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
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。
15金属切削刀具与原理教学大纲
金属切削原理与刀具技能训练1、课程性质本课程是焊接1502班的重要专业课之一，在机械制造工艺中，无论用普通机加工工艺，还是用先进的数控加工工艺，金属切削原理与刀具都是机制专业的首要核心课程。
通过理论和实践教学，使学员能够基本掌握金属切削原理和刀具刃磨的理论知识和操作技能，为充实本专业在能力培养和毕业择业夯实基础。
2、课程目标1、了解切削运动和切削要素等金属切削加工的基本知识。
2、了解刀具的分类结构及材料，熟悉刀具的几何角度和工作角度。
3、了解切削加工的主要规律，熟悉切削加工的质量与效率。
4、掌握车刀，孔加工刀具，铣刀，控刀，螺纹刀具和齿规加工刀具的结构类型，应用场合和刃磨方法。
5、掌握数控车床，数控铣床，和数控加工中心使用的常规刀具和模块化刀具，熟悉这些先进刀具与普通刀具的不同点和主要优点，培养使用先进刀具的应用能力和创新能力。
3、课程内容4（1）本课程采用一体化，任务推动模式教学，坚持理论联系实际的教学模式，即注重理论教学满足国家数控加工工种定级的应知部分，又突出实际操作训练，保证学员的技能达到国家数控加工工种定级的应会要求。
（2）在课堂理论教学中，运用多种教学方法和现金的教学手段，创建生动活泼，互动和促进学习情趣的教学形式，提高学员对金属切削和道具的理论分析能力和创新能力。
（3）在实际操作训练中，采用工厂和学院实训基地相结合方法，突出对学员的实际操作训练，激发学员刻苦练功热情，从自己动手，爱实操，真车实干，到老师指导，精细加工上等级，真正提高每名学员数控加工的技能，为学员参加市省技能大赛获得优异成绩夯实基础。
（4）在理论与实践教学中，除重视学员的技术能力和实操技能培养外，还要注重对学院的道德培养和政治教育，真正把职业教育工作抓好抓实，不断提高学院职业教育水平，为我国一带一路大业输送更多的德艺双馨应用型高素质技术人才。
《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-本科
成都理工大学工程技术学院《金属切削原理与刀具》教学大纲自动化工程系机械工程教研室编写2008年10月30日一、本课程使用层次、专业、参考学时适用层次与专业：机械工程及其自动化（本科）参考学时：（1）机械工程及自动化总学时50 ：理论46学时，实验4学时二、课程性质，目的和任务课程性质：金属切削原理与刀具是研究金属切削加工规律与所用刀具的一门技术学科，是机械设计制造及其自动化专业基础课。
目的和任务：学生通过本课程的课堂教学与相关试验，应达到以下“三基”的要求：（1）掌握基本知识，包括定义、常用刀具材料的种类性能与选用、切削液的种类性能与选用、表示砂轮特性的五种要素及选择；（2）掌握基本理论。
即掌握金属切削过程中产生的各种物理现象的基本规律（切削变形，切削力，切削温度与刀具磨损）及影响因素。
（3）掌握基本技能。
即掌握提高表面质量和生产效率途径的能力。
（改善材料加工性、提高已加工表面质量、合理切削用量和刀具合理几何参数选择）及试验技能（实验方法与数据处理方法），还要具备正确选用刀具。
三、课程的内容、基本要求、重点、难点1、基本要求：通过本课程的学习，要求学生掌握①金属切削过程，切削实质，切削力，切削热，合理切削用量对工件加工质量的影响；②刀具的角度在静止参考系平面中的标注；③合理的刀具几何角度、耐用度对提高工件加工质量和生产效率的影响；④切削要素和切削层参数的区别，钻削四要素及铣削的特点，齿轮加工的方法和精度，它们的正确选择及对工件质量的影响；⑤钻削特点、钻削要素及钻削应用。
⑥磨削过程及砂轮的选择和磨削质量和烧伤裂纹的控制。
2、重点：①基本定义、基本规律、车刀、铣刀、麻花钻的几何角度的标注；②衡量工件表面质量的指标，影响质量的因素及工件表面质量对工件使用性能的影响；③合理的切削用量、合理的刀具几何角度的正确的选择及对工件表面质量的影响。
3、难点：刀具几何角度在不同参考系平面中的标注及换算。
四、授课内容及课时分配五、课程教学内容和教学基本要求第一章基本定义理论教学:2学时实验：2学时本章主要讲述切削运动，切削用量，车刀的几何角度及参考系平面，工作角度，切削层参数及切削方式。
金属切削原理与刀具复习大纲
2. 各种刀具材料使用于加工什么材料？
第三章 金属切削过程的基本规律
第一变形区：（基本变形区） OA~OM之间的区域，是切削 第二变形区： 第三变形区： 过程中的主要变形区，是切削 切屑底层与前刀面之间的摩擦 工件已加工表面与刀具后刀面之 力和切削热的主要来源。 间的挤压、摩擦变形区域。 变形区。主要影响切屑的变形 主要特征： 造成工件表面的纤维化与加工硬 和积屑瘤的产生。 剪切面的滑移变形 化。
带状切屑
节状切屑
粒状切屑
三、变形程度的表示方法
1.
