《机械制造工艺基础第六版》理论课教案（7~13章）（修复的） - 图文

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科目 机械制造工艺基础 授课日期 班级 共 页 课时 授课 方式 讲授法、多媒体 作业 题数 拟用 时间 教学 第七章 1、2节 课题：§7-1铣床 内容 §7-2铣削的工艺装备 教学 目的 选用教具挂图 难 点 重 点 教学回顾 本次课程主要是对机械制造工艺的发展情况以及机械制造工艺基础这门课 说 明 程的性质和任务、学习本门课程的基本要求做了介绍，并概述了生产过程等相关知识。目的是让学生对本门课程和机械制造工艺在工作实践中的应用有初步了解。 系（部）审核签名： 日期：

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第 页 第七章 铣削 铣削——以铣刀的旋转运动为主运动，以工件或铣刀的移动为进给运动的一种切削加工方法。 §7-1铣床 铣床的类型很多，主要有卧式及立式升降台铣床、龙门铣床、万能工具铣床、仿形铣床、转塔铣床、钻铣床和键槽铣床等。其中应用最普遍的为卧式升降台铣床。 一、典型铣床 1．X6132型卧式万能升降台铣床

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第 页 2．卧式万能升降台铣床的运动 主运动——主轴（铣刀）的回转运动。 进给运动——工作台（工件）的纵向、横向和垂直方向的移动。 3．卧式万能升降台铣床的传动路线 4．X6132型万能升降台铣床的性能及结构特点 （1）机床工作台的机动进给操纵手柄，操纵时所指示的方向，就是工作台进给运动的方向，操作时不易产生错误。 （2）机床的前面和左侧各有一组按钮和手柄的复式操纵装置，便于操作者在不同位置上进行操作。 （3）机床采用速度预选机构来变换主轴转速和工作台的进给速度，使操作简便、明确。 （4）机床工作台的纵向传动丝杠上，有双螺母间隙调整机构，所以既可进行逆铣又能进行顺铣。 （5）机床工作台可以在水平面内±45°范围内偏转，因而可进行各种螺旋槽的铣削。

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第 页 （6）机床采用转速控制继电器（或电磁离合器）进行制动，能使主轴迅速停止回转。 （7）机床工作台有快速进给运动装置，采用按钮操纵，方便省时。 二、其他常用铣床 1、立式升降台铣床 1—立铣头 2—主轴进给手柄 3—主轴套筒 4—工作台 5—纵向进给手柄 6—横向溜板 7—升降台 8—进给变速机构 9—底座 10—电气箱 11—主电动机 12—主轴变速机构 13—床身 14—回转盘 2、万能工具铣床 3、龙门铣床 三、铣床的加工范围和特点 1．铣床的加工范围 5

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第 页 （2）用端铣刀铣台阶： （3）用立铣刀铣台阶： 宽度较宽而深度较浅的台阶 深度较深的台阶或多级台阶 3．铣直角槽 （1）用三面刃铣刀铣直角通槽 （2）用立铣刀铣半通槽和封闭槽 （3）用键槽铣刀铣半通槽和封闭槽

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第 页 4．铣特形槽 （1）Ｖ形槽铣削（有60°、90°、120°等，90°最常用） （2）T形槽铣削 （3）燕尾槽的铣削 17

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科目 机械制造工艺基础 授课日期 共 页 课时 授课 方式 讲授法、多媒体 作业 题数 拟用 时间 教学 第八章1、2节 课题：§8-1磨床 班级 内容 §8-2 砂轮 教学 目的 选用教具挂图 难 点 重 点 教学回顾 说 明 系（部）审核签名： 日期：

