金属切削原理与刀具(课)课件

金属切削原理与刀具课件CATALOGUE目录金属切削原理刀具材料刀具的几何参数金属切削加工工艺金属切削过程优化与控制金属切削刀具的应用与发展趋势金属切削原理01主运动与进给运动主运动是切削过程中最主要的运动，它决定了切削的深度和厚度；进给运动是刀具连续不断地切除切屑的运动。切削速度与切削厚度切削速度是指刀尖在工件上切过的速度，它决定了切削效率；切削厚度是刀尖在切削过程中切入工件的深度。切削运动定义切削运动是指刀具与工件之间的相对运动，通过这个运动将工件上多余的材料切除。切削运动

切削要素切削角度包括前角、后角、主偏角、副偏角等，这些角度对切削过程中的切屑形成、切削力、切削热等有重要影响。切削液为了降低切削温度、减少摩擦和提高刀具寿命，通常需要使用切削液。常用的切削液有油类、水类和乳化液等。刀具材料刀具材料对切削效率和刀具寿命有直接影响，常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料等。切削热的产生在切削过程中，由于刀具与工件之间的摩擦和剪切作用，会产生大量的热量。切削温度的影响因素切削温度对工件表面质量、刀具寿命和切削效率有重要影响，影响切削温度的因素包括切削用量、刀具材料和工件材料等。切削热与切削力的关系切削热和切削力之间存在相互影响的关系，通过控制切削用量和选择合适的刀具材料可以降低切削热和切削力。切削热与切削温度切削力的来源01切削力主要来源于刀具与工件之间的摩擦力和剪切力，其中剪切力是主要的切削力。切削功率的计算02切削功率是指单位时间内完成的切削功，计算公式为P=FzVc，其中Fz是每齿进给力，Vc是切削速度。切削功率对机床的影响03切削功率对机床的功率消耗和主轴轴承寿命有直接影响，因此需要根据机床的额定功率选择合适的切削用量，避免超载或过载。切削力的来源与切削功率刀具材料02刀具材料应具有较高的硬度，以便在切削过程中保持切削刃的锋利度，提高切削效率。高硬度高耐磨性高耐热性良好的韧性和抗冲击性能刀具材料应具备较好的耐磨性，以减少切削过程中的磨损，延长刀具使用寿命。刀具材料应具备较高的耐热性，以承受切削过程中产生的高温，防止刀具过早软化。刀具材料应具备一定的韧性和抗冲击性能，以承受切削过程中的冲击和振动。刀具材料的性能要求高速钢硬质合金陶瓷立方氮化硼常用刀具材料01020304高速钢是一种常用的刀具材料，具有较好的韧性和耐磨性，常用于粗加工和半精加工。硬质合金具有高硬度、高耐磨性和良好的耐热性，广泛用于精加工和半精加工。陶瓷刀具具有高硬度、高耐磨性和耐高温性能，适用于高硬度材料的切削。立方氮化硼是一种新型刀具材料，适用于切削高硬度、高耐磨性材料。聚晶金刚石具有极高的硬度和耐磨性，适用于切削高硬度、高耐磨性材料。聚晶金刚石碳化硅高分子材料碳化硅是一种新型陶瓷刀具材料，具有高硬度、高耐磨性和耐高温性能。高分子材料如聚酰亚胺等，适用于切削高分子材料和复合材料。030201新型刀具材料不同材料的切削性能不同，应根据被加工材料的硬度、耐磨性、耐热性等选择合适的刀具材料。根据被加工材料的性质选择刀具材料不同的切削条件对刀具材料的要求不同，应根据切削速度、进给量、切削深度等选择合适的刀具材料。根据切削条件选择刀具材料不同的加工要求对刀具材料的性能要求不同，应根据加工精度、表面粗糙度等选择合适的刀具材料。根据加工要求选择刀具材料在选择刀具材料时，还应考虑经济效益，选择性价比高的刀具材料。根据经济效益选择刀具材料刀具材料的选用原则刀具的几何参数03前角的大小影响切削刃的锋利程度和切削力的大小，增大前角能使切削刃更锋利，减小切削力。前角副偏角的大小影响已加工表面的粗糙度和刀具的磨损，减小副偏角可以减小已加工表面的粗糙度。副偏角后角的大小影响切削刃的强度和散热效果，增大后角能减小切削刃与工件表面之间的摩擦，减小热量和切削力。后角主偏角的大小影响切削刃的工作长度和切削宽度，改变主偏角可以调整切削深度和切削宽度之间的关系。主偏角刀具的几何角度刀具的切削刃形状直线刃直线刃的切削刃形状为直线，适用于粗加工和切削深度较大的加工。圆弧刃圆弧刃的切削刃形状为圆弧，适用于精加工和切削深度较小的加工，能产生较小的切削力和较小的已加工表面粗糙度。负倒棱刃负倒棱刃在切削刃前部有一个负倒棱，能增大切削刃的强度，防止切削刃崩裂，适用于加工脆性材料。