《機(jī)械制造技術(shù)》第6課 分析車床的結(jié)構(gòu)及其傳動(dòng)

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課題分析車床的結(jié)構(gòu)及其傳動(dòng)——機(jī)床基礎(chǔ)知識課時(shí)2課時(shí)（90min）教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解機(jī)床的分類及型號（2）掌握機(jī)床的一般組成結(jié)構(gòu)（3）理解機(jī)床的傳動(dòng)原理（4）熟悉機(jī)床的技術(shù)性能及精度類型思政育人目標(biāo)：樹立勇于探索未知、追求真理的科學(xué)精神教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)床的分類及型號，機(jī)床的結(jié)構(gòu)，機(jī)床的傳動(dòng)原理，機(jī)床的技術(shù)性能教學(xué)難點(diǎn)：機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)，機(jī)床的傳動(dòng)原理教學(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)通過文旌課堂APP或其他學(xué)習(xí)軟件，完成課前任務(wù)請大家以金屬切削機(jī)床、數(shù)控機(jī)床為關(guān)鍵詞進(jìn)行資料搜索和查閱，思考這些機(jī)床都是如何運(yùn)行的？通過發(fā)起的線上任務(wù)，討論機(jī)床的結(jié)構(gòu)主要包含哪些部分?！緦W(xué)生】完成課前任務(wù)通過課前任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立收集資料的能力，加深對機(jī)床的認(rèn)識，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”的案例（詳見教材），并提出問題思考一下，如果你是采購人員，面對市場需求大而又無能力加工的零件，如何選擇合適的機(jī)床呢？【學(xué)生】聆聽、思考、回答通過設(shè)置疑問的方式，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（50min）【教師】通過學(xué)生的回答，引出本課的知識點(diǎn)，講解機(jī)床的分類、型號、結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)，以及機(jī)床的技術(shù)性能與精度等相關(guān)內(nèi)容一、機(jī)床的分類與型號1．機(jī)床的分類《金屬切削機(jī)床型號編制方法》（GB/T15375—2008）規(guī)定，機(jī)床按工作原理可分為11大類，即車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨插床、拉床、鋸床和其他機(jī)床。每類機(jī)床又可按工藝特點(diǎn)、布局形式、結(jié)構(gòu)性能等分為若干組，每組又可細(xì)分為若干系。除此之外，機(jī)床還可以按照工藝范圍、加工精度、布局、工件大小和機(jī)床質(zhì)量、自動(dòng)化程度、自動(dòng)控制方式、主要工作部件的數(shù)目等特征進(jìn)行分類?！斠娊滩?．機(jī)床型號【多媒體】展示“機(jī)床型號的表示方法”的圖片（詳見教材），介紹機(jī)床型號的組成及含義機(jī)床的型號是機(jī)床產(chǎn)品的代號，用以簡明地表示機(jī)床的類型、性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要參數(shù)等。機(jī)床型號由基本部分和輔助部分組成，中間用“/”（讀作“之”）隔開。前者需要統(tǒng)一管理，后者是否納入型號由企業(yè)自定。1）類代號及分類代號機(jī)床的類代號用大寫的漢語拼音字母表示。必要時(shí)，每類可分為若干分類。分類代號在類代號之前，作為型號的首位，并用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。第一分類代號前的“1”省略，第二、三分類代號前的“2”“3”則應(yīng)予以表示。【多媒體】展示“機(jī)床的類代號和分類代號”的表格（詳見教材），幫助學(xué)生了解不同機(jī)床代號2）特性代號機(jī)床的特性代號包括通用特性代號和結(jié)構(gòu)特性代號兩種，用大寫的漢語拼音字母表示，位于類代號之后。（1）通用特性代號如果某類型機(jī)床除普通型外還有某種通用特性，則在類代號后加相應(yīng)的通用特性代號予以區(qū)分。如果某類型機(jī)床僅有某種通用特性而無普通型，則通用特性不予表示。當(dāng)一個(gè)型號中需要同時(shí)使用兩至三個(gè)普通特性代號時(shí)，一般按重要程度排序?！径嗝襟w】展示“機(jī)床的通用特性代號”的表格（詳見教材），講解通用特性代號有統(tǒng)一規(guī)定的含義（2）結(jié)構(gòu)特性代號結(jié)構(gòu)特性代號用來區(qū)分主參數(shù)值相同而結(jié)構(gòu)、性能不同的機(jī)床，它在型號中沒有統(tǒng)一的含義。