《机械制造工艺》教案第5课编制轴类零件机械加工工艺规程（一）.docx

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1、课题编制轴类零件机械加工H艺规程(一)课时2课时(90min)教学目标知识技能目标：(1)了解轴类零件的功用、结构特点和技术要求(2)熟悉轴类零件的材料、毛坯和热处理方法(3)掌握轴类零件的加工方法素质目标：(1)养成认真负责、求真务实、刻苦钻研的工作作风(2)践行服务集体、顾全大局的团队精神教学重难点教学重点：轴类零件的功用、结构特点和技术要求，轴类零件的材料、毛坯和热处理方法教学难点：掌握轴类零件的加工方法教学方法情景模拟法、讲授法、问答法、讨论法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤课前任务【教师】布置课前任务,和学生负责人取得联系，组织学生下载”项目工单一编制

2、轴类零件的机械加工工艺规程”，井根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学通过APP或其他学习软件，收集轴类零件的功用、结构特点和技术要求的相关资料，并迸行了解【学生】提前上网观看相关姿料，熟悉教材考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到情景导入【教师】讲述“小牛帮爸爸修理电风扇”案例(详见教材)，并提出问题：举例说明什么是轴类零件？这些轴类零件有什么功用？【学生】聆听、思考、回答传授新知【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解轴类零件的功用、结构特点和技术要求，轴类零件的材料、毛坯和热处理方法，以及轴类零件的加工方法等知识一、轴类零件的基础知识（一）轴类零件的功用及结构特点1

3、.轴类零件的功用轴类零件是机械结构中的重要零件之一，其主要功用是支承传动零部件（如齿轮、带轮、离合器等），传递扭矩和承受载荷。2 .轴类零件的结构特点【教师】通过多媒体展示“轴类零件图片，并讲解轴类零件组成及类型轴类零件是一种旋转体，其长度大于直径，它一般由同轴的外圆柱面、圆锥面、内孔、螺纹和相应的端面组成。按照轴线形状的不同，轴类零件可分为直轴、曲轴和软轴三种类型，其中直轴按照外形的不同还可分为光轴和阶梯轴。（二）轴类零件的技术要求轴类零件通常用轴承支承，其与轴承配合的轴段称为轴颈.轴类零件上通常还安装齿轮、链轮、带轮等传动件，其与传动件配合的轴段称为轴头。轴颈和轴头是轴类零件的主要加工区域

4、，其技术要求是轴类零件的主要技术要求，一般根据轴类零件的主要功用和工作条件制订。轴类零件的技术要求通常有以下几项。1 .加工精度轴类零件的加工精度主要包括结构要素的尺寸精度和几何精度。D尺寸精度轴颈的尺寸精度要求较高,通常为IT5IT7；而轴头的尺寸精度一般要求较低,通常为IT6IT92）几何精度几彳可精度主要包括形状精度、位置精度和鼠励精度等。轴类零件的形状精度主要是指轴颈和轴头部位的圆度、圆柱度等，一般应将其限制在尺寸公差范围内。对形状精度要求较高的轴，应在图样上标注形状公差。轴类零件的位置精度主要是指轴头相对于轴颈的同轴度，其目的是保证传动件的传动精度。轴类零件的跳动精度通常用轴头对轴颈

5、的径向圆跳动表示。其中，普通精度轴的轴头对轴颈的径向圆跳动一般为0.01-0.03mm,舒度轴的轴头对轴颈的径向圆跳动为0（X）l0.005mm。2 .表面粗糙度-三w况下，轴头的表面粗糙度Ra为0.632.5m,轴颈的表面粗糙度Ra为0.160.63m【教师】提出问题：轴类零件的技术要求有哪些？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答（三）轴类零件的材料、毛坯及热处理1 .轴类零件的材料轴类零件的材料应根据工作条件和使用要求来选择，并采用不同的热处理方法（如调质、正火和淬火等）使其达到所要求的强度、刚度和硬度等。常用的轴类零件材米斗有35、45、50等牌号优质碳素钢，最常用的是45钢。

6、对于受力较小或不太重要的轴，可用Q235、Q255、Q275等牌号普通碳素钢。对于受力较大且尺寸和质量受到限制，或者有特殊要求的轴,可用合金钢，如40Cr等.对于外形复杂的轴，可用铸造性能较好的球墨铸铁等高强度铸铁。2 .轴类零件的毛还轴类零件根据用途、重要程度和加工条件的不同，可选择圆钢轧制件、锻件或铸件作为毛坯。对于直径较小的轴，可选择圆钢轧制件作为毛坯；对于直径较大或直径变化较大的阶梯轴，可选择锻件作为毛坯；对于凸轮轴、曲轴等形状复杂的轴，可选择铸件作为毛坯。3.轴类零件的热处理轴类零件的质量除与所选钢材的种类有关，还与热处理有关。轴的锻造毛坯在机械加工之前，须进行正火或退火（高碳钢）处

