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1、数控加工技术教案授课班级班级人数授课教师课题序号授课课型新授授课课时4课时授课章节名 称工程二编制数控加工工艺 任务二 数控加工刀具的选择与安装教学目标知识 目标1 .了解数控加工常用刀具的种类和特点。2 .了解常用刀具材料的性能和用途。3 .掌握数控车床和数控铳床常用刀具的用途。能力 目标L会根据加工部位选择刀具。2.会安装数控车床、数控铳床刀具。情感 目标L培养对数控工艺学习兴趣。2 .养成安全文明等优良的劳动态度和行为习惯。3 .体验自身的能力价值与学习的乐趣，提高自己的职业涵养。教学重点数控车床和数控铳床常用刀具的用途； 安装数控车床、数控铳床刀具教学难点数控车床、数控铳床刀具的安装教
2、学方法讲授法、讨论法、演示法、自主学习法、探究法教学资源网络资源，教学视频，相关PPT,配套练习题板书设计任务二数控加工刀具的选择与安装【任务描述】【知识准备】L数控加工常用刀具的种类2 ,常用数控刀具材料3 ,数控车床常用刀具4 .数控铳床常用刀具【任务实施】L螺纹轴和牵引钩前支架座加工刀 具选择分析(1)螺纹轴加工刀具选择(2)牵引钩前支架座加工刀具选择2 ,数控车床刀具的安装3 .数控铳床刀具的安装(1)弹簧夹头刀柄、卡簧及拉钉(2)莫氏锥度刀柄(3)装刀【检测评价】教学过程主要教学内容及步骤教师活动学生活动教学目标【一】导入新任务举钳工、车工听讲、观培养学生由钳工、车工等实训引出机械加
3、工中刀具的使用，实习中刀具看、思考对刀具学进而引入课题数控加工中如何选择刀具并正确安装使用实例引是如何做习兴趣用。入课题任务出来的【二】任务开始工程二 编制数控加工工艺任务二数控加工刀具的选择与安装【任务描述】在汽车零件的生产加工中，人们常使用各种刀具 进行加工。本任务通过对图2-1螺纹轴和图2-12牵引 钩前支架座的分析，学生学会数控加工刀具的选择和 安装。技术要求1.未注铸造圆角R3。2,铸造板模斜度W3 。图2.12牵引钩前支架座【知识准备】1 .数控加工常用刀具的种类分类方法类别说明按结构分类整体式由高速钢刀条刃磨而成，刀具刃口锋利，切削速度较低， 效率较低，用于有色金属、冽料等材料加
4、工焊接式由硬质合金刀片焊接在刀杆上制成，价格较低，磨损后需 重磨，效率低可转位由专门企业生产，将可转位刀片装夹在刀杆上构成，一个 刀刃磨损后只需将刀片松开转一个位置，再夹紧即可继续投入 切削，效率高，故数控机床一般都选用可转位式刀具进行加工特殊型刀具如复合刀具、减振式刀具按材料分类高速钢刀具具有较高的耐热性、强度，切削速度较高，工艺性能好，热 处理变形小，可以承受较大的切削力和冲击力。它是常用刀具硬质合金刀具硬度较高，耐磨性、耐热性较高.，切削性能和耐用度远高于 高速钢刀具。适用于高速切削陶瓷刀具具有很高的高温硬度、优良的耐磨性和抗黏结能力，化学稳 定性好，但是脆性大、抗弯强度和冲击韧度低、热
