装配钳工(4)-机制工艺

科目机制工艺授课日期5月26日章节（或课题）7.1,7.2,7.5,7.6,7.8课时4授课方式讲授班级中级钳工班选用教具挂图教学目的通过培训使学员掌握铸造、锻压、车、铣、刨、磨等金属切削加工知识，机床加工工艺路线和工序、工步等机制工艺定义教学重点铸造、锻压、车、铣、刨、磨等金属切削加工知识，机床加工工艺路线和工序、工步等机制工艺定义教学难点机床加工工艺路线和工序、工步等机制工艺定义1第七单元机械制造工艺基础第一节铸造第二节锻造第五节铣削、刨削和拉削加工第六节磨削加工第八节机械加工工艺规程的编制组织教学一、铸造及其分类铸造分类图第一节铸造基础铸造概述B引入新课第一节铸造一、铸造的特点将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔中，将其凝固后而得到一定形状和性能铸件的方法称为铸造。1．优点①可获得复杂外形及内腔的铸件，如各种箱体、床身、机架、汽缸体等。②铸件尺寸与质量几乎不受限制，小至几毫米、几克，大至十几米、几百吨的铸件都可铸造。③可铸造任何金属和合金铸件。④铸件成本低廉。⑤铸件的形状、尺寸与零件很接近。减少了切削加工的工作量，可节省大量金属材料。2．缺点①铸造生产工序繁多，工艺过程较难控制，铸件易产生缺陷。②铸件的尺寸均一性差，尺寸精度低。③铸件的内在质量差，承载能力不及锻件。C新课讲授尺寸毛坯的砂型铸造工艺流程二、砂型铸造1．型芯砂（既包括型砂和芯砂）应具备的性能（1）可塑性；（2）强度；（3）耐火性；（4）透气性；（5）退让性第一节铸造2．型芯砂制备过程（四级）型芯砂制备过程为备料——配料——混砂——静置回性——过筛松砂——试验——造型。3．模样与芯盒（1）由木材、金属或其他材料制成，用来形成铸型型腔的工艺装备称为模样。（2）制造型芯或其他种类耐火材料芯所用的装备称为芯盒。第一节铸造4．造型用造型混合料及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型。造型方法有手工造型和机器造型两种。5．造芯制造型芯的过程称造芯。常用手工造芯的方法称为芯盒造芯。造型（1）手工造型造型——利用制备的型砂及模样等制造铸型的过程。手工造中型（2）机器造型造芯造芯——制造型芯的过程。手工造芯：主要应用于单件、小批量生产。机器造芯：生产效率高，砂芯质量好，适用于批量生产。手工造芯过程芯盒造芯示意图a）芯盒的装配b）取芯6．浇注系统及冒口（1）浇注系统浇注系统是为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。通常由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。（2）冒口冒口是在铸型内储存供补缩铸件用熔融金属的空腔。7．合型将铸型的各个组元如上型、下型、型芯、浇口盆等组合成一个完整铸型的操作过程称为合型。浇注系统——铸型中引导液体金属进入型腔的通道。冒口——铸型内存储供补缩铸件用熔融金属的空腔。一般设置在铸件的最高处和最厚处。第一节铸造复习题33．将熔融金属浇注到型腔中，待其凝固后得到一定形状的工件的方法是()。A．锻造B．热处理C．铸造D．成型加工34．下列哪一项不属于铸造加工的工艺范畴()。A．合箱B．落砂C．烘干D．切割35．下列哪一项不属于铸造中的浇注系统()。A．冒口B．浇口杯C．内浇道D．横浇道36．铸造是制造机器零件毛坯的一种()成型方法。A．热加工B．冷加工C．金属液态D．金属固态37．用型砂及模样等工艺装备制造铸型的过程称为()。A．模样B．造型C．浇注D．落砂38．由木材金属或其它材料制成的用来形成型腔的工艺装备称为()。A．模样B．造型C．浇注D．落砂22．型心砂制备的过程为备料一配料一混砂一静置回性一过筛松砂一试验一造型。()第二节锻造一、锻造的特点和分类锻造是在加压设备及工模具的作用下，使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成型加工方法。