磨床实习教案.doc

江 苏 省 职 业 学 校
一体化课程教师教案本

（ 2010 — 2011学年 第 2 学期）

系部名称 机电工程系
班级名称 10数控、模具
课程名称 磨床操作实训
授课教师 谭强
教 研 组
学 校 徐州机电工程学校
徐州机电高级技工学校

一体化教案（首页）
科 目
磨床实训
授课题目
授课
日期

课时

认识磨削加工
班级

授 课 方 式
实物展示、多媒体讲授
作业
题数

拟用
时间

教 学 目 的
1、了解磨削实训的安全要求，书写安全保证书
2、了解磨削加工的概念及其特点
3、了解磨床的组成结构
选 用 教学方式
实物展示、多媒体演示
应 知
1、实习纪律和安全保证书
2、磨削加工的概念
3、磨床的组成部分
4、磨床的命名规则
应 会
1、实习纪律和安全保证书
2、磨削加工的概念
3、磨床的组成部分
4、磨床的命名规则
教 学 回 顾

说 明

教 学 过 程
环节
主 要 内 容
教学、课堂组织及教学手段的实施
时间分配
一、
组织
教学

二、
理论讲授

三、作业布置

1、点名、教师自我介绍
2、实习场地：教室
3、安全教育：人身安全
设备安全
4、分组：三人一组

一、实习成绩的评定
1．实习纪律（10分）：
遵守实习时间，不迟到、不早退、不离岗，不做与实习无关事宜，不打闹、不窜岗。迟到15分钟按旷课1学时计，旷课达4学时，无实习成绩。
2．实习安全（10分）：
在实习车间要穿工作服，女同学要戴工作帽，认真操作。遵守安全操作规程，避免人身事故与设备事故。
3．实习表现（10分）：
实习中尊敬指导老师，讲文明，有礼貌，不乱放物品；所有工、卡、量具妥善保管好。
4．实习报告（30分）
认真完成实习报告和实习小结。
5．操作技能（40分）
对实习内容较好掌握，充分理解；操作姿态正确，完成实习操作并能合理选用切削用量，正确合理使用工、卡、量具。
二、强调实习安全书写实习保证书（样板）
遵照学校教学计划的安排，本人积极参加磨床实习，并作出如下
保证：
1、 严格遵守学校实习生各项管理规定及实习基地的各种规章制度。
2、 不迟到、不早退、不旷课，有事主动向老师请假。
3、 听从老师的安排和要求，端正态度认真实习。
4、 不在车间大声喧哗，嬉戏打闹，不玩手机和做与实习无关的事情。
5、 统一服装，自带马扎，不相互串岗。
6、 理论课上认真听老师专业讲解，及时做笔记。
7、 操作课上认真观察老师演示，按照老师的要求先主动请示允许后在操作。
8、 课后认真书写实习报告，总结实习心得。
9、 爱护实习设备，有个人操作失误造成的损失照价赔偿。
10、 由于个人没遵照老师的要求和保证书的内容造成的后果一切由本人自愿承担。
保证人：----------
日期：
三、实习报告样式：
实习项目：磨床实习
实习时间：-------
实习地点：--------
指导老师：--------
实习内容：

实习心得：

要求：每天写一篇实习报告，实习内容翔实，实习心得务实，篇
幅在一页半纸并按时交纳。
四、强调实习要求和学习态度
五、参观实习车间初步对磨床的结构产生感性认识。
六、讲解磨床的理论知识
1.磨削加工的基本概念：
磨削是在磨床上用砂轮或其他磨具以较高的线速度，对工
件表面进行切削加工的方法。它是机械零件精密加工的主要方法
之一。
2. 常用磨床的种类和加工范围：
(1)磨床的种类
磨床的种类很多，有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、导
轨磨床、工具磨床、专业化磨床、精密磨床、砂带磨床及其他磨
床。
(2)磨床的应用范围
外圆磨床：常用的外圆磨床分为普通外圆磨床和万能外圆磨床。在普通外圆磨床上可磨削工件的外圆柱面和外圆锥面；万能外圆磨床还可磨削内圆柱面、内圆锥面及端平面。
内圆磨床：内圆磨床主要用于磨削圆柱孔、圆锥孔及端面。
平面磨床:平面磨床主要是利用砂轮的周边或端面对工件平面进行磨削。

