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切削加工方法

切削加工方法
第六章
切削加工方法
§1 切削加工方法 §2 零件表面加工方法的选择
第六章
§1-1 车削加工
切削加工方法
§1 切削加工方法
车削 — 用车刀在车床上加工工件的工艺过程。 加工精度：IT8~IT7，表面粗糙度：Ra=1.6~6.3um 主运动 — 工件的旋转运动。
进给运动 — 刀具的直线运动。
所以：车削加工适宜各种回转体表面的加工。
普通车床 — 适于各种中、小 型轴、盘、套类零件的单件、 小批量生产。
转塔式六角车床 — 适于加工零 件尺寸较小、形状较复杂的中、 小型轴、盘、套类零件。
立式车床 — 适于直径较大、 长度较短的重型零件。 （L/D=0.3~0.8）
数控车床 — 适于多品种、小 批量生产复杂形状的零件。
一、工件装夹的方法
粗铣（刨）—精铣（刨）—刮研 （宽刀细刨、高速铣削）
粗铣（刨）—精铣（刨）—粗磨—精磨
Iห้องสมุดไป่ตู้6~IT5
IT5~IT3 IT8~IT7
0.8~0.2
0.1~0.008 1.6~0.8
粗铣（刨）—精铣（刨）—粗磨—精 磨—研磨
拉
序 号 1 2 3
加工方法 粗车—半精车—精车 粗车—半精车—磨削 粗铣（刨） 粗铣（刨）—精铣（刨）
传送带 工件
张紧轮
压轮 支承板
a) 磨外圆
b) 磨内圆
c) 磨平面
d) 磨花键
e) 磨螺纹
f) 磨齿轮
§6 精整加工
表面粗糙度：Ra=0.025um
1. 研磨
加工精度：IT6~IT5，表面粗糙度：Ra=0.2~0.012um
2. 珩磨
3. 抛光 4. 超级光磨
§2 零件表面加工方法的选择

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我国高速切削加工技术最早应用于轿车工业，二十世纪八十年 代后期，相继从德国、美国、法国、日本等国引进了多条具有先进 水平的轿车数控自动化生产线，如从德国引进的具有九十年代中期 水平的一汽大众捷达轿车和上海大众桑塔纳轿车自动生产线，其中 大量应用了高速切削加工技术。生产线所用刀具材料以超硬刀具为 主，依靠进口。
近年来，我国航天、航空、汽轮机、模具等制造行业引进了 大量加工中心和数控镗铣床，都不同程度地开始推广应用高速切 削加工技术，其中模具行业应用较多。
例如上海某模具厂，高速铣削高精度铝合金模具型腔，半精 铣采用主轴转速18000rpm，切削深度2mm，进给速度5m/min； 精铣采用20000rpm，切削深度0.2mm，进给速度8m/min，加工 周期为6h，质量完全满足客户要求。
➢ 高速切削已成为当今制造业中一项快速发展 的新技术，在工业发达国家，高速切削正成 为一种新的切削加工理念。
➢ 人们逐渐认识到高速切削是提高加工效率的 关键技术。
高速切削的特点
➢ 随切削速度提高，单位时间内材料切除率增加，切削加工时间减 少，切削效率提高3～5倍。加工成本可降低20％-40％。
➢ 在高速切削加工范围，随切削速度提高，切削力可减少30%以上， 减少工件变形。对大型框架件、刚性差的薄壁件和薄壁槽形零件 的高精度高效加工，高速铣削是目前最有效的加工方法。
高速切削的加工工艺方法
目前高速切削工艺主要在车削和铣削，各类高速切削机床 的发展将使高速切削工艺范围进一步扩大，从粗加工到精加工 ，从车削、铣削到镗削、钻削、拉削、铰削、攻丝、磨削等。
随着市场竞争的进一步加剧，世界各国的制造业都将更加积 极地应用高速切削技术完成高效高精度生产。
高速切削加工在国内的研究与应用

