第四章切削加工基础知识教案
中职金属切削加工基础教案：车床与车削加工(全7课时)
中等专业学校2023-2024-1教案教学内容2.卧式车床主要部件及其作用主轴箱（主轴变速箱）：支撑主轴，带动工件做主运动；通过齿轮组和拨叉配合，实现主轴变速；卡盘装在主轴上，起工件夹持作用。
交换齿轮箱（挂轮箱）：根据传动需要，将主轴箱的转动传递给进给箱。
进给箱（变速箱）：进给传动系统的变速机构；通过丝杠和光杠两条传动线，提供合适的进给运动。
溜板箱：接受光杠或丝杠传递的运动，通过相应机构，以实现刀架的纵向或横向运动。
刀架部分：由床鞍、中滑板、小滑板和刀架等组成；用于装夹车刀并带动车刀做纵向、横向等运动，使车刀完成工件表面的车削运动。
尾座：主要用来安装后顶尖，以支撑较长的工件；也可安装中心钻或钻头等床身：车床的大型基础部件，用于支撑和连接车床的各个部件，并保证各部件在工作时有准确的相对位置。
床脚：用以支撑、稳定床身和调节床身水平。
其他辅助装置：包括照明、冷却、防护、排屑等。
教学内容3.卧式车床的传动路线（以CA6140为例）（二）车床的加工范围和工艺特点1. 车床的加工范围车外圆车端面切断或车槽车孔车圆锥车螺纹2. 车削的工艺特点（1）车削适合于加工各种内、外回转表面。
（2）车刀结构简单，制造容易，刃磨及装拆方便，便于根据加工要求对刀具材料、几何参数进行合理选择。
中等专业学校2023-2024-1教案编号：备课组别机械组课程名称金属切削加工基础所在年级主备教师授课教师授课系部授课班级授课日期课题车床与车削加工（第二课时）教学目标知识目标：1.认识车床的种类和结构。
2.了解车床的工艺装备。
能力目标：1.培养创新意识、科技强国的爱国主义情怀。
重点 1.了解车床的工艺装备难点 1.了解车床的工艺装备教法举例引入、讲授法、多媒体演示、举例讲解、实例讲解教学设备一体机教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容步骤一：引入课题，上节课同学们了解了车床各部分的组成，那么车床的工艺装备又可以分为哪几类呢。
步骤二：一、车床的工艺装备（一）车床夹具教学内容二、车刀的种类1. 车刀的类型教学内容三、车刀的种类2. 常用车刀种类四、课堂巩固1. 接受光杠或丝杠传递的运动，操纵箱外手柄及按钮，通过快移机构驱动刀架部分以实现车刀的或运动。
中职课程《机械加工技术》精品教学设计之金属切削的基础知识
项目一金属切削的基础知识一、教学目标任务1金属切削概述1.了解金属机械切削加工中表面成形与切削运动概念和它们之间的关系。
2.了解切削用量的基本概念。
3.掌握切削层参数的概念。
任务2刀具基础知识1.了解车刀的组成部分。
2.了解刀具角度的参考系。
3.熟练掌握刀具的标注角度。
4.熟悉刀具材料的性能和种类。
5.掌握刀具材料的选用标准。
任务3金属切削过程中的物理现象1.了解切削层的3个变形区。
2.熟悉切削的形成过程及受力分析。
3.了解切削用量的选择方法。
4.理解金属切削的常用概念。
任务4金属切削机床的基本知识1.了解机床的几种分类方式。
2.掌握机床型号的编制规则和编制方法。
3.掌握机床运动的形成和成因。
4.理解机床传动的工作原理。
二、课时分配本章共4个任务，本章安排6课时。
三、教学重点我们通过本项目的实施，了解切削用量的基本概念，熟练掌握刀具的标注角度，熟悉刀具材料的性能和种类，熟悉切削的形成过程及受力分析，理解金属切削的常用概念，理解机床传动的工作原理。
四、教学难点1.掌握切削层参数的概念。
2.掌握刀具材料的选用标准。
3.掌握机床型号的编制规则和编制方法。
4.掌握机床运动的形成和成因。
五、教学内容任务1金属切削概述活动1切削表面活动2切削运动要使刀具从工件毛坯上切除多余的金属，使其成为具有一定形状和尺寸的零件，刀具和工件之间必须具有一定的相对运动，这种切削加工过程中的刀具与工件之间的相对运动称为切削运动。
1.主运动2.进给运动3.合成切削运动4.其他运动活动3切削要素切削要素可分为两大类，即切削用量要素和切削层横截面要素。
