铣工工艺学(机工版)授课教案:普通铣削加工.doc
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1、课 时 计 划第 周 星期 第 节 年 月 日课 题绪论教 学目 标1、 了解课程的学习任务与要求。2、 了解铣削在机械制造工业中的作用。3、 了解铣削加工的工作特点和工作内容。4、 明确铣削安全、文明生产的重要性,熟悉安全、文明生产的相 关知识。教材分析重点通过教学使学生初步掌握铣削加工的相关概念及工作特点。难点由于缺乏具体的生产实践认知,所以无论是对铣削加工的相关概念还是从生产实践中总结的“安全、文明生产”的相关知识,学生在学习时均存在较难理解的问题。教 法讲授、练习、观摩教 具教学过程引:概述机械和铣削加工的概念,结合加工实例论述铣削在机械加中所起的作用和所处的地位。一、课程的任务与要求
2、1、任务: 使学生掌握初级铣工应具备的专业理论知识,并用以指导相应的操作技能训练,通过技能训练进一步加深对理论知识的理解、消化、巩固和提高。2、要求1. 掌握常用铣床的主要结构、传动系统、操作使用、日常调整和维护保养方法2. 能合理地选择和正确地使用夹具、刀具和量具,掌握其使用和维护保养方法3. 能熟练掌握铣削过程中的计算方法,查阅有关技术资料4. 能合理地选择铣削用量和切削液5. 能合理地选择工件的定位基准,掌握工件定位、加紧的基本原理和方法6. 能定制一般零件的铣削工艺7. 熟悉安全、文明生产的有关知识,养成安全、文明生产习惯二、铣削的基本内容1、铣削:铣刀旋转作主运动,工件或铣刀作进给运
3、动的切削加工方法。(结合生活实例比如:配钥匙机。)2、特点:用多刀刃刀具进行切削加工,效率高,加工范围广。(展示铣刀)3、加工内容: 平面、台阶、沟槽、特形面、切断工件、花键、齿轮、牙签式离合器、螺旋槽、钻孔、绞孔、铣孔、镗孔等4、加工精度:具有较高的加工精度和较小的表面粗糙度 经济加工精度:IT9IT7 表面粗糙度:Ra值为12.5 1.6m 精细铣削:IT5 表面粗糙度:Ra值为0.20m三、安全、文明生产1. 安全生产注意事项。2. 铣削安全操作规程要点3. 文明生产要求教学建议:1引言要激励学生学习好本课程,为增强工作的适应性,向一专多能发展打下基础。2安全文明生产可根据工厂在铣床上实
4、际产生的安全、文明生产事例进行讲解。布置作业熟记铣削的定义理解安全文明生产的重要性及相关的规程。板书设计一、课程的任务与要求 二、铣削的基本内容 三、安全文明生产 教学后记课 时 计 划第 周 星期 第 节 年 月 日课 题铣床简介教 学目 标1. 了解铣床的种类与结构2. 了解铣床的型号3. 掌握铣床主要结构教材分析重点立式铣床与卧式铣床的不同结构特点难点不同的铣削加工对铣削机床的选择教 法讲授、练习、观摩教 具教学过程教学过程教学过程引:铣床的概述:铣床是继车床之后发展起来的一种工作母机,逐渐形成了完整的机床体系。铣床生产效率高,又能加工各种形状和一定精度的零件,在结构上日趋完整,因此在机
5、器制造中得到了普遍应用。随着国内外新技术的发展,铣床也在不断发展中。由于铣床的工作范围广,类型多,常用的铣床按功能可以分为四大基本类型,即升降台式铣床、多功能铣床、龙门铣床、数控铣床。一、铣床型号 1、型号构成如下: 机床,按其工作原理划分11类。机床的类代号,用大写的汉语拼音字母表示,按其相对应的汉字字意读音。例如:铣床的类代号“X”读作“铣”2、类代号和特性代号3、组、系代号机床的组,用一位阿拉伯数字表示,位于类代号或特性代号之后。机床的系,用一位阿拉伯数字表示,位于组代号之后。铣床的组、系及主参数 划分见表12。4、 机床重大改进序号 随着科学技术的发展,机床的结构、性能不断改进,重大技
