电子课件-《金属切削原理与刀具(第四版)》-B01-8993 表5-8 可转位刀片类型及代号
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《金属切削原理与刀具》说课课件(配套课稿)
培养学生 团队合作能力
三、教学过程设计
3、点评
培养学生 独立思考能力
培养学生 动手操作能力
培养学生 质量意识
三、教学过程设计
4、实施——车间实际加工
培养学生 安全意识
培养学生工艺分析 动手操作能力
培养学生 质量检测意识
经过学校的培养，同学们在工艺方面都有了 较大的提高……
这个阶段和数控实习完成后我们把学生送到企
难点
1)示范讲解 2)学生反复练习 3)充分利用教学 资源 4）“赶、帮、 超”
说课内容
教学过程设计
学情分析
教学方法
教学效果考评 教材分析
二、学情分析
1
学生学习兴趣浓厚，动手能力强
2
具备一定的切削基础知识
3
学生个体差异，因材施教
说课内容
教学过程设计
学情分析
教学方法
教学效果考评 教材分析
三、教学过程设计
业去锻炼，切实感受企业的零件加工过程。
四、教学过程设计
5、校企合作、产教结合
某公司车间
汽车制造车间
数控车间
四、教学过程设计
从企业中来，到企业中去
企业调研 选取项目
校企合作 工学结合
学校教学 项目实施
说课内容
教学过程设计
学情分析
教学方法
教学效果考评 教材分析
四、教学方法
教学方法、教学手段
1、模块 教学法
合计学时
168（理论36，实践132）
一、教材分析
1 课程定位
2 课程设计、内容选取与组织
3 课程目标
4
课程重点、难点和解决方法
一、教材分析
3、课程目标
电子课件-《金属切削原理与刀具(第四版)》-B01-8993 第三章
前角
40°
20°
-5°
ξ
1.81
4.23
10.08
第三章 切削加工的主要规律
第二节 切屑的类型与控制 一、切屑的类型
a)带状切屑 b)节状切屑 c)粒状切屑 d )崩碎切屑 四种切屑类型比较
第三章 切削加工的主要规律
二、切屑的控制
1．切屑的折断
（1）切屑的折断过程
切屑的折断经历了“卷—碰—断”这三个过程。
第三章 切削削速度v 切削速度提高后，切削温度升高，
在一般情况下，切屑的塑性增大，不易折断。
第三章 切削加工的主要规律
（3）刀具角度 1）前角γo 前角γo 越大，排屑越顺利，切屑变形小，
不易断屑；反之，易断屑。 2）主偏角κr 在背吃刀量ap 和进给量f已选定的条件下，
第三章 切削加工的主要规律
第三章 切削加工的主要规律
若已知ap和f，车削时Fc可用下面的近似公式计算： 切削钢件时：
Fc=2000 ap ·f （N） 切削铸铁时：
Fc=1000 ap·f （N）
第三章 切削加工的主要规律
三、切削分力的实用意义
1．主切削力Fc
通常主切削力是最大的分力，它是确定机床电动机功 率、计算机床强度和刚度、设计夹具主要零部件、验算刀 杆和刀片强度的主要依据。
➢当切削速度增大一倍时，切削温度约增高20%~33%。 ➢进给量增大一倍时，切削温度约增高10%。 ➢背吃刀量增大一倍时，切削温度只增高约5% 。
第三章 切削加工的主要规律
2．刀具方面
（1）刀具角度
1）前角 前角的大小直接影响切削过程中的变形和摩擦， 因此它对切削温度有明显的影响。
不同前角下切削温度的对比值
Lc ach 1
《金属切削原理及刀具》图文课件-ppt-第4章
在强度和硬度相近的材料中，其塑性和韧性越高，切削变形系 数越大，因此，切削力越大。当切削脆性材料时，切削层的塑性变 形很小，摩擦小，加工硬化小，因此，产生的切削力也小。
2022年7月26日星期二
4.4.2 刀具几何参数的影响
1.前角的影响 在刀具几何参数各项中，前角对切削力的影响最大。前角越大，
切削层的变形越小，故切削力越小，但对于切削不同的材料，前角的 变化对切削力的影响并不相同。切削塑性金属时，前角变化1°，切 削力将改变1.5%左右，金属的塑性越大，改变的幅度越大。例如，当 切削45钢时，前角增加1°，切削力减小1%；当切削紫铜时，前角增 加1°，切削力减少2%～3%；当切削铅黄铜时，前角增加1°，切削力 减小0.4%。此外，前角减小，工件材料和切削条件对切削力的影响系 数减小，切削力减小，因此，随着前角增加，切削力较显著减小。
