教學目標知識目標：（1）、了解金屬切削過程的基本知識，如切削運動、工件表面及切削用量。（2）、熟悉車刀組成、刀具標注角度、常用刀具材料。（3）、熟悉切削變形、切削力、切削溫度、刀具耐用度四大基本規律。（4）、掌握車刀的標注角度、掌握刀具幾何參數及切削用量的合理選擇。方法的方法。能力目標：掌握金屬切削加工的基礎知識素質目標：具有較扎實的基本功和良好的職業素養，具有較強的獨立工作能力和創新精神教學重點切削運動、切削用量的概念，車刀標注角度、四大基本規律及應用教學難點車刀角度標注、刀具幾何參數及切削用量的選擇教學手段實物演示；教學板書；錄像插件；電子課件。教學學時8教學內容與教學過程設計注釋項目二金屬切削加工的基礎知識任務一切削運動和切削要素〖任務分析〗金屬切削機床進行切削加工時，除了需要一定種類和型號的切削刀具外，機床還要提供毛坯與刀具間所必需的相對運動，來完成零件的加工。那么，機床能提供哪些類型的切削運動，又如何區分這些運動，這些運動的參數又如何選擇呢？本任務將帶您探索這些問題的答案。〖知識準備〗一、有關切削運動的定義1.主運動運動是指由機床或人力提供的主要運動，使刀具和工件之間產生相對運動，從而使刀具前面接近工件。2.進給運動進給運動是不斷地將多余金屬層投入切削，使之變成切屑，并得到具有所需幾何特征的已加工表面運動。輔助運動機床上除表面成形運動以外的所有運動都是輔助運動二、工件上的加工表面的介紹1.待加工表面工件上有待切削的表面稱為待加工表面。2.已加工表面工件上經刀具切削后產生的表面稱為已加工表面。3.過度表面由刀具切削刃在工件上形成的表面，即連接待加工表面和已加工表面之間的表面，稱為過渡表面。三、切削要素的介紹1.切削用量切削用量包括切削速度、進給量和背吃刀量三個要素。2.切削層橫截面要素切削層是指刀具與工件相對移動一個進給量時，從工件待加工表面上切除的金屬層。切削層的軸向剖面稱為切削層橫截面。任務二切削液〖任務分析〗什么是切削液？使用切削液對切削加工有何影響？有些切削加工過程需要澆注切削液，有些不需要澆注切削液，又是為什么？切削液該如何選擇？通過本任務的學習，將帶您找到這些問題的答案。〖知識準備〗一、切削液的作用1.潤滑作用金屬切削加工液（簡稱切削液）在切削過程中的潤滑作用。2.冷卻作用切削液的冷卻作用是通過它和因切削而發熱的刀具（砂輪）、切屑和工件間的對流與汽化作用。3.清洗作用在金屬切削過程中，要求切削液有良好的清洗作用4.防銹作用在金屬切削過程中，工件要與環境介質、切削液組分分解或氧化變質而產生的油泥等腐蝕性介質接觸而腐蝕，與切削液接觸的機床部件表面也會因此而腐蝕。二、切削液的種類1．水溶液水溶液是由水加入一定量的添加劑制成的。其冷卻作用、清洗作用較強，潤滑作用和防銹能力較差，主要用于磨削。乳化液乳化液是僅以礦物油作為基礎油的水溶性切削液。乳化液既能起冷卻作用，又能起潤滑作用。切削油切削油的主要成分是礦物油，少數采用植物油或復合油。三、切削液的加注方法1.澆注法使用方便、應用廣泛，但冷卻效果較差，切削液消耗量較大。2.噴霧法將切削液經霧化后，噴到切削區域，霧狀液體在高溫的切削區域很快就被汽化，因而冷卻效果顯著，切削液消耗量較少。3.高壓法將切削液經高壓泵壓出，澆注到切削區域，當加工深孔或較難加工材料時，用此法較好。四、切削液的選用原則切削液能很好地改善機械切削加工效果，但是在實際生產過程中，還必須依據工件材料、刀具材料、加工要求、加工方法等因素綜合考慮，正確選擇和使用切削液。