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6刀尖主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃;它可以是小的直线段或EBCD;A称残留面积三、课堂小结点出重点,分析难点四、作业布置、复习本次课的内容、习题册安全要求:1.点名考勤,稳定学生情绪,准备上课;2.课堂教学中,严禁嬉笑打闹睡觉玩手机,认真听讲,不违反课堂纪律,分组讨论听从安排,有事及时向老师报告,并配合老师妥善处置; 一、导入新课金属切削过程是指将工件上多余的金属层,通过切削加工被刀具切除成为切屑从而得到所需要的零件几何形状的过程;在这一过程中,始终存在着刀具切削工件和工件材料抵抗切削的矛盾,从而产生一系列现象,如切削变形、切削力、切削热与切削温度以及有关刀具的磨损与刀具寿命、卷屑与断屑等;对这些现象进行研究揭示其机理,探索和掌握金属切削过程的基本规律,从而主动地加以有效的控制,对保证加工精度和表面质量,提高切削效率,降低生产成本和劳动强度具有十分重大的意义;这节课我们就来分析切削过程中切削层的变形规律; 二、新课内容 切削层金属的变形 一、切削时的三个变形区根据切削区金属受力与变形特点不同,把切削区分为三个不同性质的变形区,如下图： 变形区二、第一变形区剪切滑移从OA 线开始金属发生剪切变形,到OM 线金属晶粒的剪切滑移基本结束,AOM 区域称为第一变形区或剪切区,是切屑变形的基本区,其变形主要特点就是晶粒沿滑移线的剪切变形并随之产生加工硬化;1、第一变形区内金属的剪切变形过程如图,当被切削层金属中某点P,向切削刃逼近到达1点时,其切应力达到材料的屈服强度时点1在向前移动的同时,也沿OA 滑移其合成运动将点第一变形区剪切滑移 第二变形区纤维化第一变形区纤维化与加工硬1流动到2点;滑移量为2-2′;随着滑移的产生,切应力将逐渐增大直到4位置,此时其流动方向与前刀面平行,不再沿OM线滑移;所以OM为终滑移线,OA为始滑移线;图中的OA、OM虚线实际上是等切应力曲线;在OA到OM之间整个变形区内,其变形主要特点就是沿滑移线的剪切变形以及随之产生的加工硬化;从晶体结构看,就是沿晶格中晶面的滑移;切削过程中的晶粒滑移见如下图设金属晶粒是圆形,当受到剪切应力后晶格中晶面发生滑移,晶粒呈椭圆形,直径AB变为椭圆长轴A′B′,最后A〞B〞成为晶粒纤维化方向;一般第一变形区的宽度仅为～;且切削速度愈高,宽度愈小;因此可将变形区视为一个剪切平面,并把此面称为剪切面;剪切面和切削速度方向间的夹角叫作剪切角,用φ表示;2、变形特征1、切削层金属沿滑移面的剪切变形,其变形会深入到切削层以下；2、切削层金属经剪切滑移变成切屑后可产生加工硬化,即切屑的硬度大于工件材料基本的硬度；由上式可知,相对滑移大小与剪切角ϕ和前角o γ有关,ϕ和o γ越大,相对滑移越小,切削变形越小; 三、第二变形区纤维化第二变形区的变形是指切屑在沿前刀面流动时受前刀面的挤压、摩擦而产生的进一步变形;这一变形主要集中在和前刀面摩擦的切屑层底面一薄层金属内; 1、变形特征a 、切屑底层靠近前面处流速减慢,甚至滞留在前面上,形成滞留层；b 、切屑底层流经前面时产生的摩擦热使切屑与前面的接触处温度进一步升高达到几百度甚至上千度；c 、切屑底层因摩擦变形而纤维化,底层长度增加,切屑发生向上弯曲,与前面的接触面积减小;四、第三变形区纤维化与加工硬化由于切削刀具的刃口存在圆弧,在切削过程中,除产生第一、二变形区的变形外,切削层金属中有为△ ac 的一层未被切除,而被刀刃圆弧挤压在工件以加工表面上;这层金属在刀具刃口的作用下产生弹性和塑性变形;已加工表面在形成过程中,由于刃口和后刀面的挤压和摩擦作用,表层金属组织晶粒被拉长、沿着表层平行的方向纤维化,形成硬化层;在硬化层的表面,由于塑性变形严重,会产生残余应力;此切削过程为第三变形区的变形;此变形直接影响一加工表面的物理力学性质;o γβπϕ+-=4工件表面晶粒的变形情况如图所示五、影响切削变形的因素 1、工件材料a 、工件材料强度硬度愈高,切屑变形愈小这是因为工件材料强度、硬度愈高,正压力n F 和平均正应力favσ就愈大,因而摩擦系数μ减小,根据及两式可知,μ减小时βμtan =,剪切角ϕ将增大,于是变形系数ξ将减小;b 、工件材料的塑性也是影响切屑变形的主要因素;如碳钢的塑性越大,抗拉强度和屈服强度越低,在较小的应力条件下就开始产生塑性变形;在相同的切削条件下,工件材料的塑性越大,切削变形就越大;例如,1Cr18Ni9Ti 和45钢的强度近似,但前者延伸率大得多,切削时切削变形大,易粘刀且不易断屑; 2、切削速度()ϕγϕξsin cos o -=2. 