機(jī)械制造技術(shù)說課稿12課件

1、機(jī)械制造與應(yīng)用 -典型軸類零件加工工藝分析鄭州交通職業(yè)學(xué)院李小偉目 錄課程分析1教法分析2學(xué)法分析3教學(xué)過程設(shè)計4一、課程分析（一）教材分析（二）學(xué)情分析（三）教學(xué)目標(biāo)（四）教學(xué)重難點機(jī)械類專業(yè)工藝編制崗位生產(chǎn)組織崗位質(zhì)量檢測崗位職業(yè)能力核心課程機(jī)械制造工藝后續(xù)課程前導(dǎo)課程數(shù)控加工工藝編制畢業(yè)設(shè)計頂崗實習(xí)機(jī)械制圖與CAD機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)公差與技術(shù)測量基礎(chǔ)與前提知識能力準(zhǔn)備金屬材料與熱處理鉗工實訓(xùn) 齒輪類零件的加工工藝軸類零件的加工工藝箱體類零件的加工工藝課程教學(xué)內(nèi)容11典型軸類零件加工工藝規(guī)程編制 1、排斥傳統(tǒng)教學(xué) 模式 2、喜動手不善學(xué)理 論 3、思維活躍但缺韌 性 4、渴望成功但缺耐心 。 1

2、、有一定的專業(yè)理論知識和技能基礎(chǔ)，實戰(zhàn)經(jīng)歷缺乏 2、易于接收新知識，但缺乏對知識梳理和深入思考的能力。 1、自學(xué)能力較弱，依賴教師的講授。 2、學(xué)習(xí)欠缺主動、自我計劃和管理能力缺乏。 3、缺乏團(tuán)隊協(xié)作。學(xué)習(xí)態(tài)度和興趣學(xué)習(xí)能力學(xué)習(xí)方法（二）學(xué)情分析（四）教學(xué)重、難點教學(xué)重點：識讀零件圖中的主要技術(shù)要求重點依據(jù)：只有在明確了零件的主要技術(shù)要求之后，我們才能選取加工方法、劃分加工階段，為后面編制加工工藝規(guī)程做好準(zhǔn)備、打好基礎(chǔ)。教學(xué)難點教學(xué)難點： 軸類零件的加工路線的擬定難點依據(jù)：在理論分析過程中，需要學(xué)生有較好的基礎(chǔ)理論知識和靈活應(yīng)用的能力，加上難點部分涵蓋了材料學(xué)、工程力學(xué)、熱處理等方面的知識，學(xué)

3、生綜合應(yīng)用能力較差。在總結(jié)歸納加工工藝過程時，邏輯性不強。教學(xué)重點講解法案例式教學(xué)法漸進(jìn)式教學(xué)法討論式教學(xué)法互動式教學(xué)法教學(xué)方法加強鞏固深化共同構(gòu)建新知識引導(dǎo)積極思維探索提取相關(guān)聯(lián)舊知識創(chuàng)設(shè)形象生動的教學(xué)氛圍，讓學(xué)生主動參與，積極探究思考, 協(xié)作學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生分析問題，解決問題的能力。采用下面的學(xué)法指導(dǎo)：三 、學(xué)法分析四、教學(xué)過程設(shè)計 評估 資訊決策檢查實施計劃序號零件形體要素尺寸標(biāo)注形位公差表面質(zhì)量材質(zhì)加工批量熱處理工藝附加要求操作員復(fù)核員122. 資訊：結(jié)合零件圖，展開技術(shù)參數(shù)分析3. 決策計劃：零件加工技術(shù)要素分析：毛坯選擇、加工基準(zhǔn)選擇6. 填寫加工工藝卡片，編寫工藝技術(shù)文件序號工

