金屬切削原理(鄭州大學機械與動力工程學院開設的在校課)

課程性質

課程定位

金屬切削原理課程是機械類各專業的一門較重要的專業基礎課。它為培養機械設計與製造方面的工程師服務，並為該專業的金屬切削刀具課程、機械製造工藝學課程和其它專業課以及課程設計、畢業設計提供基礎知識，並為學生畢業後從事專業技術工作打下基礎。

適應對象

金屬切削原理課程適應機械類本科學生進行學習。

課程大綱

課堂課程大綱

緒論（反映課程目標4）

1、本課程的性質和任務；

2、了解切削加工的地位、種類和發展；

第一章基本定義（反映課程目標1）

1、熟練掌握切削運動、切削用量及工件上與切削有關的表面

2、掌握刀具切削部份的基本定義：刀具切削部份的構造要素、刀具角度的參考系、刀具的標註角度、刀具工作角度

3、理解切削層參數、自由切削與非自由切削、直角切削與斜角切削

思考題與作業題：名詞術語、車刀基本角度標註及工作角度分析

第二章刀具材料（反映課程目標1）

1、掌握刀具材料應具備的性能、常用刀具材料的分類及性能比較

2、掌握高速鋼、硬質合金的牌號、性能和選用

3、了解塗層刀具及刀具新材料、新工藝

思考題與作業題：刀具材料性能分析及選用

4、第三章金屬切削的變形過程（反映課程目標1）

1、掌握分析金屬切削過程的三個變形區、衡量變形程度的參數、剪下角、變形係數、相對滑移

2、了解前刀面的摩擦及對切屑變形的影響、近似剪下角公式

3、熟練掌握積屑瘤的形成、對切削過程的影響及防止積屑瘤的措施

4、掌握切屑的類型及對應的切削過程、加工質量，影響切屑變形的因素

思考題與作業題：切削變形、積屑瘤、切屑類型與控制分析

第四章切削力（反映課程目標3）

1、理解切削力的來源，切削合力及其分解，切削功率

2、了解切削力的測量和經驗公式的建立

3、掌握影響切削力的因素

思考題與作業題：切削力與切削功率的計算影響切削力因素

第五章切削熱和切削溫度（反映課程目標1）

1、了解切削熱的產生和傳散

2、理解切削溫度及對切削過程的影響

3、掌握影響切削溫度的主要因素

思考題與作業題：切削用量對切削溫度的影響和對切削力的影響分析、比較

第六章刀具磨損和刀具耐用度（反映課程目標2）

1、熟練掌握刀具磨損的形式及刀具磨損的原因

3、掌握刀具磨損過程及磨鈍標準

4、了解刀具耐用度及其經驗公式(耐用度方程)、合理耐用度的選用原則

5、了解刀具破損

思考題與作業題： “V-T”關係深入分析

第七章工件材料的切削加工性（反映課程目標1）

1、掌握切削加工性的概念和衡量指標

2、理解影響切削加工性的因素和改善加工性的途徑

思考題與作業題：舉例比較不同材料的切削加工性

第八章切削液（反映課程目標1）

1、熟練掌握切削液的種類和作用機理

2、掌握切削液的添加劑

3、掌握切削液的選擇和使用

思考題與作業題：切削液的作用機理分析

第九章已加工表面質量（反映課程目標1）

1、了解已加工表面質量的標誌，已加工表面的形成過程

2、掌握已加工表面粗糙度產生的原因、影響表面粗糙度的因素

3、掌握加工硬化及殘餘應力產生原因

思考題與作業題：減小表面粗糙度的措施分析

第十章刀具合理幾何參數的選擇（反映課程目標5）

1、掌握刀具幾何參數及其合理值的概念

2、熟練掌握刀具基本角度及基本參數的功用及選擇

思考題與作業題：刀具幾何參數選用練習

第十一章切削用量的選擇（反映課程目標5）

1、了解不同切削用量對切削加工的影響和合理切削用量的概念

2、了解粗加工時切削用量選擇的原則步驟和方法，精加工時切削用量選擇原則和思路

思考題與作業題：選擇切削用量實例分析

第十二章磨削（反映課程目標1）

1、掌握砂輪的特性及其選擇

2、了解磨削過程、磨削力及功率、磨削溫度及燒傷砂輪的磨耗與修整

3、了解高效率磨削簡介

思考題與作業題：磨削機理與刀具切削機理對比

（註：由於磨削機理和刀具切削機理有較大區別，在學時不能滿足的條件下，故第十二章磨削內容可概括重點內容進行講解。）

實驗課程大綱

實驗一：車刀角度的測量(2學時)

