13.金属切削原理与刀具.doc

金属切削原理与刀具教学大纲一、说 明 1课程的性质和内容 本课程是数控技术专业的专业课。课程的主要内容有：金属切削过程的基本规律及其实际加工中的应用，刀具的结构组成及应用，刀具的刃磨及合理选用。 2课程的任务和要求 掌握切削刀具的材料、刀具几何角度、切削过程的基本规律，具有应用基本切削理论规律来解决切削过程中有关表面加工质量、生产效率和生产成本等方面问题的韧步能力；：用基本切削理论和规律、刀具的选用和设计知识，能初步分析和解决切削加工中的有关工技术问题。 3教学中应注意的问题 在教学中一定要注意理论与实践的有机结合；要加强直观教学，多进行实物演示。有：件时可组织学生到生产现场参观，以提高教学效果；要教会学生运用所学的理论知识解决!产中的问题。 4教学设备条件 (1)具有40人的专业理论教室。 (2)计算机房(1台l人)。 (3)物理、金相、力学实验室。(4)各种刀具实物及模型。二、学时分配表学时分配表(五年制)教学内容总学时 模块一 刀具材料与切削加工基本知识12 课题一 刀具材料的选用2 课题二 切削运动和切削用量3 课题三 刀具的组成及其主要角度2 课题四 常用车刀的绘制及刃磨2 课题五 车刀的工作角度3 模块二 金属切削加工中的主耍现象及规律12 课题一 切削中的变形2 课题二 切屑的种类及断屑2 课题三 积屑瘤2 课题四 加工硬化2 课题五 切削力及切削热2 课题六 刀具磨损与刀具耐用度2 模块三 金属切削加工及刃具几何参数的选择 。6 课题一 工件材料的切削加工性2 课题二 已加工表面质量2 课题三 刀具几何参数的合理选择2 模块四 车刀4 课题一 机械夹固式车刀及其使用2 课题二 径向成形车刀2 模块五 孔加工刀具8 课题一 标准麻花钻2 课题二 标准麻花钻的惨磨与群钻3 课题三 深孔加工刀具与铰刀 3 模块六 铣刀 4 课题一 铣刀的种类和用途2 课题二 铣刀的几何参数和铣削用量2 模块七 螺纹刀具与砂轮 4 课题一 螺纹刀具2 课题二 砂轮的合理选择2 模块八 数控机床用刀具8 课题一 数控车床用刀具 3 课题二 数控铣床用刀具3 课题三 数控加工中心用刀具2机动2合计60 三、教学要求、内容及建议 模块一刀具材料与切削加工基本知识教学要求 1了解切削运动和切削用量。 2了解刀具切削部分的组成及刀具的几何角度。3明确基本概念，熟悉基本定义及车刀的刃磨。 4掌握常用刀具材料的选用、刀具几何形状的图示及刀具工作角度的计算。教学内容 课题一 刀具材料的选用 课题二 切削运动和切削用量课题三 刀具的组成及其主要角度 课题四常用车刀的绘制及刃磨 课题五车刀的工作角度教学建议 1.刀具材料部分，重点讲清高速钢、硬质合金的选择原则及注意事项；对于碳素工钢、合金工具钢的介绍应说明，由于受切削速度的限制，只能用于低速或手用刀具，要求生一般了解即可；对于新型刀具材料，可结合本地区的使用情况进行介绍，可安排学生课上网查阅相关资料。 2.针对切削加工部分基本概念较多的特点，应重点讲清切削用量的概念及其计算、具的组成、刀具几何角度的作用、刀具图的绘制和识读、刀具工作角度及其影响因素。讲车刀时，尽量采用实物或教具进行教学，应加强学生绘制车刀的练习及对车刀主要几何角的识别练习，这是理解、掌握其他各类刀具的基础，但对几何角度的定义可以从简。必时，可安排学生进行普通外圆车刀刃磨练习，以加强学生对刀具几何角度的认识。 3.对切削用量的选择，本模块只需让学生有一个初步的认识。讲解工作角度时，多：合加工中的实例，以加深学生的理解。 4.教学内容应始终围绕教学任务展开，不求面面俱到，够用即可。模块二 金属切削加工中的主要现象及规律教学要求1. 了解切削过程中的变形及各种物理现象。2明确积屑瘤、加工硬化、切削力、刀具耐用度等概念。3熟悉切削力及切削功率的计算，熟悉刀具磨损的原因及磨损规律。4掌握切削力，一切削热、积屑瘤的形成及其对切削过程的影响，掌握提高刀具耐度的方法。教学内容 课题一 切削中的变形 课题二 切屑的种类及断屑 课题三积屑瘤 课题四 加工硬化 课题五 切削力及切削热课题六 刀具磨损与刀具耐用度教学建议1本模块理论性很强，教学中一定要尽量避免过多的理论阐述，应更多地结合机械加工中的实际来解释金属切削过程中出现的各种物理现象，帮助学生理解。2实用性强是本模块的又一特点，应讲清金属的变形对切削过程的影响，让学生掌握积屑瘤、切屑种类及断屑、加工硬化、切削力、切削热、刀具磨损、刀具耐用度的主要影响因素及其规律，这些主要因素可归纳为刀具几何角度及切削用量对切削加工的影响。