金属切削原理及刀具-课程设计说明书
《金属切削原理与刀具》教案课程
山西省农业机械化学校课程：金属切削原理与刀具课题：第一章绪论第二章刀具几何角度及切削要素2.1 切削运动与工件表面教学目的：使学生了解金属切削加工在机械制造中的作用，了解我国金属切削技术的发展概况，掌握金属切削加工的概念及意义等；掌握切削运动的基本概念。
教学重点：金属切削加工的相关概念切削运动的基本概念教学难点：在各种切削加工中，主运动与进给运动分别是什么教学方法及教改手段：课堂教学教学用具：教材分析及教学过程：项目一、绪论任务一、金属切削加工与机械制造1、机械制造过程分析2、从图中可以看出，机器中的组成单元是一个个的零件，都是由毛坯经过相应的机械加工工艺过程，变为合格零件的，加工成在形状、尺寸、表面质量等各方面都符合使用要求的合格零件。
3、金属切削加工常作为零件的最终加工方法，它需要用金属切削刀具直接对零件进行加工，它们之间要有确定的相对运动，需要承受很大的切削力。
任务二、我国切削技术的发展由学生自行阅读P2-P4的内容，了解认识我国金属切削的发展历程，以及现代刀具技术在机械工业中的应用。
任务三、金属切削加工的相关概念1、金属切削加工：利用刀具切除被加工零件多余的材料，形成已加工表面。
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、金属切削原理与刀具所研究的主要内容：刀具材料的性能与选用；刀具切削部分的几何参数；切削过程现象与变化规律；被切削材料的加工性；提高加工表面质量与经济效益的方法；车削、钻削、铣削、磨削等过程的特点。
2、本课程研究的内容可归纳为两个方面的问题：几何问题和规律问题3、本课程的学习目的：认识金属切削过程的一般现象及基本规律，能按照具体加工条件选择合理的刀具材料、切削部分几何参数及切削用量、计算切削力和功率、并能运用所学知识分析及解决生产中的一些问题；了解一些常用的标准通用刀具，标准专用刀具的类型、结构特点、工作原理、应用范围和如何正常的使用；初步掌握一些常用刀具、专用刀具的设计计算方法；了解常用加工手段的特点。
金属切削原理与刀具教学设计
金属切削原理与刀具教学设计一、前言金属加工是实现机械零件制造的基础过程之一，而切削加工作为一种常见的制造方法，也得到了广泛的应用。
本文着重介绍金属切削原理以及刀具设计的教学内容，旨在帮助读者掌握金属切削基础知识，并带领读者深入了解刀具设计方法。
二、金属切削原理2.1 金属切削的含义金属切削是指用一定切削力破坏金属工件表面层流层，使之与切削刀具相对运动并发生剪切行为，从而将工件加工成一定形状和尺寸的过程。
切削加工是机械加工中的一种基本加工方法，包括车削、钻孔、铣削、镗削、刨削等。
2.2 金属切削的基本原理金属切削过程是由切削刀具和金属工件之间相对运动引起的，金属分子在剪切力的作用下，沿着剪切面破裂，同时与切削刀具接触面发生磨损。
具体来说，金属切削过程分为三个阶段：进给阶段、切削阶段和回退阶段。
2.3 切削力与温度在金属切削过程中，由于金属工件和刀具之间的相互作用，刀具表面会产生大量的切削热量。
同时，也会产生切削力，影响机床精度和切削质量。
因此，了解切削力和切削温度的变化规律对于金属切削加工至关重要。
三、刀具教学设计3.1 刀具材料切削加工过程中，刀具的材料需要具备耐热性、硬度高、强度高、抗磨损性能好等特点。
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷和多晶刚玉等。
不同材料的刀具适用于不同类型的金属切削。
3.2 刀具设计方法刀具的设计需要根据具体加工要求确定刀具的尺寸、形状、切削部位几何形状以及平面、轴向和径向的角度尺寸等。
设计过程中需要考虑金属工件性质、机床性能、切削工况以及加工精度等因素。
同时，在刀具的设计中也需要注重刀具的刃磨和涂层工艺。
四、结论金属切削是金属加工中的一种基本加工方法，刀具的设计是金属切削加工中非常重要的环节。
在未来，随着工业自动化程度不断提高，金属切削加工技术也将不断发展。
