铣工教案(阶台)

教案纸第1页组织教学：1.学生按时整队，进入实习教室，师生互相问候。2.检查出勤情况。3.检查学生学习用具是否带齐（课本、笔记本、笔等）。4.检查学生劳保用品是否穿戴整齐（工作服、安全帽）。5.检查学生仪容仪表是否符合学校规定（发型，饰品等）。6.宣布本课题的内容及任务复习旧课：铣工安全操作规程1.工作前，必须穿好工作服，女生须戴好工作帽，发辫不得外露，在执行飞刀操作时，必须戴防护眼镜。2.工作前认真查看机床有无异常，在规定部位加注润滑油和冷却液。3.开始加工前先安装好刀具，再装夹好工件。装夹必须牢固可靠，严禁用开动机床的动力装夹刀杆、拉杆。4.主轴变速必须停车，变速时先打开变速操作手柄，再选择转速，最后以适当快慢的速度将操作手柄复位。复位时速度过快，冲动开关难动作；太慢易达启动状态易于损坏啮合中的齿轮。5.开始铣削加工前，刀具必须离开工件，并应查看铣刀旋转方向与工件相对位置是顺铣还是逆铣，通常不采用顺铣，而采用逆铣。若有必要采用顺铣，则应事先调整工作台的丝杆螺母间隙到合适程度方可铣削加工，否则将引起“扎刀”或打刀现象。6.在加工中，若采用自动进给，必须注意行程的极限位置；必须严密注意铣刀与工件夹具间的相对位置。以防发生过铣、撞铣夹具而损坏刀具和夹具。7.加工中，严禁将多余的工件、夹具、刀具、量具等摆在工作台上。以防碰撞、迭落，发生人身、设备事故。8.机床在运行中不得擅离岗位或委托他人看管。不准闲谈、打闹和开玩笑。9.两人或多人共同操作一台机床时，必须严格分工分段操作，严禁同时操作一台机床。10.中途停车测量工件，不得用手强行刹住惯性转动着的铣刀主轴。11.铣后的工件取出后，应及时去毛刺，防止拉伤手指或划伤堆放的其它工件。12.发生事故时，应立即切断电源，保护现场，参加事故分析，承担事故应负的责任。13.工作结束应认真清扫机床、加油，并将工作台移向立柱附近。14.打扫工作场地，将切屑倒入规定地点。15.收拾好所用的工、夹、量具，摆放于工具箱中，工件交检教学方法及授课要点随记再次强调安全操作规程，随着练习深入，安全意识有所淡薄，需再次强调提醒！教案纸第2页讲授新课：台阶，直角沟槽的铣削和切断在机械加工中，台阶、直角沟槽与键槽的铣削技术是生产各种零件的重要基础技术，由于这些部件主要应用在配合、定位、支撑与传动等场合，故在尺寸精度、形状和位置精度、表面粗糙度等方面都有着较高的要求。另外，小型零件的切断也经常在铣床上进行。一、铣阶台和沟槽在铣床上铣削台阶和沟槽，其工作量仅次于铣削平面，如图1-1所示。（a）台阶式键（b）带键槽的传动轴（c）直角通槽图1-1带台阶和通槽的零件1.台阶、直角沟槽的技术要求主要体现在以下三个方面：1、在尺寸精度方面。大多数的台阶和沟槽要与其他的零件相互配合，所以对它们的尺寸公差，特别是配合面的尺寸公差，要求都会相对较高。2、在形状和位置精度方面。如各表面的平面度、台阶和直角沟槽的侧面与基准面的平行度、双台阶对中心线的对称度等要求，对斜槽和与侧面成一夹角的台阶还有斜度的要求等等。3、在表面粗糙度方面。对与零件之间配合的两接触面的表面粗糙度要求较高，其表面粗糙度值一般应不大于Ra6.3μm。2.零件上的台阶通常可在卧式铣床上采用一把三面刃铣刀或组合三面刃铣刀铣削，或在立式铣床上采用不同刃数的立铣刀铣削。1、三面刃铣刀铣台阶如图1-2所示为三面刃铣刀铣台阶，这种方法适宜加工台阶面较小的零件，采用这种方法时应注意以下两方面：1）校正铣床工作台零位。在用盘形铣刀加工台阶时，若工作台零位不准，铣出的台阶两侧将呈凹弧形曲面，且上窄下宽，使尺寸和形状不准，如图1-3所示。2）校正机用虎钳。机用虎钳的固定钳口一定要校正到与进给方向平行或垂直，否则，钳口歪斜将加工出与工件侧面不垂直的台阶来。示范操作结合讲解，让学生更直观的学习示范操作结合讲解，让学生更直观的学习教案纸第3页图1-2三面刃铣刀铣削台阶图1-3工作台零位不对准对加工台阶的影响具体加工方法如图1-4(a)所示，工件安装校正后，摇动各进给手柄，使铣刀擦着台阶侧面的贴纸。