機械制造工程實訓第一章機械制造實訓基礎知識第二章熱處理第三章鑄造第四章鍛壓第五章焊接第六章車削加工第八章鉗工與裝配第十章數控加工第七章銑削、刨削、磨削加工第九章數控加工基礎知識第十一章特種加工第一章機械制造實訓基礎知識第一節機械產品制造生產過程概述一、機械產品1）服務。2）軟件。3）硬件。4）流程性材料。二、機械制造生產過程及工藝過程1.機械制造工程2.機械制造生產過程（1）生產技術準備過程生產技術準備過程是指機械產品在投入生產前所進行的各種技術準備工作，例如產品開發、產品設計、工藝設計、工藝第一節機械產品制造生產過程概述裝備的設計制造、標準化、材料定額和工時定額、勞動組織、廠房與設備的配置、市場營銷策劃等。（2）基本生產過程基本生產過程是指機械制造企業生產市場銷售的產品即基本產品的過程。（3）輔助生產過程輔助生產過程是為保證基本生產過程的正常進行所必需的各種輔助產品的生產過程，例如各種動力（壓縮空氣、蒸汽、供水、發電等）、專用設備、工具、夾具、量具、模具、刃具的生產，廠房維修，設備的安裝、維修等。（4）生產服務過程生產服務過程是為基本生產過程和輔助生產過程所做的各種生產服務活動，例如供應、運輸、包裝、儲存、檢驗、試驗、發送、售后服務等。（5）附屬生產過程附屬生產過程是指機械制造企業在基本生產過程和輔助生產過程以外為進行綜合利用和提高效益而進行的其他生產過程，例如鐵屑的燒結回用。3.機械制造工藝過程1）變態加工。2）成形加工。第一節機械產品制造生產過程概述3）連接加工。4）分離加工。5）熱處理。6）裝配。機械制造生產過程因企業的產品、生產能力和組織機構的不同而不同，但都必須包含工藝過程，或由工藝過程和非工藝過程（輔助工藝過程和非工藝過程）組成。1）直接使用各種工藝和裝備改變勞動對象的幾何形態、尺寸精度、物理化學性能及組合關系等，生產毛坯、零部件和產品的過程稱為工藝過程。2）輔助工藝過程是實現基本工藝過程而進行的輔助性生產工藝過程。3）非工藝過程包括對各道工序的毛坯、零件、半成品及成品進行檢查、試驗；原材料、工件、半成品及成品的運輸和移動；凝固、時效、冷卻、干燥等自然過程；因工藝、技術或經營理念等原因必須進行的零部件和成品的工序間等待、包裝、儲存等。第一節機械產品制造生產過程概述第一節機械產品制造生產過程概述三、機械產品質量1.質量的概念（1）符合性質量符合性質量以“符合”現行標準的程度作為衡量依據，認為只要符合標準就是合格的產品，符合標準的程度反映了產品質量的一致性。第一節機械產品制造生產過程概述（2）適用性質量適用性質量以適合顧客需要的程度作為衡量依據。（3）廣義質量廣義質量概念被定義力“一組固有特性滿足要求的程度”。1）“特性”是可區分的特征。如物理的（如機械的、電的、化學的特性）、感官的（如嗅覺、觸覺、味覺、視覺、聽覺）、行為的（如誠信、文明、禮貌、正直）、時間的（如準時性、可靠性、可用性）、人體工效的（如生理的特性、有關人身安全的特性）、功能的（如汽車的最高速度、最大扭矩、最低油耗）等。2）“要求”指明示的、通常隱含的或必須履行的需要或期望。第一節機械產品制造生產過程概述2.機械產品質量的形成第一節機械產品制造生產過程概述1）與確定產品需要有關的質量。2）與產品設計有關的質量。3）與產品設計的符合性有關的質量。4）與產品保障有關的質量。3.機械產品質量特性指標1）性能。2）壽命。3）可信性。4）安全性。5）經濟性。四、產品裝配與調試第一節機械產品制造生產過程概述五、機械產品包裝與儲存1.產品包裝的概念2.機械產品包裝與儲存的容器和防護措施1）機械產品包裝與儲存常用的容器有木箱和托盤。2）機械產品包裝與儲存常用的防護措施有防水包裝、防潮包裝、防銹包裝、防霉包裝和緩沖包裝等五種防護措施。六、機械產品零件毛坯制造1.鑄造毛坯件2.鍛壓毛坯件3.焊接毛坯件第一節機械產品制造生產過程概述4.型材毛坯件七、機械產品零件制造基本切削加工1.車削2.銑削3.鉆削4.鏜削5.刨削6.磨削八、金屬切削機床第一節機械產品制造生產過程概述1.機床的類型及型號2.通用機床型號的編制方法第一節機械產品制造生產過程概述3.機床設備的保養與維護第二節金屬材料一、機械工程常用金屬材料第二節金屬材料1.鋼鐵材料第二節金屬材料2.有色金屬3.粉末治金與功能材料二、金屬材料的性能1.金屬材料的使用性能2.金屬材料的工藝性能三、常用鋼鐵材料的牌號及用途1.碳素鋼（1）碳素結構鋼碳素結構鋼的牌號由力學性能指標中的“屈服強度”的漢語拼音的第一個字母“Q”、屈服強度的數值（MPa）、質量等級符號（A、B、C、D—從左至右質量依次提高）及工藝方法符號（F、B、Z、TZ—從左至右依次沸騰鋼、半鎮靜鋼、鎮靜鋼、特殊鎮靜鋼）四部分順序組成。第二節金屬材料（2）優質碳素結構鋼優質碳素結構鋼的牌號用鋼中碳的平均質量分數（含碳量）的萬倍的兩位數字表示。（3）碳素工具鋼碳素工具鋼分為優質碳素工具鋼和高級優質碳素工具鋼。2.合金鋼3.鑄鐵四、金屬材料的選用1.鋼鐵材料商品（1）鑄錠將治煉的生鐵或鋼澆注到砂型或金屬型中而成為鑄錠供應市場。（2）型材治金企業生產的鋼錠除一小部分直接作為商品供應市場以外，絕大部分是軋制成各種型材、板材、管材、線材和異型截面材料供應市場。第二節金屬材料1）型鋼。2）鋼板3）鋼管4）鋼絲第二節金屬材料2.金屬材料選用的基本原則1）零件的工作環和服役情況，特別是承受載荷的情況和磨損情況。2）零件的形狀、尺寸和重量所受的限制。3）零件的重要性。3.典型零件選材舉例（1）軸軸是機械產品的主要零件和基礎零件之一。（2）齒輪齒輪也是機械產品的主要零件和基礎零件之一。第三節切削加工概述一、機械加工的切削運動（1）主運動主運動是切除工件上的被切削層，使之轉變為切屑的主要運動。（2）進給運動進給運動是不斷地把被切削層投入切削，以逐漸切出整個工件表面的運動。第三節切削加工概述1）min/r用于車床、鉆床、鏜床等。2）mm/min用于銑床等。3）mm/雙行程用于刨床等。第三節切削加工概述二、切削用量的定義及其選擇第三節切削加工概述（1）切削速度??c切削速度??c