6、术改进的顺序按汉语拼音字母顺序A, B, C选用,标注在主参数之后,如X6132A是X6132铣床经过第一次重大改进后的铣床。二、铣床的分类和基本结构1.立式铣床(多媒体展示) 立式铣床的主要特征是铣床主轴与工作台台面垂直。 立式铣床加工范围很广,在立式铣床上可以应用面铣刀、立铣刀、成形铣刀等铣削各种沟槽、平面、角度面;另外利用机床附件,如回转工作台、分度头,还可以加工圆弧、直线成形面、齿轮、螺旋槽、离合器等较复杂的工件。2.卧式升降台铣床(多媒体展示) 卧式升降台铣床的主要特征是铣床主轴轴线与工作台台面平行。 用它可铣削平面、沟槽、成形面和螺旋槽等。根据加工范围和结构,卧式升降台铣床又可分为
7、卧式升降台铣床、万能升降台铣床、万能回转头铣床、万能摇臂铣床、卧式回转头铣床、广用万能铣床、卧式滑枕升降台铣床等。其中,万能升降台铣床工作台纵向与横向之间有一回转盘并刻有度数,可把工作台在水平面内扳转45的角度,以便应用圆盘铣刀加工螺旋槽等工件。同时,这种铣床还带有较多的附件,因而比其他卧式铣床应用范围广。3.铣床的基本结构 下面以X6132型万能铣床(多媒体展示)为例,介绍铣床各部分的名称、功用及操作方法。(1)底座和床身底座支撑所有的部件。升降台丝杠的螺母座安装在底座上,底座的空腔用来盛装切削液。床身是机床的主体,大部分的部件都安装在床身上。 (2)横梁与挂架横梁的一端装有挂架,挂架上面有
8、与主轴同轴线的支撑孔,用它来支撑刀杆的外端,以增强刀杆的刚性。横梁向外伸出的长度可在一定范围内调整,以满足不同长度刀杆的需要。 (3)主轴主轴是一根空心轴,前端有锥度为7 : 24的圆锥孔,铣刀刀杆就安装在锥孔中。主轴前端面有两个凸键,起传递扭矩作用,主轴通过刀杆带动铣刀做旋转运动。 (4)主轴变速机构由主传动电动机通过变速机构带动主轴旋转,操纵床身侧面的手柄和转盘,经变速机构可使主轴获得18种不同的转速。 (5)纵向工作台纵向工作台用来安装工件或夹具,并带动工件做纵向移动。工作台上面有3条T形槽,用来安放T形螺钉以固定夹具和工件。工作台前侧面有一条T形槽,用来固定自动挡铣,控制铣削长度。 (
9、6)横向溜板横向溜板带动纵向工作台做横向移动,横向溜板和纵向工作台之间有一回转盘,纵向工作台可做45的水平调整,以满足加工的需要。 (7)升降台升降台用来支撑工作台,并带动工作台上下移动,铣床进给系统中的电动机和变速机构等就安装在升降台内。(8)进给变速机构进给电动机是通过进给变速机构带动工作台移动的,操纵相应的手柄和转盘,就可获得需要的进给量。布置作业板书设计一、铣床型号1、型号构成 2、类代号和特性代号3、 组、系代号 4、机床重大改进序号二、铣床的分类和基本结构1.立式铣床(多媒体展示)2.卧式升降台铣床(多媒体展示)3.铣床的基本结构教后记课 时 计 划第 周 星期 第 节 年 月 日
10、课 题铣刀简介教 学目 标1、 了解铣刀材料,认识常用铣刀的类型。2、 掌握铣刀的标记。3、熟悉铣刀的几何角度。教材分析重点认识铣刀难点熟悉铣刀的各部名称和几何参数教 法讲授、练习、观摩教 具教学过程教学过程教学过程教学过程引:铣刀是铣削加工的基本工具,是铣削加工特点得以体现的重要载体。铣刀的种类繁多、结构复杂,且角度存在较多变化。所以了解铣刀材料、认识铣刀,是我们能正确选刀的关键,而选择铣刀又是制定加工方案、确定加工方法的重要环节。 一、对铣刀的切削部分材料的要求 (1)高的硬度铣刀的切削部分材料的硬度必须高于工件材料的硬度。其常温下硬度一般要求在60 HRC以上。 (2)良好的耐磨性耐磨性
