《切削過程及控制》課件

《切削過程及控制》ppt課件目錄contents切削過程的基本概念切削過程的物理現(xiàn)象切削參數(shù)的選擇與優(yōu)化切削過程的控制策略切削過程的新技術(shù)與新發(fā)展案例分析與實(shí)踐01切削過程的基本概念指刀具與工件相互作用，切除多余材料，形成工件的過程。切削過程切削運(yùn)動切削要素指刀具相對于工件的運(yùn)動，包括主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。指切削過程中的幾何參數(shù)，包括切削深度、切削寬度、切削長度等。030201切削過程的定義切削過程的分類根據(jù)切削方式分類根據(jù)切削條件分類根據(jù)切削用量分類分為粗加工、半精加工、精加工等。分為高速切削、中速切削、低速切削等。分為車削、銑削、鉆削、磨削等?？紤]工件材料的彈性變形，用于分析切削力的變化。彈性力學(xué)模型考慮工件材料的塑性變形，用于分析切屑的形成和分離。塑性力學(xué)模型考慮切削過程中的熱傳遞和熱變形，用于分析切削溫度的變化。熱力學(xué)模型切削過程的物理模型02切削過程的物理現(xiàn)象切削過程中，切削層金屬發(fā)生剪切變形而產(chǎn)生的力。切削力定義切削力主要由前刀面上的切削阻力和后刀面上的摩擦力組成。切削力的產(chǎn)生切削用量（切削速度、進(jìn)給量、切削深度）、刀具幾何參數(shù)、工件材料、刀具磨損和切削液等。影響因素切削力的產(chǎn)生與影響因素切削過程中，切削層金屬發(fā)生剪切變形而產(chǎn)生熱量，同時刀具與切屑、工件間的摩擦也會產(chǎn)生熱量。切削熱的產(chǎn)生切削熱主要通過切屑、工件、刀具和周圍介質(zhì)（如空氣、冷卻液）傳遞出去。切削熱的傳遞切削用量、刀具幾何參數(shù)、工件材料和冷卻潤滑條件等。影響因素切削熱的產(chǎn)生與傳遞冷卻作用潤滑作用清洗作用防銹作用切削液在切削過程中的作用01020304切削液能夠?qū)⑶邢鳠釒ё?，降低切削溫度。切削液在刀具與切屑、工件間形成潤滑膜，減小摩擦，降低磨損。切削液能夠沖走切屑和磨粒，保持加工表面質(zhì)量和刀具壽命。切削液中的防銹劑能夠起到防銹作用，保護(hù)工件和刀具不被腐蝕。03切削參數(shù)的選擇與優(yōu)化切削速度對切削溫度和切削力有顯著影響，選擇合適的切削速度可以有效提高加工效率和刀具壽命。在選擇切削速度時，需綜合考慮工件材料、刀具材料、切削液等因素，以獲得最佳的切削效果。對于硬材料或薄壁件，應(yīng)選擇較低的切削速度以減小切削熱和切削力；而對于軟材料或厚壁件，可以適當(dāng)提高切削速度以提高生產(chǎn)效率。切削速度的選擇進(jìn)給量的選擇01進(jìn)給量是影響切削效率、表面質(zhì)量和刀具壽命的重要參數(shù)。02選擇合適的進(jìn)給量可以平衡切削效率和加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效益。03在選擇進(jìn)給量時，需根據(jù)工件材料、刀具材料、切削參數(shù)等因素進(jìn)行綜合考慮，以獲得最佳的加工效果。較大的切削深度可以提高加工效率，但過大的切削深度可能導(dǎo)致刀具磨損加劇或工件表面質(zhì)量下降。在選擇切削深度時，需根據(jù)工件材料、刀具材料、機(jī)床剛性等因素進(jìn)行綜合考慮，以確保加工效率和加工質(zhì)量的平衡。切削深度對切削力、切削熱和刀具壽命有較大影響。切削深度的選擇04切削過程的控制策略切削過程穩(wěn)定性對加工質(zhì)量的影響切削過程的穩(wěn)定性直接影響到工件的加工精度和表面質(zhì)量。在切削過程中，如果系統(tǒng)受到擾動或自激振動，會導(dǎo)致切削力的波動，進(jìn)而影響切削厚度和切削溫度，最終導(dǎo)致工件表面粗糙度增加或產(chǎn)生加工缺陷。切削參數(shù)對穩(wěn)定性的影響切削參數(shù)如切削速度、進(jìn)給速度和切削深度等對切削過程的穩(wěn)定性有顯著影響。通過合理選擇切削參數(shù)，可以減小系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，提高加工過程的平穩(wěn)性。刀具幾何參數(shù)與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系刀具的幾何參數(shù)如前角、后角和刀尖圓弧半徑等對切削過程中的應(yīng)力、應(yīng)變和熱量分布有重要影響，進(jìn)而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。優(yōu)化刀具幾何參數(shù)可以有效提高切削過程的穩(wěn)定性。切削過程的穩(wěn)定性控制切削過程中的動態(tài)變化在切削過程中，由于刀具與工件之間的相互作用，會產(chǎn)生動態(tài)切削力。動態(tài)切削力的大小和方向隨時間變化，與切削參數(shù)、刀具幾何參數(shù)和工件材料等因素有關(guān)。動態(tài)特性的測量與分析通過動態(tài)測試技術(shù)可以測量切削過程中的動態(tài)切削力、振動和聲發(fā)射等參數(shù)，進(jìn)而分析系統(tǒng)的動態(tài)特性。