工程實訓（簡版）武漢科技大學工程訓練第一章鑄造工藝實訓鑄工實訓安全操作規程1、進入車間實習時，要穿好工作服，戴好防護用品。袖口要扎緊，襯衫要系入褲內。不得穿涼鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴圍巾進入車間。

2、嚴禁在車間內追逐、打鬧、喧嘩和閱讀與實習無關的書刊等。

3、工作前檢查自用設備和工具，砂型必須排列整齊，并留出澆注通道。

4、工作場地上的鐵釘、散砂應隨時清理和回收，保持通道暢通。

5、車間所有設備（機械和電器）不要亂動。

6、手工造型：

1）舂砂時，不得將手放在砂箱上，以防砸手傷人。

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

3）造型時要保證分型面平整、吻合。為防止澆注時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）人力搬運或翻轉芯盒、砂箱時，要小心輕放，應量力而行，不要勉強。兩人配合翻箱時，動作要協調。彎腰搬動重物時，防止扭傷。

5）合箱時，手要扶住箱壁外側，不能放在分型面上，以防壓傷手。

6）手錘應橫放在地上，不可直立放置，以防傷腳。

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

7、每天實習結束，作好工具、用具的清理，打掃場地衛生，保持場地整潔。清理場地時，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。鑄造生產方法包括砂型鑄造和特種鑄造。鑄造是機械制造業的基礎，是現代機械制造中取得成型毛坯應用最廣泛的方法。在一般的機械中，鑄件重量約占設備重量的40-90%，在汽車、拖拉機制造業中，鑄件重量約占50-70%，在機床、重型機械、礦山機械、水電設備鑄件重量占85%以上，所以鑄造在機械制造業中占有重要地位，特別是快速精密鑄造技術，我們必需認真學好這門課程。由于鑄造是由液態金屬成形這一特點，因此其適用性廣，采用鑄造工藝可生產外形及內腔很復雜的零件；能鑄造各種金屬及合金鑄件；可進行各種批量的生產；材料利用率高，生產成本較低。但是由于鑄造生產工序較多，鑄件質量不夠穩定，鑄件組織不致密，機械性能較低。因此在一些承受大的交變載荷、動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度鑄造合金新材料、新工藝、新技術的發展，又大大擴展了鑄造生產的應用范圍。1.2砂型鑄造用型砂緊實成型進行鑄造的方法，稱為砂型鑄造。砂型鑄造生產的鑄件占鑄件總產量的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鑄件1.2.1型砂應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。根據粘合劑的種類不同，可分為粘土砂、水玻璃砂、樹脂砂等。1、強度：型砂在外力的作用下不變形、不破壞的能力稱為型砂的強度。若強度不足，在造型、搬運、合箱中易引起塌箱，或在液態金屬的沖刷下使鑄型表面破壞，造成鑄件砂眼等缺陷。若強度太高，又使鑄型太硬阻礙鑄件的收縮，使鑄件產生內應力，甚致開裂，還使透氣性變差。2、透氣性：氣體通過型砂內孔隙(鑄型或砂型)的能力，稱為透氣性。當高溫液態金屬澆注入鑄型中產生的氣體不能排出時,會使鑄件產生氣孔等缺陷。3、耐火性：型砂抵抗高溫液態金屬熱作用的能力，稱為耐火性。型砂耐火性好，在液態金屬作用下不易燒結粘砂。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。可塑性好，容易變形，便于制造形狀復雜的砂型，起模也容易。5、退讓性：鑄件在冷凝時，型砂可被壓縮的能力，稱為退讓性。型砂的退讓性不好，鑄件易產生內應力或開裂。型砂愈緊實，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，排氣孔，型腔，分型面等幾部分組成。上砂型出氣孔澆注系統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、澆注系統是將液態金屬導入型腔的通道，對保證鑄件質量影響很大。它能平穩迅速有效的使金屬液流入型腔并兼有擋渣等作用，且調節鑄件各部分溫度起補縮的作用。澆注系統由外澆口，直澆道，橫澆道，內澆道組成。1）外澆口常做成開口較大的杯形，以便液態金屬的引入并減緩液態金屬對砂型的沖擊。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金屬的充型能力。3）橫澆道位于內澆道之上，起擋渣等作用。4）內澆道是直接和型腔相連的通道，應使液態金屬快而平穩地充型。開內澆道應注意：A、內澆道開設不要正對型芯或型砂薄弱的部分；B、內澆道不要開的過深過寬；C、內澆道的數量不要太多；D、內澆道不要開在橫澆道的盡頭；E、內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。造型可分為手工造型和機器造型兩大類。常用的手工造型如下：1、整模造型：特點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砂箱內且型腔一般在下箱，模樣可一次由砂型中取出的造型過程。2、分模造型：分模造型的特點是當鑄件截面中間小兩端大時，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順利起模。分模造型適合旋轉類鑄件。3、挖砂造型：當模樣無法分開而只能制成整模，而分型面又是曲面時，在造型過程中，部分型砂會阻礙模樣的取出。此時，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。挖砂造型生產率低，操作技術要求高，故只適合于單件小批生產的形狀復雜的小鑄件。4、假箱造型：假箱造型是用預制的假箱（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。假箱型適用于本應挖砂造型且生產批量較大的鑄件。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，先取主體模，再用適當方法取活塊。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砂型，方便砂型搬運，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度，在搬運，起模，澆注時不致損壞，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量、簡化造型工藝、降低生產成本。