数控加工教案

数控加工教案（精选7篇）

数控加工教案 篇1

(一)组织教学：(考勤、学习准备等)(二)复习旧课：

(三)讲授新课： 绪 论

机床是人类社会生产力发展的重要标志，随着科学技术的飞跃发展，各机械制造业迅速发展，零件的形状越来越复杂，精度及有关的特殊要求越来越高，数控机床及其应用技术应运而生并在生产实践中显示了优越和强大的生命力。

一、性质和任务

性质——普及数控机床加工技术理论的技术基础课。

任务——培养操作数控机床的技术人才，具有一定的数控加工基础知识，能阅读和编制简单零件加工程序，并初步掌握常用数控机床的操作与维护。

二、学习方法（讲解、举例）

1、及时复习，巩固相关知识

2、提高学习积极性，知难而上

3、抓住实践机会，丰富所学知识

§1—1 数控机床及数控加工的概念

一、数控与数控加工

1、数控的定义（板书）

数控即数字控制——是数字程序控制的简称。

数控的实质：通过特定处理方式的数字信息（不连续变化的数字量）自动控制机械装置动作，与连续变化的模拟量进行的程序控制有截然不同的性质。

数控技术（简称数控）——将通过计算机进行自动控制的技术统称为数控技术。

2、数控加工的特点（1）加工过程规范

零件的切削用量的确定及机床的辅助控制都在加工前预先设计及优化处理，安排在规范的加工程序中并自动控制完成，不会受到人工干预。

（2）工艺制定严密

加工工艺是否先进、合理关系到加工质量的忧虑，在编制加工程序时必须认真分析加工过程的每一个细节，以免出现事故。

二、数控机床的组成及工作过程

1、数控机床的组成

数控机床的组成如图1-1所示。数控机床的组成（三大部分）：（1）、机床主体——机床床身。

（2）、数控装置——对数控机床进行指挥、控制。（3）、伺服机构——驱动机床执行机构实施运动。

2、数控机床的工作过程 如图2-2所示

（1）、根据零件图样进行各项准备。（2）、按规定格式编制出加工程序。

（3）、将加工程序以代码形式完整记录在信息介质上。（4）、将代码转变为电信号输出。

（5）、数控装置将结果以脉冲信号形式向伺服系统发出执行信号。（6）、伺服系统向执行电机驱动机床进给机构发出严格指令。

三、数控机床的坐标系

数控机床的标准坐标系——右手直角笛卡儿坐标系。

1、坐标轴和运动方向命名原则

（1）假定刀具相对于静止的工件而运动。（2）正方向——刀具远离工件的运动方向。

（3）机床主轴旋转运动——的正方向是按照右旋螺纹进入工件的方向。

2、坐标轴的规定（1）Z坐标轴（2）、X坐标轴（3）、Y坐标轴

四、数控机床的加工特点及应用范围

1、数控机床的加工特点：（1）、高精度。（2）、高难度。

（3）、多工序加工。（4）、改善劳动条件。（5）、改型方便。（6）、高效率。

2、不适宜数控机床加工的范围（1）、加工轮廓简单、精度要求低或生产批量特别大的零件。

（2）、装夹困难或必须依靠人工找正、定位才能保证加工精度的单件零件。

（3）、加工余量特别大或材质及余量都不均匀的批件。（4）、加工中，刀具的质量（耐用度）特别差时。

3、数控机床的应用范围

（1）、适用分期（不定期或周期）进行的轮番生产。（2）、适用于多品种，中、小批量的生产。

（3）、在满足加工要求的前提下，应选择档次尽可能低一点的数控机床。

（4）数控机床加工依赖于各种数字化信息指令

（四）小结

1、数控机床的概念。

2、数控机床的组成。

（五）布置作业

习题册P

1一、1~6；

二、1~8；

四、1、2；

五、1、2

数控加工教案 篇2

一、教学定位

首先是教学定位,本次教学设计课时为4学时。教学对象是中等职业学校数控专业高二的学生。作为中职学生的他们,对传统的“填鸭式”教学缺乏学习兴趣,但是在实训过程中却表现出了较高的学习热情,如何维持和引导学生的学习热情,将会成为本次教学设计的关键。

经过一年多的职高学习,学生已经学习了机械制图、机械基础等理论课程,同时还进行了普车、数车、数铣等实训课程。

基于以上学情,结合我校具体的实训情况,参照神舟火箭的外观,整合数车、数铣等不同工种的实训内容,设计了一款新颖、 美观的火箭式旋转笔筒作为我校数控类专业综合实训项目,本教学内容为数控车项目中的一个子项目———火箭主体部分的设计与加工。

二、教学目标

根据以上的学情分析,结合教学内容的特点,我制定了以下三维教学目标:

在知识目标的确定上,我充分考虑到了学生的差异性,希望通过学习,学生能根据任务要求,绘制本课题的工件图纸,能正确安排加工工艺,能快速、正确的编写加工程序。

在能力目标的培养上,通过项目的加工完成,能熟练操作机床完成加工的能力;在工件加工过程中,偶遇故障时,及时排除故障的能力和分析问题、解决问题的能力。

情感目标的培养,通过小组成员之间共同努力,完成本项目加工,激发学生学习兴趣,体验成功的喜悦,感受合作之间带来的快乐,进而养成良好的职业习惯。

三、教学与学法

在教学方法的选择上,我主要采用项目教学法、任务驱动法的教学模式,以合作学习法、探究学习法为教学途径,使教与学有效结合,以更好的落实重点、突破难点,让学生在学中做、做中学。

四、教学内容

本次课的教学内容主要有八个部分,分别为工件设计、图纸绘制、工艺安排、加工准备、程序编制、加工运行、检查评价、知识总结。

根据学生当前掌握的理论知识以及实训水平,我确定如下教学重点和难点:重点为程序的编写和加工运行,难点为工件设计与工艺安排。

要落实重点、突破难点,关键在于学生对知识的探索和验证。

五、课前准备

上课开始前,会根据学生实际情况进行差异化分组,如绘图能力好、加工能力好、沟通能力强、编程能力好,突出学生的优点,实现优势互补。

课前教学资源准备有:之前实训工件实物、多媒体课件、视频以及项目任务书,并把项目任务书发放到学生手中,人手一份。

六、教学过程

1.创设情境,新课引入。新课伊始,教师播放神舟十号发射升空的片段,吸引学生的兴趣。趁机提出问题,从而引出“火箭主体部分的设计与加工”这一学习任务。

2.启发引导,任务分析。鉴于学生已经掌握了机械制图方面的一些基本理论知识,故在火箭主体设计与加工这一任务中,我让学生自主设计火箭主体部分的外形,并填写任务评价表。然后,小组成员通过相互讨论,确定工艺安排,并填写工艺卡片。

刀具的合理应用在数控车工加工过程中尤为重要,教师通过比较教学法辅以多媒体的展示,引导学生自主寻找出合适的答案。

对于以往学生实训过程中经常出现的问题,教师会集中讲解,如工件总长精度超差,教师会通过图片、视频进行演示,来帮助学生理清思路,规范操作步骤。

在程序编写这一环节中,学生自主编写程序,并填写程序表,在编写程序过程中,组内成员可相互讨论,也可向老师询问, 或参考知识链接部分。本课题的知识链接主要讲解了G71、G73指令的含义及其应用范围。

3.工件加工,完成任务。学生以小组为单位,相互合作完成工件的加工。在加工过程中,教师巡回指导学生加工操作,辅助学生解决加工过程中出现的问题,纠正不规范之处,以培养学生良好的职业习惯。

