刮擦和犁沟作用，形成已加工表面。已加工表面的控制通过选择合适的刀具、切削参数和加工方式，控制已加工表面的粗糙度、残余应力和微观形貌。已加工表面的形成已加工表面的形成与控制切削振动的原因切削过程中，由于刀具与工件之间的相互作用，产生周期性的振动现象。切削振动的控制通过优化切削参数、改善刀具结构和使用减振装置，降低切削振动对加工精度和刀具寿命的影响。切削振动切削过程中，工件材料受到强烈的冷热交变作用，导致材料硬度提高。加工硬化的原因加工硬化会导致表面粗糙度增加。通过选择合适的刀具、切削参数和工件材料，可以控制表面粗糙度的大小，以满足不同的加工要求。表面粗糙度的形成与控制加工硬化与表面粗糙度金属切削机床与刀具夹持装置CATALOGUE04机床的分类与型号车床、铣床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床等。按加工性质和所用刀具分普通机床、数控机床、加工中心等。按工艺复合程度分主传动系统主轴电机通过皮带将动力传递到主轴，实现主轴旋转。要点一要点二进给系统进给电机通过丝杠将动力传递到工作台，实现工作台移动。机床的传动系统123主轴箱固定在床身顶部，内部装有主轴，主轴前端安装刀具。主轴箱工作台固定在床身中部，可水平移动，用于安装工件。工作台刀架固定在床身前部，可垂直移动，用于安装刀具。刀架机床的主要部件精度机床的精度主要取决于主轴、导轨、轴承等部件的制造精度和装配精度。刚度机床的刚度主要取决于床身、立柱等部件的刚性和稳定性。机床的精度与刚度金属切削工艺CATALOGUE05切削液的作用切削液在切削过程中起到润滑、冷却、清洗和防锈的作用，能够提高切削效率和工件质量。切削液的管理与维护定期检查切削液的使用状况，进行更换或处理，保证切削液的性能和效果。切削液的加注方式根据不同的加工方式和切削条件，选择合适的切削液加注方式，如浇注、喷雾和集中供给等。切削液的种类根据不同的切削要求和材料，选择合适的切削液，如油基切削液、水基切削液和乳化液等。切削液的选择与使用切削用量的选择切削深度根据工件材料、加工要求和刀具参数，选择合适的切削深度，以获得良好的切削效果和加工质量。切削速度合适的切削速度能够提高切削效率，同时保证工件质量和刀具寿命。需要根据工件材料、刀具参数和加工要求进行选择。进给量合适的进给量能够平衡切削效率和加工质量，需要根据工件材料、刀具参数和加工要求进行选择。转速刀具转速是影响切削效果的重要因素，需要根据工件材料、刀具参数和加工要求进行选择，同时还需要考虑机床的限制和功率要求。辅助加工阶段包括钳工、清洗、检验等工序，是加工过程中必不可少的环节。需要合理安排辅助加工阶段的工作内容和时间，以保证整个加工过程的顺利进行。粗加工阶段去除大部分余量，为后续加工打下基础。需要选择合适的刀具和加工参数，保证加工效率和工件质量。半精加工阶段进一步加工工件，为精加工阶段做准备。需要选择合适的刀具和加工参数，保证加工效率和工件质量。精加工阶段完成工件的最终加工，保证工件的尺寸、形状和表面质量。需要选择合适的刀具和加工参数，保证加工效率和工件质量。加工阶段的划分与组织工艺流程的确定根据工件的材料、形状、尺寸和加工要求，确定合理的工艺流程，包括毛坯准备、粗加工、半精加工、精加工和检验等工序。根据工艺流程和加工要求，制定具体的工艺路线，包括各工序的顺序、加工设备和工艺装备的选择、切削参数的确定等。将工艺路线具体化，编制成可执行的工艺规程，包括各工序的操作方法、技术要求、检验标准等。在工艺规程编制完成后，需要进行评审和修改，确保工艺规程的合理性和可行性。根据评审结果和实际生产情况，可以对工艺规程进行优化和改进。工艺路线的制定工艺规程的编制工艺规程的评审与修改加工工艺规程的制定金属切削刀具的发展趋势与展望CATALOGUE06超硬刀具材料指硬度极高的材料，如金刚石、立方氮化硼和碳化硅等。应用领域主要用于加工各种高硬度、高耐磨性的材料，如各种合金钢、不锈钢、硬质合金等。发展趋势随着新材料和新工艺的不断涌现，超硬刀具材料的应用范围越来越广，未来将更加注重材料的复合应用和纳米化发展。超硬刀具材料及其应用可转位刀具指刀片可转位使用的刀具，具有使用方便、精度高、寿命长等优点。制造技术涉及刀片的夹持、定位、切削等多个方面的制造技术。发展趋势可转位刀具制造技术将更加注重高精度、高效