通過分析這些參數(shù)的變化規(guī)律，可以深入了解切削過程的動態(tài)行為，為控制策略的制定提供依據(jù)。動態(tài)特性對加工精度的影響切削過程的動態(tài)特性對加工精度有重要影響。在高速切削過程中，由于系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，可能導(dǎo)致工件尺寸和形狀誤差的增加。通過優(yōu)化控制策略，降低系統(tǒng)的動態(tài)特性，可以提高加工精度和減小超差現(xiàn)象的發(fā)生。切削過程的動態(tài)特性分析010203智能控制方法的引入隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展，智能控制方法在切削加工領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸受到關(guān)注。通過引入智能控制方法，可以實(shí)現(xiàn)切削過程的自適應(yīng)控制和優(yōu)化，提高加工效率和加工質(zhì)量。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與支持向量機(jī)在切削控制中的應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)等機(jī)器學(xué)習(xí)方法可用于預(yù)測切削力和切削溫度等關(guān)鍵參數(shù)，以及優(yōu)化切削參數(shù)的選擇。通過訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或支持向量機(jī)模型，可以學(xué)習(xí)歷史加工數(shù)據(jù)中的規(guī)律，實(shí)現(xiàn)對未來加工過程的預(yù)測和控制。智能控制在高速切削中的應(yīng)用前景隨著高速切削技術(shù)的不斷發(fā)展，智能控制在提高加工效率、減小超差現(xiàn)象和提高加工精度等方面的應(yīng)用前景廣闊。通過深入研究智能控制方法在高速切削中的應(yīng)用，有望推動切削加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。切削過程的智能控制方法05切削過程的新技術(shù)與新發(fā)展總結(jié)詞超硬材料切削技術(shù)是近年來發(fā)展迅速的一種切削技術(shù)，它利用超硬材料刀具對難加工材料進(jìn)行高效切削。詳細(xì)描述超硬材料切削技術(shù)主要涉及金剛石、立方氮化硼等超硬材料刀具的應(yīng)用，這些刀具具有極高的硬度和耐磨性，能夠?qū)崿F(xiàn)對難加工材料的快速、高效切削。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航空、汽車等領(lǐng)域。超硬材料切削技術(shù)總結(jié)詞難加工材料的切削技術(shù)是針對一些硬度高、韌性好、熱穩(wěn)定性優(yōu)良的材料所采用的一種切削技術(shù)。詳細(xì)描述這些材料如鈦合金、不銹鋼、高溫合金等，其硬度高、韌性好、熱穩(wěn)定性優(yōu)良，使得傳統(tǒng)的切削技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)高效加工。因此，需要采用特殊的切削技術(shù)和刀具，如激光輔助切削、超聲振動切削等，以提高切削效率和加工質(zhì)量。難加工材料的切削技術(shù)綠色切削技術(shù)是指在切削加工過程中，通過采用環(huán)保材料、節(jié)能技術(shù)和清潔生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)切削過程的綠色化?？偨Y(jié)詞綠色切削技術(shù)的核心是減少切削液的使用和廢棄物的排放，同時降低能耗和減少對環(huán)境的污染。目前，干式切削和低溫切削是綠色切削技術(shù)的兩種主要形式。隨著環(huán)保意識的不斷提高和技術(shù)的不斷進(jìn)步，綠色切削技術(shù)將會得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。詳細(xì)描述綠色切削技術(shù)及其發(fā)展06案例分析與實(shí)踐車削加工案例案例一銑削加工案例案例二鉆削加工案例案例三磨削加工案例案例四典型零件的切削加工案例切削速度優(yōu)化根據(jù)刀具壽命和切削力要求，調(diào)整切削速度，以獲得最佳的切削效果。切削液選用根據(jù)加工要求和刀具材料，選擇合適的切削液，以提高切削效率和工件質(zhì)量。進(jìn)給量優(yōu)化根據(jù)工件表面粗糙度和刀具磨損情況，合理設(shè)置進(jìn)給量，提高加工效率并延長刀具壽命。切削深度優(yōu)化根據(jù)刀具和工件材料特性，合理選擇切削深度，提高加工效率和表面質(zhì)量。切削參數(shù)優(yōu)化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)切削過程控制的實(shí)際應(yīng)用切削力監(jiān)測刀具磨損監(jiān)測工件表面粗糙度控制切削振動控制通過實(shí)