《车工》教案 项目9车圆锥.docx

1、车工教案 项目9 车圆锥模块二 车削初级工技能训练本项目参考节数：8节课题项目9 车圆锥参考资料教材、教参车工工艺与技能训练教学配套课件教学方法学生讨论，示范，讲解与展示授课节数2节知识与技能目标1了解车内、外圆锥体的常用方法2掌握圆锥的基本参数及小滑板转动角度的计算3了解转动小滑板法车圆锥的特点，学会用转动小滑板法车圆锥4掌握配套圆锥车削的方法，学会正确测量圆锥孔的方法5学会使用万能角度尺测量外圆锥知识连接1. 车外圆锥体的方法2小滑板转动角度的计算3转动小滑板车外圆锥的步骤4内、外圆锥的检测学习重点1. 车内、外圆锥的方法2小滑板转动角度的计算3转动小滑板车内、圆锥的步骤实施建议1本部分内

2、容基本参数计算公式较多，容易混淆，又需要推算；故教学中应注意一下几点：（1）以圆锥半角tan为基础，推导出相关计算公式来：Dd2Ltantan dD2Ltan L（Dd）/ 2tan（2）再以锥度C为基础，推导出相关计算公式来：DdCLC dDCL L（Dd）/ C（3）用例题来讲解用近似计算公式计算圆锥半角/2，尤其是角度的60进位的换算，步骤宜细致（4）可采取边讲边练、讲练结合的教学方法2.首先播放车内、外圆锥的视频，叙述转动小滑板法的操作过程，自然引出小滑板转动方向和小滑板转动角度等内容。通过以上视频很清晰地看出，小滑板的转动方向分别是逆时针和顺时针方向转动的。那么什么情况下逆时针转动呢

3、？什么情况下顺时针转动呢？学生的回答一般会局限于车外圆锥。这时不妨留下悬念，待讲完教材表9-1后，再来完善答案实习或技能鉴定时，小滑板逆时针或顺时针转动方向的错误是经常出现的，因此应引起高度重视3小滑板的转动角度通过表9-1中车顶尖（车齿轮坯）来讲解。始终贯穿一个原则：车床小滑板应转过的角度（/2）就是圆锥素线与车床主轴轴线的夹角，而与其他夹角无关。要和学生讲明有两种情况：（1）图样上所标注的角度如果是圆锥素线与车床主轴轴线夹角的，车床小滑板直接转过该角度（2）否则，先要进行换算；换算成圆锥素线与车床主轴轴线的夹角即为车床小滑板转过的角度4通过分析转动小滑板法的优点缺点如何克服这个不足引出偏移

4、尾座法。其他车圆锥的方法也用这个思路引出5通过圆锥基本参数的计算公式，推导并讲解尾座偏移量S的几个公式6仿形法车圆锥只让学生了解简单的基本原理，至于复杂的靠模结构则不作要求。可以采用现场教学方法，或用挂图、模型、多媒体配合讲解，并为仿形法车成形面的学习打下基础。7宽刃刀车圆锥属于成形法，可以从好理解的倒角开始讲起，C0.5C1C2C3宽刃刀车的圆锥。倒角何尝不是一个长度较短的圆锥8铰内圆锥法也属于成形法，可提前让学生复习铰孔的相关知识，再学习铰内圆锥法就属于提高阶段，难度自然降低9游标万能角度尺和游标卡尺一样都属于游标量具，维护、保养、读数方法基本相同，所以宜从学生熟练使用的游标卡尺引入（1）

5、首先，老师可把0.02mm游标卡尺的刻度正对学生，左右两手做用力向下弯曲状，于是游标卡尺就变成了游标万能角度尺，游标卡尺0.02mm的游标读数值就变成了游标分度值2的游标万能角度尺。这时，游标万能角度尺的读数方法就很容易的被学生接受了（2）然后再讲游标万能角度尺的结构（教材图9-1）和测量方法（教材表9-4）。由于角尺和直尺可以移动和互换，因而游标万能角度尺可以测量0320间的任何大小的角度。还要讲明如下3个问题：测量050角时，按尺身上的第1排刻度读数；测量50140角时，按尺身上的第2排刻度读数；测量140230角时按尺身上的第3排刻度读数（3）建议用实物、放大模型或多媒体讲解万能角度尺的