是指單位時間內，刀刃上選定點相對于工件沿主運動方向的位移。（2）進給量??（或進給速度??f）進給速度“是指單位時間內，刀刃上選定點相對于工件沿進給運動方向的位移。（3）背吃刀量??p背吃刀量指在通過切削刃基點并垂直于工作平面的方向上測量的吃刀量。三、工件的裝夾和定位原理1.機床夾具的組成和作用1）定位裝置。2）夾緊裝置。3）夾具體。4）其他裝置或元件。1）保證加工質量。2）提高勞動生產率，降低成本。第三節切削加工概述3）擴大機床工藝蒞圍。4）改善工人勞動條件，保障生產安全。2.機床夾具的分類（1）動力裝置夾緊力的來源，一是人力，二是某種裝置所產生的力。（2）夾緊裝置接受和傳遞原始作用力使之變夾緊力并執行夾緊任務的部分，一般由下列機構組成。1）接受原始作用力的機構，如手柄、螺母及用來連接氣缸活塞桿的機構等。2）中間遞力機構，如鉸鏈、杠桿等。3）夾緊元件，如各種螺釘壓板等。3.工件在夾具中的定位原理1）工件定位的基本原理：六點定則。2）完全定位、不完全定位和欠定位。第三節切削加工概述3）過定位現象。四、定位基準的分類及選擇1.設計基準2.工藝基準1）裝配基準。2）測量基準。3）工序基準。4）定位基準。第三節切削加工概述第三節切削加工概述五、工件的安裝方式1.使用夾具安裝2.找正安裝第三節切削加工概述六、常見零件表面加工方法1．表面加工方法的選擇第三節切削加工概述1）零件的結構。2）各種加工方法所能達到的加工精度和表面粗糙度。3）工件材料的性質。4）工件的結構形狀和尺寸。5）生產率和經濟性。2.外圓柱面加工（1）外圓柱表面的車削車削是外圓表面加工的主要方法。（2）外圓表面的磨削磨削是外圓表面精加工的主要方法。3.內圓柱面加工（1）鉆孔、擴孔和鉸孔鉆孔用鉆頭在各類機床上實現。（2）鏜孔鏜孔是用鏜刀對已鉆出的孔或毛坯孔進一步加工的方法，可用來粗、精加工各種零件上第三節切削加工概述不同尺寸的孔。1）工件旋轉，刀具做進給運動。2）工件不動，刀具做旋轉和進給運動。3）刀具旋轉，工件做進給運動。（3）磨孔磨孔是孔精加工方法之一，精度可達1T7，表面粗糙度為Ral.6~0.4pm。（4）拉孔是一種高生產率的精加工方法拉孔是預先把拉刀套入工件經過預加工（鉆孔或擴孔）的通孔中。（5）珩磨孔珩磨是孔光整加工的方法之一，常在專用的珩磨機上用珩磨頭進行加工。4.平面加工（1）車平面車削適用于回轉體零件上的端面加工，通常在車削內、外圓面的同一次裝夾中加工出端面，以保證端面與內、外圓軸線的垂直度。（2）刨平面在刨床上用刨刀對工件進行的切削加工稱刨削加工。第三節切削加工概述（3）銑平面銑平面是平面加工中最常用的一種方法，與創削加工相比它具有較高的生產率。（4）磨平面平面的磨削可以得到較高的工作質量，一般可以達到IT7~IT6級精度，表面粗糙度Ra0.8~0.2um。5.螺紋加工6.齒形面加工（1）成形法成形法是用與被切齒輪齒槽形狀相符合的成形銑刀切出齒形的方法。（2）展成法這是利用齒輪刀具與被切齒輪互相嚙合運轉而切出齒形的方法。第四節刀具的組成及結構一、車刀的種類第四節刀具的組成及結構第四節刀具的組成及結構第四節刀具的組成及結構二、車刀的組成和幾何角度1.車刀的組成1）前刀面：刀具上切屑流過的表面。2）主后面：刀具上同前刀面相交成主切削刃的后刀面，該面與工件上的過渡表面相對。3）副后面：刀具上同前刀面相交形成副切削刃的后刀面，該面與工件上的已加工表面相對。4）主切削刃：前刀面和主后刀面的交線，它擔負主要的切削工作。5）副切削刃：前刀面和副后刀面的交線，它擔負部分切削工作。6）刀尖：主切削刃與副切削刃的連接處的一部分切削刃，通常刃磨成一小段圓弧或一小段直線。第四節刀具的組成及結構第四節刀具的組成及結構

第四節刀具的組成及結構（5）刃傾角??s刃傾角主要影響切屑的流向和刀頭的強度。3.車刀的刃磨1）刃磨前刀面目的是磨出車刀的前角y。及刃傾角A。2）刃磨主后刀面目的是磨出車刀的主偏角K.和主后角Q。。3）刃磨副后刀面目的是磨出車刀的副偏角K、和副后角a。。4）刃磨刀尖圓弧段，在主刀刃與副刀刃之間磨刀尖圓弧，以提高刀尖強度和改善散熱條件。三、切削刀具材料1.高速鋼2.硬質合金（1）鎢鉆類該類硬質合金由碳化鎢和鈷組成，適用于加工鑄鐵、青銅等脆性材料。（2）鎢鈦鈷類該類硬質合金由碳化鎢、碳化鈦和鈷組成，加入碳化鈦可以增加合金的耐磨性，第四節刀具的組成及結構可以提高合金與塑性材料的黏結溫度，減少刀具磨損，也可以提高硬度；但韌性差，更脆、承受沖擊的性能也較差，一般用來加工塑性材料。3.特種刀具材料（1）涂層刀具材料這種材料是在韌性較好的硬質合金基體上或高速鋼基體上，采用化學氣相沉積（CVD）法或物理氣相沉積（PVD）法涂覆一薄層硬質和耐磨性極高的難熔金屬化合物而得到的刀具材料。（2）陶瓷材料其主要成分是Al2O3，陶瓷刀片的硬度可達78HRC以上，能耐1200～1450°C的高溫，故能承受較高的切削溫度。（3）金剛石金剛石材料分為人造金剛石和天然金剛石兩種。（4）立方氮化硼（CBN）立方氮化硼是人工合成的一種高硬度材料，其硬度可達7300~9000HV，可耐1300~1500°的高溫，與鐵族親和力小，但其強度低，焊接性差，目前主要用于加工淬硬鋼、冷硬鑄鐵、高溫合金和一些難加工的材料。第五節切削加工零件的技術要求一、零件尺寸精度、幾何公差及其選擇1.尺寸精度1）零線：公差帶圖（見圖1-20）中，確定偏差的一條基準直線稱零線。2）尺寸公差帶：公差帶圖中，由代表上、下偏差的兩條直線所限定的區域稱為尺寸公差帶，簡稱公差帶。第五節切削加工零件的技術要求2.形狀精度和位置精度第五節切削加工零件的技術要求第五節切削加工零件的技術要求第五節切削加工零件的技術要求第五節切削加工零件的技術要求二、表面粗糙度及其選擇第五節切削加工零件的技術要求第五節切削加工零件的技術要求第五節切削加工零件的技術要求第六節常用量具一、量具的種類1.金屬直尺第六節常用量具2.游標卡尺第六節常用量具（1）讀數原理當尺身、游標尺的內外測量爪貼合時，游標尺上的零線對準尺身上的零線（見圖1-27），尺身上49mm（49格）正好等于游標尺上的50格，那么，游標尺每格長度=49/50mm=0.98mm；尺身與游標尺每格相差0.02mm。（2）讀數方法（圖1-27）先由游標尺零線以左的主尺上讀出最大整數22mm，然后由游標尺零線以右與尺身刻線對準的刻線數9乘上尺身、游標尺每格之差0.02mm，讀出小數0.18mm，把讀出的整數和小數相加即為測量的尺寸22.18mm。（3）使用游標卡尺應注意的事項1）檢查零線。2）放正卡尺，用力適當。3）防止松動。4）讀數時，視線要垂直卡尺并對準所讀刻線，以免讀數不準。5）不得用卡尺測量表面粗糙度和正在運動的工件。第六節常用量具6）不得用卡尺測量高溫工件，否則會使卡尺受熱變形，影響測量。第六節常用量具第六節常用量具3.千分尺和百分表（1）千分尺千分尺是比游標卡尺更為精確的測量工具，其測量精度為0.01mm。第六節常用量具第六節常用量具1）校對零點。2）當螺桿快要接觸工件時，必須使用端部棘輪，當棘輪發出“嘎嘎”聲時，表示壓力合適，停止擰動。3）工件測量表面應擦干凈，并準確放在千分尺測量面間，不得偏斜。4）測量時不得先鎖緊螺桿，后用力卡過工件，否則將導致螺桿彎曲或測量面磨損，從而降低測量精度。5）不得用千分尺測量表面粗糙度和運動中的工件。6）不得用千分尺測量高溫工件，否則，會使千分尺受熱變形，影響測量。（2）百分表百分表是一種精度較高的比較量具，它只能測出相對的數值，不能測出絕對數值，主要用來檢查工件的形狀和位置誤差（如圓度、平面度、垂直度等），也常用于工件的精密找正，校正裝夾位置。第六節常用量具第六節常用量具第六節常用量具第六節常用量具第六節常用量具4.游標萬能角度尺第六節常用量具5.塞尺第六節常用量具6.量規1）測量的范圍要符合零件尺寸和公差的要求。2）量具的精度要合適，選用精度高的量具可以充分保證零件的加工精度，但是精度高的量具生產成本高、不經濟。第六節常用量具二、量具的維護保養1）在機床上測量零件時，要等零件完全停穩后進行，否則不但使量具的測量面過早磨損而失去精度，且會造成事故。