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文档简介
课程教案课程名称:机械制造基础任课教师:周瑜飞所属系部:航空工程学院教学班级:数控2501、2502、2503教学时间:2025—2026学年第一学期湖南汽车工程职业学院教务处制
湖南汽车工程职业学院教案编写规范(试行)第1条任课教师必须在备课上下功夫。按专业培养目标、教学大纲要求和学生实际情况,认真钻研教材,抓住基本概念、基本理论、基本技能和每个章节的基本要求,明确重点、难点,科学合理地安排教学内容,写出比较详细的教案;应注意广泛收集有关的现场资料,了解生产、建设、管理、服务实际中本专业的现状和发展趋势,积极进行教学内容的更新补充,以适应新技术发展和实际应用需要。第2条任课教师必须按教务处的教案撰写标准格式,以2课时一个教案来写。教案作为教学实施的文件,应包括下列内容:每次课的课题;教学目标;教学重点与难点;教学方法;课型;教学课时;教学课外学习指导和作业量;教学后记。第3条
同一门课程有两名或两名以上教师讲授时,提倡教研室组织集体备课和开展教学研究活动,以统一教学内容、教学要求和教学进度。第4条入职三年的新教师或上新课的教师,在上课前必须写出该课程的详细教案(简称详案)。详案是指正文部分对教学内容做了较为详尽的表达,较为充分地体现了教师对教学过程的设计。编写详案的教师还要求写“教学后记”,把课堂上出现的一些事件的处理、闪现的教学艺术火花、教学环节的巧妙衔接等记录下来,作为教学经验的积累和研究教学的第一手资料。第5条
教师讲授过二轮以上同一大纲同一版本教材的课程,可以编写简略教案(简称简案)。简案是指正文部分对教学内容仅做了思路和纲要性的表达,但对教学过程的设计应有较为充分的体现。教师讲授以前上过的课程时,要认真总结过去上课的经验和不足,必须重新备课,并补充和完善教案的内容。第6条
课程教学中,需采用必要的模型、教具、演示、挂图等为辅助教学手段的,教师在教学过程设计中应予充分重视,并在教案中予以体现。教师应根据课程教学的要求做好课前准备,对教学环境、电教设备、教具模型、教学挂图、教学仪器、工作材料等硬件在授课前要逐一检查和落实,保证教学的正常进行。同时应充分了解学生的学习基础和所学专业的特点,处理好本课程与先修课和后续课的衔接关系。第7条实验、实训教案是对每一个实验、实训项目的教学设计和安排,一般包括下面基本内容要求:(一)实训课程名称、授课课题、适用班级、所需设备及工量具、上课形式、课时;(二)教学目标、教学内容重点与难点、教学方法;(三)主要教学步骤与内容;(四)操作练习、巡回指导、安全事项、总结讲评、教学后记。第8条实验、实训教案原则上每2个课时一个教案,集中实训一个项目一个教案,但一个教案最多不超过6个课时。第9条技能课、实训课和操作性强的教学内容,教师应在课前进行试做,并做好材料、仪器设备的准备工作。第10条多媒体课件是辅助教学的重要手段之一。计算机类的教学,根据教学大纲要求采用多媒体课件辅助教学的,必须制作或准备多媒体课件,但多媒体课件不得替代教案。第11条各级领导、教学督导组、教师在听课时应对教师教案进行检查,作为对教师课堂教学质量评价的环节之一。学院将定期开展教案检查和优秀教案评选活动,进一步规范课堂教学环节,加强教学管理,提高教学质量。
课程基本信息课程名称机械制造基础课程代码12030194总计:48学时讲授:42学时实训:0学时学分3类别必修课(√)选修课()理论课(√)实训课()理实一体()任课教师周瑜飞职称讲师授课对象专业班级:数控2501、2502、2503共3个班课程简介(不超过300字)课程性质机械制造基础是航空、机电、模具、机械制造与自动化及数控技术专业的一门主干专业的专业基础课程。课程教学以实用为原则,以会用为目标。由涉及机械制造工艺及其装备的相关内容组成,包含刀具、机床加工工艺、夹具、典型零件制造工艺、工艺规程循序渐进的五个层次的内容,并与其他专业基础课程一起,为制造类专业的学生形成具备的最基本的工程应用能力提供强有力的支撑。课程目标和任务本课程旨在阐明机械制造基础基本概念的前提下,以机械制造基础基础理论作铺垫,研究制造技术专业理论,强调对共性规律的认识,理解各把握,贯穿实用化的技术创新观念,并充分反映机械制造基础的新进展,使学生通过本课程的学习,获得制造工艺的设计能力、制造现场问题的分析和解决能力、技术创新的思维及识别能力、文献资料的检索与利用能力等关于零部件制造的最基本的专业技术应用能力,打好机械制造的理论与实践基础,为承担机械制造工程技术工作创造必要的条件。重点金属切削过程、刀具、工装、机械设备说明:根据航空专业及数控技术专业培养方案、专业特点以及课时的原因,教学安排有所侧重,重点学习金属切削过程、刀具、工装、机械设备及车、铣、磨、钻等常用机械制造内容。基本教材和主要参考资料《机械制造基础》颜兵兵主编机械工业出版社湖南汽车工程职业学院教案用纸No1授课课题绪论,第一篇第一章-机械制造系统认识教学目标主要从知识目标、能力目标和情感目标三方面进行设计。1、了解机械制造的概念及地位2、了解本课程的内容及学习要求与学习方法3、了解机械制造系统的概念及组成4、了解机械制造系统的分类及特性4、通过对该内容学习,让学生对机械制造有一定大体的认识,培养其对机械制造的职业感及与时俱新的认识。教学要点教学重点与难点重点:机械制造的概念、机械制造系统的概念。难点:机械制造系统的分类课型1、理论课;2、新授课。课时2课时教法与学法(教具)多媒体教学、小视频、讲授课后作业通过多种方式了解现代制造技术发展现状及常用的制造技术的方法有哪些?教学后记(教师课后填写)新学期第一次主要与学生相互认识,对本课程的学习内容作了初步介绍,也对学习本课程作了些要求,内容上主要让学生了解机械制造的相关概念,让学生对机械制造有一定的认识,为机械制造技术的学习打下一定基础,培养学生机械制造的职业感与兴趣。从学习效果上看,学生还没有完全融入学习状态。授课教师周瑜飞备课时间2025年9月18日主要教学步骤和教学内容★课前导入:(10分钟)新学期的第一天,适当与学生进行互动,点名等。提问:有没有学生已经将书预习过了?对于机械制造,同学们了解多少?★新课讲授:设置问题:(10分钟)1、机械制造的概念是什么?本课程的基本内容有哪些?2、机械制造技术学了有什么用?通过这个问题设置,让学生带着问题看书的绪论部分,让学生对今天的上课内容有一个初步的了解。同时,从一定程度上激发学生的一些兴趣。知识点讲解:(20分钟)绪论1.机械制造的定义机械制造的定义:促使机械产品、零件的成形手段。(此处可以引升,举例进行说明零件成形的手段有哪些?同学们又了解过哪些?)技术含义:经济含义:此处为一处重点,分别通过用技术及经济两方面对学生进行阐述,让学生深刻了解机械制造,从而对机械制造有一个了解。机械制造业及其作用(地位)机械制造业机械制造业的作用:技术角度:经济角度:历史角度:(举例,中国历史的每一次发展其实就是制造业的发展,工业革命······)机械制造技术的历史、发展与现状通过放一些不同时期的视频让学生了解本课程的内容及上课要求:(5分钟)课程性质课程内容课程要求课程特点考试要求第一篇第一章机械制造系统认识本节导入:教学目标(5分钟)知识点讲解:(40分钟)机械制造系统概念:结构上看功能上看动作上看机械系统概念是一个重点,但概念本身比较复杂,较难理解,教学中先通过问题引导学生自主学习,然后再进行讲解与总结。机械制造系统的组成功能组成以图1.1为例进行说明组织组成 以图1.2为例进行分析资源组成以图1.3为例进行分析此处是一个难点,分析时尽量结合图进行充分的分析与说明。3.机械制造系统的基本特性(此处只作了解)复杂性、相关性、动态性、环境适应性及反馈特性、随机特性。机械制造系统的分类1)按生产批量分类小批量:生产量小、品种多。中批量:大批量:一般用于流水线生产按生产策略分类按生产布局按生产计划模式分类MRPII系统JIT系统现代制造观制造系统的三流结构论现代制造的信息制造观制造系统的人机一体化制造系统的集成决策观此处只作了解★课堂小结:(10分钟)课堂现象总结:本次课知识总结:1.了解机械制造概念、作用。2.了解本课程的基本内容及学习方法与学习要求。3.了解机械制造系统的概念、组成方法及分类。4.加强机械制造观念,具有与时俱进的意识,培养机械制造的职业感。★课后作业:第一次课不布置作业本作业,让学生通过多种方式了解现代制造技术发展现状及常用的制造技术的方法有哪些?