確定時應注意以下原則：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；2)應盡量減少分型面的數目；3)盡量選取平直的分型面；4)應盡量使鑄件上的加工基準面和加工面(或大部分加工面)位于同一砂箱內，以保證鑄件有較好的加工精度。2、澆冒口位置的確定根據鑄件形狀、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：液態金屬從鑄型上部流入型腔，有利于實現自下而上的順序凝固，易于補縮，冒口尺寸小，是常用的一種形式。但充型不平穩。若鑄型較高，充型時液態金屬的飛濺、氧化、吸氣和沖砂都較嚴重，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：液態金屬從鑄型底部注入型腔，它充型平穩、易于排氣、擋渣，常用于易氧化的有色金屬鑄件及形狀復雜、要求較高的黑色金屬鑄件。但底注式的補縮性差，高大薄壁件不易充滿型腔。3)中間注入式：內澆口放在鑄型中間某一部位上，將液態金屬引入鑄型，一般從分型面引入。優缺點介于頂注式和底注式之間，在水平分型兩箱造型中，得到了廣泛的應用。4)分段注入式：在鑄型的不同高度開設內澆口，將液態金屬引入鑄型型腔，液態金屬先由下部內澆口充型，隨著液面上升而后從上部內澆口充型。它充型平穩、排氣順暢、補縮較好，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，其冒口的設置一般放在零件的最高最厚處以補充鑄件中液態金屬凝固時收縮所需的金屬液。冒口還同時兼有排氣、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鑄造工藝及鑄件質量影響很大，須認真考慮。從保證鑄件質量上講，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應朝下或側面。2)鑄件的薄壁部分應置于鑄型的下部或側面，以保證金屬液能順利充滿這一部分。3)鑄件的厚實部分應放在上部或側面，以便于安置澆、冒口進行補縮。4)澆注時鑄件的大平面盡可能朝下。5)確定合理的澆注位置，盡量減少型芯的數量以保證型芯的安放穩固。1.2.5模型模型工藝參數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：機加工時應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。3、收縮量：模型的尺寸應加上金屬冷卻后的收縮量。收縮量主要是根據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使用圓角過度，可防止鑄件產生缺陷也便于造型。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量對能否獲得優質的鑄件有著重要的影響，熔煉的目的是要獲得預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，提高熔煉設備的熔化率，降低燃料消耗等，以達到最佳技術經濟指標。1.3.1鑄鐵的熔煉鑄鐵其含碳量大于2.06％。工業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，且價格低、生產設備簡單；但其強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，但應用最廣的是沖天爐。沖天爐的結構簡單、操作方便、燃料消耗少，熔化的效率也較高。沖天爐的構造主要有爐身，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、轉爐、電弧爐、感應電爐等。鑄鋼車間大多采用電弧爐。電弧爐溫度易控制，操作方便，熔煉質量好，速度快。因鑄鋼件的機械性能（強度、塑性、韌性等）優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件，如水壓機的橫梁、立柱，鍛壓機械的機架、大齒輪、軋輥等，還適于制造手工鑄——焊聯合工藝的大型鑄件。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用最多。鋁的熔點為660℃，銅的熔點為1083℃。鉛熔點327.502℃1.4澆注工藝1.4.1澆鑄將熔化的液態金屬注入鑄型的過程，稱為澆注。澆注不當，可能會使鑄件產生氣孔、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，粘砂嚴重，晶粒粗大；溫度偏低，會使鑄件產生冷隔、澆不足等缺陷。應根據鑄造合金的種類、鑄件的結構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，應按鑄件形狀決定。澆注速度太快，金屬液對鑄型的沖刷力大，易沖壞鑄型產生砂眼或型腔中的氣體來不及逸出，易產生氣孔，有時會產生假充滿的現象。澆注速度太慢，易產生夾砂或冷隔等缺陷。鑄件易產生鑄造應力和裂紋。1.4.2落砂、清理落砂：將鑄件從砂型中取出來稱為落砂。落砂時應注意鑄件的溫度。溫度太高時落砂，會使鑄件急冷而產生白口（既硬又脆無法加工）、變形和裂紋。清理：落砂后的鑄件必須經過清理工序，才能使鑄件外表面達到要求，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：鑄件內部或表面有大小不等的孔眼，孔的內壁光滑，多呈圓形。產生氣孔的主要原因有砂型舂的太緊；型砂太濕、起模修型時刷水過多；澆注系統不正確，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。產生夾砂的主要原因有砂型局部過緊，水分過多；內澆口過于集中，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：鑄件厚斷面處出現形狀不規則的孔眼，孔的內壁粗糙。產生縮孔的主要原因有冒口設置得不正確；合金成分不合格收縮過大；澆注溫度過高；鑄件設計不合理，無法進行補縮等。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：鑄件內部或表面有充滿砂粒的孔眼，孔的內壁粗糙。產生砂眼的主要原因有型砂強度不夠或局部沒舂緊，掉砂；型腔、澆口內散砂未吹凈；合箱時砂型局部擠壞掉砂；澆注系統不合理，沖壞砂型等。6、渣眼：鑄件內部或表面有大小不等的孔眼，孔眼內充滿熔渣、孔型不規則。產生渣眼的主要原因有澆注溫度太低，渣子不易上浮；澆注時沒擋住渣子；澆注系統不正確，擋渣作用差等。第二章鍛壓工藝實訓鍛壓實訓安全操作規程1、進入車間實習時，要穿好工作服，戴好防護用品。袖口要扎緊，襯衫要系入褲內。不得穿涼鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴圍巾進入車間。2、嚴禁在車間內追逐、打鬧、喧嘩、閱讀與實習無關的書刊等。3、應在指定的工位上進行實習。未經允許，其它機床、工具或電器開關等均不得亂動。4、

