课程章节名称 | ||
教学目的、要求 | 一、专业能力目标 ① 识读图纸的能力。 ② 工、量具和刀具的正确选用及操作技能。 ③ 铣削加工工艺文件的制定能力。 ④ 掌握铣削加工主要工作的基本操作方法，提高学生的动手能力、独立操作能力及分析、解决问题的能力。 ⑤ 产品质量检测分析与项目完成后的评估总结报告的撰写能力。 二、方法能力目标 ① 资讯过程。 ② 决策过程。 ③ 计划过程。 ④ 实施过程。 ⑤ 检查过程。 ⑥ 评估过程。 三、社会能力目标 ① 情感态度与价值观的形成。 ② 职业道德与素质的养成。 | |
重点 难点 | 单元一 铣削加工特点及应用范围 单元二 常用铣刀简介 单元三 铣床简介 单元四 铣床的使用与维护 单元五 测量工具 | |
教学环节时间分配 | 6课时 | |
教学手段、教学方法和实施步骤 | 多媒体 | |
授课内容： 单元一 铣削加工特点及应用范围 铣削加工是在铣床上使用铣刀进行切削加工的一种方法。铣削时，铣刀的旋转是主运动，铣刀或工件沿坐标方向的直线运动或回转运动是进给运动。根据工件形状、类型的不同，可以分别在卧式或立式铣床上进行铣削加工。 一、加工特点 铣削时，由于铣刀是旋转的多刃刀具，刀齿能实现轮换切削，因而刀具的散热条件好、加工生产率高；铣削是断续切削，容屑和排屑条件好；同一个被加工表面可经采用不同的铣削方式、不同的刀具，来适应不同工件材料和其他切削条件的要求，以提高切削生产率和刀具耐用度。 二、应用范围 铣削加工是应用相切法成形原理，用多刃回转体刀具在铣床上对平面、台阶面、沟槽、成形表面、形腔表面、螺旋表面进行加工的一种切削加工方法，是目前应用最广泛的加工方法之一。 单元二 常用铣刀简介 一、铣削参数 （1） 铣削用量要素 铣削用量要素包括铣削速度vc、铣削进给量f、背吃刀量ap、侧吃刀量ae。 ① 铣削速度vc。铣刀切削刃上最大直径处的点，相对于工件主运动的瞬时速度称为铣削速度，单位为m／s或m／min。 ② 铣削进给量（每转）f。铣削进给量有下列三种表示方法： a. 每转进给量fr： 铣刀每转过一转，工件相对于铣刀在进给运动方向上的位移量，单位为mm／r。 b. 每齿进给量fz： 铣刀每转过一齿，工件相对于铣刀在进给运动方向上的位移量，单位为mm／z，它主要用于铣削用量的选择。 c. 每分钟进给量fs： 每分钟工件相对于铣刀在进给运动方向上的位移量，单位为mm／min，它主要用于机床调整。或用进给速度vf表示，它是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移。 ③ 铣削背吃刀量（铣削深度）ap：在通过切削刃选定点，并垂直于工作平面（平行于铣刀轴线）方向上，测量的切削层尺寸称为铣削背吃刀量，单位为mm。周铣时，ap为被加工表面的宽度；而端铣时，ap为切削层深度。 ④ 铣削侧吃刀量（铣削宽度）ae：在平行于工作平面，并垂直于切削刃选定点的进给运动（垂直于铣刀轴线）方向上，测量的切削层尺寸称为铣削侧吃刀量。周铣时，ae为切削层深度；而端铣时，ae为被加工表面宽度。 （2） 切削层要素 ① 切削厚度ac。切削厚度是指由铣刀上相邻两个刀齿向切削刃形成的过渡表面间的垂直距离。铣削时切削厚度是随时变化的。 ② 切削宽度aw。切削宽度为主切削刃参加工作的长度。 ③ 切削层横截面积Acav。铣刀同时有几个刀齿参加切削，铣刀的总切削层横截面积，就为同时参加切削的刀齿切削层横截面积之和。 二、铣削方式 乙酸正丁酯的制备（1） 周铣和端铣 铣削平面时根据所用铣刀的类型不同，可分为周铣和端铣两种方式。