无锡职业技术学院.docx
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教案
教师姓名
倪森寿
授课班级
授课形式
讲授
授课日期
年月日第周
授课时数
2
授课章节名称
第一章金属切削加工基本定义
§1-1概述
§1-2刀具静止角度参考系和刀具静止角度标注
教学目的
1.掌握切削用量三要素的定义;
2.掌握刀具静止参考系的参考平面。
教学重点
1.切削用量三要素
2.刀具静止参考系的参考平面
教学难点
1.基面、切削平面、刃剖面
使用教具
实物、模型
课外作业
1题
备注
授课主要内容或板书设计
第一章金属切削加工基本定义
§1-1概述
一、切削运动
1.主运动
2.进给运动
二、切削时产生的表面
三、切削用量三要素
1.切削速度
2.进给量
3.背吃刀量
§1-2刀具静止角度参考系和刀具静止角度标注
一、车刀的组成
二、刀具静止角度参考系及参考平面
(一)刀具静止角度参考系
(二刀具静止角度参考系的坐标平面
1.基面
2.切削平面
3.刃剖面
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授课班级
授课形式
讲授
授课日期
年月日第周
授课时数
2
授课章节名称
§1-2刀具静止角度参考系和刀具静止角度的标注
教学目的
1.了解刀具静止参考系的确定
2.掌握刀具角度的标注
教学重点
1.刀具静止参考系的坐标平面
2.刀具静止角度的标注
教学难点
1.静止角度的标注
使用教具
实物、模型
课外作业
2题
备注
授课主要内容或板书设计
§1-2刀具静止角度参考系和刀具静止角度的标注
一、车刀的组成
二、刀具静止角度参考系及其坐标平面
(一)刀具静止角度参考系
1.假定运动条件
2.假定安装条件
(二)刀具静止角度参考系的坐标平面
1.基面Pr
2.切削平面PS
3.切削刃剖面
(1)正交平面P0
(2)法平面Pn
(3)假定工作平面PF
(4)背平面PP
应提请学生注意:
刀具静止坐标系是一假定坐标系。
为以后学习工作坐标系和刀具工作角度时有一准备。
三、刀具静止角度的标注
(一)正交平面参考系
1.主偏角κr:
在基面内主切削刃的投影与进给运动方向之间的夹角。
2.刃倾角λs:
在切削平面内主刀刃与基面的夹角。
3.前角γo:
在正交平面内前刀面与基面间的夹角。
4.后角αo:
在正交平面内后刀面与基面间的夹角。
5.副偏角κr‘:
在基面内副切削刃的投影与进给运动方向间的夹角。
6.副后角αo’:
在副正交平面内副后刀面与副切削平面的夹角。
(二)法平面参考系
(三)假定工作平面参考系
(四)背平面参考系
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授课形式
实验
授课日期
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2
授课章节名称
刀具角度测量实验
教学目的
深入理解刀具角度的概念
教学重点
角度测量方法
教学难点
测量仪器的使用
使用教具
刀具角度测量仪
课外作业
完成实验报告
备注
授课主要内容或板书设计
通过刀具角度的测量使学生对刀具角度深入理解。
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授课形式
讲授
授课日期
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2
授课章节名称
§1-3刀具工作参考系和刀具工作角度
教学目的
1.了解刀具静止参考系和刀具工作参考系的区别
2.定性了解刀具工作角度的变化
教学重点
1.刀具工作参考系的坐标平面
2.工作角度变化的趋势
教学难点
1.刀具工作角度变化的趋势
使用教具
模型
课外作业
1题
备注
授课主要内容或板书设计
§1-3刀具工作参考系和刀具工作角度
一、刀具工作参考系的坐标平面
1.工作基面Pre:
通过切削刃上选定点与合成切削速度方向垂直的平面。
2.工作切削平面Pse:
通过切削刃上选取定点与切削刃相切并垂直于工作基面的平面。
二、刀具工作角度的计算
(一)进给量对工作角度的影响
进给量增大,刀具前角增大,后角减少。
