金属切削工艺

第十二章切削加工基础知识一、教学组织1.复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟二、教学内容第一节切削加工概述一、切削加工的实质和分类♦切削加工是指利用切削工具从工件上切除多余材料，获得符合预定技术要求的零件或半成品的加工方法。

切削加工包括机械加工和钳工加工两种，其主要形式有：车削、钻削、刨削、铣削、磨削、齿轮加工以及钳工等。

二、切削加工在工业生产中的地位及特点(1)切削加工可获得相当高的尺寸精度和较小的表面粗糙度参数值。

(2)切削加工几乎不受零件的材料、尺寸和质量的限制。

第二节切削运动与切削用量一、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。

切削运动包括主运动和进给运动两个基本运动。

1．主运动♦主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件。

主运动可以是旋转运动，也可以是直线运动。

多数机床的主运动为旋转运动，如车削、钻削、铣削、磨削中的主运动均为旋转运动。

2．进给运动♦进给运动是由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生附加的相对运动，加上主运动，即可不断地或连续地切屑，并获得具有所需几何特性的已加工表面。

进给运动有直线、圆周及曲线进给之分。

直线进给又有纵向、横向、斜向三种。

任何切削过程必须有一个，也只有一个主运动。

进给运动则可能有一个或几个。

主运动和进给运动可以由刀具、工件分别来完成，也可以是由刀具单独完成。

二、切削用量切削用量要素包括切削速度、进给量和背吃刀量三个要素。

要完成切削，三者缺一不可，故又称为切削用量三要素。

♦待加工表面──工件上有待切除的表面；♦已加工表面──工件上经刀具切削后产生的表面；♦过渡表面──工件上由切削刃形成的那部分表面，它是待加工表面和已加工表面之间的过渡表面。

1．切削速度υc♦切削速度是指切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，单位为m/s 。

2．进给量f♦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。

金属切削工艺技术手册金属切削工艺技术手册第一章引论金属切削工艺技术是制造工业中非常重要的一部分，对加工精度和质量具有直接影响。

本手册将介绍金属切削的基本概念和工艺技术，帮助读者了解金属切削的原理及其在制造过程中的应用。

第二章金属切削基础本章介绍金属切削的基本概念和术语，包括切削力的产生原理、切削速度与进给速度的关系、表面粗糙度的评价等。

读者可以通过本章的学习，全面掌握金属切削的基本原理。

第三章刀具材料与结构刀具选择是金属切削工艺中的重要环节，本章将介绍常见的刀具材料及其性能，并详细讲解各种刀具结构的特点和适用范围。

读者可以在实际操作中选择合适的刀具材料和结构，提高切削效率和质量。

第四章切削液的作用与选择切削液在金属切削中起着冷却、润滑和除屑的作用，本章将介绍切削液的种类、选择和使用要点。

读者可以通过了解切削液的作用，选择合适的切削液，并正确使用切削液，提高切削效果和刀具寿命。

第五章切削参数的确定本章将介绍金属切削中常见的切削参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等，并讲解如何根据材料和工件的特点确定合适的切削参数。

