钳工基本理论知识培训讲解

各位下午好！钳工基本理论知识钳工基本理论知识一、金属材料1、金属材料分类常用的金属材料及分类黑色金属碳素钢合金钢铸钢有色金属铜及铜合金铝及铝合金钛及钛合金轴承合金2、金属的力学性能金属的力学性能是指金属材料在外力作用时表现出来的性能。它包括强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。3、碳素结构钢主要用途、牌号含义碳素结构钢主要用于金属结构和一般机械零件。钳工基本理论知识牌号代表屈服点的拼音字母“Q”，屈服点数值、质量等级符号和脱氧方法符号四个部分按顺序组成。如Q235-A·F表示屈服点为235Mpa的A级沸腾钢。4、优质碳素结构钢按含锰量分类和用途普通含锰量钢（ωMn＜0.8%）较高含锰量（ωMn＜0.7%~1.2%＝在牌号后面标出元素符号“Mn”或汉字“锰”。含锰量较高的优质碳素结构钢，其用途和普通含锰量的优质碳素结构钢基本相同，但淬透性更好，可制截面稍大或要求力学性能稍高的零件。5、碳素工具钢及用途碳素工具钢是用于制造刀具、模具和量具的碳素钢。由于大多数工具钢都要求高硬度和高耐磨性，故工具钢碳的质量分数在0.7%以上，都是优质钢和高级优质钢。碳素工具钢的牌号是用拼音字母“T”或汉字“碳”+含碳量的千分数表示。钳工基本理论知识常用碳素工具钢的用途举例如下：T7、T8、T8Mn用于受冲击、需较高硬度的耐磨性的工具，如木工用凿、锤头、钻头、模具等。T9、T10、T11用于受中等冲击的工具和耐磨机件，如刨刀、冲模、丝锥、板牙、手工锯条、卡尺等。T11、T12、T13用于不受冲击而要求极高硬度的工具和耐磨机件，如钻头、锉刀、刮刀、量具等。6、常用的合金结构钢和用途合金结构钢一般为中低碳钢，常用的钢组有：Mn、MnV、MnB、MnVB、Cr、CrMnTi、CrNi、CrMo、CrMnSi、CrMnAl等。含碳量较低的合金钢可用来制造既有足够的韧性和足够高强度的零件，通过渗碳等热处理来达到零件的要求。中等含碳量的合金结构钢，用来制造一些受力复杂的重要零件，它通过调质处理后，具有较好的综合力学性能。钳工基本理论知识7、合金工具钢种类合金工具钢有量具刃具用钢、耐冲击工具用钢、冷用模具用钢、热作模具用钢、无磁模具用钢、塑料模具用钢等。常用有量具刃具用钢：9SiCr、8MnSi、9Cr2W。常用耐冲击工具用钢：4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si。常用冷作模具用钢：Cr12、Cr12MoV、9Mn2、CrWMn。常用热作模具用钢：5CrMnMo、5CrNiMo。常用无磁模具用钢：7Mn15Cr2Al13V2Wmo。常用塑料模具用钢：3Cr2Mo。8、常用的高速钢种类高速钢分为通用型高速钢和高生产率高速钢。通用型高速钢常用的有：W18Cr4V、W9Mo3Cr4V等。高生产率高速钢有高碳高钒型，如W6Mo5Cr4V3；一般含钴型，如W18Cr4VCo5、W18Cr4V2Co8；高碳高钒型，如W12Cr4V5Co5；超硬型，如W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4VCo8。钳工基本理论知识9、硬质合金的用途分组以及常用的牌号硬质合金由一种或多种难熔金属碳化物和粘结剂金属，用粉末冶金方法制成的金属材料。一般是将难熔的高硬度WC、TiC、TaC（硬化相）和钴、镍等金属（粘结剂）粉末经混合，压制成型，再在高温下烧结成的一种合金材料。硬质合金用途分组代号中：P××——以蓝色为标记；M××——以黄色为标记；K××——以红色为标记。常用硬度合金用途分组代号牌号用途分组代号牌号用途分组代号牌号P01P10P20P30YT30YT15YT14YT5M10M20YW1YW2K01K10K20K30YG3XYG6XYG6YG30钳工基本理论知识10、常用的铜及铜合金分类及代号铜及铜合金的分类和代号分类常用代号或代号含义纯铜Cu-1、Cu-2加工铜工业纯铜无氧铜磷脱氧铜银铜T1、T2、T3TU1、TU2TP1、TP2Tag0.1加工黄铜普通黄铜其它黄铜H+铜的质量分数H+主加元素+铜的质量分数-除锌外的第二主加元素质量分数加工青铜Q+主加元素符号+除铜外的成分数字组加工白铜B+镍和钴的质量分数钳工基本理论知识二、热处理知识11、退火的目的、常用的退火方法退火的目的：降低钢的硬度，提高钢的塑性，以利于切削加工及冷变形加工；细化晶粒，均匀钢的组织和成分，改善钢的性能或为以后的热处理作准备；消除钢中的残余应力，以防止变形和开裂。