机械加工技术（高教版）全套教案

机械加⼯技术（⾼教版）全套教案
授课教案SHOU KE JIAO AN
课程名称机械加⼯技术
教材机械加⼯技术
授授课时间：第⼀周星期三5~6
授课班级：12秋机1
课时：2
课题：绪⾔
教学⽬的：
了解课程的特点，掌握机械制造⼯艺学的研究对象。

掌握⽣产过程和⼯艺过程的概念
教学重点：
⽣产过程和⼯艺过程的概念
教学⽅法：
讲授与师⽣互动相结合
教具：
教学过程：
绪论
⼀、我国机械制造⼯业的现状和今后的任务：
1、机械制造⼯业在国民经济中的地位：
机械制造⼯业是国民经济的⽀柱产业
机械制造⼯业是社会财富的创造者
举例：
2、我国机械⼯业的成就和差距：
我国机械⼯业的主要成就有：
1）、增强了提供重⼤技术装备的能⼒。

例：60万kw⽕⼒和30万kw⽔⼒发电设备，1000万t露天煤矿成套设备，300万t钢铁的成套设备，6000m⽯油钻机及采油设备等。

2）、积极开发⾼⽔平的新产品。

⼤部分产品赶上或超过国际80年代⽔平，有的已达到国际先进⽔平。

例：20-10FP500NC超重型数控龙门铣床、PJ-1喷漆机器⼈、SX041⼤规模集成电路光栅数显仪、可编程控制器等都达到国际先进⽔平。

3）、增强提⾼国防建设新装备的能⼒。

例：
我国机械⼯业虽然取得了很⼤的成绩，但与发达的⼯业国家相⽐，在⽣产能⼒、技术⽔平、管理⽔平和劳动⽣产率等⽅⾯还有很⼤的差距。

3、今后我国机械⼯业的发展趋势：
⼆、机械制造⼯艺学的研究对象
1、机械制造⼯艺学的研究对象：机械制造中的⼯艺问题。

机械制造⼯艺学的课程性质：应⽤性技术学科。

2、什么是机械制造⼯艺？
机械制造⼯艺是各种机械的制造⽅法和过程的总称。

3、什么是应⽤性技术学科：
深⼊了解实践的基础上，利⽤各种基础理论，解决⾯临的实际⼯艺问题。

4、机械制造⼯艺学的形成：
5、机械制造⼯艺学解决的问题：
（1）、如何保证和提⾼产品的质量。

举例：从精度要求出发说明。

Nm技术应⽤
（2）、提⾼劳动⽣产率的措施：
①利⽤新材料、新装备、新⽅法。

举例：特种⼑具材料、新型加⼯⽅法、综合专⽤设备（NC、MC、FMS、CIMS）
②新⼯艺、新材料：
举例：⽆屑加⼯⽅法，新型材料（复合材料、纳⽶材料）
③管理机制。

（3）、降低经济成本，提⾼经济效益的措施
6、机械制造⼯艺学的内容：
（1）⽑坯的制造—→取决于材料与形状。

冷加⼯⾦属⼯艺学—→⽅法
（2）、机械加⼯
热加⼯机械制造⼯艺学—→应⽤
（3）热处理⾦属⼯艺学及热处理材料及热处理
（4）装配
三、学习课程的⽬的与要求
1、要求
（1）、掌握基本术语及涉及的内涵（如⼯艺规程的内容、制订）。

常见设备的选择
⼯艺规程的制订与实施（2）、学会分析、解决⼯艺问题的初步能⼒⼯装的选择与设计（3）、具有进⼀步学习的能⼒
2、⽬的：
初步具有分析和解决⼯艺问题的能⼒
四、课程的特点和学习⽅法
1、课程的特点：
（1）实践性强
（2）涉及⾯⼴
（3）灵活性⼤
2、学习⽅法：
（1）多想办法、多下⼯⼚、多加分析
（2）善于运⽤综合知识
（3）实事求是的⼯作、学习作风授授课时间：第⼆周星期⼀1~2
授课班级：12秋机1
课时：2
课题：基本概念
教学⽬的：
掌握机械制⼯艺过程的概念及其组成。