隨時檢查錘柄是否松動，錘頭、砧子及其它工具是否有裂紋或其它損壞現象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，因夾持不緊容易造成毛坯飛出。6、手工自由鍛時，負責打錘的學生要聽從負責掌鉗學生或指導老師的指揮，互相配合，以免傷人。7、取出加熱的工件時，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，在飛出方向不應站人。9、清理爐子，取放工件應關閉電源后進行。

10、當天實習結束后，必須清理工具和設備，打掃工作現場的衛生。2.1概述在工業生產中，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、機器自由鍛造鍛造成形模型鍛造：錘上模鍛、水壓機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。金屬材料經過塑性成形后，其內部組織更加緊密、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。如機床主軸、傳動軸、齒輪、曲軸、連桿、起重機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。自由鍛造按其設備的不同，又分為手工自由鍛和機器自由鍛兩種。機器自由鍛是利用機器產生的沖擊力或壓力使金屬變形。機器自由鍛是機械制造業最常用的鍛造方法。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受壓力加工時獲得優質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生永久變形而不破壞其完整性的能力。金屬材料應具有良好的可鍛性，以便在鍛造時能產生較大塑性變形而不受破壞。金屬可鍛性的高低與其化學成分組織、金屬的變形條件和加熱溫度及受力狀態有關。2、金屬加熱時易產生的缺陷金屬加熱時產生的缺陷有氧化、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易產生裂紋，使機械性能變差，鍛后晶粒較粗大。對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化。根據以上所講加熱時產生的一些缺陷，這就要提醒我們在坯料加熱時，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加熱溫度過高會產生組織晶粒粗大和晶格低熔點物質熔化，導致過熱和過燒現象。始鍛溫度應低于該金屬材料的熔點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變形，而且易產生鍛裂，所以必須停止鍛造再重新加后熱。在實際生產中，鍛坯的加熱溫度可以通過儀表來測定。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應關系。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量的重要環節。而且與冷加工作業有很重要的關系。鍛件的冷卻有三種方法。1、空冷：就是在無風的空氣中，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備的上、下砥鐵之間施加壓力或沖擊力，使坯料產生塑性變形，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。2.3.1自由鍛設備自由鍛設備有：空氣錘、蒸氣錘、水壓機。1、空氣錘空氣錘是生產小型鍛件的常用設備，其結構由電動機、減速機構、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空氣錘結構示意圖空氣錘工作原理：電動機帶動減速機通過連桿使壓縮活塞在壓縮缸內上、下往復運動產生壓縮空氣。當上、下旋閥打開時，壓縮活塞運動到壓縮缸上方使壓縮空氣通過上旋閥進入工作缸，推動錘桿進行打擊。壓縮活塞運行到壓縮缸下方時使壓縮空氣通過下旋閥進入工作缸提起錘桿。如旋閥長開，空氣錘將連續打擊。2、蒸汽錘蒸汽錘是以的蒸汽或壓縮空氣（0.6~0.6μPa）為動力驅動錘頭上、下運動進行打擊。3、水壓機水壓機是以高壓水（20~200atm）為動力的一種液壓機。通過控制高壓水和傳動系統實現坯料的施壓變形。大型鍛件一般都在水壓機上完成。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，根據變形性質和變形程度的不同，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，實現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、錯移。2、輔助工序：為便于實現施基本工序而使坯料預先產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）也用于沖孔前的準備工序。鐓粗時坯料的原始高度與直徑之比應小于2.5。如果長度與直徑之比過大則容易將坯料鐓彎，當錘擊力量不足時，還可能將坯料鐓成雙鼓形。如不及時矯正而繼續鍛打，則會產生折疊，使坯料報廢。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。拔長時應注意以下要點：1）鍛打時，坯料每次的送進量應為砧鐵寬度的0.3—0.7倍，送進量太小容易產生夾層，送進量太大，金屬主要向寬度方向流動，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，先將坯料鍛打成方形截面，當拔長到邊長接近鍛件直徑時，再鍛成八邊形，然后再滾打成圓形。3）拔長時應不斷翻轉鍛件，可以用反復左右翻轉90℃的方法順序鍛打使其截面經常保持在接近方形。拔長時，工件寬度與厚度之比應小于2。否則，再次翻轉繼續鍛打拔長，將容易產生折疊。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：1）壞料應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）沖孔前將坯料預先鐓粗，盡量減少沖孔的深度，并使端面平整。3）為保證孔位準確，要先便于沖頭取出，深沖前可向凹痕，檢查孔位是否準確后方可深沖。為了便于沖頭取出，深沖前可向凹痕內撒此煤粉。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，取出沖頭，翻轉坯料，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，應將沖頭大頭朝下，漏盤孔徑要適度，并要仔細對正孔位。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，然后翻轉坯料，再切除剩余部分。6、扭轉：扭轉就是將坯料的一部分與相對于另一部分旋轉一定角度的工序。扭轉時，應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、錯移：錯移就是將坯料的一部分與相對另一部分平移錯開的工序。先將錯移部分壓扁，然后加墊塊及支撐、鍛打錯開，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產生塑性變形，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。