6、读数方法和使用方法，使用分组测量实验的教学方法，尽量使每位学生都有动手测量的机会10圆锥套规和圆锥塞规统称为圆锥量规，即圆锥界限量规。圆锥的最大或最小圆锥直径可以用圆锥量规的台阶（或两刻线）来检验，见图9-911重新演示圆锥套规检验外圆锥，圆锥塞规检验内圆锥的过程，引出并讲解圆锥素线的直线度误差双曲线误差的内容实验教学：教师可准备已产生了双曲线误差的圆锥工件，用涂色法来演示双曲线误差的现象，并分析其产生原因，最后提出预防措施12使用圆锥套规和圆锥塞规根据显示剂擦去的情况判断圆锥角的大小，很容易误判而引起相反的结论；也是该任务的难点之一，处理方法如下：（1）以“用圆锥套规检验外圆锥角度的方法”为

7、主，分析透彻。而“用圆锥塞规检验内圆锥的方法”不用分析，直接得出相反的结论即可（2）对比得出用圆锥量规检验圆锥角度的规律，归纳成下表： 圆锥量规检验圆锥的判断检验方法用圆锥套规检验外圆锥圆锥塞规检验内圆锥显示剂的涂抹位置外圆锥工件圆锥塞规（教材图9-9）显示剂擦去的情况小端擦去，大端未擦去大端擦去，小端未擦去小端擦着，大端未擦去大端擦去，小端未擦去工件圆锥角小大大小检测圆锥线性尺寸外圆锥的最小圆锥直径内圆锥的最大圆锥直径课后评价（或后面的课后总结）通过小滑板转动角度的计算、车内、外圆锥、车削配套圆锥和内、外圆锥的检测来进行评价准备：1.地点：实习车间2.教具：1）CA6140型卧式车床及附件和

8、砂轮机2）游标卡尺、圆锥量规、千分尺和万能角度尺等量具 3）工件材料45钢，毛坯规格45mm90mm 4）外圆车刀、镗刀 5）常用工具 3.评价表：学生每人或每小组一份 要求：让学生车内、外圆锥，并进行简单介绍。包括车内、外圆锥体的方法、小滑板转动角度的计算、转动小滑板车内、外圆锥的步骤、车削配套圆锥和内、外圆锥的检测评价：根据完成情况，对每个学生或小组作出客观评，价并填入表格留存【组织教学】检查学生出勤，作好学生考勤记录。强调课堂纪律，活跃课堂气氛。强调实习纪律，做好安全文明生产。【复习巩固】1.复习 上次课主要学习内孔车刀的种类、内孔车刀刃磨步骤、内孔车刀的装夹、内孔的车削步骤和测量孔径的

9、方法。播放了锪孔、车孔和铰孔的视频。同学们也进行了相应的练习。通过讲解和演示及练习，使学生进一步增强对重点内容的认识和理解。更加深了对刃磨内孔车刀和车内孔的感性认识。2.提问 1）通孔镗刀切削部分的几何形状与什么车刀相似？2）为防止镗刀振动，刀杆伸出的长度意见如何选取？3）内孔常用的测量方法有哪些？3.作业讲评 作业完成情况统计表班级应交（本）实交（本）缺少（学生姓名） 批阅情况1.作业是否交齐2.交作业是否及时3.作业的答案是否正确，若不正确应给出正确答案4.书写格式是否符合要求， 字体是否认真、工整规范等5.给作业评出成绩【课题导入】首先出示常见的带有圆锥面的工件，如圆锥齿轮、锥形主轴、带

10、锥孔的齿轮和锥形手柄等，见图9-1。 图9-1 常见的带有圆锥面的工件a）圆锥齿轮 b）锥形主轴 c）带锥孔的齿轮 d）锥形手柄再播放前顶尖和麻花钻装夹和卸下的视频（图9-2），讲解圆锥的广泛应用；再讲解圆锥面配合的3个特点。自然引到圆锥的分类、圆锥的基本参数和尺寸计算以及车削圆锥的方法。 图9-2 车床上的圆锥面配合a）主轴锥孔与前顶尖锥柄的配合 b）尾座锥孔与麻花钻锥柄的配合【讲授新课】 任务一 车外圆锥一、小滑板转动角度的计算（教材表9-2）1圆锥的基本参数。2圆锥半角的计算。二、车外圆锥体的方法（教材表9-1）三、转动小滑板车外圆锥的步骤四、外圆锥的检测1万能角度尺检测。2圆锥套规涂色