然后降落垂直工作台，如图1-4(b)所示。如图1-4(c)所示，把横向工作台移动一个台阶宽度的距离，并将其紧固。上升工作台，使铣刀周刃擦着工件上表面贴纸。摇动纵向工作台手柄，使铣刀退出工件。上升一个台阶深度，摇动纵向工作台手柄，根据图纸要求，进行所需台阶的铣削。如图1-4(d)。所示铣出台阶后，使工件与刀具完全分离。图1-4三面刃铣刀铣削台阶的方法用三面刃铣刀铣台阶，三面刃铣刀的周刃起主要切削作用，而侧刃起修光作用。由于三面刃铣刀的直径较大，刀齿强度较高，便于排屑和冷却，能选择较大的切削用量，效率高，精度好，因此通常采用三面刃铣刀铣台阶。2、组合铣刀铣台阶成批铣削双面台阶零件时，可用组合的三面刃铣刀。铣削时，选择两把直径相同的三面刃铣刀，用薄垫圈适当调整两把三面刃铣刀内侧刃间距，并使间距比图样要求的尺寸略大些，以避免因铣刀侧刃摆差使铣出的尺寸小于图样要求。静态调好之后，还应进行动态试铣，即在废料上试铣并检测凸台尺寸，直至符合图样尺寸要求。加工中还需经常抽检该尺寸，避免造成过多的废品。3、立铣刀铣台阶铣削较深台阶或多级台阶时，可用立铣刀（主要有2齿、3齿、4齿）铣削。立铣刀周刃起主要切削作用，端刃起修光作用。由于立铣刀的外径通常都小于三面刃铣刀，因此，铣削刚度和强度较差，铣削用量不能过大，否示范操作结合讲解，让学生更直观的学习教案纸第4页则铣刀容易加大“让刀”导致的变形，甚至折断。当台阶的加工尺寸及余量较大时，可采用分段铣削，即先分层粗铣掉大部分余量，并预留精加工余量，后精铣至最终尺寸。粗铣时，台阶底面和侧面的精铣余量选择范围通常在0.5～1.0mm之间。精铣时，应首先精铣底面至尺寸要求，后精铣侧面至尺寸要求，这样可以减小铣削力，从而减小夹具、工件、刀具的变形和振动，提高尺寸精度和表面粗糙度。3.直角沟槽的铣削如图1-5所示，直角沟槽有敞开式、半封闭式和封闭式三种。敞开式直角沟槽通常用三面刃铣刀加工；封闭式直角沟槽一般采用立铣刀或键槽铣刀加工；半封闭直角沟槽则须根据封闭端的形式，采用不同的铣刀进行加工。（a）敞开式（b）半封闭式（c）封闭式图1-5直角沟槽种类1、敞开式、半封闭式直角沟槽的铣削敞开式、半封闭式直角沟槽的铣削方法与铣削台阶基本相同。三面刃铣刀特别适宜加工较窄和较深的敞开式或半封闭式直角沟槽。对于槽宽尺寸精度较高的沟槽，通常选择小于槽宽的铣刀，采用扩大法，分两次或两次以上铣削至尺寸要求。由于直角沟槽的尺寸精度和位置精度要求一般都比较高，因此在铣削过程中应注意以下几点：1）要注意铣刀的轴向摆差，以免造成沟槽宽度尺寸超差。2）在槽宽需分几刀铣至尺寸时，要注意铣刀单面切削时的让刀现象。3）若工作台零位不准，铣出的直角沟槽会出现上宽下窄的现象，并使两侧面呈弧形凹面，如图1-6所示。4）在铣削过程中，不能中途停止进给，也不能退回工件。因为在铣削中，整个工艺系统的受力是有规律和方向性的，一旦停止进给，铣刀原来受到的铣削力发生变化，必然使铣刀在槽中的位置发生变化，从而使沟槽的尺寸发生变化。5）铣削与基准面呈倾斜角度的直角沟槽时，应将沟槽校正到与进给方向平行的位置再加工。示范操作结合讲解，让学生更直观的学习教案纸第5页图1-6工作台零位不对准对时对沟槽加工的影响2封闭式直角沟槽一般都采用立铣刀或键槽铣刀来加工。加工时应注意以12）立铣刀适宜加工两端封闭、底部穿通及槽宽精度要求较低的直角沟槽，如各种压板上的穿通槽等。由于立铣刀的端面切削刃不通过中心，因此，加工封闭式直角沟槽时，要在起刀位置预钻落刀孔立铣刀的强度及铣削刚度较差，容易产生“让刀”现象或折断，使槽壁在深度方向出现斜度，所以，加工较深的槽时应分层铣削，进给量要比三面3）对于尺寸较小、槽宽要求较高及深度较浅的封闭式直角沟槽，可采用键槽铣刀加工。铣刀的强度、刚度都较差时，应考虑分层铣削。分层铣削时4）当采用自动进给功能进行铣削时，不能一直铣到头，必须预先停止，改用手动进给方式走刀，以免铣过有效尺寸，造成报废。