花键轴铣削的教案

机床切削加工专业（铣工方向）学习任务二加工花键轴1.能独立阅读生产任务单，明确工时、加工数量等要求，说出所加工零件的用途、功能和分类2.能识读图纸和工艺卡，查阅相关资料并计算，明确加工技术要求，制定加工工步3.根据零件特征，经过查阅切削手册，正确选择刀具材料和结构形式（三面刃铣刀；立铣刀；键槽铣刀；锯片铣刀；成型铣刀）4.能说出常用刀具材料、种类，并能叙述其用途，根据零件材料和形状特征，通过查阅切削手册和刀具手册，合理选择刀具和切削参数5. 综合考虑零件材料、刀具材料、加工性质、机床特性等因素，查阅切削手册，确定切削三要素中的切削速度、每齿进给量和切削深度，并能运用公式计算转速和进给量6.能根据现场条件，查阅相关资料，确定符合加工技术要求的工、量、夹具，辅件及切削液7.能按零件图纸要求，测量（锻件）毛坯外形尺寸，判断毛坯是否有足够的加工余量（长度、直径）8.能检查铣床功能完好情况，按操作规程进行加工前机床润滑、预热等准备工作9.能规范使用常用铣床夹具（分度头和尾座一夹一顶方式），短轴只要分度头装夹，装夹工件，并找正10.能规范装夹刀具，确保刀具安全性，并根据加工要求，运用适当对刀方法，正确对刀11.在加工过程中，能严格按照铣床操作规程操作铣床，按工步切削工件；根据切削状态调整切削用量，保证正常切削；适时检测，保证精度12.加工完毕，进行自检，判断零件是否合格，并进行简单的成本分析13.能按车间现场管理规定，正确放置零件14.能按产品工艺流程和车间要求，进行产品交接并确认15.能按车间规定，整理现场，保养机床，填写保养记录16.能按车间规定填写交接班记录17.能按照国家环保相关规定和车间要求，正确处置废油液等废弃物18.能主动获取有效信息，展示工作成果，对学习与工作进行总结反思，能与他人合作，进行有效沟通建议课时3课时）(1课时)教学活动3：花键传动轴的加工（11课时）1、分度头的安装、校正和花键轴轴线的校正方法（2）2、花键传动轴的加工（7）3、轴上键槽的铣削（2）教学活动4：产品的误差分析及工作总结（3课时）（1）扮演质检员互检，填写检验报告（1）（2）展示成果，本任务自评报告（1）1）工作流程与活动工作情景描述学校校办厂接外协加工任务，某矿山机械厂要生产勘探机变速箱100台，其中委托我们学校我们班组利用现有设备完成100件花健传动轴的加工任务，由于交货周期只有10天，学校要求我们在9天内完成该批零件的加工。

目的是帮助学生建立职业认同感。

教学活动1：花键传动轴加工的工作任务及工艺分析1.能独立阅读生产任务单，明确工时、加工数量等要求，说出所加工零件的用途、功能和分类2.根据零件特征，经过查阅切削手册，正确选择刀具材料和结构形式（三面刃铣刀；立铣刀；键槽铣刀；锯片铣刀；成型铣刀）3.能说出常用刀具材料、种类，并能叙述其用途，根据零件材料和形状特征，通过查阅切削手册和刀具手册，合理选择刀具和切削参数4. 综合考虑零件材料、刀具材料、加工性质、机床特性等因素，查阅切削手册，确定切削三要素中的切削速度、每齿进给量和切削深度，并能运用公式计算转速和进给量5.能根据现场条件，查阅相关资料，确定符合加工技术要求的工、量、夹具，辅件及切削液建议学时3学时学习地点一体化教学场地学习准备1.多媒体教室2.互联网3.便签教师活动二、老师发放资料：（20分钟）1.发放零件工作任务单及加工图样（.以情景模拟的形式，教师安排学生扮演角色，从资料室领取相关手册、领料单、刀具卡、工序单、检验卡、交接班记录。

