高职院校机械加工实训课件

高职院校机械加工实训课件一、课程概述与学习目标机械加工实训是高职机械类专业核心实践课程，旨在通过系统化的实操训练，使学生掌握机械制造过程中常用加工方法的基本原理、典型设备的操作技能及安全生产规范。本课程强调理论与实践的深度融合，注重培养学生的动手能力、工艺分析能力、质量控制意识和职业素养，为其未来从事机械加工相关岗位工作奠定坚实基础。学习目标：1.知识目标：理解车削、铣削、钻削等基本加工方法的工艺特点；熟悉常用金属材料的切削性能；掌握典型零件的工艺分析方法。2.技能目标：能独立完成普通车床、铣床等设备的基本操作；能正确选用和使用常用刀具、量具；能按图纸要求完成简单零件的加工与精度检验。3.素质目标：树立“安全第一”的生产理念，养成规范操作、文明生产的职业习惯；培养分析问题和解决实际加工难题的能力；增强团队协作与质量责任意识。二、安全规范与文明生产（一）实训室安全总则安全生产是实训教学的首要前提，所有参与者必须严格遵守以下规定：*进入实训室必须按规定穿戴好个人防护用品（如工作服、工作帽、防护眼镜等），禁止穿拖鞋、高跟鞋，女生需将长发盘入工作帽内。*严禁在实训室内嬉戏打闹、吸烟或进行与实训无关的活动。*开机操作前，务必检查设备状况、润滑情况及周围环境，确认无误后方可启动。*操作过程中精力要高度集中，不得擅自离开工作岗位。*设备运转时，禁止进行清理切屑、测量工件等危险操作，身体各部位不得靠近旋转部件。*发生设备故障或安全事故，应立即停机，并向指导教师报告，不得擅自拆卸、维修。（二）常见设备安全操作规程（示例：普通车床）*工件和刀具必须装夹牢固，防止在加工过程中松动飞出。*卡盘扳手使用后必须立即取下，以防卡盘旋转时甩出伤人。*切削加工时，应根据工件材料、加工余量等合理选择切削用量，避免超负荷运转。*用锉刀修整工件时，应将刀架移至安全位置，右手在前，左手在后，不得反向操作。*清除切屑必须使用专用钩子或毛刷，严禁用手直接抓取。（三）文明生产要求*保持实训场地整洁有序，工件、刀具、量具、夹具等应摆放整齐。*合理使用材料，减少浪费，爱护工具设备。*实训结束后，应清理设备及工作区域，关闭电源、气源，将工具量具擦拭干净后归位。*认真填写实训记录，总结实训心得。三、常用金属材料及热处理基础知识（一）常用金属材料的识别与性能1.碳钢与合金钢：熟悉低碳钢、中碳钢、高碳钢的牌号（如Q235、45钢、T10A）、力学性能（强度、硬度、塑性、韧性）及其在机械加工中的应用特点。了解常见合金钢（如40Cr、W18Cr4V）的合金元素作用及典型用途。2.铸铁：了解灰铸铁、球墨铸铁的基本性能和应用场合，掌握其切削加工的特殊性（如脆性大、切屑呈崩碎状）。3.有色金属：初步认识铜及铜合金、铝及铝合金的一般切削性能和加工注意事项。（二）热处理基本概念了解退火、正火、淬火、回火等常用热处理工艺的目的和效果，如45钢淬火后硬度提高，回火可以消除内应力、调整硬度等。理解热处理对材料切削加工性能的影响。四、量具的使用与维护（一）常用量具种类及精度1.游标卡尺：掌握0.02mm精度游标卡尺的读数原理、正确测量方法（外径、内径、深度、台阶）及维护保养。2.千分尺：掌握外径千分尺、内径千分尺的结构、读数方法（精确到0.01mm）、使用技巧及注意事项（如“测力装置”的使用）。3.百分表与千分表：了解其结构原理，掌握在工件找正、平面度、平行度测量中的应用。4.角度量具：如万能角度尺的基本使用方法。5.其他：钢直尺、塞尺、样板等的正确选用。（二）量具使用通则*量具使用前需检查其是否在合格有效期内，有无损坏、锈蚀，测量面是否清洁。*测量时应轻拿轻放，避免与工件剧烈碰撞。*测量前应使量具与被测工件等温，避免因温度差引起测量误差。*读数时视线应垂直于刻度面，减少视差。*使用后应及时擦拭干净，涂防锈油（精密量具），放入专用盒内妥善保管。五、典型加工设备操作与工艺（一）普通车床操作与车削加工1.车床主要组成部分：床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座、光杠、丝杠等。2.车床传动系统：了解主轴变速、进给量调整的基本原理。3.车刀：*常用车刀种类：外圆车刀、端面车刀、切断刀、镗孔刀、螺纹车刀等。*车刀的组成与几何角度：前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角及其对切削性能的影响。*车刀的安装：刀尖与工件中心等高，刀杆伸出长度适当，夹紧牢固。4.工件装夹：*三爪自定心卡盘：适用于圆形、六角形等对称工件的装夹。*四爪单动卡盘：适用于不规则或偏心工件的装夹与找正。*顶尖装夹：适用于长轴类工件的加工。*花盘与弯板：适用于形状复杂工件的装夹。5.基本车削工序：*外圆车削：粗车、精车的目的与进给路线。*端面车削：保证端面与轴线的垂直度。*台阶车削：台阶长度的控制，台阶根部清根。*切槽与切断：刀具选择，进给速度控制，防止振动和刀具损坏。*钻孔与镗孔：在车床上进行钻孔、扩孔、铰孔及镗孔的方法与注意事项。