刀具设计与制造教案

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1、刀具 设计 与 制 造 教 案（) 编写与讲授人：郑盛新合肥大学机械与汽车工程学院机械制造及其自动化系课程名称刀具设计与制造授课专业机械设计制造及自动化专业课程类型专业选修课学分数15教学手段和方式课堂讲授;多媒体教学、案例教学考核方式考试(70%)+课外作业(6%）+课堂出勤(21%)+实验(%3)教学总学时数24学时实验学时2学时(认知实验)教材名称金属切削原理与刀具（第版）出 版社机械工业出版社作者陆剑中主编出版时间.参考书目1. 金属切削刀具袁哲俊主编 上海科技出版社 19.12. 刀具制造工艺 宋增平编 机械工业出版社 98793. 数控刀具材料选用手册 邓建新等编 机械工业出版社4

2、4.与课程有关参照网站及产品样本教学内容学时分派课程专家内容2学时分派 绪论0.5概念、定义、构成、学科特点、刀具作用、与工艺的相应关系、类型、构造、刀具材料、工艺性、成本、工艺性效率、寿命、新型刀具的发展趋势等一、刀具材料.5 概述1 高速钢1.3 硬质合金14新型刀具材料及刀具材料的发展趋势二、车刀（成形车刀)42.1车刀的种类和用途2. 可转位车刀2.3成形车刀三、孔加工刀具4.1孔加工刀具的种类和用途3.麻花钻3 扩孔钻、锪钻、镗刀、铰刀.4孔加工复合刀具四、拉刀4.拉刀的种类和用途4.2拉刀的构成和拉削方式4.3圆拉刀设计4.4矩形花键拉刀的构造特点4.拉刀的合理使用五、铣削与铣刀4

3、5.1 铣刀的种类和用途.2铣刀的几何参数5.铣削用量和切削层参数.4 铣削力5.5 铣削方式5.6 常用尖齿铣刀的构造特点可转位面铣刀5.可转位面铣刀六、螺纹刀具161螺纹刀具的种类与用途6.丝锥6其他螺纹刀具七、切齿刀具.1切齿刀具的分类7.齿轮铣刀73插齿刀74 齿轮滚刀八、 数控刀具及其工具系统28对数控刀具的特殊规定.2 刀具快换、自动更换和尺寸预调3数控刀具的工具系统8. 刀具尺寸的控制系统与刀具磨损、破损检测辅助、课外实验室刀具实物认知实验(2)附录案例：山特维克刀具应用生产线加工实例PDF展示解读1最佳预留1学时在课程结束前给学生大体总体复习一下1合计4第一章 刀具材料一、绪论

4、课 次第一次课 2学时,100分钟掌握内容刀具设计制造系统概念、定义、构成、学科特点、刀具作用、与工艺的相应关系、类型、构造、刀具材料、工艺性、成本、工艺性效率、寿命、新型刀具的发展趋势等。教学目的学习刀具设计制造系统学科基本知识,使其理解本门课程的重要研究内容以及将来的发展,增强其学习课程内容的爱好,培养学习规定与学习措施;引导学生理解本专业的前沿发呈现状和趋势,树立追求创新的态度和意识，培养其综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力。能力培养引导学生理解本专业的前沿发呈现状和趋势，树立追求创新的态度和意识,培养其综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，掌握文献检索、资料查询及运用现代

5、信息技术获取有关信息的基本措施。授课方式课堂多媒体讲授二、专家内容1.1概述 绪论部分简介以及PP讲述目前常用的刀具材料和刀具材料的发展趋势,与前面专业课内容反复部分不讲。难点是：刀具材料-性能相应工件材料-相应工艺加工精度效率-成本核算。通过讲授能使学生达到理解和初步掌握刀具材料的合理选用的能力规定。并实时播放刀具加工视频和部分刀具实物图片。1. 高速钢 高速钢重要作为金属切削刀具材料的性能、特点、与其他材料性能比较优劣、材料成分、国内常用几种牌号如:W18Cr4、6MoCr4V、涂层刀片、价格、哪些刀具用此材料制造等 。1 硬质合金与高速钢材料相比:耐磨、耐热、硬度高、价格高、易脆、不易做

6、复杂形状的刀刃、国内常用几种牌号P类、M类、K类,如Y3、YG、YT5、YT30等,加工适应对象与区别,切削速度相称较高。复合涂层刀片VD,广泛应用在多种刀具制作中。 14新型刀具材料及刀具材料的发展趋势陶瓷刀具、金刚石、立方氮化硼(B)和CN等非金属材料做出的超硬刀具材料，与金属刀具材料相比各有特点，实际加工工艺选刀用刀时要综合考量。讲授时使用PT大量实物图片展示和加工视频播放，以协助学生更好地感性理解与记忆。三、教学重点和难点重 点基本概念与定义、分类及特点难 点如何根据工件材料、加工精度、加工阶段、切削效率、综合成本来合理选择刀具与刀具材料。要理论结合实践不断学习总结才干做到。四、课后作

7、业复习思考并练习作业教材(下同)P6：1，27五、授课总结 第二章 车刀(成形车刀)一、简述课 次第二次课 2学时，100分钟掌握内容让学生理解车刀-在正交平面参照系度量-刀具五个重要几何角度，并画图标注,几种角度的作用。车刀的构造、相应加工工艺车刀类型名称、可转位车刀-涂层刀片、刀片标记措施。成形车刀类型构造、几何角度设计标注、廓形设计-设计成形车刀工作图纸等。教学目的学习系统分析与解决问题的综合技能，逐渐成为具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程能力的设计者并在设计过程中可以综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素;培养学生故意识不断坚持学习创新的素质。能力培养引导学生理解本

