《切削过程及控制》课件

《切削过程及控制》ppt课件目录contents切削过程的基本概念切削过程的物理现象切削参数的选择与优化切削过程的控制策略切削过程的新技术与新发展案例分析与实践01切削过程的基本概念指刀具与工件相互作用，切除多余材料，形成工件的过程。切削过程切削运动切削要素指刀具相对于工件的运动，包括主运动和进给运动。指切削过程中的几何参数，包括切削深度、切削宽度、切削长度等。030201切削过程的定义切削过程的分类根据切削方式分类根据切削条件分类根据切削用量分类分为粗加工、半精加工、精加工等。分为高速切削、中速切削、低速切削等。分为车削、铣削、钻削、磨削等。考虑工件材料的弹性变形，用于分析切削力的变化。弹性力学模型考虑工件材料的塑性变形，用于分析切屑的形成和分离。塑性力学模型考虑切削过程中的热传递和热变形，用于分析切削温度的变化。热力学模型切削过程的物理模型02切削过程的物理现象切削过程中，切削层金属发生剪切变形而产生的力。切削力定义切削力主要由前刀面上的切削阻力和后刀面上的摩擦力组成。切削力的产生切削用量（切削速度、进给量、切削深度）、刀具几何参数、工件材料、刀具磨损和切削液等。影响因素切削力的产生与影响因素切削过程中，切削层金属发生剪切变形而产生热量，同时刀具与切屑、工件间的摩擦也会产生热量。切削热的产生切削热主要通过切屑、工件、刀具和周围介质（如空气、冷却液）传递出去。切削热的传递切削用量、刀具几何参数、工件材料和冷却润滑条件等。影响因素切削热的产生与传递冷却作用润滑作用清洗作用防锈作用切削液在切削过程中的作用01020304切削液能够将切削热带走，降低切削温度。切削液在刀具与切屑、工件间形成润滑膜，减小摩擦，降低磨损。切削液能够冲走切屑和磨粒，保持加工表面质量和刀具寿命。切削液中的防锈剂能够起到防锈作用，保护工件和刀具不被腐蚀。03切削参数的选择与优化切削速度对切削温度和切削力有显著影响，选择合适的切削速度可以有效提高加工效率和刀具寿命。在选择切削速度时，需综合考虑工件材料、刀具材料、切削液等因素，以获得最佳的切削效果。对于硬材料或薄壁件，应选择较低的切削速度以减小切削热和切削力；而对于软材料或厚壁件，可以适当提高切削速度以提高生产效率。切削速度的选择进给量的选择01进给量是影响切削效率、表面质量和刀具寿命的重要参数。02选择合适的进给量可以平衡切削效率和加工质量，提高生产效益。03在选择进给量时，需根据工件材料、刀具材料、切削参数等因素进行综合考虑，以获得最佳的加工效果。较大的切削深度可以提高加工效率，但过大的切削深度可能导致刀具磨损加剧或工件表面质量下降。在选择切削深度时，需根据工件材料、刀具材料、机床刚性等因素进行综合考虑，以确保加工效率和加工质量的平衡。切削深度对切削力、切削热和刀具寿命有较大影响。切削深度的选择04切削过程的控制策略切削过程稳定性对加工质量的影响切削过程的稳定性直接影响到工件的加工精度和表面质量。在切削过程中，如果系统受到扰动或自激振动，会导致切削力的波动，进而影响切削厚度和切削温度，最终导致工件表面粗糙度增加或产生加工缺陷。切削参数对稳定性的影响切削参数如切削速度、进给速度和切削深度等对切削过程的稳定性有显著影响。通过合理选择切削参数，可以减小系统的不稳定性，提高加工过程的平稳性。刀具几何参数与系统稳定性的关系刀具的几何参数如前角、后角和刀尖圆弧半径等对切削过程中的应力、应变和热量分布有重要影响，进而影响系统的稳定性。优化刀具几何参数可以有效提高切削过程的稳定性。切削过程的稳定性控制切削过程中的动态变化在切削过程中，由于刀具与工件之间的相互作用，会产生动态切削力。动态切削力的大小和方向随时间变化，与切削参数、刀具几何参数和工件材料等因素有关。动态特性的测量与分析通过动态测试技术可以测量切削过程中的动态切削力、振动和声发射等参数，进而分析系统的动态特性。通过分析这些参数的变化规律，可以深入了解切削过程的动态行为，为控制策略的制定提供依据。动态特性对加工精度的影响切削过程的动态特性对加工精度有重要影响。在高速切削过程中，由于系统的不稳定性，可能导致工件尺寸和形状误差的增加。通过优化控制策略，降低系统的动态特性，可以提高加工精度和减小超差现象的发生。切削过程的动态特性分析010203智能控制方法的引入随着人工智能和机器学习技术的发展，智能控制方法在切削加工领域的应用逐渐受到关注。通过引入智能控制方法，可以实现切削过程的自适应控制和优化，提高加工效率和加工质量。神经网络与支持向量机在切削控制中的应用神经网络和支持向量机等机器学习方法可用于预测切削力和切削温度等关键参数，以及优化切削参数的选择。通过训练神经网络或支持向量机模型，可以学习历史加工数据中的规律，实现对未来加工过程的预测和控制。智能控制在高速切削中的应用前景随着高速切削技术的不断发展，智能控制在提高加工效率、减小超差现象和提高加工精度等方面的应用前景广阔。通过深入研究智能控制方法在高速切削中的应用，有望推动切削加工技术的进一步发展。切削过程的智能控制方法05切削过程的新技术与新发展总结词超硬材料切削技术是近年来发展迅速的一种切削技术，它利用超硬材料刀具对难加工材料进行高效切削。详细描述超硬材料切削技术主要涉及金刚石、立方氮化硼等超硬材料刀具的应用，这些刀具具有极高的硬度和耐磨性，能够实现对难加工材料的快速、高效切削。该技术广泛应用于机械、航空、汽车等领域。超硬材料切削技术总结词难加工材料的切削技术是针对一些硬度高、韧性好、热稳定性优良的材料所采用的一种切削技术。详细描述这些材料如钛合金、不锈钢、高温合金等，其硬度高、韧性好、热稳定性优良，使得传统的切削技术难以实现高效加工。因此，需要采用特殊的切削技术和刀具，如激光辅助切削、超声振动切削等，以提高切削效率和加工质量。难加工材料的切削技术绿色切削技术是指在切削加工过程中，通过采用环保材料、节能技术和清洁生产方式，实现切削过程的绿色化。总结词绿色切削技术的核心是减少切削液的使用和废弃物的排放，同时降低能耗和减少对环境的污染。目前，干式切削和低温切削是绿色切削技术的两种主要形式。随着环保意识的不断提高和技术的不断进步，绿色切削技术将会得到更广泛的应用和发展。详细描述绿色切削技术及其发展06案例分析与实践车削加工案例案例一铣削加工案例案例二钻削加工案例案例三磨削加工案例案例四典型零件的切削加工案例切削速度优化根据刀具寿命和切削力要求，调整切削速度，以获得最佳的切削效果。切削液选用根据加工要求和刀具材料，选择合适的切削液，以提高切削效率和工件质量。进给量优化根据工件表面粗糙度和刀具磨损情况，合理设置进给量，提高加工效率并延长刀具寿命。切削深度优化根据刀具和工件材料特性，合理选择切削深度，提高加工效率和表面质量。切削参数优化的实践经验切削过程控制的实际应用切削力监测刀具磨损监测工件表面粗糙度控制切削振动控制通过实