金属切削原理与刀具课程设计
10金属切削原理与刀具教案
10金属切削原理与刀具教案
一、教学目标
1、了解金属切削原理和金属切削刀具。
2、掌握金属切削原理,包括切割力,耗散量,刀具磨损等。
3、掌握金属切削刀具类型,结构,用途,材质等基本知识。
4、掌握刀具精度检验,刀具磨削修磨方法以及刀具维护、保养的技巧。
二、教学内容
1、金属切削
金属切削是金属加工的一种方法,常用来制造机械零件、工具、机床和其他金属零件。
金属切削是利用非硬质工具切削金属加工的工艺,它通过切削刃的转动,在金属表面上形成磨损痕迹,从而完成加工过程,例如铣削、锉削、磨削、锯削等。
2、金属切削原理
(1)切割力
切割力是指金属切削的基本力学原理,也是金属切削中最重要的力学原理之一、金属切削受到主要两个基本力的影响,即切削力和剪切力。
(2)耗散量
切削耗散量是指金属切削过程中的能量转换。
当刀具磨削给定表面时,刀具的刃口磨损,耗散量和比热发生变化。
金属切削过程中,大部分能量
转换形式是热量,其余的转换形式有音响,微小的循环磨耗和动力等。
(3)刀具的磨损
刀具的磨损是指通过金属切削给定表面时,刀具的刃口磨损。
《金属切削原理与刀具》课程授课教案
13
3
5
第七,八章孔加工刀具
1.孔加工刀具的种类及用途
2.麻花钻
3.深孔钻
4.铰刀
4
7-2 7-4
7-8 8-1
课次二十四、五
14ห้องสมุดไป่ตู้
3
第九章拉刀
1.拉刀的种类及用途
2.拉刀的结构
3.圆孔拉刀的设计
2
9-1 9-2
9-3
课次二十六
14
15
5
3
第十章铣刀
1.铣刀的种类及用途
2.铣刀的几何角度
3.铣削力及铣削方式
其次,要根据机器的结构和技术要求,把某些零件装配成部件。部件是由若干组件、套件和零件在一个基准上装配而成的。部件在整个机器中能完成一定的、完整的功能。这种把零件和组件、套件装配成部件的过程称为部装过程。部装过程是依据部件装配工艺,应用相应的装配工具和技术完成的。部件装配的质量直接影响整个机器的性能和质量。
1.刀具材料应具备的基本性能
2.高速钢
3.硬质合金
4.其他刀具材料
4
2-1,2-2,
2-5
课次五
课次六
4
4
3
5
第三章金属切削过程的基本规律
一、切削变形
1.金属切削过程定义
2.切削层的变形
3.第一变形区
4.第二变形区
5.第三变形区
6.切削变形的变化规律
4
3-1,3-2
课次七
课次八
5
5
3
5
二、切削力
1.切削力的来源
0.4本课程的内容与学习方法
金属切削原理与刀具是研究金属切削过程基本规律、刀具设计与使用的一门科学,是机械制造专业的重要课程。
金属切削原理与刀具第三版教学设计
金属切削原理与刀具第三版教学设计1. 引言随着制造业的不断发展,金属切削成为获得各种零部件的主要手段之一。
而金属切削除了要依赖高效的设备和先进的技术,还需要使用高质量的刀具。
本文旨在探讨金属切削原理和刀具的基本知识,并设计一个教育培训课程,以帮助学习者深入了解金属切削的原理和刀具的选择。
2. 金属切削原理2.1 切削模型在切削中,金属被刀具切割的过程可以分为三个阶段:初切变形阶段、稳定切削阶段和磨损与断裂阶段。
其中,稳定切削阶段是最理想的状态,可以获得最佳的质量和效率。
2.2 切削力学金属切削力学在切削工艺中起到至关重要的作用。
切削力的来源可以分为切削力和背吃力,而切削力的大小则受到工件材料、硬度、切削速度、进给量和切削角度的影响。
在设计切削工艺时,需要综合考虑这些因素的影响,以达到理想的切削效果。
3. 刀具的选择3.1 刀具分类刀具根据使用目的可以分为车削刀具、铣削刀具、钻孔刀具等多种类型。
在实际应用中,根据所需的加工效果和设备性能等综合因素来选择合适的刀具非常重要。
3.2 刀具材料刀具的材料越硬,使用寿命就越长,但刀具的价格也相应越高。
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷刀具和立方氮化硼刀具等。
3.3 刀具几何学刀具的几何学参数对切削质量和切削效率都有着直接的影响。
其中,刀尖圆弧半径、主偏角、前角、后角、刃磨角等是影响刀具性能的重要参数。
4. 教学设计基于本文的内容,我们可以设计一个完整的金属切削原理和刀具选择的教育培训课程。
该课程包括理论知识讲解、操作演示和综合应用等环节。
具体来说,教学内容包括金属切削的基本概念、切削模型、切削力学、刀具分类、刀具材料和刀具几何学等。
