工程實(shí)訓(xùn)（簡版）

工程實(shí)訓(xùn)（簡版）武漢科技大學(xué)工程訓(xùn)練第一章鑄造工藝實(shí)訓(xùn)鑄工實(shí)訓(xùn)安全操作規(guī)程1、進(jìn)入車間實(shí)習(xí)時(shí)，要穿好工作服，戴好防護(hù)用品。袖口要扎緊，襯衫要系入褲內(nèi)。不得穿涼鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴圍巾進(jìn)入車間。

2、嚴(yán)禁在車間內(nèi)追逐、打鬧、喧嘩和閱讀與實(shí)習(xí)無關(guān)的書刊等。

3、工作前檢查自用設(shè)備和工具，砂型必須排列整齊，并留出澆注通道。

4、工作場(chǎng)地上的鐵釘、散砂應(yīng)隨時(shí)清理和回收，保持通道暢通。

5、車間所有設(shè)備（機(jī)械和電器）不要亂動(dòng)。

6、手工造型：

1）舂砂時(shí)，不得將手放在砂箱上，以防砸手傷人。

2）造型時(shí)不可用嘴去吹型砂，只能用皮老虎吹砂。使用皮老虎時(shí)，要選擇無人的方向吹，以防砂子吹入眼中。

3）造型時(shí)要保證分型面平整、吻合。為防止?jié)沧r(shí)金屬液從分型面間射出，造成跑火，可用爛砂將分型面的箱縫封堵。

4）人力搬運(yùn)或翻轉(zhuǎn)芯盒、砂箱時(shí)，要小心輕放，應(yīng)量力而行，不要勉強(qiáng)。兩人配合翻箱時(shí)，動(dòng)作要協(xié)調(diào)。彎腰搬動(dòng)重物時(shí)，防止扭傷。

