最新金属切削机械原理和刀具课程教案

1、1金属切削机械原理和刀具基础课程教案、课程代码:二、适用专业：机电一体化技术专业三、课程性质金属切削机械原理及刀具基础课程由“金属切削原理”与“金属刀具”两部 分组成，金属切削原理是高职、大专学生必修的专业基础课，旨在培养学生具备高素 质劳动者和高中级专门人才所必须掌握的刀具切削中的基本规律，刀具的特点及应用 的能力，为学习专业知识和职业技能，增强适应职业变化的能力和继续学习后续课程 打下坚实的基础。四、课程学分与时数分配金属切削机械原理及刀具基础课程共3学分、52学时，安排第三学期授课表 1 课程学分与时数分配表序号教学项目（各章）名称教学时数学分小计理论 教学实践 教学绪论我国切削技术的发

2、展及本课程内容11第一章 刀具几何角度及切削要素413第二章刀具材料211第三章金属切削过程规律844第四章切削基本理论的应用6243.0第五章车刀211成形车刀413第八早第七章钻削与钻头413第八章扩孔钻、锪钻、镗及、铰刀和复合孔加工刀具413第九章拉刀413第 十早铳削与铳刀4132第十一早切齿刀具413第十一早砂轮624合计521735五、课程设计思路本课程设计的思路为：1、在基本理论方面，使学生初步掌握金属切削过程中的基本理论及基本规律、典型刀具的设计要点。2、 在基本知识方面，掌握常用刀具的种类，性能及应用范围，掌握切削用量的选 用原则。3、 在基本技能方面，培养学生具有根据加工条

3、件合理选择刀具材料，刀具几何参 数以及合理选择切削用量的能力，应培养学生初步具有常用典型刀具的设计，刃磨制 造、使用的能力。六、课程总体目标（一）知识目标1.在基本理论方面，使学生初步掌握金属切削过程中的基本理论及基本规律、典 型刀具的设计要点；2.了解切削运动、切削用量、切削层参数，切削方式等基本概念，重点掌握刀具 几何角度的基本定义及标准；3.了解刀具材料应具备的基本性能， 了解当前使用的刀具材料的类型， 理解和掌 握常用高速钢，硬质合金的牌号，性能和选用原则；4.了解切削过程中切削变形、切削力、切削温度、刀具磨损等各种现象的产生原 因及作用，掌握其变化规律；5.了解切屑形状的分类，切削加

4、工性的含义及刀具合理几何参数的含义，理解和 掌握难加工材料的切削加工特点及改善难加工材料切削加工性的途径，掌握切削液的 种类，作用和选用，掌握影响表面粗糙度的因素，掌握刀具合理几何参数的选则，掌 握切削用量的选则原则；6.了解车刀的类型，掌握焊接、机夹、可转位车刀的选择与使用；7.了解成形车刀的种类和用途，掌握成形车刀的几何角度，重点掌握成形车刀的 廓形设计方法;8.了解钻削，深孔加工的特点，掌握麻花钻几何参数及其合理应用，掌握麻花钻 几何形状的改进；9.了解扩孔钻、锪钻、镗刀的结构特点及其选用，掌握铰刀设计方法，先进铰刀 及复合孔加工刀具设计特点；310.了解拉刀的种类与用途，拉刀组成与拉削

5、方式，掌握圆拉刀的设计的基本原理 与使用，了解矩形拉刀的结构特点；11.了解铣刀的种类和用途，了解铣削用量、铣削层参数，铣削力等，识记尖齿铣 刀结构特点应用，尖齿铣刀的改进途径，理解和掌握铣刀的几何角度，铣削方式、磨 损形式。掌握铲齿铣刀的法向后角过小的改进措施以及前角大于零时铲齿需修正的目 的和原因；12.了解切齿刀具的分类，掌握齿轮的铣刀、插齿刀、滚刀的工作原理及其选择使 用。掌握蜗轮滚刀工作原理及特点；13.了解磨削运动，磨削加工规律，掌握砂轮的特性及选择原则，掌握提高磨削表 面质量的效率和途径。（二）能力目标1.能举例说明金属切削机械原理及刀具基础这门课在机械加工中的重要性；2.能举例

6、说明刀具标准角度参考系和刀具工作角度参考系的区别， 主剖面和法剖面 参考系的区别，能够分析并能按主剖面参考系绘出各种车刀的标准角度。能分析各种 车削、钻削、铣削的切削用量；3.能举例说明高速钢、硬质合金性能对比及主要用途，能根据加工材料和加工条 件来选择对应的不同的刀具牌号；4.分析加工硬化关系，能举例综合分析影响切削变形，切削力，切削温度，刀具 磨损的各种因素，并分析比较它们之间的关系；5.分析影响切削加工性的因素和改善切削加工性的途径，分析影响表面粗糙度的 主要因素，初步具有能根据加条件，合理地选择刀具几何参数及削用量的能力；7.通过实习，学生应能根据加工条件，加工要求来选择不同的刀具加工

