金屬切削教案課程

1、學期授課計劃（封面） 2013 學年度 第 學期課程名稱課程性質任課教師授課班級專業(yè)教材名稱教材版本依據(jù)大綱名稱本 課 程重點與難點授課計劃編寫說明本 學 期計劃學時數(shù)按校歷規(guī)定計算共學時教學周審閱意見（簽章）周課時授課安排講課教研組長實訓 測驗專業(yè)主任習題課教務主任復習課機 動分管校長合 計學期授課計劃（內頁）課次周次授課章節(jié)及內容摘要課時作業(yè)說明課 題制造技術與社會發(fā)展課 型理論課教學對象課時安排教學目標知識與技能目標：對目前制造技術與零件這一基本要素大概了解過程與方法目標：通過觀察幻燈中制造技術與社會發(fā)展的關系，了解加工制造業(yè)的重要性情感與價值觀目標：培養(yǎng)學生對于制造業(yè)的興趣教學重點制造

2、技術與社會發(fā)展教學難點制造業(yè)的作用教學媒體黑板，電腦大屏幕教學方法頭腦風暴法教學內容、過程與方法教學內容教師活動學生活動教學意圖導 入提問：國家的大部分財富來自哪里？學生分組討論了解制造業(yè)的重要性其他教學活動其他教學活動一、提問：什么是加工制造業(yè)？二、制造業(yè)推動人類進步的作用體現(xiàn)在哪里？三、制造業(yè)對社會的經(jīng)濟發(fā)展的意義體現(xiàn)在什么地方？四、中國制造業(yè)和發(fā)達國家的差距體現(xiàn)在哪里？五、制造業(yè)的基礎是什么？解讀零件和產(chǎn)品的區(qū)別學生搜索身邊認為是制造業(yè)的內容。學生指出典型的制造業(yè)改變世界的案例。學生指出制造業(yè)的弊端學會區(qū)別制造業(yè)和服務業(yè)評價與小結課后任務 課后反思：課 題金屬切削加工基本定義課 型理論課

3、教學對象課時安排教學目標知識與技能目標： 1.了解切削運動的主次運動及形成表面2.刀具切削時工作面的角度過程與方法目標：通過教師在黑板上舉例不同切削過程，學生掌握主運動和進給運動的區(qū)別。情感與價值觀目標：培養(yǎng)學生對機床加工過程中現(xiàn)象的興趣教學重點切削運動教學難點刀具幾何角度教學媒體黑板，刀具實體教學方法舉例法，展示法教學內容、過程與方法教學內容教師活動學生活動教學意圖導 入提問：什么是金屬切削加工？回答：使用具有一定幾何形狀的刀具，切入工件一定深度，使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運動來實現(xiàn)的。學生回答問題分辨切削與成型加工其他教學活動其他教學活動一、切削運動：1、切削運動分類：車削、銑削、鉆削、鏜削

4、、刨削、磨削、齒輪、鉗工2.切削加工特點及應用：工件精度高、生產(chǎn)率高、適應性好但凡要求具有一定幾何尺寸精和表面粗糙度的零件。3.切削運動：n-主運動：切下切屑時所必須的基本運動、最主要的運動f-進給運動：被切削的金屬層不斷投入切削、以便切除工件表面上全部余量的運動。4.各種切削過程的舉例：5.切削三要素：切削用量是切削加工中切削速度、進給量和背吃刀量（切削深度）的總稱。切削速度c ：切削加工時，切削刃上選定點相對于工件的主運動的速度。單位為m/s或m/min。主運動是旋轉時，最大切削運動是：進給量 f：是指刀具在進給運動方向上相對工件的位移量。當主運動是回轉運動時，進給量指工件或刀具每回轉一周

