金屬切削加工基礎(chǔ)知識(shí)演講人：日期：目錄CATALOGUE01金屬切削概述02切削運(yùn)動(dòng)與切削要素03金屬切削機(jī)床與夾具04刀具與工件05金屬切削過(guò)程的現(xiàn)象與規(guī)律06金屬切削的質(zhì)量控制與優(yōu)化01金屬切削概述CHAPTER金屬切削是金屬成形工藝中的材料去除加成形方法，通過(guò)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切除多余金屬，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的幾何精度、尺寸精度和表面質(zhì)量。定義金屬切削過(guò)程涉及力學(xué)、熱學(xué)、摩擦學(xué)等多學(xué)科，具有高效率、高精度、高表面質(zhì)量等特點(diǎn)。特點(diǎn)定義與特點(diǎn)提高生產(chǎn)效率金屬切削可通過(guò)優(yōu)化切削參數(shù)和刀具結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率，降低制造成本。加工范圍廣金屬切削可加工各種金屬材料，包括鋼鐵、有色金屬等，是機(jī)械制造中不可或缺的加工方法。保證加工精度金屬切削可實(shí)現(xiàn)較高的加工精度和表面質(zhì)量，滿足機(jī)械制造中的高精度要求。金屬切削在機(jī)械制造中的重要性金屬切削的歷史與發(fā)展早期研究金屬切削原理的研究始于19世紀(jì)中葉，早期研究主要集中在刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響以及切屑的形成過(guò)程。發(fā)展歷程現(xiàn)代應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)的發(fā)展，金屬切削技術(shù)不斷發(fā)展，出現(xiàn)了各種新型刀具材料、刀具結(jié)構(gòu)和切削工藝?，F(xiàn)代金屬切削技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、汽車制造等領(lǐng)域，成為推動(dòng)工業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)之一。02切削運(yùn)動(dòng)與切削要素CHAPTER切削運(yùn)動(dòng)的基本概念主運(yùn)動(dòng)刀具切削刃相對(duì)于工件進(jìn)行的切削運(yùn)動(dòng)，是切削加工中最基本、最主要的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)刀具沿著工件切削方向相對(duì)于工件的移動(dòng)，是切削運(yùn)動(dòng)中不可或缺的一部分。切削速度主運(yùn)動(dòng)的速度，是切削加工中最重要的參數(shù)之一，對(duì)切削效率、切削力、切削溫度等產(chǎn)生顯著影響。切削深度刀具切削刃切入工件內(nèi)部的深度，它決定了切削層的厚度和切削力的大小。切削用量包括切削速度、切削深度以及進(jìn)給量，是切削加工中可控的參數(shù)，對(duì)切削效率、切削力、切削溫度、刀具磨損等產(chǎn)生直接影響。切削要素及其影響01切削層參數(shù)包括切削層厚度、切削層寬度等，與切削用量密切相關(guān)，直接影響切削效果和切削力。02刀具幾何參數(shù)包括前角、后角、主偏角、副偏角等，對(duì)切削力、切削溫度、刀具磨損等產(chǎn)生重要影響。03工件材料工件材料的硬度、強(qiáng)度、韌性等機(jī)械性能，對(duì)切削力、切削溫度、刀具磨損等產(chǎn)生顯著影響。04切削用量的選擇與優(yōu)化根據(jù)工件材料、刀具材料、刀具幾何參數(shù)以及加工要求等，合理選擇切削用量，以達(dá)到最佳的切削效果和經(jīng)濟(jì)效益。切削用量選擇原則通過(guò)試驗(yàn)或優(yōu)化算法，確定最優(yōu)的切削用量組合，使切削力、切削溫度、刀具磨損等達(dá)到最佳狀態(tài)，提高加工效率和質(zhì)量。切削用量的選擇直接影響加工表面的粗糙度、尺寸精度和形狀精度，應(yīng)根據(jù)加工要求合理選擇。切削用量?jī)?yōu)化方法切削用量的合理選擇可以延長(zhǎng)刀具壽命，降低加工成本，提高生產(chǎn)效率。切削用量與刀具壽命關(guān)系01020403切削用量與加工質(zhì)量關(guān)系03金屬切削機(jī)床與夾具CHAPTER按加工方式分類金屬切削機(jī)床可分為車床、銑床、刨床、磨床、鉆床等。每種機(jī)床都有其獨(dú)特的加工方式和適用范圍。按自動(dòng)化程度分類金屬切削機(jī)床可分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、半自動(dòng)和自動(dòng)機(jī)床。自動(dòng)化程度越高，生產(chǎn)效率越高，但價(jià)格也相對(duì)更高。金屬切削機(jī)床的特點(diǎn)金屬切削機(jī)床具有高剛度、高精度和高效率等特點(diǎn)，能夠滿足各種金屬切削加工的需求。按加工精度分類金屬切削機(jī)床可分為普通機(jī)床、精密機(jī)床和高精度機(jī)床。高精度機(jī)床具有更高的加工精度和表面質(zhì)量。金屬切削機(jī)床的分類與特點(diǎn)01020304夾具的選用原則夾具的選用應(yīng)根據(jù)工件的形狀、尺寸、加工精度和生產(chǎn)效率等因素進(jìn)行綜合考慮。