金属切削加工原理及设备【精品课件】
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金属切削加工原理及设备课件幻灯片课件
切削力和切削热是切削过程中的两个重要物理现象，对切削效率和工件质量 有重要影响。
金属切削加工的主要设备与工具
机床
机床是金属切削加工的主要设 备，按工艺特点可分为车床、 铣床、钻床、镗床、磨床等。
刀具
刀具是金属切削加工的重要工具 ，包括车刀、铣刀、钻头、镗刀 、刨刀、磨具等。
量具和夹具
量具用于测量工件尺寸和形状，夹 具则用于工件的装夹和定位，对保 证加工精度和提高生产效率有重要 作用。
金属切削加工的质量控制
质量控制标准
根据机械加工的精度要求，制 定合理的加工工艺流程，并按 照国家或行业标准进行质量检
查。
加工过程控制
通过对加工过程的控制，如刀具 选择、切削液使用、机床调整、 工件装夹等，提高加工精度和表 面质量。
误差控制
针对误差产生的原因，采取相应的 措施，如温度变化、刀具磨损、机 床振动等，减少误差对加工质量的 影响。
进给速度
进给速度指刀具在单位时间内移动的距离。较慢 的进给速度可以减小工件表面的粗糙度，但会降 低生产效率；较快的进给速度可以提生产效率， 但可能会造成工件表面粗糙。
刀具角度
刀具的前角、后角、主偏角、副偏角等角度对切 削力和切削热有着不同的影响。选择合适的刀具 角度可以改善切削条件，提高刀具使用寿命和工 件加工质量。
金属切削加工的工艺流程：毛坯准备、工件安装定位 、刀具准备、切削加工、工件检验和清理等。
下一步的学习展望
深入学习各种金属切削加工设备的原理和特点，以便 更好地选择和应用。
学习金属切削加工的工艺流程和优化方法，以提高生 产效率和降低成本。
学习各种新型的金属切削加工技术，如高速切削、超 精密切削等，以提高加工效率和质量。
金属切削加工原理及设备课件幻 灯片课件
金属切削加工的主要设备与工具
机床
机床是金属切削加工的主要设 备，按工艺特点可分为车床、 铣床、钻床、镗床、磨床等。
刀具
刀具是金属切削加工的重要工具 ，包括车刀、铣刀、钻头、镗刀 、刨刀、磨具等。
量具和夹具
量具用于测量工件尺寸和形状，夹 具则用于工件的装夹和定位，对保 证加工精度和提高生产效率有重要 作用。
金属切削加工的质量控制
质量控制标准
根据机械加工的精度要求，制 定合理的加工工艺流程，并按 照国家或行业标准进行质量检
查。
加工过程控制
通过对加工过程的控制，如刀具 选择、切削液使用、机床调整、 工件装夹等，提高加工精度和表 面质量。
误差控制
针对误差产生的原因，采取相应的 措施，如温度变化、刀具磨损、机 床振动等，减少误差对加工质量的 影响。
进给速度
进给速度指刀具在单位时间内移动的距离。较慢 的进给速度可以减小工件表面的粗糙度，但会降 低生产效率；较快的进给速度可以提生产效率， 但可能会造成工件表面粗糙。
刀具角度
刀具的前角、后角、主偏角、副偏角等角度对切 削力和切削热有着不同的影响。选择合适的刀具 角度可以改善切削条件，提高刀具使用寿命和工 件加工质量。
金属切削加工的工艺流程：毛坯准备、工件安装定位 、刀具准备、切削加工、工件检验和清理等。
下一步的学习展望
深入学习各种金属切削加工设备的原理和特点，以便 更好地选择和应用。
学习金属切削加工的工艺流程和优化方法，以提高生 产效率和降低成本。
学习各种新型的金属切削加工技术，如高速切削、超 精密切削等，以提高加工效率和质量。
金属切削加工原理及设备课件幻 灯片课件
金属切削加工原理及设备课件幻灯片课件
极差图是一种柱状图，用 于表示加工误差的数据分 布情况，帮助找出误差较 大的工件或工序。
因果图是一种树状图，用 于分析加工误差产生的原 因，找出影响最大的因素 并采取措施进行改进。
柏拉图是一种排列图，用 于找出影响加工误差的主 要因素，按照影响程度进 行排序，以便采取相应措 施进行改进。
通过对加工误差进行统计 分析，可以找出影响加工 质量的因素，制定改进措 施，提高加工精度和降低 成本。
金属切削加工工艺流程的设计原则和方法
设计原则
根据加工需求和工件材质等因素，制定合理的工艺流程，确保加工质量和效率。
方法
采用先进的工艺技术和设备，优化工艺流程，提高加工效率和质量。
05
金属切削加工质量的控制
加工精度和表面质量的含义及影响因素
加工精度的影响因素
加工精度受机床、刀具、夹具、工件、工 艺参数等多种因素的影响。
新一代信息技术在金属切削加工中的应用前景
1 2
云计算和大数据技术
利用云计算和大数据技术，实现对金属切削加工 过程的实时监控和数据分析，提高加工效率和精 度。
物联网技术
利用物联网技术，实现机床、刀具、工件等之间 的信息交互，提高加工过程的智能化水平。
3
虚拟现实和增强现实技术
利用虚拟现实和增强现实技术，实现对加工过程 的模拟和可视化，提高加工效率和精度。
机床附属设备和工具的应用
夹具的应用：如通用夹具、专用夹具等。
刀具的应用：如车刀、铣刀、钻头等。
量具的应用：如卡尺、千分尺等。
其他附属设备和工具的应用：如切削液、冷却液等。
04
金属切削加工工艺
刀具材料和选用原则
刀具材料
根据不同的加工需求，选择合适的刀 具材料，如高速钢、硬质合金、陶瓷 等。
《金属切削原理》课件
金属切削在机械制造中的应用
