《机械加工工艺基础》切削加工的基础知识
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机械加工工艺基础之切削加工简介切削加工是制造业中常见的一种金属加工方法,通过使用切削工具将工件上的材料去除,使其形状和尺寸得到精确控制。
切削加工具有广泛的应用领域,包括航空航天、汽车制造、机械制造等。
本文将介绍切削加工的基本概念、常用切削工具以及切削加工的一些相关工艺。
切削加工的基本概念切削加工主要依靠切削工具对工件进行切削,切削工具与工件相对运动,通过切削削刃与工件接触,切削下来工件上的材料,从而改变工件的形状和尺寸。
切削加工的基本概念包括切削速度、进给速度和切削深度。
•切削速度(Cutting speed):切削速度是指切削工具相对于工件表面移动的速度,通常以每分钟切削轴转数(RPM)表示。
切削速度的选择取决于材料和切削工具的性质。
•进给速度(Feed rate):进给速度是指每刀具转一圈时工件上与切削工具的相对运动速度,通常以每分钟进给量表示。
进给速度的选择取决于切削类型和切削工具的性质。
•切削深度(Depth of cut):切削深度是指工件上切削削刃切入工件的距离,也称切削量。
切削深度的选择会影响加工表面的质量和切削力的大小。
常用切削工具切削工具是切削加工的核心部分,常用的切削工具有刀具、钻头和铣刀等。
刀具刀具是切削加工中最常用的工具,常见的刀具包括车刀、铣刀、钻头等。
刀具通常由高速钢(HSS)或硬质合金制成。
刀具的设计和选择会影响切削过程的效率和加工质量。
钻头钻头是用于钻孔的切削工具,通常由硬质合金制成。
钻头的种类繁多,包括中心钻、旋刃钻、麻花钻等。
钻头的直径和结构会影响钻孔的大小和质量。
铣刀铣刀是通过刀具的旋转来对工件进行切削的工具。
铣刀可以分为面铣刀、立铣刀和滚刀等多种类型,根据不同的加工需求选择合适的铣刀。
切削加工的工艺切削加工的工艺包括切削类型、切削参数和切削润滑剂的选择。
切削类型常见的切削类型包括纵向切削、横向切削和竖向切削。
•纵向切削:也称为平面切削,刀具与工件表面垂直运动,沿工件表面切削材料。
第⼀章切削加⼯基础知识第⼀章切削加⼯基础知识⼀、本章的教学⽬的与要求本章主要介绍了机械加⼯基础知识。
重点应掌握切削运动及切削⽤量概念;切削⼑具及其材料基本知识;切削过程的物理现象及控制;砂轮及磨削过程基本知识;材料切削加⼯性概念;机械加⼯⼯艺过程基本概念;机械加⼯质量的概念等。
掌握本章内容为后续内容的学习打基础,为初步具备分析、解决⼯艺问题的能⼒打基础,为学⽣了解现代机械制造技术和模式及其发展打基础。
学⽣学习本章要注意理论联系⽣产实践,才能更好体会,加深理解。
可通过课堂讨论、作业练习、实验、校内外参观等及采⽤多媒体、⽹络等现代教学⼿段学习,以取得良好的教学效果。
为学好本章内容,可参阅邓⽂英主编《⾦属⼯艺学》第4版、傅⽔根主编《机械制造⼯艺基础》(⾦属⼯艺学冷加⼯部分)、李爱菊等主编《现代⼯程材料成形与制造⼯艺基础》下册及相关机械制造⽅⾯的教材和期刊。
⼆、授课主要内容1切削运动和切削要素主要学习零件表⾯的形成、切削运动、切削⽤量、切削层参数2切削⼑具和切削过程主要学习切削⼑具材料、车⼑、刨⼑、镗⼑、⿇花钻、铣⼑的结构及⼑具⼏何⾓度,切削的形成及形态、积屑瘤、切削⼒、切削热和切削温度、⼑具磨损和⼑具耐⽤度3磨具和磨料切削主要学习磨具和磨削原理4材料的切削加⼯性主要学习衡量材料切削加⼯性能的指标、常⽤材料的切削加⼯性、改善材料切削加⼯性的⽅法5机械加⼯⼯艺过程基本概念主要学习⼯艺过程的基本概念、⼯件的安装和夹具、基准及其选择原则、⼯件在夹具中的定位6机械加⼯质量的概念主要学习机械加⼯精度、机械加⼯表⾯质量三、重点、难点及对学⽣的要求(掌握、熟悉、了解、⾃学)让学⽣重点掌握切削运动及切削⽤量概念、切削⼑具及其材料基本知识、切削过程、砂轮及磨削过程、材料切削加⼯性、机械加⼯⼯艺过程基本概念;机械加⼯质量等概念。
四、要外语词汇主运动:primary motion进给运动:feed movement车⼑:turning tools⼑具材料:cutting tools materials切削过程:cutting process磨具:abrasive grinding tools表⾯质量:machining quality of machined surfaces五、辅助教学情况(多媒体课件、板书、绘图、标本、⽰数等)主讲(板书)+课堂讨论+作题练习+实验+多媒体课件+实物六、复习思考题1.试说明下列加⼯⽅法的主运动和进给运动:a.车端⾯;b.在钻床上钻孔;c.在铣床上铣平⾯;d.在⽜头刨床上刨平⾯;e.在平⾯磨床上磨平⾯。
