车工工艺教案

四川省交通运输学校

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车工工艺班级数控、

课程名称与技能训课时数1-2周次三

练机电

教学内容1.1.1车床简介1.1.2车床各部分名称和功能

了解车床的基本结构及性能，理解金属切削过程，知道切削用

教学重点

量和刀具角度对切削力、刀具磨损和工件表面质量的影响

教学难点掌握车刀的基础知识，能正确识别车刀角度

主要教学

课堂讲授

方式

主要教学

电子教案

手段

主要教参

教学效果

简记

教学活动设计

时间学生

教学环节主要教学内容

分配活动

1、介绍本课程在所学专业的重要性20分

一、导入内容提要职业教育培养的是面向生产的技术型人才，车工钟

是一门重要实践课，主要任务是为学习后续的相关专业课

新课程和从事车削加工工作打好基础。根据中等职业学校学生

情况及国内外教材编写经验，本书删去了较深的理论推导，

力求突出系统性、针对性、典型性和实用性。叙述深入浅

出，力求做到“通俗易懂、好教好学”的特点。本书系统地介

绍了车床的基础知识和工艺，车削轴类工件、盘套类工件、

圆锥面、螺纹、成形面、中等复杂工件的相关知识及车床

其他加工方法，以及典型工件的车削加工实训，通过实例提

供详细的车削加工工艺和加工方法，以加深理解，达到事半

功倍的效果。以期达到快速提高读者操作和应用水平的能

力。

2、提出本学期学习的主要章节及相关上课要求

一、车床介绍

二、讲授

1、车床的加工范围25分

车削：工件作旋转运动，车刀作进给运动的切削加工方法。钟

新课，师车削加工范围：车外圆、车端面、切断和车槽、钻中心孔、

钻孔、车内孔、钱孔、车螺纹、车圆锥面、车成形面、滚

生活动设花和攻螺纹等。

计pg

（可添加—

附页）

(a)'的中心九

:\

1

1.F

(b)年外留

(j)车网锥

25分

钟

1一主轴箱2—卡盘3一刀架4一切削液管5一尾座

6一床身7一长丝杠8—光杆9一操纵杆10一床鞍

11一溜板箱12一进给箱13一交换齿轮箱

(1)床头部分

<>1主轴箱(床头箱)：主轴箱内有多组齿轮变速机构，变

换箱外手柄的位置可使主轴得到各种不同的转速。

<2>卡盘：用来装夹工作，带动工件一•起旋转。

(2)交换齿轮箱部分

交换齿轮箱部分的作用是把主轴旋转运动传送给进给箱，

在必要时调换箱内齿轮后，可以车削不同螺距螺纹。

(3)进给部分

<》1进给箱：利用箱内的齿轮传动机构，把主轴传递的传动

力传给光杆或丝杆；变换箱外的手柄，可以使光杆或丝杆

得到不同的传递。

<2>丝杆：用来车削螺纹

<3〉光杆：用来带动溜板箱，使车刀按要求作纵向或横向进

给运动。

(4)溜板部分

<1>溜板箱：变换箱外手柄的位置，在光杆或丝杆的传动下，

使车刀按要求作进给运动。

<2>床鞍、中拖板及小拖板：床鞍与车床导轨精密配合，实

现纵向进给。中拖板进行横向进给，并保证径向尺寸精度。

小拖板可左右转动角度，车削锥度。

(3〉刀架：用来装夹车刀

(5)尾座

尾座用来装夹顶尖和钻头、钱刀等刀具。

(6)床身

床身是支承件，支承其他各部件。

放图片让大家一起来回忆机床各个部件的名称5分钟

三、深化

重点、难

点

10分

四、课后古代的车床是靠手拉或脚踏,通过绳索使工件旋转，并

手持刀具而进行切削的。钟

小结、延

伸

f

1

■1»・"

