《机械制造工艺》教案第10课编制套类零件机械加工工艺规程（二）.docx

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1、课题编制套类零件机械加工H艺规程(一)课时2课时(90min)教学目标知识技能目标：(1)掌握套类零件的常用的机床设备和刀具(2)掌握套类零件的装夹和检测方法素质目标：(1)养成求真务实、开拓进取、执着专注的工作作风(2)践行乐于奉献、团结协作的团队精神教学重难点教学重点：套类零件的常用的机床设备和刀具，套类零件的装夹和检测方法教学难点：正确使用套类零件装夹和检测工具教学方法情景模拟法、讲授法、问答法、讨论法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生收集套类零件常用机床设备和刀具，以及套类零件装夹和检测的相关资料

2、，并进行了解【学生】提前上网观看相关资料，熟悉教材考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到问题导入【教师】提出问题：加工套类零件的机床设备有哪些？【学生】聆听、思考、讨论、回答传授新知【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解套类零件的常用机床设备和刀具，以及套类零件装夹和检测方法的相关知识三、套类零件常用的机床设备和刀具加工套类零件的机床设备有钻床、拉床和车床等，刀具有内孑伟刀、麻花钻、扩孔钻、锐钻、较刀、拉刀和切断刀等。下面重点介绍钻床、拉床、内孔车刀、麻花钻、扩孔钻、场钻、钱刀和拉刀。(一)钻床【教师】提出问题：什么是钻床？钻床的主参数是什么？【学生】聆听、思考、回答【教

3、师】总结学生的回答，并讲解新知1 .钻床概述【教师】通过多媒体展示“钻床的加工方法”图片，并讲解钻床的概念及使用条件钻床是指用钻削刀具在工件上加工孔的机床。它既可用于加工简单零件上的孔，也可用于加工外形复杂、没有对称回转轴线工件上的单个或一系列孔，如盖板、箱体、机架等零件上各种用途的孔。钻床一般用于加工尺寸较小、精度要求不高的孔。在钻床上可以完成钻孔、扩孔、较孔、攻螺纹等加工。钻床的主参数是最大钻孔直径.【教师】提出问题：什么是攻螺纹?攻螺纹的注意事项有哪些？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答攻螺纹是指用丝锥在孔中切削出内螺纹的方法。攻螺纹时，被加工的工件装夹要正，一般情况下，应将

4、工件需要攻螺纹的一面置于水平或垂直的位置。这样在攻螺纹时，就能比较容易地判断和保持丝推在垂直于工件螺纹基面的方向。钻床可分为台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、深孔钻床、铳钻床等。其中应用最广泛的是台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。2 .台式钻床台式钻床主要由电机、主轴箱、主轴、立柱、工作台、底座等部件组成。主轴由电机通过塔式带轮和V形带传动，可通过改变V形带在塔式带轮上的位置来调节主轴转速。主轴套筒通过手动做轴向进给运动。台式钻床只能加工较小工件上的孔，但它体积小、结构简单、操作方便，因此台式钻床在机械加工中应用广泛。3 .立式钻床立式钻床由主轴箱、主轴、立柱、工作台、底座等部件组成。加工时，工件安装

5、在工作台上，主轴通过旋转做主运动，主轴套筒通过手动或机动做轴向进给运动。工作台和主轴箱都可沿立柱调整其上下位置，以适应对不同高度的工件进行加工的需要。主轴中心线是固定的，因此使用立式钻床加工时，必须通过移动工件使加工孔的中心线对准主轴中心线。立式钻床适用于在单件小批生产中加工中、小型零件。4 .摇臂钻床摇臂钻床主要由主轴箱、摇臂、立柱、工作台、底座等部件组成。摇臂可绕立柱旋转和升降，主轴箱可在摇臂上水平移动，主轴与工件间的相对位置以极坐标形式调整。使用摇臂钻床加工时，工件安装在工作台或底座上，通过调整摇臂和主轴箱的位置来使刀具对准加工孔的中心。摇臂钻床适用于在单件小批生产和中批生产中加工大、中

6、型零件。【教师】提出问题台式钻床、立式钻床和摇臂钻床的使用方法有何异同?【学生】聆听、思考、讨论问题【教师】总结学生的回答（二）趣拉床是指用拉刀进行加工的机床，可加工各种形状的通孔、平面等。拉床的运动比较简单，只有主运动，没有进给运动，被加工表面在一次拉削中成形。拉床的主运动通常采用液压驱动，以保证切削运动平稳。由于拉削的加工余量小，切削运动平稳，因此拉床的加工精度和加工表面质量较高，生产率高。但拉刀的结构复杂,且拉削每一种表面都需要专门的拉刀，所以拉床仅适用于大批生汽【教师】通过多媒体展示“卧式内拉床”图片，并进彳押解拉床按用途不同，可分为内拉床和外拉床；按布局不同，可分为卧式拉床、立式拉床

