金屬切削原理與刀具說(shuō)課課件

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金屬切削加工的基本概念與原理01金屬切削加工的定義通過(guò)刀具將工件多余的材料切除，以達(dá)到預(yù)期的形狀和尺寸的加工方法金屬切削加工是制造業(yè)中的基礎(chǔ)工藝之一金屬切削加工的分類(lèi)按加工方式分類(lèi)：車(chē)削、銑削、刨削、鉆削、鏜削等按刀具運(yùn)動(dòng)方式分類(lèi)：切削加工、磨削加工、光整加工等按加工對(duì)象分類(lèi)：金屬切削加工、非金屬切削加工等金屬切削加工的定義與分類(lèi)金屬切削加工的基本原理金屬切削加工的基本原理通過(guò)刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將工件多余的材料切除金屬切削加工過(guò)程中的三個(gè)基本要素：切削刀具、切削過(guò)程和切削工件金屬切削加工的四個(gè)階段工件與刀具的接觸階段切削階段切屑形成階段切屑排出階段金屬切削加工過(guò)程中的物理現(xiàn)象刀具與工件的摩擦刀具對(duì)工件的切削力切削過(guò)程中的切削熱產(chǎn)生與傳導(dǎo)切屑的形成與排出金屬切削加工過(guò)程中的物理現(xiàn)象的影響摩擦影響刀具的磨損和工件的表面質(zhì)量切削力影響刀具的變形和工件的加工精度切削熱影響刀具的壽命和工件的尺寸穩(wěn)定性切屑的形成與排出影響加工過(guò)程中的安全和生產(chǎn)效率金屬切削加工過(guò)程中的物理現(xiàn)象金屬切削刀具的基本知識(shí)02金屬切削刀具的分類(lèi)按刀具結(jié)構(gòu)分類(lèi)：整體式刀具、鑲片式刀具、復(fù)合式刀具等按刀具材料分類(lèi)：高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具等按刀具用途分類(lèi)：車(chē)刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等金屬切削刀具的選擇根據(jù)加工對(duì)象選擇刀具類(lèi)型根據(jù)加工要求選擇刀具材料根據(jù)加工條件選擇刀具結(jié)構(gòu)金屬切削刀具的分類(lèi)與選擇金屬切削刀具的材料高速鋼：用于制作各種車(chē)刀、銑刀、鉆頭等硬質(zhì)合金：用于制作各種車(chē)刀、銑刀、鉆頭等，具有高硬度和耐磨性陶瓷：用于制作各種車(chē)刀、銑刀、鉆頭等，具有高硬度和耐磨性，適用于高速切削金屬切削刀具的性能硬度：刀具材料抵抗磨損的能力強(qiáng)度：刀具材料抵抗斷裂的能力韌性：刀具材料抵抗沖擊的能力耐磨性：刀具材料抵抗磨損的能力金屬切削刀具的材料與性能金屬切削刀具的幾何參數(shù)前角：刀具前刀面與切削平面之間的夾角，影響切削力和切削溫度后角：刀具后刀面與切削平面之間的夾角，影響刀具的強(qiáng)度和耐磨性主偏角：刀具主切削刃與工件軸線之間的夾角，影響切削力和切削溫度副偏角：刀具副切削刃與工件軸線之間的夾角，影響切削力和切削溫度金屬切削刀具的切削用量切削速度：刀具切削工件時(shí)的速度，影響切削力和切削溫度進(jìn)給量：刀具每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，工件相對(duì)于刀具的位移量，影響切削力和切削溫度切削深度：刀具切削工件時(shí)的深度，影響切削力和切削溫度金屬切削刀具的幾何參數(shù)與切削用量金屬切削加工過(guò)程中的切削力與切削熱03切削力的計(jì)算與分析切削力的計(jì)算車(chē)削力計(jì)算：F=Fz*sinα+Fy*cosα+Fx銑削力計(jì)算：F=Fz*sinα+Fy*cosα+Fx*cosβ鉆削力計(jì)算：F=Fz*sinα+Fy*cosα切削力的分析切削力與切削工藝參數(shù)的關(guān)系切削力與刀具幾何參數(shù)的關(guān)系切削力與工件材料性能的關(guān)系切削熱的影響與控制切削熱的影響切削熱影響刀具的磨損和壽命切削熱影響工件的尺寸穩(wěn)定性和表面質(zhì)量切削熱影響加工過(guò)程中的安全和生產(chǎn)效率切削熱的控制采用冷卻液進(jìn)行冷卻采用空氣冷卻進(jìn)行冷卻采用切削液進(jìn)行冷卻切削液的作用冷卻作用：降低切削區(qū)的溫度，減少刀具磨損和熱變形潤(rùn)滑作用：減少刀具與工件之間的摩擦，提高加工精度和表面質(zhì)量清洗作用：清洗刀具和工件表面的切屑和污垢，提高加工效率切削液的選擇根據(jù)加工對(duì)象選擇切削液類(lèi)型根據(jù)加工條件選擇切削液性能切削過(guò)程中的切削液與冷卻潤(rùn)滑金屬切削加工的表面質(zhì)量與誤差分析04金屬切削加工的表面質(zhì)量要求金屬切削加工的表面質(zhì)量要求表面粗糙度：表面微觀幾何形狀的不平度，影響工件的表面性能和耐磨性表面波度：表面周期性波動(dòng)的幅度，影響工件的表面性能和耐磨性表面紋理：表面紋理的方向和形狀，影響工件的表面性能和耐磨性金屬切削加工的誤差來(lái)源刀具誤差：刀具的制造誤差和磨損誤差，影響工件的加工精度工件誤差：工件的制造誤差