《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。
难点：钻头的选择。
第一节钻削原理（1学时）
一、钻头的组成
二、钻削的种类和钻削运动学
第二节钻头的类型、结构和应用（2学时）
一、直杆钻
二、螺旋钻
第六章磨削与磨具（4学时）
1. 教学目的与要求：
了解磨削的种类和应用特点；磨具的构成；磨削时的力和功率的分析和计算。
理解和掌握砂带的使用及维护；粒度、磨具组织和磨具硬度的选用；影响磨削表面质量的因素；影响磨削生产率的因素。
2. 教学重点与难点：
重点：磨具的特性及选择；砂带的使用及维护。
难点：磨削质量的影响因素
第一节磨削运动（1学时）
一、磨削的应用及特点
二、磨削类型
三、磨削运动学
第二节磨具（3学时）
一、磨具的构成要素
二、磨具的特性
三、磨具的标识
第七章木工刀具应用（3学时）
1. 教学目的与要求：
了解和掌握现代家具及木制品生产中木工刀具的应用及一些新型木工刀具的类型及应用。
2. 教学重点与难点：
重点：板式家具部件的主要切削刀具
难点：各种刀具的选择
第一节欧式实木窗切削刀具（0.5学时）
第二节板式家具部件的主要切削刀具（0.5学时）
第三节强化地板切削刀具（0.5学时）
第四节实木复合地板切削刀具（0.5学时）
第五节新型木工套装铣刀（0.5学时）
第六节木工铣刀装夹（0.5学时）
五、考核方式与成绩评定
本课程为考试课程。
主要考查的内容为平时课堂考勤和提问、课外作业、课堂练习、课程结束的考试等内容综合评定最终成绩。
评定方法：课堂考勤和提问占15%;课堂练习和课外作业占15%；课程结束考试占70%。
满分100分。
六、教材及主要参考资料
教材：《木材切削原理与刀具》，曹平祥主编，中国林业出版社，2010年
参考资料：
1、《木材切削原理与刀具》，李黎主编，中国林业出版社，2005年
2、《木材切削与木工刀具》，金维洙主编，东北林业大学出版社，2005 年
3、《木工刀具磨损特性与木材切削加工优化》，耿绍辉著，东北林业大学出版社，2007年
4、《木材切削学》，朴永守主编，东北林业大学出版社，1992 年
5、《金属切削原理与刀具》，陆剑中主编，机械工业出版社，2011年
6、《木材加工装备——木工机械》，李黎主编，中国林业出版社，2005年
7、《木材加工机械》，姚秉辉主编，中国林业出版社，2000年
8、《林业机械与木工设备》，哈尔滨林业机械研究所
9、《木工机床》，福州木工机床研究所。
