浙江工業(yè)大學機械工程訓練知識講解

機械工程訓練浙江工業(yè)大學工程訓練(xùnliàn)中心周清電話：88320695手機一頁，共103頁。鑄造一、概述1.鑄造的定義：是一種液態(tài)金屬成形的方法，即將金屬加熱到液態(tài)，使其具有流動性，然后澆入到具有一定形狀的型腔的鑄型中，冷卻并凝固(nínggù)成具有型腔形狀的鑄件的成形方法。固態(tài)－－液態(tài)－－固態(tài)第二頁，共103頁。2.鑄造(zhùzào)的方法砂型鑄造(zhùzào)金屬型鑄造(zhùzào)壓力鑄造(zhùzào)離心鑄造(zhùzào)熔模鑄造(zhùzào)第三頁，共103頁。3.優(yōu)點狀復雜制件：液態(tài)金屬流動性→復雜外形型芯→復雜內(nèi)腔成本(chéngběn)低廉工藝靈活、適應范圍廣第四頁，共103頁。4.缺點力學性能差（鑄造組織粗大，有缺陷(quēxiàn)）工作條件較差廢品率較高（鑄造工序繁多）第五頁，共103頁。第六頁，共103頁。5.應用形狀(xíngzhuàn)復雜，受力簡單的制件機床：床身、箱體（齒輪箱、變速箱、進給箱、溜板箱）手輪、方刀架手柄第七頁，共103頁。第八頁，共103頁。二、型砂(xíngshā)的制備1.鑄型(zhùxínɡ)的組成第九頁，共103頁。2.型砂的組成通常型砂是由原砂（其主要成分是SiO2，耐火性高達17300C）、粘土和水按一定比例混合而成，其中粘土約為9％，水約為6％，有時還加入少量(shǎoliàng)如煤粉、木屑等附加物以提高型砂的退讓性能。第十頁，共103頁。3.型砂的性能(xìngnéng)透氣性強度耐火性可塑性退讓性第十一頁，共103頁。三、鑄造(zhùzào)工藝1.造型方法的選擇依據(jù)：鑄件形狀、尺寸、技術要求

