钳工培训教材

1钳工维修技术培训教材2维修工人技术培训钳工教材目录1、机件和部件的装配和修理2、钢铁材料3、钢铁的火花鉴别及热处理4、有色金属5、一般工具的使用和维护6、热装配7、联轴器8、联轴器的找正9、齿轮蜗轮10、滚动轴承11、滑动轴承12、轴的修理13、液压传动3第一节机件和部件的装配和修理（一）机件和部件的装配和修理每部机器能够正常工作的最大期限，即使用寿命的长短，决定于机器工作性能的改变，如果机器在工作中发现其功率降低，电量（燃料）和润滑油消耗增加，有冲击及不正常噪音出现，这都说明当时机器工作的技术性能和原来规定的技术标准产生了很大的差别，工作质量就开始急剧的恶化。因为机器在全部工作过程中不可避免地产生磨损，由于磨损达到或超过一定极限值时机件间的配合被破坏，机器便可能发生事故，所以必须停工进行修理。为了使机器中损坏的机构、部件和机件恢复其所丧失了的工作能力，必须进行一系列按一定次序进行的工艺程序，这种工艺程序主要有：机件和部件的修理工艺和装配工艺。每一个工艺程序是一个或一组互相有联系的工人对机件、部件或整个机器所进行的全部工艺过程中的一个部分。凡是属于一个一定的连接，并且用一个工具来完成的工序的一部分称为工步。在工作过程中工人所完成的个别动作称为工步单元。一系列连续的工步可以合并成为一个工序。工序和工步在拟订工艺过程时被规定在技术文件中，而工步的单元则不作规定，可以由不同工人用不同的方法进行。工人为了能够精通自己的业务，应该随时分析研究改进各个动作，选择最合理和最完善的操作，也提高效率和改进质量。（二）修理工艺的概念修理工艺是将被磨损坏的机件或部件当作为“材料”，并将这种材料的许多修复工序当作为“加工”过程，最后使机器恢复原有的工作能力而“制成成品”。由于机件的工作不可能消除磨擦力，因此由自然磨损而产生的缺陷是不可避免的。除了磨擦外，机件还受到各种外力的作用，由此所引起的拉伸、压缩、剪切、扭转和弯曲等变形，使机件金属表面和内部承受很大应力，结果使机件的几何形状改变和配合破坏，这类缺陷也是很普遍的。机器在操作过程中，因操作技术不熟练，维护不合理或疏忽大意、润滑不及时等，使磨损意外增长而产生操作缺陷。在设计时，因材料选择不当不正确的规定公差和配合，机构确定得不合理等，使机件迅速损坏而产生设计缺陷。在机械制造工艺中，由于机械加工、铸造和热处理不正确，违反工艺规程和装配不合理等，因而产生工艺缺陷。以上各种缺陷照例不应该发生，但是这些缺陷在实际工作中还是经常遇见的。4此外，还有因金属疲劳使机构损坏，因技术上和操作上的重大过失恶性地使机件损坏，或因突然天灾和其它原因使机器意外的损坏，这些都是不正常的现象。在我国冶金企业中有着各种类型和结构的机械设备，为了消除机件和部件所产生的上述缺陷，必须拟订真确合理的规程。修理工艺的主要任务是及时地预防剧烈增长的事故性磨损而防止故障和缺陷的产生，和及时地修复机件的缺陷和损坏，使机器恢复原有的工作能力。为了达到这个目的，除了不能修复的损坏机件必须更换外，基本上采取两种修理方法：1）恢复原有公称尺寸的修理；2）改变原有公称尺寸修理。恢复原有公称尺寸的修理在修理实践中是应用最广的一种方法。实行这种方法时，完全采用了机件修理的一般工艺方法：焊接、电镀、金属喷镀、机械加工和钳工工作。在修理冶金机械零件时焊接是应用很广的方法之一，50%以上的机件可用焊接修理。它大大地简化和加速修理工作，在很多情况下，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种：焊接、堆焊和补焊。损坏的机件的焊接主要是将机件中已磨损或损坏的部分切除，然后焊上新的部分，并使保持机件原有形状和尺寸。堆焊是机件磨损表面焊上一层金属，这样不仅恢复原有尺寸，并提高了耐磨性。焊补是将机件损坏的孔洞、裂纹或其它类似的缺陷全部或部分地进行修补工作。电镀和金属喷镀主要是修复机件的磨损表面以恢复其原有的尺寸。有机械加工和钳工方法修理机件以恢复其原有的尺寸和形状主要有：用镶配修理套管、套筒、环或螺塞；有的单面磨损与对称的机件经过不大的加工后，可以将它移置和翻转后继续使用；此外，对称强度要求不高的机件可用螺钉。