高职《机械加工工艺编制与实施(下册)》PPT电子课件
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项目项目4 4 箱体零件箱体零件机械加工机械加工工艺编制与实施工艺编制与实施 机械加工工艺编制与实施机械加工工艺编制与实施杨雪青杨雪青淄博职业学院淄博职业学院 机电工程系机电工程系 箱体零件箱体零件箱体零件箱体零件教学目标教学目标教学目标教学目标专业能力专业能力专业能力专业能力方法能力方法能力方法能力方法能力社会能力社会能力社会能力社会能力最终目标:最终目标:能编制典型箱体零件的机械加工工艺规程,正确能编制典型箱体零件的机械加工工艺规程,正确能编制典型箱体零件的机械加工工艺规程,正确能编制典型箱体零件的机械加工工艺规程,正确填写机械加工工艺文件。填写机械加工工艺文件。填写机械加工工艺文件。填写机械加工工艺文件。促成目标:促成目标:1.1.能正确分析箱体零件的技术要求;能正确分析箱体零件的技术要求;能正确分析箱体零件的技术要求;能正确分析箱体零件的技术要求;2.2.会合理选择平面与孔系加工方法;会合理选择平面与孔系加工方法;会合理选择平面与孔系加工方法;会合理选择平面与孔系加工方法;3.3.能对箱体零件进行技术检验;能对箱体零件进行技术检验;能对箱体零件进行技术检验;能对箱体零件进行技术检验;4.4.会选用镗、铣夹具;会选用镗、铣夹具;会选用镗、铣夹具;会选用镗、铣夹具;5.5.能合理编制箱体类零件的加工工艺;能合理编制箱体类零件的加工工艺;能合理编制箱体类零件的加工工艺;能合理编制箱体类零件的加工工艺;6.6.能对零件的加工工艺进行合理性分析,并提出改进建议;能对零件的加工工艺进行合理性分析,并提出改进建议;能对零件的加工工艺进行合理性分析,并提出改进建议;能对零件的加工工艺进行合理性分析,并提出改进建议;7.7.能考虑箱体零件加工成本;能考虑箱体零件加工成本;能考虑箱体零件加工成本;能考虑箱体零件加工成本;8.8.能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准。能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准。能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准。能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准。【引导文】箱体箱体零件零件箱体零件是机器及部件的基础零件。箱体零件是机器及部件的基础零件。装配精度装配精度传动精度传动精度作用作用作用作用将将机器及其部件机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体,使其按预定传动关系的相互位置关系装配成一个整体,使其按预定传动关系协调运动。协调运动。箱体零件的加工精度直接影响机器的工作精度、使用性箱体零件的加工精度直接影响机器的工作精度、使用性能和寿命。能和寿命。分离式、整体式分离式、整体式两大类两大类分类分类分类分类 箱体箱体零件零件结构特点结构特点结构特点结构特点1、零件形状比较复杂;、零件形状比较复杂;2、零件壁厚较薄且不均匀;、零件壁厚较薄且不均匀;3、在箱壁上既有若干个精度较高的轴承、在箱壁上既有若干个精度较高的轴承孔孔和和平面平面需要加需要加工,也有许多精度要求不高的工,也有许多精度要求不高的孔孔需加工。需加工。