原則：保證質量、降低成本、條件(tiáojiàn)可能第十二頁，共103頁。2.確定(quèdìng)澆注位置和分型面

（1）澆注位置：澆注時鑄件在鑄型中所處的空間位置。關系到鑄件的質量能否得到保證，也涉及鑄件尺寸精度及造型工藝過程(guòchéng)。大平面朝下薄壁朝下或處于側面，厚大部位置于上部或側面鑄件重要面朝下或處于側面第十三頁，共103頁。（2）分型面：指兩半鑄型相互接觸(jiēchù)的表面。在很大程度上影響鑄件的尺寸精度、成本和生產(chǎn)率。第十四頁，共103頁。第十五頁，共103頁。3.工藝(gōngyì)參數(shù)的確定 模樣與鑄件 鑄件與零件尺寸 鑄造收縮(shōusuō)余量 加工余量形狀芯頭 起模斜度不鑄孔（鑄鐵≤35、鋼≤50）鑄造圓角第十六頁，共103頁。4.確定澆注(jiāozhù)系統(tǒng)澆注系統(tǒng)是鑄型中液態(tài)金屬流入型腔的通道之總稱。由澆口杯（外澆口）、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道等部分(bùfen)組成。1—冒口2—外澆口3—直澆道4—橫澆道5—內(nèi)澆道第十七頁，共103頁。直澆道提供必要的充型壓力頭，保證鑄件輪廓(lúnkuò)、棱角清晰。橫澆道控制金屬液流入型腔的速度和方向，良好的阻渣能力。內(nèi)澆道位置、方向和個數(shù)應符合鑄件的凝固原則或補縮方法。在規(guī)定的澆注時間內(nèi)充滿型腔。金屬液進入型腔時避免飛濺、沖刷型壁或砂芯。第十八頁，共103頁。四、造型(zàoxíng)方法整模兩箱(liǎnɡxiānɡ)造型第十九頁，共103頁。第二十頁，共103頁。五、鑄件常見(chánɡjiàn)缺陷書P46～47第二十一頁，共103頁。焊接第二十二頁，共103頁。一、概述(ɡàishù)焊接的定義：焊接是通過加熱或加壓（或兩者并用），并使用（或不用）填充(tiánchōng)材料，使焊件形成原子間結合，從而實現(xiàn)永久性（不可拆卸）連接的一種加工方法。第二十三頁，共103頁。焊接按其不同的方法可分為三大類熔化焊壓力(yālì)焊釬焊第二十四頁，共103頁。二、手工(shǒugōng)電弧焊1.手工電弧焊的設備(shèbèi)（1）電源：空載60～70V、電弧燃燒時的20～35V。（2）焊機：交流弧焊機直流弧焊機第二十五頁，共103頁。2.電焊條(hàntiáo)（1）焊條(hàntiáo)的組成：焊條(hàntiáo)由焊條(hàntiáo)芯和藥皮組成第二十六頁，共103頁。焊芯的作用：電極(diànjí)導電、形成焊縫金屬的主要材料藥皮：（1）保持電弧穩(wěn)定燃燒，以改善焊接工藝，保證焊接質量。（2）對焊縫進行機械保護，藥皮在焊接時產(chǎn)生大量的氣體和熔渣，隔絕空氣的有害影響，對焊縫金屬起到保護。（3）脫去焊縫金屬的有害雜質（如氧、氫、硫、磷等）。（4）向焊縫金屬滲入有益的合金元素，以改善焊縫質量。第二十七頁，共103頁。3.焊接(hànjiē)接頭、焊縫形式常見的焊接接頭(jiētóu)型式第二十八頁，共103頁。對接接頭(jiētóu)常見的坡口形狀型式第二十九頁，共103頁。4.焊縫(hànfénɡ)的空間位置第三十頁，共103頁。三、手工(shǒugōng)電弧焊基本操作1.引?。?）摩擦法：（2）敲擊法：2.引弧時需注意如下事項：（1）引弧處應無油污、水銹，以免產(chǎn)生氣孔和夾渣。（2）焊條在與焊件接觸后提升速度要適當，太快難以(nányǐ)引弧，太慢焊條和焊件粘在一起造成短路。第三十一頁，共103頁。第三十二頁，共103頁。3.運條方法(fāngfǎ)與焊條角度第三十三頁，共103頁。4.焊縫(hànfénɡ)收尾(1)劃圈收尾法(2)反復斷弧法第三十四頁，共103頁。5.焊接缺陷常見的缺陷有外部缺陷：焊縫尺寸和形狀不符合要求；內(nèi)部缺陷：咬邊、焊瘤、未焊透、夾渣、氣孔和裂紋等（p64-65）6.焊接檢驗外部缺陷：外觀(wàiguān)檢驗內(nèi)部缺陷：密封性檢驗、無損探傷第三十五頁，共103頁。鉗工一、概述1.鉗工的定義：鉗工是手持工具對金屬材料進行切削加工的一種方法?；静僮饔袆澗€、鏨削、鋸削、銼削、攻絲、套扣及刮削等。2.主要特點①鉗工工具簡單，制造刃磨方便，材料來源充足(chōngzú)，成本低；②鉗工大部分是手持工具進行操作，加工靈活，方便，能夠加工形狀復雜，質量要求較高的零件；③鉗工勞動強度大，生產(chǎn)率低，對工人技術水平要求高。第三十六頁，共103頁。二、鋸削1.手鋸手鋸是鉗工的基本工具之一，由鋸弓和鋸條兩部分組成。（1）鋸弓鋸弓用來(yònɡlái)夾持和拉緊鋸條。其結構有固定式和可調式兩種。鋸弓由弓架、鋸柄、拉桿和蝶形螺母組成。第三十七頁，共103頁。（2）鋸條(jùtiáo)粗齒中齒細齒常用的鋸條(jùtiáo)長300㎜、寬12㎜、厚0.8㎜第三十八頁，共103頁。第三十九頁，共103頁。