《机械制造基础》中关于刀具几何角度的微教学思考

杨 洋，李金良，朱先勇

（1.吉林大学工程训练中心；2.吉林大学材料科学与工程学院，长春 130025）

《机械制造基础》中关于刀具几何角度的微教学思考

杨 洋1，李金良2，朱先勇1

（1.吉林大学工程训练中心；2.吉林大学材料科学与工程学院，长春 130025）

《刀具几何角度》属于《机械制造基础》课程中的基础知识，同时也是重点和难点知识，由于学生不能在思维中正确理解空间位置，而导致概念不清，知识点掌握不牢。《刀具几何角度》内容符合“微教学”内容选题，并能很好的解决教学过程中的重点、难点问题。

微教学；刀具几何角度；机械制造基础

0 引言

“微教学”是以多媒体形式展示的围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动。“微教学”应具备教学内容少、教学时间短、内容具体、资源容量小、主题突出、针对性强、多样传播等特点［1］。“微教学”内容应选题典型，并能很好地解决了教学过程中的重点、难点问题，而且所选内容应适合多媒体教学。

《刀具几何角度》属于《机械制造基础》课程中的基础知识，同时也是重点和难点知识。刀具角度不仅决定刀具结构，同时还会影响金属切削过程中的变形程度、切削力、切削温度、刀具磨损以及工件加工精度等。学好这部分内容，既可以加深学生对刀具结构的认识，又为将来学习金属切削过程等后续知识打好基础。《刀具几何角度》内容符合“微教学”的选题，利用“微教学”可以很好的解决刀具几何角度教学过程中的重点、难点问题。

1 教学目标

掌握车刀的基本结构、参考平面的概念、车刀五个基本角度的概念、车刀五个基本角度的大小对切削力、散热、刀刃强度的影响。通过讲授、演示，培养学生的学习能力、学习兴趣，激发其探索知识的欲望和学习的积极性、主动性。

2 教学分析

2.1 教学内容

（1）车刀的基本结构。车刀是由刀头和刀体两部分组成［2］。刀头是车刀的切削部分，刀体是用以夹持在刀架上的部分，其中车刀切削部分即刀头由三面两刃一尖组成［2］。（2）基面、切削平面、正交平面三个参考平面的概念及其空间位置［3］。基面：切削刃上任一点的基面是一个通过该点并且垂直与切削速度方向的平面。切削平面：是通过主切削刃上某一指定点，与主切削刃相切并垂直于该点基面的平面。正交平面：主切削刃上任一点的正交平面，是从这个点切入一个平面，这个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、刃倾角五个基本角度的概念以及五个基本角度的大小对切削力、散热、刀刃强度的影响。前角是在正交平面内测量的前刀面与基面之间的夹角［2］。增大前角，可以减小切削变形，沿前刀面的摩擦力减小，降低切削力和切削温度，但过大的前角会使刀具楔角减小，切削刃强度下降，刀头散热体积减小。后角是在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角。增大后角可减小刀具后刀面上的摩擦，提高已加工表面质量。但过大的后角会使刀具楔角减小，削弱切削刃强度，减小刀头散热体积。主偏角是在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。主偏角的作用是改变主切削刃与刀尖的受力和散热情况。当背吃刀量和进给量相同时，增大主偏角，主切削刃工作长度变短，切削刃单位长度上的受力变大。主偏角过大，可使轴向力增大，径向力减小。副偏角是在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给相反方向之间的夹角。其作用是减少副切削刃与已加工表面的摩擦，减小已加工表面粗糙度。增大副偏角，已加工表面上残留面积的高度增大，使粗糙度变大。

刃倾角是在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。刃倾角的大小和正负主要影响主切削刃的强度和切削流出的方向。

2.2 教学重难点

掌握刀具几何角度的概念以及它的大小对切削力、散热、刀刃强度的影响是刀具几何角度“微教学”的教学重点。学生不能在思维中正确理解空间位置，而导致概念不清，知识点掌握不牢则是本次课的教学难点。

2.3 教学方法

采用多种教育手段，通过学生最熟悉的外圆车刀结构，借助教具模型及ppt动画演示，配合板书内容，让学生有直观、深刻的认识和理解，加深对课程内容的掌握。

3 教学过程

表1

4 教学总结

刀具几何角度“微教学”课程主要通过引导法讲授，为学生逐步介绍了车刀的基本结构、参考平面的概念、车刀五个基本角度的概念以及车刀五个基本角度的大小对切削力、散热、刀刃强度的影响，形成了完整的知识体系。

5 结束语

《刀具几何角度》在微教学课程中的应用，解决了学生不能在思维中正确理解空间位置而导致概念不清，知识点掌握不牢的问题，同时《刀具几何角度》在微教学课程中配合多种教育技术手段的应用，提高学生学习积极性和主动性，让学生在轻松、活跃的课堂气氛中学习和掌握知识。

［1］胡铁生，周晓清. 高校微课建设的现状分析与发展对策研究 ［J］.现代教育技术，2014（02）：5-13.

［2］连显慧.如何延长车刀的使用寿命［J］.大众科技，2010（07）：131-133.

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