机械制造工艺基础教案最新

机械制造工艺基础教案最新内容摘要：

量比电弧分散。 焊件受热面积大，变形也大，质量不如电弧焊。 ④ 生产率低 气焊主要用于碳素钢，低合金钢。 有色金属及其合金的薄。 小件批量生产或维修场合。 气焊火焰 也可用作钎焊。 氧气切割时预热以及火焰火的热源。 （小型零件） 气割的特点 ① 气割是利用火焰对金属材料进行的一种热切割方法。 由预热火焰将金属加热到燃点，然后喷以高速的切割氧流使金属燃烧生成氧化熔渣并将其切口吹除而实现切割。 ② 设备简单，操作方便，使用范围广，广泛用于碳素钢和低合金钢的切割 167。 3— 4 其他焊接方法简介 一、 埋弧焊 （ 1） 埋弧焊的特点 1） 采用用连续焊丝，使用颗粒焊剂焊接过程实现自动。 2） 电弧在焊剂层下燃烧，熔 池金属可免授空气影响，焊接质量好。 3） 可使用大的焊接电流熔解大，焊速快，生产率高。 4） 能量损失少，燃丝余料损失少 ，一般厚度的焊件不需要开坡口。 5） 元件见弧光，烟光少，劳动条件得到改善。 6） 只适用于水平位置焊接点长 而直或曲率小的大圆弧的连接焊缝和大批量生产。 二、 气体保护电弧焊 （ 1） 气体保护电弧焊的特点 1） 采用外加气体保护，与渣保护比较，电弧可见，焊接时对中 容易。 2） 电弧受气体压缩，而热量集中，燃池小，热影响区较载，焊件变形小。 3） 电弧气氛的含氢量较易控制，可减小冷锋倾向。 4） 适用于焊接钢件及各种非铁金属。 三、 电阻焊 四、 钎焊 郑州绿业电脑 学校课时授课计划 （ 20202020 学年度第 1 学期） 课程名称：机械制造工艺基础 任课教师： 董子正 章节内容 167。 41 概述167。 42 切削运动与切削用量 167。 43刀具几何形状和材料 授课班级 09 数控大专班、 09数控技能班 授课日期 授课方式 讲授 作业练习 习题册 P8~10 目的要求 使学生了解切削加工的概念和基本加工方法以及切削加工的运动形式和切削用量；掌握刀具的几何形状和主要角度； 重点难点 刀具的几何形状和主要角度 复习题 仪器教具 审批意见 审批人： 20 年 月 日 讲授内容和过程 方法与指导 I 组织教学 II 复习旧课 III 引入新课 IV 讲授新课 V 小结 Ⅵ布置作业 讲授 绿业体验教学系列 167。 41 概述 切削加工 ：用切削刀具，在工具（刀具）与工件的相对运动中，切除工件上的多余材料，得到预想的工件形状、尺寸和表面质量的加工方法。 分 机加工 和 钳加工。 机加工是工人操作机床完成，按切削加工所用切削工具类型可分为两类：一类是利用刀具进行加工，另一类是利用磨料进行加工。 钳工是工人在钳台上用手持工具来加工的。 钳加工的主要内容：划线、打样冲眼、锯削、錾削、锉 削以及钻孔等。 167。 42 切削运动与切削用量 a)车外圆面 b)磨外圆面 c)钻孔 d)车床上镗孔 e)刨平面 f)铣平面 g)车成形面 h)铣成形面 一、零件表面的形成及切削运动 （一）表面的形成 零件的表面主要有以下几种组成：外圆面、内圆面、平面、和成形面 外圆面和内圆面是以某一直线为母线，以圆为轨迹，作旋转运动时所形成的表面。 平面是以一直线为母线，以另一条直线为轨迹，作平移运动所形成的表面。 成形面是以曲 线为母线，以圆或直线为轨迹，作旋转或平移运动时所形成的表面。 （二）切削运动 1． 主运动 ――主要完成切削的运动，消耗功率最多，一种加工主运动只有一个。 2． 进给运动 ――使切削加工保持连续进行，一种加工可以有一种（或以上）的进给运动。 （进给运动可以是连续的也可以是间歇的） 实际的切削运动是一个合成运动。 合成切削速度： 二、切削用量 1. 切削速度ν：在单位时间内，工件和刀具沿主运动方向的相对位移。 （ m/s 或 m/min） ,车削时一般算工件最大切削直径处的线速度。 计算公式： ν =π dw n/1000 60 （ m/s） 或ν =π dw n/1000（ m/min） dw—— 待加工表面直径（ mm）； n—— 工件转速 (r/min) 2．