1、機械制造技術基礎教案 (1)課程名稱：機械制造技術基礎 本次授課內容：緒論、金屬切削基礎 教學日期:2005.9.19授課教師姓名：趙軍 職稱：教授 授課對象：機制02 授課時數：2選用教材名稱及版本：李凱嶺等.機械制造技術基礎, 山東科技版社, 2005授課方式（講課 實驗 實習 設計）：講課本單元或章節的教學目的與要求：明確機械制造工業在國民經濟中的地位及其發展、本課程的內容、性質和任務；切削基本運動和切削用量三要素刀具幾何參數切削層與切削方式刀具材料必備的性能常用刀具材料的種類、性能及選用授課主要內容及學時分配緒論、切削基本運動、切削用量三要素（1學時）；刀具標注角度（1學時）。重點、難

2、點及對學生的要求（掌握、熟悉、了解、自學）掌握切削基本運動、切削用量三要素；掌握刀具標注角度參考系；掌握刀具標注角度。主要外語詞匯Metal Cutting Theory; Cutting Parameters; Reference Coordinate System輔助教學情況（多媒體課件、板書、繪圖、標本、示教等）PowerPoint課件思考題試畫圖分析麻花鉆鉆孔時的主運動、進給運動、工件上的三表面；試分析刀具標注角度與工作角度的區別。參考書（資料）陳日曜. 金屬切削原理. 機械工業出版社, 1994機械制造技術基礎教案 (2)課程名稱：機械制造技術基礎 本次授課內容：金屬切削基礎 教學日

3、期:200 . . 授課教師姓名：李凱嶺 職稱：副教授 授課對象：機制 授課時數：2選用教材名稱及版本：李凱嶺等.機械制造技術基礎, 山東科技版社, 2005授課方式（講課 實驗 實習 設計）：講課本單元或章節的教學目的與要求明確機械制造工業在國民經濟中的地位及其發展、本課程的內容、性質和任務；切削基本運動和切削用量三要素刀具幾何參數切削層與切削方式刀具材料必備的性能常用刀具材料的種類、性能及選用授課主要內容及學時分配刀具工作角度、切削層與切削方式（1學時）；刀具材料必備的性能、常用刀具材料的種類、性能及選用（1學時）重點、難點及對學生的要求（掌握、熟悉、了解、自學）掌握刀具工作角度、切削層與

4、切削方式；掌握硬質合金刀具的種類和用途；了解超硬刀具材料的種類和用途。主要外語詞匯Cutting Tool Materials; HSS; Cemented Carbide; Ceramic Cutting Tool; CBN; CPCD輔助教學情況（多媒體課件、板書、繪圖、標本、示教等）PowerPoint課件思考題標注麻花鉆鉆孔時的f、ac、aw和ap。畫圖標注kr=90外圓車刀的g0、a0、ls、a0、kr、kr及gn、an。刀具材料應具備哪些性能？為什么？常用硬質合金有哪幾類？各有哪些常用牌號？加工鋼料和加工鑄鐵、粗加工和精加工應如何選擇硬質合金？參考書（資料）鄧建新，趙軍. 數控刀具

5、材料選用手冊. 機械工業出版社, 2005.4陳日曜. 金屬切削原理. 機械工業出版社, 1994研究所：機制 授課教師：李凱嶺課程名稱機械制造技術基礎課次7主 要 教 學 內 容時間分配2 金屬切削原理及應用四、刀具磨損與刀具耐用度1刀具磨損的形式2刀具磨損的原因3刀具磨損過程和磨鈍標準4刀具耐用度的定義5影響刀具耐用度的因素和合理的耐用度五、刀具幾何參數和切削用量的合理選擇1刀具幾何參數的合理選擇2切削用量的合理選擇示例分析302030教學目的掌握刀具磨損的形式、原因，刀具磨鈍標準的概念和影響刀具耐用度的各種因素，學會分析如何選擇刀具角度教學重點刀具磨損原因及形式；刀具耐用度的定義及影響因