湖南汽车工程职业学院教案用纸No2授课课题机械制造方法与过程教学目标主要从知识目标、能力目标和情感目标三方面进行设计。1、了解机械制造常用的方法2、理解工艺过程及组成3、通过对该内容学习,使学生对机械加工方法有一定的认识,对工艺过程及组成有一定理解,初步学会分析加工工艺过程,培养学生分析问题的能力。教学要点教学重点与难点重点:机械制造常用的加工方法难点:工艺过程及组成课型1、理论;2、新授课。课时2课时教法与学法(教具)多媒体教学、动画、小视频、任务驱动课后作业P2113教学后记(教师课后填写)通过任务驱动法进行教学,设置典型任务,将重难点知识融入到任务中去,认真分析任务,实施任务,让学生参与进来,学生积极性较高,重难点较好突破,效果较好。授课教师周瑜飞备课时间2025年9月18日主要教学步骤和教学内容★课前导入:(10分钟)思想政治教育的融入点:观看机械产品的成型过程:使学生具有好奇心和想象力能不畏困难,有坚持不懈的探索精神;从实践中来,到实践中去。从实践中认识到我国的技术强大,从而强化国家意思、文化自信。思政目标:使学生从微观上对切削有一定认识初步学会分析加工工艺过程,培养学生分析问题的能力强化学生逻辑思维:能运用科学的思维方式认识事物、解决问题、指导行为,在这一过程中树立技术自信、文化自信。问题导入:说说你知道的机械加工方法有哪些?让学生一个个回答。★新课讲授:相关知识:(70分钟)1.零件表面形状尽管机械零件的形状有各种各样,但其不外乎由几种基本形状的表面,如平面、圆柱面、圆锥面以及各种成形表面所构成。图5所示为组成不同形状零件常用的各种表面。1—平面;2—圆柱面;3—圆锥面;4-各种成形表面图1-5构成不同形状零件常用的各种表面各种典型表面都可以看成是由一条母线沿着导线运动而形成的轨迹。母线和导线统称为形成表面的发生线。图6揭示了各种零件表面的成形过程。一般情况下,母线和导线可以互换,但对于一些特殊表面,如圆锥面、双曲面等,则不可互换。2.零件表面加工成形方法切削加工中的发生线是由刀具和工件间的相对运动形成的。由于所用刀具切削刃的形状和加工方法的不同,形成发生线的方法也不同,可归纳为以下四种:1)轨迹法。它是利用刀具做一定规律的轨迹运动对工件进行加工的方法。用尖头车刀、刨刀等切削时,切削刃与被加工表面可看成点接触,因此切削刃可看成一个点,发生线为接触点的轨迹线。如图1-6(a)所示,车刀切削点1按一定的规律做轨迹运动3,形成所需的发生线2。采用轨迹法形成发生线时,刀具需要一个独立的成形运动。图1-6形成发生线的方法2)成形法。成形法是利用成形刀具对工件进行加工的方法。如图1-6(b)所示,刀具的切削刃1与所需要形成的发生线2完全吻合,曲线形的母线由切削刃直接形成。用成形法来形成发生线,刀具不需要专门的成形运动。3)相切法。相切法是利用刀具边旋转边做轨迹运动来对工件进行加工的方法。釆用车刀、砂轮等旋转刀具加工时,如图1-6(c)所示,在垂直于刀具旋转轴线的截面内,切削刃可看做是点2与切削点1绕着刀具轴线做旋转运动3,同时刀具轴线沿着发生线的等距线做轨迹运动,切削点运动轨迹的包络线,便是所需的发生线2。采用相切法生成发生线时,需要两个相互独立的成形运动,即刀具的旋转运动和刀具中心按一定规律的运动。4)展成法。展成法是利用工件和刀具做展成切削运动进行加工的方法。切削加工时,刀具与工件按确定的运动关系做相对运动,切削刃与被加工表面相切,切削刃各瞬时位置的包络线,便是所需的发生线。如图1-6(d)所示,刀具切削刃为切削线1,它与需要形成的发生线2的形状不吻合。在形成发生线的过程中,切削线1与发生线2做无滑动的纯滚动(展成运动)。发生线2就是切削线1在切削过程中连续位置的包络线。用展成法生成发生线时与工件之间的相对运动通常由两个分运动组合而成,它们之间保持严格的运动关系,彼此不独立,共同组成多个运动,称为展成运动。如上述工件的旋转运动B和直线运动A都是形成渐开线的展成运动。3.机械制造方法1)材料成形法(1)铸造:将熔炼成液态的金属浇入事先制造好的铸型,金属凝固后获得一定形状和性能的铸件。(2)锻造:指利用外力使材料产生塑性变形,获得所需尺寸、形状的方法。(中国古代的打铁就是一种原始的锻造方法)提问:铸造与锻造的区别在哪里?通过问题引导学生思考,在平时学生并不太清楚在什么情况下用铸造,什么情况下用锻造。(3)挤压、轧制、拉拔(这几种方法在平常用得不多,不作重点介绍,让学生通过网络资源进行了解)2)材料去除法(1)车削、铣削、钻削、磨削等这里主要让学生了解这些加工方法并认识这些加工机床,通过一些图片与视频观看的方式让学生了解。(2)特种加工方法·电火花加工。如图7:利用工具电极和工件间瞬时火花放电所产生的高温来熔蚀工件表面材料。又分为电火花成型加工和电火花线切割加工。特点:不受材料硬度、强度等影响,不存在切削力,可加工难加工材料,但材料需导电。图1-7电火花加工运用:常用于机械加工中无法加工或是难加工材料的加工。(重点介绍这一种特种加工方法)。·电解加工、超声波加工、激光加工等3)材料累加法焊接、快速原型制造法概念:原理:电蚀运用:常用于机械加工中无法加工或是难加工材料的加工。(重点介绍这一种特种加工方法)电解加工、超声波加工、激光加工等★课堂小结:(10分钟)根据学生回答的问题进行总结,并检测学生掌握情况,重点注意区分工步与工序。★课后作业:P211湖南汽车工程职业学院教案用纸No2授课课题机械制造方法与过程教学目标主要从知识目标、能力目标和情感目标三方面进行设计。1、了解机械制造常用的方法2、理解工艺过程及组成3、通过对该内容学习,使学生对机械加工方法有一定的认识,对工艺过程及组成有一定理解,初步学会分析加工工艺过程,培养学生分析问题的能力。教学要点教学重点与难点重点:机械制造常用的加工方法难点:工艺过程及组成课型1、理论;2、新授课。课时2课时教法与学法(教具)多媒体教学、动画、小视频、任务驱动课后作业P2113教学后记(教师课后填写)通过任务驱动法进行教学,设置典型任务,将重难点知识融入到任务中去,认真分析任务,实施任务,让学生参与进来,学生积极性较高,重难点较好突破,效果较好。授课教师周瑜飞备课时间2025年9月18日机械制造过程任务导入:(10分钟)任务描述:图1-1所示的阶梯轴,试分析生产批量不同时,其工艺过程的组成有何不同?图1-1台阶轴思考以上问题,自主学习相关知识点:(45分钟)机械制造过程的概念1.工序一个(或组)工人,在同一台机床(或同一个工作地)对一个(或同时几个)工件所连续完成的那一部分工艺过程称为工序。工序是组成工艺过程的基本单元,也是生产计划和成本核算的基本单元。工人、工作地、工件和连续作业(三定一连续)构成了划分工序的四个要素。只要有其中任一要素发牛变化,即构成了另一道工序。因此,同一个零件、同样的加工内容可以有不同的工序安排。图1-2多工位加工工位1—装卸工件;工位2—钻孔;工位3—扩孔;工位4—饺孔2.安装在工件加工前,将工件在机床或夹具上定位并夹紧的过程称为安装。在同一加工工序中,工件至少要安装一次,也凹能需要安装多次。在表1-2,工序2、3、5都需要经过两次安装才能完成其全部工序内容。工件在加工中应尽量减少安装次数,因为多次安装不仅会增加安装误差,还会增加辅助时间。3.工位工件在一次安装下袒对于机床每占据一个加工位置所完成的那部分工艺过程,称为工位。为了减少工件的安装次数,在大批量生产时,常采用各种回转工作台、回转夹具或移位夹具,使工件在一次安装中先后处于几个不同位置进行加工。工位又可分为单工位和多工位。如图1-2所示为一种用回转工作台在一次安装中依次完成装卸工件、钻孔、扩孔布钗孔4个工位。4.工步加工表面、切削工具、切削速度和进给量都不变的情况下,所连续完成的那一部分工序,称为工步。应该说明的是,构成工步的因素有加工表面、刀具、切削速度和进给量,它们中的任一因素改变后,一般就变成了另一个工步。有时为了提高生产率,用几把不同刀具同时加工几个不同表面,此类工步称为复合工步,如图1-3所示。在工艺文件上,复合工步视为一个工步。ab图1-3复合工步a立轴转塔车床的一个复合工步b钻孔、扩孔复合工步5.工作行程(或走刀)有些工步,由于需要切去的金属层较厚,需要用同一刀具对同一表面进行多次切削才能完成,则每次切削所完成的工步内容称为一个工作行程或一次走刀,如图4所示。图1-4走刀路线解决问题:(25分钟)通过对知识点的学习,学三组讨论问题,每组派代表回答问题。其中第1组讨论问题1:由多少个工序完成?第2组讨论问题2:由多少次工步完成?第3组讨论问题3:由多少次安装完成?具体如表1-3与表1-4所示。表1-3阶梯轴单件生产工艺过程工序号工序名称和内容设备I车端面,打中心孔,车外圆,切退刀槽,倒角乍床2铢键槽饨床3磨外圆磨床4去毛刺钳工台表1-4阶梯轴大批量生产工艺过程工序号工序名称和内容设备I铁端面,打中心孔铁钻联合机床2粗车外圆车床3精车外圆,倒角,切退刀槽4铢键槽铢床5磨外圆磨床6去毛刺钳工台