5）合箱時(shí)，手要扶住箱壁外側(cè)，不能放在分型面上，以防壓傷手。

6）手錘應(yīng)橫放在地上，不可直立放置，以防傷腳。

7）每人所用的工具應(yīng)放在工具盒內(nèi)，不得隨意亂放。起模針和氣孔針放在盒內(nèi)時(shí)，尖頭應(yīng)向下，以防刺傷手。

7、每天實(shí)習(xí)結(jié)束，作好工具、用具的清理，打掃場(chǎng)地衛(wèi)生，保持場(chǎng)地整潔。清理場(chǎng)地時(shí)，不許亂丟鑄件。1.1概述將液體金屬澆注到具有與零件形狀相適應(yīng)的鑄型型腔中，待其冷凝后所得的零件毛坯即鑄件的方法叫做鑄造。鑄造生產(chǎn)方法包括砂型鑄造和特種鑄造。鑄造是機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代機(jī)械制造中取得成型毛坯應(yīng)用最廣泛的方法。在一般的機(jī)械中，鑄件重量約占設(shè)備重量的40-90%，在汽車、拖拉機(jī)制造業(yè)中，鑄件重量約占50-70%，在機(jī)床、重型機(jī)械、礦山機(jī)械、水電設(shè)備鑄件重量占85%以上，所以鑄造在機(jī)械制造業(yè)中占有重要地位，特別是快速精密鑄造技術(shù)，我們必需認(rèn)真學(xué)好這門課程。由于鑄造是由液態(tài)金屬成形這一特點(diǎn)，因此其適用性廣，采用鑄造工藝可生產(chǎn)外形及內(nèi)腔很復(fù)雜的零件；能鑄造各種金屬及合金鑄件；可進(jìn)行各種批量的生產(chǎn)；材料利用率高，生產(chǎn)成本較低。但是由于鑄造生產(chǎn)工序較多，鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定，鑄件組織不致密，機(jī)械性能較低。因此在一些承受大的交變載荷、動(dòng)載荷的重要受力原件還不能選用鑄件做毛坯。近年來隨著合金球墨鑄鐵及高強(qiáng)度鑄造合金新材料、新工藝、新技術(shù)的發(fā)展，又大大擴(kuò)展了鑄造生產(chǎn)的應(yīng)用范圍。1.2砂型鑄造用型砂緊實(shí)成型進(jìn)行鑄造的方法，稱為砂型鑄造。砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件占鑄件總產(chǎn)量的80%以上，而在砂型鑄造中，重要而大量的工作是制造鑄型。砂型鑄造生產(chǎn)的工藝流程：芯盒芯盒芯砂造芯芯型模型型砂造型砂型刷涂料烘干合箱鑄型澆注落砂清理檢驗(yàn)鑄件1.2.1型砂應(yīng)具備的性能型砂由原砂、粘合劑、水及其他附加物（如煤粉、重油、木屑等）按一定比例混制而成。根據(jù)粘合劑的種類不同，可分為粘土砂、水玻璃砂、樹脂砂等。1、強(qiáng)度：型砂在外力的作用下不變形、不破壞的能力稱為型砂的強(qiáng)度。若強(qiáng)度不足，在造型、搬運(yùn)、合箱中易引起塌箱，或在液態(tài)金屬的沖刷下使鑄型表面破壞，造成鑄件砂眼等缺陷。若強(qiáng)度太高，又使鑄型太硬阻礙鑄件的收縮，使鑄件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，甚致開裂，還使透氣性變差。2、透氣性：氣體通過型砂內(nèi)孔隙(鑄型或砂型)的能力，稱為透氣性。當(dāng)高溫液態(tài)金屬澆注入鑄型中產(chǎn)生的氣體不能排出時(shí),會(huì)使鑄件產(chǎn)生氣孔等缺陷。3、耐火性：型砂抵抗高溫液態(tài)金屬熱作用的能力，稱為耐火性。型砂耐火性好，在液態(tài)金屬作用下不易燒結(jié)粘砂。4、可塑性：型砂在外力作用下變形，去除外力后能完整的保持所賦予形狀的能力，稱為可塑性?？伤苄院?，容易變形，便于制造形狀復(fù)雜的砂型，起模也容易。5、退讓性：鑄件在冷凝時(shí)，型砂可被壓縮的能力，稱為退讓性。型砂的退讓性不好，鑄件易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力或開裂。型砂愈緊實(shí)，退讓性愈差。1.2.2鑄型的組成鑄型一般由上、下砂型，型芯，澆注系統(tǒng)，排氣孔，型腔，分型面等幾部分組成。上砂型出氣孔澆注系統(tǒng)型腔分型面下砂型型芯圖1-1鑄型的組成1、型芯主要是用來形成鑄件的孔腔形狀及外形的凸凹部分2、澆注系統(tǒng)是將液態(tài)金屬導(dǎo)入型腔的通道，對(duì)保證鑄件質(zhì)量影響很大。它能平穩(wěn)迅速有效的使金屬液流入型腔并兼有擋渣等作用，且調(diào)節(jié)鑄件各部分溫度起補(bǔ)縮的作用。澆注系統(tǒng)由外澆口，直澆道，橫澆道，內(nèi)澆道組成。1）外澆口常做成開口較大的杯形，以便液態(tài)金屬的引入并減緩液態(tài)金屬對(duì)砂型的沖擊。2）直澆道是連接外澆口與橫澆道的垂直通道。改變直澆道的高度可改善液態(tài)金屬的充型能力。3）橫澆道位于內(nèi)澆道之上，起擋渣等作用。4）內(nèi)澆道是直接和型腔相連的通道，應(yīng)使液態(tài)金屬快而平穩(wěn)地充型。開內(nèi)澆道應(yīng)注意：A、內(nèi)澆道開設(shè)不要正對(duì)型芯或型砂薄弱的部分；B、內(nèi)澆道不要開的過深過寬；C、內(nèi)澆道的數(shù)量不要太多；D、內(nèi)澆道不要開在橫澆道的盡頭；E、內(nèi)澆道要清理的光滑平整3、型腔是用模樣在砂型中形成的空腔以容納金屬液所獲得鑄件的外形。4、分型面是鑄型上，下砂型的接觸表面。一般也是模樣的最大截面處。1.2.3造型方法砂型鑄造生產(chǎn)流程：模型加工、制作芯盒、配砂、造型、造芯、合箱、熔化金屬液、澆注、落砂、清理和檢驗(yàn)。造型可分為手工造型和機(jī)器造型兩大類。常用的手工造型如下：1、整模造型：特點(diǎn)是模樣截面由大到小遞減，零件的最大截面在端部，并選它作分型面，將模樣做成整體置于一個(gè)砂箱內(nèi)且型腔一般在下箱，模樣可一次由砂型中取出的造型過程。2、分模造型：分模造型的特點(diǎn)是當(dāng)鑄件截面中間小兩端大時(shí)，將模樣的最大截面作為分型面并把摸樣分開以便于造型時(shí)順利起模。分模造型適合旋轉(zhuǎn)類鑄件。3、挖砂造型：當(dāng)模樣無法分開而只能制成整模，而分型面又是曲面時(shí)，在造型過程中，部分型砂會(huì)阻礙模樣的取出。此時(shí)，必須將這部分覆蓋在模樣的上型砂挖去，才能順利取模。這種造型方法稱為挖砂造型。挖砂造型生產(chǎn)率低，操作技術(shù)要求高，故只適合于單件小批生產(chǎn)的形狀復(fù)雜的小鑄件。4、假箱造型：假箱造型是用預(yù)制的假箱（砂制）或成形底板（砂制或木制）承托模樣以省去挖砂工序的一種造型方法。假箱只用于造另一半型，但不用于組型。假箱型適用于本應(yīng)挖砂造型且生產(chǎn)批量較大的鑄件。5、活塊造型：活塊造型是將模樣上妨礙起模的凸出部分做成活塊（可拆卸）的一種造型方法。起模時(shí)，先取主體模，再用適當(dāng)方法取活塊。6、型芯：主要是用來形成鑄件的孔腔形狀及外形的凸凹部分。由于型芯四周被高溫金屬液包圍，沖刷及烘烤因此芯沙性能必須比型砂性能要高。型芯制作過程：填砂、舂砂、放心骨、刮去芯盒上多余的芯砂、扎氣孔、打開芯盒、取出型芯、型芯刷涂料、烘干型芯。砂箱作用是便于舂實(shí)砂型，方便砂型搬運(yùn)，防止金屬液將砂型沖垮。舂砂的目的是使砂型具有一定的強(qiáng)度，在搬運(yùn)，起模，澆注時(shí)不致?lián)p壞，更重要的是使砂型能夠承受金屬液的壓力和沖擊，不致變形和損壞。1.2.4造型工藝1、分型面的確定：分型面即兩半鑄型的接觸面，可以是平面、斜面和曲面，合理確定分型面能提高鑄件質(zhì)量、簡化造型工藝、降低生產(chǎn)成本。確定時(shí)應(yīng)注意以下原則：1）分型面一般選在鑄件的最大截面處，并盡量使鑄件全部或大部分位于下砂型內(nèi)；2)應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目；3)盡量選取平直的分型面；4)應(yīng)盡量使鑄件上的加工基準(zhǔn)面和加工面(或大部分加工面)位于同一砂箱內(nèi)，以保證鑄件有較好的加工精度。2、澆冒口位置的確定根據(jù)鑄件形狀、大小、合金種類及造型方法的不同，可選用不同的澆口位置。1)頂注式：液態(tài)金屬從鑄型上部流入型腔，有利于實(shí)現(xiàn)自下而上的順序凝固，易于補(bǔ)縮，冒口尺寸小，是常用的一種形式。但充型不平穩(wěn)。若鑄型較高，充型時(shí)液態(tài)金屬的飛濺、氧化、吸氣和沖砂都較嚴(yán)重，因此頂注式適用于高度較小形狀簡單的薄壁鑄件。2)底注式：液態(tài)金屬從鑄型底部注入型腔，它充型平穩(wěn)、易于排氣、擋渣，常用于易氧化的有色金屬鑄件及形狀復(fù)雜、要求較高的黑色金屬鑄件。但底注式的補(bǔ)縮性差，高大薄壁件不易充滿型腔。3)中間注入式：內(nèi)澆口放在鑄型中間某一部位上，將液態(tài)金屬引入鑄型，一般從分型面引入。優(yōu)缺點(diǎn)介于頂注式和底注式之間，在水平分型兩箱造型中，得到了廣泛的應(yīng)用。4)分段注入式：在鑄型的不同高度開設(shè)內(nèi)澆口，將液態(tài)金屬引入鑄型型腔，液態(tài)金屬先由下部內(nèi)澆口充型，隨著液面上升而后從上部內(nèi)澆口充型。它充型平穩(wěn)、排氣順暢、補(bǔ)縮較好，但造型較困難，適用于水平分型的多箱造型及高度較大的垂直分型的中大鑄件。無論哪種形式的冒口，其冒口的設(shè)置一般放在零件的最高最厚處以補(bǔ)充鑄件中液態(tài)金屬凝固時(shí)收縮所需的金屬液。冒口還同時(shí)兼有排氣、浮渣及觀察澆注情況等作用。3、澆注位置的選擇鑄件在鑄型中所處的位置稱為澆注位置。澆注位置和分型面對(duì)鑄造工藝及鑄件質(zhì)量影響很大，須認(rèn)真考慮。從保證鑄件質(zhì)量上講，選擇澆注位置主要考慮以下原則。1)鑄件上重要的受力面和主要加工面在澆注時(shí)應(yīng)朝下或側(cè)面。2)鑄件的薄壁部分應(yīng)置于鑄型的下部或側(cè)面，以保證金屬液能順利充滿這一部分。3)鑄件的厚實(shí)部分應(yīng)放在上部或側(cè)面，以便于安置澆、冒口進(jìn)行補(bǔ)縮。4)澆注時(shí)鑄件的大平面盡可能朝下。5)確定合理的澆注位置，盡量減少型芯的數(shù)量以保證型芯的安放穩(wěn)固。1.2.5模型模型工藝參數(shù)1、分型面：分型面是決定模型類型的首要因素，分型面確定后就決定了造型方法及模型的類型。2、加工余量：機(jī)加工時(shí)應(yīng)從鑄件上切去的金屬層厚度稱為加工余量。加工余量與鑄件的大小、合金種類及造型方法有關(guān)。3、收縮量：模型的尺寸應(yīng)加上金屬冷卻后的收縮量。收縮量主要是根據(jù)合金的線收縮率確定。4、拔模斜度：為了便于取模，在垂直于分型面的模型立壁上要做出斜度，稱為拔模斜度，一般為0.5°～4°。5、鑄造圓角：模型上壁與壁的連接處應(yīng)使用圓角過度，可防止鑄件產(chǎn)生缺陷也便于造型。一般中、小件的鑄造圓角半徑為3～5毫米左右。6、型芯頭：空心鑄件的模型上須做出支持砂芯的芯頭。1.3金屬熔煉簡介金屬熔煉的質(zhì)量對(duì)能否獲得優(yōu)質(zhì)的鑄件有著重要的影響，熔煉的目的是要獲得預(yù)定成分和一定溫度的金屬液，并盡量減少金屬液中的氣體和夾雜物，提高熔煉設(shè)備的熔化率，降低燃料消耗等，以達(dá)到最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。1.3.1鑄鐵的熔煉鑄鐵其含碳量大于2.06％。工業(yè)用鑄鐵含碳量通常在2.55～4.0％之間。他主要有良好的鑄造性、耐磨性及切削加工性能，且價(jià)格低、生產(chǎn)設(shè)備簡單；但其強(qiáng)度比鋼低特別是塑性和韌性較差。通常有白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛式鑄鐵、球墨鑄鐵。用于熔煉鑄鐵的有多種爐型，如沖天爐、電爐、反射爐等，但應(yīng)用最廣的是沖天爐。沖天爐的結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、燃料消耗少，熔化的效率也較高。沖天爐的構(gòu)造主要有爐身，爐缸，前爐，煙囪。沖天爐的爐料金屬料，燃料，熔劑1.3.2鑄鋼的熔煉 鑄鋼的熔煉：鑄鋼熔煉可以用平爐、轉(zhuǎn)爐、電弧爐、感應(yīng)電爐等。鑄鋼車間大多采用電弧爐。電弧爐溫度易控制，操作方便，熔煉質(zhì)量好，速度快。因鑄鋼件的機(jī)械性能（強(qiáng)度、塑性、韌性等）優(yōu)良和具有良好的焊接性能（指低碳鑄鋼），所以鑄鋼常用于承受重載荷及沖擊載荷的零部件及構(gòu)件，如水壓機(jī)的橫梁、立柱，鍛壓機(jī)械的機(jī)架、大齒輪、軋輥等，還適于制造手工鑄——焊聯(lián)合工藝的大型鑄件。1.2.3有色金屬的熔煉常用的鑄造有色金屬有鋁、鎂、銅、鋅、鉛等。而鋁合金及銅合金又應(yīng)用最多。鋁的熔點(diǎn)為660℃，銅的熔點(diǎn)為1083℃。鉛熔點(diǎn)327.502℃1.4澆注工藝1.4.1澆鑄將熔化的液態(tài)金屬注入鑄型的過程，稱為澆注。澆注不當(dāng)，可能會(huì)使鑄件產(chǎn)生氣孔、冷隔、澆不足、縮孔等缺陷。1、澆注溫度：澆注溫度過高，鑄件收縮大，粘砂嚴(yán)重，晶粒粗大；溫度偏低，會(huì)使鑄件產(chǎn)生冷隔、澆不足等缺陷。應(yīng)根據(jù)鑄造合金的種類、鑄件的結(jié)構(gòu)及尺寸等合理確定澆注溫度。鑄鐵件的澆注溫度一般為1250～1350℃2、澆注速度：澆注速度要適中，應(yīng)按鑄件形狀決定。澆注速度太快，金屬液對(duì)鑄型的沖刷力大，易沖壞鑄型產(chǎn)生砂眼或型腔中的氣體來不及逸出，易產(chǎn)生氣孔，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生假充滿的現(xiàn)象。澆注速度太慢，易產(chǎn)生夾砂或冷隔等缺陷。鑄件易產(chǎn)生鑄造應(yīng)力和裂紋。1.4.2落砂、清理落砂：將鑄件從砂型中取出來稱為落砂。落砂時(shí)應(yīng)注意鑄件的溫度。溫度太高時(shí)落砂，會(huì)使鑄件急冷而產(chǎn)生白口（既硬又脆無法加工）、變形和裂紋。清理：落砂后的鑄件必須經(jīng)過清理工序，才能使鑄件外表面達(dá)到要求，清理工作主要包括切除澆冒口、清除砂芯、清除粘砂、鑄件的修整以及鑄鐵件的熱處理。1.4.3鑄件常見缺陷1、氣孔：鑄件內(nèi)部或表面有大小不等的孔眼，孔的內(nèi)壁光滑，多呈圓形。產(chǎn)生氣孔的主要原因有砂型舂的太緊；型砂太濕、起模修型時(shí)刷水過多；澆注系統(tǒng)不正確，氣體排不出去等。2、夾砂：鑄件表面有一層突起的金屬片狀物，表面粗糙，在金屬片和鑄件之間夾有一層型砂。產(chǎn)生夾砂的主要原因有砂型局部過緊，水分過多；內(nèi)澆口過于集中，使局部砂型烘烤過度；澆注溫度過高，澆注速度太慢等。3、縮孔：鑄件厚斷面處出現(xiàn)形狀不規(guī)則的孔眼，孔的內(nèi)壁粗糙。產(chǎn)生縮孔的主要原因有冒口設(shè)置得不正確；合金成分不合格收縮過大；澆注溫度過高；鑄件設(shè)計(jì)不合理，無法進(jìn)行補(bǔ)縮等。4、粘砂：鑄件表面粘著一層難以除掉的砂粒，使表面粗糙。產(chǎn)生粘砂的主要原因有砂型舂得太松；澆注溫度過高；型砂耐火性不足等5、砂眼：鑄件內(nèi)部或表面有充滿砂粒的孔眼，孔的內(nèi)壁粗糙。產(chǎn)生砂眼的主要原因有型砂強(qiáng)度不夠或局部沒舂緊，掉砂；型腔、澆口內(nèi)散砂未吹凈；合箱時(shí)砂型局部擠壞掉砂；澆注系統(tǒng)不合理，沖壞砂型等。6、渣眼：鑄件內(nèi)部或表面有大小不等的孔眼，孔眼內(nèi)充滿熔渣、孔型不規(guī)則。產(chǎn)生渣眼的主要原因有澆注溫度太低，渣子不易上?。粷沧r(shí)沒擋住渣子；澆注系統(tǒng)不正確，擋渣作用差等。第二章鍛壓工藝實(shí)訓(xùn)鍛壓實(shí)訓(xùn)安全操作規(guī)程1、進(jìn)入車間實(shí)習(xí)時(shí)，要穿好工作服，戴好防護(hù)用品。袖口要扎緊，襯衫要系入褲內(nèi)。不得穿涼鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴圍巾進(jìn)入車間。2、嚴(yán)禁在車間內(nèi)追逐、打鬧、喧嘩、閱讀與實(shí)習(xí)無關(guān)的書刊等。3、應(yīng)在指定的工位上進(jìn)行實(shí)習(xí)。未經(jīng)允許，其它機(jī)床、工具或電器開關(guān)等均不得亂動(dòng)。4、

隨時(shí)檢查錘柄是否松動(dòng)，錘頭、砧子及其它工具是否有裂紋或其它損壞現(xiàn)象5、鍛打前必須正確選用夾持工具，鉗口必須與鍛件毛坯的形狀和尺寸相符合，否則在錘擊時(shí)，因夾持不緊容易造成毛坯飛出。6、手工自由鍛時(shí)，負(fù)責(zé)打錘的學(xué)生要聽從負(fù)責(zé)掌鉗學(xué)生或指導(dǎo)老師的指揮，互相配合，以免傷人。7、取出加熱的工件時(shí)，要注意觀察周圍人員情況，避免工件燙傷他人。不可直接用手或腳去接觸金屬料，以防燙傷。嚴(yán)禁用燒紅的工件與他人開玩笑，避免造成人身傷害事故。8、切斷料頭時(shí)，在飛出方向不應(yīng)站人。9、清理爐子，取放工件應(yīng)關(guān)閉電源后進(jìn)行。

