金屬切削技術（MetalcuttingTechnology）課程基本信息課程編號：04021406 課程總學時：32 實驗學時：8學時課程性質：選修 課程屬性: 專業(yè)類開設學期：第5學期適用專業(yè)：機制對先修的要求：繪制和閱讀工程圖樣的知識點和畫圖和看圖能力及素質基礎，金屬材料，材料熱處理以及材料選用等方面的技術基礎知識，先修課程為機械制圖，機械工程材料對后續(xù)的支撐：對機械制造工藝學等后續(xù)課程提供金屬切削原理及刀具的知識點及相關能力和素質的支撐一、課程的性質、地位和任務本課程是機械設計制造及其自動化專業(yè)的選修課程，屬于專業(yè)課程，在培養(yǎng)目標中承擔了使其具有扎實的金屬切削原理和刀具的相關理論基礎和應用能力，較強的工程實踐和研究能力，具有國際化視野、創(chuàng)新精神和終身學習能力，并且了解本學科的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢的任務，在人才培養(yǎng)過程中的具有重要的地位及作用。通過本課程的學習，要求掌握金屬切削的基本理論與基本規(guī)律，掌握必要的基礎知識，能夠分析工件—刀具—切削條件三個方面對切削過程中重要物理現(xiàn)象的影響。能運用基本理論和規(guī)律去觀察、分析、研究和解決金屬切削加工中的實際問題。掌握切削刀具基本理論；能獨立設計一般復雜程度的刀具；以切削理論為指導，在現(xiàn)有實踐基礎上，用現(xiàn)代方法研究和探索各種新型刀具。主要采用面授課程結合線上部分和實驗和課程設計的教學方法。講授緒論時結合本專業(yè)以及中國政府的“制造業(yè)強國戰(zhàn)略”，引導學生樹立遠大理想和愛國主義情懷，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，勇敢地肩負起時代賦予的光榮使命，全面提高學生思想政治素質。最終培養(yǎng)出來德智體美勞全面發(fā)展的復合應用型為主的高級工程技術人才。二、課程教學的基本要求

1、理論知識方面：通過本課程的學習，要求掌握切削過程中的主要物理現(xiàn)象如切削變形、切削力、切削溫度、刀具磨損等的變化規(guī)律及其控制方法，掌握金屬切削實驗方法和數(shù)據(jù)處理方法，了解改善刀具切削性能的方法。具有正確選擇刀具材料、刀具角度、切削用量和切削液的基本能力，初步具有應用這些基本理論知識分析和解決生產(chǎn)技術問題的基本能力，具有獨立設計一般非標準刀具的能力。培養(yǎng)學生具有革新意識和創(chuàng)造意識，培養(yǎng)學生學會自主分析問題和解決問題的意識。2、實驗技能方面：能夠識別刀具的結構以及角度的測量；可以進行切削力的測量。三、課程的教學設計通過不同形式的探究活動、自主學習，體驗科技發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的歷程，發(fā)展抽象思維和辨證邏輯思維。認識本課程的研究學習的基本方法，逐步學會從不同的角度提出問題，解決問題，并能初步學會運用所學知識和技能解決問題，發(fā)展應用意識。養(yǎng)成嚴謹求實的科學態(tài)度以及質疑和獨立思考的學習習慣。1.課堂講授本課程屬專業(yè)選修課，涉及較多的先導知識，在講課的過程中應盡可能聯(lián)系生活和工程實際，盡量避免復雜的理論推導。通過揭示金屬切削時候的原理特征，各種因素對于表面粗糙度，切削溫度等等的影響，培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力，同時培養(yǎng)學生的實驗動手能力，發(fā)揮其它課程不可替代的綜合素質教育作用。2.課后自學為了培養(yǎng)學生整理歸納，綜合分析和解決問題的能力，每章都安排一部分內容，教師只給出自學提綱，不作詳細講解，課后學生自學。3.課堂討論課堂討論的目的是活躍學習氣氛，開拓思路。教師應認真組織，安排重點發(fā)言，充分調動每一名同學的學習積極性，做好總結。4.習題課習題課以典型例題分析為主，并適當安排開闊思路及綜合性的練習及討論。5.課外作業(yè)課外作業(yè)的內容，通常沒有標準答案，屬于開放題目，培養(yǎng)學生選擇對基本理論的理解，綜合計算和分析、判斷的能力以及充分利用圖書館資源及互聯(lián)網(wǎng)資源的能力。6.實驗實驗以學習熟悉各種刀具以及切削層金屬切削時變形測量為主，驗證理論為輔。通過實驗要求熟悉各種場景刀具及其相關結構，刀具角度的測量和切屑的變形程度等。7.答疑充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，針對課程的重點、難點以及學生提出的問題進行答疑，及時解答學生學習及生活中碰到的問題。四、理論教學內容及學時分配（24學時）緒論

學時數(shù)：1教學目標：金屬切削加工與刀具在現(xiàn)代機械制造業(yè)中的地位和作用；金屬切削發(fā)展簡史；本課程的內容、性質、任務及學習方法。了解金屬切削發(fā)展簡史；本課程的內容、性質、任務及學習方法。教學重點和難點：本課程的內容、性質、任務及學習方法主要教學內容及要求：了解：金屬切削加工與刀具在現(xiàn)代機械制造業(yè)中的地位和作用；金屬切削發(fā)展簡史；掌握：本課程的內容、性質、任務及學習方法。教學組織與實施：通過線上線下相結合，以授課為主，并采用不同形式的探究活動、引導學生自主學習，鼓勵學生尋找問題，發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學生知難而進的意志和毅力，提高學生的主動能動性。

第一章

刀具幾何角度及切削要素

學時數(shù)：3教學目標：了解切削運動，工件上的加工表面，切削用量和切削參數(shù)。車刀的組成，車刀在靜止坐標系中的正交剖面系、法剖面系、假定工作平面坐標系，背平面坐標系中的幾何角度及定義。刀具的工作坐標系及工作角度。切削層參數(shù)計算及切削方式。教學重點和難點：切削運動的區(qū)分；切削用量三要素的計算；車刀正交平面參考系角度的畫法及標注；切削層參數(shù)的計算。主要教學內容及要求：掌握：切削用量三要素以及切削層參數(shù)的計算，切削運動、車刀組成以及加工表面的基本概念。熟練掌握：常用的車刀角度，并能完成車刀正交平面坐標系角度的畫法和標注；教學組織與實施：通過線上線下相結合，以授課為主，并采用不同形式的探究活動、引導學生自主學習，鼓勵學生尋找問題，發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學生知難而進的意志和毅力，提高學生的主動能動性。

第二章

刀具材料

學時數(shù)：2教學目標：了解常用刀具材料的性能與種類；高速鋼、硬質合金的組成、性能、常用的牌號及應用；陶瓷刀具、PCD及CBN刀具的性能與應用。教學重點和難點：高速鋼的牌號、性能及其選用；硬質合金的分類、牌號、性能及其選用。主要教學內容及要求：了解：新的刀具材料，如涂層硬質合金、陶瓷材料、超硬刀具材料的性能及應用；刀具材料在金屬切削中的重要作用有所。理解：刀具材料應具備的性能；掌握：常用刀具材料：高速鋼、硬質合金的性能、常用牌號及選用；教學組織與實施：通過線上線下相結合，以授課為主，并采用不同形式的探究活動、引導學生自主學習，鼓勵學生尋找問題，發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學生知難而進的意志和毅力，提高學生的主動能動性。第三章

金屬切削過程的基本規(guī)律

學時數(shù)：7教學目標：了解和掌握切削變形的特點；切屑形成與切屑類型；變形程度的表示方法；前刀面上的摩擦特點；積屑瘤、加工硬化的產(chǎn)生機理以及預防和抑制措施；影響切削變形的因素。切削力的來源、合力及分力；切削功率及單位切削力；影響切削力的因素。切削熱的來源與傳散；切削溫度的測定及溫度分布規(guī)律；影響切削溫度的因素。刀具的磨損類型、過程；刀具的磨損標準；刀具的磨損機理；刀具壽命的概念；影響刀具壽命的因素；刀具壽命方程式及刀具壽命的確定原則。教學重點和難點：切削變形過程分析；切削力的合力、分力及作用點；切削溫度的分布規(guī)律；積屑瘤、加工硬化產(chǎn)生機理及預防抑制措施；刀具磨損類型及機理；刀具壽命的確定原則及表示方式。主要教學內容及要求：理解：切削變形的表示方法。掌握：積屑瘤、加工硬化的產(chǎn)生機理及預防抑制措施，影響切削變形的因素；切削溫度的分布規(guī)律；切削溫度的影響因素；刀具壽命概念及確定原則。熟練掌握：切削變形過程及三個變形區(qū)的變形特點；刀具磨損類型、過程及磨損機理；教學組織與實施：通過線上線下相結合，以授課為主，并采用不同形式的探究活動、引導學生自主學習，鼓勵學生尋找問題，發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學生知難而進的意志和毅力，提高學生的主動能動性。