★课堂小结:(10分钟)根据学生回答的问题进行总结,并检测学生掌握情况,重点注意区分工步与工序。★课后作业:P213湖南汽车工程职业学院教案用纸No4授课课题机械制造装备选用教学目标主要从知识目标、能力目标和情感目标三方面进行设计。1、了解金属切削机床的分类2、知道机床型号的编制方法3、知道机床运动及切削用量的计算方法4、知道机床精度的内容及掌握精度的检验方法教学要点教学重点与难点重点:机床型号的编制、切削用量难点:机床精度的检验方法课型1、理论;2、新授课。课时2课时教法与学法(教具)多媒体教学、动画、小视频、任务驱动课后作业P53思考题4练习题1教学后记(教师课后填写)内容选取过多,导致学生无法长时间保持较高的注意力,明显第二节课后半段纪律有所下降,在今后的教学当中应该注意内容有效组织,较好的把握重、难点。授课教师周瑜飞备课时间2025年9月18日主要教学步骤和教学内容★课前导入:(15分钟)以一个具体实例联系实际生产,思考问题:以你的理解,谈谈你认为应该如何选择机械设备,或者说选择机械设备应该注意哪些问题。通过这个问题引出此次课的内容。★新课讲授:布置案例任务:(5分钟)见P53-练习题3,完成题所示问题通过任务,直接阐述本课的基本任务,从而突出重点内容,也让学生带着问题及目的进行学习。相关知识:(55分钟)1.金属切削机床基本知识金属切削机床是用刀具切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,它是制造机器的机器,故又称为“工作母机”,习惯上简称为机床。机床是机械制造的基础机械,其技术水平的高低,质量的好坏,对机械产品的生产率和经济效益都有重要的影响。金属切削机床诞生到现在已经有100多年了,随着工业化的发展,机床品种越来越多,技术也越来越复杂。以下具体谈谈知识点(1)金属切削机床的分类-按机床的加工性质和所用刀具来分类,分为12大类:车床、钻床、镇床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铳床、刨插床、拉床、特种加工机床、锯床和其他机床。在每一类机床中,又按工艺范围,布局形式和结构性能分为若干组,每一组又分为若干个系(系列)。 '除了上述基本分类方法外,还有其他分类方法。按工艺范围:通用机床这类机床的工艺范围很宽,可以加工一定尺寸范围内的多种类型零件,完成多种多样的工序。例如,卧式车床、万能升降台铳床和万能外圆磨床等。专门化机床这类机床的工艺范围较窄,只能用于加工不同尺寸的一类或几类零件的一种(或几种)特定工序。例如,丝杆车床、凸轮轴车床等。专用机床这类机床的工艺范围最窄,通常只能完成某一特定零件的特定工序。例如,加工机床主轴箱体孔的专用镇床,加工机床导轨的专用导轨磨床等。它是根据特定的工艺要求专门设计、制造的,生产率和自动化程度较高,适用于大批量生产。组合机床也属于专用机床。按加工精度:机床的加工精度是指该机床加工零件表面的实际几何参数与理想几何参数的符合程度,如零件加工表面的尺寸、形状、位置及粗糙度。按加工精度可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。按重量和尺寸:可分为仪表机床、中型机床(一般机床)、大型机床(质量犬于10t)、重型机床(质量在30t以上)和超重型机床(质量在100t以上)。按机床主要零部件的数目,可分为单轴、多轴、单刀及多刀机床等。按自动化程度不同,可分为普通、半自动和自动机床。自动机床具有完整的自动工作循环,包括自动装卸工件,能够连续的自动加工工件。半自动机床也有完整的自动工作循环,但装卸工件还须人工完成,因此不能连续地加工。任务1实施:通过以上的学习我的可以发现:视频所描述的机床为通用机床中的数控车床2.机床型号的编制:任务2:C6140请分别说出这些代号的含义(任务拓展CK6150AX6132)。这里就涉及到了下一个问题了:机床的型号编制机床的型号是机床产品的代号,用以表明机床的类型、通用和结构特性、主要技术参数等。GB/T15375-94《金属切削机床型号编制方法》规定,我国的机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合而成。机床的类别代号见表3-1表5-1机床类别代号机床的通用特性和结构特性代号用字母表示。当某种机床除普通型外,还有有关通用特性时,应在类代号后用相应的代号表示。表3.2是常用的通用特性及其代号。如CM6132型精密卧式车床型号中的“M”表示“精密”。当某种机床仅有通用特性而无普通型时,则通用特性也nJ不表示。如C1312型单轴六角自动车床由于这类自动车床中没有“非自动”型,所以不必表示出“Z”的通用特性°任务2实施:1.CA6140C--类代号(车床类机床)A--结构特性代号6--组代号(落地及卧式车床组)1--系代号(卧式车床系)40--主参数(最大工件回转直径的1/10)湖南汽车工程职业学院教案用纸No4授课课题机械制造装备选用教学目标主要从知识目标、能力目标和情感目标三方面进行设计。1、了解工艺系统的组成2、掌握机床的选择方法3、知道机床运动及切削用量的计算方法4、知道机床精度的内容及掌握精度的检验方法教学要点教学重点与难点重点:机床型号的编制、切削用量难点:机床精度的检验方法课型1、理论;2、新授课。课时2课时教法与学法(教具)多媒体教学、动画、小视频、任务驱动课后作业P53思考题4练习题1教学后记(教师课后填写)内容选取过多,导致学生无法长时间保持较高的注意力,明显第二节课后半段纪律有所下降,在今后的教学当中应该注意内容有效组织,较好的把握重、难点。授课教师周瑜飞备课时间2025年9月18日★课前导入:(5分钟)机床的选择步骤和方法是什么。★新课讲授:工艺系统的组成:机床的运动表面成形运动。在第1章中已经提到,表面成形运动可分为主运动和进给运动.按其组成情况不同,还可分为简单成形运动和复合成形运动。如果一个独立的成形运动是由单独的旋转运动或直线运动构成的,则称此成形运动为简单成形运动。例如,用普通车刀车削外圆柱面时,工件的旋转运动和刀具的直线移动就是两个简单运动。如果一个独立的成形运动,是由两个或两个以上的旋转运动或直线运动,按照某种确定的运动关系组合而成,则称此成形运动为复合成形运动。例如,在车削螺纹时,工件的等速旋转运动和刃具的等速直线移动之间彼此不能独立,必须保证严格的运动关系,即工件每转1转,刀具就均匀地沿工件轴线移动一个导程。由复合成形运动分解的各个部分,虽然都是直线运动或旋转运动,与简单运动相似,但本质是不同的。前者是复合运动的一部分,各个部分必然保持严格的相对运动关系,是互相依存,而不是独立的。而简单运动之间是互相独立的,没有严格的相对运动关系。辅助运动。机床还具有-些与表面成形过程没有直接关系的运动,其作用是实现机床加工过程中所需的各种辅助动作。它的种类很多,一般包括切入运动、分度运动、操纵和控制运动、调位运动(调整刀具和工件之间的正确相对位置)以及各种空行程运动(如快进、快退等)。