做刀人必学

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钳 工 概 论
一,钳工的基本操作
钳工是主要手持工具对夹紧在钳工工作台虎钳上的工件进行切削加工的方法,它是机械制造中的重要工种之一.钳工的基本操作可分为:
1.辅助性操作 即划线,它是根据图样在毛坯或半成品工件上划出加工界线的操作.
2.切削性操作 有錾削,锯削,锉削,攻螺纹,套螺纹.钻孔(扩孔,铰孔),刮削和研磨等多种操作.
3.装配性操作 即装配,将零件或部件按图样技术要求组装成机器的工艺过程.
4.维修性操作 即维修,对在役机械,设备进行维修,检查,修理的操作.
二,钳工工作的范围及在机械制造与维修中的作用
1.普通钳工工作范围
(1)加工前的准备工作,如清理毛坯,毛坯或半成品工件上的划线等;
(2)单件零件的修配性加工;
(3)零件装配时的钻孔,铰孔,攻螺纹和套螺纹等;
(4)加工精密零件,如刮削或研磨机器,量具和工具的配合面,夹具与模具的精加工等.
(5)零件装配时的配合修整;
(6)机器的组装,试车,调整和维修等.
2.钳工在机械制造和维修中的作用
钳工是一种比较复杂,细微,工艺要求较高的工作.目前虽然有各种先进的加工方法,但钳工所用工具简单,加工多样灵活,操作方便,适应面广等特点,故有很多工作仍需要由钳工来完成.如前面所讲的钳工应用范围的工作.因此钳工在机械制造及机械维修中有着特殊的,不可取代的作用.但钳工操作的劳动强度大,生产效率低,对工人技术水平要求较高.
三,钳工工作台和虎钳
1.钳工工作台
简称钳台,常用硬质木板或钢材制成,要求坚实,平稳,台面高度约800～900mm,台面上装虎钳和防护网.
2.虎钳
虎钳是用来夹持工件,其规格以钳口的宽度来表示,常用的有100,125,150mm三种,使用虎钳时应注意:
(1)工件尽量夹在钳口中部,以使钳口受力均匀;
(2)夹紧后的工件应稳定可靠,便于加工,并不产生变形;
(3)夹紧工件时,一般只允许依靠手的力量来扳动手柄,不能用手锤敲击手柄或随意套上长管子来扳手柄,以免丝杠,螺母或钳身损坏.
(4)不要在活动钳身的光滑表面进行敲击作业,以免降低配合性能;
(5)加工时用力方向最好是朝向固定钳身.
划线及其注意事项
一,划线的作用及种类
划线是根据图样的尺寸要求,用划针工具在毛坯或半成品上划出待加工部位的轮廊线(或称加工界限)或作为基准的点,线的一种操作方法.划线的精度一般为0.25～0.5mm.
1.划线的作用—即毛坯或半成品为什么要进行划线呢
(1)所划的轮廊线即为毛坯或半成品的加工界限和依据,所划的基准点或线是工件安装时的标记或校正线.
(2)在单件或小批量生产中,用划线来检查毛坯或半成品的形状和尺寸,合理地分配各加工表面的余量,及早发现不合格品,避免造成后续加工工时的浪费.
(3)在板料上划线下料,可做到正确排料,使材料合理作用.
划线是一项复杂,细致的重要工作,如果将划线划错,就会造成加工工件的报废.所以划线直接关系到产品的质量.
对划线的要求是:尺寸准确,位置正确,线条清晰,冲眼均匀.
2.划线的种类
(1)平面划线—即在工件的一个平面上划线后即能明确表示加工界限,它与平面作图法类似.
(2)立体划线—是平面划线的复台,是在工件的几相互成不同角度的表面(通常是相互垂直的表面)上都划线,即在长,宽,高三个方向上划线.
二,划线的工具及其用法
按用途不同划线工具分为基准工具,支承装夹工具,直接绘划工具和量具等.
1.基准工具—划线平板
划线平板由铸铁制成,基个平面是划线的基准平面,要求非常平直和光洁.使用时要注意:
(1)安放时要平稳牢固,上平面应保持水平;
(2)平板不准碰撞和用锤敲击,以免使其精度降低;
(3)长期不用时,应涂油防锈,并加盖保护罩.
2.夹持工具—方箱,千斤顶,V形铁等
(1)方箱 方箱是铸铁制成的空心立方体,各相邻的两个面均互相垂直.方箱用于夹持,支承尺寸较小而加工面较多的工件.通过翻转方箱,便可在工件的表面上划出互相垂直的线条.
(2)千斤顶 千斤顶是在平板上支承较大及不规划工件时使用,其高度可以调整.通常用三个千斤顶支承工件.
(3)V形铁 V形铁用于支承圆柱形工件,使工件轴线与底板平行.
3.直接绘划工具—划针,划规,划卡,划针盘和样冲等
(1)划针 是在工件表面划线用的工具,常用的划针用工具钢或弹簧钢制成(有的划针在其尖端部位焊有硬质合金),直径φ3～6mm.
(2)划规 是划圆或弧线,等分线段及量取尺寸等用的工具.它的用法与制图的圆规相似.
(3)划卡 或称单脚划规,主要用于确定轴和孔的中心位置.
(4)划针盘 主要用于立体划线和校正工件的位置.它由底座,立杆,划针和锁紧装置等组成.
(5)样冲 用于在工件划线点上打出样冲眼,以备所划线模糊后仍能找到原划线的位置;在划圆和钻孔前了应在其中心打样冲眼,以便定心.
4.量具—钢尺,直角尺,高度尺(普通高度尺和高度游标尺)等
高度游标尺除用来测量工件的高度外,还可用来作半成品划线用,其读数精度一般为0.02mm.它只能用于半成品划线,不允许用于毛坯.
三,划线基准
用划线盘划各种水平线时,应选定某一基准作为依据,并以此来调节每次划针的高度,这个基准称为划线基准.
一般划线基准与设计基准应一致.常选用重要孔的中心线为划线基准,或零件上尺寸标注基准线为划线基准.若工件上个别平面已加工过,则以加工过的平面为划线基准.常见的划线基准有三种类型:
1.以两个相互垂直的平面(或线)为基准;
2.以一个平面与对称平面(和线)为基准;
3.以两个互相垂直的中心平面(或线)为基准.
四,划线操作要点
1.划线前的准备工作
(1)工件准备 包括工件的清理,检查和表面涂色;
(2)工具准备 按工件图样的要求,选择所需工具,并检查和校验工具.
2.操作时的注意事项
(1)看懂图样,了解零件的作用,分析零件的加工顺序和加工方法;
(2)工件夹持或支承要稳妥,以防滑倒或移动;
(3)在一次支承中应将要划出的平行线全部划全,以免再次支承补划,造成误差;
(4)正确使用划线工具,划出的线条要准确,清晰;
(5)划线完成后,要反复核对尺寸,才能进行机械加工.
锯割及其注意事项
一,锯割的作用
利用锯条锯断金属材料(或工件)或在工件上进行切槽的操作称为锯割.
虽然当前各种自动化,机械化的切割设备已广泛地使用,但毛锯切割还是常见的,它具有方便,简单和灵活的特点,在单件小批生产,在临时工地以及切割异形工件,开槽,修整等场合应用较广.因此手工锯割是钳工需要掌握的基本操作之一.
锯割工作范围包括:
(1)分割各种材料及半用品;
(2)锯掉工件上多余分
(3)在工件上锯槽.
二,锯割的工具一一手锯
手锯由锯弓和锯条两部分组成.
(1)锯弓
锯弓是用来夹持和拉紧锯条的工具.有固定式和可调式两种.固定式锯弓的弓架是整体的,只能装一种长度规格的锯条.可调式锯弓的弓架分成前后前段,由于前段在后段套内可以伸宿,因此可以安装几种长度规格的锯条,故目前广泛使用的是可调式.
2.锯条
(1)锯条的材料与结构
锯条是用碳素工具钢(如T10或T12)或合金工具钢,并经热处理制成.
锯条的规格以锯条两端安装孔间的距离来表示(长度有150～400mm).常用的锯条是长399mm,宽12mm,厚0.8mm.
锯条的切削部分由许多锯齿组成,每个齿相当于一把錾子起切割作用.常用锯条的前角γ为0,后角α为40～50°,楔角β为45～50°.
锯条的锯齿按一定形状左右错开,排列成一定形状称为锯路.锯路有交叉,波浪等不同排列形状.锯路的作用是使锯缩宽度大于锯条背部的厚度,防止锯割时锯条卡在锯缝中,并减少锯条与锯缝的摩擦阻力,使排屑顺利,锯割省力.
锯齿的粗细是按锯条上每25mm长度内齿数表示的.14～18齿为粗齿,24齿为中齿齿为细齿.锯齿的粗细也可按齿距t的大小来划分:粗齿的齿距t=1.6mm,中齿的齿距t=1.2mm,细齿的齿距t=0.8mm.
(2)锯条粗细的选择
锯条的粗细应根据加工材料的硬度,厚薄来选择.
锯割软的材料(如铜,铝合金等)或厚材料时,应选用粗齿锯条,因为锯屑较多,要求较大的容屑空间.
锯割硬材料(如合金钢等)或薄板,薄管时,应选用细齿锯条,因为材料硬,锯齿不易切人,锯屑量少,不需要大的容屑空间;锯薄材料时,锯齿易被工件勾住而崩断,需要同时工作的齿数多,使锯齿承受的力量减少.
锯割中等硬度材料(如普通钢,铸铁等)和中等硬度的工件时,一般选用中齿锯条.
3.锯条的安装
手锯是向前推时进行切割,在向后返回时不起切削作用,因此安装锯条时应锯齿向前;锯条的松紧要适当,太紧失去了应有的弹性,锯条容易崩断;太松会使锯条扭曲,锯缝歪斜,锯条也容易崩断.
三,锯割的操作
1.工件的夹持
工件的夹持要牢固,不可有抖动,以防锯割时工件移动而使锯条折断.同时也要防止夹坏已加工表面和工件变形.
工件尽可能夹持在虎钳的左面,以方便操作;锯割线应与钳口垂直,以防锯斜;锯割线离钳口不应太远,以防锯割时产生抖动.
2.起锯
起锯的方式有远边起锯和近边起锯两种,一般情况采用远边起锯.因为此时锯齿是逐步切入材料,不易卡住,起锯比较方便.起锯角α以15°左右为宜.为了起锯的位置正确和平稳,可用左手大母指挡住锯条来定位.起锯时压力要小,往返行程要短,速度要慢,这样可使起锯平稳.
3.正常锯割
锯割时,手握锯弓要舒展自然,右手握住手柄向前施加压力,左手轻扶在弓架前端,稍加压力.人体重量均布在两腿上.锯割时速度不宜过快,以每分钟30～60次为宜,并应用锯条全长的三分之二工作,以免锯条中间部分迅速磨钝.
推锯时锯弓运动方式有两种:一种是直线运动,适用于锯缝底面要求平直的槽和薄壁工件的锯割;另一种锯弓上下摆动,这样操作自然,两手不易疲劳.
锯割到材料快断时,用力要轻,以防碰伤手臂或拆断锯条.
4.锯割示例
锯割圆钢时,为了得到整齐的锯缝,应从起锯开始以一个方向锯以结束.如果对断面要求不高,可逐渐变更起锯方向,以减少抗力,便于切入.
锯割圆管时,一般把圆管水平地夹持在虎钳内,对于薄管或精加工过的管子,应夹在木垫之间.锯割管子不宜从一个方向锯到底,应该锯到管子内壁时停止,然后把管子向推锯方向旋转一些,仍按原有锯缝锯下去,这样不断转据,到锯断为止.
锯割薄板时,为了防止工件产生振动和变形,可用木板夹住薄板两侧进行锯割.
四,锯割操作注意事项
1.锯割前要检查锯条的装夹方向和松紧程度;
2.锯割时压力不可过大,速度不宜过快,以免锯条折断伤人;
3.锯割将完成时,用力不可太大,并需用左手扶住被锯下的部分,以免该部分落下时砸脚.
攻螺纹,套螺纹及其注意事项
常用的在角螺纹工件,其螺纹除采用机械加工外,还可以用钳加工方法中的攻螺纹和套螺纹来获得.攻螺纹(亦称攻丝)是用丝锥在工件内圆柱面上加工出内螺纹;套螺纹(或称套丝,套扣)是用板牙在圆柱杆上加工外螺纹.

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一,攻螺纹
1.丝锥及铰扛
(1)丝锥
丝锥是用来加工较小直径内螺纹的成形刀具,一般选用合金工具钢9SiGr制成,并经热处理制成.通常M6～M24的丝锥一套为两支,称头锥,二锥;M6以下及M24以上一套有三支,即头锥,二锥和三锥.
每个丝锥都有工作部分和柄部组成.工作部分是由切削部分和校准部分组成.轴向有几条(一般是三条或四条)容屑槽,相应地形成几瓣刀刃(切削刃)和前角.切削部分(即不完整的牙齿部分)是切削螺纹的重要部分,常磨成圆锥形,以便使切削负荷分配在几个刀齿上.头锥的锥角小些,有5～7个牙;二锥的锥角大些,有3～4个牙.校准部分具有完整的牙齿,用于修光螺纹和引导丝锥沿轴向运动.柄部有方头,其作用是与铰扛相配合并传递扭矩.
(2)铰扛
铰扛是用来夹持丝锥的工具,常用的是可调式铰扛.旋转手柄即可调节方孔的大小,以便夹持不同尺寸的丝锥.铰扛长度应根据丝锥尺寸大小进行选择,以便控制攻螺纹时的扭矩,防止丝锥因施力不当而扭断.
2.攻螺纹前钻底孔直径和深度的确定以及孔口的倒角
(1)底孔直径的确定
丝锥在攻螺纹的过程中,切削刃主要是切削金属,但还有挤压金属的作用,因而造成金属凸起并向牙尖流动的现象,所以攻螺纹前,钻削的孔径(即底孔)应大于螺纹内径.底孔的直径可查手册或按下面的经验公式计算:
脆性材料(铸铁,青铜等):钻孔直径d0=d(螺纹外径)-1.1p(螺距)
塑性材料(钢,紫铜等):钻孔直径d0=d(螺纹外径)-p(螺距)
(2)钻孔深度的确定
攻盲孔(不通孔)的螺纹时,因丝锥不能攻到底,所以孔的深度要大于螺纹的长度,盲孔的深度可按下面的公式计算:
孔的深度=所需螺纹的深度+-.7d
(3)孔口倒角
攻螺纹前要在钻孔的孔口进行倒角,以利于丝锥的定位和切入.倒角的深度大于螺纹的螺距.
3.攻螺纹的操作要点及注意事项
(1)根据工件上螺纹孔的规格,正确选择丝锥,先头锥后二锥,不可颠倒使用.
(2)工件装夹时,要使孔中心垂直于钳口,防止螺纹攻歪.
(3)用头锥攻螺纹时,先旋入1～2圈后,要检查丝锥是否与孔端面垂直(可目测或直角尺在互相垂直的两个方向检查).当切削部分已切入工件后,每转1～2圈应反转1/4圈,以便切屑断落;同时不能再施加压力(即只转动不加压),以免丝锥崩牙或攻出的螺纹齿较瘦.
(4)攻钢件上的内螺纹,要加机油润滑,可使螺纹光洁,省力和延长丝锥使用寿命;攻铸铁上的内螺纹可不加润滑剂,或者加煤油;攻铝及铝合金,紫铜上的内螺纹,可加乳化液.
(5)不要用嘴直接吹切屑,以防切屑飞入眼内.
二,套螺纹
1.板牙和板牙架
(1)板牙
板牙是加工外螺纹的刀具,用合金工具钢9SiGr制成,并经热处理淬硬.其外形像一个圆螺母,只是上面钻有3～4个排屑孔,并形成刀刃.
板牙由切屑部分,定位部分和排屑孔组成.圆板牙螺孔的两端有40°的锥度部分,是板牙的切削部分.定位部分起修光作用.板牙的外圆有一条深槽和四个锥坑,锥坑用于定位和紧固板牙.
(2)板牙架
板牙架是用来夹持板牙,传递扭矩的工具.不同外径的板牙应选用不同的板牙架.
2.套螺纹前圆杆直径的确定和倒角
(1)圆杆直径的确定
与攻螺纹相同,套螺纹时有切削作用,也有挤压金属的作用.故套螺纹前必须检查圆桩直径.圆杆直径应稍小于螺纹的公称尺寸,圆杆直径可查表或按经验公式计算.
经验公式:圆杆直径=螺纹外径d-(0.13～0.2)螺距p
(2)圆杆端部的倒角
套螺纹前圆杆端部应倒角,使板牙容易对准工件中心,同时也容易切入.倒角长度应大于一个螺距,斜角为15°～30°.
3.套螺纹的操作要点和注意事项
(1)每次套螺纹前应将板牙排屑槽内及螺纹内的切屑清除干净;
(2)套螺纹前要检查圆杆直径大小和端部倒角;
(3)套螺纹时切削扭矩很大,易损坏圆杆的已加工面,所以应使用硬木制的V型槽衬垫或用厚铜板作保护片来夹持工件.工件伸出钳口的长度,在不影响螺纹要求长度的前提下,应尽量短.
(4)套螺纹时,板牙端面应与圆杆垂直,操作时用力要均匀.开始转动板牙时,要稍加压力,套人3～4牙后,可只转动而不加压,并经常反转,以便断屑.
(5)在钢制圆杆上套螺纹时要加机油润滑.

