《切削加工原理》PPT课件.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與刀具2.3切削刀具用材質2.4切削加工的準備工作2.5切削加工原理第二章切削加工原理2.6切削機構(產生切屑的原理)2.7切削加工產生的各種現象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各種工作母機的精密機械加工原理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)切

2、削加工備有下列特徵:(1)切削材料的使用範圍廣泛(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與刀具切削加工或研磨加工用機械，稱為工作母機。工作母機依工作物及刀具的相對運動，有各種分類。各種加工也有很多複合化的加工，但在本節僅介紹基本的加工。2.2.1車床利用工作物旋轉運動，而使刀具作直線運動，以切削加工零組件之工作母機，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工作台上的立式車床(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，一邊旋轉一邊作軸向進給，以加工內孔的工作母機，我們稱為搪床(圖2.6)。由於搪孔棒容易變形並產生振動，故每單位時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動進行切削，每一行程進給工作物，以反覆切削方式的工作母機稱為鉋床(圖2.7)。牛頭鉋床：用於刀具做往復運動，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台上，使工作台做往復運動的型式，用於加工車床床台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、用鉋刀的往復運動，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刀具安裝在主軸上，而將工作物夾持於X、Y、Z三軸移動的工作台上，進行平面、溝槽、階級孔等很多種類的加工之工作母機。車床或鑽床同為平常使用最多的工作母機如圖2.8，有垂直於工作台的立式銑床與平行於工作台的臥式銑床。⊙圖2.9所示：為使用於臥式銑床的刀具。⊙有加工複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)。廣泛應用於溝槽加工、面銑刀、階級孔加工等

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，一邊旋轉主軸一邊做軸向進給，而對固定於工作台上的工作物進行鑽孔的工作母機。工作母機的型態與銑床類似，但是在鑽孔時會產生很大的軸向推力的構造(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及刀具2.2.6其他切削加工用工作母機及刀具2.2.7自動化工作母機1.自動車床2.倣削工作母機3.

6、NC(數值控制)工作母機1.自動車床2.倣削工作母機(銑床)2.倣削工作母機(車床)3.CNC(電腦數值控制)車床工作母機3.CNC(電腦數值控制)車床結構3.CNC(電腦數值控制)銑床工作母機3.CNC(電腦數值控制)銑床結構2.2.8複合化、彈性化工作母機1.轉移型機械2.切削中心機3.車銑複合機4.FMC(FlexibleManufacturingCell)彈性製造單元5.FMS(FlexibleManufacturingSystem)彈性製造系統1.轉移型機械2.切削中心機4.彈性製造單元(FMC)5.FMS(Flexi

7、bleManufacturingSystem)彈性製造系統2.3切削刀具用材質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，是無法發揮切削刀具的功能。18世紀開始使用工作母機的切削加工，是使用含碳量高的碎火硬化鋼，做為切削碳鋼的刀具。刀尖的溫度愈高會使刀具回火，而失去其切削功能。後來由於提高高溫區域硬度的材料技術進步，而開發出各式各樣的刀具材質來。2.3切削刀具材質分類：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。2.高速鋼高速鋼開發於19世紀末期切削用刀具材質，當時的刀具能承受高溫、高硬度且可以高速切削，故命名為高速鋼(H