同時(shí)，夾具的剛性和穩(wěn)定性也是重要的考慮因素。機(jī)床夾具的作用機(jī)床夾具能夠定位和夾緊工件，保證工件在加工過(guò)程中的位置和穩(wěn)定性，從而提高加工精度和效率。機(jī)床夾具的種類常見(jiàn)的機(jī)床夾具包括通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具和組合夾具等。不同類型的夾具適用于不同的加工場(chǎng)景和工件形狀。機(jī)床夾具的作用與種類機(jī)床與夾具的選用原則加工精度要求01機(jī)床和夾具的精度應(yīng)滿足加工精度的要求，以保證工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。工件形狀和尺寸02機(jī)床和夾具的選用應(yīng)考慮工件的形狀和尺寸，以確保工件能夠方便地定位和夾緊，同時(shí)避免加工過(guò)程中的干涉和碰撞。加工效率03機(jī)床和夾具的選用應(yīng)考慮加工效率，以提高生產(chǎn)效率和降低成本。對(duì)于大批量生產(chǎn)，應(yīng)選用自動(dòng)化程度較高的機(jī)床和夾具。機(jī)床與夾具的協(xié)調(diào)性04機(jī)床和夾具之間應(yīng)具有良好的協(xié)調(diào)性，以確保加工過(guò)程中的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，夾具的更換和調(diào)整應(yīng)方便快捷，以減少生產(chǎn)輔助時(shí)間。04刀具與工件CHAPTER車刀、銑刀、鉆頭、鉸刀、鋸片、齒輪刀具等。刀具按用途分類刀體、刀柄、刀片等。刀具的結(jié)構(gòu)組成01020304整體式、鑲嵌式、機(jī)夾式、焊接式等。刀具按結(jié)構(gòu)分類前刀面、主后刀面、副后刀面、切削刃等。刀具的切削部分刀具的種類與結(jié)構(gòu)工件的材料與特性工件材料的種類碳素鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬等。工件材料的物理性能硬度、強(qiáng)度、韌性、塑性等。工件材料的化學(xué)性能對(duì)刀具的耐磨性、耐熱性、耐腐蝕性影響。工件材料的加工特性切削難易程度、加工硬化程度、切削溫度等。刀具與工件的匹配與優(yōu)化刀具材料與工件材料的匹配01選擇合適的刀具材料以匹配工件材料的特性。刀具幾何參數(shù)與工件材料的匹配02根據(jù)工件材料的特性選擇刀具的前角、后角、刃傾角等幾何參數(shù)。切削參數(shù)的選擇與優(yōu)化03合理選擇切削速度、進(jìn)給量、切削深度等切削參數(shù)，以提高加工效率和刀具壽命。切削液的合理選擇04根據(jù)加工情況選用合適的切削液，以降低切削溫度、減少摩擦和刀具磨損。05金屬切削過(guò)程的現(xiàn)象與規(guī)律CHAPTER切屑的形成原因由于切削工具與工件材料的相互作用，使工件材料發(fā)生變形而成為切屑。切屑的分類根據(jù)切屑形態(tài)，可分為帶狀切屑、擠裂切屑、單元切屑和崩碎切屑等；根據(jù)工件材料，可分為塑性材料切屑和脆性材料切屑。切屑的控制通過(guò)選擇合適的刀具、切削參數(shù)和切削液，可以控制切屑的形狀、大小和排出方向，從而提高加工效率和表面質(zhì)量。切屑的形成與分類切削過(guò)程中，工件材料在刀具的作用下發(fā)生彈性變形和塑性變形，使切屑形成并產(chǎn)生加工硬化。切削變形切削過(guò)程中，由于摩擦和材料變形會(huì)產(chǎn)生大量熱量，使切削區(qū)溫度升高，導(dǎo)致工件材料性能變化和刀具磨損。切削熱與溫度切削液可以冷卻、潤(rùn)滑切削區(qū)，減小切削力和切削溫度，提高刀具耐用度和加工質(zhì)量。切削液的作用切削過(guò)程中的物理現(xiàn)象切削過(guò)程中的力學(xué)規(guī)律切削力切削時(shí)，刀具對(duì)工件施加的壓力和摩擦力稱為切削力，它是影響切削效率、刀具耐用度和加工質(zhì)量的重要因素。切削力的來(lái)源切削力的影響因素切削力主要來(lái)源于工件材料的彈性變形、塑性變形以及刀具與工件之間的摩擦。切削力的大小與工件材料的性質(zhì)、刀具材料、切削參數(shù)（如切削速度、進(jìn)給量、切削深度）以及切削液的使用情況有關(guān)。06金屬切削的質(zhì)量控制與優(yōu)化CHAPTER描述加工后零件幾何形狀與理想形狀的偏差。幾何精度切削質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)描述加工后零件的尺寸與預(yù)期尺寸之間的偏差。尺寸精度反映零件表面微觀幾何形狀誤差，影響零件的使用性能和美觀。表面粗糙度零件加工后內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力，可能導(dǎo)致零件變形或開(kāi)裂。殘余應(yīng)力切削參數(shù)切削速度、進(jìn)給量、切削深度等直接影響切削質(zhì)量和效率。刀具材料刀具的硬度、耐磨性、耐熱性等直接影響切削質(zhì)量和刀具壽命。刀具幾何參數(shù)前角、后角、刃傾角等刀具幾何角度影響切削過(guò)程的切削力和切削溫度。工件材料工件材料的硬度、塑性、導(dǎo)熱性等影響切削過(guò)程中的切削力和切削溫度。影響切削質(zhì)量的因素切削質(zhì)量的優(yōu)化方法合理選擇切削參數(shù)01根據(jù)工件材料、刀具材料等因