第二章《机械加工工艺基础》电子教案
机械加工工艺教案
机械加工工艺教案教案标题：机械加工工艺教案教案目标：1. 了解机械加工的基本概念和原理。
2. 掌握机械加工的基本工艺和操作方法。
3. 培养学生的机械加工技能和实践能力。
4. 培养学生的安全意识和团队合作精神。
教学内容：第一课：机械加工的基本概念和原理1. 机械加工的定义和分类2. 机械加工的基本工艺流程3. 机械加工所用的常见工具和设备4. 机械加工中的力学原理和热力学原理第二课：机械加工的基本工艺和操作方法1. 机械加工中的切削工艺和操作2. 机械加工中的钻孔工艺和操作3. 机械加工中的铣削工艺和操作4. 机械加工中的车削工艺和操作第三课：机械加工实践技能培养1. 安全操作规范和注意事项2. 工作环境和设备的维护保养3. 钻孔、铣削和车削的实际操作演练4. 完成小型机械零件的加工任务第四课：机械加工团队合作项目1. 分组讨论和设计机械加工项目2. 确定项目需求和工作分配3. 团队合作完成机械加工项目4. 总结和展示项目成果教学活动：1. 教师讲解机械加工的基本概念和原理，通过示意图和实物演示进行说明。
2. 学生观看相关视频，了解机械加工的实际应用场景。
3. 学生进行小组讨论，分析机械加工实践中可能遇到的安全问题，并提出解决方案。
4. 教师组织学生进行机械加工实践操作，指导学生正确使用工具和设备。
5. 学生分组设计机械加工项目，并进行团队合作完成加工任务。
6. 学生展示和评价各自的机械加工项目成果，分享经验和心得体会。
教学资源：1. 机械加工工具和设备：钻床、铣床、车床等。
2. 相关教材和教学资料：机械加工原理教材、机械加工操作手册等。
3. 视频资源：机械加工实践视频、安全操作演示视频等。
评估方式：1. 口头回答问题：针对机械加工的基本概念、原理、工艺和操作方法进行提问。
2. 实际操作评估：对学生在机械加工实践操作中的技能和安全意识进行评估。
3. 项目成果评估：对机械加工团队合作项目的设计、执行和成果进行评估。
机械制造工艺基础(第二章)教案
任课教师：胡迎春 班级：13级车、铣、钳 日期：4.28第二章锻压单元计划目的要求 1、掌握锻造的分类及工艺过程。
2、了解锻造的特点及应用。
3、掌握冲压的分类、特点及应用。
4、能够准确的判断锻造缺陷及产生的原因。
重点 1、锻造的分类及工艺过程。
2、冲压的分类。
3、锻造中的缺陷及产生的原因。
难点 自由锻与模锻的区别、冲压的不同工序。
课时安排 概述（1个课时）金属的加热和锻件冷却（1个课时）自由锻（2个课时）模锻（1个课时）冲压（1个课时）复习（1个课时）讲解习题册（1个课时）任课教师：胡迎春 班级：13级车、铣、钳 日期：4.29课程名称 机械制造工艺基础授课内容 教材对应位置 审批：压力加工 章 节二 1授课时数 1 授课时间 第二周 授课方式 讲授法教学目标认 知 目 标 掌握锻压的定义分类。
掌握锻造、冲压的定义及分类。
了解锻造、冲压的特点。
了解其他的压力加工的方法。
情 感 目 标 开拓思维，全面灵活的考虑、处理问题专业能力目标 锻压的定义及分类。
锻造冲压的定义分类。
教学重难点 教学重点 锻压的定义及分类。
锻造冲压的定义分类。
教学难点 压力加工的工序突破方法 通过观看锻压的加工视频、例举常见的锻压零件的实例加强理解。
自主探究 学生自行讨论在实际中所见到的锻压。
教 具 多媒体教学过程 主要内容及步骤组织教学 维持秩序、清点人数导入新课 把原材料制成毛坯是零件加工的前提，通常是由热加工工序来完成。
确定零件的结构时，必须与毛坯制造的工艺特点相适应，机械加工常用的毛坯有铸件、锻件、焊件和型材。
本章着重介绍应用普遍的锻压。
讲授新课 第二章 锻压§2－1 压力加工锻压：对坯料施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。