7、和链条式拉床等。卧式内拉床在床身内部有水平安装的液压缸，它带动拉刀沿水平方向移动，实现主运动；支承座是工件的安装基准；护送夹头和滚柱用以支承拉刀。拉削前，护送夹头和滚柱向左移动，将拉刀穿过工件预制孔，并将拉刀左端柄部插入拉刀夹头。拉削时滚柱下降，不起作用。（三）内孔车刀【教师】通过多媒体展示“卧式内拉床”图片，并迸行讲解内孔车刀是加工孔的刀具。它按加工用途不同，可分为通孔车刀和盲孔车刀两种。通常应按被加工孔孑LS的大小选择刀杆.为了使刀杆具有最大的刚度，应保证刀杆的伸出量尽可能小.【教师】通过多媒体展示“内孔车刀的结构”图片，并讲解内孔车刀的使用方法内孔车刀刀头的形状基本上与外圆车刀相同，但是

8、内孔车刀的工作条件和外圆车刀有所不同。内孑诈刀可以做成整体式结构，如图（a）和（C）所示。这种刀具因为刀杆太短，所以只适用于加工浅孔。加工深孔时，为节省刀具材料和提高刀杆强度，也可用高速钢或硬质合金做成较小的刀头，安装在碳钢或合金钢刀杆前端的方孔中，并用螺钉固定，如图（b）和（d）所示。在通孔车刀的刀杆上，刀头垂直于刀杆轴线；在盲孔车刀的刀杆上，刀头和刀杆轴线之间呈一定的角度。通常刀杆的伸出量是固定的，不能按孔的加工深度来调整。若后部为方形刀杆，就可以根据孔的加工深度来调整刀杆的伸出量，以克服伸出量固定的缺点。（C）整体式盲孔车刀（d）装夹式盲孔车刀内孔车刀的结构（四）麻花钻麻花钻是常用的钻孔

9、刀具。一般用于孔的粗加工（ITll以下精度及表面粗糙度Ra为6.325m）,也可用于加工较孔、拉孔、道孔、磨孔的预制孔。1 .麻花钻的组成【教师】通过多媒体展示“麻花钻”图片，并讲解麻花钻的组成麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成，如图所示。（1）柄部。柄部是麻花钻的夹持部分，装夹时起定心作用，切削时传递转矩。柄部有莫氏桂柄和直柄两种形式。柄部直径在门3mm以下的多用直柄，直径在fl3mm以上的多用莫氏椎柄。（2）颈部。颈部是柄部与工作部分之间的连接部分，可作为磨削外径时砂轮退刀的位置，并常刻有麻花钻的规格和厂标。（3）工作部分。工作部分是麻花钻的主体，由切肖嘟分和导向部分组成。切削部分相当于两把

10、并列且反向安装的车刀，主要起切削作用。导向部分是切削部分的后备部分，包括两个螺旋槽和两条狭长的螺旋棱带。其中，螺旋槽有排屑和输送切削液的作用，麒棱带有引导钻头切削和修光孔壁的作用。为了提高麻花钻的强度和刚度，工作部分的钻心厚度（用Y假设圆直径4表示）TS为0.125d0.15d.且钻心呈正锥形，如图（d）所示。麻花钻2 .麻花钻的选用【教师】提出问题：选用麻花钻时,主要考虑什么参数?【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，并讲解新知选用麻花钻时,主要考虑直径和长度两个参数。(1)对于精度要求不高的孔，可以使用麻花钻直接钻出，选择麻花钻直径的主要依据是被加工孔的直径。对于精度要求较高的孔

11、，钻孔后还要进行扩孔、钱孔等后续加工，在选择麻花钻加工时，应为后续加工留下必要的加工余量。(2)选择麻花钻时，应确保其导向部分略长于孔的深度。此外，不宜选太长或太短的麻花钻。太长的麻花钻，刚度小；太短的麻花钻，排屑困难，且不能加工通孔。(五)扩孔钻【教师】通过多媒体展示“扩孔钻”图片，并讲解扩孔钻的用途及种类扩孔钻一般用于孔的半精加工或终加工，用于钱或磨前的预加诵毛坯孔的扩大。标准扩孔钻有34个刃带，无横刃，其前角和后角沿切削刃的变化小，因此加工时导向效果好，轴向抗力小，切削效率高。扩孔钻主要有整体式口套装式两种。其中，整体式扩孔钻适用于加工直径较小的孔；套装式扩孔钻适用于加工直径较大的孔。(