4、序內(nèi)容是否合理依據(jù)修改復(fù)核員121. 工作場景導(dǎo)入：下發(fā)任務(wù)書、零件圖，明確任務(wù)內(nèi)容 5. 小組討論、決策，填寫工序內(nèi)容安排表4. 組織實施：模擬參照近似零件加工工序安排7. 檢查評估：項目評價與答辯 謝謝！ 請各位專家批評指正！工作場景導(dǎo)入：零件圖所示為減速箱主軸零件圖, 現(xiàn)為中小批量生產(chǎn)。 任務(wù)要求：編制主軸零件的機(jī)械加工工藝過程卡。 學(xué)生自由組合分成4個小組（各組選出組長1名），各組根據(jù)任務(wù)工作單和資訊工作單完成必要的信息搜集，每組選4人準(zhǔn)備發(fā)言。 步驟一：咨詢教學(xué)方法：案例教學(xué)法、參觀、討論、教師指導(dǎo) 任務(wù)： 學(xué)生從接到的工作任務(wù)中分析完成工作的必要信息，為下一步的決策、計劃做好充分的

5、準(zhǔn)備，具體任務(wù)的設(shè)置如下： 1、分析軸類零件的功用和結(jié)構(gòu)特點； 2、分析軸類零件的技術(shù)要求、材料與毛坯； 3、了解外圓表面的各種加工方法和加工方案； 4、分析軸類零件的加工要求及工藝性。 產(chǎn)品名稱及型號_零件名稱_零件圖號_工藝規(guī)程號_材料_數(shù)量_完工日期_總頁數(shù)_小組序號_資訊內(nèi)容1、軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求、材料與毛坯；2、軸類零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方法；3、常用普通車床的加工性能指標(biāo)；4、軸類零件的加工要求及工藝性。資訊記錄簽名_日期_鄭州交通學(xué)院機(jī)械制造任務(wù)資訊工作單 軸的結(jié)構(gòu)、主要表面2、創(chuàng)設(shè)情景，學(xué)生分組討論，引導(dǎo)學(xué)習(xí)1.軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點 軸類零件主要用來支承傳動零

6、件、傳遞運動和扭矩。其長度大于直徑。2.表面特點 加工表面通常有內(nèi)外圓柱面、圓錐面以及螺紋、花鍵、鍵槽、橫向孔、溝槽等。3.分類 根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀特點，可將軸分為光滑軸、階梯軸、空心軸和異形軸(包括曲軸、凸輪軸、偏心軸和十字軸等)。若按軸的長度和直徑的比例來分，又可分為剛性軸(L/d15)。圖19-1所示為軸類零件的常見種類。 4、分析零件圖、解構(gòu)零件主要技術(shù)要求2. 軸類零件的主要技術(shù)要求（重點）（1）加工精度 1) 尺寸精度 軸類零件的尺寸精度主要是指直徑和長度的精度。直徑方向的尺寸，若有一定配合要求，比其長度方向的尺寸要求嚴(yán)格得多。因此，對于直徑的尺寸常常規(guī)定有嚴(yán)格的公差。主要軸頸的直徑尺寸

7、精度根據(jù)使用要求通常為IT6IT9，甚至為IT5。至于長度方向的尺寸要求則不那么嚴(yán)格，通常只規(guī)定其基本尺寸。 2）幾何形狀精度 軸頸的幾何形狀精度是指圓度、圓柱度。這些誤差將影響其與配合件的接觸質(zhì)量。一般軸頸的幾何形狀精度應(yīng)限制在直徑公差范圍之內(nèi)，對幾何形狀精度要求較高時，要在零件圖上規(guī)定形狀公差。 ）相互位置精度 保證配合軸頸(裝配傳動件的軸頸)對于支承軸頸(裝配軸承的軸頸)的同軸度，是軸類零件相互位置精度的普遍要求，其次對于定位端面與軸心線的垂直度也有一定要求。這些要求都是根據(jù)軸的工作性能制定的，在零件圖上注出位置公差。 普通精度的軸，配合軸頸對支承軸頸的徑向圓跳動一般為0.010.03m

