金属切削原理与刀具课程标准.docx
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金属切削原理与刀具课程标准
《金属切削原理与刀具》课程标准
课程类别：
专业必修课
学时：
54
适用专业：
机械设计与制造、数控技术应用、模具设计与制造
授课单位：
机械教学团队
编写执笔人及编写日期：
审定负责人及审定日期：
1．课程定位和课程设计
明确本课程在人才培养目标中的地位、作用，要突出本课程的基本理念和教学设计思路。
1.1课程性质与作用
本课程是机械专业的核心课程之一，本学习领域课程中包括金属切削过程的基本规律及其在实际加工中的应用、刀具的结构分析和几何参数的拟定、金属切削过程的分析及工艺参数选择、刀具材料的分析及选择、车刀的结构分析与应用、孔加工过程分析、刀具的结构分析与应用、拉刀的结构特点与使用、铣削过程分析与铣刀的选择和其他刀具的结构与应用等学习情境，学生通过对各学习情境的学习，能熟练掌握机械加工的切削原理，掌握各种零件的加工方法，学习常用加工方法所用加工参数的选择。
通过本课程的学习，使学生掌握加工过程的基本规律，机械加工刀具的选择方法和加工参数的应用能力，具有应用基本切削理论和规律来解决切削过程中有关表面加工质量、生产效率和生产成本等方面问题的初步能力；运用基本切削理论和规律、刀具的选用和设计知识，能初步分析和解决切削加工中的有关工艺技术问题。
1.2课程基本理念
1.本课程开发重点培养机械专业学生职业能力的理念，在掌握基本专业能力基础上，培养学生专业的实践性、开放性，把学生培养成能适应机械专业发展和革新的核心人才。
按照机械行业、企业的发展要求对课程内容进行编排，主要以切削加工基本知识、加工过程的规律、刀具材料、各种刀具结构特点及几何参数、刀具使用为重点，使学生能真正掌握加工的切削原理、加工参数的选择的实际工作任务，实现可持续发展。
本课程在设计过程中，重点突出学生的学习主体地位，构建学生多元化的学习观及教师的教学观，并重点突出本课程在机械专业中的职业性、前沿性、科学性、实践性，使专业知识真正融入机械行业的生产中去，工学结合，共同发展。
2.本课程具有较强的实践性，采取基于工作过程、任务引领的项目教学法，要充分利用机电实训中心的优势条件，车间即为课堂，充分调动学生的学习积极性。
1.3课程设计思路
本课程是以高职机械专业的学生就业为导向，在机械企业有关专家与本院专业教师共同反复研讨下，结合专业教学任务与专业工作过程特点，对机械专业的就业岗位进行任务与职业能力分析，以实际工作任务为导向，具有企业的“仿真性”是本门课程教学设计的方向。
以金属切削原理与刀具在行业中的应用为课程主线，以金属切削原理与刀具在机械行业中的工作过程所需要的岗位职业能力为依据，根据学生的认知规律与技能要求，采用循序渐进方式实现理论教学与典型案例相结合的方式来展现教学内容。
通过知识点、技能点的典型案例分析与讲解等教学任务来组织教学，倡导学生在教学任务项目实施过程中掌握金属切削原理与刀具的专业基础知识和选刀等技能。
通过本课程的学习，学生能够在企业从事合理选择刀具材料、刀具几何参数、切削用量的能力的维护等工作，同时具备刀具切削加工故障诊断能力，也为学习后续课程打下基础，对培养学生的职业能力和职业素质起到主要的支撑作用。
2．学习目标
2.1知识目标
（1）具备选用常用刀具几何参数的能力；
（2）具有较好刀具材料选择的能力；
（3）具备金属切削过程的分析及工艺参数选择的能力；
（4）具有车刀的结构分析与应用能力；
（5）孔加工过程分析、刀具的结构分析与应用的能力；
（6）铣削过程分析与铣刀的选择能力。
2.2素质目标
（1）能通过各种资源查找与整理各种信息的收集能力
（2）具有较好的解决问题的方法能力；
（3）能自主学习新知识、新技术和新技能的能力；
（4）培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风
（5）培养学生的沟通能力及团队协作精神及社会责任心
（6）培养学生的质量意识、安全意识、环保意识