12、六)钱钻【教师】通过多媒体展示“钩钻”图片，并进行讲解钩钻用于加：11三孔、锥孑屏踹面等。常见的锐钻W三种：圆柱形沉头钩钻、锥形锐钻及端面锐钻。(1)圆柱形沉头锐钻.圆柱形沉头钩钻中主要起切削作用的是端面刀刃.钩钻前端有导柱，导性与工件已有孔紧密配合，以保证良好的定心和导向作用。(2)锥形卷钻。按工件锥形埋头孑展求的不同，锥形钩钻的锥角有60。、75。、82。、90。、100。、110。、120。等，其中推角为90。的锥形物钻应用最广泛。(3)端面锐钻.端面钱钻可以保证孔的端面与中心线之间的垂直度。当已加工孔的孑准较小时，为了使刀杆保持一定强度，可将刀杆头部的一段与已加工孔紧密配合，以保证良好

13、的导向作用。(七)较刀校刀用于钱削工件上已钻削(或扩孔)加工的孔，它可以加工圆柱孔、圆锥孔、通孑丽盲孔等。1 .姣刀的组成【教师】通过多媒体展示“较刀”图片，并讲解校刀的组成钱刀由柄部、颈部及工作部分组成。（1）柄部。柄部有圆柱形、圆锥形和圆柄方梯三种形状，在装夹时起定作用,切削时传递转矩.（2）颈部。颈部是指柄部与工作部分之间的连接部分，常刻有银刀规格和厂标。（3）工作部分。工作部分由切削部分和校准部分组成。切削部分主要起切削作用。校准部分由圆柱部分和倒锥组成。其中，圆柱部分主要起导向、校准和修光作用，倒推主要起减少与孔壁的摩擦和防止孑施扩大的作用。2 .较刀的类型【教师】通过多媒体展示“几

14、种常用的校刀”图片，并进行讲解钱刀按较孔形状不同，可分为圆柱钱刀和圆锥钱刀；按容屑槽方向不同，可分为直槽较刀和螺旋槽较刀；按使用方式不同，可分为手用钱刀和机用锐刀，其中机用锐刀又可分为直柄较刀和锥柄较刀。3 .按刀的选用较孔的精度主要取决于钱刀的尺寸.锐刀的基本尺寸与孔的基本尺寸相同.钱刀的公差是根据孔的精度等级、加工时可能出现的扩大量或收缩量及所允许的钱刀磨损量来确定的。可通过公式来确定锐刀的上下极限偏差，即上极限偏差=2/3被加工孔公差（3-1）下极限偏差=1/3被加工孔公差（3-2）为了保证钱孔的精度，最好选择被加工孔公差带中间1/3左右尺寸的较刀。例如，较f20t02mm孔时，选择尺寸

15、为20秘器mm的银刀较为合适。较刀必须有锋利的刃口，无崩刃、毛刺等缺陷。使用较刀时，要防止其与工件碰撞，及时清理刀槽内切屑，使用后将其洗净、涂油防锈，保管时要用塑料套保护好刃口。【教师】提出问题：加工什么样的零件需要较刀？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答较刀主要用于孔的半精加工和精加工，通常用于加工孔径小于的孔。较刀的生产率较其硼i加工方法高，但适应性较差，一种锐刀只能用于加工一种尺寸的孔。（八）拉刀【教师】通过多媒体展示“拉刀”图片，并讲解拉刀的用途拉刀是一种多齿刀具。拉削时，利用拉刀上相邻刀齿的尺寸变化来切除加工余量，使被加工表面一次成形，因此在拉床上只有主运动，无进给运动。

16、拉刀常用于加工圆孔、花键孔、键槽、平面等。按所加工表面的不同，拉刀可分为内拉刀和外拉刀。拉刀能加工各种形状贯通的内、外表面，生产率高，使用寿命长，但制造复杂，主要用于成批、大量生产中。四、套类零件的装夹【教师】扫码播放“刀具的装夹”视频，并迸行i井解套类零件主要有两种装夹方法：一种是用外圆或外圆与端面定位装夹；另一种是用已加工孔定位装夹。（一）用外圆或外圆与端面定位装夹用外圆或外圆与端面定位装夹套类零件时，通常采用自定心卡盘或单动卡盘等夹具。当工件为毛坯时，仅以外圆为粗基准定位装夹；在工件外圆和端面加工后，再以外圆或外圆与端面定位装夹。（二）用已加工孔定位装夹为保证套类零件上孔与外圆的同轴度，

