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1附件：《金属切削原理与刀具》学习指导书金属切削原理部分学习指导金属切削刀具部分学习指导习题部分上海师范大学信息与机电工程学院2006.082《金属切削原理与刀具》学习指导书一、课程适用专业课程总学时：54-72适用专业：机械设计制造与自动化专业二、课程性质《金属切削原理与刀具》是机械设计制造与自动化专业的一门专业基础课，是其它后续专业课的基础。也可作为其他近机类专业的选修课。通过本课程的学习学生要掌握金属切削基本分析方法和基本规律，熟悉数控刀具，以及合理选择切削用量和刀具几何参数。为毕业后从事生产、工艺、营销、管理及研究和进一步的学习打下基础。三、本课程的地位和作用《金属切削原理与刀具》是研究金属切削加工与生产的理论和应用的技术基础课程，应用非常广泛。因此，《金属切削原理与刀具》是高等学校机械类专业的一门重要课程。作为技术基础课程，它具有基础性、应用性和先进性。基础性是指基本理论、基本知识和基本技能。应用性是指本课程基本理论来源于实际生产和科学实验同时又直接服务于生产。先进性在于在科学实验和刀具设计研究中采用了许多独特的、先进的研究手段。学习《金属切削原理与刀具》是为后续专业课程打基础，是为学生毕业后从事先进制造业有关数控等机械加工和刀具产品开发、生产等工作打基础，也就是为自学、深造、拓宽和创新打基础。机械类专业学生学习本课程重在理论联系实际，它是本专业领域研究和发展的重要出发点。同时注重培养学生解决生产实际问题的能力和自主学习的能力。四、学习要求与重点、难点（一）课程基本要求1．使学生从理论上认识金属切削过程的一般现象及基本规律，能按具体加工条件选择合理的刀具材料、切削部分几何参数及切削用量，计算切削力及功率，并能运用所学知识分析及解决实际生产中的技术问题。2．初步掌握金属切削实验的基本方法和技能，学会使用有关的测量仪器，掌握实验数据的处理方法。3．初步掌握标准金属切削刀具的选用和常用非标准金属切削刀具的设计方法。34．对金属切削及刀具领域的发展成就和发展趋势有初步了解。5.熟悉先进数控刀具品种、材种、性能及选用技术。6．掌握良好的学习方法，可运用对比或比较的学习方法，各要素和规律之间的共性和差异，以加深理解。7．学习要理论联系实际，重视科学实验和实际加工实例。（二）课程的重点与难点课程的重点是刀具切削部分几何参数基本定义、金属切削过程的基本规律、先进数控刀具及应用技术。课程的难点是刀具切削部分几何参数基本定义及其表达。五、本课程的学习方法为了学好本课程，首先要具有正确的学习目的和态度。在学习中要刻苦钻研、踏踏实实、虚心求教、持之以恒，注重向实践学习。在学习时要抓住物理概念、基本理论、工作原理和分析方法；要理解问题是如何提出和引伸的，又是怎样解决和应用的；要注意各章内容之间的联系，重在理解。要注重各要素和影响因素之间的联系，不要孤立地去研究某一个因素，应有完整的系统概念。通过习题可以巩固和加深对所学理论的理解，并培养分析能力和综合运用能力，按要求完成布置的作业题、实验和其它实践教学环节。解题前，要对所学内容基本掌握；解题时，要看懂题意，注意分析，熟练应用各种理论和公式。除学习规定教材外，应参阅相关的参考书。如有条件，可通过实验验证和巩固所学理论，训练实验技能，培养严谨的科学作风。通过各个学习环节，培养分析和解决问题的能力和创新精神。解决问题不是仅仅照着书本上的例题作练习题，而是要求使用已有的知识对提出的要求和论据能理解和领悟，并能提出自己的思路和解决问题的工艺方案，这是一个学习创新的过程。六、教材及参考书1、周泽华编,金属切削原理,上海科学技术出版社，1992.10（第二版）2、陆剑中编,金属切削原理与刀具,机械工业出版社，1998.10（第三版）3、陈日曜主编，金属切削原理，机械工业出版社4、乐兑谦主编，金属切削刀具，机械工业出版社，1992.124金属切削原理部分学习指导第一章基本定义（一）预习复习内容刀具切削部分几何参数的基本定义及换算；辅助平面和三种坐标系、六个独立的角度及其关系；工作角度与标注角度的区别、安装位置的影响、进给运动的影响；切削层参数。