【正文】 第一篇：銑削加工工藝教案銑削加工基礎(chǔ)知識一．銑削用量三要素銑削時(shí)的銑削用量由切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量(銑削深度)和側(cè)吃刀量(銑削寬度)四要素組成。其銑削用量如下圖所示。a)在臥銑上銑平面 b)在立銑上銑平面銑削運(yùn)運(yùn)及銑削用量切削速度Vc即銑刀最大直徑處的線速度，可由下式計(jì)Vc=nπd 式中：Vc —切削速度(m/min)d —銑刀直徑（mm）；n —銑刀每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）。進(jìn)給量?，銑削時(shí)，工件在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對刀具的移動(dòng)量即為銑削時(shí)的進(jìn)給量。由于銑刀為多刃刀具，計(jì)算時(shí)按單位時(shí)間不同，有以下三種度量方法。⑴每齒進(jìn)給量?Z(mm/z)指銑刀每轉(zhuǎn)過一個(gè)刀齒時(shí)，工件對銑刀的進(jìn)給量（即銑刀每轉(zhuǎn)過一個(gè)刀齒，工件沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離），其單位為每齒mm/z。⑵每轉(zhuǎn)進(jìn)給量?，指銑刀每一轉(zhuǎn)，工件對銑刀的進(jìn)給量（即銑刀每轉(zhuǎn)，工件沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離），其單位為mm/r。⑶每分鐘進(jìn)給量Vf又稱進(jìn)給速度，指工件對銑刀每分鐘進(jìn)給量（即每分鐘工件沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離），其單位為mm/min。上述三者的關(guān)系為，Vf=fn=fzZn 式中Z—銑刀齒數(shù)—銑刀每分鐘轉(zhuǎn)速（r/min），吃刀量(又稱銑削深度ap)，銑削深度為平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸（切削層是指工件上正被刀刃切削著的那層金屬），單位為mm。因周銑與端銑時(shí)相對于工件的方位不同，故銑削深度的標(biāo)示也有所不同。側(cè)吃刀量(又稱銑削寬度ae)，銑削寬度是垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸，單位為mm。銑削用量選擇的原則通常粗加工為了保證必要的刀具耐用度，應(yīng)優(yōu)先采用較大的側(cè)吃刀量或背吃刀量，其次是加大進(jìn)給量，最后才是根據(jù)刀具耐用度的要求選擇適 宜的切削速度，這樣選擇是因?yàn)榍邢魉俣葘Φ毒吣陀枚扔绊懽畲螅M(jìn)給量次之，側(cè)吃刀量或背吃刀量影響最小；精加工時(shí)為減小工藝系統(tǒng)的彈性變形，首先考慮 較大的切削速度，其次考慮較小的進(jìn)給量，同時(shí)為了抑制積屑瘤的產(chǎn)生。對于硬質(zhì)合金銑刀應(yīng)采用較高的切削速度，對高速鋼銑刀應(yīng)采用較低的切削速度，如銑削過程中不產(chǎn)生積屑瘤時(shí)，也應(yīng)采用 較大的切削速度。最后才考慮合適的吃刀量。 1）切削厚度ac:相鄰兩刀齒主切削刃所形成的過渡表面之間的垂直距離。2）切削寬度aw：銑刀主切削刃參加切削的長度。3）總切削面積Ac= 特點(diǎn)：在銑削過程中由于銑削厚度不斷變化，使得工件受力的大小方向也在變化。加工過程中銑削力的很不穩(wěn)定，時(shí)刻在變化。一般情況下采取增加銑刀的齒數(shù)，使用斜齒代替支持等方法減少銑削力的對加工質(zhì)量的影響。措施：1）將銑刀安裝在離支撐點(diǎn)比較近的位置來增加剛性。