辅助运动虽然并不参与表面成形过程,但对机床整个加工过程是不可缺少的,同时对机床的生产率和加工精度往往也有很大影响。机床运动部分的组成为了实现加工过程中所需要的各种运动,机床必须具备以下三个基本部分。执行件。执行件是机床运动的执行部件,其作用是带动工件和刀具,使之完成-定形式的运动并保持正确的轨迹,如机床主轴、刀架等。动力源。动力源是向执行件提供运动和动力的装置,如各种形式的电动机。传动装置。传动装置是传递运动和动力的装置,它把运动源的运动和动力传给执行件,并完成运动形式、方向、速度的转换等工作,从而在运动源和执行件之间建立起运动联系,使执行件获得一定的运动。传动装置有机械、电气、液压、气动等多种形式。机械传动装置有带传动、齿轮传动、齿轮齿条传动、链传动、蜗轮蜗杆传动、丝杠螺母传动等多种传动形式。机床传动链利用机床的传动装置可以把动力源与执行件或执行件与执行件联系起来,使之保持某种确定的运动联系,称为传动联系。构成一个传动联系的一系列顺序排列的传动件,称为传动链。按工作性质的不同,传动链可以分为外联系传动链和内联系传动链。外联系传动链是指联系动力源和机床执行件之间的传动链,它使执行件获得一定的速度和运动方向。外联系传动链传动比的变化只影响生产率或表面粗糙度,不影响表面的形状。因此在外联系传动链中可以有传动比不准确的传动副,如皮带传动。内联系传动链则是联系执行件和执行件之间的传动链,它决定着加工表面的形状和精度,对执行机构之间的相对运动有严格要求。因此,内联系传动链的传动比必须准确,不应有摩擦传动或瞬时传动比变化的传动副(如皮带传动和链传动)。如在卧式车床用螺纹刀车螺纹时,为了保证所加工的螺纹的导程,主轴每转一转,车刀必须移动-个导程,否则就会造成螺纹的导程误差。只有复合运动才有内联系传动链。传动链中通常包括两类传动机构:一类是传动比和传动方向固定不变的传动机构,如定比齿轮副、丝杠螺母机构、蜗轮蜗杆传动机构等,称为定比传动机构;另一类是可变换传动比和传动方向的传动机构,如挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器换向机构等,称为换置机构。4.机床传动原理图为了便于分析机床的传动联系,常用一些简明的符号表达各执行件、动力源之间的传动原理和传动路线,这就是传动原理图。图5-3所示为卧式车床的传动原理图,其中,电动机、主轴、刃具以及税杠螺母等均用简单的符号表 |示。由图可见,在车削螺纹时倡两条传动链。一条是外联系传动链:电动机一1―2—uN一4—主轴;另一条是内联系传动链:主轴一5l6—7—丝杠一刀具。数字与数字之间的虚线表示传动比不变的定比传动机构,而2〜3和5~6之间的符号表示传动比可变的换置机构,其传动比分别用"v和〃f。调整缶可以实现主轴变速和换向,调整"f可以得到不同的螺纹导程。 图5-3卧式车床传动原理图5机床精度机床几何精度机床传动精度机床定位精度视频任务:观看视频回答问题:那么机床精度一般是多少呢?如何确定机床的精度呢?如何检测机床的精度呢?最后确定机床选择的方法。任务实施(35分钟)任务完成案例任务内容根据前面所讲知识,引导学生完成,注意学生在完成时碰到的问题,注意引导学生。任务实施机床选择的一般方法:1.确定机床种类2.确定机床规格3.确定机床精度4.机床生产率考虑5.确定机床型号任务小结(5分钟)总结任务的完成情况★课堂小结:(15分钟)通过基本知识的学习,了解相关概念及方法,重点学会根据加工零件的不同,如何选择机床并确定机床型号。★课后作业:1举例说明通用机床、专门化机床和专用机床的主要区别是什么,它们的适用范围怎样?2指出下列机床型号中各位字母和数字代号的具体含义。CM6132,Z3040xl6,XK5040,B2021A,MG1432B。
湖南汽车工程职业学院教案用纸No5授课课题刀具及其切削参数选用——金属切削刀具认识教学目标主要从知识目标、能力目标和情感目标三方面进行设计。1、了解车刀的组成2、理解车刀几何角度3、掌握车刀几何角度的选用方法教学要点教学重点与难点重点:车刀几何角度难点:车刀几何角度的选择课型1、理论;2、新授课。课时4课时教法与学法(教具)多媒体教学、动画、小视频、任务驱动课后作业收集相关车刀资料,了解常用车刀种类及用途。教学后记(教师课后填写)选用一些车刀实物发放给学生,让学生带着实物进行学习。本次课的难点是对于车刀几何角度的理解,学生在学习过程中容易发生混乱。一小部分学生由于基础知识较差,碰到与几何相关知识有畏难情绪。授课教师周瑜飞备课时间2025年10月3日主要教学步骤和教学内容★课前导入:(15分钟)联系实际,思考问题:说说你所知道的车刀种类有哪些?刀具要满足什么条件才能高效切削金属?通过这个问题引出此次课的内容。★新课讲授:布置案例任务:(15分钟)1.粗车削45钢外圆,选用刀具为硬质合金,应该如何选择车刀角度?2.车削铝合金外圆,选用刀具为硬质合金,应该如何选择车刀角度?3.车削不锈钢外圆,选用刀具为硬质合金,应该如何选择车刀角度?任务要求:分3组完成,各组一个任务通过任务,直接阐述本课的基本任务,从而突出重点内容,也让学生带着问题及目的进行学习。相关知识:(90分钟)1.车刀组成:三面:
前刀面——切屑沿其流出的表面。
主后刀面——与过渡表面相对的面。
副后刀面——与已加工表面相对的面。
两刃:
主切削刃和副切削刃;
一刀尖:主切削刃和副切削刃组成;此处在教学过程中应该注意总结以及拿一些车刀实物让学生了解观看。车刀参考平面刀具的几何角度是在一定的平面参考系中确定的,一般有正交平面参考系、法平面参考系和假定工作平面参考系。采用正交平面参考系,各参考面如下:
基面pr——过切削刃选定点平行或垂直刀具安装面(或轴线)的平面。
切削平面ps——过切削刃选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。
正交平面po——过切削刃选定点同时垂直于切削平面和基面的平面。车刀几何角度及作用前角(γo)--------前面与基面间的夹角。前角的主要作用影响刃口的锋利程度和强度,影响切削变形和切力。后角(ɑo)------主后面和主切削刃平面间的夹角。后角的主要作用减少车刀主后刀面和工件过渡表面间的摩擦。副后角(ɑo´)副后面和副切削平面间的夹角。副后角的主要作用减少车刀副后面和工件已加工表面间的摩擦。主偏角(Κγ)--------主切削刃在基面上的投影与进给运动方向间的夹角。主偏角的主要作用是改变切削刃和刀头的受力及导热能力,影响切屑的厚度。(5)副偏角(Κγ´)----副切削刃在基面上的投影与背离进给方向间的夹角。副偏角的主要作用是减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦。刃倾角(λs)--------主切削刃与基面间的夹角。刃倾角的主要作用是控制排屑方向,当刃倾角为负时,右增加刀头的强度和车刀受冲击时保护刀尖。(7)刀尖角(εr)--------主、副切削刃在基面上的投影间的夹角。刀尖角的主要作用影响刀尖强度和散热性能。任务实施(35分钟)任务完成案例任务内容根据前面所讲知识,引导学生完成,注意学生在完成时碰到的问题,注意引导学生。任务小结(5分钟)总结任务的完成情况★课堂小结:(5分钟)重点掌握车刀几何角度的概念及车刀几何角度选择。★课后作业:
