《機械制造基礎》中關于刀具幾何角度的微教學思考

楊 洋，李金良，朱先勇

（1.吉林大學工程訓練中心；2.吉林大學材料科學與工程學院，長春 130025）

《機械制造基礎》中關于刀具幾何角度的微教學思考

楊 洋1，李金良2，朱先勇1

（1.吉林大學工程訓練中心；2.吉林大學材料科學與工程學院，長春 130025）

《刀具幾何角度》屬于《機械制造基礎》課程中的基礎知識，同時也是重點和難點知識，由于學生不能在思維中正確理解空間位置，而導致概念不清，知識點掌握不牢。《刀具幾何角度》內容符合“微教學”內容選題，并能很好的解決教學過程中的重點、難點問題。

微教學；刀具幾何角度；機械制造基礎

0 引言

“微教學”是以多媒體形式展示的圍繞某個知識點或教學環節開展的簡短、完整的教學活動。“微教學”應具備教學內容少、教學時間短、內容具體、資源容量小、主題突出、針對性強、多樣傳播等特點［1］。“微教學”內容應選題典型，并能很好地解決了教學過程中的重點、難點問題，而且所選內容應適合多媒體教學。

《刀具幾何角度》屬于《機械制造基礎》課程中的基礎知識，同時也是重點和難點知識。刀具角度不僅決定刀具結構，同時還會影響金屬切削過程中的變形程度、切削力、切削溫度、刀具磨損以及工件加工精度等。學好這部分內容，既可以加深學生對刀具結構的認識，又為將來學習金屬切削過程等后續知識打好基礎。《刀具幾何角度》內容符合“微教學”的選題，利用“微教學”可以很好的解決刀具幾何角度教學過程中的重點、難點問題。

1 教學目標

掌握車刀的基本結構、參考平面的概念、車刀五個基本角度的概念、車刀五個基本角度的大小對切削力、散熱、刀刃強度的影響。通過講授、演示，培養學生的學習能力、學習興趣，激發其探索知識的欲望和學習的積極性、主動性。

2 教學分析

2.1 教學內容

（1）車刀的基本結構。車刀是由刀頭和刀體兩部分組成［2］。刀頭是車刀的切削部分，刀體是用以夾持在刀架上的部分，其中車刀切削部分即刀頭由三面兩刃一尖組成［2］。（2）基面、切削平面、正交平面三個參考平面的概念及其空間位置［3］。基面：切削刃上任一點的基面是一個通過該點并且垂直與切削速度方向的平面。切削平面：是通過主切削刃上某一指定點，與主切削刃相切并垂直于該點基面的平面。正交平面：主切削刃上任一點的正交平面，是從這個點切入一個平面，這個平面即垂直于基面又垂直于切削平面。（3）前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角五個基本角度的概念以及五個基本角度的大小對切削力、散熱、刀刃強度的影響。前角是在正交平面內測量的前刀面與基面之間的夾角［2］。增大前角，可以減小切削變形，沿前刀面的摩擦力減小，降低切削力和切削溫度，但過大的前角會使刀具楔角減小，切削刃強度下降，刀頭散熱體積減小。后角是在正交平面內測量的主后刀面與切削平面的夾角。增大后角可減小刀具后刀面上的摩擦，提高已加工表面質量。但過大的后角會使刀具楔角減小，削弱切削刃強度，減小刀頭散熱體積。主偏角是在基面內測量的主切削刃在基面上的投影與進給方向的夾角。主偏角的作用是改變主切削刃與刀尖的受力和散熱情況。當背吃刀量和進給量相同時，增大主偏角，主切削刃工作長度變短，切削刃單位長度上的受力變大。主偏角過大，可使軸向力增大，徑向力減小。副偏角是在基面內測量的副切削刃在基面上的投影與進給相反方向之間的夾角。其作用是減少副切削刃與已加工表面的摩擦，減小已加工表面粗糙度。增大副偏角，已加工表面上殘留面積的高度增大，使粗糙度變大。

刃傾角是在切削平面內測量的主切削刃與基面之間的夾角。刃傾角的大小和正負主要影響主切削刃的強度和切削流出的方向。

2.2 教學重難點

掌握刀具幾何角度的概念以及它的大小對切削力、散熱、刀刃強度的影響是刀具幾何角度“微教學”的教學重點。學生不能在思維中正確理解空間位置，而導致概念不清，知識點掌握不牢則是本次課的教學難點。

2.3 教學方法

采用多種教育手段，通過學生最熟悉的外圓車刀結構，借助教具模型及ppt動畫演示，配合板書內容，讓學生有直觀、深刻的認識和理解，加深對課程內容的掌握。

3 教學過程

表1

4 教學總結

刀具幾何角度“微教學”課程主要通過引導法講授，為學生逐步介紹了車刀的基本結構、參考平面的概念、車刀五個基本角度的概念以及車刀五個基本角度的大小對切削力、散熱、刀刃強度的影響，形成了完整的知識體系。

5 結束語

《刀具幾何角度》在微教學課程中的應用，解決了學生不能在思維中正確理解空間位置而導致概念不清，知識點掌握不牢的問題，同時《刀具幾何角度》在微教學課程中配合多種教育技術手段的應用，提高學生學習積極性和主動性，讓學生在輕松、活躍的課堂氣氛中學習和掌握知識。

［1］胡鐵生，周曉清. 高校微課建設的現狀分析與發展對策研究 ［J］.現代教育技術，2014（02）：5-13.

［2］連顯慧.如何延長車刀的使用壽命［J］.大眾科技，2010（07）：131-133.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.257