内容正文:
《钳工工艺与实训》教案
课 题
专题八 铰削
课 型
复习
课 时
2
授课班级
高一1班
授课时间
2024.5.25
授课教师
杨老师
教材分析
“钳工工艺与实训”是职业学校机械类及近机械类各专业学生必须掌握的基本理论知识和基本技能。本书包含钳工必须掌握的最基本的技能,是理论结合实践一体化课程教材。本教材依次分了一下几个项目,包括钳工基础知识、划线、锯削、錾削、锉削、钻孔、扩孔以及铰孔、攻螺纹、套螺纹、六角螺母、凸凹体板件锉配等典型工艺分析。我将按以上顺序依次带大家复习。
学情分析
本书的编写考虑到职业学校教学实践及学生的学习习惯和兴趣,在版面上大量采用图片,通过以图解文的方式,吸引学生先于教地学习或边做边学,以充分激发学生的学习兴趣,改进学生的学习习惯。
学习目标
1.了解铰孔的作用。
2.掌握铰刀的种类、结构参数及选择。
3.掌握铰削用量的选择。
4.掌握铰孔的方法要点。
学习重难点
重点:铰刀的种类。
难点:铰孔的方法要点。
教学方法
小组讨论法、讲授法、拓展训练法
课前准备
PPT、教材、视频 挂图
教学媒体
职教云授课、希沃白板
教学过程
教学环节
教师活动设计
学生活动设计
设计意图
考纲要求
一、考纲解读
(1)了解铰孔的作用。
(2)掌握铰刀的种类、结构参数及选择。
(3)掌握铰削用量的选择。
(4)掌握铰孔的方法要点。
二、考情分析
本模块内容实践性较强,主要是在高考题中考察选择题和简答题为主。特别是铰孔的方法要点,在复习中应牢记基础知识、操作注意事项,通过理论联系实践,理解记忆。
学生仔细阅读考纲要求,并牢记常考考点。
让学生知道那一部分在高考中是比较重要的,复习时能够合理的分清重难点。
重点概念复习
一、铰孔的概念
用铰刀从工件的孔壁上切除微量金属层,以得到精度铰高孔的加工方法,称为铰孔。
二、铰刀的种类及结构特点
1.铰刀的种类
①按使用方式不同,铰刀可分为机铰刀和手铰刀:
手铰刀用于手工铰孔,柄部为直柄,工作部分较长;机铰刀多为锥柄,装在钻床上进行铰孔。
②按所铰孔的形状不同又可分为圆柱形铰刀和圆锥形铰刀;按刀体结构分可分为固定式和可调式两种。铰刀的刀齿有直齿和螺旋齿两种。铰刀常用高速钢(手铰刀及机铰刀)或高碳钢(手铰刀)制成。
2.铰刀的结构特点
铰刀由工作部分、颈部和柄部组成。工作部分由切削部分、校准部分(修光部分)组成。铰刀的构造如图:
手用铰刀为直柄,工作部分铰长。机用铰刀多为锥柄,可装在钻床、车床或床上铰孔。
铰刀的工作部分由切削部分和校准部分(修光部分)组成。切削部分呈锥形,担负着切削工作:修光部分起着导向和修光作用。
铰刀有6~16个切削刃,每个刀刃的切削负荷较轻。切削平稳、导向性好。
铰刀通常用来加工圆柱形孔,有时也可用来加工锥形孔,加工锥形孔的铰刀是锥形铰刀常用的还有可调节手用铰刀。
三、铰孔前的准备
(1)铰削用量的选择
铰削余量 (直径余量)是指上道工序完成后在直径方向留下的加工余量。
铰削余量太小时,难以纠正上道工序残留下来的变形和刀痕,孔的质量达不到要求。其次,余量太小,会使铰刀产生严重的啃刮现象,铰刀易磨损;而铰削余量太大时,各切削刃的负荷大,切削热增多,孔径易扩大,孔表面的粗糙度值增大,且切削不平稳。
选择铰削余量时,应根据铰孔的精度、表面粗糙度、孔径大小、材料硬度和铰刀类型来决定。精铰时的铰削余量一般为0.1~0.2 mm。用普通高速钢铰刀铰孔时的余量参考值如下表所示(mm)。
铰孔直径
<5
5~20
21~32
33~50
51~70
铰孔余量
0.1~0.2
0.2~0.3
0.3
0.5
0.8
(2)机铰时的切削速度和进给量
铰削的切削速度和进给量太大时,会加快铰刀的磨损,而选得太小,又影响生产率。同时如果进给量太小,刀齿会对工件材料产生推挤作用,使被碾压过的材料产生塑性变形和表面硬化,当下一刀齿再切削时,会撕下一大片切屑,使加工后的表面变得粗糙。使用普通标准高速钢铰刀时:对铸铁铰孔,切削速度≤10m/min,进给量=0.8mm/r。对钢件铰孔,切削速度≤8 m/min,进给量=0.4 mm/r。