3、磨床的命名规则
磨床型号有汉语拼音字母和数字按规定组合编制的。
举例说明：MG1432A：
第一个字母：机床类别代号：M代表磨床类；
第二个字母：使用特性代号：G代表高精度；
第一个数字：组别代号：1代表外园磨，2代表内园磨等而下之；
第二个数字：型别代号：4万能型，
第三.四个数字：主要参数代号:32最大磨削直径320mm.
后再续字母: 改进设计代号: A第一次较大的改进设计.
详情可查切削机床手册中机床型号命名规定.

4.磨削加工的精度和表面粗糙度值 ：
磨削加工能获得很高的加工精度和表面粗糙度。通常加工精度可达IT7-IT5,表面粗糙度 可达0.8-0.2mm。采用精密磨削以及镜面磨削工艺时，表面粗糙度可达0.1-0.01mm。
5、万能外圆磨床、平面磨床的主要组成部分及作用:
(1)万能外圆磨床 外圆磨床由床身、工作台、头架、砂轮、内圆磨头、砂轮架和尾座等部件组成, 如图所示:

床身 床身用来安装各部件，上部有工作台和砂轮架，内部装有液压传动系统。
床身上的导轨供工作台移动，横向导轨供砂轮架移动。
工作台 工作台有两层，下工作台沿床身导轨作纵向往复运动，上工作台相对下工作台能做一定角度的回转，以便磨削圆锥面
头架 头架上有主轴，主轴端部可安装顶尖、拨盘或卡盘，以便装夹工件并带动其旋转。主轴由单独电动机通过带传动的变速机构带动旋转，使工件可获得不同的转动速度。头架可在水平面内偏转一定角度。
内圆磨头 内圆磨头是用来磨削内圆表面的，在它的主轴上可装上内圆磨削砂轮，由另一个电动机带动内圆磨头绕支架旋转。
砂轮架 砂轮架供安装砂轮用，并装有单独电动机，通过皮带传动带动砂轮高速旋转。砂轮架可在床身后部的导轨上横向移动。
尾座 尾座的套筒内有顶尖，用来支撑工件的另一端。尾架可在工作台上纵向移动，扳动尾架上的杠杆，顶尖套筒可伸出或缩进，以便装卸工件。
（2）平面磨床 平面磨床可分为卧轴矩台式和立轴矩台式两种。

卧轴矩台式 该磨床工作台为矩形，主轴呈水平横卧在工作台的上方。工作台沿床身的导轨做纵向直线往复运动，砂轮架可沿滑座的导轨作横向进给；滑座和砂轮架一起，沿立柱的导轨作垂直间隙进给运动；砂轮装在砂轮架的主轴上，作高速旋转。
立轴圆台式平面磨床 该磨床工作台为圆形，主轴垂直于工作台面竖立在工作台的上方。砂轮架可沿立柱的导轨作间歇的竖直切入运动，圆工作台的旋转为圆周进给运动。为了便于装卸，圆工作台还能沿床身导轨纵向移动。
书写当天实习报告

多媒体演示

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实物讲解

10分钟

4.5学时

一课时

一体化教案（首页）
科 目
磨床实训
授课题目
授课
日期

课时

磨床的液压传动及磨削方法
班级

授 课 方 式
实物展示、多媒体讲授
作业
题数

拟用
时间

教 学 目 的
1、了解磨床的液压传动原理
2、了解磨削加工的常用方法
3、了解磨削加工工件的夹持方法和原理
选 用 教学方式
实物展示、多媒体演示
应 知
1、磨床的液压传动原理
2、磨削加工常用的方法
3、磨削加工的夹持方法和原理
应 会
1、磨床的液压传动原理
2、磨削加工常用的方法
3、磨削加工的夹持方法和原理
教 学 回 顾