當(dāng)型號中有通用特性代號時(shí)，結(jié)構(gòu)特性代號應(yīng)排在通用特性代號之后。結(jié)構(gòu)特性代號用漢語拼音字母（通用特性代號已用的字母和“I”“O”兩個(gè)字母不能用）表示，當(dāng)單個(gè)字母不夠用時(shí)，可將兩個(gè)字母組合起來使用，如AD、AE等。3）組系代號機(jī)床的組用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，位于類代號或通用特性代號、結(jié)構(gòu)特性代號之后。機(jī)床的系用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，位于組代號之后。……詳見教材4）主參數(shù)、主軸數(shù)和第二主參數(shù)（1）主參數(shù)機(jī)床主參數(shù)代表機(jī)床規(guī)格的大小，用折算值（一般為主參數(shù)實(shí)際數(shù)值的1/10或1/100）表示，位于系代號之后。【點(diǎn)撥】教師補(bǔ)充知識點(diǎn)不同類型的機(jī)床選擇哪項(xiàng)尺寸值進(jìn)行折算作為其主參數(shù)可能有所不同。例如，臥式車床選擇的是床身上工件的最大回轉(zhuǎn)直徑，立式車床選擇的是最大車削直徑，搖臂鉆床選擇的是最大鉆孔直徑，外（內(nèi)）圓磨床選擇的是最大磨削直（孔）徑，升降臺銑床、龍門銑床、矩臺平面磨床選擇的是工作臺臺面寬度，等等。（2）主軸數(shù)對于多軸車床、多軸鉆床和排式鉆床等機(jī)床，主軸數(shù)應(yīng)以實(shí)際數(shù)值列入型號，置于主參數(shù)之后，用“×”分開，讀作“乘”。單軸機(jī)床的主軸數(shù)可省略，不予表示。（3）第二主參數(shù)第二主參數(shù)是指機(jī)床最大跨距、最大工件長度和工作臺的工作面長度、最大模數(shù)等，是直接反映機(jī)床加工范圍的重要參數(shù)?！斠娊滩?）重大改進(jìn)順序號當(dāng)對機(jī)床的結(jié)構(gòu)、性能有更高的要求，需要按新產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)、試制和鑒定時(shí)，按改進(jìn)的先后順序選用A、B、C等漢語拼音字母（“I”“O”兩個(gè)字母不得選用），加在型號基本部分的尾部以區(qū)別原機(jī)床型號。6）其他特性代號其他特性代號主要用來反映各類機(jī)床的特性。其他特性代號置于輔助部分之首，其中同一型號機(jī)床的變型代號一般應(yīng)放在其他特性代號的首位?！斠娊滩?【教師】提問：“實(shí)踐中，我們常常會接觸到型號為CA6140的車床，請解釋這個(gè)CA6140的含義具體是什么？”，并隨機(jī)抽取學(xué)生回答問題?【學(xué)生】聆聽、思考、討論、回答問題?【教師】公布正確答案，總結(jié)學(xué)生的回答【頭腦風(fēng)暴】請同學(xué)們查閱國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15375—2008和相關(guān)手冊，分析一下X5036B和MG1432A兩個(gè)機(jī)床型號。它們分別代表哪類機(jī)床，其中的字母和數(shù)字各表示什么呢？二、機(jī)床的結(jié)構(gòu)雖然機(jī)床的類型很多，但其一般是由動(dòng)力源、傳動(dòng)系統(tǒng)、支撐件、工作部件、控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、其他裝置等組成的。動(dòng)力源：為機(jī)床提供動(dòng)力（功率）的驅(qū)動(dòng)部分。傳動(dòng)系統(tǒng)：包括主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)和其他運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)。支撐件：用于安裝和支撐其他部件和工件，承受其重力和切削力。工作部件：主要包括三部分：①與主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有關(guān)的執(zhí)行部件；②與工件和刀具有關(guān)的部件或裝置；③與上述部件或裝置有關(guān)的分度、轉(zhuǎn)位、定位機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等?？刂葡到y(tǒng)：用于控制各工作部件以保證其正常工作。冷卻系統(tǒng)：對切削區(qū)域（主要包括刀具和工件）和機(jī)床發(fā)熱部件進(jìn)行冷卻。潤滑系統(tǒng)：對機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行潤滑。其他裝置：如排屑裝置、自動(dòng)測量裝置等……詳見教材三、機(jī)床的傳動(dòng)1．