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锉销及其注意事项
一,锉削加工的应用
用锉刀对工件表面进行切削加工,使它达到零件图纸要求的形状,尺寸和表面粗糙度,这种加工方法称为锉削,锉削加工简便,工作范围广,多用于錾削,锯削之后,锉削可对工件上的平面,曲面,内外圆弧,沟槽以及其它复杂表面进行加工,锉削的最高精度可达IT7-IT8,表面粗糙度可达Ra1.6-0.8μm.可用于成形样板,模具型腔以及部件,机器装配时的工件修整,是钳工主要操作方法之一.
二,锉刀
1.锉刀的材料及构造
锉刀常用碳素工具钢T10,T12制成,并经热处理淬硬到HRC62～67.
锉刀由锉刀面,锉刀边,锉刀舌,锉刀尾,木柄等部分组成.锉刀的大小以锉刀面的工作长度来表示.锉刀的锉齿是在剁锉机上剁出来的.
2.锉刀的种类
锉刀按用途不同分为:普通锉(或称钳工锉),特种锉和整形锉(或称什锦锉)三类.其中普通锉使用最多.
普通锉按截面形状不同分为:平锉,方锉,圆锉,半圆锉和三角锉五种;按其长度可分为:100,200,250,300,350和400mm等七种;按其齿纹可分为:单齿纹,双齿纹(大多用双齿纹);按其齿纹蔬密可分为:粗齿,细齿和油光锉等(锉刀的粗细以每10mm长的齿面上锉齿齿数来表示,粗锉为4～12齿,细齿为13～24齿,油光锉为30～36齿).
3.锉刀的选用
合理选用锉刀,对保证加工质量,提高工作效率和延长锉刀使用寿命有很大的影响.一般选择锉刀的原则是:
(1)根据工件形状和加工面的大小选择锉刀的形状和规格:
(2)根据加工材料软硬,加工余量,精度和表面粗糙度的要求选择锉刀的粗细.粗锉刀的齿距大,不易堵塞,适宜于粗加工(即加工余量大,精度等级和表面质量要求低)及铜,铝等软金属的锉削;细锉刀适宜于钢,铸铁以及表面质量要求高的工件的锉削;油光锉只用来修光已加工表面,锉刀愈细,锉出的工件表面愈光,但生产率愈低.
三,锉削操作
1.装夹工件
工件必须牢固地夹在虎钳钳口的中部,需锉削的表面略高于钳口,不能高得太多,夹持已加工表面时,应在钳口与工件之间垫以铜片或铝片.
2.锉刀的握法
正确握持锉刀有助于提高锉削质量.
(1)大锉刀的握法 右手心抵着锉刀木柄的端头,大拇指放在锉刀木柄的上面,其余四指弯在木柄的下面,配合大拇指捏住锉刀木柄,左手则根据锉刀的大小和用力的轻重,可有多种姿势.
(2)中锉刀的握法 右手握法大致和大锉刀握法相同,左手用大拇指和食指捏住锉刀的前端.
(3)小锉刀的握法 右手食指伸直,拇指放在锉刀木柄上面,食指靠在锉刀的刀边,左手几个手指压在锉刀中部.
(4)更小锉刀(什锦锉)的握法 一般只用右手拿着锉刀,食指放在锉刀上面,拇指放在锉刀的左侧.
3.锉削的姿势
正确的锉削姿势,能够减轻疲劳,提高锉削质量和效率,人的站立姿势为:左腿在前弯曲,右腿伸直在后,身体向前倾余(约10°左右),重心落在左腿上.锉削时,两腿站稳不动,靠左膝的屈伸使身体作往复运动,手臂和身体的运动要相互配合,并要使锉刀的全长充分利用.
4.锉削刀的运用
锉削时锉刀的平直运动是锉削的关键.锉削的力有水平推力和垂直压力两种.推动主要由右手控制,其大小必须大于锉削阻力才能锉去切屑,压力是由两个手控制的,其作用是使锉齿深入金属表面.
由于锉刀两端伸出工件的长度随时都在变化,因此两手压力大小必须随着变化,使两手的压力对工件的力矩相等,这是保证锉刀平直运动的关键.锉刀运动不平直,工件中间就会凸起或产生鼓形面.
锉削速度一般为每分钟30～60次.太愉,操作者容易疲劳,且锉齿易磨钝;太慢,切削效率低.
四,平面的锉削方法及锉削质量检验
1.平面锉削
平面锉削是最基本的锉削,常用三种方式锉削:
(1)顺向锉法 锉刀沿着工件表面横向或纵向移动,锉削平面可得到下正直的锉痕,比较美观.适用于工件锉光,锉平或锉顺锉纹.
(2)交叉锉法 是以交叉的两个方向顺序地对工件进行锉削.由于锉痕是交叉的,容易判断锉削表面的不平程度,因此也容易把表面锉平,交叉锉法去屑较快,适用于平面的粗锉.
(3)推锉法 两手对称地握着锉刀,用两大拇指推锉刀进行锉削.这种方式适用于较窄表面且已锉平,加工余量较小的情况,来修正和减少表面粗糙度.
2.锉削平面质量的检查
(1)检查平面的直线度和平面度 用钢尺和直角尺以透光法来检查,要多检查几个部位并进行对角线检查.
(2)检查垂直度 用直角尺采用透光法检查,应选择基准面,然后对其它面进行检查.
(3)检查尺寸 根据尺寸精度用钢尺和游标尺在不同尺寸位置上多测量几次.
(4)检查表面粗糙度 一般用眼睛观察即可,也可用表面粗糙度样板进行对照检查.
五,锉削注意事项
1.锉刀必须装柄使用,以免刺伤手腕.松动的锉刀柄应装紧后再用;
2.不准用嘴吹锉屑,也不要用手清除锉屑.当锉刀堵塞后,应用钢丝刷顺着锉纹方向刷去锉屑;
3.对铸件上的硬皮或粘砂,锻件上的飞边或毛刺等,应先用砂轮磨去,然后锉屑;
3.对铸件上的硬皮或粘砂,锻件上的飞边或毛刺等,应先用砂轮磨去,然后锉屑;
4.锉屑时不准用手摸锉过的表面,因手有油污,再锉时打滑;
5.锉刀不能作橇棒或敲击工件,防止锉刀折断伤人;
6.放置锉刀时,不要使其露出工作台面,以防锉刀跌落伤脚;也不能把锉刀与锉刀叠放或锉刀与量具叠放.

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钻孔(扩孔与铰孔)
各种零件的孔加工,除去一部分由车,镗,铣等机床完成外,很大一部分是由钳工利用钻床和钻孔工具(钻头,扩孔钻,铰刀等)完成的.钳工加工孔的方法一般指钻孔,扩孔和铰孔.
用钻头在实体材料上加工孔叫钻孔.在钻床上钻孔时,一般情况下,钻头应同时完成两个运动;主运动,即钻头绕轴线的旋转运动(切削运动);辅助运动,即钻头沿着轴线方向对着工件的直线运动(进给运动),钻孔时,主要由于钻头结构上存在的缺点,影响加工质量,加工精度一般在IT10级以下,表面粗糙度为Ra12.5μm左右,属粗加工.
一,钻床
常用的钻床有台式钻床,立式钻床和摇臂钻床三种,手电钻也是常用的钻孔工具.
1.台式钻床
简称台钻,是一种在工作台上作用的小型钻床,其钻孔直径一般在13mm以下.
台钻型号示例:Z 4 0 1 2

主 参 数:最大钻孔直径
型号代号:台式钻床
类别代号:钻床
由于加工的孔径较小,故台钻的主轴转速一般较高,最高转速可高达近万转/分,最低亦在400转/分左右.主轴的转速可用改变三角胶带在带轮上的位置来调节.台钻的主轴进给由转动进给手柄实现.在进行钻孔前,需根据工件高低调整好工作台与主轴架间的距离,并锁紧固定(结合挂图与实物讲解示范).台钻小巧灵活,使用方便,结构简单,主要用于加工小型工件上的各种小孔.它在仪表制造,钳工和装配中用得较多.
2.立式台钻
简称立钻.这类钻床的规格用最大钻孔直径表示.与台钻相比,立钻刚性好,功率大,因而允许钻削较大的孔,生产率较高,加工精度也较高.立钻适用于单件,小批量生产中加工中,小型零件.
3.摇臂钻床
它有一个能绕立柱旋转的摇臂,摇臂带着主轴箱可沿立柱垂直移动,同时主轴箱还能摇臂上作横向移动.因此操作时能很方便地调整刀具的位置,以对准被加工孔的中心,而不需移动工件来进行加工.摇臂钻床适用于一些笨重的大工件以及多孔工件的加工.
二,钻头
钻头是钻孔用的刀削工具,常用高速钢制造,工作部分经热处理淬硬至62～65HRC.一般钻头由柄部,颈部及工作部分组成(实物与挂图).
1.柄部:是钻头的夹持部分,起传递动力的作用,柄部有直柄和锥柄两种,直柄传递扭矩较小,一般用在直径小于12mm的钻头;锥柄可传递较大扭矩(主要是靠柄的扁尾部分),用在直径大于12mm的钻头.
2.颈部:是砂轮磨削钻头时退刀用的,钻头的直径大小等一般也刻在颈部.
3.工作部分:它包括导向部分和切削部分.导向部分有两条狭长,螺纹形状的刃带(棱边亦即副切削刃)和螺旋槽.棱边的作用是引导钻头和修光孔壁;两条对称螺旋槽的作用是排除切屑和输送切削液(冷却液).切削部分结构见挂图与实物,它有两条主切屑刃和一条柄刃.两条主切屑刃之间通常为118°±2°,称为顶角.横刃的存在使锉削是轴向力增加.
三,钻孔用的夹具
钻孔用的夹具主要包括钻头夹具和工件夹具两种.
1.钻头夹具:常用的是钻夹头和钻套.
(1)钻夹头:适用于装夹直柄钻头.钻夹头柄部是圆锥面,可与钻床主轴内孔配合安装;头部三个爪可通过紧固扳手转动使其同时张开或合拢.
(2)钻套:又称过渡套筒,用于装夹锥柄钻头.钻套一端孔安装钻头,另一端外锥面接钻床主轴内锥孔.
2.工件夹具:常用的夹具有手虎钳,平口钳,V形铁和压板等(挂图).装夹工件要牢固可靠,但又不准将工件夹得过紧而损伤过紧,或使工件变形影响钻孔质量(特别是薄壁工件和小工件).
四,钻孔操作
1.钻孔前一般先划线,确定孔的中心,在孔中心先用冲头打出较大中心眼.
2.钻孔时应先钻一个浅坑,以判断是否对中.
3.在钻削过程中,特别钻深孔时,要经常退出钻头以排出切屑和进行冷却,否则可能使切屑堵塞或钻头过热磨损甚至折断,并影响加工质量.
4.钻通孔时,当孔将被钻透时,进刀量要减小,避免钻头在钻穿时的瞬间抖动,出现"啃刀"现象,影响加工质量,损伤钻头,甚至发生事故.
5.钻削大于φ30mm的孔应分两次站,第一次先钻第一个直径较小的孔(为加工孔径的0.5～0.7);第二次用钻头将孔扩大到所要求的直径.
6.钻削时的冷却润滑:钻削钢件时常用机油或乳化液;钻削铝件时常用乳化液或煤油;钻削铸铁时则用煤油.
五,扩孔与铰孔
1.扩孔
扩孔用以扩大已加工出的孔(铸出,锻出或钻出的孔),它可以校正孔的轴线偏差,并使其获得正确的几何形状和较小的表面粗糙度,其加工精度一般为IT9～IT10级,表面粗糙度,Ra=3.2～6.3μm.扩孔的加工余量一般为0.2～4mm.
扩孔时可用钻头扩孔,但当孔精度要求较高时常用扩孔钻(用挂图或实物).扩孔钻的形状与钻头相似,不同是:扩孔钻有3～4个切削刃,且没有横刃,其顶端是平的,螺旋槽较浅,故钻芯粗实,刚性好,不易变形,导向性好.
2.铰孔
铰孔是用铰刀从工件壁上切除微量金属层,以提高孔的尺寸精度和表面质量的加工方法.铰孔是应用较普遍的孔的精加工方法之一,其加工精度可达IT6～IT7级,表面粗糙度Ra=0.4～0.8μm.
铰刀是多刃切削刀具(挂图或实物),有6～12个切削刃和较小顶角.铰孔时导向性好.铰刀刀齿的齿槽很宽,铰刀的横截面大,因此刚性好.铰孔时因为余量很小,每个切削刃上的负荷著小于扩孔钻,且切削刃的前角γ0=0°,所以铰削过程实际上是修刮过程.特别是手工铰孔时,切削速度很低,不会受到切削热和振动的影响,因此使孔加工的质量较高.
铰孔按使用方法分为手用铰刀和机用铰刀两种.手用铰刀的顶角较机用铰刀小,其柄为直柄(机用铰刀为锥柄).铰刀的工作部分有切削部分和修光部分所组成.
铰孔时铰刀不能倒转,否则会卡在孔壁和切削刃之间,而使孔壁划伤或切削刃崩裂.
铰孔时常用适当的冷却液来降低刀具和工件的温度;防止产生切屑瘤;并减少切屑细末粘附在铰刀和孔壁上,从而提高孔的质量.
錾削,刮削与研磨
一,錾削
用手锤打击錾子对金属进行切削加工的操作方法称为錾削.錾削的作用就是錾掉或錾断金属,使其达到要求的形状和尺寸.
錾削主要用于不便于机械加工的场合,如去除凸缘,毛刺,分割薄板料,凿油槽等.这种方法目前应用较少.
1. 錾子
(1)切削部分的几何角度
錾子由切削部分,斜面,柄部和头部四部分组成,其长度约170mm左右,直径18～24mm.錾子的切削部分包括两个表面(前刀面和后刀面)和一条切削刃(锋口).切削部分要求较高硬度(大于工件材料的硬度),且前刀面和后刀面之间形成一定楔角β.
楔角大小应根据材料的硬度及切削量大小来选择.楔角大,切削部分强度大,但切削阻力大.在保证足够强度下,尽量取小的楔角,一般取楔角β=60°.
(2)錾子的种类及用途 根据加工需要,主要有三种:
扁錾 它的切削部分扁平,用于錾削大平面,薄板料,清理毛刺等.
狭錾 它的切削刃较窄,用于錾槽和分割曲线板料.
油槽錾 它的刀刃很短,并呈圆弧状,用于錾削轴瓦和机床平面上的油槽等.
2. 錾削操作
起錾时,錾子尽可能向右斜45°左右.从工件边缘尖角处开始,并使錾子从尖角处向下倾斜30°左右,轻打錾子,可较容易切入材料.起錾后按正常方法錾削.当錾削到工件尽头时,要防止工件材料边缘崩裂,脆性材料尤其需要注意.因此,錾到尽头10mm左右时,必须调头錾去其余部分.
二,刮削
用刮刀在工件已加工表面上刮去一层很薄金属的操作称为刮削.刮削时刮刀对工件既有切削作用,又有压光作用.刮削是精加工的一种方法.
通过刮削后的工件表面,不仅能获得很高的形位精度,尺寸精度,而且能使工件的表面组织紧密和小的表面粗糙度,还能形成比较均匀的微浅 坑,创造良好的存油条件,减少摩擦阻力.所以刮削常用于零件上互相配合的重要滑动面,如机床异轨面,滑动轴承等,并且在机械制造,工具,量具制造或修理中占有重要地位.但刮削的缺点是生产率低,劳动强度大.
1.刮削工具及显示剂
(1)刮刀
刮刀是刮削工作中的重要工具,要求刀头部分有足够的硬度和刃口锋利.常用T10A,T12A和GCr15钢制成,也可在刮刀头部焊上硬质合金,以刮削硬金属.
刮刀可分为平面刮刀和曲面刮刀两种.平面刮刀用于刮削平面,可分为粗刮刀,细刮刀和精乱刀三种;曲面刮刀用来刮削曲面,曲面刮刀有多种形状,常用三角刮刀.
(2)校准工具
校准工具的用途是:一是用来与刮削表面磨合,以接触点子多少和疏密程度来显示刮削平面的平面度,提供刮削依据;二是用来检验刮削表面的精度与准确性.
刮削平面的校准工具有:校准平板,校正尺和角度直尺三种.
(3)显示剂
显示剂是用来显示被刮削表面误差大小的.它放在校准工具表面与刮削表面之间,当校准工具与刮削表面合在一起对研后,凸起部分就被显示出来.这种刮削时所用的辅助涂料称为显示剂.
常用的显示剂有红丹粉(加机油和牛油调和)和兰油(普鲁士蓝加蓖麻油调成).
2.刮削精度的检查
刮削精度的检查常用刮削研点(接触点)的数目来检查.其标准为在边长为25mm的正方形面积内研点的数目来表示(数目越多,精度越高).一级平面为:5～16点/25×25;精密平面为:16～25点/25×25;超精密平面为:大于25点/25×25.
3.平面刮削
平面刮削有手刮法和挺刮法两种.其刮削步骤为:
(1)粗刮 用粗刮刀在刮削平面上均匀地铲去一层金属,以很快除去刀痕,锈斑或过多的余量.当工件表面研点为4～6点/25×25,并且有一定细刮余量时为止.
(2)细刮 用细刮刀在经粗刮的表面上刮去稀疏的大块高研点,进一步改善不平现象.细刮时要朝一个方向刮,第二遍刮削时要用45°或65°的交叉刮网纹.当平均研点为10～14点/25×25时停止.
(3)精刮 用小刮刀或带圆弧的精刮刀进行刮削,使研点达:20～25点/25×25.精刮时常用点刮法(刀痕长为5mm),且落刀要轻,起刀要快.
(4)刮花 刮花的目的主要是美观和积存润滑油.常见的花纹有:斜纹花纹,鱼鳞花纹和燕形花纹等.

