鉗工維修技術培 訓 教 材維修工人技術培訓鉗工教材目錄1、機件和部件的裝配和修理2、鋼鐵材料3、鋼鐵的火花鑒別及熱處理4、有 色 金 屬5、一般工具的使用和維護6、熱 裝 配7、聯 軸 器8、聯軸器的找正9、齒 輪 蝸 輪10、滾 動 軸 承11、滑 動 軸 承12、軸 的 修 理13、液 壓 傳 動第一節 機件和部件的裝配和修理（一）機件和部件的裝配和修理每部機器能夠正常工作的最大期限，即使用壽命的長短，決定于機器工作性能的改變，如果機器在工作中發現其功率降低，電量（燃料）和潤滑油消耗增加，有沖擊及不正常噪音出現，這都說明當時機器工作的技術性能和原來規定的技術標準產生了很大的差別，工作質量就開始急劇的惡化。因為機器在全部工作過程中不可避免地產生磨損，由于磨損達到或超過一定極限值時機件間的配合被破壞，機器便可能發生事故，所以必須停工進行修理。為了使機器中損壞的機構、部件和機件恢復其所喪失了的工作能力，必須進行一系列按一定次序進行的工藝程序，這種工藝程序主要有：機件和部件的修理工藝和裝配工藝。每一個工藝程序是一個或一組互相有聯系的工人對機件、部件或整個機器所進行的全部工藝過程中的一個部分。凡是屬于一個一定的連接，并且用一個工具來完成的工序的一部分稱為工步。在工作過程中工人所完成的個別動作稱為工步單元。一系列連續的工步可以合并成為一個工序。工序和工步在擬訂工藝過程時被規定在技術文件中，而工步的單元則不作規定，可以由不同工人用不同的方法進行。工人為了能夠精通自己的業務，應該隨時分析研究改進各個動作，選擇最合理和最完善的操作，也提高效率和改進質量。（二）修理工藝的概念修理工藝是將被磨損壞的機件或部件當作為“材料”，并將這種材料的許多修復工序當作為“加工”過程，最后使機器恢復原有的工作能力而“制成成品”。由于機件的工作不可能消除磨擦力，因此由自然磨損而產生的缺陷是不可避免的。除了磨擦外，機件還受到各種外力的作用，由此所引起的拉伸、壓縮、剪切、扭轉和彎曲等變形，使機件金屬表面和內部承受很大應力，結果使機件的幾何形狀改變和配合破壞，這類缺陷也是很普遍的。機器在操作過程中，因操作技術不熟練，維護不合理或疏忽大意、潤滑不及時等，使磨損意外增長而產生操作缺陷。在設計時，因材料選擇不當不正確的規定公差和配合，機構確定得不合理等，使機件迅速損壞而產生設計缺陷。在機械制造工藝中，由于機械加工、鑄造和熱處理不正確，違反工藝規程和裝配不合理等，因而產生工藝缺陷。以上各種缺陷照例不應該發生，但是這些缺陷在實際工作中還是經常遇見的。此外，還有因金屬疲勞使機構損壞，因技術上和操作上的重大過失惡性地使機件損壞，或因突然天災和其它原因使機器意外的損壞，這些都是不正常的現象。在我國冶金企業中有著各種類型和結構的機械設備，為了消除機件和部件所產生的上述缺陷，必須擬訂真確合理的規程。修理工藝的主要任務是及時地預防劇烈增長的事故性磨損而防止故障和缺陷的產生，和及時地修復機件的缺陷和損壞，使機器恢復原有的工作能力。為了達到這個目的，除了不能修復的損壞機件必須更換外，基本上采取兩種修理方法：1）恢復原有公稱尺寸的修理；2）改變原有公稱尺寸修理。恢復原有公稱尺寸的修理在修理實踐中是應用最廣的一種方法。實行這種方法時，完全采用了機件修理的一般工藝方法：焊接、電鍍、金屬噴鍍、機械加工和鉗工工作。在修理冶金機械零件時焊接是應用很廣的方法之一，50%以上的機件可用焊接修理。它大大地簡化和加速修理工作，在很多情況下，它是完成修理工作的主要方法。在修理工作中常遇到的焊接工作有三種：焊接、堆焊和補焊。損壞的機件的焊接主要是將機件中已磨損或損壞的部分切除，然后焊上新的部分，并使保持機件原有形狀和尺寸。堆焊是機件磨損表面焊上一層金屬，這樣不僅恢復原有尺寸，并提高了耐磨性。焊補是將機件損壞的孔洞、裂紋或其它類似的缺陷全部或部分地進行修補工作。電鍍和金屬噴鍍主要是修復機件的磨損表面以恢復其原有的尺寸。有機械加工和鉗工方法修理機件以恢復其原有的尺寸和形狀主要有：用鑲配修理套管、套筒、環或螺塞；有的單面磨損與對稱的機件經過不大的加工后，可以將它移置和翻轉后繼續使用；此外，對稱強度要求不高的機件可用螺釘。鉚釘和銷釘補綴裂紋，用各種萬能膠來膠結金屬材料，用油灰來填補各種器殼、容器和蓋子等壁上裂紋、縮孔和其他缺陷。用塑性變形有修理方法可以修復機件的磨損、凹陷、彎曲等缺陷，在修理時常在加熱或加熱的情況下利用機件金屬的變形，使被擠壓的金移向機件磨損部分，磨損量和彎曲扭轉變形較小的以及薄壁機件用冷塑性變形和冷矯正。