機(jī)床的運(yùn)動(dòng)1）成形運(yùn)動(dòng)成形運(yùn)動(dòng)是指零件表面的成形運(yùn)動(dòng)，即切削運(yùn)動(dòng)。成形運(yùn)動(dòng)是機(jī)床上最基本的運(yùn)動(dòng)，其軌跡、數(shù)目、行程和方向等，在很大程度上決定著機(jī)床的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)形式。按組成情況的不同，成形運(yùn)動(dòng)可分為簡單成形運(yùn)動(dòng)和復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)兩種。簡單成形運(yùn)動(dòng)：由單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)構(gòu)成的成形運(yùn)動(dòng)。復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)：由兩個(gè)或兩個(gè)以上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或（和）直線運(yùn)動(dòng)，按照某種確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系組合而成的獨(dú)立成形運(yùn)動(dòng)?！斠娊滩摹军c(diǎn)撥】教師補(bǔ)充知識點(diǎn)雖然復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)與簡單成形運(yùn)動(dòng)都是由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)組成的，但不同之處在于：復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)的各組成部分之間必須保持嚴(yán)格的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系，不能獨(dú)立；而簡單成形運(yùn)動(dòng)的各組成部分之間沒有相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系，是相互獨(dú)立的。2）非成形運(yùn)動(dòng)非成形運(yùn)動(dòng)是指為機(jī)床切削創(chuàng)造條件的輔助運(yùn)動(dòng)，包括切入運(yùn)動(dòng)、分度運(yùn)動(dòng)、操縱和控制運(yùn)動(dòng)、調(diào)位運(yùn)動(dòng)和各種空行程運(yùn)動(dòng)等。2．機(jī)床傳動(dòng)鏈機(jī)械加工中，零件表面成形的各種運(yùn)動(dòng)都是通過機(jī)床實(shí)現(xiàn)的。在機(jī)床上，為了得到所需運(yùn)動(dòng)，需要通過機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)把工作部件和動(dòng)力源連接起來，這種連接稱為傳動(dòng)聯(lián)系。構(gòu)成傳動(dòng)聯(lián)系的一系列傳動(dòng)裝置稱為傳動(dòng)鏈。傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和換置機(jī)構(gòu)兩種。其中，定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比不變，如帶傳動(dòng)、定比齒輪副和絲杠螺母副等；換置機(jī)構(gòu)可根據(jù)需要改變傳動(dòng)比或傳動(dòng)方向，如滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)、掛輪機(jī)構(gòu)及各種換向機(jī)構(gòu)等。按傳動(dòng)聯(lián)系的性質(zhì)不同，傳動(dòng)鏈可分為外聯(lián)系傳動(dòng)鏈和內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。1）外聯(lián)系傳動(dòng)鏈外聯(lián)系傳動(dòng)鏈?zhǔn)侵笝C(jī)床工作部件和動(dòng)力源之間的傳動(dòng)鏈，它使工作部件得到預(yù)定速度，且傳遞一定的動(dòng)力。外聯(lián)系傳動(dòng)鏈不要求動(dòng)力源與執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系，傳動(dòng)比的變化只影響生產(chǎn)效率和工件表面質(zhì)量，不影響工件表面形狀的形成。2）內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈外聯(lián)系傳動(dòng)鏈?zhǔn)侵笝C(jī)床上兩個(gè)有嚴(yán)格運(yùn)動(dòng)關(guān)系的工作部件之間的傳動(dòng)鏈，它使機(jī)床獲得較高的加工精度和表面質(zhì)量。