说 明

教 学 过 程
环节
主 要 内 容
教学、课堂组织及教学手段的实施
时间分配
一、
组织
教学

二、
理论讲授

三、作业布置

1、点名、教师自我介绍
2、实习场地：教室
3、安全教育：人身安全
设备安全
4、分组：三人一组

一、外圆磨床的液压传动
•
•
磨床的传动系统大多采用液压传动，其优点是工作平稳，可在较大范围内实现无级变速，冲击和振动小，便于实现自动化。液压传动工作原理如图1.4所示。工作时，油泵经滤油器将油从油箱中吸出，转变为高压油，经过转阀、节流阀、换向阀，输入油缸的右腔，推动活塞、活塞杆及工作台向左移动。油缸左腔的油则经换向阀流入油箱。当工作台移动至行程终点时，固定在工作台前侧面的右行程挡块，自右向左推动换向手柄，并连同换向阀的活塞杆和活塞一起向左移至虚线位置。于是高压油则流入油缸的左腔，使工作台返回。油缸右腔的油也经换向阀流回油箱。如此反复循环，从而实现了工作台的纵向往复运动。
工作台的行程长度和位置，可通过改变行程挡块之间的距离和位置来调节。当转阀转过90 °时，油泵中输出的高压油全部流回油箱，工作台停止不动。安全阀的作用是使系统中维持一定的油压，并把多余的高压油排入油箱。
二、平面的磨削方法
平面磨削分为普通平面磨削法和缓进深切磨削法两种。普通平面磨削法又分为周面磨削和端面磨削，其中周面磨削是指用砂轮的圆周面进行磨削的方法，端面磨削则指用砂轮的端面进行磨削的方法；缓进深切磨削法是以较大的磨削深度和很低的工作台进给速度磨削工件。
三、外圆磨削的方法

（1）纵磨法 如图2.3a所示，纵磨法磨削外圆时，砂轮的高速旋转为主运动，工件作圆周进给运动的同时，还随工作台作纵向往复运动，实现沿工件轴向进给。每单次行程或每往复行程终了时，砂轮作周期性的横向移动，实现沿工件径向的进给，从而逐渐磨去工件径向的全部留磨余量。磨削到尺寸后，进行无横向进给的光磨过程，直至火花消失为止。由于纵磨法每次的径向进给量少，磨削力小，散热条件好，充分提高了工件的磨削精度和表面质量，能满足较高的加工质量要求，但磨削效率较低。纵磨法磨削外圆适合磨削较大的工件，是单件、小批量生产的常用方法。
（2）横磨法 如图2.3b所示，采用横磨法磨削外圆时，砂轮宽度比工件的磨削宽度大，工件不需作纵向（工件轴向）进给运动，砂轮以缓慢的速度连续地或断续地沿作横向进给运动，实现对工件的径向进给，直至磨削达到尺寸要求。其特点是：充分发挥了砂轮的切削能力，磨削效率高，同时也适用于成形磨削。然而，在磨削过程中砂轮与工件接触面积大，使得磨削力增大，工件易发生变形和烧伤。另外，砂轮形状误差直接影响工件几何形状精度，磨削精度较低，表面粗糙度值较大。因而必须使用功率大，刚性好的磨床，磨削的同时必须给予充分的切削液以达到降温的目的。使用横磨法，要求工艺系统刚性要好，工件宜短不宜长。短阶梯轴轴颈的精磨工序，通常采用这种磨削方法。
（3）深磨法 如图2.3c所示，深磨法是一种比较先进的方法，生产率高，磨削余量一般为0.1-0.35mm．用这种方法可一次走刀将整个余量磨完。磨削时，进给量较小，一般取纵进给量为1-2 mm／r, 约为“纵磨法”的15%，加工工时约为纵磨法的30-75%。
四、在平面磨床上零件的装夹方法。
磨削中小型工件的平面，常用电磁吸盘工作台吸住工件。
电磁吸盘工作台的工作原理是当线圈中通过直流电时，芯体被磁化，磁力线经过盖板-工件-盖板-吸盘体而闭合，工件被吸住。

