最新金屬切削機(jī)械原理和刀具課程教案

1、1金屬切削機(jī)械原理和刀具基礎(chǔ)課程教案、課程代碼:二、適用專(zhuān)業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)三、課程性質(zhì)金屬切削機(jī)械原理及刀具基礎(chǔ)課程由“金屬切削原理”與“金屬刀具”兩部 分組成，金屬切削原理是高職、大專(zhuān)學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，旨在培養(yǎng)學(xué)生具備高素 質(zhì)勞動(dòng)者和高中級(jí)專(zhuān)門(mén)人才所必須掌握的刀具切削中的基本規(guī)律，刀具的特點(diǎn)及應(yīng)用 的能力，為學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和職業(yè)技能，增強(qiáng)適應(yīng)職業(yè)變化的能力和繼續(xù)學(xué)習(xí)后續(xù)課程 打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。四、課程學(xué)分與時(shí)數(shù)分配金屬切削機(jī)械原理及刀具基礎(chǔ)課程共3學(xué)分、52學(xué)時(shí)，安排第三學(xué)期授課表 1 課程學(xué)分與時(shí)數(shù)分配表序號(hào)教學(xué)項(xiàng)目（各章）名稱(chēng)教學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)分小計(jì)理論 教學(xué)實(shí)踐 教學(xué)緒論我國(guó)切削技術(shù)的發(fā)

2、展及本課程內(nèi)容11第一章 刀具幾何角度及切削要素413第二章刀具材料211第三章金屬切削過(guò)程規(guī)律844第四章切削基本理論的應(yīng)用6243.0第五章車(chē)刀211成形車(chē)刀413第八早第七章鉆削與鉆頭413第八章擴(kuò)孔鉆、锪鉆、鏜及、鉸刀和復(fù)合孔加工刀具413第九章拉刀413第 十早銃削與銃刀4132第十一早切齒刀具413第十一早砂輪624合計(jì)521735五、課程設(shè)計(jì)思路本課程設(shè)計(jì)的思路為：1、在基本理論方面，使學(xué)生初步掌握金屬切削過(guò)程中的基本理論及基本規(guī)律、典型刀具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。2、 在基本知識(shí)方面，掌握常用刀具的種類(lèi)，性能及應(yīng)用范圍，掌握切削用量的選 用原則。3、 在基本技能方面，培養(yǎng)學(xué)生具有根據(jù)加工條

3、件合理選擇刀具材料，刀具幾何參 數(shù)以及合理選擇切削用量的能力，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生初步具有常用典型刀具的設(shè)計(jì)，刃磨制 造、使用的能力。六、課程總體目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)1.在基本理論方面，使學(xué)生初步掌握金屬切削過(guò)程中的基本理論及基本規(guī)律、典 型刀具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；2.了解切削運(yùn)動(dòng)、切削用量、切削層參數(shù)，切削方式等基本概念，重點(diǎn)掌握刀具 幾何角度的基本定義及標(biāo)準(zhǔn)；3.了解刀具材料應(yīng)具備的基本性能， 了解當(dāng)前使用的刀具材料的類(lèi)型， 理解和掌 握常用高速鋼，硬質(zhì)合金的牌號(hào)，性能和選用原則；4.了解切削過(guò)程中切削變形、切削力、切削溫度、刀具磨損等各種現(xiàn)象的產(chǎn)生原 因及作用，掌握其變化規(guī)律；5.了解切屑形狀的分類(lèi)，切削加

4、工性的含義及刀具合理幾何參數(shù)的含義，理解和 掌握難加工材料的切削加工特點(diǎn)及改善難加工材料切削加工性的途徑，掌握切削液的 種類(lèi)，作用和選用，掌握影響表面粗糙度的因素，掌握刀具合理幾何參數(shù)的選則，掌 握切削用量的選則原則；6.了解車(chē)刀的類(lèi)型，掌握焊接、機(jī)夾、可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選擇與使用；7.了解成形車(chē)刀的種類(lèi)和用途，掌握成形車(chē)刀的幾何角度，重點(diǎn)掌握成形車(chē)刀的 廓形設(shè)計(jì)方法;8.了解鉆削，深孔加工的特點(diǎn)，掌握麻花鉆幾何參數(shù)及其合理應(yīng)用，掌握麻花鉆 幾何形狀的改進(jìn)；9.了解擴(kuò)孔鉆、锪鉆、鏜刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其選用，掌握鉸刀設(shè)計(jì)方法，先進(jìn)鉸刀 及復(fù)合孔加工刀具設(shè)計(jì)特點(diǎn)；310.了解拉刀的種類(lèi)與用途，拉刀組成與拉削