）资料目录表（缺失）讲清楚各个任务单的功用，每个任务单要求有人充当角色（管理员、操作员）。

让学生充当资料管理员、仓库保管员、质检员、车间管理员。

每小组指定资料管理员、仓库保管员、质检员、车间管理员，并展示。

填写工作页填写（40分钟）主要填写工艺卡展示（20分钟）评价（10分钟）学习过程一、任务单信息投放日期：小组：材料尺寸：要求完成任务时间：天图号零件名称计划数量完成数量加工成员姓名工序合格数工废数料废数完成时间小组检验抽检总检验图样及尺寸：学生基础学生已经完成利用分度头进行直接分度对零件外圆柱面进行分度加工的练习，能对分度头进行安装与调试。

教师巡回指导活动1.检查工作页的完成情况2.检查学生对压板的规定画法及标注方法的掌握情况并纠正学生的理解错误3.点评学生零件加工工艺编制的合理性，对不科学的加工工艺进行指导学生学习活动1．识读压板零件图，填写工作页2.查阅资料并分析、比较压板的类别与用途、零件图样中的形位公差含义及技术要求3.查阅资料并表述压板的规定划法及标注方法4．分析零件的工艺性5．编制零件的加工工艺6．填写工艺卡片7．填写工作页学生的学习能力：阅读分析能力、手工绘图能力、分析问题能力2.教学组织形式：1.教师组织学生穿好工作服、工作牌、工作帽集队，进行安全的入门指导，才可以进入实习车间。

2.以情景模拟的形式，教师安排学生扮演角色，从资料室领取相关手册、领料单、刀具卡、工序单、检验卡、交接班记录。

3.以情景模拟的形式，教师安排学生扮演角色，从工具仓库领取工、量、夹、刃具交付及归还工具等项目。

4.教师组织学生以小组或个人形式，通过现场操作形式，向全班展示、汇报学习成果。

领取资料（金属切削手册、铣工工艺与技能训练、金属工艺与热处理、）填写工作页引导问题（1）请根据任务单的信息，确定选用加工花键轴零件的机床类型和型号，并制定完成花键轴加工任务的计划。

1）选用的机床类型：卧式铣床2）选用的机床型号： X61323）基准面的制定方法是工件轴线4）请写出所选用机床的加工特点以及机床的技术参数。

卧式铣床的主轴与工作台台面平行，工作台面积320⨯1250 ，工作台最大回转角度±45（2）根据键齿的形状（齿廓）不同，常用的花键分有矩形齿和渐开线齿两类。

（3）矩形花键连接的定心方式有几种，请具体说明?大径定心：花键轴与轴套配合时，轴的底径与套的内径配合准确，齿侧和轴的外径与套均有一定间隙；小径定心：花键轴与轴套配合时，轴的外径与套配合准确，轴的底径和齿侧与套均有一定间隙；齿侧定心：花键轴与轴套配合时，轴的齿侧与套的齿侧配合准确，轴的底径和外径与套均有一定间隙。

图2—1—2 矩形花键连接定心方式（4）矩形花键的优缺点？矩形花键的齿廓为矩形，加工容易，所以得到广泛的应用。

缺点是花键齿根部的应力集中较大。

（5）单刀铣削外花键铣刀是怎样选择的？选择三面刃铣刀，铣刀宽度按下式计算：L≤ dsin[ π\N-arcsin(B\d)] 铣刀的直径在满足铣削深度的情况下尽量选的小一些。

（6）工件装夹和校正方法有哪些？工件的装夹用一夹一顶的方式，校正时要求校正工件的上素线，侧素线和圆跳动。

（7）在铣床上铣削外花键的方法有哪些？1.用单刀铣削矩形齿外花键；2.用组合铣刀铣削矩形齿外花键。

（8)切削位置的调整（对刀）方法有哪几种方法？(并作详细说明)图2—1—3 擦侧边对刀法图2—1—4 铣削顺序和对称度检测1.侧面对刀法，先使三面刃铣刀侧面轻轻接触工件侧面的贴纸，然后垂直向下退出工件，再将工作台向铣刀方向横向移动距离；2.按划线对刀法，先在工件上划中心线和健宽线，然后用高度尺在工件外圆柱面的两侧，比中心高健宽的一半，各划线一条，再通过分度头将工件转过180度，用高度尺各划线一条。

3.试切对刀法，在分度头的三爪自定心卡盘与尾座之间装夹一根直径与工件直径大致相等的试件，先用侧面对刀法或划线对刀法初步对刀，如上所示铣出相对的两个齿，转过90度，在水平位置处用杠杆百分表比较键侧面的高度，若高度一致，说明花键的对称度很好。