脚踏车二床

1797年，英国机械发明家莫玄窈1创制了用丝杠传动刀架

的现代车床，并于1800年采用交换齿轮，可改变进给

速度和被加工螺纹的螺距。1817年，另一位英国人矍

伯茨采用了四级带轮和背轮为几构来改变主轴转速。

为了提高机械化自动化不星度，1845年，美国的菲奇

发明转塔车床。

1848年，美国又出现回2山车床

1873年，美国的斯潘塞4划成一台单轴自动车床,不

久他又制成三轴自动车床

20世纪初出现了由单狙、电机驱动的带有齿轮变速

箱的车床。

五、布置

作业

四川省交通运输学校

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车工工艺班级

数控、

课程名称与技能训课时数3-4周次二

机电

练

1.1.3车削加工的运动和切削用量1.1.4切削液1.1.5车

教学内容

床的润滑和维护保养

教学重点了解车削加工中的运动

教学难点切削用量的选用

主要教学

课堂讲授

方式

主要教学

电子教案

手段

主要教参

教学效果

简记

教学活动设计

时间学生

教学环节主要教学内容

分配活动

回忆上节课内容，提问分钟

一、复习、5

导入新课

一、车削运动和工件上的加工表面10分钟

二、讲授削加工是一种最常见的、典型的切削加工方法。普通外因

车削加工中的切削运动是由两种运动单元组合而成的：其

新课，师一是工件的回转运动，它是切除多余金属以形成工件新表

面的基本运动，其二是车刀的纵向进给运动，它保证了切

生活动设削工作的连续进行。

在这两个运动合成的切削运动作用下，工件表面的一

计层金属不断地被车刀切下来并转为切屑，从而加工出所需

要的工件新表面。在新表面的形成过程中，工件上有三个

(可添加依次变化着的表面:待加工表面、过渡表面和已加工表面，

它们的涵义是：

附页)