湖南汽车工程职业学院教案用纸No6授课课题刀具及其切削参数选用——刀具材料及切削变形教学目标主要从知识目标、能力目标和情感目标三方面进行设计。1、了解刀具材料的种类2、掌握刀具材料选用的方法3、知道切削变形的形式4、掌握如何控制切削变形5、培养分析问题及解决问题的能力。教学要点教学重点与难点重点:常用刀具材料性能及应用难点:切削变形课型1、理论;2、新授课。课时4课时教法与学法(教具)多媒体教学、动画、小视频、任务驱动课后作业教学后记(教师课后填写)常用车刀材料一般有两种,一种是高速钢,一种是硬质合金,学生在选用过程中不能很好区别这两种不同材料的特点及使用。解决措施:可通过相关的实验法及对比法进行教学。授课教师周瑜飞备课时间2025年10月15日主要教学步骤和教学内容★课前导入:(25分钟)1.回顾上节课内容,如何选择车刀刀具角度?2.问题:思考作为刀具材料需具备哪些要求?及常用刀具材料的有哪些?带着问题让学生预习5分钟★新课讲授:(125分钟)1.刀具材料应具备的性能硬度、耐磨性、耐热性、强度和韧性、化学稳定性、工艺性、经济性。2.刀具材料的种类和应用工具钢(T10、T12)基本特性:硬度低、耐磨性差、价格便宜、工艺性好应用:手工刀具、低速刀具高速钢(W18Gr4V、W6Mo5Gr4V2)基本特性:强度和韧性较好、工艺性好应用:形状复杂较低速的刀具3.硬质合金基本特性:硬度高、耐热性好、强度与韧性差常用的种类及应用K类(YG类)常用于切削铸铁及非金属,常用牌号有YG3、YG6、YG8P类(YT类)常用于切削钢及有色金属,常用牌号有YT5、YT15、YT30M类(YW类)可以切所有材料,常用牌号有YW1、YW2题目:粗加工铸铁应该选择下列哪种刀具?AYG3BYG8CYT5DYT30(通过设置问题掌握学生了解情况)4.其它刀具材料此处只作简单介绍5.切屑变形1)变形的原因(用模型图展示三个变形区给学生让学生直接了解)2)切屑变形现象变形现象一切屑收缩变形现象二切屑种类(此处重点介绍)A带状切屑产生的条件:加工塑性材料、切削用理合理、刀具角度合理B节状切屑产生的条件:加工塑性材料、Vc过小、F过大、ap过大,前角过小C崩碎切屑产生的条件:加工脆性材料分析:注意各种不同切屑之间可以相互转化,主要是受切屑力与切屑变形的影响。变形现象三积屑瘤注意分析积屑瘤产生的原因及作用,推导抑制积屑瘤的方法。变形现象四加工硬化★课堂小结:(20分钟)1.刀具材料应该具备的性能常用刀具材料的种类、特点、应用切屑变形原理现象★课后作业:1-1车刀切削部分有哪些儿何要素构成?并简述其概念和符号1-2要确定车刀切削部分的儿何形至少需标注哪几个基本角度?简述其概念和符号。1-3怎样划分切削变形区?第一变形区有哪些变形特点?。1-4切削液有何功用?如何选用?。1-5为什么当切断车刀切到实心工件最后时,工件不是被切断的,而是被挤断的?
湖南汽车工程职业学院教案用纸No7授课课题刀具及其切削参数选用——切削力、切削热和切削温度教学目标主要从知识目标、能力目标和情感目标三方面进行设计。1、了解切削力产生的原因2、理解切削力的因素及控制措施3、了解切削热与切削温度4、理解切削热与切削温度的因素及控制措施5、培养分析问题及解决问题的能力。教学要点教学重点与难点重点:切削力、切削热及切削温度的影响因素难点:切削力、切削热及切削温度的控制措施课型1、理论;2、新授课。课时2课时教法与学法(教具)多媒体教学、动画、小视频、任务驱动课后作业教学后记(教师课后填写)在教学过程中,采用对比教学,即对于切削力、切削热及切削温度的影响因素进行对比,找出相同点及不同点,学生很容易进行区分。授课教师周瑜飞备课时间2025年10月16日主要教学步骤和教学内容★课前导入:(5分钟)1.回顾上节课内容,如何选择车刀刀具角度?2.问题:思考作为刀具材料需具备哪些要求?及常用刀具材料的有哪些?带着问题让学生预习5分钟★新课讲授:布置案例任务:(5分钟)任务:分组讨论,得出最好方法。1.在C6140车床上,用前角=3度,后角=5度,主偏角=45度,副偏角=15度,刃倾角=0度的YT5硬质合金车刀,以Vc=150m/min,f=0.6mm/r,ap=5mm的切削用量加工40Gr棒料外圆,结果闷车。问:可采取哪些措施解决?其中哪咱方法最好?为什么?相关知识点:(55分钟)试分析下图中:切削过程中所产生的各向力及其对加工的影响。 图1切削力的识别金属切削过程实际是被切削金属层在刀具的挤压下产生剪切滑移的塑性变形过程.金属切削层的变形是在刀具的前刀面和切削力的不断挤压作用下,产的了包括弹性变形,塑性变形继而以剪切滑移为主的复杂变形变成为切削。 ’切削过程中工件作用在刀具上的切削抗力,称为切削力。切削力来源:一是克服被加工材料对弹性变形和塑性变形的抗力;二是克服切屑对刀具前面的摩擦阻力和工件表面对刀具后面的摩擦阻力。影响切削力的主要因素切削加工时,工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力称为切削力。它的主要来源有:一方面是工件上的切削层产生的变形抗力;另一方面是工件与刀,切屑与刀具的摩擦力。通常把它分解为主切削力,背向力和进给力三个分力。切削力Fc——也称切向力。是总合力在主运动方向上的分力。是计算车刀强度,设计机床零件,确定机床功率的依据。进给力Ff——也称轴向力或走刀力。它是总合力在进给方向的分力。它是设计走刀机构,计算车刀进给功率的依据背向力FP——也称径向力或吃刀力。它是总和力在垂直工作平面方向的分力。此力的反力使工件发生弯曲变形,影响工件的加工精度,并在切削过程中产生振动。它是机床零件和车刀强度的依据。任务实施:主切削力,背向力和进给力三个分力及合力如下图图5-3。图、2切削力展示知识拓展:影响切削力的因素
影响切削力的因素很多,主要有以下几个方面。
(1)工件材料
工件材料的强度,硬度,加工硬化能力以及塑性变形的程度都对切削力产生影响。一般材料的强度愈高,硬度越大,加工硬化性越强,塑性变形越大,加工此材料所需的切削力也越大。
(2)切削用量切削用量中对切削影响最大的是背吃刀量,其次是进给量,切削速度影响最小。
(3)刀具几何参数
刀具前角
在刀具几何参数中,前角yO对切削力影响最大。切削力随着前角的增大而减小。这是因为前角的增大,切削变形与摩擦力减小,削力相应减小,刀具主偏角Kr和刀尖圆弧半径
Kr=图2-15切削速度对切削力影响,600~750时,Fc最小,因此,主偏角Kr=75o的车刀在生产中应用较多。主偏角Kr的变化对背向力Fp与进给力Ff影响较大。背向力随主偏角的增大而减小,进给力随主偏角的增大而增大。刀尖圆弧半径增大,切削变形增大,切削力也增大。相当于Kr减小对切削力影响。
刀具刃倾角入s
(其概念将在后节详细论述)
试验表明,刃倾角入s的变化对切削力Fc影响不大,但对背向力FP影响较大。当刃倾角由正值向负值变化时,背向力FP逐渐增大,因此工件弯曲变形增大,机床振动也增
(4)刀具材料与切削液
刀具材料影响到它与被加工材料摩擦力的变化,因此影响切削力的变化。同样的切削条件,陶瓷刀切削力最小,硬质合金次之,高速钢刀具切削力最大。切削液的正确应用,可以降低摩擦力,减小切削力。
切削热与切削温度切削热的产生和传导研究切削热和切削温度也是分析工件加工质量和刀具寿命的重要内容。切削热的来源就是切削变形功和前,后刀面的摩擦功。切削用量对切削热的影响切削速度v>背吃刀量ap>进给量f切削塑性材料时,变形和摩擦都比较大,所以发热较多。切削速度提高时,因切屑的变形减小,所以塑性变形产生的热量百分比降低,而摩擦产生热量的百分比增高。切削脆性材料时,后刀面上摩擦产生的热量在切削热中所占的百分比增大。切削热主要也是由切削力影响的,根据前面所就的切削力的影响因素让学生自学,分析切削热的影响因素。进行对比学习。刀具磨损正常磨损非正常磨损任务实施(20分钟)任务:分组讨论,得出最好方法。1.在C6140车床上,用前角=3度,后角=5度,主偏角=45度,副偏角=15度,刃倾角=0度的YT5硬质合金车刀,以Vc=150m/min,f=0.6mm/r,ap=5mm的切削用量加工40Gr棒料外圆,结果闷车。问:可采取哪些措施解决?其中哪咱方法最好?为什么?★课堂小结:(5分钟)切削力的因素切削热的产生和传导★课后作业:1试述各因素如何影响切削力。2切削热是如何产生与传出的?3切削温度的含义是什么?为什么前刀面上切削温度的最高值不是在刃口处?4在C6140车床上,用前角=3度,后角=5度,主偏角=45度,副偏角=15度,刃倾角=0度的YT5硬质合金车刀,以Vc=150m/min,f=0.6mm/r,ap=5mm的切削用量加工40Gr棒料外圆,结果闷车。问:可采取哪些措施解决?其中哪咱方法最好?为什么?