1、熟悉車刀切削部分的構造要素，掌握車刀標註角度的參考平面、參考系及車刀標註角度的定義；

2、了解量角器和量角台的結構，學會使用量角器和量角台測量車刀標註角度；

3、繪製車刀標註角度圖，並標註出測量得到的各標註角度數值。

實驗二：切削力的測定及公式建立（2學時）

1、了解車削測力儀的工作原理與測力方法；

2、掌握切削深度a_p、進給量f等對車削力的影響規律；

3、通過對切削力實驗數據的處理，建立主切削力Fz的經驗公式。

教學計畫

各教學環節學時分配

教學章節	教學環節
教學章節	講課	習題課	討論課	實驗	其他	合計
1、切削加工基本知識	6	-	-	2	-	8
2、刀具材料	2	-	-	-	-	2
3、金屬切削加工中的主要現象及規律	9	-	-	2	-	11
4、工件材料切削加工性	2	-	-	-	-	2
5、切削液選擇	2	-	-	-	-	2
6、金屬切削已加工表面質量	3	-	-	-	-	3
7、刀具幾何參數的選擇	4	-	-	-	-	4
8、切削用量選擇	2	-	-	-	-	2
9、磨削基礎知識	2	-	-	-	-	2
合計	32	-	-	-	-	36

教學目標

1、理解掌握金屬切削加工的基本概念，並能將這些知識套用到實際問題的分析。

2、通過綜合運用所學的基本知識和技能，並結合相關文獻資料，證明切削加工方案的合理性，並能為後續相關問題提供一定的理論支撐。

3、掌握課程實驗的原理以及數據處理的能力，具有利用相應儀器設備進切削力等測量和測試的技能，並具有對實驗數據進行處理和分析的初步能力，並能對實驗結果進行合理的解釋和分析。

4、具備獲取中國國內外在金屬/非金屬材料切削及磨削等領域的前沿及發展趨勢的能力，對中國國內外切削加工的生產實際水平有一定的了解，掌握相關標準規範等方面的基本技能。

教學要點

教學思想

金屬切削原理課程是一門理論性和實踐性均較強的課程，它既強調知識的綜合性、實用性，又強調創新能力、綜合分析和解決生產實踐問題的能力。故該課程的教學思想為：強化基礎、聯繫實際、追求創新。

教學方法

針對該課程的學時少、內容多的情況，採用的教學方法主要是講重點、講難點、講思路、講方法，突出刀具材料、刀具幾何參數、切削用量等主線、強化理論聯繫實際，既注意嚴格的邏輯推理又進行滲透式、歸納式、討論式教學以培養學生的創新精神和自主學習的能力。

書名	作者	ISBN	出版時間	出版社
《金屬切削原理》	周澤華	-	1993年	上海科學技術出版社
《金屬切削原理與刀具》	吳林禪	9787111049036	2012年	機械工業出版社

課程目標		目標1	目標2	目標3	目標4	考核環節成績比例合計（%）
畢業要求		1.3	2.3	4.3	10.3	考核環節成績比例合計（%）
考核環節及成績比例（%）	平時表現	10	-	-	-	10
	實驗成績	-	-	-	10	10
	課程考核	30	20	10	10	80
畢業要求指標點所占比例合計（%）		40	20	10	20	100

完成情況	得分
嚴格按照作業要求並及時完成，基本概念清晰，答題正確、合理；積極參與討論，能闡明自己的觀點和想法，勤于思考，善於提問，能和同學老師積極交流提出並解決問題。	8-10分
基本按照作業要求並及時完成，基本概念基本清晰，答題基本正確、合理；能夠參與討論、能和同學老師積極交流。	7-7分
不能按照作業要求，未及時完成，基本概念不清晰，問題解答基本不正確、不合理；參與討論一般，和同學老師交流一般。	4-6分
不能按照作業要求，未及時完成，基本概念不清晰，不能正確回答問題。不參與討論，不與同學老師交流。	0-3分

完成情況	得分
按時參加全部實驗課程，態度認真、積極參與，能夠積極回答實驗老師的問題；嚴格按照實驗報告要求並及時完成，條理清晰，問題分析正確、合理；實驗報告格式撰寫規範。	8-10分
按時參加全部實驗課程，基本達到態度認真、積極參與，基本能夠積極回答實驗老師的問題；嚴格按照實驗報告要求並及時完成，條理基本清晰，問題分析基本正確、合理；實驗報告格式撰寫基本規範。	7-7分
不能按時參加全部實驗課程，態度不夠認真積極，回答實驗老師的問題一般；實驗報告未及時完成，報告條理不夠清晰，問題分析一般；實驗報告格式撰寫規範一般。	4-6分
不能按時參加實驗課程，態度不認真積極，不回答實驗老師的問題；實驗報告未及時完成，報告條理不清晰，問題分析較差；實驗報告格式撰寫不規範。	0-3分

金屬切削原理(鄭州大學機械與動力工程學院開設的在校課)

基本介紹

課程性質

課程定位

適應對象

課程大綱

教學計畫

教學目標

教學要點

教學思想

教學方法

教學手段

教學要求

學習預備

預備知識

學習資料

考核標準

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