加工精度：金属切削可以精确地加工出各种形状和尺寸的零件 加工效率：金属切削可以提高生产效率，缩短生产周期 加工范围：金属切削可以加工各种金属材料，包括钢、铝、铜等 加工质量：金属切削可以保证加工质量，提高产品的可靠性和耐用性
金属切削在航空航天领域的应用
飞机制造：金属 切削用于制造飞 机机身、机翼、 发动机等部件
新材料硬度 高，耐磨性 好，对刀具 寿命和加工 效率产生影 响
新材料热导 率低，切削 过程中热量 难以散发， 对刀具和工 件产生影响
新材料化学 活性强，易 与刀具材料 发生化学反 应，影响刀 具寿命和加 工质量
新材料加工 难度大，对 刀具材料和 加工工艺提 出更高要求
新材料加工 过程中产生 的废料处理 问题，对环 保和资源利 用提出挑战
切削热的ห้องสมุดไป่ตู้生与散失
切削热的产生：刀具与工件之间的摩擦和剪切作用 切削热的散失：通过刀具、工件和切屑的传导、对流和辐射等方式 切削热的影响：影响刀具寿命、工件加工精度和表面质量 切削热的控制：通过优化刀具材料、切削参数和冷却方式等手段
切削表面的形成与变化
切削过程：刀具与工件之间的相对运动 切削力：刀具与工件之间的相互作用力 切削温度：刀具与工件之间的摩擦热 切削表面：刀具与工件之间的接触面
火箭制造：金属 切削用于制造火 箭发动机、燃料 箱、控制系统等 部件
卫星制造：金属 切削用于制造卫 星外壳、太阳能 电池板、天线等 部件
空间站制造：金 属切削用于制造 空间站外壳、太 阳能电池板、生 命支持系统等部 件
金属切削在汽车工业领域的应用
汽车零部件制造：金属切削用于生产汽车发动机、变速箱、底盘等零部件 汽车车身制造：金属切削用于生产汽车车身、车门、车窗等车身部件 汽车模具制造：金属切削用于生产汽车模具，如冲压模具、注塑模具等 汽车维修与保养：金属切削用于汽车维修与保养，如更换损坏的零部件、修复车身损伤等
金属切削加工原理及设备ppt课件
● 2004—2008年的机床产量见下页图
2004—2008年中国金属切削机床产量
2000—2005年我国数控机床产量及数控化率
1.3 本课程的性质、内容、学习要求和方法
1.3.1 性质——《金属切削加工原理及设备》是机 类和近机类专业的主干专业课。
1.3.2 内容 ——《金属切削加工原理及设备》是传 统的：《金属切削原理及刀具》和《金属切削机床》的 有机整合。
事实证明，切削加工技术的发展水平直接影响着机 械制造工业的发达程度，更是表征综合国力的标志。
机械制造业当中的切削加工离不开金属切削机床， 机床是装备制造业的“工作母机”或“工具机” 。
金属切削机床是用切削的方法切除金属毛坯（或半 成品）的多余金属，将其加工成为符合零件图样要求的 形状、尺寸精度和表面质量的机器零件的机器，也可以 说机床是制造机器的机器。
第1章 绪 论
1.1 我国切削加工技术发展概况 金属切削加工——是指利用金属切削机床在工件
表面上切除多余的材料，使之达到规定的几何形状、尺 寸精度和表面质量的一种加工方法。
金属切削加工技术早在我国古代（公元前2000多年 的青铜器时代）就已出现萌芽。
春秋中晚期的著作《考工记》对木工、金工有记载： “材美工巧”是制成良器的必要条件（材美就是采用优 良的加工材料；工巧就是利用合理的制造工艺和方法）。
据大量出土文物考证，公元8世纪（唐代）就有了最 原始的车床。
下图是公元1668年（明代）加工天文仪器上铜环的方法和设备 图1.1 1668年的畜力铣磨机
图1.2 1668年的人力脚踏刃磨机
因我国长期的封建历史，到1915年上海荣昌泰机械厂 才生产了第一பைடு நூலகம்国产车床。
1947年我国民营机械工业仅有3千多家，机床2万多台。 当时的刀具材料是碳素钢，最高切削速度是16m/min。
2004—2008年中国金属切削机床产量
2000—2005年我国数控机床产量及数控化率
1.3 本课程的性质、内容、学习要求和方法
1.3.1 性质——《金属切削加工原理及设备》是机 类和近机类专业的主干专业课。
1.3.2 内容 ——《金属切削加工原理及设备》是传 统的：《金属切削原理及刀具》和《金属切削机床》的 有机整合。
事实证明，切削加工技术的发展水平直接影响着机 械制造工业的发达程度，更是表征综合国力的标志。
机械制造业当中的切削加工离不开金属切削机床， 机床是装备制造业的“工作母机”或“工具机” 。
金属切削机床是用切削的方法切除金属毛坯（或半 成品）的多余金属，将其加工成为符合零件图样要求的 形状、尺寸精度和表面质量的机器零件的机器，也可以 说机床是制造机器的机器。
第1章 绪 论
1.1 我国切削加工技术发展概况 金属切削加工——是指利用金属切削机床在工件
表面上切除多余的材料，使之达到规定的几何形状、尺 寸精度和表面质量的一种加工方法。
金属切削加工技术早在我国古代（公元前2000多年 的青铜器时代）就已出现萌芽。
春秋中晚期的著作《考工记》对木工、金工有记载： “材美工巧”是制成良器的必要条件（材美就是采用优 良的加工材料；工巧就是利用合理的制造工艺和方法）。
据大量出土文物考证，公元8世纪（唐代）就有了最 原始的车床。
下图是公元1668年（明代）加工天文仪器上铜环的方法和设备 图1.1 1668年的畜力铣磨机
图1.2 1668年的人力脚踏刃磨机
因我国长期的封建历史，到1915年上海荣昌泰机械厂 才生产了第一பைடு நூலகம்国产车床。
1947年我国民营机械工业仅有3千多家，机床2万多台。 当时的刀具材料是碳素钢，最高切削速度是16m/min。