內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈中不能有傳動(dòng)比不確定或瞬時(shí)傳動(dòng)比有變化的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如帶傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)等。例如，車削螺紋時(shí)，車床主軸和刀架間的傳動(dòng)鏈不能使用帶傳動(dòng)，必須使用具有精確傳動(dòng)比的定比齒輪副和絲杠螺母副傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，才能保證得到所要求的螺紋導(dǎo)程。?【教師】提問：“思考車床的傳動(dòng)系統(tǒng)中包含哪些傳動(dòng)鏈？”，并隨機(jī)抽取學(xué)生回答問題?【學(xué)生】聆聽、思考、回答問題?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答車床的傳動(dòng)系統(tǒng)中包含兩條傳動(dòng)鏈：外聯(lián)系傳動(dòng)鏈和內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。其中外聯(lián)系傳動(dòng)鏈為電機(jī)—主軸；內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈為主軸—刀架。3．傳動(dòng)原理圖【多媒體】展示“銑平面和車螺紋的傳動(dòng)原理圖”的圖片（詳見教材），講解傳動(dòng)原理圖的含義為了便于研究機(jī)床的傳動(dòng)原理，常用一些簡單的符號表達(dá)各工作部件、動(dòng)力源之間的傳動(dòng)聯(lián)系，這就是傳動(dòng)原理圖。傳動(dòng)原理圖不表達(dá)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)際的類型和數(shù)量。一般情況下，用實(shí)線代表定比傳動(dòng)裝置，菱形代表換置機(jī)構(gòu)。……詳見教材4．傳動(dòng)系統(tǒng)圖實(shí)現(xiàn)機(jī)床全部成形運(yùn)動(dòng)和非成形運(yùn)動(dòng)的各傳動(dòng)鏈組成一臺機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)，表示機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的示意圖稱為傳動(dòng)系統(tǒng)圖。與傳動(dòng)原理圖相比，傳動(dòng)系統(tǒng)圖在其基礎(chǔ)上更具體地表示出了每條傳動(dòng)鏈的構(gòu)成。分析傳動(dòng)系統(tǒng)圖的一般方法是“抓兩端，連中間”，即首先找出傳動(dòng)鏈前后兩端的部件，然后按照傳動(dòng)（或聯(lián)系）順序，從一端向另一端依次分析各傳動(dòng)部件間傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)的傳遞關(guān)系，查明該傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線以及變速、換向、接通和斷開的工作原理。?【教師】展示“XA6132型萬能升降臺銑床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖”圖片（詳見教材）并提問：“如圖所示為XA6132型萬能升降臺銑床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖，它當(dāng)中的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)路線表達(dá)式是怎樣的？”，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論并派代表回答問題?【學(xué)生】聆聽、分組、思考、討論、回答問題?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答（1）主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)路線表達(dá)式為：（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)路線表達(dá)式為四、機(jī)床的技術(shù)性能及機(jī)床精度1．機(jī)床的技術(shù)性能機(jī)床的技術(shù)性能是根據(jù)使用要求提出和設(shè)計(jì)的，主要包括機(jī)床的工藝范圍和機(jī)床的技術(shù)參數(shù)。1）機(jī)床的工藝范圍機(jī)床的工藝范圍是指機(jī)床上可完成的工序種類、加工工件的類型和尺寸、毛坯和材料的種類、使用刀具的種類等。2）機(jī)床的技術(shù)參數(shù)機(jī)床的技術(shù)參數(shù)是指反映機(jī)床尺寸大小和加工能力的各種技術(shù)數(shù)據(jù)，主要包括尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。