3.安裝(ānzhuāng)鋸條第四十頁，共103頁。4.鋸削方法（1）起鋸時，以左手拇指靠住鋸條，右手往復推動手柄，起鋸角度（約100～150），不宜過大，以免崩齒；鋸弓往復行程要短，用力要輕，鋸條要與工件表面垂直。（2）鋸削時，鋸弓做直線往復運動，不可擺動。前進時加壓，用力要均勻；返回時，手鋸稍微抬起，以減少鋸齒的磨損。鋸削速度不宜太快，一般以每分鐘往復40次為宜。鋸削中，應使鋸條全長參加(cānjiā)工作，以免局部過度磨損。第四十一頁，共103頁。（3）快鋸斷時，速度要慢、用力要小，行程要短，手鋸后部抬起略向前傾，以避免鋸齒折斷和造成(zàochénɡ)事故。第四十二頁，共103頁。第四十三頁，共103頁。三、銼削1.銼刀（1）按其橫截面形狀(xíngzhuàn)可分：平銼（又稱板銼）、方銼、三角銼、半圓銼和圓銼（2）按其齒紋的粗細又可分：粗齒銼、中齒銼、細齒銼和最細齒（又稱油光銼）（3）按用途還可分：普通銼刀和整形銼刀（又稱什錦銼）第四十四頁，共103頁。銼刀的構造(gòuzào)、種類和應用第四十五頁，共103頁。2.銼削方法(fāngfǎ)（1）平面銼削方法(fāngfǎ)順銼法交叉銼法推銼法（2）曲面銼削方法(fāngfǎ)滾銼法橫銼法第四十六頁，共103頁。a）交叉(jiāochā)銼法b）順向銼法c）推銼法第四十七頁，共103頁。a）順著外圓弧面銼b）橫著沿外圓弧面銼第四十八頁，共103頁。磨削第四十九頁，共103頁。一、砂輪(shālún)1.砂輪的結構：砂輪是由許多小而堅硬的磨料(móliào)和結合劑以適當?shù)谋壤旌?，?jīng)壓坯、干燥，燒結而成的多孔物體。它由磨粒、結合劑和氣孔（空隙）三個要素組成。磨粒起切削作用；結合劑起支持磨粒的作用（砂輪的強度）；氣孔有助于排屑和散熱的作用第五十頁，共103頁。第五十一頁，共103頁。2.砂輪的選用一般(yībān)情況下，粗磨或磨硬材料時，選用較軟砂輪；精磨、成形磨或磨軟材料時，選用較硬砂輪；在磨削有色金屬時，由于砂輪易被堵塞，應選用較軟砂輪。第五十二頁，共103頁。二、平面(píngmiàn)磨削1.平面磨床：M7120AM——磨床類；71——臥軸矩臺平面磨床；20——最大磨削寬度的1／10，即最大磨削寬度為200mm；A——經(jīng)過重大(zhòngdà)改進第五十三頁，共103頁。2.工件裝夾：電磁(diàncí)吸盤：靠電磁(diàncí)鐵的吸力吸緊工件3.磨削方法：周磨法磨削(móxiāo)平面端磨法磨削(móxiāo)平面第五十四頁，共103頁。（1）周磨法：砂輪與工件的接觸面積小，排屑和冷卻條件(tiáojiàn)好，加工質量高，一般用于精磨。（2）端磨法：砂輪與工件接觸面積大，但發(fā)熱量大，也不易排屑和冷卻，故精度低，一般用于粗磨。第五十五頁，共103頁。4.磨削液蘇打水（常用）：蘇打水的成分為：無水碳酸鈉(Na2CO3)，即純堿(chúnjiǎn)，又名蘇打粉，含1％；亞硝酸鈉(Na2NO2)含0.25％；其余為水乳化液（精磨）：乳化液的成分為油酸，含0.5％；硫化蓖麻油，含1.5％；錠子油，含8％；及含1％的碳酸鈉的水溶液90％。磨削液的主要作用是降低磨削區(qū)的溫度，起冷卻作用；減少砂輪與工件之間的摩擦，起潤滑作用；還能沖走脫落的砂粒和磨屑，以防止砂輪堵塞。第五十六頁，共103頁。三、外圓磨削(móxiāo)1.外圓磨床(móchuáng)：M1420AM----磨床(móchuáng)類。1----外圓磨床(móchuáng)組。4----萬能型。20----最大磨削直徑的1／10，即最大磨削直徑為200mm。A----經(jīng)過一次重大改進第五十七頁，共103頁。2.工件(gōngjiàn)裝夾（1）一夾一頂（2）雙頂尖第五十八頁，共103頁。銑削一、銑床1.銑床的分類：臥室銑床、立式銑床、專用銑床、龍門(lónɡm(xù)én)銑床、數(shù)控銑床等。2.臥式萬能回轉頭銑床：XQ6225X----銑床類；Q----輕型；6----臥式銑床；2----臥式萬能升降臺銑床；25----工作臺寬度的1／10；即工作臺工作面的寬度為250mm第五十九頁，共103頁。二、銑刀(xǐdāo)帶柄銑刀(xǐdāo)(a)鑲齒面銑刀(b)立銑刀(c)鍵槽(jiàncáo)銑刀(d)T型立銑刀(e)燕尾槽銑刀第六十頁，共103頁。(a)圓柱銑刀(b)三面(sānmiàn)刃銑刀(c)鋸片銑刀(d)模數(shù)銑刀帶孔銑刀(xǐdāo)第六十一頁，共103頁。三、銑削運動1.主運動：銑床主軸帶動銑刀的旋轉運動稱為主運動，通常(tōngcháng)主運動的速度最高，消耗功率也最大。2.進給運動：不斷地把金屬層投入切削的運動稱為進給運動。銑削時，通常(tōngcháng)有縱向、橫向和垂直三個方向。第六十二頁，共103頁。車削一、概述車工是在車床上利用工件的旋轉運動和刀具的移動來改變毛坯(máopī)形狀和尺寸，將其加工成所需零件的一種切削加工方法。

