机修钳工培训(上)

•第一部分：机修钳工的基本操作•第一章钳工概述•第二章金属材料和热处理概述•第三章金属切削的基本知识•第四章机修钳工的基本操作•第五章金属切削机床和夹具的基本知识•第二部分：设备装修工艺•第六章设备装配和修理的基本知识•第七章固定连接及其装修工艺•第八章常见机构的装配与修理•第九章轴承和轴组的装修工艺•第十章典型设备修理第一章钳工概述•一、钳工的分类：•1、钳工的主要任务：加工工件、装配、维修设备以及工具的制造和修理。•2、钳工分类：工具钳工：使用钳工工具及设备，进行刃具、量具、模具、夹具和索具等的加工和修理，并进行组合装配、调试与修理。装配钳工：使用钳工工具及设备，按技术要求对工件进行加工、维修和装配。机修钳工：使用工具、量具和辅助设备等，对各类设备的机械部分进行维护和修理。•3、钳工的基本操作：划线、錾削、锯削、锉削、孔加工（钻、扩、锪、铰）、攻螺纹和套丝、矫正和弯形、铆接、刮削和研磨、以及基本测量和简单热处理。•二、机修钳工专业技能知识范围•1、画法几何与机械制图：•三视图、点线面的投影规律、截交和相贯、基本几何体和组合体的投影、视图的常用表达方法（剖视、断面、局部移出和放大、简化画法）、轴测图、机械零件图、装配图、尺寸标注。•2、互换性与技术测量：•互换性和标准化、公差与配合、长度测量（尺寸、基准）、形状位置检测、表面粗糙度检测。•3、钳工工艺：•常用量具：•标准量具：量块、粗糙度对照块、塞尺•专用量具：卡规、塞规、通止规•万能量具：游标卡尺、千分尺、万能角度尺、百分表•钳工基本操作：划线、錾锯挫削、钻扩锪铰孔、攻套丝、刮削与研磨、矫正与弯形、焊接和粘接、简单的热处理。•4、金属切削原理与刀具：•切削加工的基本概念：切削运动（主运动、进给运动）、切削加工在工件上形成的包面（待加工、加工、已加工）、工件成形运动（成形法、展成法）、切削用量三要素（v、af、ap）、切削力（理力和材力的基本概念）、切削热和切削液、切屑和积屑瘤、加工表面质量。•刀具知识：刀具组成和分类、刀具切削部分（三面、两刃、一刀尖）、刀具角度、刀具的磨损和寿命、刀具材料、复杂刀具。•5、机械零件（设计）和机械基础：•强度理论，零件（包括标准件）的参数和检测、零件设计，配合（啮合）传动参数的检测和设计；传动简图（传动符号）、螺纹连接和传动、摩擦传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、平面四杆机构、凸轮机构、棘轮和槽轮机构、联轴器与离合器、轴组。•6、金属材料和热处理：•金属材料的类型和牌号、铁碳合金相图、常用热处理方法。•7、金属切削机床和夹具：•机床的类型和型号、各类机床的加工工艺范围、典型加工机床的结构原理、机床典型部件、机床的传动分析和计算（转速拟合图）；机床设计、工件自由度和约束、六点定位、定位和卡紧元件、定位尺寸链和定位精度、通用和专用夹具及组合夹具。•8、流体力学与液压传动、气动技术：–流体力学基础：帕斯卡定律、伯努力方程–液压传动：传动参数、液压元件（液压元件符号）、典型回路、油路分析。–气体动力学：摩尔定律、热力学方程–气动基础：元件（符号）、典型气动回路•9、机械加工工艺学：•金属切削加工的方法、典型表面加工方案（经济精度）、精密加工和特种加工、典型零件的加工工艺（轴类、盘套类、箱体类、底座和支架类）、机加工工艺过程（加工工艺规程制定、零件工艺分析、毛坯选择、基准的选择、工艺路线的拟定、加工余量的确定、工序尺寸的计算、加工生产率和工时、编写工艺文件）。•10、机修工艺学：•机修钳工常用设备：钳工工作台（台虎钳）、砂轮机、压力机、千斤顶、轴承加热器、钻床、电动或风动工具、龙门吊架和手拉葫芦。•常用工具、量具和仪器：通用工具和专用修理工具、钳工量具、水平仪（框式、合像、电子）、光学平直仪、自准直仪、转速表、声级计、测震仪、温度测量仪、经纬仪（平行光管）、水准仪（或全站仪）、偏摆检查仪、表面粗糙度检测仪、万能测齿仪、数字式万能工具显微镜等（量具的测量精度和误差原理）。•设备修理基本知识：拆卸、修理、装配。