当磨削键、垫圈、所有薄壁套等尺寸较小而壁较薄的零件时，因零件与工作台接触面积小，吸力弱，所以在工件四周或左右两侧用挡铁围住，以免工件走动。

五、在万能外圆磨床上零件的装夹方法。
磨削外圆时，常用的装夹工件的方法有以下几种：
(1)用前、后顶尖装夹
(2)用心轴装夹
(3)用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘装夹
(4)用卡盘和顶尖装夹

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实物讲解

10分钟

4.5学时

1学时

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科 目
磨床实训
授课题目
授课
日期

课时

砂轮的特性及其平衡的相关理论
班级

授 课 方 式
实物展示、多媒体讲授
作业
题数

拟用
时间

教 学 目 的
1、了解砂轮的特性
2、了解平衡的原理及其导致的原因
3、掌握砂轮的平衡方法
4、了解磨床的电气控制系统
选 用 教学方式
实物展示、多媒体演示
应 知
1、砂轮的特性
2、平衡的原理及其导致的原因
3、砂轮的平衡方法
4、磨床的电气控制系统
应 会
1、砂轮的特性
2、平衡的原理及其导致的原因
3、砂轮的平衡方法
4、磨床的电气控制系统
教 学 回 顾

说 明

教 学 过 程
环节
主 要 内 容
教学、课堂组织及教学手段的实施
时间分配
一、
组织
教学

二、
理论讲授

三、作业布置

1、点名、教师自我介绍
2、实习场地：教室
3、安全教育：人身安全
设备安全
4、分组：三人一组

一、 砂轮的特性及应用
砂轮是主要的磨削工具。它是由磨料和黏合剂粘结在一起焙烧而成的疏松多孔体，可以粘结成各种形状和尺寸。

•
•
砂轮的磨粒直接担负切削工作，锋利且坚韧。加工硬材料时用软砂轮；磨软材料时则用硬砂轮；磨削紫铜和黄铜时，要用力度小的软砂轮。
二、平衡的原理及其导致的原因
1.在机械加工中,由于很多不可避免的因素,如材料的密度分布不均、加工的误差、制造毛坯的缺陷、装配误差等，会使工件质量分布不均匀，而形成一定的偏心，一个不平衡的转子在其旋转过程中对其支撑结构和转子本身产生一个动态的压力，并导致振动，因此转子的动平衡是十分的必要
2.转子的不平衡有两种情况：
（1）.静不平衡是指转子主惯性轴（中心轴）与旋转轴线不重合，但相互平行，即转子重心不在旋转轴线上，如图1a所示，当转子旋转时将产生不平衡的离心力。
（2）动不平衡是指转子的主惯性轴与旋转轴线交错，且相交于转子的重心上，即转子的重心在旋转轴线上，如图1 b所示这是转子虽处于静平衡状态，但转子旋转时将产生一个不平衡力矩

（3）在大多数情况下，转子既存在静不平衡又存在动不平衡，这种情况称静动不平衡，此时，转子主惯性轴线与旋转轴线不重合又不平衡，而相交于转子的旋转轴线中非重心的任何一点，如图1c当转子旋转时，产生一个不平衡的离心力和一个力矩。
（4）静平衡主要应用于转子端面之间的距离比轴承之间的距离小许多的盘形转子（一般指厚度与直径之比小于0.2）如：磨削用的砂轮、齿轮、飞轮、盘式电机等
（5）动平衡主要应用于轴长度较长的转子，为此矫正平面往往选择在转子的两个端面。
三、转子不平衡的危害
（1）由振动产生刺耳的噪声
（2）缩短设备的使用寿命，易发生生产事故
（3）降低生产加工的精度（如硅片的切割、砂轮的磨削）
（4）影响生产效率的提高（如德国进口的设备原装电主轴可以每分钟十几万转，而国产的只能几千转，最多几万转）
四、转子平衡的方法
1、砂轮静平衡
引起砂轮不平衡的原因主要是砂轮几何尺寸不对称，砂轮各部分密度不均匀以及安装偏芯等。不平衡的砂轮在高速运转时，会产生振动，从而影响磨削质量。 
调整静平衡的方法: 
找出砂轮的重心最下位置点A。 
在A点同一直径上的对应点做一记号B。 
加入平衡块C，使A和B两点位置不变。 
再加入平衡块D、E并仍使A、B点位置不变，如有变动可以上下调动D、E。使A、B两点恢复原位。此时砂轮左右已平衡。 
将砂轮转动90度。如不平衡，将D、E同时向A或B点移动直到A、B两点平衡为止。如此调整使砂轮在任何方位上稳定下来。砂轮就平衡了。 
调整平衡时注意事项: 
平衡架要放水平，特别是纵向。 
砂轮要紧固，法兰块，平衡块要洗净。 
砂轮法兰盘内锥孔与平衡芯轴要配合紧密，芯轴不应弯曲
2、砂轮动平衡方法
在转子两个校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内，为动平衡又称双面平衡。

