车刀的几何形状授课教案

《车刀几何角度及选择》教案

授课班级：2011级高一升学班

授课时间：2011年10月19日

授课使用的教材：车工工艺与技能训练（第二版）蒋增福主编

课题：车刀切削部分的几何参数及选择

教学目的及要求：

（1）掌握车刀的组成和几何角度判定

（2）理解并掌握车刀角度的选择

授课类型：新授课

教学方法：讲解法、提问法、观察法和讨论法

教具准备：1、多媒体课件

2、刀具

教学重点：1、车刀的组成

2、车刀的几何角度判定及选择

教学难点和关键：车刀主要几何角度的识别与初步选择

教学过程及时间分配：

复习旧科，新课导入（5分钟）

同学们上次课我们学了车刀的哪些内容？

答：车刀车削的主运动和进给运动，以及切削用量的计算与选择。

那么除了以上知识点以外，车削加工我们还需对车刀做哪些知识点的了解和掌握呢？

答：车刀的结构组成和车刀角度。

新课讲授：采用提纲挈领 多种教法有机结合 重难点突出（35分钟）

一、车刀的组成：

车刀是由刀头和刀杆两部分所组成。刀杆是车刀的夹持部分，刀头是车刀的切削部分，由刀面、刀刃和刀尖组成，承担切削加工任务。

（1）刀面

1）前刀面：刀具上切屑流经的表面。

2）主后刀面：与工件过渡表面相对的表面。

3）副后刀面：与工件已加工表面相对的表面。

（2）刀刃

1）主切削刃：前刀面与后刀面的交线，承担主要的切削工作。

2）副切削刃：前刀面与副后刀面的交线，承担少量的切削工作。

(3)刀尖：主刀刃和副刀刃的联结部位，为了提高刀尖的强度，很多车刀在刀尖处磨出圆弧型或直线型过渡刃，又称刀尖圆弧。

(4)修光刃

副刀刃接近刀尖处一小段平直的刀刃叫修光刃，装刀时须使修光刃与进给方向平行，且修光刃长度必须大于工件的进给量时才能起到修光工件表面的作用。

二、确定车刀角度的辅助平面

为了便于确定和测量车刀的几何角度，需要假想以下三个辅助平面作基准。

（1）、基面（P γ）：通过主切削刃上某一选定点，垂直于该点切削速度方向的平面。

（2）、切削平面（Ps ）：通过主切削刃上某一选定点，并与工件过渡表面相切的平面。

（3）、主截面（P 。）通过主切削刃上某一选定点，又垂直于基面和切削平面的剖面。

三、车刀的几何角度

在主截面内测量的角度：

1）、前角γ。：前刀面与基面之间的夹角。

2）、后角α。：后刀面与切削平面之间的夹角。

3）、楔角β。：前刀面与后刀面之间的夹角。

以上三个角之和为90°，即：γ。+α。+β。=900。

在基面内测量的角度：

4）、主偏角Kr ：主切削刃在基面内的投影与进给方向的夹角。

5）、副偏角Kr ′：副切削刃在基面的投影与背离进给方向的夹角。

6）、刀尖角εr ：主切削刃与副切削刃在基面内投影之间的夹角。

以上三个角度之和为1800，即： Kr +Kr′+εr=1800。

在切削平面内测量的角：

7）、刃倾角λ：主切削刃与基面之间的夹角。

四、车刀几何角度的选择

1、前角的选择

前角的作用：影响刃口的锋利和强度，切削变形和切削力。增大前角可使车刀刃口锋利、减小切削力、降低切削温度，但过大前角会使刀刃的散热条件变差，刃口强度降低，易崩刃

前角正负的确定：当前刀面与切削平面之间的夹角小于90°时为正前角，大于90°时为负前角。

前角的选择：前角选择的原则是在刀具强度允许的情况下，尽量选取较大的前角。前角的大小与刀具材料、切削工作条件及被切材料有关。切削塑性材料时，一般取较大的前角；切脆性材料时，一般取较小的前角。当切削有冲击时，前角应取小值，甚至取负角。硬质合金车刀的前角一般比高速钢车刀的前角要小。加工材料由硬到软，对于高速钢车刀，前角可取5°--30°；对于硬质合金钢车刀，前角一般取-15°--30°。

2、后角的选择

后角的作用：是减小后刀面与工件之间的摩擦，影响刀刃的强度和锋利程度。

后角正负的确定：当后刀面与基面之间的夹角小于90°时为正后角，大于90°时为负后角。

后角的选择：粗车时，切削深，进给快，要求车刀有足够的强度，应选择较小的后角。精车时，为减小后刀面与工件过渡表面的摩擦，保持刃口的锋利，应选较大的后角。切削力较大时，应选取较小的后角。加工塑性材料时后角取大一些，加工脆性材料时后角取小些。高速钢车刀的后角一般可6°--12°，硬质合金钢车刀可取2--12。粗车时，后角一般取3°--6°；精车时，后角一般取6°~12°。

3、主偏角的选择

主偏角的作用：影响车刀的散热条件和切削力。

主偏角的选择：当工件刚性较差时，应选择较大的主偏角；车细长轴时，为减小径向力应选较大的主偏角；工件硬度高选较小主偏角。主偏角通常取45°--90°。

4、副偏角的选择

副偏角的作用：主要是减小副切削刃与工件之间的摩擦，并改善工件的表面粗糙度。 副偏角的选择：粗车时应选择稍大一点的副偏角，精车应选择较小的副偏角。副偏角一般可取10°--15°。

5、刃倾角的选择

刃倾角的作用：控制切屑排出方向，影响刀尖强度和切削的平稳性，影响切削前角及刀刃的锋利程度。

刃倾角正负的确定：刀尖处于主切削刃最高点时为正值，处于切削刃的最低点时为负值刃倾角，当主切削刃和基面平行时为零度刃倾角。

刃倾角的选择：粗加工和断续切削时，所受冲击力较大，为提高刀尖强度，应选负值刃倾角，车削一般工件则取零度刃倾角，精车时，刃倾角应取正值。

课后小结（5分钟）

通过本节课的教学，使学生对一般车刀的组成和几何角度有一定了解和掌握。车刀几何角度的观看评定，是本堂课教学的重点和难点内容。掌握了一般刀具的结构角度判定，为后续学习刀具的选择打下了良好的基础。

作业布置

1．一般车刀由哪几个面、哪几条切削刃组成？有哪些角度？

2．前角、主偏角、刃倾角对切削有何影响？如何选择这些角度？