(1)待加工表面：加工时即将被切除的工件表面。

(2)已加工表面：已被切去多余金属而形成符合要求的工

件新表面。

(3)过渡表面(或称切削表面)：加工时由切削刃在工件上

正在形成的那个表面；它是待加工表面和已加工表面之间

的表面。上述车削运动和加工表面的分析认识，也适用于

其他切削加工。

二、各钟切削加工的切削运动和加工表面5分钟

金属切削加工的种类很多。各种切削加工的目的都是为了

形成合乎要求的工件表面，因此，表面形成问题是切削加

工的基本问题。从这个意义上来说，切削刃相对于工件的

运动过程，就是表面形成过程。在这个过程学；切削刃相

对于工件运动的轨迹面，就是工件上的过渡表面和已加工

表面。这里有两个要素，一是切削刃，二是切削运动。不

同形状的切削刃加上不同切削运动的组合，即可形成各种

工件表面。

三、主运动、进给运动与合成切削运动30分钟

各种切削加工中的运动单元，按照它们在切削过程中所起

的作用，可以分为主运动和进给运动两种。这两个运动的

向量和，称为合成切削运动。所有切削运动的速度及方向

都是相对于工件定义的。

1.主运动

由机床或手动提供的刀具与工件之间主要的相对运动，它

使刀具切削刃及其毗邻的刀具表面切入工件材料，使被切

削层转变为切屑，从而形成工件新表面。

如图1—2所示，在车削时;工件的回转运动是主运动；

在钻削、铳削和磨削时，刀具或砂轮的回转运动是主运动；

在刨削时，刀具或工作台的往复直线运动是主运动。

由于切削刃上各点的运动情况不一定相同，在研究问题

时，应选取切削刃上某一适宜点，这一为便于研究问题所

选取的适宜点，称为切削刃选定点；研究清楚该点的运动

情况，再研究整个切削刃就比较容易了。

主运动方向(图1—3、图1—4)：切削刃上选定点相

对于工件的瞬时主运动方向。

它在_L作进给副面Pf内度量，参见表作1

和图1-120

切削速度Vc（图1—3、图1一4）：切削刃上选定点相对于

工件的主运动的瞬时速度。

2.进给运动

由机床或手动传给刀具或工件的运动，它配合主运动依次

地或连续不断地切除切屑，同时形成具有所需儿何特性的

已加工表面。进给运动可以是间歇的，也可以是连续进行

的。

进给运动方向（图1—3、图1—4）：切削刃选定点相

对于工件的瞬时进给运动的方向。

进给速度Vf（图1—3、图1—4）：切削刃选定点相对

于工件的进给运动的瞬时速度。

对于间歇的进给运动，例如刨削加工，可不规定进给

速度。

3.合成切削运动

由同时进行的主运动和进给运动合成的运动。

合成切削运动方向（图13、图1-4）：切削刃选定点相对

于工件的瞬时合成切削运动方向。合成切削速度Vc（图

1—3、图1—4）：切削刃选定点相对于工件的合成切削运

动的瞬时速度。

进给运动角6（图1—3、图1—4）：在同一瞬间的主

运动方向和进给运动方向之间的夹角

它在工作进给副面Pf内度量，参见表1—1和图1—12。

对于龙门刨、牛头刨的刨削和拉削之类的加工，这个

角度不作规定。

合成切削速度角n（图1-3、图1-4）：主运动方向

与合成切削方向之间的夹角。它在工作进给剖面Pf内度

量，参见表1—1和图1—12o

显见，在车削中（图1—3）Vc=Vc/cosn

但是，在大多数实际加工中n值很小，所以可认为

Vc=Vc

四、切削用量三要素20分钟

在切削加工过程中，需要针对不同的工件材料、刀具材料

和其他技术经济要求来选定适宜的切削速度Vc、进给量f

或进给速度Vf值，还要选定适宜的切别深度阿a.值。

Vc、f、a0称之为切削用量三要素

1、速度Vc

大多数切削加工的主运动采用回转运动。回转体（刀具或

工件）上外圆或内孔某一点的切削速度计算公式如下：

Vc=（ndn）/1000（m/s或m/min）（1-1）

式中d一工件或刀具上某一点的回转直径，mn

n一工件或刀具的转速，r/s或r/min。

在当前生产中，磨削单位用米/秒（m/s）,其他加工的切

削单位尚习惯用米/分（m/min）。

即使转速一定，而切削刃上各点由于工件直径不相同，

切削速度也就不同。考虑到切削速度对刀具磨损和已加

工质量有影响，在计算时，应取最大的切削速度。如外

圆车削时计算待加工表面上的速度(用dw代入公式)，

内孔车削时计算已加工表面上的速度(用dw代入公式)，

钻削时计算钻头外径处的速度。

2.进给速度Vf；进给量f和每齿进给量fz

进给速度Vf是单位时间的进给量，单位是mm/s(或

mm/min)。

进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动

方向的相对位移，单位是mm/r(毫米/转)。

对于刨削、插削等主运动为往复直线运动的加工，虽

然可以不规定进给速度，却需要规定间歇进给的进给量，

其单位为mm/d•str(毫米/双行程)。

在铳刀、较刀、拉刀、齿轮滚刀等多刃切削工具进行

切削时，还应规定每一个刀齿的进给量fz,即后一个刀

齿相对于前一个刀齿的进给量，单位是mm/z(毫米/

齿)。

显而易见

Vf=f,n=fz•z,n(mm/s或mm/min)

(1—2)

对于图1-2所示的车削和刨削加工来说，切削深度ap

为工件上已加工表面和待加工表问的垂直距离，单位为

mm。

外圆柱表面车削时的切削深度可用下式计算

ap=(dw-dm)/2(mm)

(1-3)

对于钻削

ap=dm/2(mm)

(1-4)

上两式中dm---已加工表面直径，mm;

dw----侍加工表面直径，mm。

五、切削液5分钟

切削液(cuttingfluid,coolant)