第二節 鋼 鐵 材 料(一) 金屬材料的力學性能 機械設備的一些零、部件往往受到不同性質的外力作用，使這些零、部件引起拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭轉等變形，由于外力的作用結果會產生一定的破壞作用，因此，制作零、部件使用的金屬材料必須具有抵抗外力的能力，以不致于發生破壞或過度變形，這種能力通常稱為金屬材料的力學性能（又稱機械性能）。為了衡量金屬材料的力學性能，在檢驗過程中，規定了一些項目作為衡量標準。在機械設備安裝工程中主要應用的有下列幾項：1、應力與強度 金屬材料在外力作用下，在其內部單位面積上所產生的內力稱為應力，依其性質不同，有拉應力、壓應力、剪應力等。應力的使用單位是公斤/厘米2或公斤/毫米2。金屬材料在外力作用下，抵抗變形和斷裂的能力稱為強度。根據外力性質不同，可分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度、抗扭強度等。金屬材料的強度是衡量材料性能的一個重要指標。2、疲勞 金屬材料在受重復或交變應力作用下，循環一定周次后斷裂時所能承受最大應力稱為疲勞強度。此時的周次稱為材料的疲勞壽命。金屬材料的疲勞強度往往比單方面受力的強度低得多。3、韌性與脆性 金屬材料對沖擊負荷的抵抗能力稱為韌性，根據測定時的溫度不同，沖擊韌性可分為低溫沖擊韌性和高溫沖擊韌性。金屬材料的沖擊韌性隨溫度下降而降低的性質稱為冷脆性。4、硬度 金屬材料抵抗另一較硬物體壓入的能力稱為硬度。常用的有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRC)、肖氏硬度(HS)等。硬度與材料強度大體成正比關系，材料的硬度越大，強度越高。5、彈性 金屬材料在外力作用下發生了變形，當外力去掉后，仍能完全恢復原形狀的性能，稱為彈性。6、熱膨脹性 金屬材料大都有熱脹冷縮性能。為了衡量膨脹的程度，可用線膨脹系數來表示，就是每升1時，材料伸長值為原來長度的比值，用下式表示： l K = L（T2 T1）式中 K線膨脹系數； L原件長度； T1 T2末溫度與原溫度 i膨脹長度幾種主要金屬材料的線膨脹系數如表所示：幾種主要金屬材料容重、熔點及線膨脹系數名 稱容 重(噸/米2)熔 點()線膨脹系數鋼7.85135014000.000012灰 口 鑄 鐵6.607.4012000.000011黃 銅8.208.859500.000019青 銅7.508.909000.000018錫基軸承合金7.347.75185241鉛基軸承合金9.3310.67181244(二) 鋼鐵材料分類 鋼鐵材料由于所含化學元素的品種及數量不同，因而表現了不同的性能。鋼鐵材料是鐵與碳的合金，含碳量在1.7%以上稱為生鐵，含碳量在1.7%以下稱為鋼。鋼鐵產品牌號的表示方法有兩種：一種是漢字牌號，它是用漢字(符號)和阿拉伯數字來表示；另一種是漢語拼音字母(符號)或國際化學符號和阿拉伯數字來表示。牌號中符號部分表示的意文有兩方面：1、產品的名稱、用途、冶煉方法和澆注方法，用漢字縮寫或漢語拼音字母表示；2、產品主要元素用中文名稱或國際化學符號表示。牌號中數字部分表示的意文也有兩方面：1、產品的順序號；2、產品中主要元素的含量。(三) 鋼鐵的化學特性 為了調整鋼鐵材料的性能,在冶煉時特別加入一些元素,或設法除去一些有害元素,用以提高強度，改善力學性能，或提高抵抗腐蝕的能力。例如鋼含碳量多時強度高，但脆性增加；含碳量少時強度低，但塑性好。又如鋼中加入大量的鉻鋼就不生銹，成為不銹耐酸鋼等等。影響鋼的力學性能的元素主要有碳、硅、錳、硫、磷等五種，碳、硅、錳可提高鋼的強度和硬度，但塑性及韌性降低。硫為有害元素，硫與鐵化合成硫化鐵，在熱加工時由于硫化鐵熔融，往往造成裂紋，這種現象稱為熱脆。磷雖可提高強度和硬度，但冷加工時往往脆裂，這種現象稱為冷脆。因此，在材料標準中對硫磷的含量都作了限制。(四) 鑄鐵鑄鐵是由高爐冶煉出來的生鐵經過配料并加以熔化澆鑄而成的。鑄鐵也是鐵碳合金，它除了鐵、碳以外，還包含有硅錳、硫、磷等元素。鑄鐵的用途比較廣泛，如機械設備中的一些機座、工作臺、缸體、軋輥等等，大多用鑄鐵制成的。鑄鐵所以應用廣泛，主要是它有良好的鑄造性、切削加工性、耐磨性和減震性等特點，而且價廉。但鑄鐵也有其弱點，它的強度比鋼低，塑性、韌性也比較差。鑄鐵主要有以下幾種：1、白口鑄鐵，含有大量的碳化鐵，斷面呈銀白色，故稱白口鐵。這種鑄鐵質硬性脆，不易加工，因此主要用于煉鋼、制造可鍛鑄鐵和一些不需加工的鑄鐵。2、灰口鑄鐵，含有大量的片狀石墨，斷面呈暗灰色，有時甚至呈黑色，故呈灰口鐵。灰口鑄鐵鑄造容易，便于加工，性脆、強度比較低。多用于不需要高強度與硬度的鑄件上。