掌握⽣产纲领和⽣产类型的概念。

了解不同⽣产类型的⼯艺特征。

教学重点：
⼯艺过程的概念及其组成，⽣产类型的分类。

教学⽅法：
讲授与师⽣互动相结合
教具：
教学过程：
第⼀章机械加⼯的概念
机械加⼯⼯艺规程的制订是机械加⼯技术的基本内容之⼀，具备制订机械加⼯⼯艺规程的能⼒是本课程的主要任务，本章阐述制订⼯艺规程的⽅法与步骤及与此相关的基本概念。

第⼀节基本概念
⼀、⽣产过程与⼯艺过程
(⼀)、⽣产过程
1.⽣产过程的概念
⽣产过程可以是指整台机器的制造过程，也可以指某⼀部件或整件的制造过程.⼀个⼯
⼚将进⼚的原材料制成该⼚的产品的过程即为该⼚的⽣产过程，它⼜可分为若⼲个车间的⽣产过程.某个车间的成品可能是另⼀个车间的原材料。

如⽑坯车间的成品是⾦⼯车间的原材料，⽽⾦⼯车间的成品⼜成装配车间的原材料。

2.⽣产过程的内容：
制造任何⼀种产品(机器或零件)都有各⾃的⽣产过程，对于机器⽽⾔,⽣产过程包括：
1).技术准备：
2).⽑坯制造过程：
3).零件的机加⼯,热处理,其它表⾯处理：
4).产品的装配,调试,检验的油漆,包装等：
5).原材料的成品的运输与保管：
专业化/分⼯
⽣产过程的类型
全能化/综合
(⼆)、⼯艺过程
1、.⼯艺过程的概念：
(1). ⼯艺过程的内容：
所谓⼯艺过程：就是制造产品的⽅法,⼯艺过程是⽣产过程的主要部分,指的是⽣产过程中由⽑坯制造起到油漆的过程.包括：铸造⼯艺
1).⽑坯制造⼯艺锻造⼯艺——→改变形状为主
焊接⼯艺
2).热处理⼯艺——→改变性质
3).机械加⼯⼯艺——→改变尺⼨
4).装配⼯艺———→改变位置、改变外观
(2). ⼯艺过程的定义：
⼯艺过程：是改变⽣产对象的形状.尺⼨.位置.性质及外观等.使成为成品或半成品的过程。

1、械加⼯⼯艺过程：
(1).机械加⼯⼯艺过程的概念：
机械加⼯艺过程：是利⽤机械加⼯⽅法，直接改变⽑坯的形状,尺⼨和表⾯质量，使其成为成品、“合格零件”的过程。

(2).机械加⼯⼯艺过程的内容，简⾔之，包括：
车⼯⼯艺
钳⼯⼯艺
铣⼯⼯艺
磨⼯⼯艺等综合,简称⼯艺过程。

电加⼯⼯艺
激光加⼯⼯艺
冷冲压⼯艺
⼆、.机械制造⼯艺过程的组成
1.⼯序：指⼀个(或⼀组)⼯⼈，在⼀个⼯作地点(或⼀台机床上)，对同⼀个零件(或⼀组零件)进⾏加⼯所连续完成的那部分⼯艺过程，它是⼯艺过程的基本组成单元。

划分⼯序的依据“三同⼀，⼀连续”，其划分依据是加⼯地点是否变化、加⼯是否连续。

⼈：⼀个⼈或⼀组⼈
地点：⼀个⼯作地或同⼀台机床
对象：同⼀个零件
连续完成
举例1：固定轴⼯序的划分，⽐较表1—1，表1—2的异同。

2安装：⼯件在加⼯之前，在机床或夹具上先占据⼀正确位置(定位)，然后再予以夹紧的过程。

定位
⼯件在机床或夹具上装夹
夹紧
⼀个⼯序可以有⼀次安装、多次安装
3、⼯步：指在⼀个⼯序中，当加⼯表⾯(或装配时的联接表⾯)不变，加⼯(或装配)
⼯具不变，切削⽤量中切削速度和进给量不变的情况下所连续完成的那部分⼯艺过程，简称“三不变⼀连续”。