5、导率差，一 般用于高硬度材料的精加工立方氮化硼刀 具硬度较高，耐热温度和耐磨性能均较高。一般用于高硬度材 料、难加工材料的精加工金刚石刀具硬度高，耐磨性极好，但是耐热温度较低，切削时易因黏附 作用而损坏。主要用于高硬度、耐磨材料和有色金属及其合金 的加工表2-4数控加工刀具常见分类方法与种类出示任务图 片并分析任听讲、看任务导向务内容图、思考演示常见刀看图了解了解数控具分类视频常见刀具加工常用和图片的种类刀具的种类和特点数控刀具的分类方法很多，如表2.4所示。按切削工艺 分类车削刀具分外圆、内孔、外螺纹、内螺纹，车槽等多种钻削刀具分小孔、短孔、深孔、攻螺纹、较孔等多镣削刀具分粗镇、精镇等刀具铳
6、削刀具分面铳、立铳、三面刃铳等刀具特殊型刀具有带柄自紧夹头、强力弹簧夹头刀柄、可逆式（自动反向） 攻螺纹夹头刀柄、增速夹头刀柄、复合刀具和接杆类等2.常用数控刀具材料序号材料名称性能特点用途1高速钢高速钢具有较高的硬度和耐热 性，尤其是其热硬性较好，有较高 的强度和韧性，并且高速钢的制造 工艺性良好，刀具制造简单，容易 刃磨成锋利的切削刃，故乂称为磔 钢。常见的高速钢牌号有W18CMV、 W2Mo9Cr4VCo8 等。高速钢主要用于中、低速切削 的刀具，以及豆朵刀具如钻头、丝 锥、成形刀具、拉刀等的制造2硬质合金硬质合金具有硬度高、耐磨、 强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等 一系列优良性能。但其韧
7、性差、脆 性大，承受冲击和抗弯曲能力低， 制造工艺性差，般将硬质合金刀 片焊接或机械央固在刀体上使用硬质合金广泛用作刀具材料， 如车刀、铳刀、刨刀、钻头、链刀 等，用于切削铸铁、有色金属、蹩 料、化纤、石墨、玻璃、石材和普 通钢材，也可以用来切削耐热钢、 不锈钢、高钵钢、工具钢等难加工 的材料3陶瓷刀具 材料陶宽刀具具有很高的硬度和耐 磨性，硬度可达78HRC,化学性能 稳定，加工外表粗糙度较小耐热性 可达1200C以上，耐磨性比硬质合 金高十几倍,但抗弯强度低，冲击 韧性差。主要用于钢、铸铁、有色金属、 高硬度材料及大件和高精度零件 的精加工。4金刚石金刚石是的最硬物质。它 有天然和人造两种
8、，工业上主要用 人造金刚石。它硬度高，但韧性差， 因在高温下易与黑色金属发生化学 反响，故不宜用于加工黑色金属。主要用于有色金属以及非金 属材料的高.速精加工。5立方氮化 硼立方氮化硼由软的六方氮化硼 经高温高压转变而成。它具有仅次 于金刚石的硬度和耐磨性，耐热性 高达1400C,化学稳定性好，不易 黑色金属发生化学反响。但强度 低，焊接性差。主要用于淬硬钢、冷硬铸铁、 高温合金和一些难加工材料的半 精加工、精加工。6刀具外表 涂层材料外表涂层是在硬质合金或高速 钢刀具基体上，涂覆一层或多层耐 磨性高的难溶金属化合物通过涂层 方法，使刀具具有基体材料的强度 和韧性，又具有很高的耐磨性外表 涂层
9、可以提高刀具的外表硬度，降 低摩擦因素，使刀具磨损显著降低。外表涂层刀具主要用于各种 钢材、铸铁的精加工和半精加工或 负担较轻的粗加工。表2-5常见刀具材料3 .数控车床常用刀具车床主要用于回转外表的加工，如内外圆柱面、 圆锥面、圆弧面、螺纹等。常见车刀如表26所示。名称外倒车刀切槽车刀螺纹车刀图示7 用途话用外国军刀有45和 90两种.450车刀常用 于端面，90。军刀可用于 车外国、堆面和台阶常用于外沟槽的加工。- 碘据麋 选的刀 片。常用现蹦101. f 需根据螺距选择相应的刀 片.名称内孔军刀内切槽车刀内崎生刀图示/用途意用内孔军刀有通孔军刀 和盲孔车刀之分.通孔军 刀主信角小于90
