教案切削外圆

教案切削外圆一、教学目标1.知识与技能目标学生能够理解外圆车削的基本原理，掌握外圆车刀的几何角度及其作用。熟悉车床的操作面板，学会正确启动、停止车床，并能进行简单的手动操作，如纵向和横向进给。能够根据工件材料和加工要求，合理选择切削用量（包括切削速度、进给量和背吃刀量）。熟练掌握外圆车削的基本操作技能，能够车削出符合尺寸精度和表面粗糙度要求的外圆柱面。2.过程与方法目标通过实际操作，培养学生的动手能力和实践操作技巧，提高学生解决实际问题的能力。引导学生观察、分析和总结车削过程中的现象和问题，培养学生的观察能力、逻辑思维能力和创新思维能力。在小组协作学习中，锻炼学生的团队合作精神和沟通能力，使学生学会分工协作，共同完成学习任务。3.情感态度与价值观目标培养学生对机械加工专业的兴趣和热爱，激发学生的学习积极性和主动性。培养学生严谨认真、一丝不苟的工作态度和良好的职业素养，使学生认识到质量意识和安全意识的重要性。通过对零件加工的完成，让学生体验到成功的喜悦，增强学生的自信心和成就感，培养学生勇于探索、敢于创新的精神。

二、教学重难点1.教学重点外圆车刀的几何角度及其作用。车床的操作方法，特别是手动进给的控制。切削用量的合理选择原则。外圆车削的基本操作技能，保证尺寸精度和表面粗糙度。2.教学难点如何根据不同的加工要求，准确合理地选择切削用量。掌握外圆车削过程中的尺寸控制和精度保证方法。提高学生的动手能力和解决实际问题的能力，在操作中避免出现各种加工缺陷。

三、教学方法1.讲授法：讲解外圆车削的基本原理、车刀几何角度、切削用量等理论知识，使学生对所学内容有初步的认识和理解。2.演示法：通过教师在车床上的实际操作演示，让学生直观地看到外圆车削的整个过程，包括车床的启动与停止、手动进给操作、对刀方法等，便于学生更好地掌握操作技能。3.实践法：安排学生在车床上进行实际操作练习，让学生在实践中巩固所学知识，提高动手能力。教师在学生操作过程中进行巡回指导，及时纠正学生的错误操作，解答学生的疑问。4.小组合作学习法：将学生分成小组，共同完成零件的外圆车削加工任务。在小组协作过程中，学生可以相互交流、相互学习、相互帮助，培养团队合作精神和沟通能力。

四、教学准备1.教学设备若干台普通车床（配备三爪卡盘、顶尖等附件）外圆车刀若干游标卡尺、千分尺等测量工具切削液2.教学材料圆柱形毛坯料（材料根据实际教学情况选择，如45钢等）工艺卡片教材、教案、多媒体课件

五、教学过程

（一）课程导入（5分钟）1.通过播放一段机械零件加工的视频，展示各种外圆车削加工后的零件，引起学生的兴趣。2.提问学生视频中出现的外圆车削加工在机械制造中的重要性，引导学生思考外圆车削的基本原理和操作方法，从而引出本节课的主题切削外圆。

（二）知识讲解（15分钟）1.外圆车削的基本原理利用车床的主轴带动工件旋转，车刀在进给机构的驱动下，作直线运动，从而切除工件上多余的金属，形成所需的外圆柱面。通过动画演示，进一步直观地展示外圆车削的过程，帮助学生理解。2.外圆车刀的几何角度及其作用讲解外圆车刀的主要几何角度，如前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等。利用实物车刀，结合多媒体课件，详细介绍每个角度的定义、测量方法及其对切削过程的影响。例如，前角的大小影响切削刃的锋利程度和切削力的大小；后角的作用是减少车刀后刀面与工件加工表面之间的摩擦；主偏角和副偏角影响切削宽度和切削厚度，以及已加工表面的粗糙度等。3.切削用量介绍切削用量的三要素：切削速度（v）、进给量（f）和背吃刀量（ap）。讲解切削速度的计算公式\(v=\frac{\pidn}{1000}\)（其中d为工件待加工表面直径，n为主轴转速），并通过实例计算，让学生掌握切削速度的计算方法。说明进给量是指工件每转一转，车刀沿进给方向移动的距离；背吃刀量是指车刀每次进给时切入工件的深度。强调合理选择切削用量的重要性，切削用量选择不当会影响加工质量、生产效率和刀具寿命等。

（三）车床操作讲解与演示（20分钟）1.车床操作面板介绍带领学生来到车床前，介绍车床操作面板上各个按钮、手柄和旋钮的名称、功能和作用。重点讲解启动按钮、停止按钮、主轴变速手柄、纵向进给手柄、横向进给手柄、快速移动按钮等的操作方法。2.车床的启动与停止教师进行示范操作，先打开车床电源开关，然后按下启动按钮，启动车床主轴。观察主轴的旋转方向，确保无误后，调整主轴转速至合适的值。加工结束后，按下停止按钮，使主轴停止旋转，然后关闭车床电源开关。强调在启动和停止车床时的安全注意事项，如检查车床周围是否有人或障碍物，避免发生意外。3.手动进给操作演示纵向进给和横向进给的操作方法，让学生观察车刀的运动轨迹。讲解手动进给时如何控制进给速度和进给量，以及如何保证进给的平稳性。让学生亲自上手，感受手动进给的操作手感，但不进行实际切削，只是熟悉操作动作。

