2016铣工工艺学(机械工业版)授课教案：轴上键槽的铣削(一)

第三章阶台、沟槽、键槽的铣削和切断铣削阶台、沟槽、键槽和小型工件的切断都是铣工加工常见的工作内容第三章阶台、沟槽、键槽的铣削和切断§3-1台阶和直角沟槽的铣削§3-2轴上键槽的铣削§3-3特形沟槽的铣削§3-4工件的切断§3-1台阶和直角沟槽的铣削——教学目的⏹了解台阶和直角沟槽的主要技术要求⏹掌握台阶和直角沟槽的铣削方法⏹掌握台阶和直角沟槽的检测⏹了解台阶和直角沟槽的质量分析重点难点本讲所涉内容虽为铣工最常见的加工方法，内容虽不复杂但对零件的精度要示较高▪重点：台阶及沟槽的铣削方法▪难点：铣削中为保证加工质量方面进行的各种调整教学内容▪台阶、直角沟槽的技术要▪台阶的铣削方法▪三直角沟槽的铣削方法视频台阶、沟槽、键槽铣削的概述台阶、直角沟槽的技术要求⏹键宽等配合表面化的尺寸具有较高的尺寸精度要求的表面粗糙度要求⏹各相邻表面和相对表面间应有较高的位置精度要求（平行度、垂直度、对称度、倾斜度等）⏹依下图分析讲解台阶的铣削方法▪用三面刃铣刀铣台阶▪用端铣刀铣台阶▪用立铣刀铣台阶视频台阶的铣削用三面刃铣刀铣台阶⏹适合于铣削深度和宽度均较小的台阶⏹三面刃铣刀（图）⏹直齿错齿镶齿/错齿单刀铣削选刀：L>B; D>d+2t单刀铣削——工件装夹与找正⏹固定钳口必须与主轴轴线垂直或平行，否则会发生倾斜⏹工件露出钳口的高度要适当，不得铣伤钳口单刀铣削——铣削方法⏹对刀⏹铣较深台阶单刀铣双面台阶⏹铣出一侧后横移A=B+C⏹或松开平口钳将工件调转180°用两把三面刃铣刀组合铣台阶⏹两把铣刀直径相同，安装时刀齿错开半齿⏹两把铣刀间距离用垫圈调整至所要求尺寸用端铣刀铣台阶⏹——适用于浅而宽的台阶⏹D=（1.4~1.6）B用端铣刀铣台阶⏹适用窄而深的台阶工件⏹常在立式铣床上加工⏹易产生“让刀”现象⏹D>B台阶的检测⏹宽度和深度一般可用游标卡尺、深度游标卡尺或千分尺、深度千分尺进行检测⏹台阶较浅，不便用千分尺时可用卡规检测台阶铣削的质量分析⏹影响台阶尺寸的因素➢手动进刀时不准确➢测量不准确➢出现“让刀”现象➢铣刀端跳动（偏摆）过大➢工作台“零位”不准台阶铣削的质量分析⏹影响台阶位置精度的因素➢基准未校正——铣出的台阶产生歪斜➢工作台“零位”不准——上窄下宽，侧面为凹面➢立铣头“零位”不准——纵进时底面呈凹面台阶铣削的质量分析⏹影响台阶表面粗糙度的因素➢铣刀变钝➢铣刀摆差过大➢铣削用量选择不当，进给量过大➢没有选用切削液或选用不合理➢振动过大，未进给机构没有紧固，工作台产生窜动直角沟槽铣削的方法▪用三面刃铣刀铣削直角通槽▪用立铣刀铣削半通槽和封用键槽▪用键槽铣刀铣削半通槽和封闭槽视频直角沟槽的铣削用三面刃铣刀铣削直角通槽⏹铣刀选择：L=B；D>d+2H⏹用三面刃铣刀铣削直角通槽用三面刃铣刀铣削直角通槽⏹工件的装夹与校正➢中小型工件用平口钳装夹➢大型工件用压板装夹在工作台面上➢斜通槽用平口钳或在工作台面上与纵向进给方向偏斜一个所需角度用三面刃铣刀铣削直角通槽⏹对刀➢划线对刀法➢侧擦法用立铣刀铣削半通槽和封闭槽⏹铣半通槽➢先钻略小于铣刀直径的落刀孔➢再用立铣刀从落刀孔落下扩铣用键槽铣刀铣削半通槽和封闭槽⏹无需落刀孔直接落刀对工件进行铣削⏹用于高精度较浅的半通槽和不穿通的封闭槽直角沟槽的检测⏹长度、宽度和深度一般使用游标卡尺检测⏹尺寸精度较高时，槽的宽度可用塞规检测⏹对称度或平行度可用杠杆百分表检测（图）直角沟槽铣削的质量分析⏹影响尺寸的因素➢用定尺寸刀具法时铣刀尺寸不正确➢铣刀摆差过大➢用立铣刀扩铣时控制不当➢测量不准或进刀不准▪影响表面粗糙度因素➢与铣台阶时相同⏹影响形位精度的因素➢用三面刃铣削时，工作台“零位”不准——两侧成凹面呈上宽下窄➢平口钳固定钳口未校正——铣出的沟槽歪斜➢工件底面装夹时与工作台面不平行——槽深不一致➢对刀调整误差过大——对称度超差铣削轴上键槽时的“让刀”现象⏹刀具的刚度较差，在受力不平衡时极易产生偏让⏹键槽铣刀只有两个切削刃，铣键槽时是由两个切削刃交替进行切削的，即始终只有一个切削刃处于切削状态，所以切削时产生的切削力始终偏向键槽的一侧⏹加工的工件为细长轴时，在铣削力的作用下工件本身还会朝另一侧偏让⏹加工出的键槽就会呈图中双点划线所示的形状,故工厂中有“车工怕车杆，铣工怕铣槽”之说返回§3-2轴上键槽的铣削——教学目的▪了解轴上键槽的技术要求▪掌握轴上键槽的铣削方法▪掌握轴上键槽的检测方法▪学会针对相关的质量问题进行分析重点难点本节教学内容中涉及的轴类零件的装夹方法及铣刀切削位置的调整（找正对中），是今后在加工轴类零件时存在的共性问题▪重点：装夹方法及找正对中▪难点：针对装夹方法特点的分析教学内容▪轴上键槽的技术要求▪轴上键槽的铣削方法▪轴上键槽的检测和铣削质量分析轴上键槽的技术要求键连接是通过键将轴与轴上零件（如齿轮）结合在一起，实现周向固定，并传递转矩的连接；在轴上安装平键的直角沟槽称为轴上键槽。