•典型机构和部件的修理：固定连接的修理、传动机构的修理与装配、轴承和轴组的修理与装配、机床导轨的修理。•典型设备的修理。•11、数控技术基础：•数控机床的类型、数控机床的组成和典型机械部件的结构、数控装置的组成和特点、数控编程基础。•12、电工学、电力拖动、控制工程和测试技术。•电路原理：电压、电流、电阻、电容、电感、欧姆定律、基尔霍夫定律、电压源、电流源、电路分析（电位、等效变换、节点电压和支路电流、戴纬南与诺顿定理、非线性电路、暂态分析）。•电子技术基础：二极管、三极管、场效应管和基本放大电路、集成运算放大器、直流稳压电源、电力电子、门电路和组合逻辑电路。•正弦交流电、三相电路、磁场和磁路、电机（交流电机、直流电机、控制电机）、电气开关和控制元件（符号、动作原理、整定）、电工仪表。•电力拖动：继电控制（自保、互锁、常开、常闭、得电延时、断电延时、点动、连续、顺序等基本概念）、PLC、、常见的交流电机控制电路、变频调速、直流电机调速和控制。•自动控制：开闭环、反馈、传递函数、线性微分方程、数学建模、时域与频域分析、根轨迹法、采样、拉氏变换和Z变换、非线性分析、最优控制。•测试技术：传感器、信号采集、编码和译码、调制与解调、A/D和D/A转换、数据处理、频谱分析。第二章金属材料及热处理概述课题一金属材料的性能金属材料的性能主要是指力学性能、物理性能、化学性能和工艺性能等。一、材料机械性能（力学性能）：金属材料在各种外力作用下所表现出來的性能称为机械性能。金属的机械性能主要包括:強度、塑性、硬度、韧性及疲劳強度等。1、強度:強度是金属材料在靜载荷作用下，抵抗变形和破断的能力。A.弹性极限:材料在外力作用下只产生弹性变形时所能承受的最大应力称为弹性极限，符号σe。B.屈服极限:材料产生屈服现象时的应力称为屈服极限或屈服強度,符号σS。C.抗拉強度:材料在拉断前所能承受的最大应力为抗拉強度或強度极限，符号σb。2、塑性:金属材料在断裂前发生塑性变形的能力称为塑性。延伸率(δ)和断面收缩率(ψ)是衡量金属材料塑性的指标。3、冲击韧性:金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力，称为冲击韧性。4、疲劳強度:疲劳強度又称疲劳极限。減少零件的应力集中，改善零件表面质量及使零件表面保留压应力均能有效地提高零件的疲劳強度。5、硬度:硬度即指材料抵抗局部变形，特別是塑性变形、压痕或划痕的能力，它是各种零件和工具必须具备的性能指标之一，也是热处理主要的质量检验标准。(1).检测方法:就是用一定几何形狀的压头，在一定载荷下，压入被测金属材料表面，根据被压入程度來测定其硬度值。(2).表示方法:压入硬度测定法(如布氏硬度、洛氏硬度等);回跳硬度测定法(如肖氏硬度、里氏硬度)等，而在现場生产中常用的是压入硬度测定法，即布氏硬度、洛氏硬度等。A.布氏硬度(HB):它是用一定直径的球体(淬硬钢球或硬质合金球)，以相应的试验力压入被测钢料表面，经规定保持时间后卸除试验力，用测量表面压痕直径來计算硬度的一种压痕硬度方法。B.洛氏硬度(HRC):洛氏硬度值是用洛氏硬度相应标尺刻度滿量程(100)与残余压痕深度增量之差计算硬度值，HRC值可直接从表盘显示数字中得出。名称代号含意计量单位强度抗拉强度抗弯强度抗压强度δbδbbδbc金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力当所受外力是拉力时所表现出米的抵抗能力当所受外力与材料的轴线相垂直，并在作用后使材料呈弯曲时所表现出来的抵抗能力当所受外力是压力时所表现出来的抵抗能力MPa硬度布氏硬度洛氏硬度HBS(压头为硬质合金球时用HBW)HRCHRBHRA金属材料抵抗更硬物体压入表面的能力用一定直径的淬硬钢球或硬质合金球作为压头，在一定的压力下，将压头压入金属材料的表面，测得压痕的直径，经过计算即得布氏硬度值用l470N的力将金刚石的圆锥压头压入金属材料的表面，以压痕深度表示硬度的大小用980N的力和直径1.59mm淬硬钢球乐入金属表面求得的硬度用580N的力和圆锥形金刚石压入器求得的硬度塑性金属在外力作用下，产生永久变形而不会被破坏的能力冲击韧性值ak金属在冲击载荷下，抵抗破坏的能力J／cm!