1.切削用量要素(1)切削速度(2)进给量(3)背吃刀量(切削深度)2.切削层横截面要素切削层是指切削部分的单一动作所切除的工件材料层，规定在刀具的基面中度量。
当切削加工时，切削层指刀具正在切削着的这一层金属。
切削层形状和尺寸直接决定了刀具承受的负荷以及切屑的形状和尺寸。
切削层横截面要素包括切削宽度、切削厚度和切削面积3个要素。
最新机械工艺——切削加工基础知识02教学教案
课堂教学设计【板书设计及时间安排】：§4-4 切削力和切削温度一、切削力（20分钟）1、刀具总切削力2、总切削力的分力切削力F背向力Fp进给力Ff3、总切削抗力4、影响总切削抗力的因素二、切削温度（15分钟）1、切削热与切削温度2、减少切削热和降低切削温度的工艺措施§4-5 切削液一、切削液的作用和种类（20分钟）1、切削液的作用2、切削液的种类二、切削液的选用（15分钟）§4-6加工精度和加工表面质量一、加工精度（10分钟）1、加工精度的概念2、获得规定尺寸精度的方法二、加工表面质量（10分钟）1、加工表面质量的概念2、表面粗糙度3、表面层材料的物理、力学性能【教学内容】：§4-4 切削力和切削温度一、切削力1、刀具总切削力切削过程中，为了克服工件被切层材料对切削的抵抗，刀具必须对工件有力的作用。
刀具的一个切削部分在切削工件时所产生的全部切削力称为一个切削部分总切削力。
车床只有一个切削部分参与切削，这个切削部分总切削力就是刀具的总切削力。
在切削过程中，切削力使工艺系统（机床—工件—刀具）变形，影响加工精度，切削力还直接影响着切削热的产生，并进一步影响刀具磨损和已加工表面质量。
切削力又是设计和使用机床、刀具、夹具的重要依据。
2、总切削力的分力通常将总切削力分解为三个相互垂直的切削分力：是总切削力在主运动方向上的正投影，与基面垂直。
约占总消耗⑴切削力Fc功率的95%。
⑵背向力F是总切削力在垂直于工作平面方向上的分力。
车外圆时，刀具与p工件在这个分力的方向无相对运动，所以不做功。
⑶进给力F是总切削力在进给运动方向上的正投影，与进给速度方向一致。
f约消耗5%的功率。
3、总切削抗力切削加工中，工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力称为总切削抗力F′。
阻力主要是：被切层材料成为切屑前后对刀具前面的挤压变形抗力和摩擦阻力；工件过渡表面和已加工表面表层材料对刀具后面的挤压变形和摩擦阻力。
第四章切削加工基础知识教案
课时授课计划课程机制工艺教师赵太荧课次第周第次§4-1 切削运动与切削用量一：切削运动与切削用量 1.1.1 切削运动金属切削加工是用切削工具将坯料或工件上的多余材料切除，以获得合乎设计要求的工件的一种加工方法。
（复习金属切削加工和数控加工在机械制造中的地位） 1.1 切削运动及切削要素机床为实现切削加工所必需具有的加工工件与工件间的相对运动。
它包括主运动和进给运动。
主运动主运动的速度即切削速度:主运动的线速度。
（分析推导过程，分析根据工件材料查表时只能查到切削速度，而不能直接查到转速的原因） 进给运动：进给运动速度：指切削刃选定点相对于工件进给运动的瞬时速度，用v f 表示 例：外圆车削时，进给运动速度常常用进给量f 来表述，单位：mm / r 刨削时，进给运动速度用每一行程多少毫米来表述，单位为mm / str 。
铣削时，进给运动速度常用每齿进给量f 来表述，单位：mm/z进给速度v f 、进给量f 、每齿进给量f z 和刀具齿数Z 之间的关系如下： v f = nf 1.1.2 切削时形成的表面车削加工过程中工件上有三个不断变化着的表面： （1）待加工表面 （2）已加工表面 （3）过渡表面 1.1.3 切削用量 （1）切削速度vc（2）背吃刀量ap （分析车削和铣削的ap 有什么不同） （3）进给量f（解释切削用量三要素对加工的影响。
）1000c wn d v π=§4-2 刀具几何形状和材料一. 刀具切削部分的组成要素1. 刀具切削部分的几何形状刀杆：起夹持作用刀头:(三面)前刀面：切屑流过的表面主后刀面：刀具上与加工表面相对的表面副后刀面：刀具上与已加工表面相对的表面(两刃)主切削刃：刀具上前刀面与主后刀面的交线副切削刃：刀具上前刀面与副后刀面的交线(一尖)主切削刃与副切削刃的交点２．车刀切削角度的坐标平面基面Pr：通过主切削刃上的某一点，与主运动方向相垂直的平面。
