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2020.5黑龙江教育·理论与实践作者简介：贾娜（1975—），女，黑龙江齐齐哈尔人，博士，副教授，研究方向：机械设计、木质材料加工、木材加工刀具。
基金项目：东北林业大学“课程思政”示范课程建设项目2016年，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出，要用好课堂教学这个主渠道，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应；2019年3月总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上再次强调，“要坚持显性教育和隐性教育相统一，挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源，实现全员全程全方位育人”。
在此精神的指导下，我校开展了以“课程思政”为目标的教学改革，以机械类专业基础课金属切削原理与刀具为例，从完善教学大纲、改革课程教学方法、优化教学团队等方面完善教学设计，梳理课程所蕴含的思想政治教育元素，使其融入课堂教学的各个环节，探索课程育人的有效方法和手段。
一、“课程思政”教学融入点设计金属切削原理与刀具是机械设计制造及其自动化专业的一门重要专业基础课，关联了金属切削机床、夹具、刀具和工件等整个机械加工工艺体系，面向机械制造的大学科背景，该课程具有体现先进加工方法与理念、智能制造发展趋势和工匠精神的优势，是专业课程融入“课程思政”思想的有效课程载体，需要综合考虑课程目标后对教学内容进行细致的顶层设计，将知识能力与思想教育有机融合，培养学生的家国情怀和工匠精神，在学习知识的过程中立德树人。
（一）课程目标工程教育融合了新一代制造发展战略，并促使了高等工程教育理念的变革，基于OBE （基于学习产出的教育模式，Outcomes-based Education）教学理念，以学生工程能力培养为出发点所设计的课程教学大纲中，利用金属切削原理与刀具课程重点培养学生分析问题、设计/开发解决方案和研究等3个方面的能力，对应的4个课程目标为：2020年第5期（总第1317期）No.5，2020Serial No.1317黑龙江教育（理论与实践）HEILONGJIANG EDUCATION（Theory &Practice ）摘要：“课程思政”是高等教育教学改革的新思路，以金属切削原理与刀具课程为依托，将培养学生工匠精神作为课程思政的主要目标，依据课程目标和教学内容，从理想信念、职业素养和敬业精神三个方面设计课程思政教学融入点，在教学过程中利用课堂讲授、课内实训和考试方法改革等不同方式进行实践，探索在专业课课程中开展课程思政教育的方法，为“课程思政”在工科专业中的推广提供参考。
金属切削原理和刀具教学大纲一、引言金属切削是制造业中常见的一种加工方式，通过使用刀具对金属材料进行切削，实现对工件形状和尺寸的精确加工。
本教学大纲旨在介绍金属切削的基本原理和常用刀具的分类、特点及应用，以帮助学生全面理解金属切削加工的基本知识和技术。
二、金属切削原理1. 金属切削的定义和作用金属切削是指通过刀具对金属材料进行切削，以改变工件的形状和尺寸，达到加工要求的一种加工方法。
金属切削可以实现高效、精确和重复性加工，广泛应用于制造业各个领域。
2. 金属切削的基本原理金属切削的基本原理是通过刀具对金属材料施加切削力，使切削刃与工件接触并产生相对运动，从而移除工件上的金属层，实现加工目标。
切削过程中，刀具的切削刃与工件之间形成一定的切削角度，刀具在切削过程中产生切削力和切削热，同时也会产生切削振动和切削噪声。
3. 金属切削的影响因素金属切削的质量和效率受到多个因素的影响，包括切削速度、进给速度、切削深度、刀具材料和刀具几何形状等。