对于学生经常出现的问题,有上述几个内容。发生这些问题的根本原因是由于学生对于数控机床操作及其相关知识不熟悉或粗心大意等不良习惯造成的,这就要求我们在实训过程中,不仅要培养学生数控车床的编程能力及操作能力,更注重培养学生认真严谨、一丝不苟的工作作风。

4.任务评价,课堂小结。本课程的评价主要包含加工过程评价以及加工质量评价。通过加工过程评价可以实时规范学生的操作步骤,养成好的实训习惯。加工质量评价是对所完成工件的综合评价,体现了学生的实操水平。

最后,再同学生本人、小组成员以及教师进行三方评价,充分考虑了学生的自我认同感和对项目的实际贡献以及整个团队的项目完成质量。

在课堂小结阶段,教师通过提问的方式总结本节课所学习的知识点,回顾实训过程中出现的问题。

七、板书设计

板书也是一堂课的重要组成部分,我的教学设计本着简洁、 明了的原则,将学习过程完整、系统的体现。

八、教学反思

1.通过实训内容的重构,使传统、枯燥的实训变得鲜明、有趣,激发学生的学习兴趣,使教师成为实训内容的重组者和开发者,同时也提升了教师自身的综合素质。

2.通过实时测评,能更好地规范学生的操作习惯,并及时反馈实训成果。

3.小组合作,实现组内的优势互补和组间的竞争提升。

4.任务驱动,培养学生的职业能力和自学能力。

十年树木,百年树人,老师在教给学生知识和技能的同时, 更应该用自己的热情和阳光去感染每一个孩子的内心世界。

摘要：主要阐述了“火箭主体部分的设计与加工”教学设计的全部过程,本教学设计的主旨是让学生在做中学、学中做,体现职业学校教学特色。

关键词：中职,数控实训,教学设计

参考文献

精密加工与特种加工简介教案 篇3

【课题编号】

43-19.1 【课题名称】

精密加工与特种加工简介 【教材版本】

郁兆昌主编．中等职业教育国家规划教材—金属工艺学（工程技术类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006 【教学目标与要求】

一、知识目标

了解精密加工与特种加工。

二、能力目标

若有机会略加训练，进行操作练习，能初步进行常用的研磨、抛光和电火花加工操作。

三、素质目标

了解精密加工和特种加工、略经训练，能初步操作研磨、抛光和电火花加工。

四、教学要求

初步了解精密加工和特种加工。【教学重点】

研磨、抛光、电火花加工。【难点分析】

电解加工。【分析学生】

1．具有学习的知识基础。2．具有学习的能力基础。

3．精密加工和特种加工是解决传统加工不便或难以加工而发展起来的，不乏新技术含量，对于学生开阔眼界，了解加工新技术发展很有好处，教学中应充分运用网络课程相关的视频资料。【教学设计思路】

教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。【教学资源】

1．郁兆昌，潘展，高楷模研编制作．金属工艺学网络课程．北京：高等教育出版社，2005 2．郁兆昌主编．金属工艺学教学参考书（附助学光盘）．北京：高等教育出版社，2005 【教学安排】

2学时（90分钟）

43-1 教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插练习与设问，穿插讨论，最后进行归纳。【教学过程】

一、复习旧课（15 分钟）1．简述

铣床加工特点及应用范围，数控机床的特点及应用。2．讲评作业批改情况； 3．提问： 题18-

16、18-19

二、导入新课

随着生产和科学技术的发展，对产品的性能要求越来越高，导致产品零件所使用的材料不断涌现出新的品种，零件形状和结构也越来越复杂，加工的难度越来越大，表面粗糙度值越来越小，常用的传统加工方法远远不能满足需要，这样便推动了加工技术的快速进步，研制出许多精密加工和特种加工方法。

三、新课教学（70分钟）1.精密加工（25分钟）

教师讲授研磨、珩磨、抛光、超精密加工。演示网络课程chapter19内容说明，研磨内孔、珩磨孔、磨床主轴局部圆柱面、超精密磨削等视频资料。

学生课堂练习:题19-1。教师巡回指导、设问、提问；学生回答、讨论；教师讲评。2.特种加工（45分钟）

教师讲授电火花加工、电解加工、电解磨削、超声波加工、激光加工。演示网络课程中电火花加工三角形孔、电火花线切割、电解加工气轮机叶片等照片资料。

学生课堂练习：题19-

5、19-

6、19-7。教师巡回指导、设问、提问；学生回答、讨论；教师讲评。

四、小结（5 分钟）

简述精密加工、特种加工的概念和种类。

五、作业布置 1．习题： 题19-

2、19-3。2．思考题：

题19-4。【板书设计】

参考相应的PPT文集。【教学后记】

特种加工教案 篇4

江苏技术师范学院编（高纲号 0628）

一、课程性质及其设置目的与要求

（一）课程性质和特点

《特种加工》课程是我省高等教育自学考试机械制造及自动化教育专业（独立本科段）的一门重要的专业课。目前，各种特种加工方法在生产中应用日益广泛，在国民经济中占有重要的地位，对促进我国机械加工业的发展起到了巨大的作用。该课程向应考者系统地介绍了各种特种加工方法、加工原理以及加工设备，可以提高应考者解决机械加工中特殊零件加工问题的能力，为我国机械制造业培养特种加工的技术人才服务。

本课程主要介绍了电火花加工、电化学加工、激光加工、电子束和离子束加工、超声加工、快速成形以及化学加工等基本原理、基本设备、工艺规律、主要特点和范围。

通过本课程学习，要求应考者初步掌握特种加工的基本原理、基本规律、工艺特点以及应用场合，了解特种加工设备的组成和工作原理，以及生产中广泛应用的实验方法。在自学的过程中，应考者应经常参观特种加工现场，通过实践或交流来加深对特种加工的基本理论掌握和领会，做到理论与实践相结合。

（二）本课程的基本要求

通过本课程的学习，应达到以下的要求：

1、熟悉电火花加工、电化学加工、激光加工、超声加工的基本原理和工艺规律；

2、掌握电火花加工、电化学加工、激光加工、超声加工的工艺过程及应用场合；

3、了解常见的特种加工设备的组成和工作原理；

4、了解电子束和离子束加工、快速成形以及化学加工等特种加工方法的基本原理

和加工过程。

（三）本课程与相关课程的联系

本课程的前修课程包括物理、机械制造技术、液压传动与气动技术，这些课程可以帮助应考者理解特种加工的原理，从而更好地掌握特种加工的工艺规律，达到熟练地运

用特种加工方法从事生产实践。

二、课程内容与考核目标

第一章

概论

（一）课程内容

本章主要介绍了特种加工的概念、特点、分类和适用范围，特种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响，以及特种加工产生背景和发展状况。

（二）学习目的与要求

通过本章的学习，了解特种加工的产生和发展史，掌握特种加工的各种加工方法种类及使用范围，以及特种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响。

（三）考核知识点与考核要求

1、识记：特种加工的主要特点和特种加工的分类。

2、了解：特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响。

第二章

电火花加工

（一）课程内容

本章主要介绍了电火花加工的基本原理、加工机理、工艺规律，电火花加工设备包括脉冲电源、自动进给调节系统和加工机床，以及电火花加工的应用场合。

（二）学习目的与要求

通过本章的学习，掌握电火花加工的基本原理和加工机理；了解电火花穿孔成型加工的各种加工方法，熟悉电火花加工用脉冲电源、自动进给调节系统及电火花加工机床；熟练地掌握电火花加工中电规准的选择和转换的原则，运用原理控制加工精度、表面粗

