金属切削原理与刀具实验

金属切削原理与刀具设计实验报告书班级姓名学号机械工程系实验一车刀几何角度测量实验报告一、课程名称：金属切削原理与刀具设计二、实验名称：车刀几何角度测量实验三、实验设备：车刀量角仪；车刀模型四、实验目的：1.了解车刀量角仪的结构、工作原理和使用方法；2.掌握车刀主要几何参数的测量方法；3.加深对有关基本概念的理解，并了解车刀几何角度在切削过程中的作用。

五、实验内容：1.熟悉和调整车刀量角仪；2.测量45°弯头外圆车刀、90°车刀、直头外圆车刀、螺纹车刀的六个主要几何角度。

（任选二到三种车刀测量）六、实验报告：1.任选一种刀具，画图标注刀具正交面内的前角γ0、后角α0、副后角α0’、主偏角κr、副偏角κr′和刃倾角λs。

2.车刀量角仪型号：3.车刀几何角度实测记录被测车刀前角γo（°）后角αo（°）副后角αo’（°）主偏角κr（°）副偏角κr′（°）刃倾角λs（°）正交平面法平面正交平面法平面副正交平面基面基面切削平面七、思考题：1.45°弯头外圆车刀车外圆和端面时，主、副切削刃分别在什么位置，画图示意（要求示意工件、刀具，指出进给运动方向、已加工表面、待加工表面、过渡表面）2.为什么在车刀的工作图上不标注副前角?3.车刀按结构分常见类型有哪些？各有何优缺点？4.用车刀正交平面、法平面角度换算公式分析实验结果。

实验一 车刀几何角度测量实验一、实验目的1.了解车刀量角仪的结构、工作原理和使用方法；2.掌握车刀主要几何参数的测量方法；3.加深对有关基本概念的理解，并了解车刀几何角度在切削过程中的作用。

二、实验设备车刀量角仪 ；车刀模型三、实验装置和实验原理（一）车刀量角仪的结构及特性本仪器用于测量各种车刀的正交平面参考系、法平面参考系和假定工作平面、背平面参考系的几何角度。

其结构如图1-1所示。

图1-11、 盘形工作台2、 矩形工作台2a 矩形工作台指针 2c 固紧螺钉 2b 滑动刀台 2d 被量刀具 3、 主量角器 3a 量刀板与指针 3b 升降螺母4、 副量角器12 34 2a2b2c2d3a 3b4a 4b 5a 5b5c54c4a 指针 4c 摇臂 4b 固紧手轮5、 附件 5a 立柱 5c 手轮 5b 量角器支座（二）使用方法（以直头外圆车刀为例）1、测量主偏角：主偏角是在基面上测量的主切削刃S 与车刀进给方向之间的夹角。

金属切削原理与刀具
金属切削是制造业中常见的加工方法，其原理和刀具选择对加工质量和效率有
着重要影响。

本文将从金属切削的原理和刀具的选择两个方面进行介绍。

首先，我们来了解一下金属切削的原理。

金属切削是利用刀具对金属工件进行
切削，去除多余材料，形成所需形状和尺寸的加工方法。

在切削过程中，刀具对工件施加切削力，使工件产生塑性变形和切削屑的分离。

切削力的大小和方向取决于切削过程中的摩擦力和切削力。

因此，了解金属的物理性质和切削力的作用规律对于选择合适的刀具和优化切削工艺是非常重要的。

其次，刀具的选择对于金属切削有着至关重要的影响。

不同的金属材料和切削
工艺需要选择不同类型的刀具。

一般来说，刀具的选择需要考虑材料的硬度、切削速度、切削深度和切削方式等因素。

对于硬度较高的金属材料，需要选择耐磨性好的硬质合金刀具；对于切削速度较高的工艺，需要选择耐高温的刀具材料；对于深孔加工，需要选择具有良好排屑性能的刀具。

此外，刀具的刀面形状、刀具的刃数、刀具的刃角等也会对切削效果产生重要影响。

因此，在实际生产中，需要根据具体的加工要求选择合适的刀具。

综上所述，金属切削的原理和刀具的选择是金属加工过程中的关键环节。

了解
金属切削的原理，可以帮助我们更好地理解切削过程中的力学和热力学现象，从而优化切削工艺，提高加工效率和加工质量。

而合理选择刀具，可以有效降低加工成本，提高刀具的使用寿命，同时也可以提高加工质量和加工效率。

因此，在实际生产中，需要充分考虑金属切削的原理和刀具的选择，以实现更加高效、精确的金属加工。

实验一车刀的角度测量一、目的与要求1.熟悉车刀切削部分的构造要素，掌握车刀标注角度的参考平面、参考系及车刀标注角度的定义；2.了解量角器和量角台的结构，学会使用量角器和量角台测量车刀标注角度；3.绘制车刀标注角度图，并标注出测量得到的各标注角度数值。