（4-11）
2022年7月26日星期二
2022年7月26日星期二
图解法
2.切削力的计算 实际生产中，常用指数公式来计算切削力，即：
F C a f v K xFc yFc zFc
c
Fc p
c
Fc
F C a f v K xFp yFp zFp
p
Fp p
c
Fp
F C a f v K xFf yFf zFf
2022年7月26日星期二
前角γo对切削分力的影响规律曲线
4.4.3 切削用量的影响
1.切削速度的影响
切削塑性金属时，切削速度vc对切削力的影响如同对切削变形影响
的规律，即是通过积屑瘤与摩擦的作用造成的，如图所示。
YT15外圆车刀车削45钢时的切削速度与切削力的关系曲线 2022年7月26日星期二
2022年7月26日星期二
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4.4.2 刀具几何参数的影响
1.前角的影响 在刀具几何参数各项中，前角对切削力的影响最大。前角越大，
切削层的变形越小，故切削力越小，但对于切削不同的材料，前角的 变化对切削力的影响并不相同。切削塑性金属时，前角变化1°，切 削力将改变1.5%左右，金属的塑性越大，改变的幅度越大。例如，当 切削45钢时，前角增加1°，切削力减小1%；当切削紫铜时，前角增 加1°，切削力减少2%～3%；当切削铅黄铜时，前角增加1°，切削力 减小0.4%。此外，前角减小，工件材料和切削条件对切削力的影响系 数减小，切削力减小，因此，随着前角增加，切削力较显著减小。
（4-11）
2022年7月26日星期二
2022年7月26日星期二
图解法
2.切削力的计算 实际生产中，常用指数公式来计算切削力，即：
F C a f v K xFc yFc zFc
c
Fc p
c
Fc
F C a f v K xFp yFp zFp
p
Fp p
c
Fp
F C a f v K xFf yFf zFf
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前角γo对切削分力的影响规律曲线
4.4.3 切削用量的影响
1.切削速度的影响
切削塑性金属时，切削速度vc对切削力的影响如同对切削变形影响
的规律，即是通过积屑瘤与摩擦的作用造成的，如图所示。
YT15外圆车刀车削45钢时的切削速度与切削力的关系曲线 2022年7月26日星期二
2022年7月26日星期二
金属切削原理与刀具(课)课件
切削和高硬度材料加工。
立方氮化硼
具有极高的硬度，适用于加工 高硬度材料，如淬火钢和硬质
合金。
刀具结构
切削刃
刀柄
刀槽
刀面
刀具上用于切削的锋利 部分，其形状和角度对 切削效果有很大影响。
连接刀具和机床的部分， 要求具有足够的刚性和 稳定性。
为了容纳切屑和增强排 屑效果，在刀具上设置
的凹槽。
刀具上与工件接触的部 分，要求具有较低的摩 擦系数和较高的耐磨性。
切屑的控制
切屑控制是金属切削过程中的重要环节，通过合理选择刀具 几何形状、切削用量和冷却润滑条件，可以有效地控制切屑 的形状、大小和排出方向，避免切屑对刀具和加工表面的损伤。
切削力与切削振 动
切削力
切削过程中，刀具对工件施加压力，使工件产生变形和切屑，这个力称为切削力。 切削力的大小直接影响切削效率和加工质量，是金属切削过程中的重要参数。
进给量定义
工件或刀具在单位时间内 沿进给方向相对于刀具的 移动量。
切削热与切削温度
切削热的产生
切削温度对加工的影响
切削过程中因克服工件与刀具之间的 摩擦以及工件材料的弹性变形和塑性 变形而产生大量的热量。
切削温度过高会导致刀具磨损加剧， 工件表面质量下降，甚至引起刀具和 工件的变形，影响加工精度。
切削温度的影响因素
切削温度主要受切削用量、刀具几何 参数、刀具材料和工件材料等因素的 影响。
02
金属切削刀具
刀具材料
01
02
03
04
硬质合金
具有高硬度、高耐磨性和良好 的高温性能，广泛应用于切削
刀具。
高速钢
具有较好的韧性和热稳定性， 常用于制造复杂刀具和大型刀
立方氮化硼
具有极高的硬度，适用于加工 高硬度材料，如淬火钢和硬质
合金。
刀具结构
切削刃
刀柄
刀槽
刀面
刀具上用于切削的锋利 部分，其形状和角度对 切削效果有很大影响。
