《金屬切削原理與刀具》課程教學(xué)大綱

《金屬切削原理與刀具》課程教學(xué)大綱課程編碼：AL040750課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程（機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化）專(zhuān)業(yè)任選課程（農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化）適用專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化學(xué)時(shí)學(xué)分：32學(xué)時(shí)2學(xué)分所需先修課：機(jī)械制圖、機(jī)械工程材料、金屬工藝學(xué)、材料力學(xué)、金工實(shí)習(xí)編寫(xiě)單位：機(jī)電工程學(xué)院一、課程說(shuō)明1．課程簡(jiǎn)介金屬切削原理和刀具是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，是農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化的一門(mén)專(zhuān)業(yè)任選課程。課程由金屬切削原理和金屬切削刀具兩部分組成，切削原理部分要求掌握刀具切削部分基本定義，切屑形成過(guò)程的基本原理，刀具合理幾何參數(shù)的選擇方法，切削用量制訂的一般原則；刀具部分要求掌握如何正確選用通用的標(biāo)準(zhǔn)刀具，對(duì)于專(zhuān)用刀具，要求掌握成型車(chē)刀，成型銑刀，拉刀，渦輪滾刀的設(shè)計(jì)原理和方法。先修課程“機(jī)械制圖”、“機(jī)械工程材料”、“金屬工藝學(xué)”、“材料力學(xué)”、“金工實(shí)習(xí)”，為課程學(xué)習(xí)打下理論與時(shí)間基礎(chǔ)。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，為學(xué)生學(xué)習(xí)“現(xiàn)代機(jī)床”“數(shù)控實(shí)習(xí)”等課程打下基礎(chǔ)。2．教學(xué)目標(biāo)要求通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解刀具切削部分基本定義，理解切屑形成過(guò)程的基本原理，掌握刀具合理幾何參數(shù)的選擇方法和切削用量制訂的一般原則。掌握如何正確選用通用的標(biāo)準(zhǔn)刀具，掌握成型車(chē)刀，成型銑刀，拉刀，渦輪滾刀的設(shè)計(jì)原理和方法，并初步了解新技術(shù)、新工藝及發(fā)展趨勢(shì)。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)本課程的教學(xué)重點(diǎn)包括刀具切削部分基本定義，切屑形成過(guò)程的基本原理，刀具合理幾何參數(shù)的選擇方法，切削用量制訂的一般原則，如何正確選用通用的標(biāo)準(zhǔn)刀具，典型刀具的設(shè)計(jì)原理和方法。難點(diǎn)部分是本課程內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密，為達(dá)到教學(xué)基本要求。4．學(xué)時(shí)分配表次序教學(xué)內(nèi)容理論課學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)數(shù)備注第一部分刀具幾何角度及切削要素42第二部分刀具材料及發(fā)展2第三部分金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律2第四部分切削基本理論的應(yīng)用4第五部分車(chē)刀4第六部分鉆削與鉆頭2第七部分?jǐn)U孔鉆、锪鉆、鏜刀、鉸刀和復(fù)合孔加工刀具6第八部分拉刀4第九部分銑削與銑刀2第十部分?jǐn)?shù)控刀具及螺紋刀具自學(xué)第十一部分切齒刀具自學(xué)小計(jì)302總計(jì)325．主要教法、學(xué)法多媒體課件，工廠實(shí)習(xí)6．考核方式及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)制專(zhuān)業(yè)學(xué)生，本課程的考核方式教學(xué)部分成績(jī)的構(gòu)成按平時(shí)成績(jī)、作業(yè)、期末成績(jī)綜合計(jì)分，計(jì)分比率20%，10%，70%。本大綱中標(biāo)以自學(xué)的內(nèi)容以學(xué)生課下自學(xué)為主，同樣列為考試內(nèi)容。對(duì)農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，成績(jī)構(gòu)成按平時(shí)成績(jī)、作業(yè)、期末成績(jī)綜合計(jì)分，計(jì)分比率20%，20%，60%。