3、现场动平衡

五、磨床电气控制系统
观看视频

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多媒体演示

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实物讲解

10分钟

4.5学时

1学时

一体化教案（首页）
科 目
磨床实训
授课题目
授课
日期

课时

平面磨床的操作规程及其操作
班级

授 课 方 式
实物展示、多媒体讲授
作业
题数

拟用
时间

教 学 目 的
1、掌握平面磨床的操作规程
2、掌握平面磨床的操作
选 用 教学方式
实物展示、多媒体演示
应 知
1、平面磨床的操作规程
2、平面磨床的操作
应 会
1、平面磨床的操作规程
2、平面磨床的操作
教 学 回 顾

说 明

教 学 过 程
环节
主 要 内 容
教学、课堂组织及教学手段的实施
时间分配
一、
组织
教学

二、
理论讲授

三、作业布置

1、点名、教师自我介绍
2、实习场地：教室和实训车间
3、安全教育：人身安全
设备安全
4、分组：三人一组

一、平面磨床的操作规程
1、工作前必须检查砂轮和机床各部位运转是否正常，保险螺丝是否良好。
2、操作时不准戴手套，要注意防护设备的完整，干磨时要戴口罩及防护眼镜。
3、装夹零件要稳固，细长零件要用中心架；调整行程要先停车(行程限位器调整后，螺丝一定要拧紧)。
4、机床开动后，人要站在砂轮侧面，不得离开机床，其他人员不准开动机床。
5、新砂轮在未安装以前要检查是否有“高速试验合格”标签，更换砂轮有专人负责。
6、用磁铁吸盘时，要吸工作物的大面；工作面小，两侧要加垫块，一定要吸牢夹紧。
7、测量和检查工件，清除吸盘上铁屑时必须将砂轮移到安全位置，防止伤手。
8、用金钢石修整砂轮时，必须将金钢石固定在机床上进行，不得用手拿着金钢石去修整。
9、工作结束后，须将砂轮摇至安全位置，各手柄调至正常位置，清扫机床及环境卫生。
二、观看平面磨床使用视屏讲解
三、实训车间演示平面磨床的使用
四、学生在指导老师的监控下轮流操作平面磨床（空转）并记录平时成绩
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多媒体演示

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实物讲解

10分钟

4.5学时

1学时

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科 目
磨床实训
授课题目
授课
日期

课时

平面磨床的实训操作及考试
班级

授 课 方 式
实物展示、多媒体讲授
作业
题数

拟用
时间

教 学 目 的
1、掌握平面磨床的操作
选 用 教学方式
实物展示、多媒体演示
应 知
1、平面磨床的操作
应 会
1、平面磨床的操作
教 学 回 顾

说 明

教 学 过 程
环节
主 要 内 容
教学、课堂组织及教学手段的实施
时间分配
一、
组织
教学

二、
理论讲授

三、作业布置

1、点名、教师自我介绍
2、实习场地：教室和实训车间
3、安全教育：人身安全
设备安全
4、分组：三人一组

二、 平面磨床的操作
学生在指导老师的监控下轮流操作平面磨床磨削金属平面
并记录考试成绩
书写当天实习报告

多媒体演示

多媒体演示
实物讲解

10分钟

4.5学时

1学时