钳工电子教案 项目四 工件锉削

PAGE17PAGE7第页教学目标知识目标：了解锉刀类型、规格及选用；掌握锉削基本操作要领；了解锉削操作安全知识。技能目标：能达到锉削时姿势正确、动作协调、用力均衡；掌握平面、曲面的锉削加工方法；正确使用测量工具，保证测量数值准确。教学重点掌握正确的锉削方式，能够正确使用测量工具。教学难点掌握正确的锉削操作要领，能完成平面、曲面的锉削。教学手段实物演示；教学板书；录像插件；电子课件。教学学时14教学内容与教学过程设计注释项目四工件锉削钳工用锉刀对金属工件表面进行手工切削加工，使其尺寸、形状、位置和表面粗糙度等都达到图样要求，这种方法称为锉削。锉削是现代钳工的一项重要基本技能。任务一锉削平面〖实训任务〗完成如图4-1所示工件的平面锉削。图4-1平面锉削〖任务分析〗锉削是钳工的一项重要的基本技能，锉削水平也是衡量一个钳工技能水平的重要指标。在锉削平面的练习中，不但可以培养钳工的正确锉削姿势，也能够掌握一些锉削的技巧和要领。锉削中对工件的尺寸及形位公差的控制是重中之重。〖任务准备〗(1)材料准备：12mm×70mm×125mm钢板。(2)工具准备：300mm粗齿扁锉、铜丝刷、毛刷等。(3)量具准备：刀口直尺、90°角尺、游标卡尺、高度划线尺等。〖任务实施〗（1）检查备料是否符合加工要求。（2）用300mm粗齿扁锉加工长方形的一条长边，练习锉削姿势，培养身体的协调性，正确使用90°角尺测量工件，同时控制平面度≤0.06、与C面的垂直度≤0.08和表面粗糙度Ra≤3.2μm。（3）锉削加工另一条长边，有效控制65+0.080mm尺寸。锉削时可在巩固锉削姿势的同时对量具（游标卡尺和角尺）的使用也进行必要的训练。要求加工面平面度≤0.06、与C面的垂直度≤0.08和表面粗糙度Ra≤3.2μm。（4）锉削加工一条短边，要求加工面平面度≤0.06、与C面及第一加工面的垂直度≤0.08和表面粗糙度Ra≤3.2μm。（5）锉削加工右面短边，有效控制123+0.080mm尺寸，要求加工面平面度≤0.06、与C面及第一加工面的垂直度≤0.08和表面粗糙度Ra≤3.2μm。（6）锐边去毛刺倒角。〖操作提示〗（1）在工件加工中要重视锉削姿势的练习和巩固。（2）保持锉削时锉刀的水平运动，工件表面才能锉平。（3）加工65+0.080mm尺寸是在两条长边上测量尺寸，测量的尺寸点越多越好，只有对工件表面的缺陷有了足够的了解，才能加工好平面尺寸。（4）加工两短面时垂直度要求是针对两个面的垂直，每次加工前都要测量充分。〖任务评价〗填写“平面锉削评分表”。〖知识链接〗一、锉刀锉刀是锉削的刀具，用高碳工具钢T13或T12制成，并经热处理，其切削部分的硬度达62～72HRC。锉刀由锉身和锉柄两部分组成。锉身由锉刀面、锉刀边和锉刀舌组成。锉刀面是锉削的主要工作面，上、下两面都有齿，便于锉削。齿纹有单齿纹和双齿纹两种。钳工常用的锉刀为普通钳工锉、异形锉和整形锉三类。普通钳工锉按其断面形状不同，分为平锉(板锉)、方锉、三角锉、半圆锉和圆锉五种。异形锉是用来锉削工件特殊表面用的，异形锉有刀口锉、菱形锉、扁三角锉、椭圆锉、圆肚锉等。整形锉又称为什锦锉或组锉，因分组配备各种断面形状的小锉而得名，主要用于修整工件上的细小部分。二、锉刀的规格锉刀的规格分尺寸规格和齿纹的粗细规格。