機(jī)械工藝-切削加工基礎(chǔ)知識(shí)02教學(xué)教案

教師姓名吳穎講課班級(jí)09模具06數(shù)課程名稱體制工藝6講課日期講課時(shí)數(shù)講課章節(jié)第四章切削加工基礎(chǔ)知識(shí)名稱§4-4切削力和切削溫度§4-5切削液§4-6加工精度和加工表面質(zhì)量使學(xué)生認(rèn)識(shí)切削力的產(chǎn)生與分解及影響切削力的要素；掌握切削熱與切削溫度對(duì)切削加工的影響以及減少切削熱和降低切削溫度的工藝教課目的舉措；掌握切削液的作用和種類及切削液的采用；認(rèn)識(shí)加工精度的方法和獲取規(guī)定尺寸精度的方法以及加工表面質(zhì)量的有關(guān)知識(shí)。教課要點(diǎn)切削力和切削溫度以及切削液的有關(guān)知識(shí)及難點(diǎn)教具及教課掛圖方法課堂教課設(shè)計(jì)【板書設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)間安排】：4-4切削力和切削溫度一、切削力（20分鐘）1、刀具總切削力2、總切削力的分力切削力F背向力Fp進(jìn)給力Ff3、總切削抗力4、影響總切削抗力的要素二、切削溫度（15分鐘）1、切削熱與切削溫度2、減少切削熱和降低切削溫度的工藝舉措4-5切削液一、切削液的作用和種類（20分鐘）1、切削液的作用2、切削液的種類二、切削液的采用（15分鐘）4-6加工精度和加工表面質(zhì)量一、加工精度（10分鐘）1、加工精度的觀點(diǎn)2、獲取規(guī)定尺寸精度的方法二、加工表面質(zhì)量（10分鐘）1、加工表面質(zhì)量的觀點(diǎn)2、表面粗拙度3、表面層資料的物理、力學(xué)性能【教課內(nèi)容】：§4-4切削力和切削溫度一、切削力1、刀具總切削力切削過程中，為了戰(zhàn)勝工件被切層資料對(duì)切削的抵擋，刀具一定對(duì)工件有力的作用。刀具的一個(gè)切削部分在切削工件時(shí)所產(chǎn)生的所有切削力稱為一個(gè)切削部分總切削力。車床只有一個(gè)切削部分參加切削，這個(gè)切削部分總切削力就是刀具的總切削力。在切削過程中，切削力使工藝系統(tǒng)（機(jī)床—工件—刀具）變形，影響加工精度，切削力還直接影響著切削熱的產(chǎn)生，并進(jìn)一步影響刀具磨損和已加工表面質(zhì)量。切削力又是設(shè)計(jì)和使用機(jī)床、刀具、夾具的重要依照。2、總切削力的分力往常將總切削力分解為三個(gè)互相垂直的切削分力：⑴切削力Fc是總切削力在主運(yùn)動(dòng)方向上的正投影，與基面垂直。約占總耗費(fèi)功率的95%。⑵背向力Fp是總切削力在垂直于工作平面方向上的分力。車外圓時(shí)，刀具與工件在這個(gè)分力的方向無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以不做功。⑶進(jìn)給力Ff是總切削力在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的正投影，與進(jìn)給速度方向一致。約耗費(fèi)5%的功率。3、總切削抗力切削加工中，工件資料抵擋刀具切削所產(chǎn)生的阻力稱為總切削抗力F′。阻力主假如：被切層資料成為切屑前后對(duì)刀具前面的擠壓變形抗力和摩擦阻力；工件過渡表面和已加工表面表層資料對(duì)刀具后邊的擠壓變形和摩擦阻力。分解為三個(gè)分力：切削抗力、背向抗力和進(jìn)給抗力，分別與切削力、背向力和進(jìn)給力大小相等。