第四章

切削基本理論的應用

學時數(shù)：6教學目標：了解掌握切屑形狀分類；切屑的流向和折斷；斷屑措施。工件材料切削加工性指標；常用材料切削加工性；改善切削加工性的措施。切削液作用、種類和應用。已加工表面質量因素；表面粗糙度的形成；影響表面粗糙度的因素。刀具角度的功用及其合理選擇；刀尖的修磨形式；刃口的修磨形式。切削用量的合理選擇?，F(xiàn)代切削新技術簡介。教學重點和難點：切屑分類、斷屑措施；工件材料切削加工性指標及其改善措施；刀具幾何角度及切削用量的合理選擇。主要教學內容及要求：了解：常用材料的切削加工性；幾種現(xiàn)代切削新技術。理解：切削液的分類及應用；切削加工性指標及改善措施；掌握：已加工表面質量因素及措施；熟練掌握：切削分類、流向、斷屑機理；幾種斷屑措施；刀具幾何參數(shù)合理選擇原則；切削用量選擇原則；教學組織與實施：通過線上線下相結合，以授課為主，并采用不同形式的探究活動、引導學生自主學習，鼓勵學生尋找問題，發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學生知難而進的意志和毅力，提高學生的主動能動性。

第五章

車刀

學時數(shù)：1教學目標：了解車刀的類型和用途。焊接式車刀。可轉位車刀。機夾車刀。教學重點和難點：確定車刀的種類和選用結構，并能正確的選用刀片結構。主要教學內容及要求：理解：根據(jù)使用條件和要求，確定車刀的種類和選用結構，并能正確的選用刀片結構。熟練掌握：各類車刀的用途和結構；教學組織與實施：通過線上線下相結合，以授課為主，并采用不同形式的探究活動、引導學生自主學習，鼓勵學生尋找問題，發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學生知難而進的意志和毅力，提高學生的主動能動性。

第七章

鉆削與鉆頭

學時數(shù)：2教學目標：了解掌握麻花鉆的組成，麻花鉆的幾何角度及刃磨角度。鉆削用量與切削層參數(shù)；鉆削過程特點；鉆削用量選擇。鉆頭的修磨方法。幾種先進鉆型與結構特點。幾種深孔鉆的結構特點及應用。教學重點和難點：麻花鉆的刃磨角度；鉆削用量與切削層參數(shù)。主要教學內容及要求：了解：鉆削基本規(guī)律、鉆削力和功率。掌握：合理選用鉆削用量。麻花鉆的結構組成及幾何角度。教學組織與實施：通過線上線下相結合，以授課為主，并采用不同形式的探究活動、引導學生自主學習，鼓勵學生尋找問題，發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學生知難而進的意志和毅力，提高學生的主動能動性。第八章

擴孔鉆、锪鉆、鏜刀、鉸刀和復合孔加工刀具

學時數(shù)：1教學目標：了解掌握擴孔鉆、锪鉆、鏜刀、鉸刀和復合孔加工刀具的組成，幾種鉆型與結構特點。幾種鉆的結構特點及應用。教學重點和難點：擴孔鉆，鏜刀，復合孔加工刀具的結構；鉸刀的切削特點。主要教學內容及要求：了解：擴孔鉆，锪鉆、鏜刀，復合孔加工刀具的結構。掌握：鉸刀的切削特點。教學組織與實施：通過線上線下相結合，以授課為主，并采用不同形式的探究活動、引導學生自主學習，鼓勵學生尋找問題，發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學生知難而進的意志和毅力，提高學生的主動能動性。第十四章