读者可以通过本章的学习，提高对切削参数的把握能力，实现高效率和高质量的切削加工。

第六章金属切削工艺与工艺规程本章将介绍常见的金属切削工艺和工艺规程，包括车削、铣削、钻削、刨削等。

通过掌握不同工艺的特点和应用场景，读者可以根据具体的加工要求选择合适的工艺，提高加工效率和产品质量。

第七章切削质量检验方法本章将介绍金属切削工艺中切削质量的检验方法，包括表面粗糙度的测量、尺寸偏差的检查、切屑形态的观察等。

读者可以通过本章的学习，掌握常用的切削质量检验方法，确保产品符合要求。

第八章常见故障分析与解决方案金属切削过程中常常会出现各种故障，本章将介绍常见故障的原因和解决方案，包括刀具磨损、切屑缠绕、切削液失效等。

读者可以通过本章的学习，快速解决切削过程中的故障，保障生产进度和产品质量。

第九章切削工艺的改进与创新本章将介绍金属切削工艺的改进与创新，包括新型切削工具的应用、高速切削技术的发展等。

金属切削原理的表征方法与工艺参数优化金属切削是指利用刀具将金属材料从工件上削除，以得到所需形状和尺寸的加工方法。

金属切削广泛应用于制造业领域，如机械加工、航空航天、汽车制造等。

为了提高切削效率和加工质量，研究者们不断努力发展表征方法和优化工艺参数。

本文将重点介绍金属切削原理的表征方法和工艺参数优化的相关内容。

金属切削原理的表征方法是指通过实验和数值模拟等手段，对切削过程中的力、温度、形变等参数进行测量和分析，以揭示金属切削的基本规律和特性。

常用的表征方法包括力学测试、热力学分析和形变观测等。

力学测试是一种基本的原理表征方法，通过测量刀具在切削过程中所受的切削力、切向力和主轴马达负荷等参数，可以评估切削过程中的刀具磨损和工件表面质量等。

常见的力学测试仪器有力学测试机和功率分析仪等。

热力学分析主要通过测量切削区域的温度变化，以了解切削区域的热特性。

热力学分析的方法有多种，如红外热像仪、热电偶和红外测温仪等。

这些仪器可以用来测量切削区域的表面温度、切削温度场、切削热流等参数，为切削过程的优化提供参考。

形变观测是通过显微镜或扫描电子显微镜等设备，对切削区域的微观变形进行观察和分析。

形变观测可以帮助揭示金属切削时的裂纹形成、变形机制和切削过程中刀具磨损的特点。

这种观测手段对于优化切削工艺参数和改进刀具设计具有重要作用。

与金属切削原理的表征方法相对应，工艺参数的优化是为了在切削过程中提高加工效率和加工质量，减少切削成本和损耗。

在实际生产中，根据具体的切削任务，选择合适的刀具材料、刀具形状、切削速度、进给率和切削深度等工艺参数，可以有效地控制切削过程中的切削力、切削温度和切削力矩等。

首先，选择合适的刀具材料是优化工艺参数的关键。

不同材料的切削特性不同，例如硬度、热导率和磨损性能等都会直接影响切削过程中的刀具寿命和加工质量。

对于不同切削材料，选择合适的刀具材料是必不可少的。

其次，刀具形状的选择也是工艺参数优化的重要方面。

金属切削加工安全要求一、背景介绍金属切削加工是制造业中常见的一种工艺，其主要目的是通过切削工具对金属材料进行加工，以制造各种机械零部件、工艺模具等。

由于金属切削加工存在较高的危险性，因此我们需要通过一系列安全要求来保证工人的安全。

二、工艺流程及相关危险源在了解金属切削加工的安全要求之前，我们需要先了解金属切削加工的基本流程及其中可能存在的危险源。

金属切削加工的基本工艺流程为：工件定位-夹紧-加工-测量检验-卸载。

在这个过程中，常见的危险源包括：1.切削工具造成的伤害：切削工具可能会因为加工过程中碰撞等原因损坏，或由于操作人员使用不当而造成伤害。

2.电气设备及线路造成的伤害：在对工件进行加工时，我们需要使用一些电气设备来控制加工工具的运动，这些电气设备及线路可能由于老化、短路等原因产生故障，导致人身伤害。

3.金属粉尘的危害：在加工金属的过程中，会产生大量的金属粉尘，这些粉尘可能对人体呼吸道造成危害。

4.噪声对人体健康的危害：由于金属切削加工过程中会发出噪音，长时间的噪声刺激可能对人体造成损害。

三、金属切削加工的安全要求为了保证在金属切削加工过程中的工人安全，我们需要遵循以下安全要求：1. 有效的机械保护针对切削工具可能造成的伤害，我们需要在加工机床上配置有效的机械安全防护装置。