方向相反。4、影響總切削抗力的要素⑴工件資料工件資料的強(qiáng)度、硬度越高，韌性和塑性越好，越難切削，總切削抗力越大。⑵切削用量切削用量中對(duì)切削力影響最大的是切削深度，其次是進(jìn)給量，切削速度影響最小。所以，要減小切削力或節(jié)儉動(dòng)力耗費(fèi)時(shí)，能夠把切削深度減小，取大一些的進(jìn)給量。⑶刀具角度刀具前角、后角增大時(shí)，總切削抗力減?。恢髌窃龃?，切削抗力減小，但背向抗力和進(jìn)給抗力增大。⑷切削液合理選擇使用切削液，使總切削抗力減小。二、切削溫度、切削熱與切削溫度切削時(shí)，工件溫度高升，切削刀具燙手，這說明切削過程中有熱產(chǎn)生。因?yàn)楸磺邢髻Y料層的變形，分別及刀具和被切削資料間的摩擦而產(chǎn)生的熱量稱為切削熱。切削過程中，切削地區(qū)的溫度稱為切削溫度。切削過程中，大多數(shù)的熱量由切屑帶走，其次被刀具、工件和四周介質(zhì)傳導(dǎo)。傳入刀具的溫度，以致刀具資料融化，切削性能降低，磨損加速，從而影響加工質(zhì)量和縮短刀具壽命。傳入工件的切削熱，會(huì)以致工件受伸長(zhǎng)和膨脹，而影響加工精度。、減少切削熱和降低切削溫度的工藝舉措⑴合理選擇刀具資料和刀具幾何角度⑵合理選擇切削用量⑶適入選擇和使用切削液4-5切削液一、切削液的作用和種類切削液是為了提升切削加工成效而使用的液體。主要用來減少切削過程中的摩擦并降低切削溫度。合理采用切削液能夠提升加工表面質(zhì)量，減少工件的熱變形，保證加工精度，減少刀具的磨損，提升刀具耐用度和生產(chǎn)效率。1、切削液的作用⑴冷卻作用⑵潤(rùn)滑作用⑶沖洗和排屑作用2、切削液的種類⑴合成切削液以水為主要成分，加入適當(dāng)?shù)乃苄苑冷P增添劑制成。俗稱水溶液、⑵乳化液用乳化油加水稀釋而成。⑶油基切削液即切削油，分礦物油、動(dòng)植物油和復(fù)合油三種。礦物油：機(jī)械油、高速機(jī)械油、煤油等動(dòng)植物油：豬油、豆油、菜子油等復(fù)合油：以礦物油為主加入適當(dāng)動(dòng)植物油混淆而成二、切削液的采用粗加工主要要求冷卻。也希望降低一些切削力及切削功率。一般應(yīng)采用冷卻作用較好的切削液，如低濃度的乳化液等。精加工主要希望提升表面質(zhì)量和減少刀具磨損，一般應(yīng)采用潤(rùn)滑作用較好的切削液，如高濃度的乳化液或切削油等。1、工件資料切削鋼等塑性資料需采用，切削鑄鐵等脆性資料可不用。2、刀具資料高速鋼刀具用，硬質(zhì)合金刀具可不用。3、加工方法進(jìn)行鉆孔（特別是深鉆孔）、鉸孔、攻螺紋、拉削、磨削等加工時(shí)要用。4-6加工精度和加工表面質(zhì)量一、加工精度1、觀點(diǎn)加工精度是指部件加工后的實(shí)質(zhì)幾何參數(shù)（尺寸、形狀和地點(diǎn)）與理想幾何參數(shù)的切合程度。部件的幾何精度包含：尺寸精度、形狀精度和地點(diǎn)精度。2、獲取規(guī)定尺寸精度的方法⑴試切發(fā)⑵調(diào)整法⑶自動(dòng)控制法二、加工表面質(zhì)量1、觀點(diǎn)加工表面質(zhì)量包含部件表面微觀幾何形狀和表面層資料的物理、力學(xué)性能兩個(gè)方面內(nèi)容。部件的加工表面質(zhì)量對(duì)部件的耐磨性、耐腐化性、疲憊強(qiáng)度、配合性質(zhì)等使用性能有很大影響。2、表面粗拙度3、表面層資料的物理、力學(xué)性能切削加工時(shí)，工件表面層資料在刀具的劑壓、摩擦及切削區(qū)溫度變化的影響下，改變了