第1篇切削加工的理論基礎(chǔ)匯報(bào)人：AA2024-01-29contents目錄切削加工概述切削加工的基本原理切削加工的工藝參數(shù)切削加工的刀具材料切削加工的切削液切削加工的發(fā)展趨勢(shì)與展望01切削加工概述切削加工是指利用切削工具從工件上切除多余材料，以獲得所需形狀、尺寸和表面質(zhì)量的加工方法。切削加工定義根據(jù)加工方式和切削工具的不同，切削加工可分為車削、銑削、鉆削、磨削等多種類型。切削加工分類切削加工的定義與分類早期切削加工主要依賴手工操作，工具簡(jiǎn)單，效率低下。手工切削階段機(jī)械化切削階段數(shù)控切削階段隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，切削加工逐漸實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，提高了生產(chǎn)效率和加工精度。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)使切削加工進(jìn)入了一個(gè)新的階段，實(shí)現(xiàn)了高精度、高效率的自動(dòng)化加工。030201切削加工的發(fā)展歷程切削加工是制造業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一，廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航空、航天等領(lǐng)域。切削加工對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和性能具有重要影響，是提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率的關(guān)鍵因素之一。隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，切削加工技術(shù)也在不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，為制造業(yè)的發(fā)展提供了有力支持。切削加工在制造業(yè)中的地位02切削加工的基本原理是指刀具與工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，包括主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和合成切削運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)是切除工件上多余材料起主要作用的基本運(yùn)動(dòng)，如車削時(shí)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是使新的金屬層不斷投入切削，從而加工出完整表面所需的運(yùn)動(dòng)，如車削時(shí)車刀的縱向或橫向移動(dòng)；合成切削運(yùn)動(dòng)則是主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的疊加。切削運(yùn)動(dòng)是指切削過程中刀具對(duì)工件的作用力，包括主切削力、進(jìn)給力和背向力。主切削力垂直于工件表面，是計(jì)算車刀強(qiáng)度、機(jī)床主軸系統(tǒng)剛度和設(shè)計(jì)夾具的重要依據(jù)；進(jìn)給力是縱向進(jìn)給方向的切削力，影響工件的彎曲變形和振動(dòng)；背向力是徑向力，它使工件彎曲變形進(jìn)而引起振動(dòng)，對(duì)加工精度的影響最大。切削力切削運(yùn)動(dòng)與切削力切削過程中消耗的功大部分轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致切削溫度升高。切削熱主要來源于金屬的塑性變形和刀具與切屑、工件間的摩擦。切削熱切削溫度是指切削過程中的平均溫度，它對(duì)刀具磨損、工件加工精度和表面質(zhì)量都有很大影響。切削溫度的高低取決于切削用量、刀具幾何參數(shù)、工件材料和切削液等因素。切削溫度切削熱與切削溫度刀具磨損與刀具壽命在切削過程中，刀具與切屑、工件間存在摩擦和高溫作用，導(dǎo)致刀具磨損。刀具磨損分為正常磨損和非正常磨損兩類，其中正常磨損包括前刀面磨損、后刀面磨損和邊界磨損。刀具磨損刀具壽命是指一把新刀從開始使用到達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的總切削時(shí)間。刀具壽命的長短直接影響生產(chǎn)效率和加工成本。因此，在切削加工中應(yīng)選擇合理的切削用量和刀具材料，以延長刀具壽命。同時(shí)，定期檢查和更換磨損嚴(yán)重的刀具也是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率的重要措施之一。刀具壽命03切削加工的工藝參數(shù)切削速度vc指刀具切削刃上某一點(diǎn)相對(duì)于工件待加工表面在主運(yùn)動(dòng)方向上的瞬時(shí)速度，單位為m/min。切削速度的選擇主要取決于被加工材料的機(jī)械性能、切削刀具材料、工件加工精度和表面粗糙度等因素。進(jìn)給量f指工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，車刀沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離，單位為mm/r。進(jìn)給量是影響切削力、切削熱和刀具耐用度的主要因素之一。背吃刀量ap指垂直于進(jìn)給速度方向的切削層最大尺寸，單位為mm。背吃刀量的大小直接影響切削力、切削功率和切削熱的產(chǎn)生，也是影響刀具耐用度的主要因素之一。切削用量三要素垂直于切削速度方向測(cè)量的切削層尺寸，單位為mm。