第四章單元教學(xué)方案教學(xué)目標(biāo)：1、了解切削運動與切削用量的相關(guān)計算。2、對刀具幾何形狀以及材料有充分的了解。掌握其中的主要角度。3、掌握切削力和切削溫度對加工的影響。4、了解切削液的種類，以及使用的狀況。5、對加工精度和加工外表質(zhì)量有一定的理解。安排課時：1、切削運動與切削用量1課時2、刀具幾何形狀和材料2課時3、切削力和切削溫度1課時4、切削液1課時5、加工精度和加工外表質(zhì)量1課時A、課題：切削運動與切削用量B、課型：新授課C、教具：多媒體D、備課時間：E、使用時間：F、教學(xué)目標(biāo)：1、切削運動的形成2、切削用量三要素重難點：切削用量三要素的計算。教學(xué)方法：講授法教學(xué)過程及教學(xué)內(nèi)容：【導(dǎo)入新課】：機械制造工藝是各種機械的制造方法和過程的總稱是一門研究機械制造的工藝方法和工藝過程的學(xué)科?！拘率凇浚阂?、概述切削加工：用切削刀具，在工具〔刀具〕與工件的相對運動中，切除工件上的多余材料，得到預(yù)想的工件形狀、尺寸和外表質(zhì)量的加工方法。分機加工和鉗工。機加工是工人操作機床完成，按切削加工所用切削工具類型可分為兩類：一類是利用刀具進(jìn)行加工，另一類是利用磨料進(jìn)行加工。鉗工是工人在鉗臺上用手持工具來加工的。鉗加工的主要內(nèi)容：劃線、打樣沖眼、鋸削、鏨削 、銼削以及鉆孔等。二、切削運動與切削用量a)車外圓面b)磨外圓面c)鉆孔d)車床上鏜孔e)刨平面f)銑平面g)車成形面h)銑成形面三、零件外表的形成及切削運動〔一〕外表的形成零件的外表主要有以下幾種組成：外圓面、內(nèi)圓面、平面、和成形面1、外圓面和內(nèi)圓面是以某一直線為母線，以圓為軌跡，作旋轉(zhuǎn)運動時所形成的外表。2、平面是以一直線為母線，以另一條直線為軌跡，作平移運動所形成的外表。3、成形面是以曲線為母線，以圓或直線為軌跡，作旋轉(zhuǎn)或平移運動時所形成的外表。〔二〕切削運動1．主運動――主要完成切削的運動，消耗功率最多，一種加工主運動只有一個。2．進(jìn)給運動――使切削加工保持連續(xù)進(jìn)行，一種加工可以有一種〔或以上〕的進(jìn)給運動?！策M(jìn)給運動可以是連續(xù)的也可以是間歇的〕實際的切削運動是一個合成運動。合成切削速度：四、切削用量1.切削速度ν：在單位時間內(nèi)，工件和刀具沿主運動方向的相對位移?！瞞/s或m/min〕,車削時一般算工件最大切削直徑處的線速度。計算公式：ν=πdwn/1000×60〔m/s〕或ν=πdwn/1000〔m/min〕dw——待加工外表直徑〔mm〕；n——工件轉(zhuǎn)速(r/min)2．進(jìn)給量f：刀具在進(jìn)給運動方向上相對工件的位移量，車削時為〔mm/r〕；刨削時為〔mm/str〕(毫米/往復(fù)行程)，其他切削加工也可以用進(jìn)給速度〔mm/s、mm/min、m/min〕，和每齒進(jìn)給量〔mm/z〕來衡量。3．背吃刀量〔切削深度〕ap:工件已加工外表和待加工外表的垂直距離〔mm〕?！菊n堂小結(jié)】：本節(jié)內(nèi)容主要簡單介紹了切削運動的形成以及主運動和進(jìn)給運動，著重講述切削用量三要素的計算。在這里，需要我們的學(xué)生重點理解三要素的意義，能自己分析，可以自己單獨進(jìn)行計算?！菊n堂練習(xí)】：練習(xí)冊第四章填空題1，2，3，4判斷題1，2，3，問答題1，2A、課題：刀具幾何形狀和材料B、課型：新授課C、教具：多媒體D、備課時間：E、使用時間：F、教學(xué)目標(biāo)：1、刀具幾何形狀2、刀具切削局部的材料重難點：刀具切削局部的角度以及其重要作用。教學(xué)方法：講授法教學(xué)過程及教學(xué)內(nèi)容：一、切削層參數(shù)1．切削厚度hD――垂直與切削刃的方向上度量的切削層截面的尺寸。〔mm〕2．切削寬度bD――沿切削刃方向度量的切削層截面的尺寸。(mm)3．切削面積AD――給定瞬間，切削層在切削層尺寸平面里的橫截面積。