加⼯表⾯不变
⼀个⼯序中加⼯⼑具不变
切削⽤量中V，F不变
但是：
多个相同加⼯要素，相同孔槽
复合⼯步复合⼑具（⼀把⼑具）
不同⼑具，同时加⼯（多把⼑具，组合加⼯）
如：铣扁平26时，作两把铣⼑铣时即为复合⼯步。

4、⾛⼑：⼀个⼯步内，若被加⼯的表⾯需要切去的余量层很厚，余量⼀次切不完，
需要分⼏次切削，则每进⾏⼀次切削就是⼀次⾛⼑。

⼀次
⼀个⼯步
多次⾛⼑
5、⼯位：为了完成⼀定的⼯序内容，⼀次装夹⼯件后，⼯件(或装配单元)与夹具
或设备的可动部分⼀起相对⼑具或设备固定部分所占据的每⼀个位置。

三、⽣产纲领与⽣产类型
(⼀). ⽣产纲领
1、⽣产纲领的概念：
⽣产纲领：指企业在计划期内（通常为⼀年），根据市场需求和⾃⾝⽣产能⼒应当⽣产的产品数量和⽣产进度计划。

通常⼜称年产量，也包括⽣产计划。

2、⽣产纲领的计算：
(⼆)、⽣产类型
1、⽣产类型的概念：
⽣产类型：指企业（车间、⼯段、班组、⼯作地）⽣产专业化程度的分类。

⼀般可分为单件⽣产、成批⽣产和⼤量⽣产。

(1).单件⽣产：指⽣产的产品品种多，每种产品仅制造⼀个或少数⼏个，⽽且很少再重复⽣产。

(2).成批⽣产：指分批地⽣产相同的零件，⽣产成周期性重复。

其中⼀次投⼊或产出同⼀产品的数量称批量。

(3).⼤量⽣产：指产品的产量⼤、品种少，⼤多数⼯作地长期重复地进⾏某⼀零件的某⼀⼯序的加⼯。

2、⽣产类型的划分：
按⽣产纲领、产品的⼤⼩和⼯艺特点划分如下：
表1-４⽣产类型的划分⽅法
件⽣产
单件⼩
批
⼩批
⽣产类
型批量
⽣产中
批成批
⼤
批
⼤
量⽣产⼤批⼤量
3、各种⽣产类型的⼯艺特点：
各种⽣产类型的⼯艺特点如表所⽰：（见教材）
(三)、⽣产组织形式：
⾃动线⽣产——→⼤批⼤量⽣产
⽣产组织形式流⽔线⽣产——→成批⽣产
机群式⽣产——→单件⼩批⽣产
授授课时间：第⼆周星期三5~6
授课班级：12秋机1
课时：2
课题：基准
教学⽬的：
熟悉基准的概念及分类，零件各⼯艺基准
教学重点：
基准的概念与分类、定位基准的选择原则
教学⽅法：
讲授与师⽣互动相结合
教具：
教学过程：
第⼆节基准
在制订零件加⼯⼯艺规程时，正确选择定位基准对保证加⼯表⾯的尺⼨精度和相互位置精度的要求以及合理安排加顺序都有重要的影响。

⼀、基准的概念与分类
1、基准的概念：
基准：就是零件上⽤以确定其它点、线、⾯的位置所依据的点、线、⾯。

2、分类，
设计基准
定位基准
基准⼯序基准
⼯艺基准测量基准
装配基准
(1)
(2)⼯艺基准：⼯艺过程中采⽤的基准
1)、⼯序基准：在⼯序图上⽤来确定本⼯序被加⼯表⾯加⼯后的尺⼨
2）、定位基准：加⼯中⽤作定位的基准，分为定位粗基准和定位精基准
3）、测量基准：测量时所采⽤的基准
4）、装配基准：装配时⽤来确定零件或部件在产品中的相对位置所采⽤的基准。

⼆、定位基准的选择
精基准：利⽤已加⼯过的表⾯作定位基准
定位基准：
粗基准：在加⼯初始时⽤⽑坯未加⼯的表⾯作定位基准即⽑基准
1、精基准的选择，→加⼯精度
安装⽅便
(1).基准重合：不重合误差的说明
(2).基准统⼀：同⼀组基准加⼯尽可能多的表⾯减少基准变换，减少夹具、设计制造成本。

