金屬切削原理與刀具教案

金屬切削原理與刀具教案目錄contents金屬切削原理金屬切削刀具金屬切削過(guò)程與控制金屬切削機(jī)床與刀具夾持裝置金屬切削工藝金屬切削刀具的發(fā)展趨勢(shì)與展望金屬切削原理CATALOGUE0103主運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)主運(yùn)動(dòng)是切削過(guò)程中最主要的運(yùn)動(dòng)，其特點(diǎn)是速度高、消耗功率大。01切削運(yùn)動(dòng)定義切削運(yùn)動(dòng)是指刀具與工件之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使工件材料被切除的過(guò)程。02切削運(yùn)動(dòng)分類根據(jù)刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式，切削運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。切削運(yùn)動(dòng)切削用量切削用量是指切削過(guò)程中的三個(gè)基本要素，即切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量。切削速度定義切削速度是指刀具切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件待加工表面在主運(yùn)動(dòng)方向上的瞬時(shí)速度。進(jìn)給量定義進(jìn)給量是指在切削過(guò)程中，刀具在進(jìn)給方向上相對(duì)于工件的位移量。切削要素030201切削熱主要來(lái)源于克服切屑與前刀面、工件與后刀面之間的摩擦所產(chǎn)生的摩擦熱。切削熱來(lái)源切削溫度定義切削溫度影響因素切削溫度是指切削過(guò)程中，切屑、刀具和工件所達(dá)到的最高溫度。切削溫度主要受切削用量、刀具幾何參數(shù)和工件材料等因素的影響。030201切削熱與切削溫度切削力主要來(lái)源于克服刀具與切屑、工件之間產(chǎn)生的摩擦力。切削力來(lái)源切削力可以分解為主切削力、徑向力和軸向力。切削力分解切削力的大小受到工件材料、刀具材料和幾何參數(shù)、切削用量等多種因素的影響。切削力影響因素切削力金屬切削刀具CATALOGUE02硬質(zhì)合金具有高硬度、高耐磨性和良好的高溫性能，廣泛應(yīng)用于銑刀、車(chē)刀和鉆頭等。高速鋼具有較好的韌性和耐磨性，常用于制造復(fù)雜刀具和大型刀具。陶瓷刀具具有高硬度、高耐磨性和耐高溫性能，適用于高速切削和硬材料加工。立方氮化硼（CBN）具有極高的硬度和耐磨性，適用于加工高硬度材料。刀具材料影響切削力和切削熱，前角增大可減小切削力，但過(guò)大的前角會(huì)導(dǎo)致刀具強(qiáng)度降低。前角影響刀具的強(qiáng)度和切削熱，后角的選取應(yīng)考慮工件材料、切削深度和進(jìn)給量等因素。后角影響切削寬度和切削深度，主偏角減小可提高切削效率，但會(huì)增大切削力。主偏角影響已加工表面的粗糙度和刀具壽命，副偏角減小可減小已加工表面粗糙度。副偏角刀具的幾何參數(shù)由于切屑和工件材料的硬度高于刀具材料的硬度，導(dǎo)致刀具表層磨損。磨料磨損切削過(guò)程中，工件材料與刀具材料粘結(jié)在一起，使刀具磨損。粘結(jié)磨損在高溫環(huán)境下，刀具材料與空氣中的氧氣、水分等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致刀具磨損?；瘜W(xué)磨損切削過(guò)程中，由于切削力、熱應(yīng)力等因素的作用，可能導(dǎo)致刀具崩刃或破損。崩刃與破損刀具的磨損與破損指刀具從開(kāi)始使用到磨損、破損所經(jīng)歷的時(shí)間。指刀具在使用過(guò)程中，綜合考慮刀具成本、加工效率等因素所確定的最佳更換時(shí)間。刀具的壽命與經(jīng)濟(jì)壽命經(jīng)濟(jì)壽命刀具壽命金屬切削過(guò)程與控制CATALOGUE03切屑的形成與控制切屑的形成切削過(guò)程中，刀具切入工件，使材料發(fā)生剪切斷裂，形成切屑。切屑的控制通過(guò)選擇合適的刀具、切削參數(shù)和潤(rùn)滑方式，控制切屑的形狀、尺寸和排出方向，以避免切屑對(duì)加工過(guò)程的影響。VS切削過(guò)程中，刀具切削刃對(duì)工件材料進(jìn)行擠壓、刮擦和犁溝作用，形成已加工表面。已加工表面的控制通過(guò)選擇合適的刀具、切削參數(shù)和加工方式，控制已加工表面的粗糙度、殘余應(yīng)力和微觀形貌。已加工表面的形成已加工表面的形成與控制切削振動(dòng)的原因切削過(guò)程中，由于刀具與工件之間的相互作用，產(chǎn)生周期性的振動(dòng)現(xiàn)象。切削振動(dòng)的控制通過(guò)優(yōu)化切削參數(shù)、改善刀具結(jié)構(gòu)和使用減振裝置，降低切削振動(dòng)對(duì)加工精度和刀具壽命的影響。切削振動(dòng)切削過(guò)程中，工件材料受到強(qiáng)烈的冷熱交變作用，導(dǎo)致材料硬度提高。加工硬化的原因加工硬化會(huì)導(dǎo)致表面粗糙度增加。通過(guò)選擇合適的刀具、切削參數(shù)和工件材料，可以控制表面粗糙度的大小，以滿足不同的加工要求。表面粗糙度的形成與控制加工硬化與表面粗糙度金屬切削機(jī)床與刀具夾持裝置CATALOGUE04機(jī)床的分類與型號(hào)車(chē)床、銑床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床等。