周铣通常只在卧式铣床上进行，端铣一般在立式铣床上进行，也可以在其他各种形式的铣床上进行。 （2） 逆铣和顺铣 根据铣削时切削层参数的变化规律不同，圆周铣削有逆铣和顺铣两种方式。 ① 逆铣。铣削时，铣刀切入工件时切削速度方向与工件的进给方向相反，这种铣削方式称为逆铣。 ② 顺铣。铣削时，铣刀切出工件时的切削速度方向与工件的进给方向相同，这种铣削方式称为顺铣。 （3） 对称铣削和不对称铣削 端面铣削时，根据铣刀与工件相对位置的不同，可分为对称铣削和不对称铣削（不对称逆铣和不对称顺铣）。 三、铣刀的种类及应用 （1） 铣刀的类型 铣刀是铣削加工所用的刀具，根据加工对象的不同，铣刀有许多不同的类型，是金属切削刀具中种类最多的刀具之一。 ① 按用途不同，铣刀可分为圆柱铣刀、面铣刀、盘形铣刀、锯片铣刀、立铣刀、键槽铣刀、模具铣刀、角度铣刀、成形铣刀等。 ② 按结构不同，铣刀可分为整体式、焊接式、装配式和可转位式等。 ③ 按齿背形式，铣刀可分为尖齿铣刀和铲齿铣刀。 （2） 铣刀的应用 铣刀的应用随铣刀类型的不同而不同。 ① 圆柱铣刀。圆柱铣刀仅在圆柱表面上有直线或螺旋线切削刃（螺旋角β=30°～45°），没有副切削刃。圆柱铣刀一般用高速钢整体制造。它用于卧式铣床上加工面积不大的平面。按GB1115—1985规定，其直径有50、63、80、100mm四种规格。 ② 立铣刀。立铣刀一般由3～4个刀齿组成，圆柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃，工作时只能沿刀具的径向进给，而不能沿铣刀轴线方向作进给运动。它主要用于加工凹槽、台阶面和小的平面，还可利用靠模加工成形面。 ③ 面铣刀。面铣刀主切削刃分布在圆柱或圆锥表面上，端部切削刃为副切削刃。铣刀轴线垂直于被加工表面。按刀齿材料面铣刀可分为高速钢和硬质合金两类。 ④ 盘形铣刀。盘形铣刀包括三面刃铣刀、槽铣刀。三面刃铣刀除圆周具有主切削刃外，两侧面也有副切削刃，从而改善了两端面的切削条件，提高了切削效率，但重磨后宽度尺寸变化较大。 ⑤ 角度铣刀。角度铣刀有单角铣刀和双角铣刀两种，主要用于铣削沟槽和斜面。 ⑥ 键槽铣刀。键槽铣刀在圆周上只有两个螺旋刀齿，圆柱面和端面都有切削刃。加工时，先轴向进给达到槽深，然后沿键槽方向铣出键槽全长。主要用于加工圆头封闭键槽。 ⑦ 成形铣刀。成形铣刀用于加工成形表面，其刀齿轮廓形状根据被加工工件的齿轮廓形状来确定。 ⑧ 模具铣刀。模具铣刀主要用于加工模具型腔或凸模成形表面。其头部形状根据加工需要可以是圆锥形、圆柱形球头和圆锥形球头等形式。 四、硬质合金可转位面铣刀 面铣刀多制成套式镶齿结构，刀齿为高速钢或硬质合金。硬质合金面铣刀与高速钢面铣刀相比，可加工带有硬皮和淬硬层的工件，切削性能更好。 （1） 硬质合金面铣刀的类型 硬质合金面铣刀按刀片和刀齿的安装方式可分为整体焊接式、机夹焊接式、可转位式三种。整体焊接式面铣刀是将硬质合金刀片直接焊接到铣刀刀体上。 （2） 硬质合金面铣刀的夹紧方式 ① 螺钉楔块式。楔块楔角12°，以螺钉带动楔块将刀片压紧或松开。它具有结构简单、夹紧可靠、工艺性好等优点，目前用得最多。 ② 拉杆楔块式。拉杆楔块通过螺母压紧刀片和刀垫。该结构所占空间小，结构紧凑，可增加铣刀齿数，有利于提高切削效果。 ③ 上压式。刀片通过蘑菇头螺钉或通过压板、螺钉夹紧在刀体上，它具有结构简单、紧凑、零件少、制造容易等优点，故小直径面铣刀应用较多。 单元三 铣床简介 镀层厚度检测一、铣床的工艺范围和特性 铣床是一种应用非常广泛的机床。