加工部位多加工部位多加工难度大加工难度大装配基准面装配基准面加工精度易保证加工精度易保证 箱体箱体零件零件结构结构结构结构加工表面加工表面若干个精度较高的轴承若干个精度较高的轴承孔孔刨(插)、铣、磨刨(插)、铣、磨许多精度要求不高的许多精度要求不高的孔孔加工方法:加工方法:车车钻钻铰铰镗镗拉磨拉磨平面平面孔系孔系的加工:的加工:保证保证位置精度位置精度:镗镗 箱体箱体零件零件学习工作任务学习工作任务项目二项目二箱体箱体零件机零件机械加工工艺编制与械加工工艺编制与实施实施任务任务4 4.1.1刨削垫块刨削垫块任务任务4 4.2.2铣削垫块铣削垫块任务任务4 4.3.3磨削垫块磨削垫块任务任务4.54.5铣削四棱柱铣削四棱柱任任务务4 4.5 5坐坐标标镗镗床床变变速速箱箱壳壳体工艺编制体工艺编制任务任务4.44.4铣削键槽铣削键槽项目项目4 箱体零件机械加工工艺编制与实施箱体零件机械加工工艺编制与实施车削组合件实训车削组合件实训项目项目4 箱体零件箱体零件机械加工工艺编制与实施机械加工工艺编制与实施任务任务4.4.1 1 刨削刨削垫块垫块专业能力专业能力专业能力专业能力方法能力方法能力方法能力方法能力社会能力社会能力社会能力社会能力最终目标:能独立操作刨床,加工出合格的最终目标:能独立操作刨床,加工出合格的零件。零件。促成目标:促成目标:1、会分析平面零件的加工工艺;、会分析平面零件的加工工艺;2、会选择刨削切削用量;、会选择刨削切削用量;3、会分析刨削的加工工艺范围;、会分析刨削的加工工艺范围;4、会选择刨床的装夹方法;、会选择刨床的装夹方法;5、会检验平板零件。、会检验平板零件。本次课程目标本次课程目标本次课程目标本次课程目标一一一一二二二二三三三三六六六六布置布置布置布置工作任务工作任务 相关知识相关知识学习学习学习学习 制定实施制定实施计划计划计划计划 加工零件加工零件检测检测检测检测 四四四四工作任务工作任务实施实施实施实施 五五五五工作结果工作结果评估评估评估评估 项目项目4 箱体零件箱体零件机械加工工艺编制与实施机械加工工艺编制与实施 加工如图所图所示的垫块。任务任务4.1 刨削刨削垫块垫块一、布置工作任务 垫铁。材料:HT200,采用110 x50 x60mm的矩形铸件毛坯,生产数量4件 分析图样分析图样(1)精度分析)精度分析(2)加工基准面分析)加工基准面分析(3)表面粗糙度分析)表面粗糙度分析(4)材料分析)材料分析(5)形体分析)形体分析 一、布置工作任务 任务任务4.1 刨削刨削垫块垫块二、相关知识学习 1 1 1 1、刨削工艺范围、刨削工艺范围、刨削工艺范围、刨削工艺范围2 2 2 2、刨床、刨床、刨床、刨床3 3 3 3、刨刀、刨刀、刨刀、刨刀4 4 4 4、工件装夹、工件装夹、工件装夹、工件装夹5 5 5 5、刨削用量、刨削用量、刨削用量、刨削用量6 6 6 6、刨削用量的选取、刨削用量的选取、刨削用量的选取、刨削用量的选取7 7 7 7、调整刨床、调整刨床、调整刨床、调整刨床8 8 8 8、试切、试切、试切、试切9 9 9 9、刨削加工工艺特点、刨削加工工艺特点、刨削加工工艺特点、刨削加工工艺特点1 1、工艺范围、工艺范围 加工平面、侧面、斜面、直槽、斜槽、V形槽、燕尾槽成形面。二、相关知识学习 刨削加工:是用刨刀在刨床上对工件作水平相对直线往复运动的切削加工方法。刨平面刨垂直面刨斜面切断1 1、工艺范围、工艺范围刨V形槽刨T形槽刨燕尾槽刨成形面1 1、工艺范围、工艺范围(1 1)牛头刨床牛头刨床牛头刨床牛头刨床 主运动:由滑枕沿床身导轨在水平方向作往复直线运动来实现。进给运动:工作台间歇进给;刀架垂直移动牛头刨床一般用来加工长度不超过1000mm的中、小型工件。编号B6065中,“B”是“刨床”汉语拼音的第一个字母,为刨削类机床代号;“60”代表牛头刨床;“65”是刨削工件的最大长度的110,即最大刨削长度为650mm。2 2、刨床、刨床 1 1、刨床、刨床刀架刀架由转盘、溜板、刀座、由转盘、溜板、刀座、抬刀板和刀夹等组成。溜板带抬刀板和刀夹等组成。