一、铣工概述及安全教育一、铣工工种的加工内容：铣削加工是利用铣刀在铣床上切去毛坯余量，获得一定的尺寸精度和位置精度、表面粗糙度的条件特点：加工范围广，生产效率和加工精度都比较高，因此铣削加工在机械制造中占有重要的地位。

内容：铣平面、铣阶台、铣直角槽、切断、铣键槽、铣多边形、刻线、铣花键轴、铣特型面、铣齿轮、铣刀具、钻镗孔二、文明生产，安全生产文明生产和安全生产是搞好工厂管理经营的重要内容之一，它直接涉及到国家、工厂、个人的利益，影响着工厂的产品质量和经济效益，影响设备的利用率和使用寿命，影响工人的人身安全。

（一）、安全守则1、实训、实习是培养方案中规定的重要组成部分，均属必修课，每个学生都应认真参加，获得及格以上（含及格）成绩方准毕业。

因故不能参加实习，应随下一届学生补加实习环节，补做实习所需费用自理。

2、每个学生必须参加实习前的操作规程及安全方面的各项教育活动，要认真学习实习指导书和本手册内容，了解实习计划和具体安排，明确实习的目的和要求。

3、每个学生应将实习内容逐日记录在实习手册上（包括生产流程，典型零件的工艺过程，重要仪器设备的草图，必要的数据，技术报告内容，本人的心得体会等），认真积累资料并写出实习实训报告。