糙度、蚀除速度等。

（三）考核知识点与考核要求

1、识记：电火花加工概念及加工特点、极性效应、加工速度和损耗速度、自动进

给调节系统的基本结构、电规准。

2、了解：EDM的应用、电液式和电机式自动进给调节系统。

3、理解：极性效应产生的原因、金属材料热学常数对电蚀量的影响、工作液对电蚀量的影响、影响加工速度的因素、如何利用各种效应降低相对损耗速度、表面变质层结构和产生的缺陷、几种派生脉冲电源的优点、电规准的选择原则。

4、运用：根据放电腐蚀的影响因素选择电火花加工中的极性和工作液、能够选择适当的EDM脉冲电源、电火花加工中电规准的选择。

第三章

电火花线切割加工

（一）课程内容

本章主要介绍了电火花线切割加工原理、加工特点、加工工艺、加工设备及应用范围，着重讲述了线切割加工的控制系统和编程技术，以及影响线切割工艺指标的因素。

（二）学习目的与要求

通过本章的学习，了解线切割加工原理及加工设备，理解影响线切割工艺指标的因素和加工工艺，熟练地掌握WEDM的控制系统和编程技术，以及简单零件的线切割加

工3B程序的编写。

（三）考核知识点与考核要求

1、识记：线切割加工基本原理、轨迹控制和加工控制、切割速度和切割效率。

2、了解：线切割的应用范围、线切割机床的结构和脉冲电源、电参量和非电参量

对工艺指标的影响。

3、理解：线切割加工锥度的方法、轨迹控制原理、3B程序结构和编程规则、电规

准的选择。

4、运用：对平面图形进行轨迹控制计算、编写线切割加工3B程序。

第四章

电化学加工

（一）课程内容

本章主要介绍了电化学加工的基本原理及分类；电解加工和电解磨削的机理、特点、工艺和应用，以及加工设备和电解液；电铸、涂镀和复合镀的原理、工艺及应用。重点阐述了电解加工的基本规律，以及提高电解加工精度的途径，影响电解磨削精度的主要

因素。

（二）学习目的与要求

通过本章的学习，了解电化学加工的分类以及各种电化学加工工艺过程；理解电化学加工的基本原理，电解加工和电解磨削的加工机理；熟练地掌握电解加工的基本规律，以及提高电解加工精度的途径，能够进行电解加工的设计计算。

（三）考核知识点与考核要求

1、识记：电化学加工概念、平衡电极电位、浓差极化和电化学极化、金属钝化和活化、电化学加工分类、电化学当量、端面平衡间隙。

2、了解：电解加工的过程、影响电解表面质量的主要因素、电解加工的设备及应用、电解加工精度成形规律，电解磨削特点、电解磨削的电解液和设备、电解磨削的应用范围，电铸加工、涂镀加工以及复合镀加工基本原理。

3、理解：电化学加工的基本原理、三种常用电解液的特性、电化学当量和生产率的关系、电极间隙大小和蚀除速度的关系、提高电解加工精度的主要措施，电解磨削的基本原理、影响电解磨削加工精度主要因素。

4、运用：电化学当量的计算、电解蚀除速度和加工时间计算、电极间隙大小的计

算。

第五章

激光加工

（一）课程内容

本章主要介绍了激光产生的机理、激光的特性、激光加工的原理及特点，激光加工设备；重点阐述了激光加工工艺及应用。

（二）学习目的与要求

通过本章的学习，理解激光加工的原理和特点，了解激光加工的基本设备及工作原

理，掌握激光加工工艺和适用场合。

（三）考核知识点与考核要求

1、识记：激光加工的概念、激光的特性。

2、了解：激光产生机理、固体激光器和气体激光器优缺点。

3、理解：影响激光打孔主要因素、激光加工的应用。

第六章

电子束和离子束加工

（一）课程内容

本章主要介绍了电子束加工原理、特点、加工装置以及工艺应用；离子束加工原理、分类、加工特点、加工装置和适用场合。

（二）学习目的与要求

通过本章的学习，了解EBM和IBM加工原理，掌握电子束和离子束加工工艺及其

应用。

（三）考核知识点与考核要求

1、识记：电子束加工概念、离子束加工的物理基础、电子束曝光。

2、了解：电子束加工设备的电子枪和控制系统、离子束加工设备的离子源、电子

束和离子束各种加工应用。

3、理解：电子束加工原理和离子束加工原理。

第七章

超声加工

（一）课程内容

本章主要介绍了超声波的特性、超声加工原理和特点、超声加工设备、超声加工的应用，以及影响超声加工质量的因素。

（二）学习目的与要求

通过本章的学习，了解超声加工的基本原理以及加工设备和组成部分，掌握影响超

声加工速度、精度和表面质量的因素。

（三）考核知识点与考核要求

1、识记：超声加工的概念、空化作用、变幅杆、超声波清洗。

2、了解：超声波的特性、换能器和变幅杆的结构、超声加工工作液、超声加工的应用。

3、理解：超声加工基本原理、声学部件的工作原理、影响超声加工质量的各种因

素。

第八章

快速成形技术

（一）课程内容

本章主要介绍了四种常见的快速成形技术的工艺原理、加工设备及应用。

（二）学习目的与要求

通过本章的学习，了解SL、SLS、LOM、FDM的工作原理、工艺过程及应用。

（三）考核知识点与考核要求

1、了解：SL、SLS、LOM、FDM的工作原理与工艺过程。

第九章

其它特种加工

（一）课程内容

本章主要介绍了化学加工、等离子体加工、挤压珩磨、水射流切割等加工原理、工

艺特点、加工设备以及应用范围。

（二）学习目的与要求

通过本章的学习，了解化学加工、等离子体加工、挤压珩磨、水射流切割等特种加工方法的基本原理、加工设备以及其应用范围。

（三）考核知识点与考核要求

1、识记：化学加工、等离子体加工、挤压珩磨、水射流切割。

2、了解：化学加工应用、等离子体加工应用、挤压珩磨应用、水射流切割应用。

三、有关说明和实施要求

（一）关于“考核知识点与考核要求”中有关提法的说明

在大纲的考核要求中，提出了“了解”、“识记”、“理解”和“运用”四个能力层次，它们之间是递进关系，后者必须建立在前者的基础上，它们的含义是：

1、了解：能够知道有关加工机理、设备结构、工艺范围等知识，并据此查阅资料

进行再学习。

2、识记：在了解的基础上，记忆有关概念、理论等，并且能够正确地认识和表达。

3、理解：在识记的基础上，能够全面把握基本概念、基本原理、基本方法，熟练地掌握有关概念、原理、方法的区别与联系。

4、运用：在理解的基础上，利用基本概念、基本原理、基本方法等去分析有关问题，解决实际问题，进行加工设备的选择和加工工艺的安排。

（二）关于自学教材

本课程使用的教材为：《特种加工》（第四版），刘晋春等主编，机械工业出版社，2004年。

（三）自学方法的指导

本课程内容广泛，难度不大，但是实践性强，应考者在自学过程中应把握好以下几

点：

1、在学习该课程之前，应该仔细阅读考试大纲，了解课程的性质和任务，熟悉该课程相关的课程内容，使以后的学习紧紧围绕课程的基本要求。

2、在学习每一章教材内容之前，必须认真研究大纲中关于该章的考核知识点和考核要求，以及该知识点的能力层次要求，以便在学习过程中把握尺度，有针对性地学习。

3、在学习教材时，对于每一种特种加工的加工机理必须仔细研读，然后熟练地掌

握工艺原理，才能达到灵活地应用。

4、该教材配套的多媒体CAI课件对自学非常有帮助，应考者在学习教材的同时应该同步使用课件辅助自学，从而促进对特种加工机理和工艺过程的理解与实践认识；同时，通过“习题解答”模块帮助自学者更好地完成每章课后的思考题，增强学习的效果。