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第 页 磨 削 磨削——用磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法。 磨削时，砂轮的回转运动是主运动；根据不同的磨削内容，进给运动可以是：砂轮的轴向、径向移动，工件的回转运动，工件的纵向、横向移动等。 §8-1 磨 床 磨床的种类主要有：外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床等。还有导轨磨床、曲轴磨床、凸轮磨床、花键轴磨床等专用磨床。 一、常用磨床 1．外圆磨床 （1）主要部件及其功用 1）床身。用以支承磨床其他部件。 2）头架。用以装夹工件。 3）砂轮架。用以支承砂轮主轴。 4）工作台。磨削小锥角的长圆锥工件。 5）尾座。用以支承工件的另一端。 6）内圆磨头。用来磨削内圆。 （2）主运动与进给运动 1）主运动 磨削外圆时为砂轮的回转运动；磨内圆时为内圆磨头的磨具（砂轮）的回转运动。 2）进给运动 ①工件的圆周进给运动，即头架主轴的回转运动。 ②工作台的纵向进给运动，由液压传动实现。 ③砂轮架的横向进给运动，为步进运动。 2．平面磨床 （1）平面磨床的类型 19

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第 页 （2）平面磨床 3．主运动与进给运动 （1）主运动 磨头主轴上砂轮的回转运动。 （2）进给运动 1）工作台的纵向进给运动。 2）砂轮的横向进给运动。 3）砂轮的垂直进给运动。 二、磨削加工范围

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第 页 纵磨法的磨削力小，磨削热少，散热条件好，砂轮沿进给方向的后半宽度，等于是副偏角为零度的修光刃，光磨次数多，所以工件的精度高，表面粗糙度小。该方法还可用一个砂轮磨削各种不同长度的工件，适应性强。纵磨法广泛用于单件小批生产，特别适用于细长轴的精磨。 b 横磨法（图b） 工件不作纵向往复运动，而砂轮作慢速的横向进给，直到磨去全部磨削余量。砂轮宽度上的全部磨粒都参加了磨削，生产率高，适用于成批大量加工刚度好的工件，尤其适用于成形磨削。由于工件无纵向移动，砂轮的外形直接影响了工件的精度。同时，由于磨削力大、磨削温度高，工件易发生变形和烧伤，加工的精度和表面质量比纵磨法要差。 c 综合磨法（图c） 先用横磨法将工件表面分段进行粗磨，相邻两段间有5~10mm的搭接，工件上岛国下0.01~0.03mm的余量，然后用纵磨法进行精磨。此法综合了横磨法和纵磨法的优点，生产率比纵磨法高，精度和表面质量比横磨法高。 d 深磨法（图d） 磨削时用较小的纵向进给量（一般取1~2mm/r），较大的切深（一般为0.3mm左右），在一次行程中切除全部余量，因此，生产率较高。需要把砂轮前端修整成锥形，砂轮锥面进行粗磨。直径大的圆柱部分起精磨和修光作用，应修整得精细一些。深磨法只适用于大批大量生产中，加工刚度较大的工件，且被加工表面两端要有较大的距离，允许砂轮切入和切出。

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第 页 二、在外圆磨床上磨内圆 1．内圆磨削方法 方法 纵向磨削法 横向磨削法 图示 与外圆的纵向磨削法相同，砂轮高速回转做主运动，工件以与砂轮回转方向相反的低速回转完成圆周进给运动，磨削工作台沿被加工孔的轴线方向作往复移过 程 动完成工件的纵向进给运动，在每一次往复行程终了时，砂轮沿工件径向周期横向进给 磨削时，工件只作圆周进给运动，砂轮的高速回转为主运动，同时以很慢的速度连续或断续地向工件作横向进给运动，直至孔径磨到规定尺寸 2．内圆磨削特点 （1）一方面磨削速度难以提高，另一方面磨具刚度较差，容易振动，使加工质量和生产率受到影响。 （2）砂轮容易堵塞、磨钝，磨削时不易观察，冷却条件差。 （3）在万能外圆磨床上用内圆磨头磨削内圆主要用于单件、小批量生产，在大批量、大量生产中则宜使用内圆磨床磨削。 三、在外圆磨床上磨外圆锥 四、在平面磨床上磨平面 27

