1、课次:1
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:绪论 §1.1金属切削的基本概念
5、教学目的:使学生掌握金属切削的基本概念
6、教学重点及难点:切削运动及切削用量
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
绪 论
一、钳工的概念及工作任务
钳工:大多是用手工工具并经常在台虎钳上进行手工操作的一个工种。
钳工的主要任务:
1. 工件的划线与加工
2. 机器的装配与调试
3. 设备的安装与维修
4. 工具的制造及修理
二、钳工的种类
目前,我国《国家职业标准》将钳工划分为:
1. 装配钳工:主要从事工件加工、机器设备的装配、调整工作。
2. 机修钳工:主要从事机器设备的安装、调试和维修。
3. 工具钳工:主要从事工具、夹具、量具、辅具、模具、刀具的制造和修理。
三、本课程教学要求和学习方法
1. 掌握钳工所需要的技术基础理论知识,具有分析和解决工艺问题的能力。
2. 具备零件加工技术综合运用的能力,能正确选择加工和检测方法。
3. 掌握零件加工、及其装备、调试及精度检验的工艺要点,并能熟练地进行有关工艺计算。
4. 对本专业的发展有一定的了解,并能在实践中进行创新。
四、钳工的工作场地和安全文明生产知识
钳工工作场地一般应具备以下要求:
常用设备布局安全、合理,光线充足,远离震源,道路畅通,起重、运输设施安全可靠等。
现在工业生产中,作为一名钳工,要争强“安全第一,预防为主”的意识,严格遵守安全操作规程,养成文明生产的良好习惯,避免疏忽大意而造成的人身事故和国家财产的重大损失。
第一章 金属切削的基础知识
§1.1金属切削的基本概念
金属切削:是利用刀具切除工件上多余的金属材料,以获得符合要求的零件的加工方法。
常见的金属切削方法如图1-1
一、切削运动
切削时,刀具与工件之间的相对运动。
按其功用切削运动分为主运动和进给运动。
1. 主运动:
使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动。
主运动速度最高,所消耗的功率最大。
车削时工件的旋转、钻削时钻头的旋转是主运动。
2. 进给运动:
为保持切削的连续进行,以逐渐切削出整个工件表面所需的运动。
进给运动一般速度较低,消耗功率较小。
车削时车刀的纵向或横向移动、钻削时钻头的轴向移动是进给运动。
在切削过程中,主运动只有一个,它可以是旋转运动。也可是直线运动,进给运动可由一个或多个运动组成,可以是连续,也可是间断的。
3. 切削时的工件表面
(1)待加工表面 工件上即将被切削的表面。
(2)已加工表面 工件上经刀具切削后形成的表面。
(3)过渡表面 工件上被切削刃正在切削的表面,处于待加工表面和已加工表面之间。
二、切削用量
切削用量:是指切削过程中切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。
1. 切削速度 ( V c )
V c =πd w n/1000
2. 进给量(f )
3. 背吃刀量(a p )
a p =(dw - dm
)/2
三、切削用量的选择
选择切削用量就是要选择切削用量三要素的最佳组合。
a p f Vc 三者乘积最大,以充分发挥机床和刀具的效能,提高劳动生产率。
1. 背吃刀量的选择
2. 进给量的选择
3. 切削速度的选择
9、课堂小节:
通过本节课的学习使学生弄懂什么是主运动、什么是进给运动、切削用量及选择以及刀具的构成。
10、作业:习题册P2
1、课次:2
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§1.2金属切削刀具
5、教学目的:使学生掌握金属切削刀具的知识
6、教学重点及难点:刀具角度及作用
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§1.2金属切削刀具
一、刀具构成
刀具一般由切削部分和夹持部分组成。
切削部分由“三面、两刃、一尖”够成。
1. 前刀面:切削时,切屑流过的表面。
2. 主后刀面:与过渡表面相对的表面。
3. 副后刀面:与已加工表面相对的表面。
4. 主切削刃:前面与主后面的交线。
5. 副切削刃:前面与副后面。
6. 刀尖:主切削刃与副切削刃的交点。
§1.2金属切削刀具
二、刀具的切削角度
1. 确定刀具切削角度的辅助平面 (难点)
(1)基面 P r
(2)切削平面 P s
(3)正交平面 P o
以上三个辅助平面互相垂直,刀具切削角度就在这三个辅助平面内测量。
2. 车刀的主要角度及作用
三、刀具材料
刀具材料是指切削部分的材料。
刀具材料性能的优劣直接影响加工表面质量、切削效率及刀具寿命。
1. 刀具材料应具备的性能
在切削过程中,刀具切削部分要承受较大的压力、摩擦、冲击和较高的温度影响。 因此,刀具切削部分材料必须具备良好的性能。
(1)高硬度
刀具切削部分材料的硬度高于工件材料的硬度。
常温下一般为60HRC 以上。
(2)高耐磨性
刀具材料必须具有良好的抵抗磨损的能力,特别是在高温切削条件下,更需保持应有的耐磨性。
通常刀具材料硬度越高,耐磨性越好。
(3)足够的强度和韧性
保证刀具在正常切削过程中能够承受压力、冲击和振动,防止刀具的崩刃或脆性断裂。
(4)高耐热性
耐热性是指刀具材料在高温下能够保持高硬度的性能,又称红硬性或热硬性。
(5)良好的工艺性
为了便于刀具的加工制造,刀具材料应具备良好的可加工性和热处理性。
2. 钳工常用的刀具材料
(1)碳素工具钢
淬火后硬度较高(60-64HRC )刃磨性好。刃口锋利。耐热性差,温度﹥200℃硬度下降,淬火性差。
用于制造低速手用工具,如锉刀、錾子、手用铰刀和锯条等。
(2)合金工具钢
与碳素工具钢相比有较强的韧性、耐磨性和耐热性。热处理变形小,淬透性好。 用于制丝锥板开等形复杂的刀具。
(3)高速钢
耐磨性、耐热性比前两者明显提高,强度、韧性和制造工艺性也好,热处理变形小。
用制造车刀、铣刀、钻头、铰刀、拉刀和齿轮刀具等。
(4)硬质合金
高硬度,铣刀、铰刀、钻头和刮刀等刀具都可以镶嵌硬质合金刀头。
特点:具有高度的耐磨性、耐热性。
缺点:强度、韧性、工艺性比高速钢差。
9、课堂小节:
通过本节课的学习使学生理解三个辅助平面并掌握车刀的主要角度及作用以及刀具材料的性能和钳工常用的刀具材料
10、作业:习题册P2-4
1、课次:3
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§1.3金属切削过程与控制
5、教学目的:使学生掌握切屑及切削力切削热、切削液、刀具寿命的知识。
6、教学重点及难点:影响切削力的因素
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§1.3金属切削过程与控制
一、切屑的形成及种类
切屑的形成:
在切削过程中,刀具推挤工件。首先使工件上的一层金属产生弹性变形,刀具继续前进时,在切削力的作用下,金属产生不能恢复原状的滑移(即塑性变形),当塑性变形超过金属的强度极限时,金属就从工件上断裂下来成为切屑。随着切削继续进行,切屑不断的产生,逐步形成加工表面。由于工件材料和切削条件不同,切削过程中材料变形程度也不同,因而产生各种不同的切屑。
切屑的种类:
带状切屑
节状切屑
粒状切屑
崩碎切屑
二、切削力
切削力:切削时,刀具使工件材料变形成为切屑所需的力。
1. 切削力的分解
为了便于测量和分析切削力对工件、刀具和机床的影响,通常把切削力F r 分解为三个互相垂直的分力.