金属切削加工原理及设备优质课件幻灯片优质课件
金属切削加工原理及设备优质课件幻灯片优质课件一、教学内容本节课我们将学习《金属切削加工原理及设备》的相关知识。
主要涉及教材的第5章“金属切削原理”和第6章“金属切削机床”的内容。
详细内容包括金属切削的基本概念、切削力的产生和作用、切削过程中的温度变化、金属切削机床的分类及结构特点等。
二、教学目标1. 理解金属切削加工的基本原理，掌握切削力的计算方法和影响因素。
2. 掌握金属切削机床的分类、结构及工作原理，了解各种机床的适用范围。
3. 培养学生的动手实践能力和创新思维，提高学生对金属切削加工过程的分析和解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点教学难点：切削力的计算方法及影响因素、金属切削机床的结构和工作原理。
教学重点：金属切削加工的基本原理、切削过程中的温度变化、金属切削机床的分类。
四、教具与学具准备教具：多媒体教学设备、金属切削机床模型、实物展示切削刀具。
学具：笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用多媒体展示金属切削加工的实际场景，让学生了解金属切削加工在生产中的应用。
2. 知识讲解（15分钟）讲解金属切削原理的基本概念、切削力的产生和作用、切削过程中的温度变化等。
3. 例题讲解（10分钟）通过具体例题，讲解切削力的计算方法和影响因素。
4. 机床分类及结构介绍（10分钟）介绍金属切削机床的分类、结构特点和工作原理。
5. 随堂练习（5分钟）布置与教学内容相关的练习题，让学生及时巩固所学知识。
6. 动手实践（10分钟）学生分组操作机床模型，观察机床的运动和加工过程。
六、板书设计1. 金属切削原理：切削力的产生和作用切削过程中的温度变化2. 金属切削机床：分类结构特点工作原理七、作业设计1. 作业题目：（1）简述金属切削原理的基本概念。
（2）计算给定条件下的切削力，并分析其影响因素。
（3）论述金属切削机床的分类及适用范围。
2. 答案：（1）金属切削原理的基本概念包括切削力、切削温度、切削液等。
金属切削原理ppt课件
二、刀具几何参数 1.刀具切削部分的组成要素 刀具由任务部分和非任务部分构成。
•〔1〕前刀面 Aγ 切屑流过的刀面。 •〔2〕主后刀面 Aα 与工件正在被切削加工的外表 〔过渡 外表〕相对的刀面。 •〔3〕副后刀面 Aα′ 与工件已切削加工的外表相对的刀面。
二、刀具几何参数 1.刀具切削部分的组成要素
瞬时速度。单位：m/s或m/min〔r/s或r/min)
一、切削运动与切削用量 3.切削用量
2〕进给速度 Vf
切削切削刃上选定点相对于工件沿进给运
动方向的瞬时速度。单位：mm/s或m/min
一、切削运动与切削用量 3.切削用量
2〕进给速度 Vf
•进给量 f：工件或刀具每回转一周或往返一个行程时，两者沿 进给运动方向的相对位移。单位：mm/r或mm/d•str〔double stroke双行程〕 • 例如，车削时进给速度 Vf = f·n •每齿进给量 fz：在用多刃刀具进展切削时，后一个刀齿相对 前一个刀齿的进给量。f = z·fz ，单位：mm/齿 • 例如，铣削时进给速度为 Vf = f·n = z•fz•n
二、刀具几何参数 3.刀具的标注角度
以外圆车刀在正交平面参考系中的角度为例 1〕基面中丈量的刀具角度
•〔1〕主偏角κr 主切削刃在基面上的投影与 进给运动速度Vf方向之间的夹角。 •〔2〕副偏角κr′副切削刃在基面上的投影与进 给运动速度vf反方向之间的夹角。 •〔3〕刀尖角εr 主、副切削刃在基面上的投 影之间的夹角，它是派生角度。εr=180°-(κr ＋κr′)。εr是标注角度能否正确的验证公式之
§1-2 刀具资料
•刀具资料通常是指刀具切削部分的资料。 •加工质量、加工效率、加工本钱，在很大程度上取决于 刀具资料的合理选择。因此，资料、构造和几何外形是决 议刀具切削性能的主要要素。 •金属切削过程除了要求刀具具有适当的几何参数外，还 要求刀具资料具备一定性能。
金属切削原理的课件
2020/6/1
数。
刀具切削部分的基本定义
1)刀 面
①前刀面 切屑流过的刀面。
②主后刀面 与工件正在被切削加工的表面 （过渡表面）相对的刀面。
③副后刀面 与工件已切削加工的表面相对 的刀面。
2020/6/1
2020/6/1
2)刀刃
①主切削刃 前刀面与主后刀面在空间的交线。
②副切削刃 前刀面与副后刀面在空间的交线。
2020/6/1
由以下三个在空间 相互垂直的参考平 面构成。
通过切削刃上选定 点，垂直于该点切 削速度方向的平面。 通常平行于车刀的 安装面（底面）。
通过切削刃 上选定点，垂直 于基面并与主切 削刃相切的平面。
切削加工中刀具和工 件之间的相对运动即 切削运动(cutting motions) 。 切削运动可以是旋转 运动或直线运动，也 可以是连续的或间歇 的
（1）主运动
由机床或人力提供的刀具与 工件之间主要的相对运动, 它使刀具切削刃及其邻近的 刀具表面切入工件材料，使 被切削层转变为切屑, 从而 形成工件的新表面。 在切削运动中，主运动 (primary motion)速度最高、 耗功最大。 主运动只有一个。
模块一 金属切削原理
课题一 金属切削的基本定义的认识
知识点