合理选择这些参数，可以提高切削效率和加工质量，减少切削力和切削热。
三、刀具分类及特点1. 刀具分类根据刀具的用途和结构特点，刀具可以分为以下几类：- 轴向刀具：如平面铣刀、立铣刀，用于平面加工和开槽加工。
- 径向刀具：如钻头、铰刀，用于孔加工和外圆加工。
- 侧面刀具：如刀片、车刀，用于车削加工和切槽加工。
- 特殊刀具：如刃磨刀具、切槽刀具，用于特殊形状的加工。
2. 刀具特点不同类型的刀具具有不同的特点和适用范围，主要包括以下几个方面：- 刀具材料：刀具材料应具有较高的硬度、耐磨性和热稳定性，常用材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等。
- 刀具几何形状：刀具的几何形状包括刀片的前角、后角、刃倾角、切削角等参数，不同的形状适用于不同的切削任务。
- 刀具涂层：刀具涂层可以提高刀具的耐磨性和切削性能，常用涂层有涂层碳化物、涂层氮化物和涂层氧化物等。
四、刀具教学内容安排1. 金属切削原理的介绍- 金属切削的定义和作用- 金属切削的基本原理- 金属切削的影响因素2. 刀具分类及特点的讲解- 轴向刀具的分类和特点- 径向刀具的分类和特点- 侧面刀具的分类和特点- 特殊刀具的分类和特点3. 刀具选择和使用的技巧- 刀具选择的原则和方法- 刀具使用的注意事项- 刀具的保养和维护4. 刀具故障分析和排除- 常见刀具故障的原因和表现- 刀具故障的排查和排除方法- 刀具寿命的评估和提高方法五、教学方法和评价方式1. 教学方法本教学大纲推荐采用多种教学方法，包括理论讲解、实例演示、实验操作和案例分析等。
《金属切削加工》课件一、教学内容二、教学目标1. 理解金属切削的基本概念，掌握切削过程中各参数之间的关系。
2. 学会分析刀具的材料与结构，并能够选择合适的刀具进行金属切削加工。
3. 掌握切削力的计算方法，了解切削过程中温度与热量的分布情况。
三、教学难点与重点教学难点：切削力的计算与温度分布的理解。
教学重点：金属切削的基本概念，刀具的选择与应用。
四、教具与学具准备1. 教具：金属切削加工实物模型，刀具样品，切削力演示装置。
2. 学具：教材，笔记本，计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）：展示金属切削加工实物模型，引导学生思考切削加工在实际生产中的应用。
2. 理论讲解（15分钟）：讲解金属切削的基本概念，刀具的材料与结构，切削力的产生与计算。
3. 例题讲解（10分钟）：通过具体例题，演示切削力的计算方法。
4. 随堂练习（10分钟）：让学生根据给定条件，选择合适的刀具并进行切削力计算。
5. 讨论与分享（5分钟）：学生分享计算结果，讨论切削过程中可能存在的问题。
6. 温度与热量分布讲解（15分钟）：介绍切削过程中的温度与热量分布情况，分析其对加工质量的影响。
六、板书设计1. 金属切削基本概念2. 刀具的材料与结构3. 切削力的计算方法4. 切削过程中的温度与热量分布七、作业设计1. 作业题目：（1）简述金属切削的基本概念。
（2）阐述刀具的材料与结构对切削加工的影响。
（3）计算给定条件下的切削力，并分析其大小与方向。
（4）论述切削过程中温度与热量分布对加工质量的影响。
答案：（1）金属切削是利用刀具对金属进行切削，以达到所需形状和尺寸的加工方法。
（2）刀具的材料与结构影响切削性能、加工质量和生产效率。
（3）切削力计算公式：F=Kf·ap·f，其中F为切削力，Kf为材料切削力系数，ap为切削深度，f为进给量。
（4）切削过程中的温度与热量分布会影响工件的热处理性能、尺寸精度和表面质量。
机械制造技术课件第二章金属切削基本原理一、教学内容二、教学目标1. 理解金属切削的基本概念，掌握金属切削过程的基本原理。
2. 了解金属切削刀具的材料、结构及其对切削加工的影响。
3. 掌握切削力、切削热及切削温度的计算方法，分析其对加工质量的影响。