(1)主切削力 F z
(2)切深抗力 F y
(3)进给抗力 F x
切削力与分力之间的关系
2+F z 2=F r =F xy F x 2+F y 2+F z 2
2. 影响切削工件所需切削力的因素
影响切削力的主要因素:
(1) 工件材料
(2) 切削用量
(3) 刀具角度
(4) 切削液
三、切削热
切削热:
在切削过程中,被切削金属层的变形、分离和切屑、刀具、工件间的摩擦所产生的热 切削热是刀具磨损和影响加工精度的重要因素。
切削热传入刀具后,使刀具温度升高,当超过刀具材料所能承受的温度时,刀具材料硬度降低,迅速丧失切削性能,使刀具磨损加剧,寿命降低。
切削热传入工件后,会导致工件膨胀或伸长,引起工件热变形,影响工件的加工精度和表面质量,所以,必须对刀具和工件的温度加以控制,可采取以下措施:
(1)在刀具强度允许的情况下,适当增大前角,以尽量减小切屑的变形和摩擦。
(2)在机床-工件-刀具系统刚性较好时,适当减小主偏角,以改善刀具的散热条件。
(3)降低切削速度。
(4)提高刀具前后刀面的刃磨质量,减小摩擦。
(5)合理选用切削液。
四、刀具寿命
刀具寿命:刃磨后的刀具自开始切削,直到磨损量达到磨钝标准为止的纯切削时间。 刀具总寿命:一把新刀用到报废前的纯切削时间。
影响刀具寿命的因素:
(1)工件材料的强度、硬度、塑性越大时,刀具寿命越大。
(2)在切削用量中,对刀具寿命影响最大的是切削速度,其次是进给量,最小是被吃刀量。
(3)适当的增大前角,减小主偏角、副偏角和增大刀尖圆弧半径,均能延长寿命。
(4)选用新型材料的刀具,是提高刀具寿命的有效途径。
(5)合理选用切削液也能延长刀具寿命。
五、切削液
1. 切削液的作用
(1)冷却作用
(2)润滑作用
(3)清洗作用
(4)防锈作用
2. 切削液的种类及应用
切削液主要有冷却为主的水溶性切削液和以润滑为主的油溶性切削液两种。
3. 切削液的选用
(1)粗加工
应选用冷却为主的切削液
(2)精加工
应选用润滑为主的切削液
9、课堂小节:
1切屑的形成及种类 2 切削力的分解 3影响切削力的因素
4切削热 5刀具寿命 6切削液
10、作业:习题册P2-4
1、课次:4
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§2.1万能量具
5、教学目的:使学生掌握游标卡尺和千分尺的知识
6、教学重点及难点:游标卡尺、千分尺的的读数方法
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
第二章 钳工常用量具
§2.1万能量具
万能量具一般都有刻度,在测量范围内可以测量零件及产品的形状和尺寸的具体数值。 常用的有游标卡尺、千分尺、万能角度尺和百分表。
一、游标卡尺
是一种中等精度的量具,可以直接测量出工件的内径、外径、长度、宽度、深度等。
1. 游标卡尺的结构
游标卡尺可分为三用游标卡尺和双面量爪游标卡尺两种。 2. 游标卡尺的刻线原理与读数方法
常用游标卡尺的测量精度按游标每格的读数值有0.02mm 和0.05mm 两种。 (1)刻线原理
1)0.02mm 的刻线原理:
尺身每一小格为1mm ,当两测量爪合并时,游标上的50格刚好和尺身上的49格对正。尺身与游标每格之差为:1-49/50=0.02mm,此差值为1/50mm游标卡尺的测量精度。 2)0.05mm 的刻线原理:
尺身每一小格为1mm ,当两测量爪合并时,游标上的20格刚好和尺身上的19格对正。尺身与游标每格之差为:1-19/20=0.05mm,此差值为1/20mm游标卡尺的测量精度。 (2)读数方法 1)读整数 2)读小数 3)求和
3. 游标卡尺的测量范围和精度
三用游标卡尺按测量范围有0~125mm 和0~150mm 两种。 双面游标卡尺按测量范围有0~200mm 和0~300mm 两种。 4. 其他游标卡尺
(1)电子数显卡尺及带表卡尺 (2)游标深度尺 (3)游标高度尺 (4)齿厚游标卡尺
5. 使用游标卡尺的注意事项
(1)应按工件的尺寸及精度要求选用合适的游标卡尺。
(2)使用前要检查游标卡尺量爪和测量刃口是否平直无损;两量爪贴合时无漏光现象,尺
身和游标的零线是否对齐。
(3)测量外尺寸时,量爪应张开到略大于被测尺寸,以固定量爪贴住工件,用轻微压力把
活动量爪推向工件,卡尺测量面的连线应垂直于被测量面,不能偏斜。
(4)测量内尺寸时,量爪开度应略小于被测尺寸。量爪应在孔的直径上,不得倾斜。
(5)测量孔深或高度时,应使深度尺的测量面紧贴孔底,游标卡尺的端面与被测件的表面
接触,且深度尺要垂直,不可前后左右倾斜。
(6)读数时,游标卡尺置于水平位置,视线垂直于刻线表面,避免视线歪斜造成读数误差。 二、千分尺
千分尺是一种精密量具,其测量精度比游标卡尺高,应用广泛。 1. 千分尺结构
2. 千分尺的刻线原理与读数方法
微分筒的外圆锥面上刻有50格,测微螺杆的螺距为0.5mm 。微分筒每转一圈,测微螺杆就轴向移动0.5mm ,当微分筒每转动一格时,测微螺杆就移动0.5÷50=0.01mm,所以千分尺的测量精度为0.01mm 。 读数方法:
(1)在固定套管上读出与微分筒相邻近的刻度线数值;
(2)用微分筒上与固定套管的基准线对齐的刻线格数,乘以千分尺的测量精度(0.1mm ),
读出不足0.5mm 的数。
(3)将前两项读数相加,即为被测尺寸。 3. 千分尺测量范围和精度
千分尺的测量范围在500mm 以内时,每25mm 为一挡,如0~25mm ,25~50mm 等
千分尺的测量范围在500~1000mm 时,每100mm 为一挡,如500~600mm ,600~700mm 等 千分尺的制造精度分:0级 IT6~IT16 1级 IT7~IT16 2级 IT8~IT16 4. 其他千分尺 (1)内径千分尺 (2)深度千分尺 (3)螺纹千分尺 (4)公法线千分尺
5. 使用千分尺的注意事项:
(1)根据不同公差等级的工件,正确合理的选用千分尺。 (2)千分尺的测量面应保持干净,使用前应校对零位。
(3)测量时,先转动微分筒,当测量面接近工件时,改用棘轮,直到棘轮发出 ‘咔、咔”声为止。
(4)测量时,千分尺要放正,并注意温度影响。 (5)不能用千分尺测量毛坯或转动的工件。
(6)为防止尺寸变动,可转动锁紧装置,锁紧测微螺杆。
9、课堂小节:使学生掌握游标卡尺、千分尺结构读数及注意事项,对测量范围精度及其他游标卡尺有所了解。
10、作业:习题册P6-7 1、课次:5
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§2.1万能量具
5、教学目的:使学生掌握万能角度尺和百分表的知识
6、教学重点及难点:读数方法和刻线原理
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§2.1万能量具
三、万能角度尺
用来测量工件和样板的内外角度及角度划线。 1. 万能角度尺的结构
2. 万能角度尺的刻线原理与读数方法
万能角度尺的测量精度有5′和2′两种。 精度为2′的万能角度尺的刻线原理是:
尺身刻线每格1°,游标刻线是将尺身上29°所占的弧长等分30格,每格所对的角度
(29/30)°。游标一格与尺身一格之差:1°-(29/30)°=2′, 万能角度尺测量精度2′。 读数方法; 1)读整数 2)读分数 3)求和
3. 万能角度尺的测量范围 有I 型和II 型两种。
测量范围为0°~320°和0°~360° 4. 使用万能角度尺的注意事项:
(1)根据测量工件的不同角度正确选用直尺和90。角尺。
(2)使用前要检查尺身和游标的零线是否对齐,基尺和直尺是否光。
(3)测量时,工件应与角度尺的两个测量面在全长上接触良好,避免误差。 四、百分表
百分表是一种指示式量仪,主要用来测量工件的尺寸、形状和位置误差,也可用于检验机床的几何精度或调整工件的装夹位置偏差。 1.百分表的结构
1–测头、2–量杆、3,10–小齿轮、4,9–大齿轮、5–表盘、6–表圈、7–长指针、
8–短指针、11–拉簧
2.百分表的刻线原理与读数
百分表量杆上的齿距是O .625 mm。当量杆上升16齿时(即上升O .625×16=lO mm)
,
16齿的小齿轮正好转1周,与其同轴的大齿轮4(Z2=100)也转1周,从而带动齿数为10的小齿轮和长指针转10周。即当量杆上移动1 mm 时,长指针转一周。由于表盘上共等分100格,所以长指针每转1格,表示量杆移动O .01 mm。故百分表的测量精度为O .01 mm。 读数方法: 测量时,量杆2被推向管内,量杆移动的距离等于小指针的读数(测出的整数部分) 加上大指针的读数(测出的小数部分) 。 3.百分表的测量范围和精度
百分表的测量范围一般有O ~3 mm,O ~5 mm和O ~1O mm 3种。
按制造精度不同,百分表可分为:0级 IT6~IT14 1级 IT6~IT16 2级 IT7~IT16 4.其他百分表 (1) 内径百分表 (2)杠杆百分表
5. 使用百分表的时候,应该注意:
(1)应安装在相应的表架或专门的夹具上。
(2)测量平面或圆形工件时,百分表的测头应与平面垂直或与圆柱形工件中心轴线垂直, 否则百分表量杆移动不灵活,测量结果不准确。
(3)量杆的升降范围不宜过大,以减少由于存在间隙而产生的误差.