二、各部分教學(xué)綱要第一部分刀具幾何角度及切削要素（4學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)掌握切削運(yùn)動(dòng)的類(lèi)型，工件表面的劃分，以及刀具表面的劃分，各切削刃的定義，各標(biāo)注參考系及刀具角度的定義；掌握刀具幾何形狀的圖示方法；刀具角度的換算及不同情況下刀具工作角度的變化。本部分重點(diǎn)掌握各標(biāo)注參考系及刀具角度的定義；刀具幾何形狀的圖示方法。了解刀具角度的換算及不同情況下刀具工作角度的變化。本部分難點(diǎn)刀具角度的換算及不同情況下刀具工作角度的變化。教學(xué)內(nèi)容1刀具幾何角度及切削要素1.1切削運(yùn)動(dòng)及切削用量1.2刀具切削部分的基本定義1.3刀具切削部分的組成要素1.4刀具角度的坐標(biāo)系1.5刀具角度1.6刀具角度的換算1.7刀具的工作角度1.7.1刀具工作坐標(biāo)系與工作角度1.7.1.1工作坐標(biāo)系1.7.1.2工作角度的變化1.8切削層與切削方式第二部分刀具材料及發(fā)展（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)了解刀具材料的一般要求。掌握高速鋼，硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn)和典型牌號(hào)。了解其他刀具材料的特點(diǎn)與使用范圍。本部分重點(diǎn)掌握高速鋼，硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn)和典型牌號(hào)。本部分難點(diǎn)高速鋼，硬質(zhì)合金及其他刀具材料的特點(diǎn)與使用范圍。教學(xué)內(nèi)容1高速鋼1.1高速鋼的性能特點(diǎn)1.2高速鋼的牌號(hào)2硬質(zhì)合金2.1硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn)2.2硬質(zhì)合金的牌號(hào)3其它刀具材料3.1涂層刀具3.2陶瓷刀具3.3金剛石刀具3.4立方氮化硼第三部分金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)掌握金屬切削過(guò)程金屬切削變形過(guò)程、研究方法、變形區(qū)的劃分、各變形區(qū)的變形特征,掌握切削變形的機(jī)理與三個(gè)變形區(qū)的劃分。掌握影響切削變形的基本因素。掌握切削力，切削溫度刀具耐用度的定義和變化規(guī)律及影響因素。本部分重點(diǎn)金屬切削過(guò)程金屬切削變形過(guò)程、研究方法、變形區(qū)的劃分、各變形區(qū)的變形特征,掌握影響切削變形的基本因素。掌握切削力，切削溫度刀具耐用度的定義和變化規(guī)律及影響因素。本部分難點(diǎn)各變形區(qū)的變形特征,影響切削變形的基本因素。教學(xué)內(nèi)容1.切屑變形過(guò)程1.1第一變形區(qū)的變形1.2第二變形區(qū)的變形1.3切屑變形的變化規(guī)律2切削力2.1切削力的來(lái)源，合力，分解2.2經(jīng)驗(yàn)公式2.3影響切削力的因素3切削熱與切削溫度3.1切削熱的產(chǎn)生與傳出3.2切削溫度的測(cè)量方法3.3影響切削溫度的主要因素3.4切削溫度的分布4刀具磨損與刀具耐用度4.1刀具磨損的形式4.2刀具磨損的原因4.3刀具磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)4.4刀具耐用度及其與切削用量的關(guān)系4.5刀具的破損第四部分基本規(guī)律的應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)了解切屑的種類(lèi)和控制方法。了解工件切削加工性的概念，影響因素，及改進(jìn)措施。了解切削液的類(lèi)型及選用。掌握表面質(zhì)量的內(nèi)涵及影響因素。掌握刀具各幾何因素的作用及選擇辦法。掌握切削用量的作用及選用原則。本部分重點(diǎn)掌握表面質(zhì)量的內(nèi)涵及影響因素。掌握刀具各幾何因素的作用及選擇辦法。掌握切削用量的作用及選用原則。本部分難點(diǎn)掌握表面質(zhì)量的內(nèi)涵及影響因素。掌握刀具各幾何因素的作用及選擇辦法。掌握切削用量的作用及選用原則。教學(xué)內(nèi)容1切屑的控制1.1切屑的類(lèi)型1.2切屑的控制2工件材料的切削加工性2.1切削加工性的標(biāo)志方法2.2影響切削加工性的主要因素2.3切削加工性的改善3切削液3.1切削液的作用3.2切削液的類(lèi)型與選用4已加工表面的質(zhì)量4.1已加工表面的形成過(guò)成4.2已加工表面質(zhì)量4.3已加工表面粗糙度4.4加工硬化與殘余應(yīng)力5刀具幾何參數(shù)的選擇5.1前角與前刀面形狀的選擇5.2主副后角的選擇5.3主副偏角及刀尖形狀的選擇5.4刃傾角的選擇6切削用量的合理選擇6.1制定用量的意義6.2刀具耐用度的確定6.3切削用量的確定6.4切削用量最佳化的設(shè)計(jì)6.5提高切削用量的途徑第五部分車(chē)刀（4學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)了解通用車(chē)刀的類(lèi)型和特點(diǎn)。