工程訓練復習課件

1、01.04.2021,1,工程訓練（金工實習）,01.04.2021,2,第二章 工程材料,材料：金屬材料，非金屬材料； 金屬材料：黑色金屬，有色金屬； 材料性能：使用性能（力學性能、物理性能和化學性能等）和工藝性能（鑄造性能、焊接性能、壓力加工性能、切削性能和熱處理性能）； 掌握常用碳素鋼（碳素結構鋼Q235、優(yōu)質碳素結構鋼45、碳素工具鋼T8、T12）、合金鋼（在碳素鋼的基礎上加入合金元素，使得材料的性能提高或具有特殊的性能）和鑄鐵（HT200、KTH33008）的分類、牌號、性能、應用。,01.04.2021,3,鋼的熱處理 熱處理是將工件加熱到一定的溫度，經保溫后以一定的冷卻速度冷卻。

2、通過熱處理可使鋼的組織和性能發(fā)生改變，可提高工件的力學性能，改善工藝性能，達到充分發(fā)揮金屬材料的潛力，提高產品質量，延長使用性能，提高經濟效益。 鋼的熱處理基本工藝有：退火、正火、淬火和回火。 1.退火加熱到一定溫度，經保溫后隨爐冷卻。 2.正火加熱到一定溫度，經保溫后在空氣中冷卻。 3.淬火加熱到臨界溫度以上的某一溫度，經保溫后以快速冷卻（即大于臨界冷卻速度）。碳素鋼一般在水里淬火。 4.回火將淬火后的工件重新加熱到臨界點以下的某一溫度，經長時期保溫后緩慢冷卻?？煞譃椋?01.04.2021,4,低溫回火（150250）目的是消除和降低淬火鋼的內應力及脆性，提高韌性，使零件具有較高的硬度（5

3、864HRC）。 主要用于各種工、量、模具及滾動軸承等，如用T12鋼制造的鋸條、銼刀等，一般都采用淬火后低溫回火。 中溫回火（350500）中溫回火后工件的硬度有所降低，但可使鋼獲得較高的彈性極限和強度（3545HRC）。主要用于各種彈簧的熱處理。 高溫回火（500650）通常將鋼件淬火后加高溫回火，稱為調質處理。經調質處理后的零件，既具有一定的強度、硬度，又具有一定的塑性和韌性，即綜合力學性能較好（2535HRC）。主要用于軸、齒輪、連桿等重要結構零件。如各類軸、齒輪、連桿等采用中碳鋼制造，經淬火+高溫回火后，即可達到使用性能的要求。 一般隨著回火溫度的升高，鋼的強度和硬度下降，而塑性韌性上

4、升。,01.04.2021,5,第三章 鑄造,鑄造是熔煉金屬，制造鑄型并將熔融金屬澆入與零件形狀相適應的鑄型，凝固后獲得一定形狀和性能的鑄件的成型方法。鑄件一般是尺寸精度不高，表面粗糙的毛坯，必須經切削加工后才能成為零件。若對零件表面要求不高，也可直接使用。 一、鑄造的特點及應用 1.特點 1）鑄造可以制成形狀和內腔十分復雜的鑄件，特別是具有內腔的毛坯，如各種箱體、氣缸體、氣缸蓋等。 2)鑄造的適應性強，可用于各種材料，如有色金屬，黑色金屬、鑄鐵和鑄鋼等，但以黑色金屬為主；可生產不同的尺寸及質量的鑄件，如壁厚可做到小于1mm、鑄件的質量可以輕到幾克、重達幾百噸的鑄件等。 3）鑄件生產成本低，設

5、備投資較少，原材料價格低，來源廣等。,01.04.2021,6,因此鑄造在機械制造中獲得廣泛的應用，但鑄造生產工藝過程難以精確控制；鑄件的化學成分和組織不十分均勻、晶粒粗大、組織疏松，常有氣孔、夾渣、砂眼等缺陷存在，使得力學性能不如鍛件高的缺點。但隨著新工藝、新材料的不斷發(fā)展，鑄件的質量也在不斷提高。 2.應用 主要應用在各種箱體和非承受載荷的低速齒輪等。如機床床身、齒輪箱、變速箱、手輪、內燃機氣缸體、氣缸蓋、火車輪、皮帶輪、臺虎鉗鉗座等。 鑄造生產方法很多，主要分為兩大類：砂型鑄造；特種鑄造。 二、型（芯）砂芯砂的性能要求比普通型砂的綜合性能要高。型砂中的粘土、原砂和水分的含量適合，混制得當

6、，型砂便具有濕壓強度高，透氣性好。型芯中應該設置通氣道與型砂通氣道相連。 三、鑄造工藝 1.鑄造主要工藝參數的確定 收縮余量 加工余量,01.04.2021,7,起模斜度 起模斜度的大小與壁的高度、造型方法、模樣材料及其表面粗糙度等有關。 鑄孔、槽及型芯頭 鑄造圓角 2.造型工藝 造型時必須考慮到的工藝問題主要是分型面和澆注系統(tǒng),它們直接影響鑄件的質量及生產率等。 1)分型面的確定 分型面是指上、下砂型的接觸表面。用符號：（圖1-1）表示。 分型面確定的原則： 分型面應選擇在模樣的最大截面處； 應使鑄件上的重要加工面朝下或處于垂直位置； 應使鑄件的全部或大部分在同一砂箱內，以減少錯箱和提高鑄件

7、精度。 2）澆注系統(tǒng)的確定 澆注系統(tǒng)是指液體金屬流入鑄型的通道，并能平穩(wěn)地將液體金屬引入鑄型，要有利于擋渣和排氣，并能控制鑄件的凝固順序。,01.04.2021,8,如澆注系統(tǒng)開設得不好，鑄件易產生澆不足、縮孔、冷隔、裂紋和夾雜物等缺陷。 典型澆注系統(tǒng)一般包括：外澆口、直澆道、橫澆道和內澆道等。 外澆口緩沖液體金屬澆入時的沖擊力和分離熔渣。 直澆道連接外澆口和橫澆道的垂直通道，利用其高度使金屬液產生一定的靜壓力而迅速地充滿型腔。 橫澆道連接直澆道和內澆道，位于內澆道之上，穩(wěn)定金屬液的流動，使金屬液平穩(wěn)地經內澆道流入型腔及向各內澆道分配金屬液，并起擋渣作用。 內澆道直接和型腔相連的通道，可控制金

