数控机床和金属切削原理与刀具课程内容整合与教学改革
《金属切削原理与刀具》课程改革思路浅析
（３ ３ 结合实际 。学生熟悉的生活实例中引出基本概念和原 理 ， 再导
入到机械加工中去 ， 使学生建 立正确 的概念 ， 培养 学习 趣 ， 调动 积极 及专用刀具的设计。（ ） ２ 能力目标 。能熟练应 用金属切削理论 ， 指导并 性 ， 拓宽了学生的思路 ， 有利于把理论 知识转化 为实际应用的能力。
及合理的切削用量的选择。 金属 切削刀具 ： 各种 标准刀具（ 车刀 、 刀 、 花钻 、 刀、 铣 麻 镗 砂轮 等）
刀具。 ２ 课 程 重 点 与 难 点 、
平日 成绩主要督促 同学 加强学 习和思考 ， 寸 书面考 核着重 提高学 生 的选 用和 专用刀具（ 成形 车刀 、 刀、 刀、 铰 拉 成形 铣 刀等 ） 的设计 ； 控 综 合知识 的应用能力。为了强化学 生的实 际动手能 力 ， 门将实训Ｉ 数 专 与
１ 课 程 定 位 、
分重要的地位。本课程的先修课有《 机械制图》 《 、 公差配合 》 《 料力 、材 开通课程网站 ， 提供师生 、 学生之 间的交 流平 台。网上辅导 答疑 ， 学》 《 、 工程材料与热处 理》 ； 等 后续课有《 金属切 削机床》 《 床夹具》 有效弥补课内教学不足 ； 、机 、 建立试题库、 实旋教考分离 ， 高教学质量。 提
《 机械制造工艺 学》 等。对 专业 学习起 到承前启 后的， ， 乍用 为学 生今后 从事机械设计 、 制造 、 开发和创新奠定了必要的基础。
２、 定 目标 的 依 据 确
３ 教 学方 法 、
本课程既有抽象的空间概 念， 又有切 削规 律在生 产中 的应 用。难
教难学 ， 学生感到难懂枯燥。 （） １ 职业 岗位标准 。学生 毕业后 主要从 事 ： 工艺规程 编制 、 工装设 （） １ 启发 式、 研究 式教学 。用设置问题 、 启发讨论、 结归纳三个步 总
数控机床和金属切削原理与刀具课程内容整合与教学改革
数控机床是机械设计制造及其 自动化专业 的一 门 主干专业课程， 主要介绍数控机床机械结构， 包括主传动 系统及其结构 、机床进给传动系统及其结构、机床导轨 与支承、机床辅助装置及其结构、机床精度及检验等内
容 。金属 切削 原理 与 刀具课 程 教学 目的是 使学 生 了解 金
识。通过这两个实验 ，可 以提高学生动手能力，培养
２ 整合课程教学内容 ． 从 有利 于培养 学生大 工程 意识 的需要 出发 ，重 新审视数控机床和金属切削原理与刀具的课程教学大
纲 ，对 教 材 中各 部 分 内容 进 行 研 究 ，优 化 原 有 知 识 结
学 化 ，从 而割裂 了工 程本 身这 种现 象提 出 的。所 谓
“ 工 程 观 ” 的 “ ”指 课 程 体 系 的 综 合 性 和 系 统 大 大 性 ，即把 学 生今 后 工程 活 动所 需 的 各种 知识 、技 术 、
践 ，从大工程观 的整体性和系统性角度重新审视数控
机 床 和 金 属 切 削 原 理 与 刀 具 课 程 体 系 ，不难 发现 ，还 存 在一 些 问题 需 要 引起 足够 的关 注 ： ｉ课 程 缺 乏 整 体性 和 系 统 性 ．
一
、
现 状 分 析
数控 机床 是 实施 金属切 削 加工 的设 备 ，而刀 具
是 实 施 金 属 切 削 加 工 过 程 必 不 可 少 的 工 具 ， 两 者联 系
密切 ，从课程体系 的设置来看 ，后者是学习前者必修
的基 本 课 程 之 一 。根 据 多年 来 对 这 两 门课 程 的 教 学 实
袁 勤 ，本 科 ，讲 师 。 本 文 系 江 苏 省 教 育 科 学 “ 一 五 ” 规 划 重 点 资 助 课 题 十 （— ／ ０ ８ ０ ／ ０ ） “ 一 五 ”国 家 课题 “ 国高 校应 用 Ｂ ａ ２ ０ ／ １ ０８ ； 十 我 型人 才 培 养 模 式 研 究 ”子 课 题 （Ｉ ０ ０ ３ 一 ７ ０ ） ＦＢ７３５Ａ—２ 。
《金属切削原理与刀具》课程授课教案
13
3
5
第七，八章孔加工刀具
1.孔加工刀具的种类及用途
2.麻花钻
3.深孔钻
4.铰刀
4
7-2 7-4
7-8 8-1
课次二十四、五
14ห้องสมุดไป่ตู้
3
第九章拉刀
1.拉刀的种类及用途
2.拉刀的结构
3.圆孔拉刀的设计
2
9-1 9-2
9-3
课次二十六
14
15
5
3
第十章铣刀
1.铣刀的种类及用途
2.铣刀的几何角度
3.铣削力及铣削方式
其次，要根据机器的结构和技术要求，把某些零件装配成部件。部件是由若干组件、套件和零件在一个基准上装配而成的。部件在整个机器中能完成一定的、完整的功能。这种把零件和组件、套件装配成部件的过程称为部装过程。部装过程是依据部件装配工艺，应用相应的装配工具和技术完成的。部件装配的质量直接影响整个机器的性能和质量。
1.刀具材料应具备的基本性能
2.高速钢
3.硬质合金
4.其他刀具材料
4
2-1，2-2，
2-5
课次五
课次六
4
4
3
5
第三章金属切削过程的基本规律
一、切削变形
1.金属切削过程定义
2.切削层的变形
3.第一变形区
4.第二变形区
5.第三变形区
6．切削变形的变化规律
4
3-1，3-2
课次七
课次八
5
5
3
5
二、切削力
1.切削力的来源
0.4本课程的内容与学习方法
金属切削原理与刀具是研究金属切削过程基本规律、刀具设计与使用的一门科学，是机械制造专业的重要课程。
金属切削原理与刀具教学大纲
金属切削原理与刀具教学大纲一、引言金属切削是制造业中常见的加工方法之一，它通过切削工具对金属材料进行切削、切割、钻孔等操作，以达到所需的形状和尺寸。