是一种用在金属切、削、磨加工过程中，用来冷却和润滑

刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种超强功能助剂

经科学复合配伍而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性

能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。

克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果

差的的毛病，对车床漆也无不良影响，适用于黑色金属的

切削及磨加工，属当前最领先的磨削产品。切削液各项

指标均优于皂化油，它具有良好的冷却、清洗、防锈等特

点，并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、

对环境不污染等特点。

车床的润滑10分钟

三、深化要使车床保持正常运转和减少磨损，必须经常对车

床的所有摩擦部分进行润滑。车床上常用的润滑方式有

重点、难以下几种：

(1)浇油润滑车床外露的滑动表面，如床身导轨面，

点中、小滑板导轨面等，擦干净后用油壶浇油润滑。

(2)溅油润滑车床齿轮箱内的零件一般是利用齿轮

的转动把润滑油飞溅到各处进行润滑。

(3)油绳润滑将毛线浸在油槽内.利用毛细管作用把

油引到所需要润滑的部位，车床进给箱就是利用油绳润

滑的。

(4)弹子油杯润滑尾座和中、小滑板摇手柄转动轴承处般

用弹子油杯润滑。润滑时，用油嘴把弹子撅下，滴入润

滑油

(5)黄油(油脂)杯润滑交换齿轮架的中间齿轮一般用黄

油杯润滑。润滑时，先在黄油杯中装满工业润滑脂。旋

转油杯盖时，润滑油就会挤人轴承套内。

(6)油泵循环润滑这种方式是依靠车床内的油泵供应充

足的油量来润滑的。

车床的常规保养方法10分钟

四、课后车床保养得好坏，直接影响零件的加工质量和生产效率。

为了保证车床的工作精度和延长使用寿命，必须对车床

小结、延进行合理的保养。主要内容有清洁、润滑和进行必要的

调整。当车床运转500h以后，需进行一级保养。保养工

伸作以操作工人为主，维修工人配台进行。保养时，必须

首先切断电源，然后进行工作，具体保养内容和要求如

下：

(1)外保养

1)清洗机床外表及各罩盖。要求内外清洁，无锈蚀、无

油污。

2)清洗长丝杠、光杠和操纵杆。

3)检查并补齐螺钉、手柄等。清洗机床附件。

(2)主轴箱

1)清洗滤油器和油箱，使其无杂物。

2)检查主轴，并检查螺母有无松动。紧固螺钉应锁紧。

3)调整摩擦片间隙及制动器。

(3)溜板

1)清洗刀架。调整中、小滑板镶条间隙。

2)清洗并调整中、小滑板丝杠螺母间隙。

(4)交换齿轮箱

1)清洗齿轮、轴套并注人新油脂。

2)调整齿轮啮合间隙。

五、布置

作业

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班级机电、

车工工艺与

课程名称课时数1-2周次四

技能训练

数控

教学内容L2车刀

教学重点车刀的种类和用途

教学难点车刀的几何参数

主要教学

课堂讲授

方式

主要教学

电子教案

手段

主要教参

教学效果

简记

教学活动设计

时间学生

教学环节主要教学内容

分配活动

5分钟

一、复习、1、切屑的类型？

2、刀具材料应具备的性能？

导入新课3、切削液应具备的基本性能？

4、常用切削液的种类？

车刀是车削加工使用的刀具，可用于各类车床。车刀的

种类很多、用途也很广

1.常用车刀的种类15分钟

二、讲授

车刀是车削加工使用的刀具，可用于各类车床。车刀的种

类很多。

新课，师

1）按结构分有整体式车刀、焊接式车刀、机夹重磨式车

刀和可转位式车刀等，如图1、图2所示。

生活动设

计

（可添加

a）整体式b）焊接式c）机夹重磨式d）可转位式

附页）

图1车刀的种类

（a）可转位外圆车刀（b）可转位切断刀（c）可转

位螺纹车刀

图2可转位车刀种类

2）按用途可为分外圆车刀、锋孔车刀、端面车刀、螺纹

车刀、、切断刀和成形车刀等，如图3所示。

外圆车刀有直头和弯头之分,常以主偏角的数值来命名，

如（=90°称为90°外圆车刀；（=45°称为45°外圆车刀。

®直头外园车刀（b）弯头外圈车力090%留车乃@宽刃外08精车刀

（e）内孔物H通面物（g）切嵯刀。）脚坡车力

图3常用车刀种类

2.常用车刀的组成10分钟

刀具切削部分的组成（如图4所示）。

图4车刀的组成

30分钟

3.车刀几何角度及切削用量的选择

1.车刀角度的选择

1）前角的选择前角是刀具最重要的一个角度，对切削

加工质量、效率和刀具耐用度等影响都很大。一般情况，