10、當(dāng)天實(shí)習(xí)結(jié)束后，必須清理工具和設(shè)備，打掃工作現(xiàn)場(chǎng)的衛(wèi)生。2.1概述在工業(yè)生產(chǎn)中，金屬塑性成形的方法是指：金屬材料通過壓力加工，使其產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需零件的尺寸、形狀及性能的一種工藝方法。自由鍛造：手工自由鍛造、機(jī)器自由鍛造鍛造成形模型鍛造：錘上模鍛、水壓機(jī)上模鍛金屬塑性成形沖壓成形：擠壓成形、拉拔成形、扎鍛成形。金屬材料經(jīng)過塑性成形后，其內(nèi)部組織更加緊密、均勻、承受載荷及沖擊能力有所提高。因此，凡是承受重載荷及沖擊載荷的重要零件。如機(jī)床主軸、傳動(dòng)軸、齒輪、曲軸、連桿、起重機(jī)吊鉤等多以鍛件為毛坯。金屬塑性成形方法中，鍛造、沖壓兩種成形方法，合稱為鍛壓。主要用于制做各種機(jī)器零件的毛坯或成品。鍛造是金屬熱加工成形的一種主要加工方法通常采用中碳鋼和低合金鋼為鍛造材料。鍛造用的原材料一般為圓鋼、方鋼等型材，大型鍛件則用鋼坯或鋼錠。鍛造前要把原材料用剪切、鋸切等方法切成所需要的長度，以便鍛造。鍛造可分為自由鍛和模型鍛造兩類。自由鍛造按其設(shè)備的不同，又分為手工自由鍛和機(jī)器自由鍛兩種。機(jī)器自由鍛是利用機(jī)器產(chǎn)生的沖擊力或壓力使金屬變形。機(jī)器自由鍛是機(jī)械制造業(yè)最常用的鍛造方法。2.2、鍛坯的加熱和鍛件的冷卻2.2.1鍛坯的加熱鍛坯在鍛造前加熱的目的就是為了提高金屬的塑性和降低變形抗力，以利于金屬的變形，以期便于鍛造及獲得良好的鍛后組織。一般地說，金屬材料通過加熱，隨著溫度的升高，其塑性提高，變形抗力降低，可鍛性就得到提高。1、金屬的可鍛性金屬的可鍛性是用來衡量金屬材料在經(jīng)受壓力加工時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)制品難易程度的工藝性能。可鍛性的含義就是用于鍛造的金屬材料在外力的作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞其完整性的能力。金屬材料應(yīng)具有良好的可鍛性，以便在鍛造時(shí)能產(chǎn)生較大塑性變形而不受破壞。金屬可鍛性的高低與其化學(xué)成分組織、金屬的變形條件和加熱溫度及受力狀態(tài)有關(guān)。2、金屬加熱時(shí)易產(chǎn)生的缺陷金屬加熱時(shí)產(chǎn)生的缺陷有氧化、脫碳、過熱、過燒和開裂等五種。在一般加熱條件下，氧化和脫碳是不可避免的，而過燒和開裂是無法挽救的缺陷。過熱的金屬在鍛造時(shí)易產(chǎn)生裂紋，使機(jī)械性能變差，鍛后晶粒較粗大。對(duì)于過熱所造成的粗晶粒組織，我們可以采用再次鍛造或熱處理使之細(xì)化。根據(jù)以上所講加熱時(shí)產(chǎn)生的一些缺陷，這就要提醒我們?cè)谂髁霞訜釙r(shí)，一定要控制好加熱溫度范圍。3、鍛造溫度范圍各種金屬材料在鍛造時(shí)允許的最高加熱溫度稱為該材料的始鍛溫度。金屬材料終止鍛造的溫度，稱為該材料的終鍛溫度。從始鍛溫度到終鍛溫度的間隔，稱為鍛造溫度范圍。金屬材料始鍛溫度終鍛溫度鍛造溫度范圍低碳鋼1200~1250800400~450中碳鋼1150~1200800350~400合金鋼1100900200銅合金800~900650~700150~200鋁合金450~500350~380100~150加熱溫度過高會(huì)產(chǎn)生組織晶粒粗大和晶格低熔點(diǎn)物質(zhì)熔化，導(dǎo)致過熱和過燒現(xiàn)象。始鍛溫度應(yīng)低于該金屬材料的熔點(diǎn)100~200℃坯料在鍛造過程中，隨著熱量的散失，溫度不斷下降。因此塑性越來越差，變形抗力就變得越來越大。溫度下降到一定程度很難繼續(xù)變形，而且易產(chǎn)生鍛裂，所以必須停止鍛造再重新加后熱。在實(shí)際生產(chǎn)中，鍛坯的加熱溫度可以通過儀表來測(cè)定。也可能通過觀察被加工的鍛坯的顏色（火色）來判斷。碳素鋼的加熱溫度與火色的對(duì)應(yīng)關(guān)系。加熱溫度1300120011001000900800700火色黃白色淡黃色黃色桔黃色淡紅色櫻紅色暗紅色2.2.2鍛件的冷卻鍛件的冷卻是保證鍛件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。而且與冷加工作業(yè)有很重要的關(guān)系。鍛件的冷卻有三種方法。1、空冷：就是在無風(fēng)的空氣中，鍛件放在干燥的地面上冷卻。2、坑冷：在充填有砂子、爐灰或石棉灰等熱材料的坑內(nèi)以較慢的速度冷卻。3、爐冷：就是在500~600℃2.3自由鍛造自由鍛是將加熱好的金屬坯料放在鍛造設(shè)備的上、下砥鐵之間施加壓力或沖擊力，使坯料產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需鍛件的一種加工方法。自由鍛由于鍛件簡單，操作靈活，適用于單件和小批量及大型鍛件的生產(chǎn)。2.3.1自由鍛設(shè)備自由鍛設(shè)備有：空氣錘、蒸氣錘、水壓機(jī)。1、空氣錘空氣錘是生產(chǎn)小型鍛件的常用設(shè)備，其結(jié)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、連桿、壓縮缸、壓縮活塞、工作缸、工作活塞、上旋閥、下旋閥、錘桿、上砥鐵、下砥鐵、砧墊、砧座、踏桿等部分組成。如圖2-1所示圖2-1空氣錘結(jié)構(gòu)示意圖空氣錘工作原理：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)通過連桿使壓縮活塞在壓縮缸內(nèi)上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓縮空氣。當(dāng)上、下旋閥打開時(shí)，壓縮活塞運(yùn)動(dòng)到壓縮缸上方使壓縮空氣通過上旋閥進(jìn)入工作缸，推動(dòng)錘桿進(jìn)行打擊。壓縮活塞運(yùn)行到壓縮缸下方時(shí)使壓縮空氣通過下旋閥進(jìn)入工作缸提起錘桿。如旋閥長開，空氣錘將連續(xù)打擊。2、蒸汽錘蒸汽錘是以的蒸汽或壓縮空氣（0.6~0.6μPa）為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)錘頭上、下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行打擊。3、水壓機(jī)水壓機(jī)是以高壓水（20~200atm）為動(dòng)力的一種液壓機(jī)。通過控制高壓水和傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)坯料的施壓變形。大型鍛件一般都在水壓機(jī)上完成。2.3.2自由鍛工序自由鍛造各種形狀的鍛件是通過一系列工序逐步完成的，根據(jù)變形性質(zhì)和變形程度的不同，自由鍛工序可分為：基本工序、輔助工序、精整工序三類。1、基本工序：改變坯料的形狀和尺寸，實(shí)現(xiàn)鍛件基本成形的工序稱為基本工序。自由鍛基本工序包括：鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、切割、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移。2、輔助工序：為便于實(shí)現(xiàn)施基本工序而使坯料預(yù)先產(chǎn)生某些局部位置小量變形的工序稱為輔助工序。如：倒棱、壓肩、分段等。3、精整工序：為修整鍛件的形狀和尺寸，清除表面不平，校正彎曲等使鍛件達(dá)到圖紙要求的工序稱為精整工序。精整工序一般在終鍛溫度以下進(jìn)行。如滾圓、平整、校直等。2.3.3基本工序1、鐓粗：鐓粗就是使坯料橫截面積增大，高度減小的鍛造工序。主要用于餅狀鍛件。如（齒輪）也用于沖孔前的準(zhǔn)備工序。鐓粗時(shí)坯料的原始高度與直徑之比應(yīng)小于2.5。如果長度與直徑之比過大則容易將坯料鐓彎，當(dāng)錘擊力量不足時(shí)，還可能將坯料鐓成雙鼓形。如不及時(shí)矯正而繼續(xù)鍛打，則會(huì)產(chǎn)生折疊，使坯料報(bào)廢。2、拔長：拔長就是使坯料的長度增加、橫截面積減小的鍛造工序。拔長時(shí)應(yīng)注意以下要點(diǎn)：1）鍛打時(shí)，坯料每次的送進(jìn)量應(yīng)為砧鐵寬度的0.3—0.7倍，送進(jìn)量太小容易產(chǎn)生夾層，送進(jìn)量太大，金屬主要向?qū)挾确较蛄鲃?dòng)，展寬多，延長少，降低拔長效率。2）將圓截面的坯料拔長到直徑較小的圓截面的鍛件時(shí)，先將坯料鍛打成方形截面，當(dāng)拔長到邊長接近鍛件直徑時(shí)，再鍛成八邊形，然后再滾打成圓形。3）拔長時(shí)應(yīng)不斷翻轉(zhuǎn)鍛件，可以用反復(fù)左右翻轉(zhuǎn)90℃的方法順序鍛打使其截面經(jīng)常保持在接近方形。拔長時(shí)，工件寬度與厚度之比應(yīng)小于2。否則，再次翻轉(zhuǎn)繼續(xù)鍛打拔長，將容易產(chǎn)生折疊。3、沖孔：在坯料上鍛出通孔或不通孔的鍛造工序，稱為沖孔。沖孔注意以下操作要點(diǎn)：1）壞料應(yīng)均勻加熱到始鍛溫度以提高坯料的塑性以防止坯料沖裂。2）沖孔前將坯料預(yù)先鐓粗，盡量減少?zèng)_孔的深度，并使端面平整。3）為保證孔位準(zhǔn)確，要先便于沖頭取出，深沖前可向凹痕，檢查孔位是否準(zhǔn)確后方可深沖。為了便于沖頭取出，深沖前可向凹痕內(nèi)撒此煤粉。4）一般鍛件采用雙面沖孔，雙面沖孔就是先將孔沖到坯料厚度的2/3，深度時(shí)，取出沖頭，翻轉(zhuǎn)坯料，然后從反面沖透。較薄的坯料可以采用單面沖孔的方法，單面沖孔時(shí)，應(yīng)將沖頭大頭朝下，漏盤孔徑要適度，并要仔細(xì)對(duì)正孔位。4、彎曲：彎曲就是采用一定工具或模具，將坯料彎曲成所需角度或形狀的鍛件的工序。5、切割：切割就是分割坯料或切除鍛件余料的工序。切割的方法有單面切割和雙面切割兩種。單面切割用于小尺寸截面的坯料切割，切割后截面比較平整，無毛刺。雙面切割用于截面比較大的坯料。先將坯料切割到截面的2/3，然后翻轉(zhuǎn)坯料，再切除剩余部分。6、扭轉(zhuǎn)：扭轉(zhuǎn)就是將坯料的一部分與相對(duì)于另一部分旋轉(zhuǎn)一定角度的工序。扭轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)將坯料加熱到始鍛溫度，受扭曲變形的部分必須表面光滑，面與面的相交處要有過度圓角，以防扭裂。7、錯(cuò)移：錯(cuò)移就是將坯料的一部分與相對(duì)另一部分平移錯(cuò)開的工序。先將錯(cuò)移部分壓扁，然后加墊塊及支撐、鍛打錯(cuò)開，最后修整。2.4模型鍛造與板料沖壓2.4.1模型鍛造利用模具使坯料在模膛內(nèi)產(chǎn)生塑性變形，從而獲得鍛件的鍛造方法稱為模型鍛造。模型鍛造適用于中、小型鍛件的大批量生產(chǎn)。模鍛與自由鍛相比有以下特點(diǎn)：1、可鍛造形狀比較復(fù)雜的鍛件。2、鍛件尺寸精度高，表面粗糙度小，節(jié)約材料。3、操作簡單，生產(chǎn)效率高。4、鍛模制作復(fù)雜，成本高、設(shè)備昂貴，能量消耗大，只限于大批量生產(chǎn)。