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三,研磨
用研磨工具和研磨剂,从工件上研去一层极薄表面层的精加工方法称为研磨.经研磨后的表面粗糙度Ra=0.8～0.05μm.研磨有手工操作和机械操作.
1.研具及研磨剂
(1)研具
研具的形状与被研磨表面一样.如平面研磨,则磨具为一块平块.研具材料的硬度一般都要比被研磨工件材料低.但也不能太低.否则磨料会全部嵌进研具而失去研磨作用.灰铸铁是常用研具材料(低碳钢和铜亦可用).
(2)研磨剂
研磨剂由磨料和研磨液调和而成的混合剂.
磨料 经在研磨中起切削作用.常用的磨料有:刚玉类磨料——用于碳素工具钢,合金工具钢,高速钢和铸铁等工件的研磨;碳化硅磨料——用于研磨硬质合金,陶瓷等高硬度工件,亦可用于研磨钢件;金刚石磨料——它的硬度高,实用效果好但价格昂贵.
研磨液 它在研磨中起的作用是调和磨料,冷却和润滑作用.常用的研磨液有煤油,汽油,工业用甘油和熟猪油.
2.平面研磨
平面的研磨一般是在平面非常平整的平板(研具)上进行的.粗研常用平面上制槽的平权,这样可以把多余的研磨剂刮去,保证工件研磨表面与平板的均匀接触;同时可使研磨时的热量从沟槽中散去.精研时,为了获得较小的表面粗糙度,应在光滑的平板上进行.
研磨时要使工件表面各处都受到均匀的切削,手工研磨时合理的运动对提高研磨效率,工件表面质量和研具的耐用度都有直接影响.手工研磨时一般采用直线,螺旋形,8字形等几种.8字形常用于研磨小平面工件.
研磨前,应先做好平板表面的清洗工作,加上适当的研磨剂,把工件需研磨表面合在平板表面上,采用适当的运动轨迹进行研磨.研磨中的压力和速度要适当,一般在粗研磨或研磨硬度较小工件时,可用大的压力,较慢速度进行;而在精研磨时或对大工件研磨时,就应用小的压力,快的速度进行研磨.
装 配
一,装配的概念
任何一台机器设备都是有许多零件所组成,将若干合格的零件按规定的技术要求组合成部件,或将若干个零件和部件组合成机器设备,并经过调整,试验等成为合格产品的工艺过程称为装配.例如一辆自行车有几十个零件组成,前轮和后轮就是部件.
装配是机器制造中的最后一道工序,因此它是保证机器达到各项技术要求的关键.装配工作的好坏,对产品的质量起着重要的作用.
二,装配的工艺过程
1.装配前的准备工作
(1)研究和熟悉装配图的技术条件,了解产品的结构和零件作用,以及相连接关系.
(2)确定装配的方法,程序和所需的工具.
(3)领取和清洗零件.
2.装配
装配又有组件装配,部件装配和总装配之分,整个装配过程要按次序进行.
(1)组件装配 将若干零件安装在一个基础零件上而构成组件.如减速器中一根传动轴,就由轴,齿轮,键等零件装配而成的组件.
(2)部件装配 将若干个零件,组件安装在另一个基础零件上而构成部件(独立机构).如车床的床头箱,进给箱,尾架等.
(3)总装配 将若干个零件,组件,部件组合成整台机器的操作过程称为总装配.例如车床就是把几个箱体等部件,组件,零件组合而成.
3.装配工作的要求
(1)装配时,应检查零件与装配有关的形状和尺寸精度是否合格,检查有无变形,损坏等,并应注意零件上各种标记,防止错装.
(2)固定连接的零部件,不允许有间隙.活动的零件,能在正常的间隙下,灵活均匀地按规定方向运动,不应有跳动.
(3)各运动部件(或零件)的接触表面,必须保证有足够的润滑,若有油路,必须畅通.
(4)各种管道和密封部位,装配后不得有渗漏现象.
(5)试车前,应检查个部件连接的可靠性和运动的灵活性,各操纵手柄是否灵活和手柄位置是否在合适的位置;试车前,从低速到高速逐步进行.
三,典型组件装配方法
1.螺钉,螺母的装配
螺钉,螺母的装配是用螺纹的连接装配,它在机器制造中广泛使用.装拆,更换方便,易于多次装拆等优点.螺钉,螺母装配中的注意事项:
(1)螺纹配合应做到用手能自由旋入,过紧会咬坏螺纹,过松则受力后螺纹会断裂.
(2)螺母端面应与螺纹轴线垂直,以受力均匀.
(3)装配成组螺钉,螺母时,为保证零件贴合面受力均匀,应按一定要求旋紧(如图所示),并且不要一次完全旋紧,应按次序分两次或三次旋紧.
1
6 3
1 4 5
2
(4)对于在变载荷和振动载荷下工作的螺纹连接,必须采用防松保险装置.
2.滚动轴承的装配
滚动轴承的装配多数为较小的过盈配合,装配时常用手锤或压力机压装.轴承装配到轴上时,应通过垫套施力于内圈端面上;轴承装配到机体孔内时,则应施力于外圈端面上;若同时压到轴上和机体孔中时,则内外圈端面应同时加压.
如果没有专用垫套时,也可用手锤,铜棒沿着轴承端面四周对称均匀地敲入,用力不能太大.
如果轴承与轴是较大过盈配合时,可将轴承吊放到80～90℃的热油中加热,然后趁热装配.
四,拆卸工作的要求
1.机器拆卸工作,应按其结构的不同,预先考虑操作顺序,以免先后倒置,或贪图省事猛拆猛敲,造成零件的损伤或变形.
2.拆卸的顺序,应与装配的顺序相反.
3.拆卸时,使用的工具必须保证对合格零件不会发生损伤,严禁用手锤直接在零件的工作表面上敲击.
4.拆卸时,零件的旋松方向必须辨别清楚.
5.拆下的零部件必须有次序,有规则地放好,并按原来结构套在一起,配合件上做记号,以免搞乱.对丝杠,长轴类零件必须将其吊起,防止变形.
普通车床的组成和传动
一,车床的型号
机床均用汉拼音字母和数字,按一定规律组合进行编号,以表示机床的类型和主要规格.
车床型号C6132的含义如下:
C——车床类;6——普通车床组;1——普通车床型;
32——最大加工直径为320mm.
老型号C616的含义如下:
C——车床;6——普通车床;16——主轴中心到床面距离的1/10,即中心高为160mm.
二,车削运动和车床的用途
为了使车刀能够从毛坯上切下多余的金属,车削加工时,车床的主轴带动工件作旋转运动,称主运动;车床的刀架带动车刀作纵向,横向或斜向的直线移动,称进给运动.通过车刀和工件的相对运动,使毛坏被切削成一定的几何形状,尺寸和表面质量的零件,以达到图纸上所规定的要求.
在机械加工车间中,车床约占机床总数的一半左右.车床的加工范围很广,主要加工各种回转表面,其中包括端面,外圆,内圆,锥面,螺纹,回转沟槽,回转成形面和滚花等.普通车床加工尺寸精度一般为IT10～IT8,表面粗糙度值Ra=6.3～1.6μm.
三,C6132(或C616)车床的组成部分及其功用
C6132车床由床身,床头箱,变速箱,进给箱,光杆,丝杆,溜板箱,刀架,床腿和尾架等部分组成.
1.床身:是车床的基础零件,用来支承和安装车床的各部件,保证其相对位置,如床头箱,进给箱,溜板箱等.床身具有足够的刚度和强度,床身表面精度很高,以保证各部件之间有正确的相对位置.床身上有四条平行的导轨,供大拖板(刀架)和尾架相对于床头箱进行正确的移动,为了保持床身表面精度,在操作车床中应注意维护保养.
2.床头箱(主轴箱):用以支承主轴并使之旋转.主轴为空心结构.其前端外锥面安装三爪卡盘等附件来夹持工件,前端内锥面用来安装顶尖,细长孔可穿入长棒料.C6132车床主轴箱内只有一级变速,其主轴变速机构安放在远离主轴的单独变速箱中,以减小变速箱中的传动件产生的振动和热量对主轴的影响.
3.变速箱:由电动机带动变速箱内的齿轮轴转动,通过改变变速箱内的齿轮搭配(啮合)位置,得到不同的转速,然后通过皮带轮传动把运动传给主轴.
4.进给箱 又称走刀箱,内装进给运动的变速齿轮,可调整进给量和螺距,并将运动传至光杆或丝杆.
5.光杆,丝杆:将进给箱的运动传给溜板箱.光杆用于一般车削的自动进给,不能用于车削螺纹.丝杆用于车削螺纹.
6.溜板箱:又称拖板箱,与刀架相联,是车床进给运动的操纵箱.它可将光杆传来的旋转运动变为车刀的纵向或横向的直线进给运动;可将丝杆传来的旋转运动,通过"对开螺母"直接变为车刀的纵向移动,用以车削螺纹.
7.刀架:用来夹持车刀并使其作纵向,横向或斜向进给运动.它包括以下各部分.
(1)大拖板(大刀架,纵溜板) 与溜板箱连接,带动车刀沿床身导轨纵向移动,其上面有横向导轨.
(2)中溜板(横刀架,横溜板) 它可沿大拖板上的导轨横向移动,用于横向车削工件及控制切削深度.
(3)转盘 它与中溜板用螺钉紧固,松开螺钉,便可在水平面上旋转任意角度,其上有小刀架的导轨.
(4)小刀架(小拖板,小溜板) 它控制长度方向的微量切削,可沿转盘上面的导轨作短距离移动,将转盘偏转若干角度后,小刀架作斜向进给,可以车削圆锥体.
(5)方刀架 它固定在小刀架上,可同时安装四把车刀,松开手柄即可转动方刀架,把所需要的车刀转到工作位置上.
8.尾架:安装在床身导轨上.在尾架的套筒内安装顶尖,支承工件;也可安装钻头,铰刀等刀具,在工件上进行孔加工;将尾架偏移,还可用来车削圆锥体,使用尾架时注意:
1)用顶尖装夹工件时,必须将固定位置的长手柄扳紧,尾架套筒锁紧.
2)尾架套筒伸出长,一般不超过100mm.
3)一般情况下尾架的位置与床身端部平齐,在摇动拖板时严防尾架从床身上落下,造成事故.
四,C6132(或C616)车床各部分的调整及其手柄的使用
C6132车床采用操纵杆式开关,在光杆下面有一主轴启闭和变向手柄当手柄向上为反转,向下为正转,中间为停止位置.
1.主轴转速的调整 主轴的不同转速是靠床头箱上变速手轮与变速箱上的长,短手柄配合使用得到的.变速手传输线有低速I和高速II两个位置,长手柄有左,右两个位置,短手柄有左,中,右三个位置,它们相互配合使用,可使主轴获得28.5～1430r/min 12种不同的转速(详见床头箱上的主轴转速表).
操作和使用时应注意:
1)必须停车变速,以免打坏齿轮.
2)当手柄或手轮板不到正常位置时,要用手扳转卡盘.
3)为了安全操作,转速不高于360r/min.
2.进给量的调整 进给量的大小是靠变换配换齿轮及改变进给箱上两个手传输线的位置得到的.其中一手轮有5个位置.另一手轮有4个位置.当配换齿轮一定时,这两个手轮配合使用,可以获得20 种进给量.更换不同的配换齿轮.可获得多种进给量(详见进给箱上的进给量表).
离合手柄是控制光杆和丝杆转动的,一般车削走刀时,使用光杆,离合手柄向外拉;车螺纹时,使用丝杆,离合手柄向里推.
3.手动手柄的使用 顺时针摇动纵向手动手柄,刀架向右移动;逆时针摇动,刀架向左移动.顺时针摇动横向手动手柄,刀架向前移动;逆时针摇动,刀架向后移动.
4.自动手柄的使用 使用光杆时,当换向手轮处于"正向"(-)位置时,抬起纵向自动手柄,刀架自动向左进给;抬起横向自动手柄,刀架自动向前进给.使用丝杆时,向下按开合螺母手柄,向左自动走刀车削右旋螺纹.当换向手柄处玩弄"反向"(-)位置时,上述情况正好相反.当换向手柄处于"空档"(O)位置时,纵,横向自动进给机构失效.
5.其它手柄的使用,当需要刀具短距离移动时,可使用小刀架手柄.装刀和卸刀时,需要使用方刀架锁紧手柄.注意:装刀,卸刀和切削时,方刀架均需锁紧,此外,尾架手轮用于移动尾架套筒,手柄用于锁紧尾架套筒.