9、课堂小节:使学生掌握万能角度尺和百分表的结构读数、刻线原理及注意事项,对测量
范围精度及其他有所了解。
10、作业:习题册P6-8 1、课次:6
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§2.2标准量具
5、教学目的:使学生掌握量块和正弦规的知识
6、教学重点及难点:量块和正弦规的使用方法
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§2.2标准量具
一、量块 1. 量块的外形
用不易变形的耐磨材料制成的长方形六面体,它有2个工作面,其余为非工作面,工作
面为测量面,是一对相互平行且平面度误差及Ra 值极小的平面。
2. 量块的应用
量块一般成套使用,装在特制的木盒中。把不同基本尺寸的量块进行组合可得到所需要的尺寸。为了工作方便,减少累积误差,选用量块时,应尽可能选用最少的块数,一般情况下块数不超过5块。计算时应根据所需组合的尺寸,从最后一位数字开始选择,每选一块,应使尺寸数字的位数减少一位.以此类推,直至组合成完整的尺寸。 例如,所要尺寸为38.935 mm,从83块一套的盒中选取: 38.935 组合尺寸
-1.005 第1块量块尺寸 37.93
-1.43 第2块量块尺寸 36.5
-6.5 第3块量块尺寸 30 第4块量块尺寸
即选用1.005 mm,1.43 mm,6.5 mm, 30 mm共四块。 3. 使用量块的时候,应注意:
(1)量块属精密量具,应轻拿轻放,在桌上放置量块时只许非工作面与: (2)测量时应注意灰尘和温度对测量精度的影响。
(3)用完后的量块,应及时擦净,涂上凡士林后,放入盒中。 (4)为了保持量块的精度,一般不允许用量块直接测量工件。 二、正弦规
正弦规是利用三角函数中正弦关系与量块配合校验工件角度或锥度的一种精密量 具。它由工作台、两个直径相同的精密圆柱和挡板等组成,如图所示。
使用时,将正弦规放置在精密平板上,工件放在正弦规工作台的台面上,在正弦规 一个圆柱的卞面垫上一组量块,如图所示。量块组的高度根据被测工件的锥度通
过计算获得。然后用百分表检查锥面上母线两端的高度,若两端高度相等,说明锥度正 确。若高度不等,说明工件的锥度有误差。
所需量块组的高度按下式计算: h =Lsin2α
9、课堂小节:使学生掌握量块和正弦规的使用方法。
10、作业:习题册P6-8
1、课次:7
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§2.3专用量具 §2.4常用的量具的维护和保养
5、教学目的:使学生掌握塞规、卡规和量具维护保养的知识
6、教学重点及难点:量块和正弦规的使用方法
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§2.3专用量具
一、塞规
塞规是用来检验工件内径尺寸的量具。
它有两个测量面,小端尺寸按工件内径的最小极限尺寸制作,在测量内孔时应能通过,称为通规;
大端尺寸按工件内径的最大极限尺寸制作,在测量内孔时应不通过工件,称为子止规。
用塞规检验工件时,如果通规能通过且止规不能通过,说明该工件合格。二者缺一不可,否则,就不合格。 二、卡规
卡规是用来检验轴类工件外圆尺寸的量规。
它有两个测量面,其中,大端尺寸按轴的最大极限尺寸制作,在测量时应通过轴颈,称为通规;
小端尺寸按轴的最小极限尺寸制作,在测量时不通过轴颈,称为止规,
用卡规检验轴类工件时,如果通规能通过且止规不能通过,说明该工件的尺寸在允 许的公差范围内,是合格的。二者缺一不可,否则,就不合格。 三、塞尺
塞尺是用来检验两个贴合面之间间隙大小的片状定值量具。它有两个平行的测量平 面,每套塞尺由若干片组成,如图所示。
§2.4常用量具的维护和保养
为了保持量具的精度,延长其使用寿命,对量具的维护和保养必须注意。为此,应做到以下几点: 1.测量前应将量具的测量面和工件的 被测表面擦洗干净,以免脏物存在而影响测量精度和加快量具磨损。不能用精密测量器具测量粗糙的铸锻毛坯或带有研磨剂的表面。
2.量具在使用过程中,不能与刀具、工具等堆放在一起,以免碰伤;也不要随便放在机床上,以免因机床振动而使量具掉落而损坏。
3.量具不能当其他工具使用,例如用千分尺当小手锤使用,用游标卡尺划线等都是错误的。 4.温度对测量结果的影响很大,精密测量一定要在20℃左右进行;一般测量可在室温下进行,但必须使工件和量具的温度一致。量具不能放在热源(如电炉子、暖气设备等) 附近,以免受热变形而失去精度。
5.不要把量具放在磁场附近,以免使量具磁化。
6.发现精密量具有不正常现象(如表面不平、有毛刺、有锈斑、尺身弯曲变形、活动零部件不灵活等) 时,使用者不要自行拆修,应及时送交计量室检修。
7.量具应经常保持清洁。量具使用后应及时擦干净,并涂上防锈油放入专用盒,存放在干燥处。
8.精密量具应定期送计量室(计量站) 鉴定,以免其示值误差超差而影响测量结果。
9、课堂小节:使学生掌握塞规和卡规知识及量具的维护和保养。
10、作业:习题册P6-8
1、课次:8
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§3.1划线
5、教学目的:使学生掌握划线的知识
6、教学重点及难点:划线基准的选择
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
第三章 钳工基本操作知识
§3.1划线
一、划线概述
划线:指在毛坯或工件上,用划线工具划出待加工部位的轮廓线或作为基准的点和线。
这些点和线标明了工件某部分的形状、尺寸或特性,并确定了加工的尺寸 界线。在机加工中,划线主要涉及下料、锉削、钻削及车削等加工工艺。 划线分平面划线和立体划线两种。
平面划线:只需要在工件的一个表面上划线即能明确表示加工界线的,称为平面划线。 立体划线:需要在工件的几个互成不同角度(通常是互相垂直) 的表面上划线,才能明确表示
加工界线的,称为立体划线。
在进入粗、精加工时,需要凭借划出的基准线和加工界线,作为校正和加工的依据。划 线的具体作用如下:
1.确定工件的加工余量,使机械加工有明确尺寸界线。 2.便于复杂工件在机床上装夹,可按划线找正定位。
3.能够及时发现和处理不合格的毛坯,避免加工后造成损失。
4.采用借料划线可使误差不大的毛坯得到补救,提高毛坯的利用率。 划线的准确与否,将直接影响产品的质量和生产效率的高低。划线除要求划出的线条清 晰均匀外,最重要的是保证尺寸准确。划线精度一般为O .25~O .5 mm。因此,在加工过程中,必须通过测量来保证尺寸的准确度。
二、划线工具与涂料 1.常用划线工具及应用 在划线工作中,为了保证尺寸的准确性和达到较高的工作效率,必须熟悉各种划线工具 及应用。常用划线工具及用途见表3一1. 2.划线用涂料
为使工件表面上划出的线条清晰,一般在工件表面的划线部位涂上一层薄而均匀的涂 料。常用的划线涂料配方及应用见表3—2. 三、划线基准的选择
基准:是指图样(或工件) 上用来确定其他点、线、面位置的依据.