2.4.2板料沖壓板料沖壓是利用裝在沖床上的模具使板料分離或變形，從而獲得所需形狀和尺寸的毛坯或零件的加工方法。板料沖壓多用于具有足夠塑性和較低變形抗力的金屬材料（低碳鋼和有色金屬及合金鋼等）薄板。板料厚度小于6mm，一般情況下，板料不需要加熱，故也稱冷沖壓。1、板料沖的特點(diǎn)：1）操作簡單，工藝過程易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高，材料消耗少，產(chǎn)品成本低。2）沖壓件具有質(zhì)量較輕，強(qiáng)度高，剛性好，尺寸精度表面光滑等優(yōu)點(diǎn)。3）沖模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高，制作費(fèi)用高。只限于大批量生產(chǎn)。2、板料沖壓的基本工序1）分離工序：使坯料的一部分與另一部分產(chǎn)生分離的工序。包括剪切、沖裁。2）變形工序：使坯料的一部分與另一部產(chǎn)生位移而不受破壞的工序。包括彎曲、拉深、成形和翻邊等工序。3、沖壓設(shè)備1）剪床又稱剪板機(jī)是對(duì)板料進(jìn)行剪切的設(shè)備，主要用于下料。剪床的主要技術(shù)參數(shù)是指板料的厚度與長度。如：Q113×1000型剪床，表示剪板料的最大厚度為2mm長度為1000mm。2）沖床：沖床是進(jìn)行沖壓加工的基本設(shè)備。常用的開式雙柱沖床、沖模的上、下模分別裝在沒塊下端和工作臺(tái)上，電動(dòng)機(jī)通過三角皮帶帶動(dòng)大皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)。踩下踏板后，離合器閉合并帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過連桿帶動(dòng)滑塊沿導(dǎo)軌作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行沖壓加工。如果踏板踩下后立即抬起，則離合器脫開，滑塊在沖壓一次后便在制動(dòng)器的作用下停止在最高位置上。踏板不抬起，滑塊就進(jìn)行連續(xù)沖壓。第三章焊接工藝實(shí)訓(xùn)焊接實(shí)訓(xùn)安全操作規(guī)程1、實(shí)習(xí)時(shí)按規(guī)定穿戴好工作服、手套、防護(hù)面罩。2、未經(jīng)實(shí)習(xí)指導(dǎo)人員許可不準(zhǔn)擅自動(dòng)用任何設(shè)備、電閘、開關(guān)和操作手柄，以免發(fā)生安全事故。3、實(shí)習(xí)中如有異?，F(xiàn)象或發(fā)生安全事故應(yīng)立即斷開電閘或關(guān)閉電源開關(guān)，停止實(shí)習(xí)，保留現(xiàn)場(chǎng)并及時(shí)報(bào)告實(shí)習(xí)指導(dǎo)人員，待查明事故原因后方可再行實(shí)習(xí)。4、焊接過程中禁止調(diào)節(jié)電流或拉動(dòng)電閘，以免燒毀焊機(jī)。5、嚴(yán)禁將焊鉗放在焊件上及工作臺(tái)上，以免造成短路。6、焊接時(shí)，手不能同時(shí)接觸兩個(gè)電板。以免發(fā)生觸電危險(xiǎn)。7、焊件應(yīng)用手鉗夾持，不準(zhǔn)赤手拿焊件，以免燙傷。8、除焊渣時(shí)，應(yīng)注意焊渣飛起傷眼。9、氣焊時(shí)，當(dāng)心氣焊火星濺在衣袖上燒著。氣焊熄滅時(shí)應(yīng)先關(guān)閉乙炔閥門后關(guān)閉氧氣閥門，防止產(chǎn)生回火。10、焊接實(shí)習(xí)場(chǎng)地要注意通風(fēng)換氣。3.1慨述焊接是通過加熱或加壓（或兩者并用），在使用（或不用）填充材料，使焊件形成原子間結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)永久（不可拆卸）連接的一種方法。與鉚接相比，焊接具有節(jié)省金屬材料、接頭密封性好、設(shè)計(jì)和施工較易、生產(chǎn)率較高、勞動(dòng)條件較好等優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的焊接方法種類很多，按焊接過程特點(diǎn)的不同可分為三大類：熔化焊，壓力焊，釬焊。其中最常用的是熔焊，如電弧焊、氣焊等。3.2手工電弧焊利用電弧作為焊接熱源的熔焊方法，稱為電弧焊。用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法，稱為手工電弧焊。3.2.1手工電弧焊的原理及特點(diǎn)1、焊縫形成過程焊條和焊件分別作為兩個(gè)電極，電弧在焊條和焊件之間產(chǎn)生。焊條與工件在電弧熱的高溫下熔化形成共同熔池，隨著焊接接頭沿焊接方向不斷前移，新的熔池不斷產(chǎn)生，舊的熔池金屬冷卻后形成一條牢固的焊縫。2、手工電弧焊的特點(diǎn)手工電弧焊的最大優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，應(yīng)用靈活、方便，適用面廣，可焊接各種焊接位置和直縫、環(huán)縫及各種曲線焊縫。尤其適用于操作不變的場(chǎng)合和短小焊縫的焊接。3.2.2手工電弧焊所用的設(shè)備、工具1、電焊機(jī)常用電焊機(jī)分為直流焊機(jī)和交流焊機(jī)兩種1）直流焊機(jī)：它是由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)組成。其特點(diǎn)耗電省、噪音低、體積小、重量輕，直流電弧穩(wěn)定、操作方便、熱量分配平衡。2）交流焊機(jī)：交流焊機(jī)是專供焊接的特殊的降壓變壓器。一般情況下交流焊機(jī)比直流焊機(jī)采用的要多，它結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。2、電焊條電焊條是由焊芯和藥皮兩部分組成1）焊芯的作用：a、傳導(dǎo)焊接電流、產(chǎn)生電??；b、作為填充金屬與熔池里熔化的金屬熔合形成焊縫。焊芯金屬約占整個(gè)焊縫金屬的50～70%，所以焊芯質(zhì)量好壞將直接影響焊縫質(zhì)量。2）藥皮的主要作用：a、使電弧容易引燃和保持電弧燃燒的穩(wěn)定；b、藥皮在電弧的高溫作用下產(chǎn)生大量氣體，并形成熔渣，以保護(hù)熔化的金屬不被氧化燒損，同時(shí)添加有益的合金元素改善焊縫質(zhì)量。3.2.3手工電弧焊工藝過程及規(guī)范1、焊前準(zhǔn)備1）開破口：工件厚度超過6毫米的焊件,為了保證能充分的焊透和得到優(yōu)良的焊接質(zhì)量,通常在焊接邊緣開坡口。常見的坡口形式有：V型、K型、X型、U型等，薄工件不必開坡口。2）焊件表面清理：通常在焊接前必須將焊接部位清理干凈，去除油污、水份等表面雜質(zhì)。2、焊接接頭形式及焊接空間位置常用的焊接接頭形式有對(duì)接接頭、搭接接頭、角接接頭和T型接頭等。如圖3-1所示（a）對(duì)接(b）搭接(c）角接(d）T型接圖3-1常用焊接接頭3、焊接的空間位置焊件接縫所處的空間位置稱為焊接位置，有平焊、立焊、橫焊和仰焊位置等。如圖3-2所示。平焊操作生產(chǎn)效率高，焊接質(zhì)量容易保證，因此，應(yīng)盡量放在平焊位置操作。(a)平焊（b）立焊（c）橫焊（d）仰焊圖3-2焊接的空間位置4、焊接規(guī)范手工電弧焊的焊接規(guī)范主要是指焊條直徑和焊接電流的選擇，電弧長度、焊條角度、焊接速度也是規(guī)范選擇的重要因素。1）焊條直徑的選擇根據(jù)工件的厚度決定焊條直徑，工件厚度在4mm以下的采用小于4mm的小焊條,大于4mm工件選用4—6mm的焊條。焊條直徑的選擇還需考慮焊縫的空間位置和接頭形式等。2）焊接電流的選擇焊接電流大小主要選擇依據(jù)一般是以焊條直徑依下式估算：I=（35～55）d式中:I——焊接電流（A）d——焊條直徑（mm）上式計(jì)算出的焊接電流只供參考，實(shí)際使用時(shí)還應(yīng)根據(jù)具體情況靈活掌握。3.2.4手工電弧焊操作要領(lǐng)1、引弧引弧是把焊條末端與焊件表面瞬時(shí)接觸，使電流短路。然后再迅速將焊條拉開一段距離（＜5mm）,電弧即被引燃。具體操作時(shí)有兩種方法:接觸法(敲打法)和摩擦法。2、平焊操作要領(lǐng)要掌握好三度，電弧長度，電弧的合理長度約小于焊條直徑；焊條角度，焊條與工件平面的夾角為70～80°；焊接速度，即焊條沿焊縫向前的運(yùn)動(dòng)速度，焊接速度應(yīng)當(dāng)均勻而適當(dāng)，太快或太慢都會(huì)影響焊縫的外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量。3.3氣焊與氣割3.3.1氣焊與氣割概述1、氣焊與氣割的工作原理，特點(diǎn)及應(yīng)用氣焊是利用火焰來熔化母材和填充金屬的一種焊接方法。氣割是純氧的燃燒過程并通過純氧的壓力吹掉液態(tài)氧化物，使金屬分開2、氣焊與氣割的氣體及設(shè)備的介紹。氣焊所用的設(shè)備及氣路連接如圖3-3所示。圖3-3氣焊設(shè)備及其連接3、氣焊的火焰氣焊火焰由焰芯、內(nèi)焰和外焰組成。如調(diào)節(jié)乙炔和氧氣的混合比例，可以得到三種性質(zhì)和用途各異的火焰。如圖3-4所示。圖3-4氧乙炔焰1）中性焰氧氣和乙炔的混合比例為1.1～1.2時(shí)的火焰為中性焰，燃燒所產(chǎn)生的CO2和CO對(duì)熔池有保護(hù)作用。中性焰可焊低碳鋼、中碳鋼、鉻鎳不銹鋼、紫銅、錫青銅、鋁及鋁合金、低合金鋼、灰鑄鐵等。2）碳化焰氧氣和乙炔的混合比小于1.1時(shí)的火焰稱為碳化焰。碳化焰適于焊接高碳鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、鑄鐵、鍍鋅鐵皮等。3）氧化焰氧氣和乙炔的混合比大于1.2時(shí)的火焰稱為氧化焰。一般較少用，僅用于黃銅、青銅的焊接。3.3.2氣焊與氣割的工藝1、接頭準(zhǔn)備，接頭形式和要求。2、根據(jù)所用材料的不同，選用不同的火焰，一般采用中性焰，根據(jù)工件選擇焊槍，焊嘴。3、選擇與焊件成分接近的焊絲，（焊絲直徑選擇的經(jīng)驗(yàn)公式：D=工件厚度除2加1）。4、選擇適當(dāng)?shù)臍怏w壓力，（氧氣表壓2～4pa，乙炔壓力：0.5～1pa）。5、焊接角度主要根據(jù)工件厚度選擇。工件后夾角要大，薄工件夾角要小。6、焊接速度，根據(jù)工件厚度，操作的熟練程度來決定。3.3.3氣焊與氣割的基本操作氣割的過程是，預(yù)熱——氧化——吹渣的過程。氣割必須滿足以下條件：1、金屬材料的燃點(diǎn)必須低于其熔點(diǎn)。2、燃燒生成的金屬氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬本身的熔點(diǎn)同時(shí)流動(dòng)性要好。3、金屬燃燒時(shí)能放出大量的熱，而金屬本身的導(dǎo)熱性要低。一般含碳量小于40%的碳鋼才能氣割。3.3.4氣焊與電弧焊的比較氣焊與電弧焊最大的不同點(diǎn)是熱源不同。氣焊是利用化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能，而電弧焊是將電能轉(zhuǎn)換成熱能。氣焊適用于薄板強(qiáng)度底，（小于3毫米）大于3毫米一般采用電弧焊。第四章熱處理工藝實(shí)訓(xùn)