按加工性質(zhì)和所用刀具分普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等。按工藝復(fù)合程度分主傳動(dòng)系統(tǒng)主軸電機(jī)通過(guò)皮帶將動(dòng)力傳遞到主軸，實(shí)現(xiàn)主軸旋轉(zhuǎn)。要點(diǎn)一要點(diǎn)二進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)給電機(jī)通過(guò)絲杠將動(dòng)力傳遞到工作臺(tái)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)移動(dòng)。機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)123主軸箱固定在床身頂部，內(nèi)部裝有主軸，主軸前端安裝刀具。主軸箱工作臺(tái)固定在床身中部，可水平移動(dòng)，用于安裝工件。工作臺(tái)刀架固定在床身前部，可垂直移動(dòng)，用于安裝刀具。刀架機(jī)床的主要部件精度機(jī)床的精度主要取決于主軸、導(dǎo)軌、軸承等部件的制造精度和裝配精度。剛度機(jī)床的剛度主要取決于床身、立柱等部件的剛性和穩(wěn)定性。機(jī)床的精度與剛度金屬切削工藝CATALOGUE05切削液的作用切削液在切削過(guò)程中起到潤(rùn)滑、冷卻、清洗和防銹的作用，能夠提高切削效率和工件質(zhì)量。切削液的管理與維護(hù)定期檢查切削液的使用狀況，進(jìn)行更換或處理，保證切削液的性能和效果。切削液的加注方式根據(jù)不同的加工方式和切削條件，選擇合適的切削液加注方式，如澆注、噴霧和集中供給等。切削液的種類根據(jù)不同的切削要求和材料，選擇合適的切削液，如油基切削液、水基切削液和乳化液等。切削液的選擇與使用切削用量的選擇切削深度根據(jù)工件材料、加工要求和刀具參數(shù)，選擇合適的切削深度，以獲得良好的切削效果和加工質(zhì)量。切削速度合適的切削速度能夠提高切削效率，同時(shí)保證工件質(zhì)量和刀具壽命。需要根據(jù)工件材料、刀具參數(shù)和加工要求進(jìn)行選擇。進(jìn)給量合適的進(jìn)給量能夠平衡切削效率和加工質(zhì)量，需要根據(jù)工件材料、刀具參數(shù)和加工要求進(jìn)行選擇。轉(zhuǎn)速刀具轉(zhuǎn)速是影響切削效果的重要因素，需要根據(jù)工件材料、刀具參數(shù)和加工要求進(jìn)行選擇，同時(shí)還需要考慮機(jī)床的限制和功率要求。輔助加工階段包括鉗工、清洗、檢驗(yàn)等工序，是加工過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié)。需要合理安排輔助加工階段的工作內(nèi)容和時(shí)間，以保證整個(gè)加工過(guò)程的順利進(jìn)行。粗加工階段去除大部分余量，為后續(xù)加工打下基礎(chǔ)。需要選擇合適的刀具和加工參數(shù)，保證加工效率和工件質(zhì)量。半精加工階段進(jìn)一步加工工件，為精加工階段做準(zhǔn)備。需要選擇合適的刀具和加工參數(shù)，保證加工效率和工件質(zhì)量。精加工階段完成工件的最終加工，保證工件的尺寸、形狀和表面質(zhì)量。需要選擇合適的刀具和加工參數(shù)，保證加工效率和工件質(zhì)量。加工階段的劃分與組織工藝流程的確定根據(jù)工件的材料、形狀、尺寸和加工要求，確定合理的工藝流程，包括毛坯準(zhǔn)備、粗加工、半精加工、精加工和檢驗(yàn)等工序。根據(jù)工藝流程和加工要求，制定具體的工藝路線，包括各工序的順序、加工設(shè)備和工藝裝備的選擇、切削參數(shù)的確定等。將工藝路線具體化，編制成可執(zhí)行的工藝規(guī)程，包括各工序的操作方法、技術(shù)要求、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等。在工藝規(guī)程編制完成后，需要進(jìn)行評(píng)審和修改，確保工藝規(guī)程的合理性和可行性。根據(jù)評(píng)審結(jié)果和實(shí)際生產(chǎn)情況，可以對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。工藝路線的制定工藝規(guī)程的編制工藝規(guī)程的評(píng)審與修改加工工藝規(guī)程的制定金屬切削刀具的發(fā)展趨勢(shì)與展望CATALOGUE06超硬刀具材料指硬度極高的材料，如金剛石、立方氮化硼和碳化硅等。應(yīng)用領(lǐng)域主要用于加工各種高硬度、高耐磨性的材料，如各種合金鋼、不銹鋼、硬質(zhì)合金等。發(fā)展趨勢(shì)隨著新材料和新工藝的不斷涌現(xiàn)，超硬刀具材料的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，未來(lái)將更加注重材料的復(fù)合應(yīng)用和納米化發(fā)展。超硬刀具材料及其應(yīng)用可轉(zhuǎn)位刀具指刀片可轉(zhuǎn)位使用的刀具，具有使用方便、精度高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。制造技術(shù)涉及刀片的夾持、定位、切削等多個(gè)方面的制造技術(shù)。發(fā)展趨勢(shì)可轉(zhuǎn)位刀具制造技術(shù)將更加注重高精度、高效