5、，兩者沿進給方向的相對位移量，單位為mm/r；當主運動是直線運動時，進給量指刀具或工件每往復直線運動一次，兩者沿進給方向的相對位移量，單位為mm/str或mm/單行程；對于多齒的旋轉刀具（如銑刀、切齒刀），常用每齒進給量 fz，單位為mm/z或mm/齒。它與進給量 f 的關系為 f = z fz 進給速度f ：指切削刃上選定點相對工件進給運動的瞬間時速度，單位為mm/s或m/min。車削時進給運動速度為：f = n f背吃刀量（切削深度）ap ：在基面上，垂直于進給運動方向測量的切削層最大尺寸（已加工表面與待加工表面間的垂直距離）。外圓車削的背吃刀量： ap（dw-dm）/2 合成切削運動：由

6、主運動和進給運動合成的運動。合成切削速度e：切削刃上選定點相對于工件的合成運動的瞬時速度。ec+f評價與小結課后任務 課后反思：課 題刀具切削部分的幾何角度課 型理論教學對象課時安排教學目標知識與技能目標： 了解車刀切削部分及刀具的靜止角度過程與方法目標：通過對車刀的各個面分析，學生學會刀具各面的作用并理解前后角的作用。情感與價值觀目標：對車刀有一個形象的概念，便于日后的操作認識。教學重點車刀的組成，刀具角度教學難點車刀的各種靜止角度教學媒體刀具實體、多媒體教學方法展示法，舉例法教學內容、過程與方法教學內容教師活動學生活動教學意圖導 入提問：切削加工過程中，刀具起著非常重要的作用。那么刀具又有

7、哪些部分來組成呢？其他教學活動其他教學活動新課教學：一、刀具切削部分：外圓車刀是最基本、最典型的切削刀具，其切削部分（又稱刀頭）組成可用一句話總結： “三面兩刃一尖”。前面（前刀面）a：刀具上切屑流過的表面。主后面（后面）a：與工件過渡表面相對的表面。 副后面a：與已加工表面相對的表面。主切削刃s：前刀面與主后刀面的交線。它完成主要的切削工作。副切削刃s：前刀面與副后刀面的交線。它配合主切削刃完成切削工作，并最終形成已加工表面。刀尖（過渡刃）：主切削刃和副切削刃連接處的一段刀刃。它可以是小的直線段，折線段，或圓弧。二、正交平面參考系：由以下三個在空間相互垂直的參考平面構成。切削平面ps：包含有

8、切削刃選定點的切線與切削速度向量的平面?；鎝r：通過切削刃選定點且垂直于切削速度向量的平面。正交平面po ：是過切削刃選定點，并垂直于切削平面ps與基面pr的平面。三、刀具靜止角度的基本定義：前角o：在正交平面內測量的前刀面與基面之間的夾角。前角表示前刀面的傾斜程度，有正、負和零值之分，其符號規(guī)定如圖所示。后角o：在正交平面內測量的主后刀面與切削平面之間的夾角。后角表示主后刀面的傾斜程度，一般為正值。主偏角r：在基面內測量的主切削刃在基面上的投影與進給運動方向的夾角。主偏角一般為正值。刃傾角s：在切削平面內測量的主切削刃與基面之間的夾角。當主切削刃呈水平時，s=0；刀尖為主切削刃最低點時，s

9、0；刀尖為主切削刃上最高點是，s0。副偏角r：在基面內測量的副切削刃在基面上的投影與進給運動反方向的夾角。副偏角一般為正值。副后角o： 在正交平面內測量的副后刀面與切削平面的夾角。在正交平面參考系中，需要6個獨立角度r 、o 、o 、 s 、 r和o確定一把刀具切削部分的幾何形狀。評價與小結課后任務 課后反思：課 題刀具的合理選擇課 型理論教學對象課時安排教學目標知識與技能目標：掌握刀具幾何參數(shù)的合理選擇方法過程與方法目標：通過教師對前后角增大、減小的舉例，學生掌握角度變化對切削過程產(chǎn)生的影響。情感與價值觀目標：培養(yǎng)一定的空間想象能力，學會觀察刀具。教學重點前后角對切削加工過程的影響教學難點不

