1.2 认识数控车刀与切削用量（教案）《数控车削加工技术与技能》（高教版·第2版）同步精品课堂

《数控车削加工技术与技能》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务1.2 认识数控车刀与切削用量 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 本节课的教学对象为职高数控专业学生，已具备数控车床基本结构认知和简单操作基础，但对“刀具与加工需求匹配”“参数设置逻辑”缺乏系统理解。学生擅长具象化学习，对实物、案例兴趣高，但抽象思维较弱，易混淆刀具类型与加工场景的对应关系，且对切削用量三要素的实际影响缺乏感知。此外，部分学生存在“重操作、轻理论”的倾向，需通过任务驱动、实操关联的方式，将理论知识与后续实操需求结合，帮助其建立“选刀-设参数-保质量”的逻辑链，避免死记硬背。 背景分析 在现代制造业中，数控车削是精密零件加工的核心环节，而“选对刀、设准切削参数”是保证加工质量、效率和刀具寿命的关键前提。当前企业对数控操作工的要求已从“会操作”升级为“能优化”，若员工无法合理选刀或设置切削用量，易导致零件报废、刀具损耗增加，甚至引发设备故障。本节课的知识是学生后续学习复杂零件加工、参与技能竞赛及走上工作岗位的基础，同时呼应了职高教育“以就业为导向，以技能为核心”的目标，帮助学生建立符合工业生产规范的思维习惯。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 培养严谨的工业生产安全意识，树立“按规范选刀、依参数操作”的职业素养，养成对加工质量负责的工匠精神 能准确说出数控车床的核心加工范围，掌握常用刀具类型及适用场景，理解切削用量（转速、进给量、背吃刀量）的基本概念与选用逻辑。 能根据给定的加工材料（如45钢、铝合金）和零件特征，独立完成刀具选型，初步具备根据加工要求选择合理切削用量的实操判断能力。 学习任务 描述 分组观察数控车床实物与零件样品，结合教材，10分钟内梳理出数控车床能加工的3类典型零件（如轴类、盘套类）及对应的2种常用刀具（如外圆车刀、内孔车刀），并填写“加工范围-刀具”对应表。 给定45钢轴类零件（要求表面粗糙度Ra1.6μm）和铝合金盘类零件（要求快速去除余量），小组讨论5分钟，分析并阐述应选用的刀具类型及理由，强化刀具选用原则的应用。 参考教材切削用量推荐表，每组选派1名代表，在数控车床操作面板上模拟输入对应的转速、进给量和背吃刀量。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 数控车床常用刀具与加工范围的对应关系 切削用量三要素的概念及粗、精加工调整思路。 教学难点 刀具选用原则（材料、类型、精度匹配）的实际应用 切削用量参数对加工质量、效率的影响逻辑。 教学难点突破方法 用“案例对比”：展示“45钢用高速钢刀（磨损快）”与“用硬质合金刀（效果好）”的实操视频，直观呈现材料匹配的重要性；设“模拟任务”：给定零件要求，让学生分组填写“刀具类型-切削用量”表，教师结合面板模拟输入纠错，强化应用。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《数控车削加工技术与技能》，主编：王岗，第2版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 任务引入：同学们，咱们上周实操课上，有两组同学加工同样的45钢轴类零件：一组20分钟完成，零件表面光滑、刀具完好；另一组花了40分钟，不仅零件表面粗糙，还磨坏了一把刀。大家知道问题出在哪吗？其实就是没选对刀、设错了切削参数！今天咱们就带着“怎么选刀能不磨损”“怎么设参数能又快又好”这两个问题，学习数控车刀与切削用量的知识，学会后咱们再分组比拼，看看谁能最快选出正确刀具和参数，为下次实操做好准备！ 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 一、数控车床的加工范围及常用刀具 (1)数控车床的加工范围 数控车床的加工范围与普通车床基本一致,它们的主要区别在于数控车床加工比普通车床加工的精度高,生产率高,且数控车床能更高效地加工普通车床难以加工的曲面轮廓。表1-5所示为数控车床的加工范围。 (2)数控车床常用刀具 数控车床所使用的刀具几乎与普通车床使用的刀具一样,但数控加工对刀具的要求更高。为满足使用方便、切削稳定的要求,在数控车床上尽可能采用机夹式刀具和机夹式刀片,一旦刀片磨损,只要更换刀片即可继续加工。数控车床常用刀具见表1-6,常见的机夹式可转位车刀刀片如图1-13所示。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 二、数控车床刀具的选用原则 刀具应根据数控车床的加工能力、工件材料的性能、加工工序切削用量及其他相关因素正确选用。 