变形系数：( 切削厚度压缩比Λ h )
h ch h hD
厚度变形系数：
长度变形系数：
lc l lch
h l 1
根据体积不变原理数：
hch OM cos( o ) cos( o ) hD OM sin sin
延长刀具寿命，便于刀具的制造，资源丰富，价格低廉。
2. 常用刀具材料
高速钢 硬质合金 陶瓷
有钨钴类硬质合金、 钨钛钴类硬质合金和 钨钛钽（铌）类硬质 合金。 推广使用新型刀具 材料如涂层刀具、陶瓷 刀具、天然金刚石、聚 晶金刚石、立方氮化硼 等。 能制造结构复杂 的成形刀具
超硬刀具材料
（1）硬质合金的分类
3-3 切削热
一、切削热的来源：
切削层挤 裂变形 前刀面与切 屑摩擦
切削热的分布：
热量的20%∼50%传给刀具→ 刀具磨损、硬度降低
二、影响切削温度的因素分析
1、切削用量对切削温度的影响：Vc →f →ap
vc、f、ap↗ θ ℃↗
x c y
C v f
ap
z
用YT15刀具，切削45#钢时( σ b=75kg/cm2)
金属切削原理与刀具课程学习大纲.doc
~|机电工程系《金属切削原理与刀具》课程教学大纲—<(。
《金属切削原理与刀具》课程教学大纲教材：《金属切削原理与刀具》；芦福桢总学时：72学分：5授课对象：机电工程系机械、数控专业学生一、课程教学目的金属切削原理与刀具是研究金属切削过程基本规律与应用、标准刀具的选型与使用、非标准刀具设计原理与方法的一门科学，是机械制造专业的重要专业基础课。
学生通过本课程的教学、实验、并配合生产实习，应达到下列要求：1、在基本理论方面，掌握金属切削及磨削过程中的切削变形，切削力，切削热及切削温度，刀具磨损、破损以及砂轮磨损的基本理论与基本规律；[2、在基本知识方面，掌握常用刀具材料的种类、性能及应用范围；掌握材料加工性及加工表面质量的评定标志、影响因素和提高加工性及加工表面质量的主要措施等知识；掌握刀具几何参数和切削用量的选定原则，并初步了解切削液的种类、作用和选用。
3、在基本技能方面，应具有根据加工条件合理选择刀具材料、刀具几何参数、切削用量的能力。
二、课程内容及基本要求绪论【基本内容】金属切削加工与刀具在现代机械制造业中的地位和作用；金属切削发展简史；本课程的内容、性质、任务及学习方法。
【学时分配】1学时[第一章基本定义【基本内容】切削运动，工件上的加工表面，切削用量和切削参数。
车刀的组成，车刀在静止坐标系中的正交剖面系、法剖面系、假定工作平面坐标系，背平面坐标系中的几何角度及定义。
刀具的工作坐标系及工作角度。
切削层参数计算及切削方式。
【学时分配】9学时【重点难点】1、切削运动的区分；2、切削用量三要素的计算；，3、车刀正交平面参考系角度的画法及标注；4、切削层参数的计算。
在教学方法上力求少而精，采用启发式与形象化相结合，通过各种车刀实物展示，挂图、多媒体演示等方法使同学对抽象的内容有一定感性认识，加深理解，以此来提高教学效果。
【教学要求】1、熟练掌握和区分切削运动、车刀组成以及加工表面的基本概念；2、掌握常用的车刀角度，并能完成车刀正交平面坐标系角度的画法和标注；3、掌握切削用量三要素以及切削层参数的计算。
金属切削机床教学大纲
金属切削机床教学大纲金属切削机床教学大纲引言：金属切削机床是现代制造业中不可或缺的设备之一，它的使用广泛涉及到各个行业。
为了培养高素质的金属切削机床操作人员，制定一份完善的教学大纲至关重要。
本文将探讨金属切削机床教学大纲的内容和结构，以及培养学生的技能和知识。
一、基本概念和原理1.1 金属切削机床的定义和分类1.2 切削原理和切削力分析1.3 金属切削机床的结构和工作原理1.4 切削工具的种类和选择二、安全操作和维护2.1 金属切削机床的安全操作规程2.2 切削液的使用和管理2.3 机床的日常维护和保养2.4 故障排除和常见问题解决三、加工工艺和工艺参数3.1 金属切削的基本工艺流程3.2 切削速度、进给速度和切削深度的选择3.3 切削液的选择和使用3.4 切削力和表面粗糙度的控制四、数控切削机床4.1 数控切削机床的基本原理和应用4.2 数控编程和操作技巧4.3 数控切削加工工艺和参数的优化4.4 数控切削机床的维护和故障排除五、实践操作和案例分析5.1 金属切削机床的实践操作训练5.2 实际工件的加工和质量检验5.3 典型案例的分析和解决方案5.4 切削机床的改进和创新结论：金属切削机床教学大纲是培养金属切削机床操作人员的重要工具。