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五,普通车床的传动系统
C616车床的传动路线,如下图所示:


车切基本知识
一,车刀材料
在切削过程中,刀具的切削部分要承受很大的压力,摩擦,冲击和很高的温度.因此,刀具材料必须具备高硬度,高耐磨性,足够的强度和韧性,还需具有高的耐热性(红硬性),即在高温下仍能保持足够硬度的性能.
常用车刀材料主要有高速钢和硬质合金.
1.高速钢
高速钢又称锋钢,是以钨,铬,钒,钼为主要合金元素的高合金工具钢.高速钢淬火后的硬度为HRC63～67,其红硬温度550℃～600℃,允许的切削速度为25～30m/min.
高速钢有较高的抗弯强度和冲击韧性,可以进行铸造,锻造,焊接,热处理和切削加工,有良好的磨削性能,刃磨质量较高,故多用来制造形状复杂的刀具,如钻头,铰刀,铣刀等,亦常用作低速精加工车刀和成形车刀.
常用的高速钢牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种.
2.硬质合金
硬质合金是用高耐磨性和高耐热性的WC(碳化钨),TiC(碳化钛)和Co(钴)的粉末经高压成形后再进行高温烧结而制成的,其中Co起粘结作用,硬质合金的硬度为HRA89～94(约相当于HRC74～82),有很高的红硬温度.在800～1000℃的高温下仍能保持切削所需的硬度,硬质合金刀具切削一般钢件的切削速度可达100～300m/min,可用这种刀具进行高速切削,其缺点是韧性较差,较脆,不耐冲击,硬质合金一般制成各种形状的刀片,焊接或夹固在刀体上使用.
常用的硬质合金有钨钴和钨钛钴两大类:
(1)钨钴类(YG)
由碳化钨和钴组成,适用于加工铸铁,青铜等脆性材料.
常用牌号有YG3,YG6,YG8等,后面的数字表示含钴量的百分比,含钴量愈高,其承受冲击的性能就愈好.因此,YG8常用于粗加工,YG6和YG3常用于半精加工和精加工.
(2)钨钛钴类(YT)
由碳化钨,碳化钛和钴组成,加入碳化钛可以增加合金的耐磨性,可以提高合金与塑性材料的粘结温度,减少刀具磨损,也可以提高硬度;但韧性差,更脆,承受冲击的性能也较差,一般用来加工塑性材料,如各种钢材.
常用牌号有YT5,YT15,YT30等,后面数字是碳化钛含量的百分数,碳化钛的含量愈高,红硬性愈好;但钴的含量相应愈低,韧性愈差,愈不耐冲击,所以YT5常用于粗加工,YT15和YT30常用于半精加工和精加工.
二,车刀的组成及结构形式
1.车刀的组成
车刀由刀头和刀体两部分组成.刀头用于切削,刀体用于安装.刀头一般由三面,两刃,一尖组成.
前刀面 是切屑流经过的表面.
主后刀面 是与工件切削表面相对的表面.
副后刀面 是与工件已加工表面相对的表面.
主切削刃 是前刀面与主后刀面的交线,担负主要的切削工作.
副切削刃 是前刀面与副后刀面的交线,担负少量的切削工作,起一定的修光作用.
刀尖 是主切削刃与副切削刃的相交部分,一般为一小段过渡圆弧.
2.车刀的结构形式
最常用的车刀结构形式有以下两种:
(1)整体车刀 刀头的切削部分是靠刃磨得到的,整体车刀的材料多用高速钢制成,一般用于低速切削.
(2)焊接车刀 将硬质合金刀片焊在刀头部位,不同种类的车刀可使用不同形状的刀片.焊接的硬质合金车刀,可用于高速切削.
三,车刀的主要角度及其作用
车刀的主要角度有前角(γ0),后角(α0),主编角(Kr),副偏角(Kr')和刃倾角(λs).
为了确定车刀的角度,要建立三个坐标平面:切削平面,基面和主剖面.对车削而言,如果不考虑车刀安装和切削运动的影响,切削平面可以认为是铅垂面;基面是水平面;当主切削刃水平时,垂直于主切削刃所作的剖面为主剖面.
(1)前角γ0在主剖面中测量,是前刀面与基面之间的夹角.其作用是使刀刃锋利,便于切削.但前角不能太大,否则会削弱刀刃的强度,容易磨损甚至崩坏.加工塑性材料时,前角可选大些,如用硬质合金车刀切削钢件可取γ0=10～20,加工脆性材料,车刀的前角γ0应比粗加工大,以利于刀刃锋利,工件的粗糙度小.
(2)后角α0在主剖面中测量,是主后面与切削平面之间的夹角.其作用是减小车削时主后面与工件的摩擦,一般取α0=6～12°,粗车时取小值,精车时取大值.
(3)主偏角Kr在基面中测量,它是主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角.其作用是:
1)可改变主切削刃参加切削的长度,影响刀具寿命.
2)影响径向切削力的大小.
小的主偏角可增加主切削刃参加切削的长度,因而散热较好,对延长刀具使用寿命有利.但在加工细长轴时,工件刚度不足,小的主偏角会使刀具作用在工件上的径向力增大,易产生弯曲和振动,因此,主偏角应选大些.
车刀常用的主偏角有45°,60°,75°,90°等几种,其中45°多.
(4)副偏角Kr'在基面中测量,是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角.其主要作用是减小副切削刃与已加工表面之间的摩擦,以改善已加工表面的精糙度.
在切削深度ap,进给量f,主偏角Kr相等的条件下,减小副偏角Kr',可减小车削后的残留面积,从而减小表面粗糙度,一般选取Kr′=5～15°.
(5)刃倾角入λs 在切削平面中测量,是主切削刃与基面的夹角.其作用主要是控制切屑的流动方向.主切削刃与基面平行,λs=0;刀尖处于主切削刃的最低点,λs为负值,刀尖强度增大,切屑流向已加工表面,用于粗加工;刀尖处于主切削刃的最高点,λs为正值,刀尖强度削弱,切屑流向待加工表面,用于精加工.车刀刃倾角λs,一般在-5-+5°之间选取.
四,车刀的刃磨
车刀用钝后,必须刃磨,以便恢复它的合理形状和角度.车刀一般在砂轮机上刃磨.磨高速钢车刀用白色氧化铝砂轮,磨硬质合金车刀用绿色碳化硅砂轮.
车刀重磨时,往往根据车刀的磨损情况,磨削有关的刀面即可.车刀刃磨的一般顺序是:磨后刀面→磨副后刀面→磨前刀面→磨刀尖圆弧.车刀刃磨后,还应用油石细磨各个刀面.这样,可有效地提高车刀的使用寿命和减小工件表面的粗糙度.
刃磨车刀时要注意以下事项:
(1)刃磨时,两手握稳车刀,刀杆靠于支架,使受靡面轻贴砂轮.切勿用力过猛,以免挤碎砂轮,造成事故.
(2)应将刃磨的车刀在砂轮圆周面上左右移动,使砂轮磨耗均匀,不出沟槽.避免在砂轮两侧面用力粗磨车刀,以至砂轮受力偏摆,跳动,甚至破碎.
(3)刀头磨热时,即应沾水冷却,以免刀头因温升过高而退火软化.磨硬质合金车刀时,刀头不应沾水,避免刀片沾水急冷而产生裂纹.
(4)不要站在砂轮的正面刃磨车刀,以防砂轮破碎时使操作者受伤.
车 外 圆
一,车外圆的特点
将工件装夹在卡盘上作旋转运动,车刀安装在刀架上作纵向移动,就可车出外圆柱前.车削这类零件时,除了要保证图样的标注尺寸,公差和表面粗糙度外,一般还应注意形位公差的要求,如垂直度和同轴度的要求.
常用的量具有钢直尺,游标卡尺和分厘卡尺等.
二,外圆车刀的选择和安装
1.外圆车刀的选择
常用外圆车刀有尖刀,弯头刀和偏刀.外圆车刀常用主偏角有15°,75°,90°.
尖刀主要用于粗车外圆和没有台阶或台阶不大的外圆.弯刀头用于车外圆,端面和有45°斜面的外圆,特别是45°弯头刀应用较为普遍.主偏角为90°的左右偏刀,车外圆时,径向力很小,常用来车削细长轴的外圆.圆弧刀的刀尖具有圆弧,可用来车削具有圆弧台的外圆.各种外圆车刀均可用于倒角.
2.外圆车刀的安装
(1)刀尖应与工件轴线等高.
(2)车刀刀杆应与工件轴线垂直.
(3)刀杆伸出刀架不宜过长,一般为刀杆厚度的1.5～2倍.
(4)刀杆垫片应平整,尽量用厚垫片,以减少垫片数量.
(5)车刀位置调整好后应固紧.
三,工件的安装
在车床上装夹工件的基本要求是定位准确,夹紧可靠.所以车削时必须把工件夹在车床的夹具上,经过校正,夹紧,使它在整个加工过程中始终保持正确的位置,这个工作叫做工件的安装.在车床上安装工件应使被加工表面的轴线与车床主轴回转轴线重合,保证工件处于正确的位置;同时要将工件夹紧,以防止在切削力的作用下,工件松动或脱落,保证工作安全.
车床上安装工件的通用夹具(车床附件)很多,其中三爪卡盘用得最多.由于三爪卡盘的三个爪是同时移动自行对中的,故适宜安装短棒或盘类工件.反三爪用以夹持直径较大的工件.由于制造误差和卡盘零件的磨损等原因,三爪卡盘的定心准确度约为0.05～0.15mm.工件上同轴度要求较高的表面,应在一次装夹中车出.
三爪卡盘是靠其法兰盘上的螺纹直接旋装在车床主轴上.
三爪卡盘安装工件的步骤:
(1)工件在卡爪间放正,轻轻夹紧.
(2)开机,使主轴低速旋转,检查工件有无偏摆.若有偏摆,应停车后,轻敲工件纠正,然后拧紧三个卜爪,固紧后,须随即取下板手,以保证安全.
(3)移动车刀至车削行程的最左端,用手转动卡盘,检查是否与刀架相撞.
四,切削用量的选择
切削速度,进给量和切削深度三者称为切削用量.它们是影响工件加工质量和生产效率的重要因素.
车削时,工件加工表面最大直径处的线速度称为切削速度,以v(m/min)表示.其计算公式:
v=πdn/1000(m/min)
式中:d——工件待加工表面的直径(mm)
n——车床主轴每分钟的转速(r/min)
工件每转一周,车刀所移动的距离,称为进给量,以f(mm/r)表示;车刀每一次切去的金属层的厚度,称为切削深度,以ap(mm)表示.
为了保证加工质量和提高生产率,零件加工应分阶段,中等精度的零件,一般按粗车一精车的方案进行.
粗车的目的是尽快地从毛坯上切去大部分的加工余量,使工件接近要求的形状和尺寸.粗车以提高生产率为主,在生产中加大切削深度,对提高生产率最有利,其次适当加大进给量,而采用中等或中等偏低的切削速度.使用高速钢车刀进行粗车的切削用量推荐如下:切削深度ap=0.8～1.5mm,进给量f=0.2～0.3mm/r,切削速度v取30～50m/min(切钢).
粗车铸,锻件毛坯时,因工件表面有硬皮,为保护刀尖,应先车端面或倒角,第一次切深应大于硬皮厚度.若工件夹持的长度较短或表面凸不平,切削用量则不宜过大.
粗车应留有0.5～1mm作为精车余量.粗车后的精度为IT14-IT11,表面粗糙度Ra值一般为12.5～6.3μm.
精车的目的是保证零件尺寸精度和表面粗糙度的要求,生产率应在此前提下尽可能提高.一般精车的精度为IT8～IT7,表面粗糙度值Ra=3.2～0.8μm,所以精车是以提高工件的加工质量为主.切削用量应选用较小的切削深度ap=0.1～0.3mm和较小的进给量f=0.05～0.2mm/r,切削速度可取大些.
精车的另一个突出的问题是保证加工表面的粗糙度的要求.减上表面粗糙度Ra值的主要措施有如下几点.
(1)合理选用切削用量.选用较小的切削深度ap和进给量f,可减小残留面积,使Ra值减小.
(2)适当减小副偏角Kr′,或刀尖磨有小圆弧,以减小残留面积,使Ra值减小.
(3)适当加大前角γ0,将刀刃磨得更为锋利.
(4)用油后加机油打磨车刀的前,后刀面,使其Ra值达到0.2～0.1μm,可有效减小工件表面的Ra值.
(5)合理使用切削液,也有助于减小加工表面粗糙度Ra值.低速精车使用乳化液或机油;若用低速精车铸铁应使用煤油,高速精车钢件和较高切速精车铸铁件,一般不使用切削液.
五,车外圆操作步骤
车刀和工件在车床上安装以后,即可开始车削加工.在加工中必须按照如下步骤进行:
1.选择主轴转速和进给量,调整有关手柄位置.
2.对刀,移动刀架,使车刀刀尖接触工件表面,对零点时必须开车.
3.对完刀后,用刻度盘调整切削深度.在用刻度盘调整切深时,应了解中滑板刻度盘的刻度值,就是每转过一小格时车刀的横向切削深度值.然后根据切深,计算出需要转过的格数.C616车床中滑板刻度盘的刻度值每一小格为0.04mm(直径的变动量).
4.试切.检查切削深度是否准确.横向进刀.
在车削工件时要准确,迅速地控制切深,必须熟练地使用中滑板的刻度盘.中滑板刻度盘装在横丝杆轴端部,中滑板和横丝杆的螺母紧固在一起.由于丝杆与螺母之间有一定的间隙,进刻度时必须慢慢地将刻度盘转到所需的格数.如果刻度盘手柄摇过了头,或试切后发现尺寸太小而须退刀时,为了消除丝杆和螺母之间的间隙,应反转半周左右,再转至所需的刻度值上.
5.纵向自动进车外圆.
6.测量外圆尺寸.
对刀,试切,测量是控制工件尺寸精度的必要手段,是车床操作者的基本功,一定要熟练掌握.
六,车床安全操作规程
为了保持车床的精度,延长其使用寿命,以及保障人身和设备的安全,操作时必须严格遵守下列安全操作规程:
1.工作服穿整齐,女同学戴好工作帽.
2.开车前必须检查车床各手柄及运转部分是否正常.
3.工件要卡正,夹紧,装卸工件后卡盘板手必须随手取下.
4.车刀要夹紧,方刀架要锁紧.装好工件和车刀后,进行加工极限位置检查.
5.必须停车变速.车床运转时,严禁用手去摸工件和测量工件,不能用手去拉切屑.
6.车床导轨上严禁放工,刀,量具及工件.
7.开车后不许我离开机床,要精神集中操作.
8.下班时,擦净机床,整理场地,切断机床电源.将大拖板及尾架摇到车床导轨后端,在导轨表面加油润滑.
9.加工过程中,如发现车床运转声音不正常或发生故障时,应立即切断电源,报告师傅听从指导.
车端面,切槽和切断