車削加工工件的表面尺寸公差等級一般為IT10～IT8，表面粗糙度Ra值為6.3μm～1.6μm。第六十三頁，共103頁。第六十四頁，共103頁。二、車床(chēchuáng)1.臥式車床：C6136AC----表示車床(類代號)。61----表示臥式車床(組、系代號)。36----表示車床上加工最大回轉直徑(zhíjìng)的1/10(主參數(shù))。A----表示此車床的結構經(jīng)過第一次改選(改進順序號）第六十五頁，共103頁。第六十六頁，共103頁。2.工件(gōngjiàn)的安裝（1）用三爪自定心卡盤安裝工件(gōngjiàn)（a）結構(jiégòu)（b)夾持棒料（c）反爪夾持大棒料三爪自定心卡盤結構和工件(gōngjiàn)安裝第六十七頁，共103頁。（2）用一夾一頂安裝(ānzhuāng)工件（3）用頂尖安裝(ānzhuāng)工件第六十八頁，共103頁。三、車床(chēchuáng)的基本操作1.車端面(duānmiàn)第六十九頁，共103頁。2.車外圓第七十頁，共103頁。3.鉆孔(zuànkǒnɡ)第七十一頁，共103頁。4.車圓錐面（1）寬刀法：車削較短圓錐（2）轉動(zhuàndòng)小刀架法：加工錐面不長的工件（3）尾座偏移法：當車削錐度小，錐形部分較長的圓錐面（4）靠模法：較長的外圓錐和圓錐孔，精度要求較高而批量又較大第七十二頁，共103頁。典型(diǎnxíng)零件的加工工藝一、加工(jiāgōng)工藝的內(nèi)容、路線和原則1．加工(jiāgōng)工藝的內(nèi)容（1）確定零件的毛坯：鑄件、鍛件、壓鑄件、焊件及型材（如圓棒、方棒料）等。毛坯的加工(jiāgōng)總余量：手工造型鑄件約為3～6㎜；自由鍛件約為3.5～7㎜；圓鋼棒料約為1.5～2.5㎜。第七十三頁，共103頁。（2）確定零件的加工工序：車、鉗、刨、銑、鏜、磨等，通過對零件的工藝分析，確定工種的類型和加工順序(shùnxù)，即選擇零件的工藝路線。（3）確定每一工序所用的機床、工件裝夾方法、加工方法、度量方法以及加工尺寸（包括為下一道工序所留的加工余量）單件小批量及中小型零件的工序余量：半精車約為0.8～1.5㎜；高速精車約為0.4～0.5㎜；低速精車約為0.1～0.3㎜；磨削約為0.15～0.25㎜。第七十四頁，共103頁。（4）確定所用切削用量和工時定額。單件小批量生產(chǎn)的切削用量一般由工人自行(zìxíng)選定，工時定額按經(jīng)驗估計確定。（5）填寫工藝卡。采用簡要說明及工藝簡圖表明上述內(nèi)容。第七十五頁，共103頁。2.加工工藝路線的擬定（1）粗加工階段：切除大部分加工余量，獲得較高的生產(chǎn)率，為后續(xù)工序創(chuàng)造有利的條件。（2）半精加工階段：為零件主要表面的精加工作好準備，即達到一定的精度、表面粗糙度和精加工余量，并完成一些(yīxiē)次要表面的加工，該加工階段一般在淬火以前進行。第七十六頁，共103頁。（3）精加工階段：主要為保證工件各表面的精度和減少表面粗糙度值，切除的金屬較少，使零件主要表面的加工達到圖紙的要求。（4）光整加工階段：對于精度很高、表面粗糙度值很小的表面（IT6及以上，Ra為0.2μm以下），要安排專門的光整加工，以提高(tígāo)加工表面的尺寸精度和表面質量。第七十七頁，共103頁。3．加工工藝的基本原則（1）先主后次原則：主要表面先加工，次要表面后加工。主要表面指工作表面、裝配基準面等；次要表面指非工作表面、鍵槽、螺釘(luódīng)孔、螺紋孔等。（2）精基面先行原則：加工孔時，應先車端面、鉆中心孔，再以兩端的中心孔為精基面進行后續(xù)的加工，才能保證各表面之間的位置精度。盤套類零件，以一個端面和外圓為精基面。第七十八頁，共103頁。（3）粗精加工分開原則：消除工件在粗加工時因夾緊力、切削熱和內(nèi)部應力所引起的變形(biànxíng)，有利于熱處理的安排，也有利于高精度機床的合理使用。（4）“一刀活”原則：在單件小批量生產(chǎn)中，有位置精度要求的相關表面，應盡可能在一次裝夾中完成加工。（5）熱處理工序：通常安排在切削加工之前進行但若以提高力學性能為目的，則應放在粗、精加工之間進行。第七十九頁，共103頁。典型零件加工(jiāgōng)工藝第八十頁，共103頁。1.階梯(jiētī)軸的加工工藝材料：45號鋼規(guī)格：Φ30×800件數(shù)：10件第八十一頁，共103頁。第八十二頁，共103頁。工序一下料C6136，三爪裝夾下料規(guī)格?30×750（10件）