11、是材料抵抗磨损的能力。具有良好的耐磨性,铣刀才不易磨损,并能延长使用时间。 (3)足够的强度和韧性足够的强度以保证铣刀在承受很大切削力时不致断裂和损坏;足够的韧性以保证铣刀在受到冲击和振动时不会产生崩刃和碎裂。 (4)良好的热硬性热硬性是指切削部分材料在高温下仍能保持切削正常进行所需旷硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。 (5)良好的工艺性一般指材料的可锻性、焊接性、切削加工性、可刃磨性、高温塑性、热处理性能等。工艺性越好越便于制造,对形状比较复杂的铣刀,尤显重要。二、常用铣刀材料 铣刀常用的材料主要有硬质合金和高速工具钢两大类三、铣刀的种类1.铣平面用铣刀 如多媒体图9所示。图(a)为圆柱铣刀,
12、用于卧式铣床;图(b)为套式端铣刀,用于卧式铣床或立式铣床;图(c)为机夹铣刀,用于立式铣床2.铣沟槽用铣刀 如多媒体图10所示。键槽铣刀、立铣刀多用于立铣加工;盘形槽铣刀、三面刃铣刀和锯片铣刀多用于卧式铣床加工。 3.铣成形面用铣刀 如多媒体图11所示,用来铣削半圆、齿轮或其他成形面等4. 铣成形沟槽用铣刀如多媒体图12所示,常用铣削T形槽、燕尾槽、半圆键槽等四、铣刀的组成部分及作用 铣刀是多刃刀具,每一个刀齿相当于一把简单的刀具(如车刀)。刀具上起切削作用的部分称为切削部分(多刃刀具有多个切削部分),它是由切削刃、前面及后面等组成。1.铣削时工件上形成的表面 如多媒体图13所示为最简单的单
13、刃刀具的切削情形。 (1)待加工表面工件上有待切除的表面 (2)已加工表面工件上经刀具切削后产生的表面。2.辅助平面 (1)基面它是一个假想的平面。它是通过切削刃上选定点并与该点切削速度方向垂直的平面。 (2)切削平面它是一个假想平面。它是通过切削刃上选定点并与基面垂直的平面。在多媒体图13中切削平面与已加工表面重合。3.铣刀的主要刀面和几何角度(1)前面刀具上切屑流过的表面(2)后面与工件上已加工表面相对的表面(3)切削刃刀具前面与后面的连接(4)前角前面与基面间的夹角,符号是0(5)后角后面与切削平面间的夹角,符号是04.三面刃铣刀 三面刃铣刀可以看成是由儿把简单的切刀均匀分布在圆周上而成
14、的多媒体图14 (b)。一把切刀切削的情形如挂图14 ( a)所示。 三面刃铣刀圆柱面上的切削刃是主切削刃。主切削刃有直齿和斜齿(螺旋齿)两种,斜齿三面刃铣刀的刀齿间隔地向两个方向倾斜,故称错齿三面刃铣刀。三面刃铣刀两侧面上的切削刃是副切削刃。5.端铣刀 端铣刀可以看成是由儿把外圆车刀平行铣刀轴线沿圆周均匀分布在刀体上而成的,如多媒体图15所示。 6.圆柱形铣刀 圆柱形铣刀可以看成是由儿把切刀均匀分布在圆周上而成的,如多媒体图16 ( a)所示。由于铣刀呈圆柱形,所以铣刀的基面是通过切削刃上选定点和圆柱轴线的平面。铣刀各部分的名称和儿何角度如多媒体图16所示。 切削过程中,工件上会形成三种表面
15、,即待加工表面、已加工表面和过渡表面。布置作业板书设计一对铣刀的切削部分材料的要求二、常用铣刀材料三、铣刀的种类四、铣刀的组成部分及作用教学后记课 时 计 划第 周 星期 第 节 年 月 日课 题铣削运动和铣削用量教 学目 标1、 掌握铣削的基本运动 2、 掌握铣削用量的基本概念和相关计算 教材分析重点如何结合实例向学生讲清各切削用量间的选用关系难点如何结合实例向学生讲清各切削用量间的选用关系教 法讲授、练习、观摩教 具教学过程教学过程教学过程引:上次课学习了铣刀的几种划分方式,知道加工平面的最常用刀具为圆柱铣刀和端铣刀,加工沟槽的常用刀具为立铣刀、三面刃铣刀和锯片铣刀。了解了刀具之后,我们来
