金属切削运动与切削要素PPT
一、金属切削运动概述金属切削是机械制造中最基本的工艺过程之一，涉及利用切削工具从工件上切除多余的材料，以获得所需的形状、尺寸和表面质量。金属切削运动主要包...
一、金属切削运动概述金属切削是机械制造中最基本的工艺过程之一，涉及利用切削工具从工件上切除多余的材料，以获得所需的形状、尺寸和表面质量。金属切削运动主要包括主运动和进给运动。1. 主运动主运动是切削过程中速度最高、消耗功率最大的运动，它使工件上的切削层相对于刀具产生运动，以进行切削。主运动的形式有工件旋转运动和刀具旋转运动两种。在车床、钻床和铣床上进行切削时，工件的旋转运动是主运动；在车床和镗床上用旋转的刀具切削时，刀具的旋转运动是主运动。主运动的速度通常以线速度（米/分钟）或转速（转/分钟）表示。2. 进给运动进给运动是使工件的多余材料不断投入切削，从而逐渐切出所需形状和尺寸的运动。进给运动可以是工件的直线或旋转运动，也可以是刀具的直线或旋转运动。进给运动的速度通常以毫米/分钟或毫米/转表示。进给运动与主运动一起完成切削过程，并影响切削层的厚度和切削力的变化。二、切削要素及其影响切削要素是指在切削过程中影响切削效果的各种参数，主要包括切削速度、进给量、切削深度和刀具几何角度等。1. 切削速度切削速度是指切削刃上选定点相对于工件待加工表面的主运动的瞬时速度。它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。一般来说，切削速度越高，切削力越大，切削温度越高，刀具磨损越快。因此，在选择切削速度时需要根据工件材料、刀具材料和切削条件等因素进行综合考虑。2. 进给量进给量是指工件或刀具每转一周或每分钟沿进给运动方向上的位移量。进给量的大小直接影响到切削层的厚度和切削力的变化。一般来说，进给量越大，切削力越大，切削温度越高，但切削效率也越高。因此，在选择进给量时需要根据加工要求、机床功率和刀具强度等因素进行权衡。3. 切削深度切削深度是指工件上已加工表面与待加工表面之间的垂直距离。它是决定切削层大小的重要因素之一。切削深度越大，切削力越大，切削温度越高，刀具磨损也越快。因此，在选择切削深度时需要根据工件材料、刀具耐用度和机床刚度等因素进行综合考虑。4. 刀具几何角度刀具几何角度是指刀具切削部分的各个表面之间的夹角。这些角度的合理选择直接影响到切削力、切削温度、刀具耐用度和工件表面质量等因素。例如，前角的大小可以影响切削刃的锋利程度和切削力的大小；后角的大小可以影响刀具后刀面与工件已加工表面之间的摩擦和刀具耐用度；主偏角和副偏角的大小可以影响切削过程中的受力情况和切削热的分布等。三、切削用量的选择原则在选择切削用量时，需要遵循以下原则：保证加工质量切削用量的选择应保证工件的加工精度和表面质量达到要求。在满足加工要求的前提下，应尽量选择较大的切削深度和进给量，以提高生产效率充分利用机床和刀具的潜力在选择切削用量时，应充分考虑机床的功率和刚度以及刀具的耐用度和强度等因素。在保证安全和加工质量的前提下，应尽量发挥机床和刀具的潜力，提高切削效率降低生产成本在选择切削用量时，应综合考虑切削效率、刀具耐用度和能源消耗等因素，以降低生产成本。例如，在保证加工质量的前提下，可以选择较低的切削速度和进给量，以延长刀具的使用寿命并降低能源消耗四、切削液的使用切削液在切削过程中起着冷却、润滑和清洗等作用，对于提高切削效率、降低切削力和切削温度、减少刀具磨损和延长刀具寿命等方面具有重要作用。因此，在切削过程中应根据工件材料、刀具材料和切削条件等因素合理选择切削液类型和使用方法。总之，金属切削运动与切削要素是影响切削过程的重要因素之一。通过合理选择切削用量、刀具几何角度和使用切削液等措施，可以有效地提高切削效率、降低生产成本并保证加工质量。五、切削过程中的物理现象1. 切削力切削力是切削过程中刀具与工件之间相互作用的结果。它主要由三部分组成：主切削力、背向切削力和进给力。切削力的大小不仅影响工件的加工精度和表面质量，还直接关系到机床、刀具和夹具的强度和刚度要求，以及功率消耗和能量利用等。因此，合理控制切削力是优化切削过程的关键之一。2. 切削热切削过程中，由于刀具与工件之间的摩擦和塑性变形，会产生大量的热量。这些热量不仅会使工件和刀具的温度升高，影响它们的性能和寿命，还可能导致切削液蒸发、工件热变形等问题。因此，有效地控制切削热是提高加工质量和效率的重要措施之一。3. 刀具磨损刀具磨损是切削过程中不可避免的现象。它主要由磨料磨损、粘结磨损、扩散磨损和氧化磨损等几种形式组成。刀具磨损不仅会影响工件的加工精度和表面质量，还会缩短刀具的使用寿命。因此，合理选择刀具材料、优化切削参数和使用切削液等措施都是减少刀具磨损、提高刀具寿命的有效途径。六、切削过程的优化与控制为了获得高质量的加工效果，需要对切削过程进行优化与控制。这包括合理选择切削参数、优化刀具几何角度、使用合适的切削液、控制切削过程中的物理现象等。此外，随着现代制造技术的发展，越来越多的先进加工技术被应用于金属切削过程中，如高速切削、干切削、硬切削等。这些技术的应用进一步提高了切削效率、加工质量和生产效益。七、结论金属切削运动与切削要素是影响切削过程的关键因素。通过深入研究切削过程中的物理现象、合理选择切削参数和刀具几何角度、使用合适的切削液以及应用先进的加工技术等措施，可以有效地提高切削效率、降低生产成本并保证加工质量。这对于推动机械制造业的发展具有重要意义。