常用的退火方法有：完全退火、等温退火、扩散退火和去应力退火等几种。12、正火及正火的作用钢的正火是将钢材或钢件加热到AC3(或ACcm)以上30~50℃，保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺。正火的作用与退火大致相同：改善切削加工性能；中碳钢和大件的预先热处理；力学性能要求不高零件的最终热处理；消除网状二次渗碳体；用作淬火可能开裂的零件的最终热处理。13、钢的退火和正火如何应用退火和正火的选择主要考虑以下三个方面：钳工基本理论知识从切削加工性能方面考虑一般认为硬度在170~230HBS范围的钢材，其切削性能最好。因而作预先热处理时低碳钢正火优于退火，而高碳钢则选择退火。从使用性能上考虑对于亚共析钢制件来说，正火处理比退火具有较好的力学性能，如零件性能要求不高则可用正火作最终热处理。但零件形状复杂时，正火冷却速度快，有引起开裂的危险，则应采用退火。从经济方面考虑正火比退火的生产周期短，成本低，操作方便，故在可能的情况下应优先采用正火。14、淬火和常用的淬火方法将钢加热到AC3或AC1以上的某一温度，保持一定时间，然后快速冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。常用的淬火方法有：单液淬火法，双介质淬火法，马氏体分级淬火法和贝氏体等温淬火法。钳工基本理论知识15、回火、淬火后为什么要回火、回火方法钢件淬火后，再加热到AC1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温热处理工艺称为回火。钢件淬火后得到淬火马氏体和残余奥氏体。淬火马氏体组织很硬、很脆，并存在很大的内应力，易于突然开裂，而残余奥氏体在常温下有一种转变趋向。淬火钢回火后可提高钢的韧性，达到较好的力学性能，消除内应力，避免工件在使用过程中变形开裂，回火得到了稳定的组织，保证工件的使用精度。因此淬火钢必须回火才能使用。回火根据回火温度的不同可分为：低温回火（＜250℃），中温回火（250~500℃），高温回火（500＞℃）。16、调质处理及作用生产中把淬火及高温回火的复合热处理称为调质。调质可获各良好的综合力学性能。17、表面淬火及方法仅对工件表面进行淬火的热处理工艺称为表面淬火。钳工基本理论知识根据淬火加热方法的不同，常用的有火焰加热淬火和感应加热淬火两种。18、渗碳处理及应用将钢件在渗碳介质中加热并保温，使碳原子渗入钢件表层的化学热处理工艺称渗碳。目的是提高钢件表层的含碳量和一定的碳浓度梯度。渗碳后钢件淬火及低温回火，表面获得高硬度，而心部又具有高的韧性。渗碳适用于低碳钢和低碳合金钢。19、时效处理和方法为了消除零件在制造过程中所产生的内应力，以防止或减少零件因内应力引起的变形，而采取的方法称为时效处理。时效处理常用的方法有人工时效和自然时效。20、氧化处理目的氧化处理俗称发黑或发蓝处理等，是一种表面氧化处理的方法。主要用于碳钢和低合金钢件。钳工基本理论知识氧化处理时，把工件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化，表面就生成了一层厚约0.6~0.8μm的磁性四氧化三铁薄膜。由于化学成分的不同和操作上的不同，氧化膜可呈蓝黑、黑、红棕、棕褐等不同的颜色，其组织紧密，具有一定强度的韧性。氧化的目的在于：使工件表面具有防锈蚀的作用。使工件有光泽、美观的表面。有利于消除工件表面的残余应力。三、公差配合21、互换性对工业生产有何重要意义互换性是指在制成的同一规格零部件中，装配前不作任何挑选；装配时，不需作任何修配和调整就能顺利的装配；装配后，保证达到原定的性能要求。互换性对产品的设计、制造、使用和维修等各方面都带来了极大的便利和经济效益。钳工基本理论知识22、什么是基本尺寸、实际尺寸和极限尺寸？工件尺寸合格的条件基本尺寸是设计时，根据使用要求，通过强度、刚度计算或结构方面的考虑所给定的尺寸。实际尺寸是通过测量所得的尺寸。由于量具不同和存在测量误差，零件同一工作表面不同部位测得的实际尺寸也不尽相同。