二、刀具切削局部的幾何形狀以車刀為例說明刀具的切削局部的結(jié)構(gòu)要素和幾何角度。1．刀具切削局部的組成外圓車刀由三個刀面，兩條切削刃和一個刀尖組成?！?〕前刀面――刀具上切屑流過的外表〔AУ〕?！?〕后刀面――刀具上與過渡外表相對的是主后刀面(Aа)。與已加工外表相對的是副后刀面(Aа’)。〔3〕切削刃――前刀面與主后刀面相交形成的交線稱為主切削刃〔S〕，它完成主要的切削工作。前刀面與副后刀面相交形成的是副切削刃(S’)它完成局部的切削工作，并最終形成己加工外表?！?〕刀尖――主、副切削刃的連接部位。圖2、車刀切削局部的主要角度〔1〕刀具靜止參考系――選定適當(dāng)組合的基準(zhǔn)坐標(biāo)平面作為參考系。用于定義刀具設(shè)計、制造、刃磨和測量時幾何參數(shù)的參考系，稱為刀具靜止參考系。①基面――過切削刃選定點，垂直于該點假定主運動方向的平面〔Pr〕；②切削平面――過切削刃選定點，與切削刃相切，并垂直于基面的平面，主切削平面〔Ps〕，副切削平面〔P′s〕；③正交平面――過切削刃選定點，并同時垂直于基面和切削平面的平面〔Po〕；④假定工作平面――過切削刃選定點，垂直于基面并平行于假定進(jìn)給運動方向的平面〔Pf〕。〔2〕車刀的主要標(biāo)注角度及選擇要點――在車刀設(shè)計、制造、刃磨和測量時，必須確定的角度。①前角γ――前刀面與基面之間的夾角。增大前角，使主切削刃鋒利，減小切削力和切削熱。但前角過大，刀刃很脆弱，易產(chǎn)生崩刃。前角有正與負(fù)〔如圖〕的區(qū)分。②后角α――主后刀面與切削平面之間的夾角。后角的主要作用是減少刀具后刀面與工件外表間的摩擦和后刀面的磨損，并配合前角影響切削刃的鋒利和強度。③主偏角Κr――主切削刃和假定進(jìn)給方向在基面〔Pr〕上投影的夾角。主偏角的大小影響切屑斷面形狀和切削分力的大小。有時主偏角也根據(jù)工件加工形狀來定。④副偏角Κ′r――副切削刃和假定進(jìn)給的相反方向在基面Pr上投影的夾角。副偏角的主要作用是減少副切削刃與工件已加工外表的摩擦，減少刀具磨損和防止切削時產(chǎn)生振動。減小副偏角可減小切削殘留面積，降低己加工外表的粗糙度〔如圖〕⑤刃傾角λs――在主切削平面〔Ps〕里測量的主切削刃與基面間的夾角。它與前角類似，也有正、負(fù)和零值之分〔如圖〕。刃傾角主要影響刀頭的強度、切削分力和排屑方向。選擇刀具幾何角度時，應(yīng)遵循“銳字領(lǐng)先，銳中求固”原那么。即將刀具鋒利放在第一位，同時保證刀具有一定的強固。國內(nèi)外先進(jìn)刀具在角度的變革方面，大致有“三大一小”的趨勢，即采用大的前角、刃傾角和主偏角，采用小的后角。【小結(jié)】：本次可主要講解切削加工的根底知識。講授了切削加工的概念和根本加工方法以及切削加工的運動形式和切削用量；刀具的幾何形狀和主要角度；刀具切削局部材料的根本要求、種類和刀具結(jié)構(gòu)【布置作業(yè)】：機械制造工藝根底習(xí)題冊A、課題：切削力和切削溫度B、課型：新授課C、教具：多媒體D、備課時間：E、使用時間：F、教學(xué)目標(biāo)：掌握切削熱與切削溫度對切削加工的影響以及減少切削熱和降低切削溫度的工藝措施；掌握切削液的作用和種類及切削液的選用重難點：切削力和切削溫度，切削液的相關(guān)知識教學(xué)方法：講授法教學(xué)過程及教學(xué)內(nèi)容：【導(dǎo)入新課】：在切削過程中，切削力使工藝系統(tǒng)〔機床—工件—刀具〕變形，影響加工精度，切削力還直接影響著切削熱的產(chǎn)生，并進(jìn)一步影響刀具磨損和已加工外表質(zhì)量。切削力又是設(shè)計和使用機床、刀具、夾具的重要依據(jù)?！拘率凇浚阂?、切削力1、刀具總切削力切削過程中，為了克服工件被切層材料對切削的抵抗，刀具必須對工件有力的作用。刀具的一個切削局部在切削工件時所產(chǎn)生的全部切削力稱為一個切削局部總切削力。車床只有一個切削局部參與切削，這個切削局部總切削力就是刀具的總切削力。