模块七 钻孔（教案）《钳工工艺与技能训练》同步精品课堂（机工版·第4版）

《钳工工艺与技能训练》教案 课 题 模块七 钻孔 课 型 新授 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本教材以模块为单位组织内容，将理论知识与实际操作相结合，通过实训使读者充分掌握钳工实际工作中的各项基本技能。相比传统教材，本书更突出实际工作能力的培养和职业素养的提升。同时，本书也弥补了项目式教材理论知识不足且体系性差的弊端，尝试了一种折中的知识与技能的组织方式。 学情分析 钻孔是一种使用机床设备来进行的加工，要求操作者要有较强的安全防护意识，在授课时和实训过程中需要注意反复强调。 学习目标 知识目标 1.了解钻孔的特点。 2.掌握标准麻花钻切削角度相关内容。 技能目标 1.能正确使用各种钻床。 2.能进行麻花钻的装拆及钻孔工件的装夹。 3.能正确选择钻孔切削用量。 4.掌握钻孔安全文明生产常识。 素养目标 1.培养节能环保意识和安全意识，能正确遵守个人和车间安全作业要求，注重个人安全防护。 2.具备将钻孔知识技能应用于具体工作领域的能力，具有一定的分析问题和解决问题的能力。 学习重难点 能正确选用各种钻床、麻花钻进行钻孔加工 教学方法 讲授法、演示法、参观法、练习法 课前准备 课件、各种钳工加工工具、量具 教学媒体 多媒体 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 课题引入：通过介绍钻孔的重要性及应用实例，激发学生对课程内容的兴趣。 认真观看，仔细观察 激发学生对钻孔加工的兴趣 活动二： 调动思维 探究新知 活动二： 调动思维 探究新知 活动二： 调动思维 探究新知 活动二： 调动思维 探究新知 活动二： 调动思维 探究新知 活动二： 调动思维 探究新知 一、钻孔概述 1.钻孔的概念 用麻花钻在实体上加工孔的操作称为钻孔。 2.钻孔的特点 钻孔时，由于麻花钻的刚性和精度都较差，加之是深入工件内部加工，散热和排屑都比较困难，故加工精度不高，尺寸公差等级为IT10～IT11，表面粗糙度值为Ra12.5～50μm。钻孔只能加工精度要求不高的孔或作为孔的粗加工。 二、麻花钻 1.麻花钻的材料 麻花钻一般用高速钢制成，淬火后硬度达到62～68HRC。 2.麻花钻的构成 麻花钻由柄部、颈部及工作部分组成。图a所示为锥柄麻花钻，图b所示为直柄麻花钻。 （1）柄部：柄部是麻花钻的夹持部分，用以夹持定心和传递动力，有锥柄和直柄两种。一般直径小于13mm的麻花钻采用直柄的形式，直径大于13mm的采用锥柄的形式。 （2）颈部：颈部是在磨制麻花钻时供砂轮退刀用的。一般麻花钻的规格、材料和商标也刻印在此处。 （3）工作部分 麻花钻的工作部分又分导向部分和切削部分。 ①导向部分：导向部分用来保持麻花钻工作时的正确方向。 ②切削部分：麻花钻的切削部分有两个刀瓣，两个螺旋槽的表面是前刀面，切屑沿其排出。切削部分顶端的两个曲面是后刀面，与工件的切削表面相对。 麻花钻的棱边是与已加工表面（孔壁）相对的表面，称为副后刀面。 前刀面与后刀面的交线称为主切削刃，两个后刀面的交线称为横刃，前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃。 标准麻花钻的切削部分由五刃（两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃）六面（两个前刀面、两个后刀面和两个副后刀面）组成。 3.麻花钻的规格 麻花钻的规格用其直径表示，常见规格数值见教材表7-1。 4.标准麻花钻的切削角度 （1）前角γ。：在主截面内，前刀面与基面之间的夹角称为前角。前角大小决定着切除材料的难易程度和切屑在前刀面上的摩擦阻力大小。前角越大，切削越省力。 （2）后角α。：在柱截面内，后刀面 a与切削平面之间的夹角称为后角。 （3）顶角2φ：为了能扎入工件，麻花钻的头部必须呈尖形，因此而形成顶角。顶角又称锋角或钻尖角，是两主切削刃在其平行平面MM上的投影之间的夹角。顶角大小影响主切削刃上轴向力大小，顶角越小，轴向力越小，标准麻花钻顶角2φ=118°±2°。 （4）横刃斜角ψ：横刃斜角是横刃与主切削刃在麻花钻端面内的投影之间的夹角。标准麻花钻的横刃斜角为50°～55°。 三、钻孔方法 1.划线 根据钻孔的位置尺寸要求，划出孔位的十字中心线，并准确地打上样冲眼，这样可使横刃预先落入样冲眼的锥坑中，钻孔时麻花钻就不易偏离中心。为便于钻孔时检查，可划出检查圆或检查方框。 2.工件的装夹 钻孔中的事故大都是由于工件的装夹方法不正确造成的，因此钻孔时要根据工件的不同形状，以及钻削力的大小、钻孔的直径等情况，采用不同的装夹方法进行定位和夹紧，以保证钻孔的质量和安全。 a.平口钳装夹 b.V形铁装夹 c.压板装夹 d.角铁装夹 e.手虎钳装夹 f.自定心卡盘装夹 3.麻花钻的装拆 ①直柄麻花钻的装拆：直柄麻花钻使用钻夹头夹持，先将麻花钻柄部塞入钻夹头的三只卡爪内，夹持长度不能小于15mm，然后利用钻夹头钥匙旋转钻夹头外套，使环形螺母带动三只卡爪移动，做夹紧或放松动作。 ②锥柄麻花钻的装拆：锥柄麻花钻钻头用柄部的莫氏锥体直接与钻床主轴连接。连接时，必须将麻花钻锥柄及主轴锥孔擦拭干净，且使矩形舌部的长向与主轴上的腰形孔中心线方向一致，利用加速冲击连接（图a），当麻花钻锥柄小于主轴锥孔时，可加过渡套（图b）连接。为拆卸过渡套内的麻花钻或钻床主轴上的麻花钻，可用斜铁敲入过渡套或钻床主轴上的腰形孔内，斜铁带圆弧的一边要放在上面，利用斜铁斜面的向下分力，使麻花钻与过渡套或钻床主轴分离（图c）。 4.钻孔切削用量和切削液的选择 ①切削用量的选择：钻孔时的切削用量是指麻花钻在钻削时的切削速度、进给量和背吃刀量的总称。 钻孔时的切削速度是钻削时麻花钻直径上一点的线速度，单位为m/s。可由下式计算： v=πDn/1000 式中 D—麻花钻直径（mm）； N—麻花钻的转速（r／min）。 钻孔时选择切削用量的基本原则是：在允许范围内，尽量先选较大的进给量，当进给量受到表面质量和麻花钻刚度的限制时，再考虑选较大的切削速度。 ②切削液的选择：在钻削过程中，由于切屑的变形和麻花钻与工件的摩擦所产生的切削热，严重地降低了麻花钻的切削能力，甚至引起麻花钻退火，同时对工件的钻孔质量也有一定的影响。为了提高生产率，延长麻花钻的使用寿命和保证钻孔质量，除采取其他方法以外，在钻孔时注入充分的切削液也是一项重要的措施。注入切削液有利于切削热的传导、限制积屑瘤的生长和防止已加工表面的硬化；同时，由于切削液能注入麻花钻的前刀面与切屑之间，以及麻花钻的后刀面与切削表面之间，形成吸附性的润滑油膜，起到减小摩擦的作用，从而降低了钻削阻力和钻削温度，提高了麻花钻的切削能力和孔壁的表面质量。 5.钻孔 ①起钻：在钻孔时，先使麻花钻对准钻孔中心起钻出一浅坑，观察钻孔位置是否正确，并要不断校正，使浅坑与检验圆同心或处于检验方框的正中。同时根据试钻情况及时进行调整，以保证钻孔的位置精度。调整方法如下：如偏位较少，可在起钻的同时用力将工件向偏位的反方向推移，达到逐步校正；如偏位较多，可在校正方向上打上几个样冲眼或用錾子錾出几条槽。 ②手动进给操作：当起钻达到钻孔的位置要求后，即可开始正式钻孔。进给时，进给力不可过大，以免钻孔轴线歪斜。 钻小直径或深孔时，进给力要小，并要经常退钻排屑，以免切屑阻塞而扭断麻花钻。钻孔将穿时，应减少轴向进给力，防止麻花钻折断或使工件随着麻花钻转动造成事故。 ③在斜面上钻孔的方法 用普通麻花钻在斜面上钻孔，由于单边受力会使麻花钻偏斜而钻不进工件，一般可采用以下几种方法。 a.先用中心钻钻一个较大的锥度窝后（图a）再钻孔。 b.将钻孔斜面置于水平位置装夹，在孔中心锪一浅窝（图b），然后把工件倾斜装夹，把浅窝钻深一些，最后将工件置于正常位置装夹再钻孔。 c.在斜度较大的斜面上钻孔时，可用与孔径相同的立铣刀先铣一个平面再钻孔（图c）。 