我们需要不断学习新技术，提高自身技能水平，以适应市场的需求。
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。
完成拉刀工作图与设计说明书。
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与计算说明；5、结束语；6 、参考文献主要参考书与手册：1、金属切削原理与刀具，陆剑中，XX 理工大学，2005。
2、金属切削原理与刀具，吴善元，机械工业，1995。
3、非标准刀具设计手册，许先绪，机械工业，1992。
4、复杂刀具设计手册(上册)，XX 省机械工业局，机械工业，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X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与刀具的学习和认识，我们了解了各种刀具的材料，使用X围，使用方法与其性能；并且能够自己动手设计并能根据设计条件与加工条件查用资料、工作手册与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与总长度 (5)7 材料与热处理硬度 (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。
《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
（一）金属切削原理
1.金属切削的概念及定义
2.金属切削动力学分析
3.切削力的特性
4.切削模型的构建
5.切削参数分析
（二）刀具
1.刀具的概念及定义
2.刀具系统的构成
3.刀具系统的加工原理
4.刀具系统的结构
5.刀具系统的选择
二、教学目标
1.了解金属切削的概念及定义，切削力的特性以及切削模型的构建
2.了解刀具的概念及定义，刀具系统的构成，加工原理，结构，和选择
3.熟悉金属切削原理及其刀具的使用
三、教学过程
1.课前准备：预习课文，了解金属切削原理及其刀具的使用
2.第一部分：授课
（一）金属切削原理
a）介绍金属切削的概念及定义
b）讲解金属切削动力学分析
c）简要介绍切削力的特性及切削模型的构建
d）介绍切削参数分析
（二）刀具
a）介绍刀具的概念及定义
b）讲解刀具系统的构成
c）简要讲解刀具系统的加工原理
d）介绍刀具系统的结构
e）简单谈论刀具系统的选择
3.第二部分：讨论
让学生分组讨论金属切削原理及刀具系统的使用，每组同学根据自身理解和相应技术资料进行讨论，并将讨论结果口头报告给面前全班听众。
金属切削机床课程设计说明书
金属切削机床课程设计说明书课程设计说明书：金属切削机床设计目的：本课程设计旨在帮助学生全面掌握金属切削机床的操作原理、结构组成和常用工艺参数，培养学生对金属切削加工过程的理解和技术能力。
通过理论学习与实践操作相结合，使学生能够独立进行金属切削加工，并能解决常见的加工问题。
一、设计要求：1.熟悉金属切削机床的结构和工作原理，了解其主要组成部分和各部分的功能；2.掌握主轴转速、进给速度、切削深度等工艺参数的选择和调整方法；3.了解常见的切削刀具和刀具材料，并能正确选择和使用；4.掌握数控切削机床的基本编程方法，能够用数控编程实现简单零件的加工操作；5.能够根据图纸要求进行工件夹持和装夹，并进行切削加工；6.熟悉常见切削加工中的安全注意事项、故障排除和维护保养方法。
二、设计内容：1.理论学习：（1）金属切削机床的分类和工作原理；（2）金属切削机床的组成结构及各部分的功能；（3）切削刀具的种类和结构特点；（4）数控切削机床的基本编程方法；（5）切削加工中的安全注意事项及故障排除和维护保养方法。
2.实践操作：（1）金属切削机床的开机准备和操作规程；（2）切削刀具的选择、装夹和调整；（3）常见切削加工工艺参数的选择和调整；（4）根据给定的图纸要求进行零件夹持和装夹；（5）根据给定的工艺参数进行切削加工操作；（6）数控切削机床编程实践。