16、看一下铣削加工时所涉及到的几个参数问题。【讲授新课】一、铣削的基本运动铣削是以铣刀旋转作主运动,工件或铣刀作进给运动的切削加工方法,即铣削时工件与铣刀的相对运动称为铣削运动,它包括主运动和进给运动。 1.主运动 主运动是指直接切除工件上待切削层使之转变为切屑的主要运动。铣削运动中,铣刀的旋转运动是主运动。 2.进给运动 进给运动是使工件切削层材料相继投入切削,从而加工出来完整表面所需要的运动。铣削运动中,工件的移动或转动、铣刀的移动等都是进给运动。另外,进给运动按运动方向可分为纵向进给、横向进给和垂直进给三种。二 铣削用量铣削用量的选择对铣削的加工精度、改善加工表面质量和提高生产率有密切的关系
17、。四个参数为:1、 铣削速度Vc:铣削时切削刃上选定点在主运动中的线速度。 VC=dn/ 1000 (m/min) d铣刀直径 mm n铣刀转速 r/ min2、进给量f:铣刀在进给运动方向上的相对工件的单位位移量。a 每转进给量 f:铣刀每回转一周在进给运动方向上相对工件的位移量。单位 mm/rb 每齿进给量fz:铣刀每转中每一刀齿在进给运动方向上相对工件的位移量。单位 mm/z f=fzz c 每分钟进给量 vf :铣刀每回转一分钟在进给运动方向上相对工件的位移量。单位 mm/min三者关系vf = f n = fz z n n 铣刀转速 z 铣刀齿数3、铣削宽度ae:在垂直于铣刀轴线方向
18、和工件进给方向上测得的铣削层尺寸。 铣刀轴线ae工件进给方向4、铣削深度ap:在平行于铣刀轴线方向上测得的铣削层尺寸。ap铣刀轴线 铣削时铣削方法和铣刀不同,ae 与ap也不同。三、课堂练习练习1、在X6132型铣床上,用直径为60mm的圆柱形铣刀,以10m/min的铣削速度进行铣削。问铣床主轴转速应调整到多少?解:已知:d60mm;Vc=10m/min n=1000Vc/d =(100010)/(3.1460) =53.1r/min 练习2、在X6132型铣床上,用直径为80mm的圆柱形铣刀,以25m/min的铣削速度铣削。问铣床主轴转速应调整到多少?解:已知:d=80 mm; v=25m/
19、min【课堂小结】铣削用量间的选用关系:布置作业作业:板书设计一、铣削的基本运动二 、铣削用量三、课堂练习教学后记课 时 计 划第 周 星期 第 节 年 月 日课 题切削液及常用量具教 学目 标教材分析重点难点教 法讲授、练习、观摩教 具教学过程布置作业板书设计教学后记课 时 计 划第 周 星期 第 节 年 月 日课 题测验教 学目 标教材分析重点难点教 法教 具教学过程布置作业板书设计教后记课 时 计 划第 周 星期 第 节 年 月 日课 题平面的铣削教 学目 标了解平面的技术要求 掌握平面的铣削方法及特点 教材分析重点本节所涉专业性术语、基本概念难点本节所涉专业性术语、基本概念教 法讲授、
20、练习、观摩教 具教学过程一、任务布置机械加工平面加工的方法有那些?二、引入新课三、新课教学平面的铣削方法 用铣削方法加工工件的平面称为铣平面。铣平面主要有周铣和端铣两种,也可以用立铣刀加工平面。1.周铣 利用分布在铣刀圆柱面上的刀刃进行铣削并形成平面的加工称为圆周铣,简称周铣。周铣主要在卧式铣床上进行,铣出的平面与工作台台面平行。圆柱形铣刀的刀齿有直齿与螺旋齿两种,由于螺旋齿刀齿在铣削时是逐渐切入工件的,铣削较平稳,因此,铣削平面时均采用螺旋齿圆柱形铣刀,如图2-1所示。图2-1 用螺旋齿圆柱形铣刀铣平面周铣时,保证加工平面质量的方法如下: (1)表面粗糙度。 从表面粗糙度方面考虑,工件的进给
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