2）測量前應把量具的測量表面和零件的被測量表面都要擦拭干凈，以免因有臟物存在而影響測量精度。3）量具在使用過程中，不要和工具、刀具（如銼刀、錘子、車刀和鉆頭等）堆放在一起，以免碰傷量具，也不要隨便放在機床上，以免因機床振動而使量具掉下來損壞。4）量具是測量工具，絕對不能作為其他工具的代用品。5）溫度對測量結果影響很大，零件的精密測量一定要使零件和量具都在20°C的情況下進行測量。6）不要把精密量具放在磁場附近，如磨床的磁性工作臺上，以免使量具感磁。7）發現精密量具有不正常現象時，如量具表面不平、有毛刺、有銹斑以及刻度不準、尺身彎曲變形、活動不靈活等，使用者不應當自行拆修，更不允許自行用錘子敲、銼刀銼、砂布打磨等粗糙辦法第六節常用量具修理，以免增大量具誤差。8）量具使用后，應及時擦拭干凈，除不銹鋼量具或有保護鍍層者外，金屬表面應涂上一層防銹油，放在專用的盒子里，保存在干燥的地方，以免生銹。9）精密量具應實行定期檢定和保養，長期使用的精密量具，要定期送計量站進行保養和檢定精度，以免因量具的示值誤差超差而造成產品質量事故。第七節實訓安全1.學生實訓前必須學習安全規則和各項制度，并進行必要的安全考核。2.按規定穿好工作服，戴好工作帽，長發要放入帽內。3.操作時必須集中精神，不準與別人閑談、閱讀書刊和收聽廣播。4.不準在車間內追逐、打鬧、喧嘩。5.學生除在指定的設備上進行實訓外，其他一切設備、工具未經同意不準私自動用。6.現場教學和參觀時，必須服從組織安排，注意聽講，不得隨意走動。7.不準在起重機吊物運行路線上行走和停留。8.實訓中若發生事故，應立即拉下電閘或關上有關開關，并保護現場，及時報告，查明原因，處理完畢后，方可再行實訓。第二章熱處理實訓目的和要求1.了解熱處理的基本原理、目的、分類及使用范圍。2.了解常用的熱處理工藝。3.能正確使用熱處理加熱設備、冷卻設備、質量檢測設備（金相顯微鏡、硬度計等）及常用工具等進行正確的熱處理工藝操作。實訓安全守則1.參加實訓的人員在工作前要穿戴好規定的勞動保護用品，實訓場地不準穿高跟鞋、拖鞋，不準赤膊操作。2.實訓操作前應了解熱處理設備的結構、特點和使用方法，并在實訓老師的指導下正確使用熱處理設備。3.實訓場地要保持通道暢通，應配備必要的消防器材。4.熱處理實訓操作時，工件進出爐應先切斷電源再送取工件，送取工件應輕拿輕放，不要碰壞爐底和爐襯。5.經熱處理出爐的工件要迅速放入冷卻介質中，或置于遠離易燃物的空地上，嚴禁手摸或隨意亂扔。6.嚴禁在車間內的深井爐和水池、油池旁邊玩耍。7.學生操作時必須注意防電、防熱、防火。8.各種廢液、廢料應分類存放統一回收和處理，禁止隨意倒入下水道或垃圾箱，防止環境污染。9.實訓完畢必須把工具放回原處，不得亂丟亂放。第一節概述第二節常用熱處理設備簡介一、加熱設備1.箱式電阻爐2.井式電阻爐第二節常用熱處理設備簡介3.鹽浴爐二、溫控設備三、冷卻設備四、質量檢測設備第三節鋼的熱處理工藝第三節鋼的熱處理工藝1.退火2.正火第三節鋼的熱處理工藝二、鋼的淬火與回火1.淬火（1）淬火加熱溫度淬火加熱溫度主要取決于鋼的化學成分，圖2-7所示為碳鋼的淬火加熱溫度范圍。（2）淬火冷卻介質常用的有水、油、鹽水等，其冷卻能力決定了工件淬火時的冷卻速度。第三節鋼的熱處理工藝第三節鋼的熱處理工藝2.回火三、表面熱處理1.表面淬火2.化學熱處理第四節熱處理常見缺陷一、熱處理工藝對質量的影響1.過熱和過燒2.氧化和脫碳3.硬度不足或不均4.變形和開裂二、合理的熱處理工序位置1）預備熱處理是為了調整、改善原始組織，保證工件最終熱處理質量或切削加工質量而預先進行的熱處理。2）最終熱處理在于使工件獲得最終所需要的使用性能。3）補充熱處理一般是指在最終熱處理之后，為進一步提高工件的組織穩定性而進行的熱處理。第四節熱處理常見缺陷三、正確的熱處理操作第五節熱處理訓練訓練項目一碳鋼的淬火熱處理操作訓練一、實訓目的1.了解碳鋼不同加熱溫度、冷卻速度對熱處理后鋼性能（硬度）的影響。2.熟悉和掌握碳鋼淬火的基本熱處理操作方法。3.能按照所給材料及要求通過查閱資料確定材料的熱處理工藝參數。二、實驗儀器、設備及材料1.箱式電阻爐及控溫儀表。2.洛氏硬度計。3.淬火冷卻介質：冷水、油、空氣。4.實驗用材料：45鋼，T8鋼。三、實訓步驟第五節熱處理訓練（1）實驗分為兩個方向的內容，同學們根據以下內容以及表2-2中常用鋼的臨界點溫度先確定熱處理相關工藝參數，填入表2-3中。1）淬火溫度對鋼硬度的影響。2）淬火冷卻介質對鋼硬度的影響。第五節熱處理訓練（2）每個同學根據安排領取一個試樣，根據試樣尺寸確定保溫時間填入表2-3，按表2-3中確定的加熱溫度、保溫時間和冷卻介質進行加熱、保溫和冷卻。（3）熱處理后的試樣在測硬度前應用砂紙磨去氧化皮。（4）測出硬度值，并將測試硬度值填入表2-3中。（5）各組的數據供全班共享，一起填入表2-3中。訓練項目二碳鋼的回火及調質熱處理操作訓練一、實訓目的1.了解碳鋼不同回火溫度對熱處理后鋼性能（硬度）的影響。2.熟悉和掌握碳鋼回火、調質的基本熱處理操作方法。3.能按照所給材料及要求通過查閱資料確定材料的熱處理工藝參數。二、實驗儀器、設備及材料第五節熱處理訓練1.箱式電阻爐及控溫儀表。2.洛氏硬度計。3.冷卻介質：冷水。4.實驗用材料：45鋼、T12鋼。三、實訓步驟（1）同學們根據以下內容以及表2-2中常用鋼的臨界點先確定熱處理相關工藝參數，填入表2-4中。第五節熱處理訓練（2）每個同學根據安排領取一個試樣，根據試樣尺寸確定保溫時間填入表2-4，按表2-4中確定的加熱溫度、保溫時間和冷卻介質進行加熱、保溫和冷卻完成淬火操作，并在硬度計上測量淬火后的硬度。（3）淬火硬度合格的試樣按照回火工藝進行回火熱處理操作。（4）測出硬度值，并將測試硬度值填入表2-4中。（5）各組的數據供全班共享，一起填入表2-4中。第三章鑄造實訓目的和要求1.了解鑄造生產過程、特點及應用。2.了解砂型鑄造工藝的主要內容，了解型砂、芯砂應具備的性能、組成及制備。3.了解鑄型結構，了解模樣、鑄件和零件間的關系和差異。4.了解型芯的作用、結構及制造方法。5.熟悉鑄型分型面的選擇；掌握手工兩箱造型（整模、分模、挖砂等）的特點及應用；了解三箱、刮板等造型方法的特點及應用；了解機器造型的特點；能獨立完成簡單鑄件的兩箱造型。6.了解澆注系統的作用和組成。7.了解熔煉設備及澆注工藝，鑄鐵和有色金屬的熔化過程及澆注的基本方法。8.能識別常見的鑄造缺陷、分析其產生原因及防治方法。9.了解常用特種鑄造方法的特點及應用。10.了解鑄造生產安全技術，能夠不斷提高自己的實踐能力。實訓安全守則1.實訓時要穿戴好工作服、手套等防護用品。2.造型實訓時不得用嘴吹砂，以防砂進入眼中。3.舂砂時不得將手放在砂箱上。4.在造型現場要小心行走，以免損壞砂型。5.實訓澆注時，不進行澆注操作的同學應遠離澆包。6.不得用手觸摸尚未冷涼的鑄件或鐵塊，以防燙傷。7.清理鑄件時，不得對著人，以免傷人。第一節概述1）適應性強，能鑄造形狀復雜，特別是有復雜內腔的鑄件。