（四）对社会助学的要求

1、应熟练地掌握本考试大纲中提出的考核知识点，理解各个知识点的考核要求达

到的层次。

2、在社会助学过程中，应以指定的教材为基础、以考试大纲为依据，不要轻易地

增删内容，以免偏离考试的重点。

3、在教学的过程中，应注意对应考者学习方法的引导，以及主动解决问题能力的培养，突出解决工程问题的思路和方法。

4、授课的教师应该具有丰富的实践经验，从技术的角度进行理论教学，同时辅以实践性环节教学，将会收到更好的助学效果。

（五）关于命题和考试的若干规定

1、试题的难易程度和能力层次不是同一个概念，命题时要注意同时兼顾这两个方面。每份试卷中各能力层次题目所占分数的比例为：了解占15%，识记占20%，理解占35%，运用占30%.各种难易程度题目所占分数比例为：易占20%，较易占40%，较难

占30%，难占10%.2、本课程考试试卷可能采用的题型有：单项选择题、填空题、名词解释、简答题、综合题等类型（见附录）。

3、考试方式为闭卷、笔试，考试时间为150分钟。评分采用百分制，60分为及格。

附录 题型举例

一、单项选择题

1.与电化学当量有关的参数有（）

A.电解电流 B.电解时间 C.电解液压力 D.工件材料

2.常用的超声波加工装置声学部件——变幅棒形状有（）

A.锥形 B.双曲线形 C.指数形 D.阶梯形

二、填空题

1.电解加工要求电解液中阴离子应具有 的标准电位，阳离子应具有 的标准电位。

2.加工较深小孔时，采用激光多次照射，孔径，主要由于 结果。

三、名词解释

1.磁致伸缩效应

2.空化作用

四、简答题

1.电解磨削与其它的电解加工有何不同之处？

五、综合题

1.光华机械厂用NaCl电解液加工一种铝零件，加工余量为30cm3，要求2min电解加工完一个零件，求需要用多大的电流？如有2800A容量的直流电源，电解时间需要多

少？（ω=124mm3/（A·h），η=96%）

2.需要线切割加工如下图所示的轨迹，编写线切割加工轨迹控制的3B程序。

茶叶制作加工教案 篇5

授课教师：黄伟玉

教学目标：1了解绿茶手工制作工艺流程。

2、掌握采茶基本方法。教学重难点：了解绿茶手工制作工艺流程。教学方法：以讲授为主，结合教师演示 教具准备：图片、ppt、茶叶等 教学过程

一、谈话导入

绿茶，是泉州文化的一颗璀璨的明珠，她为什么具有自己独到的特色？

二、新授

1采摘：采摘时期，鲜叶标准，采摘方法 2炒制：绿茶手工制作工艺（1）筛分（2）摊放（3）生锅（4）熟锅（5）初烘（6）摊凉（7）复烘（8）择拣（9）再复烘 3绿茶机械制作工艺 4小结 5茶联赏析

三、拓展提升

1参加采茶实践活动，掌握采茶基本方法。

数控加工工艺研究 篇6

通用机床存在许多需要技术人员自行通过长期工作经验来得到的一些结论。将大的工作分步分时间一步步完成, 以及刀具选择, 切割力度和切割手法, 切割多少等, 这属于比较具体的一些情况。这些工序繁多, 细节的变换随情况而定, 所以很少明文规定具体行为和数值。这与数控机床的要求不同, 数控机床要求更为严格, 这类细节问题不但是规划操作前一定需要把关的内容, 且需文字上计入程序。

2 数控加工的工艺设计非常严密

数控机床比较通用机床, 虽然自动运行略胜一筹, 但灵活性不好, 在实际运行出现状况时, 通用机床可以通过个人随即调解解除, 但数控在前期编程时无法预测错误状况, 所以一旦出错难以调整, 工作人员虽然尽力进行过改进但是成果不明显。如道具切割过程会形成碎屑, 数据机床不能预测碎屑的堆积量而继续行动, 造成浪费。这都需要编程人员在前期就把这类机器考虑不了的问题想到后编入施工程序, 要求十分精确。

3 数控加工的操作程序化相当严格

数控设备数字化倾向明显, 多个轴一起转动, 程序规划所以会相对容易。但是设备费用上也高, 技术化水平高, 对人员操控水平也有要求。数控机床往往对于价值昂贵, 形式不太简单的零件使用, 所以说出现失误的话损失比较严重, 所以提前编程操作流程需要细心规范。步骤有:设计→编程→检验→实际操作。检验的目的是查出编程时细微哪怕是一丁点的差异, 标点、数字, 这些都可能会造成灾难性的后果。

4 数控加工机床的合理应用

加工的手段和加工原材料的选用须依据数控机床的新特征, 趋利避害, 利用上数控加工自动化较强的优势。加工规划要以好的效益为依据和出发点。照顾到实际情况略有差异, 在制作过程中头脑要灵活, 不局限与一个设计方案, 可多方案多选择。选择具体方案须针对机床本身的性能和规格标准, 精确施工步骤和切割工艺, 完善最终的质量, 向着最好最快的目标前进。有时对零件的几何图形、大小、细节需要进行必要的调整和改造, 但是不可影响原有性能, 这需要操作人员的熟练经验和分析水平。

零件制作的方式方法是多种多样的。但是无论怎样加工都要按照设计图样上的规定, 另外参考数量要求、水平标准、机械状态等作为施工依据。从时间上和水平上说数控施工之前的规划、编程、操作、精确度方面也一直在进步过程当中, 同时设计观念也在更改。

5 数控加工编程的基本概念

5.1 数控编程

所谓数控编程就是把零件的工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移量等信息用数控语言记录在程序单上, 并经校核的全过程。为了与数控系统的内部程序 (系统软件) 及自动编程用的零件源程序相区别, 把从外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序, 简称为数控程序。

数控机床程序的编做方式与计算机软件的编写异曲同工, 都需要一定的数字代码和排列程序组成, 然而数控系统不只一两种, 不同的输入字符、顺序和方式带来不同的结果。所以在对应使用的过程中要严格选择自己当前所需要的程序, 这主要依靠参照机床编程手册。编程实际目的还是为了服务于实际, 所以零件本身的规格需求才是需要重点注意的。例如它的大小、外形, 摩擦度。调查好这些数据以后决定加工程序安排, 先通过验算来求得行刀路线, 后依据规章上所要求的格式来进入编程阶段, 输入零件所需规格、刀具路线、一些侧辅功能, 更换刀片、主轴的旋转方式、切削液停止和使用, 开动机器后即可进入数控机床自动化运行轨道当中。数控设备的能效能否发挥到最大, 一个是看零件的完成程度是否达到标准、能够投入使用, 另一个是机床本身工作的过程是否顺利, 有没有耗费过多的能量。

5.2 数控加工程序编制的方法

数控编程大体经过了机器语言编程、高级语言编程、代码格式编程和人机对话编程与动态仿真这样几个阶段。在上个世纪70年代, 美国电子工业协会 (EIA) 和国际标准化组织 (ISO) 先后对数控机床坐标轴和运动方向、数控程序编程的代码、字符和程序段格式等制定了若干标准和规范 (我国按照ISO标准也制定了相应的国家标准和部颁标准) , 从而出现了用代码和标示符号, 按照严格的格式书写的数控加工源程序———代码格式编程程序。这种编写源程序技术的重大进步, 意义极为深远。在这种编程方式出现后, 凡是数控系统不论档次高低, 均具有编程功能。因为编程过程的大为简化, 使得机床操作者只要查阅、细读系统说明书就有能力编程。从而使数控机床走向大范围、广领域的应用。