熱處理實(shí)訓(xùn)安全操作規(guī)程1、實(shí)習(xí)時(shí)要按規(guī)定穿戴好必要的防護(hù)用品。2、未經(jīng)實(shí)習(xí)指導(dǎo)人員許可不得擅自動(dòng)用任何設(shè)備、電閘或開關(guān)，以免發(fā)生安全事故。3、操作前要熟悉熱處理設(shè)備使用方法及其它工具、器具。4、處理工件前要認(rèn)真看清圖紙要求及工藝要求，嚴(yán)格按照工藝規(guī)程操作。5、用電阻爐加熱時(shí)，工件進(jìn)爐、出爐應(yīng)先切斷電源，以防觸電。6、為保證爐溫，不能隨便打開爐門，檢查爐內(nèi)情況應(yīng)從爐門孔中觀察。

7、冷卻劑應(yīng)放置于就近方便的位置，減少工件出爐后降溫。

8、出爐時(shí)應(yīng)工位正確，夾持穩(wěn)固，防止熾熱工件傷害人體。

9、出爐后的工件不能用手觸摸，以防燙傷。

10、實(shí)習(xí)完后，打掃場(chǎng)地衛(wèi)生，工具用具放好。

4.1概述金屬材料的熱處理是將固態(tài)金屬或合金，采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻，改變材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而獲得改善材料性能的工藝，稱之為熱處理。其工藝過程通常可用溫度—時(shí)間坐標(biāo)的工藝曲線來表示。鋼常用的各種熱處理工藝規(guī)范如圖4-1所示。圖4-1鋼的各種熱處理工藝規(guī)范根據(jù)熱處理的要求和工藝方法的不同，熱處理可以按以下分類：整體熱處理：退火、正火、淬火、回火、調(diào)質(zhì)等表面淬火：感應(yīng)加熱淬火、火焰加熱淬火等熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理：滲碳、滲氮等其它熱處理：形變熱處理、超細(xì)化熱處理、真空熱處理等4.2鋼的常用熱處理4.2.1淬火淬火是將工件加熱（對(duì)碳鋼加熱到760~820度）保溫一定時(shí)間后進(jìn)行快速冷卻。淬火的主要目的是提高鋼的強(qiáng)度和韌性，增加耐磨性，并通過回火處理可獲得既有較高強(qiáng)度、硬度，又有一定彈性、韌性的性能。淬火時(shí)的冷卻介質(zhì)稱為淬火劑。經(jīng)過加熱的鋼件在冷卻劑中冷卻時(shí)，必須要有足夠而合適的冷卻速度，以便獲得高的硬度，而又不至于產(chǎn)生裂紋和過大的變形。常用的淬火劑有水和油。水是最便宜而且冷卻能力很強(qiáng)的淬火劑，適用于一般碳鋼零件的淬火。向水中溶于少量的鹽類，能提高冷卻能力。油的冷卻能力較低，可以防止工件產(chǎn)生裂紋等缺陷，適用于合金鋼淬火。淬火操作時(shí)除注意加熱質(zhì)量（與退火相似）和正確選擇淬火劑外，還要注意淬火工件浸入淬火劑的方式。如果浸入方式不準(zhǔn)確，可能使工件各部分的冷卻速度不一致就造成極大的內(nèi)應(yīng)力，使工件發(fā)生變形和裂紋，或產(chǎn)生局部不硬等缺陷。淬火操作時(shí)，必須穿戴防護(hù)用品，防止淬火劑飛濺傷人。熱處理車間的加熱設(shè)備和冷卻設(shè)備之間，不得放置任何妨礙操作的物品。4.2.2回火將淬火鋼重新加熱到某一溫度，經(jīng)過保溫后在油或空氣中冷卻的操作稱為回火。回火的目的是減小或消除工件在淬火時(shí)形成的內(nèi)應(yīng)力，降低淬火鋼脆性，使工件獲得較好的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能?；鼗鹂煞譃榈蜏鼗鼗稹⒅袦鼗鼗?、高溫回火。1、低溫回火：回火溫度為150~250度。低溫回火可以消除淬火造成的內(nèi)應(yīng)力，適當(dāng)降低鋼的脆性，提高韌性，同時(shí)保持高強(qiáng)度。工具、量具多用低溫回火。2、中溫回火：回火溫度為300~450度。淬火工件經(jīng)中溫回火后，可消除大部分應(yīng)力，硬度有顯著下降，但卻具有一定的韌性和彈性。一般用于熱處理鍛模、彈簧等。3、高溫回火：回火溫度為500~650。高溫回火可以消除內(nèi)應(yīng)力，使工件具有高強(qiáng)度和高韌性等綜合機(jī)械性能。淬火后再經(jīng)高溫回火的工藝，稱為調(diào)質(zhì)處理。一般要求有較高綜合機(jī)械性能的重要結(jié)構(gòu)零件，都要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。4.2.3退火退火是將金屬或合金加熱到適當(dāng)溫度，保持一定的時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。退火的目的：1、降低硬度，改善切削性能；2、消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向；3、細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。4.2.4正火將鋼加熱到Ac3(亞共析鋼)或Acm（共析，過共析鋼）以上30~50度，保溫一定時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝方法。正火的目的：1、對(duì)于力學(xué)性能要求不高的碳鋼，低合金鋼結(jié)構(gòu)件，可作最終熱處理。2、對(duì)于低碳鋼可用來調(diào)硬度，避免切削加工中的“粘刀”現(xiàn)象，改善切削加工性。3、對(duì)于共析、過共析鋼，正火可消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作準(zhǔn)備。正火的冷卻速度比退火快，得到的組織較細(xì)，工件的強(qiáng)度和硬度比退火高。對(duì)于高碳鋼的工件，正火后硬度偏高，切削加工性能變差，故宜采用退火工藝。從經(jīng)濟(jì)方面考慮，正火比退火的生產(chǎn)周期短，設(shè)備利用率高，生產(chǎn)效率高，節(jié)約能源，降低成本以及操作簡便，所以在滿足工作性能及加工要求的前提下，應(yīng)盡量以正火代替退火。退火和正火可在電阻爐或煤、油、煤氣爐中進(jìn)行，最常用的是電阻爐。電阻爐是利用電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量來加熱工件，同時(shí)用熱電偶等電熱儀表控制溫度，操作簡單，溫度準(zhǔn)確。在加熱過程中，由于工件與外界介質(zhì)在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)加熱溫度和加熱速度控制不當(dāng)或裝爐不合適時(shí)，會(huì)造成工件氧化，脫碳，過熱，過燒及變形等缺陷。因此要嚴(yán)格控制加熱溫度和速度等。4.3鋼的表面熱處理很多機(jī)器零件，如曲軸、齒輪、凸輪、機(jī)床導(dǎo)軌等，是在沖擊載荷和強(qiáng)烈的摩擦條件下工作的，要求表面層堅(jiān)硬耐磨，不易產(chǎn)生疲勞破壞，而心部則要求有足夠的塑性和韌性。顯然，采用整體熱處理是難以達(dá)到上述要求的，這時(shí)可通過對(duì)工作表面采取強(qiáng)化熱處理，即表面熱處理的方法解決。常用的表面熱處理方法有表面淬火和化學(xué)熱處理兩種。4.3.1表面淬火鋼的表面淬火一般分為火焰加熱表面淬火和感應(yīng)加熱表面淬火等。表面淬火使工件表層得到高硬度的淬火馬氏體，而心部仍然保持原有的韌性。1、火焰加熱表面淬火采用乙炔—氧（或煤氣—氧）的混合氣體燃燒的火焰迅速加熱工件表面，至淬火溫度后快速冷卻(如噴水)的淬火工藝，叫火焰加熱表面淬火。淬硬層深度一般為2～6mm。這種淬火方法設(shè)備簡單，操作方便，成本低廉，特別適用于大型工件、單件、小批生產(chǎn)。但加熱溫度較難控制，因而淬火質(zhì)量不穩(wěn)定。2、感應(yīng)加熱表面淬火將工件放在通有高頻(中頻、工頻)電流的線圈中，利用感應(yīng)電流通過工件產(chǎn)生熱效應(yīng)（集膚效應(yīng)），使工件表層(或局部)迅速加熱并進(jìn)行快速冷卻的淬火工藝，叫感應(yīng)加熱表面淬火。由于加熱時(shí)間短，淬火表層組織細(xì)、性能好，感應(yīng)加熱表面淬火生產(chǎn)效率高，工件表面氧化、脫碳極少，變形也小，淬硬層深度易于控制，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。但設(shè)備費(fèi)用昂貴，適宜用于形狀簡單的工件大批量生產(chǎn)。4.3.2化學(xué)熱處理把鋼置于某種化學(xué)介質(zhì)中加熱，保溫，使一種或幾種元素滲入鋼件表面，改變其成分，改變表面組織和性能的目的。常用的方法有滲碳，滲氮（又稱氮化處理）。滲碳的作用是增加表層含碳量，提高表面層的硬度和耐磨性。滲碳零件必須是低碳鋼或低合金鋼，滲碳后還必須經(jīng)淬火處理。（固體滲碳，液體滲碳，氣體滲碳）氣體滲碳用的最多。滲氮（又稱氮化處理）能使零件獲得比滲碳更高的表面硬度和耐磨性，還能提高其熱硬度，疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕能力（氣體氮化，離子氮化）。第五章車削工藝實(shí)訓(xùn)車削實(shí)訓(xùn)安全操作規(guī)程1、認(rèn)真聽老師講解車削實(shí)訓(xùn)工作的基本知識(shí)及車床操作規(guī)程。2、操作機(jī)床前必須按要求穿好工作服，扣好袖口，嚴(yán)禁戴手套、領(lǐng)帶或圍巾，女同學(xué)必須戴工作帽，并把長發(fā)塞入帽內(nèi)。3、機(jī)床開動(dòng)前應(yīng)試車1~2分鐘，檢查機(jī)床各部分運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，有無碰撞或失?，F(xiàn)象。各部位油孔要加好油，并檢查各處手柄是否正常。4、工件、刀具要夾緊，卡盤扳手用后必須隨手取下。5、未經(jīng)指導(dǎo)老師允許，不得隨意操作車間內(nèi)其他設(shè)備和工具。6、工作時(shí)頭部不能正對(duì)卡盤及工件，且不可太近。7、機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不得進(jìn)行變速、清掃切屑或測(cè)量工件，不得直接用手測(cè)工件的表面粗糙程度或溫度，不得用手觸及機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)部分（如卡盤、工件、絲桿等），不要將身體靠在機(jī)床上或靠近旋轉(zhuǎn)機(jī)件，不要隔著機(jī)床傳遞物件。