二、测量原理与实验方法车刀标注角度可以用角度样板、万能量角器、策略量角器以及各种车刀量角台等进行测量。

其测量的基本原理是：按照车刀标注角度的定义，在刀刃的选定点，用量角器的尺面或量角台的指针平面(或侧面、或底面)，与构成被测角度的面或线紧密贴合(或相平行、或相垂直)，把要测量的角度测量出来。

(一) 车刀量角台的结构车刀量角台是测量车刀标注角度的专用量角仪，它有很多种形式，其中既能测出车刀正交平面参考系的基本角度，又能测量车刀法平面参考系的基本角度的一种车刀量角台，如图1-1所示。

1—支脚2—底盘3—导条4—定位块5—工作台6—工作台指针7—小轴8—螺钉轴9—大指针10—销轴11—螺钉12—大刻度盘13—滑体14—小指针15—小刻度盘16—小螺钉17—旋钮18—弯板19—大螺帽20—立柱图1-1 车刀量角台圆形底盘2的周边，刻有从00起顺、逆时针两个方向各1000的刻度，其上的工作台5可以绕小轴7转动，转动的角度，由固连于工作台5上的工作台指针6指示出来。

工作台5上的定位块4和导条3固定在一起，能在工作台5的滑槽内平行滑动。

立柱20固定安装在底盘2上，它是一根矩形丝杠，旋转丝杠上的大螺纹19，可以使滑体13沿立柱(丝杠)20的键槽上、下滑动。

滑体13上用小螺钉16固定装上一个小刻度盘15，在小刻度盘15的外面，用旋钮17将弯板18的一端锁紧在滑体13上。

当松开旋钮17时，弯板18以旋钮17为轴，可以向顺、逆时针两个方向转动，其转动的角度用固连于弯板18上的小指针14在小刻度盘15上指示出来。

在弯板18的另一端，用两螺钉11固定装上一个扇形大刻度盘12，其上用特制的螺钉轴8装上一个大指针9。

金属切削原理与刀具的刀具径向载荷分析金属切削是工业加工中常见的一种加工方式，广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域。

刀具作为金属切削的主要工具，在实际加工过程中承受着巨大的载荷。

一、金属切削原理金属切削是指利用刀具对金属工件进行切削加工，通过切削过程中产生的力将金属材料削除，实现工件的形状、尺寸和表面粗糙度的精确控制。

金属切削过程主要包括切削区的成型与变形以及金属材料的剥离。

切削区的成型与变形涉及刀具与工件间的相互作用，包括刀具的切削边与工件之间的相对运动和切削力的形成。

金属材料的剥离则是指切削过程中，利用刀具对工件进行局部剪切，使得金属材料在一定条件下从工件上剥离。

刀具径向载荷是指切削过程中刀具在径向方向所承受的力。

它对刀具的选用和加工效果具有重要影响。

二、刀具径向载荷的分析1. 切削力的来源在金属切削过程中，切削力主要来源于切削区的成型与变形。

当刀具与工件之间沿着切削方向产生相对运动时，切削边沿着工件表面切削金属材料，形成切屑。

在这个过程中，刀具与工件之间发生了相互作用，产生了切削力。

切削力的大小与多个因素相关，包括切削速度、切削深度、进给量、刀具材料和切削区温度等。

其中，切削深度和进给量对切削力的影响最为显著。

2. 刀具径向载荷的影响因素刀具径向载荷的大小受多个因素影响，主要包括切削力的大小和方向、刀具的几何形状、刀具材料和刀具的磨损情况等。

切削力的大小直接决定了刀具径向载荷的大小。

切削力越大，刀具在径向方向所承受的力也越大。

切削力的方向与工件表面之间的相对运动方向相反。

刀具的几何形状对径向载荷有着重要影响。

刀具的刃角、切削刃长度、后角等参数都会影响切削力的大小和方向，进而影响刀具的径向载荷。

刀具材料是另一个影响刀具径向载荷的因素。

不同材料的刀具具有不同的硬度、强度和刚度等特性，不同材料的刀具在切削过程中对切削力的抵抗能力也不同。

刀具的磨损情况也会对刀具径向载荷产生影响。

刀具表面的磨损会导致切削力的增加，从而使刀具在径向方向所承受的载荷增大。

金属切削原理与刀具教案一、教学目标1.了解金属切削的基本概念，掌握金属切削的原理。

2.掌握刀具的种类、结构及切削性能，学会选择合适的刀具进行金属切削。

3.了解金属切削过程中的切削力、切削温度、表面质量等影响因素，掌握切削参数的合理选择。

4.培养学生的动手能力，提高金属切削操作技能。

二、教学内容1.金属切削的基本概念（1）金属切削的定义（2）金属切削的分类2.金属切削原理（1）切削层（2）切削力（3）切削温度（4）表面质量3.刀具的种类、结构及切削性能（1）车刀（2）铣刀（3）钻头（4）铰刀4.切削参数的选择（1）切削速度（2）进给量（3）切削深度5.金属切削操作技能训练三、教学重点与难点1.教学重点：金属切削原理、刀具的种类及切削性能、切削参数的选择。