(3)铰孔时切削液的选用
在铰孔时加入适当的切削液,可消散切削热量,减小变形,延长刀具使用寿命,提高铰孔质量。
材料
切削液
钢
10~20%乳化液,要求高时用用柴油、猪油。
铸铁
一般不用,要求高时,用煤油(孔径缩小0.02)
铝
煤油
铜
乳化液
四、铰孔方法
1.手铰法
如图a所示,用手铰法起铰时,可用右手通过铰孔轴线施加进刀压力,左手转动铰刀。
手铰:铰刀受加工孔的引导,在手的扳动下,进行断续切削,铰刀的回转中心处于自由状态,容易左右摆动使孔口扩大,所以手铰时双手务必均匀、平稳;进给量均匀,使铰刀缓慢伸入孔内;要不断变换每次停铰的位置以消除铰刀常在一处停顿时造成的震痕;退刀时,不能反转:铰削时不断加入润滑液。
2.机铰法
如图b所示进行机铰时,应使工件一次装夹后进行钻孔、扩孔、铰孔工作,以保证铰刀中心线与钻孔中心线一致。铰削完毕,要在铰刀退出后再停车,以防止在孔壁划出痕迹。
机铰:铰刀受钻床的限制,回转中心稳定,进力均匀,连续切削,效率高,质量好。机铰时切削用量和切削液的选择因材料和孔直径而异。
五、铰削的操作方法
①在手动铰孔起铰时,应用右手在沿铰孔轴线方向上施加压力,左手转动铰刀。
②在铰孔过程中和退出铰刀时,为防止铰刀磨损及切屑挤入铰刀与孔壁之间,划伤孔壁,故铰刀不能反转。
③铰削不通孔时,应经常退出铰刀,清除切屑。
④机动铰孔时,应尽量使工件在一次装夹过程中完成钻孔、扩孔、铰孔的全部工序,以保证铰刀中心与孔中心的一致性。
⑤铰孔完毕后,应先退出铰刀,再停车,以防止划伤孔壁。
六、铰孔注意事项
1.手工较孔一般注意事项
(1)工件要夹正。
(2)铰削过程中,两手用力要平衡。
(3)铰刀退出时,不能反转, 因铰刀有后角,铰刀反转会使切屑塞在铰刀刀齿后面和孔壁之间,将孔壁划伤;同时铰刀易磨损。
(4)铰刀使用完毕,要清擦干净,涂上机油,装盒以免碰伤刃口。
2.机铰时注意铰削速度和走刀量。铰孔时常用适当的冷却液来降低刀具和工件的温度;防止产生切屑瘤;并减少切屑细末粘附在铰刀和孔壁上,从而提高孔的质量。
学生边听讲边记笔记,并在此过程中积极回答老师提出的问题。
根据考纲要求带学生串讲知识点,让学生尽快回忆起大脑里储备的知识,学会更好地应用。
真题演练
1.(2015年高考题)铰孔结束后,铰刀应( )。
A.直接拔出 B.反转退出
C.正转退出 D.正转或反转退出
【答案】C
【解析】在铰孔过程中和退出铰刀时,为防止铰刀磨损及切屑挤入铰刀与孔壁之间,划伤孔壁,故铰刀不能反转。
2.(2016年高考题)如铰孔速度过快,会造成( )
A.孔呈多边形 B.孔中心歪斜
C.孔径缩小 D.孔表面粗糙
【答案】D
【解析】如铰孔速度过快,会造成孔表面粗糙。
3.(2017年高考题)铰孔时,导致孔径小于设计尺寸的原因可能是( )
A.切削速度快 B.铰刀超过磨损标准
C.切削余量大 D.铰孔与孔轴线不重合
【答案】B
【解析】铰刀磨损,直径减小会造成孔径缩小。
4.(2018年高考题)用机床进行铰孔时,应保证铰刀与孔的几何公差是( )
A.平行度 B.垂直度 C.同轴度 D.直线度
【答案】C
【解析】机动铰孔时,应尽量使工件在一次装夹过程中完成钻孔、扩孔、铰孔的全部工序,以保证铰刀中心与孔中心的一致性。即保证同轴度。
5.(2019年高考题)铰孔是孔的精加工方法之一,但是不能提高孔的( )
A.位置精度 B.尺寸精度
C.形状精度 D.表面粗糙度
【答案】A
【解析】铰孔不能提高孔的位置精度。
6.(2020年高考题)下列孔的加工方法中,加工精度最高的是( )
A.钻孔 B.铰孔 C.锪孔 D.锪孔
【答案】B
【解析】铰孔属于对孔进行精加工。
7.(2021年高考题)手工铰孔时,操作方法正确的是( )
A.只能顺时针转动铰刀
B.只能逆时针转动铰刀
C.顺时针进刀逆时针退刀
D.顺时针转动铰刀二圈逆时针转半圈