1．特点（1）改善金属的内部组织，提高金属的力学性能。（2）具有较高的劳动生产率。（3）采用精密模锻可使锻件尺寸、形状接近成品零件。（4）适应范围广。（5）不能铸造形状复杂的锻件。2．分类根据成型方式不同，锻造分为自由锻和模锻两大类。锻造概述自由锻模锻第二节锻造二、自由锻（四级）只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的锻造方法称为自由锻。自由锻对工人技术要求高。大型及特大型锻件的制造，自由锻仍是唯一有效的方法。（1）加热炉加热方式主要有火焰加热和电加热两大类。（2）自由锻设备有空气锤和水压机。（3）自由锻基本工序镦粗、拔长、冲孔、弯形、切割等。手工自由锻机械自由锻空气锤蒸汽—空气锤水压机以压缩空气为工作介质以水为介质镦粗——是对原坯料沿轴向锻打，使其高度降低、横截面面积增大的操作过程。分为整体镦粗和局部锻粗。整体镦粗局部锻粗拔长——是使坯料长度增加、横截面面积减小的锻造工序。拔长时，每次送进量L应为砧宽B的0.3～0.7倍。若L太大，拔长效率反而下降；若L太小，又易产生夹层。拔长的送进量a）送进量合适b）送进量太大，拔长效率低c）送进量太小，易产生夹层a）b）c）圆形坯料拔长时的过渡截面形状冲孔——是用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序。弯曲——使坯料弯曲成一定角度或形状的锻造工序。a）b）c）a），b）角度弯曲c）成形弯曲扭转——使坯料的一部分相对于另一部分旋转一定角度的锻造工序。切断——分割坯料或切除料头的锻造工序。方形截面切断三、模锻（四级）模锻系在专用的模锻设备上进行锻造。优点：精度比自由锻高，机械加工余量少；生产率高，大批生产，成本较低；质量好，形状可以很复杂。缺点：锻件质量较小，小批生产时不经济，工艺灵活性不如自由端。模锻件液压模锻锤第二节锻造四、金属的加热和锻件冷却（五级）1．始锻温度——允许加热达到的最高温度。2．终锻温度——停止锻造的温度。3．锻造温度范围——锻件的始锻温度到终锻温度的温度间隔。4．加热方法——火焰加热和电加热加热速度——加热时坯料表面温度升高的速度（℃/h）5．锻件的冷却方法冷却过程中温度与时间的关系称为冷却规范。锻件冷却方式不当可能会产生较大的内应力而使锻件出现裂纹或产生白点。（1）空冷（2）堆冷（3）坑冷（4）灰砂冷（5）炉冷锻件的锻后冷却冷却方式定义特点适用场合空冷热态锻件在空气中冷却的方法冷却速度较快的一种冷却方式，锻后置空气中散放，冷速快，晶粒细化低碳、低合金中小型锻件或锻后不直接切削加工件堆冷将热态锻件成堆放在空气中进行冷却的方法冷却速度低于空冷低碳钢、中碳钢的小型锻件坑冷将热态锻件放在地坑（或铁箱）中缓慢冷却的方法锻后置于填有石灰、砂子或炉灰的坑内或箱内堆在一起。冷速稍慢，其冷却速度较堆冷低低合金钢及截面尺寸较大的锻件，锻后可直接切削加工灰砂冷将热态锻件埋入炉渣、灰或砂中缓慢冷却的冷却方法锻件入灰（砂）温度一般不低于500℃，冷却至150℃左右出灰（砂），周围蓄砂厚度不能小于80mm灰砂冷的冷却速度低于坑冷炉冷锻后锻件放入炉中缓慢冷却的方法锻后置原加热炉中，随炉冷却，冷速极慢，其冷却速度低于灰砂冷高合金钢及中大型锻件锻后可切削加工第二节锻造复习题39．利用冲击力或压力使金属坯料在一定形状的煅模型腔内受压变形，以获得锻件的方法称为()。A．冲压B．铸造C．自由锻造D．模型锻造40．模型锻造与自由锻造相比，对人工的技术水平要求()。A．严格得多B．基本相同C．较低D．差得很远23．模型锻造与自由锻造相比，锻件形状尺寸精度较高。()24．模型锻造与自由锻造相比，机械加工余量较少。()第五节铣削、刨削和拉削加工一、铣削运动和加工范围铣削的是的，是或者工件的旋转运动。铣削能达到的尺寸精度为IT9～IT8，能达到的表面粗糙度为Ra6.3～1.6μm。