刀具作为金属切削的重要工具，在切削过程中起到了至关重要的作用。
本教学大纲旨在介绍金属切削原理和刀具的基本知识，帮助学生全面了解金属切削的工艺过程和刀具的选择与使用。
二、金属切削原理1. 金属切削的定义和分类1.1 金属切削的定义：金属切削是指通过切削工具对金属材料进行切削、切割、钻孔等操作的加工方法。
1.2 金属切削的分类：金属切削可以分为车削、铣削、钻削、镗削、刨削等不同的切削方式。
2. 金属切削的基本原理2.1 切削力的产生：切削过程中，切削工具对金属材料施加切削力，使金属材料发生变形和断裂。
2.2 切削热的产生：切削过程中，由于切削力和摩擦力的作用，会产生大量的热量，导致切削温度升高。
3. 金属切削的切削力分析3.1 切削力的组成：切削力可以分为主切削力、切向力和轴向力等不同的力分量。
3.2 切削力的计算方法：切削力的计算可以通过力学原理和试验方法进行。
三、刀具的基本知识1. 刀具的分类和结构1.1 刀具的分类：刀具可以根据不同的切削方式和切削材料进行分类，如车刀、铣刀、钻头等。
1.2 刀具的结构：刀具由刀片和刀柄组成，刀片是切削的主要部分，刀柄用于固定刀片和传递切削力。
2. 刀具材料的选择2.1 刀具材料的要求：刀具材料需要具备一定的硬度、耐磨性、高温稳定性和切削性能等特点。
2.2 常见的刀具材料：高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料等是常用的刀具材料。
3. 刀具的刀具磨损和刀具寿命3.1 刀具磨损的类型：刀具磨损可以分为刀尖磨损、刀侧磨损、刀面磨损等不同的磨损类型。
3.2 刀具寿命的影响因素：刀具寿命受到切削速度、切削深度、切削材料等因素的影响。
四、刀具的选择与使用1. 刀具的选择原则1.1 切削材料的选择：根据被切削材料的硬度、强度等特点选择合适的刀具材料。
金属切削原理与刀具教学设计
金属切削原理与刀具教学设计一、前言金属加工是实现机械零件制造的基础过程之一，而切削加工作为一种常见的制造方法，也得到了广泛的应用。
本文着重介绍金属切削原理以及刀具设计的教学内容，旨在帮助读者掌握金属切削基础知识，并带领读者深入了解刀具设计方法。
二、金属切削原理2.1 金属切削的含义金属切削是指用一定切削力破坏金属工件表面层流层，使之与切削刀具相对运动并发生剪切行为，从而将工件加工成一定形状和尺寸的过程。
切削加工是机械加工中的一种基本加工方法，包括车削、钻孔、铣削、镗削、刨削等。
2.2 金属切削的基本原理金属切削过程是由切削刀具和金属工件之间相对运动引起的，金属分子在剪切力的作用下，沿着剪切面破裂，同时与切削刀具接触面发生磨损。
具体来说，金属切削过程分为三个阶段：进给阶段、切削阶段和回退阶段。
2.3 切削力与温度在金属切削过程中，由于金属工件和刀具之间的相互作用，刀具表面会产生大量的切削热量。
同时，也会产生切削力，影响机床精度和切削质量。
因此，了解切削力和切削温度的变化规律对于金属切削加工至关重要。
三、刀具教学设计3.1 刀具材料切削加工过程中，刀具的材料需要具备耐热性、硬度高、强度高、抗磨损性能好等特点。
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷和多晶刚玉等。
不同材料的刀具适用于不同类型的金属切削。
3.2 刀具设计方法刀具的设计需要根据具体加工要求确定刀具的尺寸、形状、切削部位几何形状以及平面、轴向和径向的角度尺寸等。
设计过程中需要考虑金属工件性质、机床性能、切削工况以及加工精度等因素。
同时，在刀具的设计中也需要注重刀具的刃磨和涂层工艺。
四、结论金属切削是金属加工中的一种基本加工方法，刀具的设计是金属切削加工中非常重要的环节。
在未来，随着工业自动化程度不断提高，金属切削加工技术也将不断发展。
我们需要不断学习新技术，提高自身技能水平，以适应市场的需求。
《金属切削原理与刀具》教案
《金属切削原理与刀具》教案
一、教学内容
（一）金属切削原理
1.金属切削的概念及定义
2.金属切削动力学分析
3.切削力的特性
4.切削模型的构建
5.切削参数分析
（二）刀具
1.刀具的概念及定义
2.刀具系统的构成
3.刀具系统的加工原理
4.刀具系统的结构
5.刀具系统的选择
二、教学目标
1.了解金属切削的概念及定义，切削力的特性以及切削模型的构建
2.了解刀具的概念及定义，刀具系统的构成，加工原理，结构，和选择
3.熟悉金属切削原理及其刀具的使用
三、教学过程
1.课前准备：预习课文，了解金属切削原理及其刀具的使用
2.第一部分：授课
（一）金属切削原理
a）介绍金属切削的概念及定义
b）讲解金属切削动力学分析
c）简要介绍切削力的特性及切削模型的构建
d）介绍切削参数分析
（二）刀具
a）介绍刀具的概念及定义
b）讲解刀具系统的构成
c）简要讲解刀具系统的加工原理
d）介绍刀具系统的结构
e）简单谈论刀具系统的选择
3.第二部分：讨论
让学生分组讨论金属切削原理及刀具系统的使用，每组同学根据自身理解和相应技术资料进行讨论，并将讨论结果口头报告给面前全班听众。
《金属切削原理与刀具》课程标准
《金属切削原理与刀具》课程标准一、课程概述1.课程性质《金属切削原理与刀具》是机械设计与制造专业针对通用装备制造行业的机械设计、机械制造、制图员、车工、铳工、装配工等职业群（或技术技能领域）的关键岗位，经过对企业岗位典型工作任务的调研和分析后，归纳总结出来的为适应机械装备制造企业金属切削刀具选用、金属切削机床使用、机械冷加工工艺编制、调试及维修维护等能力要求而设置的一门专业核心课程。
