教学设计
教师姓名
授课班级
课次
1
授课主要形式
讲授
授课时数
2
授课内容
学习情境一简单阶梯轴的机械加工工艺规程的编制
任务一切削用量的选择
教学目标
知识目标
理解切削运动及切削三要素
掌握切削用量选择的原则及方法
能力目标
能够正确的选择切削用量
素质目标
1、学习中要养成耐心细致的工作作风，树立严肃认真的工作态度
2、树立学习和生产生活相结合的观念，解决生产生活中的问题
教学重点
切削用量的选择
教学难点
切削用量的选择
课后作业
自命题
参考文献
《机械制造工艺编制与实施》马敏莉主编
《机械制造工艺文件的识读与编制》许大华主编
主要教学方法
讲练结合
备注
教学内容与设计
时间分配
或备注说明
环节一：引出任务
任务：工件材料45号钢；粗糙度3.2，尺寸精度IT7；刀具为焊接式YT15硬质合金外圆车刀，刀杆尺寸为16×25×150，刀尖圆弧半径0.5mm。
环节二：知识点讲解
切削用量的选择
选择切削用量是切削加工中十分重要的环节，选择合理的切削用量必须联系合理的刀具寿命。
切削用量的选择是在已经选择好刀具材料和几何角度的基础上，合理地确定背吃刀量ap、进给量f和切削速度υc。所谓合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性能，在保证加工质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。
外圆纵车时，按切削工时tm计算的生产率P为
而
式中：
dω——车削前的毛坯直径（mm）；
Lω——工件切削部分长度（mm）；
Δ——加工余量（mm)；
nω——工件转速（r/min）。
由于dω、Lω、Δ均为常数，令1000/（πdω?LωΔ）＝A0,则
由式（2-20）可知，切削用量三要素同生产率均保持线性关系，即提高切削速度、增大进给量和背吃刀量，都能提高劳动生产率。
利用式（2-19）可知，选用一定的切削条件进行计算，可以得到如下的结果：
（1）f保持不变，ap增至3ap，如仍保持刀具合理的寿命，则υc必须降低15%，此时生产率P3ap≈2.6P，即生产率提高至2.6倍。
（2）ap保持不变，f增至3f，如仍保持刀具合理的寿命，则υc必须降32%，??此时生产率P3f≈2P，即生产率提高至2倍。由此可见，增大ap比增大f更有利于提高生产率。
（3）切削速度高过一定的临界值时，生产率反而会降低。ap增大至某一数值时，因受加工余量的限制而成为常值时，进给量f不变，把切削速度υc增至3υc时，P3υc≈0.13P,生产率大为降低。
由上述分析可见，选择切削用量是要选择切削用量的最佳组合，在保持刀具合理寿命的前提下，使ap、f、υc三者的乘积值最大，以获得最高的生产率。因此选择切削用量的基本原则是：首先选取尽可能大的背吃刀量；其次根据机床动力和刚性限制条件或已加工表面粗糙度的要求，选取尽可能大的进给量；最后利用切削用量手册选取或者用公式计算确定切削速度。
不同的加工性质，对切削加工的要求是不一样的。因此，在选择切削用量时，考虑的侧重点也应有所区别。粗加工时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具寿命，故一般优先选择尽可能大的背吃刀量ap，其次选择较大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度。精加工时，首先应保证工件的加工精度和表面质量要求，故一般选用较小的进给量f和背吃刀量ap，而尽可能选用较高的切削速度υc。
1.背吃刀量ap的选择原则
背吃刀量应根据工件的加工余量来确定。粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀应尽可能切除全部余量。当加工余量过大，工艺系统刚度较低，机床功率不足，刀具强度不够或断续切削的冲击振动较大时，可分多次走刀。切削表面层有硬皮的铸锻件时，应尽量使ap大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。半精加工和精加工的加工余量一般较小时，可一次切除，但有时为了保证工件的加工精度和表面质量，也可采用二次走刀。多次走刀时，应尽量将第一次走刀的背吃刀量取大些，一般为总加工余量的2/3～3/4。
在中等功率的机床上、粗加工时的背吃刀量可达8～10mm，半径加工（表面粗糙度为Ra6.3～3.2μm）时，背吃刀量取为0.5～2mm，精加工（表面粗糙度为Ra1.6～0.8μm）时，背吃刀量取为0.1～0.4mm。
2.进给量f的选择原则
背吃刀量选定后，接着就应尽可能选用较大的进给量f。粗加工时，由于作用在工艺系统上的切削力较大，进给量的选取受到下列因素限制；机床—刀具—工件系统的刚度，机床进给机构的强度，机床有效功率与转矩，以及断续切削时刀片的强度。半精加工和精加工时，最大进给量主要受工件加工表面粗糙度的限制。
3.切削速度υc的选择原则
在ap 和f选定以后，可在保证刀具合理耐用度的条件下，用计算的方法或用查表法确定切削速度υc的值。在具体确定