切削运动 切削形成的加工表面 切削用量 刀具的几何角度 切削层参数
技能点
认识切削运动、加工表面、切削用量切削层参数 等相关概念
2020/6/1
认识刀具的几何角度
一、课题分析
金属切削加工就是在机床上利用切削工具 从工件上切除多余金属，使之成为具有一定几 何形状、尺寸精度和表面质量的加工方法。在 切削加工过程中，除了要有一定切削性能的切 削刀具外，还要有机床提供工件与切削刀具间 所必需的相对运动，而且这种相对运动还要与 工件各种表面的形成规律和几何特征相适应。 本课题主要学习切削运动和切削用量、刀具的 组成及其几何参数、车刀的工作角度等内容。
金属切削资料课件
正确使用切削液可以减少刀具消耗和换刀 次数，降低废品率，从而降低生产成本。
04
金属切削机床
机床类型与布局
总结词
机床类型与布局概述
详细描述
金属切削机床根据加工需求和工艺特点有多种类型，如车床、铣床、磨床等。不 同类型的机床布局也各有特点，如卧式车床、立式车床、龙门式铣床等。了解机 床类型与布局有助于更好地选择和使用机床。
对工件性能的影响
表面粗糙度对工件的耐磨性、疲劳强 度、配合性质、抗腐蚀性等都有影响 。
刀具的几何形状、切削参数、切削液 、工件材料等都会影响表面粗糙度。
刀具寿命
刀具寿命定义
刀具寿命是指在正常工作条件下 ，刀具从开始使用到磨损、断裂 或出现严重刀具破损所经过的时
间。
影响因素
刀具材料、刀具几何参数、切削参 数、冷却与润滑等都会影响刀具寿 命。
05
金属切削加工工艺
粗加工与精加工
粗加工
去除大部分的加工余量，为后续精加 工提供基础。
精加工
进一步提高工件的尺寸、形状和位置 精度，满足产品要求。
切削用量的选择
切削速度
根据刀具材料、工件材料 和加工要求选择合适的切 削速度。
进给量
根据切削深度和表面粗糙 度要求，选择合适的进给 量。
切削深度
根据工件材料、刀具材料 和加工要求，选择合适的 切削深度。
切削液的功能
切削液的主要功能包括冷却、润滑、 清洗和防锈。它能够有效地降低切削 过程中的温度，减少刀具磨损，清除 切屑，并防止金属生锈。
切削液的选用Βιβλιοθήκη 管理选择依据选择切削液时，需要考虑加工材料的性质、切削条件、刀具材料以及工件加工 精度等因素。
切削液的管理
《金属切削机床》课件
检查传动系统、导轨润滑等是 否正常。
加工精度异常
检查机床几何精度、传动系统 等是否存在误差。
机床的定期保养与维修
定期保养
按照机床保养要求，对机床进行全面检查和 保养。
精度调整
对机床几何精度、传动系统等进行调整和校 准。
维修工作
针对故障或磨损部位进行维修或更换部件。
安全防护
检查并确保机床安全防护装置完好有效。
THANKS
感谢观看
加工精度
指加工后的工件尺寸、形状和位置精 度是否符合要求。加工精度是衡量机 床性能的重要指标。
机床的刚性与稳定性
刚性
指机床在切削过程中抵抗变形的能力 。良好的刚性能够保证切削过程的稳 定性和加工精度。
稳定性
指机床在长时间工作过程中保持性能 不变的能力。稳定的机床能够保证持 续的高效加工。
机床的可靠性及维修性
进给系统
01
进给系统是金属切削机床的重要 组成部分，它负责控制切削刀具 的进给速度和进给量。
02
进给系统一般由进给电动机、进 给丝杠、进给螺母等组成。
进给系统的精度和刚度对切削加 工的精度和表面质量有着重要影 响。
03
进给系统的设计和选用需要根据 加工工艺要求进行选择。
04
床身与底座
01
02
03
切削用量
切削用量是指在切削过程中，为了完成切削任务所必须选定的参数，包括切削 速度、进给量和背吃刀量。合理选择切削用量对于提高加工效率和保证加工质 量具有重要意义。
切削力的产生与影响因素
切削力的产生
金属切削过程中，由于刀具与工件之间的相互作用，产生了切削力。切削力主要 来源于克服工件材料的剪切抗力和刀具前刀面与切屑、后刀面与已加工表面之间 的摩擦阻力。
加工精度异常
检查机床几何精度、传动系统 等是否存在误差。
机床的定期保养与维修
定期保养
按照机床保养要求，对机床进行全面检查和 保养。
精度调整
对机床几何精度、传动系统等进行调整和校 准。
维修工作
针对故障或磨损部位进行维修或更换部件。
安全防护
检查并确保机床安全防护装置完好有效。
THANKS
感谢观看
加工精度
指加工后的工件尺寸、形状和位置精 度是否符合要求。加工精度是衡量机 床性能的重要指标。
机床的刚性与稳定性
刚性
指机床在切削过程中抵抗变形的能力 。良好的刚性能够保证切削过程的稳 定性和加工精度。
稳定性
指机床在长时间工作过程中保持性能 不变的能力。稳定的机床能够保证持 续的高效加工。
机床的可靠性及维修性
进给系统
01
进给系统是金属切削机床的重要 组成部分，它负责控制切削刀具 的进给速度和进给量。
02
进给系统一般由进给电动机、进 给丝杠、进给螺母等组成。
进给系统的精度和刚度对切削加 工的精度和表面质量有着重要影 响。
03
进给系统的设计和选用需要根据 加工工艺要求进行选择。
04
床身与底座
01
02
03
切削用量
切削用量是指在切削过程中，为了完成切削任务所必须选定的参数，包括切削 速度、进给量和背吃刀量。合理选择切削用量对于提高加工效率和保证加工质 量具有重要意义。
切削力的产生与影响因素
切削力的产生
金属切削过程中，由于刀具与工件之间的相互作用，产生了切削力。切削力主要 来源于克服工件材料的剪切抗力和刀具前刀面与切屑、后刀面与已加工表面之间 的摩擦阻力。