5.3 数控加工程序编制方法主要分为手工编程与自动编程两种

5.3.1 手工编程

手工编程是指从零件图纸分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、直到程序校核等各步骤的数控编程工作均由人工完成的全过程。手工编程适合于编写进行点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工程序, 以及程序坐标计算较为简单、程序段不多、程序编制易于实现的场合。这种方法比较简单, 容易掌握, 适应性较强。手工编程方法是编制加工程序的基础, 也是机床现场加工调试的主要方法, 对机床操作人员来讲是必须掌握的基本功, 其重要性是不容忽视的。

5.3.2 自动编程

自动编程是指在计算机及相应的软件系统的支持下, 自动生成数控加工程序的过程。它充分发挥了计算机快速运算和存储的功能。其特点是采用简单、习惯的语言对加工对象的几何形状、加工工艺、切削参数及辅助信息等内容按规则进行描述, 再由计算机自动地进行数值计算、刀具中心运动轨迹计算、后置处理, 产生出零件加工程序单, 并且对加工过程进行模拟。对于形状复杂, 具有非圆曲线轮廓、三维曲面等零件编写加工程序, 采用自动编程方法效率高, 可靠性好。在编程过程中, 程序编制人可及时检查程序是否正确, 需要时可及时修改。由于使用计算机代替编程人员完成了繁琐的数值计算工作, 并省去了书写程序单等工作量, 因而可提高编程效率几十倍乃至上百倍, 解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。

摘要：机床加工指的是使用机床设备将零件的原材料通过对机床编入代码、设定程序改变零件原料的外形达到预定的规格后投入工业使用。数控系统与常规系统有一些相似之处, 他们的加工对象和完成标准都差不多, 但也有不一样的地方。最重要一点是操控方式, 一个倾向人工化灵活化, 另一个自动化精密度比较高。本文着重讨论数控机床系统独自的特性特点。

机械加工工艺教案 篇7

金属切削加工基础

备课时间：09-2-14

上课时间：09-2-16 教学目的：

1、新学期刚开始，充分调动学生的积极性，并讲解学习本课程的方法与技巧。

2、掌握切削运动的类型、切削用量三要素的概念。教学重点：切削用量三要素 课时：2课时 授课内容：

1.1.1 切削运动

 金属切削加工是用切削工具将坯料或工件上的多余材料切除，以获得合乎设计要求的工件的一种加工方法。

（复习金属切削加工和数控加工在机械制造中的地位）1.1 切削运动及切削要素

机床为实现切削加工所必需具有的加工工件与工件间的相对运动。它包括主运动和进给运动。

主运动（复习什么是主运动）

主运动的速度即切削速度:主运动的线速度。

dwnvc 1000

（分析推导过程，分析根据工件材料查表时只能查到切削速度，而不能直接查到转速的原因）

（二）进给运动

 进给运动速度：指切削刃选定点相对于工件进给运动的瞬时速度，用vf表示 例：外圆车削时，进给运动速度常常用进给量f来表述，单位：mm / r

刨削时，进给运动速度用每一行程多少毫米来表述，单位为mm / str。

铣削时，进给运动速度常用每齿进给量f来表述，单位：mm/z

进给速度vf、进给量f、每齿进给量fz 和刀具齿数Z之间的关系如下：

vf = nf

1.1.2 切削时形成的表面

车削加工过程中工件上有三个不断变化着的表面：（1）待加工表面（2）已加工表面（3）过渡表面 1.1.3

切削用量（1）切削速度vc（2）背吃刀量ap（分析车削和铣削的ap有什么不同）（3）进给量f（解释切削用量三要素对加工的影响。）

备课时间：09-2-18

上课时间：09-2-19 教学目的：

1、掌握刀具的组成及几何角度的确定方法

2、熟悉刀具的工作角度对加工的影响。

教学重点：几何角度的确定方法。

教学难点：刀具的工作角度对加工的影响。课时：2课时 授课内容：

1.2 刀具组成及几何角度

（首先让学生传递着观察车刀）1.刀具切削部分的组成要素 刀杆：起夹持作用 刀头:(三面)前刀面：切屑流过的表面

主后刀面：刀具上与加工表面相对的表面

副后刀面：刀具上与已加工表面相对的表面

(两刃)

主切削刃：刀具上前刀面与主后刀面的交线

副切削刃：刀具上前刀面与副后刀面的交线

(一尖)

主切削刃与副切削刃的交点

（结合刀具实物和图片与学生一起分析并提问）２．车刀切削角度的坐标平面

基面Pr：通过主切削刃上的某一点，与主运动方向相垂直的平面。

车刀的基面平行于刀体底面。

切削平面Ps：通过主切削刃上的某一点，与过渡表面相切并垂直于基面的平面。正交平面Po：通过主切削刃上的某一点，并同时垂直于基面和切削平面的平面。（结合幻灯片与学生一起分析并提问）3.刀具的主要标注角度 1)前角（0）

前刀面和基面之间的夹角。2）后角（0）

主后刀面和切削平面之间的夹角。

（直接分析出前角和后角的正、负、零。并要求学生在车刀上分析出前角和后角的正、负时的形状，及其大、小对加工的影响。）3）主偏角（kr）

主切削刃与进给方向间的夹角 4）副偏角（kr’）

负切削刃与进给方向的夹角 5）刃倾角（S）

主切削刃与基面之间的夹角。在切削平面内度量

4、刀具的工作角度

 进给运动对刀具工作角度的影响

使刀具实际工作后角减小，工作前角增大

 刀具安装高低对刀具工作角度的影响

 刀杆中心面（线）不垂直于进给运动方向的影响

由此分析出刀具的安装方法：

1、刀尖的高度应与工件中心的高度一致。

2、刀杆中心面（线）应垂直于进给运动方向。

备课时间：09-2-22

上课时间：09-2-23 教学目的：

1、了解切削层参数

2、掌握切屑的形成过程及切屑种类

3、熟悉积屑瘤的形成及其对切削加工的影响。

教学难点：切屑的形成过程。

教学重点：切屑种类和积屑瘤的形成及其对切削加工的影响。课时：2课时 授课内容：

5、切削层参数

（1）切削层公称厚度hD ：垂直于过渡表面的切削层尺寸。

切削层截面的切削厚度为： hD ＝ f sinκr

（2）切削层公称宽度bD

切削层截面的公称切削宽度为：bD ＝ ap/sinκr(3)切削层公称横截面积

AD＝hD bD＝ f sinκr.ap/sinκr= f ap

1.3 金属的切削过程

金属在切削过程中，会出现一系列物理现象，如金属变形、切削力、切削热、刀具磨损等，这些都是以切屑形成过程为基础而生产中出现的许多问题，如积屑瘤、振动、卷屑、断屑等，都与切削过程密切相关。1.3.1.切屑的形成过程及切屑种类