实习报告是实习成绩考核评分的重要依据之一，凡未按规定完成实习报告或实习报告撰写不规范者，应补做完成或重做，否则不准参加实习成绩的考核。

4、要刻苦学习专业知识和技能，尊重指导教师的劳动成果，主动接受指导教师、专业技术人员的指导，虚心求教，做到三勤（口勤、手勤、腿勤）随时总结自己，提高实习成绩和实习效果，努力掌握专业操作技术。

5、严格遵守学校的各项规章制度和实习环节的有关规定，服从系里的安排。

（1）严格遵守实习的各项规章制度，严格执行学校规定的实习作息时间，不准迟到、早退，不准请假中途外出。

（2）实习中认真听讲，善于思考，谨慎操作，完成规定的实习作业(如零件加工等)和课后作业(实习报告)。

第一章铣工基础教学目的与要求1.了解铣床的种类与结构2.了解铣床的型号3.掌握铣床主要结构教学难点与重点1.立式铣床与卧式铣床的不同结构特点2.不同的铣削加工对铣削机床的选择第一节铣床结构与种类一、铣削加工特点(1)铣削加工生产效率高、加工范围广。

(2)采用多刃刀具加工，刀刃轮替切削，刀具冷却效果好，耐用度高。

(3)铣削加工具有较高的加工精度。

二、铣床的分类和基本结构1.立式铣床(见挂图1)立式铣床的主要特征是铣床主轴与工作台台面垂直。

立式铣床加工范围很广，在立式铣床上可以应用面铣刀、立铣刀、成形铣刀等铣削各种沟槽、平面、角度面;另外利用机床附件，如回转工作台、分度头，还可以加工圆弧、直线成形面、齿轮、螺旋槽、离合器等较复杂的工件。

2.卧式升降台铣床(见挂图2)卧式升降台铣床的主要特征是铣床主轴轴线与工作台台面平行。

用它可铣削平面、沟槽、成形面和螺旋槽等。

根据加工范围和结构，卧式升降台铣床又可分为卧式升降台铣床、万能升降台铣床、万能回转头铣床、万能摇臂铣床、卧式回转头铣床、广用万能铣床、卧式滑枕升降台铣床等。

其中，万能升降台铣床工作台纵向与横向之间有一回转盘并刻有度数，可把工作台在水平面内扳转±45°的角度，以便应用圆盘铣刀加工螺旋槽等工件。

同时，这种铣床还带有较多的附件，因而比其他卧式铣床应用范围广。

3.铣床的基本结构下面以X6132型万能铣床(见挂图3)为例，介绍铣床各部分的名称、功用及操作方法。

(1)底座和床身底座支撑所有的部件。

升降台丝杠的螺母座安装在底座上，底座的空腔用来盛装切削液。

床身是机床的主体，大部分的部件都安装在床身上。

床身的前壁有燕尾形的垂直导轨，升降台可沿导轨上下移动。

床身的上面有水平导轨，横梁可在导轨上面水平移动。

(2)横梁与挂架横梁的一端装有挂架，挂架上面有与主轴同轴线的支撑孔，用它来支撑刀杆的外端，以增强刀杆的刚性。

横梁向外伸出的长度可在一定范围内调整，以满足不同长度刀杆的需要。

《铣工教案》word版一、教学目标：1. 了解铣工的基本概念、特点和应用领域。

2. 掌握铣工的基本操作步骤和技巧。

3. 学会使用铣工设备和安全注意事项。

4. 能够分析铣工过程中出现的问题并进行解决。

二、教学内容：1. 铣工的基本概念和特点铣工的定义铣工的特点铣工的应用领域2. 铣工设备及安全注意事项铣床的构造及功能铣刀的类型及选用安全操作规程3. 铣工基本操作步骤铣工前的准备工作铣削平面铣削沟槽铣削轮廓4. 铣工技巧与问题分析铣削参数的选择工件装夹与校正铣削过程中常见问题的解决方法三、教学方法：1. 讲授法：讲解铣工的基本概念、特点和应用领域，以及铣工设备和安全注意事项。