三、设计方法和步骤：1.理论学习：（1）查阅相关教材、参考书籍和互联网资源，研究金属切削机床的分类和工作原理，整理并了解机床的组成结构及各部分的功能；（2）深入研究不同种类的切削刀具的特点和用途，以及数控切削机床的基本编程方法；（3）分析切削加工中的安全注意事项及常见故障的排除和维护保养方法。
2.实践操作：（1）实地参观金属切削机床，并观察其开机准备和操作规程；（2）根据所学理论知识，选择合适的切削刀具，并进行装夹和调整；（3）调整切削参数，根据给定的工件要求进行切削加工操作；（4）实践数控切削机床的编程操作。
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，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
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第5版教学设计
金属切削原理与刀具第5版教学设计一、教学目标•掌握金属切削加工的基本概念、原理和方法；•了解各种不同类型的切削刀具的设计和使用；•掌握金属切削加工的加工参数及其影响因素；•掌握普通车床、铣床的基本操作方法；•能够进行简单的机械零件的设计和加工。
二、教学内容1.金属切削原理–切削力与切削热–切削形态与切削机理–刀具磨损与切削润滑2.刀具的分类及选择–钨钢刀具–HSS刀具–金刚石刀具–CBN刀具3.切削参数及其影响因素–刀具质量–切削速度–进给量–切削深度–后角、前角及切削刃角4.普通车床、铣床的基本操作方法–数控车床、数控铣床及其基本编程语言5.简单的机械零件设计及加工三、教学方法1.教师讲授–PPT展示–课堂讲解–集体讨论2.实验教学–观察切削现象–刀具的试用–加工可行性实验3.计算实验–计算各种切削参数–计算工件的制造尺寸4.课外阅读–通过网络和图书馆搜索相关资料进行自主学习四、教学评价1.日常考核–课堂互动–作业完成情况–课程笔记2.实验教学成果–完成实验报告–实验操作能力3.考试成绩–期中考试–期末考试五、教学时间分配•金属切削原理：6学时•刀具的分类及选择：6学时•切削参数及其影响因素：6学时•普通车床、铣床的基本操作方法：6学时•简单的机械零件设计及加工：6学时六、教学参考资料1.《金属材料基础与工艺》2.《现代数控加工技术》3.《金属切削原理》4.《普通机械加工技术》5.《机械制图及CAD技术》以上为金属切削原理与刀具第5版教学设计，旨在让学生掌握金属切削加工的基本知识和操作技能，培养学生实际操作的能力和创新精神，为其今后的学习和就业奠定坚实的基础。
金属切削原理与刀具教案
金属切削原理与刀具教案教案标题：金属切削原理与刀具教案目标：1. 了解金属切削的基本原理和刀具的分类；2. 掌握金属切削中常用的刀具材料和刀具的选择原则；3. 学会使用刀具进行金属切削操作。
教案内容：一、金属切削原理的介绍（15分钟）1. 金属切削的定义和作用；2. 金属切削的基本原理：切削速度、进给量、切削深度；3. 金属切削中的切削力和切削热的产生及影响。
二、刀具的分类和特点（20分钟）1. 刀具的分类：按用途、结构、刀具材料等分类；2. 常见的金属切削刀具：车刀、铣刀、钻头等；3. 不同刀具的特点和适用范围。
三、刀具材料和选择原则（25分钟）1. 常见的刀具材料：高速钢、硬质合金、陶瓷等；2. 刀具材料的特点和优缺点；3. 刀具选择的原则：根据加工材料、切削条件和加工要求等综合考虑。
四、金属切削操作实践（40分钟）1. 刀具的安装和调整；2. 金属切削操作的基本步骤；3. 切削参数的选择和调整；4. 刀具的维护和保养。
教案活动设计：1. 概念解释活动：学生分组讨论并分享对金属切削的理解和作用。
2. 实例分析活动：学生根据给定的切削条件和要求，选择合适的刀具材料和刀具。
3. 实践操作活动：学生在教师指导下，使用刀具进行金属切削操作，并根据实际情况调整切削参数。
4. 小组讨论活动：学生分组讨论刀具的维护和保养方法，并展示他们的讨论结果。