（7）具有较强的语言表达能力和协调人际关系的能力；
（8）具有认识自身发展的重要性以及确立自身继续发展目标的能力。
2.3专业能力目标
（1）机械加工原理应用能力；
（2）根据零件加工过程中的物理现象改进加工工艺的能力；
（3）根据零件加工表面形状选择加工刀具种类、结构和刀具几何参数的能力；
（4）根据零件加工表面的精度要求选择加工参数的能力；
（5）根据加工过程中刀具磨损情况进行刀具刃磨的能力；
（6）具备将理论知识联系于实践环节的运用能力。
3．课程内容与要求
3.1课程内容
按机械专业课程目标和涵盖的工作任务要求，结合学生的认知特点和相应职业资格标准确定课程内容（学习情境）。
学习情境
学习单元
参考
学时
情境名称
情境描述
切削加工基本知识与刀具材料
根据金属材料加工时切削运动和切削用量分析刀具切削部分的结构及其几何方位的确定。
学习金属切削加工对刀具切削部分的要求，分析在各种情况下刀具材料的选择。
1.切削运动和切削用量
10
2.刀具切削部分的几个参数
3.刀具的工作角度
4.切削层的参数
5.刀具材料应具备的性能
6.常用刀具材料
7.其他刀具材料
金属切削过程的基本规律
分析金属切削过程中各种物理现象的产生过程及其对加工过程和加工质量的影响。
根据金属切削加工过程中出现的各种物理现象制定相应的措施。
1.金属的切削过程
2.切削力、切削热和切削温度
10
3.刀具磨损和刀具寿命
金属切削加工的质量及切削参数的合理选择
能分析已加工表面质量因素及采取的相应措施；能掌握切削液的分类及应用；刀具几何参数合理选择原则；切削用量选择原则；
1.以加工表面质量
6
2.工件材料的切削加工性能
3.刀具几何参数的合理选择
4.切削用量的合理选择
5.切削液的合理选择
车刀
分析车削过程中常用刀具的结构特点和性能特点，正确选择刀具。
1.普通车刀
6
2.成型车刀
铣削与铣刀
典型平面加工合成型槽等表面加工所产生的物理现象以及铣刀的结构及其选择。
1.铣刀的类型
6
2.铣刀的几何参数及铣削要素
3.铣削方式
4.铣刀的结构
5.铣刀的重磨
孔加工刀具及螺纹刀具
孔加工过程分析，分析常用麻花钻的结构及其加工过程所产生的物理现象，提出改进方法。
分析其他形式的孔的结构特点选择相应刀具
1.麻花钻
8
2.铰刀
3.深孔加工
4.孔加工符合刀具简介
5.螺纹刀具
拉刀
能分析拉刀的结构特点和工作原理，正确选择拉刀并能够进行刀具的安装。
1.拉削特点和拉刀种类及用途
4
2.拉刀的组成及几何参数
3.拉削方式
4.拉刀的合理使用
其他刀具的结构与应用
介绍其他表面的加工分析选择相应刀具
1.切齿刀具
4
2.磨削与磨轮
3.数控刀具及其工具系统
3.2学习情境设计
学习情境
情境1：
切削加工基本知识与刀具材料
参考学时
10
学习目标
专业能力目标：
学生能够掌握金属材料切削运动和切削用量；具有分析刀具切削部分的结构及其几何方位的确定选用的方法与能力
方法能力目标：
培养学生自学能力，发现问题、分析问题、解决问题的能力
社会能力目标：
培养与同学和老师合作，共同解决问题的能力。
学习单元
内容描述
教学条件
教学方法和建议
参考课时
切削运动和切削用量
明确切削运动与切削用量的概念含义；
多媒体教学、网络资源
讲授法、启发式与形象化相结合
1
刀具切削部分的几个参数
明确刀具切削部分各组成部分基本定义及其作用；
多媒体教学、网络资源
讲授法、任务驱动法、情景教学法
1
刀具的工作角度
会分析刀具角度的换算
刀具的工作角度及其计算方法；
多媒体教学、网络资源
实物展示，挂图、多媒体演示
2
切削层的参数
明确切削层与切削方式的含义
多媒体教学、网络资源
讲授法、任务驱动法、情景教学法
2
5.刀具材料应具备的性能
掌握金属切削加工对刀具的要求
多媒体教学、网络资源
实物展示，
讲授法、情景教学法
1
6.常用刀具材料
7.其他刀具材料
熟悉常用刀具材料及其性能特点，掌握其应用
了解高性能刀具材料的性能特点和应用
多媒体教学、网络资源
实物展示，
讲授法、情景教学法