2.课程任务《金属切削刀具与机床》课程通过对金属切削刀具、金属切削机床基本原理和理论知识的学习，增强学生对金属切削刀具材料、几何形状、切削要素、金属切削机床结构及布局, 机床知识的运用，让他们熟练掌握金属切削刀具、金属切削机床运动、切削加工工艺范围等知识，从而满足企业对相应岗位的职业能力需求。
3.课程要求通过课程的学习培养学生机械加工方面的岗位职业能力，教学注重选用基础的、典型的实例，突出现代机械加工中各种典型的刀具,利用各种教学方法和手段达到注重能力的培养, 突出实际、实用、实践的原则，贯彻加强基础、重技术应用及前后课程衔接的指导思想，注重内容的典型性、针对性，加强理论联系实际，达到学以致用的目的。
同时为学习后续专业课程打下坚实的基础。
二.教学目标1.知识目标（1）掌握金属切削加工的基本理论；（2）掌握金属切削加工的基本规律；（3）掌握车、铳、包k键等通用刀具结构与型号制订方法；（4）掌握车、铳、包IJ、键等通用刀具应用范围；（5）掌握孔加工刀具等标准刀具结构与型号制订方法；（6）掌握难加工材料的加工特点；（7）掌握数控加工工具系统的应用特点。
2.能力目标（1）能够进行切削用量的计算与查表；（2）能够正确选用刀具的几何参数；（3）能够解决切削加工中产生的各种质量问题；（4）能够正确选用刀具类型与规格；（5）会阅读金属加工资料和查阅刀具设计手册；（6）会难加工材料的加工的切削参数选择；（7）会刃磨刀具；3.素质目标（1）养成谦虚、好学的能力；（2）养成学生勤于思考、做事认真的良好作风；（3）具备必要的政治素质和一定的法律意识；（4）养成良好的职业道德；（5）具备沟通能力及团队协作精神；（6）具备分析问题、解决问题的能力；（7）具备勇于创新、敬业乐业的工作作风；（8）具备的质量意识、安全意识。
金属切削原理与刀具课程标准
定选用的方法与能力
学习目标 方法能力目标：培养学生自学能力，发现问题、分析问
题、解决问题的能力
社会能力目标：培养与同学和老师合作，共同解决问题
的能力。
学习单元
内容描述
教学方法 参考课 教学条件
和建议 时
讲授法、
多媒体教
切削运动和 明确切削运动与切削用
启发式与
学、网络
1
切削用量 量的概念含义；
形象化相
结构及其加工过程 3.深孔加工
孔加工刀具及螺纹 所产生的物理现
刀具
象，提出改进方
4.孔加工符合刀具简介
8
法。分析其他形式 的孔的结构特点选 5.螺纹刀具
择相应刀具
拉刀
1.拉削特点和拉刀种类 能分析拉刀的结构
及用途 特点和工作原理，
2.拉刀的组成及几何参
正确选择拉刀并能
4
数 够进行刀具的安
装。
3.拉削方式
学习目标 方法能力目标： 培养学生动手能力；发现问题、分 析问题、解决问题的能力；理论联系实际的能力。
社会能力目标：培养学生与人交流、向人学习、团队
合作的能力。
学习单元
内容描述
教学方法 参考课 教学条件
和建议 时
掌握各类铣刀的 多媒体教
几何参数及铣刀 学、网络资
1.铣刀的类型
源
观察实
的选择
2.铣刀的几何参数
物、情景 3
及铣削要素
3..铣削方式 4.铣刀的结构 5.铣刀的重磨
掌握铣削用量和
教学法
切削层参数的选
择
了解铣削方式； 多媒体教 观察实
了解铣刀的磨损 学、网络资 物、情景 2 源
方式与铣刀寿命
金属切削原理与刀具教案
金属切削原理与刀具教案一、教学目标1.了解金属切削的基本概念，掌握金属切削的原理。
2.掌握刀具的种类、结构及切削性能，学会选择合适的刀具进行金属切削。
3.了解金属切削过程中的切削力、切削温度、表面质量等影响因素，掌握切削参数的合理选择。
4.培养学生的动手能力，提高金属切削操作技能。
二、教学内容1.金属切削的基本概念（1）金属切削的定义（2）金属切削的分类2.金属切削原理（1）切削层（2）切削力（3）切削温度（4）表面质量3.刀具的种类、结构及切削性能（1）车刀（2）铣刀（3）钻头（4）铰刀4.切削参数的选择（1）切削速度（2）进给量（3）切削深度5.金属切削操作技能训练三、教学重点与难点1.教学重点：金属切削原理、刀具的种类及切削性能、切削参数的选择。
2.教学难点：切削力、切削温度的计算及影响因素，切削参数的合理选择。
四、教学方法1.理论教学：讲解金属切削的基本概念、原理及刀具的种类、结构等。
2.实践教学：通过金属切削实验，让学生动手操作，提高操作技能。
3.案例分析：分析金属切削过程中出现的问题，引导学生学会解决实际问题的方法。
五、教学安排1.理论教学：共6学时，分2次进行。
2.实践教学：共6学时，分2次进行。
3.案例分析：共2学时，分1次进行。
六、教学评价1.理论考试：占总评成绩的40%。
2.实践操作：占总评成绩的40%。
3.平时表现：占总评成绩的20%。
七、教学资源1.教材：《金属切削原理与刀具》。
2.辅助资料：金属切削相关学术论文、实验指导书。
3.设备：车床、铣床、钻床、铰床等。
4.软件：金属切削仿真软件。
八、教学进度安排1.第1周：金属切削的基本概念、分类。
2.第2周：金属切削原理。
3.第3周：刀具的种类、结构及切削性能。
4.第4周：切削参数的选择。
5.第5周：金属切削操作技能训练（1）。
6.第6周：金属切削操作技能训练（2）。
7.第7周：案例分析。
8.第8周：复习、考试。
九、教学总结本课程通过理论教学、实践教学和案例分析相结合的方式，使学生掌握金属切削原理、刀具的种类及切削性能、切削参数的选择等知识，培养学生的动手能力，提高金属切削操作技能。
金属切削原理与刀具课程标准
金属切削原理与刀具课程标准一、概述（一）课程性质《金属切削原理与刀具》是机械制造及相关专业的一门重要的专业基础课程。
是研究金属切削加工的一门技术科学。