一、锻造教学过程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤讲授新课锻造：在加压设备及工（模）具的作用下，使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。
第二章《机械加工工艺基础》电子教案
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2.1 刀具材料与几何角度
3 常用的陶瓷刀具材料主要由纯Al2O3或在Al2O3中添加一定量
的金属元素或金属碳化物构成。
(1) Al2O3陶瓷：包括纯Al2O3陶瓷和以Al2O3为主体，添加少 许金属及金属氧化物构成的陶瓷。 (2) Al2O3复合陶瓷：包括在Al2O3中加入一定量的金属碳化 物而构成的复合陶瓷，抗弯强度比Al2O3高，常用于高速切削。
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3
2.1 刀具材料与几何角度
(2) 合金工具钢：在碳素工具钢中加入少量的合金元素获得。 (3) 高速钢：在碳素工具钢中加入了较多的合金元素（W、Cr、
Mn、Mo、V、Si等）获得。
2 耐热性好，切削效率高，但刀片强度、韧性、焊接及刃磨工
艺性都比工具钢差 ，故多用于制作车刀、铣刀及各种形状简单的高效切削刀具。
法后角αn：后刀面与切削平面间的夹角，在法平面Pn（N-N
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2.1 刀具材料几何角度
(3) 主偏角Κγ：主切削平面与假定工作平面间的夹角，在 基面Pr中测量。 (4) 副偏角Κγ′：副切削平面与假定工作平面间的夹角， 在基面Pr (5) 刃倾角λs Ps
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2.1 刀具材料与几何角度
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2.1 刀具材料与几何角度
(3) 氮化硅基陶瓷：将硅粉经氮化、球磨后添加助烧剂置于 模腔中热压烧结而成，能进行高速切削，适宜于精车、半精 车、精铣、半精铣，可用于精车铝合金，达到以车代磨，还
4 超硬刀具材料指金刚石与立方氮化硼。加工一般材料大量使
用的还是高速钢和硬质合金，只有在加工高硬度材料或进行
切并垂直于基面的平面。
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2机械加工工艺基础(完整版).pdf
《金工实习》教学大纲一、课程基本情况开课单位:机械系工程培训中心总学时:一周总教分:3适用专业:非机械专业修课方式:必修考核方式:考查先修课程:机械制图使用教材:《机械实习指导书》王军主编参考教材：《金工实习与实验》朱福顺主编湖南科技出版社出版参考教材：《机械制造基础》鞠鲁粤主编上海交通大学出版社出版二、课程的性质、任务和目的(一)课程的性质和任务：金工实习是工科学生重要的实践性教学环节，是机械制造基础课程教学的组成部分，金工实习是以实践训练为主要的教学方式，学生通过冷加工、常规机械加工、数控加工的工艺训练，使学生初步接触生产实践，获得机械工业生产常用的金属材料及加工工艺的入门知识和一定的基本操作技能训练，为金工课堂教学及将来从事技术工作打下实践基础。
同时，通过实习培养学生的工程意识和创新能力。
金工实习实执行以教学为主的原则，认真贯彻教学实习大纲的要求，并注意与理论课堂教学互相衔接，紧密配合。
(二)课程的教学要求：（1）熟悉金属的主要加工方法，所用的设备和工具，并具有初步的操作技能。
（2）对毛坯和零件的加工工艺过程有一般的了解。
（3）熟悉有关的工程术语，了解主要的技术文件。
（4）能合理地安排个人的工作地点，并遵守操作规程与安全技术规则。
（5）遵守劳动纪律，爱护国家财产。
三、课程的授课环境：本课程属于技术基础课，最好是在制图、工程材料、原理零件课后开本课程。
四、课程内容（一）课程内容：1．车工实习（1）车工实习内容及要求①解车间的概况，生产任务和工作特点。