8、屬液流入型腔的位置、速度和方向。 冒口：主要起補縮作用。同時還兼有排氣、浮渣及觀察金屬液體的流動情況等。一般安放在壁厚頂部。 四、熔煉設備 鑄鐵沖天爐； 鑄鋼電弧爐； 有色金屬坩堝爐。,01.04.2021,9,五、特種鑄造 1.金屬型鑄造 2.熔模鑄造 3.壓力鑄造 4.離心鑄造 離心鑄造是在離心力的作用下,所以組織致密,無縮孔、氣孔、渣眼等缺陷，因此力學性能較好。鑄造空心旋轉體鑄件不需要型芯和澆注系統(tǒng)，鑄件不需要冒口補縮，省工省料、生產率高、質量好、成本低。 六、造型操作技術 七、造型方法 造型方法有手工造型和機器造型。 手工造型方法：整模兩箱造型、分模兩箱造型、挖砂造型和假箱造型、活塊造

9、型、刮板造型、三箱造型等。 八、造芯 型芯的主要作用是形成鑄件的內腔。芯骨的作用是增加砂型的強度。 九、澆注溫度 澆注溫度偏低，金屬液流動性差，易產生澆不足、冷隔、氣孔等缺陷；澆注溫度過高，鑄件收縮大，易產生縮孔、裂紋、晶粒粗大及粘砂等缺陷。合適的澆注溫度應根據鑄造合金種類、鑄件的大小及形狀等確定。,01.04.2021,10,第四章 壓力加工,一、壓力加工的特點及應用 鍛壓屬于金屬壓力加工的一部分，它是對坯料施加外力，使其產生塑性，改變形狀尺寸和改善性能，以制造機械零件、工件或毛坯的成形方法。它是鍛造和沖壓的總稱。 1.特點 金屬材料經鍛壓后，其組織和性能都得到了改善，特別是鑄造組織。通過壓

10、加工或鍛造后，其內部的缺陷，如微裂紋、氣孔、縮松等缺陷得到壓合，使其結構致密，細化晶粒，力學性能大大提高。與鑄件、焊件相比，鍛壓加工一般只能獲得形狀較簡單的制件毛坯。 2.應用 凡是承受重載的機器零件，如主軸、曲軸、齒輪等。,01.04.2021,11,金屬壓力加工的主要方法有軋制、拉拔、擠壓、自由鍛、模鍛和板料沖壓等。 鍛造是在加壓設備及工（模）具的作用下，使坯料產生局部或全部的塑性變形，以獲得一定的幾何尺寸、形狀和質量的鍛件的加工方法。 按成形方法不同，鍛造可分為自由鍛和模型鍛兩大類。 二、金屬的加熱 鍛造時，金屬坯料需加熱。加熱的目的是為了提高金屬的塑性，降低變形抗力，以使金屬產生大量的

11、變形，以便鍛造。一般金屬材料的可鍛性常用塑性和變形抗力來衡量。隨著含碳量的提高，金屬材料的可鍛性下降。所以一般工業(yè)純鐵、低碳鋼的可鍛性最好，而中碳鋼、高碳鋼、鑄鐵、硬質合金、有色金屬等可鍛性較差。 加熱溫度高，則金屬的塑性好，變形抗力小，但加熱溫度不能過高，因為超過一定溫度后，金屬易出現氧化、脫碳、過熱和過燒,01.04.2021,12,等缺陷，因此，加熱最高溫度以不出現過熱為前提，即始鍛溫度。金屬在熱變形加工時，當溫度降低到一定程度后，金屬塑性變差，變形抗力增大，不僅難以繼續(xù)變形，且易產生裂紋，因此必須停止鍛造，重新加熱，即為終鍛溫度。45號鋼的始鍛溫度為11501200，終鍛溫度為800。

12、 金屬材料加熱后，隨著溫度的升高，其力學性能中的強度、硬度下降，而塑性、韌性提高。 三、鍛造設備 鍛造工藝分為：自由鍛、胎模鍛和模鍛等。 自由鍛有手工鍛和機器鍛兩種。 自由鍛設備有空氣錘、蒸氣-空氣錘和水壓機等。 四、自由鍛的基本工序 鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、扭轉、錯移、切割等。前3種應用得最多。坯料鐓粗部分的高度H不超過其直徑的2.5倍。否則回鐓彎。 如在將一圓鋼坯料鍛成帶孔圓盤狀鍛件，合理的變形工序應為鐓粗沖孔。,01.04.2021,13,五、板料沖壓 板料沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具，對板料施加壓力，使其產生變形或分離的工藝過程。也稱為冷沖壓。 板料沖壓可分為分離工序和變形

13、工序兩大類。 分離工序：剪切、沖裁等； 變形工序：彎曲、拉深、成型等。,01.04.2021,14,第三章 焊接,焊接是通過加熱或加壓(或兩者并用），并且用或不用填充材料，使焊件形成原子結合的一種連接方法。 一、焊接的特點及應用 1.特點 焊接實現的連接是不可拆卸的永久性連接，采用焊接方法制造的金屬構件，可以節(jié)省材料，簡化制造工藝，縮短生產周期，且連接處具有良好的使用性能；如焊接不當會產生缺陷、應力和變形等。 2.應用 焊接廣泛應用于制造各種金屬結構件，如橋梁、船體、建筑、壓力容器、鍋爐、車輛、飛機等；也常用于機器零件毛坯，如機架、底座、箱體、吊車車架等；還可用于修補鑄、鍛件的缺陷和局部損壞的