通过学习金属切削机床的基本概念和原理，了解安全操作和维护的要点，掌握加工工艺和工艺参数的选择，以及熟悉数控切削机床的操作和维护，学生能够获得扎实的理论基础和实践操作技能。
通过实践操作和案例分析，学生能够更好地应用所学知识解决实际问题，提高工作效率和质量。
金属切削机床教学大纲的制定和实施，对于培养高素质的金属切削机床操作人员，推动制造业的发展具有重要意义。
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》教学大纲
《金属切削原理与刀具》教学大纲一、大纲说明（一）课程性质本课程是数控技术专业的专业课，共分三个组成部分：金属切削原理、刀具、金属切削机床。
本课程对培养学生掌握与从事机械设计与制造方面工作具有重要的作用。
（二）教学内容包括金属切削原理与刀具和金属切削机床的内容。
（三）教学时数48学时，其中理论课32学时、实践课16学时（四）教学方式指导本课程教学环节由讲授课、辅导课与实验等组成，每个方面都是十分重要的。
在教学过程中，都应当按照计划组织进行，忽视任何一方面都是不对的。
二、教学内容和教学要求第一章绪论教学要点切削运动过程、切削运动，刀具切削运动部分组成要素，刀具角度换算。
教学时数6学时教学内容1、切削运动过程、切削运动：主运动及进给运动、工件上的三个表面。
2、刀具切削运动部分组成要素：刀尖、刀面和各切削刃的定义。
3、刀具角度4、切削层5、刀具角度换算教学要求熟悉切削运动过程、切削运动、刀具切削运动部分组成要素，刀尖、刀面和各切削刃的定义。
熟悉刀具角度及其换算。
第二章刀具材料教学要点常用刀具材料（高速钢、硬质合金）的典型牌号、性能、特点。
教学时数6学时教学内容1、刀具材料应具备的五个基本要求。
2、常用刀具材料（高速钢、硬质合金）的典型牌号、性能、特点。
教学要求熟悉刀具材料应具备的五个基本要求，掌握常用刀具材料（高速钢、硬质合金）的典型牌号、性能、特点。
第三章切削过程的基本规律教学要点切削力，刀具的磨损和耐用度，提高金属切削效益的对策。
教学时数12学时教学内容1、切屑的形成2、切削力3、切削热和切削温度4、刀具的磨损和耐用度5、已加工表面的形成及其质量6、提高金属切削效益的对策教学要求熟悉切屑的形态，切屑变形的变化规律。
切削力的来源、合力、分解，切削的实验公式，影响切削力的因素。
切削液的选用，切削用量的制订第四章磨削教学要点磨具特性及其选择，磨削力及其对切削过程的影响，砂轮的耐用度及其修整。
教学时数6学时教学内容1、磨具特性及其选择：普通磨具；砂轮特性，磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸等类型、含义及使用范围；2、磨削过程：磨削运动，磨粒切除切屑的几何图形。
金属切削原理和刀具教学大纲
金属切削原理和刀具教学大纲一、引言金属切削是制造业中常见的一种加工方式，通过使用刀具对金属材料进行切削，实现对工件形状和尺寸的精确加工。
本教学大纲旨在介绍金属切削的基本原理和常用刀具的分类、特点及应用，以帮助学生全面理解金属切削加工的基本知识和技术。
二、金属切削原理1. 金属切削的定义和作用金属切削是指通过刀具对金属材料进行切削，以改变工件的形状和尺寸，达到加工要求的一种加工方法。
金属切削可以实现高效、精确和重复性加工，广泛应用于制造业各个领域。
2. 金属切削的基本原理金属切削的基本原理是通过刀具对金属材料施加切削力，使切削刃与工件接触并产生相对运动，从而移除工件上的金属层，实现加工目标。
切削过程中，刀具的切削刃与工件之间形成一定的切削角度，刀具在切削过程中产生切削力和切削热，同时也会产生切削振动和切削噪声。
3. 金属切削的影响因素金属切削的质量和效率受到多个因素的影响，包括切削速度、进给速度、切削深度、刀具材料和刀具几何形状等。
合理选择这些参数，可以提高切削效率和加工质量，减少切削力和切削热。
三、刀具分类及特点1. 刀具分类根据刀具的用途和结构特点，刀具可以分为以下几类：- 轴向刀具：如平面铣刀、立铣刀，用于平面加工和开槽加工。
- 径向刀具：如钻头、铰刀，用于孔加工和外圆加工。
- 侧面刀具：如刀片、车刀，用于车削加工和切槽加工。
- 特殊刀具：如刃磨刀具、切槽刀具，用于特殊形状的加工。
2. 刀具特点不同类型的刀具具有不同的特点和适用范围，主要包括以下几个方面：- 刀具材料：刀具材料应具有较高的硬度、耐磨性和热稳定性，常用材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等。
- 刀具几何形状：刀具的几何形状包括刀片的前角、后角、刃倾角、切削角等参数，不同的形状适用于不同的切削任务。
- 刀具涂层：刀具涂层可以提高刀具的耐磨性和切削性能，常用涂层有涂层碳化物、涂层氮化物和涂层氧化物等。
四、刀具教学内容安排1. 金属切削原理的介绍- 金属切削的定义和作用- 金属切削的基本原理- 金属切削的影响因素2. 刀具分类及特点的讲解- 轴向刀具的分类和特点- 径向刀具的分类和特点- 侧面刀具的分类和特点- 特殊刀具的分类和特点3. 刀具选择和使用的技巧- 刀具选择的原则和方法- 刀具使用的注意事项- 刀具的保养和维护4. 刀具故障分析和排除- 常见刀具故障的原因和表现- 刀具故障的排查和排除方法- 刀具寿命的评估和提高方法五、教学方法和评价方式1. 教学方法本教学大纲推荐采用多种教学方法，包括理论讲解、实例演示、实验操作和案例分析等。
《金属切削原理》课程教学大纲
《金属切削原理》课程教学大纲课程编号:013008课程名称（中／英文）：金属切削原理/Metal Cutting Principle课程类型:模块课总学时：36 讲课学时：32 实验学时：4（不在课时内）学分：2适用对象:机械类本科先修课程：机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、热加工工艺与工程材料等。
后续课程：机械制造工艺学开课单位：机械工程学院一、课程性质和教学目标《金属切削原理》课程是机械类各专业的一门极其重要的专业基础课程。
它为培养机械设计与制造方面的工程师服务，并为本专业的其他课程如《金属切削刀具》、《机械制造工艺学》和其它专业课以及课程设计、毕业设计提供必要的基础知识，并为学生毕业后从事专业技术工作打好基础。
通过本课程的学习，要求学生达到以下目标：目标1：理解掌握金属切削加工的基本概念，并能将这些知识应用到实际问题的分析；目标2：通过综合运用所学的基本知识和技能，并结合相关文献资料，证明切削加工方案的合理性，并能为后续相关问题提供一定的理论支撑；目标3：掌握课程实验的原理以及数据处理的能力，具有利用相应仪器设备进切削力等测量和测试的技能，并具有对实验数据进行处理和分析的初步能力，并能对实验结果进行合理的解释和分析；目标4：具备获取国内外在金属/非金属材料切削及磨削等领域的前沿及发展趋势的能力，对国内外切削加工的生产实际水平有一定的了解，掌握相关标准规范等方面的基本技能.本课程所能支撑的毕业要求、以及本课程的教学目标与毕业要求的对应关系如下:二、教学基本要求本课程教学的基本要求使：能使学生理解和掌握金属切削过程的基本理论和基本规律,并能运用学到的知识对切削过程进行控制,以达到提高加工质量,提高生产率和降低加工成本的目的。