该装置可以有效减少切削工具损坏导致的意外事故发生。

2. 安全电气设备为了避免电气设备造成的伤害，我们需要每年的定期检查和维护电气设备。

除此之外，我们还需要确保设备通电前，电源线路都已经正确接通，并排除短路等故障。

3. 金属粉尘处理金属粉尘可能造成呼吸道疾病等不利影响，因此在金属切削加工过程中我们需要通过加大工作间通风等手段，及时排除粉尘。

此外，还可以采用对废气进行收集和处理的方法来控制粉尘扩散。

4. 声音控制金属切削过程中产生的噪音很大，因此我们需要采取措施减少噪声的影响。

可以通过配置隔音屏、加垫减振措施或调整机器速度等手段来减少噪音。

六种常见的金属切削工艺
金属切削工艺是机械加工领域的重要组成部分，包括以下六种常见的工艺：
1. 车削：车削是一种利用工件旋转作为主运动，以刀具直线移动作为进给运动的切削加工方法。

这种工艺特别适用于加工具有回转面的零件，如轴、盘、环等。

2. 铣削：铣削是利用旋转的多刃刀具对工件进行切削，以完成金属切削加工的方法。

铣削广泛应用于加工各种平面、沟槽、成形面等，是一种应用非常广泛的金属切削工艺。

3. 刨削：刨削是利用刨刀对工件作往复直线运动，以完成金属切削加工的方法。

刨削主要用于加工平面、沟槽等，如导轨面、平面轴承座等。

4. 磨削：磨削是利用磨具对工件表面进行磨削加工的方法。

磨削可以获取较高的加工精度和表面光洁度，适用于各种金属材料的加工，如铸铁、钢、铜、铝等。

5. 钻孔：钻孔是一种在工件上加工出孔的方法，常用的钻孔设备有钻床。

钻孔应用广泛，可用于加工各种类型的孔，如通孔、盲孔、沉头孔等。

6. 镗孔：镗孔是一种在工件上加工出孔的方法，常用的镗孔设备有镗床。

镗孔通常用于加工较大的孔或精密孔，如轴承孔、齿轮孔等。

这些金属切削工艺各自有着不同的特点和应用范围，需要根据具体的加工要求和材料选择合适的工艺。

熟练掌握这些工艺，对于提高机械加工效率和质量具有重要意义。

1。

金属切削原理及其应用领域深度剖析金属切削是指通过切削工具对金属材料进行加工和切割的一种制造工艺。

这种切削工艺广泛应用于诸如机械制造、金属加工、航空航天、汽车制造等多个领域。

本文将深入探讨金属切削的原理和其在各个应用领域的具体应用。

金属切削的原理主要基于材料塑性变形与材料去除两个基本过程。

当刀具施加在金属工件上时，会使其产生塑性变形。

随着刀具的移动，金属工件的组织结构被剪切、拉伸和压缩，从而使材料被去除，完成切削加工。

在这个过程中，刀具和工件之间的相互作用是至关重要的。

因此，刀具的选择、切削速度、进给速度和切削液等参数都对金属切削过程的效果有影响。

金属切削可以应用于各种材料的加工，包括普通碳钢、合金钢、不锈钢、铜、铝和钛合金等。

不同材料的硬度和强度会对切削过程产生不同的影响。

为了达到理想的切削效果，需要根据具体材料的特性选择合适的切削工具和参数。

例如，对于硬度较高的材料，可以选择刀具材料更坚硬的硬质合金刀具进行切削。

此外，切削液的使用也是金属切削过程中重要的因素之一，它可以冷却工件和刀具、润滑切削面，并防止切削过程中产生的金属屑积聚在切削区域。

金属切削技术广泛应用于机械制造领域。

在机械零部件的制造过程中，往往需要对金属材料进行切割、车削、铣削、钻孔等工艺。

通过金属切削技术，可以实现加工精度更高、表面质量更好的产品。

在汽车制造领域，金属切削工艺用于加工发动机零部件、底盘组件等。

航空航天领域对于金属材料的切削加工要求更高，因为航空航天行业需要使用轻质高强度的金属材料制造飞机和发动机等关键部件。

随着科技的发展，金属切削技术不断创新和改进，涌现出许多新的应用。

例如，微切削技术是利用先进的加工设备和工艺对微尺度金属零件进行加工的一种技术。

微切削技术的应用领域广泛，包括微机械、微电子、生物医药等。

另外，快速切削技术是一种高效快速的切削加工技术，可以大幅提高生产效率。

这种技术主要应用于批量加工，如汽车制造、机械制造等领域。

金属切削工艺金属切削工艺是制造业中常见的一种加工方法，通过使用切削工具将金属材料从工件上削除，以达到所需的形状和尺寸。