同时,我们可以结合实际案例,引导学生对不同刀具的应用场景和产品加工效果进行评估。
此外,我们还可以通过实验室实践,让学生手动操作金属切削设备,进行实践操作,深入理解金属切削的原理。
重点课程包括刀具的选择,以及不同刀具在实践中的使用效果等。
金属切削原理与刀具第5版课程设计
金属切削原理与刀具第5版课程设计简介金属切削是制造业中最广泛应用的技术之一,主要用于加工各种金属材料制造精密零部件。
刀具作为实现切削的基本设备,对于切削加工的精度、效率和成本等方面起着至关重要的作用。
因此,在现代制造业中,深入理解金属切削原理和刀具的应用技术显得尤为重要。
本次课程设计旨在深入介绍金属切削原理和刀具的技术,帮助学生理解切削加工的基本流程,并掌握刀具选择、切削力计算和数控切削程序编制等方面的知识,为学生提高金属切削技术水平奠定基础。
课程设计内容一、金属切削原理1. 切削力与切削热切削过程中,刀具与工件之间的接触产生了切削力和切削热,两者对加工效果和工具寿命有着非常重要的影响。
本节将介绍切削力和切削热的产生机理及其对工具和加工效果的影响。
2. 切削削角与切削力切削削角是影响切削力的重要因素之一,切削削角的设计和选择对切削加工的质量和效率有着关键的作用。
本节将详细讲解切削削角的设计原理和计算方法,并介绍切削力的计算方法。
3. 切削介质的选择切削介质对于切削加工的效果和寿命有着很大的影响。
本节将介绍切削介质的种类和应用,帮助学生理解和掌握切削介质的选择和使用。
二、刀具技术1. 刀具材料刀具材料是影响切削加工效果和寿命的重要因素之一。
本节将介绍刀具材料的种类和特性,解析不同类型的刀具适用的加工材料和工况,以及影响刀具寿命的因素和措施。
2. 刀具几何参数刀具几何参数的设计和调整对于切削加工的效率和品质有着很大的影响。
本节将详细讲解刀具几何参数的意义和设计方法,并针对不同类型的切削应用进行选择和调整。
3. 刀具磨损与寿命切削加工中,刀具的磨损和寿命是关键问题之一。
本节将介绍刀具磨损的种类和原因,以及刀具寿命的计算和措施。
三、刀具选择与切削力计算1. 刀具选择切削加工中,选择合适的刀具对于加工效率和成本至关重要。
本节将介绍刀具选择的基本原则和方法,以及不同类型的刀具在特定切削情况下的优劣势。
2. 切削力计算切削力的大小和方向对于切削加工的精度和工具寿命都有着非常重要的影响。
金属切削原理与刀具课程设计说明书
《金属切削原理与刀具》课程设计说明书设计题目:成形车刀与圆孔拉刀设计专业:机械设计制造及其自动化班级:机本100*班学号: ***********设计人:指导老师:2012年06月目录一、圆体成形车刀设计1.1设计课题1.2选择刀具材料1.3选择前角γf及后角αf1.4刀具廓形及附加刃计算1.5计算切削刃总宽度Lc,并校验Lc/d min之值1.6确定结构尺寸1.7用计算法求圆体成形车刀廓形上各点所在圆的半径R x1.8廓形深度R 的公差1.9校验最小后角1.10计算车刀廓形宽度l x1.11 绘制刀具的加工工作图和样板工作图二、圆孔拉刀设计2.1刀具材料选取2.2拉削方式的选择2.3几何参数的选择2.4校准齿直径2.5确定拉削余量A2.6齿升量的选取2.7确定容屑槽形状和尺寸2.8分屑的确定2.9齿数及每齿直径2.10前柄部形状和尺寸2.11拉刀其他部分2.12拉刀总长度计算和校验2.13技术条件三、总结四、参考文献圆体成形车刀设计1.1设计课题(1)工件材料:50Cr(2)热处理状态:调质(3)材料直径:33mm(4)工件尺寸及图如下:(5)备注:加工全部表面及预切槽1.2选择刀具材料根据工件材料为50Cr,材料直径为33mm,查高速钢牌号及用途表,选用普通高速钢W18Cr4V制造。
1.3选择前角γf及后角αf根据材料的力学性能,查成形车刀的前角和后角表得:γf=5°,αf=10°。
1.4刀具廓形及附加刃计算根据设计要求,倒角部分附加切削刃的主偏角与倒角角度同为=20°,a=3mm,45°,预切槽部分附加切削刃的主偏角rb=1.5mm,c=5mm,d=0.5mma、b、c、d ------ 成形车刀的附加刀刃;a ------ 为避免切削刃转角处过尖而设的附加刀刃宽度,常取为0.5—3mm;b ------ 为考虑工件端面的精加工和倒角而设的附加刀刃宽度,其数值应大于端面精加工余量和倒角宽度。
金属切削原理与刀具课程设计.