三、教学内容及要求1．绪论（反映课程目标4）（1）本课程的性质和任务；（2）了解切削加工的地位、种类和发展；2.第一章基本定义（反映课程目标1）（2）熟练掌握切削运动、切削用量及工件上与切削有关的表面（3）掌握刀具切削部份的基本定义: 刀具切削部份的构造要素、刀具角度的参考系、刀具的标注角度、刀具工作角度（4）理解切削层参数、自由切削与非自由切削、直角切削与斜角切削思考题与作业题: 名词术语、车刀基本角度标注及工作角度分析3．第二章刀具材料（反映课程目标1）（1）掌握刀具材料应具备的性能、常用刀具材料的分类及性能比较（2）掌握高速钢、硬质合金的牌号、性能和选用（3）了解涂层刀具及刀具新材料、新工艺思考题与作业题: 刀具材料性能分析及选用4．第三章金属切削的变形过程（反映课程目标1）（1）掌握分析金属切削过程的三个变形区、衡量变形程度的参数、剪切角、变形系数、相对滑移（2）了解前刀面的摩擦及对切屑变形的影响、近似剪切角公式（3）熟练掌握积屑瘤的形成、对切削过程的影响及防止积屑瘤的措施（4）掌握切屑的类型及对应的切削过程、加工质量，影响切屑变形的因素思考题与作业题: 切削变形、积屑瘤、切屑类型与控制分析5．第四章切削力（反映课程目标3）（1）理解切削力的来源，切削合力及其分解，切削功率（2）了解切削力的测量和经验公式的建立（3）掌握影响切削力的因素思考题与作业题: 切削力与切削功率的计算影响切削力因素6．第五章切削热和切削温度（反映课程目标1）（1）了解切削热的产生和传散（2）理解切削温度及对切削过程的影响（3）掌握影响切削温度的主要因素思考题与作业题: 切削用量对切削温度的影响和对切削力的影响分析、比较7．第六章刀具磨损和刀具耐用度（反映课程目标2）（1）熟练掌握刀具磨损的形式及刀具磨损的原因（3）掌握刀具磨损过程及磨钝标准（4）了解刀具耐用度及其经验公式(耐用度方程)、合理耐用度的选用原则（5）了解刀具破损思考题与作业题: “V-T”关系深入分析8．第七章工件材料的切削加工性（反映课程目标1）（1）掌握切削加工性的概念和衡量指标（2）理解影响切削加工性的因素和改善加工性的途径思考题与作业题: 举例比较不同材料的切削加工性9．第八章切削液（反映课程目标1）（1）熟练掌握切削液的种类和作用机理（2）掌握切削液的添加剂（3）掌握切削液的选择和使用思考题与作业题: 切削液的作用机理分析10．第九章已加工表面质量（反映课程目标1）（1）了解已加工表面质量的标志，已加工表面的形成过程（2）掌握已加工表面粗糙度产生的原因、影响表面粗糙度的因素（3）掌握加工硬化及残余应力产生原因思考题与作业题: 减小表面粗糙度的措施分析11．第十章刀具合理几何参数的选择（反映课程目标5）（1）掌握刀具几何参数及其合理值的概念（2）熟练掌握刀具基本角度及基本参数的功用及选择思考题与作业题: 刀具几何参数选用练习12．第十一章切削用量的选择（反映课程目标5）（1）了解不同切削用量对切削加工的影响和合理切削用量的概念（2）了解粗加工时切削用量选择的原则步骤和方法，精加工时切削用量选择原则和思路思考题与作业题: 选择切削用量实例分析13．第十二章磨削（反映课程目标1）（1）掌握砂轮的特性及其选择（2）了解磨削过程、磨削力及功率、磨削温度及烧伤砂轮的磨耗与修整（3）了解高效率磨削简介思考题与作业题: 磨削机理与刀具切削机理对比注:由于磨削机理和刀具切削机理有较大区别，在学时不能满足的条件下，故第十二章磨削内容可概括重点内容进行讲解。
金属切削原理与刀具 教学大纲
金属切削原理与刀具一、课程说明课程编号：080611Z10课程名称：金属切削原理与刀具/Metal Cutting Principles & Cutting Tool课程类别：专业教育学时/学分：48/3先修课程：机械工程材料机械制造工艺学适用专业：机械制造教材、教学参考书：1、金属切削原理与刀具（第四版），韩荣第等，哈尔滨工业大学出版社，20132、数控机床刀具及其应用，徐宏海，化学工业出版社，20053、现代金属切削刀具实用技术，陈云，化学工业出版社，2008二、课程设置的目的意义课程的任务是使学生从理论上认识金属切削过程的一般现象，掌握切削过程中的基本规律，运用这些规律寻求改善工件加工质量，提高生产效率和降低成本的途径；根据具体加工条件合理选择常用刀具，掌握典型刀具的设计原理和方法；了解金属切削的发展趋势、新技术、新工艺以及自动化加工刀具，为今后从事机械加工、加工控制及相关工程技术工作打下必要的基础。
