刀具材料教案（最终版）

第一篇：刀具材料教案（最终版）

刀具材料教案.楼主不要这么小气吧，我贴一半出来哦

四 川 工 程 职 业 技 术 学 院

课 时 授 课 教 案

/ 学年第期

课程名称： 数控加工工艺

授课班级：（三专）数控01-

1、2

授课时间：

第 周星期

第节

课

题：

刀具材料及其选用

教学目的： 了解其他刀具材料

掌握对刀具材料的基本要求

掌握常用刀具材料及用途

重点、难点：

高速钢和硬质合金

使用教具： 课件

课后作业： 无

课后记录：

****年**月**日

授课主要内容

刀具材料及其选用：刀具材料主要指刀具切削部分的材料。刀具切削性能的优劣，直接影响着生产效率、加工质量和生产成本。而刀具的切削性能，首先取决于切削部分的材料；其次是几何形状及刀具结构的选择和设计是否合理。

一、对刀具材料的基本要求

在切削过程中，刀具切削部分不仅要承受很大的切削力，而且要承受切屑变形和摩擦产生的高温，要保持刀具的切削能力，刀具应具备如下的切削性能。1．

高的硬度和耐磨性

刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。常温下一般应在HRC60以上。一般说来，刀具材料的硬度越高，耐磨性也越好。2．

足够的强度和韧性

刀具切削部分要承受很大的切削力和冲击力。因此，刀具材料必须要有足够的强度和韧性。3．

良好的耐热性和导热性

刀具材料的耐热性是指在高温下仍能保持其硬度和强度，耐热性越好，刀具材料在高温时抗塑性变形的能力、抗磨损的能力也越强。刀具材料的导热性越好，切削时产生的热量越容易传导出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。4．

良好的工艺性

为便于制造，要求刀具材料具有良好的可加工性。包括热加工性能（热塑性、可焊性、淬透性）和机械加工性能。5．良好的经济性

二、常用刀具材料

刀具材料的种类很多，常用的有工具钢包括：碳素工具钢、合金工具钢和高速钢）、硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等。碳素工具钢和合金工具钢，因耐热性很差，只宜作手工刀具。

陶瓷、金刚石和立方氮化硼，由于质脆、工艺性差及价格昂贵等原因，仅在较小的范围内使用。目前最常用的刀具材料是高速钢和硬质合金。1．

高速钢

是在合金工具钢中加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。它具有较高的强度、韧性和耐热性，是目前应用最广泛的刀具材料。因刃磨时易获得锋利的刃口，又称“锋钢”。高速钢按用途不同，可分为普通高速钢和高性能高速钢。

1）普通高速钢 普通高速钢具有一定的硬度（62～67 HRC）和耐磨性、较高的强度和韧性，切削钢料时切削速度一般不高于50~60m/min，不适合高速切削和硬材料的切削。常用牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。

2）高性能高速钢 在普通高速钢中增加碳、钒的含量或加入一些其它合金元素而得到耐热性、耐磨性更高的新钢种。但这类钢的综合性能不如普通高速钢。常用牌号有9W18Cr4V、9W6Mo5Cr4V2、W6Mo5Cr4V3等。2．

硬质合金

硬质合金是由硬度和熔点都很高的碳化物，用Co、Mo、Ni作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。其常温硬度可达78～82 HRC，能耐850～1000℃的高温，切削速度可比高速钢高4～10倍。但其冲击韧性与抗弯强度远比高速钢差，因此很少做成整体式刀具。实际使用中，常将硬质合金刀片焊接或用机械夹固的方式固定在刀体上。我国目前生产的硬质合金主要分为三类： 1）

K类（YG）

即钨钴类，由碳化钨和钴组成。这类硬质合金韧性较好，但硬度和耐磨性较差，适用于加工铸铁、青铜等脆性材料。常用的牌号有：YG8、YG6、YG3，它们制造的刀具依次适用于粗加工、半精加工和精加工。数字表示Co含量的百分数，YG6即含Co为6%，含Co越多，则韧性越好。2）

P类（YT）

即钨钴钛类，由碳化钨、碳化钛和钴组成。这类硬质合金耐热性和耐磨性较好，但抗冲击韧性较差，适用于加工钢料等韧性材料。常用的牌号有：YT5、YT15、YT30等，其中的数字表示碳化钛含量的百分数，碳化钛的含量越高，则耐磨性较好、韧性越低。这三种牌号的硬质合金制造的刀具分别适用于粗加工、半精加工和精加工。3）