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科目 机械制造工艺基础 授课日期 班级 共 页 课时 授课 方式 讲授法、多媒体 作业 题数 拟用 时间 教学 第九章1、2节 课题：§9-1刨削 内容 §9-2插削 教学 目的 选用教具挂图 难 点 重 点 教学回顾 说 明 系（部）审核签名： 日期：

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第 页 §9-1 刨削 刨削——用刨刀对工件作水平相对直线往复运动的切削加工方法。 一、刨床 1．刨床的类型 29

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第 页 2．刨床的加工范围 3．刨削的特点 （1）主运动是直线往复运动，在空行程时作间歇进给运动，刀具的切削角不变。 （2）生产成本较低。 （3）生产率较低。 （4）加工精度通常为IT9～IT7，表面粗糙度值为Ra12.5～Ra1.6μm。 二、工件的装夹 1．平口虎钳装夹 2．压板装夹

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第 页 三、刨刀的装夹 1．牛头刨床的刀架 2．刨刀及其装夹 刨刀 直柄刨刀 弯颈刨刀 刨削 图示 刨削 情况 用途 刨刀 特点 结构简单，但容易扎刀造成工件报废 用于粗加工 不易扎刀 用于精加工 （1）刨刀属单刃刀具，其几何形状与车刀大致相同 （2）由于刨削为断续切削，在每次切入工件时，刨刀须受较大的冲击力，所以刨刀的截面积一般比较大 刨刀装（1）位置要正（2）刀头伸出长度应尽可能短（3）夹紧必须牢固 夹要点 四、刨削方法 ? 刨平面 （1）刨水平面 31

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第 页 （2）刨垂直平面 （3）刨倾斜平面 ? 刨槽 （1）刨直槽 （2）刨V形槽 （3）刨燕尾槽 （4）刨T形槽 ? 刨曲面

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第 页 §9-2 插削 一、插床 1．插床的主要部件 主运动：滑枕（插刀）的垂直直线往复运动。 2．插床的运动 插床的运动 进给运动：上滑座和下滑座的水平纵向和横向移动，以及圆工作台的水平回转运动。 3．插削的主要内容 插削在铅垂方向进行切削，以加工工件内表面上的平面、槽为主。 4．插削的特点 ? 插床与插刀结构简单，加工前的准备工作和操作也比较方便，存在冲击和空行程损失，主要用于单件、小批量生产。 ? 工作行程受刀杆刚性的限制，槽长尺寸不宜过大。 ? 插刀在回程时与工件相摩擦，工作条件较差。 ? 除键槽、型孔以外，还可加工圆柱齿轮和凸轮等 ? 插削的经济加工精度为IT9～IT7，表面粗糙度为Ra值为Ra6.3～Ra1.6μm 二、插削方法 1、插键槽 2插花键 3、插方孔 33

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科目 机械制造工艺基础 授课日期 班级 共 页 课时 授课 方式 讲授法、多媒体 作业 题数 拟用 时间 教学 第九章1、2节 课题：§9-3拉削 内容 §9-4齿面的切削加工 教学 目的 选用教具挂图 难 点 重 点 教学回顾 说 明 系（部）审核签名： 日期：

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第 页 §9-3 拉削 拉削——是用拉刀在拉床上加工工件内、外表面的方法。 一、拉床 1．拉床的结构 2．拉床的加工范围 ? 内拉削 ? 外拉削 3．拉削的工艺特点 ? 生产效率较高。 ? 拉削的加工精度较高，经济精度可达IT9～IT7，表面粗糙度值为Ra1.6～ Ra0.4μm ? 拉床采用液压传动，故拉削过程平稳。 ? 拉刀适应性差，不能加工台阶孔、盲孔和特大直径的孔，不宜拉削薄壁孔。拉刀结构复杂，制造费用高，适用大批量生产。 二、拉刀 ? 柄部 ? 前导部 ? 切削部 35