灰口鑄鐵用符號“HT”表示，是灰、鐵漢字的漢語拼音的一個字母，如HT1532表示灰鑄鐵抗拉強度是15公斤/毫米2。抗彎強度是32公斤/毫米2。3、可鍛鑄鐵，將白口鑄鐵加以特殊的石墨化退火(可鍛處理)后，就得到可鍛鑄鐵(俗稱馬鐵)。可鍛鑄鐵不能鍛造，但它的韌性較灰口鑄鐵好，能承受一定的沖擊負荷，多用于鑄造機械零件和管子配件。可鍛鑄鐵用符號“KT”表示，是可、鐵二字漢語拼音第一個字母。4、球墨鑄鐵，是在鐵水中加入適量的鎂，使片狀石墨結晶成球狀石墨，即成球墨鑄鐵。球墨鑄鐵的鑄造性、切削加工性、減磨性都比灰口鑄鐵好，同時又具有鋼的高強度性能。由于具有以上一些優點，球墨鑄鐵廣泛應用在機械制造工程中制造性能要求較高的鑄件，如曲軸、活塞、齒輪等。球墨鑄鐵的缺點是：熔煉和鑄造工藝要求較高，減震性能也不如灰口鑄鐵。球墨鑄鐵用符號“QT”(球、鐵)另加強度值數字表示。(五) 鋼 工藝用鋼種類很多，按國家標準有三種分類方法： 1、按冶煉方法分，有平爐鋼、轉爐鋼和電爐鋼、普通碳素鋼和低合金鋼都是平爐和轉爐生產的，合金鋼大多是電爐冶煉的。 2、按用途分，有結構鋼、工具鋼、特殊鋼等。 3、按化學成分分，有碳素鋼(普通碳素鋼、優質碳素鋼)與合金鋼等。合金鋼又因所加元素不同，有錳鋼、硅錳鋼等等。(1) 普通碳素鋼 普通碳素鋼按其含碳量多少，分為低碳鋼(含碳量在0.25%以下)、中碳鋼(含碳量在0.250.55%之間)、高碳鋼(含碳量在0.6%以上)。低碳鋼強度硬度較低，而塑性、韌性較好；中碳鋼具有較好的綜合機械性能；高碳鋼強度、硬度較高，塑性、韌性較低。按照國家標準，普通碳素鋼分為三類：甲類鋼是按照鋼的機械性能供應的，不保證化學成分，這種鋼使用時一般不再進行壓力加工和熱處理。它用符號“A”表示，從A0到A7(如A3稱為甲類3號鋼)，數字號碼越大，含碳量越高，因而強度置高，硬度越大，但塑性、韌性相應減弱。甲類鋼主要用于機械結構和建筑材料，其機械性能及用途如表所示：甲 類 鋼 機 械 性 能 及 用 途鋼號機 械 性 能用 途 舉 例s(公斤/毫米2)不 小 于b(公斤/毫米2)5(%)10(%)按尺寸分組一組二組三組A0A0F322218用于受力不大的零件，如水和煤氣管鋼筋，地腳螺栓、螺母、墊片、鉚釘、焊接件及沖壓件(容器、設備殼體)等，其中以A3鋼較為常用。A1A1F32403328A1A2F22201934423126A3242322384041434447272625232221A4A4F262524424445484952252423212019用于承受中等外力的零件，如螺釘、螺桿、軸、鏈輪、連桿、農機零件等注：1、F表示沸騰鋼； 2、510指試件標距長度L與試件直徑d的比值為5及10。乙類鋼是按照鋼的化學成分供應的，不保證機械性能，使用這類鋼時，往往要經過鍛造和熱處理。乙類鋼用符號“B”表示，從B0到B7，其含碳量如表所示：乙 類 鋼 的 含 碳 量鋼號B0B0FB1B1FB2B2FB3B3FB4B4FB5B6B7含碳量(%)0.230.060.120.090.150.140.220.180.270.280.370.380.490.500.62特類鋼既保證機械性能又保證化學成分，兼有甲乙兩類鋼性能，用符號“C“表示，從C1到C5。普通碳素鋼大多軋制成各種形式的鋼材，如角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、圓鋼或線材等。為了識別鋼材的品種，在普通碳素鋼鋼材上涂以不同顏色的油漆標志，例如3號鋼涂紅色，5號鋼涂綠色等。(2) 優質碳素結構鋼 優質碳素結構鋼含硫、磷量較少、強度高、塑性也較好。一般用于制造比較重要的機械部件，也可用來制造工具、刃具等，常軋制成不同的型材供應。優質碳素結構鋼分為較低含錳量和較高含錳量兩類，牌號用數字表示，例如“15“(通稱15號鋼)表示含碳量為0.15%的優質碳素鋼，”15Mn“表示含碳量為0.15%的較高含錳量優質碳素鋼。(3) 碳素工具鋼 碳素工具鋼主要用來制造工具、刃具、量具及模具。硬度高、耐磨性好。這種鋼分優質和高優質兩種，用途相似，但用高優質碳素工具鋼制作的工具壽命長，價格也貴。碳素工具鋼符號“T“另加含碳量的數字表示。例如T7及T7A分別表示含碳量為0.7%的優質及高優質碳素工具鋼。碳素工具鋼應經淬火熱處理才能使用，淬火溫度760820。(4) 合金結構鋼 合金結構鋼是在鋼中加入一種或多種元素，而以主要元素命名的，例如加入錳而成錳鋼，加入鉻而成鉻鋼，加入硅和錳而成硅錳鋼等等。牌號由碳及其它元素的含量來表示。例如15Mn2表示含碳量為0.15%，含錳量小于2%的錳鋼。