2、總切削力的分力通常將總切削力分解為三個相互垂直的切削分力：⑴切削力Fc是總切削力在主運動方向上的正投影，與基面垂直。約占總消耗功率的95%。⑵背向力Fp是總切削力在垂直于工作平面方向上的分力。車外圓時，刀具與工件在這個分力的方向無相對運動，所以不做功。⑶進(jìn)給力Ff是總切削力在進(jìn)給運動方向上的正投影，與進(jìn)給速度方向一致。約消耗5%的功率。3、總切削抗力切削加工中，工件材料抵抗刀具切削所產(chǎn)生的阻力稱為總切削抗力F′。阻力主要是：被切層材料成為切屑前后對刀具前面的擠壓變形抗力和摩擦阻力；工件過渡外表和已加工外表表層材料對刀具后面的擠壓變形和摩擦阻力。分解為三個分力：切削抗力、背向抗力和進(jìn)給抗力，分別與切削力、背向力和進(jìn)給力大小相等。方向相反。4、影響總切削抗力的因素⑴工件材料工件材料的強度、硬度越高，韌性和塑性越好，越難切削，總切削抗力越大。⑵切削用量切削用量中對切削力影響最大的是切削深度，其次是進(jìn)給量，切削速度影響最小。因此，要減小切削力或節(jié)省動力消耗時，可以把切削深度減小，取大一些的進(jìn)給量。⑶刀具角度刀具前角、后角增大時，總切削抗力減??；主偏角增大，切削抗力減小，但背向抗力和進(jìn)給抗力增大。⑷切削液合理選擇使用切削液，使總切削抗力減小。二、切削溫度1、切削熱與切削溫度切削時，工件溫度升高，切削刀具燙手，這說明切削過程中有熱產(chǎn)生。由于被切削材料層的變形，別離及刀具和被切削材料間的摩擦而產(chǎn)生的熱量稱為切削熱。切削過程中，切削區(qū)域的溫度稱為切削溫度。切削過程中，大局部的熱量由切屑帶走，其次被刀具、工件和周圍介質(zhì)傳導(dǎo)。傳入刀具的溫度，致使刀具材料軟化，切削性能降低，磨損加快，進(jìn)而影響加工質(zhì)量和縮短刀具壽命。傳入工件的切削熱，會導(dǎo)致工件受伸長和膨脹，而影響加工精度。2、減少切削熱和降低切削溫度的工藝措施⑴合理選擇刀具材料和刀具幾何角度⑵合理選擇切削用量⑶適中選擇和使用切削液【課堂小結(jié)】本節(jié)內(nèi)容主要介紹了切削力對工件的影像，讓我們從對力的分析來更深入的了解加工過程中，總切削力因為材料，角度，切削用量，切削液等等因素而產(chǎn)生的變化?！菊n堂練習(xí)】練習(xí)冊填空題6，7，8，9判斷題5，6，7，8選擇題3，4，5A、課題：切削液B、課型：新授課C、教具：多媒體D、備課時間：E、使用時間：F、教學(xué)目標(biāo)：掌握切削液的作用和種類，針對不同的加工種類材料以及加工方式和刀具材料，各采用不同的切削液。重難點：切削液的作用及選用標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)方法：講授法教學(xué)過程及教學(xué)內(nèi)容：一、切削液的作用和種類切削液是為了提高切削加工效果而使用的液體。主要用來減少切削過程中的摩擦并降低切削溫度。合理選用切削液可以提高加工外表質(zhì)量，減少工件的熱變形，保證加工精度，減少刀具的磨損，提高刀具耐用度和生產(chǎn)效率。1、切削液的作用⑴冷卻作用⑵潤滑作用⑶清洗和排屑作用2、切削液的種類⑴合成切削液以水為主要成分，參加適量的水溶性防銹添加劑制成。俗稱水溶液、⑵乳化液用乳化油加水稀釋而成。⑶油基切削液即切削油，分礦物油、動植物油和復(fù)合油三種。礦物油：機械油、高速機械油、煤油等動植物油：豬油、豆油、菜子油等復(fù)合油：以礦物油為主參加適量動植物油混合而成二、切削液的選用粗加工主要要求冷卻。也希望降低一些切削力及切削功率。一般應(yīng)選用冷卻作用較好的切削液，如低濃度的乳化液等。精加工主要希望提高外表質(zhì)量和減少刀具磨損，一般應(yīng)選用潤滑作用較好的切削液，如高濃度的乳化液或切削油等。1、工件材料切削鋼等塑性材料需選用，切削鑄鐵等脆性材料可不用。2、刀具材料高速鋼刀具用，硬質(zhì)合金刀具可不用。3、加工方法進(jìn)行鉆孔〔特別是深鉆孔〕、鉸孔、攻螺紋、拉削、磨削等加工時要用?！拘〗Y(jié)】：本次課主要講解了切削力和切削溫