（二）本章重点刀具切削部分几何参数的基本定义；刀具的工作角度概念及影响因素。（三）本章难点刀具切削部分几何参数的基本定义、角度换算和图示表达；刀具的工作角度概念及影响因素。（四）本章考点刀具切削部分几何参数的基本定义；刀具的工作角度概念及影响因素。（五）学习指导注意：1、刀具切削部分几何参数的基本定义必须概念清楚，会画图表达；2、不同的切削方法切削用量三要素表现形式不同；3、依据工件上的表面确定辅助平面和三个参考系，在参考系内度量角度；4、不同的参考系角度有共性，注意区分和总结；5、刀具的工作角度概念与标注角度定义的根本区别在于假定条件；6、刀具切削部分几何参数的换算完全是立体几何问题。第二章刀具材料（一）预习复习内容金属切削对刀具材料性能的6项要求；常用刀具材料性能及应用：工具钢、高速钢、硬质合金、超硬材料等。（二）本章重点同（一）。（三）本章难点常用刀具材料选用：硬质合金牌号及其物理机械性能、根据切削加工实际情况选用常用刀具材料。（四）本章考点刀具材料性能的指标名称、指标与刀具材料成分及含量的关系；常用刀具材料选用。（五）学习指导注意：1、结合金属材料学理论学习本章内容；52、不要求深究材料组织结构、化学成分，重在性能及应用。第三章金属切削变形过程（一）预习复习内容研究金属切削变形的方法；变形过程和变形区划分；前刀面上的挤压、摩擦及其对切屑变形的影响：剪切角摩擦角摩擦性质积屑瘤的形成及其对切削过程的影响；切屑变形的变化规律及影响因素：工件材料刀具前角切削速度切削厚度切屑的类型及变化规律；切屑的卷曲与折断。（二）本章重点变形过程和变形区划分；前刀面上的挤压、摩擦及其对切屑变形的影响；切屑变形的变化规律及影响因素。（三）本章难点前刀面上的挤压、摩擦及其对切屑变形的影响；切屑变形的变化规律及影响因素。（四）本章考点变形过程和变形区划分；前刀面上的挤压、摩擦及其对切屑变形的影响：剪切角摩擦角摩擦性质积屑瘤的形成及其对切削过程的影响；切屑变形的变化规律及影响因素：工件材料刀具前角切削速度切削厚度切屑的类型及变化规律。（五）学习指导注意：1、变形过程和变形区划分是研究切削变形的基础，剪切角、相对滑移和变形系数是衡量变形程度的三个重要指标，三者有一定的联系；2、前刀面上的挤压、摩擦及其对切屑变形的影响是建立在变形过程基础之上的现象，发生在第二变形区；3、积屑瘤的形成也是建立在变形过程基础之上的现象，发生在第二变形区影响第三变形区，直接影响已加工表面质量；4、研究积屑瘤的形成和影响因素对金属切削加工有十分重要的意义；5、研究切屑的类型及变化规律对切屑的控制及自动化生产有十分重要的意义。第四章切削力（一）预习复习内容切削力的来源、切削合力及分解；切削力测量方法和经验公式建立；影响切削力因素：工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具材料、切削液、刀6具磨损。（二）本章重点切削力的来源、切削合力及分解；影响切削力因素及其在生产中的应用；切削用量各要素对切削力的影响程度。（三）本章难点切削力经验公式建立及应用；影响切削力因素及应用。（四）本章考点切削力的来源、切削合力及分解；切削力测量方法和经验公式建立；影响切削力因素：工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具材料、切削液、刀具磨损。（五）学习指导注意：1、从切削力的来源入手分析切削力，用力学和物理方法表达切削力，这样有利于有条理地理解、分析切削力，且便于记忆；2、切削力的来源：金属材料的弹、塑性变形抗力、刀具与工件和切屑的摩擦力；3、了解切削力经验公式的建立过程，理解式中各参数的意义，学会应用；4、掌握影响切削力的因素，分清层次，比较排列影响顺序；5、学会切削力经验公式、单位切削力概念的应用，注意具体的切削条件；6、由于对切削条件等因素进行了简化，切削力理论公式可以定性地说明问题。