三、教学难点与重点教学难点：金属切削过程中的物理现象及其对加工质量的影响。
教学重点：金属切削基本概念、刀具结构及其对切削加工的影响、切削力的计算。
四、教具与学具准备1. 教具：金属切削刀具实物、切削加工视频、PPT课件。
2. 学具：笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 导入：通过展示金属切削加工视频，让学生了解金属切削的实际应用，激发学习兴趣。
时间：5分钟2. 知识讲解：（1）讲解金属切削的基本概念，如切削、切削速度、进给量等。
（2）介绍金属切削刀具的材料、结构及其对切削加工的影响。
（3）分析金属切削过程中的物理现象，如切削力、切削热等。
（4）讲解切削力、切削热及切削温度的计算方法。
时间：30分钟3. 例题讲解：选择一道具有代表性的例题，详细讲解切削力的计算过程。
时间：15分钟4. 随堂练习：出一道与例题相似的练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。
时间：10分钟5. 课堂小结：时间：5分钟六、板书设计1. 金属切削基本概念2. 金属切削刀具的材料及结构3. 金属切削过程中的物理现象4. 切削力、切削热及切削温度的计算5. 课堂练习题及答案七、作业设计1. 作业题目：（1）简述金属切削的基本概念。
（2）列举金属切削刀具的常见材料，并说明其特点。
2. 答案：（1）金属切削是指利用切削工具将工件上的材料去除，使其达到一定尺寸和表面质量的过程。
（3）切削力的计算公式：F = ap f cos(λ) K其中，ap为切削深度，f为进给量，λ为刀具前角，K为工件材料系数。
带入数据计算得：F ≈ 300N八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实践情景引入、例题讲解、随堂练习等方式，使学生掌握了金属切削基本原理。
金属切削的基本概念问题用金属切削刀具从工作上切除多余的(或预留的)金属, 从而获得在形状上、尺寸精度及表面质量上都合乎预定要求的加工。
＿称为金属切削加工。
在切削加工过程中，刀具同工件之间必须有相对的切削运动，它由金属切削机床来完成。
机床、夹具、刀具和工件，构成金属切削加工的工艺系统，切削过程的各种现象、规律及其本质，都要在这个工艺系统的运动状态中去考察研究。
一、车削中的运动和加工表面车削加工是一种常见的典型的切削加工方法。
如图所示，普通外圆车削加工中的切削运动是由两种运动单元组合成的，其一是工件的回转运动，它是切除多余金属以形成加工表面的基本运动；其二是车刀的(纵向或横向)进给运动，它保证了切削工作的连续进行。
在切削运动作用下，工件上的切削层不断地被车刀切削并转变为切屑，从而加工出所需要的工件新表面。
在这一表面形成的过程中，碳硫分析仪工件上有三个不断变化着的表面：待加工表面：即将被切去金属层的表面；加工表面：切削刃正在切削的表面；已加工表面：已经切去多余金属而形成的新表面。
这些定义也适用于其他切削加工。
二、切削运动单元及其组合概念各种切削加工的切削运动，都是由一些简单的运动单元组合而成的。
直线运动和回转运动，是切削加工的两个基本运动单元。
不同数目的运动单元，按照不同大小的比值、不同的相对位置和方向进行组合，即构成各种切削加工的运动。
例如：一个直线运动刨削、拉削等；一个回转运动圆盘拉刀加工；一个回转运动和一个直线运动组合碳硫分析仪车削、镗孔、铣削、钻削、铰孔、车螺纹、攻丝等，它是目前应用最广泛的一种组合形式；式中：d——工件直径dw或刀具(砂轮)直径do(mm)：n——工件或刀具(砂轮)的转速(r/min)。
对于旋转体工件或旋转类刀具，在转速一定时，由于切削刃上各点的回转半径不同，因而切削速度不同。
在计算时，应以最大的切削速度为准。
如外圆车削时计算待加工表面上的速度，钻削时计算钻头外径处的速度。
这是因为从刀具方面考虑，速度大的地方，发热多，磨损快，应当予以注意。