14、零件，具有較大的經濟效益。,01.04.2021,15,焊接方法很多，主要分為三大類： 1.熔化焊：電弧焊、氣焊、電渣焊等。電弧焊有手工電弧焊、埋糊自動焊、氣體保護焊等； 2.壓力焊：電阻焊、摩擦焊等。電阻焊有點焊、對焊、縫焊等； 3.釬焊：硬釬焊和軟釬焊。 原則上各種金屬都能焊接，但焊接性能相差很大，要選用相應的焊接方法和工藝措施才能實現。焊接性能是隨著含碳量的增加，可焊性下降。所以純鐵、低碳鋼的焊接性能最好，而高碳鋼、鑄鐵、鑄鋼、有色金屬、異種材料的焊接性能差，一般不用來制作焊接結構件。 二、手工電弧焊 1.手弧焊機有交流焊機和直流焊機，直流弧焊機輸出端有2種不同的接法，將焊件接電源正極，

15、焊條接負極，稱為正接法；反之為負接法。正接法適用于焊接黑色金屬和厚板，反接法適用于焊接有色金屬薄板。但在使用堿性焊條時，均應采用直流反接，以保證電弧燃燒穩(wěn)定。 2.手弧焊的焊條 焊條由焊芯和藥皮兩部分組成。 焊芯的作用：作為電極傳導焊接電流，產生電??；熔化后又作為焊縫的充填金屬。 藥皮的作用：改善焊接工藝；機械保護作用；冶金處理作用。,01.04.2021,16,焊接不同的材料應選不同的焊條，并非選用焊條強度級別高的，就能提高焊縫質量。 3.焊條直徑的選擇 焊條直徑根據被焊工件的厚度和焊接質量來選擇。 4.焊接電流的選擇 焊接電流根據焊條直徑來選擇。 三、氣焊與氣割 1.氣焊 氣焊是利用可燃氣

16、體燃燒的高溫火焰來熔化母材充填金屬一種焊接方法。焊接時，一般焰芯頂端應距焊件23mm。 氣焊通常使用的氣體是乙炔和氧氣。調節(jié)乙炔和氧氣的比例，可得到三種不同的火焰： 中性焰 O2/C2H2=1.01.2 火焰呈中性 應用最廣，如橋 梁、機架等。常用于焊接低中碳鋼、合金鋼、銅和鋁合金等； 碳化焰 O2/C2H2=1.01.2 火焰呈還原性，有增碳作用。常用于焊接高碳鋼、鑄鐵、硬質合金等；,01.04.2021,17,氧化焰 O2/C2H2=1.01.2 火焰呈氧化性 一般不采用，但可用于焊接黃銅。 氣焊操作：點火時，先微開氧氣閥，再開乙炔閥；滅火時，先關乙炔閥，再關氧氣閥；回火時，應先關乙炔閥，

17、再關氧氣閥。 與電弧焊相比，氣焊火焰溫度比電弧焊低，熱量分散，生產率低，焊接變形大，接頭質量差，但氣焊火焰可控制，操作方便，靈活性強，不需要電源，可在沒有電源的地方應用。氣焊適用于焊接厚度為3mm以下的低碳鋼薄板、高碳鋼、鑄件、硬質合金、銅、鋁等有色金屬及合金。 2.氣割 氣割是利用某些金屬在純氧中燃燒的原理來實現金屬切割的方法。 對金屬材料進行切割時，被切割金屬應滿足以下條件： （1）金屬的燃點應低于燃點； （2）燃燒生成的金屬氧化物的燃點應低于金屬本身的燃點； （3）金屬燃燒時產生大量的熱，且金屬本身導熱性要低。 滿足上述條件的金屬材料有低、中碳鋼和低合金鋼；而高碳鋼、鑄鐵、高合金鋼及銅、

18、鋁等有色金屬及合金，均難以進行氣割。,01.04.2021,18,四、電阻焊 電阻焊的特點：低電壓、強電流、焊接時間短、不需填充金屬、焊接變形小、生產率高、操作簡單，易于實現機械化和自動化。 電阻焊的基本形式有： 1.點焊主要用于焊接厚度為4mm以下的薄板結構； 2.縫焊即連續(xù)的點焊，主要用于焊接厚度為3mm以下，要求密封的容器和管道； 3對焊直徑小于20mm和強度要求不高的焊件，如棒材、管材的對焊。 五、釬焊 釬焊是采用比母材熔點低的金屬材料作為釬料，將焊件接頭和釬料同時加熱到釬料熔化而焊件不熔化，使液態(tài)嵌料滲入接頭間隙并向接頭表面擴散，形成釬焊接頭的方法。 按釬料熔點不同，釬焊可分為： 1

19、.硬釬焊 釬料熔點大于450，接頭強度大于200MPa，主要用于接頭受力較大，工作溫度較高的焊件。,01.04.2021,19,2.軟釬焊 釬焊熔點小于450接頭強度小于70MPa，主要用于受力不大，工作溫度較低的焊件。 釬焊與熔化焊相比，加熱溫度低，接頭金屬組織和性能變化及焊接變形小，尺寸容易保證，生產率高，易于實現機械化和自動化，可焊接異種金屬，但接頭強度較低，特別是沖擊韌性較低。耐熱能力較差。目前主要用于電子元件、精密儀表機械等。,01.04.2021,20,第六章 切削加工基礎知識,金屬切削加工是通過刀具與工件的相對運動，從毛坯上切去多余的金屬，以獲得一定的形狀、尺寸、加工精度和表面粗

20、糙度都符合要求的零件加工方法。 金屬切削加工分為鉗工和機械加工兩大類。 鉗工一般由工人手持工具對工件進行切削加工，包括劃線、鋸削、銼削、攻絲和套扣、刮研、鉆孔、鉸孔及裝配等。 機械加工通過各種金屬切削機床對工件進行切削加工，如車（數車）、銑（數銑）、磨、鉆、刨及特種加工（如線切割、電火化加工）等。 一、切削運動和切削用量 1.切削運動 1）主運動 2）進給運動,01.04.2021,21,2.切削用量 切削用量三要素： 1）切削速度 2）進給量f 3）背吃刀量p 切削用量三要素中對刀具耐用度影響最大的是，其次是f，最小的是p。因此，在選定合理的刀具后， 粗車：pf ； 精車： f p。 二、刀