《金属切削加工》课件
《金属切削加工》课件一、教学内容本节课内容选自《金属切削加工》教材第二章，详细内容包括：金属切削的基本概念、切削力的产生与计算、切削温度的分布与控制、切削液的应用、刀具的材料与结构设计、以及切削加工工艺参数的选择。
二、教学目标1. 理解金属切削加工的基本概念，掌握切削力的产生与计算方法。
2. 了解切削温度的分布与控制方法，认识切削液在金属切削加工中的作用。
3. 掌握刀具的材料、结构设计及其在切削加工中的应用。
三、教学难点与重点难点：切削力的计算与切削温度的控制。
重点：金属切削基本概念、刀具的材料与结构设计、切削加工工艺参数的选择。
四、教具与学具准备1. 教具：金属切削加工实物模型、刀具样品、切削液样品。
2. 学具：教材、笔记本、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用金属切削加工实物模型，让学生观察并思考金属切削加工过程中的问题。
2. 理论知识讲解（15分钟）讲解金属切削的基本概念、切削力的产生与计算、切削温度的分布与控制、切削液的应用等。
3. 例题讲解（15分钟）分析一道关于切削力计算的例题，引导学生掌握计算方法。
4. 随堂练习（10分钟）学生独立完成一道关于切削温度控制的练习题，巩固所学知识。
5. 刀具展示与应用（10分钟）展示不同材料的刀具样品，讲解其结构设计及在切削加工中的应用。
6. 工艺参数选择讲解（15分钟）讲解切削加工工艺参数的选择方法，分析实际案例。
六、板书设计1. 金属切削基本概念2. 切削力的产生与计算3. 切削温度的分布与控制4. 刀具的材料与结构设计5. 切削加工工艺参数的选择七、作业设计1. 作业题目：计算一道关于金属切削力的题目。
答案：根据所给数据，利用切削力计算公式，得出切削力的大小。
2. 作业题目：分析一道关于切削温度控制的题目。
答案：根据切削温度的影响因素，提出相应的控制措施。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对金属切削基本概念、切削力的计算和切削温度控制的理解程度。
项目1 金属切削加工原理《机械制造工艺基础》精品课件
目总录 结 \ CONTENTS
01 切 削 运 动 02 切 削 用 量 及 其 选 用 原 则
—切屑的类型及积屑瘤—
目录 \ CONTENTS
01 切屑的类型与控制
02 积
屑
瘤
01 切屑的类型与控制
一、切屑
切屑的类型
崩碎切屑
01 切屑的类型与控制
带状切屑
1.带状切屑
其内表面光滑，外表面毛茸。加工 塑性金属材料（如碳素钢、合金钢、 铜和铝合金），当切削厚度较小、 切削速度较高、刀具前角较大时， 一般常得到这类切屑。它的切削过 程平稳，切削力波动较小，已加工 表面粗糙度较小。
01 切屑的类型与控制
节状切屑
2.节状切屑（挤裂切屑）
这类切屑与带状切屑不同之处在外 表面呈锯齿形，内表面有时有裂纹。 这种切屑大多在切削速度较低、切 削厚度较大、刀具前角较小时产生。
02 积 屑 瘤
二、积屑瘤的产生条件
当切削钢、球墨铸铁、铝合金等塑性金属时，在切削 速度不高，而又能形成带状切屑的情况下生成积屑瘤。
02 积 屑 瘤
二、积屑瘤对切削过程的影响
1.保护刀具 2.增大前角 3.增大切削厚度 4.增大已加工表面的粗糙度 5.加速刀具磨损
02 积 屑 瘤
四、避免积屑瘤产生的方法 1. 选择低速或高速加工，避开容易产生积屑瘤的切削
2.改变刀具角度
增大刀具主偏角，切削厚度变大，有利于断屑。 减小刀具前角，使切屑变形增大，易于断屑。 改变刃倾角可控制切削的流向，利用主后刀面或已加工 表面断屑。
01 切屑的类型与控制
3.制出断屑槽
通过设置断屑槽对流动中的切屑施加一定的约束力，使 切屑应变增大，卷曲半径减小。
金属切削加工原理及设备课件幻灯片课件
金属切削加工原理及设备课件幻灯片课件一、教学内容本节课将围绕《金属切削加工原理及设备》教材的第三章“金属切削机床”和第四章“金属切削刀具”进行深入讲解。
具体内容包括：金属切削机床的分类、结构及工作原理；金属切削刀具的材料、形状、几何参数及其对切削加工的影响。
二、教学目标1. 了解金属切削机床的分类、结构及工作原理；2. 掌握金属切削刀具的材料、形状、几何参数及其对切削加工的影响；3. 能够运用所学知识分析并解决实际问题，提高实际操作能力。
三、教学难点与重点教学难点：金属切削刀具的几何参数对切削加工的影响。
教学重点：金属切削机床的工作原理及金属切削刀具的分类。
四、教具与学具准备1. 教具：金属切削机床和刀具的实物模型、多媒体课件、视频资料；2. 学具：笔记本、教材、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示金属切削机床和刀具的实物模型，引导学生思考金属切削加工在实际生产中的应用。
2. 知识讲解：（1）金属切削机床的分类、结构及工作原理；的影响。
3. 例题讲解：结合教材，讲解典型例题，分析金属切削加工中的实际问题。
4. 随堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识，提高学生实际操作能力。
六、板书设计1. 金属切削机床：（1）分类：车床、铣床、磨床等；（2）结构：床身、立柱、横梁、刀架等；（3）工作原理：利用刀具对工件进行切削加工。