11、法检测。3角度样板检测。4正弦规检测。【技能训练】（4小时）一、目标任务1了解车外圆锥体的常用方法。2掌握圆锥的基本参数及小滑板转动角度的计算。3了解转动小滑板法车外圆锥的特点，学会用转动小滑板法车外圆锥。4学会使用万能角度尺测量外圆锥。二、示范操作车外圆锥体的方法、转动小滑板车外圆锥的步骤和外圆锥的检测。三、分组练习（见附表）按课题小组轮流练习，完成本次课的训练任务。四、巡回指导1身体不准靠近旋转表面，严格通电，确保设备和人身安全。2车外圆锥体的方法。3转动小滑板车外圆锥的技巧。4外圆锥的检测技巧。5经常提醒学生，车外圆锥体时要戴防护眼镜和应站的安全位置，以防发生人身事故。6正确使用万能角度

12、尺、圆锥套规、角度样板和正弦规等量具。7车外圆锥体时产生废品的原因和预防方法。8分析车外圆锥体过程中的情况，强调注意事项。9及时纠正练习中出现的问题。任务二 车圆锥孔一、车圆锥孔的常用方法及特点二、转动小滑板车圆锥孔的步骤三、圆锥孔的检测【技能训练】（2小时）一、目标任务1了解车圆锥孔的常用方法及特点。2学会用转动小滑板法车圆锥孔。3掌握配套圆锥车削的方法，学会正确测量圆锥孔的方法。二、示范操作车外圆锥体的方法、转动小滑板车外圆锥的步骤和外圆锥的检测。三、分组练习（见附表）转动小滑板法车圆锥孔、车削配套圆锥、正确测量圆锥孔。四、巡回指导1身体不准靠近旋转表面，严格通电，确保设备和人身安全。2转

13、动小滑板法车圆锥孔。3转动小滑板法车圆锥孔的技巧。4车削配套圆锥的方法。5正确测量圆锥孔。6正确使用万能角度尺、圆锥塞规、角度样板和正弦规等量具。7车圆锥孔时产生废品的原因和预防方法。8分析车圆锥孔过程中的情况，强调注意事项。9及时纠正练习中出现的问题。【课题总结】本次课主要学习了小滑板转动角度的计算、车内、外圆锥的方法；转动小滑板车内、外圆锥的步骤和内、外圆锥的检测方法。播放了车内、外圆锥的视频。同学们也进行了相应的练习。通过讲解和演示及练习，使学生进一步增强对重点内容的认识和理解。更加深了对车外圆锥的感性认识。进而激发学生练习的浓厚兴趣。希望同学们多动手、多练习，以提高车外圆锥的熟练程度。

14、将圆锥的基本参数及其尺寸计算等内容，可总结成表9-1：表9-1 圆锥术语、定义及计算公式术语代号定义计算公式圆锥角 在通过圆锥轴线的截面内，两条素线之间的夹角圆锥半角圆锥角的一半（小滑板转过的角度）tan最大圆锥直径D简称大端直径DdCLd2L tan最小圆锥直径d简称小端直径dDCLD2Ltan圆锥长度L最大圆锥直径与最小圆锥直径之间的轴向距离L（Dd）/ C（Dd）/ 2tan锥度C圆锥的最大圆锥直径和最小圆锥直径之差与圆锥长度之比C2tan【布置作业】1简述转动小滑板法的特点。2宽刃刀车削法的适用场合是什么？3外圆锥检测的方法有哪些？4简述圆锥套规涂色法检测的具体方法。5车圆锥孔的常用方

