《切削加工》课件

《切削加工》课程简介切削加工的基本概念定义切削加工是使用刀具对工件进行切削，以去除多余材料，使工件达到所需形状、尺寸和表面质量的一种加工方法。目的切削加工的目的是改变工件的形状、尺寸、表面粗糙度等，以满足设计要求。切削加工的发展历程1手工时代使用石器、青铜器等工具进行切削加工，效率低下，精度较差。2机械化时代蒸汽机和电力技术的应用，使切削加工机械化，生产效率大幅提升。3自动化时代数控技术的出现，使切削加工自动化，加工精度和效率进一步提高。4智能化时代人工智能和物联网技术的应用，使切削加工更加智能化，实现柔性生产和个性化定制。切削加工的作用和特点高精度切削加工可实现高精度尺寸和形状控制，满足精密零部件制造要求。复杂形状切削加工可加工出各种复杂形状的零件，满足各种机械产品的需求。高表面质量切削加工可实现高表面光洁度，提高零件的耐用性和性能。切削加工原理:刀具与材料的相互作用切削加工是利用刀具的锋利刃口，对工件进行切削，从而改变工件形状、尺寸和表面质量的过程。在切削加工过程中，刀具与工件材料之间相互作用，形成切削力，并产生切屑。切削力的大小和方向会影响切削加工的效率、精度和表面质量。切削加工刀具的构造和特性刀片刀片是刀具的核心部分，直接与工件接触进行切削。刀杆刀杆固定刀片，并连接到机床刀架上，传递切削力。刀柄刀柄是刀具的连接部分，用于将刀杆固定在刀架上，并提供稳定性。切削加工的参数及其影响因素3切削速度影响刀具寿命和表面粗糙度2进给量决定切削厚度和加工效率1切削深度影响切削力、功率消耗和表面粗糙度4刀具类型决定切削加工质量和效率切削加工的基本方式车削车削是利用旋转的工件和刀具的相对运动，切削工件外圆、端面、圆锥面、螺纹等形状的加工方法。铣削铣削是利用旋转的铣刀和工件的相对运动，切削工件平面、沟槽、齿轮等形状的加工方法。钻削钻削是利用旋转的钻头，在工件上钻出圆孔的加工方法。磨削磨削是利用高速旋转的砂轮，对工件进行精加工、修整、研磨等操作的加工方法。车削加工工艺1工件装夹根据工件形状和尺寸选择合适的夹具，将工件牢固地夹持在车床主轴上。2刀具选择根据工件材料、加工精度和表面粗糙度要求，选择合适的刀具类型和刀具参数。3切削加工按照预定的加工路线和切削参数，用刀具对工件进行切削，形成所需的形状和尺寸。4工件测量使用各种测量工具对加工后的工件进行尺寸测量，确保加工质量符合要求。铣削加工工艺1铣削加工切削工具旋转2工件移动相对刀具3切削过程产生切屑钻削加工工艺工件固定将工件牢固地固定在钻床上，确保钻削过程中工件不会移动。钻头选择根据工件材料、孔径和深度选择合适的钻头类型和规格。钻削深度根据设计要求，控制钻削深度，避免钻穿工件。切削速度调整钻削速度，以确保钻头切削顺利，防止工件过热。切削液使用切削液冷却钻头，减少摩擦热，延长钻头寿命。磨削加工工艺1精密加工高精度，高表面质量2材料去除使用磨料去除材料3磨削使用砂轮进行加工其他切削加工工艺电火花加工利用电极和工件之间的电火花放电来去除金属激光加工利用激光束的高能量密度来熔化或蒸发材料超声波加工利用超声波振动来去除材料切削加工工艺的选择工件材料不同的材料需要不同的切削加工工艺，例如，硬度高的材料需要使用磨削加工。加工精度需要高精度加工的工件，需要选择精度高的切削加工工艺，例如，磨削加工可以获得更高的精度。加工效率需要高效率加工的工件，需要选择效率高的切削加工工艺，例如，车削加工可以获得更高的效率。加工成本需要低成本加工的工件，需要选择成本低的切削加工工艺，例如，车削加工的成本相对较低。切削加工的工艺规程编制确定加工任务明确加工零件的名称、材料、尺寸、精度和表面粗糙度要求等。选择加工方法根据加工对象的形状、尺寸、精度和表面质量要求，选择合适的切削加工方法。制定加工路线确定加工顺序，并根据加工顺序选择相应的刀具、夹具和机床。确定加工参数确定切削速度、进给量、切深、刀具类型、切削液等参数。编制工艺规程将以上信息整理成工艺规程文档，并进行审核和批准。