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车工实训教案8


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专业 (工种) 课 题 (项目) 授课班级 数控技术(车工) 教师 董丽英

项目八 圆锥面的加工 07 数控(2)(4) 、

分课题 授 时 课 间 08.10.21 —10.22 课 时 12

(1)了解锥体的作用和技术要求。 知识目标 (2)掌握车削圆锥面的方法。 (3)掌握锥度的检验方法。 训练目标 (1)学会圆锥面的加工及机床的调整操作。 技能目标 (2)掌握圆锥面的检测方法。

(1)圆锥基本参数的计算。 教学重点 (2)转动小滑板车削圆锥面的方法。 (3)锥度的检验方法和质量分析。 (1)圆锥基本参数的计算。 教学难点 (1)圆锥面的加工及机床的调整操作。 (2)转动小滑板车削圆锥面圆锥面的检测方法 该教学对象已进行了为期 5 周的机械测量和钳焊实习,对生产实习有了一定的感性 认识,具备了一定的机械加工基础。

教学对象 分析

教学环境

三个车工实习车间共计 24 台车床,完全满足实习生产要求。

教学方法

教师示范讲解、演示、学生操作练习

(1)应注重能力训练,要求学生多练习、多体会,积累经验,注意安全操作。 (2) 让学生通过对自己车削的梯形螺纹进行自检、 互检, 总结工件精度及超差原因, 教学回顾 并提出解决措施。 (3)在学生操作时,加强巡回指导环节,让学生不仅掌握理论知识,更重要的是熟 练掌握操作技能。

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教学过程及教学内容
[课前组织] 课前组织] 1.检查学生出勤情况,填写教学日志。 2.检查学生装束是否整齐 3.讲述要求:纪律、卫生、学习方法、如何作笔记 4.宣布本项目的学习任务与目的要求: 任务一 锥度的基础知识 (1)了解锥体的作用和技术要求。 (2)掌握车削圆锥面的方法。 (3)掌握锥度的检验方法。 。 任务二 圆锥零件的加工 (1)学会圆锥面的加工及机床的调整操作。 (2)掌握圆锥面的检测方法。 [新课导入] 新课导入] 导语: 导语:在机床与工具中,圆锥面配合应用得很广泛。通过该项目的训练,可以学会锥度 的车削与测量方法。 [入门指导] 入门指导]

任务一 锥度的基础知识
●活动一 认识圆锥体 1.了解表征圆锥体的参数 (1)圆锥表面的形成 与轴线成一定角度, 且一端相交于轴线的一条直线段 AB, 围绕着该轴线旋转形成的表面, 称为圆锥表面(简称圆锥面) ,如图(a)所示。其斜线称为圆锥母线。如果将圆锥体的尖端 截去,则成为一个截锥体,如图(b)所示。 圆锥是由圆锥表面与一定尺寸所限定的几何体。圆锥可分为外圆锥和内圆锥两种。通常 把外圆锥称为圆锥体,内圆锥称为圆锥孔。 (2)圆锥体的计算 如图示为圆锥的各部分名称、代号。 其中:

D——最大圆锥直径(简称大端直径) (mm) ; d——最小圆锥直径(简称小端直径) (mm) ; ; a——圆锥角(°) ;a/2——圆锥半角(°)
; L——最大圆锥直径与最小圆锥直径之间的轴向距离(mm)
2

C——锥度; L0——工件全长(mm) 。
这四个量中,只要知道任意 三个量,其他一个未知量就可以 求出,计算公式为:

tg(a/2) = (D-d)/2L
2.熟悉标准圆锥体 为了降低生产成本和使用方便,常 用的工具、刀具圆锥都已标准化。 也就是说,圆锥的各部分尺寸,按 照规定的几个号码来制造,使用时 只要号码相同,就能紧密配合和互 换。标准圆锥已在国际上通用,即 不论哪一个国家生产的机床或工具, 只要符合标准圆锥都能达到互换性。 常用的标准工具圆锥有下列两种: (1)莫氏圆锥 莫氏圆锥是机器制造业中应用得最广泛的一种,如车床主轴孔、顶尖、钻头柄、铰刀柄 等都用莫氏圆锥。莫氏圆锥分成七个号码,即 0、1、2、3、4、5、6,最小的是 0 号,最大 的是 6 号。莫氏圆锥是从英制换算过来的。当号数不同时,圆锥半角也不同。 (2)米制圆锥 米制圆锥有八个号码,即 4、6、80、100、120、140、160 和 200 号。它的号码是指大端 的直径,锥度固定不变,即 C = 1∶20。例如 100 号米制圆锥,它的大端直径是 100mm,锥度

