车削成形面-教学设计

山东省精品资源共享课程《车工工艺与技能》一体化教学设计PAGE第9页（共10页）山东省精品资源共享课程《车工工艺与技能》一体化教学设计《车削成形面》教学设计教材：《车工工艺与技能》授课学时：6授课班级：11车工班授课教师：邱兆玲课题§5.2车削成形面课型新授课教材分析教学目标知识目标会用样板校验球形表面的形状；会简单成形面的修整及抛光；了解圆头车刀的刃磨方法及用仿形法车削成形面的技术。能力目标会用双手控制手柄车削球形表面。情感目标通过引导学生参与分析问题解决问题的过程，培养学生的团结协作精神，使其体验成功的感受，激发其学习热情，增强其自信心。重点难点关键重点用双手控制手柄车削球形表面。难点用双手控制手柄车削球形表面。关键点加深对旧知的理解，为知识的迁移作准备。教法设计教法以任务驱动法、四步教学法为主，配合使用翻转课堂、分组教学法、示范演示法、课堂讨论法、等教学方法。教具多媒体课件、微课视频、仿真动画、模拟仿真实验台、实时跟踪评价平台、车床、工量夹具。学法指导让学生掌握课本知识仅是教学的第一个境界，还应该教授学生如何获取知识。在本节教学过程中，我主要通过“问题让学生发现，疑难让学生研讨，结论让学生总结，评价让学生参与”的方式提高学生的主体地位，培养学生自主学习、协作学习的好习惯。

教学过程教学内容师生活动课前预习1.双手控制法车削成形面a、b、c点，中滑板与小滑板的速度2.成形车刀有哪三种3.靠模成形法有哪两种教师将资源上传平台学生自主学习，并完成习题测试情境导入展示动画，学生思考，如何能车削出符合要求的成形面？进而导入本节课内容教师展示视频并设置疑问学生观看视频并思考问题任务内容车削如图5-12所示工件的成形面，毛坯尺寸为Ф35×80。图5-12车削成形面工件图教师展示任务学生分组讨论师生共同总结任务分析该工件需要加工的表面有球形面和外圆表面。成形面加工有双手控制法、成形车刀法、仿形法等。本例采用双手控制法进行加工，先车出Ф15、Ф32外圆柱面，然后用双手控制法车削球面。师生分析教师总结操纵步骤①装夹工件、刀具。用三爪自定心卡盘装夹Ф35外圆，伸出长60mm左右，找正并夹紧工件；选用45°车刀、切断刀、成形车刀等，安装于刀架上，要求与主轴中心等高。②用切断刀车Ф15外圆并保证尺寸51和30.13。③用钢直尺量出圆球的中心，并用车刀在中心线处刻线痕，以保证车圆球时左、右半球面对称。④用45°车刀车圆球前、后两端倒角，以减少车圆球时的车削余量。⑤粗车右半球面。圆头车刀离圆球中心线痕为5～6mm，由中滑板进给，当主切削刃与工件外圆轻轻接触后，用双手同时移动中、小滑板，中滑板进给速度开始要慢，以后逐步加快，小滑板恰好相反，开始阶段要快些，以后再逐步减慢，车圆球时切削速度应略高于车外圆，以使表面光洁；粗车圆球，进刀的起始位置应一次比一次靠近圆球中心线痕，最后一刀在离中心线痕1～2mm处进刀，以保证精车有一定的余量；在车削过程中必须经常用样板检验，在凸出部位要用粉笔涂色做记号，下一次车削时先将凸出部分车去。⑥粗车左半球面。车削方法基本与车右半球面方法相同，但难度比车右半球面稍高，主要是因为柄部与球面连接处要求轮廓清晰，可用矩形沟槽刀或切断刀车削。⑦精车球面。此时应提高主轴转速，手动进给速度要放慢且均匀，以减小球面的表面粗糙度值，车削方法与粗车相同。车削时还应注意，因为加工余量已经不多，所以中、小滑板进给量不能过大，以防止球面有车不出的凹形痕迹。⑧球面形状的检验。球面形状可用样板做透光检查，如左图(a)所示。如果没有样板，可用外径千分尺测量圆球三个以上方向的直径，如果读数值均在规定的范围内，说明直径和圆度都符合要求，如左图(b)所示。⑨表面修光。因采用双手控制法车削成形面，手动时进给往往不够均匀，使工件表面留下高低不平的车削痕迹，因而必须进行表面修光以达到所要求的表面粗糙度。