8、清除鐵屑必須使用鐵鉤或毛刷，嚴(yán)禁用手直接清除。9、機(jī)床開動(dòng)后不允許擅自離開工作崗位。10、多名同學(xué)在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)訓(xùn)時(shí)一定要分工明確，各負(fù)其責(zé)。11、停電及工作中發(fā)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)不正?；虬l(fā)生故障時(shí)，應(yīng)立即停車并將電源開關(guān)斷開，及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)老師來處理。12、調(diào)整機(jī)床速度、行程、裝夾工件和刀具以及擦拭機(jī)床時(shí)都必須停車后進(jìn)行。13、實(shí)習(xí)期間學(xué)生不準(zhǔn)許擅自離崗、竄崗、閑談及打鬧。14、工作完畢離崗時(shí)，應(yīng)斷開電源開關(guān)并將大拖板和尾架搖到車床導(dǎo)軌后端。15、下班前認(rèn)真清理場(chǎng)地、收好工具、零件擺放整齊并關(guān)好車間窗戶。5.1概述在車床上用車刀進(jìn)行切削加工稱為車削加工。車工是機(jī)械加工中最基本、最常用的工種。車床可以加工各種零件上的回轉(zhuǎn)表面，應(yīng)用十分廣泛。車床一般約占機(jī)床總數(shù)的50%，車削具有刀具簡單加工范圍廣、切削過程平衡、加工材料廣等特點(diǎn)，所以車床在機(jī)械制造中占有重要的地位。車床加工精度可達(dá)到IT11~IT6，表面粗糙度Ra值為12.5~0.8μm。5.2普通車床5.2.1普通車床的編號(hào)機(jī)床均用漢語拼音字母和數(shù)字，按一定規(guī)律組合進(jìn)行編號(hào)，以表示機(jī)床的類型和主要規(guī)格。以C6132A為例：C6132A第一次改進(jìn)第一次改進(jìn)普通車床型工件最大直徑的110普通車床型普通車床組（臥式）普通車床組（臥式）車床車床5.2.2車床的各組成部分及其作用1、床身：用以支撐和連接車床的各個(gè)部件，并保證各部件間有相對(duì)的正確位置；2、床頭箱：又稱主軸箱，內(nèi)裝主軸及部分傳動(dòng)齒輪，它的作用是傳動(dòng)與變速；3、進(jìn)給箱：內(nèi)裝進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速齒輪，可調(diào)整進(jìn)給量和螺距，并將運(yùn)動(dòng)傳至光桿或絲杠；4、光桿：自動(dòng)走刀時(shí)將進(jìn)給箱內(nèi)的運(yùn)動(dòng)傳遞給溜板箱；5、絲桿：車削螺紋時(shí)將進(jìn)給箱內(nèi)的主運(yùn)動(dòng)傳遞給溜板箱；6、溜板箱：與刀架相連，是車床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操縱箱；7、方刀架：安裝車刀，最多可裝夾四把車刀；8、小拖板：可沿轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌作短距離進(jìn)給；9、中拖板：可帶動(dòng)車刀沿大拖板上的導(dǎo)軌作橫向運(yùn)動(dòng)；10、大拖板：與溜板箱連接，可帶動(dòng)車刀沿床身導(dǎo)軌作縱向運(yùn)動(dòng)；11、尾座：可安裝鉆頭或活動(dòng)頂尖。1234567891011圖5-1普通車床5.2.3車床的加工范圍車床的加工范圍較廣，就其基本的工作內(nèi)容來講，可以加工以回旋表面為主的工件，即：內(nèi)外園柱面、內(nèi)外圓錐面、鉆孔、鉸孔車成型面、鏜孔、切槽、切斷、車削各種螺紋、滾花等。5.2.4車床附件車床附件包括三爪卡盤、四爪卡盤、頂尖、心軸、中心架、跟刀架、花盤、冷卻液系統(tǒng)、照明等。1、三爪卡盤三爪卡盤是車床上應(yīng)用最廣的通用夾具（如圖5-2），適于安裝短棒料或盤類工件。三爪卡盤能自動(dòng)定心，因此裝夾很方便。但其定心精度受卡盤本身制造精度和使用后磨損的影響，故工件上同軸度要求較高的表面，應(yīng)盡可能在一次裝夾中車出。此外三爪卡盤的夾緊力較小，一般僅適用于夾持表面光滑的圓柱形或六角形等工件。a)外形b)構(gòu)造c)反爪圖5-2三爪卡盤的構(gòu)造用三爪卡盤安裝工件時(shí)可按下列步驟進(jìn)行：1）首先把工件在卡爪間放正,然后輕輕夾緊。2）開動(dòng)機(jī)床,使主軸低速旋轉(zhuǎn)，撿查工件有無偏擺，若有偏擺應(yīng)停車用小錘輕敲校正，然后緊固工件。注意必須即時(shí)取下扳手，以免開車時(shí)飛出，擊傷人或機(jī)床。3）移動(dòng)車刀至車削行程的左端，用手旋轉(zhuǎn)卡盤，檢查刀架等是否與卡盤或工件碰撞。2、四爪卡盤四爪卡盤有四個(gè)互不相關(guān)的卡爪，四個(gè)卡爪均可獨(dú)立移動(dòng)，因此可安裝截面為方形、長方形、橢圓以及其他不規(guī)則形狀的工件，由于其夾緊力比三爪卡盤大，也常用來安裝較大的圓形截面的工件。3、頂尖頂尖有普通頂尖、活頂尖及反頂尖等，反頂尖用得較少。普通頂尖的形狀如圖5-3所示。由于后頂尖容易磨損，因此在工件轉(zhuǎn)速較高的情況下，常采用活頂尖如圖5-4所示。加工時(shí)活頂尖與工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)。圖5-3普通頂尖圖5-4活動(dòng)頂尖4、心軸有些形狀復(fù)雜和同心要求較高的套筒類零件，如果有關(guān)表面無法在三爪卡盤的一次裝夾中與孔同時(shí)精加工，則須用心軸安裝進(jìn)行加工。這時(shí)先加工孔，然后以孔定位，安裝在心軸上加工外圓。5、中心架、跟刀架加工細(xì)長軸時(shí)，為防止工件受徑向切削分力的作用而產(chǎn)生彎曲變形，常用中心架或跟刀架作為輔助支承。6、花盤花盤是安裝在車床主軸上的一個(gè)大圓盤，其端面有許多長槽，用以穿放螺栓，壓緊工件?；ūP的端面需平整，且應(yīng)與主軸中心線垂直。當(dāng)零件上需加工的平面相對(duì)于基準(zhǔn)平面有平行度要求或需加工的孔和外圓的軸線相對(duì)于基準(zhǔn)平面有垂直度要求，則應(yīng)以基準(zhǔn)平面為定位基面在花盤上安裝。5.2.5車床的傳動(dòng)方式和傳動(dòng)線路1、機(jī)床上常用的機(jī)械傳動(dòng)方式機(jī)床的動(dòng)力來自電機(jī)。最常用的機(jī)械傳動(dòng)方式，主要有皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、絲桿傳動(dòng)及絲杠螺母傳動(dòng)等。2、普通車床傳動(dòng)系統(tǒng)普通車床傳動(dòng)路線如圖5-7所示。電動(dòng)機(jī)皮帶輪床頭箱主軸卡盤工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)掛輪箱絲桿拖板箱刀架車螺紋走刀箱光桿拖板箱刀架縱橫向運(yùn)動(dòng)圖5-7普通車床傳動(dòng)路線BABA5.2.6車刀的組成及車刀材料的要求1、車刀的組成BAC車刀由刀頭、刀桿兩部分組成。刀頭用來C切削、刀桿用于夾持。如圖5-8所示。A、主刀刃——前刀面和主后面之間的交線；B、前刃面——是切屑流經(jīng)的表面；DEFC、副刀刃——前刀面和副后面之間的交線；DEFD、副后面——與工件已加工面相對(duì)的面；圖5-8車刀的組成E、刀尖——主切削刃與副切削刃的交點(diǎn)。F、主后面——與工件切削面相對(duì)的面；2、刀具材料要求：作為刀具材料必須具備以下特性：1）高硬度——高于被加工材料的3～4倍；2）耐磨性——良好的抗磨損能力；3）紅硬性——在高溫下能保持硬度和切削的能力；4）強(qiáng)度韌性——能承受切削力沖擊力；5）工藝性——便于制造和刃磨。3、常用車刀的材料1）硬質(zhì)合金：硬質(zhì)合金YG——適用于加工脆性材料，如鑄鐵。硬質(zhì)合金YT——適用于加工塑性材料，如各種鋼材。特點(diǎn)：耐高溫和高速切削，其紅硬溫度可達(dá)800℃~1000℃2）高速鋼：（白鋼）高速鋼韌性好，刃磨方便，可做各種復(fù)雜的刀具，如：銑刀、中心鉆、切斷刀、螺紋刀等。其缺點(diǎn)是不耐高溫，強(qiáng)度差，不能高速切削，紅硬溫度為550℃～600℃。4、車刀的安裝安裝車刀應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）車刀刀桿應(yīng)與工件軸線垂直；2）刀頭伸出的長度低于35mm；3）刀尖應(yīng)與主軸中心線等高。5.3切削用量三要素5.3.1機(jī)械加工的切削運(yùn)動(dòng)無論哪種機(jī)床，進(jìn)行切削加工時(shí)，必須有以下兩種切削運(yùn)動(dòng)：1、主運(yùn)動(dòng)在切削過程中，主運(yùn)動(dòng)是提供切削可能性的運(yùn)動(dòng)。也就是說，沒有這個(gè)運(yùn)動(dòng)就無法切削。它的特點(diǎn)是在切削過程中速度最高、消耗機(jī)床動(dòng)力最多。2、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在切削過程中，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是提供連續(xù)切削可能性的運(yùn)動(dòng)，是使工件的被加工表面不斷投入切削以獲得完整加工表面的運(yùn)動(dòng)。也就是說，沒有這個(gè)運(yùn)動(dòng)就不能連續(xù)切削。切削加工中主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則可能是一個(gè)過幾個(gè)。車床的主運(yùn)動(dòng)是工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。刀架帶動(dòng)車刀作縱向或橫向直線運(yùn)動(dòng)是車床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。