(3).⾃为基准：（导轨磨、⽆⼼磨、浮动镗）
(4).互为基准：相互提⾼
(5).其它：定位准确、装夹⽅便可靠。

2、粗基准的选择：保证⾜够余量尽快获得精基准
(1).保证重要表⾯的余量要求
(2).要求保证加⼯⾯与⾮加⼯⾯间有位置要求，以⾮加⼯⾯为基准
1）若⼯件上有⼏个⾮加⼯⾯，则应选与加⼯表要求较⾼的表⾯。

2）⼯件上只有⼀个⾮加⼯⾯，则选取其为粗基准
（3）若⼯件上全都是加⼯⾯，则选余量⼩的表⾯为基准。

（4）选表⾯平滑，⾯积较⼤的表⾯。

（5）在同⼀尺⼨⽅向只使⽤⼀次（不是绝对的）
三、辅助基准的应⽤
辅助基准是指为满⾜⼯艺需要，在⼯件上专门设计的定位⾯。

如图车床溜板的加⼯，由于定位⾯A⾯积太⼩，⼯件受⼒后很容易变形，为此在悬臂部分增加⼀个⼯艺凸台，则凸台上⽤来定，它本⾝并不是零件上的⼯作表⾯，。

另外，零件上的某些次要表⾯，其本⾝并⽆太⾼的精度要求，若因加⼯定位
需要，⽽⼈为地提⾼其加⼯精度和表⾯质量，这种表⾯也属辅助基准。

如丝杆的
图1-36
外圆表⾯，对螺旋副传动来说属次要表⾯，但作为螺旋加⼯的定位基⾯，其圆度和圆柱度均需相应提⾼，并降低其表⾯粗糙度。

此时，丝杆外圆表⾯即为辅助基⾯。

授授课时间：第三周星期⼀1~2
授课班级：12秋机1
课时：2
课题：机加⼯⽣产率和技术经济分析
教学⽬的：
掌握时间定额的概念，了解提⾼加⼯⽣产率的⼯艺措施，学会⼯艺过程的经济分析⽅法。

了解机床、⼯艺装备和切削⽤量的选择原则。

教学重点：
时间定额、⼯艺成本
教学难点：
⼯艺经济分析
教学⽅法：
讲授与师⽣互动相结合
教具：
教学过程：
第三节机械加⼯⽣产率和⼯艺经济分析
⼀、机械加⼯⽣产率分析
劳动⽣产率是指⼯⼈在单位时间内制造的合格品数量，或者指制造单件产品所消耗的劳动时间。

劳动⽣产率⼀般通过时间定额来衡量。

合格产品数量/单位时间（产量定额）
劳动⽣产率
消耗的劳动时间（⼯时）/单件产品（时间定额）
(⼀)、时间定额
1、时间定额定义：
时间定额是在⼀定的⽣产条件下制订出来的完成单件产品（如⼀个零件）或某项⼯作（如⼀个⼯序）所必须消耗的时间。

2、制订时间定额的意义与作⽤
（1）作⽤：
劳动⽣产率的衡量指标
安排⽣产计划、计算⽣产成本的依据
扩建或新建⼚的计算设备和⼯⼈数的依据
（2）意义：
调动⼯⼈的劳动积极性，奖优罚赖，促进技术提⾼。

⿎励⼀部分、促进⼤部分、惩罚少部分
3、制定⽅法：
计算法或类⽐法
实际测定和分析法
参考⼿册+修订法
4、时间定额的组成：
)：指直接改变⽣产对象的形状、尺⼨、相对位置与表⾯（1）基本时间T
基本
质量等所耗费的时间。

对机械加⼯来说，则为切除⾦属层所耗费的时间（包括⼑具的切⼈和切出时间）⼜称机动时间，机加⼯时间。

以外圆为例：
（2）辅助时间（T
辅助
）:指在每个⼯序中，为保证完成基本⼯艺⼯作所⽤于辅助动作⽽耗费的时间。

主要有：装卸⼯件
开停机床
改变v、f、,a
p
试切与测量
操作时间(T
操作) ：T
p
= T
b
+T
a
（3）⼯作点服务时间(T
服务
)：指⼯⼈在⼯作时为照管⼯作地点及保持正常⼯作状态所耗费的时间。