17、通常用已加工孔定位装夹工件，精加工外圆及端面。若孑困外圆的同轴度要求不高，可采用圆柱形轴或可胀式弹性心轴定位献工件，如图（a）和（b）所示；若?屏的NII的解螳要瘫璃，可采用小锥度心轴或液性螂轮轴定位装夹工件，如图（C）和（d）所示（d）液性塑料心轴（a）圆柱形心轴：3000於七百（C）小锥度心轴用已加工孔定位装夹五、套类零件的检测【教师】提出问题：套类零件的检测类型有哪些？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，并进彳五井解套类零件的检测包括尺寸精度和几何精度的检测。（一）尺寸精度的检测孔的尺寸精度可用内卡钳、塞规、内径千分尺或内径百分表等测量。1 .内卡钳的使用【教师】通过多媒体展

18、示“用内卡钳测量”图片，并讲解内卡钳的使用方法用内卡钳测量时,首先用内卡钳测出孑LS,再将其从孔中移出，用游标卡尺或千分尺测出内卡钳张开的距离,此距离就是所测内径的尺寸。采用内卡钳测得的内径尺寸误差较大。2 .塞规的使用【教师】通过多媒体展示“用塞规测量”图片，并讲解塞规的使用用塞规测量孑准时，若塞规通端（T）能进入孔内，而止端（Z）无法进入孔内，则说明孔径合格。测量盲孔时，为了排除孔内的空气，塞规的外圆上（轴向）开有排气槽。3 .内径千分尺的使用【教师】通过多媒体展示“用内径千分尺测量”图片，并讲解内径千分尺的使用内径千分尺的读法与外径千分尺相同。用内径千分尺测量（见图3-22）时，将卡爪置

19、于孔内并摆动，使卡爪与孔壁靠紧，直至读数达到最大值，该读数就是被测孔的尺寸。4 .内径百分表的使用内径百分表用于测量精度要求较高且较深的孔。用内径百分表测量内径是一种比较测量法，测量前应根据被测孔孔径的大小，用千分尺或环规调整好尺寸。测量时，轻微摆动内径百分表，直至找到轴向平面的最小尺寸（转折点）后再读数。（二）几何精度的检测几彳取精度的检测包括形状精度、径向圆四励、端面圆用勋及端面垂直度的检测。1.形状精度的检测测量孔的形状精度时，一般仅测量孔的圆度和圆柱度（一般测量卷度）两项形状偏差。当孔的圆度要求不高时，在生产现场可用内径百分表在孔的圆周各个方向上测量，所测最大值与最小值之差的一半即为圆

20、度误差。测量孔的圆柱度时，只需要在孔的长度方向上取前、中、后几点,比较其测量值，最大值与最小值之差的一半即为圆柱度误差。2 .径向圆跳动的检测【教师】通过多媒体展示“用杠杆式百分表测量”图片，并讲解其使用方法一般测量套类零件的径向圆取励时，可以用孔作基准,把套类零件安装在精度很高的心轴上,用杠杆式百分表来测量。杠杆式百分表沿工件转一周的读数差，就是径向圆跳动误差。对于某些外形简单而内部形状复杂的套类零件，当其不能安装在心轴上时，可将其放在V形块上并轴向定位，以外圆为基准来检测。测量时，将杠杆式百分表的测杆插入孔内，转动该套类零件，观察杠杆式百分表指针的跳动情况3 .端面圆跳动的检测测量套类零件

21、的端面圆曲勘时，先把套类零件安装在精度很高的心轴上，利用心轴上极小的锥度使套类零件轴向定位，然后把杠杆式百分表的测量头靠在所测量的端面上，转动心轴，测得杠杆式百分表的读数差就是端面圆跳动误差。4 .端面垂直度的检测【教师】通过多媒体展示“测量套类零件的端面垂直度”图片，并讲解端面垂直度的检测方法测量套类零件的端面垂直度之前，要先确认端面圆跳动是否合格。端面圆跳动检查合格后，把套类零件安装在心轴上并放在高精度的平板上，再检验端面垂直度。检验时，先校正心轴的垂直度，然后将杠杆式百分表从端面一点一点向外拉出，杠杆式百分表指示的读数差就是端面垂直度误差。【学生】聆听、思考、理解、记忆课堂实践【教师】准备几种套类零件，组织学生以小组为单位，选择一个套类零件，对其进行检测【学生】选择零件、使用测量工具进行测量，由小组代表上台发表检测结果【教师】根据学生表现，进行评价课堂小结【教师】简要总结本节课的要点通过多媒体展示套类零件的常用的机床设备和刀具图片(1)套类零件常用的机床设备和刀具(2)套类零件的装夹(3)套类零件的检测【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业【学生】完成课后任务教学反思