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加强校企合作,推进中职数控教学摘要现阶段在数控教学中加强校企合作，有利于提高数控人才培养。
本文从三个方面简要叙述了在数控教学中加强校企合作的优势。
关键词校企合作优势互补数控教学随着机械制造业的飞速发展，中国正在逐步变成“世界制造中心”，数控技术的应用也越来越广泛，并有了更高的要求和标准，大力培养数控人才已迫在眉睫。
中等职业教育培养的主要是“蓝领层”数控技术人才，这类人才是指在生产岗位上承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，在企业数控技术岗位中占70.2%，是目前需求量最大的数控技术人才。
数控技术是一门实用性极强的技术，需要紧密配合生产实践。
因此要学习数控技术，理论与实践需要紧密结合起来。
中等职业学校的数控教学基地一般都包括数控车床、数控铣床、加工中心、电火花成型机床、电火花切割机床等加工设备以及数控模拟软件等。
但由于资金有限，大多以小型数控机床为主。
在数控教学中加强校企合作不仅有利于提高数控人才培养的针对性，而且能借助企业设备资源丰富的优势实现学校和企业的双赢，有效解决实习工位不足的难题。
一、促进学生及时了解数控行业的动态变化学校通过与企业的合作，能够及时了解数控行业的动态，准确的确定培养目标，合理进行课程设置和调整。
校企合作是沟通学校和企业，学生和社会的一座有效桥梁，通过数控实习能使学校成为企业技术人才的培养基地；为企业技术活动提供服务体系；学生又是技术创新的实施者和扩散者。
企业实习应在学生基本掌握数控机床操作技能的基础上进行，是使学生技能得以巩固和熟练的重要手段，也是学生将操作技能应用于生产实践、提高学生适应社会能力的根本途径。
目前对于“蓝领型”数控人才，必须以传统的机械制造技术（金属材料及热处理、切削原理及刀具、机床夹具、机制工艺等）为基础，学习掌握“数控机床原理及应用基础”和“数控加工编程技术”，还需要熟练掌握“cad/cam”软件。
传统的理论教学较抽象，脱离实践，学生往往会产生枯燥、厌倦情绪。
数控铣床操作工职业标准1.职业概况1.1职业名称：数控铣床操作工1.2职业定义：操作数控铣床，进行工件铣削加工的人员。
1.3职业等级：本职业共设四个等级，分别为中级（相当于国家职业资格四级）、高级（相当于国家职业资格三级）、技师（相当于国家职业资格二级）、高级技师（相当于国家职业资格一级）。
根据本校具体情况，对本校数控专业仅制定中、高两级职业标准。
1.4职业环境：室内、常温。
1.5职业能力特征：具有较强的计算能力和空间感、形体知觉及色觉，手指、手臂灵活，动作协调。
1.6基本文化程度：中等职业教育或高中毕业（含同等学历）。
1.7培训要求：1.7.1培训期限：全日制职业学校教育，根据其培养目标和教学计划确定。
晋级培训期限：中级不少于400标准学时；高级不少于300标准学时。
1.7.2培训教师：基础理论课教师应具备本科及本科以上学历，具有一定的教学经验；培训中、高级人员的教师应具备本职业技师以上职业资格证书或本专业中级以上专业技术职务任职资格。
1.7.3培训场地设备：满足教学需要的标准教室；数控铣床及完成加工所需的工件、刀具、夹具、量具和机床辅助设备；计算机、正版国产或进口计算机辅助设计与辅助制造（CAD/CAM）软件和数控加工仿真软件等。
1.8鉴定要求1.8.l适用对象：从事和准备从事本职业的人员。
1.8.2申报条件——中级（具备以下条件之一者）（l）取得相关职业（指车、铣、镗工，以下同）初级职业资格证书后，连续从事相关职业3年以上，经本职业中级正规培训达规定的标准学时，并取得毕（结）业证书。
（2）取得相关职业中级职业资格证书后，且连续从事相关职业1年以上，经本职业中级正规培训达规定的标准学时数，并取得毕（结）业证书。
（3）取得中等职业学校数控加工技术专业或大专以上（含大专）相关机电类专业毕业证书。
——高级（具备以下条件之一者）（l）取得本职业中级职业资格证书后，连续从事本职业4年以上，经本职业高级正规培训达规定的标准学时数，并取得毕（结）业证书。
