第十三章切削加工基础

第一章金属切削基本知识习题与思考题1-1何谓金属切削加工？切削加工必须具备什么条件？1-2形成发生线的方法有哪几种？各需要几个成形运动？1-3何为简单成形运动和复合成形运动？各有何特点？1-4切削加工由哪些运动组成？它们各有什么作用？1-5什么是主运动？什么是进给运动？各有何特点？分别指出车削圆柱面、铣削平面、磨外圆、钻孔时的主运动和进给运动。

1-6什么是切削用量三要素？在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系?1-7车刀正交平面参考系由哪些平面组成？各参考平面是如何定义的？1-8刀具的基本角度有哪些？它们是如何定义的？角度正负是如何规定的？1-9用高速钢钻头在铸铁件上钻φ3与φ30的孔，切削速度为30m/min。

试问钻头转速是否一样？各为多少？1-10工件转速固定，车刀由外向轴心进给时，车端面的切削速度是否有变化？若有变化，是怎样变化的？1-11切削层参数包括哪几个参数？1-12切削方式有哪几种？1-1345º弯头车刀在车外圆和端面时，其主、副刀刃和主、副偏角是否发生变化？为什么？如图1-22所示，用弯头刀车端面时，试指出车刀的主切削刃、副切削刃、刀尖以及切削时的背吃刀量、进给量、切削宽度和切削厚度。

1-14试绘出外圆车刀切削部分工作图。

已知刀具几何角度为：90=rκ，10'=rκ，15=oγ， 8'==ooαα， 5+=sλ。

1-15试述刀具的标注角度与工作角度的区别。

为什么横向切削时，进给量不能过大？1-16影响刀具工作角度的主要因素有哪些?1-17在CA6140机床上车削直径为80mm，长度180mm 的45钢棒料，选用的切削用量为a p=4mm；f=0.5mm/r；n=240r/min。

试求：①切削速度；②如果kr=45º, 计算切削层公称宽度b D、切削层公称厚度h D、切削层公称横截面积A D。

图1-22 题1-13第二章金属切削过程习题与思考题2-1金属切削过程的本质是什么?2-2如何划分切削变形区？三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联?2-3切削变形用什么参数来表示?2-4常见的切屑形态有哪几种？一般在什么情况下生成？如何控制切屑形态？2-5什么是积屑瘤？积屑瘤形成的原因和条件是什么？积屑瘤对切削过程有哪些影响？如何抑制积屑瘤的产生？生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么？2-6金属切削过程中为什么会产生切削力？车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析？试说明这三个分力的作用。