8、m，高精度軸為0.0010.005mm。（2）表面粗糙度 隨著機(jī)器運轉(zhuǎn)速度的增快和精密等級的提高，軸類零件的表面粗糙度要求也越來越高。一般支承軸頸的表面粗造度為Ra0.630.16um，配合軸頸的表面粗造度為Ra2.50.63um。 序號表面類型數(shù)量常用加工方法1外圓車、磨2槽車、銑3平鍵槽銑4倒角車5平面車、磨、銑6螺紋車提示：主要表面外圓1外圓2外圓3外圓4外圓5外圓6參考資料外圓尺寸減速器傳動軸零件圖公差等級IT6自由尺寸公差自由尺寸公差I(lǐng)T6IT6機(jī)械設(shè)計手冊單行本（第2冊機(jī)械制圖 極限與配合 表面粗糙度）P2-76表2-2-2“標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值”表面粗糙度Ra0.8mRa 6.3mRa

9、6.3mRa 0.8mRa 0.8m減速器傳動軸零件圖加工階段劃分粗車精車磨粗車精車粗車精車粗車精車磨粗車精車磨機(jī)械設(shè)計手冊單行本（第2冊）P2-80表2-2-6“各種加工方法所能達(dá)到的公差等級”、表2-2-7“不同公差等級加工成本比較”和P2-206表2-4-7“不同加工方法可能達(dá)到的表面粗糙度”IT6粗車精車磨Ra0.8m6、零件主要技術(shù)要求及加工階段劃分步驟二：決策、計劃 教學(xué)方法：課堂分組、小組討論法、提問引導(dǎo)法、多媒體教學(xué) 任務(wù)： 學(xué)生在資訊階段，了解了軸類零件的基本工藝信息，接下來在決策、計劃階段，需對具體零件展開工藝分析，并制定出零件的加工工藝方案，具體任務(wù)的設(shè)置如下： 1、毛坯

10、的確定； 2、定位基準(zhǔn)的選擇； 3、加工工藝路線的擬定。（1）軸類零件的材料選擇 一般軸類零件常用45號鋼，并根據(jù)工作條件不同采用不同的熱處理工藝。 對于中等精度、轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，可選用40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼。 精度較高的軸，有時還用軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn等材料。 對于在高轉(zhuǎn)速、重載荷等條件下工作的軸，可選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或38CrMnAlA等氮化鋼。（2）軸類零件的毛坯的選擇 軸類零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件。只有某些大型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸，才采用鑄件。1、確定毛坯材料及毛坯尺寸教學(xué)內(nèi)容：尺寸零件基本尺寸毛坯尺寸參考資料直徑52mm機(jī)械加工工

11、藝設(shè)計實用手冊P646表8-8“易切削鋼軸類零件毛坯直徑的選用”長度259mm機(jī)械加工工藝設(shè)計實用手冊P645表8-6“軋制圓棒料切斷和端面加工余量”65mm265mm2、定位基準(zhǔn)的選擇1粗基準(zhǔn)的選擇 由于是用圓棒料作為毛坯，粗基準(zhǔn)的選擇比較簡單，直接用毛坯的一端外圓。2精基準(zhǔn)的選擇 軸類零件的精基準(zhǔn)，最常用的是兩中心孔。因為軸類零件各外圓表面、螺紋表面的同軸度及端面對軸線的垂直度是相互位置精度的主要項目，而這些表面的設(shè)計基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，采用兩中心孔定位就能符合基準(zhǔn)重合原則。而且由于多數(shù)工序都采用中心孔作為定位基面，能最大限度地加工出多個外圓和端面，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。但粗加工外圓時

12、，為提高工件剛度，一般不用兩中心孔作為定位基面，而是采用軸外圓表面為定位基面，或以外圓和中心孔同作定位基面，即一夾一頂。3、加工工藝路線的擬定1確定主要表面加工方法和加工方案。傳動軸大多是回轉(zhuǎn)表面，主要是采用車削和外圓磨削。由于該軸主要表M,N,P,Q的公差等級較高（IT6），表面粗糙度值較小（Ra0.8m），最終加工應(yīng)采用磨削。2劃分加工階段該軸加工劃分為三個加工階段，即粗車（粗車外圓、鉆中心孔），半精車（半精車各處外圓、臺肩和修研中心孔等），粗精磨各處外圓。各加工階段大致以熱處理為界。3熱處理工序的安排 該軸需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。它應(yīng)放在粗加工后，半精加工前進(jìn)行。該軸毛坯為熱軋鋼，可不必進(jìn)行正火