27SiMn表示含碳量為0.27%的含有硅錳元素硅錳鋼。合金結構品種繁多，一般都有較高的強度、較好的韌性、耐磨性等。根據品種性能不同，在機械制造上廣泛用來制造零件。合金中如果鉻含量達到1214%(與其它元素組合時可達19%)時，則具有耐腐蝕性而成為不銹耐酸鋼。不銹鋼耐酸、堿腐蝕，廣泛用來制造耐腐蝕的零件、罐體、管道等。為了節約價格昂貴的鉻、鎳等金屬，根據我國的資源特點，盡量做到不用鎳和少用鉻，而發展一些含硅、錳、釩、硼等我國實產元素的新鋼種。如普通低合金鋼16Mn以及合金結構鋼40MnVB就是屬于這類新鋼種。它們的強度比碳素鋼高，塑性、韌性都較好，冷彎性、可焊性也好，一般用來制造建筑材料和機械零件。(5) 合金工具鋼 常用的合金工具鋼有鉻工具鋼、高速工具鋼等。牌號也是用含碳量和其它主要元素含量表示。鉻工具鋼耐磨性好、硬度高、可淬性好，但韌性差。可以用來制造冷沖模標準齒輪、卡規、量具、樣板、鉆頭、鉸刀、車刀、刨刀等。高速工具鋼一般稱為鋒鋼，也就是鎢工具鋼。這種鋼硬度高、韌性差，但有一種特殊性能，即赤熱硬度(當溫度升高至600時硬度不會降低)，用它可以作刃具。它的型號很多，淬火溫度是12401285，用油作冷卻劑。(6) 硬質合金 硬質合金是指鎢鉆合金及鎢鉆鈦合金，一般統稱為硬質合金。硬度高、耐磨性好，熱硬性比鋒鋼更好，當溫度高達900時，硬度仍不變。可作各種刀具，作刀頭時，是用銅焊或銀焊，將硬質合金刀片焊到刀桿上。 第三節 鋼鐵的火花鑒別及熱處理(一) 鋼鐵的火花鑒別 鋼鐵材料在砂輪上磨削時，隨著材料品種的不同，散發出的火花形狀也不一樣。在施工現場鑒別鋼材的品種時，可以用砂輪磨削的方法，根據火花的形狀，大致可確定鋼材的品種。火花的各部名稱可參看圖3-1，進行火花鑒別時應保持較暗的光度，不然就看不清楚。鋼材接砂輪磨削時，手的壓力要適宜。一般軟鋼的火束長約50厘米，中碳鋼以上的鋼及合金鋼的火束長約30厘米。鋼材鑒別主要根據流線的顏色、形狀、長短，節花的有無與形狀及尾花形狀來判定。現將經常使用的幾種鋼鐵材料的火花圖形分述如下：低碳鋼：花量極少，芒線二、三叉呈星形，花形小，葉較粗而亮，流線帶橙色而稍暗，火束細長，全體帶橙色(圖3-2) 圖3-2低碳鋼火花 圖3-1火花的各部名稱中碳鋼：芒線十數叉，花呈星形，在花尖上更有小花及花粉發生，花數約占全體二分之一以上，火束較上者稍明亮而粗，火花盛開如（圖3-3）圖3-4高碳鋼火花 圖3-3 中碳鋼火花 高碳鋼：火束粗而短，小碎花極多，光度較上者為暗，碎花極為美麗（圖3-4）(二) 鋼的熱處理 鋼的熱處理就是根據鋼本身具有的特點，使它在固態下，采用不同溫度進行加熱，保溫和冷卻來改變鋼的內部組織結構，進而改善鋼的性能，提高鋼制品質量的一種重要工藝方法。在制造和修理工具時，大多是用熱處理的方法來提高工具的質量，延長工具的使用期限。因此，必須很好地了解熱處理的基本知識，正確選用熱處理方法，才能收到良好的效果。以下介紹幾種熱處理方法：一、 淬火：鋼件加熱到某一溫度時，內部結構便會改變，這個溫度稱為臨界溫度。將鋼材加熱到臨界溫度以上，然后放入水、油、空氣中急驟冷卻，提高鋼的強度、硬度，增加鋼件的堅固性、切削性，這種熱處理操作稱為淬火。因各種鋼材的成分不同，所以淬火所需的溫度也不一樣，如碳素鋼淬火時加熱溫度為740850；合金鋼加熱溫度為680950；高速鋼加熱溫度為13001350。淬火溫度的高低應以儀器來測定。但在現場進行熱處理時，鋼件的溫度控制往往是靠顏色來鑒別。當鋼件在溫度變化時，顏色也隨著變化。鋼件溫度與顏色的關系，可參考下列數值：暗中透出微亮的顏色500520淺 紅 色900暗 褐 色600橙 黃 色950紅 裼 色650黃 色1000暗 櫻 紅 色700淺 黃 色1050櫻 紅 色750黃 白 色1100淺 櫻 紅 色800白 色12001400紅 色850明亮奪目的白色1500為了正確掌握淬火這一熱處理方法，必須嚴格遵守以下規定：1、必須保證鋼件的淬火溫度，當未達到要求溫度時，要繼續加熱并保持一定的時間，然后才可放入適當的冷卻劑中。2、在保證鋼件有足夠硬度的前提下，淬火的溫度越低越好，這也是比較理想的淬火溫度，在此溫度一能得到較好的硬度和韌性。3、直徑大于510毫米的普通碳素鋼用水冷卻、尺寸較小的用油冷卻。溫度在550600時，油的冷卻性能不大，必須用水，但在200300時，較小的冷卻速度用油可以減少鋼件變形。4、長而薄的鋼件(如鋸片等)淬火時最好固定在鐵板中間，以減少變形。5、鎢鋼制成的工具可在水中冷卻，細薄工具要在油中冷卻。6、高速切削鋼刀具淬火時，加熱溫度要提高到接近開始融合的程度。