15、法有哪些？6车圆锥孔的主要困难有哪些？7简述转动小滑板法车圆锥孔的步骤。8根据下表所列的已知条件，求a/D、L等未知数。顺序D/mmd/mmL/mmC/mma/2110080120?246?641：4?3?60801：20?45242?159用转动小滑板法车削外圆锥，如教材图9-7所示。零件材料为45钢，毛坯规格为45mm100mm。10用转动小滑板法车削圆锥孔，如教材图9-10所示。零件材料为45钢，毛坯规格为45mm50mm。11手动进给车外圆锥面（图9-3）。练习内容材料毛坯尺寸/mm件数工时数/min锥体HT150651001120图9-3 手动进给车锥体 12手动进给车莫氏锥棒（图9

16、-4）。练习内容材料毛坯尺寸/mm件数工时数/min莫氏4# 锥棒45钢451251120图9-4 手动进给车4#莫式锥棒 13偏移尾座法车莫氏锥棒（图9-5）。练习内容材料毛坯尺寸/mm件数工时数/min莫氏锥棒45钢403351120图9-5 偏移尾座车4号莫式圆锥14转动小滑板车锥套（图9-6）。练习内容材料毛坯尺寸/mm件数工时数/min车锥套HT1504555190图9-6 转动小滑板车锥套15转动小滑板车内、外圆锥配合件（图9-7）。练习内容材料毛坯尺寸/mm件数工时数/min车内、外圆锥配合件45钢42100各1120、90图9-7 转动小滑板车内、外圆锥配合件16铰内圆锥孔（图

17、9-8）。练习内容材料毛坯尺寸/mm件数工时数/min铰内圆锥孔HT150用训练件（锥体）190图9-8 铰内圆锥孔【补充材料】1圆锥面配合的主要特点是：（1）当圆锥角较小（3）时，可传递很大的转矩。（2）圆锥面配合同轴度较高。（3）即使多次装卸，仍能做到无间隙配合。 2要让学生了解工作中会遇到的标准工具圆锥：莫氏圆锥标准工具圆锥 米制圆锥 一般用途的圆锥特定用途的圆锥等其他标准圆锥和专用圆锥3转动小滑板法车圆锥时，小滑板的转动方向，见表9-2。表9-2 小滑板的转动方向圆锥外圆锥正外圆锥（圆锥大端靠近主轴）倒外圆锥（圆锥小端靠近主轴）小滑板转动方向逆时针顺时针4外圆锥尺寸的控制，见表9-3。

18、表9-3 外圆锥尺寸的控制内容图例说明用中滑板调整背吃刀量a）用套规测量b）用中滑板调整背吃刀量ap小滑板转角调整准确后，精车外圆锥面主要是提高工件的表面质量和控制外圆锥面的尺寸精度。因此，精车外圆锥面时，车刀必须锋利、耐磨，进给应均匀、连续。其背吃刀量的控制方法，有用中滑板调整背吃刀量ap和移动床鞍调整背吃刀量ap两种用中滑板调整背吃刀量ap先测量出工件小端面至套规过端界面的距离a（图a），用下式计算出背吃刀量ap： ap = a tan 或 ap a然后移动中、小滑板，使刀尖轻轻接触圆锥的小端外缘后，退出小滑板，中滑板按a值进给，再用小滑板手动进给，精车外圆锥面至尺寸要求，如图b所示用移动

19、床鞍的方法调整背吃刀量a）退出小滑板调整背吃刀量apb）移动床鞍调整背吃刀量ap用移动床鞍的方法调整背吃刀量ap根据量出的距离a用移动床鞍的方法控制切削深度ap。先让车刀刀尖轻轻接触圆锥的小端外缘，向后退出小滑板，使车刀沿轴向离开工件端面一个距离a（小滑板沿导轨方向移动距离为asec），如图a所示。然后先前移动床鞍，使车刀与工件端面接触（图b），此时虽然没有移动中滑板，但车刀已经切入了一个所需要的深度ap5间接测量外圆锥的方法用圆柱量针测量外圆锥的最小圆锥直径。测量时把外圆锥2放在平板1上(图9-9),在外圆锥的最小圆锥直径的左右两侧放两个直径相等的精密圆柱量针3，然后用千分尺测量两圆柱量针最