切削加工

切削加工
材 料： 45 热处理：齿面50~55HRc 热处理：齿面 心部180~220HBS 心部
第五篇
切削加工
• 切削加工 切削加工是使用切削工具（包括刀具、磨具和磨料），在 工具和工件的相对运动中，把工件上多余的材料层切除， 使工件获得规定的几何参数(形状、尺寸、位置)和表面质 量的加工方法。 • 切削加工可分为机械加工 钳工 机械加工和钳工 机械加工 钳工两部分。 • 机械加工方法：车、钻、刨、铣、磨机齿轮加工 • 钳工方法：錾、锯、锉、刮、研、钻孔、铰孔、功螺纹 （功丝）和套螺纹（套扣） • 现代机器的精度和性能都要求较高，对其所组成的零件的 加工质量要求更高，因此，如何正确地进行切削加工以保 证产品质量、提高生产效率和降低成本，是本专业要求掌 握的基本知识。
实际的切削运动是一个合成运动其方向是由合成切削速度角ή确定的
二、 切削用量
• 切削用量用来衡量切削运动的大小。包 括切削速度、进给量 背吃刀量 切削速度、 背吃刀量三要素。 切削速度 进给量和背吃刀量 1. 切削速度vc 切削刃上选定点相对 于工件主运动的瞬时速度称为切削速度， 用vc表示 单位为m/s或m/min。习惯上常用后者。
• • • • 高速钢的改进 含铝或含氮的高速钢 硬质合金的改进 人造金刚石 硬度在10000Hv。 立方氮化硼（CBN）一种人工合成的高硬度 材料仅次于金刚石。硬度在8000Hv左右 • 人造金刚石和立方氮化硼刀具脆性大，要 求机床的刚性要好，适于连续切削，尽量 避免冲击和振动。
二、刀具角度
• 切削刀具的种类很多，但它们切削部分的 结构要是几何角度有着许多共同的特征。 但是多么复杂的刀具，就其一个刀齿而言， 可以看成是一把车刀。
（2） 车刀的主要角度
• 主偏角Kr 在基面中测量的主切削平面与 假定工作面（与进给方向）的夹角。 • 副偏角Kr 在基面中测量的副切削平面与 假定工作面（与进给方向相反方向）的夹 角。 • 主偏角主要影响切削层的形状的参数，影 响切削分力的变化，并和副偏角一起影响 已加工表面的粗糙度；副偏角还有减少副 后刀面与已加工表面间摩擦的作用。

第三章 常用金属切削加工方法ppt课件

第三章 常用金属切削加工方法ppt课件
2）铰刀比扩孔钻齿数多，导向好，芯部直径大，刚 性好，且修光刃具有导向、修光、校准孔的作用， 刀具制造精度较高。
精度可达IT9～IT6，Ra1.6 ～0.4 m。
在实际生产中,钻_扩_铰是较精密孔的典型加工工艺
（三）镗孔
在镗床上完成孔加工的过程，叫镗孔。
工件安装在工作台上，工作台可作横向和纵向进给， 并能旋转任意角度。镗刀装在主轴或转盘的径向刀 架上，通过主轴箱可使主轴获得旋转主运动、轴向 进给运动，主轴箱还可沿立柱导轨上下移动。
主要用于加工小型零件，单件小批量生产， 在维修车间和模具车间应用较多
（二）龙门刨床 1．龙门刨床因有一个“龙门”式的框架结构而
得名，用于加工大型或重型工件，也可以多 个工件同时加工。 2．切削主运动虽然还是直线往复运动，但它是 由工件来完成的，刨刀只作进给运动。
3．特点：传动平稳、操作方便、适应性强，加工精 度高、生产率较高等。
各种安装方法的特点和应用
二、车削的工艺特点
1、易于保证加工面间的位置精度 2、切削过程平稳 3、生产率高 4、应用范围广 5、刀具简单
三、车削的应用
（一）车削外圆
1、一般外圆面的车削
2、特殊外圆面的车削
（1）细长轴的车削
1）顶尖安装配合中心架或跟刀架做为附加支承，以 增加细长轴的刚性，减少由于刚性不足产生的加工缺 陷 2）采用90°主偏刀，并配合3°左右的正刃倾角，以 减少径向分力
2） 精度和表面质量要求较高的孔，或内表面 形状特殊的孔需用钻孔作为预加工工序。
3）内螺纹攻螺纹前所需底孔
2．立式钻床
由电动机把原动力经主轴 变速箱传给主轴，使主轴 带动钻头旋转。同时也把动 力传给进给箱，使主轴自动 作轴向进给运动。搬动手 柄，也可实现手动进给。进 给箱和工作台可沿立柱导轨上 下，移动以适应各种尺寸 工件的加工。