2）銑削力較大時(shí)利用支架。3）也可以通過增大銑刀齒數(shù)來增加銑削的穩(wěn)定性?！?4）利用斜齒代替直尺。5）利用方向相反的聯(lián)合銑刀，減弱力的變化。根據(jù)使用的銑刀不同可以分為周銑和端銑周銑1）概念：用刀齒分布在圓周表面的銑刀而進(jìn)行銑削的方式叫做周銑。2）分類①順銑：切削刃處刀齒的線速度方向和工件的進(jìn)給方向相同。②逆銑：切削刃處刀齒的線速度方向和工件的進(jìn)給方向相反。3）特點(diǎn)①順銑：銑削過程中振動(dòng)較小，進(jìn)給量均勻，功率消耗小，刀具磨損小，易啃刀。②逆銑：銑削過程中振動(dòng)較大，銑削質(zhì)量差，功率消耗小，刀具磨損小，易啃刀。4）應(yīng)用一般情況下經(jīng)常采用逆銑，一些鑄件鍛件等硬皮材料；當(dāng)精加工的時(shí)候才去順銑。端銑1）概念：用刀齒分布在圓柱端面上的銑刀而進(jìn)行銑削的方式叫做端銑。2）分類：①對稱端銑：銑刀軸線偏置于銑削弧長的對稱位置。②不對稱端銑：銑刀軸線偏置于銑削弧線的對稱位置且逆銑部分大于順銑部分。3）應(yīng)用加工一些較窄零件的時(shí)候一般采取不對稱銑，加工一些淬硬剛的時(shí)候用對稱銑。但具體的要根據(jù)實(shí)際需要。周銑和端銑的比較 與周銑相比，端銑銑平面時(shí)較為有利，因?yàn)椋孩哦算姷兜母鼻邢魅袑σ鸭庸け砻嬗行薰庾饔?，能使粗糙度降低。周銑的工件表面則有波紋狀殘留面積。⑵同時(shí)參加切削的端銑刀齒數(shù)較多，切削力的變化程度較小，因此工作時(shí)振動(dòng)較周銑為小。⑶端銑刀的主切削刃剛接觸工件時(shí)，切屑厚度不等于零，使刀刃不易磨損。⑷端銑刀的刀桿伸出較短，剛性好，刀桿不易變形，可用較大的切削用量。由此可見，端銑法的加工質(zhì)量較好，生產(chǎn)率較高。所以銑削平面大多采用端銑。但是，周銑對加工各種形面的適應(yīng)性較廣，而有些形面（如成形面等）則不能用端銑。a)逆銑 b)順銑第二篇：機(jī)械加工工藝教案第1章金屬切削加工基礎(chǔ)備課時(shí)間：09214上課時(shí)間：09216 教學(xué)目的：新學(xué)期剛開始，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，并講解學(xué)習(xí)本課程的方法與技巧。掌握切削運(yùn)動(dòng)的類型、切削用量三要素的概念。教學(xué)重點(diǎn)：切削用量三要素 課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容： 切削運(yùn)動(dòng)174。 金屬切削加工是用切削工具將坯料或工件上的多余材料切除，以獲得合乎設(shè)計(jì)要求的工件的一種加工方法。（復(fù)習(xí)金屬切削加工和數(shù)控加工在機(jī)械制造中的地位） 切削運(yùn)動(dòng)及切削要素機(jī)床為實(shí)現(xiàn)切削加工所必需具有的加工工件與工件間的相對運(yùn)動(dòng)。它包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)（復(fù)習(xí)什么是主運(yùn)動(dòng)）主運(yùn)動(dòng)的速度即切削速度:主運(yùn)動(dòng)的線速度。pdwnvc= 1000（分析推導(dǎo)過程，分析根據(jù)工件材料查表時(shí)只能查到切削速度，而不能直接查到轉(zhuǎn)速的原因）（二）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)174。 