(二)刀具安装高低的影响
当车外圆时,刀尖高于工件中心,则前角增大,后角减少。
车内孔时正好相反。
(三)刀杆轴线偏装后的影响
主要影响主、副偏角。
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讲授
授课日期
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2
授课章节名称
§1-4切削层公称横截面要素和切削方式
教学目的
1.熟悉切削层三参数
2.掌握切削用量三要素与切削层三参数之间的关系
教学重点
1.切削层三参数
2.切削用量三要素与切削层三参数之间的关系
教学难点
1.切削层三参数与切削用量三要素之间的关系
使用教具
挂图
课外作业
1题
备注
授课主要内容或板书设计
§1-4切削层公称横截面要素和切削方式
一、切削层公称横截面要素
1.切削层公称横截面积AD
2.切削层公称宽度bD
3.切削层公称厚度hD
二、金属切除率
Z=AD.vc=f.ap.v
说明切削用量三要素的大小直接影响金属切除率,是切削效率的衡量指标。
三、切削方式
1.自由切削和非自由切削
2.直角切削和斜角切削
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倪森寿
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讲授
授课日期
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授课时数
2
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第二章金属切削过程中的物理现象及应用
§2-1金属切削过程中的物理现象及影响因素
一、切削变形及主要影响因素
二、切削力及主要影响因素
教学目的
1.了解金属切削过程的本质
2.了解三个变形区的变形特点
3.掌握积屑瘤的形成和控制
4.了解切削力的来源及切削分力
5.掌握切削力计算经验公式
6,切削力的主要影响因素
教学重点
1.三个变形区的变形特点
2.积屑瘤的形成和控制
3.影响切削变形的因素
4.了解切削力的经验公式
5.切削力的主要影响因素
教学难点
1.影响切削变形的因素
2.切削力的主要影响因素
使用教具
挂图、模型
课外作业
2题
备注
授课主要内容或板书设计
第二章金属切削过程中的物理现象及应用
§2-1金属切削过程中的物理现象及主要影响因素
一、金属切削过程中的变形及主要影响因素
(一)切屑的形成过程及切屑形态
金属切削过程是一个塑性滑移过程。
切屑形态:
1.带状切屑2.节状切屑3.粒状切屑4.崩碎切屑
(二)第1变形区
1.变形特点2.变形程度的衡量
(三)第2变形区
1.变形特点2.积屑瘤
(四)第3变形区
已加工表面的质量。
(五)影响切削变形的主要因素
1.切削用量三要素
2.刀具几何角度
3.其它因素
二、切削力及其主要影响因素
(一)切削力的来源及切削分力
来源:
切削变形、磨擦;
分力:
主切削力Fc
背向力Fp
进给力Ff
(二)切削力和切削功率
1.切削力的指数公式
2.单位切削力
(三)切削力的主要影响因素
1.切削用量三要素的影响
背吃刀量对切削力的影响比进给量的影响大。
可用严重变形区的理论来解释。
切削速度对切削力的影响呈驼峰曲线,可用积屑瘤来解释。
2.刀具几何参数的影响
刀具几何参数变化对切削层形状的改变来解释。
3.工件材料的影响
4.其它影响因素
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授课章节名称
§2-1金属切削过程的物理现象及主要影响因素
三、切削温度及主要影响因素
四、刀具磨损及刀具耐用度
教学目的
1.了解切削温度的产生及影响因素
2.了解刀具磨损的原因
3.掌握刀具耐用度的概念
教学重点
1.影响切削温度的主要因素
2.刀具耐用度
教学难点
1.刀具耐用度的概念及应用
使用教具
挂图
课外作业
1题
备注
授课主要内容或板书设计
§2-1金属切削过程的物理现象及主要影响因素
三、切削温度及主要影响因素
(一)切削热的产生及传出
切削热的产生:
摩擦、变形。
切削热的传出:
工件、刀具、切屑及周围介质。
切削温度是切削热的产生和传出的综合结果。
(二)切削温度的分布
在切削区最高的切削温度不在刀刃或刀尖处,而在离开切削刃处一段距离。
(三)切削温度的主要影响因素
切削速度对切削温度的影响最大。
背吃刀量对切削温度几乎无影响,而进给量对切削温度的影响比背吃刀量大。
四、刀具磨损与刀具耐用度及主要影响因素
(一)刀具磨损形式
(二)刀具磨损原因
(三)非正常磨损
(四)刀具耐用度及主要影响因素
刀具耐用度是指一把新刃磨的刀具,从开始切削至达到磨钝标准所经过的总切削时间,用T表示。
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授课章节名称
§2-2金属切削基本规律的应用
一、工件材料的切削加工性
二、刀具材料
教学目的
1.了解金属材料的切削加工性的概念
2.刀具材料的牌号、性能及选用
教学重点
1.改善切削加工性的措施
2.常用刀具材料的牌号、性能及选用
教学难点
1.刀具材料的合理选择
使用教具
挂图、实物
课外作业
2题
备注
授课主要内容或板书设计
§2-2金属切削加工基本规律的应用
一、改善工件的切削加工性
(一)工件材料的切削加工性
工件材料的切削加工性是指对某一种材料切削加工的难易程度。
(二)改善工件材料切削加工性的措施
1.调整材料的化学成分
2.通过热处理改变材料的金相组织
二、合理选择刀具材料
(一)刀具材料应具备的性能
(二)高速钢
(三)硬质合金
(四)新型刀具材料
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2
授课章节名称
§2-2金属切削过程中基本规律的应用
三、合理选择切削液
四、合理选择刀具几何参数
教学目的
1.了解切削液种类及选用原则
2.掌握刀具合理几何参数的确定
教学重点
1.刀具合理几何参数的确定
2.切削液的选用
教学难点
1.刀具合理几何参数的确定
使用教具
模型
课外作业
1题
备注
授课主要内容或板书设计
§2-2金属切削加工基本规律的应用
三、合理选切削液
(一)切削液的作用
1.冷却作用
2.润滑作用
3.清洗和防锈作用
(二)切削液的种类
1.水溶液
2.润滑油
3.乳化液
(三)切削液的合理选用
四、合理选择刀具的几何参数
(一)前角和前刀面
前角的功用是在满足切削刃强度的前提下,使切削刃锋利。
(二)后角和后刀面
后角的功用是减少与过渡表面的摩擦,同时也影响刃口强度。
(三)主、副偏角和刀尖
主偏角的功用主要是影响各切削分力的比例,也影响切削层截面形状和工件表面形状。
副偏角和要是影响已加工表面粗糙度,也影响切削分力的比值。
(四)刃倾角的选择
刃倾角功用是保护刀尖,并能使切削刃锋利。
但负的刃倾角会增大背向力,使工艺系统变形。
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讲授
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授课时数
2
授课章节名称
§2-2金属切削基本规律及应用
五、合理选择切削用量
教学目的
1,了解切削用量的选择原则
2.掌握切削用量的选择方法
教学重点
1.切削用量选择的原则和方法
教学难点
1.切削用量的选择
使用教具
挂图
课外作业
1题
备注
授课主要内容或板书设计
§2-2金属切削规律的应用
五、合理选择切削用量
(一)切削用量选择的顺序
先选ap,再选f,后选vc。
(二)切削用量的选择原则
粗加工:
先选择尽量大的背吃刀量ap,再由走刀机构、刀杆强度等选择f,最后由刀具耐用度和机床功率选择切削速度vc。
精加工:
先选择尽量大的背吃刀量ap,再由表面粗糙度选择f,最后由刀具耐用度选择切削速度vc。
切削用量的选择应掌握查表法。
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授课时数
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授课章节名称
第三章机械加工工艺基本理论
§3-1概述
教学目的
1.了解生产过程和工艺过程的含义
2.掌握机械加工工艺过程的组成
教学重点
1.工序、工步、工位等概念