21、具的幾何角度 金屬切削刀具種類繁多，構造各異。較典型的車刀，其它刀具的切削部分都可看作以車刀為基本形態(tài)演變而成的?，F以車刀為例來分析切削部分的幾何角度。,01.04.2021,22,1.車刀的組成 車刀由刀尖和刀體兩部分組成。刀尖為切削部分，刀體用來將車刀夾持在刀架上，起支承與傳力作用。 刀頭一般由三個面、二個刃和一個尖組成。 1）前面 2）主后面 3）副后面 4）主切削刃 5）副切削刃 6）刀尖 2.車刀幾何角度 1）前角0： 在正交平面上測量的前面與基面的夾角。增大前角，則刀具鋒利，切削輕快，但前角過大，刀刃強度降低，硬質合金車刀的前角一般取-5+25。 當工件材料硬度較低、塑性較好、刀具

22、材料韌性較好及精加工時，前角可取大些，反之，前角取小些。,01.04.2021,23,2）后角0： 在正交平面上測量的主后面與切削平面的夾角。增大后角，可以減少刀具主后面與工件的摩擦，但后角過大，刀具強度降低。 一般粗加工時取68；精加工時取1012。即粗加工時取小值，精加工時取大值。 3）主偏角r： 在基面中測量，是主切削刃與進給運動方向在基面上投影的夾角。增大主偏角，則可使軸向分力加大，徑向分力減小，有利于減小振動，改善切削條件。但刀具磨損加快，散熱條件變差。 主偏角一般取4590。工件剛度好，粗加工時取小值，反之取大值。 4）副偏角r：在基面中測量，是副切削刃與進給運動反方向在基面上投影

23、的夾角。增大副偏角可減小副切削刃與已加工面的摩擦，降低表面粗糙度，防止切削時產生振動。 一般副切削刃取515，粗加工時取大值，精加工時取小值。 5）刃傾角s：在切削平面中測量的主切削刃與基面的夾角。其主要作用是控制切屑的流動方向。切削刃與基面平行時，s=0；刀尖處于切削刃的最低點，s為負值，刀尖強度增大；切屑流,01.04.2021,24,向已加工表面，用于粗加工；刀尖處于切削刃的最高點，s為正值，刀尖強度較低，切削流向待加工表面，用于精加工。 刃傾角一般取-5+10。粗加工時取負值，精加工時取正值。 在切削加工中，一般粗加工時，應選擇小的0 、0；精加工時應選擇大的0 、0； 車細長軸時應選

24、擇較大的r。 3.刀具材料 (1)刀具材料的性能 刀具切削部分的材料應具有： 高的硬度； 高的耐磨性； 高的熱硬性； 足夠的強度和韌性。,01.04.2021,25,(2）常用刀具材料 1）碳素工具鋼 如T10、T10A、T12、T12A等，用于制造手工工具，如銼刀、鋸條等； 2）合金工具鋼 如9SiCr、CrWMn等，用于制造復雜的刀具，如板牙、絲錐、鉸刀等； 3）高速鋼 如W18Cr4V等，用于制造復雜的刀具，如鉆頭、拉刀、銑刀等； 4）硬質合金 可用于高速切削刀具。 硬質合金與高速鋼相比，切削速度高。 常用的有： 鎢鈷類：用于加工脆性材料，如鑄鐵等。常用牌號有YG3、YG6、YG8等。Y

25、G8用于粗加工；YG6、YG3用于半精加工和精加工。 鎢鈷鈦類：用于加工塑性材料，如碳鋼等。常用牌號有YT5、YT15、YT30等。YT5用于粗加工；YT15、YT30用于半精加工和精加工。,01.04.2021,26,4.常用量具 卡鉗：內卡鉗和外卡鉗； 游標卡尺； 百分表； 百分尺。,01.04.2021,27,第七章 車削加工,車削是機械加工中的主要方法，使用范圍很廣。車削是利用工件的旋轉運動和刀具的直線運動來加工工件的，在車床上可加工內外圓柱面、內外圓錐面、內外螺紋、成形面、端面、溝槽、滾花等。 一、普通車床 車床的組成：床身、主軸箱、進給箱、溜板箱、拖板、刀架和尾座等。 其中：刀架是

26、用來夾持刀具，并作縱向、橫向或斜向的進給運動。 二、車削時工件的裝夾方法 1.三爪卡盤裝夾工件 2.四爪卡盤裝夾工件 3.頂尖裝夾工件,01.04.2021,28,4.用花盤裝夾工件 5.用心軸裝夾工件 6.中心架及跟刀架裝夾工件 三、車刀的安裝 1.車刀刀尖應與工件中心線等高 當刀尖高于工件中心線時,則前角增大而后角減小,車刀后面與工件之間的摩擦增大；反之，前角減小，后角增大，切削不順利。 2.車刀刀桿軸線應與工件表面垂直 否則，會引起主偏角和副偏角發(fā)生變化。 3.刀桿伸出長度不宜太長 以免發(fā)生刀桿振動，一般伸出長度不超過刀桿厚度的1.11.5倍。 安裝車刀時，車刀下面的墊片應盡可能用多數薄

27、墊片。 四、車端面 車端面時應注意： 1.車刀刀尖應對準工件中心，否則將在端面中心處車出凸臺，并易蹦壞刀尖。,01.04.2021,29,2.車端面時，切削速度由外向中心逐漸減少，會影響端面的粗糙度，因此，工件速度應比車外圓略高。用45右偏刀車端面時，由外向中心車削時，凸臺是瞬間車掉，易產生振動，損壞刀具，因此，切削接近中心時，應放慢進給速度。對于有孔的工件，車端面時，常用右偏刀由中心向外進給，這樣切削厚度較小，刀刃有前角，因而切削順利，粗糙度較小。 3.車削直徑較大的端面時，為避免因車刀受刀架移動產生凸出或凹進，可將拖板固定在床身上進行橫向切削，背吃刀量用小刀架調節(jié)。 五、車圓錐 1.轉動小