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度：指切削刃選定點(diǎn)相對于工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，用vf表示 例：外圓車削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度常常用進(jìn)給量f來表述，單位：mm / r刨削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度用每一行程多少毫米來表述，單位為mm / str。銑削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度常用每齒進(jìn)給量f來表述，單位：mm/z進(jìn)給速度vf、進(jìn)給量f、每齒進(jìn)給量fz 和刀具齒數(shù)Z之間的關(guān)系如下：vf = nf 切削時(shí)形成的表面車削加工過程中工件上有三個(gè)不斷變化著的表面：（1）待加工表面（2）已加工表面（3）過渡表面 切削用量（1）切削速度vc（2）背吃刀量ap（分析車削和銑削的ap有什么不同）（3）進(jìn)給量f（解釋切削用量三要素對加工的影響。）備課時(shí)間：09218上課時(shí)間：09219 教學(xué)目的：掌握刀具的組成及幾何角度的確定方法熟悉刀具的工作角度對加工的影響。教學(xué)重點(diǎn)：幾何角度的確定方法。教學(xué)難點(diǎn)：刀具的工作角度對加工的影響。課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容： 刀具組成及幾何角度（首先讓學(xué)生傳遞著觀察車刀） 刀桿：起夾持作用 刀頭:(三面)前刀面：切屑流過的表面主后刀面：刀具上與加工表面相對的表面副后刀面：刀具上與已加工表面相對的表面(兩刃)主切削刃：刀具上前刀面與主后刀面的交線副切削刃：刀具上前刀面與副后刀面的交線(一尖)主切削刃與副切削刃的交點(diǎn)（結(jié)合刀具實(shí)物和圖片與學(xué)生一起分析并提問）２．車刀切削角度的坐標(biāo)平面基面Pr：通過主切削刃上的某一點(diǎn)，與主運(yùn)動(dòng)方向相垂直的平面。車刀的基面平行于刀體底面。切削平面Ps：通過主切削刃上的某一點(diǎn)，與過渡表面相切并垂直于基面的平面。正交平面Po：通過主切削刃上的某一點(diǎn)，并同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面。（結(jié)合幻燈片與學(xué)生一起分析并提問） 1)前角（g0）前刀面和基面之間的夾角。2）后角（a0）主后刀面和切削平面之間的夾角。（直接分析出前角和后角的正、負(fù)、零。并要求學(xué)生在車刀上分析出前角和后角的正、負(fù)時(shí)的形狀，及其大、小對加工的影響。）3）主偏角（kr）主切削刃與進(jìn)給方向間的夾角 4）副偏角（kr’）負(fù)切削刃與進(jìn)給方向的夾角 5）刃傾角（lS）主切削刃與基面之間的夾角。在切削平面內(nèi)度量刀具的工作角度174。 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對刀具工作角度的影響使刀具實(shí)際工作后角減小，工作前角增大174。 刀具安裝高低對刀具工作角度的影響174。 刀桿中心面（線）不垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的影響由此分析出刀具的安裝方法：刀尖的高度應(yīng)與工件中心的高度一致。刀桿中心面（線）應(yīng)垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向。備課時(shí)間：09222上課時(shí)間：09223 教學(xué)目的：了解切削層參數(shù)掌握切屑的形成過程及切屑種類熟悉積屑瘤的形成及其對切削加工的影響。教學(xué)難點(diǎn)：切屑的形成過程。