5.3.2機(jī)械加工的切削用量三要素切削用量是衡量運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)，它包括切削速度、走刀量和切削深度。如圖5-9所示。切削速度V=m/min（米/分）V——切削速度，單位：米/分D——工件待加工面直徑，單位：毫米n——主軸每分鐘轉(zhuǎn)速，單位：轉(zhuǎn)/分進(jìn)給量：f=mm/r(毫米/轉(zhuǎn))切削深度：ap=mm(毫米)圖5-9切削三要素5.3.3粗車與精車的區(qū)別1、粗車粗車的目的是盡快地從工件上切去大部分加工余量，使工件接近最后的形狀和尺寸。粗車要給精車留有合適的加工余量，而精度和光潔度要求都較低。在生產(chǎn)中，加大切深對(duì)提高生率最有利，而對(duì)車刀的壽命影響又最小。因此，粗車時(shí)要優(yōu)先選用較大的切深。其次根據(jù)可能，適當(dāng)加大進(jìn)給量，最后確定切削速度。切削速度一般采用中等或中等偏低的數(shù)值。粗車的切削用量推薦為：切深ap：取2～4mm；進(jìn)給量f：取0.15～0.4mm/r；切速V：硬質(zhì)合金車刀切鋼可取50～70m/min，切鑄鐵可取40～60m/min。粗車鑄件時(shí)，因工件表面有硬皮，如切深很小，刀尖反而容易被硬皮碰壞或磨損，因此，第一刀切深應(yīng)大于硬皮厚度。選擇切削用量時(shí)，還要看工件安裝是否牢靠。若工件卡的長度小，或表面凹凸不平，切削用量也不宜過大。2、精車粗車給精車（或半精車）留的加工余量一般為0.5～2mm，加大切深對(duì)精車來說并不重要。精車的目的是要保證零件的尺寸精度和表面粗糙度，一般精車的精度為IT8～I(xiàn)T7，粗糙度Ra值為6.3~1.6μm。精車時(shí)，突出的問題是要注意保證加工表面的粗糙度。降低表面粗糙度的措施主要有以下幾點(diǎn)：1）選擇合適的車刀幾何形狀。當(dāng)采用較小的主偏角或副偏角，或刀尖磨有小圓弧，都會(huì)減少殘留面積，降低表面粗糙度。2）如果車刀選用較大的前角γ，并把刀刃磨得鋒利些，用油石把前面和后面打磨得光一些，亦可降低加工的表面粗糙度。3）合理選擇精車時(shí)的切削用量。生產(chǎn)實(shí)踐證明，較高的切速（V=100m/mim以上）或較低的切速（V=6m/mim以下）都可獲得較低的粗糙度，但采用低速切削，生產(chǎn)率低，一般只有在精車小直徑的工件時(shí)應(yīng)用。選用較小的切深可使切削變形減小，對(duì)降低粗糙度有利，但切深過小(如0.03～0.05)，工件上原來凹凸不平的表面可能沒有完全切掉，也得不到滿意的粗糙度。采用較小的進(jìn)給量使殘留面積減小，也可以降低表面粗糙度。在選擇精車的切削用量時(shí)，應(yīng)將切削速度放在第一位，進(jìn)給量放在第二位，最后根據(jù)工件尺寸來確定切深。切深ap高速精車取0.3～0.5mm，低速光刀取0.05～0.10mm。進(jìn)給量f取0.05～0.2mm/r。切速V硬質(zhì)合金車刀高速切鋼可取100～200m/min；切鑄鐵可取60～100m/min。4）合理地使用冷卻潤滑液也有助于降低表面粗糙度。低速精車鋼件用乳化液溶液，而低速精車鑄鐵零件時(shí)，常用煤油作為冷卻潤滑液。5.4基本車削工作5.4.1車端面對(duì)工件的端面進(jìn)行車削的方法稱為車端面，如圖5-10。車端面時(shí)刀具作橫向進(jìn)給，車刀在端面上的軌跡是螺旋線。車刀愈接近工件中心切削速度愈小，刀尖在工件中心時(shí)，車削速度為零。因此，刀尖與工件軸線一定要等高(特別是無孔的端面)，否則工件中心余料難以切除。vvvvfvfvfa)用彎頭刀車端面b)用偏刀車端面c)用偏刀精車端面圖5-10車端面車削端面時(shí)，常采用彎頭車刀和右偏刀。彎頭車刀車端面時(shí)，中心凸臺(tái)是逐步去掉的，刀尖不易損壞，適用于車削大的端面。使用右偏刀車削時(shí)，凸臺(tái)是瞬間去掉的，容易損壞刀尖，此時(shí)若吃刀量較大，在切削力的作用下，易出現(xiàn)打刀，工件產(chǎn)生凹心。但精車端面時(shí)可用偏刀由中心向外進(jìn)給，能提高端面的加工質(zhì)量。車削直徑較大的端面，若出現(xiàn)凹心或凸面時(shí)，應(yīng)檢查車刀和方刀架是否未鎖緊，以及中拖板的松緊程度。為避免車刀縱向移動(dòng)，應(yīng)將大拖板固定在床身上，用小拖板進(jìn)給和調(diào)整切深。5.4.2車外圓和臺(tái)階車削加工外圓柱面稱為車外圓。在工件上車削出不同直徑圓柱面的過程稱為車臺(tái)階。通常把兩個(gè)相鄰圓柱面的直徑差小于5毫米的稱為低臺(tái)階，大于5毫米的稱為高臺(tái)階。車臺(tái)階實(shí)際上是車外圓和端面的組合加工，車削時(shí)需兼顧二者的尺寸精度。車臺(tái)階一般使用尖頭刀、45o彎頭刀和90o偏刀。前兩者主要用于車削（軸徑不變的）外圓，以及粗加工和半精加工。90o偏刀主要用于加工臺(tái)階處為直角的階梯軸，以及車削細(xì)長軸和精加工。常見的外圓車削如圖5-11所示：vv90°ffa)一次走刀b)多次走刀圖5-11車外圓車外圓常須經(jīng)過粗車和精車兩個(gè)步驟。粗車和精車開始前，均須進(jìn)行試車。車削臺(tái)階時(shí)，外圓先分層切除，當(dāng)外徑符合要求后對(duì)臺(tái)階面進(jìn)行精車。此時(shí)刀具應(yīng)右偏5o左右使實(shí)際工作時(shí)主偏角約為95o。如圖5-12。圖5-12車臺(tái)階為使臺(tái)階長度符合要求，可用刀尖預(yù)先刻出線痕，作為加工的界限。5.4.3車圓錐面常用車削圓錐面的方法有以下幾種：寬刀法、轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板法、偏移尾架法和靠模法。1、寬刀法圖5-13為用寬刀車削圓錐面。這種方法僅適用于車削較短的內(nèi)、外圓錐面。優(yōu)點(diǎn)是加工迅速，能加工任意角度的圓錐面。缺點(diǎn)是加工的圓錐面不能太長，切削面積大，要求機(jī)床與工件有較好的剛性。圖5-13寬刀法車錐面2、轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板法圖5-14為轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板車削圓錐面。此法是將小拖板繞轉(zhuǎn)盤軸線轉(zhuǎn)過1/2錐角(見轉(zhuǎn)盤刻度)，然后緊固。加工時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板手柄，使車刀沿錐面的母線移動(dòng)，從而加工出所需的圓錐面。圖5-14轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板車錐面這種方法的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)整方便，操作簡單，可以加工錐角為任意大小的內(nèi)外圓錐面，因此應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是所加工圓錐面的長度受小拖板行程長度的限制，只能加工短錐面。且多為手動(dòng)進(jìn)給，故車削時(shí)進(jìn)給量不均勻，表面質(zhì)量較差。3、偏移尾架法圖5-15為偏移尾架車圓錐面。方法是把尾架頂尖偏移一個(gè)距離s，使工件的旋轉(zhuǎn)軸線與機(jī)床主軸軸線相交一個(gè)角度(1/2圓錐角)，利用車刀的縱向進(jìn)給，車出所需的圓錐面。圖5-15尾架偏移車錐面這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能自動(dòng)進(jìn)給車削較長的圓錐面；缺點(diǎn)是尾架可偏移距離s較小，中心孔與頂尖配合不良，特別是當(dāng)半圓錐角大于6度后誤差較大，尾架偏移量較大，使中心孔與頂尖的配合變壞，裝夾不可靠。故一般用于車削小錐度的長錐面。且精確調(diào)整尾架偏移量較費(fèi)時(shí)，也不能加工錐孔。4、靠模法對(duì)于某些較長的圓錐面和圓錐孔，當(dāng)其精度要求較高而批量又較大時(shí)常用此方法?？磕０迨擒嚧布庸A錐面的附件。一般將靠模板裝置底座固定在車床床身的后面，底座上面裝有錐度靠模板，它可以繞中心軸線旋轉(zhuǎn)到與工件軸線相交成1/2圓錐角的角度。滑板可自由地沿著靠模板滑動(dòng)，滑板又用固定螺釘與中拖板連接在一起。為了使中拖板能自由滑動(dòng)，必須把中拖板上的橫向進(jìn)給絲杠與螺母脫開。為了便于調(diào)整切削深度，小拖板必須轉(zhuǎn)過90度。當(dāng)大拖板作縱向自動(dòng)進(jìn)給時(shí)，滑板就沿著靠模板滑動(dòng)，從而使車刀的運(yùn)動(dòng)平行于靠模板，車出所需的圓錐面。靠模法的優(yōu)點(diǎn)是可在自動(dòng)進(jìn)給條件下車削錐體，能保證一批工件獲得穩(wěn)定一致的合格錐度。但目前已逐步被數(shù)控車削錐體所代替。5.4.4滾花在車削加工中，常常會(huì)遇到零件的滾花加工，滾花是用滾花刀來擠壓工件，使工件表面產(chǎn)生塑性變形而形成花紋。滾花花紋有多種，大致為直紋、斜紋、網(wǎng)紋三種。其中網(wǎng)紋有菱形與方形。滾花操作需要用滾花刀，也就是裝有滾花輪的刀柄。滾花刀一般有單輪式、復(fù)輪式和六輪式幾種。在車床上滾花，受力相當(dāng)大，工件必須裝夾牢固。安裝滾花刀時(shí)，刀面要與工件垂直，同時(shí)滾花輪中心要對(duì)準(zhǔn)工件的軸心。滾花開始時(shí)，起頭很重要，要用力直接壓入工件，不能有停頓，使工件一下子就壓出花紋。等花紋滾得很清晰后再開走刀，進(jìn)行走花。否則容易產(chǎn)生破頭，即花紋滾亂。在滾花時(shí)要保證有充分的潤滑液，可用機(jī)油進(jìn)行潤滑。還要經(jīng)常清除鐵屑，花紋才能滾得清楚。滾花時(shí)應(yīng)選擇較低的主軸轉(zhuǎn)速，一般V＜8m/min。第六章銑削工藝實(shí)訓(xùn)銑工實(shí)習(xí)安全操作規(guī)程1、進(jìn)入車間實(shí)習(xí)時(shí)，要穿好工作服，大袖口要扎緊，襯衫要系入褲內(nèi)。女同學(xué)要戴安全帽，并將發(fā)辮納入帽內(nèi)。不得穿涼鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴圍巾進(jìn)入車間。