工序二車C6136，三爪裝夾夾毛坯外圓，伸出74；1車端面（光出即可），打中心孔；2車?26外圓至?27×68；3車?18外圓至?19×31；4倒角1×45°（略大一點）；5在長度為67處切斷工件。工序三車C6136，三爪裝夾夾?19×31外圓1車端面，保證(bǎozhèng)總長66；打中心孔；2倒角1×45°（略大一點）。工序四銑立式銑床，平口鉗裝夾銑鍵槽至尺寸工序五熱處理調質處理工序六車C6132，雙頂尖裝夾車?18×32至尺寸；車?26外圓至?26.3.工序七磨外圓磨床，雙頂尖裝夾磨?26h7外圓至尺寸。工序八檢驗第八十三頁，共103頁。階梯(jiētī)軸的工序簡圖第八十四頁，共103頁。2.短臺階軸加工(jiāgōng)工藝（HT200?32×70）第八十五頁，共103頁。工序一下料，C6132，三爪裝夾，

夾?32毛坯外圓，伸出80切斷(qiēduàn)，長度70。

工序二車，C6132，三爪裝夾，

夾毛坯外圓，伸出30車平端面；粗、精車外圓?28×25至尺寸（車平臺階面，下同）；倒角1×45°。

工序三車，C6132，三爪裝夾

調頭夾?28外圓(墊銅皮，臺階面緊貼三爪）

⑴車端面，保證總長68，車外圓?26×35至尺寸；

⑵車外圓?22×20至尺寸；

⑶車外圓?18×10至尺寸，倒角1×45°。

工序四檢驗

（下附工藝簡圖）

第八十六頁，共103頁。第八十七頁，共103頁。⑶較長臺階軸（有位置精度要求(yāoqiú)）的加工工藝坯料：45＃?35×124第八十八頁，共103頁。工序一下料鋸床尺寸為?35×124工序二車C6132三爪卡盤裝夾夾毛坯外圓伸出40，車平端面，鉆?3中心孔；調頭車端面，保證總長120，鉆?3中心孔。工序三粗車C6132一夾一頂裝夾夾毛坯?35×8，后面頂住車外圓至?33×62；車?28至?30×49；調頭夾?30×8，后面頂住車外圓至?28×59；?24×39；?18×19三個臺階(táijiē)軸。工序四半精車C6132雙頂尖裝夾⑴先車左端：車?32×61至尺寸；半精車外圓至?28．5×49；開槽至尺寸。第八十九頁，共103頁。⑵半精車右端：車外圓至?26．5×59；車外圓至?22．5×39；車外圓至?16．5×19；