【答案】A
【解析】在铰孔过程中和退出铰刀时,为防止铰刀磨损及切屑挤入铰刀与孔壁之间,划伤孔壁,故铰刀不能反转。顺时针转动铰刀为正转。
8.(常考题)铰孔完毕后,孔表面粗糙,是由于( )造成的。
A.进给量过大 B.铰孔余量过大
C.铰刀过长,刚性不足 D.底孔不圆
【答案】B
【解析】铰削余量太大时,各切削刃的负荷大,切削热增多,孔径易扩大,孔表面的粗糙度值增大,且切削不平稳。
学生在特定的时间内限时做题。
通过往年高考题的讲解让学生更直观的看到考试题型以及常考知识点,帮助学生梳理巩固所学内容。
课内练习
考点一:铰刀的应用特点。
1.铰刀齿数一般为4~8个齿,为测量直径方便,应采用( )齿。
A.偶数 B.奇数 C.非奇非偶 D.以上都可
【答案】A
【解析】一般铰刀的齿数取偶数个。
2.手用铰刀的刀齿在刀体圆周上应( )分布。
A.均匀 B.不均匀 C.螺旋 D.竖直
【答案】B
【解析】未获得较高的铰孔质量,一般手铰刀的齿距在圆周上是不均匀分布的。
3.铰削带有键槽的孔时,应选择( )铰刀。
A.整体圆柱手铰刀 B.可调式手铰刀
C.螺旋槽手铰刀 D.圆锥铰刀
【答案】C
【解析】铰削带有键槽的孔时,应选择螺旋槽手铰刀。
4.下列铰刀中,用于铰削非标准孔的是( )
A.整体圆柱手铰刀 B.可调式手铰刀
C.螺旋槽手铰刀 D.圆锥铰刀
【答案】B
【解析】铰削非标准孔时通常可采用可调节手用铰刀。
考点二:铰削三要素的选择。
1.用高速钢铰刀在钢件上铰孔时,进给量为_______mm/r。
A.0.2 B.0.4 C.0.6 D.0.8
【答案】B
【解析】使用普通标准高速钢铰刀时:对钢件铰孔,切削速度≤8 m/min,进给量=0.4 mm/r。
2.使用普通高速钢铰刀在铸铁上铰孔,其机铰切削速度不应超过( )m/min。
A.8 B.10 C.15 D.20
【答案】B
【解析】使用普通标准高速钢铰刀时:对铸铁铰孔,切削速度≤10m/min,进给量=0.8mm/r。
考点三:铰削的操作要点及注意事项。
1.关于铰孔的操作要点,下列叙述错误的是( )
A.工件要夹正 B.边铰边摇晃,辅助断屑
C.两手用力要平衡 D.铰削完不能反转退出
【答案】B
【解析】在铰削操作过程中两手用力应平衡,以免铰刀折断。
2.铰刀磨损后继续使用,会造成( )。
A.孔径扩大 B.表面粗糙度值小
C.孔径减小 D.孔呈多角形
【答案】C
【解析】铰刀磨损后直径变小继续使用,会造成孔径减小。
3.关于铰削的安全使用,说法正确的是( )
A.手铰时要变换每次的停歇位置
B.铰孔时退刀时可以反转
C.铰孔过程中铰刀卡住要及时用力硬转铰刀
D.铰孔时边铰边摇晃铰刀便于断屑
【答案】 A
【解析】手铰时要变换每次的停歇位置,以消除铰刀常在同一处停歇而造成的振痕。
4.铰削加工中,不符合安全文明操作的是( )
A.铰削钢件时要经常清除粘在刀齿上的积屑
B.机铰时应使工件一次装夹进行钻、扩、铰
C.铰削尺寸较大的圆锥孔,铰孔前可先钻出阶梯孔
D.铰孔完成后要先退出铰刀再停车
【答案】 D
【解析】铰孔完成后,要待铰刀退出后再停车。
以小组为单位对考点进行梳理,每位同学总结历年真题的常考题型及知识点,以小组为单位找一名代表作汇报。
采用小组讨论的方式让每位同学参与、思考,使每位同学都能做到对习题的掌握。
课堂小结
作业布置
1.了解铰孔的作用。
2.掌握铰刀的种类、结构参数及选择。
3.掌握铰削用量的选择。
4.掌握铰孔的方法要点。
教学反思
本节课内容较简单,多为实践操作注意事项,主要是考察铰削的操作,学生在掌握铰削操作步骤上有点难以理解。在今后的教学中,应注意让学生多做练习题,理论结合实践,这部分内容在高考中占比相对较多,在高考中会以选择题和综合应用题的形式考察,应多观看视频操作,牢记基础操作方法。
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