极限尺寸是允许实际尺寸变化的两个界限值。其中较大的一个称为最大极限尺寸；较小的一个称为最小极限尺寸。零件加工后的实际尺寸，只要在两个极限尺寸范围内，该零件则为合格；即零件最大极限尺寸≥零件实际尺寸≥零件最小极限尺寸。23、什么是上、下偏差？什么是基本偏差？上偏差是指最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差（符号孔ES、轴es）;下偏差是指最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差（符号孔EI、轴ei）。基本偏差是指用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差钳工基本理论知识一般是靠近零线或位于零线的哪一个极限偏差（个别例外）。24、配合的分类及特点配合是指基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。配合按出现间隙和过盈的不同分为间隙配合、过盈配合、过渡配合三大类。间隙配合是指具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。过盈配合是指具有过盈（包括最小过盈为零）的配合。过渡配合是指可能有间隙或者过盈的配合。25、基孔制和基轴制基孔制是指基本偏差为一定的孔公差带与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔称为基准孔，用H表示，基准孔的下偏差为基本偏差，等于零。基轴制是指基本偏差为一定的轴公差带，与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合的一种制度。基准制中的轴称为基准轴，用h表示，基准轴的上偏差为基本偏差，等于零。钳工基本理论知识26、解释下列公差或配合代号的含义：φ40F8、φ50p8、φ50H6、φ40h7、φ40H7/k6、φ50F8/h7。各代号的含义代号表示含义φ40F8基本尺寸为φ40、公差等级为8级、孔基本偏差代号为Fφ50p8基本尺寸为φ50、公差等级为8级、轴基本偏差代号为pφ50H6基本尺寸为φ50、公差等级为6级、孔基本偏差代号为Hφ40h7基本尺寸为φ40、公差等级为7级、轴基本偏差代号为hΦ40h7/k6基本尺寸：φ40基孔制、公差等级：孔7级，轴6级、基本偏差代号：孔H，轴k，过渡配合Φ50f8/h6基本尺寸：φ50基轴制、公差等级：孔8级，轴7级、基本偏差代号：孔F，轴h，间隙配合钳工基本理论知识27、在形位公差中，圆度与圆柱度公差区别回转体的径向截面（即垂直于轴线的截面）上实际圆轮廓对理想圆所允许的变动全量，称为圆度公差。它用于限制零件的圆柱面、锥面或球面径向截面轮廓的形状误差。实际圆柱面对理想圆柱面所允许的变动全量，称为圆柱度公差。它用于限制圆柱表面的综合形状误差。28、在形位公差中，圆跳动和全跳动区别被测要素（回转体表面或端面）绕基准轴线作无轴向移动旋转一周时，在任一测量面内所允许的最大跳动量，称为圆跳动公差。它用于限制任一测量平面内（或圆柱面内）的端面（或径向）跳动的公差。被测要素（回转表面或端面）绕基准轴线作无轴向移动连续多周旋转，指示器沿被测轮廓作相对移动时，在整个表面上所允许的最大跳动全量，称为全跳动公差。这是一个综合性项目，用于限制径向平面内的圆度、圆柱度及同轴度误差及对轴线的垂直度误差。钳工基本理论知识29、什么是被测要素？什么是基准要素？零件图中如何表示？被测要素是指在图样上给出了形状或（和）位置公差的要素。是被检测的对象，φd的圆柱面、台肩面和φd圆柱的轴线都是被测要素。图样上被测要素给出的形位公差采用形位公差代号表示，代号的指引线箭头指向被测要素。基准要素是用来确定被测要素方向或（和）位置的参照要素，图样上标出的基准要素都是理想的，不存在形状误差。图样中用基准代号表示，基准轴线、基准面等是基准要素。30、表面粗糙度评定参数表面粗糙度是零件加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状的不平程度。表面粗糙度的评定参数常用的有：轮廓算术平均偏差Ra，微观不平度十点高度Rz，轮廓最大高度Ry等。其中Ra最为常用。钳工基本理论知识31、螺纹