C=1∶20,其优点是锥度不变、记忆方便。
与其他型面相比,圆锥体的加工在保证尺寸精度、表面粗糙度以外,还需要保证角度和 锥度的要求。 ●活动二 车削圆锥体 1.熟悉车削圆锥体的方法 车削圆锥的方法常用的有如下四种 (1)转动小滑板法 将小滑板转动一个圆锥半角,使车刀移动的方向和圆锥素线的方向平行,即可车出外圆 锥,如图所示。用转动小滑板法车削圆锥面操作简单,可加工任意锥度的内、外圆锥面。但 加工长度受小滑板行程限制。另外需要手动进给,劳动强 度大,工件表面质量不高。 (2)偏移尾座法

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车削锥度较小而圆锥长度较长的工件时,应选用偏移尾座法。车削时将工件装夹在两顶 尖之间,把尾座横向偏移一段距离 s,使工件旋转轴线与车刀纵向进给方向相交成一个圆锥 半角,如图 3.31 所示,即可车出正确外圆锥。采用偏移尾座法车外圆锥时,尾座的偏移量不 仅与圆锥长度有关,而且还和两顶尖之间的距离(工件长度)有关。 (3)仿形法 仿形法(又称靠模法)是刀具按仿形装置(靠模) ,如图 3.32 所示,进给车削外圆锥的 方法。 (4)宽刃刀切削法 在车削较短的圆锥面时,也可以用宽刃刀直接车出。宽刃刀的切削刃必须平直,切削刃 与主轴轴线的夹角应等于工件圆锥半角。 使用宽刃刀车圆锥面时,车床必须具有足够的刚性,否则容易引起振动。当工件的圆锥 素线长度大于切削刃长度时,也可以用多次接刀方法,但接刀处必须平整。 2.熟悉测量圆锥体的方法 测量圆锥体,不仅要测量它的尺寸精度,还要测量它的角度(锥度) 。 (1)角度的检验 1)用万能角度尺 使用万能角度尺测量圆锥体的方法如图所示。使用时要注意: ①按工件所要求的角度,调整好万能角度尺的测量范围; ②工件表面要清洁; ③测量时,万能角度尺面应通过中心,并且一个面要跟工件测量基准面吻合,透光检查; 读数时,应该固定螺钉,然后离开工件,以免角度值变动。 2)用角度样板在成批和大量生产时,可用专用的角度样板来测量工件,如图所示。

3)用圆锥量规 在测量标准圆锥或配合精度要求较高的圆锥工件时,可使用圆锥量规, 圆锥量规又分为圆锥塞规和圆锥套规。 用圆锥塞规测量内圆锥时, 先在塞规表面上顺着锥体母线用显示剂均匀地涂上三条线 (相 隔约 120°) ,然后把塞规放入内圆锥中转动(约±30°) ,观察显示剂擦去情况,如果接触部 位很均匀、说明锥面接触情况良好,锥度正确。假如小端擦着,大端没擦去,说明圆锥角大 了。反之,就说明孔的圆锥角小了。

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测量外圆锥用圆锥套规,方法跟上面相同,但是显示剂应涂在工件上。 (2)圆锥的尺寸检验 圆锥的尺寸一般用圆锥量规检验, 如图 3.36 所示。 圆锥量规除了有一个精确的锥形表面 之外,在端面上有一个阶台或具有两条刻线。阶台或刻线之间的距离就是圆锥大小端直径的 公差范围。 应用圆锥塞规检验内圆锥时,如果两条刻线都进入工件孔内,则说明内圆锥太大。如果 两条线都未进入,则说明内圆锥太小。只有第一条线进入,第二条线未进入,内圆锥大端直 径尺寸才算合格。 3.车削圆锥体的注意事项 (1)车刀必须对准工件旋转中心,避免产生双曲线(母线不直)误差。 (2)车削圆锥体前对圆柱直径的要求,一般应按圆锥体大端直径放余量 lmm 左右。 (3)车刀切削刃要始终保持锋利,工件表面应一刀车出。 (4)转动小滑板法加工时,应两手握小滑板手柄,均匀移动小滑板。在转动小滑板时, 应稍大于圆锥半角,然后逐步找正。当小滑板角度调整到相差不多时,只须把紧固螺母稍松 一些, 用左手拇指紧贴在小滑板转盘与中滑板底盘上, 用铜棒轻轻敲小滑板所需找正的方向, 凭手指的感觉决定微调量,这样可较快地找正锥度。注意要消除中滑板间隙。同时小滑板不 宜过松,以防工件表面车削痕迹粗细不一。同时要防止扳手在扳小滑板紧固螺帽时打滑而撞 伤手。 (5)粗车时,进刀量不宜过大,应先找对锥度,以防工件车小而报废。一般留精车余量 0.5mm。 (6)偏移尾座法加工时,偏移尾座时,应仔细、耐心,熟练掌握偏移方向。 (7)用量角器检查锥度时,测量边应通过工件中心。用套规检查时,工件表面粗糙度要 小,涂色要薄而均匀,转动量一般在半圈之内,多则易造成误判。 (8)当车刀在中途刃磨以后装夹时,必须重新调整,使刀尖严格对准工件中心线。 4.产生废品的原因及预防方法 产生废品的原因及预防方法 废品种类 锥度不正 确 产 生 原 因 预 防 方 法