切削加工教案
宜昌市机电工程学校教案（首页）宜昌市机电工程学校教案（续页）第周星期第节课题一车工工作简介一、教学要求1 、了解车床的基本工作内容2、了解生产实习课的任务及特点。
3、理解文明生产和安全操作技术技术规程。
4、对本课程的基本要求二、车床的基本工作1、车削：利用车床对工件进行切削加工的方法。
2、车削内容：车外圆、车平面、车槽、切断、孔加工、螺纹加工等。
三、文明生产1、文明生产：1）文明生产的重要性：影响产品质量的好坏；影响设备和工、夹、量具的使用寿命；影响操作工人技能的发挥。
应养成良好的文明习惯。
2）文明生产包括的内容：A、保持工作环境清洁，摆放合理。
B、轻拿轻放，布局合理。
C、不准窜工位。
D、严格操作规程。
四、安全操作1、安全生产的重要性：保证人身与设备安全。
2、安全全操作规程包括的内容：A、开机前，检查车床各部分机构是否完好，各手柄位置是否正确。
B、工作中，变速必须先停机再变速。
C、严格着装要求。
D、工作中，头不能靠得太近，高速切削应戴防护眼镜。
E、车床转动时不准测量和用手摸。
F、工件装完后要随手取下卡盘扳手。
G、工作中不能离开机床。
H、调换齿轮时应关闭电源。
宜昌市机电工程学校教案（首页）宜昌市机电工程学校教案（续页）第周星期第 节课题二 车床的操作练习车床主要部件及作用、主轴箱：多组齿轮变速机构，使主轴获得各种不同转速。
、交换齿轮箱：将主轴旋转运动传递给进给箱。
、进给箱：将运动与动力传递给丝杆和光杆。
、溜板箱：接受光杆或丝杆运动，以驱动床鞍和中滑板作进给运动。
、刀架：安装车刀并带动车刀进行车削。
、尾座：主要用来安装后顶尖、钻头、铰刀等。
、床身：用于支撑和连接车床的各个部件，保证各自准确的相对位置 、切削液装置：提供切削液的作用 、照明装置：提供照明 车床传动系统 帀订厂石1■[晶・N苛彳吋I-;■I 后卜----- ■—| **・・]-\*帕科车床基本操作、床鞍、中滑板和小滑板的操作方法及要求 、主轴箱变速的操作方法及要求 、进给箱变速的操作 4、 车床的起动操作方法5、 自动进给的操作方法及要求。
电子教案-切削加工
机械教研组电子教案任务导入这节课我们要学习切削力和切削热，让我们先来回顾一下车刀的角度。
任务分析这节课有三个内容，一是切削力和切削热，二是切削液，三是加工精度和加工表面质量。
学习内容比较多，需要记忆的知识也较多，要讲清楚讲透彻。
任务实施（详细具体）§4-3 切削力和切削热一、一、刀具切削部分：1、性能要求：高硬度、高耐磨性、高的热硬性、足够的强度和韧性、良好的工艺性2、材料：优质碳素工具钢：T10、T12A，如：锯条合金工具钢：9SiCr、CrWMn，如：丝锥、铰刀高速工具钢：W18Cr4V，如：钻头、车刀、铣刀硬质合金：YG8、YT15，如：刀片二、切削力：1、总切削力F：刀具切削部分产生的切削力的合力。
可分解为三个互相垂直的切削分力。
切削力F c：总切削力F在主运动方向上的正投影。
与切削速度v c方向一致，消耗功率最大。
背向力F p：总切削力F在垂直于假定工作平面方向上的分力，此分力不做功。
进给力F f：总切削力F在进给运动方向上的正投影。
与进给速度v f方向一致，消耗功率非常小。
2、总切削抗力F’：工件抵抗刀具切削所产生的阻力。
总切削抗力F’与总切削力F是一对作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，分别作用在刀具与工件上。
三、影响总切削抗力的因素：1、工件材料：工件材料的强度、硬度越高，韧性和塑性越好，越难切削，总切削抗力越大。
2、切削用量：切削深度a p和进给量f增大，总切削抗力增大。
3、刀具角度：前角增大，总切削抗力减小后角增大，总切削抗力减小主偏角对切削抗力F c′影响较小，对背向抗力F p′和进给抗力F f′的比例影响明显4、切削液：合理使用可以使总切削抗力减小。