切削加工的刀具选择材料选择合适的刀具材料，如高速钢、硬质合金、陶瓷等，以适应加工材料的硬度、耐磨性等。形状根据加工工件的形状和尺寸选择合适的刀具形状，如车刀、铣刀、钻头等。切削刃选择合适的切削刃形状和角度，以确保切削效率和加工精度。切削加工机床的基本结构切削加工机床是一种用于切削加工金属或非金属材料的机器。它由机床床身、工作台、主轴箱、进给机构、刀架、冷却系统、传动系统、控制系统、附件等组成。机床床身是机床的主体，它支撑着工作台、主轴箱、进给机构等部件。工作台用于放置工件，并可在床身上移动。主轴箱安装主轴，用于驱动刀具旋转。进给机构用于控制刀具或工作台的移动速度和方向。切削加工机床的主要部件1床身承载着工作台、主轴箱和其他部件，并保证机床的整体刚性。2工作台用来放置工件，并可以进行移动和定位。3主轴箱驱动刀具旋转，并通过主轴与工件进行切削加工。4进给机构控制刀具相对于工件的进给运动，保证切削加工过程的顺利进行。切削加工机床的性能参数切削加工机床的性能参数决定了加工效率和精度.数控加工技术概述数控加工技术在现代制造业中发挥着重要作用，它利用计算机控制机床，实现高精度、高效、灵活的加工。优势高精度、高效率可加工复杂形状易于自动化应用航空航天汽车制造电子设备数控系统的基本组成控制单元负责接受指令、处理数据、控制执行机构。操作面板用于输入程序、监控加工过程、显示信息。伺服系统精确控制机床运动，包括位置、速度和加减速。数控程序的编写与修改1程序编辑使用数控编程语言，例如G代码，编写程序，定义加工路径、速度、刀具等参数。2程序仿真利用仿真软件模拟加工过程，检查程序逻辑、路径是否正确，避免实际加工时的错误。3程序调试在数控机床上运行程序，进行试切，观察加工效果，根据实际情况对程序进行调整和优化。4程序修改根据实际加工情况，修改程序中的参数，例如刀具补偿、加工深度等，以提高加工效率和精度。数控加工的编程方法1手动编程通过手工编写程序代码2自动编程利用专用软件生成程序代码3在线编程直接在数控机床的操作面板上编写程序数控加工的加工工艺1编程与模拟根据加工要求，利用数控编程软件编写加工程序，并进行模拟仿真，确保加工路径和参数的准确性。2刀具选择与安装根据工件材料和加工要求选择合适的刀具，并将其准确安装在机床上。3工件装夹将工件牢固地夹持在机床工作台上，确保加工过程中工件的稳定性。4加工过程控制启动数控系统，根据编好的加工程序进行自动加工，并实时监控加工过程。5加工后检验加工完成后，对工件进行测量和检验，确保加工质量符合要求。切削加工的夹具及其应用夹具的作用夹具用于固定工件，确保加工精度和效率。它们可以防止工件在加工过程中移动或变形，从而确保零件的尺寸和形状符合设计要求。夹具的种类常见的夹具类型包括：通用夹具、专用夹具、组合夹具等。选择合适的夹具类型取决于加工工件的形状、尺寸和精度要求。夹具的应用夹具广泛应用于各种切削加工工艺中，包括车削、铣削、钻削、磨削等，提高加工效率和产品质量。切削加工的测量与检查尺寸测量确保零件尺寸符合设计要求，使用精密量具，如卡尺、游标卡尺、高度尺等。形状测量检查零件的形状是否符合要求，使用角度尺、水平仪等测量工具。表面质量检查检查零件的表面粗糙度、光洁度等，使用显微镜、光学投影仪等。切削加工中的安全与环保设备防护使用安全防护装置，如机器防护罩和安全锁，以防止意外接触。个人防护佩戴安全眼镜、耳罩、手套等个人防护装备，保护身体免受伤害。环保意识采用环保型切削液，并对切削加工过程中产生的废屑、废液进行有效处理。切削加工的发展趋势智能化人工智能和机器学习正在改变切削加工的方式，优化参数和提高效率。数字化数字孪生和虚拟现实技术使切削加工更加直观和可预测，并增强了设计和制造过程。绿色化切削加工正在向低能耗、低排放、低污染的方向发展，以实现可持续性。案例分析与讨论通过真实案例分析，加深对切削加工理论知识的理解，并培养解决实际问题的能力。讨论切削加工工艺中遇到的问题