切削加工

切削加工

第四节 刨床和插床
一、刨削的工艺特点 1、通用性好 、 2、生产率较低 、 二、插床
第五节 铣床
一、铣削的工艺特点 1、生产率较高 2、容易振动 3、刀齿散热条件较好
二、铣削方式 1、周铣法 2、端铣法
三、铣削的应用
第六节 磨床
一、磨削过程 二、磨削的工艺特点 1、精度高、表面粗糙度小 、精度高、 2、砂轮有自锐作用 、 3、磨削温度高 、
第十四章 切削机床基础知识 第一节 机床的分类与型号
一、概念 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加 工成机器零件的机器。 工成机器零件的机器。 分类： 二、分类：
第二节 车床
第三节 钻床和镗床
一、钻削的工艺特点 1、容易产生引偏
2、排屑困难 、 3、切削热不易传散 、 二、钻削的应用 三、镗床
2、零件表面的形成： 零件表面的形成：
二、切削用量 切削用量是切削速度、 切削用量是切削速度、进给量和切削深度 三者的总称，有时把这三者称为切削三要素。 三者的总称，有时把这三者称为切削三要素。 1、切削速度V：单位时间内，工件或刀具沿着主 切削速度V 单位时间内， 运动方向所运动的位移。 运动方向所运动的位移。 进给量f 2、进给量f：工件或刀具运动在一个工作循环 或单位时间） （或单位时间）内，刀具与工件之间沿进给运动 方向的相对位移。 方向的相对位移。 3、切削深度ap（背吃刀量）：待加工表面与已加 切削深度a 背吃刀量）：待加工表面与已加 ）： 工表面间的垂直距离。 工表面间的垂直距离。 ap的大小直接影响主切 削刃的工作长度，反映了切削负荷的大小。 削刃的工作长度，反映了切削负荷的大小。
三、切削力 1、切削力的来源：金属切削时，刀具切入工 、切削力的来源：金属切削时， 使被加工材料变形成为切屑所需的力， 件，使被加工材料变形成为切屑所需的力， 称为切削力。 称为切削力。 来源于三个方面 （1）克服被加工材料对弹性变形的抗力； ）克服被加工材料对弹性变形的抗力； （2）克服切屑对刀具前刀面的摩擦力和刀具 ） 后刀面对加工表面和已加工表面之间的摩擦 力。 （3）克服被加工材料对塑性变形的抗力。 ）克服被加工材料对塑性变形的抗力。 2、切削合力及其分解

切削加工课件

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切削力 Fc：在主运动方向上的分力，它切于加工表面，
并与基面垂直。Fc 用于计算刀具强度，设计机床零件、 确定机床功率等。进给力 Ff：在进给运动方向上的分力， 它处于基面内与进给方向相反。Ff 用于设计机床进给机 构和确定进给功率等。
背向力 Fp：在垂直于工作平面上的分力，它处于基面 内并垂直于进给方向。Fp 用来计算工艺系统刚度等， 它也是使 工件在切削过程中产生振动的力。
第五章 切削加工
◆ 5.1 概述 ◆ 5.2切削基本原理 ◆ 5.3切削液
5.1 概述
1. 了解切削加工的分类及特点。 2. 掌握切削运动和切削用量的相关知识。
●切削加工的特点 。 ●切削运动及切削用量相关概念。
一、 切削加工的分类
切削加工就是利用切削工具从工件上切除多余材料，使工 件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方式。任何切 削加工都必须具备三个基本条件：切削工具、工件和切削运动。 按照切削加工工具的不同，可将切削加工分为传统式切削以及 非传统式切削，具体说明如下：
② 黏结磨损 由于刃口黏结的积屑瘤脱落时，撕落刀具表 面的材料所引起。刀具表面刃磨质量越差，越会加剧 黏结磨损。
③ 扩散磨损 由于切削的剪力作用，使刀具表面的原子由 一晶格点移动到另一晶格点所造成。扩散磨损是硬质 合金刀具主要磨损原因之一。
④ 氧化磨损 由于切削所产生的高温，使刀具中的碳化物 氧化，导致刀具硬度降低所造成。
(1) 前角γO（前面与基面间的夹角）
前角是位于前刀面上的刀尖后方，主要作用为控制切 屑的流动，如图5-6所示。前角可由正值变化至负值， 正前角可使排屑顺畅，切削作用力小，但太大的正前 角会形成尖锐的刀尖，容易磨损或崩裂；负前角具有 较强的切刃，刃口强度大，切削作用力大，适合切削 高强度的材料，但其排屑不顺。一般而言，工件硬度 高、刀具硬而脆者，前角应小；反之，则大。图5-7所 示为正前角及负前角的切削情形。