铣工工艺第十三章铣刀几何参数和铣削用量的选择铣刀是铣削加工中最为重要的切削工具之一，其几何参数的选择对于加工质量、效率和刀具寿命有着重要的影响。

本章将介绍铣刀几何参数的选择原则和铣削用量的确定方法。

一、铣刀几何参数的选择原则1.刀尖半径（RE）的选择：刀尖半径的大小直接影响到切削力和表面质量。

在一般情况下，刀尖半径越大，切削力越小，表面质量越好。

但是，过大的刀尖半径会导致铣削面积减小，加工效率降低。

因此，需要根据具体情况选择合适的刀尖半径。

2.刀具倾角（AP）的选择：刀具倾角的大小决定了铣削切削力的方向和大小。

一般情况下，刀具倾角越大，切削力越小，表面质量越好。

但是，过大的刀具倾角会导致切削力的方向与进给方向夹角过大，容易引起振动和切削不稳定。

因此，需要根据具体情况选择合适的刀具倾角。

3.切削刃数（Z）的选择：切削刃数的选择与铣削切削力和切削效率有关。

一般情况下，切削刃数越多，每刃切削力越小，切削效率越高。

但是，过多的切削刃数会导致刀具刃间距过小，切削润滑效果差，容易引起刀具卡刃、切削热等问题。

因此，需要根据具体情况选择合适的切削刃数。

4.刀具材料的选择：刀具材料的选择直接影响到刀具的切削性能和寿命。

一般情况下，硬度较高、耐磨性好的刀具材料能够提高刀具的使用寿命。

常用的刀具材料有硬质合金、高速钢和陶瓷等。

需要根据具体情况选择合适的刀具材料。

二、铣削用量的选择方法铣削用量的选择是指切削速度、进给量和切削深度的确定。

铣削用量的选择直接影响到加工效率、表面质量和刀具寿命。

1.切削速度的选择：切削速度的选择应根据刀具材料、工件材料和切削润滑条件等因素综合考虑。

一般情况下，切削速度越高，加工效率越高，但是过高的切削速度会导致刀具温度升高，刀具寿命降低。

需要根据实际情况选择合适的切削速度。

2.进给量的选择：进给量的选择应根据切削力和切削表面质量的要求综合考虑。

一般情况下，进给量越大，加工效率越高，但是过大的进给量会导致切削力增大，切削表面质量降低。

第一部分工程材料四、简答题1．什么是工程材料?按其组成主要分为哪些种类?答：工程材料主要指用于机械工程和建筑工程等领域的材料。

按其组成主要分为：金属材料、高分子材料、无机非金属材料、复合材料。

2．什么是金属的热处理?有哪些常用的热处理工艺?答：金属热处理就是通过加热、保温和冷却来改变金属整体或表层的组织，从而改善和提高其性能的工艺方法.金属热处理工艺可分为普通热处理（主要是指退火、正火、淬火和回火等工艺）、表面热处理（包括表面淬火和化学热处理)和特殊热处理（包括形变热处理和真空热处理等）。

3．钢退火的主要目的是什么？常用的退火方法有哪些？答：钢退火的主要目的是：①细化晶粒，均匀组织，提高机械性能；②降低硬度，改善切削加工性;③消除残余内应力，避免钢件在淬火时产生变形或开裂；④提高塑性、韧性，便于塑性加工⑤为最终热处理做好组织准备。

常用的退火方法有完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火、扩散退火、再结晶退火。

4．钢正火的主要目的是什么？正火与退火的主要区别是什么？如何选用正火与退火？答：钢正火的主要目的是①细化晶粒，改善组织，提高力学性能；②调整硬度，便于进行切削加工（↑HB)；③消除残余内应力,避免钢件在淬火时产生变形或开裂；④为球化退火做好组织准备。

正火与退火的主要区别是冷却速度不同。

正火与退火的选用：①不同的退火方法有不同的应用范围和目的，可根据零件的具体要求选用;②正火可用于所有成分的钢，主要用于细化珠光体组织．其室温组织硬度比退火略高，比球化退火更高；③一般来说低碳钢多采用正火来代替退火。

为了降低硬度，便于加工，高碳钢应采用退火处理.5．淬火的目的是什么？常用的淬火方法有哪几种？答：淬火是将钢奥氏体化后快速冷却获得马氏体组织的热处理工艺。

淬火的目的主要是为了获得马氏体，提高钢的硬度和耐磨性。

它是强化钢材最重要的热处理方法。

常用的淬火方法有：单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火.6。

淬火后，为什么一般都要及时进行回火？回火后钢的力学性能为什么主要是决定于回火温度而不是冷却速度？答:淬火钢一般不宜直接使用，必须进行回火以消除淬火时产生的残余内应力，提高材料的塑性和韧性，稳定组织和工件尺寸。