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一,车端面
常用的端面车刀(弯头刀和偏刀)和车端面的方法,如金工实习教材第160页所示.
对于既车外圆又车端面的场合,常使用弯头车刀和偏刀来车削端面.弯头车刀是用主切削刃担任切削,适用于车削较大的端面.偏刀从外向里车削端面,是用车外圆时的副切削刃担任切削,副切削刃的前角较小,切削不够轻里向外车削端面,便没有这个缺点,不过工件必须有孔才行.
车端面操作注意点:
(1)安装工件时,要对其外圆及端面找正.
(2)安装车刀时,刀尖应严格对准工件中心,以免端面出现凸台,造成崩坏刀尖.
(3)端面质量要求较高时,最后一刀应由中心向外切削.
(4)车削大端面时,为使车刀准确地横向进给,应将大溜板紧固在床身上,用小刀架调整切削深度.
二,切槽
切槽时用切槽刀.切槽刀前为主切削刃,两测为副切削刃.安装切槽刀,其主切削刃应平行于工件轴线,主刀刃与工件轴线同一高度.
切窄槽,主切削刃宽度等于槽宽,横向走刀一次将槽切出.切宽槽,主切削刃宽度小于槽宽,分几次横向走刀,切出槽宽;切出槽宽后,纵向走刀精车槽底,切完宽槽.
三,切断
切断车刀和切槽车刀基本相同,但其主切削刃较窄,刀头较长.在切断过程中,散热条件差,刀具刚度低,因此须减小切削用量,以防止机床和工件的振动.
切断操作注意事项:
1.切断时,工件一般用卡盘夹持.切断处应靠近卡盘,以免引起工件振动.
2.安装切断刀时,刀尖要对准工件中心,刀杆与工件轴线垂直,刀杆不能伸出过长,但必须保证切断时刀架不碰卡盘.
3.切断时应降低切削速度,并应尽可能减小主轴和刀架滑动部分的配合间隙.
4.手动进给要均匀.快切断时,应放慢进给速度,以免刀头折断.
5.切断钢时,需加切削液.
镗 孔
镗孔是对锻出,铸出或钻出孔的进一步加工,镗孔可扩大孔径,提高精度,减小表面粗糙度,还可以较好地纠正原来孔轴线的偏斜.镗孔可以分为粗镗,半精镗和精镗.精镗孔的尺寸精度可达IT8～IT7,表面精糙度Ra值1.6～0.8μm.
一,常用镗刀
1.通孔镗刀 镗通孔用的普通镗刀,为减小径向切削分力,以减小刀杆弯曲变形,一般主偏角为45°～75°,常取60°～70°.
2.不通孔镗刀 镗台阶孔和不通孔用的镗刀,其主偏角大于90°,一般取95°.
二,镗刀的安装
1.刀杆伸出刀架处的长度应尽可能短,以增加刚性,避免因刀杆弯曲变形,而使孔产生锥形误差.
2.刀尖应略高于工件旋转中心,以减小振动和扎刀现象,防止镗刀下部碰坏孔壁,影响加工精度.
3.刀杆要装正,不能歪斜,以防止刀杆碰坏已加工表面.
三,工件的安装
1.铸孔或锻孔毛坯工件,装夹时一定要根据内外圆校正,既要保证内孔有加工余时,又要保证与非加工表面的相互位置要求.
2.装夹薄壁孔件,不能夹得太紧,否则,加工后的工件会产生变形,影响镗孔精度.对于精度要求较高的薄壁孔类零件,在粗加工之后,精加工之前,稍将卡爪放松,但夹紧力要大于切削力,再进行精加工.
四,镗孔方法
由于镗刀刀杆刚性差,加工时容易产生变形和振动,为了保证镗孔质量,精镗时一定要采用试切方法,并选用比精车外圆更小的切削深度ap和进给量f,并要多次走刀,以消除孔的锥度.
镗台阶孔和不通孔时,应在刀杆上用粉笔或划针作记号,以控制镗刀进入的长度.
镗孔生产率较低,但镗刀制造简单,大直径和非标准直径的孔都可加工,通用性强,多用于单件小批量生产中.
工件安装及所用附件
在车床上安装工件所用的附件有三爪卡盘,四爪卡盘,顶尖,花盘,心轴,中心架和跟刀架等.安装工件的主要要求是位置准确,装夹牢固.
一,三爪卡盘安装工件
三爪卡盘是车床上应用最广的通用夹具,适合于安装短圆棒料或盘类(直径较大的盘状工件中,可用反三爪夹持)工件,它的结构见示范教具.当转动小伞齿轮时,大锥齿轮便转动,它背面的平面螺纹就使三个卡爪同时向中心靠近或退出,以夹紧不同直径的工件.三爪卡盘装夹方便能自动定心,但其定心准确度不高,约为0.05～0.15mm.工件上同轴度要求较高的表面应在一次装夹中车出.
二,四爪卡盘安装工件
四爪卡盘的结构见直观教具.四爪卡盘有四个互不相关的卡爪,各卡爪的背面有一半瓣内螺纹与一螺杆相啮合.螺杆端部有一方孔,当用卡盘扳手转动某一螺杆时,相应的卡爪即可移动.如将卡爪调转180°安装,即成反爪.
四爪卡盘由于四个卡爪均可独立移动,因此可安装截面为方形,长方形,椭圆以及其它不规则形状的工件.同时,四爪卡盘比三爪卡盘的夹紧力大,所以常用来安装较大的圆形工件.
由于四爪卡盘的四个卡爪是独立移动的,在安装工件时须进行仔细的找正工件,一般用划针盘按工件内外圆表面或预先划出的加工线找正,其定位精度较低,为0.2～0.5mm.用百分表按工件精加工表面找正,其定位精度可达0.02～0.01mm.
三,顶尖安装工件
较长的(长径比L/D=4～10)或加工工序较多的轴类工件,常采用两顶尖安装.工件装夹在前,后顶尖之间,由卡箍(又称鸡心夹头),拨盘带动工件旋转,见直观教具.
1.中心孔的作用及结构
中心孔是轴类工件在顶尖上安装的定位基面.中心孔的60°锥孔与顶尖上的60°锥面相配合;里端的小圆孔,为保证锥孔与顶尖锥面配合贴切,并可存储少量润滑油(黄油).
中心孔常见的有A型和B型.A型中心孔只有60°锥孔.B型中心孔外端的120°锥面又称保护锥面,用以保护60°锥孔的外缘不被碰坏.A型和B型中心孔,分别用相应的中心钻在车床或专用机床上加工.加工中心孔之前应先将轴的端面车平,防止中心钻折断.
2.顶尖的种类
常用顶尖有普通顶尖(死顶尖)和活顶尖两种.普通顶尖刚性好,定心准确.但与工件中心孔之间因产生滑动摩擦而发热过多,容易将中心孔或顶尖"烧坏",因此,尾架上是死顶尖,则轴的右中心孔应涂上黄油,以减小摩擦.死顶尖适用于低速加工精度要求较高的工件.活顶尖将顶尖与工件中心孔之间的湍动摩擦改成顶尖内部轴承的滚动摩擦,能在很高的转速下正常地工作;但活顶尖存在一定的装配积累误差,以及当滚动轴承磨损后,会使顶尖产生径向摆动,从而降低了加工精度,故一般用于轴的粗车或半精车.
3.顶尖的安装与校正
顶尖尾端锥面的圆锥角较小,所以前,后顶尖是利用尾部锥面分别与主轴锥孔和尾架套筒锥孔的配合而装紧的.因此,安装顶尖时必须先擦净顶尖锥面和锥孔,然后用力推紧.否则,装不正也装不牢.
校正时,将尾架移向主轴箱,使前,后两顶尖接近,检查其轴线是否重合.如不重合,需将尾架体作横向调节,使之符号要求.否则,车削的外圆将成锥面.
在两顶尖上安装轴件,两端是锥面定位,安装工件方便,不需校正,定位精度较高,经过多次调头或装卸,工件的旋转轴线不变,仍是两端60°锥孔的连线.因此,可保证在多次调头或安装中所加工的各个外圆,有较高的同轴度.
四,花盘安装工件
花盘是安装在车床主轴上的一个大圆盘,其端面有许多长槽,用以穿放螺拴,压紧工件.花盘的端面需平整,且应与主轴中心线垂直.
花盘安装适于不能用卡盘装夹的形状不规则或大而薄的工件.当零件上需加工的平面相对于安装平面有平行度要求或加工的孔和外圆的轴线相对于安装平面有垂直度要求时,则可以把工件用压板,螺栓安装在花盘上加工(见实习教材P154图6-14a).当零件上需加工的平面相对于安装平面有垂直度要求或需加工的孔和外圆的轴线相对于安装平面有平行度要求时,则可以用花盘,角铁(弯板)安装工件(见实习教材P154图6-14b).角铁要有一定的刚度,用于贴靠花盘及安放工件的两个平面,应有较高的垂直度.
当使用花盘安装工件时,往往重心偏向一边,因此需要在另一边安装平衡块,以减小旋转时的离心力,并且主轴的转速应选得低一些.
五,心轴安装工件
盘套类零件其外圆,内孔往往有同轴度要求,与端面有垂直度要求.因此,加工时要求在一次装夹中全部加工完毕,而实际生产中往往无法做到.如果把零件调头装夹再加工,则无法保证其位置精度要求,因此,可利用心轴安装进行加工.这时先加工孔,然后以孔定位,安装在心轴上,在把心轴安装在前,后顶尖之间来加工外圆和端面.
1.锥度心轴 其锥度为1:2000～1:5000.工件压入后,靠摩擦力与心轴固紧.锥度心轴对中准确,装夹方便,但不能承受较大的切削力,多用于盘套类零件外圆和端面的精车.
2.圆柱心轴 工件装入圆柱心轴后需加上垫圈,用螺母锁紧.其夹紧力较大,可用于较大直径盘类零件外圆的半精车和精车.圆柱心轴外圆与孔配合有一定间隙,对中性较锥度心轴差.使用圆柱心轴,为保证内外圆同轴,孔与心轴之间的配合间隙应尽可能小.
六,中心架和跟刀架的应用
加工细长轴(长径比L/D>15)时,为了防止工件受径向切削力的作用而产生弯曲变形,常用中心架或跟刀架作为辅助支承,以增加工件刚性.
1.中心架 固定在床身导轨上使用,有三个独立移动的支承爪,并可用紧固螺钉预以固定.使用时,将工件安装在前,后顶尖上,先在工件支承部位精车一段光滑表面,再将中心架固紧于导轨的适当位置,最后调整三个支承爪,使之与工件支承面接触,并调整至松紧适宜.
中心架的应用有两种情况:
(1)加工细长阶梯轴的各外圆,一般将中心架支承在轴的中间部位,先车右端各外圆,调头后再车另一端的外圆.
(2)加工长轴或长筒的端面,以及端部的孔和螺纹等,可用卡盘夹持工件左端,用中心架支承右端.
2.跟刀架 固定在大拖板侧面上,随刀架纵向运动.跟刀架有两个支承爪,紧跟在车刀后面起辅助支承作用.因此,跟刀架主要用于细长光轴的加工.使用跟刀架需先在工件右端车削一段外圆,根据外圆调整两支承爪的位置和松紧,然后即可车削光轴的全长.
使用中心架和跟刀架时,工件转速不宜过高,并需对支承爪加注机油滑润.
车 圆 锥 面
在机械制造中,除采用圆柱体和内圆内作为配合表面外,还常用圆锥体和内锥面作为配合面.例如,车床主轴孔与顶尖的配合;尾架套筒的锥孔和顶尖,钻头锥柄的配合等.圆锥体与内锥面相配具有配合紧密,拆装方便,多次拆装仍能保持精确的定心作用等优点.
车圆锥面的方法有四种:转动小拖板法,偏移尾架法,靠尺法和宽刀法.
一,转动小拖板法(小刀架转位法)
方法:根据零件的圆锥角(2α),把小刀架下的转盘顺时针或逆时针扳转一个圆锥角(α),再把螺母固紧,用手缓慢而均匀转动小刀架手柄,车刀则沿着锥面的母线移动,从而加工出所需要的锥面.
特点:此法车锥面操作简单,可以加工任意锥角的内,外锥面.因受小刀架行程的限制(C6132车床小刀架行程为了100mm),不能加工较长的锥面.需手动进给,劳动强度较大,表面粗糙度值Ra为6.3～1.6μm.
应用:用于单件小批生产中,车削精度较低和长度较短的圆锥面.