（四）对刀方法讲解与演示（15分钟）1.对刀的目的讲解对刀的重要性，对刀是为了确定车刀在工件坐标系中的位置，以便准确地进行加工，保证加工尺寸精度。2.试切对刀方法教师在车床上进行试切对刀的演示操作：先将工件安装在三爪卡盘上，用游标卡尺测量工件毛坯直径，记录下来。启动车床，使主轴低速旋转，手动操作车刀靠近工件外圆，进行试切。试切一小段外圆后，保持车刀横向不动，纵向退出车刀。使用游标卡尺测量试切后的外圆直径，记录测量值。根据测量值与工件毛坯直径的差值，计算出背吃刀量。将车刀横向退至工件坐标系的X轴原点位置（一般以工件轴线为X轴原点），纵向退至工件坐标系的Z轴原点位置（通常以工件右端面为Z轴原点）。通过操作面板上的坐标系设定功能，将当前车刀位置设定为工件坐标系的原点。在演示过程中，详细讲解每一步操作的目的和注意事项，如试切时要注意切削深度不宜过大，避免损坏车刀和工件；测量直径时要保证卡尺与工件轴线垂直等。

（五）学生分组实践操作（60分钟）1.分组将学生分成若干小组，每组34人，每组配备一台车床、一套外圆车刀、毛坯料、游标卡尺、千分尺等工具和量具。2.任务布置给每个小组发放一份工艺卡片，要求学生根据工艺卡片上的要求，对圆柱形毛坯料进行外圆车削加工，加工出一个符合尺寸精度和表面粗糙度要求的外圆柱面。工艺卡片内容示例如下：工件材料：45钢毛坯尺寸：\(\varnothing50\times100\)mm加工尺寸：\(\varnothing45\pm0.05\)mm，长度80mm表面粗糙度：Ra3.2μm3.学生操作学生按照教师讲解的操作方法和步骤，在车床上进行外圆车削加工。教师在学生操作过程中进行巡回指导，及时纠正学生的错误操作，解答学生的疑问。重点关注学生的安全操作情况、尺寸控制情况和表面质量情况。提醒学生注意以下事项：操作前检查车床各部件是否正常，刀具是否安装牢固。严格遵守安全操作规程，如穿戴好防护用品，避免手触摸旋转的工件和刀具等。合理选择切削用量，根据工件材料和加工要求进行调整。注意尺寸控制，经常测量工件尺寸，及时调整背吃刀量和进给量。加工过程中要保证切削液的充分供应，以降低切削温度，提高加工表面质量。

（六）加工质量检测与问题分析（20分钟）1.尺寸检测学生完成加工后，使用游标卡尺和千分尺对加工后的外圆柱面进行尺寸测量，检查是否符合工艺卡片上的尺寸精度要求。教师对学生测量的数据进行检查和指导，帮助学生掌握正确的测量方法和读数技巧。2.表面粗糙度检测引导学生使用表面粗糙度样板，通过目视比较的方法，检查加工表面的粗糙度是否达到Ra3.2μm的要求。3.问题分析与解决组织学生对加工过程中出现的问题进行讨论和分析，如尺寸超差、表面粗糙度不符合要求、出现振纹等。鼓励学生积极思考，找出问题产生的原因，并提出解决问题的方法。教师在学生讨论的基础上进行总结和点评，帮助学生加深对加工过程的理解，提高解决实际问题的能力。

（七）课堂总结（10分钟）1.请学生回顾本节课所学的主要内容，包括外圆车削的基本原理、外圆车刀的几何角度及其作用、切削用量的选择、车床的操作方法、对刀方法以及加工过程中的注意事项等。2.教师对学生的实践操作情况进行总结评价，肯定学生的优点和进步，同时指出存在的问题和不足之处，提出改进的建议和措施。3.强调外圆车削加工在机械制造中的重要性，鼓励学生在今后的学习和实践中，不断提高自己的操作技能和加工质量意识，为今后从事机械加工相关工作打下坚实的基础。

六、课后作业1.复习本节课所学内容，整理课堂笔记。2.思考并回答以下问题：如何根据不同的工件材料和加工要求，进一步优化切削用量的选择？在车削过程中，如果出现刀具磨损较快的情况，应该如何解决？3.完成一份关于外圆车削加工的心得体会，字数不少于500字，内容包括对本节课知识和技能的掌握情况、在操作过程中遇到的问题及解决方法、对今后学习和实践的启示等。

七、教学反思通过本节课的教学，学生对切削外圆的基本原理、操作方法和技能有了初步的掌握。在教学过程中，采用了多种教学方法相结合，如讲授法、演示法、实践法和小组合作学习法等，充分调动了学生的学习积极性和主动性，提高了学生的动手能力和解决实际问题的能力。

然而，在教学过程中也发现了一些问题。例如，部分学生在操作时不够熟练，对尺寸控制和表面质量的把握还不够准确，需要在今后的教学中加强练习和指导。另外，在小组合作学习中，个别小组的协作效果不够理想，需要进一步引导学生学会分工协作，提高团队合作能力。