前角增大，刃口锋利，切削力减小，但刃口的强度降低，

散热面积减小，切削温度升高，刀具耐用度降低。前角的

选择原则是在满足强度要求的前提下，选用较大值。

2）后角的选择后角的作用主要是减少切削过程中

后面与过渡表面之间的摩擦，减轻刀具磨损。后角大，

刃口强度会降低，刀具散热效率降低，切削温度升高，

刀具耐用度降低；后角小，后刀面与过渡表面之间的摩

磨损大，工件冷硬程度增加，加工表面质量差。后角的

选择应在保证刀具强度的前提下，视工件材料、加工性

质和刀具材料而定。

擦加剧，刀具磨损大，工件冷硬程

度增加，加工表面质量差。后角的选择应在保证刀具强度

的前提下，视工件材料、加工性质和刀具材料而定。

3）主偏角的选择

主偏角的大小影响刀具耐用度、背向力与进给力的大小。

减小主偏角能提高刀刃强度、改善散热条件，并使切削层

厚度减小、切削层宽度增加，减轻单位长度刀刃上的负荷,

从而有利于提高刀具的耐用度；而加大主偏角，则有利于

减小背向力，防止工件变形，减小加工过程中的振动和工

件变形。主偏角的选择原则是在保证表面加工质量和刀具

耐用度的前提下，尽量选用较大值。

4）副偏角的选择

副偏角影响刀具的耐用度和已加工表面的粗糙度。增大

副偏角，可减小副切削刃与已加工表面的摩擦，防止切削

时产生振动。减小副偏角有利于降低已加工表面的残留高

度（见图5）,降低已加工表面的粗糙度，但加剧副后面与

已加工表面的摩擦。副偏角的选择原则是在保证表面质量

和刀具耐用度的前提下，尽量选用较小值。

切削用量的选择分钟

三、深化10

切削用量％、f、与对生产率的影响是等同的，而对切

削加工过程的影响是不同的。生产中应合理选择切削用

重点、难量，在保证加工质量和合理的刀具耐用度的前提下，提

高生产率，降低加工成本。

点

图5副偏角对残留高度的影响

1）粗加工时切削用量的选择粗加工的主要目的

在于尽快切除加工余量，以提高生产率，降低成本。所

以，应选择较大的切削用量。

2）半精加工、精加工时切削用量的选择精加工的主要

目的在于保证加工精度和表面质量，同时兼顾提高生产率______

今天学习了车刀的种类，车刀的组成，以及车刀儿何角度5分钟

四、课后的选择和车刀切削用量的选择，对车刀有全面的理解。

小结、延

伸

五、布置

作业

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车工工艺班级

数控、

课程名称与技能训课时数3-4周次四

机电

练

教学内容1.3.1切屑的形成1.3.2积屑瘤

教学重点切屑的形成

教学难点积屑瘤对加工的影响

主要教学

课堂讲授

方式

主要教学

电子教案

手段

主要教参

教学效果

简记

教学活动设计

时间学生

教学环节主要教学内容

分配活动

分钟

一、复习、1.切削用量有哪些？其涵义及表达式？10

2刀具的切削部分组成？

导入新课3.刀具主要角度有哪些？各自的涵义？

在切削过程中，产生了切削变形、切削力、切削热

与切削温度、刀具磨损与耐用度变化等各种现象，严重

影响了生产的进行。

针对上述现象，本次课分析了产生诸现象的原因及

对切削过程的影响，并在此基础上总结出切削变形、切

削力、切削热与切削温度、刀具磨损与耐用度变化四大

规律。

二、讲授一、切削形成过程及切屑种类

1.切屑形成过程

新课，师

在金属切削过程中，经过塑性变形的切屑，其外形

生活动设与原切削层不同，其切屑层的厚度a”,要大于切削层厚度

a,而切屑层的长度U,要小于切削层长度L,这种现象

计c

称为切屑收缩现象。

(可添加

用变形系数&表示切削变形程度U1

附页)变形系数对切削力、切削温度及表面粗糙度Ra都有

重要的影响：变形系数愈大，则切削力愈大、切削温度

愈高，表面愈粗糙。增大前角，或降低材料塑性，可减

小变形系数§o

2.切屑种类

(1)带状切屑

切削塑性材料时采用大前角,较高的切削速度

和较小的进给量容易形成带状切屑。

形成带状切屑时，切削力平稳，加工表面光洁，但

不安全。

(2)节状切屑

当采用较低的切削速度和较大的进给量容易形成节

状切屑。

形成节状切屑时，切削力波动大，产生振动，加工

表面粗糙。

(3)崩碎切屑

切削铸铁、青铜等脆性材料时容易形成崩碎切屑。

形成崩碎切屑时刀尖磨损严重，产生振动，影

响加工表面质量

二、积屑瘤

在•定范围的切削速度下,切削塑性金属材料时,

在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘附着一小块很硬的

金属，即为积屑瘤。

1.积屑瘤的形成

高温高压下，由于摩擦力而阻留在前刀面上部分切

屑转化而成。积屑瘤形成后不断长大，达到一定高度又

会破裂，而被切屑带走或嵌附在工件表面。

2.积屑瘤对切削加工的影响(5)