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二,偏移尾架法
尾架主要由尾架体和底座两大部分组成.底座靠压板和固定螺钉紧固在床身上,尾架体可在底座上工作横向调节.当松开固定螺钉而拧动两个调节螺钉时,即可使尾架体在横向移动一定距离.
方法:工件安装在前后顶尖之间,将尾架体相对底座在横向向前或向后偏移一定距离S,使工件回转轴线与车床主轴轴线夹角等于工件圆锥斜角(α),当刀架自动或手动纵向进给时,即可车出所需的锥面.
尾架偏移距离S的计算(见金工实习教材第162～163页):
式中,d——锥体大端和小端直径;
L——工件总长度;
l——锥度部分轴向长度.
特点:此法可以加工较长的锥面,并能采用自动进给,表面加工质量较高,表面粗糙度值小(Ra=6.3～1.6μm).因受尾架偏移量的限制,只能车削工件圆锥斜角α<8°的外锥面.又因顶尖在中心孔内是歪斜的,接触不良,磨损不均匀,变得不圆,导致在加工锥度较大的斜面时,影响加工精度.尾架偏移法车圆锥,最好使用球顶尖,以保持顶尖与中心孔有良好的接触状态.
应用:用于单件和成批生产中,加工锥度较小,较长的外圆锥面.
三,靠尺法(靠模法)
靠尺装置一般要自制,也有作为车床附件供应的.
方法:靠模尺装置的底座固定在床身的后侧面.底座上装有靠模尺,靠模尺可以根据需要扳转一个斜角(α).使用靠模时,需将中滑板上螺母与横向丝杆脱开,并用接长板与滑块连接在一起,滑块可以在靠模尺的导轨上自由滑动.这样,当大拖板作自动或手动纵向进给时,中滑板与滑块一起沿靠模尺方向移动,即可车出圆锥斜角为α的锥面.加工时,小刀架需扳转90°,以便调整一刀的横向位置和进切深.
特点:可加工较长的内,外锥面,圆锥斜度不大,一般α12
焊条直径(mm)
2
3.2
3.2～4
4～5
5-6
(2)焊接电流的确定:根据焊条直径选择焊接电流.焊接低碳钢时,按下面经验公式选择焊接电流:I=(30～50)d.应当指出,上式只提供一个大概的焊接电流范围,实际生产中,还要根据焊件厚度,接头形式,焊接位置,焊条种类等因素,通过试焊来调整和确定焊接电流大小.电流过小,易引起夹渣和末焊透;电流过大,易产生咬边,烧穿等缺陷.
(3)电弧电压:由电弧长度决定(即焊条焊芯端部与熔池之间的距离).电弧长,电弧电压高,电弧燃烧不稳定;熔深减小,飞溅增加,且保护不良,易产生焊接缺陷;电弧短,电弧电压低.操作时采用短电弧,一般要求电弧长度不超过焊条直径.
(4)焊接速度:指焊条沿焊接方向移动的速度,即单位时间内完成的焊缝长度,手弧焊时,焊接速度由操作者凭经验来掌握.
五,对接平焊的操作技术
1.引弧
引燃并产生稳定电弧的过程称为引弧.引弧方法有敲击法和磨擦法两种.引弧时焊条提起动作要快,否则容易粘在工件上.如发生粘条,可将焊条左右摇动后拉开,若接不开,则要松开焊钳,切断焊接电路,待焊件稍冷后再作处理.
2.运条
焊接时,焊条应有三个基本运动;焊条向下送进,送进速度应与焊条的熔化速度相等.以便弧长维持不变;焊条沿焊接方向向前运动,其速度也就是焊接速度;横向摆动,焊条以一定的运动轨道周期地向焊缝左右摆动,以获得一定宽度的焊缝.这三个运动结合起来称为运条.
3.收尾
在焊缝焊完时,不应在焊缝尾处出现尾坑.如果收尾时立即拉断电弧,则会在焊缝尾部出现低于焊件表面的弧坑,所以焊缝的收尾不仅要熄弧,还要填满弧坑.一般的收尾方法有:划圈收尾法(即焊条停止向前移动,而朝一个方向旋转,自下而上地慢慢拉断电弧),反复断弧收尾法和回弧收尾法等.
4.焊前的点固
为了固定两焊件的相对位置,焊前要在工件两端进行定位焊(通常称为点固).点固后要把渣清理干净.若焊件较长,则可每隔200-300mm左右,点固一个焊点.
六,手弧焊常见的缺陷
1.气孔:焊件表面焊前清理不良,药皮受潮,焊接电流过小或焊接速度过快,使气体来不及逸出熔池.
2.咬边:焊接电流过大,电弧过长,运条方法不当等会形成咬边.
3.夹渣:接头清理不良,焊接电流过小,运条不适和多层焊时前道焊缝的熔渣未清除干净等易产生夹渣.
4.未焊透:焊接电流过小,焊接速度太快,坡口角度太小或装配间隙太小,电弧过长等易形成未焊透.
5.裂缝:不正确的预热和冷却,不合理的焊接工艺(如焊接次序),钢的含硫量过高,气孔与夹渣的诱发等均会形成裂缝.
七,手弧焊的安全注意事项
1.防止触电:弧焊机外壳应接地,焊把与焊钳间应绝缘良好.
2.避免弧光烧伤:电弧中较强的紫外线与红外线对人体有害,操作者应穿好工作服,戴好面罩和手套后方可施焊.
3.防止烫伤:焊件在焊后必须用钳子夹持,应注意敲渣方向,避免熔渣烫伤.
4.注意通风:施焊场地要通风良好,防止或减少焊接时从焊条药皮中分解出来的有害气体.
5.保护焊机:焊钳切不可放置在工作台上,停止焊接时,应关闭电源.
气焊和气割
一,气焊的特点和应用
气焊是利用气体火焰作热源,来熔化母材和填充金属的一种焊接方法.最常用的是氧乙炔焊,即利用乙炔(可燃气体)和氧(助燃气体)混合燃烧时所产生氧乙炔焰,来加热熔化工件与焊丝,冷凝后形成焊缝的焊接的方法.
乙炔利用纯氧助燃,与在空气中相比,能大大提高火焰温度(约达3000℃以上).它与电弧焊相比,气焊火焰的温度低,热量分散,加热速度缓慢,故生产率低,工件变形严重,焊接的热影响区大,焊接接头质量不高.但是气焊设备简单,操作灵活方便,火焰易于控制,不需要电源.所以气焊主要用于焊接厚度小于3mm以下的低碳钢薄板,铜,铝等有色金属及其合金,以及铸铁的焊补等.此外,也适用于没有电源的野外作业.
二,气焊的设备与工具以及辅助器具
气焊所用设备及管路系统见挂图或实物
1.氧气瓶
氧气瓶是贮存和运输高压氧气的容器.容积为40升,贮氧的最大压力为15兆帕(MPa).按规定氧气瓶外表漆成天蓝色.并用黑漆标明"氧气"字样.
氧气的助燃作用很大,如在高温下遇到油脂,就会有自然燃爆炸的危险.所以应正确地使用和保管氧气瓶:放置氧气瓶必须平稳可靠,不应与其它气瓶混在一起;气焊工作地与其它火源要距氧气瓶5米以上;禁止撞击氧气瓶;严禁沾染油脂等.
氧气瓶口装有瓶阀,用以控制瓶内氧气进出,手轮逆时针方向旋转则可开放瓶阀,顺时针旋转则关闭.
2.减压器
减压器的作用是将高压氧气瓶中高压氧气减压至焊矩所需的工作压力(约0.1～0.3MPa)从焊接使用;同时减压器还有稳压作用,以保证火焰能稳定燃烧.减压器的构造和工作情况见挂图和实物,减压器使用时,先缓慢打开氧气瓶阀门,然后旋转减压器的调节手柄,待压力达到所需要时为止;停止工作时,先松开调节螺钉,再关闭氧气瓶阀门.
3.乙炔瓶
乙炔瓶是贮存和运输乙快的容器,其外形与氧气瓶相似,但其表面涂成白色,并用红漆写上"乙炔"字样.
在乙炔瓶内装有浸满丙酮的多孔性填料,丙酮对乙炔有良好的溶解能力,可使乙炔稳定而安全地贮存在瓶中,在乙炔瓶上装有瓶阀,用方孔套筒扳手启闭.使用时,溶解在丙酮中的乙炔就分离出来.通过乙炔瓶阀流出,而丙酮仍留在瓶内,以便溶解再次压入的乙炔,一般乙炔瓶上亦要安装减压器.
4.焊矩
焊矩是使乙炔和氧气按一定比例混合,并获得稳定气焊火焰的工具,焊矩的构造和外观见挂图与实物.常用的焊矩是低压焊矩或称射吸式焊矩,其型号有H01-2,H01-6,H01-12等多种,H—表示焊矩;01—表示射吸式;2,6,12等表示可焊接的最大厚度(mm).
射吸式焊接包括:乙炔接头,氧气接头,手柄,乙炔阀门,氧气阀门,射吸式管,混合管,喷咀等组成.每把焊矩都配有5个不同规格的焊咀(1,2,3,4,5,数字小则焊咀孔径小),以适用不同厚度的工件的焊接.
5.辅助器具与防护用具
辅助器具有:通针,橡皮管,点火器,钢丝刷,手锤,锉刀等.
防护用具有:气焊眼镜,工作服,手套,工作鞋,护脚布等.
三,焊丝与焊剂
1.焊丝
焊丝是气焊时起填充作用的金属丝.焊丝的化学成分直接影响到焊接质量和焊缝的力学性能.各种金属焊接时,应采用相应的焊丝.在焊接低碳钢时,常用的气焊丝的牌号有H08和H08A等.焊丝的直径要根据焊件厚度来选择(见表).焊丝使用前,应清除表面上的油脂和铁锈等.
焊丝直径与焊件厚度的关系(单位mm)
焊件厚度
0.5～2
2～3
3～5
5～10
焊丝直径
1～2
2～3
3～4
3～5
2.焊剂
焊剂在气焊时的作用是:保护熔池,减少空气的侵入,去除气焊时熔池中形成的氧化杂质;增加熔池金属的流动性.焊剂可预先涂在焊件的待焊处或焊丝上,也可在气焊过程中将高温的焊丝端部在盛装焊剂的器具中定时地沾上焊丝,再添加到熔池.
低碳钢气焊时一般不使用焊剂.在气焊铸铁、合金钢和有色金属时,则需用相应的焊剂.用于气焊铸铁、铜合金时的焊剂为硼酸、硼砂和碳酸钠等;用于焊接不锈钢的焊剂为101等.
四,气焊火焰(氧乙炔焰)
氧与乙炔混合燃烧所形成的火焰称为氧乙炔焰.通过调节氧气阀门和乙炔阀门,可改变氧气和乙炔的混合比例得到三种不同的火焰;中性焰,氧化焰和碳化焰.
1.中性焰
当氧气与乙炔的作用比为1～1.2时,所产生的火焰称为中性焰,又称为正常焰.它由焰芯,内焰和外焰组成,靠近焊咀处为焰芯,呈白亮色;其次为内焰.呈兰紫色,此处温度最高,约3150℃,距焰心前端2～4mm处,焊接时应用此处加热工件和焊丝,最外层为外焰,呈桔红色.
中性焰是焊接时常用的火焰,用于焊接低碳钢,中碳钢,合金钢,紫铜,铝合金等材料.
2.碳化焰
当氧气和乙炔的体积比小于1时,则得到碳化焰.由于氧气较少,燃烧不完全.整个火焰比中性焰长.且温度也较低,碳化焰中的乙炔过剩,适用于焊接高碳钢,铸铁和硬质合金材料.用碳化焰焊接其它材料时,会使焊缝金属增碳,变得硬而脆.
3.氧化焰
当氧气和乙炔的体积比大于1.2时,则形成氧化焰.由于氧气较多,燃烧剧烈,火焰长度明显缩短,焰心呈锥形,内焰几乎消失,并有较强的丝丝声,氧化焰中由于氧多.易使金属氧化,故用途不广,仅用于焊接黄铜,以防止锌的蒸发.
五,气焊的基本操作技术
气焊操作时,一般右手持焊矩,将拇指位于乙炔开关处,食指位于氧气开关处,以便于随时调节气体流量.用其它三指握住焊矩柄,右手拿焊丝气焊的基本操作有:点火,调节火焰,施焊和熄火等几个步骤.
1.点火,调节火焰与熄火
点火时先微开氧气阀门,然后打开乙炔阀门,用明火(可用的电子枪或低压电火花等)点燃火焰.这时的火焰为碳化焰,然后逐渐开大氧气阀,将碳化焰调整为中性焰,如继续增加氧气(或减少乙炔)就可得到氧化焰.
点火归,可能连续出现"放炮"声,原因是乙炔不纯,应放出不纯惭炔,重新点火;有时出现不易点火,原因是氧气量过大,这时应重新微关氧气阀门.点火时,拿火源的手不要正对焊咀,也不要指向他人,以防烧伤.
焊接完毕需熄火时,应先关乙炔阀门,再关氧气阀门,以免发生回火和减少烟尘.
2.堆平焊波
(1)焊件准备
将焊件表面的氧化皮,铁锈,油污和脏物等用钢丝刷,砂布等进行清理,使焊件露出金属表面.
(2)焊缝起头
一般低碳钢用中性火焰,左向焊法.即将焊矩自左向右焊接,使火焰指向待焊部分,填充的焊丝端头位于火焰的前下方一起焊时,由于刚开始加热,焊矩倾斜角应大些(50～70),有利于工件预热,且焊咀轴线投影与焊缝重合.同时在起焊处应使火焰往复运动,保证焊接区加热均匀.待焊件由红色熔化成白亮而清晰的熔池,便可熔化焊丝,而后立即将焊丝抬起,火焰向前均匀移动,形成新的熔池.
(3)正常焊接
为了获得优质而美观的焊缝和控制熔池的热量,焊矩和焊丝应作出均匀协调的运动;即沿焊件接缝的纵向运动;焊矩沿焊缝做横向摆动;焊丝在垂直焊缝方向送进并作上下移动.
(4)焊缝收尾
当焊到焊缝终点时,由于端部散热条件差,应减小焊矩与焊件的夹角.(20～30°),同时要增加焊接速度和多加一些焊丝,以防熔池扩大,形成烧穿.

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六,气割
气割是利用气体火焰的热能将工件切割处预热到一定温度后,喷出高速切割氧气流,使其燃烧并放出热量实现切割的方法,它与气焊是本质不同的过程,气焊是熔化金属,而气割是金属在纯氧中燃烧.
1.金属氧气切割的条件
(1)金属材料的燃烧点必须低于其熔点,这是金属氧气切割的基本条件,否则切割是金属先熔化而变为熔割过程,使割口过宽也不整齐.
(2)燃烧生成的金属氧化物的熔点,应低于金属本身的熔点,同时流动性要好,否则切割过程不能正常进行.
(3)金属燃烧时释放大量的热,而且金属本身的导热性要低.
只有满足上述条件的金属材料才能进行气割,如纯铁,低碳钢,中碳钢,普通钢,合金钢等.高碳钢,铸铁,高合金钢,铜,铝等有色金属与合金均难进行气割.
2.气割过程
气割时用割矩代替焊矩,其余设备与气焊相同,割矩的外形与结构见实物.气割时先用氧乙炔火焰将割口附近的金属预热到燃点(约1300℃,呈黄白色),然后打开割矩上的切割氧气阀门,高压氧气射流使高温金属立即燃烧,生成的氧化物(即氧化铁,呈熔融状态)同时被氧气流吹走.金属燃烧产生的热量和氧乙炔火焰一起又将邻近的金属预热到燃点,沿切割线以一定的速度移动割矩,即可形成割口.
电阻焊与钎焊
一,电阻焊
1.电阻焊的特点及应用
电阻焊是压焊的主要焊接方法.电阻焊是将焊件组合后,通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行的焊接方法.
电阻焊的主要特点是:焊接电压很低(1～12V),焊接电流很大(几十～几千安培),完成一个接头的焊接时间极短(0.01～几秒),故生产率高;加热时,对接头施加机械压力,接头在压力的作用下焊合;焊接时不需要填充金属.
电阻焊的应用很广泛,在汽车和飞机制造业中尤为重要,例如新型客机上有多达几百万个焊点.电阻焊在宇宙飞行器,半导体器件和集成电路元件等都有应用.因此,电阻焊是焊接的重要方法之一.
电阻焊按工艺方法不同分为点焊,缝焊和对焊(见挂图).这里仅介绍点焊.
2.点焊
点焊是焊件装配接接头,并压紧在两电极之间,利用电阻热熔化母材金属,形成焊点的电阻焊方法.点焊多用于薄板的连接,如飞机蒙皮,航空发动机的火烟筒,汽车驾驶室外壳等.
(1)点焊机
点焊机的主要部件包括机架,焊接变压器,电极与电极臂,加压机构及冷却水路等.焊接变压器是点焊电器,它的次级只有一圈回路.上,下电极与电极臂既用于传导焊接电流,又用于传递动力.冷却水路通过变压器,电极等部分,以免发热焊接时,应先通冷却水,然后接通电源开关.
电极的质量直接影响焊接过程,焊接质量和生产率.电极材料常用紫铜,镉青铜,铬青铜等制成;电极的形状多种多样,主要根据焊件形状确定.安装电极时,要注意上,下电极表面保持平行;电极平面要保持清洁,常用砂布或锉刀修整.
(2)点焊过程
点焊的工艺过程为:开通冷却水;将焊件表面清理干净,装配准确后,送入上,下电极之间,施加压力,使其接触良好;通电使两工件接触表面受热,局部熔化,形成熔核;断电后保持压力,使熔核在压力下冷却凝固形成焊点;去除压力,取出工件.
焊接电流,电极压力,通电时间及电极工作表面尺寸等点焊工艺参数对焊接质量有重大影响.
二,钎焊
1.钎焊的特点
钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点,低于母材熔点的温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法.
钎焊的特点是焊接是加热温度低,工件不熔化,焊后接头附近母材的组织和性能变化不大,压力和变形较小,接头平整光滑.焊件尺寸容易保证.同时也可焊接异种金属.钎焊的主要缺点是接头强度较低,焊前对被焊处的清洁和装配工件要求较高,残余熔剂有腐蚀作用,焊后必须仔细清洗.目前钎焊在机械,仪表仪器,航空,空间技术等领域都得到了广泛应用.
2.熔剂(或称钎剂)
在焊接过程中,一般都要使用熔剂.熔剂的作用是清除液态钎料和焊件表面的氧化物与其它杂质;改变液态钎料对工件的湿润性,以利于钎料进入被焊件的间隙中;并使钎料及焊件免于氧化.钎焊不同金属材料,应选用不同的熔剂.
3.钎焊的种类
根据钎料熔点和接头的强度不同,钎焊可分为硬钎焊和软钎焊两种.
(1)软钎焊 钎料熔点低于450℃, 焊接强度低于70MN/m2,软钎焊常用的钎料为锡铅钎料(又称焊锡),锌锡钎料,锌镉钎料等.熔剂常采用松香.磷酸,氯化锌等组成.常用于受力不大,工作温度不高的工件的焊接,如电器仪表,半导体收音机导线的焊接等.
(2)硬钎焊 钎料熔点高于450℃,接头强度可达500MN/m2.硬钎焊常用的钎料为铜基,银基,铝基,镍基钎料.熔剂常用硼砂,硼酸,氟化物,氯化物等组成.常用于接头强度较高,工作温度较高的工件的焊接.如硬质合金刀头的焊接等.
4.硬质合金刀片与车刀刀体的火焰硬钎焊
(1)清理刀头(硬质合金刀片)和刀体的刀槽,并装配好.
(2)钎焊 先用火焰的外焰均匀加热刀槽四周,待刀槽四周呈现暗红色时,将火焰加热刀片,并不断用预热过的铜基钎料丝端头蘸着硼砂送入钎缝,使熔剂熔化并布满钎缝,然后将蘸有由熔剂的钎料立即送入火焰下的钎缝接头处,使其快速熔化渗入并添满接头间隙.然后关闭火焰,焊接缓慢冷却即可.
钢的热处理
金属材料进行热处理是改善和提高零件性能的重要方法,因此在零件的制造过程中,热处理是不可缺少的.
一,常用的金属材料——钢与铸铁
金属材料包括纯金属及其合金(即在一种金属中加入其它元素所形成的金属材料).工业上又把金属材料分为两大类:一类为黑色金属,它包括铁,锰,铬及其合金,其中以铁基合金(即钢和铸铁)应用最广;另一类为有色金属,是指除黑色金属以外的所有金属及其合金.
在工业上使用的金属材料中,以钢和铸铁使用最多.钢和铸铁(总称为钢铁材料)是以铁为主,加入碳等其它合金元素所组成的,故称为铁碳合金材料.一般把含碳量小于2%的铁碳合金称为钢;大于2%的铁碳合金称为铸铁.
1.钢的分类,编号及性能特点:
根据成分不同钢可分为碳素钢(简称碳钢)和合金钢两类.
(1)碳素钢
碳素钢中以铁和碳为主要元素,但常含有Mn,Si,S,P等杂质元素,其中S,P对钢的性能危害很大.因此根据硫,磷含量多少,把钢分为:普通质量钢(S≤00.0%,P≤0.005%)优质钢(S≤0.03%,P≤0.035%),高级优质钢(S≤0.02%,P≤0.003%)等.碳钢的性能主要绝定于含碳量的高低,随着含碳量的增多,碳钢的强度,硬度提高,塑性和韧性降低.根据含碳量的多少,碳钢分为低碳钢(C≤0.25%),中碳钢(C=0.3～0.6%)和高碳钢(C>0.6%).所以低碳钢的强度,硬度低,塑性韧性好,常用于受力较小的冲压件(如皮带轮罩壳,垫圈,自行车的挡泥板等),焊接件等;高碳钢的强度高,塑性低,常用于制造受力较大的弹簧等零件;中碳钢既有一定强度,也有一定塑性,常用于制备受力较大,较复杂的轴类零件等.
工业上根据用途不同,将碳素钢分为碳素结构钢和碳素工具钢.
(a)碳素结构风
该类钢主要用于各种结构件.根据钢的质量不同(即S,P含量)分为碳素结构钢和优质碳素结构钢.
碳素结构钢 是属于普通质量钢,其牌号表示方法为Q+三位数字.Q为"屈"字的汉语拼音子首,后面三位数为表示该钢的屈服点(MPa)数值,如常用的Q235,表示屈服点为235MPa的普通质量钢.Q235钢的旧牌号称为A3钢,一般受力不大,不重要零件常用Q235钢制造,如一般的螺钉,螺母,冲压件,焊接件.桥梁建筑的结构件等.属于这类钢的还有Q195,Q215,Q255,Q275等.
优质碳素结构钢 优质碳素结构钢常经热处理后使用,其牌号的一般表示方法为两位数字,这两位数字表示该钢的含碳量的万分数.如45号钢,表示该钢的含碳量为0.45%左右.常用的优质碳素结构钢为20,45和65号钢.20号钢属低碳钢,45号钢属中碳钢,65号钢属高碳钢.
(b)碳素工具钢
该类钢主要用于制造各种工具,量具,模具及量具等.该钢的牌号表示方法是"T"后面加一位或两位数字组成.T为"碳"字汉语拼音字首,后面的数字表示该钢含碳量的千分数.如T8A钢,表示含碳量为0.8%的高级碳素工具钢;T12表示含碳量为1.2%的碳素工具钢.常用的碳素工具钢有:T7,T8,T10,T12等.
该类钢的含碳量较多,强度,硬高度,耐磨性好,经热处理后使用.常用于高强度,高耐磨性的零件和工具等如锉刀,锯条,简单小型冲模等.
(2)合金钢
合金钢是在碳素钢的基础上再加入其它合金元素所形成的钢.合金元素的加入是为了改善与提高钢的力学性能和获得某些特殊性能(如耐蚀性).常用的合金元素有Mn,Cr,Ni,Si,W,Mo,Ti等.
按加入的合金元素含量多少可分为低合金钢(合金元素总含量10%).工业上按合金钢的用途分为合金结构钢,合金工具钢和特殊性能钢.
(a)合金结构钢 用来制造各种重要的机械零件,其编号为:数字+化学元素符号+数字,前面的为两位数字,表示钢的平均含碳量的万分之几,后面的数字表示含合金元素含量的百分比.如60Si2Mn,60表示含碳量0.6%;Si2表示含硅量为2%;含Mn为≤1.5%.这类钢中应用较多的是40Cr钢.
(b)合金工具钢 这类钢常用于制造各种刀具,模具和量具等.其牌号表示方法和合金结构钢类似,不同的是第一位数表示含碳量的千分之几,且大于1%时不标出.例如3Cr2W8V钢.高速钢是常用的合金工具钢,含碳量一般不标出,如W18Cr4V,其含碳量为0.7～0.8%.W18Cr4V常用于制造车刀,铣刀,刨刀和各种冲模.
(c)特殊性能钢 是指具有特殊物理和化学性能的合金钢,不锈钢是其中一种,常用的牌号为1Cr18Ni9.
2.铸铁
常用铸铁的成分与钢不同,铸铁的含碳量大于2%(常用2.5～4%C),其杂质远大于钢.铸铁的组织中有石墨存在,石墨的强度近于零,因此石墨存在相当于钢的基体上存在裂缝或空洞,使铸铁的性能比钢低,特别是抗拉强度和塑性低,不能进行锻压加工,但其硬度和抗压强度较好,所以铸铁主要用于承受压力的零件.工业上根据石墨形状不同分为灰口铸铁,可锻铸铁和球墨铸铁等.
(1)灰铸铁
石墨以片状形态存在的铸铁称为灰铸铁.由于片状石墨存在,其石墨尖端的应力集中现象,使灰铸铁的抗拉强度及塑性低.灰铸铁的牌号为HT后加三位数字.三位数字表示最低的抗拉强度(MPa).例如HT200,HT250和HT300等共六种.
(2)可锻铸铁
石墨以团絮状的形态存在的铸铁称为可锻铸铁.由于团絮状石墨对应力集中影响较小,故可锻铸铁的力学性能较灰铸铁高.可锻铸铁的牌号为三个拼音字和二组数字:如KTH300-06,KTZ550-04.KT表示"可锻","H"和"Z"分别表示"黑"和"珠"的拼音字首;前一组三位数表示最低的抗拉强度(MPa);后一组数字表示最低伸长率(%).
(3)球墨铸铁
石墨以球状形态存在的铸铁称为球墨铸铁.由于球状石墨的应力集中影响更小,故球黑铸铁的性能最好.球墨铸铁的牌号表示和可锻铸铁类似,就是把拼音字母改为"QT".如QT450-10,QT600-3等.
二,钢的热处理工艺
热处理就是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热,保温和冷却以获得所需组织结构的工艺.所以热处理的过程就是按加热→保温→冷却这三阶段进行,这三个阶段可用冷却曲线来表示(如图所示).不管是那种热处理,都是分这三个阶段,不同的是加热温度,保温时间和冷却速度不同.
热处理工艺的特点是不改变金属零件的外形尺寸,只改变材料内部的组织与零件的性能.所以钢的热处理目的是消除材料的组织结构上的某些缺陷,更重要的是改善和提高钢的性能,充分发挥钢的性能潜力,这对提高产品质量和延长使用寿命有重要的意义.