10、同材料切削如何選擇前后角教學媒體黑板、多媒體教學方法教學內容、過程與方法教學內容教師活動學生活動教學意圖導 入提問：在明確了刀具的角度后，就要想在具體的使用過程中，怎樣才能合理的選擇？其他教學活動其他教學活動一、刀具的幾何參數(shù)合理選擇：指在保證加工質量的前提下，選擇能提高切削效率，降低生產(chǎn)成本，獲得最高刀具耐用度的刀具幾何參數(shù)。1.刀具幾何參數(shù)內容：刀具幾何角度（前角、后角、主偏角）刀面形式（平面、帶倒棱）切削刃形狀（直線型、圓弧型）2.選擇示范：1）前角和前刀面的選擇在選擇刀具前角時，首先保證刀刃鋒利，同時要兼顧刀刃的強度和耐用度。a. 刀具材料強度和韌性大的材料可以選擇大的前角，而脆性刀具

11、甚至取負的前角。b工件材料加工鋼件等塑性材料時，切屑沿前刀面流出時，與前刀面接觸長度較長，壓力、摩擦較大，為減小變形與摩擦，采用大的前角。加工脆性材料時，切屑為顆粒崩碎狀，與刀具接觸長度較短，切削力主要集中在切削刃附近，受沖擊時容易產(chǎn)生崩刃，因此刀具前角相對塑性材料取得小些，以提高刀具強度。c.加工條件粗加工時，一般選擇較小的前角（切削量較大，要保證安全）精加工的時候，一般取較大的前角，以減少工件變形與表面粗糙度。（切削量較小，減少摩擦）評價與小結課后任務 課后反思：課 題主偏角、副偏角的選擇課 型理論課教學對象課時安排教學目標知識與技能目標： 掌握主偏角、副偏角的合理選擇過程與方法目標：通過

12、教師板書、講解，學生理解主副偏角的定義并能初步掌握合理選擇角度。情感與價值觀目標：在刀具實體上學會觀察并判斷各種角度教學重點主偏角、副偏角改變產(chǎn)生的影響教學難點車刀若不對準中心線會產(chǎn)生的影響教學媒體黑板、多媒體、車刀實體教學方法教學內容、過程與方法教學內容教師活動學生活動教學意圖導 入提問：主偏角、副偏角主要起什么作用呢？其他教學活動其他教學活動一、主偏角的選擇原則：主要根據(jù)加工條件和工藝系統(tǒng)剛性來選擇主偏角的選擇1）根據(jù)工藝系統(tǒng)剛性選?。?工藝系統(tǒng)剛性較好時（工件長徑比lw/dw 1，說明該材料的加工性比45號鋼好；kr1，說明該材料的加工性比45號鋼差。二、影響工件材料切削加工性的因素 影

13、響工件材料切削加工性的主要因素1.工件材料的物理力學性能2.工件材料的化學成分3.工件材料的金相組織4.加工條件工件材料的硬度對切削加工性的影響工件材料的塑性與韌性對切削加工性的影響 工件材料的強度對切削加工性的影響 工件材料的導熱系數(shù)對切削加工性的影響 化學成分對切削加工性的影響金屬組織對切削加工性的影響 三、改善材料切削加工性的措施 1.調整化學成分2.材料加工前進行合適的熱處理 3.選加工性好的材料狀態(tài)4.其它評價與小結課后任務 課后反思：課 題切削液課 型理論課教學對象課時安排教學目標知識與技能目標： 了解切削液的種類，各組成成分對切削過程的作用過程與方法目標：通過對比有無添加切削液對