2）鑄件的尺寸和重量不受限制，鑄件大到十幾米、數百噸，小到幾毫米、幾克。3）鑄件形狀與零件接近，節省了大量的金屬材料和加工工時。4）鑄造生產既能適應單件小批量生產，也能適應成批大量生產。第二節砂型鑄造一、砂型鑄造簡介1.砂型鑄造的工藝過程第二節砂型鑄造2.砂型的組成第二節砂型鑄造3.模樣、芯盒與砂箱（1）分型面的選擇兩相鄰的鑄型之間的接觸面稱為分型面，對于兩箱造型，是指上下砂型間的分界面。（2）加工余量加工余量是指鑄件上預先增加而在機械加工時要切去的金屬層厚度。第二節砂型鑄造第二節砂型鑄造（3）起模斜度起模斜度是指平行于起模方向的模樣壁的斜度。（4）鑄件收縮率鑄件收縮率是指鑄件自高溫冷卻至室溫的尺寸收縮率，以尺寸的縮小值與鑄件名義尺寸的百分比表示。（5）芯頭和芯座鑄件上直徑大于25mm的孔需用型芯鑄出。（6）不鑄出的孔和槽過小的孔、槽由于鑄造困難，一般不子鑄出，其尺寸與合金種類、生產條件有關。（7）鑄造圓角為了便于造型以及避免鑄件在冷縮時尖角處產生裂紋和粘砂等缺陷，模型兩壁相交處內角制成圓角。二、型砂和芯砂1.型（芯）砂的性能要求（1）強度型（芯）砂抵抗外力破壞的能力稱為強度。第二節砂型鑄造（2）透氣性型（芯）砂通過氣體的能力稱為透氣性。（3）耐火度型（芯）砂在高溫液體金屬作用下不熔融、不燒結的性能稱為耐火度。（4）退讓性鑄件冷凝收縮時，型（芯）砂的體積能被壓縮而不阻礙鑄件收縮的性能稱次退讓性。（5）流動性在外力或本身重量的作用下，型砂砂粒間相對移動的能力稱流動性。（6）可塑性型（芯）砂在外力的作用下變形后，當去除外力時，保持變形的能力稱為可塑性。（7）潰散性是指型砂澆注后容易潰散的性能。2.型（芯）砂的組成第二節砂型鑄造（1）原砂原砂是型砂的主體，常用二氧化硅含量較高的硅砂或海（河）砂作為原砂。（2）黏結劑黏結劑的作用是使砂粒黏結成具有一定可塑性及強度的型砂。（3）附加物為了改善型（芯）砂的性能而加入的其他物質稱附加物。（4）水水能使原砂與黏土混成一體，并保持一定的強度和透氣性。（5）涂料為提高鑄件表面質量，可在砂型或型芯表面上涂料。3.型（芯）砂的配制第二節砂型鑄造三、手工造型第二節砂型鑄造第二節砂型鑄造1.整模造型第二節砂型鑄造2.分模造型第二節砂型鑄造第二節砂型鑄造3.挖砂造型第二節砂型鑄造4.假箱造型第二節砂型鑄造5.活塊造型第二節砂型鑄造第二節砂型鑄造第二節砂型鑄造第二節砂型鑄造第二節砂型鑄造四、機器造型1.震壓造型2.微震壓實造型第二節砂型鑄造第二節砂型鑄造3.射壓造型第二節砂型鑄造4.拋砂造型五、造芯1.造芯工藝（1）安放芯骨增強型芯的強度和剛度，在型芯中要安置與型芯形狀相適宜的芯骨。第二節砂型鑄造（2）開通氣孔順利排出型芯中的氣體，要開出通氣道。（3）刷涂料刷涂料的作用是防止鑄件粘砂，改善鑄件內腔表面的粗糙度。（4）烘干烘干的目的是提高其強度和透氣性。第二節砂型鑄造2.造芯方法第二節砂型鑄造第二節砂型鑄造六、澆冒口系統1.澆注系統的作用1）使金屬液能連續、平穩、均勻地進入型腔，以獲得輪廓完整清晰的鑄件。2）擋渣，防止熔渣、砂粒或其他雜質進入型腔。3）控制金屬液流入型腔的速度和方向。4）調節鑄件各部分的凝固順序和補給鑄件在冷凝收縮時所需的金屬液。5）有利于排氣。第二節砂型鑄造2.澆注系統的組成（1）外澆口通常做成漏斗形或盆形，用以減少澆注時金屬液對砂型的沖擊和使熔渣浮于表面，并引導金屬液平穩流入直澆道。（2）直澆道一般做成錐形，以便造型。（3）橫澆道截面多為梯形，位于直澆道之下，內澆道之上，其作用是阻止熔渣流入型腔內，并分配金屬液流入內澆道。（4）內澆道截面形狀多為扁梯形，一般開在下砂箱分型面上。1）封閉式澆注系統。2）開放式澆注系統。3）半封閉式澆注系統。第二節砂型鑄造3.冒口1）冒口的凝固時間應大于或等于鑄件被補縮部分的凝固時間，應盡量放在鑄件被補縮部位的上部或是最后凝固的地方。2）冒口內應有足夠的金屬液補充鑄件的收縮，應盡量放在鑄件最高而又較厚的部位，以便利用金屬液的自重來進行補縮。3）冒口應與鑄件上被補縮的部位之間存在補縮通道，盡可能不阻礙鑄件的收縮。4）冒口最好布置在鑄件需要機械加工的表面上，以減少鑄件精整時的工時。第三節金屬的熔煉與澆注一、常用的鑄造合金1.鑄鐵2.鑄鋼3.鑄造鋁合金4.鑄造銅合金5.鑄造鎂合金6.鑄造鋅合金二、鑄鐵的熔煉第三節金屬的熔煉與澆注三、鑄鋼的熔煉第三節金屬的熔煉與澆注第三節金屬的熔煉與澆注四、鋁合金的熔煉五、合型及澆注1.合型1）檢驗型腔、澆注系統及表面有無浮砂，排氣道是否通暢。2）型芯安放位置要適當、穩固，并注意型芯的排氣孔位置是否妥當。3）上、下鑄型要對齊，以免造成錯型，致使鑄件形狀尺寸不合格。4）上、下鑄型要緊固，以免澆注時由于鐵液浮力將上型抬起，造成跑火。第三節金屬的熔煉與澆注2.澆注1）嚴格控制澆注溫度。2）掌握好澆注速度。3）掌握好澆注技術。第四節鑄件的落砂、清理和缺陷分析一、鑄件的落砂、清理1）去除澆冒口。2）去除型芯。3）去除粘砂。4）鑄件的修整。二、鑄件缺陷分析第四節鑄件的落砂、清理和缺陷分析第五節特種鑄造一、熔模鑄造1）制造的鑄件精度高，表面光潔。2）能夠鑄造各種合金鑄件。3）鑄件形狀可以比較復雜。4）鑄件質量不宜太大。第五節特種鑄造二、金屬型鑄造第五節特種鑄造三、壓力鑄造第五節特種鑄造四、低壓鑄造第五節特種鑄造五、離心鑄造第六節鑄造技術的發展趨勢一、鑄造合金材料、成形及智能化1）以強韌化、輕量化、精密化、高效化目標，開發鑄鐵新材料；采用鐵液脫硫、過濾技術來提高鐵液質量；開發薄壁高強度灰鑄鐵件制造技術、鑄鐵復合材料制造技術（如原位增強顆粒鐵基復合材料制備技術等）、鑄鐵件表面或局部強化技術（如表面激光強化技術等）。2）研制耐磨、耐蝕、耐熱特種合金新材料；開發鑄造合金鋼新品種（如含氮不銹鋼等性能價格比高的鑄鋼材料），在海工裝備用耐海水腐蝕雙相鑄造不銹鋼材料、核電設備用大型不銹鋼鑄件和新型火電設備用耐高溫鑄件、大型復雜曲面異性工件電渣熔鑄技術及工程應用、航發單晶葉片鑄造技術等方面進行拓展，提高材質性能、利用率，降低成本，縮短生產周期。3）開發優質鋁合金材料，特別是鋁基復合材料。4）研究耐熱性能更好的以鈦鋁化合物為基的高溫鈦合金；研究高強度耐熱鑄造鎂合金鑄件凝固理論及成形工藝等。5）開發鑄造復合新材料，如金屬基復合材料、母材基體材料和增強強化組分材料；加強顆粒、短第六節鑄造技術的發展趨勢纖維、晶須非連續增強金屬基復合材料、原位鑄造金屬基復合材料研究；開發金屬基復合材料后續加工技術；開發降低生產成本、材料再利用和減少環境污染的技術；拓展鑄造鈦合金應用領域，降低鑄件成本。6）開展鑄造合金成分的計算機優化設計，重點模擬設計性能優異的鑄造合金，實現成分、組織與性能的最佳匹配。7）開發精確成形技術和近精確成形技術，大力發展可視化鑄造技術，推動鑄造過程數值模擬技術CAE向集成、虛擬、智能、實用化發展；基于特征化造型的鑄造CAD系統將是鑄造企業實現現代化生產工藝設計的基礎和前提，新一代鑄造CAD系統應是一個集模擬分析、專家系統、人工智能于一體的集成化系統。