②了解普通车床的型号、功用、组成、切削运动、传动系统及调整方法。
③了解常用车刀、量具、主要附件的结构及使用方法。
④了解零件加工精度、切削用量与加工经济性的相互关系。
⑤掌握车工的基本操作技能，能独立地加工一般轴类零件⑥能制订一般轴类零件的车削工艺，会选择相应的工、夹、量具。
（2）实习示范讲解①车削在机械制造中的地位与作用、工作的主要内容。
②车削操作基本动作示范。
机械制造工艺学电子教案
机械制造工艺学电子教案第一章：机械制造工艺学概述1.1 课程介绍了解机械制造工艺学的定义、内容、目的和意义。
理解机械制造工艺学在工程领域的应用。
1.2 机械制造工艺过程介绍机械制造工艺过程的基本概念。
理解工艺过程的分类和特点。
1.3 机械制造工艺参数学习工艺参数的定义和作用。
掌握主要工艺参数的计算和应用。
第二章：铸造工艺2.1 铸造工艺基础了解铸造工艺的定义、特点和应用。
学习铸造工艺的基本原理和过程。
2.2 铸造工艺参数掌握铸造工艺参数的定义和作用。
学习主要铸造工艺参数的计算和应用。
2.3 铸造工艺设计理解铸造工艺设计的意义和目的。
学习铸造工艺设计的步骤和方法。
第三章：金属塑性成形工艺3.1 金属塑性成形工艺基础了解金属塑性成形工艺的定义、特点和应用。
学习金属塑性成形工艺的基本原理和过程。
3.2 金属塑性成形工艺参数掌握金属塑性成形工艺参数的定义和作用。
学习主要金属塑性成形工艺参数的计算和应用。
3.3 金属塑性成形工艺设计理解金属塑性成形工艺设计的意义和目的。
学习金属塑性成形工艺设计的步骤和方法。
第四章：焊接工艺4.1 焊接工艺基础了解焊接工艺的定义、特点和应用。
学习焊接工艺的基本原理和过程。
4.2 焊接工艺参数掌握焊接工艺参数的定义和作用。
学习主要焊接工艺参数的计算和应用。
4.3 焊接工艺设计理解焊接工艺设计的意义和目的。
学习焊接工艺设计的步骤和方法。
第五章：机械加工工艺5.1 机械加工工艺基础了解机械加工工艺的定义、特点和应用。
学习机械加工工艺的基本原理和过程。
5.2 机械加工工艺参数掌握机械加工工艺参数的定义和作用。
学习主要机械加工工艺参数的计算和应用。
5.3 机械加工工艺设计理解机械加工工艺设计的意义和目的。
学习机械加工工艺设计的步骤和方法。
第六章：机械装配工艺6.1 机械装配工艺基础了解机械装配工艺的定义、特点和应用。
学习机械装配工艺的基本原理和过程。
6.2 装配工艺参数掌握装配工艺参数的定义和作用。
机械制造工艺基础教案
机械制造⼯艺基础教案电⼦教案《机械加⼯》部分⼀、教学进度⼆、教材及主要参考资料教材：祁家騄等.《机械制造⼯艺基础》哈尔滨⼯程⼤学出版社，2004.7 参考资料：1. 傅⽔根等.《机械制造⼯艺基础》清华⼤学出版社，19982．刘友和等.《⾦⼯⼯艺设计》.⼴州：华南理⼯⼤学出版社，1991三、教学⽅法和现代化⼿段应⽤教师讲授+课堂讨论+课外⾃学+撰写专题读书报告；在课堂教学中，综合运⽤录像⽚、CAI课件。
《机械制造⼯艺基础》教学2 常⽤加⼯⽅法综述及加⼯⽅案选择2.1常⽤加⼯⽅法简述2.1.1车削加⼯1.使⽤设备2.应⽤3.常⽤的⼑具4.车削加⼯特点2.1.2钻削加⼯1.使⽤设备2.应⽤3.常⽤⼑具4.钻削加⼯特点。
2.1.3镗削加⼯1.使⽤设备2.应⽤3.⼑具4.镗削加⼯特点2.1.4铣削加⼯1.使⽤设备2.应⽤3.常见⼑具4. 铣削加⼯特点5.铣削⽅式（学⽣⾃学）2.1.5刨削加⼯1.使⽤设备2.应⽤3.插削加⼯4.刨削加⼯特点2.1.6拉削加⼯1.使⽤设备2.应⽤3.⼑具4.拉削加⼯特点2.1.7磨削加⼯1.特点2.磨削应⽤3.磨削⽅式2.1.8 研磨1.研磨的特点2.研磨的应⽤2.1.9抛光1.抛光的特点2.抛光的应⽤2.1.10 珩磨1.珩磨的特点2.珩磨的应⽤2.1.11 超级光磨1.超级光磨的特点2.超级光磨的应⽤思考题及习题1. 车、钻、镗、铣、刨、磨加⼯⽅法的特点及应⽤。