电子教案-切削加工 (2)
1、总切削力F：刀具切削部分产生的切削力的合力。可分解为三个互相垂直的切削分力。
切削力Fc：总切削力F在主运动方向上的正投影。与切削速度vc方向一致，消耗功率最大。
背向力Fp：总切削力F在垂直于假定工作平面方向上的分力，此分力不做功。
进给力Ff：总切削力F在进给运动方向上的正投影。与进给速度vf方向一致，消耗功率非常小。
任务实施（详细具体）
§4-3切削力和切削热
一、一、刀具切削部分：
1、性能要求：高硬度、高耐磨性、高的热硬性、足够的强度和韧性、良好的工艺性
2、材料：
优质碳素工具钢：T10、T12A，如：锯条
合金工具钢：9SiCr、CrWMn，如：丝锥、铰刀
高速工具钢：W18Cr4V，如：钻头、车刀、铣刀
硬质合金：YG8、YT15，如：刀片
任务总结
1、了解切削力和切削热，了解影响切削抗力大小的因素；
2、掌握切削液的种类和选用方法；
3、了解加工精度和加工表面质量。
任务拓展
思考：主偏角大小对轴类零件加工时的影响。
课外任务
1、完成导学案；
2、预习ห้องสมุดไป่ตู้五章车床。
课堂总结：
只有深刻理解了车刀角度，才能更好地理解影响切削抗力的因素这部分内容，所以上新课前有必要对车刀角度作一个简要回顾，便于加强对新授内容的学习。
任务导入
这节课我们要学习切削力和切削热，让我们先来回顾一下车刀的角度。
任务分析
这节课有三个内容，一是切削力和切削热，二是切削液，三是加工精度和加工表面质量。学习内容比较多，需要记忆的知识也较多，要讲清楚讲透彻。
乳化液（水基切削液）：主要起冷却作用，兼有润滑作用，粗加工时常用
切削油（油基切削液）：起润滑作用，精加工时常用
金属切削原理及刀具学习教案x
金属切削原理及刀具学习教案x一、教学内容本节课的教学内容来自于小学科学教材第四章《简单的机械》中的第二节《金属的加工》。
本节课的主要内容有：金属的切削原理、刀具的种类及使用方法、金属切削过程中的注意事项等。
二、教学目标1. 让学生了解金属切削的基本原理，知道刀具在金属加工中的作用。
2. 使学生掌握不同类型刀具的使用方法，提高学生的实际操作能力。
3. 培养学生动手动脑、积极探索的科学精神，提高学生的创新能力。
三、教学难点与重点重点：金属切削原理的理解，刀具的使用方法的掌握。
难点：刀具在实际操作中的正确使用，金属切削过程中的安全注意事项。
四、教具与学具准备教具：多媒体教学设备、金属加工工具、金属样品。
学具：笔记本、彩色笔、实验报告单。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示金属加工工具，让学生观察并思考这些工具的作用。
2. 理论知识讲解：通过多媒体课件，讲解金属切削原理，介绍不同类型的刀具及其使用方法。
3. 动手实践：学生分组进行金属切削实验，教师巡回指导，纠正操作不当。
4. 课堂讨论：让学生分享实验心得，讨论金属切削过程中的注意事项。
5. 随堂练习：设计一些有关金属切削和刀具使用的问题，让学生现场解答。
六、板书设计金属切削原理切削力切削温度切屑形成刀具使用方法刀具选择刀具安装刀具调整七、作业设计1. 描述金属切削过程中的三个重要因素。
答案：切削力、切削温度、切屑形成。
2. 简述如何正确选择和使用刀具。
答案：根据加工材料和加工要求选择合适的刀具，正确安装和调整刀具，保证加工质量和效率。
3. 列举两种金属切削过程中可能出现的问题，并提出解决办法。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过讲解和实验，使学生了解了金属切削原理和刀具的使用方法。
但在实验过程中，部分学生对刀具的使用还是存在一定的恐惧心理，认为操作过程中容易发生危险。
针对这一问题，教师可以在课后组织学生进行刀具安全操作培训，提高学生的安全意识和操作技能。
同时，可以拓展延伸金属加工在其他领域的应用，激发学生的学习兴趣。
最新机械工艺——切削加工基础知识01教学教案
硬
质
合
金
钨钴类【由WC和Co组成】