2. 金属切削刀具：（1）材料：高速钢、硬质合金、陶瓷等；（2）形状：车刀、铣刀、钻头等；（3）几何参数：前角、后角、主偏角等；（4）影响：切削力、切削温度、表面质量等。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述金属切削机床的分类、结构及工作原理；（2）论述金属切削刀具的材料、形状、几何参数及其对切削加工的影响。
2. 答案：（1）金属切削机床的分类、结构及工作原理：见板书设计；的影响：见教材第四章。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：鼓励学生参加金工实习，了解金属切削加工的实际情况，提高实践能力。
金属切削加工基础课件
Kr’：使已加工表面残留密集的高度减小，降低工件 的表面粗糙度。
选择：在不产生振编动辑的版pp前t 提下，取小值。
22
5 . 刃倾角（ S ）
编辑版ppt
23
作用
①影响切削刃的锋利程度； ②影响切屑流出方向； ③影响刀头强度和散热条件； ④影响切削力的大小和方向。
选择： 精加工：取 正（+S ）
介质： 5%
编辑版ppt
43
2.影响切削温度的因素
v ① 切削用量： c 、f 、a p愈大，切削温度愈高。但 vc的影响最大 、f 次之、a p最小。
② 工件材料：材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越好， 切削温度越高。 刀具角度： 增大 0 ，切削温度降低；减小kr 、kr’，
③ 刀具 切削温度降低。
⑷ 硬质合金
碳化物+粘结剂——粉末冶金
碳化物：WC、TiC、等
粘结剂：Co
HRC≈76~84 耐热温度 —1000℃
允许的切削速度是高速钢的4~10倍。
编辑版ppt
27
① 钨钴类（YG）(K)：WC+Co ② 钨钴钛类（YT）(P)：WC+TiC+Co ③ 通用（YW）(M)：TaC、NbC ④ 表面涂层： TiC、TiN、TiCN、TiAlN
0
0
编辑版ppt
19
选择： 加工塑性材料和精加工—取大后角（ 0 ） 加工脆性材料和粗加工—取小后角（ 0 ）
后角（ 0）只能是正的。
精加工： 0= 80~120 粗加工： 0= 40~80 3 . 主偏角（kr）
作用：改善切削条件，提高刀具寿命。
减小kr：当ap、f 不变时， 则 bD 、hD —
积屑瘤的形成
金属切削加工概述ppt课件
缺点：强度低、韧 性差，抗弯强度仅 为硬质合金的 1/3～1/2；导热系 数低，仅为硬质合 金的1/5～1/2。
精品课件
应用：钢、铸铁及塑性 大的材料(如紫铜)的半 精加工和精加工，对于 冷硬铸铁、淬硬钢等高 硬度材料加工特别有效； 但不适于机械冲击和热 冲击大的加工场合。
• 新型刀具材料
涂层刀具材料
精品课件
金刚石
•有三种：天然单晶金刚石刀具、人造聚晶金刚石刀具和金刚石复合刀具。金刚石 复合刀片是在硬质合金基体上烧结上一层厚度约0.5mm的金刚石，形成了金刚石与 硬质合金的复合刀片。
特点： p很好的耐磨性，用于加工硬质合金、陶瓷和高铝硅合金等高硬度、高耐磨材料，刀具耐用度 比硬质合金提高几倍甚至几百倍； p金刚石有非常锋利的切削刃，能切下极薄的切屑，加工冷硬现象较少；金刚石抗黏结能力强， 不产生积屑瘤，很适于精密加工。但其耐热性差，切削温度不得超过700℃～800℃； p强度低、脆性大，对振动很敏感，只宜微量切削；与铁的亲合力很强，不适于加工黑色金属 材料。
精品课件
（2）参考系
精品课件
（3）刀具切削部分的主要角度
前角：正交平面中测量的前刀面与基面之间的夹角。 后角：正交平面中测量的后刀面与切削平面之间的夹角。 主偏角：基面中测量的主切削刃与假定进给运动方向之间的夹角。 余偏角：和主偏角互余。 副偏角：基面中测量的副切削刃与假定进给运动方向之间的夹角。
精品课件
精品课件
（３）工件表面 切削加工过程中，工件上有三个不断变化着的表面，如外圆车削 时，工件做旋转运动，刀具作纵向直线运动，形成了工件的外圆 表面。 ①已加工表面：工件上经刀具切削后产生的表面。 ②待加工表面：工件上有待切除切削层的表面。 ③过渡表面：主切削刃正在加 工的表面称为过渡表面，它是 待加工表面与已加工表面的连 接表面，如图。
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4)了解各种常用刀具的结构、工作原理及基本设计方 法。
5)掌握常用机床的构造、工作原理及工艺范围等基本 知识,学会合理选用机床。
18世纪末刀具运动才有了用机械代替人手,精度和效 率发生了飞跃。
到19世纪末,车、钻、镗、刨、拉、铣、磨、齿轮加 工等类型的机床已先后形成。
20世纪初,高速钢和硬质合金等新型刀具材料相继出 现,切削性能和机床主轴转速提高 。
20世纪50年代才有了数控机床,使机床自动化进入崭 新时代。
切削加工技术的发展 方向: ●加工设备朝着数控技术、精密生产规模由小批量和单品种大批量向多品 种、变批量的方向发展。 ●生产方式由手工操作、机械化、单机自动 化、刚性流水线自动化向柔性自动化和智能自动 化方向发展。
近年来的先进制造技术 :
●计算机辅助设计(CAD); ●计算机辅助制造(CAM); ●计算机辅助工艺设计(CAPP); ●计算机辅助工程(CAE); ●计算机辅助质量管理(CAQ); ●企业资源计划(ERP); ●物料搬运等单元技术。