和裝夾誤差，影響工件的加工精度工藝誤差：加工過(guò)程中的工藝參數(shù)誤差，影響工件的加工精度金屬切削加工的誤差分析誤差分析與切削工藝參數(shù)的關(guān)系誤差分析與刀具幾何參數(shù)的關(guān)系誤差分析與工件材料性能的關(guān)系金屬切削加工的誤差來(lái)源與分析金屬切削加工的誤差控制方法優(yōu)化切削工藝參數(shù)：合理選擇切削速度、進(jìn)給量和切削深度，減少加工誤差優(yōu)化刀具幾何參數(shù)：合理選擇前角、后角和主偏角，減少加工誤差采用在線檢測(cè)與補(bǔ)償技術(shù)：實(shí)時(shí)檢測(cè)加工過(guò)程中的誤差，進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償金屬切削加工的誤差補(bǔ)償方法刀具補(bǔ)償法：通過(guò)調(diào)整刀具的位置或角度，補(bǔ)償加工過(guò)程中的誤差工件補(bǔ)償法：通過(guò)調(diào)整工件的裝夾位置或角度，補(bǔ)償加工過(guò)程中的誤差工藝補(bǔ)償法：通過(guò)調(diào)整加工過(guò)程中的工藝參數(shù)，補(bǔ)償加工過(guò)程中的誤差金屬切削加工的誤差控制與補(bǔ)償方法金屬切削加工的工藝與設(shè)備05金屬切削加工的工藝方法車(chē)削工藝：用于加工回轉(zhuǎn)體零件銑削工藝：用于加工平面和曲面零件刨削工藝：用于加工平面和曲面零件鉆削工藝：用于加工孔類(lèi)零件鏜削工藝：用于加工孔類(lèi)零件金屬切削加工的應(yīng)用制造業(yè)中的應(yīng)用：汽車(chē)制造、航空航天、船舶制造等工程建設(shè)中的應(yīng)用：基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、能源建設(shè)等日常生活中的應(yīng)用：家電制造、電子產(chǎn)品制造等金屬切削加工的工藝方法與應(yīng)用金屬切削加工的設(shè)備類(lèi)型車(chē)床：用于車(chē)削加工銑床：用于銑削加工刨床：用于刨削加工鉆床：用于鉆削加工鏜床：用于鏜削加工金屬切削加工的設(shè)備選擇根據(jù)加工對(duì)象選擇設(shè)備類(lèi)型根據(jù)加工要求選擇設(shè)備性能金屬切削加工的設(shè)備類(lèi)型與選擇金屬切削加工的自動(dòng)化與智能化技術(shù)金屬切削加工的自動(dòng)化技術(shù)數(shù)控技術(shù)：通過(guò)數(shù)字代碼控制機(jī)床的自動(dòng)加工機(jī)器人技術(shù)：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化搬運(yùn)、裝夾和加工自動(dòng)檢測(cè)與控制系統(tǒng)：實(shí)時(shí)檢測(cè)加工過(guò)程中的誤差，進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償和控制金屬切削加工的智能化技術(shù)人工智能技術(shù)：實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中的自適應(yīng)調(diào)整和優(yōu)化大數(shù)據(jù)技術(shù)：分析加工過(guò)程中的數(shù)據(jù)，提高加工效率和精度云計(jì)算技術(shù)：實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷和數(shù)據(jù)共享金屬切削加工的實(shí)際案例分析06典型零件的金屬切削加工案例分析典型零件的金屬切削加工案例軸類(lèi)零件的切削加工：如發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、減速器齒輪軸等盤(pán)類(lèi)零件的切削加工：如齒輪盤(pán)、飛輪等殼體類(lèi)零件的切削加工：如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、變速器殼體等支架類(lèi)零件的切削加工：如汽車(chē)底盤(pán)支架、橋梁支座等金屬切削加工案例分析工藝方法的選擇與優(yōu)化刀具與切削參數(shù)的選擇與優(yōu)化設(shè)備類(lèi)型與性能的選擇與優(yōu)化金屬切削加工中的問(wèn)題與解決策略金屬切削加工中的問(wèn)題刀具磨損：影響加工精度和表面質(zhì)量工件變形：影響加工精度和尺寸穩(wěn)定性加工表面質(zhì)量差：影響工件的使用性能和壽命金屬切削加工中的解決策略?xún)?yōu)化切削工藝參數(shù)：減少刀具磨損和工件變形優(yōu)化刀具幾何參數(shù)：提高加工精度和表面質(zhì)量采用先進(jìn)的切削液和冷卻潤(rùn)滑技術(shù)：降低切削熱，提高刀具壽命金屬切削加工的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)金屬切削加工的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)