二、 回火：粹火雖能提高鋼的硬度，但鋼件經淬火后，內部產生應力及其它不良性能(如增加脆性等)。為此，在淬火后將鋼件再加熱到臨界溫度以下的適宜溫度，然后按適合的速度慢慢冷卻，達到消除內力提高韌性的目的，這種熱處理方法稱為回火。為了避免回火后冷卻時產生裂紋，因此加熱溫度不可太快，一般應根據鋼件的主要用途來確定回火溫度及冷卻速度。回火溫度一般分為三種情況：第一種是低溫回火，加熱溫度為150250，目的是開始消除內部應力，提高鋼件的韌性；第二種是中溫回火，加熱溫度為350450，目的是進一步消除內應力，提高鋼件的韌性；第三種是高溫回火，加熱溫度為500680，目的是消除全部內應力，并具有很高的硬度和耐磨性。一般碳素鋼回火溫度150200，高速鋼560580，在空氣中冷卻。結構鋼一般在600650溫度下進行回火。含鉻和錳的特殊鋼，在600650回火慢慢冷卻，以免產生脆性和降低韌性。三、 退火與正火把鋼件加熱到臨界溫度以上的退火溫度，然后在爐中或絕熱物體中緩慢冷卻下來，稱為退火。退火或以調整鋼材內部組織，增加塑性、韌性，改善加工性能。鋼件加熱后，保溫一定時間，在空氣中慢慢冷卻，使鋼材恢復到正常的細小而均勻的組織，稱為正火。正火與退火的區別是冷卻速度不同，正火冷卻速度快，加熱溫度有時也高于退火溫度。以上介紹的淬火、回火、退火、正火方法都是從整體發生變化，因此又稱整體熱處理。但在機械制造工業中，往往有些零、部件(如齒輪、曲軸、凸輪、軸銷子等)要求表面與內部具有不同的性能，表面要求有較高的硬度與耐磨性，而其內部只具有一般硬度和較高的塑性、韌性，在這種情況下通常采用表面熱處理的方法。表面熱處理有兩種：表面淬火及化學熱處理（滲碳、氮化、氧化等）。表面淬火是把鋼件表層快速加熱到淬火溫度（加熱方法可用火焰加熱或感應加熱），立即迅速冷卻，使表面得到較高和硬度和耐磨性。表面處理后為了消除內應力，可進行低溫回火。下面介紹簡單的熱處理實例鏨子。鏨子多用碳素工具鋼制成。淬火前先要將鏨子磨好，然后在爐中將鏨刀加熱，隨著溫度增高，鏨子的顏色逐漸變化，當加熱到櫻紅色至淺櫻紅色之間時，將鏨子從爐中取現，立刻將刀尖垂直于水平插入溫水中，水平要平靜，鏨刀入水深度以4毫米左右為宜。鏨刀入水后要沿水面移動，這樣鏨刀周圍的水不會火熱，大體上可以保持水溫不變。待鏨刀冷卻后從水中取出，這時鏨刀刀尖呈白色，但鏨子本身卻沒有冷卻。鏨刀離水后，鏨體的熱量迅速的向刀端傳導，使刀端逐漸變色，由白而黃、由黃而紫、由紫而藍。變色的過程就是回火的過程。根據硬度需要，當鏨刀變到某一顏色時，將鏨子再投入水中冷卻，使它的顏色不再變化，而得到所需硬度。顏色的變化以鏨刀為黃色時投入水中所得的硬度大，紫色其次，藍色則更小。幾種鋼的熱處理指標如表3-5所示。 幾 種 鋼 的 熱 處 理 指 標 表3-5鋼 種鋼 號零 件熱 處 理抗 張 力(公斤/毫米2)硬 度(HB)方法溫度()介質碳素鋼30拉桿、軸、汽缸正火860880空氣48170碳素鋼40齒輪軸淬火回火830850580640水空氣60192228碳素鋼45齒輪、水泵淬火回火正火840860580640830850水空氣空氣546558207192235217合金鋼35Mn2曲軸淬火回火正火800820620640840860水水空氣8083255302合金鋼30Cr軸淬火回火850870550570水油7373241212合金鋼30Mo絞板、透平葉子退火淬火回火850870850870550600爐水空氣5075146217合金鋼40Ni汽缸、回轉子淬火回火正火820840550600850870油水/油空氣6552170149合金鋼30CrNi3桿、傳動軸淬火回火820840520550油水90225第四節 有 色 金 屬工業上應用的有色金屬主要有鋼、鋁、鎳、鎂、鋅、鉛和錫等及其合金。有色金屬及其合金象鋼一樣，一方面可以輾壓、拉伸、鍛造，制成各種型材：另一方面可經過熔化后鑄造。在機械設備上軸瓦常用有色金屬及其合金制造。一、銅與銅合金銅具有良好的導電性、導熱性、耐腐蝕性、延展性等。銅的熔點為1084，沸點為2310，比重為8.89。純銅為紫紅色，故又稱紫銅。實用上銅經常與鋅、錫等作為合金而使用。銅與鋅的合金稱為黃銅，銅與錫的合金稱為青銅。銅及其合金由于耐腐蝕、機械性能好，用途非常廣泛。黃銅：黃銅的含鋅量450%。黃銅中由含鋅量的增加，由紅色轉向黃色。根據性質黃銅可分為鍛造黃銅與鑄造黃銅兩類。為了改造普通黃銅的性質，在銅鋅合金中加入錫、鎳、錳、鉛、硅、鋁、鐵等元素，就成為特殊黃銅，如錫黃銅、鎳黃銅等。此外，以鎳為主要添加元素的銅基合金稱為白銅。鍛造黃銅有普通黃銅與含有其它元素的錫黃銅、鉛黃銅等多種。