切削層公稱厚度的大小直接影響切削力的大小和切屑的形成。切削層公稱厚度hD沿切削速度方向測(cè)量的切削層尺寸，單位為mm。切削層公稱寬度的大小影響切削熱的產(chǎn)生和傳遞，以及切屑的卷曲和折斷。切削層公稱寬度bD根據(jù)工件材料和加工要求的不同，可以選擇不同的切削方式，如車削、銑削、刨削、鉆削等。不同的切削方式具有不同的切削特點(diǎn)和工藝要求。切削方式切削層參數(shù)與切削方式刀具幾何參數(shù)的選擇前角γo前刀面與基面之間的夾角，在正交平面中測(cè)量。前角的大小影響切削刃的鋒利程度、切削力的大小和切屑的流出方向。后角αo后刀面與切削平面之間的夾角，在正交平面中測(cè)量。后角的大小影響刀具后刀面與工件表面的摩擦情況和刀具的耐用度。主偏角κr主刀刃與進(jìn)給方向之間的夾角，在基面中測(cè)量。主偏角的大小影響徑向切削力和軸向切削力的分配比例，以及刀具的耐用度。副偏角κ'r副刀刃與進(jìn)給反方向之間的夾角，在基面中測(cè)量。副偏角的大小影響已加工表面的粗糙度和刀具的耐用度。04切削加工的刀具材料刀具材料的基本性能刀具材料必須具備足夠的硬度，以保證切削過程中刀刃不易磨損。刀具材料應(yīng)具有良好的耐磨性，以延長刀具使用壽命。刀具材料應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和韌性，以承受切削過程中的沖擊和振動(dòng)。刀具材料應(yīng)具有良好的耐熱性，以在高溫下保持硬度和耐磨性。硬度耐磨性強(qiáng)度和韌性耐熱性硬度高，耐磨性好，適用于制造復(fù)雜刀具和高速切削。高速鋼硬度極高，耐磨性好，但韌性較差，適用于制造切削速度較低的刀具。硬質(zhì)合金硬度高，耐磨性好，耐高溫，但脆性較大，適用于高速切削和難加工材料的加工。陶瓷包括立方氮化硼和金剛石等，硬度極高，耐磨性極好，但成本較高，適用于高精度和高效率的切削加工。超硬材料常用刀具材料及其特點(diǎn)刀具材料的選用原則根據(jù)工件材料和加工要求選擇刀具材料不同的工件材料和加工要求需要選用不同的刀具材料。考慮刀具的制造成本和使用壽命在滿足加工要求的前提下，應(yīng)盡量選用制造成本低、使用壽命長的刀具材料?？紤]刀具的切削性能和加工效率在滿足加工精度的前提下，應(yīng)盡量選用切削性能好、加工效率高的刀具材料?？紤]刀具的可靠性和安全性選用的刀具材料應(yīng)具有良好的可靠性和安全性，以保證切削加工的穩(wěn)定進(jìn)行。05切削加工的切削液03清洗作用切削液將切削過程中產(chǎn)生的切屑、磨粒等雜質(zhì)沖刷走，保持切削區(qū)域清潔。01冷卻作用切削液通過降低切削區(qū)域的溫度，減少刀具磨損和工件熱變形。02潤滑作用切削液在刀具與工件、切屑之間形成潤滑膜，減小摩擦，提高切削效率。切削液的作用與分類防銹作用水溶性切削液油基切削液氣體切削液切削液的作用與分類切削液中的防銹劑能有效防止工件和機(jī)床的銹蝕。以礦物油或合成油為基礎(chǔ)，添加極壓添加劑、油性添加劑等，具有優(yōu)良的潤滑性能和防銹性能。包括乳化液、合成切削液和半合成切削液，具有良好的冷卻性能和清洗效果。如氮?dú)?、二氧化碳等，主要用于某些特殊加工?chǎng)合，如干式切削、超高速切削等。切削液的選用原則根據(jù)工件材料選擇不同的工件材料對(duì)切削液的需求不同，如鑄鐵、鋁合金等材料宜選用水溶性切削液，而鈦合金、高溫合金等材料則宜選用油基切削液。根據(jù)刀具材料選擇硬質(zhì)合金刀具宜選用水溶性切削液，而高速鋼刀具則宜選用油基切削液。根據(jù)加工方式選擇粗加工時(shí)，宜選用冷卻性能好的切削液；精加工時(shí)，則應(yīng)選用潤滑性能好的切削液?？紤]環(huán)保要求在選擇切削液時(shí)，應(yīng)盡量選擇環(huán)保型產(chǎn)品，減少對(duì)環(huán)境的影響。注意觀察切削液的使用狀況，如出現(xiàn)異味、變色等情況應(yīng)及時(shí)更換。根據(jù)加工需求調(diào)整切削液的濃度和溫度，以達(dá)到最佳使用效果。使用前應(yīng)將切削液攪拌均勻，確保各種成分充分混合。定期更換切削液，保持其良好的使用性能。在使用油基切削液時(shí)，應(yīng)注意防火安全，避免火災(zāi)事故的發(fā)生。切削液的使用方法與注意事項(xiàng)010302040506切削加工的發(fā)展趨勢(shì)與展望

高速切削技術(shù)高速切削機(jī)床的發(fā)展采用輕質(zhì)材料、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提高剛度等措施，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的高速化。高速切削刀具的改進(jìn)研發(fā)新型刀具材料，提高刀具的耐磨性、耐熱性和切削性能。高速切削工藝的優(yōu)化通過優(yōu)化切削參數(shù)、選用合適的切削液等措施，提高加工效率和加工質(zhì)量。超精密測(cè)量技術(shù)的發(fā)展利用激光干涉儀、電子顯微鏡等高精度測(cè)量設(shè)備，對(duì)加工精度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋。超精密加工工藝的研究通過優(yōu)化加工工藝、控制加工環(huán)境等措施，提高加工精度和表面質(zhì)量。超精密機(jī)床的研發(fā)采用高精度主軸、導(dǎo)軌和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的超精密化。超精密加工技術(shù)專用切削刀具的研制針對(duì)難加工材料的特性，研發(fā)專用切削刀具，提高切削效率和刀具壽命。切削參數(shù)的優(yōu)化通過試驗(yàn)和仿真分析，優(yōu)化切削參數(shù)，提高難加工材料的切削加工性能。難加工材料的特性分析研究難加工材料的物理、化學(xué)和機(jī)械特性，為切削加工提供理論支持。難加工材料的切削