M类（YW）

即钨钴钛钽铌类。由在钨钴钛类硬质合金中加入少量的稀有金属碳化物（TaC或NbC）组成。它具有前两类硬质合金的优点，用其制造的刀具既能加工脆性材料，又能加工韧性材料。同时还能加工高温合金、耐热合金及合金铸铁等难加工材料。常用牌号有YW1、YW2。

第二篇：禁止管制刀具教案

禁止管制刀具进校园教案

二年级5班

杨 芳

一、教学目标：

1、加强法制教育宣传，增强学生的自我保护意识，让学生养成学法、懂法、依法办事的好习惯，有效地树立和维护学校良好的学风以及社会的稳定发展。

2、向学生讲解管制刀具知识，认识管制刀具带来的危害。

3、禁止管制刀具带进校园，造成校园公共安全事故。

二、教学重点、难点：

1、认识管制刀具的危害和造成伤害的严重后果。

2、自觉不携带管制刀具进校园。

三、教学方法：

学生参与讨论。

四、教学过程：

（一）你对管制刀具知多少？

1、管制刀具包括： 包括匕首、三棱刀（包括机械加工用的三棱刮刀）、带有自锁装置的弹簧刀（跳刀）以及其它相类似的单刃、双刃、三棱尖刀；无弹簧但有自锁装置的单刃、双刃刀和形似匕首但长度超过匕首的单刃、双刃刀（如仿“东洋武士刀”）等。

（二）管制刀具的危害

学生携带管制刀具的危害性在于: 一是由于玩耍而伤及自己或他人，严重的像本案的陈某一样，构成犯罪。二是学生携带管制刀具，容易被不法分子利用，成为犯罪工具，危害公共安全。三是由于携带管制刀具，助长了学生逞强好胜的心理，一旦与同学发生冲突，随身携带的管制刀具很可能成为实施犯罪的工具。（1）学生自读管制刀具的危害。（2）教师范读。

（3）分组讨论，管制刀具带进校园会带来哪些危害？

（三）小结：

小学生思想比较简单，遇事容易冲动、偏激。在校内外同学之间发生一些磨擦或矛盾都是难免的，一旦不能控制自己，就会酿成无法预计的后果，即害了别人，也害了自己和家人。

(五)我们应该怎么做：

1、携带管制刀具对社会秩序和公共安全造成严重的威胁。未成年时期，由于身体、心理变化引起身心的不平衡性以及自我意识的发展与其社会地位之间的矛盾引起情绪上的对抗性，导致他们情绪不稳，易动感情，冲动性强，自控力差，因此，携带管制刀具更容易对社会秩序和他人的人身安全构成威胁。所以，未成年人不得携带管制刀具。

2、自觉上交管制刀具。

六、板书设计： 禁止管制刀具进校园

1、什么是管制刀具？

2、管制刀具的危害（伤害他人）和严重后果（负法律责任）。

3、总结：不带管制刀具进校园。

第三篇：刀具补偿教案1

刀具补偿

一、复习提问

上一节我们介绍了工件坐标系设定指令G92及圆弧插补指令G02、G03。

1、我们知道G92指令使用时和机床坐标系不发生关系，使用时机床只考察刀尖的位置，这里我想问同学们G92指令使用时机床需不需要回参考点？

2、我们知道G02、G03使用时可分别采用R或I、J、K的编程方式编制圆弧，这里我想问同学们采用I、J、K编程时，I、J、K的具体数值如何确定？ 下面我们介绍刀具补偿指令

二、刀具半径补偿指令

当加工曲线轮廓时，对于有刀具半径补偿功能的数控系统，可不必求出刀具中心的运动轨迹，只按被加工零件轮廓曲线编程，同时在程序中给出刀具半径补偿指令，就可加工出具有轮廓曲线的零件。使编程大大简化（如图4—1）。

图4—1刀具半径补偿

1、编程格式

G41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿（如图4—2）

图4—2左偏刀具半径补偿

G42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀

具

半径补偿，（如图4—3）。G40 为补偿撤消指令。

图4—3 右偏刀具半径补偿

格式：加刀具半径补偿

G17G00(G01)G41(G42)X—Y—D— G18G00(G01)G41(G42)X—Z—D— G19G00(G01)G41(G42)Y—Z—D—

取消刀具半径补偿 G17G00（G01）G40X—Y— G18G00（G01）G40X—Z— G19G00（G01）G40Y—Z— G41/G42程序段中的X、Y值是建立补偿直线段的终点坐标值（G18、G19平面道理相同）G40程序段中的X、Y值是撤消补偿直线段的终点坐标。