2、嚴(yán)禁在車間內(nèi)追逐、打鬧、喧嘩和閱讀與實(shí)習(xí)無關(guān)的書刊等。

3、應(yīng)在指定的機(jī)床上進(jìn)行實(shí)習(xí)。未經(jīng)允許，其它機(jī)床、工具或電器開關(guān)等均不得亂動(dòng)。

4、開動(dòng)機(jī)床前，要檢查銑床傳動(dòng)部件和潤滑系統(tǒng)是否正常，各操作手柄是否正確，各進(jìn)給方向自動(dòng)停止擋鐵是否緊固在最大行程以內(nèi)，工件、夾具及刀具是否已夾持牢固等。檢查周圍有無障礙物，才可正常使用。

5、不準(zhǔn)戴手套工作，不準(zhǔn)用手模正在運(yùn)動(dòng)的刀具，停車時(shí)不得用手去剎銑床的刀桿。

6、開車后精力要集中，不許聊天，不準(zhǔn)離開機(jī)床，如離開，必須停車。

7、變速、更換銑刀、裝卸工件、變更進(jìn)給量或測(cè)量工件時(shí)，都必須停車。更換銑刀時(shí)，要仔細(xì)檢查刀具是否夾持牢固，同時(shí)注意不要被銑刀刃口割傷。

8、不得把工、量具放在機(jī)床工作臺(tái)上，精密量具使用時(shí)更要注意保養(yǎng)。

9、多人操作一臺(tái)機(jī)床時(shí)，應(yīng)分工明確，相互配合，在開車時(shí)，必須注意安全。

10、不要站在切屑飛出的方向，以免傷人。高速銑削時(shí)加防護(hù)擋板。

11、銑齒輪時(shí)，必須等銑刀完全離開工件后，方可轉(zhuǎn)動(dòng)分度頭手柄。

12、工作中如機(jī)床發(fā)出不正常聲音或發(fā)生事故時(shí)，應(yīng)立即停車，保持現(xiàn)場(chǎng)，并報(bào)告指導(dǎo)教師。13、清掃鐵屑要用鐵勾或毛刷清理，不能用手拉或用嘴吹鐵屑。加工后的工件在拿取時(shí)要小心毛刺割手。

14、工作完后，應(yīng)切斷電源，掃清切屑，擦凈機(jī)床，在導(dǎo)軌面上涂防銹油，各部件應(yīng)調(diào)整到正常位置，打掃現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生。6.1概述在銑床上用銑刀對(duì)工件進(jìn)行切削加工的過程稱為銑削。銑削可用來加工平面、臺(tái)階、斜面、溝槽、成形表面、齒輪和切斷等。還可以進(jìn)行鉆孔和鏜孔加工。銑削加工的尺寸公差等級(jí)一般可達(dá)IT9～I(xiàn)T7，表面粗糙度一般為Ra值6.3～1.6μm。銑刀是旋轉(zhuǎn)使用的多齒刀具。銑削時(shí)，每個(gè)刀齒是間歇的進(jìn)行切削，刀刃的散熱條件好，可以采用較大的切削用量，是一種高生產(chǎn)率的加工方法。特別適用于加工平面和溝槽。銑削的主運(yùn)動(dòng)是銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是工件的移動(dòng)。6.2常用銑床銑床的種類繁多，同學(xué)們?cè)趯?shí)訓(xùn)中主要以臥式和立式為主。6.2.1萬能臥式銑床在臥式銑床中，萬能臥式銑床用得最多。圖6-1為X6132萬能臥式銑床。1、萬能臥式銑床的編號(hào)在X6132中，字母與數(shù)字的含義為：X6132工作臺(tái)寬度的110萬能升降臺(tái)銑床臥式銑床銑床圖6-1X6132萬能臥式銑床2、萬能臥式銑床的主要組成部分及其作用1）橫梁：可沿床身的頂面水平導(dǎo)軌前后移動(dòng)，以延長其伸出的長度。上面可安裝吊架。2）主軸：主軸用來帶動(dòng)刀桿旋轉(zhuǎn)，前端有7∶24的錐孔，用來安裝刀桿或直接安裝帶柄銑刀。3）吊架：用來支撐刀桿，以增強(qiáng)刀桿的剛性。4）縱向工作臺(tái)：可帶動(dòng)工件作左右移動(dòng)，手柄每轉(zhuǎn)一圈工作臺(tái)移動(dòng)6mm。5）轉(zhuǎn)臺(tái)：可使縱向工作臺(tái)水平面內(nèi)正負(fù)搬轉(zhuǎn)45°，以便加工螺旋槽等。6）橫向工作臺(tái)：可帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)及縱向工作臺(tái)作前后移動(dòng)，手柄每轉(zhuǎn)一圈工作臺(tái)移動(dòng)6mm。7）升降臺(tái)：可沿床身的垂直導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。8）床身：用來固定和支撐銑床上的所有部件。6.2.2立式銑床立式銑床與臥式銑床的主要區(qū)別在于立式銑床主軸與工作臺(tái)臺(tái)面垂直，臥式銑床主軸與工作臺(tái)臺(tái)面平行。圖6-2為X5025A立式銑床。立式銑床安裝主軸的部分稱為立銑頭。銑頭與床身連成整體的稱為整體式立式銑床，其主要特點(diǎn)是剛性好，宜采用較大的切削用量。銑頭與床身分為兩部分，中間靠轉(zhuǎn)盤相連的稱為回轉(zhuǎn)式立式銑床。其主要特點(diǎn)是根據(jù)加工需要，可將銑頭主軸相對(duì)與工作臺(tái)臺(tái)面扳轉(zhuǎn)一定的角度，使用靈活方便，生產(chǎn)中應(yīng)用較多。圖6-2立式銑床立式銑床的其它部分結(jié)構(gòu)與萬能臥式銑床基本相同。6.2.3銑床的加工范圍銑床加工范圍比較廣，圖6-3所示為銑床典型零件的加工。圖6-3銑床加工范圍a)圓柱銑刀銑平面；b)套式銑刀銑臺(tái)階面；c)三面刃銑刀銑直角槽；d)端銑刀銑平面；e)立銑刀銑凹平面；f)鋸片銑刀切斷；g)凸半圓銑刀銑凹圓弧面；h)凹半圓銑刀銑凸圓弧面；i)齒輪銑刀銑齒輪；j)角度銑刀銑V形槽；k)燕尾槽銑刀銑燕尾槽；l)T形槽銑刀銑T形槽；m)鍵槽銑刀銑鍵槽；n)半圓鍵槽銑刀銑半圓鍵槽；o)角度銑刀銑螺旋槽。6.3銑床的主要附件與應(yīng)用銑床的主要附件有分度頭、平口鉗、萬能銑頭、和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，如圖6-4。a)分度頭b)平口鉗c)萬能銑頭d)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)圖6-4常用銑床附件6.3.1分度頭在銑削加工中，常會(huì)遇到銑六方、齒輪、花鍵和刻線等工作。這時(shí)，就需要利用分度頭進(jìn)行分度。分度頭是萬能銑床上的重要附件。1、分度頭的作用分度頭可在水平、垂直和傾斜位置工作。分度頭的主軸前端可安裝三爪卡盤，主軸的錐孔內(nèi)可安放頂尖，用以安裝工件。其中最為常見的是萬能分度頭，萬能分度頭由于具有廣泛的用途，在單件小批量生產(chǎn)中應(yīng)用較多。2、萬能分度頭的結(jié)構(gòu)萬能分度頭的外型結(jié)構(gòu)如圖6-5所示。分度頭的底座上裝有轉(zhuǎn)動(dòng)體，轉(zhuǎn)動(dòng)體內(nèi)裝有主軸。分度頭主軸可隨轉(zhuǎn)動(dòng)體在垂直面內(nèi)扳動(dòng)成水平、垂直或傾斜位置。分度時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)分度手柄，通過蝸桿蝸輪帶動(dòng)分度頭主軸旋轉(zhuǎn)即可。分度頭的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖6-6所示。3、簡單分度方法分度頭內(nèi)部的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖6-6所示，分度頭的傳動(dòng)比i=140。分度時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)分度手柄，通過速比為1:1的一對(duì)直齒輪帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)一周，蝸輪只能帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)過140圈。圖6-5萬能分度頭外結(jié)構(gòu)如果要將工件的圓周等分為Z等分，則每次分度工件應(yīng)轉(zhuǎn)過1ZQUOTE1Z圈。這時(shí)分度手柄所需轉(zhuǎn)的圈數(shù)n1∶40＝1Z∶n，即n＝式中，n—手柄每次分度時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)，Z—工件的等分?jǐn)?shù)，40—分度頭定數(shù)。分度頭分度的方法有直接分度法、簡單分度法、角度分度法和差動(dòng)分度法等。這里僅介紹常用的簡單分度法。例如：銑齒數(shù)Z=35的齒輪，需對(duì)齒輪毛坯的圓周作35等分，每一次分度時(shí)，手柄轉(zhuǎn)數(shù)為：（圈）分度時(shí)，如果求出的手柄轉(zhuǎn)數(shù)不是整數(shù)