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課題編制液壓缸的機(jī)械加工工藝過(guò)程——套類(lèi)零件的加工工藝課時(shí)2課時(shí)（90min）教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能目標(biāo)：（1）掌握套類(lèi)零件的主要加工工藝（2）了解液壓缸的機(jī)械加工工藝過(guò)程思政育人目標(biāo)：養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍的職業(yè)精神教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：套類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，套類(lèi)零件的技術(shù)要求，套類(lèi)零件的主要加工工藝教學(xué)難點(diǎn)：套類(lèi)零件的主要加工工藝教學(xué)方法啟發(fā)式、講授法、案例分析法、討論法、總結(jié)法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計(jì)→考勤（2min）→教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖課前任務(wù)【教師】上傳預(yù)習(xí)資料，發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，讓其提醒同學(xué)通過(guò)文旌課堂APP或其他學(xué)習(xí)軟件，完成課前任務(wù)查找套類(lèi)零件的相關(guān)資料和加工視頻，思考套類(lèi)零件與軸類(lèi)零件在工藝特點(diǎn)上的區(qū)別，通過(guò)發(fā)起的線上任務(wù)，分析討論套類(lèi)零件機(jī)械加工工藝過(guò)程的編制。【學(xué)生】完成課前任務(wù)通過(guò)課前任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立收集資料的能力，加深學(xué)生對(duì)套類(lèi)零件加工工藝的理解，鍛煉其觀察、分析、總結(jié)的能力考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】按照老師要求簽到培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況互動(dòng)導(dǎo)入（3min）【教師】講述“任務(wù)引入”案例（詳見(jiàn)教材），并提出問(wèn)題雖然套類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但它的加工卻比套類(lèi)零件要困難不少。它的工藝特點(diǎn)有哪些，加工中又要注意什么呢？【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答通過(guò)設(shè)置疑問(wèn)的方式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知（35min）【教師】通過(guò)學(xué)生的回答，引出本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)，講解套類(lèi)零件的加工工藝一、套類(lèi)零件的工藝特點(diǎn)和毛坯分析1、套類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)【多媒體】展示“套類(lèi)零件實(shí)例”的圖片（詳見(jiàn)教材），引出套類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同功用套類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)和尺寸雖然有很大不同，但卻有著一些相同的特點(diǎn)：①零件的主要表面是同軸度要求較高的內(nèi)、外回轉(zhuǎn)表面；②零件的壁厚較薄，且容易變形；③零件的長(zhǎng)度一般大于直徑。2、套類(lèi)零件的技術(shù)要求?【教師】提問(wèn)：“從機(jī)械設(shè)計(jì)精度的角度，分析套類(lèi)零件的技術(shù)要求”，安排學(xué)生分組討論并派代表回答問(wèn)題?【學(xué)生】聆聽(tīng)、分組、思考、討論、回答問(wèn)題?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，引出套類(lèi)零件的技術(shù)要求機(jī)械設(shè)計(jì)精度包含尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度四個(gè)方面的內(nèi)容，套類(lèi)零件在分析時(shí)要同時(shí)對(duì)內(nèi)孔和外圓表面兩個(gè)部分提出技術(shù)要求，除此之外還應(yīng)該考慮孔與外圓的同軸度要求以及孔與端面的垂直度要求。1）孔的技術(shù)要求孔是套類(lèi)零件起支撐和導(dǎo)向作用的最主要表面，通常與運(yùn)動(dòng)的軸、鉆頭或活塞等相配合。套類(lèi)零件中孔的尺寸精度一般為IT7級(jí)，精密軸承套中孔的尺寸精度為IT6級(jí)，氣缸和液壓缸因其配合活塞上有密封圈，孔的尺寸精度要求較低，通常為IT9級(jí)?？椎男螤罹葢?yīng)控制在孔徑公差以?xún)?nèi)，精密套筒的形狀精度應(yīng)控制在孔徑公差的1/3～1/2?？