《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。
数控车床切削加工三要素.主轴转速S、进刀量F，进刀的深度，在切削原理课程中称为切削加工三要素，如何正确选择这三个要素是金属切削原理课程的一个主要内容，我这里想尽可能简单地介绍一下选择这三个要素的基本原则：(一) 切削速度（线速度、园周速度）V(米/分)要选择主轴每分钟转数，必须首先知道切削线速度V应该取多少。
V的选择：取决于刀具材料、工件材料、加工条件等。
刀具材料：硬质合金，V可以取得较高，一般可取100米/分以上，一般购置刀片时都提供了技术参数：加工什么材料时可选择多少大的线速度。
高速钢：V只能取得较低，一般不超过70米/分，多数情况下取20~30米/分以下。
工件材料：硬度高，V取低；铸铁，V取低，刀具材料为硬质合金时可取70~80米/分；低碳钢，V可取100米/分以上，有色金属，V可取更高些（100~200米/分）.淬火钢、不锈钢，V应取低一些。
加工条件：粗加工，V取低一些；精加工，V取高些。
机床、工件、刀具的刚性系统差，V取低。
如果数控程序使用的S是每分钟主轴转数，那么应根据工件直径，及切削线速度V计算出S：S（主轴每分钟转数）=V（切削线速度）*1000/（3.1416*工件直径）如果数控程序使用了恒线速，那么S可直接使用切削线速度V（米/分）（二）进刀量（走刀量）F主要取决于工件加工表面粗糙度要求。
精加工时，表面要求高，走刀量取小：0.06~0.12mm/主轴每转。
粗加工时，可取大一些。
主要决定于刀具强度，一般可取0.3以上，刀具主后角较大时刀具强度差，进刀量不能太大。
另外还应考虑机床的功率，工件与刀具的刚性。
数控程序使用二种单位的进刀量：mm/分、mm/主轴每转，上面用的单位都是mm/主轴每转，如使用mm/分，可用公式转换：每分钟进刀量=每转进刀量*主轴每分钟转数（三）吃刀深度（切削深度）精加工时，一般可取0.5（半径值）以下。
粗加工时，根据工件、刀具、机床情况决定，一般小型车床（最大加工直径在400mm以下）车削正火状态下的45号钢，半径方向切刀深度一般不超过5mm。
数控刀具知识点总结一、数控刀具概述数控刀具是指应用于数控机床上的切削工具，是数控机床上进行加工的关键组成部分。
数控刀具的选择和使用对加工质量、效率和成本有着重要的影响，因此掌握数控刀具的知识是十分重要的。
二、数控刀具的分类1. 按照用途可分为：钻头、铣刀、刨刀、车刀、镗刀等；2. 按照切削原理可分为：单刃刀具、双刃刀具、多刃刀具等；3. 按照形状可分为：圆柄刀具、直柄刀具、刀片等；4. 按照刀具材质可分为：高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具等。
三、数控刀具的选用原则在选择数控刀具时，需要根据工件材料、切削条件以及工艺要求来确定刀具的类型和规格。
具体选用原则如下：1. 工件材料的不同，可选用不同硬度的刀具；2. 切削条件的不同，需选用不同刃角和不同的刀具材料；3. 工艺要求的不同，需选用不同形状和尺寸的刀具。
四、数控刀具的主要性能指标1. 刃面硬度：刃面硬度决定了数控刀具的耐磨性和切削性能；2. 刃尖的抗拉伸强度：刀具的刃尖部分需要具备足够的抗拉伸强度；3. 刀片的整体硬度：数控刀具需具备足够的整体硬度，以保证刀具的稳定性；4. 切削刃的耐磨性：耐磨性决定了刀具的使用寿命；5. 刀具的几何精度：几何精度决定了刀具的切削精度和表面质量。
五、数控刀具的加工技术1. 刀具的安装：安装刀具时，需要保证刀具的正确安装位置和夹持力，以保证刀具的运转稳定性；2. 刀具的磨削：刀具的磨削是保证刀具精度和使用寿命的重要环节，需要掌握正确的磨削方法和技巧；3. 刀具的涂层：涂层是提高刀具表面硬度和耐磨性的重要方法，不同工艺需要选用不同种类的涂层。
六、数控刀具的应用1. 钻头：适用于钢铁、铸铁、有色金属的孔加工；2. 铣刀：适用于平面、曲面的铣削加工；3. 刨刀：适用于大平面的刨削加工；4. 车刀：适用于外圆、内圆、端面和螺纹的车削加工；5. 镗刀：适用于内孔的镗削加工。