设计基准:设计时,在图样上所选定的用来确定其他点、线、面位置的基准,称为设计基准。 划线基准:划线时,在工件上所选定的用来确定其他点、线、面位置的基准,称为划线基准。
划线应从划线基准开始。
划线基准选择的基本原则是应尽可能使划线基准与设计基准相一致。 划线基准一般有以下3种选择类型:
1. 以两个互相垂直的平面(或直线) 为基准. 2. 以两条互相垂直的中心线为基准. 3. 以一个平面和一条中心线为基准。
9、课堂小节:1. 划线概述
2. 划线工具与涂料
3. 划线基准的选择
10、作业:习题册P11-17
1、课次:9
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§3.1划线
5、教学目的:使学生掌握划线的知识
6、教学重点及难点:找正和借料 分度头
7、方法及手段:举例讲解 8、教学基本内容:
第三章 钳工基本操作知识
§3.1划线
四、划线前的准备工作
划线的质量将直接影响工件的加工质量,因此要做好划线前的准备工作。 1.分析图样,了解工件的加工部位和要求,选择好划线基准。
2.清理工件,对铸、锻毛坯件,应将型砂、毛刺、氧化皮除掉,并用钢丝刷刷净,对已生锈的半成品,将浮锈刷掉。
3.在工件的划线部位涂色,要求涂得薄而均匀。 4.在工件孔中安装中心塞块。
5.擦净划线平板,准备好划线工具。 五、划线时的找正和借料
各种铸、锻件由于某些原因,会形成形状歪斜、偏心、各部分壁厚不均匀等缺陷。当形位误差不大时,可通划线找正和借料的方法来补救。 1.找正
对于毛坯工件,划线前一般要先做好找正工作。
找正:就是利用划线工具使工件上有关的表面与基准面(如划线平台) 之间处于合适的位置。找正时应注意:
(1)当工件上有不加工表面时,应按不加工表面找正后再划线,这样可使加工表面与不加工表面之间保持尺寸均匀。
(2)当工件上有两个以上的不加工表面时,应选重要的或较大的表面为找正依据,并兼顾其他不加工表面,这样可使划线后的加工表面与不加工表面之间尺寸比较均匀,而使误差集中到次要或不明显的部位。
(3)当工件上没有不加工表面时,通过对各加工表面自身位置的找正后再划线,可使各加工表面的加工余量得到合理分配,避免加工余量相差悬殊。
看下图毛坯工件如何找正
2.借料
当工件上的误差或缺陷用找正后的划线方法不能补救时,可采用借料的方法来解决。 借料:就是通过试划和调整,将各加工表面的加工余量合理分配,互相借用,从而保证各加工表面都有足够的加工余量,而误差或缺陷可在加工后排除。 借料的一般步骤是:
(1)测量工件的误差情况,找出偏移部位和测出偏移量。
(2)确定借料方向和大小,合理分配各部位的加工余量,划出基准线。. (3)以基准线为依据,按图样要求,依次划出其余各线。 例3-1 图所示为套筒的锻造毛坯,其内、外圆都要加工。
例3-2某轴承架的尺寸要求如图所示。铸造后的毛坯,其内孔出现偏心,该铸件毛坯上φ40
孔的中心向下偏移了6mm 。 解:
1)一般划线不行,必须借料。
2)把φ40孔的中心线向上移动(即借用)4 mm,如图3—7b 所示。这样,φ60孔的最小
加工余量为:
60 40
一4 = 6(mm),底面的加工余量为4 mm,加工余量合理借 2
用且余量充足,从而使该铸件得到补救。
a) 轴承架 b)借料划线
六、分度头划线
分度头是铣床上等分圆周用的附件。钳工常用它来对中、小型工件进行分度和划线。 优点:使用方便,精确度较高。
分度头主要规格是以主轴中心到底面的高度(mm)表示的。
例如,F11125型万能分度头,其主轴中心到底面的高度为125 mm。 常用万能分度头的型号有F11100,F11125和F11160等几种。 1. 分度头的结构
它主要由主轴、回转体、分度盘、分度叉及底座等组成。
2. 分度头的传动系统
分度前应先将分度盘6固定(使之不能转动) ,再调整手柄插销9,使它对准所选分度盘的孔圈。分度时先拔手柄插销9,转动分度手柄8.带动主轴转至所需要分度的位置. 然后将插梢9重新插入分度盘中。
3. 分度头的分度原理是:
当手柄8转一周.单头蜗杆3也转一周,与蜗杆啮合的加个齿的蜗轮2转—个齿,即转1/40周, 被三爪自定心卡盘夹持的工件也转1/40周。如果工件作Z 等分,则每次分度主轴应转l /Z=周.分度手柄8每次分度应转过的圈数为: n =
40 Z
n ——分度手柄转数 Z——工件的等分数
例3-3在工件某一圆周上划出均匀分布的10个孔.试求每划完一个孔的位置后,分度手柄应转几圈后再划第二个孔的位置? 解:n =
4040 ==4 Z 10
即每划完一个孔的位置后,分度手柄应转过4圈再划第2个孔的位置。
例3-4要将一圆盘端面进行7等分,求每划一条线后,分度手柄应转过几圈后再划第二条线? 解:n =
[1**********]
==5=5=5=5 Z 77284249
选用49孔的孔圈进行分度.则分度手柄应在49孔的孔圈上转5圈后再转35个孔。
9、课堂小节:1. 划线的准备工作
2. 找正与借料 3. 分度头划线
10、作业:习题册P11-18
1、课次:10
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§3.2 錾削、锯削与锉削
5、教学目的:让学生掌握錾削知识,为实习打好基础。
6、教学重点及难点:操作要点
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§3.2 錾削、锯削与锉削
一、錾削
錾削:用锤子打击錾子对金属工件进行切削的加工方法称为錾削。
錾削是一种粗加工,一般按所划线进行加工,平面度可控制在0.5 mm之内。目前,錾削工作主要用于不便于机械加工的场合,如清除毛坯上的多余金属、分割材料,錾削平面及沟槽等。 1.錾削工具
錾削工具主要是錾子和锤子。 (1)錾子
錾子是錾削用的工具,一般用碳素工具钢(T7A )锻成。 它由切削部分、錾身及錾头构成。
切削部分刃磨成楔形,经热处理后硬度达到56~62HRC 。
錾子的种类和用途:
(2)锤子
锤子是钳工常用的敲击工具,它由锤头、木柄和楔子三部分组成。
锤子的规格用其质量大小表示,钳工常用的有0.25 kg,0.5 kg和1 kg等几种。锤头用碳素工具钢(T7)制成,并经淬硬处理。木柄用硬而不脆的木材制成,如檀木、胡桃木等,其长度应根据不同规格的锤头选用。
2.錾削角度
錾削时,錾子与工件之间应形成适当的切削角度。 如图所示为錾削平面时的情况。
錾削角度的定义、作用及大小选择
3.錾削的操作要点
(1)正确使用台虎钳,夹紧时不应在台虎钳的手柄上加套管子或用手锤敲击台虎钳手柄,工件要夹紧在钳口中间。
(2)錾削时要保持正确的操作姿势和挥锤速度,做到“稳、准、狠”。
(3)起錾应从工件的边缘尖角处轻轻地起錾,将錾子向下倾斜,先錾出一小斜面,然后开始正常錾削。
(4)当錾削距尽头约10~15 mm时,必须调头錾去余下的部分,以防工件边缘崩裂。 4. 錾削时的注意事项
