精品教案 机械制造工艺基础第1115教案.docx

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精品教案机械制造工艺基础第1115教案

机械制造工艺基础第11教案

备课人：

总第11教案

§6-1钻削

【教学目的】：

掌握钻削加工时钻头、工件的装夹及钻削方法；准确标注麻花钻刀头切削部分各刀面与刀刃。

【教学重点】：

麻花钻、工件的装夹、麻花钻切削部分各刀面和刀刃的标注

【教学难点】：

麻花钻切削部分各刀面和刀刃的标注，麻花钻的5个主要角度

【导入新课】：

了解钻床主要部件的运动及应用

【新授】：

一、钻床与钻削的方法

a钻削：

用钻头或扩孔钻在工件上加工孔的方法。

b运动：

主运动：

钻头或扩孔钻的回转运动。

进给运动：

钻头或扩孔钻沿自身轴线方向的移动。

1、钻床

a、台式钻床

特点：

放置在台桌上使用的小型钻床。

结构简单，主轴通过变换V带在塔形带轮上位置来实现变速，只能手动进给。

应用：

单件小批量生产中小型工件上的小孔。

b、立式钻床

Z5135

最大钻孔直径为35mm，折算系数为1

方柱立式钻床

立式钻床组

钻床

主要部件及运动：

主运动：

电动机主轴箱（箱内有变速机构）主轴高速回转钻头回转。

进给运动：

主轴箱进给箱（箱内有变速机构）沿立柱轴向进给钻头轴向进给，可完成机动进给和进给量调整。

工作台和进给箱沿立柱导轨可上、下调整位置。

注：

刀具回转中心固定，需要靠移动工件使加工孔轴线与主轴轴线重合以实现工件的定位。

应用：

单件小批生产中小型工件。

C、摇臂钻床

主要部件及运动：

摇臂绕立柱回转，且能沿立柱上、下移动。

主轴箱沿摇臂水平导轨手动或机动移动。

应用：

大型工件或多孔工件钻削。

2、钻削方法：

内容：

钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、攻螺纹等。

（1）钻头的装夹：

柄部分直柄和锥柄两种。

直柄钻头：

用带锥柄的钻夹头夹紧，再将钻夹头的锥柄插入主轴锥孔中，若钻夹头锥柄不够大，可套上过渡用的钻套，再插入主轴锥孔。

不相符也可用钻套。

（2）工件的装夹：

孔径小的小型工件：

平口钳装夹。

孔径较大的工件：

采用压板、V形块、螺栓等装夹工件，以确保装夹可靠和操作安全。

（3）钻孔：

用钻头在实体材料上加工孔的方法。

a）单件小批生产：

划线钻孔

先在工件上用划线工具划出孔轮廓线和中心位置，然后在轮廓线处和

孔中心处用样冲打出冲点，找正孔中心与钻头相对位置即钻削。

b）大批量生产或孔的位置精度要求较高：

用夹具（钻模）保证

如图7-6示使用钻模可提高生产率，孔的加工精度提高一级，Ra减小，孔的位置精度由钻模保证。

c）钻深孔：

常退出钻头，排除切屑，并进行冷却、润滑，防止因切屑堵塞而扭断钻头，还应采用较小的进给量

锥柄钻头：

若与主轴锥孔相符，直接插入主轴锥孔

【小结】：

1、了解三种钻床的运动情况及应用。

2、掌握麻花钻、工件的装夹及三种钻孔方式。

3、准确标注麻花钻切削部分各刀面和刀刃。

【布置作业】：

机械制造工艺基础习题册

机械制造工艺基础第12教案

备课人：

总第12教案

§7-1铣削

【教学目的】：

了解常用机床，掌握铣削加工范围及特点

【教学重点】：

熟练使用及调整机床，掌握常用的铣削方法，注意操作安全事项。

【教学难点】：

铣削加工工艺，刀具的正确选用，切削速度，进给速度，切削深度及宽度的正确选用，加工不同种类的工件，附件的选择及正确安装方法。

【导入新课】：

铣床就是用铣刀进行切削加工的机床。

加工表面（水平平面,垂直面等）,沟槽（键槽,T型槽,燕尾槽等）。

多齿零件的齿槽（齿轮,链轮,棘轮,花键轴等）,螺纹形表面（螺纹和螺旋槽）及各种曲面。

【新授】：

一、铣削特点:

1每个刀齿不均匀,不连续切削,切入与切离时均会硬气冲突与振动;