以高硬度、高熔点的金属炭化物（WC、TiC等）作基体，以Co等为粘结剂的粉末冶金制品
YG3、YG6、YG8(数字表示含钴量的百分数)【相当于ISO标准的K类】
其相对塑韧性好，但切削塑性材料时耐磨性差，Co含量少的，相对较脆、较耐磨
适用于加工铸铁、青铜等脆性材料
钨钴钛类【由WC、TiC和Co组成】
YT5、YT15、YT30(数字表示TiC含量的百分数)【相当于ISO标准的P类】
其耐热性，耐磨性均优于YG类，但韧性较差。TiC含量愈多，则耐热性、耐磨性愈高，韧性愈小。
适用加工一般钢件
钨钛钽（铌）钴类【由WC、TiC、TaC（NbC）和Co组成】
（5）良好的工艺性以便于刀具制造，具体包括锻造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热处理性能等。
2.常用刀具材料
种类
常用牌号
主要性能
主要应用
碳素工具钢
含碳量较高的优质碳钢
T8A、T10A、T12A
淬火后硬度高（达63～65HRC）、价廉，但耐热性差（200℃以下）
制造小型、手动和低速切削工具，如手用锯条和锉刀等
3、成形面是以曲线为母线，以圆或直线为轨迹，作旋转或平移运动时所形成的表面。
（二）切削运动
1．主运动――主要完成切削的运动，消耗功率最多，一种加工主运动只有一个。
2．进给运动――使切削加工保持连续进行，一种加工可以有一种（或以上）的进给运动。（进给运动可以是连续的也可以是间歇的）
实际的切削运动是一个合成运动。合成切削速度：
YW1、YW2【相当于ISO标准的M类】
中职金属切削加工基础教案：钻床及常见孔加工(全3课时)
中等专业学校2023-2024-1教案教学内容1、台式钻床台式钻床简称台钻(图2-4-2)，是一种小型机床，安放在钳工台上使用，多为手动进钻，其钻孔直径一般在12~15 mm。
台式钻床主要用于加工小型工件上的各种孔钳工中用得最多。
2、立式钻床立式钻床简称立钻(图2-4- 3)，是万能性通用机床，一般用来钻中小型工件上的孔，其规格用最大钻孔直径表示。
常用的立式钻床有25 mm、35 mm、40 mm、50 mm等几种。
立式钻床工作台和主轴箱可以在立柱上垂直移动，可用于钻孔、扩孔、铰孔、划端面、钻沉座孔(锪)、攻螺纹等作业，借助于夹具也可以进行镗孔。
教学内容3、摇臂钻床摇臂钻床有一个能绕立柱旋转的摇臂(图2-4- 4)。
主轴箱可在摇臂上做橫向移动，并可随摇臂沿立柱上下做调整运动，因此，操作时能很方便地调整到需钻削的孔的中心，而工件无须移动。
在各类具备钻孔功能的机床中，摇臂钻床由于操作方便、灵活，适用范围广，具有典型性。
特别适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工。
(二)钻床的型号表达(1) Z5135型立式钻床，其型号含义如图2-4-5所示。
教学内容(2) Z3050型摇臂式钻床，其型号含义如图2-4- 6所示。
板书设计钻床及常见孔加工一、钻床二、钻床的型号表达三、总结1.台式钻床四、巩固2.立式钻床五、作业3.摇臂钻床教后札记中等专业学校2023-2024-1教案教学内容麻花钻通常直径范围为0.25~80mm。
麻花钻的工作部分有两条螺旋形的沟槽。
1.麻花钻的结构麻花钻由工作部分、柄部和颈部组成。
如图2-4- 7所示。
(1)工作部分麻花钻的工作部分分为：切削部分、导向部分。
①切削部分麻花钻的切削部分有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃。
麻花钻的钻心直径为(0.125~0. 15)D(D为钻头直径)。
两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为顶角(2p)，如图2-4- 8所示。
标准麻花钻的顶角2φ= 118°。
金属切削加工培训课程(ppt 108页)
第4章 金属切削加工
4.1.2 普通车床 1.车床的种类