修光时可先用锉刀修整成形面，一般选用平锉和半圆锉，沿着圆弧面锉削，用半圆锉锉削连接部分。⑩抛光。用锉刀修整后的表面往往留有锉削痕迹，因此还需用砂布砂光的方法去除。用砂布砂光有两种操作方法：一种是将砂布垫在锉刀下面，用类似锉削的方法进行抛光；另一种是用双手捏住砂布的两端，在成形面上抛光。⑪割断。用切断刀切断工件，保证尺寸51。借助仿真动画了解工艺过程借助实时跟踪评价平台进行操作步骤测试借助任务导航模拟实验台进行操作步骤纠正填写任务工艺卡借助仿真动画了解工艺过程借助实时跟踪评价平台进行操作步骤测试借助任务导航模拟实验台进行操作步骤纠正填写任务工艺卡图例如下：《仿真动画》《跟踪评价平台》《仿真实验台》《任务工艺卡》借助仿真动画了解工艺过程借助实时跟踪评价平台进行操作步骤测试借助任务导航模拟实验台进行操作步骤纠正填写任务工艺卡图例如下：《仿真动画》《跟踪评价平台》《仿真实验台》《任务工艺卡》借助仿真动画了解工艺过程借助实时跟踪评价平台进行操作步骤测试借助任务导航模拟实验台进行操作步骤纠正填写任务工艺卡知识解析图5-13成形面车削时进给速度的控制1．双手控制手柄车削成形面的成形原理图5-13成形面车削时进给速度的控制成形面指的是工件的表面由各种曲面组合而成，例如各种手柄、手把的形状和现在大量的模具都是由几种曲面组合的。双手控制法是用右手握住小滑板手柄，左手握住中滑板手柄，两手按形状要求转动手柄，通过车刀的纵、横两个方向的进给合成，使车刀的进给轨迹与成形面相似，从而车出成形面的方法。要车削成形面，控制双手转动手柄的速度是关键，如图5-13所示。当车到a点时，中滑板的进给速度要慢，而小滑板的退刀速度要快；车到b点时，中滑板的进给速度和小滑板的退刀速度要基本一致；车到c点时，中滑板的速度要快，而小滑板的退刀速度要慢。经过熟练的配合才能准确车出成形面。双手控制手柄车削成形面对操作技术要求较高，无需其他特殊设备与工具，效率较低，多用于单件生产。2．成形面车削的其他方法1)用成形车刀车削成形面将刀具切削部分的形状刃磨成与工件成形面轮廓相同，所得到的刀具称为成形车刀或样板车刀，用此刀进行一次横向进给就可以加工出成形面。成形车刀有以下三种。(1)普通成形刀图5-14成形车刀及成形面车削（a）普通成形刀；（b）棱形成形刀；（c）圆形成形刀；（d）成形面车削1—成形车刀；2—紧固件；3—刀体普通成形刀与普通车刀相似，只是磨成成形切削刃，如图5-14(a)所示。精度要求低时可用手工刃磨；精度要求高时，应在工具磨床上刃磨。(2)棱形成形刀棱形成形刀由刀头和弹性刀体两部分组成，如图5一14(b)所示。刀头和弹性刀体用燕尾装夹，用螺钉紧固。按工件形状在工具磨床上用成形砂轮将刀头的成形切削刃磨出，此外还要将前刀面磨出一个等于径向前角与径向后角之和的角度。刀体上的燕尾槽做成具有一个等于径向后角的倾角，这样装上刀头后就有了径向后角，同时使前刀面也恢复到径向前角。(3)圆形成形刀圆形成形刀也由刀头和刀体组成，如图5-14(c)所示。刀头与刀体用螺栓紧固。在刀头与刀体的贴合侧面都做出端面齿，这样可防止刀头转动。刀头是一个开有缺口的圆轮，在缺口上磨出成形刀刃，缺口面即前刀面，在此面上磨出合适的前角。当成形刀刃低于圆轮的中心，在切削时自然就产生了径向后角。因此，可按所需的径向后角α0(一般为6°～10°)求出成形切削刃低于圆轮中心的距离，以调整好后角。菱形和圆形成形车刀精度高，使用寿命长，但是制造较复杂。用成形刀车削成形面时，如图5-14(d)所示，随着车削深度增加，切削刃与工件接触面积加大，容易引起振动，所以应采取一定的防振措施。例如，选用刚性好的车床，并把主轴与滑板等各部分的间隙调小，安装成形刀时要使切削刃对准工件轴线；降低主轴转速，选用较小的进给量和切削速度；使用切削液等。