2铣削时切削层参数及切削力是变化的,也易引起振动,影响加工质量;

3同时参加切削的刀齿较多,生产率较高。

二、铣削方式:

1.周铣:

①.逆铣:

铣刀的旋转方向和工件的进给方向相反。

特点:

提高刀具耐用度,工件Ra保证工件夹持稳固,易打刀。

②.顺铣:

铣刀的旋转方向和工件的进给方向相同。

2.端铣:

常用加工平面

①.不对称逆铣

②.不对称顺铣

3.端铣与周铣加工的特点

三、铣刀的种类及选择

铣刀为多齿回转刀具，其每一个刀齿都相当于一把车刀固定在铣刀的回转面上。

铣削时同时参加切削的切削刃较长,且无空行程,Vc也较高,所以生产率较高。

铣刀种类很多，结构不一，应用范围很广，按其用途可分为加工平面用铣刀、加工沟槽用铣刀、加工成形面用铣刀等三大类。

通用规格的铣刀已标准化，一般均由专业工具厂生产。

现介绍几种常用铣刀的特点及其适用范围。

1．圆柱铣刀

圆柱铣刀如如下图所示。

它一般都是用高速钢制成整体的，螺旋形切削刃分布在圆柱表面上，没有副切削刃，螺旋形的刀齿切削时是逐渐切人和脱离工件的，所以切削过程较平稳。

主要用于卧式铣床上加工宽度小于铣刀长度的狭长平面。

根据加工要求不同，圆柱铣刀有粗齿、细齿之分，粗齿的容屑槽大，用于粗加工，细齿用于精加工。

铣刀外径较大时，常制成镶齿的。

2．面铣刀

面铣刀如下图所示，主切削刃分布在圆柱或圆锥表面上，端面切削刃为副切削刃，铣刀的轴线垂直于被加工表面。

按刀齿材料可分为高速钢和硬质合金两大类，多制成套式镶齿结构，刀体材料为40Cr。

高速钢面铣刀按国家标准规定，直径d=80～250mm，螺旋角β=10°，刀齿数Z=10～26。

硬质合金面铣刀与高速钢铣刀相比，铣削速度较高、加工表面质量也较好，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，故得到广泛应用。

硬质合金面铣刀按刀片和刀齿的安装方式不同，可分为整体式、机夹一焊接式和可转位式三种。

面铣刀主要用在立式铣床或卧式铣床上加工台阶面和平面，特别适合较大平面的加工，主偏角为90°的面铣刀可铣底部较宽的台阶面。

用面铣刀加工平面，同时参加切削的刀齿较多，又有副切削刃的修光作用，使加工表面粗糙度值小，因此可以用较大的切削用量，生产率较高，应用广泛。

其它还有角度铣刀、成形铣刀、T形槽铣刀、燕尾槽铣刀、仿形铣用的指形铣刀等，如下图所示。

【小结】：

本结课主要介绍了铣削特点、铣削方式、铣刀的种类及选择，要能区分不同的铣削方式和各种不同铣刀的用途。

【布置作业】：

机械制造工艺基础习题册

机械制造工艺基础第13教案

备课人：

总第13教案

§8-1概述

【教学目的】：

了解常用机床，掌握铣削加工范围及特点

【教学重点】：

熟练使用及调整机床，掌握常用的铣削方法，注意操作安全事项

【教学难点】：

加工不同种类的工件，附件的选择及正确安装方法

【导入新课】：

保证同轴度要求利用卡盘安装工件，回转轴线是车床主轴回转轴线利用前后顶尖安装工件，回转轴线是两顶尖的中心连线；易于保证端面与轴线垂直度要求由横溜板导轨，与工件回转轴线的垂直度。

【新授】：

铣床和铣刀

一、铣床

铣床就是用铣刀进行切削加工的机床。

1应用:

加工表面（水平平面,垂直面等）,沟槽（键槽,T型槽,燕尾槽等）。

多齿零件的齿槽（齿轮,链轮,棘轮,花键轴等）,螺纹形表面（螺纹和螺旋槽）及各种曲面。

2铣床

2．面铣刀

面铣刀如下图所示，主切削刃分布在圆柱或圆锥表面上，端面切削刃为副切削刃，铣刀的轴线垂直于被加工表面。

按刀齿材料可分为高速钢和硬质合金两大类，多制成套式镶齿结构，刀体材料为40Cr。

高速钢面铣刀按国家标准规定，直径d=80～250mm，螺旋角β=10°，刀齿数Z=10～26。

硬质合金面铣刀与高速钢铣刀相比，铣削速度较高、加工表面质量也较好，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，故得到广泛应用。