铣床可以加工平面（水平面、垂直面等）、曲面、台阶、沟槽（键槽、燕尾槽、T形槽等），分齿零件（齿轮、花键轴等）及各种成形表面。 二、铣床的类型 铣床的类型很多，根据结构特点及用途分，主要类型有： 升降台式铣床、工作台不升降铣床、工具铣床、龙门铣床、仿形铣床、仪表铣床、专门化铣床（包括键槽铣床、凸轮铣床）、数控铣床等。 （1） 升降台式铣床 ① 卧式升降台铣床。卧式升降台铣床的主轴是水平安置的，主要用于单件及成批生产中加工平面、沟槽及成形表面。 ② 立式升降台铣床。这类铣床与卧式升降台铣床的主要区别在于安装铣刀的机床主轴是垂直安置的，可用各种端铣刀或立铣刀加工平面、斜面、沟槽、台阶。若采用分度头或圆形工作台等附件，还可铣削齿轮、凸轮及铰刀、钻头等螺旋面。立式升降台铣床很适合加工模具形腔和凸模成形表面，故在模具加工中应用广泛。 （2） 龙门铣床 龙门铣床的外形结构，如图所示。龙门铣床是一种大型的高效通用机床，主体结构呈框架式，具有较高的刚度及抗振性。 单元四 铣床的使用与维护 一、铣床的维护 （1） 铣床的润滑 必须按期、按油质要求对铣床加注润滑油，一般使用手捏式油壶。铣床上需要注油的部位很多。 ① 垂向导轨处油孔是弹子油杯，注油时，将油壶嘴压住弹子后注入 ② 纵向工作台两端油孔，各有一个弹子油杯，注油方法同垂向导轨油孔。 ③ 横向丝杠处用油壶直接注射于丝杠表面，并摇动横向工作台，使整个丝杠都注到油。 ④ 导轨滑动表面，工作前、后擦净表面后注油。 ⑤ 手动油泵油池在纵向工作台左下方，注油时，开动纵向机动进给，使工作台往复移动的同时，拉（或压）动手动油泵8次，使润滑油流至纵向工作台运动部位。 ⑥ 手动油泵油池在横向工作台左上方，注油时，旋开油池盖，注入润滑油至油标线齐。 ⑦ 挂架上油池在挂架轴承处，注油方法同手动油泵油池。 （2） 铣床的维护保养 铣床开机前，应检查各部件，如操纵手柄和按钮等是否处于正常位置，其灵敏度是否可靠；操作人员在使用机床时应规范操作，操作铣床应掌握一定的铣削基本知识，如合理选择铣削用量、铣削方法，不能让机床超负荷工作；安装夹具及工件时，应轻放，工作台面不应乱放工、量具及杂物；在工作中，应时刻观察铣削情况，如发现异常现象，应立即停车检查；工作完毕应清除铣床上及周围的切屑等杂物，关闭电源，擦净机床，在滑动部位加注润滑油，整理工、量、夹具，做好交接班工作；铣床在运转500h后，一定要进行一级保养。保养作业以操作工人为主，维修工人配合进行，一级保养的内容和具体要求。 二、铣削安全技术 操作铣床时，往往由于操作者忽视安全规则而造成人身和设备事故，为此必须重视和遵守安全规则。 （1） 防护用品的穿戴 ① 工作服要合身，袖口要扎紧或戴紧口袖套，无拖出的带子和衣角，无破洞。 冷却塔布水器② 女工一定要戴工作帽，头发应塞入帽内。 ③ 在铣床工作时，不准戴手套操作。 ④ 铣削铸铁等脆性材料时，最好戴口罩。 ⑤ 高速铣削时，应戴防护眼镜，防止高速飞出的切屑损伤眼睛。 ⑥ 不宜戴首饰操作铣床。 （2） 操作前的机床检查 ① 对铣床各滑动部分注润滑油。 ② 检查机床各手柄是否在规定位置上。 水润滑轴承③ 检查各进给方向行程挡块是否紧固在最大行程以内。 ④ 启动机床后，检查刀轴和进给系统工作是否正常，油路是否通畅 ⑤ 检查夹具、工件装夹是否牢固。 （3） 铣床操作时的注意事项 ① 不得在铣床运转时变换主轴转速和进给量。 ② 工作时，要集中思想，不得擅自离开机床。离开机床时，要切断电源。 ③ 工作台面和各导轨面上不能直接放工、量具。 ④ 在加工过程中不准抚摸工件加工表面，机床进给完毕，应先停止进给，再停止铣刀旋转。 ⑤ 铣刀主轴未停稳，不准测量工件。 ⑥ 铣削时，铣削层深度不能过大；毛坯工件，应从最高部分逐步切削。 ⑦ 操作时，不要站立在切屑流出的方向，以免切屑飞入眼中。 ⑧ 操作中，如果发生事故，应立即停机，切断电源和保护现场，报告指导教师。 （4） 防止铣刀割伤 ① 装拆铣刀时，要用揩布垫衬，不能用手直接握住铣刀。 ② 在铣刀停止旋转前，头和手不能靠近铣刀。 ③ 装卸铣刀和拿铣刀时，要注意防止刃口割伤手指。 ④ 不能用手去刹住转动的铣刀和刀轴。 ⑤ 使用扳手和拉切削液管子时，用力方向不能指向铣刀，以免打滑时造成工伤。 （5） 防止切屑刺伤和烫伤 ① 在清除切屑时，不能用手直接去抓。 ② 不要太靠近切削的地方去观察。 ③ 高速切削或加注冲切削液时，应加放挡板，以防切屑飞出及切削液外溢。 ④ 切屑飞入眼中后，应把眼睛闭起来，切勿用手揉擦，眼珠尽量不转动，尽快到医院。 （6） 安全用电 ① 不准任意装卸电气设备。 ② 不准随便使用不熟悉的电气装置。 ③ 不能在没有遮盖的导线附近工作，以防发生事故。 ④ 不能用扳手和金属棒等去拨动电钮或开关。 ⑤ 发现铣床的电气装置损坏时，应请电工修理，不能随便乱动。 ⑥ 如果发现有人触电，不要慌乱，应立即切断电源或用木棒将触电者拖离电源，然后送医院。 （7） 文明生产 ① 平时要做好一级保养和润滑，并懂得一般调整和维修知识。 ② 操作者对周围场地应保持整洁，地面上无油污、积水和积油。 ③ 操作时，工具与量具应分类、整齐地安放在工具架上，不用时要揩净上油，以防生锈。 ④ 高速铣削或加注切削液时，应加放挡板，以防切屑飞出及切削液外溢。 微服务开发⑤ 工件加工完毕，应安放整齐，不乱丢乱放，以免碰伤已加工表面 ⑥ 图样和工艺文件应安放在指定位置并保持清洁完整，用后应妥善保管。 单元五 测量工具 一、千分尺的结构和使用方法 （1） 结构 千分尺的结构。其测量范围为0～25mm的千分尺。它由尺架、测微螺杆、测力装置等组成。 （2） 刻线原理 千分尺测微螺杆上的螺纹，其螺距为0.5mm。当微分筒6转一周时，测微螺杆3沿轴向移进0.5mm。固定套筒5上刻有间隔为0.5mm的刻线，微分筒圆周上均匀刻有50格。因此，当微分筒转一格时，测微螺杆就移进0.01mm。 0.5/50=0.01mm 故该千分尺的分度值为0.01mm。 二、万能角度尺的结构和使用方法 （1） 结构 它是在扇形板2上刻有间隔为1°的刻线。游标1固定在底板5上，它可以沿着扇形板转动。用夹紧块8可以把角尺6和直尺7固定在底板5上，从而使可测量角度的范围为0～320°。 （2） 刻线原理 扇形板上刻有120格刻线，间隔为1°。游标上刻有30格刻线，对应扇形板上的度数为29°，则：游标上每格度数=29°/30=58 则扇形板与游标每格角度相差=1°-58′=2′ （3） 使用方法 ① 使用前，检查零位。 ② 测量时，应使万能角度尺寸的两个测量面与被测件表面在全长上保持良好接触。然后拧紧制动器上的螺母进行读数。 ③ 测量角度在0～50°范围内，应装上角尺和直尺；在50°～140°范围内，应装上直尺；在140°～230°范围内，应装上角尺；在230°～320°范围内，不装角尺和直尺。 | ||
课堂讨论 | 零件的尺寸、几何公差、表面粗糙度有何要求？ 零件材料的含义及加工特点？ 该零件的加工步骤。 仿形切割机铣床主要由哪几部分组成的？ 铣床型号规格的含义？ 铣刀的种类及应用？ | |
课外思考、练 习及作业题 | 任务报告 | |
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