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钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类.常用的整体热处理有退火,正火,淬火和回火;表面热处理可分为表面淬火与化学热处理两类.
1.退火
退火就是将金属或合金的工件加热到适当温度(高于或低于临界温度,临界温度即使材料发生组织转变的温度),保持一定的时间,然后缓慢冷却(即随炉

加热 保温 冷却
冷或者埋入导热性较差的介质中)的热处理工艺.退火工艺的特点是保温时间长,冷却缓慢,可获得平衡状态的组织.
钢退火的主要目的是为了细化组织,提高性能,降低硬度,以便于切削加工;消除内应力;提高韧性,稳定尺寸.使钢的组织与成分均匀化;也可为以后的热处理工艺作组织准备,根据退火的目的不同,退火有完全退火,球化退火,消除应力退火等几种.
退火常在零件制造过程中对铸件,锻件,焊件接进行,以便于以后的切削加工或为淬火作组织准备.
2.正火
将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火.正火的主要目的是细化组织,改善钢的性能,获得接近平衡状态的组织.
正火与退火工艺相比,其主要区别是正火的冷却速度稍快,所以正火热处理的生产周期短.故退火与正火同样能达到零件性能要求时,尽可能选用正火.大部分中,低碳钢的坯料一般都采用正火热处理.一般合金钢坯料常采用退火,若用正火,由于冷却速度较快,使其正火后硬度较高,不利于切削加工.
3.淬火
将钢件加热到临界点以上某一温度(45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢的淬火温度为760～780℃),保持一定的时间,然后以适当速度冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火.
淬火与退火,正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快,目的是为了获得马氏体组织.也就是说要获得马氏体组织,钢的冷却速度必须大于钢的临界速度.所谓临界速度就是获得马氏体组织的最小冷却速度.钢的种类不同,临界冷却速度不同,一般碳钢的临界冷却速度要比合金钢大.所以碳钢加热后要在水中冷却,而合金钢在油中冷却.冷却速度小于临界冷却速度得不到马氏体组织,但冷却速度过快,会使钢中内应力增大,引起钢件的变形,甚至开裂.
马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织,它的硬度高,但塑性,韧性差.马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高.所以高碳钢,碳素工具钢淬火后的硬度要比低,中碳钢淬火后的硬度高.同样马氏体的塑性与韧性也与钢的含碳量有关,含碳量低,马氏体的塑性,韧性就较好.
4.回火
钢件淬硬后,再加热到临界温度以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺称为回火.
淬火后的钢件一般不能直接使用,必须进行回火后才能使用.因为淬火钢的硬度高,脆性大,直接使用常发生脆断.通过回火可以消除或减少内应力,降低脆性,提高韧性;另一方面可以调整淬火钢的力学性能,达到钢的使用性能.根据回火温度的不同,回火可分为低温回火,中温回火和高温回火三种.
(1)低温回火
淬火钢件在250℃以下的回火称为低温回火.低温回火主要是消除内应力,降低钢的脆性,一般很少降低钢的硬度,即低温回火后可保持钢件的高硬度.如钳工实习时用的锯条,锉刀等一些要求使用条件下有高硬度的钢件,都是淬火后经低温回火处理.
(2)中温回火
淬火钢件在250℃～500℃之间的回火称为中温回火.淬火钢件经中温回火后可获得良好的弹性,因此弹簧,压簧,汽车中的板弹簧等,常采用淬火后的中温回火处理.
(3)高温回火
淬火钢件在高于500℃的回火称为高温回火.淬火钢件经高温淬火后,具有良好综合力学性能(既有一定的强度,硬度,又有一定的塑性,韧性).所以一般中碳钢和中碳合金钢常采用淬火后的高温回火处理.轴类零件应用最多.淬火+高温回火称为调质处理.
5.表面热处理
仅对工件表层进行热处理以改变组织和性能的工艺称表面热处理.
(1)表面淬火 仅对钢件表层进行淬火的工艺称为表面淬火.其热处理的特点是用快速加热的方法把钢件表面迅速加热到淬火温度(这时钢件的心部温度较低),然后快速冷却,使钢件的一定深度表层淬硬,心部仍保持其原来状态.这样就提高钢件表面硬度和耐磨性,心部仍具有较好的综合力学性能(一般表面淬火前进行了调质处理).例如齿轮工作时表面接触应力大,摩擦利害,要求表层高硬度,而齿轮心部通过轴传递动力(包括冲击力).所以中碳钢制造的齿轮是调质处理后,再经表面淬火.表面淬火由于采用的快速加热方法不同有:火焰加热表面淬火,感应加热表面淬火.感应加热表面淬火又由于电源频率不同有高频淬火,中频淬火.
(2)化学热处理 将金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入它的表面,以改变工件表面的化学成分,组织和性能的热处理工艺称为化学热处理.化学热处理的过程也是加热→保温→冷却的三个阶段,其不同的是在一定介质中保温.根据渗入元素不同,化学热处理有渗低碳合金钢(如20,20Cr钢);气体渗碳时的渗碳剂为煤油或乙醇;渗碳温度为900-950℃,煤油或乙醇在该温度下裂解出活性碳原子[C],[C]就渗入低碳钢件的表层,然后向内部扩散,形成一定厚度的渗碳层.
6.热处理常用加热设备
热处理中常用的加热设备主要有加热炉,测温仪表,冷却设备和硬度计等.其中加热炉有很多种,常用电阻炉和盐浴炉.
(1)电阻炉 电阻炉是利用电流通过电热元件(如金属电阻丝,SiC棒等)产生的热量来加热工件.根据其加热的温度不同,可分为高温电阻炉,中温电阻炉和低温电阻炉等.又根据形状不同分为箱式电阻炉和井式电阻炉等多种.这种炉子的结构简单,操作容易,价格较低,主要用于中,小型零件的退火,正火,淬火,回火等热处理.其主要缺点是加热易氧化,脱碳,是一种周期性作业炉,生产率低.
(2)盐溶炉 盐浴炉是用熔融盐作为加热介质(即工件放入熔融的盐中加热)的加热炉.使用较多的是电极式盐浴炉和外热式盐浴炉.盐浴炉常用的盐为氯化钡,氯化钠,硝酸钾和硝酸钠.由于工件加热是在熔融盐中进行,与空气隔开,工件的氧化,脱碳少,加热质量高,且加热速度快而均匀.盐浴炉常用于小型零件及工,模具的淬火和回火.
三,钢铁材料的火花鉴别
1.火花鉴别的基本知识
火花鉴别是利用钢铁材料在高速旋转的砂轮上磨削时,根据所产生的火花形状,光亮度和色泽等特征大致鉴别钢铁材料的种类及化学成分.
钢铁材料在砂轮上磨削时所射出的全部火花称作火花束,它有根部火花,中部火花和尾部火花组成.火花束中由灼热发光的粉末形成线条状的火花称为流线.流线在中途爆炸而形成的稍粗而明亮的点称为节点.节点处所射出的线称为芒线.流线或芒线上由节点,芒线所组成的火花称节花.节花按爆发先后分为一次花,二次花,三次花等.芒线附近呈现明亮的点称为花粉.有时在流线尾端会出现不同形状的尾花(菊花状尾花,弧尾花,羽状尾花等).
2.常用钢铁材料的火花特征
碳是钢铁材料火花形成的基本元素,也是火花鉴别法需要测定的主要成分.由于含碳量不同,其火花形成也不同;合金元素也影响火花的特征.
(1)碳素钢的火花特征
随着含碳量的增加,火花束中流线增多,长度逐渐缩短并变细,其形状也由挺直转向抛物线;芒线也逐渐变细变短;节花由一次花逐渐形成二次花,三次花;色泽由草黄带暗红色逐渐转变为亮黄色再转变为暗红色,光亮度逐渐增高.
低碳钢的火花束为粗流线,流线数量少,一次花较多,色泽草黄带暗红.
中碳钢流线较直,中部较粗大,根部稍细,二次花较多,色泽呈黄色.
高碳钢流线长,密而多,有二次花,三次花,色泽呈黄色且明亮.
(2)高速钢(W18Cr4V)的火花特征
火花束细长,流线较少,大部分呈断续状态,有时呈波状流线;整个火花束呈暗红色,无火花爆裂;尾端膨胀而下垂成弧尾状.
(3)灰铸铁的火花特征
火花束细而短,尾花呈羽状,色泽为暗红色.
铸工实习讲稿
第一次:
今天,同学们第一次来车间实习,首先把车间大概情况,实习内容的安排,安全注意事项和实习纪律等作一简略的介绍.
铸造生产的特点:铸造就是将液态金属浇注到铸型中待金属冷却,凝固后获得铸件的生产方法.
浇注出来的各种另件毛坯,要经过切削加工制成另件,坯件的主要来源由锻工,焊接,铸工等工种提供.对一般动力机械来讲,铸件占的比例比80～85%以上,铸件具有许多优点例如:形状可以很复杂(汽车上的发动机,拖拉机的气缸),外形可以与所需要的另件很接近,尺寸和重量的范围很大,材料的适应性大,因此铸件在普通机械中应用非常普遍.
铸造生产的工艺过程:
另件图→制造木模→准备型芯砂和型砂→造型→熔炼金属及浇注→清理及检验入库.
在制作木模时要考虑起模斜度,加工余量,收缩余量,分型面及浇注系统等技术要求.
通常的情况,浇注系统由外浇口,直浇口,横浇口,内浇口组成,另外还有气口和胃口,其作用帮助排气,补缩和观察用,浇注系统主要是液态金属流入型腔的通道,其次还有挡渣和调节铸件各部分冷却速度的作用.
型砂组成和性能要求:
型砂主要由原砂和粘结剂制成,为提高型砂性能,应加入一些附加物,一般型砂是由新砂,旧砂,粘土和水混拌而成,为使铸件表面光洁,有时加入少量煤粉,配制好的型砂具有粘性和可塑性,可在外力作用下舂紧并塑造成砂型,性能有以下几方面:强度,可塑性,透气性,耐火性和压溃性.
强度:为承受砂型搬运时的振动以及浇注时液体金属对型腔的压力.砂型必须具有一定的强度.
可塑性:即容易塑造清晰轮廓的性能.
透气性:就是让气体通过的能力,当高温液体金属注入铸型时,砂型和型芯会产生大量气体,透气性能保证这些气体迅速逸出铸型外部.否则铸件会产生气孔,成为废品.
耐火性:耐火性是指不被高温金属液体熔融的性能.
压溃性即退让性)金属冷却收缩时,要求型砂和型芯砂具有被压缩溃散的性能,否则铸件会产生裂纹.
造型基本操作及步骤:
(一)了解木模的结构特点,确定其浇注方法和位置,采用那种造型方法.
(二)经过必要的考虑后,将木模放在底板上合理的安排位置.
(三)套上下箱,要做分型面的部分朝下.
(四)舂砂,先用手指将木模边缘,特别是转角处或较复杂部位紧实,后然用平方锤尖点捣,做到,先轻后重,后用平头捣尽量使型砂松硬均匀.
(五)用刮板刮去多余的型砂,使型砂表面和砂箱边缘齐平.
(六)稍移动翻转砂箱.
(七)用刮刀修平分型面,然后撤上一层分型砂,模型上的分型砂用皮风箱吹掉.
(八)将上箱准确地放齐.
(九)放上浇口棒和压边冒口,适当的注意位置,然后铲上型砂.
(十)用平方锤捣实,刮去多余的型砂.
(十一)在浇冒口模周围适当的刷水,敲松起出,上箱松动一下,做上标准线(泥号)开箱.
(十二)用水笔润湿模型边缘部分的型砂.
(十三)用起模钉,钉在中心的位置,将模型四周敲松然后平稳的将模型从型砂中取出.
(十四)模型取出后,砂型如有部份损坏要进行修理.必须准确地使用工具.
(十五)撒上石墨粉合箱,加上压铁(紧固)准备浇注.(因为我们第一次不浇注所以不需要合箱,在分型面上刻上学生的学号便于检查).