三、课程的基本要求（一）知识要求（1）掌握金属切削过程中的切削变形、切削力、切削热、刀具磨损与破损的基本理论与规律。
（2）熟悉常用刀具材料的种类、性能及其应用范围。
（3）了解各种常用刀具的的几何结构，熟悉各种常用刀具的应用范围。
（4）掌握加工表面质量的评定标志，影响因素、提高表面质量的措施。
（5）掌握切削用量的选用原则，了解切削液的种类、作用及其选用。
（6）了解非线性有限元分析方法基础理论、塑形力学基本概念，掌握切削仿真的原理、规划、实施步骤、注意事项。
（二）能力要求（1）具有根据加工条件合理选择刀具材料、刀具几何参数、切削用量及计算切削力与功率的能力。
（2）初步具有设计典型刀具与选用常用刀具的能力。
（3）能够根据实际问题出发，合理运用切削仿真方法，揭示切削过程中的物理本质，为开发新型刀具、降低开发成本，缩短切削工艺时间提供技术支持。
（三）素质要求通过案例教学、课堂讨论辩论，培养学生沟通交流素质，提高学生分析问题解决问题的能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机电工程系《金属切削原理与刀具》课程教学大纲《金属切削原理与刀具》课程教学大纲课程编码：J006Z教材：《金属切削原理与刀具》；陆剑中，孙家宁；机械工业出版社；ISBN 978-7-111-06237-0总学时：90学分：5授课对象：机电工程系机械、数控专业学生一、课程教学目的金属切削原理与刀具是研究金属切削过程基本规律与应用、标准刀具的选型与使用、非标准刀具设计原理与方法的一门科学，是机械制造专业的重要专业基础课。
学生通过本课程的教学、实验、并配合生产实习，应达到下列要求：1、在基本理论方面，掌握金属切削及磨削过程中的切削变形，切削力，切削热及切削温度，刀具磨损、破损以及砂轮磨损的基本理论与基本规律；2、在基本知识方面，掌握常用刀具材料的种类、性能及应用范围；掌握材料加工性及加工表面质量的评定标志、影响因素和提高加工性及加工表面质量的主要措施等知识；掌握刀具几何参数和切削用量的选定原则，并初步了解切削液的种类、作用和选用。
3、在基本技能方面，应具有根据加工条件合理选择刀具材料、刀具几何参数、切削用量的能力。
二、课程内容及基本要求绪论【基本内容】金属切削加工与刀具在现代机械制造业中的地位和作用；金属切削发展简史；本课程的内容、性质、任务及学习方法。
【学时分配】1学时第一章基本定义【基本内容】切削运动，工件上的加工表面，切削用量和切削参数。
车刀的组成，车刀在静止坐标系中的正交剖面系、法剖面系、假定工作平面坐标系，背平面坐标系中的几何角度及定义。
刀具的工作坐标系及工作角度。
切削层参数计算及切削方式。
【学时分配】9学时（理论6+实践3）【重点难点】1、切削运动的区分；2、切削用量三要素的计算；3、车刀正交平面参考系角度的画法及标注；4、切削层参数的计算。
【教学方法】在教学方法上力求少而精，采用启发式与形象化相结合，通过各种车刀实物展示，挂图、多媒体演示等方法使同学对抽象的内容有一定感性认识，加深理解，以此来提高教学效果。
【教学要求】1、熟练掌握和区分切削运动、车刀组成以及加工表面的基本概念；2、掌握常用的车刀角度，并能完成车刀正交平面坐标系角度的画法和标注；3、掌握切削用量三要素以及切削层参数的计算。
【实践内容】【组织形式】第二章刀具材料【基本内容】常用刀具材料的性能与种类；高速钢、硬质合金的组成、性能、常用的牌号及应用；陶瓷刀具、PCD及CBN刀具的性能与应用。
【学时分配】5学时【重点难点】1、高速钢的牌号、性能及其选用；2、硬质合金的分类、牌号、性能及其选用。
【教学方法】本章内容与学过的金属材料与热处理有联系，可结合起来进行讲解，加以区别和联系，是学生掌握刀具材料的性能特点，容易理解。