（二）课程基本理念本课程的基本理念是使学生基本掌握：刀具材料的性能与选用；刀具切削部分的几何参数；切削过程中的现象与变化规律；被切削材料的加工性；提高加工表面质量与经济效益的方法等相关机械制造技术的基本知识，并能在实践中对刀具的类型、角度、切削用量等参数进行合理的选择，初步具有解决实际生产问题的能力，为学习后续课程和毕业后从事专业工作打下坚实的基础。
（三）课程设计思路本课程的设计思路是以实际金属切削为案例，以完成具体某一任务为驱动，强调学生自主学习能力进行课程设计的。
二、课程目标1、总目标培养面向工业企业的高素质高技能操作型人才。
通过基础理论知识、专业知识及专业技能的培养与训练，使学生成长为具有加工中等难度切削加工类零件的能力，能够符合社会和企业发展需求的人才。
2、具体目标1.专业能力目标通过对如下各项目的实施，使学生掌握切削加工类中等难度零件并能提高工件质量的能力。
主要有：（1）掌握切削过程中的现象与变化规律等基本知识。
（2）具备提高加工表面质量与经济效益的方法等相关机械制造技术的基本知识。
（3）具备在实践中对刀具的类型、角度、切削用量等参数进行合理的选择的能力。
（4）初步具有解决实际生产问题的能力。
2.方法能力目标（1）具有较好的表达能力和沟通能力；（2）具备自主学习、分析问题和解决问题的能力；3.社会能力目标（1）具有良好的职业道德及爱国创业精神；（2）具有良好的团队协作精神；（3）具有目标追求毅力。
（包括职业定位、个人规划、挫折承受力等专业必备素质）三、内容标准（课程内容与要求）（原则上分为二个层级，可采用表格表述方式，也可采用文字叙述方式。
）（一）基本定义（第一层级）教学目标：理解切削运动，工件上形成的表面，刀具（车刀）切削部分的组成，刀具（车刀）的角度坐标平面参考系与刀具标注的几何角度，切削用量的三要素，切削层参数的基本定义。
《金属切削原理与刀具》教案
《金属切削原理与刀具》教案一、教学内容本节课的教学内容来自于小学《金属切削原理与刀具》教材的第三章，主要介绍金属切削的基本原理和刀具的分类及使用方法。
具体内容包括：金属切削的过程、切削力与切削功率、刀具的类型与结构、刀具的磨损与更换等。
二、教学目标1. 让学生了解金属切削的基本原理，知道切削力与切削功率的概念。
2. 使学生熟悉刀具的类型与结构，掌握刀具的磨损与更换方法。
3. 培养学生动手操作和实践能力，提高他们的技术素养。
三、教学难点与重点重点：金属切削的基本原理、刀具的类型与结构、刀具的磨损与更换。
难点：切削力与切削功率的计算、刀具的磨损规律及更换时机。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、刀具实物、切削实验装置。
学具：笔记本、课本、尺子、剪刀。
五、教学过程1. 导入：通过展示金属切削加工的视频，让学生初步了解金属切削的过程，引出本节课的主题。
2. 讲解：讲解金属切削的基本原理，介绍切削力与切削功率的概念，分析刀具的类型与结构，讲解刀具的磨损与更换方法。
3. 实践：让学生分组进行切削实验，观察刀具的磨损情况，学会正确更换刀具。
4. 讨论：分组讨论切削力与切削功率的计算方法，分享刀具磨损与更换的实践经验。
六、板书设计金属切削原理与刀具1. 金属切削过程2. 切削力与切削功率3. 刀具类型与结构4. 刀具磨损与更换七、作业设计1. 题目：计算切削力与切削功率已知条件：切削速度v = 50m/min，切削深度d = 2mm，切削宽度b = 10mm，刀具前角γ = 20°，刀具后角α = 15°，材料硬度HB = 200。
求：切削力F和切削功率P。
答案：切削力F = 150N切削功率P = 15W2. 题目：分析刀具磨损规律及更换时机要求：结合实践经验，分析刀具磨损的原因，判断何时需要更换刀具。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学效果如何？学生是否掌握了金属切削原理和刀具的使用方法？2. 拓展延伸：研究金属切削液的作用，探讨如何提高切削加工效率。
《金属切削原理与刀具》课程的教改探索
学生对刀具 角度的理解 ； 通过对 习题 的讲评 ， 学生 不仅 能 并 使 理解掌握刀具几 何角度 的概念 ， 而且还会 运用平面 图来表示 。
收集企业里 面报废 的刀具 ， 作为上课 用的教具 ， 让学 生对企业
里 面 所 用 的刀 具 有 一 个 直 观 上 的认 识 。
密切关 注学科发展 和应用 的最新动态 ，紧跟本学科 的发
展， 及时捕捉 、 提取 与加工有 用的信息 ， 补充 到教 学 内容中来 ，
使学生及 时了解本学科 的重要发 展及发展 动向 ， 以开 阔眼界。 例如在讲 到切削 液的内 容时 ，除 了讲解 书上提 到的切削液 的 作用 、 分类 、 特点 以外 ， 需要告诉 学 生随着 人们 环保 意识 的 还 增强 以及 研究 的不断深入 ，切削液带来 的负面效应 越来越 明
１ 针对 培 养方 案、 生产 实 际及最新 技术调 整 内容
近 年来 ， 了适 应理 工科教 育改 革 ， 为 本课 程学 时 已从 ５ ４
减 少 为 ３ ， 了能 在 ３ ６为 ６个 学 时 内 ， 学 生 更 好 地 掌 握 常 用 切 让
３ 注重 解决 教 学 中的 难点 与 重点
的 ６个基本 角度 ， 并给学 生总结 出 ９ 。 Ｏ 外圆 车刀 “ 一尖 两刃三 刀面” ４ 。 ，５ 车刀 “ 两尖三 刃四刀面” 同时 ， 。 通过布 置习题 ， 增强
特点 以及对 刀具 材料 以及几 何参数 的要求 。再如讲 到常用刀 具 材料 时 ， 了讲解 高 速钢 、 质合 金 、 瓷 、 Ｃ Ｎ、 刚石 除 硬 陶 ＰＢ 金