D为刀具半径补偿代号地址字，后面一般用两位数字表示代号，代号与刀具半径值一一对应。刀具半径值可按MDI（F4）→刀具表（F2），即在设置时，D～ = R。如果用D00也可取消刀具半径补偿。

例4—1：在G17平面（X、Y平面）内，使用刀具半径补偿完成轮廓加工的编程。如图4—4所示（注：长度补偿未加）O0003 N5 T1

调用1号刀（立铣刀）N10 G91 G30 Z0

返回第二参考点（换刀点）N15 M06

换刀 N20 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S500 F50

N25 G00 Z50.0

起始高度（仅用一把刀具可以不加长度

补偿）

N30 Z10

安全高度

N35 G41 X20 Y10 D01

加上刀具半径补偿 N40 G01 Z-10

落刀 N45 Y50 N50 X50 N55 Y20 N60 X10 N65 G00 Z50 抬刀到起始高度 N70 G40 X0 Y0 M05取消补偿 N75 M30

图4—4

2、刀具半径补偿过程的描述

例4—2：如图4—5所示，起始点在（X0，Y0），高度在50mm处，使用刀具半径补偿时，由于接近工件及切削工件要有Z轴的移动，这时容易出现过切削现象，切削时应避免过切削现象。以下是一个过切削的实例。

图4—5 O0004 N10 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S500

N15 G00 Z50.0

起始高度（仅用一把刀具可以不加长度偿）N20 G41 X20.0 Y10.0 D01

加上刀具半径补偿 N25 Z10.0 N30 G01 Z-10.0 F50

连续两句Z轴移动（只能有一句非补偿平面移动的语

句，此时会产生过切削）

N35 Y50.0 N40 X50.0 N45 Y20.0 N50 X10.0 N55 G00 Z50.0

抬刀到安全高度 N60 G40 X0 Y0 M05

取消补偿 N65 M30 当补偿从N20开始建立的时候，系统只能预读两段，而N25、N30都为Z轴的移动，没有

X、Y轴的移动，系统无法判断下一步补偿的矢量方向，这时系统不会报警，补偿照常进行，只是N20的目的点发生变化。刀具中心将会运动到P1点，其位置是N20目的点与原点连线垂直方向左偏D01值，于是发生过切。

3、刀具半径补偿的注意事项

1）使用刀具半径补偿时应避免过切削现象

①使用刀具半径补偿和去除刀具半径补偿时，刀具必须在所补偿的平面内移动，且移动距离应大于刀具补偿值。

②加工半径小于刀具半径的内圆弧时，进行半径补偿将产生过切削，如图4—6所示，只有过渡圆角R≥刀具半径r＋精加工余量的情况才能正常切削。③被铣削槽底宽小于刀具直径时将产生过切削，如图4—7所示。

④G41、G42、G40必须在G00或G01模式下使用，既加刀具补偿和取消补偿必须在直线运动段实现，而不能在圆弧段实现

图4—6

图4—7

4、利用刀具半径补偿值实现零件粗精加工

刀具半径补偿除方便编程外，还可利用改变刀具半径补偿值的大小的方法，实现利用同一程序进行粗精加工。既：

粗加工刀具半径补偿=刀具半径+精加工余量

精加工刀具半径补偿=刀具半径+修正量

三、刀具长度补偿指令 1．什么是刀具长度补偿？

2、长度补偿偏置方向判断及编程格式

G43 为正补偿，即将Z坐标尺寸字与H代码中长度补偿的量相加，按其结果进行Z轴运动。G44 为负补偿，即将Z坐标尺寸字与H中长度补偿的量相减，按其结果进行Z轴运动。

G49为撤消补偿。采用取消刀具长度补偿G49指令或用G43 H00和G44 H00可以撤消补偿指令。格式： G43G44 Z___H___

四、练习件的程序编制应注意的问题(零件图见实习工件图)