10、,盲孔 车刀主偏角大于90刀 柄直径礴据加工孔径选 择常用于内沟槽的加工.- 散根据槽室选择相应的刀 片.刀柄直径病根据加工总用于内侬加工.- 需根据螺距选择相应的刀 片.刀柄直径霜根据加工 孔径南裳2-6常见朝鲜味加工具分析、讲解常 见数控刀具 所用材料演示数控车 床常见刀具 视频和图片看图、听 讲、思考 并记录了解常用刀具材料的性能和用途听讲、思掌握数控考、记录车床常用刀具的用途名称瓯车力中心钻酝/用途常用于倒弧、曲线轮廓的 加工.常用于孔的粗加工常用于加工中心孔演示数控铳床常见刀具听讲、思视频和图片 考、记录掌握数控 铳床常用 刀具的用 途4 ,数控铳床常用刀具铳床主要用于平面、台阶、沟
11、槽等的加工，也可 以加工各种曲面、花键、螺旋槽等。常见铳刀如表2-7 所示。【任务实施】1 .螺纹轴和牵引钩前支架座加工刀具选择分析 （1）螺纹轴加工刀具选择图2-1所示螺纹轴是典型的车床加工零件，加工 要素有外圆柱面、外圆锥面、圆弧凹槽、退刀槽、外 螺纹、内圆柱面、内槽等，内圆柱面和内槽加工前需 要先钻孔，由此我们可以确定加工的刀具为93。外圆 车刀、4mm切槽车刀、5mm切槽车刀、螺距2.5mm 螺纹车刀、螺距2mm螺纹车刀、内孔车刀、5mm内 切槽车刀、22mm麻花钻、中心钻。外圆车刀、内 孔车刀可根据粗、精加工需要选择不同刀尖圆弧半径 的刀具。（2）牵引钩前支架座加工刀具选择分析数控加
12、 工刀具的选 取方法听讲、思 考并模拟会根据加 工部位选 择刀具表2-7常见数控铳床加工刀具名称面铳刀立铳刀键槽铳刀图示一用途常用于粗铳、精铳各种平 面常用于铳削沟槽、螺旋槽、 台阶面、凸轮及工件上各 种形状的孔等常用于铳削键槽名称模具铳刀角度铳刀镣孔刀图示Qb0%用途常用于加工模具型腔或凸 凹模成形外表,可分为圆 锥形立铳刀、圆柱形球头 铳刀和圆锥形球头铳刀3 种常用于加工各种角度槽及 斜面等，可分为单角铳刀、 不对称双角铳刀和对称双 角铳刀3种常用于大孔的粗、精加工名称螺纹铳刀机用钱刀丝锥图示夕/用途常用于大直径螺纹的铳削 加工常用于小直径孔的精加工常用于小直径螺纹孔的加 工演示数控车听讲
13、、思 刀安装视频考并模拟 和图片会安装数 控车床刀 具牵引钩前支架座是典型的的铳床加工零件，毛坯 为铸造件。加工要素有四个凸台面、中间62+0.3 0 孔及四个中11孔。中间中62+0.3 0孔已经提前铸好底 孔，四个11孔需要钻孔。由此我们可以确定加工的 刀具为面铳刀、62链孔刀、中心钻、麻花钻和钱刀。2 .数控车床刀具的安装(1)如图2-13所示，车刀装夹在刀架上的伸出 局部应尽量短，以增强车刀刚度。伸出长度约为刀柄 厚度的11.5倍。车刀下面垫片的数量要尽量少(一 般为12片)，并与刀架边缘对齐。正确不正确图2-13车刀的装夹(2)如图2-14所示，保证车刀的实际主偏角k ro 例如90
