项目3车工—外圆锥加工教学设计 广东省机械类专业技能考试

车工—外圆锥加工 教学设计 项 目 内 容 省份与专业 广东省机械类专业 项目名称 车工—外圆锥加工 授课时数 3课时 教学目标 理解圆锥面的配合特点及应用场景（如车床主轴锥孔、尾座锥孔等） 掌握圆锥各部分名称（大端直径D、小端直径d、圆锥长度L、锥度C、圆锥半角α/2）及尺寸计算方法 熟悉标准圆锥（莫氏圆锥、米制圆锥）的分类及代号含义 能正确计算圆锥半角及锥度，并调整小滑板转动角度 掌握转动小滑板法车削外圆锥的操作步骤及注意事项（如刀尖对中心、角度微调等） 能使用万能角度尺、圆锥套规等工具检测圆锥角度和配合精度 教学重难点 圆锥参数计算：圆锥半角公式（tanα/2=(D-d)/2L）及近似计算法（α/2≈28.7°×C） 转动小滑板法：角度调整、车削步骤及锥度找正方法（如套规涂色检测接触面≥50%） 小滑板角度微调：非整数角度目测估计及试车修正 尺寸控制：精车时切削深度计算（ap=a×tanα/2）及双曲线误差避免 场地与器材 理实一体化实训室（配备理论教学区与车床操作区） 每2人一台CA6140型普通车床，砂轮机及工具柜 刀具：90°外圆车刀、45°外圆车刀、切断刀 量具：游标卡尺、外径千分尺、万能角度尺、圆锥套规、涂色涂料 材料：45#钢毛坯（φ40~45mm×70~90mm） 辅助工具：扳手、加力杆、冷却液（乳化液） 教学方法 任务驱动法 以“车削莫氏锥度销轴”为任务载体，引导学生完成从计算到检测的全流程 演示与实操结合 教师示范小滑板调整（如逆/顺时针转动方向判断），学生分组练习并互评 项目实施 过程步骤 一、刀具选择 主切削刀具： 90°外圆车刀：用于粗车圆锥面，刀尖强度高，适合大切削量。 45°外圆车刀：用于倒角或端面修整。 精车刀：刀尖圆弧半径较小（R0.2~0.5mm），保证表面粗糙度（Ra≤3.2μm）。 刀具要求： 刀尖必须严格对准工件中心（可通过尾座顶尖对刀验证），避免产生双曲线误差。 刀具刃磨角度合理（前角γ₀=5°~8°，后角α₀=6°~8°），确保切削轻快。 二、加工方法 常用方法为转动小滑板法（适合单件小批量、任意锥度加工），其他方法如偏移尾座法（适合长轴小锥度）或靠模法（批量生产）暂不展开。 三、加工步骤（以转动小滑板法为例） 1. 准备工作 计算参数： 根据图纸计算圆锥半角α/2：公式为tan(α/2)=(D-d)/ 2L（D为大端直径，d为小端直径，L为圆锥长度）。 或使用近似公式：α/2≈28.7°×C（C为锥度，C=(D-d)/L）。 调整车床： 松开小滑板锁紧螺母，按计算角度转动小滑板（顺时针或逆时针方向需与圆锥方向一致）。 锁紧小滑板，手动摇动检查转动灵活性。 2. 粗车圆锥面 对刀： 启动车床，移动中滑板使刀尖轻触工件外圆，中滑板刻度归零。 横向退刀，纵向移动刀具至工件端面，轻触后纵向刻度归零。 切削： 分多次进给，采用“阶梯法”粗车（每次进给后纵向退刀，横向进给切削深度ap=1~2mm）。 留精车余量0.5~1mm。 3. 精车圆锥面 试切修正： 车削2~3mm长度后停车，用万能角度尺或圆锥套规检测角度。 若角度偏大，需调小小滑板角度；偏小则调大角度（微调量通过试切确定）。 精车完成： 采用低速（n=100~200r/min）、小进给量（f=0.05~0.1mm/r）一次走刀完成。 使用切削液改善表面质量。 4. 检测与修整 角度检测： 用万能角度尺测量圆锥半角，或涂色法检查圆锥套规接触面（≥60%为合格）。 尺寸控制： 游标卡尺测量大端、小端直径，锥度规检查配合精度。 若尺寸偏大，可微调中滑板补刀。 四、注意事项 安全操作： 调整小滑板时需关闭电源，防止误触导致转动伤人。 袖口扎紧，禁止戴手套操作。 精度控制： 刀尖必须对准工件中心，否则会产生双曲线误差（圆锥母线不直）。 小滑板导轨间隙需调整适中，过松易振动，过紧则移动困难。 切削参数： 粗车时切削速度v=80~120m/min，精车时v=150~200m/min（根据材料调整）。 避免中途停车或变速，防止表面产生接刀痕。 常见问题处理： 锥度不准：检查小滑板角度是否松动，重新计算并锁紧。 表面粗糙：检查刀具磨损、切削液是否充足，降低进给量。 五、拓展知识 双曲线误差成因：刀尖高于或低于工件中心时，车出的圆锥面母线呈双曲线形，可通过百分表对刀避免。 莫氏圆锥加工：需注意莫氏锥度标准值（如莫氏3号锥度C=1:19.922），优先使用标准量规检测。 教学小结 本次课程围绕车床外圆锥加工展开，重点讲解了转动小滑板法的操作流程及关键技术要点。学生通过学习圆锥参数计算、刀具选择、车削步骤及精度检测等内容，掌握了外圆锥加工的核心技能。实操环节强调刀尖对中、小滑板角度调整及试切修正，确保锥度精度；同时结合安全规范与“5S”管理要求，强化职业素养。常见问题如双曲线误差、表面粗糙度的分析与解决，进一步提升了学生的实践能力。后续需加强反复练习，巩固角度计算与微调技巧，为复杂零件加工奠定基础 教学反思 学生掌握情况：反思学生是否能够掌握车工—外圆锥加工，是否存在普遍性问题。 教学改进：根据学生的反馈和表现，调整教学方法和内容，提高教学效果。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$