(1)其硬度高于工件材料，可代替切削刃起切削作

用，有保护刀刃作用。

(2)积屑瘤可增大前角，使刀具更锋利。

(3)改变了实际切削深度和切削厚度，影响尺寸精

度。

(4)导致切削力变化、引起振动。

(5)影响工件表面粗糙度。

3.积屑瘤的控制(3)

(1)通过热处理等方法降低工件材料的塑性。

(2)控制切削速度。

(3)采用适当的冷却液，降低切削温度，减少磨擦

等减少生成积屑瘤。

(2)控制切削速度。

(3)采用适当的冷却液，降低切削温度，减少磨擦

等减少生成积屑瘤。

10分钟

三、深化金属的切削过程也是切屑形成的过痛L0A左下方发

生弹性变形，越靠近0A面，弹性变形越大。在0A面上

重点、难方，发生塑性变形，产生滑移现象。随律拿刀具的连续移

动，原来处于原始滑移面上的金属不断市］刀具靠拢。越

点过0E面，切削层金属将脱离工件母材，H生着前刀而流出

而形成切屑。

)

工华

——-^0^^

第I变形区近切削刃处切削层内产生的塑性变

形区；

第n变形区切屑与前刀面摩擦的区域；

第ni变形区工件已加工表面与后面接触的区

域。

10分钟

四、课后(1)积屑瘤的形成主要取决于切削温度。

(2)积屑瘤对切削加工的影响

小结、延积屑瘤的产生增大刀具的前角，可使刀刃锋利，代

替切削刃切削，并延长刀具使用寿命，但影响加工精度

伸和表面粗糙度。

(3)影响积屑瘤的因素

1)工件材料的塑性

工件材料塑性越大，越容易生成积屑瘤。

2)切削速度

切削速度较低(vc>5m/min)时,不会出现积屑瘤。

切削速度较低(vc=5〜50m/min)时，容易产生积

屑瘤。

切削速度较低(vcMOOm/min)时,不会产生积屑

瘤。

五、布置

作业

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车工工艺班级

数控、

课程名称与技能训课时数1-2周次五

机电

练

教学内容L3.3切削力1.3.4切削热和切削温度1.3.5刀具的磨损与刀具寿命

教学重点刀具磨损的形式

教学难点影响切削力的因素

主要教学

课堂讲授

方式

主要教学

电子教案

手段

主要教参

教学效果

简记

教学活动设计

时间学生

教学环节主要教学内容

分配活动

分钟

一、复习、1.切削用量有哪些？其涵义及表达式？5

3刀具的切削部分组成？

导入新课3.刀具主要角度有哪些？各自的涵义？

在切削过程中，产生了切削变形、切削力、切削热

与切削温度、刀具磨损与耐用度变化等各种现象，严重

影响了生产的进行。

针对上述现象，本次课分析了产生诸现象的原因及

对切削过程的影响，并在此基础上总结出切削变形、切

削力、切削热与切削温度、刀具磨损与耐用度变化四大

规律。

分钟

二、讲授一、切削力和切削功率20

1.切削力的产生及作用

新课，师

切削力是切削加工时刀具使切削层形成切屑

生活动设需要克服的阻力，包括工件材料被切过程中所发生

计的弹性变形和塑性变形的抗力，以及切屑对刀具前

刀面的摩擦力和加工表面对刀具后刀面的摩擦力。

（可添加

切削力是机床、刀具和工艺装备的设计的依

附页）据。

2.切削力的分解

在实际加工中，总切削力的方向和大小都不易直

接测定，通常把它在一定方向上分解研究其分力。

下面以切削外圆为例，掌握个切削分例的作用。

总切削力Fr可分解为x、y、z三个互相垂直的

分为：

切削力£是总切削力在主运动方向上的分力，占々的

80^90%,占消耗总功率90%以上，也称切削力或切向力。

（1）乃是设计机床动力、主传动系统零件强度和

刚度的主要依据。