金属切削工艺广泛应用于各种行业，包括航空航天、汽车制造、机械制造等。

金属切削工艺的主要过程包括车削、铣削、钻削和刨削。

在车削过程中，工件固定在旋转的主轴上，并利用切削工具将其外部表面削除，以达到所需的直径和长度。

铣削是通过旋转的切削刀具在工件上移动来削除材料，以达到所需的平面形状。

钻削是用专门的钻头将圆孔钻入工件中。

刨削是将切削刀具沿工件表面移动，以削除不规则的材料。

金属切削工艺的优点是可以加工各种不同类型的金属材料，包括铁、钢、铝、铜等。

它可以实现高精度和高表面质量，并且可以加工复杂的形状和轮廓。

此外，金属切削工艺还可以与其他加工方法结合使用，如电火花加工、激光切割等，以满足特定的加工需求。

然而，金属切削工艺也存在一些挑战。

首先，切削过程中会产生大量的切屑和切削热量，需要及时清理和冷却。

其次，切削工具的磨损和折断是常见的问题，需要定期更换和维护。

此外，金属切削工艺通常需要较长的加工时间和较高的能耗。

随着工业技术的发展，金属切削工艺也在不断创新和改进。

例如，引入了先进的数控机床和切削工具，提高了加工效率和精度。

另外，使用切削液和切削润滑剂可以减少切削热量和工具磨损，提高加工质量。

还有一些新兴的切削工艺，如超声波切削、水射流切削等，正在逐渐应用于实际生产中。

总之，金属切削工艺是一种重要的制造工艺，具有广泛的应用和发展前景。

随着技术的进步和创新的推动，金属切削工艺将继续发展，为制造业带来更高效、精确和可持续的加工解决方案。

任务3.2 金属切削原理在机床上，用金属切削刀具切除工件上多余的金属，使其形状、尺寸精度及表面质量达到预定要求的加工，称为金属切削加工。

切削过程中，刀具与工件之间必须有相对运动，这种运动称为切削运动。

一、金属切削的基本知识1、金属切削机床的分类金属切削机床是用切削和特种加工等方法加工金属工件，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。

机床一般都需要固定，在机床上装有动力驱动装置，利用物理、化学或其他方法进行各种不同加工。

金属切削机床按机床的加工性质和所用的刀具进行分类，可以为12大类。

第一大类车床，见图3-8图3-8 车床第2类：钻床钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床。

通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。

钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。

加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动（主运动）。

钻床的特点是工件固定不动，刀具做旋转运动。

见图3-8图3-9 钻床第3类镗床主要用镗刀对工件已有的预制孔进行镗削的机床。

通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。

它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。

使用不同的刀具和附件还可进行钻削、铣削、切削的加工精度和表面质量要高于钻床。

镗床是大型箱体零件加工的主要设备。

螺纹及加工外圆和端面等。

见图3-10图3-10 镗床第4类磨床磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。

大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。

见图3-11图3-11 磨床图3-12 齿轮加工机床第5类齿轮加工机床齿轮加工机床是加工各种圆柱齿轮、锥齿轮和其他带齿零件齿部的机床。

齿轮加工机床的品种规格繁多，有加工几毫米直径齿轮的小型机床，加工十几米直径齿轮的大型机床，还有大量生产用的高效机床和加工精密齿轮的高精度机床。