切屑的种类切屑类型a 、带状切屑它的内表面光滑,外表面毛茸;加工塑性金属材料,当切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大时,一般常得到这类切屑;它的切削过程平衡,切削力波动较小,已加工表面粗糙度较小;一般加工塑性金属如低碳钢、铜、铝材料时形成此类切屑,必要时需采取断屑措施;带状切屑节状挤裂切屑 粒状单元切屑崩碎切屑 为切削塑性材料的切屑 为切削脆性材料的b、节状挤裂切屑这类切屑与带状切屑不同之处在外表面呈锯齿形,内表面有时有裂纹;这是由于剪切面上的局部切应力达到材料强度极限的结果;这种切屑大多在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时产生;c、粒状单元切屑切削塑性材料时,若整个剪切面上的切应力超过了材料断裂强度,所产生的裂纹贯穿切削断面时,挤裂成粒状切屑;以上三种切屑只有在加工塑性材料时才可能得到其中,带状切屑的切削过程最平稳,单元切屑的切削力波动最大;在生产中最常见的是带状切屑,有时得到挤裂切屑,单元切屑则很少见;假如改变挤裂切屑的条件,如进一步减小刀具前角,减低切削速度,或加大切削厚度,就可以得到单元切屑;反之,则可以得到带状切屑;这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化的;d、崩碎切屑属于脆性材料的切屑;这种切屑的形状是不规则的,加工表面是凸凹不平的;从切削过程来看,切屑在破裂前变形很小,和塑性材料的切屑形成机理也不同;它的脆断主要是由于材料所受应力超过了它的抗拉极限;加工脆硬材料,如高硅铸铁、白口铁等,特别是当切削厚度较大时常得到这种切屑;由于它的切削过程很不平稳,容易破坏刀具,也有损于机床,已加工表面又粗糙,因此在生产中应力求避免;其方法是减小切削厚度,使切屑成针状或片状；同时适当提高切削速度,以增加工件材料的塑性;带状、粒状、节状、崩碎切屑是四种典型的切屑,但加工现场获得的切屑,其形状是多种多样的;在现代切削加工中,切削速度与金属切除率达到了很高的水平,切削条件很恶劣,常常产生大量“不可接受”的切屑;因此是在切削加工中应采取适当的措施来控制切屑的卷曲、流出与折断,使形成“可接受”的良好屑形;即所谓的切屑控制又称切屑处理,工厂中一般简称为“断屑”;四课堂小结点出重点,分析难点五布置作业1、复习本次课的内容m s可从下式求得：/对切削过程中刀具后刀面磨损量VB进行定时或定切削行程测量可得刀具磨损过程的典型磨损曲线;刀具磨损过程可分为三个阶段：1初期磨损阶段新刃磨的刀具刚投入使用,后刀面与工件的实际接触而积很小,单位面积上承受的正压力较大,再加上刚刃磨后的后刀面微观凸凹不平,刀具磨损速度很快,此阶段称为刀具的初期磨损阶段;刀具刃磨以后如能用细粒度磨粒的油石对刃磨面进行研磨,可以显着降低刀具的初期磨损量;2正常磨损阶段经过初期磨损后,刀具后刀面与工件的接触面积增大,单位面积上承受的压力逐渐减小,刀具后刀面的微观粗糙表面已经磨平,因此磨损速度变慢,此阶段称为刀具的正常磨损阶段;它是刀具的有效工作阶段;3急剧磨损阶段当刀具磨损量增加到一定限度时,切削力、切削温度将急剧增高,刀具磨损速度加快．直至丧失切削能力,此阶段称为急剧磨损阶段;在急剧磨损阶段让刀具继续工作是一件得不偿失的事倩,既保证不了加工质量,又加速消耗刀具材料,如出现刀刃崩裂的情况,损失就更大;刀具在进入急剧磨损阶段之前必须更换;2、刀具磨钝标准刀具的磨钝标准即指所规定的刀具磨损量的极限值,或不能继续使用的限度;生产中,控制刀具磨损量的方法,主要是根据切削中发生的一些现象来判断刀具是否已经磨钝;例如：粗加工时,观察加工表面是否出现亮带,切屑的颜色和形状的变化,以及是否出现不正常的声音和振动现象等;精加工时可观察加工表面粗糙度变化,以及测量加工零件形状和尺寸的精度等;如发现异常现象就要及时换刀;一般刀具都要发生后刀面磨损,而且测量也比较方便;因此,国际标准ISO统一规定以1／2切削深度处后刀面上测定的磨损带宽VB作为刀具磨钝标准;自动化生产中使用的精加工刀具,从保证工件尺寸精度考虑,常以刀具的径向尺寸磨损量NB作为衡量刀具的磨钝标准;制订刀具的磨钝标准时,既要考虑充分发挥刀具的切削能力,又要考虑保证工件的加工质量;精加工时磨钝标准取较小值,粗加工时取较大值；工艺系统刚性差时,磨钝标准取较小值；切削难加工材料时,磨钝标准也要取较小值;。
金属切削与刀具教案
一、教学目标
1.了解金属切削的基本原理和方法；
2.熟悉金属切削时所使用的刀具类型、刀具特性及相关参数；
3.能够根据工件特性及要求，正确选择刀具与切削参数，使用合适的
刀具完成金属切削工作；
4.掌握正确的使用方法，养成良好的操作习惯，保护刀具。
二、教学内容
1.金属切削的基本原理
金属切削是一种利用刀具切削工件表面，使其加工成所要求形状的加
工方法，是机械加工常用的方法之一、在金属切削过程中，刀具对工件施
加切削力，使工件材料被断离，形成特定的形状，这种过程称为切削。
切
削力分成两种：推力和挤压力。
在金属切削过程中，工件的表面由于切削
力的作用，通常产生壳形变形，称为切痕。
2.常见刀具类型及特性
主要的刀具类型有：铣刀、锯刀、钻头、拉刀、钻头和磨刀等。
(1)铣刀：采用锯片或钻头的方式，在工件表面进行平面或螺纹铣削。
铣刀的刃形有钻头刃、V形刃、U形刃、多棱刃等，其特性主要体现在：