7、理，使钢材的晶粒细化，以消除残余应力，降低毛坯硬度，改善切削加工性能。凡要求局部表面淬火以提高耐磨性的轴，须在淬火前进行调质处理（有的采用正火）对于精度要求较高的轴，在局部淬火和粗磨之后，还需要进行时效处理，以消除在淬火和磨削中产生的残余应力，使轴的尺寸稳定。【教师】提出问即：轴类零件可以通过什么方式其提高疲劳强度？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答轴类零件除了要进行热处理外，可能还要进行喷丸、滚压等表面强化处理，以提高疲劳强度。二、轴类零件的加工方法【教师】扫码播放“车削的工艺特点”视频，并提出问题：轴类零件常用的加工方法有哪些？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，井

8、进行讲解轴类零件加工主要是外圆的加工，常用的加工方法有车削和磨削两种。（一）外圆车削外圆车削是轴类零件加工中最常见、最基本和最有代表性的加工方法。它一股分为粗车、半精车、精车和精细车。1 .粗车粗车对表面精度要求不高，其目的是改变毛坯的不规则形状。粗车通常采用较大的背吃刀量、较大的进给量和中等切削速度，以尽可能提高生产率.2 .半精车半精车的目的是提高粗车后的表面精度和质量。它可作为中等精度表面的终加工，也可作为磨削或精车前的预加工。3 .精车精车的目的是保证尺寸、形状和位置精度，尽量减少工艺系统变形。精车时通常在高精度车床上加工，以确保零件的加工精度和表面粗糙度符合图样要求。精车一般采用较小

9、的背吃刀量、较小的进给量和较高的切削速度。4 .精细车精细车的目的是进一步提高表面精度和质量。它主要用于有色金属加工或要求很高的钢制零件的最终加工，一般采用较小的背吃刀量、较小的进给量和较高的切削速度。【教师】提出问题：外圆车削的方式有哪些？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答（二）外圆磨削外圆磨削是轴类零件外圆精加工的主要方法。它既能加工淬火的黑色金属零件，也可以加工不淬火的黑色金属和有色金属零件。根据工件夹紧和驱动方式的不同，外圆磨削可分为定心磨削与无心磨削。1 .定心磨削定心磨削即普通的外圆磨削，是指工件由中心孔定位，在磨床上进行磨削的加工方法.根据进给方式的不同,定心磨削又可

10、分为纵向进给磨削和横向进给磨削。2 ）纵向进给磨削【教师】通过多媒体展示“纵向进给磨削”图片，并讲解纵向进给磨削的概念、工作方法及用途纵向进给磨削又称纵向磨削，是指使工作台做纵向往复运动进行磨削的方法。采用这种方法磨外圆时,砂轮的高速旋转为主运动，工件旋转并同工作台一起做纵向往复进给运动。每一纵向行程结束，砂轮便做一次横向进给运动，且每次横向进给量很小。因此，纵向进给磨削能获得较高的加工精度和表面质量。但纵向进给磨削具有生产率较彳氐的特点，通常用于零件的精磨加工或单件小批生产。2）横向进给磨削【教师】通过多媒体展示“横向进给磨削”图片，并讲解横向进给磨削的概念、工作方法及用途横向进给磨削又称切

11、入磨削，是指用宽砂轮进行横向切入磨削的方法。这种方法所用砂轮的宽度大于工件磨削表面的宽度，磨削时砂轮以缓慢的速度连续或间断地向工件做横向进给运动。横向进给磨削只需要一次行程就可完成，生产率较高，但磨削力较大、磨削温度较高、加工表面质量较低。因此，横向进给磨削适用于刚度好、外圆精度要求低的零件或成批生产。3 .无心磨削无心磨削是指工件不用中，NL定位，而是以工件上被磨削的外圆定位，在无心磨床上进行磨削的加工方法。采用无心磨削加工时，托架将工件支承在砂轮和导轮之间，由导轮驱动工件旋转，并将其压向做旋转主运动的砂轮以进行磨削。【教师】组织学生阅读“贯穿法无心磨削和切入法无心磨削”的内容（详见教材）【

12、学生】阅读、思考、理解与定心磨削相比，无磨削具有以下优点和缺点。优点：不需要打中心孔、退刀和装夹工件，可进行连续加工，且易于实现上下料的自动化，辅助时间短，生产率高；托架和导轮定位比顶尖和中心架定位支承刚度好，可采用较大的切削用量进行高速、强力磨削，利于细长轴的加工。缺点：砂轮的磨损、进给机构的补偿和切入机构的重复定位误差会影响零件的直径尺寸精度，需要经常对机床进行调整，且调整较为复杂、费时；磨削表面与非磨削表面的相对位置精度（如同轴度、垂直度等）不能得到保证。【学生】聆听、思考、理解、记忆课堂讨论【教师】组织学生以小组为单位，讨论以下问题：定心磨削与无心磨削有哪些异同？在实际操作中如何进行选择这两种磨削方式？【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的表现，并进行总结课堂小结【教师】简要总结本节课的要点（1）轴类零件的基础知识（2）轴类零件的加工方法【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业【学生】完成课后任务教学反思