切削加工概论
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邹芹机械学院金工教研室第五篇切削加工零件加工工艺:热加工工艺冷加工工艺机械加工钳工加工特种加工切削加工一、切削加工的分类电火花线切割机床加工过程显示电火花线切割加工激光焊接件激光打标件超声加工机床超声加工件二、切削加工的特点1、精度和表面粗糙度;2、零件的材料、形状、尺寸和重量范围;3、生产率;4、存在切削力激光加工三、切削加工的发展方向1、加工设备: 数控技术、(超)精密、(超)高速1)数控技术:2)精密、超精密加工精密加工:指在一定的发展时期,加工精度和表面质量达到较高程度的加工工艺。
超精密加工:指在一定的发展时期,加工精度和表面质量达到最高程度的加工工艺。
Ø瓦特改进蒸汽机——镗孔精度1mmØ20世纪40年代——最高精度1μmØ20世纪末——精密加工:≤0.1μm,Ra≤0.01μm(亚微米加工)超精密加工:≤0.01μm,Ra≤0.001μm(纳米加工)Ø微细加工——微小尺寸的精密加工Ø超微细加工——微小尺寸的超精密加工3)高速、超高速加工•1931年德国切削物理学家C.J.Salomom在“高速切削原理”一文中给出了著名的“Salomom曲线”——对应于一定的工件材料存在一个临界切削速度,此点切削温度最高,超过该临界值,切削速度增加,切削温度反而下降。
•Salomom的理论与实验结果,引发了人们极大的兴趣,并由此产生了“高速切削(HSC)”的概念。
n高速、超高速加工概念:•尚无统一定义,一般认为高速加工是指采用超硬材料的刀具,通过极大地提高切削速度和进给速度,来提高材料切除率、加工精度和加工表面质量的现代加工技术。
•以切削速度和进给速度界定:高速加工的切削速度和进给速度为普通切削的5~10倍。
•以主轴转速界定:高速加工的主轴转速≥10000r/min。
•因不同的工件材料而异;n 高速加工的切削速度范围高速与超高速切削速度范围10 100 100010000切削速度V (m/min )塑料铝合金铜铸铁钢钛合金镍合金•车削:700-7000 m/min•铣削:300-6000 m/min•钻削:200-1100 m/min•磨削:50-300 m/s 或3000-18000m/min •随加工方法不同也有所不同。
切削加工概述1.1.1 切削加工的基本条件为了使切削加工过程能顺利进行,必须具备下述基本条件:(1) 刀具和工件间要有形成零件结构要素所需的相对运动。
(2) 刀具材料的性能能够满足切削加工的需要。
例如足够的强度和刚度、高温下的耐磨性等。
(3) 刀具必须具有一定的空间几何结构。
1.1.2 工件上的加工表面切削加工中,随着切削层(加工余量)不断被刀具切除,工件上有3个处于变动中的表面。
(1) 待加工表面。
工件上行将被切除的表面。
(2) 已加工表面。
工件上经刀具切削后产生的新表面。
(3) 过渡表面。
工件上由切削刃正在切削着的表面,位于待加工表面和已加工表面之间,也称作加工表面或切削表面。
需注意:在切削加工过程中,三个表面始终处于不断的变动之中。
切削加工中的运动及构成按作用的不同分为下列两类:即切削运动和辅助运动l. 切削运动直接完成切除加工余量任务,形成所需零件表面的运动,称为切削运动。
包括主运动和进给运动。
(1) 主运动。
直接切除工件上的多余材料,使之转变为切屑,从而形成工件新表面的运动。
主运动通常只有一个,且速度和消耗功率较大。
例如,车床上工件的旋转运动;龙门刨床刨削时,工件的直线往复运动;牛头刨床刨刀的直线往复运动等。
(2) 进给运动。
将工件上的多余材料不断投入切削区进行切削以逐渐切削出零件所需整个表面的运动。
进给运动一般有一个,也可多于一个,且速度和消耗功率较小。
例如:车外圆时车刀纵向连续的直线运动,在牛头刨床上刨平面时工件横向间断的直线移动等。
无论是主运动还是进给运动,其基本运动形式均是连续的或间歇的直线运动或回转运动,由两者通过不同形式的组合,则可构成多种符合需要的切削运动;主运动和进给运动可由刀具和工件分别完成(如车削和刨削),也可由刀具单独完成(如钻孔),但很少由工件单独完成;主运动和进给运动可以同时进行(如车削、钻削),也可以交替进行(如刨平面、插键槽);2. 辅助运动不直接参加切除多余材料,但却是完成零件表面加工全过程必不可少的运动。
切削加工知识点总结一、切削加工概述切削加工是指用刀具在工件上进行物质去除的一种加工方法,是制造业中最常见、最重要的加工方式之一。
切削加工分为传统切削加工和非传统切削加工两大类。
传统切削加工以车、铣、钻、镗、磨为代表,主要依靠刀具对工件进行物质去除。
非传统切削加工包括激光切割、电火花加工、超声波加工、高压水射流切割等,主要依靠其他能量对工件进行物质去除。
本文将主要介绍传统切削加工的相关知识点。
二、刀具1. 刀具的分类刀具可按照不同标准进行分类,如按形状分为转动刀具和平动刀具;按用途分为车刀、铣刀、钻头、切削刀片等;按加工工件的特点分为粗加工刀具和精加工刀具等。
2. 刀具的结构刀具由切削部分和刀柄组成,其中切削部分又包括主切削刃和辅切削刃。
刀柄用于连接和固定刀具,同时也需要具有足够的刚度和强度。
3. 刀具材料刀具的材料选择非常重要,一般需具备较高的硬度、耐磨性和热稳定性。
常用的刀具材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硅和金刚石等。
三、切削原理1. 切削力切削力是指刀具在切削过程中对工件所施加的力,其大小和方向受刀具的切削角度、进给量、转速、材料性能等因素影响。
合理控制切削力对降低切削振动、提高表面质量和延长刀具寿命非常重要。
2. 切屑形成在切削过程中,金属材料被刀具切除后形成的薄膜状物质称为切屑。
切屑的形成方式及类型取决于刀具的切削角度、刀具材料、工件材料和切削参数等。
合理的切削参数可以调整切屑的形成方式,在一定程度上影响切削效率和工件表面质量。
3. 切削温度切削过程中,由于切削热的激发,会导致刀具和工件的温度升高。
合理的切削冷却和润滑能有效地降低切削温度,并有效地减小材料变形、提高表面质量、延长工具寿命。
四、切削参数1. 主切削角主切削角是刀具主要切削刃与工件表面法线之间的夹角。
刀具的主切削角大小影响着切削加工的效率、刀具寿命以及工件的表面质量,不同的材料和加工情况需要选用不同的主切削角。
2. 副切削角副切削角是刀具次要切削刃与工件表面的法线之间的夹角。