金工实习基本知识.docx

金工实习基本知识.docx

《金工实习基本知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金工实习基本知识.docx（235页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

金工实习基本知识

目录

前言

第1章金工实习基本知识…………3

1.1金工实习课程简........................................3

1.1.1金工实习的目的和要求………………...3

1.1.2实习安全技术.…………………………3

1.2金属材料的性能……………………………4

1.2.1工艺性能和使用性能……………………4

1.2.2金属材料机械性能

（或力学性能）…………………………4

1.2.3常用金属材料……………………………5

1.3常用量具……………………………………7

1.3.1常用量具及其使用方法…………………7

1.3.2量具的维护与保养………………………13

第2章钳工…………………………………14

2.1钳工概述…………………………………….14

2.1.1钳工的加工特点………………………..14

2.1.2钳工常用的设备和工具……………….14

2.2划线、锯削和锉削………………………….16

2.2.1划线………………………………………16

2.2.2锯削………………………………………20

2.2.3锉削………………………………………21

2.3钻孔、扩孔和铰孔………………………….24

2.3.1钻孔………………………………………25

2.3.2扩孔和铰孔………………………………27

2.4攻螺纹和套螺纹……………………………28

2.4.1攻螺纹…………………………………...28

2.4.2套螺纹…………………………………...30

2.5装配…………………………………………31

2.5.1装配概述………………………………...31

2.5.2典型联接件装配方法…………………...32

2.5.3部件装配和总装配……………………...34

复习思考题………………………………………...36

第3章车削加工37

3.1卧式车床…………………………….…..37

3.1.1机床的型号…………………………..38

3.1.2卧式车床的结构…………………..…39

3.1.3卧式车床的传动系统………………..41

3.1.4卧式车床的各种手柄

和基本操作………………………….43

3.2车刀44

3.2.1车刀的结构………………………44

3.2.2刀具材料…………………………45

3.2.3车刀组成及车刀角度…………45

3.2.4车刀的刃磨……………………48

3.2.5车刀的安装……………………49

3.3车外圆、端面和台阶………………50

3.3.1三爪自定心卡盘安装工件……50

3.3.2车外圆………………..………51

3.3.3车端面………………………....53

3.3.4车台阶………………………..54

3.4切槽、切断、车成型面和滚花….55

3.4.1切槽………………………...….55

3.4.2切断………………………..…..56

3.4.3车成型面……………………....57

3.4.4滚花…………………………....58

3.5车圆锥面…………………………...59

3.5.1宽刀法…………………………59

3.5.2转动小刀架法……………..…..59

3.5.3尾座偏移法……………………60

3.5.4靠模法………………………....60

3.6孔加工……………………………....61

3.6.1钻孔……………………………61

3.6.2镗孔……………………………62

3.6.3车内孔时的质量分析…………62

3.7车螺纹…………………….…….…62

3.7.1普通三角螺纹的基本牙型……63

3.7.2车削外螺纹的方法与步骤……63

3.7.3螺纹车削注意事项……………64

3.7.4车外螺纹的质量分析…………65

3.8车床附件及其使用方法………….66

3.8.1用四爪卡盘安装工件…………66

3.8.2用顶尖安装工件………………66

3.8.3用心轴安装工件………………67

3.8.4中心架和跟刀架的使用………67

3.8.5用花盘、穹板及压板、螺栓

安装工件………………………69

3.9典型零件的车削工艺…………..…69

3.9.1轴类零件车削工艺……..……69

3.9.2盘套类零件车削工艺……..…71

3.9.3车削加工对零件结构工艺性的要求

举例………………………….….72

复习思考题……………………………..…….73

第4章铣削加工………………………75

4.1铣工概述…………………………...….75

4.1.1铣床安全操作规程……………..…75

4.1.2铣削加工简介……………………..75

4.2铣床…………………………………....78

4.2.1万能卧式铣床…………………….78

4.2.2升降台铣床及龙门铣床………….79

4.3铣刀及其安装………………………...80

4.3.1铣刀………………………………80

4.3.2铣刀的安装……………………..80.