不同锉刀的尺寸规格用不同的参数表示。圆锉刀的尺寸规格以直径来表示，方锉刀的尺寸规格以方形尺寸表示，其他锉刀则以锉身长度表示其尺寸规格。钳工常用的锉刀有150mm、200mm、250mm、300mm、350mm、400mm等几种。按轻工标准QB/T3844—1999规定，锉齿的粗细规格以锉刀每10mm轴向长度内的主锉纹条数来表示，有5种，分别为1~5号，锉纹号越小，锉齿越粗。常见的锉刀有粗齿锉刀、中齿锉刀、细齿锉刀、双细齿锉刀、油光锉等。三、锉刀的选用（1）根据加工精度选择锉刀。（2）根据锉削表面形状选择锉刀。四、锉刀的正确使用与维护（1）新锉刀应先使用一面，用钝后再用另一面。（2）不准用新锉刀锉削硬金属或淬硬材料，有氧化皮、硬皮和粘砂的铸件或锻件必须在砂轮机上将其磨除后，才能用锉刀锉削。（3）锉刀不可沾油、水或其他脏物，以防锈蚀或锉削时打滑。（4）锉削前，要刷去锉齿中的锉屑；用完后必须刷净，防止生锈。（5）使用时，速度不宜过快，防止锉刀过早磨损。（6）使用后，锉刀不可叠放或与其他工具堆放，以免锉齿受撞击而损坏。（7）细锉刀不允许锉软金属或作粗锉用。（8）使用整形锉时，用力不能过猛，以免折断。（9）不能把锉刀当作敲击工具或撬棒使用，防止锉刀折断伤人。五、锉削操作基本方法1.锉刀的握法（1）大型锉刀（250mm以上）的握法。（2）中型锉刀（200mm）的握法。（3）小型锉刀（150mm）的握法。（4）125mm的锉刀及整形锉刀，只需一只手握住或双手抱握即可。2.锉削的身体运动锉削时，操作者的站立位置与錾削、锯削时相似，要求站立自然，以便于用力；操作者的身体重心要落在左脚上且右膝伸直，左膝要随锉削往复运动而屈伸。3.锉削的速度和压力控制锉削时，锉刀推力的大小是由右手控制，而压力大小由两手共同控制。锉削平面的关键技术要领：不论锉刀处于工件上的什么位置，要求锉刀前后两端所受的力矩相等；随着锉刀位置的不断改变，两手所加压力也要随之作相应的改变：随着锉刀的推进，左手所加的压力由大逐渐减小，而右手所加的压力应由小逐渐增大。至于锉削速度的选择，应根据被加工工件的大小、软硬程度及锉刀的规格等因素而定。六、工件的装夹（1）工件应尽量夹在台虎钳的中间，伸出钳口部分不能太高，一般为10～15mm,防止锉削时工件产生振动，特别是薄形工件。（2）工件夹持要牢固不动，但夹持力不能过大使工件变形。（3）对几何形状特殊的工件，夹持时要加衬垫。（4）对已加工表面或精密工件，夹持时要加软钳口，并保持钳口清洁。七、平面锉削的方法1.顺向锉法不太大的平面及锉光都采用此法，顺向锉可以得到正直的锉痕，且比较整齐美观。2.交叉锉法进行交叉锉时，锉刀与工件的接触面将增大，且锉刀容易握稳，当交叉锉进行到平面快锉完时还要改用顺向锉法，以便锉痕正直。锉削平面时，不管是顺向锉还是交叉锉，为使整个平面都能均匀地被锉削，一般在每次抽回锉刀时要向旁边移动一下。八、锉削平面不平的形式和原因1.平面中凸(1)锉削时双手的用力不能使锉刀保持平衡。(2)锉刀开始推出时，右手压力大，造成后面多锉；锉刀推到前面时，左手压力大，造成前面多锉。(3)锉削姿势不正确。(4)锉刀本身中间凹。2.对角扭曲(1)左手或右手施加压力时重心偏在锉刀的一侧。(2)工件未夹正确。(3)锉刀本身扭曲。3.平面横向中凸或中凹锉削时，锉刀左右移动不均匀。