……詳見教材2．機(jī)床精度?【教師】提問：“機(jī)床的精度主要包括哪些內(nèi)容？”，并隨機(jī)抽取學(xué)生回答?【學(xué)生】思考、討論、回答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答機(jī)床精度是指機(jī)床主要部件的形狀、相互位置及相對運(yùn)動(dòng)的精確程度，包括幾何精度、運(yùn)動(dòng)精度、傳動(dòng)精度和位置精度等。1）幾何精度機(jī)床在未受外載荷、靜止或運(yùn)動(dòng)速度很低時(shí)的原始精度，直接影響加工工件的精度，是評價(jià)機(jī)床質(zhì)量的主要指標(biāo)。2）運(yùn)動(dòng)精度機(jī)床主要工作部件以工作速度運(yùn)動(dòng)時(shí)的各項(xiàng)精度，是評價(jià)其質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。3）傳動(dòng)精度機(jī)床內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈兩端工作部件間運(yùn)動(dòng)的精確程度。凡是有內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈的機(jī)床，都規(guī)定了各內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)精度。4）位置精度工作部件在運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)所達(dá)到的實(shí)際位置的精度。實(shí)際位置與目標(biāo)位置的偏差稱為位置偏差。位置精度的評定項(xiàng)目包括定位精度、重復(fù)定位精度和反向差值。數(shù)控機(jī)床的位置精度直接影響工件的加工精度?！斠娊滩摹緦W(xué)生】聆聽、理解、記憶通過知識講解與師生互動(dòng)等方式，讓學(xué)生了解金屬切削機(jī)床的基礎(chǔ)知識，結(jié)合提問引導(dǎo)的方式加強(qiáng)學(xué)生對機(jī)床的結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)原理等重點(diǎn)內(nèi)容的掌握，提升學(xué)生的課堂參與度，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)習(xí)主動(dòng)性項(xiàng)目實(shí)踐

（30min）觀察機(jī)床的結(jié)構(gòu)及其傳動(dòng)【教師】播放教學(xué)視頻，結(jié)合機(jī)床實(shí)物講解機(jī)床的結(jié)構(gòu)、各操縱手柄的作用及操作方法，組織學(xué)生以小組形式開展項(xiàng)目訓(xùn)練活動(dòng)，描述任務(wù)并發(fā)布任務(wù)要求（1）觀察機(jī)床的運(yùn)動(dòng)。啟動(dòng)機(jī)床空載運(yùn)轉(zhuǎn)，操縱各操作手柄，觀察機(jī)床各部件的運(yùn)動(dòng)。（2）觀察機(jī)床的傳動(dòng)部件。揭開機(jī)床主軸箱蓋，根據(jù)機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖，觀察各擋位的傳動(dòng)路線及傳動(dòng)件的構(gòu)造。【學(xué)生】聆聽、觀看、理解，分組討論，對照教材和機(jī)床實(shí)物分組討論機(jī)床的型號、結(jié)構(gòu)及技術(shù)性能等機(jī)床基礎(chǔ)知識【教師】巡堂輔導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生遇到的問題通過觀察實(shí)物的方式，增強(qiáng)學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)效果，同時(shí)加深學(xué)生對重難點(diǎn)知識內(nèi)容的理解通過學(xué)生的實(shí)時(shí)反饋進(jìn)行針對性指導(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】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)本節(jié)課學(xué)習(xí)了金屬切削機(jī)床的基礎(chǔ)知識，對機(jī)床的類型、型號、結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了講解，同時(shí)還介紹了機(jī)床的技術(shù)性能指標(biāo)及機(jī)床精度，同學(xué)們課下請認(rèn)真完成和后作業(yè)，鞏固所學(xué)知識?！緦W(xué)生】總結(jié)回顧知識點(diǎn)回顧本節(jié)課所有內(nèi)容，加深學(xué)生對機(jī)床類型