认真听讲，适时讨论并归纳总结出知识点 认真听讲，适时讨论并归纳总结出知识点 认真听讲，仔细观察，适时讨论并归纳总结出钻孔方法及步骤 认真训练，仔细体会，分析原因，掌握麻花钻装拆动作要领 认真听讲，适时讨论并归纳总结出钻孔切削用量和切削液如何选择 认真听讲，适时讨论并归纳总结出钻孔动作要领 通过实物展示或多媒体演示，帮助学生直观了解麻花钻相关知识 通过实物展示或多媒体演示，帮助学生直观了解并掌握麻花钻构造 通过实物示范或多媒体演示，帮助学生直观了解并掌握钻孔方法及步骤 通过示范或多媒体演示，分析原因，帮助学生掌握麻花钻装拆要领 培养学生自主学习、归纳总结能力 通过示范或多媒体演示，帮助学生掌握钻孔要领 活动三： 调动思维 探究新知 活动三： 调动思维 探究新知 四、钻孔训练 1.钻孔实训步骤 ①麻花钻的刃磨：按麻花钻刃磨要求进行刃磨练习。 ②钻孔练习：首先练习钻床空车操作并做钻床钻速、主轴头架和工作台升降等的调整练习，然后在实训件上进行划线、钻孔，达到规定要求。 2.钻孔注意事项 1）麻花钻的刃磨技能是钻孔操作的重点和难点之一，必须不断练习，做到刃磨的姿势、动作的规范及麻花钻几何形状和角度的正确。 2）用钻夹头装夹麻花钻时要用钻夹头钥匙，不可用扁铁或锤子敲击，以免损坏钻夹头，影响钻床主轴精度。装夹工件时，必须做好装夹面的清洁工作。 3）钻孔时，手动进给压力应根据麻花钻的工作情况进行控制，在操作时应注意掌握。 4）麻花钻用钝后必须及时修磨锋利。 5）注意操作安全。 6）熟悉钻孔时常出现的问题及其产生的原因（见教材表7-4），以便在练习时加以注意。 五、钻孔的安全知识 1）钻孔时不能戴手套，衣服袖口必须扎紧，女生戴工作帽时头发不能外露。 2）钻孔时，应先空运转试车，待运转平稳后再进行钻孔加工。开动钻床时，应注意钻夹头钥匙或斜铁是否仍在主轴上。 3）工件必须夹紧，一般不可用手直接拿着工件钻孔，防止发生事故。孔将钻穿时，要尽量减少进给力。 4）钻通孔时，必须使麻花钻能通过工作台面上的让刀孔或在工件下面垫上垫铁，以免损坏工作台面。 5）钻孔时，不能用手、棉纱或嘴吹等方式清除切屑，必须使用毛刷清除切屑。 6）操作者头部不准与旋转主轴靠得太近，停车时应让主轴自然停止，不可用手制动或反向制动。 7）严禁在主轴旋转时装拆工件，变速、检验工件必须停机进行。 8）在平口钳上夹紧或松开工件时要注意安全，避免平口钳掉下砸脚。 9）清洁钻床或加注润滑油时，必须切断电源。 10）使用完毕后，必须将机床外露滑动面及工作台面擦拭干净，并经常检查润滑供油情况。 11）摇臂钻床的摇臂回转范围内不得有障碍物，工作前，摇臂必须夹紧。摇臂和工作台上不得放置其他物品。使用完毕后，应将摇臂降低到最低位置，主轴箱靠近立柱并夹紧。 认真训练，仔细体会，掌握钻孔加工动作要领 认真训练，仔细体会，掌握钻孔加工动作要领 实物演示，帮助学生掌握钻孔加工动作要领 实物演示，帮助学生掌握钻孔加工动作要领 活动四： 巩固练习 素质提升 1.试述麻花钻各组成部分的名称及其作用。 2.标准麻花钻切削角度有哪些？试述其定义方法。 3.标准麻花钻在结构上有哪些缺点？ 4.钻削夹具有哪些？各适用于什么场合？ 5.台式钻床、立式钻床和摇臂钻床的结构和用途有哪些不同？ 认真思考，组内讨论并得出答案 及时反馈，促进知识迁移 课堂小结 作业布置 •学生分享：邀请几位学生分享自己在学习中的体会和遇到的问题，鼓励大家相互学习、共同进步。 •教师总结：回顾本节课的学习内容，包括钻孔的基本概念、麻花钻的组成和工、钻孔的方法、钻床等。鼓励学生将所学知识应用于实践中，不断提升自己的钳工技能和安全意识。 •布置作业：完成模块七同步练习。 板书设计 模块七 钻孔 一、钻孔概述 二、麻花钻 三、钻孔的方法 四、钻孔训练 五、钻孔的安全生产常识 教学反思 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 $$