第五章切削热和切削温度（一）预习复习内容切削温度的形成和测量；影响切削温度的因素：工件材料、切削用量、刀具几何参数、切削液、刀具磨损；切削温度对工件、刀具和切削过程的影响。（二）本章重点切削热的产生和传散；影响切削温度的因素：工件材料、切削用量、刀具几何参数、切削液、刀具磨损；切削用量各要素对切削温度的影响程度。（三）本章难点影响切削温度的因素总结；切削用量各要素对切削温度的影响程度；影响切削温度的因素及应用。（四）本章考点影响切削温度的因素；切削用量各要素对切削温度的影响程度。7（五）学习指导1、从切削热的产生和传散机理出发理解切削温度，分清哪些因素变化导致热量产生，哪些因素变化导致散热条件改善；进而理解和记忆影响切削温度的因素。2、注意以上个因素的影响在实际生产中的应用。第六章刀具磨损、破损和使用寿命（刀具耐用度）（一）预习复习内容刀具磨损基本形态、基本原因；刀具磨损原因及发生条件；刀具磨损过程和磨钝标准；刀具耐用度概念、经验公式的建立及其影响因素；刀具耐用度的合理选用——应用问题；刀具破损基本概念。（二）本章重点刀具磨损基本形态和基本原因；刀具耐用度概念、经验公式的建立及其影响因素；刀具磨损原因及发生条件：温度、工件、刀具材料、切削环境切削热的产生和传散。（三）本章难点刀具磨损基本形态和基本原因；刀具耐用度概念、经验公式的建立及其影响因素。（四）本章考点刀具磨损基本形态和基本原因；刀具耐用度概念、经验公式的建立及其影响因素。（五）学习指导1、从机械磨损和一定切削温度下刀具材料的物理化学变化两个方面理解刀具磨损问题，掌握磨损原因；2、磨损形态是对刀具进行观察得到的，磨损过程是刀具磨损量的时间表现；3、刀具耐用度是人为规定的刀具使用时间限度，在现代化生产中具有十分重要的意义；4、在实践中应用刀具耐用度的合理选用问题。第七章工件材料的切削加工性（一）预习复习内容工件材料的切削加工性意义、概念和衡量指标；影响工件材料的切削加工性的因素及改善的切削加工性途径；难加工材料和非金属材料的切削加工性。（二）本章重点8工件材料的切削加工性意义、概念和衡量指标；影响工件材料的切削加工性的因素及改善的切削加工性途径。（三）本章难点工件材料的切削加工性意义、概念和衡量指标；影响工件材料的切削加工性的因素及改善的切削加工性途径。（四）本章考点工件材料的切削加工性概念和衡量指标；改善的切削加工性途径。（五）学习指导本章涉及实际应用问题，需要综合理解，应结合前几章的内容综合学习，一切从应用出发。第八章切削液（一）预习复习内容切削液的分类、作用；切削液中的添加剂及其作用。（二）学习指导掌握切削液的分类、作用和添加剂；了解应用场合及使用性能。第九章已加工表面质量（一）预习复习内容已加工表面质量概念及内容：已加工表面粗糙度、加工硬化、残余应力；已加工表面形成过程；不同加工条件、方式已加工表面粗糙度形成原因；影响已加工表面粗糙度的因素；不同加工条件、方式加工硬化程度及形成原因；影响加工硬化的因素；不同加工条件、方式残余应力状态及形成原因；影响残余应力的因素；提高已加工表面质量的措施。（二）本章重点已加工表面质量概念及内容；已加工表面粗糙度、加工硬化、残余应力形成原因和影响因素；提高已加工表面质量的措施。（三）本章难点已加工表面质量概念及内容；已加工表面粗糙度、加工硬化、残余应力形成原因和影响因素。9（四）本章考点已加工表面质量概念及内容；已加工表面粗糙度、加工硬化、残余应力形成原因和影响因素。（五）学习指导1、全面掌握已加工表面质量概念及内容：已加工表面粗糙度、加工硬化、残余应力三项；2、了解每一项的形成原因也就把握住了应用问题，即影响因素和改善措施等等。第十章刀具合理几何参数的选择（一）预习复习内容刀具合理几何参数的定义；前角、后角、主偏角和副偏角、刃倾角的功用及选择；前刀面形式、刀尖形式的选择。（二）本章重点前角、后角、主偏角和副偏角、刃倾角的功用及选择；前刀面形式、刀尖形式的选择。（三）本章难点前角、后角、主偏角和副偏角、刃倾角的功用及选择；前刀面形式、刀尖形式的选择。（四