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(师付示范操作及讲解1小时左右,学生独立操作约2小时).
第二次 手轮挖砂造型示范讲稿
挖砂造型的另件几何形状不规则,最大断面不在一端,但模型又不允许分成两半,在各种机床上类似这样的另外较多,挖修分型面时,一定要挖到模型断面的最大处,只有这样才能使上型开出比较完整,下型模型起出,木模周围的型砂损坏程度少,操作顺利,考虑分型面时在保证铸件质量的前提下,力求简便不要难度过大,在操作时要注意砂型的结实程度,做到分型面光洁,浇注系统合理,修型时要准确,上下砂型标准线要做到准确,开箱要顺序方向开起.
挖砂造型每造一型要挖一次,操作麻烦生产率低,如果生产数量多,要提高生产率,可用成型板(假箱)代替平面底板将挖砂造型的木模放在成型板上造型,捣实翻转,就能获得理想的曲线分型面,可省去挖砂的时间,此方法称假箱造型,假箱根据生产数量不同分别用金属,木材,水泥,含粘土较多的砂制作.
分模两箱造型:有些铸件最大断面不在端部,若采取用整模的造型方法就无法将模型起出,在这种情况下模型沿最大断面分开,使造型方便,整个分型面形成了平整分型面,但上下型都有型腔,分模造型操作简便,应用广泛.
活块造型:将木模上妨碍起模的部分做成活动块,活块用销子或燕尾榫与木模的主体连接,造型时先取出模型主体,然后再从侧面将活块取出,采用活块造型应特别细心,以防止捣坏活块或将其位置移动;要求操作技术水平高,活块部分的砂松紧均匀,活块部分的砂型损坏后修补较困难,取出活块需化费工时,要做到活块位置准确不移位.此造型方法生产率低仅适于小批生产.
示范及讲解:40分左右
学生操作2小时
整理场地20分
第三次:
学生通过前二次实习,掌握了初步的操作技能,在这基础上,我们对学生是一次考核的方式,每个学生的模型都有所不同,有简单,有复杂的,造型另件都是挖砂造型,我们作了启发性介绍,学生造好砂型,将熔化好的铝水进行浇注(学生自己浇)浇好的成品集中,进行分析,结合现场的铸件缺陷说明产生的原因和防止的方法,使学生进一步了解缺陷产生的原因.
1.气孔:产生的主要原因
(1)型芯通气堵塞或型芯未烘干.
(2)起模,修型刷水过多.
(3)捣砂太紧或型砂本身透气性差.
气孔特征:孔内表面光滑.
2.砂眼:产生的主要原因.
(1)型腔浇口内散砂未吹干净.
(2)型芯强度不够,被铁水冲坯.
(3)型砂未捣紧,被铁水冲垮或卷入.
(4)合箱时砂型局部损坏.
砂眼特征:孔内塞满型砂.
3.渣眼:产生的主要原因
(1)浇注时挡渣不良
(2)浇口尺寸不对,挡渣效果差.
(3)浇注时金属液体温度低,渣不易浮起.
渣眼特征:孔内形状不规则,孔内塞满渣.
4.缩孔:产生的主要原因
(1)铸件设计不合理,壁厚不均匀
(2)浇口,冒口开设的位置不对或冒口太小.
(3)浇注铁水温度太高或铁水成份不对,收缩率大.
缩孔的特征:孔的内部粗糙.
5.错箱:产生的主要原因.
(1)合箱时上下箱未对准;
(2)标准线不准确;
(3)分模的上半模和下半模未对好.
错箱的特征:铸件沿分型面处错开.
机器造型:
机器造型是利用造型机来完成造型过程的两项基本操作(紧砂和起模)的造型方法,造型机的种类很多,其紧砂方法和起模方法主要有以下几种,紧砂方法:造型机的紧砂方法可分为压实,震实,震压和抛砂四种基本型式,压实式紧砂时砂型紧实度上紧下松,而震实式紧砂则上松下紧.因此多数造型机采用震压式紧砂,砂型上下紧实度比较均匀.
1.震压式造型机的工作原理:工作开始,先将固定砂箱放上工作台上,模板固定在砂箱上面,充填型砂打开气阀,使压缩空气从进气口进入震实气缸,震实活塞就带动工作台和砂箱上升,至排气孔露出缸内压力降低,工作台便迅速下降,而撞击震实气缸这样就完成了一次震实过程,如此反复多次,即可将砂型基本震实.关闭震实气阀,打开压实气阀,压缩空气便进入压缩气缸而将压实活塞顶起,至压头,将砂箱顶面的型砂压实为止.压实气缸排气,工作台及砂箱下降,紧砂操作全部完成.
2.起模方法,造型机大部分均有起模机构,其动力也是应用压缩压气,由压缩空气来震动模板,即模板向上拿起,这样就完成了起模模工序,然后,将上下型,砂箱合好可以浇注.
机器造型一般都只用两个砂箱,而且不用活块,模型结构与手工造型所用的木模也不同,机器造型都采用金属型板,而且要专用的砂箱,除了各类造型机以外还需要有机械化浇注线,故生产投资较大,但机械造型的劳动生产率高,铸型质量好,劳动强度较低,因此生产批量大的铸造车间,多数采用机器造型.
铸铁的熔化原料:
(1)金属材料,铁锭,废铜,回炉铁(废品旧料)浇冒口和切屑以及铁合金(如硅铁,锰铁,铬铁等);
(2)燃料:焦炭要求灰分少,强度高;
(3)熔剂:为了与灰分,金属氧化物和其它的夹什物造成适当粘度的熔渣从炉内排出,并易于金属液分离,最常用作熔剂的材料为石灰石,白云石和萤石.
冲天炉的熔化操作过程:
修炉→烘炉→点火与装底焦→装料→出铁,出渣→打炉.
(1)修炉:熔化终了的冲天炉,自然冷却后,即可着手修炉,为下次熔化作好准备.炉壁修好后,把炉底门关闭,并用型砂修砌冲天炉和前炉底.炉壁修好后,把炉底门关闭,并用型砂修砌冲天炉和前炉底,炉壁修好后装入木炭,缓慢烘干,以免突然加热而发生裂纹.
(2)点火与装底焦:炉子干后,在炉底铺一层刨花,再装入木柴点燃,在火焰旺盛后即加入40%底焦,这时各风口是开放着,让其自然通风.当第一批焦炭上面被烧红了再加入第二批底焦,其数量仍为全部底焦的40%,这批焦炭烧红后从风口将其捣实,再装入剩余的底焦,并测量底焦的高度,底焦表面应达到高于风口的一定高度,如达不到应予补足.
(3)装料:底焦高度正常后即可装料,先在底焦顶面加入适量的石灰石用以去硫及造渣,此后按下列顺序加入金属料→层焦→熔剂→金属料——这样一层层在装到加料口为止,在熔化过程中炉料逐渐下降,而新的炉料逐渐地依次由加料口装入炉内.
(4)出铁及出渣:加料完毕后即鼓风,当底焦高度正常时,鼓风3～6分钟之间,在风口处即可看到铁水滴下,经过一定时间(如一刻钟或半小时)就将从出渣口放出,接通打通出铁口的泥塞把铁水放到预先准备好的浇包里,浇包充满后即可将出铁口塞住,浇包的铁水即送去浇注.
第四次
车板造型:制造回转体如皮带轮,飞轮等铸件生产数量少,尤其是单配件,为了节省制造木模的工时,另一方面节省木材,车板为绕轴线旋转的,车板轴的上支点常用支架固定,下支点由埋入砂型中的木桩固定,安装车板要用水平仪校正,以保证轴与分型面垂直,这种造型方法,难度大,要有较高的技术水平才能操作.
三箱造型:三箱造型是根据铸件外形具有两头截面大,其中间还夹有一个小截面时,一般采用三箱造型,将木模在小截面处分开,这样就有上,中,下三箱,两个分型面.
三箱造型比两箱造型多一个分型面,这就增加了合箱时相互错移的可能性,故采用三箱造型生产铸件尺寸精度可能比两箱造型低,三箱造型的操作过程也不同,视情况而定,特别是中箱应与木模高度相近,有时先做中箱,有时先做下箱,根据木模具体情况而定.
地坑造型:
地坑造型是将木模埋入地坑捣实进行造型,以地坑代替下砂箱,其优点可以节省砂箱,铸件越大,优越性越突出,但地坑造型比砂箱造型麻烦,效率低,技术要求也较高,故常用于大件单件生产.
型芯:
型芯的主要作用是形成铸件的内腔,有时也可用型芯形成铸件外形上妨碍起模的凸出部分或凹槽.
由于浇注时型芯受高温金属冲刷和包围,因此,型芯砂比造型砂要求更高,形状复杂的薄型芯采用油砂或树脂砂制作,弯曲型芯的通气孔,可用蜡线埋在型芯里,并在型芯两端留出线头,将型芯烘干,蜡熔化形成通气孔.
型芯骨的作用,是加强芯的强度,以保证型芯的搬运,下芯及浇注过程中不致弯曲和损坏,小型芯骨是用铁丝,铁钉制成,中,大型芯骨则用铸铁浇注成滑架,以便铸件在清理时容易将芯骨敲断取出,芯骨的尺寸,形状和型芯大致相同,并伸入型芯头中,芯骨不能露出型芯表面,以免阻碍铸件收缩,大型芯的芯骨必须作出吊环,供吊运下芯用.
为了提高铸件内腔表面光洁度,在型芯与金属液接触的部位刷上涂料,铸铁件型芯用石墨作涂料,型芯一般必须烘干,目的是提高型芯的强度和透气性,从而使浇注时型芯产生的气体大大减少,保证铸件质量.
压力加工实习讲解内容
一,压力加工的实质和分类
1.压力加工的定义
压力加工是利用金属的塑性,在外力作用下使金属坯料在预期的方向产生塑性变形,从而获得所需形状,尺寸和机械性能的方法.
2.压力加工的特点
金属机械性能好,生产率高,节省金属,但设备价格较昂贵,锻件的精度光洁度还不够高.
3.压力加工的应用
它在金属工业,国防工业,民用工业中都占有重要的地位.如航空,汽车,拖拉机,电器仪表工业中均被广泛采用.在飞机制造业中锻压件占85%;汽车拖拉机中锻压件占重量的60—70%;日用品中达90～95%.所以在机器制造业中凡是受力大,机械性能要求高的另件.如汽轮主轴,飞机的螺旋浆,内燃机的曲轴连杆,重要的齿轮,枪管,炮筒等都是采用压力加工方法制造的.
4.压力加工的分类
压力加工的主要类型有以下六种
即轧制,拉丝,挤压,自由锻造,模型锻造,板料冲压.冶炼后的金属铸锭,除一部分用于大型锻件的锻造外,大部分要通过轧制,拉丝,挤压等方法制成型材,板材,管材.所以前三类主要是生产金属的原材料,后三类是用来生产各种另外的毛坯或成品.压力加工的主要类型有以下六种.
A—轧制; b—挤压; c—拉丝; d—自由锻造;
e—模型锻造; f—板料冲压.
二,金属的加热目的和锻造温度
1.目的:提高金属塑性和降低变形拉力
2.锻造温度范围:金属加热时允许的最高温度称始锻温度.如低碳钢的始锻温度约为1250℃.金属不宜再锻(受变形拉力和塑性的限制)的温度称终锻温度,如低碳钢的终锻温度为800℃.
常用材料的锻造温度见下表:
锻造温度范围
合金种类
始锻温度(℃)
终锻温度(℃)
碳
素
钢
含碳0.3%以下
含碳0.3～0.5%
含碳0.5～0.9%
含碳0.9～1.5%
1200～1250
1150～1200
1100～1150
1050～1100
800～850
800～850
800～850
800～850
合金钢
低合金钢
中合金钢
高合金钢
1100
1100～1150
1150
825～850
850～870
870～900
硬 铝
470
350
9—4铝铁青铜
10—4—4铝铁镍青铜
850
700
59硅黄铜
750
600
3.手锻炉及其操作(烟煤为燃料)(挂图)
组成部分:炉膛,灰洞,鼓风机,风管,风门等.
操作注意事项:
4.反射炉及其操作
组成部分:燃烧室,大墙,炉膛,烟室,烟道,烟囱
操作注意事项.
以上为解内容,以下为示范:
* 示范内容:
1.生炉(手工锻炉)
2.手工锻造"扁铁"锻件(延伸工序),介绍工具使用,手工锻造操作注意事项.
学生操作:
1.生炉(手工锻炉)
2.锻造扁铁锻件(延伸工序)
练习生炉,体会金属的加热与变形拉力,塑性的关系,进行延伸工序的练习.
三,自由锻造
自由锻造基本工序及其规则:
1.墩粗:减少坯料高度增加其横截面的工序.其基本规则为h/d.≤2.5……等.
2.延伸——减少坯料横截截面增加其长度的工序,其基本规则为拔长为的L450MM的孔用空心冲子,d<25MM一般不冲出.…
4.弯曲——改变坯料轴线方向的工序.
5.切割——使坯料的一部分由坯料上切去的工序.
6.错移——使坯料的一部分与另一部分平行错开一定距离的工序.
7.扭转——使坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线转动一定角度的工序.
以上为讲解内容,以下为示范
* 示范内容:
手工锻造凿子(了解不同材料的始锻温度不同,塑性及变形抗力也不同).
学会生炉,懂得不同材料的始锻温度塑性大小及变形抗力是不同的.对坯料进行局部塑性变形的练习.

枪妖

真的是好帖！！收了，谢谢。由种意犹未尽的感觉。

bober

楼主辛苦

hyh3509

请问搂主，是原创还是转贴？谢谢。

狂狗追魂

太长了 眼睛都花了

小小刀

钳工基础 钳工工艺

Alex

我的天哪

梅川内酷

先下来，有空再研究！
看上去理论性很强！如果再适当配图就更好了！！

lc

梅川内酷  在 2005-1-12 14:49 发表:

如果再适当配图就更好了！！

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