学习情境3.1 钻削孔加工.ppt

学****情境三孔加工四、教学过程设计一、本项目任务描述拉臂的钻、扩、铰加工。工件的主要尺寸与技术要求如图 3-1 所示。图 3-1 拉臂零件图 工作任务二、本项目教学目标【知识目标】?熟悉钻削的工艺特点及应用; ?能够熟练操作常用钻床; ?合理选择钻头类型并能够正确安装; ?熟悉钻套、钻模的类型并能正确使用; ?掌握钻孔、扩孔、铰孔加工工艺。【能力目标】?能运用相关资源,查阅、收集、理解完成工作任务的信息; ?能使用已有信息资源制订正确的加工工艺方案; ?能独立使用各种资源条件完成工作任务; ?能对工作结果进行适当评价与改进; ?培养发散思维和创新的能力。【素质目标】?培养学生的知识应用能力、学****能力和动手能力; ?培养学生团队协作能力、成员协调能力和决策能力; ?具备良好的沟通能力及评价自我和他人的能力; ?强烈的责任感和良好的工作****惯; ?培养节约及保护环境的意识。重点: 钻头类型的选择及安装;钻套、钻模的使用; 钻削加工工艺; 难点: 钻削加工工艺;制定钻削加工孔加工过程。三、重点、难点四、教学过程设计钻削加工是粗加工孔时的一种重要成形方法,主要是指在钻床上完成的钻孔、扩孔、铰孔等切削工作。 知识链接 1——钻削加工概述因为钻孔时,钻头工作大部分都处于已经加工表面的包围中,所以会引起一些特殊的问题。例如,钻头的刚度和强度、容屑和排屑、导向和冷却润滑等。其特点概况如下: (1)容易产生“引偏”“引偏”是指加工时由于钻头弯曲而引起的孔径扩大、孔不圆以及孔的轴线歪斜,如图 3-2 所示。图 3-2 钻孔引偏钻孔时产生引偏,主要原因有以下几方面: ①麻花钻直径和长度受所加工孔的限制,一般呈细长状,刚性较差。为形成切屑刃和容纳切屑,必须做出两条较深的螺旋槽,致使钻心变细,进一步削弱了钻头的刚性。②为减少导向部分与已加工孔壁的摩擦,钻头仅有两条很窄的棱边与孔壁接触,接触刚度和导向作用也很差。③钻头横刃处的前角具有很大的负值,切削条件极差,而实际上不是在切削,而是在挤刮金属,加上由钻头横刃产生的轴向力很大,稍有偏斜,将产生较大的附加力矩,致使钻头弯曲。④钻头的两个主切削刃,很难磨的完全对称,加上工件材料的不均匀性, 钻孔时的径向力不可能完全抵消。因此,在钻削力的作用下,刚性差且导向性不好的钻头,很容易弯曲,致使钻出的孔产生“偏斜”,降低了孔的加工精度,甚至造成废品。四、教学过程设计在实际加工中常采用如下措施来减少引偏: ①预钻锥形的定心坑,如图 3-3 (a) 所示。首先用小顶角大直径短麻花钻预先钻一个锥形坑,然后再用所需的钻头钻孔。由于预钻时钻头的刚性好,锥形坑不易偏,以后再用所需的钻头钻孔时,这个坑就可以起定心作用。②用钻套为钻头导向,如图 3-3( b )所示。此方法可以减少钻孔开始时的“引偏”,特别是在斜面或者曲面上钻孔时,更为重要。③刃磨时,尽量把钻头的两个主切削刃磨得对称一致,使两主切削刃的径向切削力相互抵消,从而减少钻头的“引偏”。四、教学过程设计(2)排屑困难钻削时,切屑较宽,容屑槽的尺寸又受到限制,切屑与工件表面产生较大摩擦,刮伤已加工表面,并且可能阻塞在容屑槽中,卡死钻头。因此,排屑问题是钻削时需要首先解决的问题,为了改善排屑条件,可在钻头上磨出分屑槽(如图 3-4 所示),将宽的切屑分成窄条,以利于排屑。当钻深孔( L/D>5 ) 时,应该采用合适的深孔钻进行加工。图 3 -3 减少引偏的措施图 3-4 分屑槽四、教学过程设计(3)切削热不易传散钻削是一种半封闭式的切削形式,钻削时所产生的热量大部分被工件吸收。例如用标准麻花钻,不加切削液钻钢料时,工件吸收的热量约占 % ,钻头约占 % ,切屑约占 28% ,而介质仅占 5%左右。切削时,大量高温切屑不能及时的排出,切削液难以注人切削区,切屑、***与工件之间的摩擦力很大。因此,切削温度较高,致使***磨损加剧,这就限制了钻削用量和生产率的提高。四、教学过程设计 知识链接 2——钻削工艺装备钻削过程中一般需要用到钻床、钻头以及导向和固定装置。 ,常用的有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。四、教学过程设计(1)台式钻床单件和小批量生产中,中小型工件上的小孔(直径小于 13 mm )常用台式钻床加工,如图 3-5 所示。台钻的进给运动由手转动进给手柄,使主轴轴向移动来实现,主轴下端有锥孔,用来安装钻夹头。图 3-5 台式钻床