机械制造基础 教案 作者 许晶 9.docVIP

机械制造基础课程教案用纸 教学环节 教 学 内 容 备 注 组织教学 导 言 新 课 清点人数。 在金属切削过程中，会出现许多物理现象，这些现象不是没有规律可循，那么利用这些规律去合理地控制金属加工过程，是我们学习的主要任务。这次课我们继续学习金属切削规律的应用。 1.5金属切削过程基本规律的应用（二） 五、刀具几何参数的合理选择刀具几何参数主要包括：刀具角度、刀刃的刃形、刃口形状、前刀面与后刀面型式等。前刀面的功用与选择前刀面：有平面型、曲面型和带倒棱型三种。平面型前刀面：制造容易，重磨方便，刀具廓形精度高。曲面型前刀面：起卷刃作用，并有助于断屑和排屑。故主要用于粗加工塑性金属刀具和孔加工刀具。如丝锥、钻头。带倒棱型前刀面：是提高刀具强度和刀具耐用度的有效措施。前角的功用前角影响切削过程中的变形和摩擦，同时又影响刀具的强度。 前角γo对切削的难易程度有很大影响。增大前角能使刀刃变得锋利，使切削更为轻快，并减小切削力和切削热；但前角过大，刀刃和刀尖的强度下降，刀具导热体积减少，影响刀具使用寿命；前角的大小对表面粗糙度、排屑和断屑等也有一定影响。在刀具强度许可条件下，尽可能选用大的前角。工件材料的强度、硬度低，前角应选得大些，反之小些（如有色金属加工时，选前角较大）；刀具材料韧性好（如高速钢），前角可选得大些，反之应选得小些（如硬质合金）；精加工时，前角可选得大些。粗加工时应选得小些。2．后角的功用与选择后角的功用：后角αo的主要功用是减小后刀面与工件间的摩擦和后刀面的磨损，其大小对刀具耐用度和加工表面质量都有很大影响。后角同时又影响刀具的强度。后角的选用原则：粗加工以确保刀具强度为主，可在4o-6o范围内选取；精加工以加工表面质量为主，可在αo=8o-12o3．主偏角、副偏角的功用与选择主偏角κr：的大小影响切削条件（切削宽度和切削厚度的比例）和刀具寿命。 在工艺系统刚性很好时，减小主偏角可提高刀具耐用度、减小已加工表面粗糙度，所以κr宜取小值；在工件刚性较差时，为避免工件的变形和振动，应选用较大的主偏角。 副偏角κr：影响加工表面粗糙度和刀具强度。其作用是可减小副切削刃和副后刀面与工件已加工表面之间的摩擦，防止切削振动。κr的大小主要根据表面粗糙度的要求选取。通常在不产生摩擦和振动条件下，应选较小的κr。4．刃倾角的功用与选择刃倾角λs主要影响刀头的强度和切屑流动的方向。 刃倾角λs选用原则：主要根据刀具强度、流屑方向和加工条件而定。粗加工时，为提高刀具强度，λs取负值；精加工时，为不使切屑划伤已加工表面，λs常取正值或0。切削用量的合理选择切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数，而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。切削用量选择原则：能达到零件的质量要求（主要指表面粗糙度和加工精度）并在工艺系统强度和刚性允许下及充分利用机床功率和发挥刀具切削性能的前提下选取一组最大的切削用量。切削用量时考虑的因素1．切削加工生产率在切削加工中，金属切除率与切削用量三要素ap、f、v均保持线性关系，即其中任一参数增大一倍，都可使生产率提高一倍。然而由于刀具寿命的制约，当任一参数增大时，其它二参数必须减小。因此，在制订切削用量时，三要素获得最佳组合，此时的高生产率才是合理的。一般情况下尽量优先增大ape，以求一次进刀全部切除加工余量。 2机床功率 背吃刀量ap和切削速度Vc增大时，均使对切削功率成正比增加。进给量f对切削功率影响较小。所以，粗加工时，应尽量增大进给量。刀具寿命（刀具的耐用度T）切削用量三要素对刀具寿命影响的大小，按顺序为Vc、f、ap。因此，从保证合理的刀具寿命出发，在确定切削用量时，首先应采用尽可能大的背吃刀量ap；然后再选用大的进给量f；最后求出切削速度Vc。加工表面粗糙度精加工时，增大进给量将增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工时抑制生产率提高的主要因素。在较理想的情况下，提高切削速度Vc，能降低表面粗糙度值；背吃刀量ap对表面粗糙度的影响较小。 综上所述，合理选择切削用量，应该首先选择一个尽量大的背吃刀量a，其次选择一个大的进给量f。最后根据已确定的a和f，并刀具耐用度和机床功率允许条件下选挥一个合理的切削速度Vc。二切削用量定的步骤粗加工的切削用量，一般以提高生产效率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工的切削用量，应以保证加工质量为前提，并兼顾切削效率、经济性和加工成本。1．背吃刀量ap的选择根据加工余量多少而定。除留给下道工序的余量外，其余的粗车余量尽可能一次切除，以使走刀次数最小；当粗车余量太大或加工的工艺系统刚性较差时，则加工余量分两次或数次走刀后切除。2．进给量f的选择 可利用计算的方法或查手册资料来确