T S=α%·T p，α%=2%～7%
主要有：调整：加⼯过程中的调整
更换和刃磨⼑具
润滑和擦拭机床
清除切屑等
（4）休息和⽣理需要时间（T
休息
）：指⼯⼈在⼯作时间内为恢复体⼒和满⾜⽣理需要所消耗的时间。

Tr=β%.Tp ，β%=2%～4%
单件时间（T
单件）T
c
=T
p
+T
r
+T
s
=(1+α%+β%)t
p
（5）准备终结时间(T
准终
): 指当加⼯⼀批⼯件的开始和终了时，所做的准备⼯作和结束⼯作⽽耗费的时间。

准备终结时间包括：熟悉⼯艺⽂件、领料和领取⼯装
调整机床：拆卸和归还⼯装
送交成品等
单件时间定额T
c =T
p
+t
e
/n
(⼆)提⾼机械加⼯⽣产率的⼯艺措施
⼯艺技术提⾼劳动⽣产率的途径：产品设计
⽣产组织与管理
这⾥主要从⼯艺技术上采取缩短时间定额的⽅法来提⾼劳动⽣产率。

2、缩短时间定额T
c ↓，主要是T
p
,T
s
,T
e。

(1)缩短T
p
1)n,f,a
p
↑→F↑Q↑-Y↑-Δ↑，在保证质量的前提下采⽤
2)L↓:多⼑加⼯
3)多件加⼯
顺序
多件加⼯平⾏
平⾏顺序
(2)缩短Ta ：缩减辅助时间的⽅法主要是要实现机械化和⾃动化，或使
辅助时间与基本时间重合。

具体措施有：
l）采⽤先进⾼效夹具，减少装卸⼯件的时间
2）采⽤多⼯位连续加⼯
3）采⽤主动检验或数字显⽰⾃动测量装置
4）采⽤两个相同夹具交替⼯作的⽅法
（3）缩减⼯作地点服务时间
（4）缩减准备终结时间
2、采⽤先进⼯艺⽅法
（1）先进⽑坯制造⽅法：粉末冶⾦、蜡铸、压铸、压铸、精密锻等（2）少、⽆屑新⼯艺：滚、挤、扎
（3）特种加⼯：
（4）改进加⼯⽅法：拉孔代替镗孔，精磨代替刮研
⼆、⼯艺过程的技术经济分析
满⾜质量的前提下，⼯艺规程的经济性。

多个⽅案⽐较、最低成本、从技术上⽣产成本⽅⾯⽐较
（⼀）⽣产成本与⼯艺成本
1、成本的组成：
第⼀类费⽤——⼯艺成本
⽣产成本
第⼆类费⽤——管理成本
⽣产成本：制造⼀个零件（或产品）所耗费的费⽤总和。

⼯艺成本：是与⼯艺过程直接有关的费⽤
管理成本：是与⼯艺过程没有直接关系的费⽤
⼯艺成本：⼯艺成本占70～75%
2、⼯艺成本的计算
E=V.N+S (1)
=V+S/N (2)
单件成本，E
d
授授课时间：第三周星期三5~6
授课班级：12秋机1
课时：2
课题：⾦属切削基础知识
教学⽬的：
熟悉切削运动的概念及分类，掌握切削⽤量三要素。

教学重点：
切削⽤量、切削层参数。

教学难点：
切削层参数
教学⽅法：
讲授与师⽣互动相结合
教具：
教学过程：
第⼆章⾦属切削基础知识
第⼀节切削运动与切削要素
⼀、切削运动
1.切削运动的基本概念
指切削加⼯时，⼑具与⼯件间的相对运动。