（9）用组合铣刀铣削矩形齿外花键的方法是：图2—1—5组合铣刀铣削矩形齿外花键用组合铣刀铣削外花键时，工件的装夹和校正方法与单刀铣削相同，但在选择铣刀时，必须选择的两把铣刀规格相同、直径相等，组合时两把铣刀内侧刀刃间的距离等于花键健宽，以保证铣出的健宽符合规定的尺寸要求，一般可用试件试切并对刀校正。

（10）用成形单刀头铣削花键轴槽底圆弧的方法是图2—1—6 成形单头刀铣削花键槽底圆弧槽底圆弧面也可以采用凹圆弧形的成形单刀头一次洗出，必必须注意的是用成形单刀头铣削槽底时，对刀不准会造成槽底圆弧中心与工件不同心。

小提示采用组合铣刀铣削花键的键侧和槽底圆弧面，工件可两次装夹分别铣削，因此可避免每一根花键轴都要横向移动工作台和调整切深的麻烦。

槽底的铣削可采用成型铣刀铣削。

（1）键连接是通过键将轴和轴上零件结合在一起，实现周向固定，并传递转矩的连接。

键连接属于可拆卸连接，具有结构简单、工作可靠、装拆方便、和已标准化等特点，故得到广泛的应用。

（2）轴上键槽有封闭槽、通槽和半通槽三种。

图2—1—7 轴上键槽类型（3）轴上键槽铣削常用的装夹方法有用平口钳装夹、用V形架装夹、和用分度头装夹。

图2—1—8 键槽铣削的装夹方法（4）为保证轴上键槽对称于工件轴线，必须调整铣刀的位置，使键槽铣刀的轴线或盘形槽铣刀的对称平面通过工件的轴线（俗称对中心）。

常用的方法有：1）切痕调整对中心：包括盘形铣刀切痕对中心和键槽铣刀切痕对中心。

图2—1—9 铣刀对中心的方法图2—1—10 各种装夹方法用杠杆百分表调整对中心2）按切痕对中心。

3）用杠杆百分表调整对中心。

（5）轴上键槽的检测方法：图2—1—11 塞规和塞块检测槽宽1—通端 2—止端1）键槽宽度的检测，常用塞规和塞块。

图2—1—12 槽深的检测2）轴槽的长度和深度的检测一般都用游标卡尺。

封闭键槽的深度用游标卡尺测量时，可在轴槽内放一块比槽深略高的长方体，量的的尺寸减去长方体高度尺寸，即为槽底到圆柱面的尺寸。

宽度大于千分尺测量杆直径的轴槽，可用千分尺直接测量。

图2—1—13 键槽平面调整对中心3）轴上键槽的中心平面对轴线对称度是怎样的检测？将工件置于V形架内，选择一块与轴槽宽度尺寸相同的塞块塞入轴槽内，并将塞块的平面大致处于水平位置，用百分表检测塞块的A面与平板的平面平行并读数，然后将工件转动180度，用百分表检测塞块B面与平板平面平行并读数，两次读数的差值，就是轴上键槽的对称度误差。

图2—1—14 键槽对称度检测图2—1—15 用V形架装夹校正图2—1—16 用千斤顶支撑和铣刀偏离中心图2—1—17 用盘形铣刀铣削长轴上的键槽1—薄铜片 2—工件图2—1—18用一个压板装夹请将选用刀具参数填写在表中。

表2—1—2 刀具参数序号名称材料切削速度m/min 主轴转速r/min进给速度mm/min12345根据任务单和零件图样填写以下加工工艺卡。

表2—1—3 工艺卡（单位名称）施工工艺卡产品名称花键轴图号零件名称花键轴数量100 第页材料种类45 材料成份毛坯尺寸180*40 共页工序号工序内容车间设备工具计划工时实际工时夹具量刃具1 下料准备锯床平口钳钢板尺2 车削车工车间车床三爪卡盘游标卡尺、千分尺3 铣削外花键铣工车间铣床平口钳游标卡尺、高度尺、4 铣削键槽铣工车间铣床平口钳游标卡尺、塞规更改号拟定校正审核批准更改者日期学生以小组为单位讨论并填写工艺卡片，每小组派代表展示成果并说出工艺编织的合理性。