刃的厚度、形状、材料等；
(2)锯刀：用于锯削工件，形状一般为拉锯刀、快速锯刀、摆角锯刀等，其特性体现在锯刃的厚度、形状、材料等；
(3)钻头：主要用于钻孔。
金属切削原理与刀具教学设计一、前言金属加工是实现机械零件制造的基础过程之一，而切削加工作为一种常见的制造方法，也得到了广泛的应用。
本文着重介绍金属切削原理以及刀具设计的教学内容，旨在帮助读者掌握金属切削基础知识，并带领读者深入了解刀具设计方法。
二、金属切削原理2.1 金属切削的含义金属切削是指用一定切削力破坏金属工件表面层流层，使之与切削刀具相对运动并发生剪切行为，从而将工件加工成一定形状和尺寸的过程。
切削加工是机械加工中的一种基本加工方法，包括车削、钻孔、铣削、镗削、刨削等。
2.2 金属切削的基本原理金属切削过程是由切削刀具和金属工件之间相对运动引起的，金属分子在剪切力的作用下，沿着剪切面破裂，同时与切削刀具接触面发生磨损。
具体来说，金属切削过程分为三个阶段：进给阶段、切削阶段和回退阶段。
2.3 切削力与温度在金属切削过程中，由于金属工件和刀具之间的相互作用，刀具表面会产生大量的切削热量。
同时，也会产生切削力，影响机床精度和切削质量。
因此，了解切削力和切削温度的变化规律对于金属切削加工至关重要。
三、刀具教学设计3.1 刀具材料切削加工过程中，刀具的材料需要具备耐热性、硬度高、强度高、抗磨损性能好等特点。
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷和多晶刚玉等。
不同材料的刀具适用于不同类型的金属切削。
3.2 刀具设计方法刀具的设计需要根据具体加工要求确定刀具的尺寸、形状、切削部位几何形状以及平面、轴向和径向的角度尺寸等。
设计过程中需要考虑金属工件性质、机床性能、切削工况以及加工精度等因素。
同时，在刀具的设计中也需要注重刀具的刃磨和涂层工艺。
四、结论金属切削是金属加工中的一种基本加工方法，刀具的设计是金属切削加工中非常重要的环节。
在未来，随着工业自动化程度不断提高，金属切削加工技术也将不断发展。
我们需要不断学习新技术，提高自身技能水平，以适应市场的需求。
《金属切削原理与刀具》教案
一、教学内容
（一）金属切削原理
1.金属切削的概念及定义
2.金属切削动力学分析
3.切削力的特性
4.切削模型的构建
5.切削参数分析
（二）刀具
1.刀具的概念及定义
2.刀具系统的构成
3.刀具系统的加工原理
4.刀具系统的结构
5.刀具系统的选择
二、教学目标
1.了解金属切削的概念及定义，切削力的特性以及切削模型的构建
2.了解刀具的概念及定义，刀具系统的构成，加工原理，结构，和选择
3.熟悉金属切削原理及其刀具的使用
三、教学过程
1.课前准备：预习课文，了解金属切削原理及其刀具的使用
2.第一部分：授课
（一）金属切削原理
a）介绍金属切削的概念及定义
b）讲解金属切削动力学分析
c）简要介绍切削力的特性及切削模型的构建
d）介绍切削参数分析
（二）刀具
a）介绍刀具的概念及定义
b）讲解刀具系统的构成
c）简要讲解刀具系统的加工原理
d）介绍刀具系统的结构
e）简单谈论刀具系统的选择
3.第二部分：讨论
让学生分组讨论金属切削原理及刀具系统的使用，每组同学根据自身理解和相应技术资料进行讨论，并将讨论结果口头报告给面前全班听众。
---课程名称：金属切削原理与刀具授课对象：机械制造及自动化专业学生授课时间： 2课时教学目标：1. 理解金属切削的基本概念和切削过程中的基本物理现象。
2. 掌握金属切削刀具的分类、结构、几何参数及其对切削性能的影响。
3. 能够根据加工要求选择合适的刀具，并了解刀具的磨损规律及磨损机理。
4. 熟悉刀具切削加工中的安全操作规程。
教学内容：第一课时一、金属切削基本概念1. 切削的定义、目的和分类2. 切削要素（切削速度、进给量、切削深度）3. 切削加工的基本过程二、金属切削刀具概述1. 刀具的分类（按材料、用途、形状等）2. 刀具的基本结构（刀片、刀柄、刀体等）3. 刀具的几何参数（主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角等）第二课时一、刀具几何参数对切削性能的影响1. 主偏角对切削性能的影响2. 副偏角对切削性能的影响3. 刃倾角对切削性能的影响4. 前角和后角对切削性能的影响二、刀具材料及磨损1. 刀具材料的选择原则2. 刀具材料的种类（高速钢、硬质合金、陶瓷等）3. 刀具磨损机理及磨损形式4. 刀具磨损的检测与控制三、刀具选择与应用1. 刀具选择的依据2. 常用刀具的应用3. 非标准刀具的设计原理教学方法：1. 讲授法：系统讲解金属切削原理与刀具的基本知识。
2. 案例分析法：通过实际案例讲解刀具选择与应用。
3. 实验法：通过实验验证刀具几何参数对切削性能的影响。
教学手段：1. PPT课件2. 刀具实物3. 实验设备教学过程：一、导入1. 引入金属切削加工在日常生活中的应用，激发学生学习兴趣。
2. 提出本节课的学习目标。
