第10讲切削工艺基础知识.
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切削加工基础知识一、概念题1.切削运动在切削过程中,加工刀具与工件间的相对运动,就是切削运动。
2.进给量进给量是指主运动的一个循环内(一转或一次往复行程)刀具在进给方向上相对工件的位移量。
3.积屑瘤在一定的切削速度范围内切削塑性材料时,经常发现在刀尖附近的前面上牢牢地粘附着一小块很硬的金属,这就是积屑瘤,又称刀瘤。
4.总切削力刀具总切削力是刀具上所有参予切削的各切削部分所产生的切削力的合力。
5.刀具的耐用度刀具两次刃磨中间的实际切削时间称为刀具的耐用度,单位为min。
二、填空题1.切削运动包括主运动和进给运动两个基本运动。
2.切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量。
3.目前用于生产上的刀具材料的种类有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢和硬质合金等。
4.外圆车刀的切削部分由前面、后面、副后面,主切削刃、副切削刃和刀尖组成。
5.一把普通外圆车刀的主要角度有前角、后角、副后角、主偏角、副偏角、刃倾角等。
5.根据切削材料和切削条件的不同,常见的切屑种类有崩碎切屑、带状切屑、节状切屑三种。
6.切削过程中的物理现象包括滞流层与积屑瘤、切削力、切削热和刀具磨损。
三、选择题1.刀具的前角是在 A 内测量的前面与基面的夹角。
A.正交平面;B.切削平面;C.基面。
2.多数机床的主运动为 B 运动。
A.直线;B.旋转;C.其它。
3.切削塑性材料时易形成 B ,切削脆性材料时易形成 A 。
A.崩碎切屑;B.带状切屑。
4.在切削分力中, B 是最大的。
A.进给力F f;B.主切削力F c;C.背向力F p。
四、判断题1.主运动可以是旋转运动,也可以是直线运动。
(对)2.在切削时,刀具前角越小,切削越轻快。
(错)3.在切削过程中,进给运动的速度一般都小于主运动的速度。
(对)4.与高速钢相比,硬质合金突出的优点是硬度高和热硬性好。
(对)5.减小切削力并不能减少切削热。
(错)五、简答题1.简述刀具材料应具备哪些基本性能。
答:切削加工过程中刀头部分受到高温、高压和强烈摩擦作用,因此,刀具材料必须具备下列基本性能:(1)高硬度刀具材料的硬度必须大于被切削的工件材料的硬度,常温下一般要求60~65HRC。
第一章金属切削加工的根本学问教学方法导入课:金属切削加工,通常又称为机械加工,是通过刀具与工件之间的相对运动,从毛坯上切除多余的金属,从而获得合格零件的加工方法。
切削加工的根本形式有:车、铣、刨、磨、钻等,包括钳工加工〔錾、锉、锯、刮削、钻孔、铰孔、攻丝、套丝等〕一般状况下,通过铸造、锻造、焊接及轧制的型材毛坯精度低和外表粗糙度大,必需进展切削加工才能成为零件。
本章主要介绍金属切削加工中的根本规律和现象。
讲授课:第一节金属切削加工的根本概念一、切削运动和切削要素1、切削运动切削运动是为了形成工件所必需的刀具和工件之间的相对运动。
切削运动按其作用不同,分为主运动和进给运动。
(1)主运动是切削运动中速度最高、消耗功率最大的运动;一般切削运动中,主运动只有一个。
各种机械加工的主运动:车削:工件的旋转铣削:铣刀的旋转刨削:刨刀〔牛头刨〕或工件〔龙门刨〕的往复直线运动钻削:刀具〔钻床上〕或工件〔车床上〕的旋转。
(2)进给运动是使的切削层金属不断地投入切削,从而切出整个外表的运动;进给运动可以是一个或多个。
各种机械加工的进给运动:车削:刀具的移动铣削:工件的移动钻孔:钻头沿轴向移动内外圆磨削:工件旋转和移动切削加工过程中,为实现机械化和自动化,提高效率,除切削运动外,还需要关心运动。
如切入运动,空程运动,分度转位运动、送夹料运动及机床掌握运动等。
切削过程中形成三个外表:待加工外表、加工外表、已加工外表2、切削要素包括切削用量和切削层横截面要素。
(1)切削用量三要素1)切削速度v是主运动的线速度〔m/s 或m/min 〕a = d w旋转主运动:2) 进给速度 v f 或进给量 fv f :单位时间内刀具对工件沿进给方向的相对位移〔 mm/s或 mm/min 〕进给量 f :工件或刀具每转一周,刀具对工件沿进给方向的相对位移。