8、专业的前沿发呈现状和趋势,树立追求创新的态度和意识,培养其综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取有关信息的基本措施。授课方式课堂多媒体讲授二、专家内容2.1 车刀的种类和用途一方面要讲授车刀-在正交平面参照系度量-刀具五个重要几何角度，并画图标注,几种角度的作用,四种车刀构造类型(97表5)、特点与用途，相应加工工艺-车刀名称(图-),几种类型结车刀构造特点和夹压刀片的形式。PPT演示多种车刀实物图片和切削加工视频,协助学生更好学习与理解。2.2可转位车刀是指刀片(或涂层）可转位，有其诸多长处:不重磨、换刀以便迅速、寿命长、生产率高、一刀多用、

9、系列化、原则化。车刀几何角度形成刀槽角度+可转位刀片角度综合形成的。按B和I原则规定,可转位刀片构造形式和标记辨认示例,参见教材P103图5-规定学生看懂，在设计时可参阅刀片厂家产品样本,合理选择。可转位车刀刀片几种夹压构造及其特点,夹压刀片后车刀的合理角度即以形成。授学时PPT演示很清晰,不难理解。 三、教学重点和难点重 点可转位车刀构造与刀片构造类型难 点可转位车刀几何角度如何形成四、课后作业复习思考并练习作业P8：5-1,-7五、授课总结 第二章 车刀（成形车刀）一、简述课 次第三次课学时,分钟掌握内容让学生理解常用的三种成形车刀的类型与用途，成形车刀的几何角度设计与标注、成形车刀的廓形

10、设计原理和措施-作图法设计和计算法设计。教学目的学习系统分析与解决问题的综合技能,使其逐渐成为具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程能力的设计者并在设计过程中可以综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素;培养学生故意识不断坚持学习的素质;理解本专业的前沿发呈现状和趋势；掌握基本的创新措施,具有追求创新的态度和意识。能力培养引导学生理解本专业的前沿发呈现状和趋势，树立追求创新的态度和意识,培养其综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力,掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取有关信息的基本措施。授课方式课堂多媒体讲授二、专家内容2.3 成形车刀 1、 三种成形车刀的类型与用途

11、:平体、棱体、圆体成形车刀的构造形式，适应加工范畴，有何特点-多刃组合、一次走刀加工形面成形,加工效率高、零件批量大、属于非标专用刀具、设计制导致本高、加工适应性差,刃磨不易,与单刀单刃数控走刀相比有很大不同。 2、成形车刀的几何角度设计与标注、成形车刀的廓形设计原理和措施-作图法设计-设计精度低和计算法设计-精度高但计算繁琐。手工计算精度不够，要设计数学计算模型。 、成形车刀刀体设计要结合机床固定与调节一并考虑。 4、规定简介用作图法根据一种较简朴的工件廓形设计一把圆体成形车刀的刃口主截面廓形图,可以用计算法来校验廓形的精度与否符合规定。 5、PPT 解说一把圆体成形车刀刀体构造与刃口廓形工

12、作图的有关规定与构成尺寸标注。三、教学重点和难点重 点成形车刀的设计与计算难 点成形车刀的几何角度及廓形设计四、课后作业复习思考并练习作业P11819:62,3,6-5,6-9五、授课总结第三章 孔加工刀具一、简述课 次第四次课 2学时,100分钟掌握内容让学生理解常用孔一类工艺加工所要用到的多种孔加工成形刀具:其类型、相应专用刀具名称、构造特点、几何角度形成、通用和原则的以及非标专用孔加工刀具，此外刀具-工件-机床夹具工具构成加工工艺系统,刀具如何运动使工件孔成形的原理也要同步理解和掌握。教学目的学习系统分析与解决问题的综合技能,使其逐渐成为具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程能力的设计

13、者；培养学生故意识不断坚持学习的素质;掌握基本的创新措施,具有追求创新的态度和意识。能力培养引导学生树立追求创新的态度和意识,培养其综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力,掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取有关信息的基本措施。授课方式课堂多媒体讲授二、专家内容. 孔加工刀具的种类和用途 本章重要简介结识多种孔加工刀具麻花钻、扩孔钻、锪钻、铰刀、深孔钻、铣孔刀、镗孔刀以及孔加工复合刀具的分类名称、构造特点、几何角度、应用场合、相应工艺及加工精度等。 3. 麻花钻 原则麻花钻-刀具材料、多种规格、原则钻头、几何角度形成-钻削过程特点、钻削力、钻削参数、钻削用量选择、钻头刃形修磨、先进

14、钻型与构造特点-群钻、深孔麻花钻、可转位浅孔钻、深孔钻-枪孔钻（刚性、强度、排屑三大难题解决)、B喷吸钻与深孔钻比较重要构造特点等。.3扩孔钻、锪钻、镗刀、铰刀1、扩孔钻-对工件已有孔继续加工用刀具,与麻花钻相似、齿数较多34齿、导向性好、扩孔余量小、无横刃等特点,螺栓孔、螺纹底孔等中小孔径一类孔加工。2、锪钻:用于多种埋头螺栓(钉）沉孔、锥孔和凸台面加工，PPT演示图片如P141图8所示，这几种加工示意图有何特点,讲授时要现场提问学生回答-互动以加深学生对此工艺布置的理解。 、镗刀：有几种-单刃、双刃、微调、浮动等构造形式的镗刀,镗刀自身具有构造简朴、制造以便、通用性好等特点,重要是与之配套的镗杆构造-安装调节、镗杆刚性好。镗