掌握成型車(chē)刀的角度變化和驗(yàn)算。掌握成型車(chē)刀的設(shè)計(jì)方法和步驟。本部分重點(diǎn)掌握成型車(chē)刀的角度變化和驗(yàn)算。掌握成型車(chē)刀的設(shè)計(jì)方法和步驟。本部分難點(diǎn)掌握成型車(chē)刀的設(shè)計(jì)方法和步驟。教學(xué)內(nèi)容1通用車(chē)刀的類(lèi)型2成型車(chē)刀的種類(lèi)和裝夾（簡(jiǎn)介）1.1成型車(chē)刀的角度2.2棱體成型車(chē)刀的角度2.3圓體成型車(chē)刀的角度2.4成型車(chē)刀的法向后角3成型車(chē)刀的截形設(shè)計(jì)3.1棱體成型車(chē)刀3.2圓體成型車(chē)刀4成型車(chē)刀的附加刃與樣板4.1附加刃4.2樣板第六部分鉆削與鉆頭（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的掌握麻花鉆的幾何角度。了解鉆削特點(diǎn)和鉆削用量的選擇。了解麻花鉆的缺點(diǎn)和修磨辦法。了解其他各類(lèi)鉆頭的特點(diǎn)和用法。本部分重點(diǎn)掌握麻花鉆的幾何角度。了解麻花鉆的缺點(diǎn)和修磨辦法本部分難點(diǎn)掌握麻花鉆的幾何角度。教學(xué)內(nèi)容1麻花鉆的幾何參數(shù)1.1結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)參數(shù)1.2刃磨角度1.3麻花鉆的角度2鉆削要素3鉆削力，扭矩4麻花鉆的修磨4.1麻花鉆的缺點(diǎn)4.2麻花鉆的修磨第七部分?jǐn)U孔鉆、锪鉆、鏜刀、鉸刀和復(fù)合孔加工刀具（6學(xué)時(shí)）教學(xué)目的掌握擴(kuò)孔鉆、锪鉆、鏜刀、鉸刀和復(fù)合孔加工刀具的基本結(jié)構(gòu)、幾何角度。掌握鉸刀的基本結(jié)構(gòu)，尺寸計(jì)算方法。本部分重點(diǎn)鉸刀的基本結(jié)構(gòu)，尺寸計(jì)算方法本部分難點(diǎn)鉸刀的基本結(jié)構(gòu)，尺寸計(jì)算方法。教學(xué)內(nèi)容1擴(kuò)孔鉆、锪鉆和鏜的結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)2鉸刀2.1鉸刀的種類(lèi)和用途2.2圓拄鉸刀結(jié)構(gòu)參數(shù)2.2.1鉸刀直徑公差2.2.2齒數(shù)與齒型2.2.3鉸刀幾何角度3復(fù)合孔加工刀具第八部分拉削與拉刀（4學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)了解拉刀的種類(lèi)和工藝范圍。掌握拉削方式的定義和類(lèi)型。掌握拉刀的設(shè)計(jì)方法和步驟。本部分重點(diǎn)掌握拉削方式的定義和類(lèi)型。掌握拉刀的設(shè)計(jì)方法和步驟。本部分難點(diǎn)掌握拉削方式的定義和類(lèi)型。教學(xué)內(nèi)容1拉刀的種類(lèi)和用途2拉削方式3綜合輪切式圓形拉刀設(shè)計(jì)第九部分銑削和銑刀（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的了解銑刀的基本類(lèi)型，掌握銑刀的主要幾何參數(shù)。掌握銑削要素的定義和規(guī)定。掌握兩種銑削方式的定義和區(qū)別以及對(duì)切削過(guò)程的影響。本部分重點(diǎn)掌握銑刀的主要幾何參數(shù)。掌握銑削要素的定義和規(guī)定。掌握兩種銑削方式的定義和區(qū)別以及對(duì)切削過(guò)程的影響。本部分難點(diǎn)掌握兩種銑削方式的定義和區(qū)別以及對(duì)切削過(guò)程的影響。教學(xué)內(nèi)容1銑刀的類(lèi)型和幾何角度1.1類(lèi)型1.2銑刀的幾何角度2銑削要素和銑削層參數(shù)2.1銑削要素2.2銑削層參數(shù)3銑削方式3.1順銑3.2逆銑第十部分螺紋刀具（自學(xué)）教學(xué)目的了解螺紋刀具的種類(lèi)和工藝范圍本部分重點(diǎn)掌握絲錐和板牙的用途主要幾何參數(shù)。本部分難點(diǎn)絲錐和板牙的用途主要幾何參數(shù)。教學(xué)內(nèi)容1絲錐的種類(lèi)和工藝范圍2板牙的種類(lèi)和工藝范圍第十一部分切齒刀具（自學(xué)）教學(xué)目的了解齒輪機(jī)床的各類(lèi)型特點(diǎn)。掌握盤(pán)形銑刀的分組和選用。了解蝸輪滾刀，齒輪滾刀的原理和設(shè)計(jì)方法。本部分重點(diǎn)掌握盤(pán)形銑刀的分組和選用。了解蝸輪滾刀，齒輪滾刀的原理和設(shè)計(jì)方法。本部分難點(diǎn)了解蝸輪滾刀，齒輪滾刀的原理和設(shè)計(jì)方法。教學(xué)內(nèi)容1齒輪刀具的分類(lèi)2齒輪銑刀3齒輪滾刀4蝸輪滾刀簡(jiǎn)介三、教材及教學(xué)資源使用教材：陸劍中.金屬切削原理與刀具（第五版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版