机械加工基础知识第三章切削加工常识第一节刀具材料及刀具构造1.1.刀具材料应具备的性能刀具在工作中要承受很大的压力和冲击力。
同时,由于切削时产生的工件塑性变形以及在刀具,切屑、工件相互接触表面间产生的强烈摩擦使刀具切削刃上产生很高的温度和受到很大的应力因此作为摩擦,使刀具切削刃上产生很高的温度和受到很大的应力。
因此,作为刀具材料应具备以下特性: 1 、高的硬度刀具材料必须具备高于被加工材料的硬度,一般刀具材料的常温硬度都在62HRC 以上。
(最少要比被加工材料高出2030HRC)。
2 、高的耐磨性耐磨性是刀具抗磨损的能力。
它是刀具材料力学性能、组织结构和化学性能的综合反映。
1 机械加工基础知识 3 、足够的强度和韧性为能承受很大的压力,以及冲击和振动,刀具材料应具有足够的强度和韧性。
一般强度用抗弯强度表示,韧性用冲击值表示。
4 、高的耐热性耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能的性能。
5 、良好的热物理性能和耐热冲击性。
6 、良好的工艺性这里指的是锻造性能、热处理性能、高温塑变性能和磨削加工性能等。
7 、经济性。
2 机械加工基础知识1.2.常用的刀具材料在切削加工中常用的刀具材料有:碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料等。
手工刀具的刀具材料:碳素工具钢(T10A 含C0.7~1.2的优质钢)和合金工具钢(9SiCr,即碳素工具钢中加入Cr、w、Mn、Si等元素)机加工用刀具材料高速钢(W18Cr4V)和硬质合金(YG YT)机加工用刀具材料:高速钢(W18Cr4V)和硬质合金(YG、YT)等。
他们是应用最广泛的刀具材料。
1)高速钢是含W、Cr、V等合金元素较多的合金工具钢。
它的硬度、耐磨性和耐热性低于硬质合金,但强度和韧性却高于硬质合金,工艺性能较硬质合金好,而且价格比较便宜。
广泛地应用于制造形状较为复杂的各种刀具。
3 机械加工基础知识2.2.硬质合金是以高硬度、高熔点的金属碳化物(WC、TiC)作基体,以金属Co等作粘结剂,用粉末冶金的方法制成的一种合金。
安徽理工学校授课教案教研室:机械工程任课教师:胡俊锋第五章 切削加工基础知识§5-1 切削运动与切削用量(一)切削运动及形成的表面1. 切削运动的定义及分类在切削过程中,工件和刀具之间的相对运动叫切削运动。
切削运动分主运动和进给运动两类:(1) 主运动:直接切除工件上的被切削层,使之转变为切屑,形成工件新表面的运动叫做主运动。
(2) 进给运动:使新的切削层不断投入切削的运动叫做进给运动。
进给运动又分为横向进给运动和纵向进给运动。
2. 切削时工件上形成的三个表面(1)已加工表面:已切去多余金属而形成的新表面。
(2)待加工表面:即将被切去金属层的表面。
(3)加工表面:刀刃正在切削的表面。
(二)切削用量的基本概念1.切削用量的定义切削用量是表示主运动及进给运动大小的参数,它包括切削深度、进给量和切削速度。
(见图1-2)(1)切削深度(吃刀深度)p a 单位:mm工件上已加工表面和等加工表面间的垂直距离叫切削深度。
车削外圆切削深度的计算公式: p a =2mw d d 式中p a :切削深度 w d :工件待加工表面直径 m d :工件已加工表面的直径。
(2)进给量(走刀量)ƒ 单位:mm/r进给量是指在主运动的一个循环内,刀具与工件沿进给运动方向的相对位移。
(3)切削速度v 单位:m/min 在进行切削加工时,刀具切削刃上某点相对待加工表面在主运动方向上的瞬时速度叫切削速度。
切削速度的计算公式为v=1000nd w 式中:v:切削速度 ,m/min w d :工件待加工表面的直径,mm n :车床的主轴转速,r/mim 。
例 车削的工件直径w d =50mm ,车床主轴的转速n=600r/min ,求切削速度v?解:根据公式可得: v=1000 n d w =10006005014.3X X =94(m/min ) (三)切削用量的选择合理的选择切削用量将对提高工件加工表面质量、刀具耐用度、生产效率和降低成本有利。