模鍛與自由鍛相比有以下特點：1、可鍛造形狀比較復雜的鍛件。2、鍛件尺寸精度高，表面粗糙度小，節約材料。3、操作簡單，生產效率高。4、鍛模制作復雜，成本高、設備昂貴，能量消耗大，只限于大批量生產。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：1）操作簡單，工藝過程易實現機械化和自動化，生產效率高，材料消耗少，產品成本低。2）沖壓件具有質量較輕，強度高，剛性好，尺寸精度表面光滑等優點。3）沖模結構復雜，精度要求高，制作費用高。只限于大批量生產。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、沖壓設備1）剪床又稱剪板機是對板料進行剪切的設備，主要用于下料。剪床的主要技術參數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：沖床是進行沖壓加工的基本設備。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上，電動機通過三角皮帶帶動大皮帶輪轉動。踩下踏板后，離合器閉合并帶動曲軸旋轉，再經過連桿帶動滑塊沿導軌作上下往復運動進行沖壓加工。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器的作用下停止在最高位置上。踏板不抬起，滑塊就進行連續沖壓。第三章焊接工藝實訓焊接實訓安全操作規程1、實習時按規定穿戴好工作服、手套、防護面罩。2、未經實習指導人員許可不準擅自動用任何設備、電閘、開關和操作手柄，以免發生安全事故。3、實習中如有異常現象或發生安全事故應立即斷開電閘或關閉電源開關，停止實習，保留現場并及時報告實習指導人員，待查明事故原因后方可再行實習。4、焊接過程中禁止調節電流或拉動電閘，以免燒毀焊機。5、嚴禁將焊鉗放在焊件上及工作臺上，以免造成短路。6、焊接時，手不能同時接觸兩個電板。以免發生觸電危險。7、焊件應用手鉗夾持，不準赤手拿焊件，以免燙傷。8、除焊渣時，應注意焊渣飛起傷眼。9、氣焊時，當心氣焊火星濺在衣袖上燒著。氣焊熄滅時應先關閉乙炔閥門后關閉氧氣閥門，防止產生回火。10、焊接實習場地要注意通風換氣。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合，從而實現永久（不可拆卸）連接的一種方法。與鉚接相比，焊接具有節省金屬材料、接頭密封性好、設計和施工較易、生產率較高、勞動條件較好等優點。在工業生產中應用的焊接方法種類很多，按焊接過程特點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1、焊縫形成過程焊條和焊件分別作為兩個電極，電弧在焊條和焊件之間產生。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、手工電弧焊的特點手工電弧焊的最大優點是設備簡單，應用靈活、方便，適用面廣，可焊接各種焊接位置和直縫、環縫及各種曲線焊縫。尤其適用于操作不變的場合和短小焊縫的焊接。3.2.2手工電弧焊所用的設備、工具1、電焊機常用電焊機分為直流焊機和交流焊機兩種1）直流焊機：它是由一臺電動機和一臺直流發電機組成。其特點耗電省、噪音低、體積小、重量輕，直流電弧穩定、操作方便、熱量分配平衡。2）交流焊機：交流焊機是專供焊接的特殊的降壓變壓器。一般情況下交流焊機比直流焊機采用的要多，它結構簡單、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、傳導焊接電流、產生電弧；b、作為填充金屬與熔池里熔化的金屬熔合形成焊縫。焊芯金屬約占整個焊縫金屬的50～70%，所以焊芯質量好壞將直接影響焊縫質量。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定；b、藥皮在電弧的高溫作用下產生大量氣體，并形成熔渣，以保護熔化的金屬不被氧化燒損，同時添加有益的合金元素改善焊縫質量。3.2.3手工電弧焊工藝過程及規范1、焊前準備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良的焊接質量,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。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。平焊操作生產效率高，焊接質量容易保證，因此，應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、焊接規范手工電弧焊的焊接規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、焊接速度也是規范選擇的重要因素。1）焊條直徑的選擇根據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）上式計算出的焊接電流只供參考，實際使用時還應根據具體情況靈活掌握。3.2.4手工電弧焊操作要領1、引弧引弧是把焊條末端與焊件表面瞬時接觸，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。具體操作時有兩種方法:接觸法(敲打法)和摩擦法。2、平焊操作要領要掌握好三度，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動速度，焊接速度應當均勻而適當，太快或太慢都會影響焊縫的外觀質量和內部質量。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，特點及應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氧化物，使金屬分開2、氣焊與氣割的氣體及設備的介紹。氣焊所用的設備及氣路連接如圖3-3所示。圖3-3氣焊設備及其連接3、氣焊的火焰氣焊火焰由焰芯、內焰和外焰組成。如調節乙炔和氧氣的混合比例，可以得到三種性質和用途各異的火焰。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時的火焰為中性焰，燃燒所產生的CO2和CO對熔池有保護作用。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時的火焰稱為碳化焰。碳化焰適于焊接高碳鋼、高速鋼、硬質合金、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、接頭準備，接頭形式和要求。2、根據所用材料的不同，選用不同的火焰，一般采用中性焰，根據工件選擇焊槍，焊嘴。3、選擇與焊件成分接近的焊絲，（焊絲直徑選擇的經驗公式：D=工件厚度除2加1）。4、選擇適當的氣體壓力，（氧氣表壓2～4pa，乙炔壓力：0.5～1pa）。5、焊接角度主要根據工件厚度選擇。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、金屬材料的燃點必須低于其熔點。2、燃燒生成的金屬氧化物的熔點應低于金屬本身的熔點同時流動性要好。3、金屬燃燒時能放出大量的熱，而金屬本身的導熱性要低。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是熱源不同。氣焊是利用化學能轉化成熱能，而電弧焊是將電能轉換成熱能。氣焊適用于薄板強度底，（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訓