2.生产过程及工艺过程的含义
教学难点
1.工序、工步、工位等概念
使用教具
挂图
课外作业
1题
备注
授课主要内容或板书设计
第三章机械加工工艺基本理论
§3-1概述
一、生产过程和工艺过程
产品的生产过程是指把原材料变成产品的全过程。
工艺过程是生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程。
机械加工工艺过程是用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸、位置和表面质量,使其成为产品的工艺过程。
机械加工工艺和机械装配工艺称为机械制造工艺。
二、机械加工工艺过程的组成
(一)工序一个(或一组)工人,在一个工作地(或一台设备)上对一个(或同时对几个)工件所连续完成的那一部分工艺内容。
(二)工步加工表面和加工刀具不变的情况下连续完成的那部分工艺内容。
(三)安装与工位
工件在一次安装后所完成的那部分工艺内容称为安装。
一次装夹后,工件与夹具或机床的可动部分一起相对于刀具或设备固定部分所占据的每一个位置,称为工位。
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授课章节名称
第三章机械加工工艺基本理论
§3-1概述
二、(四)工件的夹紧
三、机械加工类型及工艺特点
教学目的
1.掌握工件夹紧时夹紧力三要素的确定
2.了解生产类型及工艺特点
教学重点
1.夹紧力三要素的确定
2.生产类型和工艺特点
教学难点
1.夹紧力三要素的确定
使用教具
挂图
课外作业
3题
备注
授课主要内容或板书设计
§3-1概述
二、机械加工工艺过程的组成
(四)工件的夹紧
1.夹紧力的方向不应破坏工件的定位
2.夹紧力的作用点应落在支承范围内
3.夹紧力的作用点应落在工件刚性好的部位
4.夹紧力的作用点应靠近加工部位
三、机械加工类型及工艺特点
(一)生产纲领
企业在计划期内生产的产品数量和进度计划称为生产纲领。
(二)生产类型及工艺特点
1.单件生产
2,批量生产小批生产
中批生产
大批生产
3.大量生产
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§3-2机械加工工艺规程及工艺文件
§3-3零件的工艺性分析
教学目的
1.了解工艺规程制订的原则、原始资料、步骤等
2.熟悉工艺文件的格式
3.了解零件工艺性分析的内容
4.掌握零件工艺性分析的方法
5.熟悉零件机械加工技术条件的内容
教学重点
1.工艺文件的格式
2.零件结构工艺性分析方法
3.机械加工技术条件内容
教学难点
1.对工艺文件内容的理解
2.结构工艺性分析方法
使用教具
挂图、工艺规程实例
课外作业
3题
备注
授课主要内容或板书设计
§3-2机械加工工艺规程及工艺文件
一、机械加工工艺规程
二、工艺规程制订的原则
三、制订工艺规程的原始资料
四、制订工艺规程的步骤
五、工艺文件的格式
1.机械加工过程卡片
2.机械加工工艺卡片
3.机械加工工序卡片
§3-3零件的工艺性分析
一、分析研究产品的零件图样和装配图样
二、结构工艺性分析
(一)机械加工对零件结构的要求
(二)装配和维修对零件结构的要求
三、技术要求分析
1.加工表面的尺寸精度和形状精度
2.加工表面之间的位置精度(包括距离尺寸精度)
3.加工表面的粗糙度和其它的表面质量要求
4.热处理及其它要求
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§3-4毛坯的选择
§3-5基准与工件定位
一、基准概念及其分类
二、工件定位概念及定位要求
教学目的
1.了解常见的毛坯种类
2.了解毛坯的选择原则
3.掌握毛坯形状和尺寸的确定
4.掌握基准的概念及分类
5.了解定位基准的概念及定位要求
教学重点
1.毛坯的选择原则
2.毛坯形状和尺寸的选择原则
3.基准的概念及分类
4.定位基准的概念及定位要求
教学难点
1.毛坯形状和尺寸的确定
2.定位基准的概念及定位要求
使用教具
挂图
课外作业
2题
备注
授课主要内容或板书设计
§3-4毛坯选择
一、常见毛坯种类
1.铸件
2.锻件
3.型材
4.焊接件
二、毛坯选择的原则
1.零件的生产纲领2.零件材料的工艺性3.零件的结构形状和尺寸