7、；8.能举例说明成形车刀法向剖面内的后角为什么要进行校验，采用什么方法改 善？分析成形车刀加工圆锥面时产生双曲线误差的原因；9.能举例说明麻花钻存在的主要问题及改进措施；10.能根据书中的硬质合金铰刀设计举例分析铰刀的设计；11.能举例分析拉削方式的对比，能根据已知条件分析组合式圆拉刀设计步骤；12.能举例说明逆铣和顺铣的特点， 分析铲齿铣刀法向后角及改善法向后角过小的 措施；13.分析蜗轮滚刀在工作原理、结构方面与齿轮滚刀的区别，分析滚刀的前、后角 的形成；14.分析磨削过程的特点，举例说明磨削温度对工件质量的影响，举例说明提高磨 削质量的措施。4（三）素质目标1.经历各种科学探究过程，进一

8、步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方 法，提高科学探究能力。2.在学习过程中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用 比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。3.能对自已的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习的能力。4.通过理论实践一体化的学习过程，深入了解实践与理论之间的相互关系。5.通过各种实践活动，思考优化实践的过程和方法，并尝试改进，尝试运用技术 和研究方法解决一些工程实践问题。6.通过实践活动，培养质疑意识，具有分析、解决问题的能力。7.能领略本专业领域科技发展的过程，激发起对专业探究的好奇心和求知欲，能 体验科学进步艰辛与喜悦。8.养成认真细致

9、、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实 际、自主学习和探索创新的良好习惯。9.激发起参与专业实践活动的热情，有将专业应用于实际生产生活的意识，敢于 涉及各种工程问题。10.合作意识强，并主动发表见解，善于与人交流，具有团队精神。11.主动关心科技发展现状与趋势，有振兴中华的使命感与责任感。七、课程内容与教学要求金属切削机械原理及刀具基础课程内容与教学要求包括项目名称、子项目或 学习任务、教学时数、教学重点、教学目标等5项内容。具体见下表2。5表 2 课程内容与教学要求一览表项目名称子项目 或学习任务教学 时数教学重点教学目标绪论我国切削技术的发展及本课程内容2知识：1.我国切

10、削加工 技术发展概况；2. 本课程的内容 和学习方法：金属切 削原理；金属切刀具。 技能：金属切削机械原 理及刀具基础这门课 在机械加工中的重要 性。知识目标：了解我国切削加工 技术和发展状况，了解本 课程的学习内容及与其 他学科的关系，掌握本课 程的学习方法，使学生了 解这门课是一门重要的 专业课程。 技能目标：能举例说明金属切 削机械原理及刀具基础 这门课在机械加工中的 重要性。素质目标：1. 培养规范意识和 质量意识；2.培养社会责任心、 合作意识；3. 培养沟通协调能 力；4经历各种科学探 究过程，进一步理解科学 探究的意义，学习科学探 究的基本方法，提高科学 探究能力。6第一章刀具几

11、何角度及切削要素4知识：1. 切削运动与切 削用量：切削运动与 切削层定义；切削用 量、切削时间与材料 切除率；合成切削运 动与合成切削速度。2. 刀具切削部分 的基本定义：刀具的 组成；刀具角度参考 系：止父平面参考系， 法平面参考系，假疋 工作平面参考系；刀 具角度定义及正负规 定； 不冋参考系角度 小结。3. 车刀图示与角 度标准方法。4. 刀具的工作角度：工作参考系及工 作角度；刀具安装对 工作角度的影响；进 给运动对工作角度的 影响。5. 切削层与切削 方式。技能：刀具标准角度参 考系和刀具工作角度 参考系的区别，举例 说明主剖面和法剖面 参考系的区别，能够 分析并能按主剖面参 考系

12、绘出各种车刀的 标准角度。 能分析各 种车削、钻削、铳削 的切削用量。知识目标：了解切削运动、切削 用量、切削层参数、切削 方式等基本概念，掌握刀 具角度的参考系，刀具标 准角度，刀具工作角度。 和原理 技能目标：能举例说明刀具标 准角度参考系和刀具工 作角度参考系的区别，举 例说明主剖面和法剖面 参考系的区别，能够分析 并能按主剖面参考系绘 出各种车刀的标准角度。能分析各种车削、钻削、 铳削的切削用量。素质目标：1. 经历各种科学探究 过程，进一步理解科学探 究的意义，学习科学探究 的基本方法，提高科学探 究能力。2. 在学习过程中，学 会运用观察、实验、查阅 资料等多种手段获取信 息，并运