九、锉削的安全文明生产知识（1）锉刀是右手工具，应放在台虎钳的右边，锉刀柄不要露出钳台外边，以防跌落而砸伤脚或损坏锉刀。（2）不使用无柄或柄已开裂的锉刀，锉刀柄一定要装紧，防止手柄脱落而刺伤手。（3）不能用嘴吹铁屑，防止铁屑飞入眼中；不能用手摸工件的毛刺和飞边，防止扎伤手；要用毛刷清理铁屑。（4）锉削时手上及锉刀面上不要有油污，防止锉刀打滑而造成事故。十、平面锉削常用量具的使用1.刀口直尺测量平面度的方法刀口直尺是用光隙法检测平面零件直线度和平面度的常用量具，有0级和1级两种精度，常用的规格有75mm、125mm、175mm等。锉削加工时经常采用刀口直尺通过光隙法来检测平面度及直线度，在工件检测面上，迎着亮光，观察刀口直尺与工件表面间的缝隙，若有均匀、微弱的光线通过，则平面平直。若透过光线强弱不均，光线越强部位则工件表面越凹。测量平面度时通常采用透光法“米”字形逐步检测整个平面，来判断平面度的加工质量。刀口直尺的测量刃口极易磨损，使用和存放要特别小心。改变工件检测表面的位置时，一定要抬起刀口直尺，防止因与工件表面摩擦而降低量具的测量精度。2.90°角尺及测量垂直度的方法角尺主要有刀口角尺和宽座角尺两种，可用于检测90°角，测量垂直度，也可当作直尺测量直线度、平面度。任务二锉削曲面〖实训任务〗完成如图4-16所示工件的锉削。图4-16曲面锉削工件〖任务分析〗工件加工中会经常碰到各种曲面，用锉削的方法加工曲面是钳工的一种常见的加工方法，而内、外圆弧锉削又是掌握曲面锉削的基础。练习好圆弧锉削，圆弧与平面的光滑连接，使圆弧的轮廓度达到相应要求，是练习的重点。在练习中正确选用各种锉刀，熟练地使用量具检测圆弧精度对圆弧加工的作用很大。〖任务准备〗(1)材料准备：61mm×61mm×12mm钢板一块。(2)工具准备：300mm粗齿扁锉、200mm中齿圆锉、150mm中齿半圆锉、划规、铜丝刷、毛刷等。(3)量具准备：刀口角尺、游标卡尺、高度划线尺、半径规等。〖任务实施〗（1）检查材料尺寸，是否满足加工要求。（2）锉削加工（60±0.03）mm×（60±0.03）mm四方件，达到图样要求。（3）按图样要求划出R12、R10、R8圆弧加工线及相关尺寸线，检查划线的准确性，图形符合图样要求。（4）加工两处R8圆弧，用扁锉横向锉粗加工到R8的接近线，然后用顺向锉精锉圆弧面，达到图样要求。（5）加工R10～R12圆弧连接面，留出锉削余量后通过锯割把过多余量先去除，用扁锉横向锉粗加工到R10的接近线，然后用顺向锉法精锉R10圆弧面，接着用中齿圆锉和中齿半圆锉采用内圆弧锉削方法加工R12圆弧，然后中齿半圆锉用推锉法精锉R12圆弧面，最后加工5mm的小平面，用推锉法把两段圆弧接顺。（6）全部精度检查，对不足之处进行必要的修整，锐边去毛刺倒角。〖操作提示〗（1）圆弧划线时要准确、清晰，可以先划出圆弧的切线，然后根据切线的位置用划规划出圆弧，粗锉以线为参考。（2）圆弧锉削时不但要注意轮廓度，还要注意和基准面的垂直度和横向的直线度。（3）顺向锉圆弧，锉刀上翘下摆的幅度要尽可能的大，减少圆弧表面的接痕。（4）工件倒角时先倒角圆弧面，再锉倒角面，然后接顺，倒角时防止碰坏圆弧面。〖任务评价〗填写“曲面锉削评分表”。〖知识链接〗一、曲面内外圆弧面及球面的锉削方法1.内圆弧面的锉削锉刀要同时完成下面三个运动。