(1)錾子刃磨应站在砂轮机的斜侧位置,刃磨时应戴好防护眼镜,采用砂轮搁架时, 搁架与砂轮相距应在3 mm 以内,刃磨时对砂轮不能施加太大的压力,不允许用棉纱裹住錾子进行刃磨。
(2)錾削时应设立防护网以防切屑飞出伤人。錾屑要用刷子刷掉,不得用手擦或用嘴吹。 (3)錾子头部、手锤头部和柄部都不应沾油,以防滑出。发现锤柄有松动或损坏时要立即装牢或更换,以免锤头脱落造成事故。
(4)錾子头部有明显的毛刺时要及时磨掉,避免碎裂伤人。 9、课堂小节:
1. 錾削工具 2.錾削角度
3.錾削的操作要点 4.錾削时的注意事项
10、作业:习题册P11-18
1、课次:11
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§3.2 錾削、锯削与锉削
5、教学目的:让学生掌握锯削与锉削知识,为实习打好基础。
6、教学重点及难点:操作要点
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§3.2 錾削、锯削与锉削
二、锯削
用手锯把工件材料切割开或在工件上锯出沟槽的操作叫锯削。
1. 手锯组成
手锯由锯弓和锯条组成。
锯弓是用来安装锯条的,它有可调式和固定式。 固定式锯弓只能安装一种长度的锯条。
可调式锯弓通过调整可以安装几种长度的锯条。 2. 锯齿的切削角度 3. 锯齿的粗细
锯齿的粗细以锯条每25mm 长度内的齿数表示。一般分粗、中、细三种。 4. 锯路
锯路:在制造锯条时,使锯齿按一定的规律左右错开,排列成一定的形状,称锯路。 锯路有交叉形和波浪形等。
锯路的作用:是使工件上的锯缝宽度大于锯条背部的厚度,从而减少了锯削过程中的摩擦、
“夹锯”和锯条折断现象,延长了锯条使用寿命。
5. 锯割操作要点 (1)工件的夹持
工件一般夹在台虎钳的左面,以便操作。工件伸出钳口不应过长,应使锯缝离开钳口侧面约20mm 左右,防止工件在锯割时产生震动;锯缝线要与钳口侧面保持平行。便于控制锯缝不偏离划线线条;夹紧要牢靠,同时要避免将工件夹变形和夹坏已加工面。 (2)锯条的安装
手锯是在向前推进时才起切削作用的,因此,齿尖应朝前。锯条安装松紧程度适当。用
正确 不正确
(3)起锯方法
起锯有远起锯和近起锯两种。起锯时,左手拇指靠住锯条,使锯条能正确地锯在所需要的位置上,行程要短,压力要小,速度要慢。起锯角约在15度左右。一般采用远起锯较好,因为是逐步切入材料,锯齿不易卡住,起锯也比较方便。
三、锉削 1. 锉刀的组成
锉刀是由高碳工具钢T13或T12制成。并经热处理硬度达HRC62°~67°。
锉刀的齿纹分:
1)单齿纹:锉刀上只有一个方向上的齿纹。由于全齿宽都同时参加切削,适用于切削软金
属。
2)双齿纹:锉刀上有两个方向排列的齿纹。浅的齿纹是底齿纹深的是面齿纹。齿纹与锉刀中心线之间的夹角叫齿角。面齿60度,底齿45度。
双齿纹锉刀由于锉削时切屑是碎断的,故锉削硬材料比较省力。
a )单齿轮。 b)图双齿轮。
2. 锉刀的种类和选择
1)种类:普通锉、特种锉、整形锉。
普通锉按断面形状分为:平锉、方锉、三角锉、圆锉和半圆锉。
特种锉:加工零件特殊表面用的。
整形锉:用于修整工件的细小部位。
2)选择
锉刀粗细的选择,决定于工件加工余量的大小、加工精度和表面粗糙度的高低,工件材料的性质。
粗锉刀适用于加工余量大,加工精度和表面粗糙度低的工件。
细锉刀适用于加工余量小,加工精度和表面粗糙度高的工件。
3. 锉刀的操作要点
要锉出平直的平面,必须使锉刀保持直线的锉削运动。为此,锉削时右手要随锉刀推动而逐渐增强,左手的压力要随锉刀推动而逐渐减少。回程时不加压力,以减少锉齿的磨损。锉削速度一般应在40次/分左右,推出时稍慢,回程时稍快,动作要自然协调。
4. 锉削时的注意事项:
(1)锉刀放置时不要露出钳台边外,以防跌落伤人。
(2)不能用嘴吹切屑或用手清理切屑,以防伤眼或伤手。
(3)不使用无柄或手柄开裂的锉刀。
(4)锉削时不要用手去摸锉削表面,以防锉刀打滑而造成损伤。
(5)锉刀不得沾油和沾水。锉屑嵌入齿缝必须用钢刷清除,不允许用手直接清除。
9、课堂小节:锯削和锉削
10、作业:习题册P11-18
1.课 次:12
2.授课方式:理论课
3.课时安排:2
4.授课题目:孔加工
5.教学目的:了解麻花钻头
6.教学重点及难点:标准麻花钻的切削角度
7.方法及手段:讲授
8.教学基本内容:①麻花钻的组成
②标准麻花钻的切削角度
③标准麻花钻的缺点
9.作业:习题册本节习题
10.课程小结:标准麻花钻的切削角度
§3-3孔加工
一、 钻孔
定义:用钻头在实体材料上加工孔的方法,称为钻孔。
钻孔精度一般尺寸达到工T11~IT10,Ra50~1 2.5 μm 。
1.麻花钻
(1)麻花钻的组成
材料主要是高速钢或硬质合金,高速钢淬火后硬度达62~68[tRC。
1) 柄部:直柄和锥柄两种。
2) 颈部
3) 工作部分:由切削部分和导向部分组成。
见P48 图3一37。
(2)标准麻花钻的切削角度
1) 确定麻花钻切削角度的辅助平面
①基面:麻花钻主切削刃上任一点的基面是通过该点,且垂直于该点切削速度方向的平面,实际上是通过该点与钻心连线的径向平面。
注意:主切削刃上各点的基面是不同的。
②切削平面:麻花钻主切削刃上任一点的切削平面,是由该点的切削速度方向于该点切削刃的切线所构成的平面。
③正交平面:通过主切削刃上任一点并垂直于基面和切削平面的平面。
④柱剖面:通过主切削刃上任意一点作于麻花钻轴线平行的直线,该直线绕麻花钻轴线旋转所形成的圆柱面得切面。
见P48 图3—38,P49 图3—39。
2) 标准麻花钻的角度
见P49 图3—40。
见P50 表3—11。
(3)标准麻花钻的缺点
1) 横刃较长,横刃处前角为负值。切削时,阻力大,不易定心。
2) 主切削刃上各点的前角大小不一样,各点切削性能不同。
3) 棱边处的部副后角为零,棱边与孔壁的摩擦比较严重,易发热磨损。
4) 主切削刃外缘处的刀尖角£,较小,前角很大,刀齿薄弱,磨损极为严重。
5) 主切削刃长且全部参与切削
(4)标准麻花钻的修磨
见p51 表3一l 2。
1.课 次:13
2.授课方式:理论课
3.课时安排:2
4.授课题目:孔加工
5.教学目的:了解群钻
6.教学重点及难点:标准群钻
7.方法及手段:讲授
8.教学基本内容:①群钻 ②硬质合金钻头 ③钻削用量的选择
9.作业:本节习题
l 0.课程小结:群钻
2.群钻
群钻是利用标准麻花钻经过合理刃磨而成的新型钻头·
(1)标准群钻
见P52一图3—42,P53一表3一13。
标准群钻的刃形特点是“三尖、七刃、两种槽”
主要用来钻削碳钢和各种合金钢。
(2)钻铸铁的群钻
钻削时,钻头的磨损几乎完全发生在后刀面上,最严重的部位则是切削刃与凌边转角处的后刀面。
修磨见p53 表3—1 4。
(3)钻黄铜或青铜的群钻
钻销时,若切削刃锋利,会造成“扎刀”现象。 .
