《刀具切削》课件

《刀具切削》ppt课件目录CONTENTS刀具切削的基本概念刀具材料与结构切削过程与切削力切削参数的选择与优化刀具磨损与刀具寿命切削液与加工表面质量01刀具切削的基本概念CHAPTER切削运动01切削运动是指刀具与工件之间的相对运动，它包括主运动和进给运动。02主运动是刀具相对于工件的主要旋转或直线运动，它决定了切削速度和切削深度。进给运动是刀具沿切削方向或垂直于切削方向的运动，它决定了切削宽度和切削厚度。03切削要素切削要素包括切削速度、切削深度、切削宽度和切削厚度等。切削速度是指刀具相对于工件的运动速度，它直接影响切削效率和表面粗糙度。切削深度是指刀具切入工件表面的深度，它与切削速度和进给速度有关。切削宽度是指刀具在切削方向上的移动距离，它与进给速度和切削厚度有关。切削厚度是指刀具在垂直于切削方向上的移动距离，它与进给量和切削深度有关。顺铣是指刀具的切削方向与工件的进给方向相同的铣削方式，它具有较高的加工效率和较低的切削力。逆铣是指刀具的切削方向与工件的进给方向相反的铣削方式，它具有较低的加工效率和较高的切削力，但能更好地控制加工表面的粗糙度。根据切削方式的不同，切削可以分为顺铣和逆铣两种方式。切削的分类02刀具材料与结构CHAPTER聚晶金刚石具有极高的硬度，适用于加工高硬度、高耐磨性材料。立方氮化硼具有极高的硬度，适用于加工高硬度材料。陶瓷具有高硬度、高耐磨性和低摩擦系数等特点，适用于高速切削和干式切削。硬质合金具有高硬度、高耐磨性和良好的高温性能，广泛应用于切削加工。高速钢具有较好的韧性和耐磨性，常用于制造复杂刀具和重型切削刀具。刀具材料刀具结构刀具整体由单一材料制成，结构简单，刚性好。刀片通过焊接方式与刀杆连接，可快速更换刀片。刀片通过机械方式夹固在刀杆上，可提高刀具刚性和切削性能。刀片可转位使用，具有较长的使用寿命和较低的成本。整体式刀具焊接式刀具机械夹固式刀具可转位刀具前角影响切削力和切削热，增大前角可减小切削力，减小切削热。后角影响切削面的摩擦和刀具磨损，增大后角可减小摩擦和磨损。主偏角影响切削面的受力方向和切削振动，减小主偏角可减小切削振动。副偏角影响切削面的表面质量和刀具磨损，减小副偏角可提高表面质量。刀具的几何参数03切削过程与切削力CHAPTER

切削过程的变形区变形区概述切削过程中的变形区是指切削刃对工件施加力后，工件在切削刃附近发生变形的区域。这个区域的大小和形状对切削过程有着重要影响。变形区的形成当切削刃切入工件时，工件材料在切削刃的作用下发生弹性变形和塑性变形，形成了变形区。变形区的特点变形区内的工件材料在切削力的作用下产生剪切应力，导致工件材料沿着切削刃方向发生滑移，形成切屑。切削功率的计算切削功率是切削力与切削速度的乘积。在计算切削功率时，需要考虑到机床的功率和主轴转速，以确保切削过程的稳定性和加工效率。切削力的来源切削力主要来源于工件材料的弹性和塑性变形、切屑与刀具之间的摩擦以及切屑与工件已加工表面之间的摩擦。切削力的影响因素切削力的大小受到工件材料、刀具材料、刀具几何参数、切削用量等多种因素的影响。切削力的来源与切削功率切削热与切削温度切削温度受到多种因素的影响，如工件材料、刀具材料、刀具几何参数、冷却液的使用等。切削温度的影响因素在切削过程中，由于工件材料的弹性和塑性变形、切屑与刀具之间的摩擦以及切屑与工件已加工表面之间的摩擦，会产生大量的热量。这些热量被称为切削热。