刀具课程设计拉刀班级 11 机制12姓名汪彬、邬梦飞组别第十二组老师胡俊前目录一、已知条件----------------------------------------------------3二、刀具材料的选择及拉削方式的确定------------------------3三、拉刀工作部分设计-----------------------------------------43.1、齿升量fz的确定-----------------------------------------4 3.2、各刀齿齿数的确定---------------------------------------4 3.3各齿直径的确定--------------------------———-----------4 3.4、几何参数的确定----------————-----------------------5 3.5确定齿距----------------------------------------6 3.6容屑槽的确定------------------------------------73.7、分屑槽的确定-----------------------------------8四、非工作部分的设计----------------------------------94.1、柄部的计算------------------------------------94.2、柄部前端到第一齿长度--------------------------10 4.3、前导部的直径和长度-----------------------------10 4.4.后导部直径D及长度----------------------------114五拉刀长度的计算与检验------------------------------11 5.1、切削部分长度L------------------------------------11 5.2、.校准切削部分长度--------------------------------11 5.3、拉刀总长度---------------------------------------11 5.4、同时工件齿数Ze的确定---------------------------125.5、校验容屑系数k ---------------------------------12 5.6、拉刀强度校核----------------------------------135.7、拉刀校准齿直径D -----------------------------14z综合式圆孔拉刀图------------------------------------------15拉刀实体图------------------------------------------------------15小结-----------------------------------------------------------16参考文献--------------------------------------------------------16一.已知条件:工件图1被拉孔直径表面粗糙度为Ra0.82预加工孔直径:DW =29±0.1mm 拉后孔直径:DM=30+0.02-0.02mm3 拉削长度:l=36mm4 工件材料:45钢,σb=0.98aGP,硬度:210HBS,孔为钻孔坯。
金属切削原理与刀具教案
二、切削运动1.主运动主运动是使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动。
主运动的速度最高,所消耗的功率也最大。
换句话说,主运动就是从工件上切除金属所必须的运动。
在切削运动中,主运动只有一个。
2.进给运动进给运动是不断地把被切削层投入切削,以逐渐切削出整个表面的运动。
进给运动一般速度较低,消耗的功率较少,可由一个或多个运动组成,可以是连续的,也可以是间断的。
3.三种表面待加工表面待加工表面是指即将切去的表面。
已加工表面已加工表面是指切削后得到的表面。
过渡表面过渡表面是指正在被切削的表面4.切削用量三要素注:课程教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份;重复班授课可不另填写教案。
刀具材料的种类及其选择1.低速切削时的刀具材料部分刀具常用工具钢2.高速切削时的刀具材料1)P 类硬质合金主要用于加工长切屑的黑色金属,用蓝色(包括P01~P50)作为标志。
2)K 类硬质合金主要用于加工短切屑的黑色金属、有色金属和非金属材料,用红色(包括K10~K40)作为标志。
3)M 类硬质合金主要用于加工黑色金属和有色金属,用黄色作为标志,又称为通用硬质合金。
3.其他刀具材料1.陶瓷刀具材料2. 人造金刚石3. 立方氮化硼二、刀具的组成和结构刀面1.前刀面2.后刀面切削刃1.主切削刃2.副切削刃刀尖刀尖是指主切削刃与副切削刃的交点或主切削刃与副切削刃间的过渡弧(也称为过渡刃)。
刀尖的类型主要有切削刃交点、圆弧刀尖、倒棱刀尖等。
注:课程教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份;重复班授课可不另填写教案。
2、刀具的标注角度前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角、副后角、楔角、刀尖角上述八个角度中,前六个为刀具的基本角度,其余均为派生角度。