3
学习情境
情境2：
金属切削过程的基本规律
参考学时
10
学习目标
专业能力目标：
金属切削加工过程中出现的各种物理现象制定相应的措施
方法能力目标：
培养学生自学能力，发现问题、分析问题、解决问题的能力。
社会能力目标：
培养与同学和老师合作，共同解决问题的能力。
学习单元
内容描述
教学条件
教学方法和建议
参考课时
金属的切削过程
切削变形与切屑的形成与切屑控制；
多媒体教学网络资源
讲授法、演示法、情景教学法
4
切削力、切削热和切削温度
切削力产生与影响因素的分析；
切削热产生与切削温度的分析；
多媒体教学、网络资源
讲授法、任务驱动、情景教学法
4
刀具磨损和刀具寿命
刀具磨损与刀具寿命；
多媒体教学、网络资源
讲授法、任务驱动法、情景教学法
2
学习情境
情境3：
金属切削加工的质量及切削参数的合理选择
参考学时
6
学习目标
专业能力目标：
能分析切削流向、断屑机理；常用材料的切削加工性；刀具几何参数合理选择原则及切削用量选择原则
方法能力目标：
培养学生动手能力；发现问题、分析问题、解决问题的能力；理论联系实际的能力。
社会能力目标：
培养学生与人交流、向人学习、团队合作的能力。
学习单元
内容描述
教学条件
教学方法和建议
参考课时
已加工表面质量
已加工表面质量分析
多媒体教学网络资源
讲授法、任务驱动法、情景教学法
1
工件材料的切削加工性
工件材料的切削加工性
多媒体教学网络资源
讲授法、任务驱动法、情景教学法
1
刀具几何参数的合理选择
刀具几何参数的合理选择
多媒体教学网络资源
讲授法、任务驱动法、情景教学法
2
切削用量的合理选择
切削用量的合理选择
多媒体教学网络资源
讲授法、任务驱动法、情景教学法
1
切削液的合理选择
切削液的选用
多媒体教学网络资源
讲授法、任务驱动法、情景教学法
1
学习情境
情境4：
车刀
参考学时
6
学习目标
专业能力目标：
能确定车刀的种类和选用结构，并能正确的选用刀片结构；了解棱体成形车刀、径向圆体成形车刀的用途、装夹方式及其调整；
方法能力目标：
培养学生动手能力；发现问题、分析问题、解决问题的能力；理论联系实际的能力。
社会能力目标：
培养学生与人交流、向人学习、团队合作的能力。
学习单元
内容描述
教学条件
教学方法和建议
参考课时
普通车刀
车刀的类型、焊接车刀的特点分析；机夹车刀的特点分析；
多媒体教学、网络资源
观察实物
3
成型车刀
可转位车刀的特点分析；
成形车刀的种类与用途及其设计
多媒体教学、网络资源
观察实物
3
学习情境
情境5：
铣削与铣刀
参考学时
6
学习目标
专业能力目标：
铣削的基本规律、尖齿铣刀及硬质合金端铣刀的结构
成形铣刀的铲齿基本概念。
方法能力目标：
培养学生动手能力；发现问题、分析问题、解决问题的能力；理论联系实际的能力。
社会能力目标：
培养学生与人交流、向人学习、团队合作的能力。
学习单元
内容描述
教学条件
教学方法和建议
参考课时
1.铣刀的类型
2.铣刀的几何参数及铣削要素
掌握各类铣刀的几何参数及铣刀的选择
掌握铣削用量和切削层参数的选择
多媒体教学、网络资源
观察实物、情景教学法
3
3..铣削方式
4.铣刀的结构
了解铣削方式；了解铣刀的磨损方式与铣刀寿命
多媒体教学、网络资源
观察实物、情景教学法
2
5.铣刀的重磨
重磨
多媒体教学、网络资源
情景教学法
1
学习情境
情境6：
孔加工刀具及螺纹刀具
参考学时
8
学习目标
专业能力目标：
熟悉扩孔钻、锪钻、镗刀、铰刀结构特点及应用；掌握铰削过程特点；了解圆柱机用铰刀设计。
方法能力目标：
培养学生动手能力；发现问题、分析问题、解决问题的能力；理论联系实际的能力。
社会能力目标：
培养学生与人交流、向人学习、团队合作的能力。
学习单元
内容描述
教学条件
教学方法和建议
参考课时
1.麻花钻
孔加工的过程分析；
钻麻花的结构特点分析；
钻头的修磨；
多媒体教学、网络资源
观察实物
2
2.铰刀
铰削过程特点
多媒体教学、网络资源
观察实物、情景教学法
2
3.深孔加工
深孔钻
多媒体教学、网络资源