（1）前进运动。（2）随圆弧面向左或向右的移动(均为半个到一个锉刀的直径）。（3）绕锉刀中心线的转动(顺时针或逆时针)。2.外圆弧面的锉削外圆弧面加工通常采用顺向锉削，即锉刀顺着圆弧面进行锉削，锉刀在作前进运动的同时，还应绕工件圆弧的中心作摆动。当加工余量较大时，采用横着圆弧锉的方法，实际操作时，按照圆弧要求先锉成多棱形，再用顺着圆弧锉的方法精锉成圆弧。3.球面的锉削当锉削圆柱形工件端部的球面时，锉刀在做外圆弧锉削动作的同时，还需要绕球面的中心和周向摆动。二、平面和圆弧连接的方法一般情况下，应先加工平面再加工圆弧，使圆弧与平面连接圆滑。如先加工圆弧再加工平面，则在加工平面时，由于左右移动使圆弧面损伤，且连接处不易锉圆滑或不相切，所以需要用推锉来进行最后的加工接顺。推锉法通常用来锉削狭长的平面，或当顺向锉时因锉刀推进受阻碍时要求锉纹一致而采用的一种补偿方法。由于推锉法的切削效率较低，故只适合于加工余量较小及修正尺寸等情况。三、圆弧线轮廓度的测量方法圆弧线轮廓度的检测时用半径样板。采用透光法检查，半径样板要与工件圆弧面之间的缝隙均匀，透光微弱，则圆弧面轮廓尺寸、形状精度达到加工要求，否则不合格。任务三锉削四方体〖实训任务〗完成如图4-23所示四方体工件锉削。图4-23锉削四方体练习图样〖任务分析〗四方锉削是锉削加工的一个典型项目，操作者经过平面锉削和曲面锉削的练习后，锉削姿势和锉削技巧都有了一定的掌握，要求通过四方锉削练习提高对尺寸公差和形位公差的控制，关键是加工工艺顺序的选择，在测量过程中也要注意正确分析加工表面的问题症结所在，使加工的目标性更强，效率越高。〖任务准备〗(1)材料准备：61mm×61mm×12mm钢板一块。(2)工具准备：300mm粗齿扁锉、200mm中齿扁锉、铜丝刷、毛刷等。(3)量具准备：刀口角尺、游标卡尺、高度划线尺等。〖任务实施〗（1）检查材料尺寸，是否满足加工要求。（2）粗精锉A基准面，达到图样要求。（3）粗精锉B基准面，达到图样要求。（4）划线60mm×60mm，划好后复查该线。（5）锉削与B基准面平行的面，达到图样要求的同时两个面要有平行度≤0.03的隐形要求，不可出现梯形形状。（6）锉削与A基准面平行的面，达到图样要求。（7）检查工件，去毛刺倒角。〖操作提示〗锉削加工出的正四边形，应该是个无限接近正四边形的平行四边形，而不应该出现梯形的情况，否则，在测量中容易使操作者对加工表面所需修改的锉削点产生误判，影响加工质量。锉削正四边体要严格按照加工顺序进行，四边加工不能根据顺时针或逆时针方向连续加工垂直度要求，否则，极可能会导致垂直度误差积累破坏加工质量。〖任务评价〗填写“四方体锉削评分表”。〖任务拓展〗完成如图4-24所示的正六边形工件锉削。图4-24锉削正六边形练习图样1.拓展提示（1）锉削正六边形时，相互平行的面为一组，分三组锉削，避免顺时针或逆时针逐面加工，可防止角度的误差积累。（2）在精加工尺寸的同时不要忽略垂直度和平面度的要求，防止加工出的正六边形扭曲。（3）正六边形尺寸公差控制不好会造成各边长度不等。（4）万能角度尺使用时角度准确，使用中经常校对角度的准确性，避免测量中角度走动。（5）万能角度尺使用方法正确，测量时尺与工件表面垂直，不能歪斜，避免测量误差的出现。2.拓展评价填写“正六边形锉削评分表