二、鑄造原輔材料、裝備及檢測技術1）建立新的與高密度黏土型砂相適應的原輔材料體系，根據不同合金、鑄件特點、生產環境，開發不同品種的原砂、少無污染的優質殼芯砂，抓緊我國原砂資源的調研與開發，開展取代特種砂的研第六節鑄造技術的發展趨勢究和開發人造鑄造用砂；將濕型砂黏結劑發展重點放在新型煤粉及取代煤粉的附加物開發上。2）開發具有毒性小、強度大、硬化速度快、成本低的環保型生物基呋喃樹脂。3）加強對水玻璃砂吸濕性、潰散性研究，尤其是應大力開發舊砂回用新技術，盡最大可能再生回用鑄造舊砂，以降低生產成本、減少污染、節約資源消耗。4）開發樹脂自硬砂組芯造型，在可控氣氛和壓力下充型的工藝和相關材料，加強國產特種原砂與少無污染高潰散樹脂的開發研究，以滿足生產薄壁高強度鋁合金缸體、缸蓋的需要。5）建立與近無余量精確成形技術相適應的新涂料系列，大力開發有機和無機系列非占位涂料，用于精確成形鑄造生產。6）深入研究關于熔煉、制芯、黏土砂造型、鑄造自硬砂、砂處理、砂再生、清理打磨、澆注、檢測等方面的裝備與技術，提高其自主化、自動化、智能化水平。三、特種鑄造1）熔模鑄造方面：增加高附加值的高溫合金、鈦合金、鋁合金等鑄件的產值。第六節鑄造技術的發展趨勢2）壓力鑄造方面：深入研究壓鑄充型、凝固規律，開發新型壓鑄設備及控制系統，開展智能壓鑄技術用傳感器的研發和工藝參數監測應用系統；開展半固態合金壓鑄及新型壓鑄涂料研究，開展半固態鑄造成形過程數值模擬技術；開發新壓鑄技術及金屬基復合材料、鎂合金、高鋁鋅基合金等壓鑄新合金材料；采用快速原型制造技術制作壓鑄模。3）擠壓鑄造方面：開發適用于擠壓鑄造的接近材料體系，提高熔煉質量，增加預處理，開發性能更優良的模具鋼，研發高效率高精度環保型的擠壓鑄造技術和裝備。四、環保與安全1）優先開發和選用綠色鑄造工藝，減少進入生產和消費流程的物質。2）綜合利用鑄造生產過程中產生的廢棄物和余能。3）建立促進循環經濟發展的相關法律、法規。第四章鍛壓第一節鍛壓概述一、金屬塑性加工1）金屬塑性加工是在保持金屬整體性的前提下，依靠塑性變形發生物質轉移來實現工件形狀和尺寸變化的，不會產生切屑，因而材料的利用率高。2）塑性加工過程中，除尺寸和形狀發生改變外，金屬的組織、性能也能得到改善和提高，尤其對于鑄造坯件，經過塑性加工后，原來的鑄態疏松、孔隙、微裂紋等被壓實，原來的枝狀結晶被打碎，使晶粒變細。3）塑性加工過程便于實現生產過程的連續化、自動化，適于大批量生產，如軋制、拉拔加工等，因而勞動生產率高，現廣泛應用于機械制造工業中。4）塑性加工產品的尺寸精度和表面質量高。5）設備較龐大，能耗較高。第一節鍛壓概述二、金屬的鍛壓性能1.化學成分2.組織結構3.變形溫度4.變形速度5.應力狀態6.坯料表面質量1）提高材料成分和組織的均勻性。2）合理選擇變形溫度和變形速率。3）選擇三向壓縮性較強的變形方式。4）減小變形的不均勻性。第二節坯料加熱與鍛件冷卻一、鍛造溫度范圍第二節坯料加熱與鍛件冷卻二、加熱方法與設備1.加熱方法1）燃料加熱。2）電加熱。2.加熱設備1）反射爐。2）油爐和煤氣爐。第二節坯料加熱與鍛件冷卻3）電阻爐。4）感應加熱爐。第二節坯料加熱與鍛件冷卻三、加熱缺陷及其防止措施1.氧化和脫碳2.過熱和過燒3.裂紋四、鍛件的冷卻五、鍛件的熱處理第三節自由鍛造一、手工自由鍛1.常用的手工自由鍛工具（見圖4-5）1）支持工具。2）鍛打工具。3）成形工具。4）夾持工具。5）切割工具。6）測量工具。第三節自由鍛造2.手工自由鍛的操作1）鍛擊姿勢。2）鍛擊方法。二、機器自由鍛1.機器自由鍛設備1）空氣錘。第三節自由鍛造2）蒸汽一空氣自由鍛錘。3）水壓機。第三節自由鍛造2.機器自由鍛的工具（見圖4-7）1）夾持工具：如圓鉗、方鉗、槽鉗、抱鉗、尖嘴鉗、專用型鉗等各種形狀的鉗子。2）切割工具：剁刀、剁墊、刻棍等。3）變形工具：如壓鐵、摔子、壓肩摔子、沖子、墊環等。4）測量工具：如金屬直尺、內外卡鉗等。5）吊運工具：如吊鉗、叉子等。第三節自由鍛造三、自由鍛基本工序1.鐓粗1）鐓粗用的坯料不能過長，應使鐓粗部分的原始高度與原始直徑之比應小于2.5，否則容易鐓彎，一旦出現墩彎，必須及時糾正，否則會產生折疊或裂紋。2）鐓粗坯料的端面應平整，若不平，在開始鐓粗時應先用手錘輕擊坯料端面，使端面平整并與坯料的軸線垂直，以免鐓粗時鐓歪。3）鐓粗時的錘擊力要重且正，否則工件有可能產生細腰形，若不及時糾正，則可能產生夾層，如圖4-9所示，致使工件報廢。第三節自由鍛造2.拔長第三節自由鍛造1）拔長時，坯料應沿砧鐵的寬度方向送進，每次的送進量L=（0.3~0.7）B（砧鐵寬度）。第三節自由鍛造2）拔長過程中要將坯料不斷地翻轉，并沿軸向操作，以保證壞料在拔長過程中各部分的溫度及變形均勻，不產生彎曲。第三節自由鍛造3）把大直徑的圓坯料拔長小直徑的圓鍛件時，必須先把坯料鍛成方形截面，在方形截面下拔長，在拔長到邊長接近鍛件所需的直徑時，再倒鍛成八角形，最后滾成圓形，其過程如圖4-13所示。第三節自由鍛造4）拔長臺階軸時，必須先壓肩，即先在截面分界處用壓肩摔子壓出凹槽，再對截面較小的一端進行拔長，如圖4-14所示。5）拔長后的工件表面并不平整，拔長后需要進行修整，以使鍛件表面光潔，尺寸準確。第三節自由鍛造3.沖孔第三節自由鍛造1）沖孔前，一般須將坯料鐓粗，使高度減小，橫截面積增加，盡量減少沖孔的深度和避免沖孔時坯料的脹裂。2）沖孔孔徑小于400mm時，用實心沖子沖孔；沖孔孔徑大于400mm時，多采用空心沖子沖孔。3）為了保證孔位準確，應先輕輕沖出孔位凹痕（試沖），然后檢查孔的位置是否正確，若有偏差，應再次試沖，加以糾正。4）由于沖孔時鍛件的局部變形量很大，為了提高塑性，防止沖裂，沖孔的坯料應加熱到允許的最高溫度，并且要求均勻與熱透。5）沖子在使用過程中要經常蘸水冷卻，防止受熱變軟。4.彎曲5.扭轉第三節自由鍛造第三節自由鍛造6.切割第三節自由鍛造7.錯移第三節自由鍛造四、典型自由鍛件工藝過程第三節自由鍛造第四節模鍛和胎模鍛一、模鍛1.錘上模鍛2.壓力機上模鍛第四節模鍛和胎模鍛二、胎模鍛第四節模鍛和胎模鍛三、鍛件缺陷與質量分析第五節板料沖壓一、板料沖壓的特點1）可以沖出形狀復雜的零件或毛坯，材料利用率高。2）沖壓件重量輕、強度較高、剛度好、尺寸精度高，表面粗糙度值低，質量穩定，互換性好，一般不再進行切削加工即可作為零件使用。3）沖壓件經沖壓塑性變形產生冷形變強化，使沖壓件的強度高、剛度好，有利于減輕結構的重量。4）沖壓操作簡單，生產率高，工藝過程易于實現機械化和自動化。5）沖模結構復雜，精度要求高，生產周期長，制造成本高，因此只有大批量生產才能降低沖壓產品成本。6）板料沖壓廣泛應用于汽車、飛機、火箭、電器、儀表、電子器件、電工器件及日用品等工業部門的大批量生產。二、沖壓設備第五節板料沖壓1.壓力機（沖床）2.剪床第五節板料沖壓三、沖壓模具結構第五節板料沖壓第五節板料沖壓1.工作零件2.定位、送料零件3.卸料及壓料零件4.模板零件5.導向零件6.固定板零件（1）簡單沖模一個沖壓行程只完成一道工序的沖模稱為筒單沖模，如圖4-25所示。