普通黃銅用符號“H”加銅的純度數字值表示，如H90表示含銅90%的黃銅。含有其它元素時，還需加注元素符號，如HSh90-1表示含銅90%、含錫1%的黃銅。鍛造黃銅加工成板條、棒、線、管等型材供應。在機械設備中，用來制造機械零件。鑄造黃銅供鑄造用，由于所含元素不同，有鑄鉛黃銅、鑄硅黃銅等品種，用符號“ZH”加元素符號表示，例如ZHA1 67-2.5表示含銅67%、含鋁2.5%的鑄鋁黃銅。鑄造黃銅耐磨、易于刮修，可以制作軸承襯套及蝸輪等零件。青銅：青銅按其所含元素不同，分為錫青銅、鋁青銅等多種（除錫青銅外又統稱無錫青銅），用符號“Q”加元素符號及含量值表示，如QA17表示含鋁為7%的青銅。如果是鑄造青銅則在符號前注“Z”字樣。錫青銅具有較高的耐磨性、機械性能、鑄造性能和良好的耐腐蝕性。無錫青銅又稱特殊青銅，它除了具有很高的強度、耐腐蝕性和耐磨性外，還具有高的導電性、導熱性和熱強性等。由于它在許多性能方面超過錫青銅，因此是錫青銅代用品，在機械設備上廣泛用來作軸承襯套、鑄件等。二、鋁及鋁合金鋁是一種銀白色輕金屬，它的比重在20時是2.7克/厘米3，熔點658。鋁有較高的導電性、導熱性和耐腐蝕性。鋁的塑性極好，但強度較低。由于純鋁的強度較低，一般在工藝上都采用鋁與其它元素組成的鋁合金。鋁合金有較高的強度和具有純鋁的其它特點。大部分鋁合金還可用熱處理方法使其強化。鋁合金可分為鑄造鋁合金、變形鋁合金以及鋁合金加工產品。鑄造鋁合金用“ZL”和順序字母組成，如ZL4表示含元素4%的鑄造鋁合金。三、鋅與鋅合金鋅的顏色為淺灰色，熔點419，比重7.1，沸點906。鋅具有良好的耐腐蝕性和機械性能。純鋅主要用于鋼皮、鋼絲、鋼管的表面防腐層。鋅合金主要用于壓鑄零件，制造軸承合金和壓力加工制品。鋅合金可分為壓鑄用鋅合金，鋅基耐磨合金和壓力加工用鋅合金等。由于鋅合金具有良好的耐磨性和流動性，熔點低，有較高的強度，在機械制造工業中廣泛采用它作為耐磨材料，以代替昂貴的鉛銅和低錫巴氏合金。四、鉛、錫及其合金鉛呈淺灰色，它的特點是比重大（11.34），熔點低，可塑性好。但鉛的強度低、電阻高、線膨脹系數大。錫呈銀白色，比重7.2。錫的特點是耐蝕性高、可塑性大，但強度較低。錫主要用于重要制品的鍍錫，制造易熔合金、焊料、軸承合金等。五、軸承合金軸承合金又稱巴氏（巴弼）合金，是用來制造軸瓦的合金。軸承合金品種很多，常用的有錫基軸承合金及鉛基軸承合金等。錫基軸承合金又稱錫基巴氏合金或烏金，是錫（80%以上）與銻、銅的合金。錫基軸承合金具有硬度大、耐沖擊震動、耐腐蝕性好、耐高溫及導熱性好等特點。其缺點是成本高，貼服性較差。主要用于高速、高壓機械設備的軸瓦上。錫基軸承合金：是鉛（60%以上）與錫、銻、銅的合金。鉛基軸承合金具有磨擦力小、貼服性好、鑄造性能好的特點，缺點是疲勞強度較低，韌性及耐震能力低于錫基軸承合金，也不耐高溫、導熱及耐蝕性較差，一般用于中、小負荷機械設備的軸瓦上。第五節 常 用 工 具 使 用一、 鋼鋸：鋼鋸如圖1所示，是由鋸弓和鋸條組成。鋸條用高優質工具鋼經硬化和回火制成。鋸條有全硬的和柔韌的。全硬鋸條用于鋸割工具鋼、鑄鐵、鋼軌和其它切面較厚的材料，柔韌鋸條用于鋸割管子和切面較薄的材料。使用鋼鋸應注意以下幾點： 1、鋸條裝入鋸弓時，鋸齒要向前，松緊合適。 圖1 鋼鋸 2、鋸割時，工件要固定好，鋸路要直。若鋸條斷裂換新時，要改變鋸路或從另一方向鋸入。 3、向前推時要加壓力，推的方向要直，動作要輕穩，返回時不加壓力，輕輕拉回。軟料每分鐘約拉鋸5060次，硬料3040次。開始鋸時要慢，快鋸完時也要慢，以防鋸條拆斷。 4、鋸較薄工件時，可在兩面夾木片或金屬片一起鋸割。 5、鋸較厚工件時，因鋸弓寬度不夠，鋸不到底，可倒換幾個方向鋸割。如工件長度允許，也可將鋸條橫裝以便加大鋸的深度。 6、鋼鋸條每英寸14齒的適用于鋸大斷面的工件和軟鋼；18齒的適用于鋸硬鋼；24齒的可鋸角鋼、黃銅、鋼管；32齒的鋸薄壁鋼管和金屬板。二、 絲錐和板牙：絲錐如圖2所示，由工作部分、柄部組成，柄部有方榫可裝在機制攻絲工具或板手上。它用于加工內螺紋。攻絲時，金屬屑從排屑槽中排出。絲錐一般為三支一組。絲錐的精度等級：機用的有1、2、2a、3a兩個等級，絲錐一般用工具鋼制成。使用絲錐時應先選擇好合適的規格，然后在方榫上配置好扳手（機用時配好保險夾頭）。攻絲前要進行鉆孔，鉆孔應略大于絲錐的要徑。鉆孔的大小可參照表1。鉆孔后，孔邊用刀具倒角，去掉毛刺，再開始攻絲。攻絲時，工件要把穩、絲錐要放正，用輕而均勻的壓力將絲錐旋入孔中。攻絲要保持與絲孔同心。 圖2 絲錐不損壞絲錐，必要時每前進一周倒轉1/41/8周。