刀具角度的换算法平面与正交平面内前、后角的关系法向前角与前角的关系为:法向后角和后角的关系为:2.任意平面与正交平面内前、后角的关系四、刀具的工作角度刀具工作角度的含义刀具工作角度是刀具在工作时的实际切削角度,即在考虑刀具的具体安装情况和运动影响的条件下而确定的角度。
金属切削原理与刀具教案
金属切削原理与刀具教案
一、金属切削原理
金属切削是金属加工的主要方式,是指金属切削刀具(刀具)用力对
金属工件表面进行摩擦和削减,以获得特定尺寸和形状的过程。
1. 切削力(Cutting force)
切削力是指切削过程中,刀具和工件表面产生的有效接触力,受到许
多因素的影响,例如:切削刀具的刃型、刃口尺寸、材料硬度、切削速度、切削深度、切削温度等。
2. 切削热量 (Cutting heat)
切削热是指在切削过程中,刀具和工件表面摩擦产生的热量。
切削热
量主要来自三个方面:刀具本身的机械磨损、切削热量的摩擦损耗、以及
工件表面沿刀具刃缘的切粒引起的摩擦损耗。
3. 切削冲程(Cutting stroke)
切削冲程是指切削过程中,刀具施加在工件表面的切削力和切削冲击
力下,使工件表面在介质空气中出现的压痕或局部变形的程度。
4. 量削量 (Quantity of cut)
量削量是指切削过程中,刀具对工件表面的切削量,即刀具作用下,
从工件表面削减掉的物料量。
它受到诸多因素的影响,如切削刀具角度、
切削速度、切削深度、切削液体等。
5. 切削温度 (Cutting temperature)
切削温度是指在切削过程中,刀具和工件表面摩擦产生的温度。
金属切削原理与刀具教案
绪论【内容提要】本章主要介绍本课程的基本内容、性质、特点和学习本课程的基本要求。
【目的要求】1、明确本课程的基本内容和性质;2、了解本课程的特点;3、掌握学习本课程的基本要求。
【本章内容】一、本课程的内容《金属切学原理与刀具》这门课,原理讨论的是金属切削加工过程中的主要物理现象的变化规律,以及对规律的控制及应用;刀具是要我们学习常用金属切削刀具的选择、使用以及常用非标准刀具的设计,如成形车刀、成形铣刀和拉刀等。
二、本课程的性质根据所学专业的教学计划基本课程的教学大纲的规定,本课程是一门专业基础课,为培养与机制方面有关的应用型人才服务,为本专业的其他专业课如《金属切削机床》、《机械制造工艺学》及《机械加工技术》等提供必要的基础知识。
我国自1949年以来各高等工科院校相继进行了金属切削原理与刀具方面的科学研究。
可见在工科院校与机制有关的专业中本课程占有重要的地位,因此一直列为考试课,在我校的数控、机制、机电等专业自然也是考试课。
三、本课程的特点(1)涉及知识面广本课程是一门专业课。
在学习这门专业课之前,应先掌握《画法几何》、《机械制图》、《金属工艺学》、《机械设计》等基本理论及《公差配合与技术测量》等基础知识。
(2)实验理论多许多公式都是在不同的实验条件下得出的。
如切削力的实验指数公式和单位切削力公式,虽都是计算切削力,但实验条件不同,则得出的结论也不同。
因此说专业课中没有绝对的理论,或许有些还要做近似处理。
(3)实践性强学习理论就是为实践服务,但经过实践又可以提高理论水平。
如果学习了不会用,那就是“纸上谈兵”,因此,一定要做到理论与实践相结合。
四、学习本课程的要求1、具有正确图示和选择刀具合理几何参数的能力。
2、基本掌握切削过程中的主要物理现象的变化规律和应用及控制方法,具有解决实际生产问题的能力。
3、具有根据具体要求选择使用常用刀具,以及设计一般非标准刀具的能力。
4、要求课上认真听讲,抓住重点,做好笔记,课下复习,辅导与自学相结合。
金属切削原理与刀具教案
课程安排与考核方式
01
课程安排
02
考核方式
本课程共分为理论教学和实验教学两部分,其中理论教学包括课堂讲 授、课堂讨论等环节,实验教学包括切削实验、刀具磨损实验等。
采用平时成绩和期末考试成绩相结合的方式,其中平时成绩占总评成 绩的40%,期末考试成绩占总评成绩的60%。平时成绩包括课堂表现 、作业完成情况、实验报告等。
金刚石刀具
具有极高的硬度、导热性 和耐磨性,用于超精密切 削和加工非金属材料。
立方氮化硼刀具
具有极高的硬度、耐磨性 和耐热性,用于高速切削 难加工材料和高硬度材料 。
05
金属切削过程优化与控制
合理选择切削用量三要素
切削速度
根据工件材料、刀具材料和加工 要求,合理选择切削速度,以保
证加工效率和刀具寿命。
3
案例分析
以加工轴类零件为例,介绍车削加工的工艺过程 、切削用量选择、刀具选用及切削液使用等。
铣削加工方法及案例
铣削加工原理
利用铣刀的旋转和工件的移动进行切削,主要用于加工平面、沟 槽、齿轮等复杂形状。
铣削刀具类型
根据加工需求和工件材料选择不同直径、齿数和材质的铣刀,如 立铣刀、面铣刀、槽铣刀等。
良好的工艺性和经济性
刀具材料应具备良好的可加工性、 热处理性能以及较低的成本,以便 于制造和降低成本。
常用刀具材料及其选用
01
碳素工具钢
用于制造形状简单、切削速度 较低的刀具,如车刀、铣刀等
。
02
合金工具钢
在碳素工具钢的基础上加入合 金元素,提高了硬度和耐磨性 ,用于制造形状较复杂、切削
速度较高的刀具。
02
金属切削基本原理
切削运动与切削要素
《金属切削原理与刀具》教案
《金属切削原理与刀具》教案一、教学内容本节课的教学内容来自于小学《金属切削原理与刀具》教材的第三章,主要介绍金属切削的基本原理和刀具的分类及使用方法。
具体内容包括:金属切削的过程、切削力与切削功率、刀具的类型与结构、刀具的磨损与更换等。