3重点强调切削规律，并应用这些切削规律解决生产中的实际问题，这是学习本模块的最终目的。教学中要着重培养学生解决实际问题的能力，避免理论脱离实际。模块三 金属切削加工质量及刀具几何参数的选择教学要求1熟悉工件材料切削加工性的分析方法及改进材料切削加工性的途径。 2掌握工件表面粗糙度的成因及变化规律。3掌握刀具几何角度对切削加工的影响。教学内容 课题一 工件材料的切削加工性 课题二已加工表面质量 课题三刀具几何参数的合理选择教学建议1加工质量应主要围绕材料的切削加工性、已加工表面的表面粗糙度、刀具几何参数等方面讲解，并结合生产实际进行分析。对于材料切削加工性的评定指标，应重点讲清刀具耐用度指标，尤其是相对加工性指标，对其他指标，讲解其适用场合即可。通过综合分析法。的一般介绍引导学生根据工件材料的物理、力学性能进行材料切削加工性的评定，帮助他们理解改善材料切削加工性的途径，如能在教学中多举一些典型实例会对学生有更大的帮助。 2对于工件的表面粗糙度，应重点讲清理论粗糙度的由来，这样比较直观，景因素一目了然，公式也简单，必要时可进行详细推导，以加深学生的理解并有剧记忆。3对于影响表面粗糙度的其他因素，只需做一般介绍，帮助学生理解即可。4必须讲清合理选择刀具几何角度的原则及有关刀具几何角度之间相互制约钓关这部分内容涉及金属切削知识的综合应用，实用性很强，可多找一些典型刀具加以分析，高学生在实际加工中根据所学知识改进刀具的能力。模块四车刀教学要求1明确车刀的种类、结构及用途。2熟悉径向成形车刀的结构、几何角度、安装及刃磨。3熟悉机械夹固式车刀及其使用。教学内容 课题一机械夹固式车刀及其使用 课题二径向成形车刀教学建议1采用实物，通过对比可转位机夹车刀、径向成形车刀与普通车刀的不同之处来讲解其特点和使用技术。2成形车刀是一种根据工件廓形专门设计的专用车刀，在教学中应注意结合具体加工零件来讲解，重点介绍前角、后角的规定及形成。不要求进行成形车刀的截形设计，但!讲清成形车刀产生几何形状误差的缘由，以帮助学生理解成形车刀几何角度的选择、刃磨求和安装要求，并可扩展到其他成形刀具。 3教学中应强调常用的螺纹车刀就是成形车刀，这样会有助于学生理解有关角度； 确选用螺纹车刀。模块五 孔加工刀具教学要求1掌握标准麻花钻的结构、几何角度及刃磨要求。2熟悉标准麻花钻的修磨内容及修磨目的。3. 了解深孔加工的特点及深孔加工刀具。4熟悉铰刀的结构。教学内容 课题一 标准麻花钻 课题二 标准麻花钻的修磨与群钻 课题三 深孔加工刀具与铰刀教学建议 1标准麻花钻是一种应用广泛的孔加工刀具，教学中应讲清其结构组成，明确其刃磨角度及刃磨要求；从标准麻花钻的缺陷入手，讲清标准麻花钻的修磨内容和修磨目的，最终归纳出标准型群钻的结构特点。 2由于深孔加工是一项专用技术，只需介绍深孔加工带来的问题，并讲清使用深孔加工刀具解决这些问题的方法。可让学生课后到互联网上查阅深孔加工设备的相关资料，；会对他们有更大的帮助。 3需向学生强调，铰刀作为孔的精加工刀具，其研磨质量对被加工孔的质量有很大影响。另外，要求学生能区别手用铰刀和机用铰刀的结构特点。模块六铣刀教学要求 1熟悉铣刀的结构及几何角度。 2掌握铣刀的种类、用途及铣削用量。教学内容 课题一铣刀的种类和用途课题二铣刀的几何参数和铣削用量教学建议 1从介绍T形槽铣削刀具人手，讲解铣刀的用途及分类，讲清常用铣刀的结构特点和应用范围，可适当介绍其他分类方法。 2由于铣刀的每一个刀齿相当于一把车刀，因此不必过多讨论铣刀角度，应重点介绍铣削用量，特别需要强调铣削用量的四个要素，讲清铣削背吃刀量不同于车削背吃刀量，它是指平行于铣刀轴线测得的切屑层尺寸，而不是待加工表面与已加工表面的垂直距离。另外，必须讲清进给量的三种不同表达方式及三者之间的关系j 3必须讲清周铣和端铣时铣削深度和铣削宽度在工件上的不同表达方式，以免由于两者的混淆导致铣削力计算的错误。模块七螺纹刀具与砂轮教学要求1熟悉常用螺纹刀具的结构，并能正确选用。 2掌握螺纹车刀的几何参数。3熟悉砂轮特性，并能合理选用。教学内容 课题一 螺纹刀具 课题二 砂轮的合理选择教学建议 1重点介绍各种螺纹车刀及其几何参数(尤其是侧刃前角、侧刃后角、切深前角尖角)的合理选择。2丝锥、圆板牙是广泛应用于内、外螺纹加工的标准刀具，介绍它们的结构及用途即可;其他螺纹刀具常作为螺纹零件专业生产厂家高效、批量生产用螺纹刀具，作一般了解即可。3根据加工条件合理选择砂轮是磨削加工的重要环节，讲解时，应根据具体的磨求引导学生了解砂轮的各项特性及代号，能正确选择砂轮。模块八数控机床用刀具教学要求1掌握常用数控车削、数控铣削、加工中心