1、切屑形成过程：对塑性金属进行切削时，切屑的形成过程就是切削层金属的变形过程。

2、切屑的类型及切屑控制

类型：带状切屑、挤裂切屑、单元切屑、崩碎切屑

（预习第10页表1-1，总结出哪种切屑较好，怎样控制切屑的类型。）

切屑控制：

“不可接受”的切屑：切削条件恶劣导致。影响主要有拉伤工件的已加工表面；划伤机床；造成刀具的早期破损；影响操作者的安全。

切屑控制：在切削加工中采取适当的措施来控制切屑的卷曲、流出与折断，使形成“可接受”的良好屑形。

“可接受”的切屑标准：不妨碍正常的加工；不影响操作者的安全；易于清理、存

放和搬运。

(1)切屑的形态可随切削条件不同而改变

(2)可控制切削条件，使切屑形态向有利于生产的方面转化，保证切削加工的顺利进行和工件的加工质量：增大前角、提高切削速度、减小进给量 3．积屑瘤

在一定的切削速度和保持连续切削的情况下，加工塑性材料时，在刀具前刀面常常粘结一块剖面呈三角状的硬块，这块金属被称为积屑瘤。（1）积屑瘤的形成

切削过程中，由于金属的挤压和强烈摩擦，使切屑与前刀面之间产生很大的应力和很高的切削温度。当应力和温度条件适当时，切屑底层与前刀面之间的摩擦力很大，使得切屑底层流出速度变得缓慢，形成一层很薄的“滞流层”，当滞流层与前刀面的摩擦阻力超过切屑内部的结合力时，滞流层的金属与切屑分离而粘附在切削刃附近形成积屑瘤.（２）积屑瘤对切削加工的影响 有利方面：保护刀具、增加工作前角

不利方面：影响工件尺寸精度、影响工件表面粗造度（3）.积屑瘤的控制

影响积屑瘤的因素：工件材料、切削用量、刀具前角、切削液等

控制措施：通过热处理，提高零件材料的硬度，降低材料的加工硬化。

要避免在中温、中速加工塑性材料

增大前角可减小切削变形，降低切削温度，减小积屑瘤的高度 采用润滑性能优良的切削液可减少甚至消除积屑瘤

3、鳞刺的形成

低速加工塑性金属材料时在已加工表面常会出现一种鳞片状毛刺，成为鳞刺。 成因：低速切削形成挤裂或单元切屑时，刀、屑间摩擦发生周期性变化使切屑在前面上周期性停留代替刀具推挤切削层造成金属的积聚，使以加工表面产生拉应力而导裂，并使切削厚度向切削线以下而形成鳞刺

4、已加工表面的变形

切屑经过刀刃钝圆B点后，受到后刀面BC段的挤压和摩擦，经过BC段后，这部分金属开始弹性恢复，恢复高度为△h，在恢复过程中又与后刀面CD部分产生摩擦，这部分切削层在OB，BC，CD段的挤压和摩擦后，形成了已加工表面的加工质量。所以说第三变形区对工件加工表面质量产生很大影响。

备课时间：09-2-25

上课时间：09-2-26 教学目的：

1、掌握刀具材料的基本要求及常用刀具材料。

2、熟悉切削力、切削热和切削温度及其对刀具寿命的影响。

教学重点和难点：刀具材料的基本要求及常用刀具材料。课时：2课时 授课内容：

1.4 刀具材料

概

述：刀具材料是指刀具上参与切削部分的材料。1.4.1 刀具材料的基本要求（1）高硬度

（2）高强度与强韧性

（3）较强的耐磨性和耐热性（4）优良导热性

（5）良好的工艺性与经济性 1.4.2 常用刀具材料

刀具材料种类很多，常用的有：工具钢（包括碳素工具钢、）、硬质合金、陶瓷金刚石（天然和人造）、立方氮化硼、碳素工具钢和合金工具钢，因其耐热性很差，目前仅用于手工工具。

1、高速钢

 高速钢是一种含有钨、钼、钒等合金元素较多的工具钢，也称为锋钢或白钢．  特点：

1）强度高，抗弯强度为硬质合金的2～3倍；

2）韧性高，比硬质合金高几十倍；

3）硬度HRc63以上，且有较好的耐热性；

4）可加工性好，热处理变形较小。



应用：常用于制造各种复杂刀具（如钻头、丝锥、拉刀、成型刀具、齿轮刀具等）。

2、硬质合金

 硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物粉末和金属粘结剂（如Co、Ni、Mo等）经高压成型后，再在高温下烧结而成的粉末冶金制品。

优点

硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性都很高，允许的切削速度远高于高速钢，且能切削诸如淬火钢等硬材料。 不足（与高速钢相比）：

其抗弯强度较低、脆性较大，抗振动和冲击性能也较差。

 硬质合金因其切削性能优良而被广泛用来制作各种刀具。在我国，绝大多数车刀、面铣刀和深孔钻都采用硬质合金制造。

3、陶瓷刀具材料

 陶瓷材料比硬质合金具有更高的硬度（HRA91～95）和耐热性，在1200℃的温度下仍能切削，耐磨性和化学惰性好，摩擦系数小，抗粘结和扩散磨损能力强，因而能以更高的速度切削，并可切削难加工的高硬度材料。主要缺点是性脆、抗冲击韧性差，抗弯强度低。

4、立方氮化硼

它是一种人工合成的新型刀具材料。它是利用超高温高压技术制成的一种无机超硬材料。立

方氮化硼在高温、其硬度很高，可达8000～9000HV,仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，并且与元素亲和力小，它的最大的优点是在高温1200℃～1300℃时也不会与铁族金属起反应。因此既能胜任淬火钢、冷硬铸铁的粗车和精车，又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削。超高速加工的首选刀具材料

5、金刚石

分为人造和天然两种，是目前已知最硬的，硬度约为HV10000,故其耐磨性好，不足之处是抗弯强度和韧性差，对铁的亲和作用大，故金刚石刀具不能加工黑色金属，在800℃时，金刚石中的碳与铁族金属发生扩散反应，刀具急剧磨损。金刚石价格昂贵，刃磨困难，应用较少。主要用作磨具及磨料，有时用于修整砂轮。

总结：材料的韧性则是高速钢最高，金刚石最低

材料的硬度、耐磨性，金刚石最高，递次降低到高速钢。

课时八

1.5 切削力、切削热和切削温度 1.5.1

切削力的来源

1、切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性

变形、塑性变形所产生的抗力；

2、刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。

1.5.2 切削分力及其作用

1、主切削力Fc ：切削合力在切削速度方向上的分力，垂直于基面，是计算机床动力、校核机床和夹具强度及刚度的重要依据

2、背向力Fp

切削合力在切削深度方向上的分力，与切深方向相反，它能使工件弯曲和引起震动，对加工质量影响较大。

3、进给力Ff

切削合力在进给方向上的分力;与进给方向平行，但方向相反，是设计和校验进给机构强度的依据。

4、影响切削力的因素

工件材料： 被加工工件材料的强度、硬度越高，切削力增大。强度相近的材料，如其塑性（伸长率）较大，切削力增大。切削脆性材料时，其切削力一般低于塑性材料。

切削用量：切削深度ap或进给量f加大，均使切削力增大，但两者的影响程度不同，ap 的影响更大一些。切削速度： 加工塑性金属时，在中速和高速下，切削力一般随着切削速度的增大而减小。刀具几何参数