二、讲授1. 金属切削基本概念2. 金属切削刀具概述3. 刀具几何参数对切削性能的影响4. 刀具材料及磨损5. 刀具选择与应用三、案例分析1. 结合实际案例，讲解刀具选择与应用。
2. 引导学生分析案例，总结经验。
四、实验1. 学生分组进行实验，验证刀具几何参数对切削性能的影响。
2. 教师巡回指导，解答学生疑问。
金属切削原理与刀具第三版教学设计1. 引言随着制造业的不断发展，金属切削成为获得各种零部件的主要手段之一。
而金属切削除了要依赖高效的设备和先进的技术，还需要使用高质量的刀具。
本文旨在探讨金属切削原理和刀具的基本知识，并设计一个教育培训课程，以帮助学习者深入了解金属切削的原理和刀具的选择。
2. 金属切削原理2.1 切削模型在切削中，金属被刀具切割的过程可以分为三个阶段：初切变形阶段、稳定切削阶段和磨损与断裂阶段。
其中，稳定切削阶段是最理想的状态，可以获得最佳的质量和效率。
2.2 切削力学金属切削力学在切削工艺中起到至关重要的作用。
切削力的来源可以分为切削力和背吃力，而切削力的大小则受到工件材料、硬度、切削速度、进给量和切削角度的影响。
在设计切削工艺时，需要综合考虑这些因素的影响，以达到理想的切削效果。
3. 刀具的选择3.1 刀具分类刀具根据使用目的可以分为车削刀具、铣削刀具、钻孔刀具等多种类型。
在实际应用中，根据所需的加工效果和设备性能等综合因素来选择合适的刀具非常重要。
3.2 刀具材料刀具的材料越硬，使用寿命就越长，但刀具的价格也相应越高。
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷刀具和立方氮化硼刀具等。
3.3 刀具几何学刀具的几何学参数对切削质量和切削效率都有着直接的影响。
其中，刀尖圆弧半径、主偏角、前角、后角、刃磨角等是影响刀具性能的重要参数。
4. 教学设计基于本文的内容，我们可以设计一个完整的金属切削原理和刀具选择的教育培训课程。
该课程包括理论知识讲解、操作演示和综合应用等环节。
具体来说，教学内容包括金属切削的基本概念、切削模型、切削力学、刀具分类、刀具材料和刀具几何学等。
同时，我们可以结合实际案例，引导学生对不同刀具的应用场景和产品加工效果进行评估。
此外，我们还可以通过实验室实践，让学生手动操作金属切削设备，进行实践操作，深入理解金属切削的原理。
重点课程包括刀具的选择，以及不同刀具在实践中的使用效果等。
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。
金属切削原理与刀具教案
一、金属切削原理
金属切削是金属加工的主要方式，是指金属切削刀具（刀具）用力对
金属工件表面进行摩擦和削减，以获得特定尺寸和形状的过程。
1. 切削力(Cutting force)
切削力是指切削过程中，刀具和工件表面产生的有效接触力，受到许
多因素的影响，例如：切削刀具的刃型、刃口尺寸、材料硬度、切削速度、切削深度、切削温度等。
2. 切削热量 (Cutting heat)
切削热是指在切削过程中，刀具和工件表面摩擦产生的热量。
切削热
量主要来自三个方面：刀具本身的机械磨损、切削热量的摩擦损耗、以及
工件表面沿刀具刃缘的切粒引起的摩擦损耗。
3. 切削冲程(Cutting stroke)
切削冲程是指切削过程中，刀具施加在工件表面的切削力和切削冲击
力下，使工件表面在介质空气中出现的压痕或局部变形的程度。
4. 量削量 (Quantity of cut)
量削量是指切削过程中，刀具对工件表面的切削量，即刀具作用下，
从工件表面削减掉的物料量。
它受到诸多因素的影响，如切削刀具角度、
切削速度、切削深度、切削液体等。
5. 切削温度 (Cutting temperature)
切削温度是指在切削过程中，刀具和工件表面摩擦产生的温度。
金属切削原理及刀具学习教案x一、教学内容本节课的教学内容来自于小学科学教材第四章《简单的机械》中的第二节《金属的加工》。
本节课的主要内容有：金属的切削原理、刀具的种类及使用方法、金属切削过程中的注意事项等。
二、教学目标1. 让学生了解金属切削的基本原理，知道刀具在金属加工中的作用。
2. 使学生掌握不同类型刀具的使用方法，提高学生的实际操作能力。
3. 培养学生动手动脑、积极探索的科学精神，提高学生的创新能力。
三、教学难点与重点重点：金属切削原理的理解，刀具的使用方法的掌握。
难点：刀具在实际操作中的正确使用，金属切削过程中的安全注意事项。
四、教具与学具准备教具：多媒体教学设备、金属加工工具、金属样品。
学具：笔记本、彩色笔、实验报告单。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示金属加工工具，让学生观察并思考这些工具的作用。
2. 理论知识讲解：通过多媒体课件，讲解金属切削原理，介绍不同类型的刀具及其使用方法。
3. 动手实践：学生分组进行金属切削实验，教师巡回指导，纠正操作不当。
4. 课堂讨论：让学生分享实验心得，讨论金属切削过程中的注意事项。
5. 随堂练习：设计一些有关金属切削和刀具使用的问题，让学生现场解答。