1.用转动小滑板车削时(1)小滑板 转动角度计算错误(2)小滑板移动时

1. (1)仔细计算小滑板应转的角度和方 向,并反复试车校正(2)调整镶条使小

松紧不匀 2. 用偏移尾座法车削时 (1) 滑板移动均匀 2. (1)重新计算和调整 尾座偏移位置不正确 (2) 工件长度不 一致 3.用仿形法车削时(1)装置仿 形角度调整不正确(2)滑块跟靠板配 合不良 4.用宽刃刀车削时(1)装刀 尾座偏移量(2)如工件数量较多,各件 的长度必须一致 3. (1)重新调整仿形 装置角度(2)调整滑块和仿形装置之间 的间隙 4. (1)调整切削刃的角度和高

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不正确(2)切削刃不直 5.铰内圆锥 时(1)铰刀锥度不正确(2)铰刀的 装夹轴线跟工件旋转轴线不同轴 双曲线误 差 车刀没有对准工件轴线

低对准工件轴线(2)修磨切削刃的直线 度 5. (1)修磨铰刀(2)用百分表和试 棒调整尾座轴线 车刀必须严格对准工件轴线

任务二 圆锥零件的加工
1.技能训练要求 (1)掌握圆锥体的加工方法; (2)掌握圆锥体的测量方法。 2.使用的刀具、量具和辅助工具 中心钻、外圆车刀、游标卡尺、圆锥套规等。 3.技能训练内容 (1)工件图样

(2)工艺分析(略) (3)参考步骤 1)车两端面,保证总长,打中心孔; 2)在两顶尖上安装工件,车外圆; 3)调头,在两顶尖上安装工件; 4)粗车圆锥体,测量圆锥体的锥度,并注意调整,使锥度符合要求; 5)重复练习以上步骤。 (4)评分表 平分表

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项 目

序号

考核内容 和要求

配分

评分标准

检测结果

得分

尺寸 公差

1

锥度

40

接触面积≤60%扣 10 分; ≤55%扣 20 分;≤50%扣 30 分

2 3 4

锥体长度 130 f 34

10 10 20

低于 IT14 扣 10 分 低于 IT14 扣 10 分 超差 0.01 扣 1 分; 超差 0.03 以上不得分

表面粗 糙度 其它 [巡回指导] 巡回指导]

5 6 7

Ra1.6 Ra3.2
c1

10 5 5

降一级扣 5 分 降级不得分 降级不得分

◆个别指导 对个别学生的操作错误进行个别指导。 个别指导 ◆集体指导 对普遍存在问题进行集中指导。 集体指导 [小结、考核] 小结、考核] 1.抽查学生对本项目内容的学习情况。 2.对学生整个学习过程总结评定,指出不足之处和改正点。 3.提出难点、重点、关键技术。 [结束指导] 结束指导] ◆教师点评小结本项目训练情况。 ◆整理工作场地,对机床进行日常维护保养。 ◆指导学生自我总结评价,填写实训报告。 [思考与练习] 思考与练习] 1.转动小滑板法和偏移尾座法车削圆锥面各有什么优缺点?各适用于什么场合? 2.怎样检验圆锥面的锥度和直径尺寸的正确性? 3.车削圆锥时,车刀没有对准工件轴线,对工件质量有什么影响?

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