《切齿刀具》课件

切齿刀具课程大纲什么是切齿刀具切齿刀具的类型金属质量对刀具性能的影响合金元素对刀具性能的影响什么是切齿刀具切齿刀具，又称铣刀，是用于金属切削加工中进行铣削的一种刀具。它通常由刀体、刀柄和刀齿组成，刀齿呈螺旋状排列，用于去除材料并形成所需的形状。切齿刀具的类型直线切齿刀具交叉切齿刀具直线切齿刀具直线切齿刀具的特点是刀齿沿刀具轴线排列。这种刀具的切削运动平稳，切削力较小，适合加工平面、沟槽等形状。常见的直线切齿刀具包括：铣刀、锯片、刨刀等。交叉切齿刀具交叉切齿刀具交叉切齿刀具是一种用于切削金属材料的刀具，其齿形呈交叉状排列，具有以下特点:切削效率高切削平稳表面光洁度好应用场景交叉切齿刀具广泛应用于各种金属加工领域，如:机械加工汽车制造航空航天金属质量对刀具性能的影响不同金属的硬度和韧性对刀具性能有很大影响。合金元素对刀具性能的影响合金元素性能影响碳提高硬度和强度钨提高耐磨性和韧性钴提高高温强度和耐氧化性钒提高韧性和抗冲击性能刀具表面处理技术提高刀具硬度表面处理可以提高刀具的硬度，延长使用寿命，减少磨损和断裂。改善刀具耐磨性表面处理可以增强刀具的耐磨性，减少切削过程中的摩擦，提高表面光洁度。提高刀具耐腐蚀性表面处理可以提高刀具的耐腐蚀性，防止切削液或工作环境对刀具的腐蚀。真空离子镀膜1硬度提高改善耐磨性2表面光洁度提升表面光泽3抗腐蚀性延长刀具寿命化学气相沉积气态前驱体在高温下，气态前驱体在基体表面发生化学反应，形成薄膜。反应产物反应产物通常是固态，沉积在基体表面，形成所需的薄膜。薄膜特性化学气相沉积可以控制薄膜的厚度、成分和结构，从而影响其性能。物理气相沉积1蒸发将材料加热至其蒸汽压足够高，使其蒸发成为气相。2溅射用高能离子轰击靶材，使靶材原子溅射出来，沉积到基体表面。3离子镀将离子化的气体或蒸汽在基体表面沉积，形成薄膜。激光表面改性1提高硬度增强耐磨性2改善表面形貌提高润滑性能3提高耐腐蚀性延长使用寿命刀具的几何尺寸刀具长度刀具长度决定了刀具在加工过程中所能达到的深度。刀具直径刀具直径影响着刀具的切削力以及切削效率。刀具刃长刀具刃长是指刀具切削刃的长度，它影响着刀具的切削深度和切削量。刀具的切削角度1主偏角主偏角是刀具刃口与工件表面之间的夹角，影响着切削力的方向和切屑的流动。2副偏角副偏角是刀具刃口与工件表面之间的另一个夹角，影响着切削的平滑度和刀具的耐用性。3刃倾角刃倾角是刀具刃口与刀具轴线之间的夹角，影响着切削的稳定性和切屑的形状。刀具的切削速度影响因素材料性质、刀具材质、切削液、刀具几何形状、切削深度等都会影响切削速度。切削速度的选择切削速度过低会导致切削效率降低，过高则会导致刀具过热磨损。切削速度的控制切削速度需要根据实际情况进行调整，以确保最佳的切削效率和刀具寿命。刀具的切削深度切削深度切削深度是指刀具切入工件的深度，它决定着切屑的厚度和切削力的强度。影响因素切削深度会影响切削速度、切削力、刀具的磨损和工件的表面质量。最佳选择选择合适的切削深度，可以提高切削效率，降低成本，延长刀具的使用寿命。刀具的切削量1切削深度刀具每次切削进入工件的深度。2切削宽度刀具每次切削的宽度，通常由刀具的宽度决定。3切削速度刀具在工件表面切削的速度，通常以米/分钟（m/min）表示。刀具的切削力切削力定义切削力是工件在切削过程中受到的阻力，主要包括切向力、径向力和背向力。切削力影响因素切削力的大小受切削速度、切削深度、切削量、刀具材料、工件材料等因素的影响。切削力测量方法常用的切削力测量方法有传感器法、应变片法和动态力学分析法。刀具的温升影响因素切削速度、切削深度、切削量、刀具材料和工件材料等因素都会影响刀具的温升。控制方法使用冷却液、降低切削速度、减小切削深度和切削量等方法可以有效控制刀具的温升。刀具的磨损机理粘结磨损高温下，切屑与刀具材料发生冶金反应，形成粘结层。磨粒磨损切屑中硬质颗粒磨损刀具表面。塑性变形磨损切削力导致刀具材料塑性变形，表面产生疲劳裂纹。刀具的使用寿命1材料刀具材料的质量和硬度会影响使用寿命。例如，硬质合金刀具比高速钢刀具具有更长的使用寿命。2切削条件切削速度、切削深度和切削量都会影响刀具的磨损速度。更高的切削速度会加速刀具的磨损。3工件材料加工的工件材料的硬度和韧性会影响刀具的磨损速度。加工硬度高的材料会更快地磨损刀具。4冷却液冷却液可以降低切削温度，减缓刀具的磨损速度。使用合适的冷却液可以延长刀具的使用寿命。刀具的在线监测振动监测检测刀具振动，预警刀具磨损或断裂。声发射监测分析刀具产生的声波，判断刀具状态。电流监测监测刀具电流变化，反映刀具切削阻力变化。温度监测测量刀具温度，判断刀具磨损程度和切削热。振动监测刀具振动切削过程中产生的振动信号可以反映刀具磨损状态和切削稳定性。传感器使用加速度计或其他传感器测量刀具的振动频率和幅值。监测系统通过信号处理和分析，识别刀具振动异常，预警刀具磨损或切削不稳定。声发射监测声发射材料内部裂纹扩展时产生弹性波，称为声发射。传感器传感器接收声发射信号，用于检测刀具磨损和裂纹。电流监测刀具电流变化电流监测可以反映刀具切削过程中的磨损程度。电流传感器传感器安装在刀具或机床的特定位置，用于测量刀具电流。信号分析监测系统对采集到的电流信号进行分析，识别刀具磨损的特征。温度监测1刀具温度刀具温度是重要的指标，可以反映切削过程中的热量积累，间接反映刀具的磨损状态。2传感器温度传感器可以安装在刀具的切削部位，实时监测刀具的温度变化。3报警系统当刀具温度超过设定的阈值时，报警系统会发出警报，提醒操作人员及时更换刀具。刀具保养与维护清洁使用后及时清洁刀具，去除切屑和冷却液残留，防止腐蚀和生锈。润滑定期给刀具涂抹润滑油，减少摩擦，延长刀具使用寿命。存储将刀具存放于干燥通风处，避免阳光直射，防止刀具氧化和变形。刀具报废与回收利用报废刀具的处理应符合环保要求。可回收的刀具材质可以进行再加工利用。回收利用刀具可以节省资源和成本。案例分析与讨论通过具体的案例分析，深