〔mm/r 〕切削时间 t = L/v f = L/nf3〕背吃刀量 a p 〔切削深度〕工件已加工外表和待加工外表的垂直距离〔mm 〕 教学方法 外圆车削: - d p 2钻孔: a = d mp 2合成切削运动 :v e = v +v f 〔向量的关系〕(2) 切削层横截面要素切削层是指刀具与工件相对移动一个进给量时,相邻两个加工外表之间的金属层,切削层的轴向剖面称为切削层横截面。
切削知识点:step by step思维引言切削是机械加工中的一项重要技术,通过切削加工,可以将原始材料加工成所需形状和尺寸的工件。
在进行切削加工时,掌握一些基本的切削知识点非常重要。
本文将介绍一些常见的切削知识点,通过step by step思维,帮助读者逐步理解和掌握这些知识。
1. 切削工具切削工具是进行切削加工的重要装备。
常见的切削工具包括刀具、钻头、铣刀等。
刀具的选用应根据加工材料、加工形式和加工精度要求来确定。
刀具的种类繁多,每种刀具都有其特定的用途和适应范围。
在选择切削工具时,需要考虑刀具的材料、刃数、刃型、刃角等因素。
2. 切削力与切削参数在进行切削加工时,切削力是一个重要的参数。
切削力包括切向力和法向力,它们的大小与切削过程中的材料特性、切削速度、进给量、切削深度等因素相关。
合理控制切削力有助于提高加工效率和加工质量。
切削参数是指切削过程中需要设置的参数,包括切削速度、进给量、切削深度等。
合理选择切削参数可以提高切削效率和降低加工成本。
3. 切削力分析切削力分析是对切削过程中切削力的研究和分析。
通过切削力分析,可以了解切削过程中的力学特性,优化切削参数,提高加工效率和质量。
切削力分析的方法有很多种,常用的有实验测量法、理论计算法和仿真模拟法等。
切削力分析需要考虑切削过程中的材料变形、切削温度、切削液等因素。
4. 切削液的选择与应用切削液在切削加工中起到冷却、润滑和清洁的作用。
合理选择和应用切削液可以提高切削加工的效率和质量。
切削液的选择包括切削液的种类、切削液的浓度和切削液的供给方式等。
切削液的应用要注意控制切削液的温度和清洁度,以保证切削过程的稳定性和安全性。
5. 切削加工的安全注意事项在进行切削加工时,安全是首要考虑的问题。
切削加工的安全注意事项包括个人防护、设备安全、切削液的安全等。
在进行切削加工前,需要穿戴好个人防护用品,如安全眼镜、防护手套等。
设备的安全检查和维护也是非常重要的,确保设备正常运行,避免意外事故的发生。
金属切削的基础知识金属切削是一种通过切削工具在金属工件上施加力量,使其产生剪切应力,从而剥离所需形状的金属层的加工方法。
它是目前最常用和广泛应用的金属加工方式之一。
以下是金属切削的基础知识:1. 切削工具:切削工具通常由硬质材料制成,如高速钢、硬质合金等。
常见的切削工具包括刀片、钻头、铣刀等。
刀具的选择根据加工材料、加工形状和加工质量要求等因素进行。
2. 切削速度:切削速度是指在单位时间内切削刀具工作部分对工件的相对运动速度。
它是影响切削加工效果和刀具寿命的重要因素。
通常以米每分钟(m/min)作为单位。
3. 进给速度:进给速度是指切削刀具沿工件表面移动的速度。
它决定了每分钟进给长度。
进给速度的选择需要考虑切削深度、加工精度和刀具强度等因素。
4. 切削深度:切削深度是指切削刀具在每次切削中从工件表面剥离金属的厚度。
切削深度越大,切削力也会增加,刀具磨损加剧。
因此,切削深度的选择要根据材料性质、刀具强度和加工要求等综合考虑。
5. 切削力:切削力是指在切削过程中作用在切削刀具上的力。
它是切削加工过程中的重要力学参数,会影响刀具的磨损和加工精度。
切削力的大小与切削厚度、切削速度、切削角度和材料硬度等因素密切相关。
6. 刀具磨损:切削刀具在切削过程中会不可避免地发生磨损。
刀具磨损会使切削力增加、切削质量下降,并且降低了刀具的寿命。
因此,定期更换和修磨切削刀具是保证加工质量和生产效率的重要措施。
7. 切削液:切削液是指在金属切削过程中加入的一种液体。
它主要用于降低切削温度、润滑切削表面、冲洗切削区域,以减少金属切削时产生的摩擦和热量。
良好的切削液选择能够有效地提高加工质量和刀具寿命。
金属切削是工业生产中广泛应用的加工方式之一,掌握金属切削的基础知识对于提高加工质量、降低生产成本具有重要意义。