二、教学目标1. 让学生了解金属切削的基本原理,知道切削力与切削功率的概念。
2. 使学生熟悉刀具的类型与结构,掌握刀具的磨损与更换方法。
3. 培养学生动手操作和实践能力,提高他们的技术素养。
三、教学难点与重点重点:金属切削的基本原理、刀具的类型与结构、刀具的磨损与更换。
难点:切削力与切削功率的计算、刀具的磨损规律及更换时机。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、刀具实物、切削实验装置。
学具:笔记本、课本、尺子、剪刀。
五、教学过程1. 导入:通过展示金属切削加工的视频,让学生初步了解金属切削的过程,引出本节课的主题。
2. 讲解:讲解金属切削的基本原理,介绍切削力与切削功率的概念,分析刀具的类型与结构,讲解刀具的磨损与更换方法。
3. 实践:让学生分组进行切削实验,观察刀具的磨损情况,学会正确更换刀具。
4. 讨论:分组讨论切削力与切削功率的计算方法,分享刀具磨损与更换的实践经验。
六、板书设计金属切削原理与刀具1. 金属切削过程2. 切削力与切削功率3. 刀具类型与结构4. 刀具磨损与更换七、作业设计1. 题目:计算切削力与切削功率已知条件:切削速度v = 50m/min,切削深度d = 2mm,切削宽度b = 10mm,刀具前角γ = 20°,刀具后角α = 15°,材料硬度HB = 200。
求:切削力F和切削功率P。
答案:切削力F = 150N切削功率P = 15W2. 题目:分析刀具磨损规律及更换时机要求:结合实践经验,分析刀具磨损的原因,判断何时需要更换刀具。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课的教学效果如何?学生是否掌握了金属切削原理和刀具的使用方法?2. 拓展延伸:研究金属切削液的作用,探讨如何提高切削加工效率。
金属切削原理与刀具课程设计
⾦属切削原理与⼑具课程设计⾦属切削原理与⼑具课程设计课程题⽬:可转位车⼑设计学院:机械⼯程学院专业:机械设计制造及其⾃动化班级:机本XX班姓名: XXXXX学号:XXXXXXXXX指导⽼师: XXX2014年6⽉⽬录第⼀章设计要求..................................................... 第⼆章设计步骤........................(1)选择⼑⽚夹固结构..............................(2)选择⼑⽚材料.....................................(3)选择车道合理⾓度....................................(4)选择切削⽤量........................................(5)选择⼑⽚型号和尺⼨.....................(6)选择硬质合⾦⼑垫型号和尺⼨..........................(7)计算⼑槽⾓度........................................(8)计算铣制⼑槽时需要的⾓度.................................(9)选择⼑杆材料和尺⼨ .......................................参考⽂献...................................................第⼀章已知条件:⼑⽚夹固结构:杠杆式; ⼑⽚⼏何形状:圆孔正⽅形⼑⽚;⼑⽚尺⼨ (单位:mm):8边长20孔直径7.46⼑⽚厚度 6.56⼑⽚切削⼏何参数:8⼑尖⾓900法前⾓190法后⾓40车⼑的⼏何参数:8主偏⾓720刃倾⾓50210正交平⾯内前⾓要求:1、⽤计算机绘出⼑⽚夹固部分结构简图(⼑垫厚度为2.87mm,其它未给尺⼨⾃由确定);2、计算⼑槽⾓度,验算正交平⾯内后⾓和副后⾓;3、⽤⼿⼯绘出可转位车⼑⼑头⼏何⾓度关系图。
金属切削原理与刀具教案
金属切削原理与刀具教案一、教学目标1. 了解金属切削的基本概念和原理。
2. 掌握刀具的分类、构造及选用原则。
3. 熟悉金属切削过程中各种参数的作用和调整方法。
4. 掌握金属切削过程中常见问题的解决方法。
二、教学内容1. 金属切削基本概念:切削、切削力、切削热等。
2. 刀具的分类及构造:车刀、铣刀、钻头、磨头等。
3. 刀具的选用原则:根据加工材料、加工工艺等选择合适的刀具。
4. 金属切削过程参数:切削速度、进给量、切削深度等。
5. 金属切削过程中常见问题的解决方法。
三、教学方法1. 讲授法:讲解金属切削基本概念、原理和刀具知识。
2. 演示法:展示刀具实物,讲解刀具的选用原则和切削过程。
3. 案例分析法:分析实际加工过程中遇到的问题,探讨解决方法。
4. 小组讨论法:分组讨论金属切削过程中参数调整的方法。
四、教学准备1. 准备刀具实物、图片等教学资源。
2. 准备相关加工设备的视频资料。
3. 准备金属切削过程的模拟软件。
五、教学过程1. 引入:介绍金属切削在机械加工中的应用,引发学生兴趣。
2. 讲解金属切削基本概念和原理,展示相关图片和视频资料。
3. 讲解刀具的分类、构造及选用原则,展示刀具实物。
4. 讲解金属切削过程参数的作用和调整方法,进行案例分析。
5. 讨论金属切削过程中常见问题的解决方法,分享经验。
6. 总结本节课的重点内容,布置课后作业。
7. 使用模拟软件让学生实际操作,巩固所学知识。
六、教学评价1. 课堂讲授:评价学生对金属切削基本概念和原理的理解程度。