解第 一章 内容时 ，明确告诉 学生本章 重点是 主剖面参考 系中 车刀的 ６个 基本角度 的概念及标 注 ，同时也 是这 门课程 的重
09《金属切削原理与刀具》教学实施大纲
常州冶金技师学院教育标准《金属切削原理与刀具》教学实施大纲CYJ01. 25-2009 1主题内容与适用范围本大纲是技工学校具体落实《金属切削原理与刀具》教学要求和组织教学工作的纲领性文件。
本大纲中规定了《金属切削原理与刀具》课程的性质、任务和要求、教学中的注意问题、教学内容与要求及教学时数分配。
本大纲适用于2009年入学的初中毕业生的教学，本大纲与劳动部第四版通用教材《金属切削原理与刀具》配套。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本大纲中引用而构成本大纲的条文。
执行本大纲的条文应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
劳动培训司技工学校数学教学大纲 20083 《金属切削原理与刀具》课程的性质本课程是机械设计制造专业的专业基础课程。
课程的主要内容有：金属切削过程的基本规律及其在实际加工中的应用，刀具的结构组成及应用，刀具的刃磨及合理选用。
4 《金属切削原理与刀具》课程的任务和要求掌握切削刀具的材料、刀具几何角度、切削过程的基本规律，具有应用基本切削理论和规律来解决切削过程中有关表面加工质量、生产效率和生产成本等方面问题的初步能力；运用基本切削理论和规律、刀具的选用和设计知识，能初步分析和解决切削加工中的有关工艺技术问题。
5教学中的注意问题在教学中一定要注意理论与实践的有机结合；要加强直观教学，多进行实物演示，有条件时可组织学生到生产现场参观，以提高教学效果；要教会学生运用所学的理论知识解决生产中的问题。
6 《金属切削原理与刀具》课程的教学内容和要求本课程结合中国劳动社会保障出版社出版的《金属切削原理与刀具》（ISBN7-5045-5823-0）教材提出具体的教学要求、教学内容和教学建议。
模块一刀具材料与切削加工基本知识教学要求：1、了解切削运动和切削用量。
2、了解刀具切削部分的组成及刀具的几何角度。
3、明确基本概念，熟悉基本定义及车刀的刃磨。
常州冶金技师学院2009-08-18批准2009-09-01实施4、掌握常用刀具材料的选用，刀具几何形状的图示及刀具工作角度的计算。
《金属切削原理与刀具》教案课程
4.6背平面p 背平面是通过切削刃选定点并垂直于基面和假定工作平面的平面。
5.刀具静止角度参考系
5.1正交平面参考系由基面、切削平面和正交平面组成， 。
5.2法平面参考系由基面、切削平面和法平面组成， 。
2、刨削、钻削、插齿、车外圆、磨外圆、铣平面、镗孔的主运动和进给运动。
山西省农业机械化学校
课程：金属切削原理与刀具
授课时间
时
间
分
配
复习提问5分
所需学时
2
内容讲授80分
累计学时
4
课堂小结5分
课题：
第二章刀具几何角度及切削要素2.2刀具切削部分的组成2.3刀具切削部分的几何角度
教学目的：
以外圆车刀为例，使学生了解刀具的基本组成部分，熟记“三面两刃一尖”的概念，并能在刀具上指出；介绍参考系在刀具认识中的作用，理解两个假设条件的含义；发挥能动性，想象出基面、切削平面和正交平面的大致位置。
一般车刀的副后角取和后角相同的数值。但切断刀受刀头强度限制，副后角较小（1 °30′～2°）
4.主偏角与副偏角
4.1主偏角的选择
4.1.1根据系统刚性
刚性好， ；刚性差， 大。
4.1.2根据工件形状
按工件表面形状选取，如台阶轴车刀主偏角为90o
4.2副偏角的选择
主要根据加工性质选取，粗车取10°～15°，精车取5°～10°，切断1°～3°
2、金属切削加工目的：使被加工零件的尺寸精度、形状和位置精度、表面质量达到设计与使用要求。
3、金属切削加工的两个基本条件：切削运动和刀具。
任务四、本课程的研究内容和学习目的
改革教学方法 提高《金属切削原理》课程教学质量
改革教学方法提高《金属切削原理》课程教学质量作者：尚晓峰,庞丽君来源：《教育教学论坛》2013年第33期摘要：针对《金属切削原理》定义繁多、内容庞杂、实践性强的特点，提出抓住金属切削变形过程本质这一主线，采用系统论述方法组织教学内容及教案。
结合授课教师授课实践总结六点优化教学方法，在教学过程中起到积极作用，使枯燥乏味的理论变得生动活泼，易于被学生掌握。
关键词：金属切削原理；改革；课程体系；教学方法中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）33-0085-02《金属切削原理》课是机械设计制造及其自动化专业十分重要的专业基础课。
它的任务是从理论上认识金属切削过程的一般现象和基本规律，为后续专业课提供必要的专业基础知识。
由于该课程定义繁多，内容庞杂、实践性强，又是学生接触的第一门专业课，因此学生感到难学，教师也感到难教。
如何讲好这门课是长期以来同行们一直探讨的问题。
为此，我们在改革课程体系、精选教学内容、改进教学方法等方面做出一些努力和尝试，取得了明显的教学效果。
一、改革原有课程体系目前关于《金属切削原理》教材，就其论述体系而言大致相同。
传统论述法是首先从基本概念出发，然后是刀具材料、金属切削过程、切削力等，最后是磨削、成形车刀等六类刀具，各章节之间衔接不紧密、内容零乱、系统性差，不便于学生掌握和复习。
我们在多年教学过程中，抓住金属切削变形过程本质这一主线，采用系统论述方法重点研究切削过程与一般现象之间的关系，以良好的加工表面质量为追求目标，论述完整严谨，使学生易于从整体上把握该门课程，了解本课程的特点，从而尽快适应本课程的学习。
我们在组织教学内容及教案中采用系统论述方法，收到较好的教学效果。
