7.4 提高切削效益的途径（教案）-高一《金属加工与实训--基础常识》同步精品课堂（机工版·第2版）

《金属加工与实训—基础常识》教案 课 题 7.4提高切削效益的途径 课 型 理论 课 时 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本书主要内容包括技术测量及常用器具、金属材料的性能及常用工程材料、钢的热处理、铸造、锻压、焊接、金属切削加工的基础知识、切削加工设备及应用和零件生产过程的基础知识。适合作为中等职业学校机械、机电、数控、汽车等专业的基础教材。 学情分析 学习目标 1.了解工艺系统的刚度。 2.了解刀具角度。 3.了解切削用量 4.了解切削液 5.了解工件材料 学习重难点 1.能够选择合理的刀具角度。 2.掌握选择合适的切削用量。 教学方法 课前准备 教学媒体 PPT、微视频 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 因企业订单加急，为提高加工效率，请同学们思考有哪些途径能有效提高切削效益？ 合理选用刀具几何参数、切削用量、切削液及改善材料可加工性等是提高切削质量效率和降低加工成本的重要措施 提出问题，让学生带着问题学习 引导学生思考，探究现象原因。 活动二： 调动思维 探究新知 一、提高工艺系统的刚度 工艺系统 切削加工时由机床、刀具、夹具(用以装夹工件或引导刀具的装置)和工件所组成的统一体，称为工艺系统。 工艺系统受切削力的作用将产生变形，从而影响工件的加工精度，因此工艺系统必须有足够的刚度。 例如，车削轴类零件时用的中心架、跟刀架；机床上粗而短的主轴；粗而短的外圆车刀刀杆等。它们将会直接影响到工艺系统的刚度，影响加工质量。 二、合理选用刀具角度 1.前角γo的选择：选用前角的原则是在满足强度要求的前提下选用较大前角。例如，切削正火状态的45钢，前角一般选γo=15º～20º；切削经淬火的45钢，硬度大大提高，要求足够的刃口强度，常选前角γo=-5º～-15º。 2.后角αo的选择：粗加工时，刀具所承受的切削力较大并伴有冲击，为保证刃口强度，后角应选小一些。 精加工时，切削力较小，切削过程平稳，为减少摩擦，后角应稍大一些。 3.主偏角kr的选择：主偏角的大小影响刀尖的强度、散热条件、背向力的大小等。 4.副偏角k′r的选择：副偏角的主要作用是减小副切削刃与已加工表面的摩擦。 5.刃倾角λs的选择：刃倾角影响刀尖强度，并控制切屑流动的方向。 三、合理选用切削用量 切削用量三要素vc、f、ap虽然对加工质量、刀具寿命和生产率均有直接影响，但影响程度却不相同，且它们之间又是互相联系、互相制约的，不可能都选择得很大。因此这就存在着一个从不同角度出发，优先将哪个要素选择得最大才合理的问题。 选择切削用量的基本原则如下： 1) 根据工件加工余量和粗、精加工要求选定背吃刀量。 2)根据加工工艺系统允许的切削力，机床进给系统、工件刚度及精加工时表面粗糙度要求，确定进给量。 3)根据刀具寿命确定切削速度。 4) 所选定的切削用量应该是机床功率允许的。 四、使用切削液 切削液具有冷却、润滑、清洗和防锈的作用。合理选用切削液，能减少切削过程中的摩擦，改善散热条件，从而减小切削力、切削功率、切削温度，减轻刀具磨损，并能提高已加工表面质量与生产率。 常用切削液有如下三种： (1)水溶液 主要成分是水，并加入防腐剂等添加剂，冷却性能好，润滑性能差。 (2)乳化液 用乳化剂稀释而成，具有良好的流动性和冷却作用，也有一定的润滑作用，应用广泛。 (3)切削油 主要是矿物油，少量采用动、植物油或混合油，它的润滑性能好，但冷却性能差。其主要作用是减少刀具磨损和降低工件表面粗糙度值。主要用于齿轮加工、铣削加工和攻螺纹。 五、改善工件材料的可加工性 1.工件材料切削加工性 指材料被加工成合格零件的难易程度，是一个相对的概念 2.改善工件材料切削加工性的方法 （1）改善材料的切削加工性 1）调整材料的化学成分 2）对工件进行适当的热处理 （2）改善切削加工条件 1）选择合适的刀具材料和切削用量 2）选用合适的设备和加工方法 3）选择切削加工性好的材料状态 学生通过教师讲解学习内容，辅以实物、图片的形式，更直观学习 讲授新知，师生互动 活动三： 调动思维 探究新知 试着回答下列问题。 1.刀具角度可通过前角、后角、主偏角、副偏角进行选择调整出适合加工的刀具角度。 2.切削用量三要素是切削速度、进给量、切削深度。 3.切削液常见的三种有水乳液、乳化液、切削油 通过师生互动，学生回答问题。加深理解 讲授新知，师生互动 活动四： 巩固练习 素质提升 学生