軸類零件加工工藝過程培訓課件-切削力分析與刀具選擇技巧匯報人：XX2024-01-13CATALOGUE目錄切削力基本概念與影響因素切削力分析方法與技巧刀具類型及選用原則切削力與刀具磨損關(guān)系探討切削參數(shù)優(yōu)化與提高加工效率策略實例分析：某軸類零件加工工藝過程剖析01切削力基本概念與影響因素切削力定義切削力是金屬切削過程中，刀具與工件之間相互作用產(chǎn)生的力。它直接反映了切削過程的物理本質(zhì)和切削機理，對切削加工過程有著重要的影響。切削力作用切削力的大小和方向直接影響切削熱的產(chǎn)生和傳導、刀具磨損和破損、工件加工精度和表面質(zhì)量等。因此，對切削力的研究和分析是優(yōu)化切削參數(shù)、提高加工效率和加工質(zhì)量的重要途徑。切削力定義及作用切削力產(chǎn)生原因切削力的產(chǎn)生是由于刀具與工件材料之間的擠壓和摩擦作用。在切削過程中，刀具前刀面與切屑、后刀面與已加工表面都會產(chǎn)生摩擦和擠壓，從而產(chǎn)生切削力。影響因素切削力的影響因素眾多，主要包括工件材料、刀具材料、切削用量（切削速度、進給量、背吃刀量）、刀具幾何參數(shù)（前角、后角、主偏角、副偏角等）以及切削液的使用等。切削力產(chǎn)生原因及影響因素

切削力對加工過程影響對刀具的影響切削力的大小直接影響刀具的磨損和破損。過大的切削力會加速刀具磨損，甚至導致刀具破損，從而縮短刀具使用壽命。對工件的影響切削力對工件的加工精度和表面質(zhì)量有著重要影響。過大的切削力會導致工件變形、振動等問題，從而影響工件的加工精度和表面質(zhì)量。對機床的影響切削力對機床的剛性和穩(wěn)定性也有一定影響。過大的切削力會導致機床變形、振動等問題，從而影響機床的加工精度和使用壽命。02切削力分析方法與技巧通過切削實驗，直接測量切削過程中的切削力，并分析其變化規(guī)律。切削力實驗影響因素分析實驗結(jié)果應(yīng)用研究切削用量、刀具幾何參數(shù)、工件材料等因素對切削力的影響。將實驗結(jié)果應(yīng)用于實際切削加工中，為切削用量和刀具參數(shù)的選擇提供依據(jù)。030201實驗測定法建立切削力預(yù)測模型，通過理論計算得到切削力的大小和分布。切削力模型利用數(shù)學解析方法，求解切削力模型中的未知參數(shù)。解析方法采用數(shù)值計算方法，對切削力模型進行求解和分析。數(shù)值方法理論計算法基于大量實驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗總結(jié)，建立切削力經(jīng)驗公式。經(jīng)驗公式建立通過回歸分析等方法，確定經(jīng)驗公式中的參數(shù)值。參數(shù)確定將經(jīng)驗公式應(yīng)用于實際切削加工中，快速估算切削力的大小。公式應(yīng)用經(jīng)驗公式法有限差分法采用有限差分方法，建立切削過程的數(shù)學模型，并進行數(shù)值求解。有限元法利用有限元分析軟件，對切削過程進行數(shù)值模擬，得到切削力的分布和變化規(guī)律。模擬結(jié)果驗證通過實驗驗證數(shù)值模擬結(jié)果的準確性和可靠性，為實際切削加工提供指導。數(shù)值模擬技術(shù)03刀具類型及選用原則常見刀具類型介紹銑刀鏜刀用于銑削平面、臺階面、溝槽、成形面等。用于鏜削內(nèi)孔、端面等。車刀鉆刀齒輪刀具用于車削外圓、內(nèi)孔、端面、切槽和切斷等。用于鉆孔、擴孔、鉸孔等。用于加工齒輪輪齒。高速鋼硬質(zhì)合金陶瓷超硬材料刀具材料選擇與性能要求具有較高的硬度、耐磨性和耐熱性，用于制造形狀復(fù)雜的刀具。具有高硬度、高耐磨性和高化學穩(wěn)定性，但脆性較大，用于制造高速切削和難加工材料的刀具。硬度高、耐磨性好，但韌性較差，用于制造高速切削和重載切削的刀具。如金剛石和立方氮化硼，具有極高的硬度和耐磨性，用于制造加工超硬材料的刀具。刃傾角控制切屑流出方向，根據(jù)加工要求和切削條件選擇。