28、拖板法 當內外圓錐面的圓錐角為時，將小刀架扳轉/2，然后固定，搖動小拖板手柄，即可車出所需的圓錐面。 這種方法操作簡單，可加工任意錐角的內、外圓錐面，但加工長度受到限制，只能手動進給，粗糙度為12.53.2m。 2.偏移尾架法 把工件裝在前、后頂尖上，然后，將尾座頂尖橫向偏移一個S距,01.04.2021,30,離，使工件中心軸線與車床主軸中心線的交角等于工件錐角的1/2，利用車刀作縱向進給，即可車出圓錐。 這種方法可加工較長的錐面，并可手動或自動進給，但不能車削內圓錐面。尾架的偏移量受到限制，故只能適用于車削錐度不大的錐面（8），粗糙度為6.31.6 m 。 3.靠尺法 4.寬刀法 六、車螺

29、紋 1.保證正確的牙形角 1）車刀的刀尖角應等于牙形角 使車刀切削部分形狀與螺紋截面形狀相吻合。為保證這一要求，應取前角0 =0。粗加工時，為了改善切削條件，可用帶有正前角的車刀車削。 2）正確地安裝車刀 車刀刀尖必須與工件中心等高，否則螺紋的截面將有改變。此外，車刀刀尖角的等分線必須與工件的軸線相垂直。為了保證這一要求，應用對刀樣板進行對刀。 2.保證工件的螺距,01.04.2021,31,調整車床和交換齒輪 保證螺距的基本方法是：在工件旋轉一周時，車刀準確移動一個螺距。 公式：（圖1-2） 根據公式計算出的交換齒輪必須符合下列條件： Z1+Z2Z3+（1520） Z3+Z4Z2+（1520

30、）,01.04.2021,32,第八章 鉆削與鏜削加工,一、鉆削 鉆削加工是鉆頭作旋轉的主運動，同時鉆頭本身又作軸向的進給運動。在實體材料上加工孔的方法。鉆床是一種孔加工的機床。它可以完成鉆孔、擴孔、锪孔和鉸孔等工作。 鉆孔是孔加工的一種基本方法。 鉆孔所用的刀具有麻花鉆、中心鉆和深孔鉆等。 1.麻化鉆 有兩條對稱的主切削刃，如刃磨時兩條主切削刃不相等，則所鉆孔直徑要大于鉆頭直徑。 2.鉆孔 鉆孔過程最容易發(fā)生容易引偏使孔徑容易增大，所以，鉆孔前在孔中心要打樣沖眼，孔中心要打得大一些，則可起到鉆孔時不易偏離中心。 孔加工屬于粗加工，精度一般為IT13IT11，表面粗糙度為12.5 6.3m。

31、二、擴孔與鉸孔 1.擴孔 用擴孔鉆將已有孔（如鑄出、鍛出或鉆出的孔）擴大加,01.04.2021,33,工的方法。擴孔屬半精加工，精度一般為IT9IT10，表面粗糙度為3.26.3m。 擴孔可以作為孔加工的最后工序或作為鉸孔前的準備工序。 2.鉸孔 當孔的精度和表面粗糙度要求較高時，則要采用鉸孔。鉸孔是對工件上已有孔進行精加工的方法之一。 鉸孔可分為粗鉸和精鉸粗鉸時精度為IT8IT7，表面粗糙度為1.60.8m;精鉸時精度為IT7IT6,表面粗糙度為0.80.4m。 鉆、擴、鉸只能保證孔本身的精度，而不能保證孔與孔之間的尺寸精度。此時，可利用夾具（如鉆模）或鏜孔來保證。 三、鏜孔 鏜孔是對工件

32、上已有孔進行精加工方法之一。鏜孔一般精度為IT8IT7，表面粗糙度為0.81.6m；精鏜時，,01.04.2021,34,可達精度IT7IT6，表面粗糙度為0.20.8 m。 鏜孔主要用于箱體、機架等結構復雜的中、大型零件上孔與孔之間的加工，容易保證孔與孔之間、孔與基準面之間的尺寸精度及位置精度。因此，具有孔系零件的孔加工，宜采用坐標鏜床加工。,01.04.2021,35,第九章 銑削加工,一、銑削 最常用的銑床是萬能立式銑床和萬能臥式銑床。 在銑床尚可銑削平面、成形面、臺階、鍵槽、T形槽、齒輪、鏜孔等。銑削加工的尺寸精度可達IT9IT8，表面粗糙度為Ra12.5Ra1.60m。 1.銑刀的種

33、類 常用銑刀有圓柱銑刀、端銑刀、直柄銑刀、圓錐銑刀、三面刃銑刀、盤銑刀等。 端銑刀可銑削平面、斜面和垂直面等。 2.銑床主要附件 平口鉗 對于中小型工件，多用平口鉗裝夾；對于大中型工件，則用壓板、角鐵和V型塊緊壓在工作臺上。 回轉工作臺 主要用于對較大工件進行分度，或加工具有圓弧表面和圓弧形腰槽的零件； 萬能分度頭 N=40/Z 主要用于各種齒槽及多面體工件的銑,01.04.2021,36,削加工。 萬能立銑頭（萬能回轉頭） 萬能立銑頭裝在臥式銑床上，不僅能完成各種立銑工作，而且還可以根據銑削的需要，將銑頭扳轉成任意角度。 銑削用量的選擇 粗加工：pf ； 精加工：f p。 4.銑齒輪 將齒輪