溜板带着刨刀可沿着转盘上的导轨上着刨刀可沿着转盘上的导轨上下移动,以调整背吃刀量或加下移动,以调整背吃刀量或加工垂直面时作进给运动。转盘工垂直面时作进给运动。转盘转一定角转一定角度后,刀架即可作斜度后,刀架即可作斜向移动,以加工斜面。溜板上向移动,以加工斜面。溜板上还装有可偏转的刀座。抬刀板还装有可偏转的刀座。抬刀板可绕刀座上的行程时离开工件可绕刀座上的行程时离开工件已加工面,以减少与工件的摩已加工面,以减少与工件的摩擦。擦。刀架刀架刀架刀架 1 1、刨床、刨床摇臂机构摇臂机构摇臂机构摇臂机构摇臂机构摇臂机构摇臂机构摇臂机构 改变偏心滑块的偏心距,调整滑枕行程长度。滑枕的行程长度应略长于工件加工平面的长度。松开滑枕上的锁紧手柄,摇转丝杠,移动滑枕,以调节刨刀起始位置,适应工件加工。1 1、刨床、刨床1方头方头 2丝杠丝杠 3锁紧手柄锁紧手柄 4螺母螺母 5摇杆齿轮摇杆齿轮 6齿轮齿轮 7支架支架 8偏心滑块偏心滑块 9摇杆摇杆 10滑枕滑枕棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构根据选定的滑枕每分钟往复次数,扳动变速箱手柄位置。拨动挡环的位置,调节进给量。1 1、刨床、刨床1遮板遮板 2棘轮棘轮 3进给丝杠进给丝杠 4拨爪拨爪 5连杆连杆 6偏心销偏心销 1 1、刨床、刨床 1 1、刨床、刨床(2 2)龙门刨床龙门刨床龙门刨床龙门刨床特点:形体大,动力大,结构复杂,刚性好,工作稳定,工作行程长,适应性强,加工精度高。主要用于加工大型或重型零件的平面,窄而长的平面。主运动:工作台的往复直线运动。进给运动:刀架横向间歇进给;刀架垂直移动。1 1、刨床、刨床图4.5 龙门刨床1、8-左、右侧刀架;2-横梁;3、7-垂直刀架;4、6-左、右立柱;5-顶梁;9-工作台;10-床身 刨刀切削部分的结构与外圆车刀类似刀杆粗大弯曲 较小的前角和负的刃倾角3 3、刨刀、刨刀二、相关知识学习(a)刨刀结构刨刀结构 (b)弯头倒刀与直头刨刀的比较弯头倒刀与直头刨刀的比较 刨刀的种类按加工表面分类,刨刀可分为平面刨刀、沟槽刨刀;按加工方式分类,刨刀可分为普通刨刀、偏刀、角度偏刀、切刀、弯切刀等。3 3、刨刀、刨刀二、相关知识学习(a)平面刨刀平面刨刀 (b)偏刀偏刀 (c)角度偏刀角度偏刀 (d)切刀切刀 (e)弯切刀弯切刀4 4、工件装夹、工件装夹二、相关知识学习 (1)安装机用虎)安装机用虎钳 安装前,将机用虎安装前,将机用虎钳的底面与工作台面擦干的底面与工作台面擦干净,若有毛刺、凸起,若有毛刺、凸起,应用磨石修磨平整。用磨石修磨平整。检查虎虎钳底部的定位底部的定位键是否是否紧固,定位固,定位键定位面是否同一方向安定位面是否同一方向安装。装。将虎将虎钳安装在工作台中安装在工作台中间的的T形槽内,形槽内,钳口位置居中,并用手拉口位置居中,并用手拉动虎虎钳底底盘,使定位,使定位键向向T形槽直槽一形槽直槽一侧贴合。合。用用T形螺栓将机用虎形螺栓将机用虎钳压紧在工作台面上。在工作台面上。二、相关知识学习 4 4、工件装夹、工件装夹(2)装夹和找正工件。)装夹和找正工件。工工件件下下面面垫垫长长度度大大于于I00mm,宽宽度度小小于于40mm的的平平行行垫垫块,其高度要能够保证工件上平面高于钳口块,其高度要能够保证工件上平面高于钳口5mm。工工件件夹夹紧紧以以后后,用用锤锤子子轻轻轻轻敲敲击击工工件件,并并拉拉动动垫垫块块检检查查下平面是否与垫块贴合。下平面是否与垫块贴合。二、相关知识学习 4 4、工件装夹、工件装夹5 5、刨削用量、刨削用量 切削速度刨刀工作行程的平均速度。(m/min)式中 L刨刀的工作行程。mm n刨刀的每分钟往复次数,次/min 进给量刨刀在一次往复后,工件所移动的距离。背吃刀量刨刀切入工件的深度。