5、方式，掌握?qǐng)A拉刀的設(shè)計(jì)的基本原理 與使用，了解矩形拉刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；11.了解銑刀的種類(lèi)和用途，了解銑削用量、銑削層參數(shù)，銑削力等，識(shí)記尖齒銑 刀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用，尖齒銑刀的改進(jìn)途徑，理解和掌握銑刀的幾何角度，銑削方式、磨 損形式。掌握鏟齒銑刀的法向后角過(guò)小的改進(jìn)措施以及前角大于零時(shí)鏟齒需修正的目 的和原因；12.了解切齒刀具的分類(lèi)，掌握齒輪的銑刀、插齒刀、滾刀的工作原理及其選擇使 用。掌握蝸輪滾刀工作原理及特點(diǎn)；13.了解磨削運(yùn)動(dòng)，磨削加工規(guī)律，掌握砂輪的特性及選擇原則，掌握提高磨削表 面質(zhì)量的效率和途徑。（二）能力目標(biāo)1.能舉例說(shuō)明金屬切削機(jī)械原理及刀具基礎(chǔ)這門(mén)課在機(jī)械加工中的重要性；2.能舉例

6、說(shuō)明刀具標(biāo)準(zhǔn)角度參考系和刀具工作角度參考系的區(qū)別， 主剖面和法剖面 參考系的區(qū)別，能夠分析并能按主剖面參考系繪出各種車(chē)刀的標(biāo)準(zhǔn)角度。能分析各種 車(chē)削、鉆削、銑削的切削用量；3.能舉例說(shuō)明高速鋼、硬質(zhì)合金性能對(duì)比及主要用途，能根據(jù)加工材料和加工條 件來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的不同的刀具牌號(hào)；4.分析加工硬化關(guān)系，能舉例綜合分析影響切削變形，切削力，切削溫度，刀具 磨損的各種因素，并分析比較它們之間的關(guān)系；5.分析影響切削加工性的因素和改善切削加工性的途徑，分析影響表面粗糙度的 主要因素，初步具有能根據(jù)加條件，合理地選擇刀具幾何參數(shù)及削用量的能力；7.通過(guò)實(shí)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能根據(jù)加工條件，加工要求來(lái)選擇不同的刀具加工

7、；8.能舉例說(shuō)明成形車(chē)刀法向剖面內(nèi)的后角為什么要進(jìn)行校驗(yàn)，采用什么方法改 善？分析成形車(chē)刀加工圓錐面時(shí)產(chǎn)生雙曲線誤差的原因；9.能舉例說(shuō)明麻花鉆存在的主要問(wèn)題及改進(jìn)措施；10.能根據(jù)書(shū)中的硬質(zhì)合金鉸刀設(shè)計(jì)舉例分析鉸刀的設(shè)計(jì)；11.能舉例分析拉削方式的對(duì)比，能根據(jù)已知條件分析組合式圓拉刀設(shè)計(jì)步驟；12.能舉例說(shuō)明逆銑和順銑的特點(diǎn)， 分析鏟齒銑刀法向后角及改善法向后角過(guò)小的 措施；13.分析蝸輪滾刀在工作原理、結(jié)構(gòu)方面與齒輪滾刀的區(qū)別，分析滾刀的前、后角 的形成；14.分析磨削過(guò)程的特點(diǎn)，舉例說(shuō)明磨削溫度對(duì)工件質(zhì)量的影響，舉例說(shuō)明提高磨 削質(zhì)量的措施。4（三）素質(zhì)目標(biāo)1.經(jīng)歷各種科學(xué)探究過(guò)程，進(jìn)一

