切削用量的選擇公開課

公開課教案授課時間： 授課班級：班 學時：2學時章節(jié)課題：§1-4-3-1切削用量的選擇教學目的要求：使學生了解如何選擇數(shù)控機床的切削用量。教學重點：1、 影響切削用量的因素。2、 切削用量選擇原則。教學難點：切削用量的選擇教學方法：課堂教學講授內(nèi)容安排；講授新課：§1-4-3-1切削用量的選擇一、 影響切削用量的因素（20分鐘）1、機床2、刀具3、工件4、冷卻液二、 數(shù)控加工刀具的選擇（20分鐘）1、 刀具選擇總的原則2、 常用刀具選擇3、 數(shù)控刀具排列規(guī)律三、 切削用量選擇原則。（35分鐘）1、背吃刀量ap或側(cè)吃刀量ae2、 進給量f與進給速度Vf的選擇切削速度Vc的選擇鞏固與小結(jié)、布置作業(yè)（5分鐘）教學過程：［復習提問］1、 衡量金屬切削加工性的指標有哪些？2、 改善金屬切削加工性的途徑是什么？（學生回答，教師作適當補充和必要的引導）［講授新課］:§1-4-3-1切削用量的選擇引導語：在數(shù)控機床上加工零件時，切削用量都預先編入程序中，在正常加工情況下，人工不予改變。只有在試加工或出現(xiàn)異常情況時.才通過速率調(diào)節(jié)旋鈕或電手輪調(diào)整切削用量。因此程序中選用的切削用量應是最佳的、合理的切削用量。只有這樣才能提高數(shù)控機床的加工精度、刀具壽命和生產(chǎn)率，降低加工成本。一、影響切削用量的因素：（引導學生先看課文，并提問學生，最后總結(jié)）1、機床：切削用量的選擇必須在機床主傳動功率、進給傳動功率以及主軸轉(zhuǎn)速范圍、進給速度范圍之內(nèi)。機床一刀具一工件系統(tǒng)的剛性是限制切削用量的重要因素。切削用量的選擇應使機床一刀具一工件系統(tǒng)不發(fā)生較大的“振顫”。如果機床的熱穩(wěn)定性好，熱變形小，可適當加大切削用量。2、刀具：刀具材料是影響切削用量的重要因素。數(shù)控機床所用的刀具多采用可轉(zhuǎn)位刀片（機夾刀片）并具有一定的壽命。機夾刀片的材料和形狀尺寸必須與程序中的切削速度和進給量相適應并存入刀具參數(shù)中去。3、 工件：不同的工件材料要采用與之適應的刀具材料、刀片類型，要注意到可切削性。可切削性良好的標志是，在高速切削下有效地形成切屑，同時具有較小的刀具磨損和較好的表面加工質(zhì)量。較高的切削速度、較小的背吃刀量和進給量，可以獲得較好的表面粗糙度。合理的恒切削速度、較小的背吃刀量和進給量可以得到較高的加工精度4、 冷卻液：冷卻液同時具有冷卻和潤滑作用。帶走切削過程產(chǎn)生的切削熱，降低工件、刀具、夾具和機床的溫升，減少刀具與工件的摩擦和磨損，提高刀具壽命和工件表面加工質(zhì)量。使用冷卻液后，通?？梢蕴岣咔邢饔昧俊＠鋮s液必須定期更換，以防因其老化而腐蝕機床導軌或其他零件，特別是水溶性冷卻液。二、數(shù)控加工刀具的選擇（老師先講刀具選擇總原則，然后引導并提問學生分析其他選擇情況，最后教師總結(jié)）刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。1、刀具選擇總原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。2、常用刀具選擇。選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。3、數(shù)控刀具排列規(guī)律。在計算機型數(shù)控加工中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則：1） 盡量減少刀具數(shù)量；2） —把刀具裝夾后，應完成其所能進行的所有加工部位；3） 粗精加工的刀具應分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；4） 先銑后鉆；5） 先進行曲面精加工，后進行二維輪廓精加工；三、切削用量選擇原則。銑削加工的切削用量包括：切削速度、進給速度、背吃刀量和側(cè)吃刀量。從刀具耐用度出發(fā)，切削用量的選擇方法是：先選擇背吃刀量或側(cè)吃刀量，其次選擇進給速度，最后確定切削速度。1.背吃刀量ap或側(cè)吃刀量ae背吃刀量ap為平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為啞。端銑時，ap為切削層深度；而圓周銑削時，為被加工表面的寬度。側(cè)吃刀量ae為垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為啞。端銑時，ae為被加工表面寬度；而圓周銑削時，ae為切削層深度，見下圖。銑削加工的切削用量圖背吃刀量或側(cè)吃刀量的選取主要由加工余量和對表面質(zhì)量的要求決定：當工件表面粗糙度值要求為Ra=12.5?25pm時，如果圓周銑削加工余量小于5啞，端面銑削加工余量小于6啞，粗銑一次進給就可以達到要求。但是在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機床動力不足時，可分為兩次進給完成。當工件表面粗糙度值要求為Ra=3.2?12.5pm時，應分為粗銑和半精銑兩步進行。粗銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前。粗銑后留0.5?1.0啞余量，在半精銑時切除。當工件表面粗糙度值要求為Ra=0.8?3.2口m時，應分為粗銑、半精銑、精銑三步進行。半精銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量取1.5?2啞；精銑時，圓周銑側(cè)吃刀量取0.3?0.5啞，面銑刀背吃刀量取0.5?12.進給量f與進給速度Vf的選擇銑削加工的進給量f（啞/r）是指刀具轉(zhuǎn)一周，工件與刀具沿進給運動方向的相對位移量；進給速度Vf（啞/min）是單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進給方向的相對位移量。進給速度與進給量的關(guān)系為Vf=nf。進給量與進給速度是數(shù)控銑床加工切削用量中的重要參數(shù)，根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，參考切削用量手冊選取或通過選取每齒進給量fz,再根據(jù)公式f=Zfz計算。切削速度Vc的選擇銑削的切削速度Vc與刀具的耐用度、每齒進給量、背吃刀量、側(cè)吃刀量以及銑刀齒數(shù)成反比，而與銑刀直徑成正比。其原因是當fz、ap、ae和Z增大時，刀刃負荷增加，而且同時工作的齒數(shù)也增多，使切削熱增加，刀具磨損加快，從而限制了切削速度的提高。為提高刀具