6、素教學難點切削用量合理選擇教學方法使用教具CAI軟件、投影等擬留作業習題 13、14、16授課總結第2章 金屬切削原理四、刀具磨損與耐用度（一）刀具磨損的形成切削過程中，刀具在高溫和高壓條件下，受到工件、切屑的劇烈摩擦，刀具在前、后面接觸區域內產生磨損。這種現象稱為刀具磨損。隨切削時間增加磨損逐漸擴大。主要磨損形式有：前面磨損、后面磨損。在高速和較大的切削厚度切削塑性金屬時，易產生月牙洼磨損。在低速和較切削厚度切削塑性金屬及切削脆性金屬時，后刀面上的磨損明顯痕跡。在中等切削用量切削塑性金屬的情況下，易產生前面和后面的同時磨損。（二）刀具磨損的原因磨粒磨損（機械磨損、硬質點磨損）、相變磨損、粘結

7、磨損、擴散磨損、氧化磨損。不同的刀具材料在不同的使用條件造成磨損的主要原因不同。（三）刀具磨損過程和刀具磨鈍標準刀具磨損過程的三個階段：初期磨損階段、正常磨損階段、急劇磨損階段。（四）刀具耐用度定義刀具耐用度系指刀具刃磨后開始切削，至磨損量達到磨鈍標準的總切削時間。刀具的耐用度高，說明切削性能好。（五）影響刀具耐用度的因素1切削用量的影響 切削用量增加時，刀具磨損加劇，刀具耐用度降低。切削速度對耐磨度的影響最大，進給量次之，背吃刀量影響最小。這與三者對切削溫度的影響規律是相同的，實質上切削用量對刀具磨損和刀具耐磨度的影響是通過切削溫度起作用的。2工件材料的影響 工件材料的強度、硬度、塑性等指標

8、數值越高，導熱性越低，則加工時切削溫度越高，刀具耐用度就會越低。3刀具材料的影響 刀具材料是影響刀具壽命的重要因素，合理選擇刀具材料，采用涂層刀具材料和使用新型刀具材料是提高刀具壽命的有效途徑。4刀具幾何參數 對刀具耐用度影響較大的是前角和主偏角。增大前角，切削溫度降低刀具耐用度提高，但前角太小，刀具強度則弱散熱不好，導致刀具耐磨度降低。必須選擇與最高刀具耐用度對應的前角角度。減小主偏角、副偏角和增大刀尖圓弧半徑，可改善散熱條件，提高刀具強度和降低切削溫度，從而提高刀具的耐用度。（六）刀具耐用度合理確定刀具耐用度對切削加工的生產率和成本都有直接的影響，不能定的太高或太低，如果定的太高，勢必要選

9、擇較小的切削用量，從而增加切削加工的時間，導致生產率的下降。如果定的太低，雖然可以采取較大的切削用量，但會使換刀、磨刀或調整機床所用時間增加過多，生產率也會下降。通常確定刀具耐用度的方法有兩種。一是最高生產耐用度；二是最低生產成本耐用度。確定各種刀具耐用度時，可以按下列準則考慮：簡單刀具的制造成本低，故它的耐用度較復雜刀具的低。可轉位刀具切削刃轉位迅速，更換簡單，刀具耐用度可選低一些。精加工刀具切削負荷小耐用度選的可高一些。自動加工數控刀具應選較高耐用度。五、刀具幾何參數與切削用量的合理選擇（一）刀具幾何參數的合理選擇刀具的幾何參數包括刀具角度、刀面結構和形狀、切削刃的形式等。1前角的選擇前角

10、是刀具上最重要的角度之一，增大前角，切削刃鋒利，切削變形小，切削力小，切削輕快，切削溫度低，刀具磨損小和加工表面質量高，但過大前角刀頭強度降低，切削溫度高，刀具磨損加劇，刀具耐用度低。從正反兩方面考慮，前角有一個最佳數值。選擇前角的原則是保證加工質量和足夠的刀具耐磨度的前提，應盡量選取大的前角，具體選擇時要考慮的因素有：（1）根據工件材料選擇：加工塑性金屬材料前角較大；加工脆性材料時前角較小。材料的強度、硬度越高，前角越小；材料的塑性越大，前角越大。（2）根據刀具材料選擇，高速鋼刀具抗彎強度好，抗沖擊韌性高，可選較大前角；硬度合金材料抗彎強度較高速鋼低，故前角較小。陶瓷刀具材料前角應更小。（3