《机械制造基础》课程教学大纲一、课程的地位、目的和任务本课程地位：《机械制造基础》课程是应用型本科机械设计制造及其自动化专业的一门专业课程。

本课程是一门融机械制造中的金属材料、热加工和切削加工等各个方面的基础知识为一体的综合性应用学科。

本课程目的：《机械制造基础》主要研究金属材料及其加工工艺技术在机械制造中的应用。

本课程任务：1．考生通过学习，能初步掌握机械制造中的常用金属材料及其选用、毛坯的制造方法；2．通过学习，培养制定加工工艺规范与合理选用加工方法的能力。

二、本课程与其它课程的联系机械制造基础是一门专业课，先修课程为理论力学、材料力学、机械原理等课程，并为以后其他专业课程的学习打下基础，起到一个承上启下的作用。

三、课程内容及基本要求第一章金属材料的力学性能教学要求：通过本章学习，掌握金属材料机械性能及其试验方法。

重点：拉伸图、材料性能的判定、硬度的测定方法。

难点：冲击韧度和疲劳强度的定义理解教学内容：第一节强度和韧性（一）强度定义及强度指标（二）塑性定义及塑性指标（三）拉伸图和材料性能的判定方法第二节硬度（一）硬度的试验方法（二）硬度测定的实际意义（三）硬度指标的划分，硬度符号的书写第三节冲击韧度（一）冲击试验来测定冲击韧度（二）冲击韧度的分类（三）冲击韧度的定义，冲击韧度符号的书写第四节疲劳强度（一）疲劳强度的定义（二）疲劳强度曲线（三）疲劳强度的影响因素第二章金属与合金的结晶教学要求：通过本章学习，掌握纯金属、合金、实际金属的晶体结构。

重点：常见晶格类型、固溶强化原理。

难点：金属晶格缺陷对金属性能的影响。

教学内容：第一节纯金属的晶体结构（一）晶体与非晶体（二）晶格和晶胞（三）晶格常数：晶面指数和晶向指数的表示方法第二节合金的晶体结构（一）合金的基本概念，固溶体的概念（二）金属化合物和固溶体的分类，常见的固溶体和金属化合物的代表例子。

（三）固溶强化原理的应用，固溶强化的作用及其体现。

第三节实际金属的晶体结构（一）多晶体结构（二）金属的晶体缺陷及其对金属性能的影响第三章金属与合金的结晶教学要求：通过本章学习，掌握纯金属、合金的结晶过程。

《机械制造工艺基础》教学大纳一、说明三、教学要求、及建议绪论1、教学要求1.明确课程的性质和任务2.了解生产过程与工艺过程的关系，工艺文件及其在生产中的作用。

2、教学内容1.机械制造工艺概述2.课程的性质和任务3.生产过程概述3、教学建议1.引言要激励学生学习好课程，为增强工作的适应性，向一专多能发展打下基础。

2.讲清生产过程与工艺过程的关系，工艺文件在生产中的重要作用。

强调在生产中必须严格执行工艺文件的各项规定。

第一章铸造1、教学要求1.了解砂型铸造的特点、造型的方法及对型砂的要求。

2.熟悉铸件的常见缺陷并了解其产生原因。

3.了解常用的特种铸造方法、特点及其应用。

2、教学内容§1－1 概述一、铸造的特点二、铸造的分类§1－2 砂型的制造一、砂型二、造型材料三、摸样和芯盒四、造型五、造芯六、浇注系统及冒口七、合型§1－3 浇注、落砂和清理一、浇注二、落砂和清理三、铸件和外观检查及缺陷§1－4 特种铸造简介一、金属型铸造二、压力铸造三、离心铸造四、熔模铸造3、教学建议1.有条件时尽可能结合现场见习或参观进行教学。

2.重点是砂型铸造第二章锻压1、教学要求1.了解锻造的分类、特点，熟悉其应用。

2.了解冲压的分类、特点及其应用。

2、教学内容§2－1 概述一、锻造的特点和分类二、冲压的特点三、压力加工§2－2 金属的加热和锻件冷却一、锻造温度范围二、锻件的冷却方法§2－3 自由锻一、加热炉二、自由锻设备三、自由锻方法四、自由锻实例§2－4 模锻一、胎模锻二、模锻§2－5 冲压一、冲压设备二、冲压的基本工序3、教学建议1.有条件时尽可能结合现场见习或参观进行教学。