第4.1章——切削加工基础知识2020


1. 常用的刀具材料有 (列出3种即可)
、
和
。
三、切削过程及其控制
❖ 切削过程：刀具从工件的表面上切下多 余的材料层，形成切屑和已 加工表面的过程。
❖ 伴随着切削力、切削热、刀具磨损等现象。
三、切削过程及其控制
1、切屑的形成及其形态 1.切屑形成过程
弹性变形、塑性变形、挤裂切离
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三、切削过程及其控制
0.20～0.40 0.15～0.30
0.15～0.35 0.15～0.30
≤0.030 ≤0.020
≤0.035 ≤0.030
制造承受振动与冲击 载荷，要求足够韧性 和较高硬度的工具， 如简单模具、冲头、 剪切金属用剪刀、木 工工具等
0.95～1.04 ≤0.40 0.95～1.04 ≤0.40
≤0.35 ≤0.35
二、切削刀具及其材料
n
切削部分
f
夹持部分
切削部分 刀具的组成：
夹持部分
二、切削刀具及其材料
车刀切削部分的组成 三个刀面、两个刀刃、一个尖
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二、切削刀具及其材料
1）前刀面：刀具上切屑流过的表面。
n
前刀面
f
26
二、切削刀具及其材料
2）主后刀面：刀具上与过渡表面相对的表面。 副后刀面：刀具上与已加工表面相对的表面。
合金工具钢
低合金工具钢的牌号、化学成分及用途
牌号
9SiCr 8MnSi 9Mn2V
化学成分（质量分数）（％）
C 0.85~0.95
Cr 1.20~1.60
Si 0.30~0.60
0.75~0.85 0.30~.0.60 0.80~1.10
0.85~0.95 ≤0.40
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2.按材料切除率和加工精度区分 （1）粗加工：用大的切削深度，经一次或少数几次走刀 从工件上切去大部分或全部加工余量，如粗车、粗刨、粗 铣、钻削和锯切等，粗加工加工效率高而加工精度较低， 一般用作预先加工，有时也可作最终加工。 （2）半精加工：一般作为粗加工与精加工之间的中间工 序，但对工件上精度和表面粗糙度要求不高的部位，也可 以作为最终加工。 （3）精加工：用精细切削的方式使加工表面达到较高的 精度和表面质量，如精车、精刨、精铰、精磨等。精加工 一般是最终加工。
切削加工
铜陵松宝智能装备股份有限公司
技术部
ppt2课0件18.1
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前言
《切削加工》课程所涵盖的内容比较广泛、知识 点较多，属于基础提高型课程，在零件设计时要考虑 零件的加工性特点，要对零件进行优化设计，具有切 合实际的参考价值。
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一、基本概念
用切削工具（包括刀具、磨具和磨料）把坯料或工 件上多余的材料层切去成为切屑，使工件获得规定的几 何形状、尺寸和表面质量的加工方法。切削加工时，工 件的已加工表面是依靠切削工具和工件作相对运动来获 得的。
切削加工，这三者缺一不可，故又称为切削用量三要素。
切削速度：单位时间内工件与刀具沿主运动方向的 相对位移。
进给量：指刀具在进给运动方向上相对工件移动的 距离。可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表示。 例如，车削时进给量为工件每转刀具沿进给方向的位移 量。
切削深度：指待加工表面与已加工表面的垂直距离。 例如车削外圆时切削深度是待加工表面与已加工表面的 半径差。
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（3）展成法：又称滚切法，加工时切削工具与工件 作相对展成运动，刀具（或砂轮）和工件的瞬心线相 互作纯滚动，两者之间保持确定的速比关系，所获得 加工表面就是刀刃在这种运动中的包络面。齿轮加工 中的滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿（不包括成形磨 齿）等均属展成法加工。
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思考：有些切削加工兼有刀尖轨迹法和成形刀具法的特 点，如螺纹车削。能否解释？能否其他类似例子。
切削面积： 切削层的横截面面积。
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二、切削加工分类
1.按工艺特征分类 切削加工一般可分为：车削、铣削、钻削、镗削、铰削、