11、）根據加工要求選擇。粗加工時選擇較小前角，精加工時前角應大些，加工成型表面的刀具，前角應小些以減少刀具的刃形誤差。2前刀面的選擇生產中常用的幾種前刀面形狀有：（1）正前角平面型（2）正前角平面帶倒棱形型 （3）曲面型（4）負前角型3后角的選擇增大后角，可減少后面與切削表面間摩擦，減小切削刃鈍圓弧半徑，可提高表面質量。但同時使刀具強度降低，散熱條件變差。選擇后角的原則是在不產生較大摩擦的條件下，應適當減小后角。（1）根據加工精度選擇 精加工時為保證加工質量，后角取較大812，粗加工時，要提高刀具強度，后角應取較小68。（2）根據加工材料 加工塑性材料，已加工表面的彈性恢復大，后角應取大值。加工脆

12、性材料后角取小值。4主、副偏角的選擇減小主、副偏角，刀頭強度增高，散熱條件好，加工表面粗糙度小，但背向力增大，易使工件或刀桿發生變形，引起工藝系統振動。減小主偏角使得切削厚度和切屑厚度減小而導致斷屑效果差。因此，在加工工藝系統剛性滿足的條件下，應選較小主偏角；加工高強度、高硬度材料時為提高刀具強度壽命，應選較小主偏角，在出現帶狀切屑時，應考慮加大主偏角。副偏角大小主要影響已加工表面粗糙度，選擇的原則是，在不影響摩擦和振動的條件下應選擇較小副偏角。5刃傾角的選擇刃傾角可控制切屑流向：當0時，切屑流向待加工表面；0時切屑流向已加工表面；=0切屑沿主剖面方向流出。增大可增加實際工作前角和刃口鋒利程度

13、，可提高加工質量。選用負刃傾角，可提高刀具強度，改變刀刃受力方向，提高刀刃抗沖擊能力，但過大負刃傾角會使背向力增大。一般鋼、鑄鐵精加工時選擇0+5，粗加工時05。在加工高硬質、高強度金屬，加工斷續表面或有沖擊載荷時取負刃傾角515。（二）切削用量的合理選擇在確定了刀具幾何參數后，還需選定切削用量參數才能進行切削加工。目前許多工廠是通過切削用量手冊，實踐總結或工藝實驗來選擇切削用量。制定切削用量時應考慮加工余量，刀具耐用度、機床功率、表面粗糙度、刀具刀片的剛度和強度等因素。粗車切削用量的選擇對于粗加工，在保證刀具一定耐用度前提下，要盡可能提高在單位時間內的金屬切除量，提高切削用量都能提高金屬切削

14、量，但是考慮到切削用量對刀具耐用度的影響程度，所以，在選擇粗加工切削用量時，應優先選用大的背吃刀，其次選較大的進給量，最后根據刀具耐用度選定一個合理的切削速度，這樣選擇可減少切削時間，提高生產率。背吃刀量應根據加工余量和加工系統的剛性確定。精加工切削用量的選擇選擇精加工或半精工切削用量的原則是在保證加工質量的前提下，兼顧必要的生產率。進給量根據工件表面粗糙度的要求來確定。精加工時切削速度的切削速度應避開積屑瘤區，一般硬質合車刀采用高速切削。機械制造技術基礎教案 (3)課程名稱：機械制造技術基礎 本次授課內容：金屬切削過程的基本規律 教學日期:200 . .授課教師姓名：李凱嶺 職稱：副教授 授

15、課對象：機制 授課時數：2選用教材名稱及版本：李凱嶺等.機械制造技術基礎, 山東科技版社, 2005授課方式（講課 實驗 實習 設計）：講課本單元或章節的教學目的與要求：切屑的形成（切屑變形過程、刀屑變形區的變形與摩擦規律、影響切屑變形的因素）；切削力（切削力的來源、切削合力、分力及切削功率、影響切削力的主要因素）；切削熱和切削溫度（切削熱的來源及傳出規律、切削區的溫度分布規律、影響切削溫度的主要因素）；刀具磨損、破損（刀具的磨損形態及刀具磨損的主要原因、刀具磨鈍標準及刀具耐用度、切削參數與刀具耐用度的關系及合理耐用度的選擇原則、刀具破損形態及破損原因）。授課主要內容及學時分配：切屑變形過程及