2.重点是锻压的特点和应用。

第三章焊接1、教学要求1.了解焊接的分类、特点及其应用。

2.熟悉焊条电弧焊的原理、方法和焊接质量。

3.熟悉气焊与气割的原理、设备、方法。

《机械制造技术基础》教学大纲及教案全套第一章：机械制造概述教学目标：1. 了解机械制造的基本概念、分类和特点。

2. 掌握机械制造过程的基本步骤。

3. 熟悉机械制造中的常见问题和解决方案。

教学内容：1. 机械制造的基本概念和分类。

2. 机械制造过程的基本步骤。

3. 机械制造中的常见问题和解决方案。

教学方法：1. 讲授法：讲解机械制造的基本概念、分类和特点。

2. 案例分析法：分析机械制造过程中的实际案例，讨论常见问题和解决方案。

教学资源：1. 教材：《机械制造技术基础》。

2. 课件：机械制造过程的图片和视频。

教学评估：1. 课堂讨论：评估学生对机械制造过程的理解和分析能力。

2. 课后作业：评估学生对机械制造基本概念和步骤的掌握程度。

第二章：金属切削原理教学目标：1. 了解金属切削的基本概念和原理。

2. 掌握金属切削过程中刀具与工件的相互作用。

3. 熟悉金属切削过程中切削力、切削热和切削变形的基本规律。

教学内容：1. 金属切削的基本概念和原理。

2. 刀具与工件的相互作用。

3. 切削力、切削热和切削变形的规律。

教学方法：1. 讲授法：讲解金属切削的基本概念和原理。

2. 实验法：观察和分析刀具与工件的相互作用。

3. 数值分析法：计算切削力、切削热和切削变形。

教学资源：1. 教材：《机械制造技术基础》。

2. 实验设备：刀具、工件和切削实验机。

3. 课件：金属切削过程的动画和图表。

教学评估：1. 课堂讨论：评估学生对金属切削原理的理解。

2. 实验报告：评估学生对刀具与工件相互作用实验的分析能力。

第三章：金属切削机床及刀具教学目标：1. 了解金属切削机床的分类和结构。

2. 掌握金属切削机床的工作原理和操作方法。

3. 熟悉刀具的类型、结构和选用原则。

教学内容：1. 金属切削机床的分类和结构。

2. 金属切削机床的工作原理和操作方法。

3. 刀具的类型、结构和选用原则。

教学方法：1. 讲授法：讲解金属切削机床的分类和结构。

机械基础教案（中职）第一章：机械概述1.1 机械的定义与分类1.了解机械的概念及其在生产和生活中的应用。

2.掌握机械的分类方法及其特点。

1.2 机械的基本参数1.熟悉机械的基本参数及其表示方法。

2.学习如何计算机械的基本参数。

第二章：机械传动2.1 齿轮传动1.了解齿轮传动的基本原理。

2.掌握齿轮的主要参数及其计算方法。

2.2 带传动1.了解带传动的工作原理。

2.学习带传动的设计计算方法。

2.3 链传动1.了解链传动的特点及其应用。

2.掌握链传动的设计计算方法。

第三章：机械联接3.1 螺纹联接1.熟悉螺纹联接的原理及其特点。

2.学习螺纹联接的设计计算方法。

3.2 键联接1.了解键联接的工作原理。

2.掌握键联接的设计计算方法。

3.3 销联接1.了解销联接的应用及其特点。

2.学习销联接的设计计算方法。

第四章：轴承与润滑4.1 轴承概述1.了解轴承的作用及其分类。

2.掌握轴承的主要参数及其计算方法。

4.2 轴承的维护与润滑1.学习轴承的维护方法及其注意事项。

2.了解轴承润滑的方法及其选择。

第五章：机械精度5.1 机械加工精度1.了解机械加工精度的概念及其分类。

2.掌握机械加工精度的计算方法。

5.2 测量技术与方法1.熟悉测量工具及其使用方法。

2.学习测量误差及其减小方法。

机械基础教案（中职）第六章：金属材料与热处理6.1 金属材料的分类与性能1.了解金属材料的分类及其特点。

2.掌握金属材料的性能及其应用。

6.2 热处理技术1.了解热处理的概念及其目的。

2.学习热处理的方法及其工艺参数。

第七章：金属切削加工基础7.1 金属切削原理1.了解金属切削过程及其影响因素。

2.掌握金属切削参数的计算方法。

7.2 常用金属切削工具1.熟悉金属切削工具的分类及其特点。

2.学习金属切削工具的使用方法。

第八章：金属切削机床与设备8.1 金属切削机床概述1.了解金属切削机床的分类及其特点。

2.掌握金属切削机床的主要参数。

8.2 常见金属切削机床与设备1.熟悉常见金属切削机床的结构及其工作原理。