1.5.5

切削热和切削温度

1.切削热的产生传出及影响 ａ．切削热的来源

切屑层的金属发生弹性变形、塑性变形而产生大量的热 切屑与刀具前刀面产生的摩擦 工件与刀具后刀面产生的摩擦 ｂ．切削热的传导

传入切屑，约占总热量的５０％～８６％，对切削加工无不利影响

传入工件，约占总热量的４０％～１０％，会使工件膨胀或伸长，产生尺寸和形状误差，影响加工精度

传入刀具，约占总热量的９％～３％，使刀具温度升高，硬度下降，磨损加快，耐用度降

传入周围介质，约占总热量的１％，对切削加工无不利影响 2.切削温度及其影响因素

切削温度：是指刀具表面上切屑和刀具接触处的平均温度。

其高低取决于切削时产生热量的多少和传导条件的好坏，切削用量、工件材料、刀具材料及角度等对切削温度均有影响 3.降低切削温度的措施

(1)选择合理的几何角度和切削用量(2)使用切削液 1.6 刀具的磨损和寿命

一．刀具的磨损形式

1、前刀面磨损(月牙洼磨损)2．后万面磨损

3．前刀面和后刀面同时磨损

二、刀具磨损过程

初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段

三、刀具寿命(1)定义

刃磨或换刃后的刀具，自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间，称为刀具寿命，符号用T，单位用min或s。

(2)刀具寿命与切削用量的关系

切削用量对刀具寿命T 的影响程度与切削用量对切削温度θ的影响程度是一致的，切削速度对刀具寿命的影响最大，其次是进给量，背吃刀量的影响很小。

备课时间：09-3-1

上课时间：09-3-2 教学目的：

1、掌握切削液的作用及选用原则

2、掌握前角的选用方法和原则。

教学难点：刀具几何角度的确定。

教学重点：刀具的组成及几何角度的确定方法。课时：2课时 授课内容：

1.7 工件材料的切削加工性和切削液

1.7.1切削加工性的概念和衡量指标

材料的切削加工性是指材料被切削加工的难易程度。材料加工的难易程度要由具体的加工要求及切削条件而定。通常精加工时以能较好的保证加工质量为工件材料切削加工性的主要指标；自动加工则以断屑的难易程度为材料切削加工性的主要指标 衡量材料切削加工性的指标 1.一定刀具寿命下的切削速度 vTvT越大，材料的切削加工性越好。2.相对加工性 kr

为统一标准起见，取正火状态下的45钢作基准材料，刀具寿命为60 min，这时的切削速度为基准（写作(v60)j），而将其它材料的(v 60)与其相比，这个比值Kr称为相对加工性：

vkr60(v60)j

材料具有良好的切削加工性。kr1

3.已加工表面质量

凡较容易获得好的表面质量的材料，其切削加工性较好；反之则较差。精加工时，常以此为衡量指标。

4.切屑的控制或断屑的难易

凡切屑较容易控制或易于断屑的材料，其切削加工性较好；反之则较差。在自动机床或自动线上加工时，常以此为衡量指标。5.切削力

在相同切削条件下，凡切削力较小的材料，其切削加工性较好；反之则较差。在粗加工中，当机床刚性或动力不足时，常以此为衡量指标。（衡量材料切削加工性的指标5项内容，须提问） 影响材料切削加工性的因素 1.物理性能

材料的导热性愈好、一定刀具耐用度下的切削速度愈 高，材料的切削加工性愈好。2.材料的力学性能

材料的强度、硬度愈高，切削力愈大，切削温度愈高，刀具磨损加剧，— 切削加工性愈差。

材料的塑性、韧性愈高，切削时切屑的变形加大，摩擦力提高，切削力愈大，切削温度愈高，刀具磨损加剧，— 切削加工性愈差。1.7.2 改善材料切削加工性的途径 1.调整材料的化学成分

在钢中加入 S、Pb 等元素，可有效的改善材料的切削加工性。——“易切削钢”。2.热处理

1.7.3

切削液 1．切削液的作用（1）润滑作用（2）冷却作用（3）清洗作用（4）防锈作用

2、切削液的种类 ①、切削油 ②、乳化液 ③、水溶液

3．切削液的选用原则（1）粗加工

 粗加工时，切削用量大，产生的切削热量多，容易使刀具迅速磨损。此类加工一般

采用冷却作用为主的切削液，如离子型切削液或3％～5％乳化液。

 切削速度较低时，刀具以机械磨损为主，宜选用润滑性能为主的切削液；  速度较高时，刀具主要是热磨损，应选用冷却为主的切削液。

 硬质合金刀具耐热性好，热裂敏感，可以不用切削液。如采用切削液，必须连续、充分浇注，以免冷热不均产生热裂纹而损伤刀具。

（2）精加工

 精加工时，切削液的主要作用：提高工件表面加工质量和加工精度。

 加工一般钢件，在较低的速度（6.0m/min～30m/min）情况下，宜选用润滑性能好的极压切削油或10％～12％极压乳化液，以减小刀具与工件之间的摩擦和粘结，抑制积屑瘤。注意：

 A、加工铜材料时，不宜采用含硫切削液，因为硫对铜有腐蚀作用。

 B、加工铝时，也不适于采用含硫与氯的切削液，因为这两种元素宜与铝形成强度高于铝的化合物，反而增大刀具与切屑间的摩擦。也不宜采用水溶液，因高温时水会使铝产生针孔。

1.8 刀具几何参数的合理选择

 刀具几何参数的合理选择：是指在保证加工质量的前提下，选择能提高切削效率，降低生产成本，获得最高刀具耐用度的刀具几何参数。

 刀具几何参数内容：

 刀具几何角度（如前角、后角、主偏角等）、 刀面形式（如平面前刀面、倒棱前刀面等） 切削刃形状（直线形、圆弧形）1．前角和前刀面形状的选择  前角的功用：

（1）影响切削变形和切削力的大小（2）影响加工表面质量（3）影响刀具寿命

（4）影响切屑形态和断屑效果。（1）前角的选择：

 在选择刀具前角时首先应保证刀刃锋利，同时也要兼顾刀刃的强度与耐用度。

 刀具前角的合理选择，主要由刀具材料、工件材料、加工条件决定。

 ① 刀具材料

强度和韧性大的刀具材料可以选择大的前角，而脆性大的刀具甚至取负的前角。

 ② 工件材料

加工钢件等塑性材料时，切屑沿前刀面流出时和前刀面接触长度长，压力与摩擦较大，为减小变形和摩擦，一般采用选择大的前角。

加工脆性材料时，切屑为碎状，切屑与前刀面接触短，切削力主要集中在切削刃附近，受冲击时易产生崩刃，因此刀具前角相对塑性材料取得小些或取负值，以提高刀刃的强度。

 ③ 加工条件

粗加工时，一般取较小的前角；

精加工时，宜取较大的前角，以减小工件变形与表面粗糙度； 带有冲击性的断续切削比连续切削前角取得小。

总之，前角选择的原则是在满足刀具耐用度的前提下，尽量选取较大前角。

刀具的合理前角参考值见P34表1-7

2、前刀面形状、刃区形状及其参数的选择

 ①、前刀面形状

 A、正前角锋刃平面型

特点：刃口较锋利，但强度差，γo不能太大，不易折屑。

主要用于高速钢刀具，精加工。B、带倒棱的正前角平面型

 特点：切削刃强度及抗冲击能力强，同样条件下可以采用较大的前角，提高了刀具耐用度。

主要用于硬质合金刀具和陶瓷刀具，加工铸铁等脆性材料。

 C、负前角平面型



特点：切削刃强度较好，但刀刃较钝，切削变形大。

 主要用于硬脆刀具材料。加工高强度高硬度材料，如淬火钢。 图示类型负前角后部加有正前角，有利于切屑流出。 D、曲面型

 特点：有利于排屑、卷屑和断屑，而且前角较大，切削变形小，所受切削力也较小。 在钻头、铣刀、拉刀等刀具上都有曲面前面。

备课时间：09-3-4

上课时间：09-3-5 教学目的：

1、掌握后角、主偏角、刃倾角的选择原则和方法。

2、掌握切削用量的选择原则和方法。

教学重点、难点：切削用量的选择原则和方法。课时：2课时 授课内容：

2．后角及形状的选择(1)后角的功用 ：

A、减小刀具后刀面与加工表面的摩擦；

B、当前角固定时，后角的增大与减小能增大和减小刀刃的锋利程度，改变刀刃的散热，从而影响刀具的耐用度。(2)后角的选择

后角大小取决于：切削厚度、工件材料、工艺系统刚度。切削厚度(进给量）越大，后角越小； 工件材料越软、塑性越大，后角越大； 工艺系统刚度较差时，适当减小后角

副后角的作用与后角类似，它用来减少副后面与已加工表面之间的摩擦，一般刀具将副后角制成与后角相同。1.8.4、主、副偏角的功用及其选择

1、主、副偏角的功用

主偏角影响切削层的形状，切削刃的工作长度和单位切削刃上的负荷。减少κr，主切削刃单位长度上的负荷减少，刀具磨损小，耐用。

副偏角影响已加工表面的粗糙度和刀尖强度，减少κr´，减少表面的粗糙度的数值，还可提高刀具强度。过小，会使副切削刃与已加工面的摩擦增加，引起震动，降低表面质量。2.主、副偏角的选择

