金属切削过程的变形课件

金属切削过程的变形目录金属切削过程简介金属切削过程中的变形切削力与切削热切削液与刀具磨损切削过程优化01金属切削过程简介切削是利用刀具将工件上多余的材料切削掉，以获得所需的形状和尺寸。切削过程中，刀具与工件之间的相对运动产生切削力，使工件表面材料发生变形和分离。切削过程可以分为三个阶段：切屑形成、切削力和切削热产生以及切削表面形成。切削原理指刀具切削刃上选定点相对于工件待加工表面在主运动方向上的瞬时速度。切削速度指刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。进给量指垂直于主运动方向，工件已加工表面与待加工表面之间的距离。背吃刀量切削参数切削刀具的种类繁多，根据不同的加工要求和材料选择合适的刀具。常用的切削刀具有车刀、铣刀、钻头、刨刀等。切削刀具的材料对切削效果有很大影响，常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料等。切削刀具的几何参数对切削力、切削热和切削表面质量有很大影响，因此选择合适的几何参数是提高切削效率和加工质量的关键。切削刀具02金属切削过程中的变形金属在切削力作用下发生弹性形变，表现为工件和刀具之间产生弹性位移。定义随着切削厚度的增加，弹性变形量增大，影响切削力和切削热在切削过程中的传递。影响选择高刚性刀具和优化切削参数，减少切削力，降低弹性变形量。应对措施弹性变形金属在切削力作用下发生塑性形变，表现为切屑与工件分离。定义影响应对措施塑性变形是切削加工中主要的形变形式，影响切屑形成和工件表面质量。选用合适的刀具前角和后角，控制切削厚度和切削速度，减少切削力和切削热对工件的影响。030201塑性变形03应对措施选择高硬度、高耐磨性的刀具材料，优化切削参数，减少切削力和切削热对工件的影响。01定义金属在切削力作用下发生脆性断裂，表现为切屑呈碎状或崩裂状。02影响断裂可能导致切削刃崩刃或工件表面质量下降。断裂03切削力与切削热切削力方向切削力方向一般垂直于切削表面，并指向切屑流动方向。切削力对加工的影响切削力的大小和方向对切削深度、切削速度、刀具磨损等加工参数有重要影响。切削力来源切削力主要来源于切削层金属的弹性和塑性变形、刀具与切屑和工件之间的摩擦。切削力123切削热主要来源于切屑与刀具、工件与刀具之间的摩擦以及切屑内部的弹性变形和塑性变形。切削热产生切削热通过切屑、工件、刀具和冷却液等途径传递。切削热传递切削热会导致工件热变形，影响加工精度和刀具寿命，严重时可能导致工件烧伤或刀具崩刃。切削热对加工的影响切削热切削温度是指切削过程中，切屑、刀具和工件表面的平均温度。切削温度定义切削温度的测量可以采用红外测温仪、热电偶等方法。切削温度测量切削温度对工件表面质量、刀具磨损和加工精度有重要影响，合理控制切削温度可以有效提高加工效率和降低加工成本。切削温度对加工的影响切削温度04切削液与刀具磨损切削液能够快速带走切削过程中产生的热量，降低刀具和工件的温度，防止因过热而导致的刀具磨损或工件热变形。冷却作用切削液在切削过程中能够在刀具与工件表面形成润滑膜，减少切削阻力，降低刀具磨损，提高切削效率和加工质量。润滑作用切削液能够将切削过程中产生的切屑和磨粒冲洗掉，保持切削区域清洁，防止切屑阻塞或划伤工件表面。清洗作用切削液中的防锈剂能够在工件表面形成保护膜，防止工件在存放和运输过程中生锈。防锈作用切削液的作用全合成切削液以化学合成的润滑剂为主要成分，加入适量的添加剂，具有较好的润滑性能和冷却效果，适用于高精度和高效率的切削加工。油基切削液以矿物油为主要成分，加入适量的添加剂，具有较好的润滑性能和冷却效果，适用于不同材质的切削加工。水基切削液以水为主要成分，加入乳化剂、防锈剂等添加剂，具有较好的冷却效果和清洗作用，适用于高速切削和难加工材料的加工。半合成切削液以矿物油和乳化剂为主要成分，加入适量的添加剂，具有较好的润滑性能和冷却效果，适用于多种材质的切削加工。切削液的种类刀具磨损形式01刀具磨损包括前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损和月牙洼磨损等，不同磨损形式对切削过程和加工质量的影响不同。刀具磨损原因02刀具磨损主要是由于切削过程中产生的切削热、切削力和切屑摩擦等因素引起的，此外还与刀具材料、涂层质量、切削参数等因素有关。刀具寿命03刀具寿命是指在一定条件下，刀具从开始使用到磨损报废所经历的时间，刀具寿命受到多种因素的影响，如切削参数、切削速度、进给量、被加工材料硬度等。刀具磨损与寿命05切削过程优化切削速度选择适当的切削速度可以减少切削热和切削力，提高加工表面质量。进给量调整进给量的大小，可以影响切削厚度和切削力，进而影响切削变形。切削深度合理选择切削深度，可以平衡切削力和切削热，减小工件变形。切削参数优化选用硬度和耐磨性较好的刀具材料，如硬质合金、陶瓷等，可以减小切削力和切削热。刀具材料优化刀具的前角、后角、主偏角等几何参数，可以改变切屑的形成和切削力的大小，进而影响切削变形。刀具几何参数采用具有减摩、抗粘结和抗磨等性能的涂层，可以提高刀具的寿命和加工表面质量。刀具涂层刀具材料与结构优化切削液浓度调整切削液的浓度，可以改变切削液的润滑和冷却性能