机械制造技术基础§2-4刀具磨损与刀具耐用度、刀具几何参数与切削用量的选择分解.doc

教案 课题名称 第二章 金属切削基本原理§2-4刀具磨损与刀具耐用度、刀具几何参数与切削用量的选择 课次 第（5）次课 课时 2 课型 理论 教学目标 了解刀具磨损与破损的区别、刀具磨损的原因、刀具合理几何参数选择应考虑的因素；理解刀具磨损的形式和过程、刀具耐用度的定义、刀具合理几何参数的基本内容；掌握切削用量对刀具耐用度的影响、刀具耐用度的选择、刀具角度的选择、选择切削用量的原则、切削用量的选择方法。 重点、难点及解决方法 重点：切削用量对刀具耐用度的影响 难点：选择切削用量的原则、切削用量的选择方法 解决方法：通过具体的实例来说明切削用量对刀具耐用度的影响。同时，利用多媒体教学中的图片及视频使学生深刻理解选择切削用量的原则及方法。 教学基本 内容与 教学设计 1、组织教学 学生考勤 时间分配：3分钟 2、提问上次课的重要内容 时间分配：7分钟 3、刀具磨损与破损 时间分配：10分钟 4、刀具耐用度 时间分配：10分钟 5、切削用量对刀具耐用度的影响 时间分配：30分钟 6、选择切削用量的原则、切削用量的选择方法 时间分配：20分钟 7、小结及本章小结 时间分配：5分钟 8、布置作业题 时间分配：5分钟 9、布置课下预习内容 时间分配：机动 教学方法 讲授法；启发式 教学手段 多媒体教学 课外学习安排 布置作业题、预习内容 参考资料 《机械制造技术》李华主编，《机械制造技术基础》周宏甫主编 学习效果评测 课外学习 指导安排 教学后记 讲稿 教学内容 备 注 一、刀具磨损、破损及使用寿命 刀具失效形式：磨损（正常工作时逐渐产生的损耗） 破损（突发的破坏，随机的） 1．刀具的磨损形式 （1）前刀面磨损 切塑性材料，v 和ac较大时，在前刀面上形成月牙洼磨损，以最大深度KT 表示 （2）后刀面磨损 切铸铁或v 和ac较小切塑性材料时，主要发生这种磨损。 后刀面磨损带不均匀，刀尖部分磨损严重，最大值为VC；中间部位磨损较均匀，平均磨损宽度以VB表示；边界处磨损严重，以VN表示。 （3）边界磨损 切钢料时，主刃、副刃与工件待加工表面或已加工表面接触处磨出沟纹，称为边界磨损。边界处的加工硬化层、硬质点、较大的应力梯度和温度梯度所造成。 2．刀具磨损的原因 （1）磨料磨损 切屑或工件表面上的硬质点（碳化物、氧化物等）对刀具表面刻划作 用造成的机械磨损。低速切削时，磨料磨损是刀具磨损的主要原因(HSS刀)。 （2）粘结磨损 刀具与切屑、工件间存在高温高压和强烈摩擦，达到原子间结合而产生粘结现象，又称为冷焊。相对运动使粘接点破裂而被工件材料带走，造成粘结磨损。中速切削形成不稳定积屑瘤时，磨损严重；刀工材料硬 度比小亲合力大时磨损严重；刀具刃磨质量差磨损严重。 讲稿 教学内容 备 注 （3）扩散磨损 刀具与切屑、工件接触处由于高温作用，双方化学元素在固态下互相扩散，使刀材成分、结构改变造成磨损。切削温度越高扩散越快；刀工材料亲合力越大扩散越快；高速切削时扩散磨损是刀具磨损的主要原因。 （4）化学磨损 一定温度下，刀材与空气中的氧、切削液中的硫、氯起化学作用，生成较软的化合物，造成刀具磨损。化学磨损是边界磨损原因之一；主要发生在较高速切削条件下。 （5）热电磨损 切削区高温，在刀工间产生热电势加快扩散加剧刀具磨损。 3．刀具磨损过程及磨钝标准 （1）刀具磨损过程 ①初期磨损阶段与刀具刃磨质量有关 ②正常磨损阶段VB与切削时间近似正比斜率表示磨损强度 ③急剧磨损阶段切削力、温度急升，刀具磨损加剧，之前换刀 （2）刀具磨损标准 刀具磨损到一定限度后就不能继续使用，这个磨损限度称为磨钝标准。 ①小厂、有经验工人根据一些现象来判断