單元設(shè)計(jì)（車刀刃磨）

1、浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院單元教學(xué)設(shè)計(jì)20 20 學(xué)年 第 學(xué)期課程名稱： 授課班級： 任課教師： 所在院（系）： 單元序號及單元標(biāo)題： 單元三 車刀的刃磨授課班級上課時(shí)間2課時(shí)上課地點(diǎn)教學(xué)目的（1）了解車刀的種類與用途。（2）了解車刀材料的要求和性能。（3）了解砂輪的種類和使用方法。（4）掌握車刀的刃磨過程和方法。教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識目標(biāo)（1）掌握車刀的刃磨過程和方法。（1）了解車刀的種類與用途。（2）了解車刀材料的要求和性能。（3）了解砂輪的種類和使用方法。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法教學(xué)重點(diǎn)：車刀的種類與用途；車刀材料的要求和性能；砂輪的種類和使用方法；車刀的刃磨和方法。教學(xué)難點(diǎn)：車刀的種類與用

2、途；車刀的刃磨方法。解決方法：1、 按照設(shè)計(jì)步驟在教學(xué)過程中詳細(xì)講解2、 按照設(shè)計(jì)步驟在教學(xué)過程中進(jìn)行正確示范操作 參考資料推薦教材：推薦參考書：1.2. 單元教學(xué)設(shè)計(jì)基本框架第一部分：回顧上節(jié)課內(nèi)容 （時(shí)間：5分鐘）回顧上節(jié)課的相關(guān)知識，以此為基礎(chǔ)引出本次課的學(xué)習(xí)內(nèi)容上節(jié)課學(xué)習(xí)了機(jī)床的類別、車床的基本結(jié)構(gòu)及相關(guān)的刀具種類，針對問題對學(xué)生進(jìn)行提問，了解學(xué)生對知識的掌握情況。第二部分：理論講解常用車刀 （時(shí)間：30分鐘） 1認(rèn)識常用刀具了解車刀的種類和用途、車刀的組成、車刀的常用材料，是合理選擇車刀進(jìn)行車削加工的前提。（1）常用車刀的種類和用途1）90車刀（偏刀） 用來車削工件的外圓、階臺和端面

3、。2）45車刀（彎頭車刀） 用來車削工件的外圓、端面和倒角。3）切斷刀 用來切斷工件或在工件上切出溝槽。4）車孔刀 用來車削工件的內(nèi)孔。5）成形刀 用來車削工件階臺處的圓角和圓槽或車削成形面工件。6）車螺紋刀 用來車削螺紋。7）硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀 （2）車刀的主要組成部分 車刀是由刀頭（或刀片）和刀桿兩部分組成。刀桿用于把車刀裝夾在刀架上；刀頭部分擔(dān)負(fù)切削工作，所以又稱切削部分。車刀的刀頭由以下幾部分組成：1）前刀面 刀具上切屑流過的表面。2）主后刀面 同工件上加工表面互相作用和相對著的刀面3）副后刀面 同工件上已加工表面互相作用和相對著的刀面。4）主切削刃 前刀面和后刀面的相交部位。它擔(dān)負(fù)著

4、主要的切削工作。5）副切削刃 前刀面和副后刀面的相交部位。它配合主功削刃完成切削工作。6）刀尖 主切削刃和副切削刃的連結(jié)部位。為了提高刀尖的強(qiáng)度和使車刀耐用，很多刀在刀尖處磨出圓弧型或直線型過渡刃。（3）車刀的常用材料車刀切削部分在車削過程中承受著很大的切削力和沖擊力，并且在很高的切削溫度下工作，連續(xù)地經(jīng)受著強(qiáng)烈的摩檫，所以車刀切削部分的材料必須具備硬度高、耐磨、耐高溫、強(qiáng)度好和堅(jiān)韌等性能。目前常用的車刀材料有高速工具鋼和硬質(zhì)合金兩大類。1）高速工具鋼 高速工具鋼是一種含有高成分鎢和鉻、釩的合金鋼。高速工具鋼刀具制造簡單，刃磨方便，容易磨得鋒利，而且韌性較好，能承受較大的沖擊力，因此常用于加工

5、一些沖擊力較大、形狀不規(guī)則的工件。高速工具鋼也常作為精加工車刀（如寬刃大進(jìn)給的車刀、梯形螺紋精車刀等）以及成型車刀的材料。但高速工具鋼的耐熱性較差，因此不能用于高速切削。常用的高速工具鋼牌號是W18Cr4V（每個(gè)化學(xué)元素后面的數(shù)字，系指材料中含該元素的平均百分?jǐn)?shù)）。2）硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金是用鎢和鈦的碳化物粉末加鈷作為結(jié)合劑，高壓壓制后再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的。硬質(zhì)合金能耐高溫，即使在1000左右仍能保持良好的切削性能。常溫下硬度很高，而且具有一定的使用強(qiáng)度。缺點(diǎn)是韌性較差、性脆、怕沖擊。但這一缺陷，可通過刃磨合理的刀具角度來彌補(bǔ)。所以硬質(zhì)合金是目前最廣泛應(yīng)用的一種車刀材料。硬質(zhì)合金按其成分不同，主要