铆钉和销钉补缀裂纹，用各种万能胶来胶结金属材料，用油灰来填补各种器壳、容器和盖子等壁上裂纹、缩孔和其他缺陷。用塑性变形有修理方法可以修复机件的磨损、凹陷、弯曲等缺陷，在修理时常在加热或加热的情况下利用机件金属的变形，使被挤压的金移向机件磨损部分，磨损量和弯曲扭转变形较小的以及薄壁机件用冷塑性变形和冷矫正。第二节钢铁材料5(一)金属材料的力学性能机械设备的一些零、部件往往受到不同性质的外力作用，使这些零、部件引起拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转等变形，由于外力的作用结果会产生一定的破坏作用，因此，制作零、部件使用的金属材料必须具有抵抗外力的能力，以不致于发生破坏或过度变形，这种能力通常称为金属材料的力学性能（又称机械性能）。为了衡量金属材料的力学性能，在检验过程中，规定了一些项目作为衡量标准。在机械设备安装工程中主要应用的有下列几项：1、应力与强度金属材料在外力作用下，在其内部单位面积上所产生的内力称为应力，依其性质不同，有拉应力、压应力、剪应力等。应力的使用单位是公斤/厘米2或公斤/毫米2。金属材料在外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为强度。根据外力性质不同，可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度等。金属材料的强度是衡量材料性能的一个重要指标。2、疲劳金属材料在受重复或交变应力作用下，循环一定周次后断裂时所能承受最大应力称为疲劳强度。此时的周次称为材料的疲劳寿命。金属材料的疲劳强度往往比单方面受力的强度低得多。3、韧性与脆性金属材料对冲击负荷的抵抗能力称为韧性，根据测定时的温度不同，冲击韧性可分为低温冲击韧性和高温冲击韧性。金属材料的冲击韧性随温度下降而降低的性质称为冷脆性。4、硬度金属材料抵抗另一较硬物体压入的能力称为硬度。常用的有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRC)、肖氏硬度(HS)等。硬度与材料强度大体成正比关系，材料的硬度越大，强度越高。5、弹性金属材料在外力作用下发生了变形，当外力去掉后，仍能完全恢复原形状的性能，称为弹性。6、热膨胀性金属材料大都有热胀冷缩性能。为了衡量膨胀的程度，可用线膨胀系数来表示，就是每升1℃时，材料伸长值为原来长度的比值，用下式表示：lK=L（T2–T1）式中K——线膨胀系数；L——原件长度；T1T2——末温度与原温度i——膨胀长度几种主要金属材料的线膨胀系数如表所示：几种主要金属材料容重、熔点及线膨胀系数6名称容重(吨/米2)熔点(℃)线膨胀系数钢7.851350～14000.000012灰口铸铁6.60～7.4012000.000011黄铜8.20～8.859500.000019青铜7.50～8.909000.000018锡基轴承合金7.34～7.75185～241铅基轴承合金9.33～10.67181～244(二)钢铁材料分类钢铁材料由于所含化学元素的品种及数量不同，因而表现了不同的性能。钢铁材料是铁与碳的合金，含碳量在1.7%以上称为生铁，含碳量在1.7%以下称为钢。钢铁产品牌号的表示方法有两种：一种是汉字牌号，它是用汉字(符号)和阿拉伯数字来表示；另一种是汉语拼音字母(符号)或国际化学符号和阿拉伯数字来表示。牌号中符号部分表示的意文有两方面：1、产品的名称、用途、冶炼方法和浇注方法，用汉字缩写或汉语拼音字母表示；2、产品主要元素用中文名称或国际化学符号表示。牌号中数字部分表示的意文也有两方面：1、产品的顺序号；2、产品中主要元素的含量。(三)钢铁的化学特性为了调整钢铁材料的性能,在冶炼时特别加入一些元素,或设法除去一些有害元素,用以提高强度，改善力学性能，或提高抵抗腐蚀的能力。例如钢含碳量多时强度高，但脆性增加；含碳量少时强度低，但塑性好。又如钢中加入大量的铬钢就不生锈，成为不锈耐酸钢等等。