磨削與砂輪

學時數(shù)：1教學目標：了解掌握磨削運動。砂輪組成要素；砂輪的形狀、尺寸和標志；人造金剛石砂輪和立方氮化硼砂輪。砂輪形貌；磨削過程分析；磨削力；磨削階段；恒壓力磨削與恒功率磨削；磨削溫度；砂輪的磨損與修整。磨削加工表面粗糙度；磨削表面燒傷；磨削表面殘余應力。先進磨削方法。人造金剛石磨具。刀具刃磨與重磨。教學重點和難點：砂輪的組成要素；磨削過程；磨削加工表面質量。主要教學內容及要求：掌握：磨削運動及砂輪的組成要素；磨削的過程；磨削表面質量、影響因素及其改善措施。教學組織與實施：通過線上線下相結合，以授課為主，并采用不同形式的探究活動、引導學生自主學習，鼓勵學生尋找問題，發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學生知難而進的意志和毅力，提高學生的主動能動性。五、實驗教學內容及學時分配

（8學時）（一）實驗課程簡介本課程是一門專業(yè)選修課。通過本門課程的學習，培養(yǎng)學生對金屬切削原理和刀具基礎知識，基本理論，基本方法等問題的認識，使其掌握必要的基礎知識，較熟練的計算能力，一定的分析能力，初步的實驗能力，從而使學生對工程中的一般金屬切削和刀具的問題具有定量的分析、計算的能力。同時為有關專業(yè)課程的學習打下堅實的基礎。（二）實驗教學目的和基本要求本課程的實驗課程部分，是理論教學的驗證、深化和補充，具有較強的實踐性。擬通過實驗教學的進行，讓學生進一步深化對課堂教學內容的理解，實驗教學培養(yǎng)學生的自己動手能力、運用各種刀具原理來研究。要求學生按時完成實驗報告。實驗報告未完成者不允許參加考試。另外，通過實踐進一步加強學生獨立分析問題和解決問題的能力、綜合設計及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，同時注意培養(yǎng)學生實事求是、嚴肅認真的科學作風和良好的實驗習慣，為今后工作打下良好的基礎。（三）實驗項目名稱與學時分配序號實驗名稱學時類型實驗要求每組人數(shù)04021406+01刀具的結構和安裝觀察實驗2綜合性必做404021406+02刀具角度的測量2綜合性必做404021406+03金屬切削變形觀察2綜合性必做404021406+04可轉位車刀觀察2綜合性必做4（四）實驗方式及基本要求1．實驗前學生必須進行預習，方可進入實驗室進行實驗。2．實驗4人1組，在指導教師的指導下，由學生在規(guī)定的時間內獨立完成。出現(xiàn)問題，教師要引導學生獨立分析、解決，不得包辦代替。3．任課教師要認真上好每一堂課，實驗前清點學生人數(shù)，實驗中按要求做好學生實驗情況及結果記錄。(五)實驗內容安排【實驗一】刀具的結構安裝觀察實驗1.實驗學時：22.實驗目的：觀察刀具的具體的結構形式和在各類機床上的安裝位置及方式。3.實驗內容：觀察車刀，鉆頭，刨刀，磨輪的結構形式和在機床上的安裝位置。撰寫實驗報告。4.實驗要求：實驗前熟讀書中給出相關刀具資料。5.實驗設備及器材：各種機床和刀具【實驗二】刀具角度的測量1.實驗學時：22.實驗目的：通過實驗加深對刀具幾何角度及參考坐標平面概念的理解。了解刀具幾何角度測量裝置的原理，掌握刀具幾何角度測量裝置的使用方法。掌握繪制刀具工作圖的方法。3.實驗內容：掌握萬能量角臺測量使用方法。并測量刀具的前角，后角，刃傾角，主副偏角。撰寫實驗報告。4.實驗要求：實驗前熟讀書中給出相關資料。熟知各個角度的位置及相互關系。5.實驗設備及器材：萬能量角臺；測量用車刀若干把【實驗三】金屬切削變形觀察1.實驗學時：22.實驗目的：通過實驗觀察了解切削屑形成的過程，掌握切屑變形的基本規(guī)律。。3.實驗內容：采用牛頭刨床車削鋼件。觀察切削的變形情況。4.實驗要求：實驗前熟讀書中給出資料。5.實驗設備及器材：牛頭刨床；刨刀，游標卡尺、鋼板尺、細鋼絲?！緦嶒炈摹靠赊D位車刀觀察1.實驗學時：22.實驗目的：掌握可轉位車刀的結構以及裝配方式。3.實驗內容：采用觀察以及拆裝動手形式拆裝可轉位