14、。车刀应保证，粗车时k85。90。，精车图2-14车刀实际主偏角(3)至少用两个螺钉轮流压紧车刀，以防振动。(4)增减车刀下面的垫片，使车刀刀尖与工件轴 线等高。3 .数控铳床刀具的安装数控铳床使用的刀具通过刀柄与主轴相连，刀柄 通过拉钉紧固在主轴上，由刀柄夹持铳刀传递转速、 扭矩。刀柄与主轴的配合锥面一般采用7:24的锥度。 工厂中应用最广的是BT40和BT50系列刀柄和拉钉。(1)弹簧夹头刀柄、卡簧及拉钉如图2-15所示，弹簧夹头刀柄用于装夹各种直柄 立铳刀、键槽铳刀、直柄麻花钻等；卡簧装入数控刀 柄前端夹持数控铳刀，拉钉拧紧在数控刀柄尾部的螺 纹孔中，用于拉紧在主轴上。会安装数 控铳床刀
15、 具演示数控铳听讲、思 床刀具安装考并模拟 视频和图片图2-15弹簧夹头刀柄、卡簧及拉钉(2)莫氏锥度刀柄如图2-16所示，莫氏锥度刀柄有莫氏锥度2号、 3号、4号等，可装夹相应的莫氏钻夹头、立铳刀、攻 螺纹夹头等。带扁尾其氏圆锥孔刀柄无扁尾莫氏圆锥孔刀柄图216莫氏锥度刀柄(3)装刀数控铳床装刀，首先根据加工工艺选择刀柄、拉 钉和刀具，并将它们装配好，然后装夹在数控铳床的 主轴上。清洁刀柄锥面和主轴锥孔；左手握住刀柄，将刀柄的键槽对准主轴端面键 垂直伸入到主轴内，不可倾斜；右手按下装刀按钮，压缩空气从主轴内吹出以 清洁主轴和刀柄，按住此按钮，直到刀柄锥面与主轴 锥孔完全贴合后，松开按钮，刀柄
16、即被自动夹紧，确 认夹紧后方可松手；刀柄装上后，用手转动主轴检查刀柄是否正确 装夹；卸刀柄时，先用左手握住刀柄，再用右手按装 刀按钮(否那么刀具从主轴内掉下，可能会损坏刀具、工 件和夹具等)，取下刀柄。表2-2任务中各尺寸量具的选择序号量具种类所测量的尺寸10-150mm游标卡尺1480.1mm、58O.lnwi. 10； ,mm 4X2mm、5X2mm225-50mm千分尺48Msmm （2 处）3内径量表3端,25a4万能游标角度尺锥度1:5 (锥角为11.42 )5深度游标k尺550.15mm 5OO.15inni、6螺纹环规M20-6h, M36X2-6g2 ,测量考前须知(1)量具是
17、精密的测量工具，要轻拿轻放，不得 碰撞或跌落地下。使用时不宜用于测量粗糙的物体， 以免损坏量具。(2)读数时，视线应与量具尺面垂直。尽可能在 工件上识读量具。假设需取下读数，请用量具锁紧装置 锁紧量具。(3)为确保测量准确，对同一尺寸尽可能取不同 部位测量屡次，取其平均值为测量值。(4)测量结束后，应将量具擦试干净、整理后装 入量具盒内并清洁清扫卫生。【检测评价】评价表(略)组织学生按 步骤实施按实施步 骤完成任完成任务，达能【任务拓展】务学习目标刀位点是指在加工程序编制中，用以表示刀具位 置的点。对刀、编程、加工中使用的刀具均以刀具刀 位点来表示其位置。常用数控车刀的刀位点如图2-17布置任
18、务拓 展内容并作听讲、记 录并模仿培养学习所不。铳床中刀具大局部刀位点位于刀具中心，铳床提示知识、技像刀刀位点跟外圆车刀类似。了解本校实习工厂刀具总结本节 课学习内 容，提练能迁移能的使用种类情况，并寻找刀具各自的刀位点, 刀位点力巩固已学 知识，反缺乏之处思缺乏，1A1自卜培养学习 表达能力图2-17常用刀具刀位点外圆车刀螺纹车刀切槽刀成形车刀【三】总结与成果提供引导学生进 行本节课内容总结及成【四】作业布星果提供1.数控刀具如何分类？数控刀具有何特点？2 .常见刀具材料有哪些？各有何特点？各自适合于加工何种材料？3 .数控车床常见刀具有哪些？各有何用途？4 .数控铳床常见刀具有哪些？各有何用途？教后记