*螺纹车削（三角螺纹）：螺纹要素（牙型、大径、小径、螺距、导程），挂轮调整，乱扣的防止，多次进给，样板检查。6.车削加工工艺参数选择：根据工件材料、刀具材料、加工精度和表面粗糙度要求，合理选择切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度）。（二）普通铣床操作与铣削加工1.铣床主要组成部分：立式铣床（主轴垂直）与卧式铣床（主轴水平）的结构特点，如床身、主轴箱、工作台、升降台、进给变速箱等。2.铣刀：*常用铣刀类型：圆柱铣刀、端铣刀、立铣刀、三面刃铣刀、键槽铣刀、成型铣刀等，了解其适用加工范围。*铣刀的安装：在铣床主轴上正确安装铣刀杆和铣刀，确保紧固可靠。3.工件装夹：*平口钳装夹：校正、固定，适合中小型工件。*压板螺栓装夹：适合大型或形状不规则工件，注意受力平衡。*分度头装夹：用于需要等分或特定角度加工的工件。4.基本铣削工序：*铣平面：周铣（顺铣与逆铣的区别及应用）与端铣，保证平面度和表面粗糙度。*铣台阶：控制台阶高度和宽度。*铣沟槽：如直角槽、V形槽、T形槽、键槽的铣削方法。*简单成型面铣削：使用成型铣刀。5.铣削加工工艺参数选择：同样考虑切削速度、进给量（或进给速度）、背吃刀量，并注意铣床的进给方向与铣刀旋转方向的配合。（三）钻床操作与孔加工1.台式钻床、立式钻床的基本操作：主轴变速、进给（手动/自动）。2.钻头：麻花钻的结构（柄部、颈部、工作部分），顶角、横刃的作用及影响。3.钻孔工艺：*钻孔前的准备：划线、打样冲眼（定心）。*钻头的装夹（钻夹头、钻头套）。*钻孔时的冷却与润滑。*防止钻头引偏的措施。4.扩孔与铰孔：了解其作为半精加工和精加工孔的方法，以及所用刀具的特点。六、典型零件加工工艺分析与实操（一）工艺分析步骤1.识读零件图：明确零件的结构形状、尺寸精度、形位公差、表面粗糙度要求及材料。2.确定加工方案：选择合适的加工方法和设备，划分加工阶段（粗加工、半精加工、精加工）。3.选择定位基准：遵循“基准重合”、“基准统一”等原则。4.拟定加工顺序：遵循“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”等一般原则。5.选择刀具、夹具、量具。6.确定各工序的工艺参数。（二）实操项目示例（以阶梯轴为例）1.零件图分析：材料45钢，各外圆直径及公差，长度尺寸，倒角，键槽，表面粗糙度要求。2.工艺路线拟定：备料（棒料）→车削（粗车各外圆、端面、台阶）→热处理（调质）→精车各外圆至尺寸要求→铣键槽→去毛刺→检验。3.各工序实操要点：*车削：三爪卡盘装夹，一夹一顶或两顶尖装夹方式的选择与操作。粗车后进行尺寸测量，精车时注意控制切削速度和进给量以保证表面质量。*铣键槽：在立式铣床上用键槽铣刀加工，对刀，调整铣削深度和进给量。4.质量检验：运用游标卡尺、千分尺、百分表、键槽塞规等量具对加工尺寸、形位公差进行检验。七、零件的质量检验与误差分析（一）加工精度与表面质量1.加工精度：尺寸精度（如IT7、IT8级）、形状精度（如圆度、圆柱度）、位置精度（如同轴度、垂直度、平行度）的概念及图样标注。2.表面质量：表面粗糙度（Ra值的含义及测量，如Ra3.2、Ra1.6）及其对零件使用性能的影响。（二）常见加工误差产生原因与控制方法1.尺寸误差：量具本身误差、测量方法不当、进给量控制不准、刀具磨损等。2.形状误差：如车床主轴回转误差导致的工件圆度误差；导轨不直导致的工件圆柱度误差。3.位置误差：如车床尾座与主轴不同轴导致的工件同轴度误差；铣床工作台移动与主轴不垂直导致的垂直度误差。4.控制方法：正确操作、定期维护设备、合理选择工艺参数、提高测量准确性、及时刃磨刀具等。八、综合实训与考核（一）综合实训项目结合所学知识与技能，完成一个包含多种加工工序的典型零件的完整加工过程，如带键槽的传动轴、简单齿轮坯、箱体类零件的平面与孔系加工等。要求学生独立完成从识图、工艺分析、制定加工方案、选择工具设备、操作加工到质量检验的全过程。（二）考核方式与标准1.过程考核（60%）：*安全文明生产（15%）：严格遵守安全规程，规范操作，保持工作环境整洁。*工艺制定与实施（20%）：工艺路线合理，参数选择恰当，加工步骤正确。*工具量具使用与维护（15%）：正确选用和使用工具量具，爱护设备。*实训态度与纪律（10%）：出勤情况，学习主动性，团队协作。2.成果考核（40%）：*零件加工质量（30%）：尺寸精度、形状位置精度、表面粗糙度是否符合图纸要求。*实训报告（10%）：包括工艺分析、加工步骤、遇到的问题及解决方法、心得体会等，要求内容完整、条理清晰。九、实训报告撰写要求实训报告是实训成果的重要体现，应包含以下主要内容：1.实训项目名称、班级、姓名、学号、指导教师、实训日期。2.零件图：绘制或粘贴所加工零件的工作图。3.工艺分析与过程：详细描述零件的加工工艺路线、各工序所用设备、刀具、量具、夹具，以及切削参数的选择。4.操作要点与难点：记录各关键工序的操作要点和遇到的技术