8、步理解科學(xué)探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方 法，提高科學(xué)探究能力。2.在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種手段獲取信息，并運(yùn)用 比較、分類(lèi)、歸納、概括等方法對(duì)信息進(jìn)行加工。3.能對(duì)自已的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行計(jì)劃、反思、評(píng)價(jià)和調(diào)控，提高自主學(xué)習(xí)的能力。4.通過(guò)理論實(shí)踐一體化的學(xué)習(xí)過(guò)程，深入了解實(shí)踐與理論之間的相互關(guān)系。5.通過(guò)各種實(shí)踐活動(dòng)，思考優(yōu)化實(shí)踐的過(guò)程和方法，并嘗試改進(jìn)，嘗試運(yùn)用技術(shù) 和研究方法解決一些工程實(shí)踐問(wèn)題。6.通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)質(zhì)疑意識(shí)，具有分析、解決問(wèn)題的能力。7.能領(lǐng)略本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域科技發(fā)展的過(guò)程，激發(fā)起對(duì)專(zhuān)業(yè)探究的好奇心和求知欲，能 體驗(yàn)科學(xué)進(jìn)步艱辛與喜悅。8.養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致

9、、實(shí)事求是、積極探索的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)，形成理論聯(lián)系實(shí) 際、自主學(xué)習(xí)和探索創(chuàng)新的良好習(xí)慣。9.激發(fā)起參與專(zhuān)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)的熱情，有將專(zhuān)業(yè)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)生活的意識(shí)，敢于 涉及各種工程問(wèn)題。10.合作意識(shí)強(qiáng)，并主動(dòng)發(fā)表見(jiàn)解，善于與人交流，具有團(tuán)隊(duì)精神。11.主動(dòng)關(guān)心科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，有振興中華的使命感與責(zé)任感。七、課程內(nèi)容與教學(xué)要求金屬切削機(jī)械原理及刀具基礎(chǔ)課程內(nèi)容與教學(xué)要求包括項(xiàng)目名稱(chēng)、子項(xiàng)目或 學(xué)習(xí)任務(wù)、教學(xué)時(shí)數(shù)、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)目標(biāo)等5項(xiàng)內(nèi)容。具體見(jiàn)下表2。5表 2 課程內(nèi)容與教學(xué)要求一覽表項(xiàng)目名稱(chēng)子項(xiàng)目 或?qū)W習(xí)任務(wù)教學(xué) 時(shí)數(shù)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)緒論我國(guó)切削技術(shù)的發(fā)展及本課程內(nèi)容2知識(shí)：1.我國(guó)切

10、削加工 技術(shù)發(fā)展概況；2. 本課程的內(nèi)容 和學(xué)習(xí)方法：金屬切 削原理；金屬切刀具。 技能：金屬切削機(jī)械原 理及刀具基礎(chǔ)這門(mén)課 在機(jī)械加工中的重要 性。知識(shí)目標(biāo)：了解我國(guó)切削加工 技術(shù)和發(fā)展?fàn)顩r，了解本 課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容及與其 他學(xué)科的關(guān)系，掌握本課 程的學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生了 解這門(mén)課是一門(mén)重要的 專(zhuān)業(yè)課程。 技能目標(biāo)：能舉例說(shuō)明金屬切 削機(jī)械原理及刀具基礎(chǔ) 這門(mén)課在機(jī)械加工中的 重要性。素質(zhì)目標(biāo)：1. 培養(yǎng)規(guī)范意識(shí)和 質(zhì)量意識(shí)；2.培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任心、 合作意識(shí)；3. 培養(yǎng)溝通協(xié)調(diào)能 力；4經(jīng)歷各種科學(xué)探 究過(guò)程，進(jìn)一步理解科學(xué) 探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探 究的基本方法，提高科學(xué) 探究能力。6第一章刀具幾

11、何角度及切削要素4知識(shí)：1. 切削運(yùn)動(dòng)與切 削用量：切削運(yùn)動(dòng)與 切削層定義；切削用 量、切削時(shí)間與材料 切除率；合成切削運(yùn) 動(dòng)與合成切削速度。2. 刀具切削部分 的基本定義：刀具的 組成；刀具角度參考 系：止父平面參考系， 法平面參考系，假疋 工作平面參考系；刀 具角度定義及正負(fù)規(guī) 定； 不冋參考系角度 小結(jié)。3. 車(chē)刀圖示與角 度標(biāo)準(zhǔn)方法。4. 刀具的工作角度：工作參考系及工 作角度；刀具安裝對(duì) 工作角度的影響；進(jìn) 給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的 影響。5. 切削層與切削 方式。技能：刀具標(biāo)準(zhǔn)角度參 考系和刀具工作角度 參考系的區(qū)別，舉例 說(shuō)明主剖面和法剖面 參考系的區(qū)別，能夠 分析并能按主剖面參 考系