观察实物、情景教学法
2
4.孔加工符合刀具简介
5.螺纹刀具
先进钻型与结构特点简介；其他孔加工刀具；
多媒体教学、网络资源
观察实物、情景教学法
2
学习情境
情境7：
拉刀
参考学时
4
学习目标
专业能力目标：
拉刀的组成与拉削方式；合理使用方法；保管方法
方法能力目标：
培养学生动手能力；发现问题、分析问题、解决问题的能力；理论联系实际的能力。
社会能力目标：
培养学生与人交流、向人学习、团队合作的能力。
学习单元
内容描述
教学条件
教学方法和建议
参考课时
1.拉削特点和拉刀种类及用途
2.拉刀的组成及几何参数
掌握各类铣刀的几何参数及铣刀的选择；掌握铣削用量和切削层参数的选择
多媒体教学、网络资源
情景教学法
2
3.拉削方式
4.拉刀的合理使用
了解铣削方式、了解铣刀的磨损方式与铣刀寿命
多媒体教学、网络资源
情景教学法
2
学习情境
情境8：
其他刀具的结构与应用
参考学时
4
学习目标
专业能力目标：
掌握各种齿轮加工刀具的加工机理、特点；数控刀具的快换、自动更换和尺寸预调；磨削的过程磨削表面质量、影响因素及其改善措施
方法能力目标：
培养学生动手能力；发现问题、分析问题、解决问题的能力；理论联系实际的能力。
社会能力目标：
培养学生与人交流、向人学习、团队合作的能力。
学习单元
内容描述
教学条件
教学方法和建议
参考课时
1.切齿刀具
了解切齿刀具的种类
多媒体教学、网络资源
情景教学法
2
2.磨削与磨轮
3.数控刀具及其工具系统
麿削与砂轮、数控刀具的特点及其工具系统
多媒体教学、网络资源
情景教学法
2
4．课程实施
4.1教学条件
4.1.1软硬件条件
建立校内多媒体实训基地，足以同时容纳50人实训条件。
积极利用网络资源，及时了解常见高聚物的知识更新，包括建设精品课程等。
4.1.2师资条件
该课程任课教师需具有扎实的理论知识基础，同时具备一定的生产实践经验，能有效的指导学生将所学与所用有机结合起来。
同时，专任教师和兼职教师应组成具有“双师”结构特点的教学团队。
4.2教学方法建议
针对理论部分，采取讲授法、角色扮演法、任务驱动法等多种教学方法；对于工艺部分，采取讲授法、任务驱动法、情景教学法等多种教学方法；对于实践部分，采取实训作业法。
5．教学评价、考核要求
学习情境
分值
教学评价组成部分
学习单元成绩
企业评价%
教师评价%
学生互评%
学习单元1
20
40
30
30
学习单元2
20
40
30
30
学习单元3
10
40
30
30
学习单元4
10
40
30
30
学习单元5
10
40
30
30
学习单元6
10
40
30
30
学习单元7
10
40
30
30
学习单元8
10
40
30
30
学生总成绩=学生总成绩=学习单元成绩平均分（20%）+期末知识评价（60%）+学习过程表现（20%）
6．课程资源开发与利用
1.利用现代信息技术开发教学视听光盘、教学用多媒体课件，通过搭建起多维、动态、活跃、自主的课程训练平台，使学生的主动性、积极性和创造性得以充分调动。
2.注重仿真软件的开发利用，如“模拟实习”、“在线答疑”、“模块考试”等，让学生置身于网络实习平台中，积极自主地完成本课程的学习，为学生提高从事机械设计与制造的基本职业能力提供有效途径。
3.搭建产学合作平台，充分利用机械行业的企业资源，满足学生金属切削原理与刀具工学项目的完成及后续顶岗实习、专业实训和毕业设计中相关项目的需求，并在合作中关注学生职业能力的发展和教学内容的适当调整。
4.积极利用电子书籍、电子期刊、数字图书馆、专业网站等网络资源，使教学内容从单一化向多元化转变，使学生知识和能力的拓展成为可能。
5.建议本专业开放并完善实训中心如刀具综合实训室（刀具综合实验台及配刀具角度测量实验室等），使之具备现场教学、实验实训的功能，实现教学与实训合一、教学与培训合一，满足学生综合职业能力培养的要求。
制定人：
浦毅
审核人：
李爱花
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