16、表示變形程度的方法（1學時）；刀屑變形區的變形與摩擦規律（1學時）。重點、難點及對學生的要求（掌握、熟悉、了解、自學）：掌握切屑種類及變化規律；牢固掌握切屑變形過程及表示變形程度的方法；掌握刀屑變形區的變形及摩擦規律；掌握積屑瘤的概念、作用及其抑制措施。主要外語詞匯Plastic Deformation; Shear Angle; Chip Modes; Shear Strain; Built-up Edge輔助教學情況（多媒體課件、板書、繪圖、標本、示教等）PowerPoint課件思考題分析第一變形區的變形規律。表示切屑變形程度的方法有哪幾種？并分析它們之間的關系和局限性。參考書（資料）陳日

17、曜. 金屬切削原理. 機械工業出版社, 1994周澤華. 金屬切削理論. 機械工業出版社機械制造技術基礎教案 (4)課程名稱：機械制造技術基礎 本次授課內容：金屬切削過程的基本規律 教學日期:2005.9.26授課教師姓名：趙軍 職稱：教授 授課對象：機制02 授課時數：2選用教材名稱及版本：李凱嶺等.機械制造技術基礎, 山東科技版社, 2005授課方式（講課 實驗 實習 設計）：講課本單元或章節的教學目的與要求切屑的形成（切屑變形過程、刀屑變形區的變形與摩擦規律、影響切屑變形的因素）；切削力（切削力的來源、切削合力、分力及切削功率、影響切削力的主要因素）；切削熱和切削溫度（切削熱的來源及傳出

18、規律、切削區的溫度分布規律、影響切削溫度的主要因素）；刀具磨損、破損（刀具的磨損形態及刀具磨損的主要原因、刀具磨鈍標準及刀具耐用度、切削參數與刀具耐用度的關系及合理耐用度的選擇原則、刀具破損形態及破損原因）。授課主要內容及學時分配工件材料、刀具幾何參數對切屑變形的影響（1學時）；切削用量對切屑變形的影響（1學時）。重點、難點及對學生的要求（掌握、熟悉、了解、自學）掌握工件材料強度、刀具前角對切屑變形的影響；掌握切削厚度、切削速度對切屑變形的影響。主要外語詞匯Rake Angle; Cutting Speed; Strength輔助教學情況（多媒體課件、板書、繪圖、標本、示教等）PowerPoi

19、nt課件思考題分析影響切屑變形的因素、影響規律及原因。參考書（資料）陳日曜. 金屬切削原理. 機械工業出版社, 1994周澤華. 金屬切削理論. 機械工業出版社機械制造技術基礎教案 (5)課程名稱：機械制造技術基礎 本次授課內容：金屬切削過程的基本規律 教學日期：200 . .授課教師姓名：李凱嶺 職稱：副教授 授課對象：機制 授課時數：2選用教材名稱及版本：李凱嶺等.機械制造技術基礎, 山東科技出版社, 2005授課方式（講課 實驗 實習 設計）：講課本單元或章節的教學目的與要求切屑的形成（切屑變形過程、刀屑變形區的變形與摩擦規律、影響切屑變形的因素）；切削力（切削力的來源、切削合力、分力及

20、切削功率、影響切削力的主要因素）；切削熱和切削溫度（切削熱的來源及傳出規律、切削區的溫度分布規律、影響切削溫度的主要因素）；刀具磨損、破損（刀具的磨損形態及刀具磨損的主要原因、刀具磨鈍標準及刀具耐用度、切削參數與刀具耐用度的關系及合理耐用度的選擇原則、刀具破損形態及破損原因）。授課主要內容及學時分配切削力的來源、切削合力、分力及切削功率（1學時）；影響切削力的主要因素（1學時）。重點、難點及對學生的要求（掌握、熟悉、了解、自學）掌握切削力的來源、切削合力、分力、切削功率、單位切削力；熟悉切削力的測量方法；掌握影響切削力的主要因素，尤其是切削用量對切削力的影響規律。主要外語詞匯Cutting Force; Cutting Force Components; Cutting Power; Specific Cutting Force輔助教學情況（多媒體課件、板書、繪圖、標本、示教等）PowerPoint課件思考題切削力的來源是什么？試分析f和ap對切削力的影響規律有何不同。參考書（資料）陳日曜. 金屬切削原理. 機械工業出版社, 1994周澤華. 金屬切削理論. 機械工業出版社機械制造技術基礎教案(8)課程名稱：機械制造技術基礎 本次授課內容：提高金屬切削效益的措施 教學日期:2005.10.3授課教師姓名：趙軍 職稱：教授 授課對象：機制02 授課時數：2選