二、相关知识学习 6 6、刨削用量、刨削用量的选取的选取(1)aP的确定 选择刨削用量时,应先根据加工余量大小和表面粗糙度要求选择尽量大的刨削深度aP。一般当加工余量在5mm以下,表面粗糙度Ra6.3m时,可以一次进给完成加工。当Ra6.3m时,则要分粗刨和精刨,这时一般可分两次或三次进给完成。两次进给时,第一刀要切除大部分余量,只给第二刀留0.5mm左右余量即可;三次进给时,第一刀给第二刀留2mm左右的半精刨余量,第二刀给第三刀留0.2mm左右的精刨余量即可。二、相关知识学习 6 6、刨削用量、刨削用量的选取的选取(2)f的确定 刨削深度确定后,要根据工件材料、刀杆尺寸和刚性以及工件表面粗糙度加工要求等因素来确定进给量,刀杆截面若取20mm30mm,刨削深度aP为5mm左右时,粗加工钢件进给量f取0.81.2mm/双行程;粗加工铸铁件时,在相同条件下f可取1.31.6mm双行程。精刨钢件时f取0.25 0.4mm双行程;精刨铸铁件时,一般取f取0.350.5mm双行程。(3)v的确定 当aP和f都确定后,可根据机床功率、刀具材料、工件材料等因素选择切削速度v。一般用高速钢刨钢件时,v=1430mmin;用硬质合金刨铸铁时,v=3050mmin。粗刨时选小值,精刨时选大值。当刨削速度v选定后,还需计算出滑枕的往复行程次数n,才能调整机床。二、相关知识学习 7 7、调整机床调整机床(1)改变偏心滑块的偏心距,调整滑枕行程长度。滑枕的行程长度应比刨削长度长2040mm。(2)松开滑枕上的锁紧手柄,摇转丝杠,移动滑枕,以调节刨刀起始位置,使切入超程比切出超程大一些。(3)根据选定的滑枕每分钟往复次数,扳动变速箱手柄位置。(4)拨动挡环的位置,调节进给量。二、相关知识学习 加工时,先用手动进给,试切出 0.5 1mm 宽度。然后停车测量尺寸,并利用刀架刻度盘调整背吃刀量。如工件加工余量较大,不能一次切去时,可分几次切削。若工件表面粗糙度要求较高时(Ra6.33.2um)时,应该分为粗刨和精刨两个步骤精刨时的背吃刀量和进给量应比粗刨小,切削速度可略高些。二、相关知识学习 8 8、试切试切 刨刀结构简单,调整和刃磨方便,通用性好,刨床的调整简单,生产前准备工作少。刨削生产率一般低于铣削,但对于加工窄长平面(如机床导轨),刨削的生产效率则高于铣削。刨削加工质量,与铣削大致相当,一般在IT7IT9,Ra1.63.2m。在龙门刨床上用宽刀细刨,Ra为0.40.8m。刨削加工范围不如铣削广泛,但可加工大型工件的V形槽、T型槽和燕尾槽。刨削加工多用于单件小批生产和修配工作,特别是重型机械的生产。铣削加工则多用于中大批量的生产中。9 9、刨削加工的工艺特点、刨削加工的工艺特点二、相关知识学习 09:5309:53三、制定实施计划小组讨论小组讨论 制定加工步骤制定加工步骤三、制定实施计划(1 1)先刨出大面先刨出大面作为作为基准面基准面(2 2)以面以面为基准,紧为基准,紧贴固定钳口,在工件与活动贴固定钳口,在工件与活动钳口间垫圆棒,夹紧后加工钳口间垫圆棒,夹紧后加工面面 三、制定实施计划(3 3)以面以面为基准,紧为基准,紧贴固定钳口,翻身贴固定钳口,翻身 180 使使面面朝下,紧贴平口钳导轨朝下,紧贴平口钳导轨面,加工面面,加工面至尺寸至尺寸(4 4)将面将面放在平行的放在平行的垫铁上,工件夹紧在两钳口垫铁上,工件夹紧在两钳口之间,并使面之间,并使面与平行垫铁与平行垫铁贴实,加工面贴实,加工面至尺寸。如至尺寸。如面面与垫铁贴不实,也可在与垫铁贴不实,也可在工件与钳口间垫圆棒工件与钳口间垫圆棒 三、制定实施计划(5 5)将平口钳转将平口钳转 90,使钳口与刨削方向垂直,刨使钳口与刨削方向垂直,刨端面端面(6 6)同样方法刨端面同样方法刨端面至尺寸至尺寸 四、工作任务实施学生按确定的工作计划,各自独立学生按确定的工作计划,各自独立完成自己工作任务。