20、外端两点的垂直距离M ，代入公式即可计算出圆锥的最小圆锥直径d：图9-9 用圆柱量针测量外圆锥的最小圆锥直径1-平板 2-外圆锥 3-圆柱量针式中 d最小圆锥直径(mm)；M千分尺测量读数(mm)；d0圆柱量针直径(mm)；圆锥半角()。6在车床上加工内圆锥面的方法主要有：转动小滑板法、宽刃刀法和铰内圆锥法。（1）转动小滑板法车内圆锥面（表9-4）转动小滑板车内圆锥面，适用于单件、小批量生产，特别是锥孔直径较大、长度较短、锥度较大的圆锥孔工件。表9-4 转动小滑板法车内圆锥面内容图例说明内圆锥面的车削方法锥孔车刀的选择和装夹 a）合格 b）车刀低于工件回转中心c）车刀高于工件回转中心1钻孔车削

21、内圆锥面前，应先选择比锥孔小端直径小12mm的麻花钻钻孔2锥孔车刀的选择和装夹 锥孔车刀刀柄尺寸受锥孔小端直径的限制，为增大刀柄刚度，宜选用圆锥形刀柄，且刀尖应与刀柄对称中心平面等高车刀装夹时，应使刀尖严格对准工件回转中心，刀柄伸出的长度应保证其切削行程，刀柄与工件锥孔间应留有一定空隙。车刀装夹好后，应在停车状态全程检查是否产生碰撞车刀对中心的方法与车端平面时对中心方法相同。在工件端面上有预制孔时，可采用以下方法对中心：先初步调整车刀高低位置并夹紧，然后移动床鞍和中滑板，使车刀与工件端面轻轻接触，摇动中滑板使车刀刀尖在工件端面上轻轻划出一条刻线AB，如图所示。将卡盘旋转180左右，使刀尖通过A

22、点再划出一条刻线AC （图b），若刻线AC与AB重合（图a），说明刀尖已对准工件回转中心。若AC在AB的下方（图b），说明车刀装低了；若AC在AB的上方（图C），说明车刀装高了。此时可根据BC间距离的1/4左右增、减车刀垫片，使刀尖对准工件回转中心转动小滑板车内圆面转动小滑板的方法与车削外圆锥面时相同，只是方向相反，应顺时针方向旋转，旋转角为/2。车削前必须调整好小滑板导轨与镶条的配合间隙，并确定小滑板的行程当粗车到圆锥塞规能塞进孔1/2长度时，应及时检查和校正圆锥角。把圆锥角调整准确后，再粗、精车内圆锥面至尺寸要求，如图所示精车内圆锥面控制尺寸的方法精车内圆锥面控制尺寸的方法与精车外圆锥面控

23、制尺寸的方法相同，也可以采用计算法或移动床鞍法确定背吃刀量，如图a和图b、c、d所示a）计算法控制圆锥孔尺寸 b）移动床鞍法控制圆锥孔尺寸c、d）移动床鞍法控制圆锥孔尺寸切削用量的选择1粗车时，切削速应比车外圆锥面时低1020；精车时，采用低速车削2手动进给车削，进给速度应始终保持均匀，不能有停顿或快慢不均匀的现象，最后一刀的背吃刀量，一般为0.10.2mm3精车钢件时，可以加注切削液，以减小表面粗糙度值，提高表面质量车削内、外圆锥配合件的方法车刀正装法采用弯头方向与一般内孔车刀相反的锥孔车刀先将锥孔车刀正装，使车刀前面向上，刀尖对准工件回转中心。再让车床主轴反转，最后粗、精车削内圆锥面，如图

24、所示车削内、外圆锥配合件的方法车刀反装法a）车外圆锥面b）车内圆锥面车好外圆锥面后，让小滑板仍保持原有的转动角度，如图a所示先将锥孔车刀反装，使车刀前面向下，刀尖应对准工件回转中心。再让车床主轴保持正转，最后粗、精车削内圆锥面，如图b所示注意事项：为保证内、外锥面的良好帖合，车削内、外圆锥配合件时，关键在于小滑板在同一调整位置状态下完成内、外锥面的车削。具体方法是先将外圆锥面车削正确，不要变动小滑板已调整好的角度，然后用下述方法车削内圆锥面。（2）宽刃刀法车内圆锥面（表9-5）宽刃刀车削法，实质上属于成形法，主要适用于锥面较短、锥孔直径较大、圆锥半角精度要求不高，而锥面的表面粗糙度值要求较小的