六、板书设计金属切削原理切削力切削温度切屑形成刀具使用方法刀具选择刀具安装刀具调整七、作业设计1. 描述金属切削过程中的三个重要因素。
答案：切削力、切削温度、切屑形成。
2. 简述如何正确选择和使用刀具。
答案：根据加工材料和加工要求选择合适的刀具，正确安装和调整刀具，保证加工质量和效率。
3. 列举两种金属切削过程中可能出现的问题，并提出解决办法。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过讲解和实验，使学生了解了金属切削原理和刀具的使用方法。
但在实验过程中，部分学生对刀具的使用还是存在一定的恐惧心理，认为操作过程中容易发生危险。
针对这一问题，教师可以在课后组织学生进行刀具安全操作培训，提高学生的安全意识和操作技能。
同时，可以拓展延伸金属加工在其他领域的应用，激发学生的学习兴趣。
《金属切削原理与刀具》教案一、教学内容本节课的教学内容来自于小学《金属切削原理与刀具》教材的第三章，主要介绍金属切削的基本原理和刀具的分类及使用方法。
具体内容包括：金属切削的过程、切削力与切削功率、刀具的类型与结构、刀具的磨损与更换等。
二、教学目标1. 让学生了解金属切削的基本原理，知道切削力与切削功率的概念。
2. 使学生熟悉刀具的类型与结构，掌握刀具的磨损与更换方法。
3. 培养学生动手操作和实践能力，提高他们的技术素养。
三、教学难点与重点重点：金属切削的基本原理、刀具的类型与结构、刀具的磨损与更换。
难点：切削力与切削功率的计算、刀具的磨损规律及更换时机。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、刀具实物、切削实验装置。
学具：笔记本、课本、尺子、剪刀。
五、教学过程1. 导入：通过展示金属切削加工的视频，让学生初步了解金属切削的过程，引出本节课的主题。
2. 讲解：讲解金属切削的基本原理，介绍切削力与切削功率的概念，分析刀具的类型与结构，讲解刀具的磨损与更换方法。
3. 实践：让学生分组进行切削实验，观察刀具的磨损情况，学会正确更换刀具。
4. 讨论：分组讨论切削力与切削功率的计算方法，分享刀具磨损与更换的实践经验。
六、板书设计金属切削原理与刀具1. 金属切削过程2. 切削力与切削功率3. 刀具类型与结构4. 刀具磨损与更换七、作业设计1. 题目：计算切削力与切削功率已知条件：切削速度v = 50m/min，切削深度d = 2mm，切削宽度b = 10mm，刀具前角γ = 20°，刀具后角α = 15°，材料硬度HB = 200。
求：切削力F和切削功率P。
答案：切削力F = 150N切削功率P = 15W2. 题目：分析刀具磨损规律及更换时机要求：结合实践经验，分析刀具磨损的原因，判断何时需要更换刀具。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学效果如何？学生是否掌握了金属切削原理和刀具的使用方法？2. 拓展延伸：研究金属切削液的作用，探讨如何提高切削加工效率。
金属切削原理与刀具第5版教学设计一、教学目标•掌握金属切削加工的基本概念、原理和方法；•了解各种不同类型的切削刀具的设计和使用；•掌握金属切削加工的加工参数及其影响因素；•掌握普通车床、铣床的基本操作方法；•能够进行简单的机械零件的设计和加工。
二、教学内容1.金属切削原理–切削力与切削热–切削形态与切削机理–刀具磨损与切削润滑2.刀具的分类及选择–钨钢刀具–HSS刀具–金刚石刀具–CBN刀具3.切削参数及其影响因素–刀具质量–切削速度–进给量–切削深度–后角、前角及切削刃角4.普通车床、铣床的基本操作方法–数控车床、数控铣床及其基本编程语言5.简单的机械零件设计及加工三、教学方法1.教师讲授–PPT展示–课堂讲解–集体讨论2.实验教学–观察切削现象–刀具的试用–加工可行性实验3.计算实验–计算各种切削参数–计算工件的制造尺寸4.课外阅读–通过网络和图书馆搜索相关资料进行自主学习四、教学评价1.日常考核–课堂互动–作业完成情况–课程笔记2.实验教学成果–完成实验报告–实验操作能力3.考试成绩–期中考试–期末考试五、教学时间分配•金属切削原理：6学时•刀具的分类及选择：6学时•切削参数及其影响因素：6学时•普通车床、铣床的基本操作方法：6学时•简单的机械零件设计及加工：6学时六、教学参考资料1.《金属材料基础与工艺》2.《现代数控加工技术》3.《金属切削原理》4.《普通机械加工技术》5.《机械制图及CAD技术》以上为金属切削原理与刀具第5版教学设计，旨在让学生掌握金属切削加工的基本知识和操作技能，培养学生实际操作的能力和创新精神，为其今后的学习和就业奠定坚实的基础。
金属切削原理与刀具教案教案标题：金属切削原理与刀具教案目标：1. 了解金属切削的基本原理和刀具的分类；2. 掌握金属切削中常用的刀具材料和刀具的选择原则；3. 学会使用刀具进行金属切削操作。
教案内容：一、金属切削原理的介绍（15分钟）1. 金属切削的定义和作用；2. 金属切削的基本原理：切削速度、进给量、切削深度；3. 金属切削中的切削力和切削热的产生及影响。