開始時用適當壓力，當旋轉幾周后，絲錐就順絲自進，不需再加壓力。攻絲時鐵屑要隨時清除掉。鋼件攻絲時，要加潤滑冷卻劑，這樣可延長絲錐壽命，提高工件質量。鑄鐵、銅、鉛等材料攻絲時，不要加潤滑冷卻劑，以免影響攻絲的順利進行。不銹鋼、鈦合金攻絲時，由于此種材料韌性比較大、特別粘、絲錐易斷，為此，可采用圖3所示方法，磨掉間隔齒可防止上述情況的產生。板牙：板牙用以加工外螺紋，其形狀好似一個圓螺母，只不過是在其上面鉆有幾個排屑孔道，并形成刀刃（圖4所示）。板牙一般用優質工具鋼制成。板牙套絲方法與絲錐大致相同。選用板牙的直徑應與螺桿直徑相同，可參照表2。套絲以前，螺桿頭上要倒角，套絲時，螺桿要在虎鉗上夾緊，扳手與螺桿要垂直，不能 圖3 攻絲時磨去間隔齒示意 圖4 板牙偏斜、轉動時，開始加些壓力，轉12圈后要按攻絲方法回轉，以便排出碎屑。鋼料上套絲要加潤滑冷卻液，套光絲后以螺母進行試驗，用手能擰入即可。常用攻絲孔所用鉆頭直徑（毫米） 表1螺紋直徑螺距鉆頭直徑螺紋直徑螺距鉆頭直徑鑄鐵、青銅、黃銅鋼、可鍛鑄鐵、紫銅、層壓板鑄鐵、青銅、黃銅鋼、可鍛鑄鐵、紫銅、層壓板20.40.251.61.751.61.751421.5111.812.412.91212.5132.50.450.352.052.152.052.1530.50.352.52.652.52.651621.5113.814.414.91414.51540.70.53.33.53.33.550.80.54.14.54.24.5182.521.5115.315.816.416.915.51616.517610.754.95.255.281.2510.756.66.97.16.777.2202.521.5117.317.818.418.917.51818.5191.58.48.5101.2510.758.68.99.18.799.2222.521.5119.319.820.420.919.52020.521121.751.51.25110.110.410.610.910.210.510.71124321.5120.721.822.422.9212222.523三、 麻花鉆頭：麻花鉆頭用來鉆孔的，它是由鉆柄和桿兩部份組成（圖5），麻花鉆頭是由碳素工具鋼(用于低速)制成的，鉆頭分為兩種，一種為小規格鉆頭，鉆柄是直的，用鉆卡頭固定；另一種為大規格鉆頭，鉆 圖5 麻花鉆頭柄有角度用鉆庫固定。 鉆孔前先在鉆孔部位找好中心點打上沖眼，將選好的鉆頭用鉆卡擰緊固定在鉆床上，或用鉆庫固定在鉆床上。同進，將工件固定在鉆床臺面夾具上，將鉆頭對準工件上的沖眼。鉆時向下加壓力（鉆頭與工件接觸后要合對一次位置是否正確）。鉆孔時，工件的表面與鉆頭的中心線垂直，否則鉆孔會偏斜。鋼材鉆孔要加潤滑劑，鑄鐵和銅鉆孔則不加潤滑劑。當要鉆透時壓力要輕。如鉆孔較大，要先用小鉆頭鉆完小孔，再用大鉆頭擴鉆，分兩次鉆成。鉆頭角度選擇：鉆刀夾角是否正確，對鉆孔切削是否順利有直接關系。一般鉆刀夾角與被鉆材料的硬度有關，硬的材料夾角應大些，軟的材料夾角則小些，且兩刀的夾角要與鉆頭中心線對稱。鉆鋼件時隨著材料抗拉強度的增高，夾角在116125之間變化。板牙套絲時螺桿的直徑 表2粗 牙 普 通 螺 紋英 制 螺 紋圓 柱 管 螺 紋螺 紋直 徑螺 距螺 桿 直 徑螺 紋直 徑(英寸)螺 桿 直徑螺 紋直 徑(英寸)管 子 外 徑最 小直 徑最 大直 徑最 小直 徑最 大直 徑最 小直 徑最 大直 徑M6M8M10M12M14M16M18M20M22M24M27M30M36M42M48M52M60M64M6811.251.51.75222.52.52.5333.544.5555.5665.87.89.7511.7513.715.717.719.721.723.6526.6529.635.641.5547.551.559.4563.467.45.97.99.8511.913.8515.8517.8519.8521.8523.826.829.835.841.7547.751.759.763.767.71/45/163/81/25/83/47/811 1/41 1/25.97.491215.218.321.424.530.73767.69.212.215.418.521.624.83137.31/81/43/81/25/83/47/811 1/81 1/41 3/81 1/29.412.716.220.522.52629.832.837.441.443.847.39.51316.520.822.826.330.133.137.741.744.147.6四、 鉸刀：鉸刀如圖6所示，它是用來精鉸削鉆孔（擴孔），使孔園直、提高精度、表面光滑、尺寸準確的一種刀具。