湖南汽车工程职业学院教案用纸No8授课课题合理选择切削用量及切削液教学目标主要从知识目标、能力目标和情感目标三方面进行设计。1、了解合理选择切削用量的原则2、掌握切削用量确定的查表及计算方法3、了解切削液教学要点教学重点与难点重点:切削用量的选择原则难点:切削用量的确定方法课型1、理论;2、新授课。课时2课时教法与学法(教具)多媒体教学、动画、小视频、任务驱动课后作业教学后记(教师课后填写)采用任务教学法,引入实际加工中的实例,通过讲解相关基本知识,让学生自主学习,完成对切削用量的选择,并结合实际情况,进行讲解。这种教学方法较好的把握教学过程,教学效果也较好。授课教师周瑜飞备课时间2025年10月18日主要教学步骤和教学内容★课前导入:(5分钟)思考:影响切削力的因素中,切削用量对切削力的影响情况?★新课讲授:(45分钟)布置案例任务:(5分钟)任务:分组讨论,完成以下任务。选用C6150车床,采用硬质合金车刀粗、精加工直径为50的HT200圆棒料,选用刀杆尺寸为25X25,背吃刀量ap=3mm,精加工表面粗糙度要求Ra3.2,刀尖圆弧半径为R=1,副偏角为5度。试分别确定其进给速度F、切削速度Vc,主轴转速n为多少,并选择合适的切削液。(第一组完成粗加工的切削用量的选择,第二组完成精加工切削用量的选择)通过设置这个任务,让学生在完成任务的过程中掌握重点内容,突破难点。相关知识点:(40分钟)1.切削用量的概念切削用量三要素对切削力、刀具磨损和刀具寿命、产品加工质量等都仃直接的影响。合理的切削用量是指在充分利用刀貝的切削性能和机床性能、保证加工质量的前提下,能取得较高的生产率和较低成本的切削速度、进给量和背吃刀量。只有选择合适的切削用量,才能充分发挥机床和刀具的功能,最大限度地挖掘生产潜力,降低生产成本。制定合理的切削用量,要综合考虑生产率、加工质量、刀具耐用度和加工成本等因素的影响2.影响切削用量的因素(1)机床转速(2)刀具规格(3)工件尺寸(4)切削液浓度3.合理选择切削用量的意义(1)提高切削效率(2)保证加工质量(3)保证刀具耐用度(4)降低加工成本4.切削用量的选择原则切削用量对加工质量的影响切削热的传散切削用量对刀具耐用度的影响切削用量对生产率的影响综合考虑:粗加工时,优先选择较大的背吃刀量,其次选择较大的进给速度,较小的切削速度。精加工时,优先选择较小的背吃刀量,合适的进给速度,较大的切削速度。若工艺系统刚性不足,则优先选择较大的进给速度,较小的背吃刀量,最后确定切削速度。切削用量的选择方法(1)选择背吃刀量(2)选择背进给量粗加工进给量确定,以切45钢为例。数控机床编程一般为0.2至0.3mm/r.其它情况参考书上表5.11例:背吃刀量为3mm,刀杆为16x25,加工直径为60,进给速度为多少?精加工进给量确定,以切45钢为例。数控机床编程一般为0.1mm/r.(3)确定切削速度切削速度一般查表,在机床上折算机床转速。硬质合金车刀切削速度参考表5.13高速钢切削速度一般为20至30m/min(4)确定机床转速Vc=3.14DN/1000切削液的选择切削液的作用冷却、润滑、清洗、排屑、防锈、等切削液的种类水溶性切削液油溶性切削液任务实施(30分钟)任务:分组进行,在作业本上完成。1.学生根据任务查表及计算确定切削用量2.每组学生派代表发言发表不同的观点3.任务小结★课堂小结:(5分钟)掌握切削用量的选择方法★课后作业:背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否一样?如何影响?刀具的磨损过程分几个阶段?各阶段的特点是什么?
湖南汽车工程职业学院教案用纸No9授课课题工件安装与夹具选用-机床夹具及工件定位教学目标主要从知识目标、能力目标和情感目标三方面进行设计。了解机床夹具的概念、组成及机床夹具的分类2、理解定位的基本原理3、了解基准的概念4、学会定位基准如何选择教学要点教学重点与难点重点:机床夹具的组成及分类。难点:定位的基本原理。课型1、理论;2、新授课。课时4课时教法与学法(教具)多媒体教学、动画、小视频、任务驱动课后作业教学后记(教师课后填写)通过大量的图片及视频与动画让学生先了解夹具,增强学生的兴趣。然后以一个钻床夹具为例重点介绍夹具的相关知识点的内容,有针对性的解决问题,教学效果较好。授课教师周瑜飞备课时间2025年10月25日
主要教学步骤和教学内容★课前导入:(5分钟)点名知识回顾★新课讲授:布置案例任务:(5分钟)下图1为一钻床夹具示意图,试说出此钻床夹具由哪些部分组成?各部分在夹具中所起的作用是什么?图1通过这个实例图任务,直接阐述本课的基本任务,从而突出重点内容,也让学生带着问题及目的进行学习。相关知识:(55分钟)1.机床夹具的概述此处先观看两段小视频,通过视频让学生对夹个有一个直观的感受。为保证工件的加工要求,必须使工件在机床上处于准确的位置,夹具就是用来实现这一要求的。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备称为机床夹具。在了解完机床夹具的定义后,给学生观看一些机床夹具的图片,让学生进一步了解夹具。定位:工件在机床上加工时,为保证加工精度和提高生产率,必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置,这个过程称为定位。夹紧:为克服切削过程中工件受外力的作用而破坏定位,必须对工件施加夹紧力,这个过程称为夹紧。装夹:定位和夹紧综合称为装夹。补充其它相关概念,此处重点注意区分定位与夹紧的区别,一般学生很容易混淆。配以图边讲边说明,并借助相关道具进行现场演示2.机床夹具的组成以书上的例题进行说明。书上的例题有特点,是一个很好的例题。夹具的组成:(1)定位元件,如图的定位心轴2;(2)夹紧装置;(3)对刀元件;(4)连接元件;(5)夹具体;(6)其它元件和装置。注意:此处应该结合书上的图进行说明,让学生能够找到每个部分所针对的数字。讲完机床夹具的组成及了解了各部分的任务后提出问题:机床夹具的机械加工中的作用是什么?(以此来检验学生对机床夹具的组成是否有一定的了解)学生通过思考后,邀请学生发言,并进行举例说明,激发学生的思考能力及表达能力,活跃下课堂氛围。可以播放一些视频让学生多了解一些机械加工中夹具的应用,更深刻体会夹具的作用3机床夹具的分类机床夹具的分类机床夹具按使用特点分:通用夹具专用夹具(重点讲)可调夹具组合夹具(重点介绍,夹具发展的方向,应用广泛)机床夹具按使用的机床分:车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具等按所用夹紧的动力源分:手动、气动、液压等4任务实施(20分钟)任务1试说明例题任务所示机床夹具由哪几个部分组成,并说出其定位元件、夹紧装置分别是哪些?任务2试对图所示夹具按使用特点进行分类(图见PPT)先由学生分两大组分别完成任务1的内容,并分别派代表进行阐述任务3配了大量的图让学生辨识,适当的补充图所对应夹具的相关知识。★课堂小结:(15分钟)通过基本知识的学习,重点能够根据不零件的要求来确定最合理的定位方式,并能够选择合适的定位元件进行定位。★课后作业:根据限制自由度个数的不同,定位方式可以分成哪几类,他们之间有什么区别?