将所有课本教学内容分为刀具、金属切削系统、工件表面质量等三大板块，在讲述第一堂课时即将此理论体系灌输给学生，以后各个章节的讲述前都与此理论体系对号入座，让学生掌握所学内容在理论体系框架中所处的位置。
《金属切削原理与刀具》课程的教学实践
《金属切削原理与刀具》课程的教学实践作者：冯立新来源：《教育教学论坛》 2013年第17期冯立新（石家庄理工职业学院，河北石家庄050228）摘要：本文结合作者从事《金属切削原理与刀具》课程教学工作，结合职业教育的要求，对该课程教学组织及实施过程进行了探索和实践，从教学内容、教学课件、教学方法、教学实践等方面进行了改革和尝试，适应职业教育的发展要求，有效地调动了学生的主观能动性，培养学生职业素质和职业能力，适应企业的需要。
关键词：金属切削原理与刀具；职业教育；教学实践中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）17-0041-02近年来，随着我国装备制造业快速发展，制造业急需大批高素质技能人才，职业教育必须紧跟制造业的快速发展，满足高素质技能人才的需求。
同时为了适应企业对职业教育人才更高的要求，职业院校必须不断进行教学改革。
但是作为职业院校中的民办院校，存在资金不足的问题，教学条件短期难以保证，为满足教学要求，必须挖掘现有资源，立足现状进行教学探索实践，从课程体系到课程建设逐步完善。
《金属切削原理与刀具》是机械制造与自动化、机械设计与制造、数控技术专业的一门专业基础课。
本课程是研究金属切削变形过程及规律，探索刀具在实际生产中应用的一门技术科学，要求学生通过对金属切削过程中的切削变形、切削力、切削热及切削温度、刀具几何角度、切削用量、刀具材料、刀具磨损对切削过程的影响等基本理论的学习，掌握常用刀具材料选择、刀具几何参数和切削用量合理选择及刀具的刃磨等基本技能，为《金属切削机床》、《机械制造工艺学》课程学习和毕业设计等实践学习提供必要的基础知识及基本技能。
由于本课程理论知识过于抽象，加之课堂教学缺少必要的实物，学生普遍感到不少课程内容不易理解和掌握。
对此，笔者在多年的教学实践中，对如何提高本课程教学质量及教学效果进行了不断地思考与探索，并通过教学实践，积累了一定的教学经验。
金属切削原理与刀具第5版课程设计
金属切削原理与刀具第5版课程设计简介金属切削是制造业中最广泛应用的技术之一，主要用于加工各种金属材料制造精密零部件。
刀具作为实现切削的基本设备，对于切削加工的精度、效率和成本等方面起着至关重要的作用。
因此，在现代制造业中，深入理解金属切削原理和刀具的应用技术显得尤为重要。
本次课程设计旨在深入介绍金属切削原理和刀具的技术，帮助学生理解切削加工的基本流程，并掌握刀具选择、切削力计算和数控切削程序编制等方面的知识，为学生提高金属切削技术水平奠定基础。
课程设计内容一、金属切削原理1. 切削力与切削热切削过程中，刀具与工件之间的接触产生了切削力和切削热，两者对加工效果和工具寿命有着非常重要的影响。
本节将介绍切削力和切削热的产生机理及其对工具和加工效果的影响。
2. 切削削角与切削力切削削角是影响切削力的重要因素之一，切削削角的设计和选择对切削加工的质量和效率有着关键的作用。
本节将详细讲解切削削角的设计原理和计算方法，并介绍切削力的计算方法。
3. 切削介质的选择切削介质对于切削加工的效果和寿命有着很大的影响。
本节将介绍切削介质的种类和应用，帮助学生理解和掌握切削介质的选择和使用。
二、刀具技术1. 刀具材料刀具材料是影响切削加工效果和寿命的重要因素之一。
本节将介绍刀具材料的种类和特性，解析不同类型的刀具适用的加工材料和工况，以及影响刀具寿命的因素和措施。
2. 刀具几何参数刀具几何参数的设计和调整对于切削加工的效率和品质有着很大的影响。
本节将详细讲解刀具几何参数的意义和设计方法，并针对不同类型的切削应用进行选择和调整。
3. 刀具磨损与寿命切削加工中，刀具的磨损和寿命是关键问题之一。
本节将介绍刀具磨损的种类和原因，以及刀具寿命的计算和措施。
三、刀具选择与切削力计算1. 刀具选择切削加工中，选择合适的刀具对于加工效率和成本至关重要。
本节将介绍刀具选择的基本原则和方法，以及不同类型的刀具在特定切削情况下的优劣势。
2. 切削力计算切削力的大小和方向对于切削加工的精度和工具寿命都有着非常重要的影响。
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152010年第13期(总第101期)E-数控机床和金属切削原理与刀具课程内容整合与教学改革*关芳芳 汪木兰 袁 勤南京工程学院 江苏南京 211167摘 要：根据应用型本科院校机械设计制造及其自动化专业的培养目标和要求，深入剖析了数控机床和金属切削原理与刀具两门课程教学过程中存在的主要问题。
在此基础上，以大工程教育理念为指导，将原来两门课程的教学内容进行整合和优化，调整为数控机床及刀具系统，增加了实践教学内容，减少了总课时，并将先进的教育教学理念和教学方法引入到各个教学环节。
最后，对整合后的课程教学和可能碰到的问题进行了探讨。
关键词：数控机床；金属切削原理与刀具；数控机床及刀具系统；大工程观；教学改革收稿日期：2010-05-15作者简介：关芳芳，硕士，讲师。
汪木兰，硕士，教授。
袁勤，本科，讲师。
*本文系江苏省教育科学“十一五”规划重点资助课题(B-a/2008/01/008)；“十一五”国家课题“我国高校应用型人才培养模式研究”子课题(FIB070335-A7-02)。
“大工程观”教育思想是在20世纪90年代美国工程教育界掀起的“回归工程”浪潮中提出的。