教案评估方式：1. 口头回答问题：教师提问学生关于金属切削原理、刀具分类和刀具选择的问题，学生口头回答。
2. 操作技能评估：观察学生在实践操作中的刀具使用技能和切削参数的调整能力。
3. 小组讨论评估：评估学生在小组讨论中的合作能力和对刀具维护保养的理解。
教案延伸活动：1. 刀具性能测试：学生自行设计刀具性能测试实验，比较不同刀具材料的性能差异。
2. 刀具改进设计：学生根据实际需求，设计改进现有刀具的方案，并进行制作和测试。
3. 刀具应用案例分析：学生研究和分析不同行业中的金属切削应用案例，探讨刀具选择和切削参数调整的策略。
10金属切削原理与刀具教案
10金属切削原理与刀具教案
教案
2009-2010学年第 2学期
院（部）机电学院
教研室机制
课程名称金属切削原理与刀具授课专业班级机械0705 机械071-4 主讲教师李英杰
职称职务副教授
使用教材金属切削原理与刀具
山东建筑大学教务处制
山东建筑大学机电工程学院教案第 1 次课
绪论
课程性质和任务
能力培养
第一章刀具角度及切削要素
第一节切削运动与切削用量
切削运动
切削用量
第二节刀具切削部分的基本定义
刀具切削部分的组成
刀具角度参考系
刀具静止（标注角度）参考系
刀具角度（刀具标注角度）
正交平面参考系内的标注角度
山东建筑大学机电工程学院教案第 2次课
山东建筑大学机电工程学院教案第 3次课
山东建筑大学机电工程学院教案第 4 次课。
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。
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圆孔拉刀与矩形花键铣刀的设计说明书目录1．前言 (2)2．绪论 (3)3．圆孔拉刀设计 (4)4．矩形花键铣刀设计 (14)5．总结 (18)6．参考文献 (19)1.前言转眼之间大学四年的学习已过去多半，在我们完成本学期学业之前，通过课程设计来检查和考验我们在这半年所学，同时对于我们自身来说，这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。
为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的基础。
我的课程设计课题目是圆孔拉刀与矩形花键铣刀的设计。
在设计过程当中,我通过查阅有关资料和运用所学的专业或有关知识，比如零件图设计、金属切削原理、金属切削刀具、以及所学软件AUTOCAD的运用，设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。
我利用此次课程设计的机会对以往所有所学知识加以梳理检验，同时又可以在设计当中查找自己所学的不足从而加以弥补，使我对专业知识得到进一步的了解和系统掌握。
由于水平有限,设计编写时间也仓促,在我们设计的过程中会遇到一些技术和专业知识其它方面的问题，再加上我们对知识掌握的程度，所以设计中我们的设计会有一些不尽如人意的地方, 为了共同提高今后设计设计的质量，希望在考核和答辩的过程中得到各位指导老师的谅解与批评指正。
2．绪论金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。
通过金属切削刀具课程设计，具体应使学生做到：(1) 掌握金属切削刀具的设计和计算的基本方法；(2) 学会运用各种设计资料、手册和国家标难；(3) 学会绘制符合标准要求的刀具工作图，能标注出必要的技术条件。
设计内容和要求完成对矩形花键铣刀、圆孔拉刀两种刀具的设计和计算工作，绘制刀具工作图和必要的零件图以及编写一份正确、完整的设计说明书。
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；说明书包括设计时所涉及的主要问题以及设计计算的全部过程；设计说明书中的计算准确无误，所使用的尺寸、数据和计量单位，均符合有关标准和法定计量单位。