分为主运动与进给运动。

2.主运动和进给运动
（1）主运动：a.由机床或者⼈⼒提供的主要运动，是完成切削加⼯所必需的最基本的运动。

B通常，它是速度最⾼、消耗功率最多的。

c ⼀
台机床只有⼀个主运动。

（2）进给运动：是除主运动以外的，⽤于连续切下切屑的运动，⼀般它的速度较低、消耗的功率较⼩。

⼀台机床可以有多个进给运动。

⼆、切削⽤量和切削层参数
1.切削过程中⼯件上的表⾯
待加⼯表⾯：即将切除的⼯件表⾯
已加⼯表⾯：已被切去多余⾦属⽽形成的⼯件新表⾯
过渡表⾯：正在切除的表⾯
2.切削⽤量
（1）切削速度Vc
a 指切削刃选定点相对与⼯件主运动的瞬时速度.
b 主运动为旋转运动时的切削速度:
Vc=3.14dn/1000 （m/min）
(2)进给量f
指⼑具或者⼯件在进给运动⽅向上相对与⼯件或者⼑具移动的距离.
车削时: f为每转移到量(mm/r)
钻削时：f为每转移动量(mm/r)
铣削时：f可为每齿进给量、每转进给量、进给速度
Vf=fn=fzZn
(3)背吃⼑量ap
指⼯件上以加⼯表⾯与被加⼯表⾯间的垂直距离。

3.切削层要素
（1）切削层公称宽度Bd
（2）切削层公称厚度Hd
(3) 切削层公称⾯积Ad
Ad=Bd×Hd=ap×
三、作业与思考
1.车床、铣床、磨床、钻床有哪些运动，其中，哪个是主运动？进给运
动是哪些？
2.切削运动三要素是什么？各⾃的单位如何？
授授课时间：第四周星期⼀1~2
授课班级：12秋机1
课时：2
课题：⼑具切削部分的基本定义
教学⽬的：
理解⼑具的组成、辅助平⾯，掌握车⼑的主要⾓度，理解车⼑的⼯作⾓度。

教学重点：
车⼑的⼏何⾓度和⼯作⾓度
教学难点：
车⼑的⼯作⾓度
教学⽅法：
讲授与师⽣互动相结合
教具：
教学过程：
第⼆节⼑具切削部分的基本定义
⼀、⼑具切削部分的组成
1.三⾯：1）前⾯⼑具上切屑流过的表⾯
2）后⾯⼑具上与过渡表⾯相对的表⾯
3）副后⾯⼑具上与以加⼯表⾯相对的表⾯
2．两刃：1）主刃前⾯与后⾯相交形成的⼑刃
2）副刃后⾯与副后⾯相交形成的⼑刃
3. ⼀⼑尖：主刃与副刃的交点
⼆、⼑具⼏何⾓度的辅助平⾯
1.理想条件：1）⼑尖与⼯件回转轴线等⾼，⼑杆平⾏或垂直于参考系平⾯2）假设f=0
2.辅助平⾯：1）基⾯过⼑刃选定点垂直主运动⽅向的平⾯Pr.
2)切削平⾯Ps 指过切削刃选定点与切削刃相切并垂直于基
⾯的平⾯。

3）正交平⾯Po 指过切削刃选定点并同时垂直于基⾯和切削平⾯的平⾯。

三．车⼑的⼏何⾓度
1.在正交平⾯Po内测定的⾓度
（1）前⾓γo 前⾯与基⾯在正交平⾯内的投影之间的夹⾓。

（2）后脚αo 主后⾯与切削平⾯在正交平⾯内的投影之间的夹⾓。

（3）契交βo 前⾯与主后⾯在正交平⾯内的投影之间的夹⾓。

注：γo +αo +βo=90°
2.在基⾯Pr内测量的⾓度
(1)主偏⾓Kr 主切削刃在基⾯内的投影与进给运动⽅向之间的夹⾓.
(2)副偏⾓Kr′副切削刃在基⾯内的投影与进给运动反⽅向之间的夹⾓.
(3)⼑尖⾓εr 主、副刃在基⾯内的投影之间的夹⾓。