鉗工用的鉸刀有機鉸刀和手鉸刀兩種。鉸刀是用高速鋼制成的。鉸刀使用時，應先根據材質、鉸削的條件正確選用 圖6 鉸刀鉸刀，開鉸時，鉸刀中心要與孔中心對直。一般手鉸刀只能鉸0.050.07鉸毫米厚的金屬，最多不超過0.1毫米。使用鉸刀時用力不能過大，可用板手順時針方向旋轉鉸入，但不可倒轉，以免刀刃磨鈍。當工件較小時，也可將鉸刀尖在虎鉗上，將工件套在鉸刀上旋轉。在鉸削鋼料時，要加潤滑冷卻液，而對鑄鐵只能干鉸。鉸刀是一種精加工工具，用完后，要把鐵屑清除干凈，涂油后妥善保管。五、 水平儀：水平儀是測量機械設備的水平度和垂直度的一種精密量具，它的種類有框式水平儀、條形水平儀、光學合象水平儀等。常用的條形和框式水平儀的規格有150、200、250等，精度為0.010.04毫米（14道）。1、框式水平儀的構造：框式水平儀如圖7所不。鑄鐵框架上鑲有主水準器和定位水準器，當被測量面不平時，氣泡向高處移動。在玻璃管上刻有紅線分成若干個小規格、以氣泡移動格數的多少，即可得出被測表面的水平偏差值。2、水平儀的檢驗：水平儀由于加工制造上的原因，或由于長期使用，有時會產生誤差，使氣泡指使的水平度不準確，因此在使用水平儀時，事先要了解或消除其本身的誤差。檢驗水平儀誤差最簡單的方法，是把它放在精密標準平面上，就可看出它的誤差數值。比如在標準平臺上氣泡向左偏一格，然后放在被測平面上，如果也向左偏一格就說明被測面是平的。在使用誤差比較小的水平儀批設備的水平度時，應在被測面上原地旋轉180進行測量，利用兩次讀數的結果加以計算修正，其方法如下：在測量時，水平儀第一次讀數是零，在原位置旋轉180測量時，氣泡向一個方向移動，這說明水平儀和被測面都有誤差，而兩者誤差相同。較高一面的高度是讀數的1/2。在測量時，兩次氣泡向一個方向移動，這時被測面較高一面的高度為兩次誤差格數之和除以2，而水平儀誤差為兩次誤差格數之差除以2。在測量時，兩次氣泡各往一邊移動（方向相反），這時被測面較高一面高度為兩次格數之差除以2，水平儀本身誤差是兩次格數除以2。3、水平儀的使用：水平儀使用前，應先將工件表面擦干凈。手握水平儀時，不要將手接觸水準器的玻璃管，也不要對氣泡呵氣。看水平儀時，視線要垂直對準水準器，否則讀數不準。水平儀要輕拿輕放，不得碰撞，也不許在 圖7 框式水平儀工件表面推來推去。在打墊鐵或撬動設備調整水平時，應將水平儀拿走。水平儀所檢查的部位必須是加工面。在檢查設備立面的垂直度時，水平儀要平貼地緊靠在設備立面上。水平儀從低溫處取出不可立即放到高溫處，也不得靠近燈火或處在陽光直射下。水平儀用完后，要用細白布擦凈，并薄薄地涂上一層機油放入盒內。 六、游標卡尺：游標卡尺是用來測量工件長度、寬度、深度及內外徑的一種精密量具。 1、游標卡尺的構造：游標卡尺是由固定目測腳連主尺（正尺）、活動卡腳連副尺（游標尺）、固定螺絲等組成（圖8所示）。有的游標卡尺在主尺后面附有深度尺與活動卡腳一齊移動，可以量出溝槽的深度。在精密游標卡尺上還裝拖板、固定螺絲與調節螺母，用它可作精細的調節。2、游標卡尺的刻度原理與讀數： 例如公制精度0.1毫米的游標卡尺(圖9)，主尺上的刻度每小格為1毫米，副尺可沿主尺移動，其刻度是9毫米分為10小格，每小格為0.9毫米，因此主尺上每小格與副尺上每小格的差為0.1毫米（1毫米0.9毫米 = 0.1毫米）。當副尺上第1格線與主尺上第一格線對正時，兩尺上的“0”線即相距0.1毫米，當副尺上第2格線與主尺上的第2格線對正時，兩尺上的“0”線相差1毫米。讀尺時，先讀出主尺上在副尺“0”線所在位置以前的整數，再加上副尺上所指示的小數，即為最后讀數。副尺上的小數是根據副尺上的第幾格刻度線與主尺上的一個刻線對正來確定的。圖9 游標卡尺的刻度原理 圖8 游標卡尺舉例：如圖10所示，主尺上在副尺“0”線所在位置的整數是39毫米，副尺上第5格與主尺上的一個刻線對正、即表明副尺上的“0”線與主尺上的39毫米的刻線相距0.5毫米，由此可知，這只游標卡尺所測量的尺寸是39.5毫米。3、游標卡尺的使用要求(1) 在測量前，先用清潔軟布擦凈卡腳步的接觸面，并使兩腳密合，可對著亮光檢查卡腳的密合情況。在檢查卡腳 密合時，主尺與副尺的“0”線是否對正，如卡腳不密 圖10 游標卡尺的讀數法合，有透光線或“0”線不能對正，是由于使用方法不當，而使卡腳磨損或彎曲變形所致，如使用這種卡尺所測數值是不準確的。(2) 被測量工件表面也要擦干凈，并檢查表面有無毛刺、擦傷等，以免損壞卡尺的測量平面。(3) 測量可移動的工件時，左手拿住工件，右手拿住卡尺。把工件放入兩只張開的腳時，工