车床的种类很多，按其用途和结构不同，主要 分为卧式车床、立式车床、转塔车床、马鞍车床、 多刀半自动车床、仿形车床及仿形半自动车床、单 轴自动车床、多轴自动车床及多轴半自动车床等。 此外，还有各种专门化车床，如凸轮轴车床、铲齿 车床、曲轴车床、高精度丝杠车床等。其中以普通
第4章 金属切削加工
4.2.2 铣削加工切削用量 1.铣削运动
不论哪一种铣削加工，为完成铣削过程必须有 以下运动: （1）主运动（vc） 铣刀的旋转； （2）进给运动（vf） 工件随工作台缓慢的直线移动。
第4章 金属切削加工
2.铣削用量
铣削时的铣削用量由铣削速度 vc 、进给量 f、 背吃刀量（又称铣削深度）ap 和侧吃刀量（又称铣 削宽度）ae 四要素组成。 （1）铣削速度vc
第4章 金属切削加工
④床鞍：位于床身的中部，其上装有中滑板、回 转盘、小滑板和刀架。刀架用以夹持车刀，并使其 做纵向、横向或斜向进给运动。它是由大刀架、横 刀架（中刀架）、转盘、小刀架和方刀架组成的。
⑤尾座：安装在床身的尾座导轨上，其上的套筒 可安装顶尖或各种孔加工刀具，用来支承工件或对 工件进行孔加工。
铣削速度即铣刀最大直径处的线速度，可由 下
式计算
vc =πdn/1000（m/min）
式中 d——铣刀直径，mm；
n———铣刀转速，r/min。
第4章 金属切削加工
（2）进给量 f 铣削时工件在进给运动方向上相对于刀具的移
动量即为铣削时的进给量。有以下三种度量方法： ①每齿进给量 fz ，mm/z。 ②每转进给量 f，mm/r。 ③每分钟进给量 vf ，又称进给速度，mm/min。 上述三者的关系为 vf = fn = fzzn 一般铣床铭牌上所指出的进给量为 vf 值。
金属切削知识教案解析
专业理论课教案审阅签名：年月日4节课的教后感：【组织教学】1、纠正作业：49.32 210032’2、复习提问:锯齿崩断：原因：①锯齿的粗细选择不当措施：根据工件的材料的硬度选择锯条的粗细，锯薄板或薄壁管时，选择细齿锯条。
原因：②起锯的方法不正确措施：起锯角度要小，远起锯时用力要小原因：③突然碰到砂眼、杂质或突然加大压力措施：碰到砂眼、杂质时，用力要减小，锯削时突然加大压力。
第一课时教学内容及步骤：【引入新课】大家已经学完了第五章的内容，现在我们共同学习第四章的内容，能懂些车工的一般知识。
【讲授新课】第四章金属切削原理与刀具的基本知识在学习本课题之前，先了解几个有关概念§4.1金属切削加工的基本概念1.一、切削运动切削加工时，刀具和工件之间的相对运动叫做切削运动。
通常把切削运动分成两类：1.主运动。
将切屑切下所必需的基本运动叫做主运动。
2．进给运动（走刀运动）。
使新的金属继续投入切削的运动叫做进给运动。
切削加工时，主运动只有一个，通常是速度最高、消耗功率最大的运动。
进给运动可以是一个或多个，速度较低，消耗功率较小。
1.二、切削加工时工件上形成的表面1.待加工表面--------工件上即将被切去的金属层的表面。
2.加工表面---------工件上正被切削的表面。
3.已加工表面-------工件上被切去金属层的表面。
刀具切削部分的定义金属切削刀具的种类很多，其中车刀比较典型，其他各种刀具的切削部分都可以看作是以车刀为基本形态演变而成的。
下面以外园车刀为例分析刀具切削部分的基本定义。
1.一、车刀的组成车刀由刀头和刀杆（或刀体）组成。
刀头担任切削工作，又称切削部分；刀杆是固定在刀架上的被夹持部分。
刀头由以下几部分组成：1.前刀面。
切削时，切屑由此流出的表面。
2.主后刀面。
切削时，刀具上与工件加工表面相对的面。
3.副后刀面。
切削时，刀具上与工件已加工表面相对的面。
4.主切削刃。
前刀面与主后刀面的交线，它担负着主要的切削工作。
金属切削加工基础知识课件PPT教案
刀 具
(1)基面Pr
标
通过切削刃选定点，垂直于假定主运动方向的平面。
注 角
通常，基面应平行或垂直于刀具上便于制造、刃磨和测量的
度 某一安装定位平面或轴线。
的 参
例如，图示为普通车刀或刨刀的基面，它平行于刀具底面。钻头、铣刀和
考 丝锥等旋转类刀具，其切削刃各点的旋转运动(即主运动)方向，都垂直于通
系 过该点并包含刀具旋转轴线的平面，故其基面Pr就是刀具的轴向剖面。