二、工件的切断为了节省材料，切断工件时多采用薄片圆盘的锯片铣刀或开缝铣刀（又称为切口铣刀）。锯片铣刀直径较大，一般都用作切断工件。开缝铣刀的直径较小，齿也较密，用来铣工件上的切口和窄缝，或用于切断细小的或薄型的工件。这两种铣刀的构造基本上相同。为了减少铣刀两侧面与切口之前的摩擦，铣刀的厚度自周边向中心凸缘逐渐减薄。1.锯片铣刀的选择在铣床上切断工件用锯片铣刀，如图2-1所示。切断时，主要选择锯片铣刀的直径和厚度。在能够把工件切断的情况下，应尽量选择直径较小的锯片铣刀。铣刀直径可按下式确定D﹥d+2t式中，D为铣刀直径（mm）；d为刀轴垫圈直径（mm）；t为工件切断厚度（mm）。铣刀直径确定后，再确定铣刀厚度。锯片铣刀厚度可按下式计示范操作结合讲解，让学生更直观的学习教案纸第6页1nAALn为工件总长（mm）；Ａ为每件长度（mm）；ｎ为要切断的工件总数。一般情况下，铣刀厚度取2～5mm。铣刀直径越大，厚度也随之增大；铣刀直径越小，厚度也随之变小。图2-1切断2.锯片铣刀的安装由于锯片铣刀厚度较小，刚度也较差，切断时的深度较深，受力较大，切削过程中容易折断或崩齿，因此，安装锯片铣刀时应符合以下要求：1、锯片铣刀切断工件所受的力不是很大时，在刀柄和铣刀之间一般不用键，而是使用刀柄螺母、垫圈和铣刀压紧在刀柄上。铣刀紧固后，依靠刀轴垫圈和铣刀两端面间的摩擦力，在铣刀旋转时切断工件。如果在刀柄和铣刀之间放了键，反而容易使锯片铣刀碎裂，因为当切削受力过大时，甚至超出了铣刀所能承受的力，无键状态则会使得刀片与刀柄打滑。安装锯片铣刀时，应尽量将铣刀靠近铣床床身，并且要严格控制铣刀的端面跳动及径向跳动。在铣削过程中，为了防止刀柄螺母受铣削力作用而旋松或愈旋愈紧，从而影响切断工作的平稳，可在铣刀与刀柄螺母之间的任一垫圈内，安装一段键，如图2-2所示。1刀轴2铣刀3垫圈4防松键图2-2刀柄螺母的防松措施2、安装锯片铣刀时，铣刀尽量靠近铣床主轴端部。安装挂架时，挂架尽量教案纸第7页靠近铣刀，以增加刀轴刚度，减少切断中的振动。3、安装大直径的锯片铣刀时，应在铣刀两侧增设夹板，以增加安装刚度和摩擦力，使切断工作平稳，如图2-3所示。1铣刀2夹板3刀轴图2-3用夹板增强锯片铣刀的强度4、铣刀安装后，应检查刀齿径向圆跳动和端面圆跳动是否在要求的范围之内，以免因径向圆跳动量过大，减少了同时工作的齿数，而使切削不均匀，排屑不流畅，损坏刀齿；或端面圆跳动量过大，使刀具两端面与工件切缝两侧摩擦力增大，出现夹刀现象，损坏铣刀。3.工件的装夹1、压板装夹用压板装夹工件时，压板的夹紧点尽量靠近铣刀，工件侧面和端面可安装定位靠铁，用来定位和承受一定切削力，防止切断中工件位置移动而损坏刀具，工件切缝应处于工作台T形槽上方，防止切断中铣伤工作台台面，如图2-4(a)所示。2、机用虎钳装夹用机用虎钳装夹工件时，固定钳口一般应与铣床主轴轴心线平行安装，铣削力应与固定钳口成法向，工件伸出钳口一端的长度应尽量短些，以铣不到钳口端为宜。这样可减少切断中的振动，增加工件刚度，如图2-4（b）所示。（a）采用压板装夹（b）采用机用虎钳装夹图2-4在铣床上切断工件3、夹具装夹用夹具装夹工件时，夹具的定位面应与主轴轴心线平行，铣削力应朝向教案纸第8页夹具的定位支承部位。4.工件切断时的几种情况以机用虎钳作为固定夹具为例，当在机用虎钳上装夹工件时，应尽量手动进给，进给速度要均匀。当使用机动进给时，应先手摇工作台，使铣刀切入工件后，再自动走刀切断工件，自动进给的速度不能过快。1、工件较薄时如图2-5（a）所示，当切断工件的厚度较薄时，将条料伸出钳口端3～5个工件的厚度尺寸，夹紧工件，对中心调整，切去条料的毛坯端部。然后移开铣刀，松开横向进给紧固手柄，移动横向工作台一个铣刀厚度加工件厚度的距离，再将横向进给紧固，切断出第一个工件，如图2-5(b)所示。以同样的方法切断出以后几个工件。松开工件，重新装夹，