正倒棱刃正倒棱刃在切削刃前部有一个正倒棱，能减小切削刃与工件表面之间的摩擦，减小热量和切削力。刀具的正常磨损是指在使用过程中，由于切削力和切削热的共同作用，使刀具表面的材料逐渐磨损的现象。正常磨损刀具的非正常磨损是指在使用过程中，由于切削参数选择不当、工件材料中含有杂质等原因引起的刀具磨损加剧或破损的现象。非正常磨损刀具的破损是指在使用过程中，由于切削力、冲击力和振动等原因引起的刀具断裂或严重磨损的现象。破损刀具的磨损与破损金属切削加工工艺04总结词车削加工是一种常用的金属切削加工方法，通过车刀在车床上对工件进行切削，实现工件的外形和尺寸加工。详细描述车削加工是将工件固定在车床上，利用车刀的旋转运动和工件的进给运动，切除工件多余的金属材料，获得所需的外形和尺寸。车削加工可以加工各种回转体表面，如内外圆柱面、圆锥面、圆弧面等。车削加工总结词铣削加工是一种利用铣刀在铣床上对工件进行切削的加工方法，主要用于加工平面、沟槽和各种曲面。详细描述铣削加工是将工件固定在铣床工作台上，利用铣刀的旋转运动和工件的进给运动，切除工件多余的金属材料。根据加工需求，可以选择不同的铣刀和切削参数，实现各种平面、沟槽和曲面的加工。铣削加工钻削加工是一种利用钻头在钻床上对工件进行钻孔的加工方法，钻孔的同时可以完成孔口精加工。总结词钻削加工是将工件固定在钻床工作台上，利用钻头的旋转运动和进给运动，在工件上钻出所需直径和深度的孔。钻孔时，钻头一般同时完成切削和排屑任务，钻孔完成后可以通过扩孔或铰孔等加工方法完成孔口精加工。详细描述钻削加工总结词磨削加工是一种利用磨具对工件进行表面磨削的加工方法，主要用于提高工件的表面质量和尺寸精度。详细描述磨削加工是将工件固定在磨床上，利用磨具的旋转或往复运动，在工件表面进行微量切削和抛光，实现工件的高精度加工。磨削加工可以用于各种硬材料和软材料的加工，如钢铁、有色金属、玻璃等，广泛应用于机械制造、汽车、航空航天等领域。磨削加工金属切削过程优化与控制05切屑的形成与控制切屑是在切削过程中从工件上被切下来的金属材料。为了减少切屑处理成本和提高生产效率，需要了解切屑的形成机理，并采取有效的控制措施。切屑流向控制通过合理设计刀具的几何参数和切削用量，可以控制切屑的流向，使其有序地排出，避免切屑缠绕和堵塞。切屑分离与排出切屑分离是指将切屑从工件上彻底分离下来，而切屑排出是指将切屑从切削区域排出。为了实现高效的切屑分离与排出，需要采用合适的刀具和工件夹持方式。切屑控制材料硬度与韧性工件材料的硬度越高，切削力越大；材料的韧性越好，切削过程中的变形越大。因此，需要根据材料的硬度和韧性合理选择刀具材料和切削参数。热导率与热膨胀系数材料的热导率和热膨胀系数对切削过程中的热量传递和工件热变形有重要影响。了解材料的热物理性能对优化切削过程和提高加工精度具有重要意义。材料的内部结构不同材料的内部结构（如晶格类型、位错密度等）对切削过程中的切削力、切削热和切削表面质量有不同程度的影响。了解材料的微观结构有助于更好地理解其可加工性。工件材料可加工性切削液的种类与性能切削液是金属切削加工中必不可少的润滑剂和冷却剂，具有减少摩擦、降低切削温度、减少刀具磨损和提高加工表面质量等作用。根据不同的加工要求和材料，需要选择合适的切削液。切削液的浓度与流量切削液的浓度和流量对切削过程中的冷却效果和润滑性能有重要影响。浓度过高可能导致润滑过度，而浓度过低则可能无法提供足够的润滑效果。流量的大小也会影响冷却效果和冲刷能力。切削液的过滤与净化为了保持切削液的性能和延长使用寿命，需要对切削液进行定期过滤和净化，去除其中的杂质和有害物质。同时，还需要定期检测切削液的性能指标，如pH值、浓度等，以确保其有效性。切削液的选用与管理金属切削刀具的应用与发展趋势06硬质合金刀具具有高硬度、高耐磨性和红硬性等特点，广泛应用于加工黑色金属和有色金属。硬质合金刀具高速钢刀具具有较好的韧性和耐磨性，适用于加工各种材料，尤其在粗加工和半精加工中应用广泛。高速钢刀具立方氮化硼刀具具有超高的硬度、耐磨性和化学惰性，适用于加工各种硬材料和难加工材料。立方氮化硼刀具陶瓷刀具具有高硬度、高耐磨性和耐高温等特点，适用于加工各种钢材、铸铁和有色金属等材料。陶瓷刀具现有金属切削刀具的应用情况环保与可持续发展随着环保意识的提高，金属切削刀具将向环保和可持续发展方向发展，采用环保材料和工艺，降低能耗和减少废弃物排放。高性能材料的应用随着新材