2.2常见表⾯加⼯⽅案选择2.2.1外圆⾯加⼯1.外圆⾯常⽤的技术要求1)本⾝精度2)位置精度3)表⾯质量2.外圆表⾯的加⼯⽅法1)粗车2)半精车3)精车4)粗磨5)精磨6)光整加⼯2.2.2内圆表⾯加⼯1.内圆表⾯加⼯的技术要求与外圆基本相同2.特点3.孔的加⼯⽅法1)钻孔2)扩孔3)铰孔4)镗孔5)拉孔孔的加⼯⽅案按其主⼲可归纳成五类①车（镗）类②车（镗）磨类③钻扩铰类④拉削类⑤特种加⼯类2.2.3平⾯加⼯1.平⾯的技术要求及分类1)平⾯的技术要求(1)形状精度(2)位置精度(3)表⾯质量2)平⾯分类(1)⾮结合⾯(2)结合⾯和重要结合⾯(3)导向平⾯(4)精密测量⼯具的⼯作⾯等2.平⾯的加⼯⽅法1)平⾯的车削加⼯2)平⾯的刨削加⼯和拉削加⼯3)平⾯的铣削加⼯4)平⾯的磨削加⼯5)平⾯的光整加⼯3.平⾯加⼯⽅案的选择平⾯加⼯⽅案按主⼲可归纳成六类①铣（刨）类②铣（刨）磨类③车削类④拉削类⑤平板导轨类⑥特种加⼯类2.2.4特殊成形⾯加⼯（CAI教学）⼀、螺纹加⼯1.螺纹加⼯1)螺纹的技术要求及分类(1)螺纹的分类①连接螺纹②传动螺纹(2)螺纹的技术要求2)螺纹的加⼯⽅法⼆、齿形加⼯2.3选择表⾯加⼯⽅案的依据（学⽣⾃学）2.3.1根据表⾯的尺⼨精度和表⾯粗糙度Ra值选择2.3.2根据表⾯所在零件的结构形状和尺⼨⼤⼩选择2.3.3根据零件热处理状况选择2.3.4根据零件材料的性能选择2.3.5根据零件的批量选择课后预习内容做出外圆⾯、内圆表⾯、平⾯、齿形⾯、螺纹⾯的加⼯⽅案（给出加⼯图纸）。
机械工艺基础电子教案
电子教案《机械加工》部分一、教学进度二、教材与主要参考资料教材：祁家騄等.《机械制造工艺基础》哈尔滨工程大学出版社，2004.7参考资料：1. 傅水根等.《机械制造工艺基础》清华大学出版社，19982．刘友和等.《金工工艺设计》.广州：华南理工大学出版社，1991三、教学方法和现代化手段应用教师讲授+课堂讨论+课外自学+撰写专题读书报告；在课堂教学中，综合运用录像片、CAI课件。
《机械制造工艺基础》教学课程总学时24学时主要教学模式讲授+自学+讨论+课外阅读Ⅰ.教学内容（22学时）1. 切削加工基础知识（6学时）2. 常用加工方法综述与加工方案选择（6学时）3. 机械加工工艺过程（6学时）4. 切削加工零件结构工艺性（2学时）5. 先进制造技术（1学时）6. 特种加工（1学时）Ⅱ.学生课外阅读—讨论（2学时）课外英语文献阅读与翻译。
Ⅲ.学习目的了解切削加工的实质和工艺特点，以与它在机械制造中的作用。
现代机器中，绝大多数零件的精度和表面质量是靠切削加工来保证的。
这就可以看出，“切削加工”在机械制造中目前还占着重要的地位，它与整个国家工业的发展密切联系着。
对机械制造专业来说，切削加工是入门课，今后可能要从事这方面的工作，必1.使用设备2.应用3.刀具4.镗削加工特点铣削加工1.使用设备2.应用3.常见刀具4. 铣削加工特点5.铣削方式（学生自学）刨削加工1.使用设备2.应用3.插削加工4.刨削加工特点拉削加工1.使用设备2.应用3.刀具4.拉削加工特点磨削加工1.特点2.磨削应用3.磨削方式研磨1.研磨的特点2.研磨的应用抛光1.抛光的特点2.抛光的应用珩磨1.珩磨的特点2.珩磨的应用超级光磨1.超级光磨的特点2.超级光磨的应用思考题与习题1. 车、钻、镗、铣、刨、磨加工方法的特点与应用。
2.2常见表面加工方案选择外圆面加工1.外圆面常用的技术要求1)本身精度 2)位置精度3)表面质量2.外圆表面的加工方法1)粗车2)半精车3)精车4)粗磨 5)精磨 6)光整加工内圆表面加工1.内圆表面加工的技术要求与外圆基本相同2.特点3.孔的加工方法1)钻孔2)扩孔3)铰孔4)镗孔5)拉孔孔的加工方案按其主干可归纳成五类①车（镗）类②车（镗）磨类③钻扩铰类④拉削类⑤特种加工类平面加工1.平面的技术要求与分类1)平面的技术要求(1)形状精度 (2)位置精度 (3)表面质量2)平面分类(1)非结合面 (2)结合面和重要结合面 (3)导向平面 (4)精密测量工具的工作面等2.平面的加工方法1)平面的车削加工2)平面的刨削加工和拉削加工3)平面的铣削加工4)平面的磨削加工5)平面的光整加工3.