【课程大纲】《木材切削原理与刀具》

《木材切削原理与刀具》课程大纲

一、课程概述

课程名称：木材切削原理与刀具

Fundamentals of Timber Cutting and Tools

课程编号：14241022

课程学分：2.5

课程总学时：40

课程性质：专业基础课

二、课程内容简介（300字以内）

本课程内容主要包括木材切削规律的分析，各种木工刀具的设计、结构、性能和使用方法等两大部分。第一部分主要讲述木材切削的一些基本概念；切削区木材的变形特点及对木材表面质量的影响；切削力的大小、方向及变化规律及影响切削力的因素；刀具磨损的特点及原因，磨损限度和刀具的耐用度。第二部分主要讲述铣削、锯切、钻削、磨削等木材切削加工的基本原理和工艺特点；叙述铣刀、锯子和圆锯片、钻头、砂轮和砂带等木工刀具的设计、结构、性能、选择和使用方法；介绍木工刀具材料的选择以及提高刀具耐磨性的方法。

三、教学目标与要求

教学目标：通过本课程的学习使学生掌握木材切削的基本原理、木材切削加工基本方法及所用刀具的类型、特点和选择，为今后后续课程的学习奠定必要的基础。

要求：通过本课程的各个教学环节，学生应达到下列基本要求：

1、了解国内外木材切削理论及木工刀具的发展现状及趋势；

2、掌握木材切削的基本理论、切削质量的控制和常用木工刀具的类型及应用特点。

四、教学内容与学时安排

绪论（2学时）

一、课程的性质及任务

二、课程的基本内容

三、课程的研究方向及发展趋势

第一章木材切削的基本原理（7学时）

1. 教学目的与要求：

了解切削运动的组成，刀具和工件的各组成部分；切削层的尺寸参数；切削力的理论公式的建立。理解和掌握刀具角度的定义及特点；纵向切削、横向切削和端向切削的概念；各种切屑形态的形成条件和切削区木材的变形及对加工质量的影响；切削力和切削功率的分析；影响切削力的主要因素。

2. 教学重点与难点：

重点：刀具角度的定义及特点；切削力的主要影响因素。

难点：不同切削条件下切削区木材的变形及对加工质量的影响，切削力经验公式的建立及计算。

第一节基本概念（2学时）

一、运动

二、工件

三、刀具

第二节木材切削变形（2学时）

一、纵向切削

二、横向切削

三、端向切削

第三节切削力和切削功率（3学时）

一、切削力分析

二、切削功率

三、切削力经验计算

四、切削力的影响因素

第二章木工刀具材料及刀具磨损（5学时）

1. 教学目的与要求：

了解木工刀具对材料的基本要求；刀具材料的选择原则；刀具的磨损过程和磨损限度的概念；刀具抗磨损技术。理解和掌握衡量刀具刃口变钝的几何参数；刀具磨损的特点及原因；刀具耐用度的概念和影响的因素；常用的刀具材料类型及应用特点。

2. 教学重点与难点：

重点：常用的刀具材料类型及应用特点；刀具耐用度的概念和影响因素。

难点：刀具材料的选择；刀具磨损的特点及原因。

第一节木工刀具材料（2学时）

一、刀具材料应具备的性能

二、常用木工刀具材料

三、刀具材料的选择

第二节木工刀具磨损及抗磨技术（3学时）

一、木工刀具磨损特点及磨损过程

二、木工刀具磨损原因

三、木工刀具耐用度及影响因素

四、木工刀具抗磨技术

（一）表面热处理

（二）渗层技术

（三）镀层技术

（四）涂层技术

第三章铣削与铣刀（8学时）

1. 教学目的与要求：

了解铣削的类型；铣削的运动学参数；铣削力和铣削功率的计算；铣刀的类型及各自的特点；铣刀的刃磨。理解和掌握铣削表面质量的评价及表面质量的控制；铲齿成型铣刀的结构原理及应用；装配铣刀的结构原理及应用；柄铣刀的类型及应用范围；仿形雕刻柄铣刀的结构特点。

2. 教学重点与难点：

重点：直齿圆柱铣削的运动学参数；铣削表面质量及影响因素；铲齿铣刀的结构原理及应用。

难点：铣削表面不平度的形成及影响因素；铣刀的选择和设计。

第一节铣削（3学时）

一、铣削分类

二、铣削运动学

三、铣削时的力和功率

四、铣削表面质量

第二节铣刀（5学时）

一、铣刀分类

二、铣刀设计

（一）铣刀主要几何参数

（二）刀齿廓形设计原理

三、铣刀的结构与用途

（一）套装整体铣刀

（二）装配铣刀

（三）组合铣刀

（四）柄铣刀

第四章锯切与锯子（8学时）

1. 教学目的与要求：

了解锯子的结构及作用；锯齿的齿形参数；锯切时切屑的形成及排出；带锯条的焊接等。理解和掌握纵锯齿和横锯齿的廓形特点；“夹锯现象”及消除方法；带锯和圆锯锯切的运动轨迹及切屑特点；锯切力和功率的分析和计算；锯齿的锯切切削性能及影响因素；带锯条和圆锯片的结构，锯齿参数；带锯锯身上承受的应力及张紧力的计算；辊压锯身的方法及特点；圆锯片工作不稳定的表现，原因和解决方法；硬质合金圆锯片的应用、特点及选择。

2. 教学重点与难点：

重点：“夹锯现象”及消除方法；锯齿的切削性能及影响因素；带锯条的应力；硬质合金圆锯片的应用、特点及选择。

难点：纵锯齿和横锯齿的廓形特点，带锯和圆锯锯切的切削力和功率的分析计算；锯条应力对带锯条的影响，圆锯片失稳的表现，原因和解决方法。

第一节锯齿切削及锯切运动（1学时）

一、锯齿要素

二、夹锯现象

三、齿形

四、带锯锯切

五、圆锯锯切

第二节锯齿的锯切性能（2学时）

一、锯切性能定义

二、锯切性能的影响因素

第三节锯子结构及参数（3学时）

一、带锯条

二、圆锯片

第四节硬质合金圆锯片（2学时）

一、硬质合金锯片的应用

二、硬质合金锯片的特点及选择

第五章钻削与钻头（3学时）

1. 教学目的与要求：

了解钻头的构成；钻削类型和钻削运动学参数。理解和掌握钻削力、钻削质量的影响因素；常用的钻头类型、结构特点及应用。

2. 教学重点与难点：

重点：常用钻头的类型及应用特点。