硬质合金面铣刀按刀片和刀齿的安装方式不同，可分为整体式、机夹一焊接式和可转位式三种。

、

3．立铣刀

立铣刀是数控铣削中最常用的一种铣刀，其结构如上图所示，圆柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃，主切削刃一般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。

由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀工作时不能作轴向进给，端面刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。

为了改善切屑卷曲情况，增大容屑空间，防止切屑堵塞，刀齿数比较少，容屑槽圆弧半径则较大。

一般粗齿立铣刀齿数Z=3～4，细齿立铣刀齿数Z=5～8，套式结构Z=10～20，容屑槽圆弧半径r=2～5mm。

当立铣刀直径较大时，还可制成不等齿距结构，以增强抗振作用，使切削过程平稳。

标准立铣刀的螺旋角β为40°～45°（粗齿）和30°～35°（细齿），套式结构立铣刀的β为15°～25°。

直径较小的立铣刀，一般制成带柄形式。

φ2～φ71mm的立铣刀为直柄；φ6～φ63mm的立铣刀为莫氏推柄；φ25～80mm的立铣刀为带有螺孔的7：

24锥柄，螺孔用来拉紧刀具。

直径大干φ40～φ160mm的立铣刀可做成套式结构。

立铣刀主要用于加工凹槽，台阶面以及利用靠模加工成形面。

另外有粗齿大螺旋角立铣刀、玉米铣刀、硬质合金波形刃立铣刀等，它们的直径较大，可以采用大的进给量，生产率很高。

【小结】：

本次课主要讲解了铣床的类型与不同结构铣床的区别和各种铣刀的用途及类型，要分清楚他们的共同点和不同之处在哪边。

【布置作业】：

机械制造工艺基础习题册

机械制造工艺基础第14教案

备课人：

总第14教案

§8-2铣削方法

【教学目的】：

掌握铣削用量四个要素；掌握顺铣、逆铣概念及区别

【教学重点】：

铣刀分类方式

【教学难点】：

顺铣、逆铣概念及区别

【导入新课】：

上次课我们学习了铣床主要部件及运动情况，铣床附件及工件的装夹方法，这节课我们重点给大家介绍一下进行铣削加工时所选用的各种铣刀以及铣削用量的参数和常见铣削方式的有关知识

【新授】：

一、铣削用量：

铣削时的铣削用量由切削速度、进给量、背吃刀量（铣削深度）和侧吃刀量（铣削宽度）四要素组成。

其铣削用量如下图所示。

a）在卧铣上铣平面b）在立铣上铣平面

铣削运运及铣削用量

1.

切削速Vc，切削速度Vc即铣刀最大直径处的线速度，可由下式计算：

式中：

  —切削速度（m/min）

 d—铣刀直径（mm）；

 n—铣刀每分钟转数（r/min）。

2.进给量ƒ，铣削时，工件在进给运动方向上相对刀具的移动量即为铣削时的进给量。

由于铣刀为多刃刀具，计算时按单位时间不同，有以下三种度量方法。

⑴每齿进给量ƒZ（mm/z）指铣刀每转过一个刀齿时，工件对铣刀的进给量（即铣刀每转过一个刀齿，工件沿进给方向移动的距离），其单位为每齿mm/z。

⑵每转进给量ƒ，指铣刀每一转，工件对铣刀的进给量（即铣刀每转，工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/r。

⑶每分钟进给量vf，又称进给速度，指工件对铣刀每分钟进给量（即每分钟工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/min。

上述三者的关系为，

—铣刀每分钟转速（r/min）

3.背吃刀量（又称铣削深度ap），铣削深度为平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸（切削层是指工件上正被刀刃切削着的那层金属），单位为mm。

因周铣与端铣时相对于工件的方位不同，故铣削深度的标示也有所不同。

侧吃刀量（又称铣削宽度ae），铣削宽度是垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸，单位为mm。

铣削用量选择的原则：

通常粗加工为了保证必要的刀具耐用度，应优先采用较大的侧吃刀量或背吃刀量，其次是加大进给量，最后才是根据刀具耐用度的要求选择适宜的切削速度，这样选择是因为切削速度对刀具耐用度影响最大，进给量次之，侧吃刀量或背吃刀量影响最小；精加工时为减小工艺系统的弹性变形，必须采用较小的进给量，同时为了抑制积屑瘤的产生。