湖南汽车工程职业学院教案用纸No10授课课题工件安装与夹具选用-定位元件及定位方案确定教学目标主要从知识目标、能力目标和情感目标三方面进行设计。1、理解定位的基本原理2、了解基准的概念3、学会定位基准如何选择4、知道定位元件5、知道常用的定位方式有哪些6、通过对该内容学习,使学生对机床夹具的定位方式及定位元件有一定的了解,为之后作夹具定位方案打下基准教学要点教学重点与难点重点:定位方式及定位元件。难点:定位的基本原理。课型1、理论;2、新授课。课时2课时教法与学法(教具)多媒体教学、动画、小视频、任务驱动课后作业教学后记(教师课后填写)本章内容安排较多,学生学习起来感觉有压力。对于定位元件的定位原理不太理解。在以后的类似教学过程中应该尝试采用其他教学方法,充分调到学生积极性。授课教师周瑜飞备课时间2025年10月25日
主要教学步骤和教学内容★课前导入:(5分钟)点名知识回顾★新课讲授:布置案例任务:(5分钟)加工如图1所示零件,已在普通车床上将内孔和端面加工完成,保证了总长,并且将外圆加工到Φ69mm;需要在数控车床上加工外轮廓。1.确定其定位方案。2.试分析其定位方案是否满足要求。图2通过任务,直接阐述本课的基本任务,从而突出重点内容,也让学生带着问题及目的进行学习。相关知识:(60分钟)1.基准的概念设计基准定位基准思考:什么是设计基准?什么是定位基准?两者之间有什么区别?2.工件的定位的基本原理自由度:一个自由的物体,它对三个相互垂直的坐标系来说,有六个活动可能性,其中三种是移动,三种是转动。习惯上把这种活动的可能性称为自由度,因此空间任一自由物体共有六个自由度六点定位原理:用正确分布的六个支承点来限制工件的六个自由度,使工件在夹具中得到正确位置的规律,称为六点定位原理.如下图2所示图23.定位的类型完全定位:六个自由度都需要限制的定位方法,称为完全定位。不完全定位:没有完全限制六个自由度而仍然保证有关工序尺寸的定位方法称为不完全定位。过定位:当两种定位元件均能限制工件的同一个方向自由度时称为过定位。欠定位:若定位支承点少于所应消除的自由度数时,则工件定位不足,称为欠定位。在讲解此点知识时,为了让学生更好理解,可以设计简单的定位方式让学生理解。4.定位基准的选择如何选择定位基准?基准重合基准统一夹紧方便、可靠精基准作为定位基准以例题及书上的相关题为例进行一一说明5.典型定位元件以书表2-2进行说明6.定位方式1)平面定位(重点)固定定位:固定定位的方式有支承钉和支承板两种形式,在使用过程中定位是固定不动的。2)以圆柱孔定位心轴3)以外圆柱面定位4)其它表面及方式定位任务实施(15分钟)任务1完成案例任务内容分组进行定位方式及定位元件的确定,并将定位方式及定位元件表达出来,选择最佳定位方案进行展示。任务2完成书上P146习题1内容,分组进行讨论。★课堂小结:(5分钟)通过基本知识的学习,重点能够根据不零件的要求来确定最合理的定位方式,并能够选择合适的定位元件进行定位。★课后作业:
湖南汽车工程职业学院教案用纸No12授课课题铣削加工及其应用教学目标主要从知识目标、能力目标和情感目标三方面进行设计。了解常用铣床种类及结构2、知道常用铣刀及铣床夹具3、掌握铣削加工方法的选择及基本铣削工工艺4、培养铣削加工的应用能力教学要点教学重点与难点重点:铣削加工应用。难点:铣削加工应用。课型1、理论;2、新授课。课时4课时教法与学法(教具)多媒体教学、动画、小视频、任务驱动课后作业教学后记(教师课后填写)学生由于没有从事过相关铣削加工的实训,对于铣削及铣床不太了解,教学过程中,通过一些铣床的图片及铣削加工视频让学生了解铣削的应用及特点。学生普遍比较感兴趣。学生从事过车削的实训,教学过程中利用类比教学,学生较容易接受。授课教师周瑜飞备课时间2025年10月26日
主要教学步骤和教学内容★课前导入:(5分钟)观看视频:通过加工结果分析视频中采用了哪种铣削方式?原因是什么?★新课讲授:布置案例任务:(5分钟)书上P213练习题第2题任务要求,分四组完成任务,第一组为图A,第二组为图B,以此类推。通过任务,直接阐述本课的基本任务,从而突出重点内容,也让学生带着问题及目的进行学习。相关知识:(135分钟)1、铣床及铣刀铣床的用途广泛,可以加工各种平血、沟槽、齿槽、螺旋形表山i、成形表血等图(2-1)。铣床上用的刀具是铣刀,通常铣削的主运动是铣刀的旋转,以相切法形成加匚表面,同时有多个刀刃参加切削,因此生产率较高。但多刃刀具断续切削容易造成振动而影响加工表面的质量,所以对机床的刚度和抗振性有较高的要求。铣床的加工类型图2-1图3-49洗床加工图3-49洗床加工的典型表面铣床的主要类型:卧式升降台铣床、立式升降台铳床、龙门铣床、丁-具铣床、仿形铣床和各种专门化铣床。(1)卧式升降台铣床。卧式升降台洗床又称卧铣,是-种主轴水平布置的升降台铣床,如图2-2所示。「件安装在工作台4上,「作台4安装在床鞍5的水平导轨上,工作台可沿垂直于主轴3的轴线方向纵向移动。床鞍5装在升降台7的水平导轨上,可沿主轴的轴线方向横向移动。升降台7安装在床身1的垂直导轨上,可上下垂直移动。这样,工件便可在三个方向上进行位置调整或做进给运动。床身1固定在底座8上,床身内部装有主传动机构,顶部导轨上装冇悬梁2,悬梁上装有安装铣刀心轴3的悬梁支架6,铣刀安装在铣刀轴3上。在匸作台上还可安装由主轴驱动的立铣头附件。万能卧式升降台铣床的结构与一般卧式升降台铣床基本相同,只是在「一作台4与床鞍5之间增加了一层转台。转台可相对于床鞍在水平面内调整一定角度(通常允许回转的范围是±45°),使工作台的运动轨迹与主轴成一定的夹角,以便加工螺旋槽等表面。⑵立式升降台铣床。立式升降台铣床又称立铣,是一种主轴为垂直布置的升降台铣床,如图2-3所示。主轴2上可安装立钮JJ、端铣丿J等刀具。铣丿J旋转为主运动,立铣头I可绕水平轴线扳转一个角度以便于铣斜面。除立铣头部分外它的五要组成部件与卧式升降台铣床相同。图2-2图2-2卧式升降台铣床1—床身;2—悬梁:3—主轴:4工作台:5一床鞍:6—悬梁支架;7一升降台:8一底座图2-3立式升降台铣床1—泌先头:2—主轴;3—T.作台;4一床鞍:5—升降台2.铣刀铣刀为多齿回转刀具,其每一个刀齿都相当于•把车刀固定在铣刀的回转面上。铤刀种类很多,结构不一,应用范围很广,按其用途可分为加工平面用供刀、加工沟槽用铣刀、加工成形面用铣力等二大类。通用规格的铣刀已标准化,一般均由专业工具厂生产。