注：εr+Kr+Kr′=180°
3.在切削平⾯内测量的⾓度
刃倾交λs 主切削刃和基⾯在切削平⾯内的投影之间的夹⾓。

当⼑尖为主切削刃的最低点时刃倾⾓为负；当⼑尖为最⾼点时刃倾⾓为正；当主切削刃为⽔平时刃倾⾓为零。

四．车⼑的⼯作⾓度
1.车⼑的⼯作⾓度
车⼑⼯作时，由于⼯作条件与理想条件不符，其实际⾓度不等于标注⾓度，这种变化了的⾓度称为实际⼯作⾓度。

2.车⼑安装情况对⼯作⾓度的影响
（1）安装⾼度对⼯作⾓度的影响：
a.⼑尖⾼与⼯件轴线：⼯作前⾓γoe增⼤，⼯作后⾓αoe减⼩。

b.⼑尖低与⼯件轴线：⼯作前⾓γoe 减⼩，⼯作后⾓αoe增⼤.
(2)⼑柄偏斜对⼯作⾓度的影响：
a.⼑柄右偏：主偏⾓Kr增⼤，副偏⾓Kr′减⼩。

B．⼑柄左偏：主偏⾓Kr减⼩，副偏⾓Kr′增⼤。

授授课时间：第四周星期三5~6
授课班级：12秋机1
课时：2
课题：切削过程及其物理现象
教学⽬的：
掌握切屑的种类及控制，掌握积屑瘤对加⼯的影响及控制；理解切削⼒，熟悉影响切削⼒的因素；
理解切削热及影响因素，熟悉切削热对切削加⼯的影响。

教学重点：
切屑的种类及控制，影响积屑瘤的因素、影响切削⼒的因素、影响切削热的因素、切削热对加⼯的影响。

教学难点：
切屑的形成、积屑瘤的形成。

教学⽅法：
讲授与师⽣互动相结合
教具：
教学过程：
第三节切削过程及其物理现象
⼀．切屑的形成及切屑类型
1.切屑的形成
⾦属的切削过程就是切屑的形成过程。

⾦属材料与⼑具之间不断发⽣挤压、摩擦，使被切⾦属产⽣滑移现象，造成切削层⾦属与母材的分离从⽽形成切屑。

见图2—11.
2.切屑的类型
（1）带状切屑：
a. 图2-12a)
b.形成条件：较⼤的前⾓、较⼩的进给量和被吃⼑量、材料硬度较低的塑性材料。

C.切削过程⽐较平稳，切削⼒波动较⼩，加⼯表⾯较光洁，精度好。

（2）节状切屑
a．见图2—12b)
b.形成条件：较⼩的前⾓、较低的切削速度、中等硬度的塑性材料。

c.切屑变形较⼤，切削⼒⼤，有波动，⼯件平⾯较粗糙。

（3）单元状切屑
a.见图2—12c)
b.形成条件：切削塑性很⼤的材料。

（4）崩碎切屑
a.见图2—12d)
b.加⼯脆性材料时产⽣，且⼯件越是硬脆越容易产⽣。

C．⼑尖容易磨损，产⽣振动，影响平⾯粗糙度。

3.积屑瘤
（1）积屑瘤的形成：见图2——13
（2）积屑瘤对切削加⼯的影响：对粗加⼯，积屑瘤可起到保护⼑尖的作⽤，对精加⼯，会影响平⾯加⼯质量。

（3）影响积屑瘤产⽣的因素：
a.⼯件材料：材料塑性越好，越容易产⽣，脆性材料加⼯时⼀般不会产⽣。

b.切削速度：切削速度低（＜5m/min）时，因温度低，不会产⽣；切削速度在5～50m/min时，切削温度⾼，最容易产⽣；切削速度超过100m/min时因切削速度很⾼，切屑层底部呈微熔状态，不会产⽣。