【教学要求】1、熟悉刀具材料应具备的性能；2、掌握常用刀具材料：高速钢、硬质合金的性能、常用牌号及选用；3、了解新的刀具材料，如涂层硬质合金、陶瓷材料、超硬刀具材料的性能及应用；4、对刀具材料在金属切削中的重要作用有所了解。
第三章金属切削过程的基本规律【基本内容】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；前刀面上的摩擦特点；积屑瘤、加工硬化的产生机理以及预防和抑制措施；影响切削变形的因素。
切削力的来源、合力及分力；切削功率及单位切削力；影响切削力的因素。
切削热的来源与传散；切削温度的测定及温度分布规律；影响切削温度的因素。
刀具的磨损类型、过程；刀具的磨损标准；刀具的磨损机理；刀具寿命的概念；影响刀具寿命的因素；刀具寿命方程式及刀具寿命的确定原则。
【学时分配】15学时【重点难点】1、切削变形过程分析；2、切削力的合力、分力及作用点；3、切削温度的分布规律；4、积屑瘤、加工硬化产生机理及预防抑制措施；5、刀具磨损类型及机理；6、刀具寿命的确定原则及表示方式。
【教学方法】本章内容是本课程的重点，内容较为抽象，而且涉及知识点非常多。
教学中切削变形原理结合材料力学的应力应变曲线进行讲解，使学生从根本上对知识理解。
通过模型、挂图、多媒体等方式让学生对所学的抽象知识有一定的感性认识，加深理解，提高教学效果。
【教学要求】1、掌握切削变形过程及三个变形区的变形特点；2、理解切削变形的表示方法；3、掌握积屑瘤、加工硬化的产生机理及预防抑制措施；4、掌握影响切削变形的因素；5、掌握切削温度的分布规律；6、掌握切削温度的影响因素；7、掌握刀具磨损类型、过程及磨损机理；8、掌握刀具寿命概念及确定原则。
第四章切削基本规律的应用【基本内容】切屑形状分类；切屑的流向和折断；断屑措施。
工件材料切削加工性指标；常用材料切削加工性；改善切削加工性的措施。
切削液作用、种类和应用。
已加工表面质量因素；表面粗糙度的形成；影响表面粗糙度的因素。
刀具角度的功用及其合理选择；刀尖的修磨形式；刃口的修磨形式。
切削用量的合理选择。
现代切削新技术简介。
【学时分配】13学时【重点难点】1、切屑分类、断屑措施；2、工件材料切削加工性指标及其改善措施；3、刀具几何角度及切削用量的合理选择。
【教学方法】本章需要掌握的知识点比较多，内容比较杂，适当采用课堂讨论和习题课，加深学生的理解。
对于参数选择，采用实例教学，通过例子详细讲解，同时让学生参入讨论，达到良好的教学效果。
【教学要求】1、掌握切削分类、流向、断屑机理；2、掌握几种断屑措施；3、掌握切削加工性指标及改善措施；4、了解常用材料的切削加工性；5、掌握切削液的分类及应用；6、掌握已加工表面质量因素及措施；7、掌握刀具几何参数合理选择原则；8、掌握切削用量选择原则；9、了解几种现代切削新技术。
第五章车刀【基本内容】车刀的类型和用途。
焊接式车刀。
可转位车刀。
机夹车刀。
【学时分配】4学时【重点难点】确定车刀的种类和选用结构，并能正确的选用刀片结构。
【教学方法】通过观察实物，了解车刀的类型使学生对车刀有一定的感性认识，并逐渐掌握其选择与应用。
【教学要求】1、熟悉各类车刀的用途和结构；2、会根据使用条件和要求，确定车刀的种类和选用结构，并能正确的选用刀片结构。
第六章成形车刀【基本内容】成形车刀的种类和用途。
成形车刀的几何角度。
成形车刀的截形设计。
成形车刀的装夹和刀体结构。
成形车刀的使用。
【学时分配】3学时【重点难点】1、成形车刀的几何角度；2、成形车刀的截形设计。
【教学方法】成形车刀要比普通车刀复杂一些，在前面学习内容的基础上进行介绍，使学生能够容易理解。
【教学要求】1、了解棱体成形车刀、径向圆体成形车刀的用途、装夹方式及其调整；2、会用图解法求棱体或圆体径向成形车刀的刃形。
第七章钻削与钻头【基本内容】麻花钻的组成，麻花钻的几何角度及刃磨角度。
钻削用量与切削层参数；钻削过程特点；钻削用量选择。
钻头的修磨方法。
几种先进钻型与结构特点。
几种深孔钻的结构特点及应用。
【学时分配】6学时【重点难点】1、麻花钻的刃磨角度；2、钻削用量与切削层参数。
