《切削热与切削温度》教案

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1、切削热与切削温度》教学设计方案专业年级：电钳专业一年级教材：机修钳工工艺学授课时间：2013年12月22日切削热与切削温度》教案专业年级：电钳专业一年级教材：机修钳工工艺学授课时间：2013年12月22日教学环教学内容时间分配课题切削热与切削温度课型理论课课时45分钟教学目标知识目标1、了解切削热与切削温度的定义；2、掌握怎样控制切削温度的有效措施。技能目标能利用切削热的来源有效的控制其产生。情目标1、向学生渗透在实际操作的过程中应当注意的安全操作知识2、调动学生的积极性，发挥学生的主体作用。教材分析重点严格控制切削区的温度所采取的措施难点人工热

2、电偶法的测量关键以学生动手操作、动脑思考为主的形式突破重难点。教具资料多媒体课件教学方法创设情境多媒体演示与传统教学相结合教学环节教师活动学生活动设计意图时间分酉己组织教学师生问好，查点人数，检查设备调整上课状态T创设情境导入新课活动：1.学生伸出两个指头，做相互摩擦运动2.学生伸出三个指头，做相互摩擦运动3.学生伸出一双手，做相互摩擦运动积极活跃的抢答教师的问题。通过学生自身能做的事，创设情境，更好地激发学生学习兴趣5,情境呈现：1、根据活动情况，让学生尽快的找出问题并说出自身的感受。引出新知：切削热与切削温度快速操作，思考、分析通过对旧知识的

3、回顾，分析，找到问题。引出新课一、切削热和由此产生的切削温度能改变前刀面上的摩擦系数，直接影响刀具的磨损和刀具耐用度；切削温度能改变工件材料的性能，影响积屑瘤的产生和消失，直接影响工件的加工精度和表面质量。二、凡是影响切削力的因素都会影响到切削热和由此产生的切削温度三、切削热的来源与传出切削热来源于两个方面：一是切削层金属发生弹性和塑性变形所消耗的能量；二是切屑与前刀面、工件与后刀面间产生的摩擦热。切削过程中的三个变形区就是三个发热区域，如图所示。教学切削过程中所消耗能量的98%-99%都将转化为切削热。如忽略进给运动所消内容耗的能量，则单位时间

4、产生的切削热：QFc•vc式中Q——单位时间产生的热量，单位J/s；Fc——切削力，单位：N;vc切削速度单位：m/So四、切削热由切屑、工件、刀具及周围的介质(空气，切削液)向外传导。影响散热的主要因素是：(1)工件材料的导热系数工件材料的导热系数高，由切屑和工件传导出去的热量就多，切削区温度低。工件材料寻热系数低，切削热传导慢，切削区温度高，刀具磨损快。⑵刀具材料的导热系数刀具材料的导热系数高，切削区的热量向刀具内部传导快，可以降低切削区的温度。⑶周围介质采用冷却性能好的切削液能有效地降低切削区的温度。五、切削温度的测量测量切削温度的方法很多

5、，有热电偶法、辐射热计法、热敏电阻法等。目前常用的是热电偶法。看多媒体演示，认真观摩、思考。（15分用热电偶法测量切削温度有自然热电偶和人工热电偶两种方法：1.自然热电偶法利用工件材料和刀具材料化学成分不同组成热电偶的两极。切削区温度升高后，形成热电偶的热端；刀具尾端及工件引出端保持室温，形成热电偶的冷端。热端和冷端之间有热电势产生，热电势的大小与切削温度高低有关，因此可通过测量热电势来测量切削温度。2.人工热电偶法图b为用人工热电偶法测量切削温度的示意图。用两种预先经过标定的金属丝组成热电某一点的温度偶，它的热端焊接在测混点上，冷端接在毫伏表上

6、。用这种方法测得的是图示为采用人工热电偶法测量并辅以传热学计算得到的刀具、切削切屑和工件的温度（单位为。C）分布图。由图中可以看出：①剪切面上各点温度几乎相同，说明剪切面上各点的应力应变规律基本相同；②前刀面上温度最高点不在切削刃上，而是在离切削刃有一定距离的地方。30025。刀具、切诵和工件的温度分布学生自主探索，小组讨论、思考（5分钟）刀具前血上的切削温度分布六、影响切削温度的主要因素1.切削用量对切削温度的影响，-C配方SpxTVC、f、ap增大，单位时间内材料的切除量增加，切削热增多，切削温度将随之升高。但三者影响程度不同，切削速度VC对

7、切削温度的影响最为显著，f次之，aP最小。原因是：VC增大，前刀面的摩擦热来不及向切屑和刀具内部传导，所以VC对切削温度影响最大；f增大，切屑变厚，切屑的热容量增大，由切屑带走的热量增多，所以对切削温度的影响不如Vc显著；ap增大，刀刃工作长度增大，散热条件改善，故ap对切削温度的影响相对较小。2,刀具几何参数对切削温度的影响(1)前角r。对切削温度的影响r。增大，变形减小，切削力减小，切削温度下降。前角超过18。一20。后,r。对切削温度的影响减弱，这是因为刀具楔角(前、后刀面的夹角)减小而教学内容-io前角与切削温壤的耒手减小Kr,切削刃工作

8、长度和刀尖角增大，散热(2)主偏角Kr对切削温度的影响条件变好，使切削温度下降。主偏角与切削湛度的关系工件材料：4,钠刀具材料：YT15