我国机床产量及世界排名
● 2001年,机床产量19.21万台,产值115.1亿元,世界排名第 五。 ● 2002年产量23.19万台,产值148.2亿元,世界第五 。 ● 2003年产量30.68万台,产值189.6亿元。 ● 2004年,产量达 38.92万台(其中数控机床产量为17.521 台),位居世界第四。 ● 2005年,产量达45.07万台,产值322.8亿元。 ● 2007年中国数控金属切削机床产量已达到12.33万台 。
机械制造业为人类的生存、生产、生活提供各种设 备,是国民经济中及其重要的基础产业。
1.2.2金属切削加工技术在国民经济中的地位和作用 在机械零件的加工制造过程中,采用铸造、锻压、焊接、
冲压等制造方法,可以获得低精度的零件。对于精度要求较 高、表面粗糙度值较小的零件,主要依靠切削加工的方法来 实现。
本课程所包含的内容:
1)金属切削加工的基本概念。 2)金属切削加工过程的基本规律及其应用。 3)如何应用金属切削理论来控制工件加工质量以及设 备和工具的寿命。 4)常用切削加工刀具材料的性能和应用范围。 5)各种常用刀具的构造特点、几何参数及合理选用。 6)典型的金属切削加工方法及其刀具。 7)常用金属切削机床的工作原理、结构与工艺范围。 8)机床运动与传动路线的分析方法。
金属切削加工原理及设备
孙庆群 主编
本《教学课件》是与孙庆群、周 宗明主编,科学出版社出版的《金属切 削加工原理及设备》教材配套的教学 课件。本《课件》由孙庆群制作,以同 名教材的内容作为参考,欢迎各高职院 校相关专业选做教学之用,也恳请各位 同行多提宝贵意见。
参 考 教 材
孙 庆 群 周 宗 明 主 编
● 2004—2008年的机床产量见下页图
2004—2008年中国金属切削机床产量
2000—2005年我国数控机床产量及数控化率
1.3 本课程的性质、内容、学习要求和方法
1.3.1 性质——《金属切削加工原理及设备》是机 类和近机类专业的主干专业课。
1.3.2 内容 ——《金属切削加工原理及设备》是传 统的:《金属切削原理及刀具》和《金属切削机床》的 有机整合。
机械工业的发展和进步,在很大程度上取决于切削加工 技术的发展。如1769年瓦特发明了蒸汽机,但因加工技术 还很落后,苦于加工不出高精度的汽缸而得不到推广应用。 1775年,威尔逊成功地改造了一台汽缸镗床,解决了一大难 题。就在第二年(1776年)蒸汽机便得到了实际应用,迎来了 第一次产业革命。
1.2.3金属切削机床在国民经济中的地位和作用
事实证明,切削加工技术的发展水平直接影响着机械 制造工业的发达程度,更是表征综合国力的标志。
机械制造业当中的切削加工离不开金属切削机床,机 床是装备制造业的“工作母机”或“工具机” 。
金属切削机床是用切削的方法切除金属毛坯(或半成 品)的多余金属,将其加工成为符合零件图样要求的形状、 尺寸精度和表面质量的机器零件的机器,也可以说机床是 制造机器的机器。
1.2 金属切削加工在我国国民经济中的地位
1.2.1 机械制造业在我国国民经济中的地位 在国民经济各部门和人们的日常生活中,使用着各种
各样的机器设备、仪器工具,这些机器、机械、仪器和工 具大部分是由一定形状和尺寸的金属零件所组成的。生 产这些零件并将它们装配成机器、机械、仪器和工具的 工业,即称为机械制造业。
1.3.3 本课程的学习要求
1)掌握金属切削加工的基本知识,了解刀具几何参数 的作用,会合理选用刀具材料。
2)掌握金属切削加工过程中常见的物理现象(切削变 形、切削力、切削热、刀具磨损及寿命)以及对加工过 程的影响。
3)掌握金属切削理论,学会合理选择刀具的几何参数、 切削用量和切削液等,懂得如何保证加工表面质量和延 长设备及刀具寿命。
建国后,我国的金属切削技术发展迅速。机床年产量已 达13万台,品种达1千多种。切削速度大大提高,1950年首创 切削速度达550m/min。同时兴起刀具改革热潮,研制出了 大批先进刀具。
改革开放以来,注意引进国外先进技术,进行国际学术 与技术交流,使我国金属切削加工设备及技术水平进一步提 高,逐步缩小与先进国家的差距。
1.2.4机床的发展概况和我国机床工业的现状
机床是人类在长期生产实践中,不断改进生产工具的 基础上产生的,并随着生产发展和科技进步而渐趋完善。 从最原始的木制机床,人力或畜力驱动,主要加工木料、石 料等,逐步发展成 加工金属零件的机床。
现代意义上的加工金属机械零件的机床是从18世纪 中叶才开始发展起来。
下图是公元1668年(明代)加工天文仪器上铜环的方法和设备 图1.1 1668年的畜力铣磨机
图1.2 1668年的人力脚踏刃磨机
因我国长期的封建历史,到1915年上海荣昌泰机械厂 才生产了第一台国产车床。
1947年我国民营机械工业仅有3千多家,机床2万多台。 当时的刀具材料是碳素钢,最高切削速度是16m/min。
5)掌握常用机床的构造、工作原理及工艺范围等基本 知识,学会合理选用机床。
18世纪末刀具运动才有了用机械代替人手,精度和效 率发生了飞跃。
到19世纪末,车、钻、镗、刨、拉、铣、磨、齿轮加 工等类型的机床已先后形成。
20世纪初,高速钢和硬质合金等新型刀具材料相继出 现,切削性能和机床主轴转速提高 。
20世纪50年代才有了数控机床,使机床自动化进入崭 新时代。