教學(xué)重點(diǎn)：切屑種類和積屑瘤的形成及其對切削加工的影響。課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容：切削層參數(shù)（1）切削層公稱厚度hD ：垂直于過渡表面的切削層尺寸。切削層截面的切削厚度為： hD ＝ f sinκr（2）切削層公稱寬度bD切削層截面的公稱切削寬度為：bD ＝ ap/sinκr(3)切削層公稱橫截面積AD＝hD bD＝ f 金屬的切削過程金屬在切削過程中，會出現(xiàn)一系列物理現(xiàn)象，如金屬變形、切削力、切削熱、刀具磨損等，這些都是以切屑形成過程為基礎(chǔ)而生產(chǎn)中出現(xiàn)的許多問題，如積屑瘤、振動(dòng)、卷屑、斷屑等，都與切削過程密切相關(guān)。切屑形成過程：對塑性金屬進(jìn)行切削時(shí)，切屑的形成過程就是切削層金屬的變形過程。切屑的類型及切屑控制類型：帶狀切屑、擠裂切屑、單元切屑、崩碎切屑（預(yù)習(xí)第10頁表11，總結(jié)出哪種切屑較好，怎樣控制切屑的類型。）切屑控制：“不可接受”的切屑：切削條件惡劣導(dǎo)致。影響主要有拉傷工件的已加工表面；劃傷機(jī)床；造成刀具的早期破損；影響操作者的安全。切屑控制：在切削加工中采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣砜刂魄行嫉木砬?、流出與折斷，使形成“可接受”的良好屑形?！翱山邮堋钡那行紭?biāo)準(zhǔn)：不妨礙正常的加工；不影響操作者的安全；易于清理、存放和搬運(yùn)。(1)切屑的形態(tài)可隨切削條件不同而改變(2)可控制切削條件，使切屑形態(tài)向有利于生產(chǎn)的方面轉(zhuǎn)化，保證切削加工的順利進(jìn)行和工件的加工質(zhì)量：增大前角、提高切削速度、減小進(jìn)給量 3．積屑瘤在一定的切削速度和保持連續(xù)切削的情況下，加工塑性材料時(shí)，在刀具前刀面常常粘結(jié)一塊剖面呈三角狀的硬塊，這塊金屬被稱為積屑瘤。（1）積屑瘤的形成切削過程中，由于金屬的擠壓和強(qiáng)烈摩擦，使切屑與前刀面之間產(chǎn)生很大的應(yīng)力和很高的切削溫度。當(dāng)應(yīng)力和溫度條件適當(dāng)時(shí)，切屑底層與前刀面之間的摩擦力很大，使得切屑底層流出速度變得緩慢，形成一層很薄的“滯流層”，當(dāng)滯流層與前刀面的摩擦阻力超過切屑內(nèi)部的結(jié)合力時(shí)，滯流層的金屬與切屑分離而粘附在切削刃附近形成積屑瘤.（２）積屑瘤對切削加工的影響 有利方面：保護(hù)刀具、增加工作前角不利方面：影響工件尺寸精度、影響工件表面粗造度（3）.積屑瘤的控制影響積屑瘤的因素：工件材料、切削用量、刀具前角、切削液等控制措施：通過熱處理，提高零件材料的硬度，降低材料的加工硬化。要避免在中溫、中速加工塑性材料增大前角可減小切削變形，降低切削溫度，減小積屑瘤的高度 采用潤滑性能優(yōu)良的切削液可減少甚至消除積屑瘤鱗刺的形成低速加工塑性金屬材料時(shí)在已加工表面常會出現(xiàn)一種鱗片狀毛刺，成為鱗刺。174。 成因：低速切削形成擠裂或單元切屑時(shí)，刀、屑間摩擦發(fā)生周期性變化使切屑在前面上周期性停留代替刀具推擠切削層造成金屬的積聚，使以加工表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而導(dǎo)裂，并使切削厚度向切削線以下而形成鱗刺已加工表面的變形切屑經(jīng)過刀刃鈍圓B點(diǎn)后，受到后刀面BC段的擠壓和摩擦，經(jīng)過BC段后，這部分金屬開始彈性恢復(fù)，恢復(fù)高度為△h，在恢復(fù)過程中又與后刀面CD部分產(chǎn)生摩擦，這部分切削層在OB，BC，CD段的擠壓和摩擦后，形成了已加工表面的加工質(zhì)量。