实验项目名称

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1、实验项目名称航空难加工材料切削机理研究实验学时24指导教师杨巧凤实验地点航空楼D114实验对象本科大四可选人数10人《航空难加工材料切削机理研究创新试验》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码：2、课程名称：航空难加工材料切削机理研究创新试验3、学时/学分：24/44、先修课程：测试技术、现代制造工艺基础、机械制造基础，0520170/0530110/05201605、面向对象：机械设计制造及自动化专业本科生6、开课院（系）：机电学院机械设计制造及自动化系7、教材、教学参考书：《机械制造工艺学》荆长生

2、西北工业大学出版社1995年3月《传感器与测试技术》李晓莹高等教育出版社2004年12月《航空难加工材料切削机理研究创新试验》实验指导书杨巧凤2006年12月二、课程性质和任务课程性质：专业任选课（综合实验）课程任务：通过实验使学生对切削机理的研究有一个初步的认识，学会并掌握切削力、切削温度、刀具磨损、切削变形的实验设计方法，实验数据处理方法、难加工材料切削加工性的分析方法。学会综合运用所学理论知识及专业知识、培养学生理论联系实际，在实践中综合分析问题、解决问题的能力。培养学生严谨的科学态度。为学生从事

3、机械制造打下一个良好的理论基础。三、实验（上机）内容和基本要求1)总体实验方案设计。2学时2)设计切削力测量实验方案，做实验，实验数据处理、建立此材料切削力控制数学模型。6学时3)分析被加工材料的性能、选择合适的刀具材料、刀具几何参数。4学时4)设计切削温度测量实验方案，做实验，实验数据处理、建立此材料切削温度控制数学模型。6学时5)设计刀具磨损测量实验方案，做实验，求刀具耐用度。4学时3.学生组数2组4.每组人数5人5.每学年开设次数2次四、各教学环节学时分配目项学时讲课习题课讨论课实验课其他合计实验

4、421824五、对学生能力培养的要求要求学生根据实验专题查阅资料、确定方案、选择仪器和实验装置，完成实验设计、调试、数据测定及处理，撰写有分析的实验设计研究报告。通过实验培养学生的自学能力、研究能力、动手能力、表达能力，以及组织管理和团结协作的工作能力。六、考核方法：实验报告50%实验动手能力30%纪律20%撰写人：杨巧凤制定日期：2006年12月航空难加工材料切削机理研究创新试验指导书机电学院机电实验教学中心机械制造基础单元一、前言随着科学技术的迅速发展，材料的使用要求与切削加工性之间的矛盾日益突出，

5、特别是航空宇航零件，要用到超耐热合金、钛合金、高温和金、含有碳纤维的复合材料等。切削难加工材料时刀具磨损快、易打刀、加工质量难以达到要求，切削效率极低，对于难加工材料，难加工不是绝对的，现在，对某些难加工材料已实现了高速切削，本实验拟选一典型的航空难加工材料---沉淀型高强不锈钢（随工厂难加工材料切削研究情况更换不同的难加工材料），对其切削机理进行系统的实验研究。主要研究切削力、切削温度、刀具磨损、切削变形以达到选择合理的切削条件、合适的刀具材料、合理的刀具几何参数及切削用量。通过实验使学生对切削机理的

6、研究有一个初步的认识，学会并掌握切削力、切削温度、刀具磨损、切削变形的实验方法，实验数据处理方法、难加工材料切削加工性的分析方法。通过本实验使学生对切削原理、切削刀具、切削工艺、切削实验知识有一个比较全面的认识。为学生从事切削研究及机械制造打下一个良好的理论基础。实验用难加工材料的选用材料选用西工大与某飞机厂合作的“高效切削机理研究”科研项目。1Cr12Mn5Ni4Mo3Al材料系双相沉淀硬化不锈钢，是我国目前的一种新型优质材料，它具有强度高，热处理强度σb≥1470Mpa；热硬性好，耐蚀性强等特点。由

7、于此材料加工性能极差表现在：切削过程中塑性变形大，切削力大，又导热系数极低，致使切削温度高；加工硬化严重；粘附力强，切削时易粘刀，使刀具产生剧烈的扩散磨损和粘结磨损；切屑的卷屈与断屑较困难。由于零件材料的切削加工性能极差，造成零件生产效率低、刀具耐用度差，断屑难，加工周期特别长。所以加工此材料的零件成了公司生产环节的一个瓶颈。面对今后更为严峻的科研、生产任务形势，如何提高此材料零件的加工工效、降低生产成本则是公司的当务之急。因此，本试验选用此材料进行（切削力、切削热、刀具磨损）切削机理分析、研究。从而建

8、立切削此材料的切削理论基础,从而为解决该材料加工难这一课题提供技术支持。用本试验的研究工作来指导生产实践。提高工件的生产效率，降低生产成本，缩短新产品开发的时间。材料名称：沉淀硬化不锈钢牌号：1Cr12Mn5Ni4Mo3Al材料69111（1Cr12Mn5Ni4Mo3Al）的成分见表1。二、实验目的1、培养学生的实验设计能力，并提高学生的实验技能本实验有学生自己完成实验设计、试件制做、仪器调试、数据采集、数据处理、及实验结果分析，提高实验设