二、铣床（四级）（1）卧式万能升降台铣床：主轴是卧式布置的，主要用于铣削平面、沟槽和多齿零件等。（2）立式升降台铣床：主轴是垂直布置的，可加工平面、沟槽、台阶、多齿零件和凸轮表面等。（3）龙门铣床：主要用于加工各类大型工件上的平面和沟槽。（4）数控铣床：除可加工平面、台阶、沟槽外，还可加工复杂的立体成形表面。三、铣削方式1．周铣法（逆铣和顺铣）2．端铣法3．铣削加工刀具4．铣削工艺特点典型铣床1．X6132型卧式万能升降台铣床铣床第五节铣削、刨削和拉削加工铣床的加工范围和特点1．铣床的加工范围铣V形槽端铣平面铣齿轮铣花键轴切断铣台阶铣圆弧铣孔铣特形面第五节铣削、刨削和拉削加工四、刨削加工1．刨削运动和加工范围刨削的运动是运动，运动是运动。它通常在单件、小批生产和修理工作中应用，主要用来加工平面、沟槽、曲面等，特别是用来加工狭长的平面。刨削所能达到的尺寸精度为IT9～IT8，能达到的表面粗糙度为Ra3.2～1.6μm。2．刨床（1）牛头刨床：用于加工中、小型零件。（2）龙门刨床：用于加工大型零件，如机床床身等。3．刨削的工艺特点（1）精度低；（2）效率低；（3）刀具结构简单；（4）被铣削和拉削所代替。五、插削加工实质为立式刨床，主要用于单件小批生产时加工内表面，如孔内键槽、方孔、多边孔和花键孔等。刨床的类型牛头刨床主运动：滑枕带动刀架（滑枕）的直线往复运动。进给运动：包括工作台的横向移动和刨刀的垂直（或斜向）移动。龙门刨床主运动：工作台带动工件的直线往复运动。进给运动：刨刀的横向或垂直间歇运动。2．刨床的加工范围刨平面刨垂直面刨斜面刨燕尾形工件刨台阶刨直角槽刨T形槽刨V形槽刨曲面孔内加工刨齿条刨复合表面第五节铣削、刨削和拉削加工复习题42．铣削是()作主运动，工件或铣刀作进给运动的切削加工方法。A．铣刀旋转B．铣刀移动C．工件旋转D．工件移动43．刨床的返回行程速度比工作行程速度()。A．快B．慢C．相等D．等于零44．牛头刨床适宜于加工()零件。A．机座类B．床身导轨C．箱体类D．小型平面、沟槽26．铣削主要用于加工工件的平面、沟槽、角度等。()27．刨削加工中，各类槽体和曲面也是能够加工的。()28．刨削加工的沟槽类有直槽、v形槽、燕尾槽和T形槽等。()第六节磨削加工一、砂轮的组成要素1．磨料（1）刚玉类：包括白刚玉、棕刚玉和铬刚玉，主要磨削塑性材料。（2）碳化硅类：包括黑色碳化硅和绿色碳化硅，主要磨削脆性材料。（3）人造金刚石、立方氮化硼，主要磨削高硬度材料。2．粒度（五级）粒度号越大磨粒越细。粗磨时，选择粒度号小的磨粒。3．结合剂4．砂轮硬度（五级）5．组织6．形状和尺寸二、外圆磨削工艺方法（1）纵磨法（2）横磨法（3）深磨法磨削方法第六节磨削加工三、磨孔1．内圆磨削工艺方法（1）纵磨法（2）横磨法（3）无心内圆磨削（4）坐标磨削2．磨孔的特点（1）砂轮轴长，刚性差，易变形、振动，加工质量差。（2）磨削内孔精度IT8～IT6，Ra0.8～0.4μm。（3）砂轮直径小，线速度低，磨削效率低。（4）砂轮直径小，磨料切削次数多，磨损快。（5）切削温度较高，冷却条件差。（6）排屑困难，易堵塞砂轮。（7）适应性好，可以加工硬材料，盲孔、阶梯孔等。四、磨削平面（四级）（1）周磨（2）端磨周磨端磨1、砂轮的组成1－气孔2－磨料3－结合剂砂轮2、砂轮的型号、形状和尺寸代号平形砂轮筒形砂轮单斜边砂轮双斜边砂轮杯形砂轮双面凹一号砂轮碗形砂轮碟形一号砂轮薄片砂轮3、平面磨床1—磨头2—立柱3—床鞍4—横向手轮5—工作台6—挡块7—升降手轮8—按钮9—床身平面磨床的类型a）卧轴矩台平面磨床b）立轴矩台平面磨床c）卧轴圆台平面磨床d）立轴圆台平面磨床4、主运动与进给运动M7120A型平面磨床运动示意图（1）主运动磨头主轴上砂轮的回转运动。（2）进给运动1）工作台的纵向进给运动。2）砂轮的横向进给运动。3）砂轮的垂直进给运动。5、内圆磨削方法方法纵向磨削法横向磨削法图示磨削过程与外圆的纵向磨削法相同，