对于硬质合金铣刀应采用较高的切削速度，对高速钢铣刀应采用较低的切削速度，如铣削过程中不产生积屑瘤时，也应采用较大的切削速度。

【小结】：

本次课主要讲解了铣削时的铣削用量由切削速度、进给量、背吃刀量（铣削深度）和侧吃刀量（铣削宽度）四要素组成和有关四要素的计算公式。

【布置作业】：

机械制造工艺基础习题册

机械制造工艺基础第15教案

备课人：

总第15案

§8-3铣削

【教学目的】：

使学生了解和铣削的几种加工方法

【教学重点】：

铣削的应用

【教学难点】：

铣削的加工方法

【导入新课】：

上次课我们讲了铣削时的铣削用量由切削速度、进给量、背吃刀量（铣削深度）和侧吃刀量（铣削宽度）四要素组成等。

这次课我们主要讲一下铣削的应用及铣削的方法。

【新授】：

一、铣削的应用

铣床的加工范围很广，可以加工平面、斜面、垂直面、各种沟槽和成形面（如齿形）。

还可以进行分度工作。

有时孔的钻、镗加工，也可在铣床上进行，如下图所示。

a）卧式铣床上镗孔b）卧式铣床上镗孔用吊架c）卧式铣床上镗孔用支承套

在卧式铣床上镗孔

a）圆柱铣刀铣平面b）套式铣刀铣台阶面c）三面刃铣刀铣直角槽d）端铣刀铣平面

e）立铣刀铣凹平面f）锯片铣刀切断g）凸半圆铣刀铣凹圆弧面h）凹半圆铣刀铣凸圆面

i）齿轮铣刀铣齿轮j）角度铣刀铣V形槽k）燕尾槽铣刀铣燕尾槽l）T形槽铣刀铣T形槽

m）键槽铣刀铣键槽n）半圆键槽铣刀铣半圆键槽o）角度铣刀铣螺旋槽

铣削加工的应用范围

铣床的加工精度一般为IT9～IT8；表面粗糙度一般为Ra6.3～1.6μm。

二、铣削方式

1.周铣和端铣

用刀齿分布在圆周表面的铣刀而进行铣削的方式叫做周铣；

用刀齿分布在圆柱端面上的铣刀而进行铣削的方式叫做端铣。

与周铣相比，端铣铣平面时较为有利，因为：

⑴端铣刀的副切削刃对已加工表面有修光作用，能使粗糙度降低。

周铣的工件表面则有波纹状残留面积。

⑵同时参加切削的端铣刀齿数较多，切削力的变化程度较小，因此工作时振动较周铣为小。

⑶端铣刀的主切削刃刚接触工件时，切屑厚度不等于零，使刀刃不易磨损。

⑷端铣刀的刀杆伸出较短，刚性好，刀杆不易变形，可用较大的切削用量。

由此可见，端铣法的加工质量较好，生产率较高。

所以铣削平面大多采用端铣。

但是，周铣对加工各种形面的适应性较广，而有些形面（如成形面等）则不能用端铣。

2.逆铣和顺铣：

周铣有逆铣法和顺铣法之分。

逆铣时，铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反；顺铣时，则铣刀的旋转方向与工件的进给方向相同。

逆铣时，切屑的厚度从零开始渐增。

实际上，铣刀的刀刃开始接触工件后，将在表面滑行一段距离才真正切入金属。

这就使得刀刃容易磨损，并增加加工表面的粗糙度。

逆铣时，铣刀对工件有上抬的切削分力，影响工件安装在工作台上的稳固性。

顺铣则没有上述缺点。

但是，顺铣时工件的进给会受工作台传动丝杠与螺母之间间隙的影响。

因为铣削的水平分力与工件的进给方向相同，铣削力忽大忽小，就会使工作台窜动和进给量不均匀，甚至引起打刀或损坏机床。

因此，必须在纵向进给丝杠处有消除间隙的装置才能采用顺铣。

但一般铣床上是没有消除丝杠螺母间隙的装置，只能采用逆铣法。

另外，对铸锻件表面的粗加工，顺铣因刀齿首先接触黑皮，将加剧刀具的磨损，此时，也是以逆铣为妥。

a）逆铣b）顺铣

【课堂小结】：

本次课主要讲解了用铣削的应用以及工艺方法和工艺特点，要求学生掌握铣床的主要部件和基本运动方式和能区分顺铣与逆铣的不同点。

【布置作业】：

机械制造工艺基础习题册