1、练习件只加工外形轮廓、ф30孔及20×30方形内腔。

2、加工外形时应从外侧靠近工件加刀具半径补偿，并从零件实际轮廓向工件外侧退刀，并取消补偿。

3、加刀具半径补偿及取消刀具半径补偿应在非切削段。

4、由于在数控铣上加工，最好一把刀编一个程序。

5、加工内腔时应先去余量。

第四篇：刀具半径补偿教案

课题：项目7 刀具半径补偿指令

教学目的：

1、正确理解刀具半径补偿的作用和概念；

2、掌握刀具半径补偿判别、指令格式和应用方法；

3、熟练掌握刀具半径补偿指令G41、G42及G40的使用及程序编制；

4、掌握刀具半径补偿功能编制铣削轮廓的程序。

5、在生产实习中能够充分利用刀具半径补偿指令功能从而缩短辅助时间，提高生

产效率。

教学重点：刀具半径补偿判别、指令格式和应用方法 教学难点：刀具半径补偿功能编制铣削轮廓的程序 教学方法：演示法、讲解法、讨论法、示例法 教学场所：10数控班教室 授课学时：1课时 教学过程：

一、导入新课（4分钟）

在前面的内容中我们已经学习了G01/G00/G02/G03的用法及其编程，我们运用到编程里面去加工后会发现，加工出来的工件尺寸怎么比我们图纸上规定的尺寸少了一个半径值呢？这问题我们该如何解决呢？

二、讲授新课

1、刀具半径补偿的作用（3分钟）

 在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。 人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。 当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿，2、刀具半径补偿的含义及过程（3分钟）

用铣刀铣削工件的轮廓时，由于刀具总有一定的半径(如铣刀半径或线切割机的钼丝半径等)，刀具中心的运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓并不重合。如在图中，粗实线为所需加工的零件轮廓，点划线为刀具中心轨迹。由图可见在进行内轮廓加工时，刀具中心偏离零件的内轮廓表面一个刀具半径值。

在进行外轮廓加工时，刀具中心又偏离零件的外轮廓表面一个刀具半径值。这种偏移，称为刀具半径补偿。若用人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。

刀具补偿过程分为刀补的建立、刀补进行、刀补的取消。其中1——2阶段是建立刀具补偿阶段;

2——7五个阶段是维持刀具补偿状态阶段;

7——8阶段是撤消刀具补偿阶段

3、刀具半径补偿指令

刀具半径补偿指令G41、G42、G40

（一）刀具半径补偿的格式：（3分钟）

执行刀补G17/G18/G19 G41/G42 G01/G00 X_Y_Z_ D_ F_； 取消刀补G40 G00/G01 X_Y_Z_；

 G41：刀具半径左补偿；G42刀具半径右补偿；G40取消刀补

 X、Y、Z值是建立补偿直线段的终点坐标值；D为刀补号地址，用D00~D99来制定，它用来调用内存中刀具半径补偿的数值。

（二）刀具半径补偿方向的判断（10分钟）

G41刀具左补偿，沿刀具的运动方向看，刀具在运动方向的左侧见图a G42刀具右补偿，沿刀具的运动方向看，刀具在运动方向的右侧见图b 刀具旋转方向 刀 具 前 在前进方向 右侧补偿 补偿量(a)图示 刀具补偿方向 补偿量 刀具旋 转方向 刀 具 前 进 方 向 进 方 向 在前进方向 右侧补偿(b)(a)左刀补(b)右刀补

（三）使用刀具半径补偿应注意事项（4分钟）

1)在进行刀具半径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀具补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行，否则将产生报警。2)G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。3)机床通电后，为取消半径补偿状态。

4)G41，G42，G40只能与G00或G01一起使用，不能和G02，G03一起使用。

5)在程序中用G42指令建立右刀补，铣削时对于工件将产生逆铣效果，故常用于粗铣；用G41指令建立左刀补，铣削时对于工件将产生顺铣效果，故常用于精铣。

6)一般刀具半径补偿量的符号为正，若取负值时，会引起刀具半径补偿指令G41与G42的相互转化。

注：顺铣和逆铣：切削工件外轮廓时，绕工件外轮廓顺时针走刀即为顺铣，绕工件外轮廓逆时针走刀即为逆铣；切削工件内轮廓时，绕工件内轮廓逆时针走刀即为顺铣，绕工件内轮廓顺时针走刀即为逆铣。

