001零件加工3-难切削材料的加工技术..docVIP

遂宁应用高级技工学校 数控加工预备技师培训 难切削材料加工教案 专业 （工种） 数控技术（车工） 教师 张明 课　题 （项目） 零件加工 分课题 难切削材料加工 授课班级 技师培训 课时 10 训练目标 知识目标 （1）了解难切削材料的种类与用途。 （2）了解难切削材料加工的要求。 （3）掌握难切削材料加工的过程。 技能目标 （1）初步掌握常用刀具的刃磨方法。 （2）能正确找出对应材料的加工方法。 （3）能对零件进行测量和对质量进行简单分析。 教学重点 （1）难切削材料加工的种类与用途； （2）难切削材料加工的要求； （3）难切削材料加工的过程； 教学难点 （1）难切削材料加工的过程。 教学对象 分析 该教学对象已对生产实习有了一定的感性认识，具备了一定的机械加工基础。 教学环境 三个车工实习车间共计24台车床，完全满足实习生产要求。 教学方法 讲解、分析、设问、演示示范、练习 教学回顾 （1）学生操作时，指导教师要进行巡回指导，指出操作要点，演示操作要领，对操作有错误学生要进行个别指导。 （2）让学生学会分析难切削材料加工磨损原因，强调难切削材料加工磨损后应及时修磨。 （3）采用设问法教学生刃磨方法。 教学过程及教学内容 什么是难切削材料 切削加工性差的材料， 哪些因素影响材料的切削加工性 材料的化学成分和配比，它是影响材料的热处理性能和材料切削加工性的根本因素。 材料的热导系数和线膨胀系数的影响 材料的硬度、强度、韧性、塑性和弹性模量的影响 材料的金相组织的影响 具体难加工材料的加工 淬火钢的切削 淬火钢是指钢材经过淬火处理后，其结构为马氏体，硬度大于HRC50的钢，它在难切削材料中占有相当大的比例。传统加工淬火钢的方法是磨削，但为了提高加工效率，解决工件形状复杂、不能磨削和淬火后工件产生形状、位置误差的问题，也需要采用车削、铣削、镗削、钻削和铰削等切削加工。淬火钢在切削加工时有以下特点：淬火钢的硬度高达HRC50-65，强度高达2100-2600Mpa，几乎没有塑性，按照工件材料切削加工性分级属于最难切削的9a级，由于它的强度、硬度高，导热系数只有一般钢材的1/7,所以在切削时不仅切削温度高而且单位切削力高达4500Mpa。它属于脆性材料，切削力集中在刃口附件，易造成崩刃或打刀。 切削淬火钢的刀具材料应选择硬度高抗弯强度也高的硬质合金或陶瓷和立方氮化硼。切削淬火钢的刀具几何参数：通常情况下前角为-10°—0°，断续切削时前角为-10°— -30°，后角为8°— 10°，主偏角为30°— 60°。刃倾角为-5°— 0°，刀尖圆弧半径为0.5—2mm。 切削淬火钢的切削用量，首先，要根据刀具材料和工件材料的物理力学性能、工件形状、工件系统刚性和加工余量来选择。其次，是考虑合理的切削速度。再次，选择切削深度和进给量。一般淬火钢的耐热性为摄氏200—400度，高于此温度，淬火钢的硬度开始下降，而硬质合金刀具、陶瓷刀具和立方氮化硼的耐热性分别为摄氏800—1000度、1100—1200度和1400—1500度，所以在切削淬火钢时，要充分利用这已特性，合理选择切削速度。硬质合金刀具、陶瓷刀具和立方氮化硼的切削速度应控制在：30—70m/min、60—120 m/min和100-200 m/min. 在连续切削的最佳切削速度的情况下，切下的切削为暗红色，在车削淬火钢螺纹时，为了使切入、切出处平稳，应现在入刀和出刀处倒一个45°的角而且每次吃刀深度要小一些。钻孔时，一定要合理选择切削速度，一般为30—50 m/min，避免转速过低，在用小钻头钻孔时要勤退刀，以免工件因为热胀冷缩将钻头夹住而使钻头折断。铣削淬火钢是断续切削，为了使切入切出平稳刀具主偏角应小一些而且还应选择负的刃倾角，硬质合金铣刀的切削速度为40—50 m/min，陶瓷铣刀的切削速度为100 m/min左右，每刀齿进给量为0.05—0.15mm。刨削时除应选用较大的负刃倾角外，硬质合金的切削速度应控制在10 m/min左右，进给量为0.1—0.2mm。 在这里有几点要重点注意：1、要选择硬度高和抗弯强度也好的刀具材料。2、在断续切削时应采用主偏角小于45°和负的刃倾角。3、根据刀具材料和工件材料合理选择切削用量 不锈钢的切削 通常把含铬量大于12%、含镍量大于8%的合金钢成为不锈钢。不锈钢在大气或腐蚀介质中具有一定的耐蚀能力并在大于450℃情况下具有较高强度，不锈钢现在广泛运用于航空航天、石油、化工、医疗、食品、建筑、工业及人们日常生活中。不锈钢的种类有：马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体+铁素体不锈钢及沉淀硬化不锈钢。 由于不锈钢性能的影响，它的相对切削加工性只有0.4左右，在切削工程中有以下几点：1、加工表面硬化严重，其硬