金属切削条件的合理选择PPT
金属切削的基本概念金属切削是机械加工中最基本、最常见的一种加工方法。它通过切削工具与工件之间的相对运动,从工件上切除多余的金属,使其获得所需的形状、尺寸和...
金属切削的基本概念金属切削是机械加工中最基本、最常见的一种加工方法。它通过切削工具与工件之间的相对运动,从工件上切除多余的金属,使其获得所需的形状、尺寸和表面质量。金属切削过程中,切削条件的选择对于加工效率、工件质量和切削工具的寿命具有重要影响。切削速度的选择# 切削速度的概念切削速度(Vc)是指切削刃上某一点相对于工件待加工表面的瞬时速度。切削速度的大小直接影响切削过程中的热量产生、刀具磨损和工件表面质量。# 切削速度的选择原则材料因素不同材料的切削速度不同。一般来说,硬度高、韧性好的材料需要较低的切削速度刀具材料高性能的刀具材料(如陶瓷、立方氮化硼等)允许更高的切削速度刀具几何参数刀具的前角、后角、刃倾角等几何参数会影响切削速度的选择机床和夹具的刚性机床和夹具的刚性越好,允许的切削速度越高# 切削速度的确定方法切削速度的确定通常基于经验公式或切削数据库。具体数值还需根据实际加工条件进行试验和调整。进给量的选择# 进给量的概念进给量(f)是指在单位时间内,刀具与工件沿进给方向的相对位移。进给量的大小决定了切削层的厚度和单位时间内切除的金属体积。# 进给量的选择原则表面质量较小的进给量可以获得更好的表面质量,但加工效率较低刀具磨损较大的进给量会加剧刀具磨损,缩短刀具寿命切削力进给量增大,切削力也会增大,可能影响加工精度和机床稳定性# 进给量的确定方法进给量的确定通常基于经验公式或切削数据库。实际加工中,还需根据刀具磨损、工件表面质量和加工效率等因素进行调整。切削深度的选择# 切削深度的概念切削深度(ap)是指切削过程中,刀具切入工件的深度。切削深度的大小直接影响切削力、切削热和刀具寿命。# 切削深度的选择原则刀具寿命切削深度过大可能导致刀具迅速磨损,甚至崩刃切削力切削深度增大,切削力也会增大,可能影响加工精度和机床稳定性工件材料对于硬度高、韧性好的材料,应选择较小的切削深度# 切削深度的确定方法切削深度的确定通常基于经验公式或切削数据库。实际加工中,还需根据刀具寿命、切削力和加工效率等因素进行调整。切削液的选择与使用# 切削液的作用切削液在金属切削过程中起到冷却、润滑、清洗和防锈等作用,对于提高加工效率、延长刀具寿命和改善工件表面质量具有重要作用。# 切削液的选择原则工件材料对于不同的工件材料,应选择不同类型的切削液。例如,加工铸铁时可使用水基切削液,而加工铝合金时则宜使用油性切削液刀具材料高性能的刀具材料对切削液的要求较高,通常需要选择具有更好润滑和冷却性能的切削液加工条件切削速度、进给量和切削深度等加工条件也会影响切削液的选择。例如,在高速切削时,需要选择具有良好冷却性能的切削液# 切削液的使用方法切削液的使用方法包括喷淋、浇注和浸渍等。具体使用方法应根据加工条件、工件形状和切削液类型等因素进行选择。同时,还应注意切削液的浓度、温度和清洁度等因素,以确保其发挥最佳效果。结论与建议合理选择金属切削条件是提高加工效率、保证工件质量和延长刀具寿命的关键。在实际加工过程中,应根据工件材料、刀具材料、机床性能和加工要求等因素综合考虑切削速度、进给量和切削深度的选择。同时,还应重视切削液的选择与使用,以充分发挥其在金属切削过程中的作用。建议在实际操作中加强对切削条件的研究与实践,不断总结经验教训,优化切削参数组合,提高加工水平和经济效益。同时,还应关注新技术、新材料和新工艺的发展动态,及时将先进的切削技术应用于生产实践中,推动金属切削加工行业的持续发展与进步。 七、刀具几何参数的选择# 刀具几何参数的概念刀具的几何参数包括前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等,这些参数直接决定了刀具的切削性能和加工质量。# 刀具几何参数的选择原则工件材料对于硬度高、韧性好的工件材料,应选择较小的前角和较大的后角,以减少切削力和切削热加工精度为了获得更好的加工精度和表面质量,需要选择适当的主偏角和副偏角。较大的主偏角可以减少径向切削力,而较小的副偏角可以减少副后刀面与已加工表面的摩擦刀具寿命为了延长刀具寿命,需要综合考虑前角、后角和刃倾角的选择。适当的前角可以增加刀具的锋利度,降低切削力,但过大的前角会导致刀具强度降低;适当的后角可以减少后刀面与工件的摩擦,降低切削热,但过大的后角会导致刀具稳定性降低;适当的刃倾角可以增加刀具的强度和刚性,提高刀具寿命# 刀具几何参数的确定方法刀具几何参数的确定通常基于经验公式、切削数据库和试切试验。在实际加工中,还需要根据加工条件、工件材料和刀具材料等因素进行调整和优化。切削力的控制# 切削力的概念切削力是指在切削过程中,刀具与工件之间相互作用产生的力。切削力的大小和方向直接影响加工精度、表面质量和刀具寿命。# 切削力的控制方法优化切削条件通过合理选择切削速度、进给量和切削深度等切削条件,可以有效控制切削力的大小和方向调整刀具几何参数通过调整刀具的前角、后角、主偏角等几何参数,可以改变切削力的分布和大小使用切削液切削液可以起到润滑和冷却的作用,降低切削力,减少刀具磨损提高机床刚性机床的刚性对切削力的控制也有重要影响。提高机床的刚性可以减少切削过程中的振动和变形,从而降低切削力工艺系统的振动与抑制# 工艺系统振动的概念工艺系统振动是指在金属切削过程中,由于各种因素引起的机床、夹具、刀具和工件之间的相对振动。振动不仅影响加工精度和表面质量,还可能导致刀具破损和机床损坏。# 振动的抑制方法提高机床刚性增强机床的结构刚性,减少切削过程中的振动优化切削条件合理选择切削速度、进给量和切削深度等切削条件,避免产生共振现象使用减振装置在机床、夹具或刀具上安装减振装置,如减振垫、减振器等,以减少振动采用平衡技术对机床、夹具和刀具进行平衡处理,减少不平衡引起的振动总结与展望金属切削条件的合理选择是一个复杂而关键的问题。在实际加工中,需要根据工件材料、刀具材料、机床性能和加工要求等因素综合考虑切削速度、进给量、切削深度、刀具几何参数等因素的选择。同时,还需要关注切削液的使用、切削力的控制以及工艺系统的振动抑制等问题。随着科技的不断进步和新材料、新工艺的出现,金属切削加工将面临更多的挑战和机遇。未来,我们需要继续加强对切削技术的研究与创新,不断优化切削参数组合,提高加工效率和加工质量。同时,还需要关注绿色制造和可持续发展等问题,推动金属切削加工行业的绿色转型和升级。