2. 刀具选用:评价学生对刀具分类、构造及选用原则的掌握情况。
3. 参数调整:评价学生对金属切削过程参数作用和调整方法的熟悉程度。
4. 问题解决:评价学生分析解决金属切削过程中常见问题的能力。
5. 软件操作:评价学生在模拟软件中实际操作的能力。
七、教学拓展1. 刀具的材料:介绍刀具材料的种类、性能及选择。
2. 先进加工技术:介绍数控加工、激光切割等先进加工技术。
金属切削原理与刀具课程设计
金属切削原理与刀具课程设计
题目: 圆孔拉刀设计
说明: 设计加工如下图所示零件内孔的拉刀
要求: 在L6110型卧式拉床上,拉制上图所示零件的孔,已知工
件材料为45钢,GPa b 735.0=σ,185~220HBS ,坯孔为
钻孔,尺寸见下表分组。
要求设计一把圆孔拉刀。
完成拉
刀工作图及设计说明书。
设计说明书 格式:1、内容摘要2、目录;3、前言;4、加工图示
零件内孔所需拉刀的设计过程及计算说明;5、结束语;6 、参考文献
主要参考书及手册:
1、金属切削原理与刀具,陆剑中,上海理工大学,2005。
2、金属切削原理与刀具,吴善元,机械工业出版社,1995。
3、非标准刀具设计手册,许先绪,机械工业出版社,1992。
4、复杂刀具设计手册(上册),四川省机械工业局,机械工业出版社,1979。
工件尺寸数据分组
注:D M——拉后孔径,D W——拉前孔径
学生分组设计任务说明:
按学号:⑴机制本08—1班1~20 设计综合式圆孔拉刀,每人对应上表一组数据。
⑵机制本08—1班 21~30,以及机制本08—2班1~10,设计分块式圆孔拉刀,
每人对应上表一组数据。
⑶机制本08—2班 11~30,设计分层式圆孔拉刀,每人对应上表一组数据。
《金属切削原理与刀具》课程设计指导书
《金属切削原理与刀具》课程设计指导书一、刀具课程设计目的刀具课程设计是机械制造专业学生在学习“金属切削原理与刀具设计”课程及其他有关课程之后进行的一个重要教学环节,其目的是巩固和加深理论教学内容,培养学生综合运用所学理论,解决实际刀具设计问题的能力。
通过刀具课程设计,学生应达到:1.掌握设计、计算刀具的能力;2.学会绘制刀具工作图,标注必要的技术条件;3.学会运用各种设计资料、手册及国家标准等。
二、刀具课程设计内容刀具课程设计的内容是成形车刀、拉刀,每把刀具设计内容包括:1.刀具工作图:1张;其中,成形车刀还应包括样板工作图一张。
2.设计计算说明书:1份(不少于2000字)。
3.所有图纸及设计计算说明书不接受打印稿,必须全部手绘(写),并要求清晰整洁。
三、设计步骤以上二种类型刀具具体设计时虽有所不同,但设计步骤和应考虑的问题大同小异,可归纳如下:⒈选择刀具的类型。
⒉选择刀具材料。
⒊确定刀具合理的几何角度。
⒋确定刀具的结构参数,包括刀体尺寸、刀齿齿数、刀齿及容屑槽的形状和尺寸、刀具装夹部分的尺寸等。
⒌设计计算刀具的廓形(对成形刀具)。
⒍制定合理的技术条件,包括重要尺寸公差、形位公差、各重要表面的粗糙度、对刀具材料及热处理的要求等。
⒎考虑刀具的制造工艺和检验方法。
⒏绘制刀具的工作图。
四、设计要求⒈对刀具工作图的要求⑴刀具工作图应包括制造及检验该刀具所需的全部图形、尺寸、公差、粗糙度要求及技术条件等。
⑵工作图应反应出该刀具各部分的形状,同时又应使各视图的配置与安排整洁、匀称。
图中有些细小部分可以放大画出,如切削刃上的分屑槽、刀具上的刃带、小圆角等。
⑶刀具工作图中允许采用简化画法,如拉刀正投影图中可采用简化画法:粗切齿、精切齿、校准齿等各类刀齿允许只画出少数刀齿,其余刀齿用简化画法,齿顶用粗实线表示,容屑槽底用细实线表示,同时各个刀齿的尺寸及公差不标注在投影图中,而用尺寸表的方式写在拉刀工作图上。
⑷刀具图的图形、尺寸标注、公差标注等都应符合国家标准。
金属切削原理与刀具教案(版)
金属切削原理与刀具教案一、教学目标1.了解金属切削的基本概念,掌握金属切削的原理。
2.掌握刀具的种类、结构及切削性能,学会选择合适的刀具进行金属切削。
3.了解金属切削过程中的切削力、切削温度、表面质量等影响因素,掌握切削参数的合理选择。
4.培养学生的动手能力,提高金属切削操作技能。
二、教学内容1.金属切削的基本概念(1)金属切削的定义(2)金属切削的分类2.金属切削原理(1)切削层(2)切削力(3)切削温度(4)表面质量3.刀具的种类、结构及切削性能(1)车刀(2)铣刀(3)钻头(4)铰刀4.切削参数的选择(1)切削速度(2)进给量(3)切削深度5.金属切削操作技能训练三、教学重点与难点1.教学重点:金属切削原理、刀具的种类及切削性能、切削参数的选择。
2.教学难点:切削力、切削温度的计算及影响因素,切削参数的合理选择。
四、教学方法1.理论教学:讲解金属切削的基本概念、原理及刀具的种类、结构等。
2.实践教学:通过金属切削实验,让学生动手操作,提高操作技能。
3.案例分析:分析金属切削过程中出现的问题,引导学生学会解决实际问题的方法。
五、教学安排1.理论教学:共6学时,分2次进行。
2.实践教学:共6学时,分2次进行。
3.案例分析:共2学时,分1次进行。
六、教学评价1.理论考试:占总评成绩的40%。
2.实践操作:占总评成绩的40%。
3.平时表现:占总评成绩的20%。
七、教学资源1.教材:《金属切削原理与刀具》。
2.辅助资料:金属切削相关学术论文、实验指导书。
3.设备:车床、铣床、钻床、铰床等。
4.软件:金属切削仿真软件。
八、教学进度安排1.第1周:金属切削的基本概念、分类。
2.第2周:金属切削原理。
3.第3周:刀具的种类、结构及切削性能。