熱處理實訓安全操作規程1、實習時要按規定穿戴好必要的防護用品。2、未經實習指導人員許可不得擅自動用任何設備、電閘或開關，以免發生安全事故。3、操作前要熟悉熱處理設備使用方法及其它工具、器具。4、處理工件前要認真看清圖紙要求及工藝要求，嚴格按照工藝規程操作。5、用電阻爐加熱時，工件進爐、出爐應先切斷電源，以防觸電。6、為保證爐溫，不能隨便打開爐門，檢查爐內情況應從爐門孔中觀察。

7、冷卻劑應放置于就近方便的位置，減少工件出爐后降溫。

8、出爐時應工位正確，夾持穩固，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、實習完后，打掃場地衛生，工具用具放好。

4.1概述金屬材料的熱處理是將固態金屬或合金，采用適當的方式進行加熱、保溫和冷卻，改變材料內部組織結構，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—時間坐標的工藝曲線來表示。鋼常用的各種熱處理工藝規范如圖4-1所示。圖4-1鋼的各種熱處理工藝規范根據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、調質等表面淬火：感應加熱淬火、火焰加熱淬火等熱處理表面熱處理化學熱處理：滲碳、滲氮等其它熱處理：形變熱處理、超細化熱處理、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（對碳鋼加熱到760~820度）保溫一定時間后進行快速冷卻。淬火的主要目的是提高鋼的強度和韌性，增加耐磨性，并通過回火處理可獲得既有較高強度、硬度，又有一定彈性、韌性的性能。淬火時的冷卻介質稱為淬火劑。經過加熱的鋼件在冷卻劑中冷卻時，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，可以防止工件產生裂紋等缺陷，適用于合金鋼淬火。淬火操作時除注意加熱質量（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。如果浸入方式不準確，可能使工件各部分的冷卻速度不一致就造成極大的內應力，使工件發生變形和裂紋，或產生局部不硬等缺陷。淬火操作時，必須穿戴防護用品，防止淬火劑飛濺傷人。熱處理車間的加熱設備和冷卻設備之間，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形成的內應力，降低淬火鋼脆性，使工件獲得較好的強度和韌性等綜合機械性能。回火可分為低溫回火、中溫回火、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應力，適當降低鋼的脆性，提高韌性，同時保持高強度。工具、量具多用低溫回火。2、中溫回火：回火溫度為300~450度。淬火工件經中溫回火后，可消除大部分應力，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應力，使工件具有高強度和高韌性等綜合機械性能。淬火后再經高溫回火的工藝，稱為調質處理。一般要求有較高綜合機械性能的重要結構零件，都要經過調質處理。4.2.3退火退火是將金屬或合金加熱到適當溫度，保持一定的時間，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、消除殘余應力，穩定尺寸，減少變形與裂紋傾向；3、細化晶粒，調整組織，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、對于力學性能要求不高的碳鋼，低合金鋼結構件，可作最終熱處理。2、對于低碳鋼可用來調硬度，避免切削加工中的“粘刀”現象，改善切削加工性。3、對于共析、過共析鋼，正火可消除網狀二次滲碳體，為球化退火作準備。正火的冷卻速度比退火快，得到的組織較細，工件的強度和硬度比退火高。對于高碳鋼的工件，正火后硬度偏高，切削加工性能變差，故宜采用退火工藝。從經濟方面考慮，正火比退火的生產周期短，設備利用率高，生產效率高，節約能源，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、煤氣爐中進行，最常用的是電阻爐。電阻爐是利用電流通過電阻絲產生的熱量來加熱工件，同時用熱電偶等電熱儀表控制溫度，操作簡單，溫度準確。在加熱過程中，由于工件與外界介質在高溫下發生化學反應，當加熱溫度和加熱速度控制不當或裝爐不合適時，會造成工件氧化，脫碳，過熱，過燒及變形等缺陷。因此要嚴格控制加熱溫度和速度等。4.3鋼的表面熱處理很多機器零件，如曲軸、齒輪、凸輪、機床導軌等，是在沖擊載荷和強烈的摩擦條件下工作的，要求表面層堅硬耐磨，不易產生疲勞破壞，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到上述要求的，這時可通過對工作表面采取強化熱處理，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。但加熱溫度較難控制，因而淬火質量不穩定。2、感應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，利用感應電流通過工件產生熱效應（集膚效應），使工件表層(或局部)迅速加熱并進行快速冷卻的淬火工藝，叫感應加熱表面淬火。由于加熱時間短，淬火表層組織細、性能好，感應加熱表面淬火生產效率高，工件表面氧化、脫碳極少，變形也小，淬硬層深度易于控制，容易實現自動化。但設備費用昂貴，適宜用于形狀簡單的工件大批量生產。4.3.2化學熱處理把鋼置于某種化學介質中加熱，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，疲勞強度和抗腐蝕能力（氣體氮化，離子氮化）。第五章車削工藝實訓車削實訓安全操作規程1、認真聽老師講解車削實訓工作的基本知識及車床操作規程。2、操作機床前必須按要求穿好工作服，扣好袖口，嚴禁戴手套、領帶或圍巾，女同學必須戴工作帽，并把長發塞入帽內。3、機床開動前應試車1~2分鐘，檢查機床各部分運轉是否正常，有無碰撞或失常現象。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、未經指導老師允許，不得隨意操作車間內其他設備和工具。6、工作時頭部不能正對卡盤及工件，且不可太近。7、機床運轉時不得進行變速、清掃切屑或測量工件，不得直接用手測工件的表面粗糙程度或溫度，不得用手觸及機床運轉部分（如卡盤、工件、絲桿等），不要將身體靠在機床上或靠近旋轉機件，不要隔著機床傳遞物件。8、清除鐵屑必須使用鐵鉤或毛刷，嚴禁用手直接清除。9、機床開動后不允許擅自離開工作崗位。10、多名同學在一臺機床上實訓時一定要分工明確，各負其責。