二、刀具的分类和特点（20分钟）1. 刀具的分类：按用途、结构、刀具材料等分类；2. 常见的金属切削刀具：车刀、铣刀、钻头等；3. 不同刀具的特点和适用范围。
三、刀具材料和选择原则（25分钟）1. 常见的刀具材料：高速钢、硬质合金、陶瓷等；2. 刀具材料的特点和优缺点；3. 刀具选择的原则：根据加工材料、切削条件和加工要求等综合考虑。
四、金属切削操作实践（40分钟）1. 刀具的安装和调整；2. 金属切削操作的基本步骤；3. 切削参数的选择和调整；4. 刀具的维护和保养。
教案活动设计：1. 概念解释活动：学生分组讨论并分享对金属切削的理解和作用。
2. 实例分析活动：学生根据给定的切削条件和要求，选择合适的刀具材料和刀具。
3. 实践操作活动：学生在教师指导下，使用刀具进行金属切削操作，并根据实际情况调整切削参数。
4. 小组讨论活动：学生分组讨论刀具的维护和保养方法，并展示他们的讨论结果。
教案评估方式：1. 口头回答问题：教师提问学生关于金属切削原理、刀具分类和刀具选择的问题，学生口头回答。
2. 操作技能评估：观察学生在实践操作中的刀具使用技能和切削参数的调整能力。
3. 小组讨论评估：评估学生在小组讨论中的合作能力和对刀具维护保养的理解。
教案延伸活动：1. 刀具性能测试：学生自行设计刀具性能测试实验，比较不同刀具材料的性能差异。
2. 刀具改进设计：学生根据实际需求，设计改进现有刀具的方案，并进行制作和测试。
3. 刀具应用案例分析：学生研究和分析不同行业中的金属切削应用案例，探讨刀具选择和切削参数调整的策略。
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和原理。
2. 掌握刀具的分类、构造及选用原则。
3. 熟悉金属切削过程中各种参数的作用和调整方法。
4. 掌握金属切削过程中常见问题的解决方法。
二、教学内容1. 金属切削基本概念：切削、切削力、切削热等。
2. 刀具的分类及构造：车刀、铣刀、钻头、磨头等。
3. 刀具的选用原则：根据加工材料、加工工艺等选择合适的刀具。
4. 金属切削过程参数：切削速度、进给量、切削深度等。
5. 金属切削过程中常见问题的解决方法。
三、教学方法1. 讲授法：讲解金属切削基本概念、原理和刀具知识。
2. 演示法：展示刀具实物，讲解刀具的选用原则和切削过程。
3. 案例分析法：分析实际加工过程中遇到的问题，探讨解决方法。
4. 小组讨论法：分组讨论金属切削过程中参数调整的方法。
四、教学准备1. 准备刀具实物、图片等教学资源。
2. 准备相关加工设备的视频资料。
3. 准备金属切削过程的模拟软件。
五、教学过程1. 引入：介绍金属切削在机械加工中的应用，引发学生兴趣。
2. 讲解金属切削基本概念和原理，展示相关图片和视频资料。
3. 讲解刀具的分类、构造及选用原则，展示刀具实物。
4. 讲解金属切削过程参数的作用和调整方法，进行案例分析。
5. 讨论金属切削过程中常见问题的解决方法，分享经验。
6. 总结本节课的重点内容，布置课后作业。
7. 使用模拟软件让学生实际操作，巩固所学知识。
六、教学评价1. 课堂讲授：评价学生对金属切削基本概念和原理的理解程度。
2. 刀具选用：评价学生对刀具分类、构造及选用原则的掌握情况。
3. 参数调整：评价学生对金属切削过程参数作用和调整方法的熟悉程度。
4. 问题解决：评价学生分析解决金属切削过程中常见问题的能力。
5. 软件操作：评价学生在模拟软件中实际操作的能力。
七、教学拓展1. 刀具的材料：介绍刀具材料的种类、性能及选择。
2. 先进加工技术：介绍数控加工、激光切割等先进加工技术。
二、切削运动1.主运动主运动是使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动。
主运动的速度最高，所消耗的功率也最大。
换句话说，主运动就是从工件上切除金属所必须的运动。
在切削运动中，主运动只有一个。
2.进给运动进给运动是不断地把被切削层投入切削，以逐渐切削出整个表面的运动。
进给运动一般速度较低，消耗的功率较少，可由一个或多个运动组成，可以是连续的，也可以是间断的。
3.三种表面待加工表面待加工表面是指即将切去的表面。
已加工表面已加工表面是指切削后得到的表面。
过渡表面过渡表面是指正在被切削的表面4.切削用量三要素注：课程教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份；重复班授课可不另填写教案。
刀具材料的种类及其选择1.低速切削时的刀具材料部分刀具常用工具钢2.高速切削时的刀具材料1）P 类硬质合金主要用于加工长切屑的黑色金属，用蓝色（包括P01～P50)作为标志。
2）K 类硬质合金主要用于加工短切屑的黑色金属、有色金属和非金属材料，用红色（包括K10～K40）作为标志。
3）M 类硬质合金主要用于加工黑色金属和有色金属，用黄色作为标志，又称为通用硬质合金。