因此,对于从事金属加工的工作者来说,了解切削工具、切削速度、进给速度、切削深度、切削力、刀具磨损以及切削液等基础知识是十分必要的。
第一章切削加工基础知识一.什么叫切削加工?切削加工是用切削工具从毛坯上切去多余的部分,获得几何形状尺寸和表面粗糙度等方面符合零件图纸要求的加工过程.二.切削加工分为钳工和机械加工两部分.1.钳工一般是工人手持工具进行的切削加工,其主要内容有:划线,錾削,锯削,锉削,刮削,钻孔和铰孔,攻丝和套丝,装配修理等.2.机械加工是工人操作机床进行切削加工.a.车,钻,镗,刨,铣,拉等.b.磨,珩,研磨,超精加工等.三.切削运动和切削要素1.在机床上加工各种表面,刀具与工件之间必须要有适当的相对运动,即所谓的切削运动.2.切削运动:a.主运动---是切下金属所需要的基本运动.c.进给运动---是刀具能继续切下金属所需的运动.3.切削运动三要素:切削速度v、进给量f、切削深度a p.a. 切削速度v:在单位时间内,工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离。
V=πdn/1000 其中V –速度m/mind—工件直径mmn—工件或刀具的转速查r/minb.进给量f:在主运动一个循环或单位时间内,刀具和工件之间沿进给运动方向相对移动的距离。
如车削的f为工件每转一转,车刀沿进给方向移动的距离。
C.切削深度a p:对于车削和刨削来说,切削深度为工件上待加工表面和已加工表面间的垂直距离。
1页四. 加工精度和表面粗糙度(一) 加工精度: 我们把尺寸精度,形状精度和位置精度统称为加工精度。
1.尺寸精度我们通常所说的尺寸公差就是尺寸精度。
精度越高,则公差越小。
《公差与配合》国家标准(GB159~1840-79)将确定尺寸精度的标准等级分为20级,分别用IT01、IT0、IT1、IT2……IT18表示。
IT01的公差值最小,精度最高。
零件的精度越高,加工的工艺过程越复杂,加工的成本也越高。
2.形状精度形状精度是指零件上的线、面要素的实际形状相对理想形状零件上的线、面要素的几何形状不可能做的绝对准确,只能控制在一定的范围内,即用形状公差来控制。
切削加工工艺1. 引言切削加工是一种常见的金属加工方法,广泛应用于制造业领域。
切削加工工艺涉及到刀具的选择、刀具路径的规划、切削参数的确定等方面的内容。
本文将介绍切削加工工艺的基本原理和常见的操作技巧。
2. 切削加工原理切削加工是通过切削刀具对金属工件进行切削,去除工件上的材料,以达到所需的形状和尺寸。
切削加工的原理主要包括下面几个方面:•切削刀具的选择:根据工件材料的硬度、切削目标以及生产效率等因素,选择合适的切削刀具,如铣刀、车刀、钻头等。
•切削路径规划:在切削过程中,需要确定刀具路径以及切削的方向,以确保切削质量和加工效率。
•切削参数的确定:切削参数包括切削速度、进给速度、切削深度等,这些参数的选择需要考虑工件材料、切削刀具以及加工质量要求等因素。
•切削润滑:在切削加工过程中,润滑剂的使用可以减少摩擦,并防止切削过程中产生的热量损坏工件和刀具。
3. 切削加工操作技巧3.1 选择合适的切削刀具在切削加工工艺中,选择合适的切削刀具是至关重要的。
以下是一些常见的切削刀具及其适用范围:•铣刀:用于在平面、曲面上进行铣削加工,可分为面铣刀、侧铣刀、直铣刀等。
•车刀:主要用于车削工艺中,分为外圆车刀和内圆车刀。
•钻头:用于钻孔操作,有直柄钻头、螺纹钻头等各种类型。
3.2 设计合理的切削路径切削路径的设计对于加工质量和效率具有重要影响。
在设计切削路径时,需要注意以下几点:•避免重复切削:避免在同一位置进行多次切削,以防止工件表面出现划痕。
•合理分配切削负荷:在切削路径中,应合理分配切削负荷,以避免切削过程中产生过大的热量导致刃口磨损。
•最小化切削次数:尽量减少切削次数,以提高加工效率。
3.3 确定合适的切削参数切削参数的选择对于切削加工工艺具有重要意义。
以下是一些常见的切削参数及其影响因素:•切削速度:切削速度过高会导致刀具过热,速度过低会降低加工效率。
•进给速度:进给速度的选择与加工质量要求以及切削刀具的特性密切相关。