1994年，麻省理工学院(M I T)工学院院长乔尔•莫西斯提出的工程教育改革方向是要使建立在学科基础上的工程教育更加重视工程实际以及工程本身的系统性和完整性。
它主要是针对传统工程教育过分强调专业化、科学化，从而割裂了工程本身这种现象提出的。
所谓“大工程观”的“大”指课程体系的综合性和系统性，即把学生今后工程活动所需的各种知识、技术、能力和方法等课程整合到一起；大工程观课程体系的“工程”是指实践性和创新性教学环节，如实验、实习和毕业设计等课程。
而高等工程教育的本质特征则是综合性、系统性、实践性和创新性的结合。
数控机床是机械设计制造及其自动化专业的一门主干专业课程,主要介绍数控机床机械结构,包括主传动系统及其结构、机床进给传动系统及其结构、机床导轨与支承、机床辅助装置及其结构、机床精度及检验等内容。
金属切削原理与刀具课程教学目的是使学生了解金属切削的基本原理和各类常用标准刀具的组成、结构和选用。
通过这两门课程的教学,为学习后继相关课程和新的专业知识以及学生在今后工作中解决数控机床机械结构及刀具技术问题打下良好基础。
一、现状分析数控机床是实施金属切削加工的设备，而刀具是实施金属切削加工过程必不可少的工具，两者联系密切，从课程体系的设置来看，后者是学习前者必修的基本课程之一。
根据多年来对这两门课程的教学实践，从大工程观的整体性和系统性角度重新审视数控机床和金属切削原理与刀具课程体系，不难发现，还存在一些问题需要引起足够的关注：1.课程缺乏整体性和系统性两门课程内容相对自成体系，相互之间缺少必要的衔接和过渡。
2.课程内容比较陈旧例如普通机床分类、型号和传动链等内容相对数控机床显得有些陈旧，需要及时更新。
课程部分内容与培养目标关联性不太大，应予删除。
3.实践教学环节不足数控机床课程中，总共48学时，全部是理论教学，没有开设课内实验，特别是缺少学生主动实践的环节。
上述课程体系难以满足对学生工程意识和实践能力培养的需要，因此，针对这两门课程的教学改革，特别是课程内容的改革，势在必行。
二、优化知识结构，整合教学内容1.课程之间的相互关系数控机床和金属切削原理与刀具都是机械设计制造及其自动化专业的主干专业课程,该知识模块所162010年第13期(总第101期)et涉及的主要课程及教学环节之间的相互关系如图1所示。
图1 课程知识模块之间相互关系2.整合课程教学内容从有利于培养学生大工程意识的需要出发，重新审视数控机床和金属切削原理与刀具的课程教学大纲，对教材中各部分内容进行研究，优化原有知识结构，将两门课程整合成一门，课程名称调整为数控机床及刀具系统，形成以数控机床机械结构为主包括金属切削原理和数控机床刀具系统的一门新的综合性课程。
整合后的课程体系包括三大部分：数控机床机械结构部分、金属切削原理部分和数控机床刀具系统部分。
第一部分内容整合后包括数控机床概论、数控车床结构、数控铣床结构、数控加工中心结构(含车削中心、加工中心等)、数控特种加工机床结构和数控机床精度检验等内容，删除原来内容关联性不大的普通机床结构和较难的机床设计部分内容，同时适当增加目前较为先进的内容，例如电主轴和直线电机等，增加综合应用性较强的内容，例如数控机床精度检验与试机等。
第二部分教学内容删减了切削过程基本理论中较难理解或机理尚不明确的部分，突出基本概念和实际应用的内容。
第三部分教学内容删除了刀具角度换算及非标准刀具设计部分，增加先进刀具选用和应用实例方面的内容以及数控机床刀具系统部分的内容(包括数控车床刀具系统和数控镗铣床刀具系统)。
3.实践教学环节安排在实践教学环节，数控机床机械结构部分在课程之前安排了为期一周的数控机床测绘实习，通过对特定数控机床的认识和测绘，学生对数控机床主要机械结构部件已经具有一定的感性认识。
课程之后安排了机械装配实习，它是本专业学生惟一在企业参与生产的重要的实践性教学活动。
通过在企业一周的实习和生活，了解数控机床机械部分从铸造到装配的全部生产流程，亲自操作学习数控机床机械装配，包括刮削、配孔、安装轴承和滚珠丝杠、调校并测量精度等，可使学生对数控机床主要部件机械结构及精度检验验收有更为深入的认识，也可掌握一定的装配技能，为毕业后从事数控加工和维修工作打下坚实的基础。
另外，安排两个课内实验，一个是机床精度校正实验，在实习车间，学生可任意选择一台数控机床，利用激光干涉仪检测机床精度，并进行分析；另一个是刀具几何角度实验，用测角仪对常用刀具的几何角度进行测量，对数控机床上常用的刀具有直观的认识。
通过这两个实验，可以提高学生动手能力，培养其解决分析问题的能力。
4.总体解决方案通过上述调整以后，顺应了一般的教学规律，有利于学生的理解和学习，同时加强了实践性内容。
在课时安排上，由于删减了大量关联性不大和理论较深难懂的章节，整合后总的理论课时量大为减少，原来两门课共96学时，整合后为48学时，进一步缓解了理论教学内容多而课时少的矛盾。
整合后的课程知识结构如图2所示。
图2 数控机床及刀具系统课程知识结构三、采用现代教学手段，提高教学质量课程教学改革还要关注教学方法和教学手段的改革。
采用现代教学手段是提高课程教学质量的必要保证。
改革要有利于加强学生自学能力、分析问题和解决问题能力的培养，有利于学生创新思维和创新能力的培养。
教学有法，但无定法，不断探索有利于提高教学效果与质量的教学方法也是课程改革的主要内容之一。
1.采用多媒体教学在课程教学中，采用多媒体教学手段，充分利用模型、实物、幻灯、录像、多媒体等教学手段，将教学内容中的一些抽象概念形象化、生动化，解决了文字和语言均难以直观阐述的教学内容。
例如，在讲授刀具几何角度概念时，由于比较抽象，学生普遍反映172010年第13期(总第101期)E-比较难理解，可以通过按比例放大的木质模型，对照讲解每个名词术语和概念。