素
其中 dm——已加工表面直径(mm)；
dw—待加工表面直径(mm)。
刀具切削部分的基本定义
刀具切削部分的构造要素 金属切削刀具的切削部分的几何形状与参数都有着共性，
即不论刀具构造如何复杂，它们的切削部分总是近似地以外 圆车刀的切削部分为基本形态。
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刀
具 国际标准化组织(ISO)在确定金属切削刀具的工作部分几何
线。
由Pr-Pf-Pp 组成一个进给、背平
面参考系，如右图所示。
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刀 具
刀具工作角度的参考系
切 前述刀具标注角度参考系，在定义基面时，都只考虑主运动，
削 部
不考虑进给运动，即在假定运动条件下确定的参考系。但刀具
分 在实际使用时，这样的参考系所确定的刀具角度，往往不能确
的 基
切地反映切削加工的真实情形。只有用合成切削运动方向来确
垂直。
注：“静止系”本质上不是静止的，它仍然是把刀具同工件和运动联系起 来的一种特定的参考系。
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刀
具
标
注
角 度
在刀具标注角度
的 参考系中的刀具角度
参 考 系
称为标注角度。 刀具标注角度的参
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课时授课计划
课程机制工艺教师赵太荧课次第周第次
§4-1 切削运动与切削用量
一：切削运动与切削用量 '
1.1.1 切削运动
金属切削加工是用切削工具将坯料或工件上的多余材料切除，以获得合乎设计要求的工件的一种加工方法。
（复习金属切削加工和数控加工在机械制造中的地位） 切削运动及切削要素
机床为实现切削加工所必需具有的加工工件与工件间的相对运动。
它包括主运动和进给运动。
主运动
主运动的速度即切削速度:主运动的线速度。
|
（分析推导过程，分析根据工件材料查表时只能查到切削速度，而不能直接查到转速的原因） 进给运动：
进给运动速度：指切削刃选定点相对于工件进给运动的瞬时速度，用v f 表示 例：外圆车削时，进给运动速度常常用进给量f 来表述，单位：mm / r 刨削时，进给运动速度用每一行程多少毫米来表述，单位为mm / str 。
！
铣削时，进给运动速度常用每齿进给量f 来表述，单位：mm/z
进给速度v f 、进给量f 、每齿进给量f z 和刀具齿数Z 之间的关系如下： v f = nf 1.1.2 切削时形成的表面
车削加工过程中工件上有三个不断变化着的表面： （1）待加工表面 （2）已加工表面 （3）过渡表面 ￥
1.1.3 切削用量
（1）切削速度vc
（2）背吃刀量ap （分析车削和铣削的ap 有什么不同） （3）进给量f
（解释切削用量三要素对加工的影响。
）
{
1000c w
n
d v π=
§4-2 刀具几何形状和材料
一. 刀具切削部分的组成要素
*
1. 刀具切削部分的几何形状
刀杆：起夹持作用
刀头:(三面)
前刀面：切屑流过的表面
主后刀面：刀具上与加工表面相对的表面
副后刀面：刀具上与已加工表面相对的表面
(两刃)
主切削刃：刀具上前刀面与主后刀面的交线
@
副切削刃：刀具上前刀面与副后刀面的交线
(一尖)
主切削刃与副切削刃的交点
２．车刀切削角度的坐标平面
基面Pr：通过主切削刃上的某一点，与主运动方向相垂直的平面。
车刀的基面平行于刀体底面。
切削平面Ps：通过主切削刃上的某一点，与过渡表面相切并垂直于基面的平面。
正交平面Po：通过主切削刃上的某一点，并同时垂直于基面和切削平面的平面。
—
3. 刀具的主要标注角度
1) 前角（0）
前刀面和基面之间的夹角。
2）后角（0）
主后刀面和切削平面之间的夹角。
（直接分析出前角和后角的正、负、零。
并要求学生在车刀上分析出前角和后角的正、负时的形状，及其大、小对加工的影响。
）
3）主偏角（kr）
主切削刃与进给方向间的夹角
?