34、坯裝在心軸上，心軸由分度頭主軸、頂尖和尾架頂尖定位，完成對刀后，依次加工第一齒、第二齒；銑齒采用普通銑床和簡單刀具，即可加工齒形，但只適用于單件小批量生產、精度低的齒輪。 銑削與刨削相比，除狹長平面外，生產率高，其主要原因是由于銑刀是由多齒和多刃組成，銑削工作同時由參加工作的幾個刀齒和刀刃承擔，切削用量大，刀齒與工件接觸時間短，刀具冷卻條件好，銑刀的耐用度高，所以銑削具有較高的生產率及加工精度。,01.04.2021,37,第十章 磨削加工,在磨床上用砂輪切削工件表面的方式稱為磨削加工。磨削加工通常用于零件的精加工，一般加工精度為IT5IT7，表面粗糙度為0.20.8m。磨削不僅可加工鋼、鑄鐵

35、等一般材料，還可以加工一般刀具難以加工的材料（如淬火鋼、硬質合金等）。 一、磨削特點 1.能加工硬度很高的材料 如淬硬鋼、硬質合金等。這是因為砂輪磨粒本省具有很高的硬度和耐熱性。 2.能獲得高精度和低粗糙度的加工表面 這是砂輪和磨床特性決定的。磨粒圓角半徑小，分布稠密且多為負前角；磨削速度高，每個磨刃切削量??；磨床剛度好，轉動平穩(wěn)，可作微量進給。它們保證了能作均勻的微量切削。因此磨削能獲得高的加工精度。 3.磨削溫度高 由于劇烈的摩擦，產生了大量的磨削熱，使磨削區(qū)溫度很高。這會使工件表面產生磨削應力和變形，甚至造成工件表面燒傷。因此，磨削時必須注入大量的冷卻液，,01.04.2021,38,以

36、降低磨削溫度。冷卻液還可起到排屑和潤滑作用。 4.磨削時徑向力很大 這會造成機床砂輪工件系統(tǒng)的彈性退讓，使實際切深小于名義切深。因此，磨削將要完成時，應不進刀進行光磨，以消除誤差。 5.砂輪具有“自銳性” 磨粒磨鈍后，其磨削力也隨之增大，致使磨粒破碎或脫落，重新露出鋒利的刃口。這種特性稱為“自銳性”。自銳性能使磨削在一定時間內正常進行。但超過一定工作時間后，應進行人工修磨，以免磨削力增大引起振動、噪聲及損失工件表面質量。 二、磨削過程 磨削過程是切削、刻劃和滑擦三種過程的綜合。 三、磨削運動 1.主運動指砂輪的旋轉運動； 2.進給運動：,01.04.2021,39,1）平面磨削的進給運動： 縱

37、向進給 工作臺帶動工件的往復直線運動； 垂直進給 砂輪向工件深度方向的移動； 橫向進給 砂輪沿其軸線的間隙運動。 2）外圓磨削進給運動： 圓周進給 工件的旋轉； 縱向進給 工作臺帶動工件的往復直線運動； 橫向進給 砂輪向工件軸心的移動。 四、砂輪的硬度 砂輪的硬度是指在外力作用下磨粒脫落的難易程度。易脫落的稱之為軟，反之為硬。磨削軟材料時選用硬砂輪，磨削硬材料時則選用軟砂輪。粗磨選用軟砂輪，精磨選用硬砂輪。 砂輪是磨削的主要工具。,01.04.2021,40,第十一章 鉗工,鉗工是手持工具對工件進行加工的方法。其基本操作有：劃線、鏨削、鋸削、銼削、攻絲和套扣、刮削及裝配等。 一、劃線 1.劃線

38、種類 平面劃線在工件的一個平面上劃線； 立體劃線在工件三個坐標方向上劃線。 2.劃線基準 零件上用來確定點、線、面位置的依據，作為劃線依據的基準，稱為劃線基準。 二、鋸削 1.鋸條 鋸條用碳素工具鋼制成，并經淬火及回火處理，硬度可達5862HRC。,01.04.2021,41,鋸條規(guī)格用其兩端安裝孔的距離來表示。常用鋸條長300mm、寬12mm、厚0.8mm。 鋸條按齒距分為粗齒、中齒和細齒3種。 2.鋸條的安裝 鋸條裝在鋸弓上，鋸齒向前，松緊適當，不能有歪斜和扭曲，否則，鋸削時易折斷。 3.鋸條的選用 鋸削軟材料（如銅、鋁等有色金屬）及厚工件時，選用粗齒距條；鋸削普通鋼、鑄鐵及中等厚度的工件

39、時，選用中齒鋸條；鋸削較硬的材料（如中碳鋼、合金鋼等）或較薄的工件（如板料、鋼管等）時，選用細齒鋸條。 4.鋸削方法 鋸削時應注意起鋸、鋸削壓力和往返長度。 鋸削時，鋸條與工件表面的起鋸角應小于15，并用,01.04.2021,42,左手拇指靠住鋸條，鋸弓作往復運動，左手施力，右手推進，用力要均勻；返回時，鋸條輕輕地滑過加工面，速度不宜太快。鋸削開始和終了時的壓力和速度均應減少。 鋸條長度應充分利用，即往返長度不應少于2/3，以免局部過早磨損。鋸縫如有歪斜，不可強扭，應將工件翻轉90，重新起鋸。 三、銼削 用銼刀從工件表面銼掉多余金屬的加工方法稱為銼削。銼削可提高工件的尺寸精度和降低表面粗糙度

40、。銼削是鉗工最基本的操作方法?？射S削平面、曲面、溝槽、內外圓弧面和各種復雜形狀的表面等。 1.銼刀的種類 銼刀用碳素工具鋼制造，并經淬火及或火處理，硬度可達5862HRC以上。 銼刀規(guī)格以其工作部分的長度來標示，有100mm、150mm、400mm等7種。,01.04.2021,43,銼刀面的齒紋有單齒紋和雙齒紋之分。按用途分為普通銼刀、整形銼刀（又稱什錦銼）和特種銼刀。按齒紋分為粗齒（每10mm有412齒）、中齒（每10mm有1324齒）、細齒（每10mm有3040齒）和油光銼（每10mm有40齒以上）。 2.銼刀的選用 根據工件材料、加工余量、精度、表面粗糙度等來選用銼刀。粗齒銼刀用于粗加