4.第4周:切削参数的选择。
5.第5周:金属切削操作技能训练(1)。
6.第6周:金属切削操作技能训练(2)。
7.第7周:案例分析。
8.第8周:复习、考试。
九、教学总结本课程通过理论教学、实践教学和案例分析相结合的方式,使学生掌握金属切削原理、刀具的种类及切削性能、切削参数的选择等知识,培养学生的动手能力,提高金属切削操作技能。
《金属切削原理与刀具》教案课程
4.6背平面p 背平面是通过切削刃选定点并垂直于基面和假定工作平面的平面。
5.刀具静止角度参考系
5.1正交平面参考系由基面、切削平面和正交平面组成, 。
5.2法平面参考系由基面、切削平面和法平面组成, 。
2、刨削、钻削、插齿、车外圆、磨外圆、铣平面、镗孔的主运动和进给运动。
山西省农业机械化学校
课程:金属切削原理与刀具
授课时间
时
间
分
配
复习提问5分
所需学时
2
内容讲授80分
累计学时
4
课堂小结5分
课题:
第二章刀具几何角度及切削要素2.2刀具切削部分的组成2.3刀具切削部分的几何角度
教学目的:
以外圆车刀为例,使学生了解刀具的基本组成部分,熟记“三面两刃一尖”的概念,并能在刀具上指出;介绍参考系在刀具认识中的作用,理解两个假设条件的含义;发挥能动性,想象出基面、切削平面和正交平面的大致位置。
一般车刀的副后角取和后角相同的数值。但切断刀受刀头强度限制,副后角较小(1 °30′~2°)
4.主偏角与副偏角
4.1主偏角的选择
4.1.1根据系统刚性
刚性好, ;刚性差, 大。
4.1.2根据工件形状
按工件表面形状选取,如台阶轴车刀主偏角为90o
4.2副偏角的选择
主要根据加工性质选取,粗车取10°~15°,精车取5°~10°,切断1°~3°
2、金属切削加工目的:使被加工零件的尺寸精度、形状和位置精度、表面质量达到设计与使用要求。
3、金属切削加工的两个基本条件:切削运动和刀具。
任务四、本课程的研究内容和学习目的
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
金属切削原理与刀具课程设计题目: 圆孔拉刀设计D ML O说明: 设计加工如下图所示零件内孔的拉刀要求: 在L6110型卧式拉床上,拉制上图所示零件的孔,已知工件材料为45钢,GPa b 735.0=σ,185~220HBS ,坯孔为钻孔,尺寸见下表分组。
要求设计一把圆孔拉刀。
完成拉刀工作图及设计说明书。
设计说明书 格式:1、内容摘要2、目录;3、前言;4、加工图示零件内孔所需拉刀的设计过程及计算说明;5、结束语;6 、参考文献主要参考书及手册:1、金属切削原理与刀具,陆剑中,上海理工大学,2005。
2、金属切削原理与刀具,吴善元,机械工业出版社,1995。
3、非标准刀具设计手册,许先绪,机械工业出版社,1992。
4、复杂刀具设计手册(上册),四川省机械工业局,机械工业出版社,1979。
内容摘要拉刀的种类很多,其中圆孔拉刀是使用很广泛的一种,圆孔拉刀由工作部分与非工作部分组成。
圆孔拉刀在加工工件时,因拉削方式不同每个刀齿的切屑层形状,切削顺序和切削位置也不同,而且它与切削力的大小,刀齿的负荷,加工质量,拉刀耐用度拉削长度等都有密切的关系,因此要根据需要设计拉刀。
拉刀上有很多齿,后一个刀齿(或后一组刀齿)的齿高要高于(或齿宽宽于)前一个刀齿(或前一组刀齿),所以当拉刀作直线运动时,便能依次的从工件上切下很薄的金属层。
故加工质量好,生产效率高。
拉刀寿命长,并且拉床结构简单。
拉削有如下特点:1)拉削时只有主运动,拉床结构简单操作方便。
2)拉削速度较低,一般为,拉削平稳,且切削厚度很薄,因此拉刀精度可达到,表面粗糙度达。
3)同时工作的刀齿多,切削刃长,一次行程完成粗、精加工,生产效率高。
4)每一刀齿在工作过程中只切削一次,刀齿磨损慢,刀具耐用度高,寿命长。
5)加工范围广,可拉削各种形状的通孔和外表面,但拉刀设计、制造复杂,价格昂贵,较适于大批量生产中应用。
前言将近一学期的金属切削原理及刀具的学习和认识,我们了解了各种刀具的材料,使用范围,使用方法及其性能;并且能够自己动手设计并能根据设计条件及加工条件查用资料、工作手册及公式具备计算设计简单刀具的能力目录前言1 拉刀设计要求 (1)2 确定拉削余量、齿升量、齿数和刀齿半径 (2)3 选择几何参数 (3)4确定齿距、容屑槽、分屑槽 (3)5 拉刀检测 (5)6 确定拉刀非工作部分及总长度 (5)7 材料及热处理硬度 (6)8 绘图 (6)9 总结 (6)参考文献 (7)1 拉刀设计要求已知条件:1.要加工的工件零件图如下图图所示。
2.工件材料:45钢。
GPa b 735.0=σ,185~220HBS3.使用拉床:卧式内拉床L61104.倒角45°2 确定拉削余量、齿升量、齿数和刀齿半径2.1确定拉削余量 A.直径方向拉屑余量 A=Dmax-Dwmin=23.023-21.9=1.123mm 2.2选取齿升量f z.由<金属切削原理与刀具>粗切齿齿升量:一般fzⅠ=0.03~0.06mm,取fzⅠ=0.03。
精切齿齿升量:按拉削表面质量要求选取,一般fzⅢ=0.01~0.02mm,取fzⅢ=0.01。
过渡齿齿升量:fzⅡ在各齿上是变化的,变化规律在fzⅠ与fzⅢ之间逐齿递减,所以取fzⅡ=0.025 0.020 0.015 0.010。
校准齿齿升量:fzⅣ=02.3确定拉刀齿数Z初选取ZⅢ=4 ZⅡ=4 ZⅣ= 6 计算ZⅠZ Ⅰ=[A-(AZⅡ+AZⅢ)]/(2×fzⅠ)Z Ⅰ=[A-(AZⅡ+AZⅢ)]/(2×fzⅠ)={1.123-[2×(0.025+0.020+0.015+0.010)+2×(4×0.01)]}/(2×0.03)=15.05式中:A。