11、停電及工作中發現機床運轉不正常或發生故障時，應立即停車并將電源開關斷開，及時報告指導老師來處理。12、調整機床速度、行程、裝夾工件和刀具以及擦拭機床時都必須停車后進行。13、實習期間學生不準許擅自離崗、竄崗、閑談及打鬧。14、工作完畢離崗時，應斷開電源開關并將大拖板和尾架搖到車床導軌后端。15、下班前認真清理場地、收好工具、零件擺放整齊并關好車間窗戶。5.1概述在車床上用車刀進行切削加工稱為車削加工。車工是機械加工中最基本、最常用的工種。車床可以加工各種零件上的回轉表面，應用十分廣泛。車床一般約占機床總數的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，所以車床在機械制造中占有重要的地位。車床加工精度可達到IT11~IT6，表面粗糙度Ra值為12.5~0.8μm。5.2普通車床5.2.1普通車床的編號機床均用漢語拼音字母和數字，按一定規律組合進行編號，以表示機床的類型和主要規格。以C6132A為例：C6132A第一次改進第一次改進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部件，并保證各部件間有相對的正確位置；2、床頭箱：又稱主軸箱，內裝主軸及部分傳動齒輪，它的作用是傳動與變速；3、進給箱：內裝進給運動的變速齒輪，可調整進給量和螺距，并將運動傳至光桿或絲杠；4、光桿：自動走刀時將進給箱內的運動傳遞給溜板箱；5、絲桿：車削螺紋時將進給箱內的主運動傳遞給溜板箱；6、溜板箱：與刀架相連，是車床進給運動的操縱箱；7、方刀架：安裝車刀，最多可裝夾四把車刀；8、小拖板：可沿轉盤導軌作短距離進給；9、中拖板：可帶動車刀沿大拖板上的導軌作橫向運動；10、大拖板：與溜板箱連接，可帶動車刀沿床身導軌作縱向運動；11、尾座：可安裝鉆頭或活動頂尖。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，就其基本的工作內容來講，可以加工以回旋表面為主的工件，即：內外園柱面、內外圓錐面、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、照明等。1、三爪卡盤三爪卡盤是車床上應用最廣的通用夾具（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)構造c)反爪圖5-2三爪卡盤的構造用三爪卡盤安裝工件時可按下列步驟進行：1）首先把工件在卡爪間放正,然后輕輕夾緊。2）開動機床,使主軸低速旋轉，撿查工件有無偏擺，若有偏擺應停車用小錘輕敲校正，然后緊固工件。注意必須即時取下扳手，以免開車時飛出，擊傷人或機床。3）移動車刀至車削行程的左端，用手旋轉卡盤，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互不相關的卡爪，四個卡爪均可獨立移動，因此可安裝截面為方形、長方形、橢圓以及其他不規則形狀的工件，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，因此在工件轉速較高的情況下，常采用活頂尖如圖5-4所示。加工時活頂尖與工件一起轉動。圖5-3普通頂尖圖5-4活動頂尖4、心軸有些形狀復雜和同心要求較高的套筒類零件，如果有關表面無法在三爪卡盤的一次裝夾中與孔同時精加工，則須用心軸安裝進行加工。這時先加工孔，然后以孔定位，安裝在心軸上加工外圓。5、中心架、跟刀架加工細長軸時，為防止工件受徑向切削分力的作用而產生彎曲變形，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大圓盤，其端面有許多長槽，用以穿放螺栓，壓緊工件。花盤的端面需平整，且應與主軸中心線垂直。當零件上需加工的平面相對于基準平面有平行度要求或需加工的孔和外圓的軸線相對于基準平面有垂直度要求，則應以基準平面為定位基面在花盤上安裝。5.2.5車床的傳動方式和傳動線路1、機床上常用的機械傳動方式機床的動力來自電機。最常用的機械傳動方式，主要有皮帶傳動、齒輪傳動、齒輪齒條傳動、蝸輪蝸桿傳動、絲桿傳動及絲杠螺母傳動等。2、普通車床傳動系統普通車床傳動路線如圖5-7所示。電動機皮帶輪床頭箱主軸卡盤工件旋轉運動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動圖5-7普通車床傳動路線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。F、主后面——與工件切削面相對的面；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）硬質合金：硬質合金YG——適用于加工脆性材料，如鑄鐵。硬質合金YT——適用于加工塑性材料，如各種鋼材。特點：耐高溫和高速切削，其紅硬溫度可達800℃~1000℃2）高速鋼：（白鋼）高速鋼韌性好，刃磨方便，可做各種復雜的刀具，如：銑刀、中心鉆、切斷刀、螺紋刀等。其缺點是不耐高溫，強度差，不能高速切削，紅硬溫度為550℃～600℃。4、車刀的安裝安裝車刀應注意以下幾點：1）車刀刀桿應與工件軸線垂直；2）刀頭伸出的長度低于35mm；3）刀尖應與主軸中心線等高。5.3切削用量三要素5.3.1機械加工的切削運動無論哪種機床，進行切削加工時，必須有以下兩種切削運動：1、主運動在切削過程中，主運動是提供切削可能性的運動。也就是說，沒有這個運動就無法切削。它的特點是在切削過程中速度最高、消耗機床動力最多。2、進給運動在切削過程中，進給運動是提供連續切削可能性的運動，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動。也就是說，沒有這個運動就不能連續切削。切削加工中主運動只有一個，進給運動則可能是一個過幾個。車床的主運動是工件的旋轉運動。刀架帶動車刀作縱向或橫向直線運動是車床的進給運動。5.3.2機械加工的切削用量三要素切削用量是衡量運動大小的參數，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——主軸每分鐘轉速，單位：轉/分進給量：f=mm/r(毫米/轉)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。在生產中，加大切深對提高生率最有利，而對車刀的壽命影響又最小。因此，粗車時要優先選用較大的切深。其次根據可能，適當加大進給量，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值。粗車的切削用量推薦為：切深ap：取2～4mm；進給量f：取0.15～0.4mm/r；切速V：硬質合金車刀切鋼可取50～70m/min，切鑄鐵可取40～60m/min。