平面加工方案的选择平面加工方案按主干可归纳成六类①铣（刨）类②铣（刨）磨类③车削类④拉削类⑤平板导轨类⑥特种加工类特殊成形面加工（CAI教学）一、螺纹加工1.螺纹加工1)螺纹的技术要求与分类(1)螺纹的分类①连接螺纹②传动螺纹(2)螺纹的技术要求2)螺纹的加工方法二、齿形加工2.3选择表面加工方案的依据（学生自学）根据表面的尺寸精度和表面粗糙度Ra值选择根据表面所在零件的结构形状和尺寸大小选择根据零件热处理状况选择根据零件材料的性能选择根据零件的批量选择3 机械加工工艺过程3.1机械加工工艺过程的基本知识生产过程与工艺过程1.概念1)生产过程2.机械加工工艺过程的组成1)工序2)走刀3)安装生产纲领和生产类型1.生产纲领2.生产类型1)单件生产2)成批生产3)大量生产3.2毛坯的选用（学生自学）毛坯选用的原则1.满足材料的工艺性能要求2.满足零件的使用性能要求3.降低制造成本4.符合生产条件典型机械零件毛坯的选用1.轴类毛坯的选择2.盘套类毛坯的选择3.机架箱体类零件的毛坯选择3.3制定加工工艺过程的内容与原则机械加工工艺规程1.工艺规程的内容：（1）工艺路线；（2）各工序加工的内容、要求；（3）所采用的机床、工艺装备；（4）工件的检验项目、检验方法；（5）切削用量、工时定额等。
机械加工工艺 教案
机械加工工艺教案教案标题：机械加工工艺教案目标：1. 了解机械加工工艺的基本概念和原理；2. 掌握常用的机械加工工艺方法；3. 学习机械加工工艺的应用领域和相关技术。
教案内容：一、导入（5分钟）1. 引入机械加工工艺的概念和重要性；2. 列举机械加工工艺的应用场景。
二、机械加工工艺的基本概念和原理（15分钟）1. 解释机械加工工艺的定义和作用；2. 介绍机械加工工艺的基本原理，包括切削力、切削速度等。
三、常用的机械加工工艺方法（25分钟）1. 钻削加工：介绍钻削加工的原理、设备和工艺流程；2. 铣削加工：介绍铣削加工的原理、设备和工艺流程；3. 磨削加工：介绍磨削加工的原理、设备和工艺流程；4. 其他常用的机械加工工艺方法。
四、机械加工工艺的应用领域和相关技术（20分钟）1. 介绍机械加工工艺在汽车制造、航空航天等行业的应用；2. 探讨机械加工工艺的相关技术发展和趋势。
五、案例分析与讨论（15分钟）1. 提供一个机械加工工艺的实际案例；2. 学生分组讨论案例中的问题和解决方案。
六、总结与拓展（10分钟）1. 总结本节课所学的机械加工工艺知识；2. 提供相关拓展资料和学习资源。
教案评估：1. 学生参与课堂讨论的积极性；2. 学生对机械加工工艺的理解和应用能力；3. 学生完成案例分析的质量和深度。
教学方法：1. 演讲讲解：通过讲解机械加工工艺的基本概念和原理，帮助学生建立知识框架；2. 案例分析：通过实际案例的讨论，培养学生解决问题的能力；3. 小组讨论：通过小组合作学习，促进学生的互动和合作能力。
教学资源：1. 课件：包括机械加工工艺的基本概念、原理和方法的图文资料；2. 实物展示：展示不同机械加工工艺设备和工件。
教学延伸：1. 实践操作：组织学生参观实际机械加工工艺场所，进行实践操作；2. 研究项目：组织学生进行机械加工工艺相关的研究项目，提高学生的实践能力。
注：以上教案仅供参考，具体教学内容和时间安排可根据实际情况进行调整。
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切并垂直于基面的平面。
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图2-1 构成刀具 静止参考系的辅助平面
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2.1 刀具材料与几何角度
2 (1) 主前角γo：前刀面与基面间的夹角，在正交平面Po中测量。 法前角γn：前刀面与基面间的夹角，在法平面Pn N-N 剖面）中测量。 (2) 主后角αo：主后刀面与切削平面间的夹角，在正交平面Po