【教学方法】采用实物教学方法，使学生对麻花钻有一定的感性认识。
【教学要求】1、掌握麻花钻的结构组成及几何角度；2、了解钻削基本规律、钻削力和功率；3、合理选用钻削用量。
第八章扩孔钻、锪钻、镗刀、铰刀和复合孔加工刀具【基本内容】扩孔钻、锪钻、镗刀结构特点及应用。
镗刀类型与应用；铰刀的种类与用途；铰削过程特点；圆柱机用铰刀设计。
复合孔加工刀具的结构特点及应用。
【学时分配】5学时【重点难点】铰削过程特点【教学方法】采用实物教学，并结合多媒体，使学生了解孔加工刀具的类型，并对铰刀等孔加工工具有一定的感性认识，并逐步掌握其选择与应用。
【教学要求】1、了解扩孔钻、锪钻、镗刀、铰刀结构特点及应用；2、掌握铰削过程特点；3、了解圆柱机用铰刀设计。
第九章拉刀【基本内容】拉刀的种类及用途。
拉刀的组成及拉削方式。
拉刀的合理使用方法。
【学时分配】4学时【重点难点】1、拉刀的种类与用途；2、拉刀各部分组成及作用；3、拉削方式。
【教学方法】通过多媒体教学，使学生对拉刀组成、加工方法及合理使用有了一定感性认识，并且增加了学生的学习兴趣，开阔了学生的视野，教学效果良好。
【教学要求】1、掌握拉刀的种类与用途；2、掌握拉刀的组成与拉削方式；3、明确拉刀的合理使用方法；4、明确拉刀的保管方法。
第十章铣削与铣刀【基本内容】铣刀的类型和几何参数。
铣削要素；铣削力；顺铣与逆铣。
常用尖齿铣刀的结构特点与应用范围。
硬质合金面铣刀和铲齿成型铣刀。
铣刀的刃磨。
【学时分配】8学时【重点难点】1、铣刀的几何角度；2、铣削的基本规律；3、成形铣刀、铲齿铣刀的结构。
【教学方法】采用实物教学，给学生展示各种类型的铣刀，并演示铣削加工过程，使学生掌握铣刀的类型、铣削加工方法及铣刀几何参数，并逐步掌握其选择与应用。
【教学要求】1、了解铣刀的种类和用途；2、熟悉铣刀的几何角度；3、掌握铣削的基本规律；4、了解尖齿铣刀及硬质合金端铣刀的结构；5、掌握成形铣刀的铲齿基本概念。
第十一章螺纹刀具【基本内容】螺纹刀具的分类及用途；丝锥的基本结构。
【学时分配】3学时【重点难点】丝锥的使用方法和结构。
【教学方法】采用实物教学与多媒体教学相结合的方法，使学生掌握丝锥的使用方法，结构及加工特点，进而掌握其选择与应用。
【教学要求】1、掌握丝锥的使用方法和结构；2、了解一些常用的螺纹刀具。
第十二章切齿刀具【基本内容】切齿刀具的分类。
齿轮铣刀的工作原理、结构、特点及其应用。
插齿刀工作原理、结构特点及其应用。
齿轮滚刀的工作原理、结构特点及其应用。
涡轮滚刀与飞刀的工作原理、结构特点及其应用。
【学时分配】6学时【重点难点】1、齿轮加工刀具的分类；2、各种齿轮加工刀具的加工机理。
【教学方法】采用实物教学和多媒体教学相结合，使学生了解切齿刀具的分类，掌握滚齿与插齿刀加工的原理，并能选择合适的精度等级的齿轮刀具。
【教学要求】1、掌握齿轮加工刀具的分类；2、掌握各种齿轮加工刀具的加工机理、特点及加工范围。
第十三章数控刀具及其工具系统【基本内容】数控刀具应满足的要求；刀具尺寸的控制系统。
【学时分配】3学时【重点难点】数控刀具的工具系统【教学方法】本章内容与现代机加工新技术结合紧密，也是学生比较感兴趣的内容。
采用多媒体教学，适当结合课堂讨论，从而增强学生对数控刀具及其工具系统的感性认识，加强了课堂教学效果。
【教学要求】1、明确加工中对数控刀具的要求，掌握数控刀具的快换、自动更换和尺寸预调；2、掌握车削类和镗铣类数控刀具的工具系统刀架形式、刀具类型、动力驱动及应用；3、掌握刀具尺寸的控制系统与刀具磨损、破损检测。
第十四章磨削与砂轮【基本内容】磨削运动。
砂轮组成要素；砂轮的形状、尺寸和标志；人造金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮。
砂轮形貌；磨削过程分析；磨削力；磨削阶段；恒压力磨削与恒功率磨削；磨削温度；砂轮的磨损与修整。
磨削加工表面粗糙度；磨削表面烧伤；磨削表面残余应力。