4）副偏角（kr’）
负切削刃与进给方向的夹角
5）刃倾角（S）
主切削刃与基面之间的夹角。
在切削平面内度量
4、刀具的工作角度
进给运动对刀具工作角度的影响
使刀具实际工作后角减小，工作前角增大
刀具安装高低对刀具工作角度的影响
【
刀杆中心面（线）不垂直于进给运动方向的影响
由此分析出刀具的安装方法：1、刀尖的高度应与工件中心的高度一致。
2、刀杆中心面（线）应垂直于进给运动方向。
刀具材料
概述：刀具材料是指刀具上参与切削部分的材料。
1.4.1 刀具材料的基本要求
（1）高硬度（2）高强度与强韧性
（3）较强的耐磨性和耐热性
"
（4）优良导热性
（5）良好的工艺性与经济性
1.4.2 常用刀具材料
刀具材料种类很多，常用的有：工具钢（包括碳素工具钢、）、硬质合金、陶瓷金刚石（天然和人造）、立方氮化硼、碳素工具钢和合金工具钢，因其耐热性很差，目前仅用于手工工具。
1、高速钢
高速钢是一种含有钨、钼、钒等合金元素较多的工具钢，也称为锋钢或白钢．
特点：
1）强度高，抗弯强度为硬质合金的2～3倍；
】
2）韧性高，比硬质合金高几十倍；
3）硬度HRc63以上，且有较好的耐热性；
4）可加工性好，热处理变形较小。
应用：常用于制造各种复杂刀具（如钻头、丝锥、拉刀、成型刀具、齿
轮刀具等）。
2、硬质合金
硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物粉末和金属粘结剂（如Co、
Ni、Mo等）经高压成型后，再在高温下烧结而成的粉末冶金制品。
优点
硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性都很高，允许的切削速度远高于高速钢，且能切削诸如淬火钢等硬材料。
:
不足（与高速钢相比）：
其抗弯强度较低、脆性较大，抗振动和冲击性能也较差。
硬质合金因其切削性能优良而被广泛用来制作各种刀具。
在我国，绝大多
数车刀、面铣刀和深孔钻都采用硬质合金制造。
3、陶瓷刀具材料
陶瓷材料比硬质合金具有更高的硬度（HRA91～95）和耐热性，在1200℃
的温度下仍能切削，耐磨性和化学惰性好，摩擦系数小，抗粘结和扩散
磨损能力强，因而能以更高的速度切削，并可切削难加工的高硬度材料。
主要缺点是性脆、抗冲击韧性差，抗弯强度低。
4、立方氮化硼
人工合成的、高温、其硬度很高，可达8000～9000HV,仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，并且与元素亲和力小，它的最大的优点是在高温1200℃～1300℃时也不会与铁族金属起反应。
能胜任淬火钢、冷硬铸铁的粗车和精车，及高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削。
超高速加工的首选刀具材料
>
5、金刚石
分为人造和天然两种，是目前最硬的，硬度约为HV10000,故其耐磨性好，不足之处是抗弯强度和韧性差，对铁的亲和作用大，故金刚石刀具不能加工黑色金属，在800℃时，金刚石中的碳与铁族金属发生扩散反应，刀具急剧磨损。
金刚石价格昂贵，刃磨困难，应用较少。
主要用作磨具及磨料，有时用于修整砂轮。
§4-3 切削力和切削温度
切削力、切削热和切削温度
（1）切削力的来源
1）切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性变形、塑性变形所产生的抗力；
2）刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。
（2）切削分力及其作用
；
1）主切削力Fc：切削合力在切削速度方向上的分力，垂直于基面，是计算机床动力、校核机床和夹具强度及刚度的重要依据
2）背向力Fp
切削合力在切削深度方向上的分力，与切深方向相反，它能使工件弯曲和引起震动，对加工质量影响较大。
3）进给力Ff
切削合力在进给方向上的分力; 与进给方向平行，但方向相反，是设计和校验进给机构强度的依据。
4）影响切削力的因素
工件材料：被加工工件材料的强度、硬度越高，切削力增大。
强度相近的材料，如其塑性（伸长率）较大，切削力增大。
切削脆性材料时，其切削力一般低于塑性材料。
切削用量：切削深度ap或进给量f加大，均使切削力增大，但两者的影响程度不同，ap 的影响更大一些。
切削速度：加工塑性金属时，在中速和高速下，切削力一般随着切削速度的增大而减小。
，
刀具几何参数
（3）切削热和切削温度
1. 切削热的产生传出及影响
ａ．切削热的来源
切屑层的金属发生弹性变形、塑性变形而产生大量的热
切屑与刀具前刀面产生的摩擦
工件与刀具后刀面产生的摩擦
ｂ．切削热的传导
传入切屑，约占总热量的５０％～８６％，对切削加工无不利影响
传入工件，约占总热量的４０％～１０％，会使工件膨胀或伸长，产生尺寸和形状误差，影响加工精度
传入刀具，约占总热量的９％～３％，使刀具温度升高，硬度下降，磨损加快，耐用度降
传入周围介质，约占总热量的１％，对切削加工无不利影响
2. 切削温度及其影响因素
切削温度：是指刀具表面上切屑和刀具接触处的平均温度。
其高低取决于切削时产生热量的多少和传导条件的好坏，切削用量、工件材料、刀具材料及角度等对切削温度均有影响
3. 降低切削温度的措施
1) 选择合理的几何角度和切削用量
2) 使用切削液
五：加工精度和加工表面质量
（1）加工精度
（2）加工表面质量
六：课堂小结
本课主要需要掌握的内容为切削的主运动和进给运动，刀具的几何形状和材料，切削力和切削温度，切削液的种类，每种切削液所对的功能，加工精度和加工表面质量。