完成自己工作任务。采用演示性实训采用演示性实训普通机床零件加工综合项目实训普通机床零件加工综合项目实训长度尺寸的测量用游标卡尺或卡钳长度尺寸的测量用游标卡尺或卡钳检检验验工工件件的的表表面面粗粗糙糙度度。工工件件的的表表面面粗粗糙糙度度通通常常用用目目测测法法,即即用用表表面面粗粗糙糙度度样样块块与与被被测测表表面面进进行行比比较来判断,较来判断,五、加工零件检测 1 1、误差分析、误差分析 六、工作结果评估 问题问题产生原因产生原因平行度超差平行度超差 工件装夹时定位面未与平行垫块紧贴工件装夹时定位面未与平行垫块紧贴平行垫块精度差平行垫块精度差机用虎钳安装时底面与工作台面之间有脏物或毛刺等机用虎钳安装时底面与工作台面之间有脏物或毛刺等垂直度超差垂直度超差 虎钳安装精度差虎钳安装精度差钳口铁安装精度差或形状精度差、工件装夹时没有使用圆钳口铁安装精度差或形状精度差、工件装夹时没有使用圆棒棒工件基准面与定钳口之间有毛刺或脏物、衬垫铜片或纸片工件基准面与定钳口之间有毛刺或脏物、衬垫铜片或纸片的厚度与位置不正确的厚度与位置不正确虎钳夹紧时固定钳口外倾等虎钳夹紧时固定钳口外倾等平行面之间尺寸超差平行面之间尺寸超差 吃刀量数据计算或操作错误吃刀量数据计算或操作错误量具的精度差、测量值读错等。量具的精度差、测量值读错等。牙侧表面粗糙度牙侧表面粗糙度刨刀刃磨质量差和过早磨损刨刀刃磨质量差和过早磨损刀杆安装有跳动、刨床进给有爬行刀杆安装有跳动、刨床进给有爬行、工件材料有硬点等。、工件材料有硬点等。1 从工作过程、实训效果,以及职业素质等方面进行多元化过程考核评价2 通过学生自评、教师评价二个角度,对学生的考勤、岗位工作表现、工作绩效、职业活动记录、实习报告等内容进行考核3 对有创新想法和设计、承担组长工作的学生有鼓励加分4 对学生的敬业精神,团队精神,安全环保意识,吃苦耐劳等职业素质和道德等也纳入考核范畴重点考查学生操作的规范性、熟练程度、安全防范意识、质量分析、问题处理能力 2、考核评价、考核评价 六、工作结果评估 插削和刨削切削方式基本相同,插刀上下运动为主运动。加工工件的内表面,如方孔、键槽、与安装面垂直的面、沟槽在插床上加工内表面,比刨床方便,但插刀刀杆刚性差,为防止“扎刀”,前角不宜过大,因此加工精度比刨削低。插削用于单件、小批量生产。七、扩展知识插削 图4.8 插床1-圆工作台;2-滑枕;3-滑枕导轨座;4-销轴;5-分度装置;6-床鞍;7-溜板1.选择题选择题(1)加工单件小批量工件的内表面,如方孔、键槽,最适合的加工方法是)加工单件小批量工件的内表面,如方孔、键槽,最适合的加工方法是A刨削刨削 B.插销插销 C.铣削铣削 D.钻削钻削(2)车床导轨面粗加工,批量生产。选择合适的加工方法。)车床导轨面粗加工,批量生产。选择合适的加工方法。A.刨削刨削 B.车削车削 C.磨削磨削 D.插削插削(3)刨床工作台上,固定夹具和工件的安装槽的槽形是:)刨床工作台上,固定夹具和工件的安装槽的槽形是:A燕尾槽燕尾槽 BV形槽形槽 C矩形槽矩形槽 DT形槽形槽(4)实体件上,孔粗加工,批量生产,请选择合适的加工方法。)实体件上,孔粗加工,批量生产,请选择合适的加工方法。A.钻削钻削 B.车削车削 C.刨削刨削 D.铣削铣削 2.简答题简答题(1)刨刀与车刀相比有何特点?)刨刀与车刀相比有何特点?(2)刨床的种类及运动方式怎样?)刨床的种类及运动方式怎样?)(3)刨削加工的工艺范围怎样?)刨削加工的工艺范围怎样?(4)工件在刨床上的装夹方法)工件在刨床上的装夹方法(5)试述插削的工艺范围。)试述插削的工艺范围。练练练练 习习习习
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