4.现有的生产条件
三、毛坯的形状和尺寸
毛坯上铸出或不铸出孔应有一定的数量概念。
§3-5基准与工件定位
一、基准的概念及分类
基准是用来确定工件上点、线、面位置时所依据的那些点、线、面。
基准分为设计基准和工艺基准
(一)设计基准零件图上用的基准。
(二)工艺基准机械加工工艺人员用的基准
1.定位基准2.测量基准3.装配基准4.工序基准
二、工件定位的概念及定位要求
(一)工件定位的概念
工件定位的本质是使工件加工面的设计基准在机床或夹具中占据一个正确的位置。
(二)工件定位的要求
1.为了保证加工面与其设计基准之间的位置精度(同轴度等)工件加工面的设计基准应相对于机床占据一个正确的位置。
2.为了保证加工面与其设计基准的距离尺寸精度,应使加工面的设计基准相对于刀具有一个正确的位置。
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授课章节名称
§3-5三、工件定位方法
§3-6六点定位原则
教学目的
1.了解工件定位方法
2.掌握由工件的加工要求确定限制的自由度数
教学重点
1.工件定位方法——夹具法
2.由工件加工要求确定工件应限制的自由度
教学难点
1.由工件的加工要求确定工件应限制的自由度
使用教具
挂图
课外作业
4题
备注
§3-5基准与工件定位
三、工件的定位方法
(一)直接找正法
(二)划线找正法
(三)使用夹具法
主要介绍机床夹具的工作原理及组成。
§3-6六点定位原则
一、六点定位原则
用合理分布的六个支承钉限制工件的六个自由度称为六点定位。
二、由工件加工要求确定工件应限制的自由度
此内容为本学习阶段的重点和难点。
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§3-6六点定位原则及定位基准的选择
三、定位基准的选择
§3-7常用定位元件
教学目的
1.掌握粗基准选择的原则
2.掌握精基准选择的原则
3.了解定位元件的基本要求
4.熟悉常用定位元件的结构及应用
教学重点
1.粗、精基准选择的原则
2.定位元件的基本要求
3.常用定位元件的结构及应用
教学难点
1.粗、精基准选择的原则
2.常用定位元件的结构及应用
使用教具
挂图
课外作业
2题
备注
授课主要内容或板书设计
§3-6六点定位原则及定位基准选择
三、定位基准选择
(一)粗基准的选择
1.为保证加工面与不加工面的位置精度,应选择不加工面为粗基准。
2.为了使重要表面加工余量均匀,应选择重要表面为粗基准
3.为使各加工面有足够的加工余量,应选择毛坯余量最小的表面为粗基准。
4.同一方向粗基准只能用一次。
5.粗基准表面应平整,无飞边等。
(二)精基准的选择
1.基准重合
2.基准统一
3.自为基准。
4.互为基准
5.精基准选择应便于装夹工件等。
§3-7常用定位元件
一、对定位元件的基本要求
1.足够的强度和刚度2.足够的精度3.较高的耐磨性4.良好的工艺性
二、工件以平面定位的定位元件
1.主要支承起限制自由度作用的支承
(1)固定支承
(2)可调支承(3)自位支承
2,辅助支承不起限制自由度作用的支承
三、工件以圆孔定位时的定位元件
1.圆柱销2.圆柱心轴3.圆锥销4.圆锥心轴
四、工件以外圆柱面在V型块上定位时的定位元件
1.V型块2.定位套3.半圆套
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讲授
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2
授课章节名称
§3-8定位误差分析
教学目的
1.了解定位误差产生的原因
2.掌握基准不符误差的计算
教学重点
1.定位误差产生的原因
2.基准不符误差的计算
教学难点
1.基准不符误差的产生和计算
使用教具
挂图
课外作业
1题
备注
授课主要内容或板书设计
§3-8定位误差分析
使用夹具加工时产生的误差有下列四个方面:
1.与工件定位有关的误差定位误差△D
2.与夹具在机床上安装有关的误差安装误差△A
3.与刀具调整有关的误差△T
4.与加工过程有
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