修磨见P54 表3—15。
(4)钻薄板的群钻
普通钻头钻尖较高,当钻尖钻穿孔时,钻头即失去定心作用,轴向力突然变小,使孔不圆或孔口毛边很大,出现意外。
修磨见P54一表3—16。
3.硬质合金钻头
加工硬脆材料如合金铸铁,玻璃,脆硬钢等难加工材料,必须使用硬质合金钻头。 小直径硬质合金钻头都做成整体结构。直径大于6咖的硬质合金钻头都做成镶片式结构。
4.钻削用量的选择
(1)钻削用量
1) 钻削时的切削速度(v):是指钻孔时钻头直径上的一点的线速度。
V=πdn /1 000
2) 钻削时的进给量(f):是指主轴每转一周,钻头对工件沿主轴轴线的相对移动量, mm /r 。
3) 背吃刀量(ap):指已加工表面与待加工表面之间的垂直距离。
钻削时,a P =D/2。
(2)钻削用量的选择
对钻孔生产率的影响,切削速度v 比进给量f 大;对孔的表面粗糙度的影响,进给量f 比切削速度v 大。
钻削用量的选用原则是:在允许范围内,尽量先选较大的进给量f ,当f 受到表面粗糙度和钻头刚度的限制时,再考虑选较大的切削速度v 。
1) 背吃刀量的选择:孔小于①30,一次钻出;孔在①30~①80之间,可分两次钻出。
2) 进给量的选择:精度高,选小f ;钻小孔,深孔,钻头细长,选小f 。
3) 钻销速度选择:可根据经验选取。
5.钻孔用切削液
注入切削液是为了延长钻头的使用寿命和提高切削性能,因此应以冷却为主。
钻孔用切削液见P56表3一17。
6.钻孔的操作要点
1) 钻孔前检查孔的位置是否正确,钻头可用否,钻床是否工作正常。
2) 起钻时先钻出一浅坑,观察钻孔位置是否正确。
3) 选择合理的进给量。
4) 选择合适的冷却液。
1.课 次:14
2.授课方式:理论课
3.课时安排:2
4.授课题目:孔加工
5.教学目的:了解孔加工方法
6.教学重点及难点:铰孔
7.方法及手段:讲授
8.教学基本内容:①扩孔
②锪孔
③铰孔
④孔加工方案及复合刀具
9.作业:本节习题
10.课程小结:标准麻花钻的切削角度
二.扩孔
定义:用扩孔钻对工件原有的孔进行扩大加工的方法统称为扩孔。
扩孔时背吃刀量a P 为:
a P = (D — d) /2
1.扩孔的特点
(1)扩孔钻无横刃,阻力小。
(2)背吃刀量较小,切削易排出。
(3)扩孔钻齿数多,导向性好,切削稳定。
(4)加工质量较高。
扩孔常作为孔的半精加工及铰孑L 前的预加工。
2.扩孔注意事项
(1)扩孔钻用于成批量生产。小批量可用钻头代替。
(2)用钻头扩孔,基孔直径:0.5~0.7D ;用扩孔钻扩孔,基孔直径:0.9D
(3)钻完孔,不动位置,换扩孔钻直接加工,保证加工质量。
三.锪孔
定义:用锪钻在孔口表面加工出一定形状的孔或表面的方法,称为锪孔。
锪孔形式:锪圆柱形沉孔,圆锥形沉孑L 和锪平面等几种形式。
(1)锪孔进给速度快,切削速度慢,精锪是可利用停车后的主轴惯性来锪孔
(2)使用钻头改制锪钻时,尽量选用短钻头。
(3)锪钢件时,加切削润滑液。
四.铰孔
定义:用铰刀从工件孔壁上切出微量金属层,已获得较高尺寸精度和较小表面粗糙度值的方法,称为铰孔。
铰孔一般尺寸精度可达IT9~IT7级,表面粗糙度值可达Ra 3.2~0.8μm
1.铰刀
(1)铰刀的组成
铰刀由柄部,颈部和工作部分组成。工作部分,有切削部分和校准部分。铰刀齿数一般为4~8齿,多采用偶数齿
(2)铰刀的种类
铰刀常用高速钢和高碳钢制成,还有硬质合金。其分类及结构特点与应用见P58 表3-18。铰刀的基本类型见P59 图3—48。
2.铰削用量
(1)铰削余量2a P :铰削余量是指上道工序完成后,在直径方向留下的加工余量一般粗铰余量为0.15~0.35mm 精铰余量为0.1~0.2mm
(2)机铰切削速度和进给量见P 。9表3—20。
3.铰孔的操作要点
(1)工件要夹正,按顺时针方向搬动铰杠进行铰削。
(2)手铰时,避免同一位置停歇,出现驻痕(振痕) 。
(3)铰孔时,不论进刀或退刀,都不能反转。
(4)铰削钢件,注意清除粘在刀尖上的切屑。
(5)铰刀被卡住,取出铰刀,清除切削,在进行铰削。
(6)机铰时,应使工件一次装夹进行钻,扩,铰,以保证孔的加工位置。铰孔完毕后,铰刀退出后,才能停车,切不可以反转退刀。
(7)铰圆锥孔,小尺寸锥孔,一次成型。尺寸和深度较大的锥孔,先阶梯钻孔,再铰孔。铰削过程中要经常用相配的锥销来检查铰孔尺寸。
五.孔加工方案及复合刀具
1.孔加工方案
选择孔的加工方案时,一般应考虑工件材料热处理要求,孔的加工精度和表面粗糙度以及生产条件等因素。见k 表3—2l 。
2.孔加工复合刀具
定义:孔加工复合刀具是由两把或两把以上同类或不同类的孔加工刀具组合成一体,同时或按先后顺序完成不同工步加工的刀具。
按工艺类型,孔加工复合刀具可分为同类工艺复合刀具和不同类工艺复合刀具两种。
见P61 图3—51,图3—52。
1、课次:15
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:复习
5、教学目的:巩固所学的知识
6、教学重点及难点:
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
绪论
一、钳工的概念及工作任务。
二、本课程的教学要求和学习方法。
三、钳工的工作场地和安全、文明生产知识。
第一章 金属切削的基础知识
§1.1 金属切削的基本概念
一、切削运动
二、切削用量
三、切削用量的选择 §1.2 金属切削刀具
一、刀具的构成
二、刀具的切削角度
三、刀具材料
§1.3 金属切削过程与控制
一、切屑的形成及种类
二、切削力
三、切削热
四、刀具寿命
五、切削液
1、课次:16
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:复习
5、教学目的:巩固所学的知识
6、教学重点及难点:
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
第二章 钳工常用量具 §2.1 万能量具
§2.2 标准量具
§2.3 专用量具
§2.4 常用量具的维护和保养
第三章 钳工基本操作知识 §3.1 划线
§3.2錾削、锯削与锉削 §3.3孔加工
1、课次:1
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:绪论 §1.1金属切削的基本概念
5、教学目的:使学生掌握金属切削的基本概念
6、教学重点及难点:切削运动及切削用量
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
绪 论
一、钳工的概念及工作任务
钳工:大多是用手工工具并经常在台虎钳上进行手工操作的一个工种。
钳工的主要任务:
1. 工件的划线与加工
2. 机器的装配与调试
3. 设备的安装与维修
4. 工具的制造及修理
二、钳工的种类
目前,我国《国家职业标准》将钳工划分为:
1. 装配钳工:主要从事工件加工、机器设备的装配、调整工作。
2. 机修钳工:主要从事机器设备的安装、调试和维修。
3. 工具钳工:主要从事工具、夹具、量具、辅具、模具、刀具的制造和修理。
三、本课程教学要求和学习方法
1. 掌握钳工所需要的技术基础理论知识,具有分析和解决工艺问题的能力。
2. 具备零件加工技术综合运用的能力,能正确选择加工和检测方法。
3. 掌握零件加工、及其装备、调试及精度检验的工艺要点,并能熟练地进行有关工艺计算。
4. 对本专业的发展有一定的了解,并能在实践中进行创新。
四、钳工的工作场地和安全文明生产知识
钳工工作场地一般应具备以下要求:
常用设备布局安全、合理,光线充足,远离震源,道路畅通,起重、运输设施安全可靠等。
现在工业生产中,作为一名钳工,要争强“安全第一,预防为主”的意识,严格遵守安全操作规程,养成文明生产的良好习惯,避免疏忽大意而造成的人身事故和国家财产的重大损失。
第一章 金属切削的基础知识
§1.1金属切削的基本概念
金属切削:是利用刀具切除工件上多余的金属材料,以获得符合要求的零件的加工方法。
常见的金属切削方法如图1-1
一、切削运动
切削时,刀具与工件之间的相对运动。
按其功用切削运动分为主运动和进给运动。
1. 主运动:
使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动。
主运动速度最高,所消耗的功率最大。
车削时工件的旋转、钻削时钻头的旋转是主运动。
2. 进给运动:
为保持切削的连续进行,以逐渐切削出整个工件表面所需的运动。
进给运动一般速度较低,消耗功率较小。
车削时车刀的纵向或横向移动、钻削时钻头的轴向移动是进给运动。
在切削过程中,主运动只有一个,它可以是旋转运动。也可是直线运动,进给运动可由一个或多个运动组成,可以是连续,也可是间断的。