所以說第三變形區(qū)對工件加工表面質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。備課時(shí)間：09225上課時(shí)間：09226 教學(xué)目的：掌握刀具材料的基本要求及常用刀具材料。熟悉切削力、切削熱和切削溫度及其對刀具壽命的影響。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：刀具材料的基本要求及常用刀具材料。課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容： 刀具材料概述：刀具材料是指刀具上參與切削部分的材料。 刀具材料的基本要求（1）高硬度（2）高強(qiáng)度與強(qiáng)韌性（3）較強(qiáng)的耐磨性和耐熱性（4）優(yōu)良導(dǎo)熱性（5）良好的工藝性與經(jīng)濟(jì)性 常用刀具材料刀具材料種類很多，常用的有：工具鋼（包括碳素工具鋼、）、硬質(zhì)合金、陶瓷金剛石（天然和人造）、立方氮化硼、碳素工具鋼和合金工具鋼，因其耐熱性很差，目前僅用于手工工具。高速鋼174。 高速鋼是一種含有鎢、鉬、釩等合金元素較多的工具鋼，也稱為鋒鋼或白鋼． 174。 特點(diǎn)：1）強(qiáng)度高，抗彎強(qiáng)度為硬質(zhì)合金的2～3倍；2）韌性高，比硬質(zhì)合金高幾十倍；3）硬度HRc63以上，且有較好的耐熱性；4）可加工性好，熱處理變形較小。174。應(yīng)用：常用于制造各種復(fù)雜刀具（如鉆頭、絲錐、拉刀、成型刀具、齒輪刀具等）。硬質(zhì)合金216。 硬質(zhì)合金是用高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物粉末和金屬粘結(jié)劑（如Co、Ni、Mo等）經(jīng)高壓成型后，再在高溫下燒結(jié)而成的粉末冶金制品。216。優(yōu)點(diǎn)硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性、耐熱性都很高，允許的切削速度遠(yuǎn)高于高速鋼，且能切削諸如淬火鋼等硬材料。216。 不足（與高速鋼相比）：其抗彎強(qiáng)度較低、脆性較大，抗振動(dòng)和沖擊性能也較差。216。 硬質(zhì)合金因其切削性能優(yōu)良而被廣泛用來制作各種刀具。在我國，絕大多數(shù)車刀、面銑刀和深孔鉆都采用硬質(zhì)合金制造。陶瓷刀具材料216。 陶瓷材料比硬質(zhì)合金具有更高的硬度（HRA91～95）和耐熱性，在1200℃的溫度下仍能切削，耐磨性和化學(xué)惰性好，摩擦系數(shù)小，抗粘結(jié)和擴(kuò)散磨損能力強(qiáng)，因而能以更高的速度切削，并可切削難加工的高硬度材料。主要缺點(diǎn)是性脆、抗沖擊韌性差，抗彎強(qiáng)度低。立方氮化硼它是一種人工合成的新型刀具材料。它是利用超高溫高壓技術(shù)制成的一種無機(jī)超硬材料。立方氮化硼在高溫、其硬度很高，可達(dá)8000～9000HV,僅次于金剛石，但熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于金剛石，并且與元素親和力小，它的最大的優(yōu)點(diǎn)是在高溫1200℃～1300℃時(shí)也不會與鐵族金屬起反應(yīng)。因此既能勝任淬火鋼、冷硬鑄鐵的粗車和精車，又能勝任高溫合金、熱噴涂材料、硬質(zhì)合金及其他難加工材料的高速切削。超高速加工的首選刀具材料金剛石分為人造和天然兩種，是目前已知最硬的，硬度約為HV10000,故其耐磨性好，不足之處是抗彎強(qiáng)度和韌性差，對鐵的親和作用大，故金剛石刀具不能加工黑色金屬，在800℃時(shí)，金剛石中的碳與鐵族金屬發(fā)生擴(kuò)散反應(yīng)，刀具急劇磨損。金剛石價(jià)格昂貴，刃磨困難，應(yīng)用較少。主要用作磨具