粗車鑄件時，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，第一刀切深應大于硬皮厚度。選擇切削用量時，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～IT7，粗糙度Ra值為6.3~1.6μm。精車時，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：1）選擇合適的車刀幾何形狀。當采用較小的主偏角或副偏角，或刀尖磨有小圓弧，都會減少殘留面積，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）合理選擇精車時的切削用量。生產實踐證明，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，生產率低，一般只有在精車小直徑的工件時應用。選用較小的切深可使切削變形減小，對降低粗糙度有利，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，應將切削速度放在第一位，進給量放在第二位，最后根據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。進給量f取0.05～0.2mm/r。切速V硬質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，常用煤油作為冷卻潤滑液。5.4基本車削工作5.4.1車端面對工件的端面進行車削的方法稱為車端面，如圖5-10。車端面時刀具作橫向進給，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，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，常采用彎頭車刀和右偏刀。彎頭車刀車端面時，中心凸臺是逐步去掉的，刀尖不易損壞，適用于車削大的端面。使用右偏刀車削時，凸臺是瞬間去掉的，容易損壞刀尖，此時若吃刀量較大，在切削力的作用下，易出現打刀，工件產生凹心。但精車端面時可用偏刀由中心向外進給，能提高端面的加工質量。車削直徑較大的端面，若出現凹心或凸面時，應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，應將大拖板固定在床身上，用小拖板進給和調整切深。5.4.2車外圓和臺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階。通常把兩個相鄰圓柱面的直徑差小于5毫米的稱為低臺階，大于5毫米的稱為高臺階。車臺階實際上是車外圓和端面的組合加工，車削時需兼顧二者的尺寸精度。車臺階一般使用尖頭刀、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階處為直角的階梯軸，以及車削細長軸和精加工。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過粗車和精車兩個步驟。粗車和精車開始前，均須進行試車。車削臺階時，外圓先分層切除，當外徑符合要求后對臺階面進行精車。此時刀具應右偏5o左右使實際工作時主偏角約為95o。如圖5-12。圖5-12車臺階為使臺階長度符合要求，可用刀尖預先刻出線痕，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、轉動小拖板法、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、外圓錐面。優點是加工迅速，能加工任意角度的圓錐面。缺點是加工的圓錐面不能太長，切削面積大，要求機床與工件有較好的剛性。圖5-13寬刀法車錐面2、轉動小拖板法圖5-14為轉動小拖板車削圓錐面。此法是將小拖板繞轉盤軸線轉過1/2錐角(見轉盤刻度)，然后緊固。加工時，轉動小拖板手柄，使車刀沿錐面的母線移動，從而加工出所需的圓錐面。圖5-14轉動小拖板車錐面這種方法的優點是調整方便，操作簡單，可以加工錐角為任意大小的內外圓錐面，因此應用廣泛。缺點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。且多為手動進給，故車削時進給量不均勻，表面質量較差。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距離s，使工件的旋轉軸線與機床主軸軸線相交一個角度(1/2圓錐角)，利用車刀的縱向進給，車出所需的圓錐面。圖5-15尾架偏移車錐面這種方法的優點是能自動進給車削較長的圓錐面；缺點是尾架可偏移距離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。且精確調整尾架偏移量較費時，也不能加工錐孔。4、靠模法對于某些較長的圓錐面和圓錐孔，當其精度要求較高而批量又較大時常用此方法。靠模板是車床加工圓錐面的附件。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，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，必須把中拖板上的橫向進給絲杠與螺母脫開。為了便于調整切削深度，小拖板必須轉過90度。當大拖板作縱向自動進給時，滑板就沿著靠模板滑動，從而使車刀的運動平行于靠模板，車出所需的圓錐面。靠模法的優點是可在自動進給條件下車削錐體，能保證一批工件獲得穩定一致的合格錐度。但目前已逐步被數控車削錐體所代替。5.4.4滾花在車削加工中，常常會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、網紋三種。其中網紋有菱形與方形。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、復輪式和六輪式幾種。在車床上滾花，受力相當大，工件必須裝夾牢固。安裝滾花刀時，刀面要與工件垂直，同時滾花輪中心要對準工件的軸心。滾花開始時，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，進行走花。否則容易產生破頭，即花紋滾亂。在滾花時要保證有充分的潤滑液，可用機油進行潤滑。還要經常清除鐵屑，花紋才能滾得清楚。滾花時應選擇較低的主軸轉速，一般V＜8m/min。第六章銑削工藝實訓銑工實習安全操作規程1、進入車間實習時，要穿好工作服，大袖口要扎緊，襯衫要系入褲內。女同學要戴安全帽，并將發辮納入帽內。不得穿涼鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴圍巾進入車間。