切削基本知识产品的制造, 需经各种加工过程. 加工的切削方式有多种, 刀具切削, 熔化切削, 放电加工, 线切割, 磨削以及雷射, 电子束, 超声波等等方法, 但最主要的是利用有锋刀口的切削刀具, 它可以从原料上除去不要部分, 而使工作物成为所需形状与尺寸.一.切削原理刀具是利用尖劈作用作成的, 如斧头, 钳子, 錾子, 刀子, 因此尖劈是切削最基本的作用, 而金属切削加工是利用基硬度比工作物材料高, 但具有适当尖劈作用之锋利刀具, 借着切削力使刀具与工作物产生相对运动, 以达到切除工件表面材料的一种动作.一般切削方式可分为三种, 一. 刀具不动而工作物运动. 二. 工件不动而刀具运动. 三. 是工件与刀具同时运动. 总之是使二者能产生相对运动为目的.产生运动有旋转运动, 如车床, 钻床, 锯床有直线运动, 如刨床, 扦床, 拉床等.二.切削刀具的基本角度r为刀具后斜角, 前角α为刀具与工件之间隙角, 后角β为刀尖角δ为切削角其中r的角度对切削阴力, 光洁度和切削量有很大的影响, 一般原则, 材料强度, 硬度较小时可取较大的斜角, 反之斜角可取小些, 甚至其斜角可为0.影响切削速度因素, 1. 工件切削性质, 硬度, 强度, 刀具材料, 刀具切削角度, 冷却剂, 进刀量, 机床精度及加工精度要求. 在决定切削速度时应注意几以下几点:1.工件材料, 硬度大的比硬度小易产生高温高热, 因此, 在切削硬度大的材料时选用较低切削速度.2.刀具材料, 合金刀具比高速钢刀具耐热性好, 可采用较高速度切削.3.切削加工量, 加工量大, 阻力大, 产生热量大,切削速度固小,加工量小可采用较高切削速度.4.冷却剂: 使用冷却剂时, 切削速度可加大.5.机床性能, 重型机械相对徽型机械可选用较大的切削速度, 机械精度高, 刚性好也可采用较高的切削速度.除此之外, 工件的形状及精度要求必须考虑.三、切削速度切削速度是指单位时间内刀具所移劝的距离, 也就是刀具与工作物相对的线速度, 也就是每分钟所排出切屑的长度. 切削速度快则加工生产速度快, 但因刀具与材料磨擦所产生的热量多, 形成高温会使刀具钝化, 造成刀具寿命短.切削速度计算公式 (米): (旋转式)V=πDN 1000公尺/分钟 V. 切削速度N. 为刀具或工件的转速D. 在车床上为工件之直径在车床上为钻头直径在铣床上为铣刀直径在磨床上为砂轮直径往复式V=(L*N) / 100035L. 行程长度N. 每分钟往复次数3/5有效行程四、切削润滑剂及冷却剂冷却润滑之目的是带走由切削产生之热量及减少刀具与工件之间的磨擦阻力并清洁工件.在粗加工时, 主要起降温作用, 在精加工时, 切削热量小, 主要起润滑作用,还可以清除铁屑 以免产生积屑.润滑冷却剂的功用:1. 减小切屑, 刀具及工件之磨擦阻力2. 降低刀具及工件的温度3. 清除切屑4. 增加工件表面光洁度5. 减少切削动的消耗6. 避免积屑形成7. 增加刀具使用寿命润滑冷却剂须具备之条件 1. 良好热传导性 2. 对机器正常润滑无损害 3. 经久耐用, 不易蒸发 4. 易于准备及使用 5. 不影响工作人员身体健康 6. 不腐蚀机床 7.价格不贵润滑冷却剂种类一. 水剂, 为水与油混剂, 称乳化油二. 油剂, 一般用柴油, 煤油, 但高温下产生湮雾三. 气体, 为高压空气, 但热导性不良, 细徽切屑飞扬, 造成环境污染, 故不如水, 油剂. 五、刀具1.高碳工具钢, 这种钢价较便宜,淬火方法简单,又容易得到较高硬度, 但有许多缺点, 如硬化深度浅, 对回火的软化扺抗力小, 红硬性差, 切削耐久性差, 目前已逐渐淘汰.2.高速度钢, 又称锋钢, 因其含有铬, 钨, 钒, 钴, 钼等元素, 具有良好硬化性, 在高速切削时所产生高温(约550℃)状况下仍保持原有硬度及锐利刀锋高速钢有下列三种:一. 钨系高速钢因其含钨量高18%左右, 二. 钴系高速钢. 三. 钼系高速钢3.碳化物刀具, 又称合金刀具,其主要成份是钨, 其余为碳, 钴, 钛, 钽等, 铁成份基本没有, 其制造方法为粉未治金. 它是有很高的硬度, 但有很好的红硬性, 在1200度高温下仍能维持其锐利刀锋, 但其脆性大, 不能承受冲击力.4.钻石, 为目前刀具中最硬之材料, 适宜于高硬度高速切削, 因其硬, 脆, 故夹持必须坚固,常作修整砂轮及加工特硬的金属材料, 钻石分二种:一, 为人造金钢石, 价格较便宜.二天然钻石, 其质量好, 但稀少, 价贵特贵, 所以较少使用于切削刀具.。