二、物理性能：金属材料的物理性能是指金属的密度、熔点、热膨胀、导热性、导电性和磁性等三、化学性能：金属在常温或高温时抵抗各种化学作用的能力称为化学性能，如耐腐蚀性和热稳定性等四、工艺性能：金属材料是否易于加工成形的性能称为工艺性，如铸造性能、锻造性能、焊接性能、可切削加工性能和热处理工艺性能等，洛氏硬度与布氏硬度有下列近似关系：HRC≈1/10HBs洛氏硬度中的HRA与HRC有下列近似关系：HRA=HRC/2+52课题二金属的晶体结构及结晶一、晶体结构晶体是指原子(或分子)按一定几何形狀有规律地排列的固态物质。属晶体的物质的有食鹽、天然金钢石、铁等，所有的固体金属和合金都是晶体。晶体內部原子是有规則秩序地排列的。为了便于分析和描述金属晶体中原子的排列情況，示意地將原子看成一个小球，(图A是晶体中原子在空间作有规則排列的简单模型)。用假想的线条將各原子的中心连接起來，这样就得到一个抽象化了的空间格架(图B)。这种用于描述原子在晶体排列形式的空间格架称为结晶格子，简称晶格。晶胞就是在晶体中取出一个能完全代表晶体中原子排列特征的几何单位。体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格金属的结晶过程就是晶核的形成及晶核长大两个过程。每种金属都有一定的晶格类型，但在不同溫度下，同一种金属可能具有不同类型的晶格。金属在固态下隨溫度的改变，由一种晶格转变为另一晶格，这种现象称为金属的同素异构转变。由同素异构转变所得的不同晶体，称为同素异构体。同素异构体一般用希腊字母α、β、γ、δ等表示。如纯铁的同素异构转变表示:1394℃912℃δ?Feγ?Fea?Fe體心立方晶格面心立方晶格體心立方晶格金属的同素异构转变与液态金属的结晶有相似之处，即同素异构转变有一定的转变溫度；同样遵循晶核形成和晶核长大的结晶规律；转变时也有结晶潛热的放出和过冷现象，所以同素异构转变也是一个结晶过程，通常称为重结晶。合金是由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素熔合而成，具有金属特性的物质。组成合金最基本的独立的物质称为组元。一般说來，组元是组成合金的元素。合金的结构可分为：固溶体、金属化合物和多种晶体的机械混合物。固溶体:组成合金的组元在液态相互溶解，结晶时，以一组元为基体保持其原有的晶格类型，其它组元的原子均勻地分布在基体组元的晶格里，形成均勻一致的固体，此合金就称为固溶体。根椐溶质原子在溶濟晶格中所占据的位置不同，可分为间隙固溶体和置換固溶体。金属化合物:组成合金的各组元，按照一定的原子数量比，相互化合而成的一种完全不同于原组元晶格的固体物质，称为金属化合物。金属化合物可用分子式表示，如Fe3C、CuAl2等。机械混合物:组成合金的组元既不是纯组元，也不是固溶体或化合物，而是两种或两种以上的纯组元、固溶体、化合物以弥散的混合物的形式组成在一起的固体物质，称为机械混合物。二、Fe-Fe3C平衡相图铁碳合金的基本组织铁素体:碳溶于αFe中的间隙固溶体，称为铁素体。用符号“F”表示。由于碳和铁的原子直径和晶格类型等存在著很大差异，所以当它們以固溶体形式存在时，只能是间隙固溶体，并且其固溶度是有限的。由于铁素体的晶格类型是体心立主，处于立方体中心的原子使立方体的空隙分散，不利于碳原子的溶入。因此铁素体所能溶入碳的数量很少，其最大固溶度为含0.0218%(727℃)。室溫时铁素体中碳的固溶度只有0.0008%。铁素体是铁碳合金室溫下的主要组织，起著基体相的作用。奧氏体:碳溶于γFe中的间隙固溶体，称为奧氏体。用符号“A”表示。奧氏体的最大固溶度为含碳2.11%(1148℃)。奧氏体是铁碳合金的高溫组织，在平衡条件下，它的最低存在溫度是727℃。在该溫度下奧氏体的成份是一固定值:含碳0.77%。渗碳体:渗碳体是铁和碳形成的间隙化合物。用符号“Fe3C”表示。它的含碳量为69%，是一个固定值。