七、数控刀具的发展趋势1. 材料的发展：随着材料科学的发展，新型材料的应用将会推动刀具的性能再提升；2. 技术的发展：数控刀具的设计、研发和生产技术将会不断提高，以满足高精度、高效率的加工需求；3. 精密刀具的发展：微纳米加工技术的发展将推动精密刀具的需求增加。
1．2 数控机床的组成及基本工作原理一、数控机床组成数控机床由：程序、输人/输出装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统、机床本体组成。
1、程序的存储介质，又称程序载体1)穿孔纸带（过时、淘汰）；2)盒式磁带（过时、淘汰）；3)软盘、磁盘、U盘；4)通信。
2、输人/输出装置1)对于穿孔纸带，配用光电阅读机；（过时、淘汰）；2)对于盒式磁带，配用录放机；（过时、淘汰）；3)对于软磁盘，配用软盘驱动器和驱动卡；4)现代数控机床，还可以通过手动方式(MDI方式)；5)DNC网络通讯、RS232串口通讯。
3、CNC单元CNC单元是数控机床的核心，CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。
CNC单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。
其它的还有主运动部件的变速、换向和启停信号；选择和交换刀具的刀具指令信号，冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。
准备功能：G00,G01,G02,G03,辅助功能：M03，M04刀具、进给速度、主轴：T，F，S4、伺服系统由驱动器、驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。
它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。
对于步进电机来说，每一个脉冲信号使电机转过一个角度，进而带动机床移动部件移动一个微小距离。
每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统，整个机床的性能主要取决于伺服系统。
如三轴联动的机床就有三套驱动系统。
脉冲当量：每一个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量。
常用的脉冲当量为0.001mm/脉冲。
5、位置反馈系统（检测反馈系统）伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机构(工作台)的位移反馈。
包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。
（作业：让同学们网上查找反馈元件，下节课用5分钟自述所查内容）反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装置，通过比较，计算实际位置与指令位置之间的偏差，并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。
《数控刀具基础知识概述》一、引言在现代制造业中，数控技术的应用越来越广泛，而数控刀具作为数控加工的关键要素之一，其性能和质量直接影响着加工效率、加工精度和产品质量。
本文将对数控刀具的基础知识进行全面的阐述，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势，为读者提供一个清晰、系统且深入的理解框架。
二、数控刀具的基本概念（一）定义数控刀具是指与数控机床配合使用的刀具，它具有高精度、高刚性、高耐用性等特点，能够满足数控加工对刀具的高要求。
（二）分类1. 按刀具结构分类- 整体式刀具：刀具由整体材料制成，结构简单，强度高，但制造难度较大。
- 镶嵌式刀具：将刀片镶嵌在刀体上，刀片可以更换，降低了刀具成本。
- 特殊型式刀具：如复合刀具、组合刀具等，适用于特殊加工要求。
2. 按刀具材料分类- 高速钢刀具：具有较高的韧性和抗弯强度，适用于低速切削。