（2）进给力a是总切削力在进给方向分力，也称

进给力或轴向力。Fx做功占总功率的

C5%o它是设计计算进给系统的主要依据。

（3）背向力凡是总切削力在切深方向的分力，也

称背向力、径向力、吃刀力。Fy方向不做功，

但Fy的大小直接影响工件刚度，引起变形振

动，影响加工精度。

这三个切削分力与总切削力F有如下关系：

F=JF；+F；+F；

2.切削力的估算

切削力的大小是由很多因素决定的，其中影响

比较大的是工件材料和切削用量。

切削力的大小可运用理论公式和经验公式来计

算，也可以用切削层的单位面积切削力来估算。

4.切削功率

切削功率应该是三个切削分力消耗率的总和，

但凡不作功，a消耗功率小，所以一般用主切削力

消耗的功率来替代。

二、切削热和切削温度20分钟

L切削热的产生的原因

（1）切屑变形所产生的热量，是切削热的主要来源

（2）切屑与刀具前刀面之间的摩擦所产生的热量

（3）工件与刀具后刀面之间的摩擦所产生的热量

2.切削热传出的途径及对加工的影响

切削热可由切屑、工件、刀具、周围介质传出。各部分

传出的比例取决于工件材料、切削速度、刀具材料及刀

具几何形状等。我们希望从切屑及周围介质中传出的更

多的热量，传入刀具的热量会提高其工作温度，加快刀

具的磨损。传入工件的热量，可能使工件变形，产生形

状和尺寸误差。

3.切削温度及其影响因素

切削温度一般是指切削区平均温度。它的高低取

决于切削热的产生和传出的情况，它受切削用量、工

件材料、刀具材料及刀具儿何形状等因素影响。

1）切削用量：

加大切削用量，会使切削热增加，其中,影响

最大，『其次,最小。

2）工件材料：

强度、硬度愈大、切削热愈多。导热性好的材

料可以降低切削温度。

3）刀具材料及角度：

导热性好可以降低切削温度。主偏角变小，有

利于刀具热量的传出，可以降低切削温度。适当增

大刀具前角，可以降低切削温度，但当前角过大时，

会使刀具的传热条件变差，反而不利于切削温度的

降低。

20分钟

三、刀具磨损和刀具耐用度

1.刀具磨损的形式与过程

刀具通常有三种磨损形式前刀面磨损、后刀面

磨损和边界磨损。

刀具在磨损过程中，经过初期磨损阶段、正常

磨损阶段和急剧磨损三个阶段。经验表明在刀具正

常磨损后期，急剧磨损之前换刀重磨为最好。

2.影响刀具磨损的因素

刀具材料、刀具儿何形状、切削用量、工件

材料以及是否使用切削液等因素有关。

3.刀具耐用度

刀具磨钝达一定限度就不能继续作用，而应进

行重磨，这个磨损限度成为刀具的磨钝标准。

一般以后刀面磨损值VB来表示。实际生产中常按刀具

进行切削的时间来判断。

刃磨后的刀具在不变的切削条件下从开始切削直到磨损

量达到磨钝标准为止的总切削时间，成为刀具耐用度，

以T表示。

粗加工时，多以切削时间表示刀具耐用度。

精加工时。常以走刀次数或加工零件个数表示刀具耐用

度。

10分钟

三、深化切削热与切削温度

（1）切削热及其传散

重点、难在切削过程中，由于切削层金属的弹性变形、塑性

变形以及摩擦而产生的热，称为切削热。切削热通过切

点屑、工件、刀具以及周围的介质传导出去。

（2）影响切削热的因素

1）工件材料的影响

2）切削用量的影响

3）刀具角度的影响

（3）切削热对切削加工的影响

加速刀具磨损，降低刀具寿命；引起工件变形，影

响加工精度。

5分钟

四、课后今天我们主要学习了切屑的类型以及积屑瘤如何形

成的。切削力的分解，切削热及切削温度以及刀具的磨

小结、延损，学习了金属切削过程及其物理现象。

伸

五、布置

作业

四川省交通运输学校

教案首页