连接刀具和机床的部分， 要求具有足够的刚性和 稳定性。
为了容纳切屑和增强排 屑效果，在刀具上设置
的凹槽。
刀具上与工件接触的部 分，要求具有较低的摩 擦系数和较高的耐磨性。
切屑的控制
切屑控制是金属切削过程中的重要环节，通过合理选择刀具 几何形状、切削用量和冷却润滑条件，可以有效地控制切屑 的形状、大小和排出方向，避免切屑对刀具和加工表面的损伤。
切削力与切削振 动
切削力
切削过程中，刀具对工件施加压力，使工件产生变形和切屑，这个力称为切削力。 切削力的大小直接影响切削效率和加工质量，是金属切削过程中的重要参数。
进给量定义
工件或刀具在单位时间内 沿进给方向相对于刀具的 移动量。
切削热与切削温度
切削热的产生
切削温度对加工的影响
切削过程中因克服工件与刀具之间的 摩擦以及工件材料的弹性变形和塑性 变形而产生大量的热量。
切削温度过高会导致刀具磨损加剧， 工件表面质量下降，甚至引起刀具和 工件的变形，影响加工精度。
切削温度的影响因素
切削温度主要受切削用量、刀具几何 参数、刀具材料和工件材料等因素的 影响。
02
金属切削刀具
刀具材料
01
02
03
04
硬质合金
具有高硬度、高耐磨性和良好 的高温性能，广泛应用于切削
刀具。
高速钢
具有较好的韧性和热稳定性， 常用于制造复杂刀具和大型刀
《金属切削原理及刀具》图文课件-ppt-第5章
车削与钻削时，切削热传入切屑、刀具和工件的百分比，见表5-1。
表5-1 切屑、工件、刀具中切削热的分布
切削热传入对象
切屑
车削 钻削
50%～86% 28%
工件
3%～9% 52.5%
刀具
10%～40% 14.5%
周围介质
1% 5%
2022年7月24日星期日
5.2 切削温度的测量方法
切削温度的测定方法很多，有热电偶法、辐射测温法等。但目 前广为应用的是热电偶法。它具有简单、可靠，使用方便的优点。
2022年7月24日星期日
如图所示为用辐射测温法测量工件与刀具侧面温度分布的示意图。 所使用的传感器是热敏电阻传感器。这种测量方法的优点是测定区域的 直径只有0.15 mm，因此，可缩小不同测定点之间的距离，缺点是只能 测量刀具侧面的温度而不能测量垂直切削刃工作部位中间剖面的温度。
用辐射测温法测量工件与刀具侧面的温度分布的示意图 2022年7月24日星期日
热电偶的热端固定在刀具或工件上预定要测量温度的位置上， 冷端通过导线串接在电位差计、毫伏表等完成其他显示和记 录的仪器上。根据记录的热电势值．可以在相应的标定曲线 上查得测定点的温度值。如图（a）所示为测量刀具前面某点 的温度示意图。如图（b）所示为测量工件加工面中某点的温 度示意图。
2022年7月24日星期日
使用切削液对降低切削温度 有明显效果。切削液有两个 作用；一方面可以减小切屑 与刀具前面、工件与刀具后 面的摩擦；另一方面可以吸 收切削热，两者均使切削温 度降低。但切削液对切削温 度的影响，与其导热性能、 比热、流量、浇注方式及本 身的温度有关。
5.5 切削温度对切削过程的影响
1.对工件材料机械 性能的影响
2022年7月24日星期日
表5-1 切屑、工件、刀具中切削热的分布
切削热传入对象
切屑
车削 钻削
50%～86% 28%
工件
3%～9% 52.5%
刀具
10%～40% 14.5%
周围介质
1% 5%
2022年7月24日星期日
5.2 切削温度的测量方法
切削温度的测定方法很多，有热电偶法、辐射测温法等。但目 前广为应用的是热电偶法。它具有简单、可靠，使用方便的优点。
2022年7月24日星期日
如图所示为用辐射测温法测量工件与刀具侧面温度分布的示意图。 所使用的传感器是热敏电阻传感器。这种测量方法的优点是测定区域的 直径只有0.15 mm，因此，可缩小不同测定点之间的距离，缺点是只能 测量刀具侧面的温度而不能测量垂直切削刃工作部位中间剖面的温度。
用辐射测温法测量工件与刀具侧面的温度分布的示意图 2022年7月24日星期日
热电偶的热端固定在刀具或工件上预定要测量温度的位置上， 冷端通过导线串接在电位差计、毫伏表等完成其他显示和记 录的仪器上。根据记录的热电势值．可以在相应的标定曲线 上查得测定点的温度值。如图（a）所示为测量刀具前面某点 的温度示意图。如图（b）所示为测量工件加工面中某点的温 度示意图。
2022年7月24日星期日