- 硬质合金刀具：硬度高、耐磨性好，适用于高速切削。
- 陶瓷刀具：具有高硬度、高耐磨性和高温稳定性，适用于高速切削和干切削。
- 超硬刀具：如金刚石刀具和立方氮化硼刀具，具有极高的硬度和耐磨性，适用于高精度加工。
（三）主要参数1. 刀具直径：决定了加工的尺寸范围。
2. 刀具长度：影响加工的深度和稳定性。
3. 刀具刃数：刃数越多，切削力越小，但排屑性能可能会下降。
4. 刀具角度：包括前角、后角、主偏角、副偏角等，影响切削性能和加工质量。
三、数控刀具的核心理论（一）切削原理1. 切削力：切削力是刀具在切削过程中所受到的力，它由主切削力、进给抗力和背向力组成。
切削力的大小与刀具材料、刀具角度、切削用量等因素有关。
2. 切削热：切削热是由于切削过程中的摩擦和变形产生的，它会影响刀具的寿命和加工质量。
切削热的产生与切削力、切削速度、进给量等因素有关。
3. 切削变形：切削变形是指工件材料在切削过程中的变形情况，它会影响加工精度和表面质量。
切削变形的大小与刀具材料、刀具角度、切削用量等因素有关。
燕山大学
切削原理与刀具及数控课程CDIO项目
设计说明书
题目：硬质合金可转位车刀设计
学院（系）：
年级专业：
项目组长：
项目组成员：
指导教师：
教师职称：
时间：
燕山大学《切削原理与刀具》CDIO项目任务书院（系）：机械工程学院基层教学单位：机械研究所
1摘要
在给定切削条件下，经查阅刀具设计手册等资料，设计可转位车刀，内容包括可转位刀片的选型，几何参数（刀具角度）的确定，刀柄截面形状和尺寸的选择等。
刀具角度在二维图纸上进行标注，刀具的工作图及装配图进行三维模拟，以及在数控机床上的制造过程主要有刀具结构分析、确定加工方案、编写程序，将程序输入到数控机床，在机床上实际加工出刀柄的形状。
关键词：可转位刀片选型、刀具角度设计、刀柄结构、数控程序
2前言
刀具课程设计是机械制造类专业学生在学习“金属切削原理”及“金属切削刀具”课程及其他有关课程之后进行的一个教学环节，其目的是巩固和加深理论教学内容，培养学生综合素质，解决实际刀具设计问题的能力。
通过刀具课程设计，学生应达到:
1.掌握设计、计算刀具的能力。
2.学会绘制刀具工作图，标注必要的技术条件。
3.学会运用各种设计资料、手册及国家标准。
3项目的方案设计
3.1刀片加固结构
通常取负值,切屑流向已加工表面,半精加工。
可转为车刀刃倾角
s
参照《金属切削刀具课程设计指导资料》表2-1，由于工件材料为灰铸铁，采用偏心式结构。
3.2选择刀片结构材料
加工工件材料为HT21-40，连续切削，完成粗车工序，因此刀片材料可以采用YG 系列,YG6A(8N)。
3.3选择车刀合理角度
根据刀具合理几何参数的选择原则,并考虑可转位刀几何角度的形成特点,选取如下四个几何角度:
① 前角0γ:10°
② 后角a 0=10°
③ 主偏角γκ:根据题目要求,主偏角γκ=60°
④ 刃倾角s λ:刃倾角取s λ=-5°
后角a 0的实际数值及副刃后角a '0和副偏角'
γκ在计算刀槽角度时，经校验后确定。
3.4选择切屑用量
根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量为：
粗车时,背吃刀量p a =3mm,进给量f=0.8mm/r,切削速度v=1.12m/min ；
半精车时,背吃刀量p a =1mm,进给量f=0.4mm/r,切削速度v=3.81m/s ；
3.5刀片型号和尺寸
①选择刀片有无中心固定孔
由于刀片加固结构已选定为偏心式,因此应选用有中心固定孔的刀片。
②选择刀片形状
按选定主偏角γκ=60°,根据刀片形的选择原则,选用正方形刀片。
③选择刀片的精度等级
参照节刀片精度等级的选择原则,一般情况下选用U 级.
④选择刀片内切圆直径d(或刀片边长L)
根据已确定的背吃刀量p a =3mm, 主偏角γκ=60,刃倾角s λ=-5,将p a ,γκ,s λ代入下式可得刀刃的实际工作长L
se 为
L se =s sin cos a ρ
γκλ= 3.6077mm
令刀片的刃口长度L>1.5 L se =5.411mm,保证切削工作顺利进行.