（2）連續沖模在一副模具上有多個工位，壓力機在一次沖壓過程中，在模具的不同位置上同時第五節板料沖壓完成兩道工序以上的沖模稱為連續沖模。（3）復合沖模為提高生產率，將多道沖壓工序，如落料、拉深、沖孔、切邊等工序安排在一個模具上，使壞料在一個工位上完成多道沖壓工序，這種沖模稱為復合沖模。第五節板料沖壓第五節板料沖壓四、沖壓基本工序1.剪切2.沖裁3.彎曲第五節板料沖壓4.拉深第五節板料沖壓5.翻邊6.成形第六節鍛壓技術與發展趨勢1.超塑性成形技術1）材料具有等軸穩定的細晶組織（通常晶粒尺寸≤10??m），可通過治金、壓力加工或熱處理方法獲得。2）等溫變形溫度T≥0.5Tm（Tm為金屬熔點的熱力學溫度），一般T=（0.5~0.7）Tm。3）極低的應變速率??，??=（10-4~10-2）/S。超塑性成形的優點：1）工具成本低。2）具有超塑性和很低的變形抗力。3）可以精確復制細微結構。4）生產準備時間短。5）材料的橫向疲勞強度、韌性及耐蝕性均優良。第六節鍛壓技術與發展趨勢2.高速高能成形技術1）爆炸成形。2）電液成形。3）電磁成形。4）高速鍛造。3.液態模鍛液態模鍛采用了鑄造中的熔化、澆注并與鍛造中的高壓模具相結合的技術加工方法，其工藝特點有以下幾個方面。1）與鑄造相比，采用的工藝流程短，金屬利用率高，并節約能源，經濟效益好。2）與壓鑄相比，壓鑄時金屬靠散熱而結晶，而液態模鍛則是在壓力下結晶，而且可以避免壓鑄時液態金屬沿澆道充填型腔時卷入氣體的危險，因而液態模鍛制品的結晶組織和相應的力學性能比壓鑄的好，甚至超過軋材。第六節鍛壓技術與發展趨勢3）適用于生產形狀復雜的零件，特別適合有色金屬的應用。4）由于液態模鍛時被加工的金屬處于高溫狀態，因此模具的使用壽命短。5）與模鍛工藝相比，液態模鍛只用一個模膛，而且是利用液態金屬的流動性充填模膛，而不是模鍛時靠強制流動方式使固態金屬充滿模膛，因而液態模鍛的成形能明顯低于模鍛的成形能，成形壓力及能耗可節約2/3~3/4。4.擺動輾壓1）擺動碾壓力小。2）產品質量高，節省原材料，可實現少切屑、無切屑加工。3）勞動環境好，勞動強度低。4）設備投資少，制造周期短。5）擺動碾壓對制坯要求嚴格。6）模具壽命較低。第六節鍛壓技術與發展趨勢5.計算機在鍛壓技術中的應用1）CAD的硬件：除計算機本身和通常的外圍設備外，CAD主要使用圖形輸入/輸出設備。2）CAD的軟件：這是CAD、CAM的核心，包括計算機本身的系統軟件如操作系統，各種程序設計語言的編譯程序，數據庫管理系統。使用計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助制造（CAM）的主要優點有：1）提高效率，與人工相比，可大量減輕設計人員繁重的重復勞動，使之發揮更大的作用。2）可將多方面的經驗和研究成果結合起來，方便地應用于設計和加工，從而可提高模具的設計質量和加工精度。3）設計可以實現多方案比較，從而達到優化的目的，而且設計便于修改和存儲，具有良好的柔性。4）可縮短設計周期，降低產品成本和研制開發費用。第五章焊接實訓目的和要求1.了解焊接與切割作業的安全操作知識。2.掌握焊接生產常用設備及工具的基本操作技能。3.掌握焊條電弧焊、氣焊、氣割的基本操作方法。4.了解埋弧焊、氣體保護焊、電阻焊和電渣煌等的工藝特點及應用蒞圍。5.了解常見的焊接缺陷及焊接變形。6.了解焊接新方法、新技術的發展概況。實訓安全守則1.要保證設備安全，工作前應檢查焊機、導線絕緣是否良好，線路各連接點是否緊密接觸，防止因接觸不良而發熱、漏電，若有問題應及時處理后才能使用。2.工作時要戴好焊接手套，穿好工作服，系好鞋帶，戴好焊接面罩或戴防護鏡，防止弧光灼傷皮膚和眼睛，不準赤手接觸導電部分，焊接時應站在術墊板上，防止導電。3.不能用手去拿或接觸剛焊過的工件或剛用過的焊條頭，以免燙傷。4.任何時候焊鉗不得放在金屬工作臺上，以免短路燒壞焊機。5.工作場地要保持整潔、通暢，輸氣膠管導線嚴禁燙燒，以防漏氣漏電，引發火災或爆炸。6.氧氣瓶是存儲高壓氧氣的容器，有爆炸危險，使用時要防止撞擊，不準置于高溫環境中，不準接觸油污或其他易燃品。7.乙炔氣瓶是存儲乙炔氣體的容器，不準置于高溫附近和易燃易爆物附近。8.進行氣焊和氣割時，發現不正常現象，如焊嘴出口處有爆炸聲或突然滅火等，應迅速關閉乙炔，后關氧氣，切斷氣源，找出原因，采取措施后才能繼續操作。9.下班后，應收拾好工具、面罩、手套、煌機導線等并注意切斷電源。第一節焊接概述一、焊接的實質和分類二、焊接的特點和應用1.與鉚接相比，焊接具有節省材料、生產率高、適應性廣、連接質量優良，易于實現機械化和自動化等優點，已基本取代鉚接成為連接成形的主要方法。2.與鑄造相比，焊接工序簡單，生產率高，節省材料，成本低，有利于產品的更新。3.能連接異種金屬，可制造雙金屬結構，從而大量節省貴重金屬。4.與鑄造、鍛壓等成形方法相比，焊接可以以小拼大，化繁為簡，可以克服鑄造或鍛壓設備能力的不足，有利于降低成本，節省材料，提高經濟效益，尤其適宜于大型或結構復雜的構件。第二節焊條電弧焊一、焊接電弧第二節焊條電弧焊二、焊條電弧焊設備及工具1）有一定的空載電壓。2）有適當的短路電流。3）焊接電流應能方便調節。4）能確保電弧和焊接參數的穩定性。1.交流弧焊機2.直流弧焊機3.逆變式焊機第二節焊條電弧焊第二節焊條電弧焊4.弧焊機的主要技術參數5.焊條電弧焊的工具三、焊條1.焊芯第二節焊條電弧焊2.藥皮第二節焊條電弧焊3.牌號四、焊接接頭形式和坡口形狀1.焊接接頭形式第二節焊條電弧焊第二節焊條電弧焊第二節焊條電弧焊2.坡口形狀第二節焊條電弧焊五、焊縫的空間位置第二節焊條電弧焊第二節焊條電弧焊六、焊條電弧焊的焊接參數1）焊條直徑的選擇。2）焊接電流的選擇。3）焊接層數的選擇。第二節焊條電弧焊七、焊條電弧焊基本操作技術1）引弧。2）運條。3）熄弧。第二節焊條電弧焊八、焊條電弧焊焊接質量九、操作注意事項1）防止觸電。2）防止弧光傷害和燙傷。3）防止有毒氣體、火災和爆炸。第三節氣焊和氣割一、氣焊第三節氣焊和氣割1.氣焊設備（1）氧氣瓶氧氣瓶是用來運輸和儲存高壓氧氣的鋼瓶，其容積力40L，儲存氧氣壓力最高達14.7MPa。（2）乙炔瓶乙炔瓶是儲存溶解乙炔的鋼瓶。（3）減壓器減壓器的作用是將高壓氣體降為焊接時所需的低壓氣體，并保持焊接過程中氣體壓力基本穩定的裝置，氣焊時，供給焊炬的氧氣壓力通常只有0.2~0.4MPa，乙炔壓力最高不超過0.15MPa，故減壓器是不可缺少的。（4）回火保險器回火保險器是裝在氣路系統上防止火焰向燃氣管路或氣源回燒的保險裝置。第三節氣焊和氣割（5）焊炬焊炬是氣焊的主要工具，其作用是使乙炔和氧氣按一定比例混合和燃燒并獲得所需要的氣焊火焰。2.氣焊火焰第三節氣焊和氣割（1）中性焰氧氣與乙炔混合比例內1~1.2時，燃燒所得的火焰為中性焰，它由焰心、內焰和外焰三部分組成。（2）氧化焰氧氣與乙炔的混合比例大于1.2時，燃燒所得的火焰為氧化焰。（3）碳化焰氧氣與乙炔的混合比例小于1時，燃燒所得的火焰為碳化焰。3.焊絲和焊劑4.氣焊基本操作技術1）點火、調節火焰與滅火。