第一章 切削加工基础知识

第一章切削加工基础知识

一、本章的教学目的与要求

本章主要介绍了机械加工基础知识。重点应掌握切削运动及切削用量概念；切削刀具及其材料基本知识；切削过程的物理现象及控制；砂轮及磨削过程基本知识；材料切削加工性概念；机械加工工艺过程基本概念；机械加工质量的概念等。掌握本章内容为后续内容的学习打基础，为初步具备分析、解决工艺问题的能力打基础，为学生了解现代机械制造技术和模式及其发展打基础。学生学习本章要注意理论联系生产实践，才能更好体会，加深理解。可通过课堂讨论、作业练习、实验、校内外参观等及采用多媒体、网络等现代教学手段学习，以取得良好的教学效果。为学好本章内容，可参阅邓文英主编《金属工艺学》第4版、傅水根主编《机械制造工艺基础》(金属工艺学冷加工部分)、李爱菊等主编《现代工程材料成形与制造工艺基础》下册及相关机械制造方面的教材和期刊。

二、授课主要内容

1切削运动和切削要素

主要学习零件表面的形成、切削运动、切削用量、切削层参数

2切削刀具和切削过程

主要学习切削刀具材料、车刀、刨刀、镗刀、麻花钻、铣刀的结构及刀具几何角度，切削的形成及形态、积屑瘤、切削力、切削热和切削温度、刀具磨损和刀具耐用度3磨具和磨料切削

主要学习磨具和磨削原理

4材料的切削加工性

主要学习衡量材料切削加工性能的指标、常用材料的切削加工性、改善材料切削加工性的方法

5机械加工工艺过程基本概念

主要学习工艺过程的基本概念、工件的安装和夹具、基准及其选择原则、工件在夹具中的定位

6机械加工质量的概念

主要学习机械加工精度、机械加工表面质量

三、重点、难点及对学生的要求（掌握、熟悉、了解、自学）

让学生重点掌握切削运动及切削用量概念、切削刀具及其材料基本知识、切削过程、砂轮及磨削过程、

材料切削加工性、机械加工工艺过程基本概念；机械加工质量等概念。

四、要外语词汇

主运动：primary motion

进给运动：feed movement

车刀：turning tools

刀具材料：cutting tools materials

切削过程：cutting process

磨具：abrasive grinding tools

表面质量：machining quality of machined surfaces

五、辅助教学情况（多媒体课件、板书、绘图、标本、示数等）

主讲（板书）+课堂讨论+作题练习+实验+多媒体课件+实物

六、复习思考题

1.试说明下列加工方法的主运动和进给运动：

a.车端面；

b.在钻床上钻孔；

c.在铣床上铣平面；

d.在牛头刨床上刨平面；

e.在平面磨床上磨平面。

2.试说明车削时的切削用量三要素，并简述粗、精加工时切削用量的选择原则。

3.车外圆时，已知工件转速n=320 r/min，车刀进给速度v f=64 mm/min，其它条件如题图1-1所示，试求切削速度v c、进给量f、背吃刀量a p、切削层公称横截面积A D、切削层公称宽度b D 和厚度h

D

。

4.弯头车刀刀头的几何形状如题图1-2所示，试分别说明车外圆、车端面(由外向中心进给) 时

的主切削刃、刀尖、前角γ

0、主后角a

o

、主偏角k r和副偏角'

r

k。

题图1-1 题图1-2

5.简述车刀前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角的作用及选择原则。

6.机夹可转位式车刀有哪些优点?

7.刀具切削部分材料应具备哪些基本性能?常用的刀具材料有哪些?

8.高速钢和硬质合金在性能上的主要区别是什么?各适合做哪些刀具?

9.切屑是如何形成的?常见的有哪几种?

10.积屑瘤是如何形成的?它对切削加工有哪些影响?生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么?

11.设用γ

0=15°, a

o

=8°,k r=75°, '

r

k=10°,s =0°的硬质合金车刀，在C6132型卧式车床

上车削45钢(正火，187HBS)轴件的外圆，切削用量为v c=100 mm/min、f=0.3 mm/r、a p=4 mm，试用切削层单位面积切削力k c计算切削力F c和切削功率P m。若机床传动效率η=0.75，机床主电动机功率P E=4.5 kW，试问电动机功率是否足够?

12.切削热对切削加工有什么影响?

13.背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否一样?如何运用这一规律指导生产实践?

14.切削液的主要作用是什么?常根据哪些主要因素选用切削液?

15.刀具的磨损形式有哪几种?在刀具磨损过程中一般分为几个磨损阶段?刀具寿命的含义和

作用是什么?

16.试分析砂轮磨削金属与刀具切削金属的过程及原理有何异同?原因何在?

17.如何评价材料切削加工性的好坏?最常用的衡量指标?如何改善材料切削加工性?

18.什么是生产过程、工艺过程、工序和安装?

19.生产类型有哪几种? 汽车、电视机、金属切削机床、大型轧钢机的生产各属于哪种生产类型? 各有何特征?

20.机械加工中，工件的安装方法有哪几类? 各适用于什么场合?

21.什么是夹具? 按其用途不同，夹具分为哪几类? 各适用于什么场合?

22.何谓基准?根据作用的不同，基准分为哪几种?

23.何谓粗基准和精基准? 试述粗、精基准的选择原则各是什么?

24.试选择如题图1-3所示三个零件的粗、精基准。其中题图1-3a是齿轮，m=2,Z=37，毛坯为

热轧棒料；题图1-3b是液压油缸，毛坯为铸铁件，孔已铸出；题图1-3c是飞轮，毛坯为铸件。均为批量生产。图中除了标有不加工符号的表面外，均为加工表面。

25.何谓工件的六点定位原理?加工时，工件是否都要完全定位?

26.什么是加工精度?包括哪些内容?

27.机械加工表面质量的含义是什么?它与表面粗糙度有何区别?图样上常标注哪一项?