有时为了减少成形刀的材料切除量，先按成形面形状粗车许多台阶，然后再用成形车刀精车成形。由于成形车刀的形状质量对工件的加工质量影响较大，因此对成形车刀要求较高，需要在专用工具磨床上刃磨，在使用中生产效率较高，工件质量有保证，适用于批量生产。2)用靠模法车成形面在车床上用靠模法车成形面的方法很多，尾座靠模和靠板靠模是两种主要的靠模成形法。①靠板靠模与靠模法车锥面相似，只是将锥度靠模换成了具有曲面槽的靠模，并将滑块改为滚柱。如果没有靠模车床，也可利用卧式车床进行靠模车削，如图5-15所示。在床身后面装上靠模支架5和靠模板4，脱开中滑板与丝杠的连接，而使滚柱3通过拉杆2与中滑板连接。将小滑板转过90°，以代替中滑板调整车刀横向位置和控制背吃刀量。车削时，当床鞍纵向进给时，滚柱3就沿靠模板4的曲槽移动，并通过拉杆2使车刀随之做相应移动，于是在工件1上车出了成形面。图5-15靠板靠模1—工件；2—拉杆；3—滚柱；4—靠模板；5—靠模支架靠板靠模法操作方便，生产效率高，形状准确，质量稳定，但需制造专用的靠模，而且只能加工成形表面变化不太大的工件，故多用于大批量生产中车削难度较大而形状较简单的成形面。②尾座靠模是将一个标准样件(即靠模3)装在尾座套筒中，在刀架上装一把长刀夹，刀夹上装有车刀2和靠模板4车削时用双手操，作中、小滑板(如同双手进给控制法)，使靠模板4始终贴在靠模3上并沿其表面移动，车刀2就可车出与靠模3相同形状的工件，如图5-16所示。图5-16尾座靠模1—工件；2—车刀；3—靠模；4—靠模板尾座靠模法较简单，在一般车床上都能使用，但是操作不方便，故不适合于批量生产。工件成形面的形状误差与靠模和靠模板的制造精度有较大的关系。另外要特别注意安装过程所带来的误差，一般是预先加工一件，进行检测无质量问题后再继续加工。【翻转课堂教学】①教师课前提供微课课中演示指导课后反馈建议②学生课前微课学习课中分组实践（车工教学与CAD相结合）课后总结反思【翻转课堂教学】①教师课前提供微课课中演示指导课后反馈建议②学生课前微课学习课中分组实践（车工教学与CAD相结合）课后总结反思【翻转课堂教学】①教师课前提供微课课中演示指导课后反馈建议②学生课前微课学习课中分组实践（车工教学与CAD相结合）课后总结反思习题测验1.下面（）属于操纵机构。A.开车手柄 B.大滑板C.开合螺母D.尾座2.轴类零件加工时，常用二个中心孔作为（）。A.粗基准B.精基准C.定位基准D.测量基准3.高速钢刀具的刃口圆弧半径最小可磨到（）。A.10～15mB.1～2mmC.0.1～0.3mmD.50～100mm4.研磨时，研具与工件的相对运动比较复杂，每一磨料（）在工件表面上重复自己的运动轨迹。A.不会B经常C有时D.总是5.被加工表面回转轴线与基准面互相垂直，外形复杂的工件可装夹在（）上加工。A.夹具B.角铁C.花盘D.三爪教师结合职业资格考试题库给出相应内容测试实训内容车削如图5-17所示工件的成形面，毛坯尺寸为Φ35×100，材料为45钢。图5-17车削成形面实训工件图导生带领操作教师巡回指导任务小结由于数控技术的应用，在车床上加工成形面已逐渐减少，本任务完成过程中主要是把握双手控制车床的协调能力，了解车成形面的基本方法。任务评价自评、互评、师评相结合课后作业理论作业：（1）写出车削球形成形面的操作步骤写出成形面加工的方法实践作业：（1）车削φ35球形手柄（2）练习基本功，双手稳定配合操作中滑板与小滑板学生作业上传超星平台教师完成在线批阅评价反思本次课旨在通过用样板校验球形表面的形状，简单成形面的修整及抛光，圆头车刀的刃磨及用仿形法车削成形面的技术的学习，达到会用双手控制手柄车削球形表面的目的。充分利用信息化的技术手段，通过翻转课堂，课前学生观看微课视频；课中通过采用四步教学法，借