（四)用刀具半径补偿指令应该注意避免加工过程产生过切现象。通常过切有以下几种情况：（5分钟）

a)直线移动量小于铣刀半径时产生的过切。b)刀具半径大于所加工沟槽宽度时产生的过切。c)刀具半径大于所加工工件内侧圆弧时产生的过切。

d)编制加工程序时，未建立好刀补就开始铣削到零件轮廓，或刀具未完全离开零件轮廓就撤销刀补。

e）若程序中建立了半径补偿，在加工完成后必须用G40指令将补偿状态取消，使铣刀的中心

点回复到实际的坐标点上。

4、刀具半径补偿的应用（3分钟）

（1）当实际使用的刀具半径与开始加工时设定刀具半径不符合时，例如刀具重磨或磨损，仅改变D中的半径值即可，不必重新编程。

（2）同一把铣刀，改变键入的半径值，同一程序可进行粗、精加工。

（3）同一把刀具可有不同的D存储器单元，即可有不同的补偿设定值，便于加工。

例3：如图3.7.7所示，已知铣刀半径为5，半径补偿号为D01,铣削深度为2mm，编制边长30mm的正方形外轮廓加工程序。

程序： O0002;G54G90M3S1000;G41G00X20Y10D01;G00Z10;Z1;G01Z-2F150;G01Y50F200;X50;Y20;X10;G00G40X0Y0;Z10;M5;M30;

六、课堂小结（3分钟）

要点：

1、刀具半径补偿的过程

2、刀具半径补偿方向的确定

3、指令在实际运用过程中应注意的事项及其过切情况

4、刀具半径补偿的应用

七、作业布置

应知应会：

1.刀具半径补偿的目的及指令是什么？ 2.使用刀具半径补偿要注意哪些事项？ 拓展提高：

1.用刀具半径补偿的方法编制图示零件的加工程序，刀具半径为10mm。（忽略Z向的深度）.

第五篇：刀具半径补偿教案

南昌第一中等专业学校

数控编程教案

授课老师：罗德华

课题：

刀具半径补偿

一、教学目标：

1、知识目标：半径补偿功能的应用范围；熟练掌握刀具半径补偿功能编程方法；

2、能力目标：能在实际零件的编程加工中，应用刀具半径补偿功能编制程序，保证零件的尺寸精度；能对零件加工质量进行正确分析处理；

3、情感目标：通过“学、导加任务驱动”的分层教学模式来组织教学，让学生在学习的过程中获得探索、创新、协作、交流与成功等情感体验。这个教学目标的设置符合学生的认知规律,(即整体感知——局部思维——迁移拓展)。

二、教学重点：刀具半径补偿的格式和运用中的建立

三、教学难点：刀具半径补偿方向的判定

四、教学方法：任务驱动法

比较教学法

小组研讨法

五、计划课时：2课时

六、教学过程：

（一）新课导入

1．创设问题情境，如何完成下图a所示的矩形的数控加工？

2．分析任务——编程中得到的刀具运动轨迹都是刀具中心的运动轨迹，从而加工出来的实际尺寸将会比图纸尺寸小一个刀具直径如图b，那么我们应该如何解决此问题？

方法一：学生将会提出我们是否能够将图纸尺寸偏置一个刀具半径，然后进行编程。由于先前已经就相关

南昌第一中等专业学校

数控编程教案

授课老师：罗德华

其中1——2阶段是建立刀具补偿阶段;

2——7五个阶段是维持刀具补偿状态阶段;

7——8阶段是撤消刀具补偿阶段

3、使用刀具半径补偿应注意的事项：

1）机床通电后，为取消半径补偿状态。

2）G41，G42，G40只能与G00或G01一起使用，不能和G02，G03一起使用。

3）在程序中用G42指令建立右刀补，铣削时对于工件将产生逆铣效果，故常用于粗铣；用G41指令建立左刀补，铣削时对于工件将产生顺铣效果，故常用于精铣。

4）一般刀具半径补偿量的符号为正，若取负值时，会引起刀具半径补偿指令G41与G42的相互转化。

4、用半径补偿指令应注意避免加工过程产生

过切现象。通常过切有以下几种情况：

1）直线移动量小于铣刀半径时产生的过切。2）刀具半径大于所加工沟槽宽度时产生的过切。3）刀具半径大于所加工工件内侧圆弧时产生的过切。

4）编制加工程序时，未建立好刀补就开始铣削到零件轮廓，或刀具未完全离开零件轮廓就撤消刀补。5）在补偿状态下，铣刀半径应小于凹圆最小曲率半径，否则补偿向量产生干涉，会有过度切削发生，控制

南昌第一中等专业学校

数控编程教案

授课老师：罗德华

〈四〉课后作业

按如图1-4所示走刀路径铣削工件外轮廓，试编制加工程序。已知立铣刀半径为10，半径补偿号为D01,铣削

深度为5mm.-