刨削、插削、拉削、锯切、磨削、研磨、珩磨、超精加工、 抛光、齿轮加工、蜗轮加工、螺纹加工、超精密加工、钳工 和刮削等。
即通常我们所俗称的车、铣、刨、磨、钳。广义上的 钳工所掌握的技能要求比较多，因此有着“万能的钳工”的 美誉。
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（4）精整加工：在精加工后进行，其目的是为了获得 更小的表面粗糙度，并稍微提高精度。精整加工的加工 余量小，如珩磨、研磨、超精磨削和超精加工等。 （5）修饰加工：目的是为了减小表面粗糙度，以提高 防蚀、防尘性能和改善外观,而并不要求提高精度,如抛 光、砂光等。 （6）超精密加工：航天、激光、电子、核能等尖端技 术领域中需要某些特别精密的零件，其精度高达IT4以 上，表面粗糙度不大于 Ra 0.01微米。这就需要采取特 殊措施进行超精密加工，如镜面车削、镜面磨削、软磨 粒机械化学抛光等。
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（2）成形刀具法：简称成形法，用与工件的最终表 面轮廓相匹配的成形刀具或成形砂轮等加工出成形 面。此时机床的部分成形运动被刀刃的几何形状所 代替，如成形车削、成形铣削和成形磨削等。由于 成形刀具的制造比较困难,机床-夹具-工件-刀具所形 成的工艺系统所能承受的切削力有限，成形法一般 只用于加工短的成形面。
Hale Waihona Puke ppt课件42、切削要素 切削要素指切削用量和切削层几何参数。切削加工时
在工件上形成三个表面：待加工面，是工件上等待切除 一层材料的表面；已加工表面，是工件上经切削后产生 的表面；加工面，正被刀具切削的表面，它是待加工面 和已加工表面之间的过渡面。
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（1）切削用量 切削用量包括切削速度、进给量、与切削深度。
切削加工质量主要是指工件的加工精度（包括尺寸、 几何形状和各表面间相互位置）和表面质量（包括表面粗 糙度、残余应力和表面硬化）。影响切削加工质量的主要 因素有机床、刀具、夹具、工件毛坯、工艺方法和加工环 境等方面。
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（2）切削层几何参数 切削层几何参数包括切削宽度、切削厚度和切削
面积。它比进给量、切削深度更能直观地反映，切削 刃单位长度负荷以及切削刃工作长度的变化。
切削宽度： 沿刀具主切削刃所量得的切削层尺 寸，即切削刃参与切削工作的长度；
切削厚度：刀具或工件每移动一个进给量后，刀 具主切削刃相邻两个位置间的垂直距离；
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各种切削加工精度和表面粗糙度
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3.按表面形成方法区分 切削加工时，工件的已加工表面是依靠切削工具和 工件作相对运动来获得的。按表面形成方法，切削 加工可分为 3类。 （1）刀尖轨迹法：依靠刀尖相对于工件表面的运 动轨迹来获得工件所要求的表面几何形状，如车削 外圆、刨削平面、磨削外圆、用靠模车削成形面等。 刀尖的运动轨迹取决于机床所提供的切削工具与工 件的相对运动。
是用去除材料方式获得的表面或成型，所以表面粗 糙度标注格式是：
如：
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1、切削运动（表面成型运动） 切削加工是靠刀具和工件之间的相对运动来实现的。
刀具和工件之间的相对运动叫切削运动。 （1）主运动：是切除工件表面多余材料的基本运动，在 切削运动中通常线速度最高，所消耗的功率也最多。例如 车削时工件的旋转运动；钻削时刀具的旋转运动等都属于 主运动。 （2）进给运动：是使工件未被切除的多余材料不断被切 除的运动，又称走刀运动。例如，车削外圆时车刀的纵向 移动；钻孔时钻头的轴向移动；铣平面时工件的纵向移动 等都属于进给运动。 （3）辅助运动：机床除上述运动外，其它运动均称为辅 助运动。如：进刀运动、退刀运动、分度运动、工作台的 升降。
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3.按所加工对象的材料不同进行区分。
分为金属材料加工和非金属材料加工。 对于金属是与非金属材料的分类及其特点，我们之前有 过培训，这里不再累述。我们重点关注金属材料的切削加工。 非金属材料的切削加工，虽与金属材料的切削类似，但所用 刀具、设备和切削用量等各有特点。
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三、提高切削加工质量的途径