4.4铣床附件及工件安装…………..……82

4.4.1铣床附件及其应用…………..….82

4.4.2工件的安装…………………...…84

4.5铣削的基本操作……………………..85

4.5.1铣平面………………………...…..85

4.5.2铣斜面…………………...………..87

4.5.3铣键槽……………………………..87

4.5.4铣成形面………………………..…88

4.5.5铣齿形………………………….….88

复习思考题……………………………..…90

第5章刨削加工……………..……..91

5.1刨工概述……………………….……..91

5.1.1刨削加工的特点…………….….…91

5.1.2刨削加工范围………………..……91

5.2刨床…………………………….……92

5.2.1牛头刨床……………………….…92

5.2.2龙门刨床………………………….95

5.3刨刀及其安装……………………….96

5.3.1刨刀………………………………96

5.3.2刨刀的安装……………………..96

5.3.3工件的安装………………………97

5.4刨削的基本操作………………….....97

5.4.1.刨平面…………………………….97

5.4.2.刨沟槽………………………….…98

5.4.3.刨成形面……………………….…99

复习思考题………………………………...100

第6章磨削加工……..…………….101

6.1磨工概述…………………………....101

6.1.1磨削加工简介…………………....101

6.2磨床……………………………….....102

6.2.1外圆磨床………………………....102

6.2.2平面磨床…………………………102

6.3砂轮的安装、平衡及修整…………….102

复习思考题………………………………….107

第7章焊接…………………………….108

7.1焊接概述……………………………108

7.1.1定义……………………………...…….108

7.1.2焊接方法分类及发展现状…………....108

7.2电弧焊…………………………..…109

7.2.1焊接电弧…………………………...109

7.2.2焊条电弧焊………………………....110

7.2.3焊接设备……………………………….115

7.2.4常用电弧焊方法……………………117

7.3其他焊接方法…………………………...120

7.3.1气焊…………………………………..120

7.3.2电阻焊………………………………121

7.3.3电渣焊………………………………123

7.3.4螺柱焊………………………..………123

7.3.5摩擦焊…………………………..……124

7.3.6电子束焊……………………………124

7.3.7激光焊………………………………125

7.3.8高频焊………………………..………126.

7.3.9扩散焊…………………………..……126

7.3.10钎焊…………………………….……127

7.4焊接检验………………………...………127

7.4.1常见焊接缺陷…………………………127

7.4.2焊接质量检验………………..………129

复习思考题……………………………..………130

第8章特种加工技术……..…………131

8.1数控电火花线切割加工…………………131

8.1.1数控电火花线切割加工机床

的分类与组成……………………..…..131

8.1.2数控电火花线切割

的加工工艺与工装………………..…..132

8.1.3数控电火花线切割机床

的操作…………………………………134

8.1.4数控电火花线切割加工实例……..…..142

8．2电火花成型加工………………….………144

8.2.1电火花成型加工的原理…………..…..144

8.2.2电火花成型加工的特点

及应用范围……………………………146

8.2.3电火花加工的局限性 ………….……146

8.2.4电火花成型加工在模具

制造业中的应用………………………147

参考文献………………………………………148

第1章金工实习基本知识

1.1《金工实习》课程简介

1.1.1金工实习的目的和要求

《金工实习》（也称基本工艺训练）是学生进行工程训练、培养工程意识、学习工艺知识、提高工程实践能力的重要的实践性教学环节。

技术基础课；是学生学习机械制造系列课程必不可少的先修课程，也是建立机械制造生产过程的概念，获得机械制造基础知识的奠基课程和必修课程。

其目的是：

1、建立起对机械制造生产基本过程的感性认识，学习机械制造的基础工艺知识，了解机械制造生产的主要设备。

在实训中，学生要学习机械制造的各种主要加工方法及其所用主要设备的基本结构、工作原理和操作方法，并正确使用各类工具、夹具、量具，熟悉各种加工方法、工艺技术、图纸文件和安全技术，了解加工工艺过程和工程术语，使学生对工程问题从感性认识上升到理性认识。

这些实践知识将为以后学习有关专业技术基础课、专业课及毕业设计等打下良好的基础。

2、培养实践动手能力，进行的基本训练。

学生通过直接参加生产实践，操作各种设备，使用各类工具、夹具、量具，独立完成简单零件的加工制造全过程，以培养学生对简单零件具有初步选择加工方法和分析工艺过程的能力，并具有操作主要设备和加工作业的技能，初步奠定技能型应用型人才应具备的基础知识和基本技能。