點火時，先微開氧氣閥門，再打開乙炔閥門，隨后點燃火焰。2）平焊操作。第三節氣焊和氣割二、氣割第三節氣焊和氣割1）金屬的燃點應低于熔點，這是保證切割是在燃燒過程中進行的基本條件。2）燃燒所生成的金屬氧化物的熔點應低于金屬本身的熔點，且流動性要好，這樣才能保證燃燒產物在液體狀態容易被吹走。3）金屬在氧中燃燒時放出的熱量要多，且金屬本身的導熱性要低。第四節焊接變形和焊接缺陷一、焊接變形及焊接缺陷產生的原因二、焊接應力對工件質量的影響第四節焊接變形和焊接缺陷第四節焊接變形和焊接缺陷三、防止焊接應力和變形的工藝措施1．焊接結構設計1）合理選擇焊縫的尺寸和形式：在獲得相同能力的前提下，盡量選擇焊縫金屬少的坡口形式，減少煌縫長度，對減少變形有利。2）盡可能減少不必要的桿縫：焊接元件應盡量采用型材，避免不必要的焊縫。3）合理安排焊接位置：應避免應力集中。4）盡可能選擇焊接性好的原材料，焊接構件也應盡可能選用同一種材料進行焊接。2．工藝措施1）采用焊前預熱、焊后熱處理的措施：預熱的目的是減小焊件上各部分的溫差，降低煌縫區的冷卻速度，從而減少煌接應力和變形，預熱溫度一般為400°C以下。2）選用合理的焊接順序：盡量使縫能自由收縮，長焊縫采用分散對稱焊工藝。第四節焊接變形和焊接缺陷3）反變形法：事先估計好結構變形的大小和方向，然后在裝配時給予一個相反方向與焊接變形相抵消。4）錘擊焊縫：焊后用圓頭小錘對紅熱狀態下的焊縫進行錘擊，從而使焊接應力得到一定的釋放。5）剛性固定：將構件加以固定來限制焊接變形。6）合理選擇煌接方法和煌接參數：選用熱輸入較低的煌接方法，可以有效防止煌接變形。7）機械拉伸法：對焊件進行加載，使焊縫區產生微量塑性拉伸，可以使殘余應力降低。第五節其他焊接方法一、氣體保護焊1.氬弧焊第五節其他焊接方法（1）非熔化極氬弧焊非熔化極氬弧煌是利用金屬鎢或鎢的合金（鎢釷、鎢鈰）棒作電極，又稱鎢極氬弧焊。（2）熔化極氬弧焊為了適應厚件的焊接，在鎢極氬弧焊的基礎上又發展了熔化極氬弧焊。2.二氧化碳氣體保護焊二、埋弧焊第五節其他焊接方法三、釬焊1.軟釬焊2.硬釬焊四、電阻焊1.點焊2.縫焊3.對焊（1）電阻對焊電阻對焊是將焊件裝配成對接接頭，使其端面緊密接觸，利用電阻熱加熱至塑性狀態，然后迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。第五節其他焊接方法（2）閃光對焊閃光對焊是在工件未接觸之前先接通電源，然后使工件逐漸接觸。五、摩擦焊1）焊接質量穩定，焊件尺寸精度高，接頭廢品率低于電阻對焊和閃光對焊。2）焊接生產率高，比閃光對焊高5~6倍。3）適于焊接異種金屬，如碳素鋼、低合金鋼與不銹鋼、高速鋼之間的連接，銅-不銹鋼、銅-鋁、鋁-鋼、鋼-鋯等之間的連接。4）加工費用低，省電，焊件無需特殊清理。5）易實現機械化和自動化，操作簡單，焊接工作場地無火花、弧光及有害氣體。第六節焊接技術發展趨勢一、等離子弧焊簡介1.等離子弧2.等離子弧焊第六節焊接技術發展趨勢二、電子束焊簡介1）電子束穿透能力強，焊縫深寬比大，可焊難熔金屬及厚大件。2）熱量高度集中，焊接速度快，熱影響區小，焊接變形小。3）焊縫純度高，接頭質量好，在真空下進行，金屬不會被氧化或復化。4）工藝參數調節范圍廣，工藝適應性強，再現性好，可焊材料多。三、激光焊簡介第六節焊接技術發展趨勢1）能量密度大，焊接速度快、深度大、變形小。特別適合焊接熱敏感材料。2）激光輻射放出的能量極其迅速，能在室溫或特條件下進行焊接。3）可焊接難熔材料如鈦、石英等，并能對異性材料施焊，效果良好。4）可進行微型焊接。5）焊接時，煌接工件和焊接裝置不需要接觸，可煤接難以接近的部位，施行非接觸遠距離焊接，具有很大的靈活性。6）激光束易實現光束按時間與空間分光，能進行多光束同時加工及多工位加工，為更精密的焊接提供了條件。但是，激光焊也存在著一定的局限性。1）要求焊件裝配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。2）激光器及其相關系統的成本較高，一次性投資較大。第六節焊接技術發展趨勢四、焊接機器人1）穩定和提高焊接質量，保證其均一性。2）改善了勞動條件。3）提高勞動生產率。4）產品周期明確，容易控制產品產量。5）縮短產品改型換代的周期，減小相應的設備投資。五、焊接自動化水平的提高1）焊接過程控制系統的智能化是焊接自動化的核心問題之一，也是未來開展研究的重要方向。2）焊接柔性化技術也是著力研究的內容。3）焊接控制系統的集成是人與技術的集成和焊接技術與信息技術的集成。4）提高焊接電源的可靠性、質量穩定性和控制性、以及優良的動態性，也是我們著重研究的課題。第六章車削加工第一節車削加工概述第二節臥式車床一、常規臥式車床構造及功能（1）床身用來支承和連接各主要部件之間有嚴格、準確相對位置的基礎零件。第二節臥式車床第二節臥式車床第二節臥式車床（2）變速箱主要用于安裝主軸和主軸的變速機構，主軸前端安裝卡盤以夾緊工件，并帶動工件旋轉實現主運動。（3）主軸箱主軸箱安裝在床身的左上端，主軸箱內裝有一根空心的主軸及部分變速機構。（4）進給箱進給箱內裝有進給運動的變速齒輪，主軸的運動通過齒輪傳入進給箱，經過變速機構帶動光杠或絲杠以不同的轉速轉動。（5）光杠和絲杠光杠和絲杠將進給運動傳給溜板箱。（6）溜板箱溜板箱與大溜板連在一起，它將光杠或傳來的旋轉運動通過齒輪齒條機構（或絲杠、螺母機構）帶動刀架上的刀具做直線進給運動，是操縱車床實現進給運動的主要部分，通過手柄接通光杠可使刀架做縱向或橫向進給運動，接通絲杠可車螺紋。（7）刀架刀架用來裝夾刀具，帶動刀具做多個方向的進給運動。（8）尾座尾座裝在床身內導軌上，可以沿導軌移動到所需位置，由底座、尾座體、套筒等部分組成。第二節臥式車床二、臥式車床的傳動系統1.機床傳動的基本方式2.機床傳動的組成3.機床傳動鏈4.傳動原理圖第二節臥式車床第二節臥式車床第二節臥式車床第二節臥式車床三、車床附件及工件安裝1.用自定心卡盤裝夾工件1）將毛坯放正輕輕夾持在三個爪之間，用手轉動卡盤，檢查并調整工件中心使之與主軸中心重合，再用力夾緊工件，并隨即取下卡盤扳手。2）操作車床主軸調速手柄至低速回轉位置，起動主軸檢查工件有無偏擺，若出現偏擺，則在停車后用小錘輕敲找正，然后再夾緊工件；并注意每次使用卡盤扳手后及時取下扳手，以免開車時飛出傷人。3）移動車刀架至全部車削行程內，用手旋轉卡盤，檢查車刀架與卡盤或工件在切削行程內有無干涉。第二節臥式車床2.用單動卡盤裝夾工件第二節臥式車床第二節臥式車床3.用頂尖裝夾工件第二節臥式車床第二節臥式車床4.中心架與跟刀架的應用第二節臥式車床第二節臥式車床5.心軸及工件裝夾6.用花盤和彎板、壓板、螺栓裝夾工件第二節臥式車床第二節臥式車床第二節臥式車床四、車刀的裝夾1）車刀安裝在刀架伸出長度不能太長，一般為刀體高度的1.5~2倍。2）為了提高車刀安裝夾緊的接觸剛度，刀桿下的墊片應平整穩定，并盡量減少墊片數目，墊平壓緊。3）車刀刀尖應與車床的主軸軸線等高，對準工件的回轉中心，否則加工端面時中心會留下凸臺，可依據尾座頂尖高度來調整。