12、繪出各種車(chē)刀的 標(biāo)準(zhǔn)角度。 能分析各 種車(chē)削、鉆削、銃削 的切削用量。知識(shí)目標(biāo)：了解切削運(yùn)動(dòng)、切削 用量、切削層參數(shù)、切削 方式等基本概念，掌握刀 具角度的參考系，刀具標(biāo) 準(zhǔn)角度，刀具工作角度。 和原理 技能目標(biāo)：能舉例說(shuō)明刀具標(biāo) 準(zhǔn)角度參考系和刀具工 作角度參考系的區(qū)別，舉 例說(shuō)明主剖面和法剖面 參考系的區(qū)別，能夠分析 并能按主剖面參考系繪 出各種車(chē)刀的標(biāo)準(zhǔn)角度。能分析各種車(chē)削、鉆削、 銃削的切削用量。素質(zhì)目標(biāo)：1. 經(jīng)歷各種科學(xué)探究 過(guò)程，進(jìn)一步理解科學(xué)探 究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究 的基本方法，提高科學(xué)探 究能力。2. 在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué) 會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱 資料等多種手段獲取信 息，并運(yùn)

13、用 比較、分類(lèi)、 歸納、概括等方法對(duì)信息 進(jìn)行加工。3. 能對(duì)自已的學(xué)習(xí)過(guò) 程進(jìn)行計(jì)劃、反思、評(píng)價(jià) 和調(diào)控，提高自主學(xué)習(xí)的 能力。4. 通過(guò)理論實(shí)踐一體 化的學(xué)習(xí)過(guò)程，深入了解 實(shí)踐與理論之間的相互 關(guān)系。5. 通過(guò)各種實(shí)踐活7動(dòng)，思考優(yōu)化實(shí)踐的過(guò)程 和方法，并嘗試改進(jìn)，嘗 試運(yùn)用技術(shù)和研究方法 解決一些工程實(shí)踐問(wèn)題。6.通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)， 培 養(yǎng)質(zhì)疑意識(shí)，具有分析、解決問(wèn)題的能力。第二章刀具材料2知識(shí)：1.刀具材料應(yīng)具 有的性能；刀具材料：工具鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、超硬刀具材料； 刀體材料；2.高速鋼：通用 型高速鋼；高性能高 速鋼；粉末冶金高速 鋼； 高速鋼刀具的表 面涂層；3. 硬質(zhì)合金：硬

14、質(zhì)合金的組成與性 能;普通硬質(zhì)合金分 類(lèi)、 牌號(hào)與使用性能；細(xì)晶粒、超細(xì)晶粒合 金；涂層硬質(zhì)合金；鋼結(jié)硬化質(zhì)合金；4陶瓷：陶瓷刀 具的特點(diǎn)；陶瓷刀具 種類(lèi)與應(yīng)用特點(diǎn)；5. 超硬刀具材 料：金剛石：立主氮 化硼；6. 新型刀具材料 發(fā)展方向。技能：知識(shí)目標(biāo)：了解切削運(yùn)動(dòng)、切削 用量、切削層參數(shù)、切削 方式等基本概念， 掌握刀 具角度的參考系，刀具標(biāo) 準(zhǔn)角度，刀具工作角度。 和原理。技能目標(biāo)：能舉例說(shuō)明刀具標(biāo) 準(zhǔn)角度參考系和刀具工 作角度參考系的區(qū)別， 舉 例說(shuō)明主剖面和法剖面 參考系的區(qū)別， 能夠分析 并能按主剖面參考系繪出各種車(chē)刀的標(biāo)準(zhǔn)角度。能分析各種車(chē)削、鉆削、銃削的切削用量。素質(zhì)目標(biāo)：1.