车工工艺班级

数控、

课程名称与技能训课时数3-4周次五

机电

练

1.3.6切削形状及控制1.3.7表面粗糙度1.3.8切削用量

教学内容

的合理选择

教学重点切削用量的合理选择

教学难点表面粗糙度

主要教学

课堂讲授

方式

主要教学

电子教案

手段

主要教参

教学效果

简记

教学活动设计

时

教学环间学生

主要教学内容

节分活动

配

分

一、复复习上节课内容并提问相关内容5

钟

习、导入

新课

分

二、讲授一、切削形状及控制10

1、切屑的形状钟

新课，师由于切削条件的不同，形成的切屑形状也是不同的。常见的切屑

形状有带状切屑、c形切屑、螺卷形切屑等。

生活动一般情况下,C形和较短的螺卷切屑比较理想。在车削塑性材料时，

常常容易生成带状切屑，不仅易拉伤工件表面，还会损伤刀刃，

因此，需要采取断屑的措施，控制切屑形状。

设计

(1)调整切削用量和刀具角度。增大进给量f、减小前角或增大

主偏角都能使切屑卷曲时的变形加大，易断屑。

(可添

(2)采用带断屑槽的车刀，折断切屑。

加附页)2、断屑槽的尺寸和形式

可转位刀片有专门的断屑槽形式和尺寸，可根据车削情况选用。

焊接式车刀磨制的断屑槽形式有折线型、直线圆弧型和全圆弧型

三种。折线型和直线圆弧型适用于车削碳钢、合金钢、工具钢和

不锈钢；全圆孤型的槽前角大，适用于加工塑性高的金属材料和

重型刀具。断屑槽宽根据进给量和背吃刀量来选取。

二、表面粗糙度

(1)切削中影响工件表面粗糙度的因素15分

影响普通机床工件裹面粗糙度的因素和减小工件表面粗糙度值的钟

方法

普通机床切削用量的选择

合理选择普通机床切削用量的意义

在相同的加工条件下，选用不同的切削用量，会产生不同的切

削效果。切削用量选得过低，降低了生产率，增加了生产成本；

切削用量选得过高，刀具磨损加快，降低了加工质量，增加了磨

刀时间，消耗材料•，也会影响生产率和成本。因此，合理选择切

削用量，对提高生产率、保证刀具寿命和加工质量都有重要意义。

合理的切削用量应该能保证工件的质量要求（主要是加工精度

和表面粗糙度），在工艺系统强度和刚性许可的条件下充分利用机

床功率和发挥刀具切削性能时的最大切削用量。

（2）表面粗糙度值较大的解决措施

①切削速度

切削速度对表面粗糙度的影响比较复杂，一般情况下在低速或

高速切削时，不会产生积屑瘤，故加工后表面粗糙度值较小。在切

削速度为20〜50m/min加工塑性材料（如低碳钢、铝合金等）时，

常容易出现积屑瘤和鳞刺，再加上切屑分离时的挤压变形和撕裂作

用，使表面粗糙度更加恶化。切削速度v越高，切削过程中切屑和

加工表面层的塑性变形的程度越小，加工后表面粗糙度值也就越

小。

②进给量f

在粗加工和半精加工中，当f>0.15mm/r时，进给量f

大小决定了加工表面残留面积的大小，因而，适当地减少进给量f

将使表面粗糙度值减少。

③背吃刀量ap

一般地说背吃刀量ap对加工表面粗糙度的影响是不明显的。

但当ap<0.02〜0.03mm时，由于刀刃不可能刃磨的绝对尖锐

而具有一定的刃口半径，正常切削就不能维持，常出现挤压，打滑

和周期性地切入加工表面，从而使表面粗糙度值增大。为降低加工

表面粗糙度值，应根据刀具刃口刃磨的锋利情况选取相应的背吃刀

里。

三、切削用量的合理选择25分

合理选择切削用量是指根据切削条件和车削的要求，确定恰当的钟

背吃刀量、进给量和切削速度，达到在提高生产效率的同时，减

小切削力，降低切削温度，保持工件的加工精度和表面质量的目

的。

一般来说，加大切削速度、背吃刀量和进给量，对提高