3. 切削时的工件表面
(1)待加工表面 工件上即将被切削的表面。
(2)已加工表面 工件上经刀具切削后形成的表面。
(3)过渡表面 工件上被切削刃正在切削的表面,处于待加工表面和已加工表面之间。
二、切削用量
切削用量:是指切削过程中切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。
1. 切削速度 ( V c )
V c =πd w n/1000
2. 进给量(f )
3. 背吃刀量(a p )
a p =(dw - dm
)/2
三、切削用量的选择
选择切削用量就是要选择切削用量三要素的最佳组合。
a p f Vc 三者乘积最大,以充分发挥机床和刀具的效能,提高劳动生产率。
1. 背吃刀量的选择
2. 进给量的选择
3. 切削速度的选择
9、课堂小节:
通过本节课的学习使学生弄懂什么是主运动、什么是进给运动、切削用量及选择以及刀具的构成。
10、作业:习题册P2
1、课次:2
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§1.2金属切削刀具
5、教学目的:使学生掌握金属切削刀具的知识
6、教学重点及难点:刀具角度及作用
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§1.2金属切削刀具
一、刀具构成
刀具一般由切削部分和夹持部分组成。
切削部分由“三面、两刃、一尖”够成。
1. 前刀面:切削时,切屑流过的表面。
2. 主后刀面:与过渡表面相对的表面。
3. 副后刀面:与已加工表面相对的表面。
4. 主切削刃:前面与主后面的交线。
5. 副切削刃:前面与副后面。
6. 刀尖:主切削刃与副切削刃的交点。
§1.2金属切削刀具
二、刀具的切削角度
1. 确定刀具切削角度的辅助平面 (难点)
(1)基面 P r
(2)切削平面 P s
(3)正交平面 P o
以上三个辅助平面互相垂直,刀具切削角度就在这三个辅助平面内测量。
2. 车刀的主要角度及作用
三、刀具材料
刀具材料是指切削部分的材料。
刀具材料性能的优劣直接影响加工表面质量、切削效率及刀具寿命。
1. 刀具材料应具备的性能
在切削过程中,刀具切削部分要承受较大的压力、摩擦、冲击和较高的温度影响。 因此,刀具切削部分材料必须具备良好的性能。
(1)高硬度
刀具切削部分材料的硬度高于工件材料的硬度。
常温下一般为60HRC 以上。
(2)高耐磨性
刀具材料必须具有良好的抵抗磨损的能力,特别是在高温切削条件下,更需保持应有的耐磨性。
通常刀具材料硬度越高,耐磨性越好。
(3)足够的强度和韧性
保证刀具在正常切削过程中能够承受压力、冲击和振动,防止刀具的崩刃或脆性断裂。
(4)高耐热性
耐热性是指刀具材料在高温下能够保持高硬度的性能,又称红硬性或热硬性。
(5)良好的工艺性
为了便于刀具的加工制造,刀具材料应具备良好的可加工性和热处理性。
2. 钳工常用的刀具材料
(1)碳素工具钢
淬火后硬度较高(60-64HRC )刃磨性好。刃口锋利。耐热性差,温度﹥200℃硬度下降,淬火性差。
用于制造低速手用工具,如锉刀、錾子、手用铰刀和锯条等。
(2)合金工具钢
与碳素工具钢相比有较强的韧性、耐磨性和耐热性。热处理变形小,淬透性好。 用于制丝锥板开等形复杂的刀具。
(3)高速钢
耐磨性、耐热性比前两者明显提高,强度、韧性和制造工艺性也好,热处理变形小。
用制造车刀、铣刀、钻头、铰刀、拉刀和齿轮刀具等。
(4)硬质合金
高硬度,铣刀、铰刀、钻头和刮刀等刀具都可以镶嵌硬质合金刀头。
特点:具有高度的耐磨性、耐热性。
缺点:强度、韧性、工艺性比高速钢差。
9、课堂小节:
通过本节课的学习使学生理解三个辅助平面并掌握车刀的主要角度及作用以及刀具材料的性能和钳工常用的刀具材料
10、作业:习题册P2-4
1、课次:3
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§1.3金属切削过程与控制
5、教学目的:使学生掌握切屑及切削力切削热、切削液、刀具寿命的知识。
6、教学重点及难点:影响切削力的因素
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§1.3金属切削过程与控制
一、切屑的形成及种类
切屑的形成:
在切削过程中,刀具推挤工件。首先使工件上的一层金属产生弹性变形,刀具继续前进时,在切削力的作用下,金属产生不能恢复原状的滑移(即塑性变形),当塑性变形超过金属的强度极限时,金属就从工件上断裂下来成为切屑。随着切削继续进行,切屑不断的产生,逐步形成加工表面。由于工件材料和切削条件不同,切削过程中材料变形程度也不同,因而产生各种不同的切屑。
切屑的种类:
带状切屑
节状切屑
粒状切屑
崩碎切屑
二、切削力
切削力:切削时,刀具使工件材料变形成为切屑所需的力。
1. 切削力的分解
为了便于测量和分析切削力对工件、刀具和机床的影响,通常把切削力F r 分解为三个互相垂直的分力.
(1)主切削力 F z
(2)切深抗力 F y
(3)进给抗力 F x
切削力与分力之间的关系
2+F z 2=F r =F xy F x 2+F y 2+F z 2
2. 影响切削工件所需切削力的因素
影响切削力的主要因素:
(1) 工件材料
(2) 切削用量
(3) 刀具角度
(4) 切削液
三、切削热
切削热:
在切削过程中,被切削金属层的变形、分离和切屑、刀具、工件间的摩擦所产生的热 切削热是刀具磨损和影响加工精度的重要因素。
切削热传入刀具后,使刀具温度升高,当超过刀具材料所能承受的温度时,刀具材料硬度降低,迅速丧失切削性能,使刀具磨损加剧,寿命降低。
切削热传入工件后,会导致工件膨胀或伸长,引起工件热变形,影响工件的加工精度和表面质量,所以,必须对刀具和工件的温度加以控制,可采取以下措施:
(1)在刀具强度允许的情况下,适当增大前角,以尽量减小切屑的变形和摩擦。
(2)在机床-工件-刀具系统刚性较好时,适当减小主偏角,以改善刀具的散热条件。
(3)降低切削速度。
(4)提高刀具前后刀面的刃磨质量,减小摩擦。
(5)合理选用切削液。
四、刀具寿命
刀具寿命:刃磨后的刀具自开始切削,直到磨损量达到磨钝标准为止的纯切削时间。 刀具总寿命:一把新刀用到报废前的纯切削时间。
影响刀具寿命的因素:
(1)工件材料的强度、硬度、塑性越大时,刀具寿命越大。
(2)在切削用量中,对刀具寿命影响最大的是切削速度,其次是进给量,最小是被吃刀量。
(3)适当的增大前角,减小主偏角、副偏角和增大刀尖圆弧半径,均能延长寿命。
(4)选用新型材料的刀具,是提高刀具寿命的有效途径。
(5)合理选用切削液也能延长刀具寿命。
五、切削液
1. 切削液的作用
(1)冷却作用
(2)润滑作用
(3)清洗作用
(4)防锈作用
2. 切削液的种类及应用
切削液主要有冷却为主的水溶性切削液和以润滑为主的油溶性切削液两种。
3. 切削液的选用
(1)粗加工
应选用冷却为主的切削液
(2)精加工
应选用润滑为主的切削液
9、课堂小节:
1切屑的形成及种类 2 切削力的分解 3影响切削力的因素
4切削热 5刀具寿命 6切削液
10、作业:习题册P2-4
1、课次:4
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§2.1万能量具
5、教学目的:使学生掌握游标卡尺和千分尺的知识
6、教学重点及难点:游标卡尺、千分尺的的读数方法
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
第二章 钳工常用量具
§2.1万能量具
万能量具一般都有刻度,在测量范围内可以测量零件及产品的形状和尺寸的具体数值。 常用的有游标卡尺、千分尺、万能角度尺和百分表。
一、游标卡尺
是一种中等精度的量具,可以直接测量出工件的内径、外径、长度、宽度、深度等。
1. 游标卡尺的结构
游标卡尺可分为三用游标卡尺和双面量爪游标卡尺两种。 2. 游标卡尺的刻线原理与读数方法
常用游标卡尺的测量精度按游标每格的读数值有0.02mm 和0.05mm 两种。 (1)刻线原理
1)0.02mm 的刻线原理:
尺身每一小格为1mm ,当两测量爪合并时,游标上的50格刚好和尺身上的49格对正。尺身与游标每格之差为:1-49/50=0.02mm,此差值为1/50mm游标卡尺的测量精度。 2)0.05mm 的刻线原理:
尺身每一小格为1mm ,当两测量爪合并时,游标上的20格刚好和尺身上的19格对正。尺身与游标每格之差为:1-19/20=0.05mm,此差值为1/20mm游标卡尺的测量精度。 (2)读数方法 1)读整数 2)读小数 3)求和
3. 游标卡尺的测量范围和精度