13、用 比较、分类、 归纳、概括等方法对信息 进行加工。3. 能对自已的学习过 程进行计划、反思、评价 和调控，提高自主学习的 能力。4. 通过理论实践一体 化的学习过程，深入了解 实践与理论之间的相互 关系。5. 通过各种实践活7动，思考优化实践的过程 和方法，并尝试改进，尝 试运用技术和研究方法 解决一些工程实践问题。6.通过实践活动， 培 养质疑意识，具有分析、解决问题的能力。第二章刀具材料2知识：1.刀具材料应具 有的性能；刀具材料：工具钢、硬质合金、陶瓷、超硬刀具材料； 刀体材料；2.高速钢：通用 型高速钢；高性能高 速钢；粉末冶金高速 钢； 高速钢刀具的表 面涂层；3. 硬质合金：硬

14、质合金的组成与性 能;普通硬质合金分 类、 牌号与使用性能；细晶粒、超细晶粒合 金；涂层硬质合金；钢结硬化质合金；4陶瓷：陶瓷刀 具的特点；陶瓷刀具 种类与应用特点；5. 超硬刀具材 料：金刚石：立主氮 化硼；6. 新型刀具材料 发展方向。技能：知识目标：了解切削运动、切削 用量、切削层参数、切削 方式等基本概念， 掌握刀 具角度的参考系，刀具标 准角度，刀具工作角度。 和原理。技能目标：能举例说明刀具标 准角度参考系和刀具工 作角度参考系的区别， 举 例说明主剖面和法剖面 参考系的区别， 能够分析 并能按主剖面参考系绘出各种车刀的标准角度。能分析各种车削、钻削、铳削的切削用量。素质目标：1.

15、经历各种科学探究 过程， 进一步理解科学探 究的意义，学习科学探究 的基本方法，提高科学探 究能力。2.在学习过程中，学 会运用观察、实验、查阅 资料等多种手段获取信8高速钢、硬质合 金性能对比及主要用 途， 能根据加工材料 和加工条件来选择对 应的不同的刀具牌 号。息，并运用 比较、分类、 归纳、 概括等方法对信息 进行加工。3. 能对自已的学习过 程进行计划、 反思、 评价 和调控，提高自主学习的 能力。4. 通过理论实践一体 化的学习过程， 深入了解 实践与理论之间的相互 关系。5. 通过各种实践活 动，思考优化实践的过程 和方法，并尝试改进， 尝 试运用技术和研究方法 解决一些工程实践

16、问题。6. 通过实践活动，培 养质疑意识，具有分析、解决问题的能力。9第三章金属切削过程规律8知识：1. 切削变形与切 屑形成：切削变形的 特点；切屑形成与切 屑类型； 变形程度的 表示方法； 前面上摩 擦特点；积屑瘤；已加工表面变形和加工 硬化；影响切削变形 的因素；2. 切削力：切削 力的来源、合力及分 力；分力的作用；切 削功率；车削力实验 公式； 影响切削力的 因素；3. 切削热与切削 温度：切削热的来源 与传散；切削温度测 定与切削温度的分 布； 影响切削温度的 因素；4. 刀具磨损与刀 具寿命。技能：加工硬化关系， 能举例综合分析影响 切削变形， 切削力，切削温度，刀具磨损 的各种

17、因素， 并分析 比较它们之间的关系。知识目标：了解切削变形的特 点、切削的类型，前刀面 摩擦的特点了解切削力 的来源、合力、分力、及 切削力的作用。了解切削 热的来源与传出、温度的 分布。了解刀具磨损的形 式，磨钝标准和刀具耐用 度等概念，理解和掌握积屑瘤的控制方法，掌握影 响切削变形，影响切削 力，切削温度及刀具磨 损，刀具寿命的因素。 技能目标：能分析加工硬化关 系，能举例综合分析影响 切削变形，切削力，切削 温度，刀具磨损的各种因 素，并分析比较它们之间 的关系。素质目标：1. 经历各种科学探究 过程，进一步理解科学探 究的意义，学习科学探究 的基本方法，提高科学探 究能力；2. 在学习过程中，学 会运用观察、实验、查阅 资料等多种手段获取信 息，并运用 比较、分类、 归纳、概括等方法对信息 进行加工；3. 能对自已的学习过 程进行计划、反思、评价 和调控，提高自主学习的 能力；4. 养成认真细致、实10事求是、积极探索的科学 态度和工作作风，形成理 论联系实际、自主学习和 探索创新的良好习惯；5. 激发起参与专业实 践活动的热情，有将专业 应用于实际生产生活的 意识，敢于涉及各种工程 问题；6. 合作意识强，并主 动发表见解，善于与人交 流，具有团队精神；7. 主动关心科技发展 现状与趋势，有振兴中华 的使命感与责任感。第四章切削基本理论的应用6知识：1. 切屑控