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第 页 ? 校准部 ? 后导部 三、拉削方法 拉削各种型孔时，工件一般不需要夹紧，只以工件的端面支撑。因此，预加工孔的轴线与端面之间应满足一定的垂直度要求。如果垂直度误差较大，则可将工件端面贴紧在一个球面垫圈上，利用球面自动定位。 采用导向板等限位措施外，还须将工件夹紧，以免拉削时工件位置发生偏离。 外表面的拉削，一般为非对称拉削，拉削力偏离拉力和工件轴线，因此，除对拉力§9-4 齿面的切削加工 齿轮的齿廓（齿形曲线）有渐开线、摆线、圆弧等。最常用的是渐开线齿廓。齿轮的加工可分为齿坯加工和齿面加工两个阶段。齿面加工则分为成形法和展成法两类。 一、齿面的加工方法 1．齿面的成形法加工 成形法——利用成形刀具对工件进行加工的方法。 ? 铣齿 ? 成形插齿

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第 页 ? 拉齿 ? 成形磨齿 成形法制造的齿轮精度较低，只能用于低速传动。 铣齿——用成形齿轮铣刀（盘状或指状模数铣刀）在铣床上直接切制轮齿的方法。 铣齿的加工特点： ? 加工方便，生产成本低。 ? 铣齿生产率低。 ? 铣齿的精度较低，一般铣制齿轮的精度只为10～9级。 2．齿面的展成法加工 （1）展成原理 展成法——利用工件和刀具作展成切削运动进行加工的方法。 原理：利用齿轮副的啮合运动实现齿廓的切削。将齿轮副中的一个齿轮制成具有切削能力的齿轮刀具，另一个齿轮换成待加工的齿坯，由专用的齿轮加工机床提供并实现齿轮副的啮合运动。 齿条刀具与齿坯的啮合运动，即齿条刀具沿着齿坯滚动（在分度圆上作无相对滑移的纯滚动），随着齿条刀具的切削刃不断变更位置而逐层切除齿坯金属，在齿坯上生成齿廓。 （2）齿面的展成加工方法 ? 滚齿 ? 插齿 ? 剃齿 ? 珩磨齿或剃齿 ? 磨齿 37

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第 页 （3）展成法加工齿面的特点 ? 展成法是按照齿轮副啮合原理加工齿面的，不存在原理性的齿形误差。因此，加工精度较高。 ? 一把齿轮刀具可以加工与其模数相同、齿形角相等的不同齿数的齿轮。 ? 需要专用的齿轮加工机床。 二、滚齿 滚齿——用齿轮滚刀按展成法加工齿轮、蜗轮等的齿面。 1．滚齿机 2．滚齿的切削运动 （1）主运动 滚刀的回转运动，转速为n刀（r/min），用以实现对工件的切削。 （2）分齿运动 工件台的回转运动，转速为n工（r/min）。 （3）垂直进给运动 滚刀（刀架）沿着工件轴线方向上下均匀移动。 （4）径向进给运动 工作台的水平移动。

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第 页 3．齿轮滚刀 4．滚齿的特点 ? 加工精度高。 ? 生产率高。 ? 滚刀的通用性强。 ? 适用性好。 三、插齿 插齿——用插齿刀按展成法或成形法加工内、外齿轮或齿条等的齿面。 1．插齿机 2．插齿的切削运动 （1）主运动 插齿刀的上、下往复直线运动。 （2）分齿运动 插齿刀与工件分别绕自身轴线回转的啮合运动。 （3）径向进给运动 插齿刀每往复运动一次，刀架带动插齿刀向工件中心径向进给一次。 （4）让刀运动 由工作台的摆动实现。 39

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第 页 3．插齿方法 4．插齿的特点 ? 加工精度较高。 ? 生产率较低。 ? 适用性较好。

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