3.圆孔拉刀设计1.刀具结构参数及各部分功用1.1．拉刀的结构及功用(见图（一）、表（一）)图（一）、拉刀结构表（一）1.2 切削方式：采用分层拉削方式中的同廓式拉削方式。
1.3拉削余量：对于花键孔A=De-Do1．4拉刀刀齿结构及功用（见表（二））表（二）2． 设计要求设计要求：按照要求完成一把成型拉刀，并且能够用该刀具加工出图示的工件。
3． 选取拉刀材料及硬度工件材料为：25钢；硬度HBS150 ；强度σb =430Mpa 参考附录表5，选2456V C M W r O 高速钢整体制造拉刀。
4． 确定拉削方式综合式拉刀较短，适于拉削碳钢和低合金钢，拉削精度和表面质量并不低于其他拉削方式，且拉刀耐用度高，因此选择综合拉削。
5． 选择刀齿几何参数按《金属切削刀具设计简明手册》表4-2、4-3查选：硬度为HBS150，25钢。
所以选择 前角：0γ=17 ， 精切齿与校准齿倒棱角为5 。
后角：粗切齿：1'0302+=a 11≤a b ;精切齿：'3002+= a 3.0~1.01=a b ;校准齿：'3001+=a 3.0~2.01=a b6． 确定校准齿直径以脚标o 、w 、m 、c 、f 、j 和x 依次表示拉刀、预制孔、拉削孔、粗切齿、过渡齿、精切齿和校准齿。
035.3501.0025.35max =+=+=δm ox d d mm式中：δ—拉削变形（收缩量），δ按表4—15，4—16选，δ=0.01mm7． 确定拉削余量按《金属切削刀具设计简明手册》表4-1选公式计算：计算余量为：()l d A m 02.0~01.0005.0'+=()mm mm 062.13515.035005.0=⨯+⨯=取预制孔加工方式为标准麻花钻加工，按国标GB6137-85《锥柄长麻花钻》第1系列取mm 00.34φ的钻头。
实际拉削余量为：mm mm d d A w ox 035.1)34035.35(min =-=-=8． 选取齿升量由材料为25钢，GPa MPa b 5.0430<=σ，且为综合式圆拉刀。
按《金属切削刀具设计简明手册》表 4-4选，取粗齿升量为：06.0~03.0=f a 。
为获得较好的加工表面质量和良好的加工性能，取较小齿升量为03.0=f a9． 设计容屑槽（图（二））NO.18NO.1图（二）、拉刀齿形及分屑槽参数9.1 计算齿距：按《金属切削刀具设计简明手册》表4-7选公式计算，粗切齿与过渡齿的齿距为：mm l P 87.8~4.735)5.1~25.1()5.1~25.1(===取P=8mm.精切齿和校准齿齿距取为：mm P P P x j 4.6~8.4)8.0~6.0(===取为6mm9.2 选取拉刀容屑槽：查《金属切削刀具设计简明手册》表4-8，综合式拉刀或拉削塑性材料时，宜采用曲线齿背型容屑槽。
故：粗切齿、过渡齿取深槽，h=3mm;精切齿、校准齿取基本槽,h=2mm ；9.3 校验容屑条件：查《金属切削刀具设计简明手册》表4-10，mm a a f c 06.02==得容屑系数K=3mm l a K h f 3.23503.02313.1)2(13.1'=⨯⨯⨯⨯==显然，h h <'，容屑条件校验合格。
9.4 校验工作齿数：照《金属切削刀具设计简明手册》表4-7计算，4835==p l ，4min =e z ， 14max +=e z ； 满足83≤≤e z 的校验条件，校验合格。
10. 确定分屑槽参数拉刀粗切齿与过渡齿采用弧形分屑槽，精切齿采用三角形分屑槽； 按《金属切削刀具设计简明手册》表4-11，4-12设计计算， 弧形分屑槽为：当：34min =o d ， 槽数：10=k n ，槽宽：82.4)7.0~3.0(90sin min 0=-=mm n d a k切削宽度：82.590sin 2min 0=-=a n d a kw三角形分屑槽为：mm d 350=槽数：1632.18~7.15)61~71(0===d n π槽宽：2.1~0.1=b槽深：5.0~4.0'=h 槽角： 90≥ω11. 选择拉刀前柄按《金属切削刀具设计简明手册》表4-17，选用II 型—A 无周向定位面的圆柱形前柄，取mm d 321=,卡爪处底径mm d 242=，该拉刀无需设后柄。