如果在加热条件下进行切削，并且将切削区工件材料的温度 控制在临界温度附近，就可以得到由剪切变形产生的带状切
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2.3 切削过程中的物理现象
2.3.1 切削力
切削力是刀具对工件的作用力，其大小影响切削热的多少， 并进而影响刀具的磨损和寿命以及工件加工精度和表面质量。
一、 切削力来源于三个变形区，具体来源有两方面：一是克服切
(1) 碳素工具钢：含碳量为0.70%～1.35%，含碳量越高，硬 度和耐磨性越好，但韧性越低。
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2.1 刀具材料与几何角度
(2) 合金工具钢：在碳素工具钢中加入少量的合金元素获得。 (3) 高速钢：在碳素工具钢中加入了较多的合金元素（W、Cr、
Mn、Mo、V、Si等）获得。
2 耐热性好，切削效率高，但刀片强度、韧性、焊接及刃磨工
2 图2-4所示为纵向进给的影响。
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图2-4 纵向进给 运动对工作角度的影响
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2.1 刀具材料与几何角度
二、 刀具安装的影响
1 刀具的标注角度是按照刀尖与工件中心等高及刀杆与进给运
动垂直的假定条件下确定的，在实际工作中，刀具安装不可 能完全符合假定条件，因而实际工作角度与标注角度相比发 生了变化。如图2-5所示。 2 如果车刀安装使得刀杆中心线与进给运动方向不垂直，则车 刀主偏角、副偏角将发生变化，如图2-6所示。
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图2-13 车削时 总切削力F
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2.3 切削过程中的物理现象
1 切向力Fc 切向力是总切削力在主运动方向上的正投影，其数值一般是 三个分力中最大的，消耗功率最多，占机床总功率的95%～
99% 2 进给力Ff 进给力是总切削力在进给运动方向上的正投影，一般只消耗
机床总功率的5% 1% 3 背向力Fp 背向力是总切削力在垂直于工作平面上的分力。
部位置处剪应力达到材料强度极限而产生了局部断裂，使切
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2.2 金属切削过程
3 如图2-11(c)所示，在剪切面上产生的剪应力超过材料强度极 4 如图2-11(d)所示，在切削铸铁类脆性金属时，切削层未经塑
性变形，在材料组织中的疏松界面上产生不规则崩裂，形成
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图2-11 切屑
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2.1 刀具材料与几何角度
(1) 金刚石：碳的同素异形体，是自然界最硬的物质，显微硬度 达HV10000
ห้องสมุดไป่ตู้
① 天然单晶金刚石刀具：主要用于有色金属及非金属的精密加
② 人造聚晶金刚石刀具：聚晶金刚石是将人造金刚石微晶体在 高温高压下再烧结而成，抗冲击性能有所提高。 ③ 复合金刚石刀片：指在硬质合金基体上烧结一层约0.5 mm厚 的聚晶金刚石。 (2) 立方氮化硼（CBN）：是由六方氮化硼（白石墨）在高温高压 下转化而成，硬度仅次于金刚石，具有很高的热稳定性，1 300 ℃时不发生氧化，与大多数金属、含碳的黑色金属都不起化学作 用，抗弯强度及韧性介于陶瓷与硬质合金之间。
3 切削面积AD
指切削层在基面中的截面积，其计算式为：
AD =hD·bD
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图2-8 切削层参数