2、嚴禁在車間內追逐、打鬧、喧嘩和閱讀與實習無關的書刊等。

3、應在指定的機床上進行實習。未經允許，其它機床、工具或電器開關等均不得亂動。

4、開動機床前，要檢查銑床傳動部件和潤滑系統是否正常，各操作手柄是否正確，各進給方向自動停止擋鐵是否緊固在最大行程以內，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、不準戴手套工作，不準用手模正在運動的刀具，停車時不得用手去剎銑床的刀桿。

6、開車后精力要集中，不許聊天，不準離開機床，如離開，必須停車。

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

8、不得把工、量具放在機床工作臺上，精密量具使用時更要注意保養。

9、多人操作一臺機床時，應分工明確，相互配合，在開車時，必須注意安全。

10、不要站在切屑飛出的方向，以免傷人。高速銑削時加防護擋板。

11、銑齒輪時，必須等銑刀完全離開工件后，方可轉動分度頭手柄。

12、工作中如機床發出不正常聲音或發生事故時，應立即停車，保持現場，并報告指導教師。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要小心毛刺割手。

14、工作完后，應切斷電源，掃清切屑，擦凈機床，在導軌面上涂防銹油，各部件應調整到正常位置，打掃現場衛生。6.1概述在銑床上用銑刀對工件進行切削加工的過程稱為銑削。銑削可用來加工平面、臺階、斜面、溝槽、成形表面、齒輪和切斷等。還可以進行鉆孔和鏜孔加工。銑削加工的尺寸公差等級一般可達IT9～IT7，表面粗糙度一般為Ra值6.3～1.6μm。銑刀是旋轉使用的多齒刀具。銑削時，每個刀齒是間歇的進行切削，刀刃的散熱條件好，可以采用較大的切削用量，是一種高生產率的加工方法。特別適用于加工平面和溝槽。銑削的主運動是銑刀的旋轉運動，進給運動是工件的移動。6.2常用銑床銑床的種類繁多，同學們在實訓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在X6132中，字母與數字的含義為：X6132工作臺寬度的110萬能升降臺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軌前后移動，以延長其伸出的長度。上面可安裝吊架。2）主軸：主軸用來帶動刀桿旋轉，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，以增強刀桿的剛性。4）縱向工作臺：可帶動工件作左右移動，手柄每轉一圈工作臺移動6mm。5）轉臺：可使縱向工作臺水平面內正負搬轉45°，以便加工螺旋槽等。6）橫向工作臺：可帶動轉臺及縱向工作臺作前后移動，手柄每轉一圈工作臺移動6mm。7）升降臺：可沿床身的垂直導軌作升降運動。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別在于立式銑床主軸與工作臺臺面垂直，臥式銑床主軸與工作臺臺面平行。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，中間靠轉盤相連的稱為回轉式立式銑床。其主要特點是根據加工需要，可將銑頭主軸相對與工作臺臺面扳轉一定的角度，使用靈活方便，生產中應用較多。圖6-2立式銑床立式銑床的其它部分結構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用銑床的主要附件有分度頭、平口鉗、萬能銑頭、和回轉工作臺，如圖6-4。a)分度頭b)平口鉗c)萬能銑頭d)回轉工作臺圖6-4常用銑床附件6.3.1分度頭在銑削加工中，常會遇到銑六方、齒輪、花鍵和刻線等工作。這時，就需要利用分度頭進行分度。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，在單件小批量生產中應用較多。2、萬能分度頭的結構萬能分度頭的外型結構如圖6-5所示。分度頭的底座上裝有轉動體，轉動體內裝有主軸。分度頭主軸可隨轉動體在垂直面內扳動成水平、垂直或傾斜位置。分度時，轉動分度手柄，通過蝸桿蝸輪帶動分度頭主軸旋轉即可。分度頭的傳動系統如圖6-6所示。3、簡單分度方法分度頭內部的傳動系統如圖6-6所示，分度頭的傳動比i=140。分度時轉動分度手柄，通過速比為1:1的一對直齒輪帶動蝸桿轉動一周，蝸輪只能帶動主軸轉過140圈。圖6-5萬能分度頭外結構如果要將工件的圓周等分為Z等分，則每次分度工件應轉過1ZQUOTE1Z圈。這時分度手柄所需轉的圈數n1∶40＝1Z∶n，即n＝式中，n—手柄每次分度時的轉數，Z—工件的等分數，40—分度頭定數。分度頭分度的方法有直接分度法、簡單分度法、角度分度法和差動分度法等。這里僅介紹常用的簡單分度法。例如：銑齒數Z=35的齒輪，需對齒輪毛坯的圓周作35等分，每一次分度時，手柄轉數為：（圈）分度時，如果求出的手柄轉數不是整數