2.教学难点：切削力、切削温度的计算及影响因素，切削参数的合理选择。

四、教学方法1.理论教学：讲解金属切削的基本概念、原理及刀具的种类、结构等。

2.实践教学：通过金属切削实验，让学生动手操作，提高操作技能。

3.案例分析：分析金属切削过程中出现的问题，引导学生学会解决实际问题的方法。

五、教学安排1.理论教学：共6学时，分2次进行。

2.实践教学：共6学时，分2次进行。

3.案例分析：共2学时，分1次进行。

六、教学评价1.理论考试：占总评成绩的40%。

2.实践操作：占总评成绩的40%。

3.平时表现：占总评成绩的20%。

七、教学资源1.教材：《金属切削原理与刀具》。

2.辅助资料：金属切削相关学术论文、实验指导书。

3.设备：车床、铣床、钻床、铰床等。

4.软件：金属切削仿真软件。

八、教学进度安排1.第1周：金属切削的基本概念、分类。

2.第2周：金属切削原理。

3.第3周：刀具的种类、结构及切削性能。

4.第4周：切削参数的选择。

5.第5周：金属切削操作技能训练（1）。

6.第6周：金属切削操作技能训练（2）。

7.第7周：案例分析。

8.第8周：复习、考试。

九、教学总结本课程通过理论教学、实践教学和案例分析相结合的方式，使学生掌握金属切削原理、刀具的种类及切削性能、切削参数的选择等知识，培养学生的动手能力，提高金属切削操作技能。

金属切削原理和刀具教学大纲一、引言金属切削是制造业中常见的一种加工方式，通过使用刀具对金属材料进行切削，实现对工件形状和尺寸的精确加工。

本教学大纲旨在介绍金属切削的基本原理和常用刀具的分类、特点及应用，以帮助学生全面理解金属切削加工的基本知识和技术。

二、金属切削原理1. 金属切削的定义和作用金属切削是指通过刀具对金属材料进行切削，以改变工件的形状和尺寸，达到加工要求的一种加工方法。

金属切削可以实现高效、精确和重复性加工，广泛应用于制造业各个领域。

2. 金属切削的基本原理金属切削的基本原理是通过刀具对金属材料施加切削力，使切削刃与工件接触并产生相对运动，从而移除工件上的金属层，实现加工目标。

切削过程中，刀具的切削刃与工件之间形成一定的切削角度，刀具在切削过程中产生切削力和切削热，同时也会产生切削振动和切削噪声。

3. 金属切削的影响因素金属切削的质量和效率受到多个因素的影响，包括切削速度、进给速度、切削深度、刀具材料和刀具几何形状等。

合理选择这些参数，可以提高切削效率和加工质量，减少切削力和切削热。

三、刀具分类及特点1. 刀具分类根据刀具的用途和结构特点，刀具可以分为以下几类：- 轴向刀具：如平面铣刀、立铣刀，用于平面加工和开槽加工。

- 径向刀具：如钻头、铰刀，用于孔加工和外圆加工。

- 侧面刀具：如刀片、车刀，用于车削加工和切槽加工。

- 特殊刀具：如刃磨刀具、切槽刀具，用于特殊形状的加工。

2. 刀具特点不同类型的刀具具有不同的特点和适用范围，主要包括以下几个方面：- 刀具材料：刀具材料应具有较高的硬度、耐磨性和热稳定性，常用材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等。

- 刀具几何形状：刀具的几何形状包括刀片的前角、后角、刃倾角、切削角等参数，不同的形状适用于不同的切削任务。

- 刀具涂层：刀具涂层可以提高刀具的耐磨性和切削性能，常用涂层有涂层碳化物、涂层氮化物和涂层氧化物等。

四、刀具教学内容安排1. 金属切削原理的介绍- 金属切削的定义和作用- 金属切削的基本原理- 金属切削的影响因素2. 刀具分类及特点的讲解- 轴向刀具的分类和特点- 径向刀具的分类和特点- 侧面刀具的分类和特点- 特殊刀具的分类和特点3. 刀具选择和使用的技巧- 刀具选择的原则和方法- 刀具使用的注意事项- 刀具的保养和维护4. 刀具故障分析和排除- 常见刀具故障的原因和表现- 刀具故障的排查和排除方法- 刀具寿命的评估和提高方法五、教学方法和评价方式1. 教学方法本教学大纲推荐采用多种教学方法，包括理论讲解、实例演示、实验操作和案例分析等。