25、内圆锥面的车削。使用宽刃刀车削内圆锥面时，要求车床应具有很高的刚度，以免车削时引起振动。表9-5 宽刃刀法车内圆锥面内容图例说明宽刃刀的刃磨与装夹宽刃锥孔车刀（图）一般选用高速钢车刀，前角o取2030，后角o取810。车刀的刀刃必须刃磨平直，还应与刀柄底面平行，且与刀柄纵向对称中心平面的夹角为/2，如图所示宽刃车刀装夹时，切削刃与工件回转轴线的夹角应为圆锥半角/2，且与回转轴线等高用宽刃刀车内圆锥面的方法1先用车孔刀粗车内锥面，并留精车余量.015.025mm2换宽刃锥孔车刀精车，将宽刃刀的切削刃伸入孔内，其长度大于锥长，横向（或纵向）进给时，应采用低速车削，如图所示。车削时，使用切削液润滑，

26、可使车出内锥面的表面粗糙度Ra值达到1.6m（3）用锥形铰刀铰内圆锥面（表9-6）当内圆锥面的直径较小、精度要求较高时，可用锥形铰刀来铰削，它能够克服因车刀刀柄刚度差，难以达到较高的精度和较小表面粗糙度值的缺点。用铰削方法加工的内圆锥面，比车削加工的精度高，表面粗糙度Ra值可达到1.60.8m。表9-6 用锥形铰刀铰内圆锥面内容图例说明圆锥形铰刀a 、c）圆锥形粗铰刀 b）圆锥形精铰刀圆锥形铰刀一般分为粗铰刀（图a、c）和精铰刀（图b）两种粗铰刀的槽数比精铰刀少，容屑空间大，有利于排屑。粗铰刀的刀刃上切有一条螺旋形分屑槽，把原来很长的切削刃分割成若干短切削刃，铰削时把切屑分成几段，使切屑容易排

27、出。精铰刀做成锥度很准确的直线刀齿，并还有很小的棱边（ba10.10.2mm），以保证锥孔的质量铰削方法钻铰内圆锥面1 钻孔b）铰锥孔在车床上铰削内圆锥面时，将铰刀装夹在尾座套筒内，铰削前必须把尾座套筒轴线调整到与车床主轴轴线同轴的位置，否则铰削不出合格的锥孔，表面质量也不高当内圆锥的直径和锥度较小时，可以先钻孔，使内孔直径小于最小圆锥直径11.5mm；然后用锥形粗铰刀铰锥孔，并在直径上留有0.10.2mm的铰削余量；最后用锥形精铰刀铰削成形,如图a、b所示钻扩铰内圆锥面当内圆锥的长度较长，余量较大有一定的位置精度要求时，可以先钻孔，然后用扩孔钻扩孔，最后用锥形铰刀对内圆锥面进行粗、精铰削，如

28、图a、b、c所示 a）钻孔 b）扩孔钻扩孔 c）铰锥孔钻车铰内圆锥面当内圆锥的直径和锥度较大，且有较高的位置精度要求时，可以先钻孔，然后粗车成锥孔，再用锥形精铰刀铰削，如图a、b、c所示 a）钻孔 b）车锥孔 c）铰锥孔切削用量铰削内圆锥面时，参加切削的切削刃比较长，切削面积大，排屑较困难，所以切削用量应选择得小些切削速度vc 一般选5m/min以下，进给应均匀进 给 量f进给量大小根据锥度大小选取，锥度大时进给量小些，反之锥度小则可取大些。铰削锥角3的锥孔（如寞氏锥孔），钢件进给量一般选0.150.3mm/r；铸铁件进给量一般选0.30.5mm/r切削液的选用铰削内圆锥面时，必须浇注充分的切削液，以减少表面粗糙度值。铰削钢件时可使用乳化液或切削油；铰削合金钢或低碳钢可使用植物油；铰削铸铁可使用煤油或柴油7内圆锥面的检测（表9-7）表9-7 内圆锥面的检测内容图例说明度或锥度的检测角a）有台阶的圆锥塞规b）有两条刻线的圆锥塞规使用圆锥塞规涂色法检测（图）具体检测要求与用圆锥套规检测外圆锥相同，将显示