任務三金屬切削刀具〖任務分析〗刀具是切削加工中不可缺少的重要工具，無論是普通機床還是先進的數控機床都必須依靠刀具才能完成切削加工。刀具切削部分性能的好壞取決于構成刀具切削部分的材料、切削部分的幾何參數、刀具結構的選擇和設計是否合理。〖知識準備〗一、刀具材料的介紹1．刀具材料應具備的性能在金屬切削加工過程中，刀具切削部分是在較大的切削壓力、較高的切削溫度及劇烈摩擦條件下工作的。在切削余量不均勻或切削斷續的表面時，刀具受到很大的沖擊與振動，切削溫度也在不斷變化。較高的硬度。較高的耐磨性。足夠的強度與韌性。高的耐熱性與化學穩定性。良好的導熱性和耐熱沖擊性。良好的工藝性能和經濟性。2．常用刀具材料的種類和用途金屬切削加工過程中常用刀具材料主要有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼和硬質合金等，其類型、牌號和應用場合如表2-2所示。材料類型常用牌號應用場合碳素工具鋼T8、T9、T10、T12用于低速、尺寸小的手動刀具，如絲錐、板牙、鋸條、銼刀等合金工具鋼9SiCr、CrWMn、9Mn2V用于手動或刃形較復雜的低速刀具，如絲錐、板牙、拉刀等高速鋼W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V用于各種刃形較復雜的刀具，如麻花鉆、拉刀、車刀、銑刀等硬質合金YG5、YT15、YW1用于高溫、高速下切削的刀具，如車刀、銑刀等表2-2常用刀具材料的類型、牌號和應用場合二、刀具的幾何形狀的介紹1.刀具切削部分的組成（1）前刀面（2）主后刀面（3）副后刀面（4）主切削刀（5）副切削刀（6）刀尖2.輔助平面（1）基面。（2）切削平面。（3）正交平面。（4）假定工作平面。（5）背平面。3.刀具的幾何角度刀具的切削性能、鋒利程度及強度主要是由刀具的幾何角度來決定的。三、常用刀具的種類和用途1．車刀車刀是金屬切削中應用最為廣泛的一種刀具。2．銑刀銑刀的種類很多，結構不一，應用范圍很廣，銑刀按其用途可分為加工平面用銑刀、加工溝槽用銑刀和加工成形面用銑刀三大類。3．孔加工刀具（1)麻花鉆麻花鉆是鉆削加工中使用最多、應用最廣泛的刀具。。（2)鉸刀鉸刀是一種尺寸精度較高的多刃刀具，有6～12條刀齒，其由工作部分和柄部組成。其工作部分由引導錐、切削部分和校準部分所組成。鏜刀鏜刀是鏜孔的專用刀具，鏜刀按不同結構可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。4．刨刀常用刨刀有平面刨刀、成形刨刀、角度偏刀、寬刃刨刀及內孔刨刀等。5.砂輪砂輪是由細小而堅硬的磨粒通過結合劑粘接而成，磨粒之間遍布氣隙。磨粒以其裸露在表面部分的棱角作為切削刃，氣隙則在磨削過程中起容納切屑、切削液和散逸磨削熱的作用。任務四刀具壽命及其影響因素〖任務分析〗在生產實踐中，操作者很難用一個恒定的刀具控制車刀重磨。常常都是根據車刀切削過程中所產生的異常現象來判斷車刀的磨損情況（見圖2-23），以確定車刀是否應該重磨，這種方式只是取決于操作者經驗的豐富程度。通過本任務內容的學習，可找到更方便、直觀的標志來判斷適時重磨車刀。圖2-23磨損后的刀具〖知識準備〗刀具磨損的形式1．后面磨損如圖2-24（a）所示，在切削脆性金屬或以較低的切削速度、較小的切削層厚度（hD＜0.1mm）切削塑性金屬時，前面上的壓力和摩擦力不大，磨損主要發生在后面上。