进给量 f：刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，车削时为（ mm/r ）； 刨 削 时 为（ mm/str） (毫米 /往复行程 )，其他切削加工也可以用进给速度 （ mm/s、mm/min、 m/min），和每齿进给量（ mm/z）来衡量。 3．背吃刀量（切削深度） ap:工件已加工表面和待加工表面的垂直距离（ mm）。 三、切削层参数 1．切削厚度 hD――垂直与切削刃的方向上度量的切削层截面的尺寸。 （ mm） 2．切 削宽度 bD――沿切削刃方向度量的切削层截面的尺寸。 (mm) 3．切削面积 AD――给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的横截面积。 167。 43 刀具几何形状和材料 一、刀具切削部分的几何形状 以车刀为例说明刀具的切削部分的结构要素和几何角度。 1．刀具切削部分的组成 外圆车刀由三个刀面， 两条切削刃和一个刀尖组成。 （ 1）前刀面――刀具上 切屑流过的表面（ AУ）。 （ 2）后刀面――刀具 上与过渡表面相对的是主后 刀面 ( Aа )。 与已加工表面相 对的是副后刀面 (Aа ’)。 （ 3）切削刃――前刀 面与主后刀面相交形成的交线 称为主切削刃（ S），它完成主要的切削工作。 前刀面与副后刀面相交形成的是副切削刃 ( S’) 它完成部分的切削工作，并最终形成己加工表面。 （ 4）刀尖――主、副切削刃的连接部位。 图 车刀切削部分的主要角度 （ 1）刀具静止参考系――选定适当组合的基准坐标平面作为参考系。 用于定义刀具设计、制造、刃磨和测量时几何参数的参考系，称为刀具静止参考系。 ① 基面――过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方向的平面（ Pr）； ② 切削平面――过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面的平面，主切削平面（ Ps），副切削平面 （ P180。 s）； ③ 正交平面――过切削刃选定点，并同时垂直于基面和切削平面的平面（ Po）； rA④ 假定工作平面――过切削刃选定点，垂直于基面并平行于假定进给运动方向的平面（ Pf）。 （ 2）车刀的主要标注角度及选择要点――在车刀设计、制造、刃磨和测量时，必须确定的角度。 ① 前角γ――前刀面与基面之间的夹角。 增大前角，使主切削刃锋利，减小切削力和切削热。 但前角过大，刀刃很脆弱，易产生崩刃。 前角有正与负（如图）的区分。 ② 后角α――主后刀面与切削平面之间的夹角。 后角的主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的摩 擦和后刀面的磨损，并配合前角影响切削刃的锋利和强度。 ③ 主偏角 Κ r――主切削刃和假定进给方向在基面（ Pr）上投影的夹角。 主偏角的大小影响切屑断面形状和切削分力的大 小。 有时主偏角也根据工件加工形状来定。 ④ 副偏角Κ180。 r――副切削刃和假定进给的相反方向在基面 Pr 上投影的夹角。 副偏角的主要作用是减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦，减少刀具磨损和防止切削时产生振动。 减小副偏角可减小切削残留面积，降低己加工表面的粗糙度（如图） ⑤ 刃倾角λ s――在主切削平面（ Ps）里测量的主切削刃与基面间的夹角。 它与前角类似 ，也有正、负和零值之分（如图）。 刃倾角主要影响刀头的强度、切削分力和排屑方向。 选择刀具几何角度时，应遵循 “锐字当先，锐中求固 ”原则。 即将刀具锋利放在第一位，同时保证刀具有一定的强固。 国内外先进刀具在角度的变革方面，大致有 “三大一小 ”的趋势，即采用大的前角、刃倾角和主偏角，采用小的后角。 二、刀具材料 （ 1）高硬度 刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般其常温硬度要求在 62HRC 以上。 （ 2）足够的强度和韧度 以承受很大的切削力、冲击与振动。 图 1－ 3 常用刀具材料的耐热 性 （ 3）高耐磨性 以抵抗切削过程中的剧烈磨损，保持刀刃锋利。 一般情况，材料的硬度愈高，耐磨性愈好。 （ 4）高的耐热性 刀具材料应在高温下仍能保持较高硬度，又称为红硬性或热硬性。 （常用刀具材料的耐热性见图 1－ 3，耐热性是衡量刀具材料性能的主要指标，它基本上决定了刀具允许的切削速度。 ） （ 5）良好的工艺性 以便于刀具制造，具体包括锻造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热处理性能等。 种 类 常 用 牌 号 主 要 性 能 主 要 应 用 碳素 工具钢 含碳量较高的优质碳钢 T8A 、 T10A 、T12A 淬火后硬度高（达63～ 65HRC）、价廉，但耐热性差（ 200℃以下） 制造小型、手动和低速切削工具，如手用锯条和锉刀等 合金工具钢 碳素工具钢中加入少量Cr、 Si、 W、Mn等元素 9SiCr、 CrWMn、CrW GCr15 淬透性、耐热性（ 220～ 250℃）有所提高，热处理变形小， 制造手用铰刀、圆板牙、丝锥、刮刀等 高速钢 含 Cr、 W、 V等元素较多的合金工具钢 W18Cr4V 、W6Mo5Cr4V2 它的耐热性大大提高（ 540～ 650℃），从而 耐磨性也有所提高，强度、韧度和工艺性都较好 广泛用于制造较为复杂的各种刀具，如麻花钻、铣刀、拉刀和齿轮刀具等，也可用以制作车刀、刨刀等简单刀具。 硬 质 合 金 钨钴类【由 WC和Co组成】 以高硬度、高熔点的金属炭化物（ WC、 TiC等）作基体，以 Co等为粘结剂的粉末冶金制品 YG3 、 YG6 、YG8(数字表示含钴量的百分数 )【相当于 ISO标准的 K类】 其相对塑韧性好，但切削塑性材料时耐磨性差， Co含量少的，相对较脆、较耐磨 适用于加工铸铁、青铜等脆性材料 钨钴钛类【由 WC、TiC 和 Co组成】 YT5 、 YT15 、YT30(数字表示TiC 含量的百分数 )【相当于 ISO标准的 P类】 其耐热性，耐磨性均优于 YG类，但韧性较差。 TiC含量愈多，则耐热性、耐磨性愈高，韧性愈小。 适用加工一般钢件 钨钛钽（铌）钴类【由 WC、TiC、 TaC（ NbC）和Co组成】 YW YW2【相当于 ISO 标准的 M类】 兼有 YG、 YT类的大部分优良性能，被称为通用合金，但价高 既可加工铸铁也可加工钢，适合耐热钢、高锰钢和不绣钢的加工 三、刀具结构 车刀按结构分类，有整体式、焊接式、机夹式和可转位式四种型式（见图）。 表 1－ 2 车刀结构类型、特点与用途名 称 特 点 适 用 场 合 整体式 用整体高速钢制造 ,刃口较锋利 ,但价高的刀具材料消耗较大 小型车床或加工有色金属 焊接式 焊接硬质合金或高速钢于预制刀柄上 ,结构紧凑 ,刚性好 ,灵活性大。 但硬质合金刀片经过高温焊接和刃磨，易产生内应力和裂纹 各类车刀 机夹式 避免了焊接式的缺陷 ,刀杆利用率高。 刀片可集中精确刃磨 ,使用灵活。 但刀具设计制造较为复杂 外圆、端面、镗孔、割断、螺纹车刀。 大刃倾角、小后角刨刀等 可转位式 不焊接、刃磨 ,刀片可快换转位 ,生产 率高。 可使用涂层刀片 ,断屑效果好。 刀具已标准化，方便选用和管理 大中型车床、特别适用自动、数控车床与加工中心等 郑州绿业电脑 学校课时授课计划 （ 20202020 学年度第 1 学期） 课程名称：机械制造工艺基础 任课教师： 董子正 章节内容 167。 44 切削力和切削温度167。 45 切削液167。 46加工精度和加工表面质量 授课班级 09 数控大专班、 09数控技能班 授课日期 20201010 授课方式 讲授 作业练习 习题册 P11~13 目的要求 使学生了解切削力的产生因素；掌握切削液的选用； 了解加工精度的方法。 重点难点 切削力和切削温度以及切削液的相关知识 复习题 仪器教具 审批意见 审批人： 20 年 月 日 讲授内容和过程 方法与指导 I 组织教学 II 复习旧课 III 引入新课 IV 讲授新课 V 小结 Ⅵ布置作业。