13、處理。4加工順序安排 除了應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則，如先粗后精、先主后次等，還應(yīng)注意： （1）外圓表面加工順序應(yīng)為，先加工大直徑外圓 ，然后再加工小直徑外圓，以免一開始就降低了工件的剛度。 （2）軸上的鍵槽和止退墊圈槽的加工應(yīng)在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前，鍵槽和止退墊圈槽采用銑削加工。 所以，傳動軸的加工工藝路線為：下料粗車調(diào)質(zhì)處理半精車劃線銑槽粗磨精磨檢4、組織、實施教學(xué)方法：講授法、比較分析法、實物驗證法任務(wù)： 因為軸類零件加工是本課程的第一個學(xué)習(xí)情境,在編制軸類零件加工工藝規(guī)程之前，先要求學(xué)生了解一些基本概念；然后根據(jù)近似零件加工工序安排，決策、計劃所制定的方案讓學(xué)生以小組的形

14、式進(jìn)行傳動軸工藝規(guī)程的編制。 1、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)組織類型； 2、生產(chǎn)過程、工藝過程的概念與內(nèi)容； 3、機(jī)械加工工藝規(guī)程的概念，工藝規(guī)程的作用； 4、工藝規(guī)程制訂的原則； 5、制訂工藝規(guī)程時的原始資料； 6、工藝文件格式； 7、傳動軸工藝規(guī)程的編制； 8、傳動軸工藝驗證（零件加工）。 階梯軸零件加工工序安排階梯軸第一種工序安排方案工序集中工序號工序內(nèi)容設(shè)備1車小端面，鉆小端中心孔，粗車小端外圓，倒角；大端面，鉆大端中心孔，粗車大端外圓，倒角；精車外圓車床2銑鍵槽，手工去毛刺銑床 階梯軸第二種工序安排方案-工序分散 工序號工序內(nèi)容設(shè)備1車小端面，鉆小端中心孔，粗車小端外圓，倒角車床2車大端面，鉆大

15、端中心孔，粗車大端外圓，倒角車床3精車外圓車床4銑鍵槽，手工去毛刺銑床機(jī)械加工工藝過程卡片（難點）根據(jù)決策、計劃階段所制定的方案，結(jié)合生產(chǎn)組織類型（中小批生產(chǎn)），編制、填寫出傳動軸的機(jī)械加工工藝過程卡片。步驟四：檢查、評估教學(xué)方法：比較法、討論法、學(xué)生評價、教師評價、教師歸納任務(wù)：1、通過實施階段的工作對各小組工序安排進(jìn)行比較，讓學(xué)生自己評判，并完成如下三個方面的任務(wù)：（1）分析不同的工藝方案與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系；（2）分析產(chǎn)品質(zhì)量與加工經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系；（3）綜合產(chǎn)品質(zhì)量和加工經(jīng)濟(jì)性這兩方面因素，評出最好或最合理的加工工藝方案。2、教師適時地進(jìn)行歸納總結(jié)，并傳遞給學(xué)生“只有把最好或最合理的工藝過程以文件的形式規(guī)定下來，這樣的文件才叫工藝規(guī)程，才可以作為指導(dǎo)生產(chǎn)過程的依據(jù)”這一概念，學(xué)生就很容易接受了，并自覺地找出不足。3、教師根據(jù)整個學(xué)習(xí)過程，對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行考核和評估。在評估時，要遵循以激勵為主的原則，肯定成績，并鼓勵大家發(fā)揮自己的聰明才智，我們還可以做得更好。1.自我評價序號評價內(nèi)容好一般不1你對這個任務(wù)的學(xué)習(xí)是否滿意？2你能進(jìn)行零件圖技術(shù)要求的識讀嗎？3你能進(jìn)行零件加工表面的確定嗎？4你能合理選擇設(shè)備工裝嗎