3.其他刀具材料1.陶瓷刀具材料2. 人造金刚石3. 立方氮化硼二、刀具的组成和结构刀面1.前刀面2.后刀面切削刃1.主切削刃2.副切削刃刀尖刀尖是指主切削刃与副切削刃的交点或主切削刃与副切削刃间的过渡弧（也称为过渡刃）。
刀尖的类型主要有切削刃交点、圆弧刀尖、倒棱刀尖等。
注：课程教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份；重复班授课可不另填写教案。
2、刀具的标注角度前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角、副后角、楔角、刀尖角上述八个角度中，前六个为刀具的基本角度，其余均为派生角度。
刀具角度的换算法平面与正交平面内前、后角的关系法向前角与前角的关系为：法向后角和后角的关系为：2.任意平面与正交平面内前、后角的关系四、刀具的工作角度刀具工作角度的含义刀具工作角度是刀具在工作时的实际切削角度，即在考虑刀具的具体安装情况和运动影响的条件下而确定的角度。
进给量对刀具工作角度的影响当考虑横向进给运动后，切削刃上选定点相对于工件的运动轨迹，是主运动和横向进给运动的合成运动轨迹，为阿基米德螺旋线。
其合成运动方向为过切削刃上选定点的阿基米德螺旋线的切线方向。
结果引起了切断刀的角度变化。
刀具安装位置对其工作角度的影响1.刀具安装高低的影响2.刀杆轴线与进给运动方向不垂直的影响注：课程教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份；重复班授课可不另填写教案。
3．切屑的形成过程切屑是被切材料受到刀具前刀面的推挤，沿着某一斜面剪切滑移形成的。
金属切削过程是切削层金属受到刀具前刀面的挤压后，产生以剪切滑移为主的塑性变形而形成切屑的过程。
4．切屑的形态带状切屑、节状切屑、粒状切屑、崩碎切屑5．切屑变形程度的度量和计算切屑变形系数、相对滑移6．影响切屑变形的主要因素工件材料的影响工件材料的强（硬）度越高，刀具前刀面上的法向应力越大，摩擦系数μ越小，剪切角φ越大，切屑变形越小。
刀具几何参数的影响刀具几何参数中影响切屑变形最大的是刀具前角γo。
刀具前角γo 越大，剪切角φ 就越大，切屑变形越小。
这是刀具前角γo对切屑变形的直接影响。
切削用量的影响1）切削速度的影响 2）进给量的影响 3）背吃刀量的影响 二、切削力 1．切削力的来源金属切削时，刀具切入工件使切削层金属转变成切屑所需要的力称为切削力。
2．总切削力、分力和切削功率 1）切削力切削力Fc 作用于切削平 面内，即切削刃上选定点的切削速度方向上，消耗机床的主要功率，是计算切削功率，选取机床电动机功率和设计机床主传动机构的依据。
2）背向力背向力Fp 作用于基面内，与吃刀方向一致，它能使工件产生变形，是校验机床主轴在水平面内刚度及相应零部件强度的依据。
3）进给力进给力又称为轴向力，是进给方向的分力 切削功率切削过程中，各分力消耗功率的总和称为切削功率，用符号Pc 表示，单位为 kW 。
车削时，由于背面力和进给力消耗的功率很小，可忽略不计，因而主运动消耗的功率即为总的切削功率，即：影响切削力的主要因素 1．工件材料的影响 2．刀具几何参数的影响前角的影响 、主偏角的影响 、刃倾角的影响 3．切削用量的影响切削速度的影响、背吃刀量和进给量的影响 4．其他因素的影响刀具材料的影响、后刀面磨损的影响、刀具刃磨质量的影响、切削液的影响 3c c c 1060F v P -⨯=金属切削加工中主要现象和规律三、切削热的产生和传出1．切削热的产生金属塑性变形的能量全部转变为热能而散失。
在金属切削过程中工件上有三个塑性变形区，每个塑性变形区都是一个热源。
因此，切削时共有三个热源。
2．切削热的传出切屑、工件和刀具中切削热的分布切削热传入切屑工件刀具周围介质对象车削50%～86% 3%～9% 10%～40% 1%钻削28% 52.5% 14.5% 5%3．影响切削温度的主要因素1) 工件材料的影响2) 刀具几何参数的影响3) 切削用量的影响4) 刀具磨损和切削液的影响4. 切削温度对切削过程的影响1) .对工件材料机械性能的影响。
2) 对刀具材料的影响。
3) 对工件尺寸精度的影响。
4) 切削温度自动控制切削速度或进给量。
4. 刀具磨损与刀具耐用度1.前刀面磨损2.刀面磨损3.边界磨损刀具磨损的形态刀具磨损的原因（1）切屑、工件和刀具接触面经常是活性很高的新鲜表面，不存在氧化膜等的污染。
（2）刀具前刀面和后刀面与工件表面的接触压力非常大，产生的应力有时甚至超过被切材料的屈服强度（3）切屑、工件和刀具接触面的温度很高。
硬质点磨损、黏结磨损、化学磨损、扩散磨损5．刀具磨损过程与磨钝标准随着切削时间的延长，刀具后刀面磨损量VB（或前刀面月牙洼磨损量KT）随之增加。
如图所示为典型的刀具磨损曲线，其磨损过程分为初期磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段。
