《切削加工原理》PPT課件.ppt

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1、第二章切削加工原理第二章切削加工原理2.1切削加工的特徵2.2切削加工用工作母機(jī)與刀具2.3切削刀具用材質(zhì)2.4切削加工的準(zhǔn)備工作2.5切削加工原理第二章切削加工原理2.6切削機(jī)構(gòu)(產(chǎn)生切屑的原理)2.7切削加工產(chǎn)生的各種現(xiàn)象2.8切削加工表面的造形原理2.9影響切削加工表面精密度的因素2.10各種工作母機(jī)的精密機(jī)械加工原理2.1切削加工的特徵切削加工是以定形的刀具，將工作物不要的部分，變形為切屑的除去加工方法。從很久以前就用來加工出精度良好的機(jī)械零件之方法。幾乎所有的金屬材料或高分子材料都可以加工。2.1切削加工的特徵(續(xù))切

2、削加工備有下列特徵:(1)切削材料的使用範(fàn)圍廣泛(2)可加工複雜的形狀(3)配合加工效率及目的，可以獲得各種等級(jí)的精度(4)去除加工所消耗的能量低2.2切削加工用工作母機(jī)與刀具切削加工或研磨加工用機(jī)械，稱為工作母機(jī)。工作母機(jī)依工作物及刀具的相對運(yùn)動(dòng)，有各種分類。各種加工也有很多複合化的加工，但在本節(jié)僅介紹基本的加工。2.2.1車床利用工作物旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而使刀具作直線運(yùn)動(dòng)，以切削加工零組件之工作母機(jī)，稱為車床(圖2.1)(圖2.2)。大型且重量很重的大零件加工，是使用將工作物置於旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的立式車床(圖2.3)。圖2.4車床加工使

3、用刀具圖2.5切削螺紋使用刀具2.2.2搪床將車刀固定在搪孔棒上，一邊旋轉(zhuǎn)一邊作軸向進(jìn)給，以加工內(nèi)孔的工作母機(jī)，我們稱為搪床(圖2.6)。由於搪孔棒容易變形並產(chǎn)生振動(dòng)，故每單位時(shí)間的加工效率並不高。2.2.3牛頭鉋床、龍門鉋床刀具做直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行切削，每一行程進(jìn)給工作物，以反覆切削方式的工作母機(jī)稱為鉋床(圖2.7)。牛頭鉋床：用於刀具做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，比較小工作物的平面及溝槽的加工。2.2.3牛頭鉋床、龍門鉋床龍門鉋床：是將工作物置於工作臺(tái)上，使工作臺(tái)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的型式，用於加工車床床臺(tái)或大型零件的平面及溝槽。由於牛頭鉋床及龍門鉋床都是利

4、用鉋刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故加工效率較低。圖2.7(a)牛頭鉋床圖2.7(b)龍門鉋床2.2.4銑床銑床就是將旋轉(zhuǎn)刀具安裝在主軸上，而將工作物夾持於X、Y、Z三軸移動(dòng)的工作臺(tái)上，進(jìn)行平面、溝槽、階級(jí)孔等很多種類的加工之工作母機(jī)。車床或鑽床同為平常使用最多的工作母機(jī)如圖2.8，有垂直於工作臺(tái)的立式銑床與平行於工作臺(tái)的臥式銑床?！褕D2.9所示：為使用於臥式銑床的刀具?！延屑庸ぱ}雜剖面形狀的溝槽之特殊銑刀，做成齒輪齒形的漸開線銑刀，用於齒輪的加工。面銑刀與端銑刀是立式銑床最普遍使用的刀具(圖2.10)。廣泛應(yīng)用於溝槽加工、面銑刀、階級(jí)孔加工等

5、處。端銑刀前端為球狀的球形端銑刀，是加工複雜3D形狀模具，不可或缺的刀具。(a)面銑刀(b)端銑刀2.2.5鑽床鑽床就是將鑽頭安裝在主軸上，一邊旋轉(zhuǎn)主軸一邊做軸向進(jìn)給，而對固定於工作臺(tái)上的工作物進(jìn)行鑽孔的工作母機(jī)。工作母機(jī)的型態(tài)與銑床類似，但是在鑽孔時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的軸向推力的構(gòu)造(圖2.11)。要在大型工作物上鑽孔，必須使用主軸部份可在旋臂上做徑向移動(dòng)的懸臂鑽床(圖2.12)。圖2.13鑽頭各部之名稱2.2.6其他切削加工用工作母機(jī)及刀具2.2.6其他切削加工用工作母機(jī)及刀具2.2.7自動(dòng)化工作母機(jī)1.自動(dòng)車床2.倣削工作母機(jī)3.

6、NC(數(shù)值控制)工作母機(jī)1.自動(dòng)車床2.倣削工作母機(jī)(銑床)2.倣削工作母機(jī)(車床)3.CNC(電腦數(shù)值控制)車床工作母機(jī)3.CNC(電腦數(shù)值控制)車床結(jié)構(gòu)3.CNC(電腦數(shù)值控制)銑床工作母機(jī)3.CNC(電腦數(shù)值控制)銑床結(jié)構(gòu)2.2.8複合化、彈性化工作母機(jī)1.轉(zhuǎn)移型機(jī)械2.切削中心機(jī)3.車銑複合機(jī)4.FMC(FlexibleManufacturingCell)彈性製造單元5.FMS(FlexibleManufacturingSystem)彈性製造系統(tǒng)1.轉(zhuǎn)移型機(jī)械2.切削中心機(jī)4.彈性製造單元(FMC)5.FMS(Flexi

7、bleManufacturingSystem)彈性製造系統(tǒng)2.3切削刀具用材質(zhì)切削用刀具必須具備比工作物更高硬度的條件。只有在室溫有較高硬度，是無法發(fā)揮切削刀具的功能。18世紀(jì)開始使用工作母機(jī)的切削加工，是使用含碳量高的碎火硬化鋼，做為切削碳鋼的刀具。刀尖的溫度愈高會(huì)使刀具回火，而失去其切削功能。後來由於提高高溫區(qū)域硬度的材料技術(shù)進(jìn)步，而開發(fā)出各式各樣的刀具材質(zhì)來。2.3切削刀具材質(zhì)分類：1.工具鋼2.高速鋼3.碳化鎢4.陶瓷刀具5.被覆刀具6.鑽石刀具7.CBN刀具1.工具鋼工具鋼又稱為SK材料，它是以碳鋼為母材，加入鎢、鉬、

8、鉻、鎳等合金成分，利用熱處理以提高硬度的材料。SK材料主要是做為鍛造或沖壓的模具材料。因其耐磨性不足，且切削速度無法提高，故不適合做為切削用刀具材質(zhì)。2.高速鋼高速鋼開發(fā)於19世紀(jì)末期切削用刀具材質(zhì)，當(dāng)時(shí)的刀具能承受高溫、高硬度且可以高速切削，故命名為高速鋼(H