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切削运动与切削用量

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-10-12    浏览次数:39

切削运动与切削用量

本讲教学目标:

知识点

·切削运动与切削层

·切削用量

·切削时间与材料切除率

能力点

·正确认识主运动与进给运动

·了解各种典型表面加工方法

本讲主要内容:

·我国机械制造技术发展概况

·切削加工在国民经济中的地位与作用

·本课程的内容与学习方法

·切削运动、切削用量、切削时间

·各种典型表面加工方法

·合成切削运动与合成切削速度

本讲教学要求

·简介我国机械制造技术发展概况、切削加工在国民经济中的地位与作用、本课程的内容与学习方法

·重点讲解切削运动与切削层、切削用量、切削时间与材料切除率、合成切削运动与合成切削速度。各种典型表面加工方法。

教学重点: ·切削运动 ·切削用量

教学难点: ·各种典型表面加工方法

课外阅读资料:

· 陆剑中、孙家宁主编 《金属切削原理与刀具》(第4版) 机械工业出版社

· 韩荣第、袭建军、王辉编著 《金属切削原理与刀具》(第4版) 哈工业出版社

· 陈日曜主编 《金属切削原理》(第2版) 机械工业出版社

· 乐兑谦主编 《金属切削刀具》(第2版) 机械工业出版社

· 武文革、辛志杰主编 《金属切削原理及刀具》 国防工业出版社

· 【美】Michael Fitzpatrick著 《机械加工技术》 科学出版社

本讲教学内容:

课程总体介绍:

课程性质: ·机械类专业的主干课程,也是学好其它专业课的基础,

课程主要内容:

·通过对机械制造技术发展概况的介绍,阐述切削加工在国民经济中的地位与作用,进而说明本课程的内容与基本要求。

·金属切削原理与刀具分两部分讲授:

《金属切削原理》 研究切削加工过程基本规律,指导生产实践。

《金属切削刀具》 研究各种金属切削刀具的种类、结构、性能、用途

主要教学目标及方法

1.在基本理论方面:掌握切削变形、切削力、切削热及切削温度、刀具磨损、破损及砂轮磨损的基本理论与基本规律。

2.在基本知识方面:掌握常用刀具材料的种类、性能及其应用范围;掌握材料加工性及加工表面质量的评定标志、影响因素和提高加工性及加工表面质量的主要措施等知识;掌握切削用量的选用原则,并初步了解切削液的种类、作用和选用。

3.在基本技能方面:应具有根据加工条件合理选择刀具材料与几何参数的能力;计算切削力和切削功率的能力;合理选择切削用量的能力;应初步具有利用常用仪器设备进行切削变形、切削力、切削热及切削温度、刀具磨损和砂轮破损等测试的技能,并具有对实验数据进行处理和分析的能力。

4.掌握标准刀具的选用和非标准刀具的设计。


由我国机械制造技术发展史导入金属切削加工的发展概况

简要介绍: 一、机械制造技术发展概况

·要求学生了解机械制造技术发展史

(一)机械制造技术发展史

·17 世纪 60 年代,瓦特改进蒸汽机,标志着第一次工业革命兴起,工业化大生产从此开始

·18 世纪中叶,麦克斯韦尔建立电磁场理论,标志着电气化时代开始

·20 世纪初,福特汽车生产线,泰勒科学管理方法,标志着自动化时代到来(以大量生产为特征—Mass Production

·二战后,随着计算机技术、微电子技术,信息技术及软科学的发展,以及市场竞争的加剧和市场需求多样性的趋势,使中小批量生产自动化成为可能,并产生了综合自动化和许多新的制造哲理与生产模式

·进入 21 世纪,制造技术向自动化、柔性化、集成化、智能化、精密化和清洁化的方向发展


·要求学生了解机械制造技术发展概况

(二)机械制造技术发展概况

1.全球机械制造技术状况

·国民经济的支柱产业,国民经济总收入的 60%以上来自制造业,世界发达国家无不具有强大的制造业。

·美国:约 1/4 人口直接从事制造业,其余人口中又有约半数人所做工作与制造业有关。

·机械制造业是制造业的基础, 是重中之重。


·日本由于重视制造业,二次大战后 30 年时间,发展成为世界经济大国。


·与此相反,美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的发展,结果导致经济衰退,竞争力下降,出现在家电、汽车等行业不敌日本的局面。直至上世纪 80 年代初,美国才开始清醒,重新关注制造业的发展,至 1994 年美国汽车产量重新超过日本。


2.我国机械制造业与世界发达国家的差距

·发展迅速,成绩瞩目。·

存在阶段性的差距:产品质量和水平不高,技术开发能力不强,基础元器件和基础工艺不过关,生产率低下,科技投入严重不足。

·机械制造业人均产值仅为发达国家的几十分之一。

3.机遇与挑战

·困难:技术上落后,资金不足,资源短缺,管理体制、周边环境还存在诸多问题(地方保护,信用危机…)