Az ,AZⅢ——分别为直径方向的拉削总余量和过渡齿,精切齿切除的余量取ZⅠ= 15 余下未切除的余量为:2A={1.123-[15×2×0.03+2×(0.025+0.020+0.015+0.010)+4×2×0.010]} =1.123-(0.9+0.14+0.08)=0.003将0.003未切除的余量分配给粗切齿,则粗切齿ZⅠ=15+1=16最终选定齿数 ZⅠ= 16 ZⅡ=4ZⅢ= 4 ZⅣ= 6总齿数 Z =ZⅠ+ZⅡ+ZⅢ+ZⅣ=16+4+4+6= 302.4确定刀齿直径 D x⑴粗切齿Dx1=dwmin=21.9 ,其余各刀齿直径Dx按下式推算:Dx2 =Dx1+2fzⅠ计算得:Dx2 -Dx14=21.96、22.02、22.08、22.14、22.2、22.26、22.32、22.38、22.44、22.5、22.56、22.62、22.68、22.74,22.80,22,803.⑵过渡齿Dx15 -Dx18=22.853、22.893、22.923、22.943⑶精切齿Dx14 -Dx17=22.963、22.983、23.003、23.023⑷校准齿Dx18 -Dx23=23.0233 选择几何参数由<金属切削原理与刀具>因为材料是45钢粗切齿:γo =15°αo=2.5°~4° bα=0~0.05mm精切齿:γo =15°αo=2.5°~4° bα=0.1~0.15mm校准齿:γo =15°αo=0.5°~1° bα=0.3~0.5mm刀带后角:αb1=04 确定齿距、容屑槽、分屑槽4.1拉刀齿距齿距P=(1.25~1.8)× L0.5=1.5×5.040=9.49,取整10mm粗与过渡切屑齿齿距P1 P2取P1=P2=10精与校准切屑齿齿距P3 Pz取P3=Pz=(0.6~0.8)P=8mm4.2容屑槽4.2.1容屑槽形状选取圆弧齿背型,容屑空间大,适用于拉削塑性材料和综合拉削拉刀上。
形状如下图:4.2.2容屑槽深度h由<金属切削原理与刀具.>:得h = 1.13 × (k L hD)0.5 = 1.13 × (3×40×0.06)0.5 = 3.1m 式中 K—容屑系数 K=2~3.5,取K=3。
L—拉削长度。
4.2.3容屑槽尺寸粗切齿.过渡齿尺寸:g=(0.3~0.35)Pr=(0.5~0.6)h齿背角(50°~55°)精切齿. 校准齿尺寸:g=(0.3~0.35)×(0.6~0.8)Pr=(0.5~0.6)×h齿背角(50°~55°)最后尺寸为:粗切齿、过渡齿: p=10、g=3、h=3.1、r=1.8、R=5精切齿、校准齿:(0.6-0.8)p=8、g=2.5、h=2.6、r=1.5、R=2.5 4.3分屑槽查<刀具设计手册>得粗切齿和过渡齿采用弧形分屑槽n=6 Rmax=22.5bn=4.2精切齿采用角度形(三角形)分屑槽槽数n=12 b=1mm h=0.5mm槽底后角:αn=5°5 拉刀检验5.1确定同时工作齿数Zi工作齿数Zi= L / P+1 =40 /10+1=5>3,所以满足条件。
5.2容屑空间检验根据«金属切削原理与刀具»:可以再确定容屑槽深度h后来检验容屑槽空间所容许的齿升量fz =:fz=kLh278.0=4031.3781.0⨯⨯=0.062>0.06符合要求5.3拉刀强度检验应使拉削时产生的拉应力σ小于材料的许用应力【σ】 σ=m inm axS F c ≦【σ】 式中F m ax c ——作用于拉刀刀齿上主运动上主运动方向的最大切削力,单位N S m in ——拉刀上强度最薄弱位置处的截面积,通常为颈部或第一刀齿槽底的截面积,单位为mm 2。
F cmax = F c ’ × b D m ax × Ze × k= 195×πD/2 ×Ze ×k = 195 ×3.14 ×23.023/2×6 ×2×10-3 =kN= 84.5kNs式中F ,c 可由——作用在刀齿单位切削宽度的切削力,单位为N 、mm ,可在拉刀设计资料中查出。
s min =π(D z1-2h)2/4 = 3.1416(21.9-0.06)2/4= 374.43 mm 2σ =84.5kN /374.43 mm =225 Mpa < 530 MPa6 确定拉刀非工作部分及总长度前柄 l 1=20+25=45mm d 1=20f8mm 颈部 l 2=110mm d 2=20mm 过渡锥 l 3=15mm前导部 l 4=40mm d 4=D m in w =21.9f7mm 后导部 7l =20mm d 7=D min M =23f7mm切削部长度 I=P1×Zi+ P2×Z Ⅱ+ P3×Z Ⅲ= 10×16+10×4+8×4=232mm 校准部长度 I= Z Ⅳ×Pz=6×8=48mm 拉刀总长度L=各部长度总和=前柄+颈部+过渡锥+前导部+后导部+切削部长度+校准部长度L=45+110+15+40+20+232+48=510mm拉刀允许总长为24do=24×23mm=552mm,显然,拉刀更短,所以长度合格。
7 材料与热处理硬度材料:45钢刀齿与后导部 63~66HRC前导部 60~66HRC柄部 40~52HRC8 绘图参考文献:[1]陆剑中,孙家宁.金属切削原理与刀具.北京:机械工业出版社,2011.4 [2]艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册.3版.北京:机械工业出版社,1994 [3]袁哲俊,刘华明.刀具设计手册.北京:机械工业出版社,1996.6。