椎谋砻娲植诙萊a一般為0.16～2.5μm，精密套筒等的表面粗糙度Ra可達(dá)0.04μm。2）外圓表面的技術(shù)要求外圓表面是套類(lèi)零件的支撐面，常通過(guò)過(guò)盈配合或過(guò)渡配合與箱體或機(jī)器上的孔連接。它的尺寸精度通常取IT6～I(xiàn)T7級(jí)，形狀精度在尺寸公差以?xún)?nèi)，表面粗糙度Ra一般為0.63～5μm。3）孔與外圓的同軸度要求若孔的最終加工在套類(lèi)零件裝入箱體或機(jī)體之后進(jìn)行，則孔與外圓的同軸度要求較低；若孔的最終加工在裝配之前完成，則孔與外圓的同軸度要求較高，一般為0.01～0.05μm。4）孔與端面的垂直度要求若套類(lèi)零件的端面（包括凸緣端面）在工作中承受載荷，或在裝配和加工時(shí)作為定位基準(zhǔn)，則孔與端面的垂直度要求較高，一般為0.01～0.05μm。3、套類(lèi)零件的材料和毛坯套類(lèi)零件一般選用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅等材料，有些滑動(dòng)軸承采用雙金屬結(jié)構(gòu)，即用離心鑄造法在鋼或鑄鐵內(nèi)壁上澆筑巴氏合金等合金材料，這樣既可以提高軸承壽命，又能節(jié)省貴重有色金屬的用量。選擇套類(lèi)零件的毛坯時(shí)，應(yīng)從零件的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸及生產(chǎn)類(lèi)型等幾方面考慮。其中，孔徑較小（一般小于20mm）的套類(lèi)零件，通常選擇熱軋或冷拉棒料，也可采用實(shí)心鑄件；孔徑較大（一般大于20mm）的套類(lèi)零件，通常選擇無(wú)縫鋼管或帶孔的鑄件、鍛件；生產(chǎn)批量較小時(shí)，可選擇砂型鑄件、軋制件或自由鍛件；生產(chǎn)批量較大時(shí)，則應(yīng)選擇冷沖壓件或粉末冶金件等，以提高生產(chǎn)率。二、套類(lèi)零件的主要加工工藝套類(lèi)零件的主要加工工藝包括選擇零件的裝夾方法、擬訂孔的加工路線以及保證零件的加工精度等。1、套類(lèi)零件的裝夾方法套類(lèi)零件的裝夾方法主要有兩種，一種是用外圓或外圓與端面定位裝夾，另一種是用已加工內(nèi)孔定位裝夾。1）用外圓或外圓與端面定位裝夾套類(lèi)零件的加工用外圓或外圓與端面定位裝夾時(shí)，通常采用三爪卡盤(pán)或四爪卡盤(pán)等夾具。當(dāng)工件為毛坯時(shí)，僅以外圓為粗基準(zhǔn)定位裝夾；當(dāng)工件外圓和端面加工后，再以外圓或外圓與端面定位裝夾。2）用已加工內(nèi)孔定位裝夾為保證套類(lèi)零件內(nèi)圓與外圓的同軸度，常在內(nèi)孔精加工后，用內(nèi)孔定位裝夾工件，精加工外圓或外圓及端面。?【教師】展示“用已加工內(nèi)孔定位裝夾時(shí)的夾具”的圖片（詳見(jiàn)教材），提問(wèn)：“試分析圖中零件的裝夾方法”，并隨機(jī)抽取學(xué)生回答問(wèn)題?【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答問(wèn)題?【教師】總結(jié)學(xué)生的答案，詳細(xì)講解用已加工內(nèi)孔定位裝夾的相關(guān)知識(shí)若套類(lèi)零件內(nèi)圓和外圓之間同軸度要求不高，可采用圓柱形芯軸或可脹式彈性芯軸定位裝夾工件；若套類(lèi)零件內(nèi)圓和外圓之間同軸度要求較高，可采用錐芯軸或液性塑料芯軸定位裝夾工件?！斠?jiàn)教材2、孔的加工路線?【教師】提問(wèn)：“軸類(lèi)零件外圓表面的加工路線主要有哪幾條？”，并隨機(jī)抽取學(xué)生回答問(wèn)題?【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答問(wèn)題?【教師】簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)軸類(lèi)零件外圓表面的加工路線相關(guān)知識(shí)，并引出套類(lèi)零件孔的加工路線相關(guān)知識(shí)1）鉆—擴(kuò)—鉸2）鉆或粗鏜—半精鏜—精鏜3）鉆或粗鏜—半精鏜—磨削4）鉆—粗拉—精拉……詳見(jiàn)教材3、保證零件加工精度的措施如何保證表面相互位置精度和防止工件變形，是套類(lèi)零件在機(jī)械加工中需要解決的主要問(wèn)題。1）保證表面相互位置精度的主要措施套類(lèi)零件表面相互位置精度主要包括零件內(nèi)、外圓表面的同軸度和端面對(duì)內(nèi)孔軸線的垂直度，可采取以下幾方面措施來(lái)保證。（1）在一次裝夾中完成內(nèi)、外表面和端面的加工。在短小套類(lèi)零件的單件小批生產(chǎn)中，可采用在一次裝夾中完成內(nèi)、外表面和端面加工的方法（俗稱(chēng)“一刀落”）。這種方法可避免工件因多次裝夾而產(chǎn)生定位誤差，可保證內(nèi)、外圓表面的同軸度和端面對(duì)內(nèi)孔軸線的垂直度?！斠?jiàn)教材【經(jīng)驗(yàn)傳承】當(dāng)機(jī)床精度較高時(shí)，采用“一刀落”的加工方法可獲得較高的幾何精度，但由于在加工中要經(jīng)常改變切削用量、轉(zhuǎn)換刀架和裝卸刀具，工件的尺寸精度控制難度較大，因此對(duì)工人的技術(shù)水平要求較高。（2）先精加工孔，再以孔為定位基準(zhǔn)加工外圓表面。當(dāng)大批量加工中、小型套類(lèi)零件時(shí)，為了提高生產(chǎn)率，通常分?jǐn)?shù)次裝夾來(lái)加工各表面。采用這種方法時(shí)，可先用三爪或四爪卡盤(pán)裝夾，粗車(chē)內(nèi)孔、外圓，后精車(chē)內(nèi)孔；然后以?xún)?nèi)孔為定位精基準(zhǔn)，把工件裝夾在芯軸上精車(chē)外圓，以保證較高的位置精度。