机械制造基础教（学）案第5章切削加工成形

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1、机械制造基础课程教案授课时间第周星期第节课次授课方式（请打√）理论课□√讨论课□实验课□习题课□其他□课时安排8授课题目（教学章、节或主题）：第五章切削加工成形教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1．了解切削加工的基本原则，了解影响加工质量、生产率及成本的主要因素。2．了解常用刀具的结构特点，熟悉车刀的主要角度。3．掌握常用加工方法的工艺特点，通过对各种表面加工的分析，具有较合理地选用加工方法的能力。4．熟悉机械加工工艺过程的基本内容，了解制定加工工艺的原则和方法，具有制定典型零件加工工艺的初步能力。5．具有分析零件机械加工结构工艺性的初步能力

2、。6.了解特种加工方法的特点和应用。教学重点及难点：重点：金属切削原理的基础知识。刀具材料、刀具几何角度的作用。金属切削过程的物理现象，切削用量合理选用原则。各种加工内容、特点、应用范围。机械加工工艺过程分析。零件机械加工的结构工艺性。难点：零件结构工艺性问题分析教学基本内容方法及手段第五篇金属切削加工一、切削加工用刀具从金属材料（毛坯）上切去多余的金属层，获得几何形状、尺寸精度和表面质量都符合要求的零件的生产方法。二、零件的加工质量尺寸精度：IT01、IT0…IT6、IT7、IT8…IT181.加工精度：形状精度：圆柱度、平面度等位置精度：平行度、垂直

3、度、同轴度等表面粗糙度：2.表面质量：表面加工硬化的程度和深度表面残余应力的大小和性质课程教案（续）教学基本内容方法及手段一金属切削加工基础知识§1切削加工的运动分析及切削要素一、零件表面的形成平面、外圆面、内圆面（孔）、锥面、曲面（成形面）二、切削运动为了形成零件表面形状，刀具与工件之间的相对运动。1.主运动：切下切屑最主要的运动。特点：在整个运动系统中—速度最高、消耗的功率最大。主运动只有一个。2.进给运动：使金属层不断投入切削，加工出完整表面所需的运动。特点：速度低、消耗的功率小。有一个或多个。加工表面待加工表面3.零件上的三个表面：已加工表面n待

4、加工表面已加工表面加工表面三、切削要素1.切削用量三要素1）切削速度（v）m/sf在单位时间内，工件或刀具沿主运动方向的相对位移。旋转运动：（m/s）往复直线运动：（m/s）2）进给量（f）（mm）在单位时间内（主运动的一个循环内），刀具或工件沿进给运动方向的相对位移。单位时间的进给量—进给速度（vf）。（mm/s）Krapdmdwfndmdw12ff3）切削深度（ap）（mm）（mm）2.切削层几何参数切削层—指工件上正在被切削刃切削的那一层金属。即两个相邻加工表面之间的那一层金属。1)切削厚度（ac）（mm）acfapKraw两相邻加工表面之间的垂直

5、距离。（mm）2)切削宽度（aw）（mm）沿主刀刃度量的切削层的长度。（mm）3)切削面积（AC）（mm2）（mm2）§2金属切削刀具一、刀具的组成切削部分（刀头）前刀面：切屑流出所经过的表面。主后刀面：刀具上与工件的加工表面相对的表面。副后刀面：刀具上与工件的已加工表面相对的表面。夹持部分（刀体）刀尖主刀刃前刀面副刀刃夹持部分（刀体）切削部分（刀头）主后刀面副后刀面夹持部分（刀体）切削部分（刀头）前刀面主后刀面副后刀面主刀刃副刀刃刀尖二、刀具材料1.对刀具材料的基本要求⑴较高的硬度。一般要求在HRC60以上。⑵有足够的强度和韧性。⑶有较好的耐磨性。⑷较

6、高的耐热性。⑸有较好的工艺性。2.常用刀具材料⑴碳素工具钢C=0.7~1.4%；T8、T10、T10A、T12等特点：a.淬火后硬度高；HRC≈61~65b.价格低；ｃ.耐热温度低；250~300℃ｄ.淬火后应力、变形大。应用：速度低、形状简单的手动工具。如锉刀、锯条等。⑵合金工具钢Me<5%；9SiCr、CrWMn等。HRC≈61~68；耐热温度—350~400℃应用：速度低、形状复杂的工具。如绞刀、板牙、丝锥等。⑶高速钢高合金钢。W=6~20%；Cr=3.8~4.4%；V=1.0~4%HRC≈62~69；耐热温度—600℃；V=20~30（m/min

7、）应用：各种形状复杂的刀具。如钻头、铣刀、拉刀、齿轮刀具和其他成形刀具。⑷硬质合金碳化物+粘结剂——粉末冶金；碳化物：WC、TiC、TaC、NbC；粘结剂：CoHRC≈76~84；耐热温度—1000℃允许的切削速度是高速钢的4~10倍。①钨钴类（YG）：WC+Co韧性好、硬度低，切削韧性材料时耐磨性较差。适于加工铸铁、青铜等脆性材料和粗加工。②钨钴钛类（YT）：WC+TiC+Co硬度高、耐磨性好、耐热性好，但韧性较差。适于加工韧性材料和精加工。⑸陶瓷材料HRC≈93~94；耐热温度—1200~1450℃主要用于加工半精加工和精加工高硬度、高强度钢及冷硬铸

8、铁等材料。人造金刚石、立方氮化硼等刀具材料三、刀具几何形状1.三个辅助平面①基面