金属切削原理与刀具说课课件

金属切削原理与刀具说课课件

金属切削加工的基本概念与原理01金属切削加工的定义通过刀具将工件多余的材料切除，以达到预期的形状和尺寸的加工方法金属切削加工是制造业中的基础工艺之一金属切削加工的分类按加工方式分类：车削、铣削、刨削、钻削、镗削等按刀具运动方式分类：切削加工、磨削加工、光整加工等按加工对象分类：金属切削加工、非金属切削加工等金属切削加工的定义与分类金属切削加工的基本原理金属切削加工的基本原理通过刀具与工件之间的相对运动，将工件多余的材料切除金属切削加工过程中的三个基本要素：切削刀具、切削过程和切削工件金属切削加工的四个阶段工件与刀具的接触阶段切削阶段切屑形成阶段切屑排出阶段金属切削加工过程中的物理现象刀具与工件的摩擦刀具对工件的切削力切削过程中的切削热产生与传导切屑的形成与排出金属切削加工过程中的物理现象的影响摩擦影响刀具的磨损和工件的表面质量切削力影响刀具的变形和工件的加工精度切削热影响刀具的寿命和工件的尺寸稳定性切屑的形成与排出影响加工过程中的安全和生产效率金属切削加工过程中的物理现象金属切削刀具的基本知识02金属切削刀具的分类按刀具结构分类：整体式刀具、镶片式刀具、复合式刀具等按刀具材料分类：高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具等按刀具用途分类：车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等金属切削刀具的选择根据加工对象选择刀具类型根据加工要求选择刀具材料根据加工条件选择刀具结构金属切削刀具的分类与选择金属切削刀具的材料高速钢：用于制作各种车刀、铣刀、钻头等硬质合金：用于制作各种车刀、铣刀、钻头等，具有高硬度和耐磨性陶瓷：用于制作各种车刀、铣刀、钻头等，具有高硬度和耐磨性，适用于高速切削金属切削刀具的性能硬度：刀具材料抵抗磨损的能力强度：刀具材料抵抗断裂的能力韧性：刀具材料抵抗冲击的能力耐磨性：刀具材料抵抗磨损的能力金属切削刀具的材料与性能金属切削刀具的几何参数前角：刀具前刀面与切削平面之间的夹角，影响切削力和切削温度后角：刀具后刀面与切削平面之间的夹角，影响刀具的强度和耐磨性主偏角：刀具主切削刃与工件轴线之间的夹角，影响切削力和切削温度副偏角：刀具副切削刃与工件轴线之间的夹角，影响切削力和切削温度金属切削刀具的切削用量切削速度：刀具切削工件时的速度，影响切削力和切削温度进给量：刀具每转一圈时，工件相对于刀具的位移量，影响切削力和切削温度切削深度：刀具切削工件时的深度，影响切削力和切削温度金属切削刀具的几何参数与切削用量金属切削加工过程中的切削力与切削热03切削力的计算与分析切削力的计算车削力计算：F=Fz*sinα+Fy*cosα+Fx铣削力计算：F=Fz*sinα+Fy*cosα+Fx*cosβ钻削力计算：F=Fz*sinα+Fy*cosα切削力的分析切削力与切削工艺参数的关系切削力与刀具几何参数的关系切削力与工件材料性能的关系切削热的影响与控制切削热的影响切削热影响刀具的磨损和寿命切削热影响工件的尺寸稳定性和表面质量切削热影响加工过程中的安全和生产效率切削热的控制采用冷却液进行冷却采用空气冷却进行冷却采用切削液进行冷却切削液的作用冷却作用：降低切削区的温度，减少刀具磨损和热变形润滑作用：减少刀具与工件之间的摩擦，提高加工精度和表面质量清洗作用：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选择根据加工对象选择切削液类型根据加工条件选择切削液性能切削过程中的切削液与冷却润滑金属切削加工的表面质量与误差分析04金属切削加工的表面质量要求金属切削加工的表面质量要求表面粗糙度：表面微观几何形状的不平度，影响工件的表面性能和耐磨性表面波度：表面周期性波动的幅度，影响工件的表面性能和耐磨性表面纹理：表面纹理的方向和形状，影响工件的表面性能和耐磨性金属切削加工的误差来源刀具误差：刀具的制造误差和磨损误差，影响工件的加工精度工件误差：工件的制造误差和装夹误差，影响工件的加工精度工艺误差：加工过程中的工艺参数误差，影响工件的加工精度金属切削加工的误差分析误差分析与切削工艺参数的关系误差分析与刀具几何参数的关系误差分析与工件材料性能的关系金属切削加工的误差来源与分析金属切削加工的误差控制方法优化切削工艺参数：合理选择切削速度、进给量和切削深度，减少加工误差优化刀具几何参数：合理选择前角、后角和主偏角，减少加工误差采用在线检测与补偿技术：实时检测加工过程中的误差，进行实时补偿金属切削加工的误差补偿方法刀具补偿法：通过调整刀具的位置或角度，补偿加工过程中的误差工件补偿法：通过调整工件的装夹位置或角度，补偿加工过程中的误差工艺补偿法：通过调整加工过程中的工艺参数，补偿加工过程中的误差金属切削加工的误差控制与补偿方法金属切削加工的工艺与设备05金属切削加工的工艺方法车削工艺：用于加工回转体零件铣削工艺：用于加工平面和曲面零件刨削工艺：用于加工平面和曲面零件钻削工艺：用于加工孔类零件镗削工艺：用于加工孔类零件金属切削加工的应用制造业中的应用：汽车制造、航空航天、船舶制造等工程建设中的应用：基础设施建设、能源建设等日常生活中的应用：家电制造、电子产品制造等金属切削加工的工艺方法与应用金属切削加工的设备类型车床：用于车削加工铣床：用于铣削加工刨床：用于刨削加工钻床：用于钻削加工镗床：用于镗削加工金属切削加工的设备选择根据加工对象选择设备类型根据加工要求选择设备性能金属切削加工的设备类型与选择金属切削加工的自动化与智能化技术金属切削加工的自动化技术数控技术：通过数字代码控制机床的自动加工机器人技术：实现自动化搬运、装夹和加工自动检测与控制系统：实时检测加工过程中的误差，进行自动补偿和控制金属切削加工的智能化技术人工智能技术：实现加工过程中的自适应调整和优化大数据技术：分析加工过程中的数据，提高加工效率和精度云计算技术：实现远程监控、故障诊断和数据共享金属切削加工的实际案例分析06典型零件的金属切削加工案例分析典型零件的金属切削加工案例轴类零件的切削加工：如发动机曲轴、减速器齿轮轴等盘类零件的切削加工：如齿轮盘、飞轮等壳体类零件的切削加工：如发动机缸体、变速器壳体等支架类零件的切削加工：如汽车底盘支架、桥梁支座等金属切削加工案例分析工艺方法的选择与优化刀具与切削参数的选择与优化设备类型与性能的选择与优化金属切削加工中的问题与解决策略金属切削加工中的问题刀具磨损：影响加工精度和表面质量工件变形：影响加工精度和尺寸稳定性加工表面质量差：影响工件的使用性能和寿命金属切削加工中的解决策略优化切削工艺参数：减少刀具磨损和工件变形优化刀具几何参数：提高加工精度和表面质量采用先进的切削液和冷却润滑技术：降低切削热，提高刀具寿命金属切削加工的未来发展趋势与挑战金属切削加工的未来发展趋势