（3）先精加工外圓，再以外圓為定位基準(zhǔn)加工孔。當(dāng)加工的套類(lèi)零件外圓較大、內(nèi)孔較小、長(zhǎng)度較短時(shí)，通常以外圓為定位精基準(zhǔn)來(lái)保證孔的加工精度。采用這種方法時(shí)，使用精度較高的定心夾具，如彈簧膜片卡盤(pán)、液性塑料夾具、經(jīng)過(guò)修磨的三爪卡盤(pán)和軟爪等，可保證較高的位置精度，且工件的裝夾較為迅速可靠。2）防止工件變形的主要措施?【教師】提問(wèn)：“套類(lèi)零件由于壁薄，加工中常受夾緊力、切削力、殘余應(yīng)力和切削熱等因素的影響而產(chǎn)生變形，導(dǎo)致加工精度降低。討論應(yīng)該如何防止工件變形？”，安排學(xué)生小組討論并派代表回答問(wèn)題?【學(xué)生】聆聽(tīng)、分組、思考、討論、回答問(wèn)題?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，詳細(xì)講解防止工件變形的主要措施（1）減小夾緊力對(duì)工件變形的影響。這方面可采取的措施有：①改變夾緊力的方向，即把徑向夾緊改為軸向夾緊，使夾緊力作用在工件剛性較強(qiáng)的部位；②當(dāng)需要徑向夾緊時(shí)，應(yīng)盡可能使徑向夾緊力沿圓周均勻分布，可在加工中使用過(guò)渡套、彈性套或扇形爪來(lái)達(dá)到這一目的；③在工件上制出工藝凸邊，以提高其徑向剛度。（2）減小切削力對(duì)工件變形的影響。這方面可采取的措施有：①通過(guò)增大刀具主偏角等來(lái)減小徑向切削分力；②同時(shí)加工內(nèi)、外圓表面，使徑向切削分力相互抵消。（3）減小殘余應(yīng)力對(duì)工件變形的影響。這方面可采取的措施有：①對(duì)工件進(jìn)行熱處理來(lái)消除殘余應(yīng)力；②將熱處理工序放在粗、精加工之間進(jìn)行，以便將熱處理引起的變形在精加工中進(jìn)行糾正。（4）減小切削熱對(duì)工件變形的影響。這方面可采取的措施有：①在加工時(shí)注入足夠的切削液進(jìn)行冷卻；②在粗、精加工之間留出充足的冷卻時(shí)間。【學(xué)生】聆聽(tīng)、理解、記憶以套類(lèi)零件加工工藝過(guò)程的編制為典型案例，結(jié)合多媒體課件，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械加工工藝規(guī)程的理解，開(kāi)展課堂活動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，訓(xùn)練學(xué)生的邏輯性思維能力項(xiàng)目實(shí)踐（45min）編制套類(lèi)零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程【教師】組織學(xué)生以小組形式開(kāi)展項(xiàng)目訓(xùn)練活動(dòng)，描述任務(wù)并發(fā)布任務(wù)要求如圖所示為液壓缸零件簡(jiǎn)圖，該零件的毛坯為無(wú)縫鋼管，生產(chǎn)類(lèi)型為小批生產(chǎn)。試分析、編制液壓缸零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程。【學(xué)生】分組練習(xí)，組內(nèi)分工，帶入實(shí)際工作人員角色，編制機(jī)械加工工藝卡片【教師】巡堂輔導(dǎo)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以下問(wèn)題1.注意套類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.注意套類(lèi)零件裝夾方式的確定3.注意加工方法的選擇和加工階段的劃分4.注意采取防止工件變形的措施【教師】項(xiàng)目訓(xùn)練活動(dòng)結(jié)束后，對(duì)各小組進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，從技能操作、參與程度與合作意識(shí)等多個(gè)方面綜合評(píng)價(jià)各組的實(shí)踐情況【學(xué)生】互相評(píng)價(jià)，并結(jié)合評(píng)價(jià)結(jié)果及教師評(píng)價(jià)進(jìn)行自我總結(jié)引入實(shí)際的套類(lèi)零件加工工藝過(guò)程編制案例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練目標(biāo)通過(guò)學(xué)生的實(shí)時(shí)反饋進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生查漏補(bǔ)缺，夯實(shí)基礎(chǔ)課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡(jiǎn)要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)本節(jié)課以典型零件中的套類(lèi)零件為例，示范了機(jī)械加工工藝過(guò)程的編制方法和步驟，包括零件工藝特點(diǎn)和毛坯分析、裝夾方法、加工路線、加工方法等內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)了防止套類(lèi)零件變形的主要措施，希望同學(xué)們課后能及時(shí)復(fù)習(xí)鞏固這些知識(shí)，并提前預(yù)習(xí)下節(jié)課內(nèi)