刀具选择的基本原则为:所选刀具应与被加工材料相适应,安装、调整方便,刚性好,耐用度和精度高。 三、数控车床切削用量的选择 数控车削加工编程时,操作人员必须确定每道工序的切削用量,并编入加工程序。数控车削切削用量主要包括主轴转速n、背吃刀量a_P与进给量f三个参数加工方法不同,切削用量的选用也不同。数控车削切削用量选用的基本原则为:在保证加工精度和表面粗糙度的前提下,尽量发挥刀具的切削性能,合理使用刀具，充分发挥机床性能,并最大限度地提高生产率,降低成本。 主要讲解数控车床刀具的选用原则。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 (1)背吃刀量 在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下,尽可能选取较大的背吃刀量,以减少进给次数。 当零件精度要求较高时,则应考虑留出精车余量,所留的精车余量一般比普通车削时所留余量小,常取0.2~0.5 mm。 (2)进给量,f(mm/r)、进给速度v(mm/min) 进给量f的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。在保证工件加工质量的前提下,可以选择较高的进给速度(u<2000mm/min)。在切断、车深孔或精车时,应选择较低的进给速度(v=20~50mm/min)。当刀具空行程,特别是远距离“回零”时,可以设定尽量高的进给速度,以提高生产率。粗车时常取,f=0.30.8 mm/r,精车时常取,f=0.1~0.3 mm/r,切断时常取f=0.05~0.2 mm/r。 教师根据课本内容讲解数控车床切削用量的选择。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 硬质合金外圆车刀准粗车外圆及端面的进给量见表1-7,按表面粗糙度选择进给量的参考值见表 1-8。 说明:1.加工断续表面及有冲击的工件时,表中进给量应乘以系数k(k=0.75~0.85)。 2.在无外皮加工时,表中进给量应乘以系数 k(h=1.1)。 3.在加工耐热钢及合金钢时,进给量应不大于1mm/r。 4.加工淬硬钢时,进给量应减小。当钢的硬度为44~56HRC时,应乘以系数k(k=0.8)；当钢 的硬度为56~62HRC时,应乘以系数k(h=0.5)。 说明:在背吃刀量相同的条件下,R越小,工件表面粗糙度值越大。因此,从加工表面的表面粗糙度方面考虑,应选择较大的刀尖圆弧半径。 (3)主轴转速n 主轴转速n通常根据允许的切削速度v_c、工件直径d,用公式n=1000v_c/(πd)计算获得,单位是m/min。常用硬质合金外圆车刀切削速度参考值见表1-9。数控车床切削用量推荐表见表1-10。 教师讲解数控车床切削用量的选择，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：某同学加工铝合金零件时，出现刀具磨损过快的问题，你认为可能是切削用量中的哪个参数设置不当？该如何调整？ 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 今天咱们重点掌握了三大核心内容：一是明确了数控车床主攻轴类、盘套类等回转体零件，以及外圆车刀、内孔车刀等常用刀具的适用场景；二是记住了“材料匹配、加工要求优先”的刀具选用原则，比如硬材料选硬质合金刀、精加工选锋利刀具；三是理解了切削用量三要素的作用——转速影响效率与刀具寿命，进给量关联表面粗糙度，背吃刀量决定加工余量。这些知识是后续实操的基础，大家要多结合实例巩固，下次实操课咱们就用今天学的内容动手加工零件，一定要熟练掌握！ 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） (1) 画出“数控车床加工范围-常用刀具-适用材料”的关联示意图，至少包含3种加工范围、3种刀具和2种材料。 (2)结合本节课知识，简述在数控车削加工前，按什么步骤选择刀具和切削用量才能保证加工质量？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本节课通过任务引入和案例对比，有效激发了学生兴趣，大部分学生能掌握刀具与加工范围的对应关系及切削用量基本概念，但仍有部分学生对“刀具精度匹配”理解模糊，如不清楚“加工Ra1.6μm零件该选何种精度刀具”。此外，模拟参数输入环节时间较紧，部分小组未能充分讨论。后续教学需优化两点：1. 增加“不同精度刀具加工效果”的实物展示，用直观对比替代抽象讲解；2. 拆分模拟任务，先独立填写再小组交流，确保每位学生都能参与参数设计，进一步衔接实操应用。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $