楊 洋，李金良，朱先勇

（1.吉林大學(xué)工程訓(xùn)練中心；2.吉林大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，長(zhǎng)春 130025）

《機(jī)械制造基礎(chǔ)》中關(guān)于刀具幾何角度的微教學(xué)思考

楊 洋1，李金良2，朱先勇1

（1.吉林大學(xué)工程訓(xùn)練中心；2.吉林大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，長(zhǎng)春 130025）

《刀具幾何角度》屬于《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程中的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也是重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)，由于學(xué)生不能在思維中正確理解空間位置，而導(dǎo)致概念不清，知識(shí)點(diǎn)掌握不牢。《刀具幾何角度》內(nèi)容符合“微教學(xué)”內(nèi)容選題，并能很好的解決教學(xué)過(guò)程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題。

微教學(xué)；刀具幾何角度；機(jī)械制造基礎(chǔ)

0 引言

“微教學(xué)”是以多媒體形式展示的圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)開(kāi)展的簡(jiǎn)短、完整的教學(xué)活動(dòng)?！拔⒔虒W(xué)”應(yīng)具備教學(xué)內(nèi)容少、教學(xué)時(shí)間短、內(nèi)容具體、資源容量小、主題突出、針對(duì)性強(qiáng)、多樣傳播等特點(diǎn)［1］?！拔⒔虒W(xué)”內(nèi)容應(yīng)選題典型，并能很好地解決了教學(xué)過(guò)程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，而且所選內(nèi)容應(yīng)適合多媒體教學(xué)。

《刀具幾何角度》屬于《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程中的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也是重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)。刀具角度不僅決定刀具結(jié)構(gòu)，同時(shí)還會(huì)影響金屬切削過(guò)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(xué)好這部分內(nèi)容，既可以加深學(xué)生對(duì)刀具結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，又為將來(lái)學(xué)習(xí)金屬切削過(guò)程等后續(xù)知識(shí)打好基礎(chǔ)。《刀具幾何角度》內(nèi)容符合“微教學(xué)”的選題，利用“微教學(xué)”可以很好的解決刀具幾何角度教學(xué)過(guò)程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題。

1 教學(xué)目標(biāo)

掌握車刀的基本結(jié)構(gòu)、參考平面的概念、車刀五個(gè)基本角度的概念、車刀五個(gè)基本角度的大小對(duì)切削力、散熱、刀刃強(qiáng)度的影響。通過(guò)講授、演示，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其探索知識(shí)的欲望和學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性。

2 教學(xué)分析

2.1 教學(xué)內(nèi)容

（1）車刀的基本結(jié)構(gòu)。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?shī)A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(gè)參考平面的概念及其空間位置［3］。基面：切削刃上任一點(diǎn)的基面是一個(gè)通過(guò)該點(diǎn)并且垂直與切削速度方向的平面。切削平面：是通過(guò)主切削刃上某一指定點(diǎn)，與主切削刃相切并垂直于該點(diǎn)基面的平面。正交平面：主切削刃上任一點(diǎn)的正交平面，是從這個(gè)點(diǎn)切入一個(gè)平面，這個(gè)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(gè)基本角度的概念以及五個(gè)基本角度的大小對(duì)切削力、散熱、刀刃強(qiáng)度的影響。前角是在正交平面內(nèi)測(cè)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(guò)大的前角會(huì)使刀具楔角減小，切削刃強(qiáng)度下降，刀頭散熱體積減小。后角是在正交平面內(nèi)測(cè)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(zhì)量。但過(guò)大的后角會(huì)使刀具楔角減小，削弱切削刃強(qiáng)度，減小刀頭散熱體積。主偏角是在基面內(nèi)測(cè)量的主切削刃在基面上的投影與進(jìn)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(dāng)背吃刀量和進(jìn)給量相同時(shí)，增大主偏角，主切削刃工作長(zhǎng)度變短，切削刃單位長(zhǎng)度上的受力變大。主偏角過(guò)大，可使軸向力增大，徑向力減小。副偏角是在基面內(nèi)測(cè)量的副切削刃在基面上的投影與進(jìn)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(nèi)測(cè)量的主切削刃與基面之間的夾角。刃傾角的大小和正負(fù)主要影響主切削刃的強(qiáng)度和切削流出的方向。

2.2 教學(xué)重難點(diǎn)

掌握刀具幾何角度的概念以及它的大小對(duì)切削力、散熱、刀刃強(qiáng)度的影響是刀具幾何角度“微教學(xué)”的教學(xué)重點(diǎn)。學(xué)生不能在思維中正確理解空間位置，而導(dǎo)致概念不清，知識(shí)點(diǎn)掌握不牢則是本次課的教學(xué)難點(diǎn)。

2.3 教學(xué)方法

采用多種教育手段，通過(guò)學(xué)生最熟悉的外圓車刀結(jié)構(gòu)，借助教具模型及ppt動(dòng)畫演示，配合板書(shū)內(nèi)容，讓學(xué)生有直觀、深刻的認(rèn)識(shí)和理解，加深對(duì)課程內(nèi)容的掌握。

3 教學(xué)過(guò)程

表1

4 教學(xué)總結(jié)

刀具幾何角度“微教學(xué)”課程主要通過(guò)引導(dǎo)法講授，為學(xué)生逐步介紹了車刀的基本結(jié)構(gòu)、參考平面的概念、車刀五個(gè)基本角度的概念以及車刀五個(gè)基本角度的大小對(duì)切削力、散熱、刀刃強(qiáng)度的影響，形成了完整的知識(shí)體系。

5 結(jié)束語(yǔ)

《刀具幾何角度》在微教學(xué)課程中的應(yīng)用，解決了學(xué)生不能在思維中正確理解空間位置而導(dǎo)致概念不清，知識(shí)點(diǎn)掌握不牢的問(wèn)題，同時(shí)《刀具幾何角度》在微教學(xué)課程中配合多種教育技術(shù)手段的應(yīng)用，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，讓學(xué)生在輕松、活躍的課堂氣氛中學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)。

［1］胡鐵生，周曉清. 高校微課建設(shè)的現(xiàn)狀分析與發(fā)展對(duì)策研究 ［J］.現(xiàn)代教育技術(shù)，2014（02）：5-13.

［2］連顯慧.如何延長(zhǎng)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