 主偏角主要根据加工条件和工艺系统刚性来选择

 副偏角主要考虑表面粗糙度、刀尖强度和散热面积来选择。3．主偏角的选择

 A、主偏角κr的增大或减小对切削加工有利的一面（主偏角κr减小，能提高刀具耐用度。）

在背吃刀量ap与进给量f 不变时，主偏角κr减小将使切削厚度hD减小，切削宽度bD增加，参加切削的切削刃长度也相应增加，切削刃单位长度上的受力减小，散热条件也得到改善。

主偏角κr减小时，刀尖角增大，刀尖强度提高，刀尖散热体积增大。

 B、主偏角κr的增大或减小对切削加工不利的一面（主偏角的减小对刀具耐用度和加工精度产生不利影响。）

因为根据切削力分析可以得知，主偏角κr减小，将使背向力Fp增大，从而使切削时产生的挠度增大，降低加工精度。同时背向力的增大将引起振动。主偏角κr 选择原则 ：

 ①、工艺系统刚性较好时（工件长径比lw/dw < 6），主偏角κr可以取小值。 ②、工艺系统刚性较差时（工件长径比lw/dw = 6-12），或带有冲击性的切削，主偏角κr可以取大值，一般κr＝75o～93o，甚至主偏角κr可以大于90o，以避免加工时振动。

 硬质合金刀具车刀的主偏角多为60o～75o。

 ③、根据工件加工要求选择。

当车阶梯轴时，κr ＝90o；同一把刀具加工外圆、端面和倒角时，κr ＝45o。

课时十二

4、副偏角的选择

 副偏角κrˊ的大小对刀具耐用度和加工表面粗糙度的影响：

 A、副偏角的减小，将可降低残留物面积的高度，提高理论表面粗糙度值， B、副偏角减小刀尖强度增大，散热面积增大，提高刀具耐用度。

 C、副偏角太小会使刀具副后刀面与工件的摩擦，使刀具耐用度降低，另外引起加工中振动。

 ①、工艺系统刚性好时，加工高强度高硬度材料，一般κrˊ＝5o～10o；加工外圆及端面，能中间切入，κrˊ＝45o。

 ②、工艺系统刚度较差时，粗加工、强力切削时，κrˊ＝10o～15o；车台阶轴、细长轴、薄壁件，κrˊ＝5o～10o。 ③、切断切槽，κrˊ＝1o～2o。

 副偏角的选择原则是：在不影响摩擦和振动的条件下，应选取较小的副偏角。1.8.5

刃倾角的选择

（1）λs对切屑流出方向的影响

 当λs为负值时，切屑将流向已加工表面，并形成长螺卷屑，容易损害加工表面。

但切屑流向机床尾座，不会对操作者产生大的影响。粗车时采用负值的λs。 当λs为正值，切屑将流向机床床头箱，影响操作者工作，并容易缠绕机床的转动部件，影响机床的正常运行精车时采用正值的λs。（2）刃倾角对刀尖的影响

 刃倾角λs的变化能影响刀尖的强度和抗冲击性能。

 当λs取负值时，刀尖在切削刃最低点，切削刃切入工件时，切入点在切削刃或前刀面，保护刀尖免受冲击，增强刀尖强度。

 一般大前角刀具通常选用负的刃倾角，既可以增强刀尖强度，又避免刀尖切入时产生的冲击。

（3）刃倾角对切削分力的影响

刃倾角负值越大，切深抗力越大，当工艺系统刚性较差时，容

易引起振动。 1.8.6．刀尖形状的选择

 刀尖是刀具强度和散热条件都很差的地方。切削过程中，刀尖切削温度较高，非常容易磨损，因此增强刀尖，可以提高刀具耐用度。刀尖对已加工表面粗糙度有很大影响。

（1）直线过渡刃的优点：

主偏角κr和副偏角κrˊ的减小，都可以增强刀尖强度，但同时也增大了背向力Fp，使得工件变形增大并引起振动。但如在主、副切削刃之间磨出直线过渡刃。则既可增大刀尖角，又不会使背向力Fp增加多少 （2)圆弧状刀尖的圆弧半径取值

增大ｒε，刀具的磨损和破损都可减小，不过，此时背向力Fp也会增大，容易引起振动。考虑到脆性大的刀具对振动敏感因素，一般硬质合金刀具和陶瓷刀具的刀尖圆弧半径ｒε值较小；

硬质合金车刀和陶瓷车刀，一般ｒε＝0.2～2㎜，高速钢刀具，ｒε ＝0.5～5 ㎜。精加工ｒε选取比粗加工小。

(3)

修光刃

精加工时，还可修磨出κrε＝0o，宽度b＝（1.2～1.5）f 与进给方向平行的修光刃，切除掉残留面积。

这种修光刃能在进给量较大时，还能获得较高的表面加工质量。修光刃 常用于端铣刀

1.9 切削用量的选择

1）切削用量对加工质量的影响

当切削速度增大时，切削力减小，可减小或避免积屑瘤，有利于提高加工质量 进给量增大使工件残留面积的高度显著增大，表面更粗糙。

切削深度增大，时切削力和工件变形增大，可能引起振动，使零件的加工精度和表面质量下降。

2)切削用量对刀具耐用度的影响

在切削用量中，切削速度对刀具耐用度的影响最大，进给量次之，切削深度影响最小 3)选择切削用量的原则

粗加工：首先选择大的切削深度，其次选择较大的进给量，最后确定合理的切削速度。精加工：一般取较小的切削深度和进给量，尽可能选择较高的切削速度。 对切削用量三要素选择方法

（1）背吃刀量的选择

 粗加工时（表面粗糙度Ra50～12.5μm）：在允许的条件下，尽量一次切除该工序的全部余量。如分两次走刀，则第一次背吃刀量尽量取大，第二次背吃刀量尽量取小些。

 半精加工时（表面粗糙度Ra6.3～3.2μm），背吃刀量一般为0.5～2㎜。） 精加工时（表面粗糙度Ra1.6～0.8μm），背吃刀量为0.1～0.4㎜。

（2）进给量的选择

 粗加工时，进给量主要考虑工艺系统所能承受的最大进给量。

 精加工和半精加工时，最大进给量主要考虑加工精度和表面粗糙度。另外还要考虑工件材料，刀尖圆弧半径、切削速度等。

P39 表1-8、1-9.（3）切削速度的选择  切削速度的选取原则是：

 粗车时，应选较低的切削速度，精加工时选择较高的切削速度；