使用切削液对降低切削温度 有明显效果。切削液有两个 作用；一方面可以减小切屑 与刀具前面、工件与刀具后 面的摩擦；另一方面可以吸 收切削热，两者均使切削温 度降低。但切削液对切削温 度的影响，与其导热性能、 比热、流量、浇注方式及本 身的温度有关。
5.5 切削温度对切削过程的影响
1.对工件材料机械 性能的影响
2022年7月24日星期日
机械制造技术基础电子课件第2章金属切削原理与刀具
图2-10 扁钻
2.2.1 常见刀具类型及刀具的结构
②麻花钻。麻花钻是应用最广泛的孔加工刀具，图 2-11所示为标准高速钢麻花钻的结构。
图2-11 标准高速钢麻花钻的结构
2.2.1 常见刀具类型及刀具的结构
③中心钻。中心钻是 用来加工轴类零件中心孔 的刀具，如图2-12所示。
图2-12 中心钻
2.2.1 常见刀具类型及刀具的结构
图2-17 不带导柱锥面锪钻
图2-18 端面锪钻
2.2.1 常见刀具类型及刀具的结构
⑦铰刀。铰刀常用来对已有孔进行最后精加工，也可对要求 精确的孔进行预加工，如图2-19所示。其加工精度可达IT8~IT6， 表面粗糙度值达1.6~0.2 μm。铰刀可分为手用铰刀和机用铰刀。
图2-19 不同种类的铰刀
③角度铣刀。角度铣刀用于铣削成一定角度的沟槽， 有单角铣刀和双角铣刀两种。
2.2.1 常见刀具类型及刀具的结构
④锯片铣刀。锯片铣刀用于加工深槽和切断工件，其圆周 上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦，刀齿两侧有15′~1° 的副偏角。
⑤立铣刀。立铣刀用于加工沟槽和台阶面等，刀齿在圆周 和端面上，工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的 端齿时，可轴向进给运动。
机械制造技术基础
第2章 金属切削原理与刀具
2.1 金属切削加工的基础知识 2.2 刀具结构和刀具材料 2.3 金属切削过程 2.4 切削力与切削功率 2.5 切削热与切削温度
第2章 金属切削原理与刀具
2.6 刀具磨损与刀具耐用度 2.7 切削用量和切削液 2.8 金属材料的切削加工性 2.9 高速切削及刀具
切削刃上的选定点相对工件的进给运动的瞬时速度称为进给 速度（vf），单位为mm/s。它与进给量之间的关系为
2.2.1 常见刀具类型及刀具的结构
②麻花钻。麻花钻是应用最广泛的孔加工刀具，图 2-11所示为标准高速钢麻花钻的结构。
图2-11 标准高速钢麻花钻的结构
2.2.1 常见刀具类型及刀具的结构
③中心钻。中心钻是 用来加工轴类零件中心孔 的刀具，如图2-12所示。
图2-12 中心钻
2.2.1 常见刀具类型及刀具的结构
图2-17 不带导柱锥面锪钻
图2-18 端面锪钻
2.2.1 常见刀具类型及刀具的结构
⑦铰刀。铰刀常用来对已有孔进行最后精加工，也可对要求 精确的孔进行预加工，如图2-19所示。其加工精度可达IT8~IT6， 表面粗糙度值达1.6~0.2 μm。铰刀可分为手用铰刀和机用铰刀。
图2-19 不同种类的铰刀
③角度铣刀。角度铣刀用于铣削成一定角度的沟槽， 有单角铣刀和双角铣刀两种。
2.2.1 常见刀具类型及刀具的结构
④锯片铣刀。锯片铣刀用于加工深槽和切断工件，其圆周 上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦，刀齿两侧有15′~1° 的副偏角。
⑤立铣刀。立铣刀用于加工沟槽和台阶面等，刀齿在圆周 和端面上，工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的 端齿时，可轴向进给运动。
机械制造技术基础
第2章 金属切削原理与刀具
2.1 金属切削加工的基础知识 2.2 刀具结构和刀具材料 2.3 金属切削过程 2.4 切削力与切削功率 2.5 切削热与切削温度
第2章 金属切削原理与刀具
2.6 刀具磨损与刀具耐用度 2.7 切削用量和切削液 2.8 金属材料的切削加工性 2.9 高速切削及刀具
切削刃上的选定点相对工件的进给运动的瞬时速度称为进给 速度（vf），单位为mm/s。它与进给量之间的关系为
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