(b)镶齿式(a)整体式图2-4圆柱铣刀⑴(b)镶齿式(a)整体式图2-4圆柱铣刀根据加工要求不同,圆柱铣丿J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。铣刃外径较大时,常制成镶齿的。图2-5面铣刀(2)面铣刀。面铳刀如图2-5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。主要用在立式铣床或卧式铣床上加T.台阶面和平面,特别适合较大平面的加工,上偏角为90。的面洗刀可铣底部较宽的台阶面。用而铣刀加匸平面,同时参加切削的刀齿较多,又有副切削刃的修光作用,使加匚表面粗糙度值小,因此可以用较大的切削用量,生产率较高,应用广泛。立铣刀。如图2-6所示,立铣刀一般由3〜4个刀齿组成,主要用于加工凹槽,台阶而以及利用靠模加工成形面。圆柱面上的切削刃是主切削刃,端面上分布着副切削刃。图3-54(a)中立铣刀端面切削刃不通过中心,工作时不能沿铣刃轴线方向做进给运动。国内外许多工厂生产有1〜2个端面切削刃通过中心的立铣丿J图2-5面铣刀(b)端面切削刃通过中心(a)(b)端面切削刃通过中心(a)端面切削刃不通过中心图2-6立铣刀键槽铣刀。图2-7所示键槽铣刀的外形与立铣刀相似,不同的是它在圆周上只有两
个螺旋刀齿,且端面刀齿的刀刃延伸至中心,因此在锐两端不通的键槽时,可以做适量的轴向进给。它主要用亍加「•圆头封闭键槽,使用时,要做多次垂直进给和纵向进给才能完成键槽加工6图2-7键槽铣刀(5)三面刃铣丿J。图2-8所示的[面刃铣刀有直齿和错齿两种,主要用在卧式铣床上加工台阶血和一端或两端贯穿的浅沟槽。三面刃铣刀除圆周具有主切削刃外,两侧面也有副切削刃,从而改善了切削条件,提高了切削效率,减小了表面粗糙度值。但重磨后宽度尺寸变化较大,镶齿二面刃铣刃可解决这•问题。图2-8二面刃铣刀(6)其他铣刃。除了前面介绍的几种続刀外,还有角度供刀、成形铣刀、锯片铣刀、模具铣刀、T形槽铣刀、燕尾槽鎌刀等,如图2-9所示图2-9其他铣刀铣削加工方法1)顺铣与逆铣面铣削平面、斜面轮廓铣削槽铣削T形槽、键槽铣削应该注意的事项1)进给均匀2)注意消除间隙3)去毛刺4)注意控制铣削力任务实施(30分钟)任务完成案例任务内容实施过程:1、分成4组2、15分种讨论3、10分钟展示4、小结★课堂小结:(5分钟)根据零件特点,能够选择合适的加工方法、合适的刀具等★课后作业:什么是顺铣、什么是逆铣?顺铣与逆铣有什么区别?
湖南汽车工程职业学院教案用纸No12授课课题磨削加工及其应用教学目标主要从知识目标、能力目标和情感目标三方面进行设计。1.磨削用量包括那几个基本参数?如何计算砂轮圆周速度、工件圆周速度?2.试述切削液的作用、种类及特点。3.砂轮由哪三要素构成?4.如何选择砂轮硬度?5.如何选择砂轮粒度?6.引起砂轮不平衡的原因是什么?试述平衡砂轮的目的和方法教学要点教学重点与难点重点:磨削加工应用。难点:磨削加工应用。课型1、理论;2、新授课。课时2课时教法与学法(教具)多媒体教学、动画、小视频、任务驱动课后作业教学后记(教师课后填写)学生由于没有从事过相关磨削加工的实训,对于此不太了解,教学过程中,通过一些图片及加工视频让学生了解磨削的应用及特点。学生普遍比较感兴趣。学生从事过车削的实训,教学过程中利用类比教学,学生较容易接受。授课教师周瑜飞备课时间2025年10月27日
主要教学步骤和教学内容★课前导入:(5分钟)磨削有多厉害?是一种什么样的加工方式?磨削是一种比较精密的金属加工方法,经过磨削的零件有很高的精度和很小的表面粗糙度值。目前用高精度外圆磨床磨削的外圆表面,其圆度公差可达到0.001mm左右,相当于一个人头发丝粗细的1/70或更小;其表面粗糙度值达到Ra0.025um,表面光滑似镜。★新课讲授:相关知识:(80分钟)磨床的种类按GB/T15375-1994磨床的类、组、系划分表,将我国的磨床品种分为三个分类。一般磨床为第一类,用字母M表示,读作“磨”。超精加工机床、抛光机床、砂带抛光机为第二类,用2M表示。轴承套圈、滚球、叶片磨床为第三类,用3M表示。齿轮磨床和螺纹磨床分别用Y和S表示,读作“牙”和“丝”。第一类磨床按加工不同分为一下几组:0—仪表磨床;1—外圆磨床(如M1432A、MBS1332A、MM1420、M1020、MG10200等);2--内圆磨床(如M2110A、MGD2110等);3—砂轮机;4—研磨机、珩磨机;5—导轨磨床;6—刀具刃磨床(M6025A、M6110等);7—平面及端面磨床(如M7120A、MG7132、M7332A、M7475B等);8—曲轴、凸轮轴、花键轴及轧辊轴磨床(如M8240A、M8312、M8612A、MG8425等);9—工具磨床(如MK9017、MG9019等)。型号还指明机床主要规格参数。一般以内、外圆磨床上加工的最大直径尺寸或平面磨床工作台面宽度(或直径)的1/10表示;曲轴磨床则表示最大回转直径的1/10;无心磨床则表示基本参数本身(如M1080表示最大磨削直径为80mm)。磨削加工的特点砂轮是由磨料和结合剂粘结而成的的磨料工具(磨具)。磨粒材料(简称磨料)时一种具有极高硬度的非金属晶体,其硬度大于经热处理后的钢材的硬度,具有极高的可加工性。因此砂轮不但可以磨削铜、铝、钢、铸铁等材料,而且还可以磨削硬度很高的材料。砂轮是一种特殊的多刃磨削工具。砂轮在磨削时,除了切除极细的小金属外,磨粒还对工件表面挤压和摩擦,在磨削区域的磨削温度高达400-1000℃。磨削加工能获得极高的加工精度和极低的表面粗糙度值。每颗磨粒切去切削厚度很薄,一般只有几微米,一般精度可达IT6级~IT7级,表面粗糙度可达Ra0.08μm~Ra0.05μm,精度磨削可达到更高,故磨削常用在精加工工序。4)磨削作为机械加工的精加工工艺,是工件经过粗加工后,只切除工件表层极薄的金属层,最终达到工件的加工精度和表面粗糙度要求。磨削时吃刀量是很小的。5)一般磨削加工的金属切除效率较低,生产效率较低,高速磨削,强力磨削则有较高的金属切除率,特别是高速磨削的推广具有重要意义。6)砂轮在磨削时还具有自锐性。磨粒具有一定的脆性。在磨削力的作用下会破裂,从而更新其切削力,称为砂轮的“自锐作用”。7)砂轮的工作表面须经过修整,才能形成合适的微刃进行磨削加工。砂轮的选择1).磨料的选择按工件材料及其热处理的方法选择,使磨料本身的硬度与工件材料的硬度相对应。一般的选
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