初期磨损阶段因为新刃磨的刀具切削刃较锋利，其后刀面与加工表面接触面很小，压应力较大，加之新刃磨的刀具的后面存在着微观不平等缺陷，所以，这一阶段的磨损很快。
正常磨损阶段经过初期磨损后。
刀具的粗糙不平表面已经被磨平，刀具进入正常磨损阶段急剧磨损阶段刀具经过正常磨损阶段后，切削刃变钝，切削力、切削温度迅速升高，磨损速度急剧增加，以致刀具损坏而失去切削能力。
刀具磨损到一定限度就不能继续使用，否则将降低工件的尺寸精度和表面质量，这个磨损限度称为磨钝标准。
6．刀具耐用度一把新刀从开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止总的切削时间，或者说是刀具两次刃磨之间总的切削时间称为刀具耐用度，用符号T 表示，单位为min。
切削用量与刀具耐用度的关系7．刀具的破损刀具的塑性破损是指切削时，由于高温和高压的作用，在前刀面、后刀面和切屑、工件的接触层上，刀具表层材料发生塑性流动而丧失切削能力。
刀具的塑性破损直接与工件材料和刀具材料的硬度比有关。
硬度比越高，越不容易发生塑性破损注：课程教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份；重复班授课可不另填写教案。
授课时间第3周第节课年月日课次 6授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：项目一金属切削加工质量与刀具几何参数的选择知识点1切屑控制知识点2工件材料的切削加工性知识点3切削液的选择教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：1．了解切屑的分类以及断屑的主要措施；2．熟悉工件材料的切削加工性及其衡量指标；3．掌握切削液的选择和使用要求：了解工件材料加工性的影响因素；教学内容重点及难点：重点：工件材料的切削加工性及其衡量指标难点：工件材料加工性的影响因素教具多媒体作业思考题1.2.课后小结教学基本内容方法及手段一、切屑的分类钢的切削加工性。
2）对铸铁切削加工性的影响按金相组织的不同铸铁可分为白口铁、马口铁、灰铸铁和球墨铸铁。
它们的硬度依次递减，塑性依次增高，切削加工性依次递增。
九、切削液的作用机理1.切削液的冷却作用2.切削液的润滑作用3.切削液的清洗作用4.切削液的防锈作用十、切削液和添加剂的分类1.切削液的分类1）水溶液2）切削油3）乳化液2.添加剂的分类1）油性添加剂2）极压添加剂3）表面活性剂极压添加剂切削液和添加剂的分类注：课程教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份；重复班授课可不另填写教案。
后角、副后角和主后刀面的选择1.后角的选择1）后角的功用（1）增大后角，可减小加工表面上的弹性恢复层与后刀面的接触长度，从而减小后刀面的摩擦与磨损。
（2）当后刀面磨损量VB 相同时，若后角大的刀具达到磨钝标准，则刀具上磨去的金属体积较大，从而增大刀具径向磨损量NB，将影响工件尺寸精度。
2）后角的选择原则（1）精加工时，切削厚度较小，宜选用较大的后角；粗加工时，切削厚度较大，宜选用较小的后角。
（2）加工塑性好、韧性大的工件材料时容易产生加工硬化，为了减少后刀面磨损，宜选用较大的后角。
（3）当工艺系统刚性差，易出现振动时，宜选用较小的后角，以增大后刀面与加工表面的接触面积，增强刀具的阻尼作用。
（4）对尺寸精度要求较高的刀具（如圆孔拉刀、铰刀），宜选用较小的后角。
四、过渡刃的选择1.直线过渡刃2.圆弧过渡刃五、刃倾角的选择1.刃倾角的功用（1）影响切屑的流出方向。
（2）影响刀尖强度及断续切削时切削刃上受冲击的位置。
（3）影响切削刃锋利程度，具有斜角切削特点。
（4）影响切削分力间的比值。
（5）影响切削刃实际工作长度。
2.刃倾角的选择及其参考值1）主要根据加工性质来选取。
2）当工艺系统刚性不足时，不宜采用负刃倾角。
3）对于脆性大的刀具材料，为了保证其切削刃强度，不宜选用正刃倾角。
4）当加工高硬度材料时，宜选用负刃倾角六、切削用量的选择原则合理的切削用量，是指充分利用刀具和机床的性能，在保证加工质量的前提下，获得高的生产效率和低的加工成本的切削用量三要素的最佳组合。
切削用量三要素虽然对加工质量、刀具耐用度和生产效率均有直接影响，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。
1.切削用量合理选择的方法1）计算法2）查表法3）图解法2.粗加工切削用量的选择背吃刀量、进给量、切校验机床输出功率、削速度3.半精加工和精加工切削用量的选择1）背吃刀量半精加工和精加工的加工余量均较小，因此，可采用一次走刀切除加工余量，即：ap = A。
2）进给量半精加工和精加工的背吃刀量ap 较小，产生的切削力也较小，所以选取进给量f 时不必考虑对加工工艺系统的强度和刚性影响。
3）切削速度半精加工和精加工的切削速度vc 也是受刀具耐用度T 的限制，因此，切削速度vc 与粗加工时的计算方法相同。
七、提高切削用量的途径1）采用切削性能更好的新型刀具材料。