6、有鎢鈷合金（YG3、YG6、YG8）和鎢鈦鈷合金（YT5、YT15、YT30）兩大類。2了解刀具角度對加工的影響刀具的角度對車削加工的影響是很大的。因此，了解車刀的主要角度及其對車削加工的影響是對刀具進(jìn)行合理刃磨的前提。車刀切削部分的角度很多，其中對加工影響最大的有前角、后角、副后角、主偏角、副偏角及刃傾角等。它們是在不同的輔助平面內(nèi)測量得到的。3.確定車刀角度的輔助平面 為了確定和測量車刀的幾何角度，需要假想以下三個(gè)輔助平面作為基準(zhǔn)，如圖 基面 通過切削刃上選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。 切削平面 通過切削刃選定點(diǎn)，與切削刃相切并垂直于基面的平面。 正交平面 通過切削刃選定點(diǎn)并同時(shí)垂

7、直于基面和切削平面的平面。顯然，切削平面、基面、正交平面始終是相互垂直的。對于車削，基面一般是通過工件軸線的。4.車刀的主要角度和作用（以外圓車刀為例） 車刀的主要角度在正交平面內(nèi)測量的角度有：前角（go） 前刀面與基面之間的夾角，前角影響刃口的鋒利和強(qiáng)度，影響切削變形和切削力。增大前角能使車刀刃口鋒利，減少切削變形，可使切削省力，并使切屑容易排出。后角（ao） 主后刀面與切削平面的之間的夾角，后角的主要作用是減少車刀主后刀面與工件之間的摩擦。副后角（ao） 副后刀面與切削平面之間的夾角。副后角的主要作用是減少車刀副后刀面與工件之間的摩擦。在基面內(nèi)測量的角度有：主偏角（kr） 主切削刃在基面上

8、的投影與進(jìn)給方向之間的夾角。主偏角的主要作用是改變主切削刃和刀頭的受力情況和散熱情況。副偏角（kr） 副切削刃在基面上的投影與背進(jìn)給方向之間的夾角。副偏角的主要作用是減少副切削刃與工件已加工表面之間的摩擦。在切削平面內(nèi)測量的角度有：刃傾角（ls） 主切削刃與基面之間的夾角。刃傾角的主要作用是控制切屑的排出方向，當(dāng)刃傾角為負(fù)值時(shí)，還可增加刀頭強(qiáng)度和當(dāng)車刀受沖擊時(shí)保護(hù)刀尖。5砂輪的選擇目前工廠中常用的磨刀砂輪材料有兩種：一種是氧化鋁砂輪；另一種是綠色碳化硅砂輪。刃磨時(shí)必須根據(jù)刀具材料來選擇砂輪材料。氧化鋁砂輪韌性好，比較鋒利，但砂粒硬度稍低，所以用來刃磨高速工具鋼車刀和硬質(zhì)合金車刀的刀桿部分。綠色

9、碳化硅砂輪的砂粒硬度高，切削性能好，但較脆，所以用來刃磨硬質(zhì)合金車刀的刀頭部分。一般粗磨時(shí)用顆粒粗的平形砂輪，精磨時(shí)用顆粒細(xì)的杯形砂輪。第三部分：車刀刃磨技能訓(xùn)練 （時(shí)間：45分鐘）1磨刀的一般步驟 現(xiàn)以車削鋼料的90正偏角車刀（刀片材料為YT15）為例，介紹手工刃磨的步驟。（1）先把車刀前刀面、后刀面上的焊渣磨去，并磨平車刀的底平面。（2）粗磨主后刀面和副后刀面的刀桿部分，其后角應(yīng)比刀片后角大23。（3）粗磨刀片上的主后刀面、副后刀面和前刀面。 （4）磨斷屑槽。（5）精磨主后角和副后（6）磨負(fù)倒棱。（7）磨過渡刃。2技能訓(xùn)練要求（1）學(xué)會選擇砂輪和修磨砂輪的方法；（2）掌握硬質(zhì)合金車刀的刃磨

10、方法。3使用的刀具、量具和輔助工具45、90硬質(zhì)合金外圓車刀、角度樣板、萬能游標(biāo)量角器。4技能訓(xùn)練內(nèi)容（1）工件圖樣（2）參考步驟1）選擇黑色碳化硅砂輪磨去刀頭部分刀體多余材料和焊渣；2）選擇黑色碳化硅砂輪粗磨刀體部分的主、副后刀面，磨出主、副后角和主、副偏角；3）選擇綠色碳化硅砂輪粗磨刀片部分的主、副后刀面，磨出主、副后角和主、副偏角；4）用砂輪割刀修正綠色碳化硅砂輪；5）粗、精磨前刀面，磨出斷屑槽和前角；6）精磨主、副后刀面，磨出主、副后角，修正主、副偏角；7）修磨刀尖圓弧。巡回指導(dǎo)個(gè)別指導(dǎo) 對個(gè)別學(xué)生的操作錯(cuò)誤進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。集體指導(dǎo) 對普遍存在問題進(jìn)行集中指導(dǎo)。第三部分：總結(jié)、布置作業(yè)、說清楚作業(yè)的要求 （時(shí)間：10分鐘）