C．其它因素：增⼤前⾓，以减⼩切屑变形，⽤油⽯打磨前⼑⾯以减⼩摩擦，选⽤合适的切削液以降低切削温度和减⼩摩擦等都有利于防⽌积屑瘤的产⽣。

⼆．切削⼒
切削⼒的产⽣:切削层⾦属的变形抗⼒、⼑具前⾯与切屑层之间的摩擦及与过渡平⾯的摩擦⼒都会引起切削⼒。

1.切削⼒的分解：
(1)主切削⼒Fc 是总切削⼒在主运动⽅向上的分⼒。

它是三个分⼒中最⼤的，
消耗的机床功率最多。

(2)进给⼒Ff：在进给上的分⼒。

(3)背向⼒Fp：在垂直于进给运动⽅向上的分⼒，也叫径向⼒、吃⼑抗⼒。

它会
引起⼯件的弯曲变形，引起振动，对表⾯粗糙度产⽣不利影响。

2.影响切削⼒的因素
（1）⼯件材料的影响：⼯件材料的强度、硬度越⾼，塑性、韧性越⼤，变形抗⼒越⼤，切削⼒就越⼤。

（2）⼑具⾓度的影响：
a.前⾓：影响最⼤，增⼤前⾓，可使切削⼒减⼩。

b.主偏⾓：对径向⼒的影响较⼤。

（3）切削⽤量：增⼤背吃⼑量和进给量时，切削⼒明显增⼤，切削速度对切削⼒的影响不⼤，⼀般可不考虑。

三．切削热与切削温度
1.切削热及其传散
（1）切削热：在切削过程中，由于切削层⾦属的弹性、塑性变形以及摩擦⽽产⽣的热叫切削热。

（2）切削热的传散：通过切屑、⼑具、⼯件及周围介质传导出去的。

2.影响切削热的因素
（1）⼯件材料的影响：⼯件材料的强度、硬度越⾼，切削时消耗的功率越⼤，产⽣的切削热也越多；材料的导热性越好，有利于降低切削温度。

（2）切削⽤量的影响：增⼤切削⽤量，产⽣的切削热就越多，切削温度就越⾼。

为有效的控制切削温度，可选⽤较⼤的背吃⼑量⽐选⽤较⼤的切削速度更有利。

（3）⼑具⾓度的影响：前⾓和主偏⾓对切削温度的影响较⼤。

增⼤前⾓可降低切削温度，但不能太⼤，太⼤会减⼩散热体积；减⼩主偏⾓，可增加切削刃⼯作
长度，有利于散热条件的改善。

3.切削热对切削加⼯的影响
切削温度过⾼，会加速⼑具的磨损，降低⼑具的使⽤寿命；同时切削热会引起⼯件的变形，影响加⼯精度。

四、切削液
（⼀）切削液的作⽤
1、润滑作⽤
2、冷却作⽤
3、清洁作⽤
（⼆）切削液的种类及选⽤
1、切削液的种类和⽤途：表2—1
2、切削液的选⽤
(1)按加⼯性质选⽤：
a、粗加⼯时，以选⽤以冷却作⽤为主并具有⼀定清洁、润滑和防锈性能的切削液。

b、精加⼯时，根据切削速度的变化来选⽤切削油或者浓度较⼤的乳化液，以保证⼯件的精度和平⾯质量、提⾼⼑具的耐⽤
度、限制积屑瘤的⽣长。

C、在钻削、拉削、功螺纹及铰孔时，⼑具在半封闭状态下⼯作，排屑困难、易引起⼑刃烧伤、破坏⼯件平⾯质量，应选⽤乳化液、极压乳化液或者极压切削油，进⾏冷却、润滑。

（2）按⼑具材料选⽤
a、⾼速钢⼑具粗加⼯时，⽤乳化液或者⽔溶液。

对钢料粗加⼯时，可⽤极压乳化液或者极压切削油。

B、硬质合⾦⼑具,⼀般不加切削液，但在加⼯⼀些硬度⾼、强度好、导热性差的特殊材料和细长轴时，可以加以冷却为主的切削液。

（3）按⼯件材料选⽤
钢件粗加⼯⼀般⽤乳化液，粗加⼯⽤极压切削油；加⼯铸铁、铜、铝等脆性材料时，⼀般不⽤切削液，因容易堵塞冷却系统，使机床磨损；但精加⼯时为减⼩表⾯粗糙度，可采⽤10%～20%的乳化液、煤油、或者煤油与矿物油的混合液；加⼯铜和铜合⾦时，不能⽤含硫的切削液，以免腐蚀⼯件。

授授课时间：第五周星期⼀1~2
授课班级：12秋机1
课时：2
课题：机床
教学⽬的：
熟悉机床的分类、型号，机床的运动。

教学重点：
机床的型号
教学难点：
机床的型号
教学⽅法：。