2. 演示法：演示铣工的基本操作步骤和技巧，让学生直观地了解铣工过程。

3. 实践法：学生亲自动手进行铣工操作，培养实际操作能力。

4. 问题解决法：引导学生分析铣工过程中出现的问题，并寻找解决方法。

四、教学准备：1. 教室环境：宽敞明亮的教室，配备投影仪、计算机等教学设备。

2. 铣工设备：铣床、铣刀、夹具等。

3. 教学材料：铣工教案、PPT、视频等。

五、教学评价：1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和提问情况，评估学生的参与度。

2. 操作技能：评估学生在铣工操作中的技能熟练程度和安全意识。

3. 问题解决能力：考察学生分析铣工过程中问题并解决问题的能力。

4. 期末考试：设置期末考试，测试学生对铣工知识的掌握程度。

六、教学计划：1. 课时安排：总共40课时，其中理论课时20课时，实践课时20课时。

2. 教学进度安排：第1-10课时：讲解铣工的基本概念、特点和应用领域，以及铣工设备和安全注意事项。

第11-20课时：讲解铣工的基本操作步骤和技巧，以及铣削参数的选择和工件装夹与校正。

第21-30课时：进行铣工实践操作，让学生熟悉铣工设备并提高操作技能。

第31-40课时：讲解铣工过程中常见问题的解决方法，以及引导学生进行问题解决实践。

七、教学案例：1. 案例一：铣削一个平面工件工件描述：一个平面工件，尺寸为100mm x 100mm x 20mm。

铣工工艺学（机械工业版）讲课教案: 轴上键槽旳铣削（二）铣工工艺学(机械工业版)讲课教案第周星期第节年月日轴上键槽旳铣削,二, 课题教学 ,、掌握铣削键槽旳铣刀选择措施。

,、调整铣刀切削位置。

3.铣削键槽旳措施。

4.轴上键槽旳检测措施。

目标教铣削键槽旳铣刀选择措施和铣削键槽旳措施。

重点调整铣刀切削位置。

材调整铣刀切削位置。

分铣削键槽旳措施。

难点析讲授、练习、观摩教法教具一、铣削键槽旳铣刀选择铣削键槽旳过程中, 对铣刀旳规定是较为严格旳, 它直接影响到键槽旳精度和表面粗糙度。

一般, 铣削敞开式键槽是用三面刃盘铣刀或切口盘铣刀;铣削封闭式键槽是用立铣刀和键槽铣刀。

用立铣刀铣削时, 应在槽底位置旳一端预钻一种与铣刀直径相等旳孔, 其深度为槽深。

在安装条件等同旳状况下, 假如铣刀选择旳不一样, 其铣削后旳效果就不一样, 不管是表面教粗糙度还是生产率均有差异, 下面详细分析这个问题。

1)让刀现象由于立铣刀齿数较键槽铣刀多, 刃带较键槽铣刀长, 因此, 在立铣刀铣削过程中, 当受到一种较大旳切削抗力作用时, 铣刀就向槽旳一侧偏让, 在偏让旳同步多铣去槽壁一部分, 使铣出旳槽宽增大, 这就是铣工常说旳“让刀”现象。

铣刀直径越小, 铣削深度越大时让刀越明显。

键槽铣刀之因此能克服立铣刀铣削时产生旳缺陷, 是由于它齿数少, 容屑空间大, 排学屑流畅, 刃短, 刚度强。

2)表面粗糙度由于键槽铣刀齿数较立铣刀少, 螺旋角小, 因此, 在铣削时振动大, 表面粗糙度大。

1二、调整铣刀切削位置(对刀措施)铣键槽时, 调整铣刀与工件相对位置(对中心), 使铣刀旋转轴线对准工件轴线, 是保证键槽对称性旳关键。

常用旳对中心措施如下。

过1)擦边对中心如图3-15所示, 先在工件侧面贴张薄纸, 用洁净旳液体作为黏液, 开动铣床, 当铣刀擦到薄纸后, 向下退出工件, 再横向移动铣刀。

用三面刃盘形铣刀时移动距离A为:程用键槽铣刀或者立铣刀时移动距离A为:式中, A为工作台移动距离(mm); L为铣刀宽度(mm);D为工件直径(mm);d为铣刀直径(mm);δ为纸厚(mm)。