12． 校验拉刀强度与拉床载荷查《金属切削刀具设计简明手册》表4-25，得：[]δ=0.35GPa 。
按《金属切削刀具设计简明手册》表4-20，4-21，4-22计算最大拉削力。
根据综合式拉削的特点，切削厚度f c a a 2=∑-⨯=343210max 'max 10k k k k k Z a F F e w Z ；021d a w π=∑ （0d 为拉刀直径）； KN KN F 133.571019.013.115.127.152351403max=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∴-π拉刀最小断面为前柄卡爪底部，其面积为：22222min 16.4524244mm mm d A r =⨯==ππ危险断面部位的拉应力为：GPa GPa A F r 1264.016.452133.57min max ===σ 高速钢圆拉刀许用应力[]δ=0.35GPa ，显然[]σσ<，拉刀强度校验合格。
按《金属切削刀具设计简明手册》表4-23，4-24，选用工作状态良好的L6110型旧拉床，可算出拉床允许拉应力：KN F rk 808.0100=⨯=显然rk F F <max ，拉床载荷校验合格。
13． 确定拉刀齿数和每齿直径尺寸取过渡齿与精切齿齿升量递减为f a 8.0,f a 6.0,f a 5.0,f a 4.0,f a 3.0,f a 2.0,f a 1.0,所以取为：0.025，0.02，0.015，0.012，0.01，0.01；共切除余量：mm A A g j 184.0)01.001.0012.0015.002.0025.0(2=+++++⨯=+ 其中前2齿齿升量大于f a 21，可属于过渡齿，后4齿齿升量较小，属精切齿。
粗切齿齿数按下式计算后取整为：15103.02184.0035.112)(=+⨯-=++-=fg j c a A A A Z粗切齿、过渡齿、精切齿共切除余量：（15-1）×2×0.03+0.184=1.024剩下（1.035-1.024）=0.011，需增设一个精切齿到要求的尺寸；按《金属切削刀具设计简明手册》表4-14，取校准齿7个，其直径尺寸ox d 前面已经确定了。
这样，拉刀总齿数为：2975215=+++=+++x j g c Z Z Z Z表（三）中列出各齿直径尺寸及其公差表（三）、各齿直径尺寸及其公差14． 设计拉刀其它部分按《金属切削刀具设计简明手册》表4-19，前柄： mm l 1101=, mm f d 8321=颈部： mm l A B m l s 9032=-++= mm d d 6.314.012=-= 过渡锥：mm l 153=前导部：mm l 404= mm d d w 5.33min 4== 后导部：207=l mm f d d 750min 7== 拉刀前柄端面至第1刀齿的距离：245)40306015100(4''1'1=++++=++++=l A B m l L S图（三）、前柄、颈部、过渡锥、前导部图（四）、后导部15． 计算和校验拉刀总长粗切齿与过渡齿长：()mm l 13621585=+⨯= 精切齿与校准齿长：mm j l 72)75(66=+⨯=拉刀总长： mm l l l L L 473765'1=+++=按《金属切削刀具设计简明手册》表4-26允许拉刀总长为mm d 9103526260=⨯=⨯，显然拉刀短得多，所以长度核验合格。
16． 制定拉刀技术条件制定拉刀技术条件; ①、热处理：刀齿和后导部 63～66 HRC前导部 60～66 HRC 柄部 45～58 HRC 允许进行表面热处理。
②、拉刀几何角度的极限偏差：前角：21017+-=γ切削齿后角：10'302+=α 校准齿后角： '3001+=α17． 绘制拉刀工作图根据以上得到的结果，按照数据进行刀具图的绘制，绘制2A 图一张。