切削加工技术的发展 方向: ●加工设备朝着数控技术、精密生产规模由小批量和单品种大批量向多品 种、变批量的方向发展。 ●生产方式由手工操作、机械化、单机自动 化、刚性流水线自动化向柔性自动化和智能自动 化方向发展。
近年来的先进制造技术 :
●计算机辅助设计(CAD); ●计算机辅助制造(CAM); ●计算机辅助工艺设计(CAPP); ●计算机辅助工程(CAE); ●计算机辅助质量管理(CAQ); ●企业资源计划(ERP); ●物料搬运等单元技术。
我国机床产量及世界排名
● 2001年,机床产量19.21万台,产值115.1亿元,世界排名第 五。 ● 2002年产量23.19万台,产值148.2亿元,世界第五 。 ● 2003年产量30.68万台,产值189.6亿元。 ● 2004年,产量达 38.92万台(其中数控机床产量为17.521 台),位居世界第四。 ● 2005年,产量达45.07万台,产值322.8亿元。 ● 2007年中国数控金属切削机床产量已达到12.33万台 。
机械制造业为人类的生存、生产、生活提供各种设 备,是国民经济中及其重要的基础产业。
1.2.2金属切削加工技术在国民经济中的地位和作用 在机械零件的加工制造过程中,采用铸造、锻压、焊接、
冲压等制造方法,可以获得低精度的零件。对于精度要求较 高、表面粗糙度值较小的零件,主要依靠切削加工的方法来 实现。
本课程所包含的内容:
1)金属切削加工的基本概念。 2)金属切削加工过程的基本规律及其应用。 3)如何应用金属切削理论来控制工件加工质量以及设 备和工具的寿命。 4)常用切削加工刀具材料的性能和应用范围。 5)各种常用刀具的构造特点、几何参数及合理选用。 6)典型的金属切削加工方法及其刀具。 7)常用金属切削机床的工作原理、结构与工艺范围。 8)机床运动与传动路线的分析方法。
金属切削加工原理及设备
孙庆群 主编
本《教学课件》是与孙庆群、周 宗明主编,科学出版社出版的《金属切 削加工原理及设备》教材配套的教学 课件。本《课件》由孙庆群制作,以同 名教材的内容作为参考,欢迎各高职院 校相关专业选做教学之用,也恳请各位 同行多提宝贵意见。
参 考 教 材
孙 庆 群 周 宗 明 主 编
● 2004—2008年的机床产量见下页图
2004—2008年中国金属切削机床产量
2000—2005年我国数控机床产量及数控化率
1.3 本课程的性质、内容、学习要求和方法
1.3.1 性质——《金属切削加工原理及设备》是机 类和近机类专业的主干专业课。
1.3.2 内容 ——《金属切削加工原理及设备》是传 统的:《金属切削原理及刀具》和《金属切削机床》的 有机整合。
机械工业的发展和进步,在很大程度上取决于切削加工 技术的发展。如1769年瓦特发明了蒸汽机,但因加工技术 还很落后,苦于加工不出高精度的汽缸而得不到推广应用。 1775年,威尔逊成功地改造了一台汽缸镗床,解决了一大难 题。就在第二年(1776年)蒸汽机便得到了实际应用,迎来了 第一次产业革命。
1.2.3金属切削机床在国民经济中的地位和作用
事实证明,切削加工技术的发展水平直接影响着机械 制造工业的发达程度,更是表征综合国力的标志。
机械制造业当中的切削加工离不开金属切削机床,机 床是装备制造业的“工作母机”或“工具机” 。
金属切削机床是用切削的方法切除金属毛坯(或半成 品)的多余金属,将其加工成为符合零件图样要求的形状、 尺寸精度和表面质量的机器零件的机器,也可以说机床是 制造机器的机器。
1.2 金属切削加工在我国国民经济中的地位
1.2.1 机械制造业在我国国民经济中的地位 在国民经济各部门和人们的日常生活中,使用着各种
各样的机器设备、仪器工具,这些机器、机械、仪器和工 具大部分是由一定形状和尺寸的金属零件所组成的。生 产这些零件并将它们装配成机器、机械、仪器和工具的 工业,即称为机械制造业。
1.3.3 本课程的学习要求
1)掌握金属切削加工的基本知识,了解刀具几何参数 的作用,会合理选用刀具材料。
2)掌握金属切削加工过程中常见的物理现象(切削变 形、切削力、切削热、刀具磨损及寿命)以及对加工过 程的影响。
3)掌握金属切削理论,学会合理选择刀具的几何参数、 切削用量和切削液等,懂得如何保证加工表面质量和延 长设备及刀具寿命。
建国后,我国的金属切削技术发展迅速。机床年产量已 达13万台,品种达1千多种。切削速度大大提高,1950年首创 切削速度达550m/min。同时兴起刀具改革热潮,研制出了 大批先进刀具。
改革开放以来,注意引进国外先进技术,进行国际学术 与技术交流,使我国金属切削加工设备及技术水平进一步提 高,逐步缩小与先进国家的差距。
1.2.4机床的发展概况和我国机床工业的现状
机床是人类在长期生产实践中,不断改进生产工具的 基础上产生的,并随着生产发展和科技进步而渐趋完善。 从最原始的木制机床,人力或畜力驱动,主要加工木料、石 料等,逐步发展成 加工金属零件的机床。
现代意义上的加工金属机械零件的机床是从18世纪 中叶才开始发展起来。
下图是公元1668年(明代)加工天文仪器上铜环的方法和设备 图1.1 1668年的畜力铣磨机
图1.2 1668年的人力脚踏刃磨机
因我国长期的封建历史,到1915年上海荣昌泰机械厂 才生产了第一台国产车床。
1947年我国民营机械工业仅有3千多家,机床2万多台。 当时的刀具材料是碳素钢,最高切削速度是16m/min。