41、工及銼削較軟的材料（如銅、鋁等）；中齒銼刀用于粗銼后的加工；細齒銼刀用于銼光表面及銼削較硬的材料（如鋼、鑄鐵等）；油光銼刀主要用于精銼后的表面修光。銼刀斷面形狀的選擇，取決于工件加工表面的形狀。整形銼刀很小，形狀很多，主要用于修整精密細小的零件。特種銼刀用于加工特形表面。,01.04.2021,44,3.操作方法 工件裝夾在臺虎鉗口中間，被銼削的表面距鉗口的距離不要太高。 1）銼刀的用法 以保持銼刀水平為原則，根據銼刀的規(guī)格不同握法不同。在銼削時，兩手在銼刀上施加的力的大小是變化的，其原則是保持水平，即以工件為支點形成力的杠桿平衡。 2）銼削方法 銼平面時，有順向銼、交叉銼和推銼等。交叉銼用于

42、粗加工，生長率高；順向銼用于精加工銼平和銼光；推銼主要用于修光，適用于銼削細長工件及臺階面。 銼圓弧時，有滾銼和順銼等。滾銼是銼刀順圓弧切向擺動銼削，常用于精銼外圓弧面；順銼是銼刀垂直圓弧面軸向運動，適用于粗銼。 四、攻絲與套扣 攻絲是用絲錐在零件的通孔或盲孔上加工內螺紋；套口是用板牙在圓桿或圓管上加工外螺紋。,01.04.2021,45,1.攻絲 攻絲前需要鉆孔，一般鉆孔的孔徑應略大于螺紋內徑。鉆孔直徑d可用經驗公式計算或查表確定。 塑性材料（鋼、紫銅等） d=D-P 脆性材料（鑄鐵、青銅等） d=D-（1.05-1.1)P 式中：D大螺紋直徑；P螺距。 攻盲孔（不通孔）螺紋時 孔的深度=要

43、求螺紋的長度+0.7D。 將鉆好的孔倒角，把頭錐裝在鉸杠上，兩手加壓（大小合適）進行攻絲。注意要保持絲錐垂直，旋轉一周后，要倒轉。鉆通孔螺紋時，注意絲錐切削部分要完全伸出孔端，然后用二錐、三錐完善螺孔。,01.04.2021,46,2.套扣 套扣前應檢查圓桿直徑,圓桿直徑太大,板牙難以套入;太小則套出的螺紋牙形不完整。一般圓桿的直徑要略小于螺紋外徑。圓桿直徑D也可經驗公式計算或查表來確定。 D=d-0.13P 式中：d外螺紋外徑； P螺距。 一般材料韌性愈大，則圓桿直徑愈小。 套扣前，圓桿的端面要倒角，倒角深度要超過螺紋全深。 套扣的操作與攻絲很相似，兩手施力應均勻，保持板牙架手柄與圓桿垂直。

44、,01.04.2021,47,第十二章 機械制造自動化,數控加工 一、數控機床 數控機床綜合應用了自動控制、計算機、精密測量和傳動元件、結構設計等方面的技術，是一種高效、柔性加工的機電一體化設備。 1.數控機床的組成 （1）主機 是數控機床的主體，包括床身、立柱、主軸、進給機構等。 （2）CNC裝置 是數控機床的核心，包括硬件（電路板、顯示器、鍵盤、紙帶閱讀機等）以及相應的軟件。,01.04.2021,48,（3）驅動裝置 是數控機床執(zhí)行機構的驅動部件，包括主軸驅動單元、進給驅動單元、主軸電機相應的軟件。數控機床的輔助裝置和編程機及其他一些附屬設備。 數控機床分類：點位控制機床、直線控制機床、

45、輪廓控制機床。 二、數控加工分類 數控加工分為：數字控制（NC）、計算機數字控制（CNC）和直接數字控制等3類。 三、數控編程 1.數控編程的步驟 1）分析零件圖形和工藝處理； 2）數字處理； 3）編寫零件加工程序單、輸入數控系統(tǒng)及程序檢驗。 四、數控編程的方法 1.手工編程 適用于點加工或幾何形狀不太復雜的零件；,01.04.2021,49,2.自動編程 是用計算機把人們易懂的零件程序改成數控機床執(zhí)行的數字加工程序，即數控編程的大部分工作由計算機來完成。編程人員只需根據易懂的零件圖紙及工藝要求，使用規(guī)定的數控編程語言編寫一個較簡單的零件程序，并將其輸入計算機進行自動處理，計算刀具中心軌跡，輸

46、出零件數控加工程序。 3.編程舉例 數控系統(tǒng)指令代碼中，最基本的是G、S、M、T指令代碼。 G指令代碼 準備功能，用來描述數控裝置作某一操作的準備功能，如直線插補、圓弧插補等。它由代碼“G”和兩位數字組成，從G00G99共100種，如教材： 表12-1 準備功能指令G代碼。 S 指令代碼 主軸轉速功能，由“S“和其后若干位數字組成。,01.04.2021,50,M指令代碼 輔助操作功能，主要有兩類，一類是主軸的正、反轉，開、停，冷卻液的開、關等；另一類是程序控制指令，進行子程序調用、結束等。它由代碼“M”和兩位數字組成，從M00M99共100項，如教材： 表12-2 輔助功能指令M代碼。 T功

47、能代碼 刀具功能，用選擇刀具和進行刀具補償。選擇刀具是在自動工作方式下對刀架上固定的刀具進行選擇、換刀并固定；刀具補償是對刀具磨損或對刀時的位置互差進行補償。它由代碼“T”和若干位數字組成。 在數控車床上加工階梯軸，如教材圖12-9所示，試編制程序： 1）車刀起點位置的確定 加工程序是按零件表面的輪廓線編制的，在實際加工時需經過幾次走刀才能完成。為便于加工，必須確定刀具對工件的距離和每次走刀的切削余量，并將工件第一次運動的起點作為車刀的起點。 車刀起點在一定范圍內可任意確定。一般起點設置要根據毛坯余量合理選定。車刀在每次走刀循環(huán)后可以自動回零。,01.04.2021,51,2）車刀移動路線的確