15、經(jīng)歷各種科學(xué)探究 過(guò)程， 進(jìn)一步理解科學(xué)探 究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究 的基本方法，提高科學(xué)探 究能力。2.在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué) 會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱 資料等多種手段獲取信8高速鋼、硬質(zhì)合 金性能對(duì)比及主要用 途， 能根據(jù)加工材料 和加工條件來(lái)選擇對(duì) 應(yīng)的不同的刀具牌 號(hào)。息，并運(yùn)用 比較、分類(lèi)、 歸納、 概括等方法對(duì)信息 進(jìn)行加工。3. 能對(duì)自已的學(xué)習(xí)過(guò) 程進(jìn)行計(jì)劃、 反思、 評(píng)價(jià) 和調(diào)控，提高自主學(xué)習(xí)的 能力。4. 通過(guò)理論實(shí)踐一體 化的學(xué)習(xí)過(guò)程， 深入了解 實(shí)踐與理論之間的相互 關(guān)系。5. 通過(guò)各種實(shí)踐活 動(dòng)，思考優(yōu)化實(shí)踐的過(guò)程 和方法，并嘗試改進(jìn)， 嘗 試運(yùn)用技術(shù)和研究方法 解決一些工程實(shí)踐

16、問(wèn)題。6. 通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，培 養(yǎng)質(zhì)疑意識(shí)，具有分析、解決問(wèn)題的能力。9第三章金屬切削過(guò)程規(guī)律8知識(shí)：1. 切削變形與切 屑形成：切削變形的 特點(diǎn)；切屑形成與切 屑類(lèi)型； 變形程度的 表示方法； 前面上摩 擦特點(diǎn)；積屑瘤；已加工表面變形和加工 硬化；影響切削變形 的因素；2. 切削力：切削 力的來(lái)源、合力及分 力；分力的作用；切 削功率；車(chē)削力實(shí)驗(yàn) 公式； 影響切削力的 因素；3. 切削熱與切削 溫度：切削熱的來(lái)源 與傳散；切削溫度測(cè) 定與切削溫度的分 布； 影響切削溫度的 因素；4. 刀具磨損與刀 具壽命。技能：加工硬化關(guān)系， 能舉例綜合分析影響 切削變形， 切削力，切削溫度，刀具磨損 的各種

17、因素， 并分析 比較它們之間的關(guān)系。知識(shí)目標(biāo)：了解切削變形的特 點(diǎn)、切削的類(lèi)型，前刀面 摩擦的特點(diǎn)了解切削力 的來(lái)源、合力、分力、及 切削力的作用。了解切削 熱的來(lái)源與傳出、溫度的 分布。了解刀具磨損的形 式，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和刀具耐用 度等概念，理解和掌握積屑瘤的控制方法，掌握影 響切削變形，影響切削 力，切削溫度及刀具磨 損，刀具壽命的因素。 技能目標(biāo)：能分析加工硬化關(guān) 系，能舉例綜合分析影響 切削變形，切削力，切削 溫度，刀具磨損的各種因 素，并分析比較它們之間 的關(guān)系。素質(zhì)目標(biāo)：1. 經(jīng)歷各種科學(xué)探究 過(guò)程，進(jìn)一步理解科學(xué)探 究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究 的基本方法，提高科學(xué)探 究能力；2. 在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué) 會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱 資料等多種手段獲取信 息，并運(yùn)用 比較、分類(lèi)、 歸納、概括等方法對(duì)信息 進(jìn)行加工；3. 能對(duì)自已的學(xué)習(xí)過(guò) 程進(jìn)行計(jì)劃、反思、評(píng)價(jià) 和調(diào)控，提高自主學(xué)習(xí)的 能力；4. 養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致、實(shí)10事求是、積極探索的科學(xué) 態(tài)度和工作作風(fēng)，形成理 論聯(lián)系實(shí)際、自主學(xué)習(xí)和 探索創(chuàng)新的良好習(xí)慣；5. 激發(fā)起參與專(zhuān)業(yè)實(shí) 踐活動(dòng)的熱情，有將專(zhuān)業(yè) 應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)生活的 意識(shí)，敢于涉及各種工程 問(wèn)題；6. 合作意識(shí)強(qiáng)，并主 動(dòng)發(fā)表見(jiàn)解，善于與人交 流，具有團(tuán)隊(duì)精神；7. 主動(dòng)關(guān)心科技發(fā)展 現(xiàn)狀與趨勢(shì)，有振興中華 的使命感與責(zé)任感。第四章切削基本理論的應(yīng)用6知識(shí)：1. 切屑控