⑤选择刀片厚度.根据已选择的背吃刀量p a =3mm,进给量f=0.8mm/r 及《机械制造技术基础课程补充资料》选择刀片厚度的诺莫图图2.3,求得刀片厚度S ≥5.59mm.
⑥选择刀尖圆弧半径εr .根据已选择的背吃刀量p a =3mm,进给量f=0.8mm/r 及《机械制造技术基础课程补充资料》选择刀尖圆角半径的诺莫图 2.4,求得连续切削时εr =14.12mm
⑦ 选择刀片断屑槽型式和尺寸.参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.4.4.4节中刀片断屑槽类型和尺寸的选择原则。
根据已知的已知条件,选择A 型断屑槽.
综上7方面的选择结果,根据《机械制造技术基础课程补充资料》表2.10确定选用的刀片型号为SNUM150612-A4.
L=d=15.875mm;s=6.35mm;d 1=6.35mm;m=2.790mm; εr =1.2mm
刀片刀尖角b ε=90;刀片刃倾角sb λ=0;断屑槽宽W n =4mm;取法前角bn γ=20
3.6选择硬质合金刀垫型号和尺寸
硬质合金刀垫形状和尺寸的选择,取决于刀片加固结构及刀片的型号和尺寸,选择与刀片形状相同的刀垫,正方形,中间有圆孔.根据《机械制造技术基础课程补充资料》表
2.18选择型号为S15B 型刀垫.尺寸为:长度L=14.88mm,厚度s=4.76mm 中心孔直径d 1=7.6mm.材料为高速钢YG8
3.7计算刀槽角度
可转为车刀几何角度,刀片几何角度,刀槽几何角度之间的关系:
刀槽角度的计算:
①刀杆主偏角rg k
rg k =γκ=60 ②刀槽刃倾角sg λ
sg λ=s λ=-5 ③刀槽前角og r
将0γ=10, bn γ=20, s λ=-5代入下式
tan og γ=s nb s bn λγγλγγcos tan tan 1cos /tan tan 00+-=-0.18 则og γ=-10.20,取og γ=-10 ④验算车刀后角a 0. 车刀后角a 0的验算公式为:
tan a 0=
= 当=0时，
==0.174 a 0=9.87 ，
⑤ 刀槽副偏角
k 'rg =k 'r =180-γκ-r ε k rg =γκ,rg ε=r ε 车刀刀尖角r ε的计算公式为
cos r ε= -s og λγsin tan cos s λ 将og γ=-10, s λ=-6代入上式得r ε=88.95
故k 'rg ≈k 'r =180-45-90.4=31.5 取k '
rg =31.05
⑥验算车刀副后角a '
0 车刀副后角的验算公式为:
tan a '0=''''''cos tan tan 1cos tan tan sg
og nb og og nb a a λγλγ+- 当a nb =0时, tan a '0= -'2'o tan cos
og g γλ 而tan 'og γ=-o tan g γcos rg ε+tan sg λsin rg ε tan '
og λ=-o tan g γsin rg ε+tan sg λcos rg ε 将os λ=-6, sg λ=s λ=-6,rg ε=r ε=90 代入上式，得
'og γ=-4.82 '
og λ=-0.18
将'og γ=-4.82 'og λ=-0.18代入tan a '0= -'2'o tan cos og g γλ 得到 a '0=9.87，满足切削要求 刀槽副后角a 'og ≈a '0,故a 'og =9.87,取a '
og =10 综上所示：
车刀的几何角度: 0γ=10, a 0=9.87, γκ=60, k 'r =31.05,s λ=-5, a '0=4.67 刀槽的几何角度: og γ=-10 , a og =10, k rg =60 , k 'rg =31.5, sg λ=-10, a 'og =5
3.8计算铣制刀槽时所需的角度
① 计算刀槽最大副前角gg γ及其方位角gg τ 将og γ=-10 , s λ=-10代入下式:。