后面磨損后，在刀刃附近形成后角接近于0°的小棱面，用高度VB表示。圖2-24刀具磨損形式前面磨損如圖2-24（b）所示，在以較高的切削速度和較大的切削厚度（hD＞0.5mm）切削塑性金屬時，切屑對前面的壓力大、摩擦劇烈、溫度高，磨損主要發生在前面上。磨損后在前面上切削刃口附近出現月牙洼，用月牙洼的深度KT表示。3.前、后面磨損二、刀具磨損原因一是刀具前面所接觸的切屑和后面所接觸的工件都是新生表面，不存在氧化層或其他污染；二是刀具的摩擦是在高溫、高壓作用下進行的。三、刀具磨損的過程刀具磨損的過程如圖2-25所示，一般可分為以下三個階段。1.初期磨損階段（AB段）由于刃磨后的刀具表面微觀形狀高低不平，后面與加工表面的實際接觸面積很小，故磨損較快。2.正常磨損階段（BC段）由于刀具上微觀不平的表層被迅速磨去，表面光潔，摩擦力減小，故磨損較慢。刀具磨鈍標準刀具磨損量的大小將直接影響切削力和切削溫度，并使工件的加工精度和表面質量降低。因此，操作者可根據觀察切屑的顏色和形狀的變化、工件表面粗糙度的變化及加工過程中所發生的不正常聲響等來判斷刀具是否已磨鈍。刀具耐用度1.刀具磨損限度在大多數情況下，后面都有磨損，而且測量也較容易，故通常以后面磨損的寬度VB作為刀具磨損限度。2.刀具耐用度刀具耐用度是指兩次刃磨之間實際進行切削的時間，以T（min）表示。在實際生產中，不可能經常測量VB的高度，而是通過確定刀具耐用度，作為衡量刀具磨損限度的標準。刀具耐用度的數值應規定得合理。3.刀具壽命刀具壽命與刀具耐用度之間的關系為t＝nT式中，n為刀具刃磨次數。4.影響刀具耐用度的因素主要有工件材料、刀具材料、刀具幾何角度、切削用量及是否使用切削液等因素。任務五車刀的刃磨〖任務分析〗根據加工要求，選擇刀具后，怎樣才能獲得正確的刀具幾何角度？另外，在切削過程中，刀具會因切削刃磨損而失去切削能力，怎樣才能使得刀具恢復切削能力？〖知識準備〗一、砂輪的選擇的介紹1.氧化鋁砂輪氧化鋁砂輪又稱剛玉砂輪，多呈白色，其磨粒韌性好，比較鋒利，硬度較低（指磨粒在磨削抗力作用下容易從砂輪上脫落），自銳性好，適用于高速鋼和碳素工具鋼刀具的刃磨和硬質合金車刀刀柄部分的刃磨。2.碳化硅砂輪碳化硅砂輪多呈綠色，其磨粒的硬度高、刃口鋒利，但脆性大，適用于硬質合金車刀的刃磨。二、車刀刃磨的步驟和方法刃磨車刀的方法有機械刃磨與手工刃磨兩種。目前在中小型企業中，還是以手工刃磨為主。1.粗磨后刀面先磨去刀桿底部和后刀面上的焊渣，隨后在刀片后刀面、副后刀面下面的刀桿部分分別磨出一個比后角、副后角大約2°的后角（見圖2-28），以便刃磨刀片處的后角。當砂輪剛磨到硬質合金刀片時即可結束。粗磨后角、副后角時，要同時控制主、副偏角。刃磨方法與磨刀桿后角一樣，磨到硬質合金刀片全磨出為止。圖2-28磨刀桿后角圖2-28磨刀桿后角2.磨前刀面用砂輪的端面磨去前刀面的焊渣，此時要控制好刃傾角。卷屑槽一般用砂輪的棱角磨出，如砂輪棱角上圓弧過大時，要修整砂輪。刃磨的起始位置與主切削刃的距離為卷屑槽的一半左右，與刀尖的距離為卷屑槽長度的一半左右。刃磨時，車刀轉過一個角度，使車刀側面與砂輪端面交角大致等于前角。3.精磨后刀面砂輪機導板傾斜一個后角或副后角，將車刀后刀面或副后刀面輕輕靠住砂輪端面，沿刀刃方向緩慢移動，磨出主、副刀刃，如圖2-31所示。圖2-31精磨后角與副后角三、車刀角度的檢查車刀磨好后，必須檢查刃磨質量和角度是否符合要求。先檢