影响钢的力学性能的元素主要有碳、硅、锰、硫、磷等五种，碳、硅、锰可提高钢的强度和硬度，但塑性及韧性降低。硫为有害元素，硫与铁化合成硫化铁，在热加工时由于硫化铁熔融，往往造成裂纹，这种现象称为热脆。磷虽可提高强度和硬度，但冷加工时往往脆裂，这种现象称为冷脆。因此，在材料标准中对硫磷的含量都作了限制。(四)铸铁铸铁是由高炉冶炼出来的生铁经过配料并加以熔化浇铸而成的。铸铁也是铁碳合金，它除了铁、碳以外，还包含有硅锰、硫、磷等元素。铸铁的用途比较广泛，如机械设备中的一些机座、工作台、缸体、轧辊等等，大多用铸铁制成的。铸铁所以应用广泛，主要是它有良好的铸造性、切削加工性、耐磨性和减震性等特点，而且价廉。但铸铁也有其弱点，它的强度比钢低，塑性、韧性也比较差。铸铁主要有以下几种：71、白口铸铁，含有大量的碳化铁，断面呈银白色，故称白口铁。这种铸铁质硬性脆，不易加工，因此主要用于炼钢、制造可锻铸铁和一些不需加工的铸铁。2、灰口铸铁，含有大量的片状石墨，断面呈暗灰色，有时甚至呈黑色，故呈灰口铁。灰口铸铁铸造容易，便于加工，性脆、强度比较低。多用于不需要高强度与硬度的铸件上。灰口铸铁用符号“HT”表示，是灰、铁汉字的汉语拼音的一个字母，如HT15—32表示灰铸铁抗拉强度是15公斤/毫米2。抗弯强度是32公斤/毫米2。3、可锻铸铁，将白口铸铁加以特殊的石墨化退火(可锻处理)后，就得到可锻铸铁(俗称马铁)。可锻铸铁不能锻造，但它的韧性较灰口铸铁好，能承受一定的冲击负荷，多用于铸造机械零件和管子配件。可锻铸铁用符号“KT”表示，是可、铁二字汉语拼音第一个字母。4、球墨铸铁，是在铁水中加入适量的镁，使片状石墨结晶成球状石墨，即成球墨铸铁。球墨铸铁的铸造性、切削加工性、减磨性都比灰口铸铁好，同时又具有钢的高强度性能。由于具有以上一些优点，球墨铸铁广泛应用在机械制造工程中制造性能要求较高的铸件，如曲轴、活塞、齿轮等。球墨铸铁的缺点是：熔炼和铸造工艺要求较高，减震性能也不如灰口铸铁。球墨铸铁用符号“QT”(球、铁)另加强度值数字表示。(五)钢工艺用钢种类很多，按国家标准有三种分类方法：1、按冶炼方法分，有平炉钢、转炉钢和电炉钢、普通碳素钢和低合金钢都是平炉和转炉生产的，合金钢大多是电炉冶炼的。2、按用途分，有结构钢、工具钢、特殊钢等。3、按化学成分分，有碳素钢(普通碳素钢、优质碳素钢)与合金钢等。合金钢又因所加元素不同，有锰钢、硅锰钢等等。(1)普通碳素钢普通碳素钢按其含碳量多少，分为低碳钢(含碳量在0.25%以下)、中碳钢(含碳量在0.25—0.55%之间)、高碳钢(含碳量在0.6%以上)。低碳钢强度硬度较低，而塑性、韧性较好；中碳钢具有较好的综合机械性能；高碳钢强度、硬度较高，塑性、韧性较低。按照国家标准，普通碳素钢分为三类：甲类钢是按照钢的机械性能供应的，不保证化学成分，这种钢使用时一般不再进行压力加工和热处理。它用符号“A”表示，从A0到A7(如A3称为甲类3号钢)，数字号码越8大，含碳量越高，因而强度置高，硬度越大，但塑性、韧性相应减弱。甲类钢主要用于机械结构和建筑材料，其机械性能及用途如表所示：甲类钢机械性能及用途钢号机械性能用途举例σs(公斤/毫米2)不小于σb(公斤/毫米2)δ5(%)δ10(%)按尺寸分组一组二组三组A0A0F———≥322218用于受力不大的零件，如水和煤气管钢筋，地脚螺栓、螺母、垫片、铆钉、焊接件及冲压件(容器、设备壳体)等，其中以A3钢较为常用。A1A1F———32～403328A1A2F22201934～423126A324232238～4041～4344～47272625232221A4A4F26252442～4445～4849～52252423212019用于承受中等外力的零件，如螺钉、螺杆、轴、链轮、连杆、农机零件等注：1、F表示沸腾钢；2、δ5δ10指试件标距长度L与试件直径d的比值为5及10。乙类钢是按照钢的化学成分供应的，不保证机械性能，使用这类钢时，往往要经过锻造和热处理。乙类钢用符号“B”表示，从B0到B7，其含碳量如表所示：乙类钢的含碳量钢号B0B0FB1B1FB