14、切削過程的影響，學生全面了解其對切削過程帶來的影響。情感與價值觀目標：培養(yǎng)學生對事物的對比分析能力教學重點切削液具有的典型作用教學難點切削液中的添加劑及作用教學媒體多媒體，黑板教學方法頭腦風暴法教學內容、過程與方法教學內容教師活動學生活動教學意圖導 入提問：大家觀察一下這兩個切削過程，看看添加切削液的切削過程和沒有添加切削液的切削過程有什么不同？其他教學活動其他教學活動一、切削液的作用 冷卻作用：使切削熱傳導、對流和汽化，從而降低切削區(qū)溫度。 潤滑作用（邊界潤滑原理）：切削液滲透到刀具與切屑、工件表面之間形成潤滑膜，它具有物理吸附和化學吸附作用。 洗滌和排屑作用：沖走細屑或磨粒。防銹作用：在切

15、削液中添加防銹劑，起防銹作用。二、切削液的添加劑添加劑是一些化學物質，它的添加對于改善切削液的性能有重要作用。添加劑主要分為油性添加劑、極壓添加劑、表面活性添加劑、其它添加劑。切削液的分類 非水溶性（油溶性）和水溶性兩大類非水溶性切削液：主要有切削油和極壓切削油（混合油）兩種。切削油：有各種礦物油（如機械油、輕柴油、煤油等）、動植物油（如豆油、豬油等）。主要起潤滑作用，用于普通精車，螺紋加工等。極壓切削油：在礦物油中加入油性、極壓添加劑配制的混合油。主要起高溫潤滑作用，用途廣泛。 三、水溶性切削液：主要有水溶液和乳化液兩種。水溶液：主要成分為水并加入防銹劑。也可以加入一定量的表面活性劑和油性添

16、加劑，而使其有一定的潤滑性能。乳化液：由礦物油、乳化劑及其它添加劑配制的乳化油和95%98%的水稀釋而成的乳白色切削液。這一類切削液有良好的冷卻性能，清洗作用也很好。 離子型切削液：水溶性切削液中的一種新型切削液，其母液是由陰離子型、非離子型表面活性劑和無機鹽配制而成。它在水溶液中能離解成各種強度的離子。切削時，由于強烈摩擦所產(chǎn)生的靜電荷，可由這些離子反應迅速消除，降低切削溫度，提高刀具耐用度。 四、切削液的選用 粗加工 精加工難加工材料的切削 磨削加工 五、切削液的使用方法評價與小結課后任務 課后反思：課 題已加工表面質量課 型理論課教學對象課時安排教學目標知識與技能目標： 過程與方法目標：

17、情感與價值觀目標：教學重點教學難點教學媒體教學方法教學內容、過程與方法教學內容教師活動學生活動教學意圖導 入提問：大家看看圖中三種工件，你怎樣來判斷他們的加工質量好壞？其他教學活動其他教學活動一、概念：已加工表面質量，也可稱為表面完整性。它包含兩方面的內容：1.表面幾何學方面 主要是指零件最外層表面的幾何形狀，通常用表面粗糙度表示。2.表面層材質的變化（表面物理力學性能的變化）零件加工后在一定深度的表面層內出現(xiàn)變質層，在此表面層內晶粒組織發(fā)生嚴重畸變，金屬的力學、物理及化學性質均發(fā)生變化。零件表面層材質的特性可以用多種形式表達，如塑性變形、硬度變化、微觀裂紋、殘余應力、晶粒變化、熱損傷區(qū)以及化學性能及電磁特性的變化等。二、表面粗糙度表面粗糙度產(chǎn)生的原因 幾何因素所產(chǎn)生的粗糙度它主要決定于殘留面積的高度由于切削過程不穩(wěn)定因素所產(chǎn)生的粗糙度積屑瘤鱗刺切削變形刀具的邊界磨損刀刃與工件相對位置變動等。 三、影響表面粗糙度的因素1.切削用量的影響切削速度c切削深度對表面粗糙度影響進給量對表面粗糙度影響2.刀具幾何參數(shù)影響前角o后角o主偏角kr、副偏角kr、刀尖圓弧半徑r3.刀具