切削热的产生切削温度可以通过热电偶或红外测温仪进行测量。测量时，将热电偶或红外测温仪放置在刀具或工件上，以获取准确的温度数据。切削温度的测量04切削参数的选择与优化CHAPTER切削速度对刀具寿命的影响01切削速度过快可能导致刀具磨损加剧，降低刀具寿命；过慢则可能导致切削效率低下，同样影响刀具寿命。因此，需要根据刀具材料、工件材料和加工要求等因素合理选择切削速度。切削速度对表面质量的影响02切削速度过快可能导致工件表面粗糙度增加，过慢则可能导致工件表面质量较差。因此，需要根据工件表面质量要求合理选择切削速度。切削速度对切削力的影响03切削速度的增减对切削力具有一定影响。随着切削速度的增加，切削力通常会略有减小，但这种变化并非线性关系，且受到多种因素的影响。切削速度的选择进给量对切削效率的影响进给量的大小直接影响切削效率。在保证加工质量的前提下，适当增加进给量可以显著提高切削效率。进给量对表面质量的影响进给量的大小也会对工件表面质量产生影响。在一定范围内，适当增加进给量可以减小表面粗糙度值，但过大的进给量可能导致表面质量下降。进给量对刀具寿命的影响进给量的大小对刀具寿命也有一定影响。在保证加工质量的前提下，适当减小进给量有利于延长刀具寿命。010203进给量的选择切削深度的选择切削深度的大小直接影响加工效率。在满足加工要求的前提下，适当减小切削深度可以显著提高加工效率。切削深度对刀具寿命的影响切削深度的大小对刀具寿命也有一定影响。在保证加工质量的前提下，适当减小切削深度有利于延长刀具寿命。切削深度对工件表面质量的影响在一定范围内，适当减小切削深度可以减小表面粗糙度值，但过小的切削深度可能导致表面质量下降。因此，需要根据工件表面质量要求合理选择切削深度。切削深度对加工效率的影响05刀具磨损与刀具寿命CHAPTER后刀面磨损、前刀面磨损、边界磨损、切削刃钝化、崩刃等。切削热、切削力、切削振动、切削液等。刀具磨损的形式与原因磨损原因刀具磨损形式刀具刚使用时，切削刃锋利，磨损较快。初期磨损阶段刀具磨损率保持稳定，是切削加工的主要阶段。正常磨损阶段刀具磨损率急剧上升，切削力、切削热显著增加，应避免在此阶段继续切削。急剧磨损阶段刀具磨损到一定程度，无法继续使用。刀具失效刀具磨损的过程与规律刀具寿命定义从新刀开始使用到刀具失效所经过的切削时间或切削路程。刀具更换原则根据刀具磨损情况、加工要求和生产节拍等因素综合考虑。提高刀具寿命的方法选择合适的刀具材料、涂层、切削参数和切削液等。刀具寿命与刀具更换06切削液与加工表面质量CHAPTER切削液主要分为油基切削液和水基切削液两大类。油基切削液主要有矿物油、动物油和植物油等，水基切削液主要有乳化液和合成切削液等。切削液的种类切削液在切削过程中起到润滑、冷却、清洗和防锈的作用，能够减小切削力、降低切削温度、减少刀具磨损，提高加工效率和表面质量。切削液的作用切削液的种类与作用刀具的硬度和耐磨性、刀尖圆弧半径、刀具前角和后角等都会影响切削力和切削热，进而影响加工表面质量。刀具材料和几何参数工件材料的硬度、塑性和韧性等会影响切削力和切削热，从而影响加工表面质量。工件材料切削速度、进给量和切削深度等切削参数的选择会影响切削力和切削热，进而影响加工表面质量。切削参数切削液的冷却和润滑作用可以减小切削力和切削热，降低刀具磨损，提高加工表面质量。冷却与润滑加工表面质量的影响因素选择合适的刀具材料和几何参数根据工件材料和加工要求选择合适的刀具材料和几何参数，可以减小