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2.2 金属切削过程
2.2.2 切削变形与切屑形成
一、 从图2-10(a)中可见，当切削层移近切削刃时，切削层受刀具
的正压力Fγn与摩擦力Fγ的作用产生塑性变形，当切削层达 到切削刃处OA面时，剪应力达到材料屈服强度，产生剪切滑 移，切削层移到OM面上，剪切滑移终止，并离开切削刃后形
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2.2 金属切削过程
三、
切削层经过第一变形区后形成了切屑。切削层连续地经过剪 切滑移，所形成的切屑即连续地从刀具前刀面流出。根据剪 切滑移后形成的切屑外形不同，可将切屑分为四种类型：
1 如图2-11(a)所示，切削层经塑性变形后被刀具切除，外形呈
2 如图2-11（b）所示，切削层在塑性变形过程中，剪切面上局
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2.3 切削过程中的物理现象
二、 单位切削力
少振动
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2.1 刀具材料与几何角度
2.1.3 刀具的工作角度
一、 由于进给运动速度通常远小于主运动速度，因此在正常安装
条件下，刀具的工作角度近似于静止参考系角度。但在切断、 切螺纹（特别是多头螺纹）以及加工非圆柱表面等情况下， 进给运动的影响就必须考虑进去。 这时，应对静止参考系内的角度（标注角度）进行相应的修 正，以得到实际工作角度。
第二章 切削加工基础
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7
刀具材料与几何角度 金属切削过程 切削过程中的物理现象 刀具磨损 刀具耐用度 切削液 工件材料的切削加工性
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2.1 刀具材料与几何角度
2.1.1 刀具材料
刀具材料一般指刀具切削部分的材料。它的性能优劣将直接 一、 刀具材料必须能够按照人们的要求完成切削任务，因此首先
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图2-7 工件形状 对刀具工作角度的影响
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2.2 金属切削过程
2.2.1 切削层参数
在切削过程中，刀具的切削刃沿进给方向移动一个进给量f （mm/r）时，从工件表面切下的金属层为切削层，如图2-8所 示。它直接影响着切屑的尺寸和刀具切削部分所承受的负荷。
2 切削宽度bD
切削宽度是指沿加工表面度量的切削层尺寸。
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2.2 金属切削过程
2.2.3 硬脆非金属切削原理
一、 陶瓷材料切削机理 在使用金刚石刀具切削陶瓷时，可以观察到被切削材料在刀
刃挤压的作用下，在刀刃附近产生裂纹。裂纹先向前下方扩 展，深度超过了背吃刀量，而后一边前进一边向上方扩展， 最后穿过上部的自由表面，形成较大的薄片状切屑，并在切 削表面上留下凹痕，如图2-12(a)所示。 这种情况称为大规模挤裂。如果从这种状态下继续切削，实 际切除的只是崩碎后的残留部分，这时发生小规模挤裂，生 成切削表面上较平滑的部分，如图2-12(b)所示。
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图2-5 刀具安装 高低对工作角度的影响
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图2-6 刀杆中心线