副偏角減小副后刀面與工件表面的摩擦，根據(jù)切削厚度和刀具材料選擇。主偏角影響切削力方向和切削分力大小，根據(jù)工件形狀和加工要求選擇。前角影響切削力、切削熱和刀具耐用度，根據(jù)工件材料和加工要求選擇。后角減小后刀面與工件表面的摩擦，根據(jù)切削厚度和刀具材料選擇。刀具幾何參數(shù)確定方法04切削力與刀具磨損關(guān)系探討后刀面與加工表面的接觸區(qū)域在切削過程中逐漸磨損，導致切削力增加和工件表面質(zhì)量下降。后刀面磨損前刀面與切屑的接觸區(qū)域在切削過程中逐漸磨損，影響切屑的形成和排出。前刀面磨損在刀具與工件的接觸邊緣，由于應(yīng)力集中和摩擦作用，導致局部磨損。邊界磨損刀具磨損形式及原因03切削力波動，影響刀具穩(wěn)定性切削力的波動會導致刀具振動和不穩(wěn)定，進而加速刀具磨損。01切削力增大，刀具磨損加快切削力是刀具磨損的主要因素之一，切削力越大，刀具磨損越快。02切削力分布不均，加速刀具磨損切削力在刀具上的分布不均勻，會導致局部應(yīng)力集中，從而加速刀具磨損。切削力對刀具磨損影響規(guī)律根據(jù)加工材料和切削條件，選擇合適的刀具材料和涂層，以提高刀具的耐磨性。合理選擇刀具材料和涂層優(yōu)化切削參數(shù)使用冷卻液和潤滑劑加強刀具維護和保養(yǎng)通過調(diào)整切削速度、進給量和切削深度等切削參數(shù)，降低切削力，減少刀具磨損。采用合適的冷卻液和潤滑劑，可以降低切削溫度和摩擦系數(shù)，從而減少刀具磨損。定期對刀具進行維護和保養(yǎng)，及時更換磨損嚴重的刀具，保證加工質(zhì)量和效率。減少刀具磨損措施05切削參數(shù)優(yōu)化與提高加工效率策略充分發(fā)揮刀具切削性能在保證加工質(zhì)量的前提下，盡量選擇較大的切削用量，以充分發(fā)揮刀具的切削性能，提高生產(chǎn)效率。考慮機床剛度及功率切削用量的選擇應(yīng)考慮到機床的剛度及功率，避免機床過載或振動。保證加工質(zhì)量切削用量應(yīng)根據(jù)工件的加工要求合理選擇，確保加工精度和表面質(zhì)量。切削用量合理選擇原則選用高性能刀具材料采用高性能的刀具材料，如硬質(zhì)合金、陶瓷等，可以提高刀具的耐磨性和耐熱性，從而提高金屬切除率。優(yōu)化刀具幾何參數(shù)通過優(yōu)化刀具的幾何參數(shù)，如前角、后角、主偏角等，可以改善切削過程，降低切削力，提高金屬切除率。采用高效切削技術(shù)采用高效切削技術(shù)，如高速切削、超聲振動切削等，可以顯著提高金屬切除率。提高金屬切除率途徑通過合理選擇切削速度、進給量和背吃刀量等切削用量，可以降低切削力。合理選擇切削用量在刀具表面涂覆一層耐磨、減摩的涂層，可以降低切削過程中的摩擦力和切削力。采用刀具涂層技術(shù)選用合適的切削液并優(yōu)化其使用方式，可以降低切削過程中的溫度和摩擦力，從而降低切削力。優(yōu)化切削液使用降低切削力方法06實例分析：某軸類零件加工工藝過程剖析該軸類零件具有復(fù)雜的幾何形狀，包括多個軸肩、鍵槽和螺紋等特征。同時，其材料硬度較高，加工難度較大。結(jié)構(gòu)特點零件的加工精度要求較高，包括尺寸精度、形狀精度和位置精度等。此外，還需要滿足一定的表面粗糙度要求和機械性能要求。技術(shù)要求零件結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求解讀123根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求，制定合理的加工工藝流程，包括粗加工、半精加工、精加工和光整加工等階段。工藝流程規(guī)劃針對不同加工階段和切削參數(shù)，進行切削力分析，以優(yōu)化切削用量和提高加工效率。切削力分析根據(jù)切削力分析結(jié)果和加工要求，選擇合適的刀具類型和規(guī)格，確保加工質(zhì)量和效率。刀具選擇加工工藝流程設(shè)計思路分享精加工切削參數(shù)優(yōu)化在保證加工精度的