48、定。如教材圖12-9所示，該零件的車刀移動路線為：OABCDEFO 3）編制加工清單 可用手工編程方法對零件編制車削加工子程序，如教材表12-3所示。再通過主程序調用該子程序，即可完成整個加工。 五、CAD/CAM技術 從計算機科學的角度看，設計與制造的過程是一個關于產品的信息產生、處理、交換和管理的過程。人們利用計算機作為主要技術手段，對產品從構思到投放市場的整個過程中的信息進行分析和處理，生成和運用各種數字信息和圖形信息，進行產品的設計與制造。CAD/CAM技術不是傳統(tǒng)設計、制造流程的方法的簡單映像，也不是局限于在個別步驟或環(huán)節(jié)中部分的使用計算機作為工具，而是將計算機科學與工程領域的專業(yè)技

49、術以及人的智慧和經驗以現代的科學方法為指導結合起來，在設計、制造的全過程中各盡所長，盡可能的利用計算機系統(tǒng)來完成那些重復性高、勞動量大、計算復雜以及單純靠人工難以完成的工作，輔助而非代替工程技術人員完成整個過程，以獲得最佳效果。CAD/CAM系統(tǒng)以及算計硬件、軟件為支持環(huán)境，通過各個功能模塊（分系統(tǒng)）實現對產品的描述、計算、分析、優(yōu)化、繪圖、工藝規(guī)程設計、仿真以及NC加工。而廣義的CAD/CAM集成系統(tǒng)還應包括生產規(guī)劃、管理、質量控制等方面。CAD/CAM技術可以應用在許多領域，機械制造是最早也是最廣泛應用CAD/CAM技術的領域。隨著CAD/CAM技術的發(fā)展，建筑、電子、化工的領域也開始應用

50、該技術。,01.04.2021,52,Cimatron CimatronCAD/CAM系統(tǒng)是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM產品，是較早在微機平臺上實現三維CAD/CAM全功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供了比較靈活的用戶界面，優(yōu)良的三維造型、工程繪圖，全面的數控加工，各種通用、專用數據接口以及集成化的產品數據管理。 CimatronCAD/CAM系統(tǒng)自從80年代進入市場以來，在國際上的模具制造業(yè)備受歡迎。近年來，Cimatron公司為了在設計制造領域發(fā)展，著力增加了許多適合設計的功能模塊，每年都有新版本推出，市場銷售份額增長很快。,01.04.2021,53,Pro/Engineer

51、Pro/Engineer系統(tǒng)是美國參數技術公司(ParametricTechnologyCorporation，簡稱PTC)的產品。PTC公司提出的單一數據庫、參數化、基于特征、全相關的概念改變了機械CAD/CAE/CAM的傳統(tǒng)觀念，這種全新的概念已成為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準。利用該概念開發(fā)出來的第三代機械CAD/CAE/CAM產品Pro/Engineer軟件能將設計至生產全過程集成到一起，讓所有的用戶能夠同時進行同一產品的設計制造工作，即實現所謂的并行工程。 Pro/Engineer系統(tǒng)用戶界面簡潔，概念清晰，符合工程人員的設計思想與習慣。整個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數據庫上

52、，具有完整而統(tǒng)一的模型。Pro/Engineer建立在工作站上，系統(tǒng)獨立于硬件，便于移植。 其他CAD/CAM軟件： 國外：Unigraphics(UG)、SOLIDEDGE、AutoCADMDT、SolidWorks、I-DEAS國內：高華CAD（清華）、CAXA電子圖板和CAXA-ME制造工程師（北航）、GS-CAD98（浙江大學）、金銀花系統(tǒng)（廣州紅地）、開目CAD（華中理工）。,01.04.2021,54,第十三章 特種加工,一、概述 隨著工業(yè)生產和科學技術的進步，許多產品向高精度、高速度、高溫、高壓、大功率、小型化等方向發(fā)展。它們所使用的材料愈來愈難加工，零件形狀愈來愈復雜，表面精度

53、、粗糙度和某些特殊需要愈來愈高，因此，對加工技術提出了新的要求： 1）解決各種難加工材料的問題； 2）解決各種特殊復雜表面的加工問題； 3）解決各種具有特殊要求的零件的加工問題。 要滿足這些要求，僅僅依靠傳統(tǒng)的切削加工方法很難實現，甚至根本無法實現。特種加工就是在這種情況下產生和發(fā)展起來的。所謂特種是相對常規(guī)的金屬切削加工而言。特種加工與切削加工的不同點是： 1）不是主要依靠機械能通過刀具等來切除金屬或非金屬材料，而是主要用其他能量形式，如電能、化學能、光能、聲能、熱能或與機械能組合等形式直接加工零件，以獲得所需的幾何形,01.04.2021,55,形狀、尺寸精度和表面粗糙度的加工方法。 2）

54、加工用的工具材料可以低于被加工材料的硬度； 3）加工過程中工具和工件之間不存在顯著的機械切削力。 特種加工的種類繁多，按其能量來源和工作原理的不同，在生產中應用較多的可分為電火花加工、電解加工、激光加工、超聲波加工和一些新興的特種加工。由于特種加工具有其他加工方法無法比擬的優(yōu)點，并已成為機械制造學科中一個新的重要的領域，故在現代加工技術中，占有愈來愈重要的地位。目前，應用最普遍的是電火花加工。 電火花加工是利用工具電極和工件兩極之間脈沖放電時產生的電腐蝕現象對工件進行尺寸加工的加工方法。 電火花加工的主要特點是脈沖放電的能量密度很高，可以加工用常規(guī)機械加工方法難以加工或無法加工的材料和形狀。加工時，工具電極與工件不直接接觸，兩者之間的宏觀作用力小，不受工具和工件剛度限制，有利于實現微細加工，而且工具電極材料不需比被加工的工件材料硬，因此工具電極制造容易。,01.04.2021,56,二、特種加工的能源形式 特種加工一般按照利用的能量形式分類如下： 電、熱能：