3、全面开展素质教育，树立实践观点、劳动观点和团队协作观点，培养高质量人才。

工程实践与训练一般在学校工程培训中心的现场进行。

实训现场不同于教室，它是生产、教学、科研三结合的基地，教学内容丰富，实习环境多变，接触面宽广。

这样一个特定的教学环境正是对学生进行思想作风教育的好场所、好时机。

金工实习对学好后续课程有着重要意义，特别是技术基础课和专业课，都与金工实习有着重要联系。

金工实习场地是校内的工业环境，学生在实习时置身于工业环境中，接受实习指导人员思想品德教育，培养工程技术人员的全面素质。

因此，金工实习是强化学生工程意识教育的良好教学手段。

本课程的主要要求是：

1、使学生掌握现代制造的一般过程和基本知识，熟悉机械零件的常用加工方法及其所用的主要设备和工具，了解新工艺、新技术、新材料在现代机械制造中的应用。

2、使学生对简单零件初步具有选择加工方法和进行工艺分析的能力，在主要工种方面应能独立完成简单零件的加工制造并培养一定的工艺实验和工程实践能力。

3、培养学生生产质量和经济观念，理论联系实际，一丝不苟的科学作风，热爱劳动、热爱公物的基本素质。

金工实习的基本内容分为车、铣、刨、磨、钻、钳工、焊接、电火花线切割等工种。

通过实际操作、现场教学、专题讲座、电化教学、综合训练、实验、参观、演示、实习报告或作业以及考核等方式和手段，丰富教学内容，完成实践教学任务。

1.1.2实习安全技术

在实习劳动中要进行各种操作，制作各种不同规格的零件，因此，常要开动各种生产设备，接触到焊机、机床、砂轮机等。

为了避免触电、机械伤害、爆炸、烫伤和中毒等工伤事故，实习人员必须严格遵守工艺操作规程。

只有施行文明生产实习，才能确保实习人员的安全和保障：

一、实习中做到专心听讲，仔细观察，做好笔记，尊重各位指导老师，独立操作，努力完成各项实习作业。

二、严格执行安全制度，进车间必须穿好工作服。

女生戴好工作帽，将长发放入帽内，不得穿高跟鞋、凉鞋。

三、机床操作时不准带手套，严禁身体、衣袖与转动部位接触；正确使用砂轮机，严格按安全规程操作，注意人身安全。

四、遵守设备操作规程，爱护设备，未经教师允许不得随意乱动车间设备，更不准乱动开关和按钮。

五、遵守劳动纪律，不迟到，不早退，不打闹，不串车间，不随地而坐，不擅离工作岗位，更不能到车间外玩，有事请假。

六、交接班时认真清点工、卡、量具，做好保养保管，如有损坏、丢失按价赔偿。

七、实习时，要不怕苦、不怕累、不怕脏，热爱劳动。

八、每天下班擦拭机床，清整用具、工件，打扫工作场地，保持环境卫生。

九、爱护公物，节约材料、水、电，不践踏花木、绿地。

十、爱护劳动保护品，实习结束时即使交还工作服，损坏、丢失按价赔偿。

1.2金属材料的性能

1.2.1工艺性能与使用性能

金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类。

所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。

金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。

由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。

所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括机械性能、物理性能、化学性能等。

金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。

1.2.2金属材料机械性能（或称为力学性能）

在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。

金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能（或称为力学性能）。

　　金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。

外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的机械性能也将不同。

常用的机械性能包括：

强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。

下面将分别讨论各种机械性能。

1．强度

　　强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。

由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。

各种强度间常有一定的联系，使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指标。

2．塑性

　　塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不破坏的能力。

3．硬度

　　硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。

目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法，它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面，根据被压入程度来测定其硬度值。

常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和维氏硬度（HV）等方法。

4．疲劳

　　前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指标。

实际上，许多机器零件都是在循环载荷下工作的，在这种条件下零件会产生疲劳。

5．冲击韧性

　　以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷，金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。

1.2.3常用金属材料

工业上将碳的质量分数小于2.11%的铁碳合金称为钢.钢具有良好的使用性能和工艺性能,因此获得了广泛的应用.

1、钢的分类

钢的分类方法很多,常用的分类方法有以下几种:

1）按化学成分碳素钢可以分为：

低碳钢（含碳量<0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%～0．6%）、高碳钢（含碳量>0.6%）；合金钢可以分为：

低合金钢（合金元素总含量<5%）、中合金钢（合金元素总含量5%～10%）、高合金钢（合金元素总含量>10%）；

2）按用途分结构钢（主要用于制造各种机械零件和工程构件）、工具钢（主要用于制造各种刀具、量具和模具等）、特殊性能钢（具有特殊的物理、化学性能的钢，可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢等）

3）按品质分普通碳素钢（P≤0.045%S≤0.05%）、优质碳素钢（P≤0.035%S≤0.035%）、高级优质碳素钢（P≤0.025%S≤0.025%）

2、碳素钢的牌号、性能及用途

常见碳素结构钢的牌号用“Q+数字”表示，其中“Q”为屈服点的“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服强度的数值。

若牌号后标注字母，则表示钢材质量等级不同。

优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示钢的平均含碳量的质量分数的万分数，例如，20钢的平均碳质量分数为0.2%。