·机遇:中国已加入 WTO;制造业的世界格局已经和正在发生着重大变化,欧、亚、美三分天下局面正在形成,世界经济重心开始向亚洲转移,制造业的产品结构、生产模式也在迅速变革之中。

·挑战与机遇并存。


·要求学生了解切削加工在国民经济中的地位与作用

(三)切削加工在国民经济中的地位与作用

1.金属加工的种类

·塑性加工——冷拔、挤压、冲锻、剪切、弯曲等

·加热加压成型——铸、锻、焊、喷涂、粉末冶金等

·机械加工——切削加工、磨削加工、超声加工

·高能加工——火焰切割、等离子、电子束、激光束等

·电及化学加工——电解、电镀等

2.切削加工的种类

车、铣、刨、钻、镗、磨、齿轮、螺纹等。

·车------加工圆柱形及回转成形表面等

·铣、刨------加工平面和复杂几何形面等

·钻、镗------加工圆孔、螺纹等

·齿轮及螺纹加工


·要求学生了解本课程的内容与基本要求

(四)本课程的内容与基本要求

1.金属切削加工:

·金属切削加工是用一种硬度高于工件材料的单刃或多刃刀具,在工件表层切去一部分预留量,使工件达到预定的几何形状、尺寸准确度、表面质量要求、以及降低加工成本的要求。

·金属切削原理是研究金属切削加工的一门技术科学。

·金属切削刀具是切除金属材料表层预留部分所使用的工具。

2.本课程的任务:·研究切削加工过程基本规律,指导生产实践,不断提高生产效率、产品质

量、降低成本。对切削过程最佳化、优化切削参数等方面进行研究和探索。

·研究各种金属切削刀具的种类、结构、性能、用途;研究各种新型金属切削刀具的设计、制造和使用的实践与理论,研究与发展高效、高精刀具。

3.本课程的内容:

•几何问题:刀具几何角度、参数及相互关系。

•规律问题:切削变形、力、温度、刀具耐用度。

•应用问题:切屑控制、材料的加工性、工件质量。

•标准刀具:结构、应用范围、选择、使用。

•非标准刀具:设计原理与计算方法。

4.本课程的基本要求:

•在基本理论方面:掌握切削变形、切削力、切削热及切削温度、刀具磨损、破损及砂轮磨损的基本理论与基本规律。

•在基本知识方面:掌握常用刀具材料的种类、性能及其应用范围;掌握材料加工性及加工表面质量的评定标志、影响因素和提高加工性及加工表面质量的主要措施等知识;掌握切削用量的选用原则,并初步了解切削液的种类、作用和选用。

•在基本技能方面:应具有根据加工条件合理选择刀具材料与几何参数的能力;计算切削力和切削功率的能力;合理选择切削用量的能力;应初步具有利用常用仪器设备进行切削变形、切削力、切削热及切削温度、刀具磨损和砂轮破损等测试的技能,并具有对实验数据进行处理和分析的能力。

•能够进行标准刀具的正确选用和非标准刀具的设计


重点介绍:

二、切削运动与切削用量

以车削为例、车刀为代表,讲解切削运动与切削用量等基本概念。

·要求学生掌握切削运动的基本概念

(一)切削运动与切削层

1.零件表面形成方法

·轨迹法

·成形法

·相切法

·展成法

2.切削加工的成形运动

·主运动

·进给运动

3.工件上的表面

·待加工表面

·过渡表面(加工表面)

·已加工表面

·要求学生掌握切削用量的基本概念

(二)切削用量、切削时间与金属切除率

1.切削用量

·要求学生了解合成切削运动与合成切削速度

(三)合成切削运动与合成切削速度

简要介绍: 三、各种典型表面加工方法

·要求学生了解各种典型表面加工方法

0-1 外圆表面加工方法


·要求学生了解各种典型表面加工方法

0-2 内圆表面加工方法


0-3 平面加工方法


 0-4 螺纹加工方法

简要介绍: 四、切削时间与金属切除率

要求学生了解切削时间与金属切除率的概念及其与切削用量的关系


归纳小结:

·概括基本内容,归纳重点内容,布置下一讲的主要教学内容

1、本课程的内容与学习方法

2、切削运动、切削用量、切削时间

3、各种典型表面加工方法

4、合成切削运动与合成切削速度

课后思考题:

1、试说明外圆车削、端面车削、刨削、钻削、铣削的切削运动及工件上的各表面?

2、什么是切削用量三要素?

3、什么是合成切削运动与合成切削速度?

 
 
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