4）車刀刀桿應與車床主軸軸線垂直，否則主副偏角均發生變化。5）車刀至少要用兩個螺釘壓緊在刀架上，并交替逐個擰緊。6）安裝好車刀后，一定要用手動的方式對工件加工極限位置進行檢查。第三節臥式車床基本操作一、車床操作基礎第三節臥式車床基本操作二、粗車與精車第三節臥式車床基本操作三、試切的方法和步驟第三節臥式車床基本操作1）開車對刀，使車刀與工件表面輕微接觸。2）向右退出車刀。3）橫向進刀ap1。4）縱向切削1~3mm。5）退出車刀，停車進行測量。6）若尺寸不到，再次進刀ap2，重復5）步，直至尺寸符合要求。第四節車削加工基本方法一、車端面、鉆中心孔1.車端面1）由外向中心車削。2）由中心向外車削。3）分層車削。車端面時應注意以下幾點。1）車端面時，車刀刀尖應對準工件軸線中心。2）工件中心處的線速度較低，為獲得整個端面較好的表面質量，車端面時轉速比車外圓的轉速高一些。第四節車削加工基本方法3）車削直徑較大的端面時，應將大溜板鎖緊在床身上，以防止因大溜板讓刀而引起的端面外凸或內凹，此時用小溜板調整背吃刀量。2.鉆中心孔第四節車削加工基本方法二、車外圓及臺階面第四節車削加工基本方法第四節車削加工基本方法三、車床上的孔加工1.鉆孔1）用自定心卡盤裝夾工件時，對于長軸要用卡盤和中心架一起安裝。2）鉆頭裝在尾座上。3）鉆孔前要先車端面，必要時先用短鉆頭或中心鉆在工件中心預鉆出小坑，以免鉆偏。4）由于鉆頭剛度差、孔內散熱和排屑較困難，鉆孔時的進給速度不能太快，切削速度也不宜太快。5）鉆通孔時，在即將鉆通時要減小進給量，以防折斷鉆頭。第四節車削加工基本方法第四節車削加工基本方法2.車孔第四節車削加工基本方法1）車孔時刀桿盡可能粗一些，但在車不通孔時，車刀刀尖到刀桿背面的距離必須小于孔的半徑，否則孔底中心部位無法車平。2）車刀裝夾時，刀尖應略高于工件回轉中心，留出變形量，以減少加工中的振動和扎刀現象，也可以減少車刀下部碰到孔壁的可能性，尤其車小孔時。第四節車削加工基本方法3）車刀伸出刀架長度應盡量短些，以增強車刀桿的剛度，減少振動，但伸出長度不得小于車孔深度。4）車孔時因刀桿相對較細，刀頭散熱條件差、排屑不暢、易產生振動和讓刀，所以選用的切削用量比車外圓小些。5）開動機床車孔前使車刀在孔內手動試走一遍，確認無運動干涉后再開車切削。四、車槽和切斷1.車槽第四節車削加工基本方法2.切斷1）切斷時刀尖必須與工件等高，否則切斷處留有斷臺，也容易損壞刀具。2）切斷時一般由自定心卡盤夾持工件，切斷部位應盡可能靠近卡盤，增強工件剛度，減小切削時振動。3）切斷刀伸出不宜過長，以增強刀具剛度。4）減小刀架各滑動部分的間隙，提高刀架剛度，減少切削過程中的變形與振動。5）切斷時切削速度要降低，采用緩慢均勻的手動進給，以防進給量太大造成刀具折斷。6）切鋼件時應適當使用切削液，加快切斷過程的散熱。第四節車削加工基本方法五、車錐面、車成型面及滾花1.常用圓錐簡介第四節車削加工基本方法第四節車削加工基本方法2．車削圓錐方法（1）寬刀法就是利用主切削刃橫向直接車出圓錐面，此時，切削刃的長度要略長于圓錐母線長度，切削刃與工件回轉中心線成半律角會，這種方法方便、迅速，能加工任意角度的內、外圓錐（見圖6-37）。（2）小刀架轉位法小刀架轉位法是使車床中滑板上的轉盤可以轉動任意角度，松開上面的緊固螺釘，使小滑板轉過半錐角a，將螺釘擰緊后，轉動小滑扳手柄，沿斜向進給，便可以車出圓錐面（見圖6-38）。第四節車削加工基本方法（3）偏移尾座法尾座體相對于尾座底座可以通過絲杠橫向調節位置。第四節車削加工基本方法（4）靠模法靠模裝置的底座固定在床身的后面，底座上裝有靠模板。第四節車削加工基本方法3.成形面車削（1）雙手控制法操作者雙手同時操作中滑板和小滑板手柄移動刀架，使刀頭運動的軌跡與要形成的回轉體成形面的母線盡量相符合。第四節車削加工基本方法（2）成形刀法成形刀法是指切削刃形與工件回轉表面的成形面的母線一致，通過車床的橫向進給直接車出成形面。（3）靠模法圖6-43所示為用靠模法加工手柄的成形面。此時刀架的橫向滑板已經與絲杠脫開，其前端的靠模拉桿上裝有滾輪，當刀架縱向進給時，拉桿上滾輪在靠模曲線槽內做強制運動，從而使刀架上的刀尖隨著曲線軌跡移動，加工出相應的成形面（手柄的成形面）。（4）數控法數控法是用數控車床的縱向（2）進給與橫向（X軸）進給聯動功能，實現刀尖曲線運動軌跡，從而車削出成形面，此方法是車床數控化的新的車削功能，完全由數控車床自動完成，只是需要編制相應的加工程序，是目前普通車削加工向數控車削加工發展的必然結果。4.滾花第四節車削加工基本方法第四節車削加工基本方法第四節車削加工基本方法六、螺紋車削加工1.螺紋簡介第四節車削加工基本方法2.螺紋加工過程（1）安裝工件工件的安裝方法同車外圓基本一樣，要裝正夾緊，以免在車螺紋中松動而亂扣。（2）安裝螺紋車刀螺紋車刀中心線應與工件軸線垂直，且刀尖要與工件的軸線保證等高。（3）調整機床首先是根據所加工螺距P大小，在車床的床頭銘牌上可以查出變換手柄的位置；并調整進給箱變換手柄的位置及掛輪，若仍不能滿足要求則要計算并調整掛輪；其次是脫開車床光杠改用絲杠傳動，選取主軸轉速低速擋，以便有足夠的時間退刀。第四節車削加工基本方法3.車削螺紋的方法與步驟第四節車削加工基本方法1）使車刀與工件輕微接觸記下刻度盤讀數，向右退出車刀。2）合上對開螺母，在工件表面上車出一條螺旋線，橫向退出車刀，停機。3）反轉使車刀退到或手動返回至進刀的初始位置，然后用金屬直尺檢查螺距是否正確。4）利用橫向刻度盤手柄，調整背吃刀量，開車切削。5）車刀將至行程終了時，應做好退刀停機準備，先快速退出車刀，然后停機反轉退回刀架。6）再次橫向進背吃刀量繼續切削，往復其切削過程。第四節車削加工基本方法4.車削螺紋的進刀方法（1）直進法車螺紋時只用中溜板橫向進刀。（2）左右進刀法車螺紋時除了用中溜板橫向進刀外，同時用小溜板帶動車刀左右微量進給相配合，使得左右刀刃交替切削，此法適用于塑性材料和大螺距的螺紋粗車。（3）斜進法車螺紋時除了用中溜板橫向進刀外，小溜板也同時向一個方向進給。第五節車削典型零件示例一、典型零件加工工藝分析1.典型零件加工工藝分析2.選擇毛坯1）毛坯的材質必須滿足零件的使用要求。2）零件的形狀、尺寸應適合毛坯生產。3）根據本廠設備與技術條件考慮毛坯生產的可能性。4）根據零件的生產數量考慮毛壞生產的經濟性。3.選擇定位基準（1）粗基準的選擇原則1）選取不加工的表面作粗基準。第五節車削典型零件示例2）若所有表面都加工，則應選加工余量小的表面作粗基準。3）選取要求加工余量均勻的表面作粗基準。4）選取光潔、平整、面積足夠大、裝夾穩定的表面作粗基準。5）由于粗基準的定位精度低，因此，粗基準在同一尺寸方向上通常只允許使用一次。（2）精基準選擇原則1）基準重合原則。2）基準同一原則。3）互基準原則。4）自為基準原則。4.擬定典型零件車削加工工藝路線（1）選擇加工方法加工方法的選擇，應根據工件的結構形狀、加工表面的精度和表面粗糙度要求、生產類型、材料性質，并結合生產廠的具體生產