表1—1常见碳素结构钢的牌号、机械性能及其用途

类别

常用牌号

机械性能

用途

屈服点σs

/MPa

抗拉强度

σb

/MPa

伸长率δ/%

碳素结构钢

Q195

195

315~390

33

塑性较好，有一定的强度，通常轧制heng钢筋、钢板、钢管等。

可作为桥梁、建筑物等的构件，也可用做螺钉、螺帽、铆钉等

Q215

215

335~410

31

Q235A

235

375~460

26

Q235B

Q235C

可用于重要的焊接件

Q235D

强度较高，可轧制成型钢、钢板，作构件用

Q255

255

410~510

24

Q275

275

490~610

20

优质碳素结构钢

08F

175

295

35

塑性好，可制造冷冲压零件

10

205

335

31

冷冲压性与焊接性能良好，可用作冲压件及焊接件，经过热处理也可以制造轴、销等零件

20

245

410

25

35

315

530

20

经调质处理后，可获得良好的综合机械性能，用来制造齿轮、轴类、套筒等零件

40

335

570

19

45

355

600

16

50

375

630

14

60

400

675

12

主要用来制造弹簧

65

410

695

10

3、合金钢的牌号、性能及用途

为了提高钢的性能，在碳素钢基础上特意加入合金元素所获得的钢种称为合金钢。

合金结构钢的牌号用“两位数（平均碳质量分数的万分之几）+元素符号+数字（该合金元素质量分数，小于1.5%不标出；1.5%～2.5%标2；2.5%～3.5%标3,依次类推）”表示。

对合金工具钢的牌号而言，当碳的质量分数小于1%，用“一位数（表示碳质量分数的千分之几）+元素符号+数字”表示；当碳的质量分数大于1%时，用“元素符号+数字”表示。

（注：

高速钢碳的质量分数小于1%，其含碳量也不标出）

表1—2常见合金钢的牌号、机械性能及其用途

类别

常用牌号

机械性能

用途

屈服点σs

/MPa

抗拉强度

σb

/MPa

伸长率δ/%

低合金高强度结构钢

Q295

≥295

390~570

23

具有高强度、高韧性、良好的焊接性能和冷成型性能。

主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等

Q345

≥345

470~630

21~22

Q390

≥390

490~650

19~20

Q420

≥420

520~680

18~19

Q460

≥460

550~720

17

合金渗碳钢

20Cr

540

835

10

主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮、内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件

20CrMnTi

835

1080

10

20Cr2Ni4

1080

1175

10

合金调质钢

40Cr

785

980

9

主要用于汽车和机床上的轴、齿轮等

30CrMnTi

—

1470

9

38CrMoAl

835

980

14

4、铸钢的牌号、性能及用途

铸钢主要用于制造形状复杂，具有一定强度、塑性和韧性的零件。

碳是影响铸钢性能的主要元素，随着碳质量分数的增加，屈服强度和抗拉强度均增加，而且抗拉强度比屈服强度增加得更快，但当碳的质量分数大于0.45%时，屈服强度很少增加，而塑性、韧性却显著下降。

所以，在生产中使用最多的是ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570三种。

表1—3常见碳素铸钢的成分、机械性能及其用途

钢号

化学成分

机械性能

应用举例

C

Mn

Si

σs

σb

δ

ψ

ak

ZG200-400

0.20

0.80

0.50

200

400

25

40

600

机座、变速箱壳

ZG230-450

0.30

0.90

0.50

230

450

22

32

450

机座、锤轮、箱体

ZG270-500

0.40

0.90

0.50

270

500

18

25

350

飞轮、机架、蒸汽锤、水压机、工作缸、横梁

ZG310-570

0.50

0.90

0.60

310

570

15

21

300

联轴器、汽缸、齿轮、齿轮圈

ZG340-640

0.60

0.90

0.60

340

640

10

18

200

起重运输机中齿轮、连轴器等

5、铸铁的牌号、性能及用途

铸铁是碳质量分数大于2.11%，并含有较多Si、Mn、S、P等元素的铁碳合金。

铸铁的生产工艺和生产设备简单，价格便宜，具有许多优良的使用性能和工艺性能，所以应用非常广泛，是工程上最常用的金属材料之一。

铸铁按照碳存在的形式可以分为：

白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁；按铸铁中石墨的形态可以分为：

灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。

表1—4常见灰铸铁的牌号及其用途

牌号

铸件壁厚

力学性能

用途举例

σb/MPa

HBS

HT100

2.5~10

10~20

20~30

130

100

90

110~166

93~140

87~131

适用于载荷小、对摩擦和磨损无特殊要求的不重要的零件，如防护罩、盖、油盘、手轮、支架、底板、重锤等

HT150

2.5~10

10~20

20~30

175

145

130

137~205

119~179

110~166

适用于承受中等载荷的零件，如机座、支架、箱体、刀架、床身、轴承座、工作台、带轮、阀体、飞轮、电动机座等

HT200

2.5~10

10~20

20~30

220

195

170

157~236

148~222

134~200

适用于承受较大载荷和要求一定气密性或耐腐蚀性