也可以运用P r o/E三维软件绘制刀具三维图形，从而多方位展示刀具结构，通过剖面图直观准确地显示出了刀具各个几何角度的标注。
在讲授各种多齿刀具(如钻头、铣刀)等较复杂的刀具结构时，运用平时拍摄的实物照片和加工录像以及用三维软件设计的刀具立体图形来辅助教学，大大提高了学生的学习兴趣，也使得较为复杂的内容变得直观简单，学生很容易接受，教学效果明显提高。
2.采用虚拟现实技术辅助教学最近20年迅速发展起来的虚拟现实技术(Virtual Reality Technology，VRT)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。
这里的虚拟世界又被称为虚拟环境，是指具有真实感的立体图形，它可以是某种特定现实世界的真实再现，也可以是纯粹构想的世界。
操作者借助一些特定的设备可以通过视觉、听觉和触觉等与之自然交互，从而产生身临其境的感觉。
数控机床机械结构教学中理论学习较多，实际操作机会较少；有机会看到的数控机床机械结构复杂，体积庞大，又无法观察到产品的细节和内部构造，也给其内容的理解带来一定的困难，教学效果不明显。
为此，充分利用实验室安装的创壹软件构造虚拟现实环境来辅助教学，系统地建立逼真的三维互动机床模型，并通过计算机模拟出各个角度看到的机床的视觉效果(包括内部结构原理展示)。
例如，对数控机床的每一个部件及组装过程都作动态展示，让学生能够熟练了解机床内部构造并能熟练地完成设备拆装；全真模拟数控机床工作运转时的动态过程，并进行操作演示，学生想观察机床的哪个部位就可以清楚地看到哪个部位，在第一时间内了解机床的工作原理。
学生有了这样的切身体验，就使得复杂抽象的数控机床结构变得直观易懂，教学效果明显提高。
创壹虚拟机床操作界面如图3所示。
图3 创壹虚拟机床操作界面3.通过建立教学网站辅助教学课堂教学时间毕竟有限，为了让学生有更多的学习机会，可以建立教学网站，让学生课后可以上网自学。
教师也可以把课程的教学大纲、课件和相关辅助资料等教学资源都放在学校课程教学网页上，学生可以随时下载观看，并建立论坛，教师及时解答学生的提问，从而形成良性的互动局面。
四、结束语通过数控机床和金属切削原理与刀具课程内容的优化整合，理顺了课程内容之间的关系，提高了教学效率。
采用先进的教学手段，增强了学生对数控机床知识模块的学习兴趣，大大提高了教学质量。
在实施过程中也碰到了一些具体问题，例如整合后课时量减少，但必需的教学内容不能删减，教学要求不能降低，这就需要教师能够合理制定教学计划，在规定的时间内有效完成教学任务。
其次，教学实验条件必须跟上，这是学好本门课程的基本保证，如果数控机床实验设备不足，将导致学生在教学实践环节不能达到预期的效果。
参考文献[1]汪木兰，朱晓春，刘坤，等.案例教学培养自动化专业学生大工程意识[J].中国现代教育装备，2008，12：165～167[2]王雪峰，曹荣.大工程观与高等工程教育改革[J].高等工程教育研究，2006，4：19～22[3]张俊生．金属切削机床与数控机床[M].北京：机械工业出版社，1996[4]陆剑中，孙家宁.金属切削原理与刀具(第四版)[M].北京：机械工业出版社，2005Integrating and teaching reform of numerical control machine tool and metal cutting principles & cutting toolGuan Fangfang, Wang Mulan, Yuan QinNanjing institute of technology，Nanjing，211167，ChinaAbstract：According to the training goal and demands of mechanical design manufacturing and automation of the application–oriented institution，the main problems in teaching numerical control machine tool and metal cutting principles & cutting tool are analyzed profoundly．Guiding by integrated engineering consciousness，the course contents of the two courses are integratived and optimized，and are adjusted a new course which is CNC machine tool and cutter system．At the same time，the courses of practice teaching are added，and the total teaching time are shortened．The advanced teaching thoughts and methods are used in all of the teachings．Finally，the teaching and problems about the new course are discussed.Key words：CNC machine tool；metal cutting principles & cutting tool；CNC machine tool and cutter system；integrated engineering consciousness；teaching reform。