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2.1 刀具材料与几何角度
三、 加工表面形状的影响
加工凸轮轴类零件时，由于工件加工表面为非圆柱表面，所 以在工件的旋转过程中，
工作切削平面Pse和工作基面Pre的方位随着凸轮曲线的形状 而变，因而刀具的工作前角、后角也发生相应的变化，如图 2-7
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图2-12 陶瓷材料
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2.2 金属切削过程
二、 光学玻璃的切削
光学玻璃切削加工的主要困难之一是脆性，如果能将脆性材 料转化为具有一定塑性的材料，那么将会产生对切削有利的
在常温下切削玻璃时主要以脆性断裂方式切除材料，只能获 得粒状、粉末状的切屑，已加工表面高低不平，粗糙度大。
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2.1 刀具材料与几何角度
1. 2. 工件材料较软、韧时，后刀面摩擦严重，应选择较大后角 3. 加工硬脆性材料时，切削力集中的刃口处，应选择较小后
角
刀尖强度增大，工作切削刃加长，提高刀具寿命，减小表面 粗糙度
1. 2. 3. 粗加工和半精加工时，硬质合金车刀取较大主偏角，以减
3 合理静止角度的选择
刀具的“合理”几何角度，是指在保证加工质量和经济耐用 度的前提下，获得较好的
生产效率以及较低成本的几何角度。 刃口锋利，减少切削层塑性变形和摩擦阻力，降低切削力、 降低切削刃及刀头强度，降低刀具寿命
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2.1 刀具材料与几何角度
1. 工件材料强度、硬度较低，塑性好时选用较大前角；反之 2. 3. 4. 工艺系统刚性差或机床功率不足时取较大前角 减小后刀面与工件过渡表面间的接触摩擦 后角过大会降低刀刃强度，影响散热，从而降低刀具寿命
削层金属弹性变形、塑性变形抗力所需要的力；二是克服摩 擦阻力所需要的力。由刀具作用在工件上这两方面的合力F即 为总切削力，如图2-13(a)所示。 图中Fγ表示前刀面上克服的阻力，Fα表示后刀面上克服的阻 力。总切削力F可分解成切向力Fc、进给力Ff、背向力Fp三个 相互垂直的分力，如图2-13(b)
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2.1 刀具材料与几何角度
2.1.2 刀具的几何角度
1
指不考虑进给运动，规定车刀（以车刀为例）刀尖安装得与 工件轴线等高，刀杆中心线垂直于进给方向等简化条件下的 参考系。静止参考系由一系列辅助平面构成，如图2-1所示。
Ps
P ′s
P s：通过主切削刃选定点，与主切削刃相切
P ′s：通过副切削刃选定点，与副切削刃相
必须具有足够的切削性能；刀具的制造精度要求一般都很高， 因此刀具材料也必须具备一定的工艺性； 刀具是生产中的重要组成部分，考虑到生产的效益，刀具材
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2.1 刀具材料与几何角度
二、 目前使用的刀具材料可以分为四大类：工具钢（包括碳素工
具钢、合金工具钢、高速钢）、硬质合金、陶瓷、超硬刀具 材料。在一般切削加工中，使用最多的是高速钢和硬质合金。 1 耐热性差，但抗弯强度高、价格便宜、焊接与刃磨性能好， 广泛用于中、低速切削中的成形刀具，不宜用于高速切削。
法后角αn：后刀面与切削平面间的夹角，在法平面Pn（N-N
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2.1 刀具材料与几何角度
(3) 主偏角Κγ：主切削平面与假定工作平面间的夹角，在 基面Pr中测量。 (4) 副偏角Κγ′：副切削平面与假定工作平面间的夹角， 在基面Pr (5) 刃倾角λs Ps