三用游标卡尺按测量范围有0~125mm 和0~150mm 两种。 双面游标卡尺按测量范围有0~200mm 和0~300mm 两种。 4. 其他游标卡尺
(1)电子数显卡尺及带表卡尺 (2)游标深度尺 (3)游标高度尺 (4)齿厚游标卡尺
5. 使用游标卡尺的注意事项
(1)应按工件的尺寸及精度要求选用合适的游标卡尺。
(2)使用前要检查游标卡尺量爪和测量刃口是否平直无损;两量爪贴合时无漏光现象,尺
身和游标的零线是否对齐。
(3)测量外尺寸时,量爪应张开到略大于被测尺寸,以固定量爪贴住工件,用轻微压力把
活动量爪推向工件,卡尺测量面的连线应垂直于被测量面,不能偏斜。
(4)测量内尺寸时,量爪开度应略小于被测尺寸。量爪应在孔的直径上,不得倾斜。
(5)测量孔深或高度时,应使深度尺的测量面紧贴孔底,游标卡尺的端面与被测件的表面
接触,且深度尺要垂直,不可前后左右倾斜。
(6)读数时,游标卡尺置于水平位置,视线垂直于刻线表面,避免视线歪斜造成读数误差。 二、千分尺
千分尺是一种精密量具,其测量精度比游标卡尺高,应用广泛。 1. 千分尺结构
2. 千分尺的刻线原理与读数方法
微分筒的外圆锥面上刻有50格,测微螺杆的螺距为0.5mm 。微分筒每转一圈,测微螺杆就轴向移动0.5mm ,当微分筒每转动一格时,测微螺杆就移动0.5÷50=0.01mm,所以千分尺的测量精度为0.01mm 。 读数方法:
(1)在固定套管上读出与微分筒相邻近的刻度线数值;
(2)用微分筒上与固定套管的基准线对齐的刻线格数,乘以千分尺的测量精度(0.1mm ),
读出不足0.5mm 的数。
(3)将前两项读数相加,即为被测尺寸。 3. 千分尺测量范围和精度
千分尺的测量范围在500mm 以内时,每25mm 为一挡,如0~25mm ,25~50mm 等
千分尺的测量范围在500~1000mm 时,每100mm 为一挡,如500~600mm ,600~700mm 等 千分尺的制造精度分:0级 IT6~IT16 1级 IT7~IT16 2级 IT8~IT16 4. 其他千分尺 (1)内径千分尺 (2)深度千分尺 (3)螺纹千分尺 (4)公法线千分尺
5. 使用千分尺的注意事项:
(1)根据不同公差等级的工件,正确合理的选用千分尺。 (2)千分尺的测量面应保持干净,使用前应校对零位。
(3)测量时,先转动微分筒,当测量面接近工件时,改用棘轮,直到棘轮发出 ‘咔、咔”声为止。
(4)测量时,千分尺要放正,并注意温度影响。 (5)不能用千分尺测量毛坯或转动的工件。
(6)为防止尺寸变动,可转动锁紧装置,锁紧测微螺杆。
9、课堂小节:使学生掌握游标卡尺、千分尺结构读数及注意事项,对测量范围精度及其他游标卡尺有所了解。
10、作业:习题册P6-7 1、课次:5
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§2.1万能量具
5、教学目的:使学生掌握万能角度尺和百分表的知识
6、教学重点及难点:读数方法和刻线原理
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§2.1万能量具
三、万能角度尺
用来测量工件和样板的内外角度及角度划线。 1. 万能角度尺的结构
2. 万能角度尺的刻线原理与读数方法
万能角度尺的测量精度有5′和2′两种。 精度为2′的万能角度尺的刻线原理是:
尺身刻线每格1°,游标刻线是将尺身上29°所占的弧长等分30格,每格所对的角度
(29/30)°。游标一格与尺身一格之差:1°-(29/30)°=2′, 万能角度尺测量精度2′。 读数方法; 1)读整数 2)读分数 3)求和
3. 万能角度尺的测量范围 有I 型和II 型两种。
测量范围为0°~320°和0°~360° 4. 使用万能角度尺的注意事项:
(1)根据测量工件的不同角度正确选用直尺和90。角尺。
(2)使用前要检查尺身和游标的零线是否对齐,基尺和直尺是否光。
(3)测量时,工件应与角度尺的两个测量面在全长上接触良好,避免误差。 四、百分表
百分表是一种指示式量仪,主要用来测量工件的尺寸、形状和位置误差,也可用于检验机床的几何精度或调整工件的装夹位置偏差。 1.百分表的结构
1–测头、2–量杆、3,10–小齿轮、4,9–大齿轮、5–表盘、6–表圈、7–长指针、
8–短指针、11–拉簧
2.百分表的刻线原理与读数
百分表量杆上的齿距是O .625 mm。当量杆上升16齿时(即上升O .625×16=lO mm)
,
16齿的小齿轮正好转1周,与其同轴的大齿轮4(Z2=100)也转1周,从而带动齿数为10的小齿轮和长指针转10周。即当量杆上移动1 mm 时,长指针转一周。由于表盘上共等分100格,所以长指针每转1格,表示量杆移动O .01 mm。故百分表的测量精度为O .01 mm。 读数方法: 测量时,量杆2被推向管内,量杆移动的距离等于小指针的读数(测出的整数部分) 加上大指针的读数(测出的小数部分) 。 3.百分表的测量范围和精度
百分表的测量范围一般有O ~3 mm,O ~5 mm和O ~1O mm 3种。
按制造精度不同,百分表可分为:0级 IT6~IT14 1级 IT6~IT16 2级 IT7~IT16 4.其他百分表 (1) 内径百分表 (2)杠杆百分表
5. 使用百分表的时候,应该注意:
(1)应安装在相应的表架或专门的夹具上。
(2)测量平面或圆形工件时,百分表的测头应与平面垂直或与圆柱形工件中心轴线垂直, 否则百分表量杆移动不灵活,测量结果不准确。
(3)量杆的升降范围不宜过大,以减少由于存在间隙而产生的误差.
9、课堂小节:使学生掌握万能角度尺和百分表的结构读数、刻线原理及注意事项,对测量
范围精度及其他有所了解。
10、作业:习题册P6-8 1、课次:6
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§2.2标准量具
5、教学目的:使学生掌握量块和正弦规的知识
6、教学重点及难点:量块和正弦规的使用方法
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§2.2标准量具
一、量块 1. 量块的外形
用不易变形的耐磨材料制成的长方形六面体,它有2个工作面,其余为非工作面,工作
面为测量面,是一对相互平行且平面度误差及Ra 值极小的平面。
2. 量块的应用
量块一般成套使用,装在特制的木盒中。把不同基本尺寸的量块进行组合可得到所需要的尺寸。为了工作方便,减少累积误差,选用量块时,应尽可能选用最少的块数,一般情况下块数不超过5块。计算时应根据所需组合的尺寸,从最后一位数字开始选择,每选一块,应使尺寸数字的位数减少一位.以此类推,直至组合成完整的尺寸。 例如,所要尺寸为38.935 mm,从83块一套的盒中选取: 38.935 组合尺寸
-1.005 第1块量块尺寸 37.93
-1.43 第2块量块尺寸 36.5
-6.5 第3块量块尺寸 30 第4块量块尺寸
即选用1.005 mm,1.43 mm,6.5 mm, 30 mm共四块。 3. 使用量块的时候,应注意:
(1)量块属精密量具,应轻拿轻放,在桌上放置量块时只许非工作面与: (2)测量时应注意灰尘和温度对测量精度的影响。
(3)用完后的量块,应及时擦净,涂上凡士林后,放入盒中。 (4)为了保持量块的精度,一般不允许用量块直接测量工件。 二、正弦规
正弦规是利用三角函数中正弦关系与量块配合校验工件角度或锥度的一种精密量 具。它由工作台、两个直径相同的精密圆柱和挡板等组成,如图所示。
使用时,将正弦规放置在精密平板上,工件放在正弦规工作台的台面上,在正弦规 一个圆柱的卞面垫上一组量块,如图所示。量块组的高度根据被测工件的锥度通
过计算获得。然后用百分表检查锥面上母线两端的高度,若两端高度相等,说明锥度正 确。若高度不等,说明工件的锥度有误差。
所需量块组的高度按下式计算: h =Lsin2α
9、课堂小节:使学生掌握量块和正弦规的使用方法。
10、作业:习题册P6-8
1、课次:7
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§2.3专用量具 §2.4常用的量具的维护和保养
5、教学目的:使学生掌握塞规、卡规和量具维护保养的知识
6、教学重点及难点:量块和正弦规的使用方法
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§2.3专用量具
一、塞规
塞规是用来检验工件内径尺寸的量具。
它有两个测量面,小端尺寸按工件内径的最小极限尺寸制作,在测量内孔时应能通过,称为通规;
大端尺寸按工件内径的最大极限尺寸制作,在测量内孔时应不通过工件,称为子止规。
用塞规检验工件时,如果通规能通过且止规不能通过,说明该工件合格。二者缺一不可,否则,就不合格。 二、卡规
卡规是用来检验轴类工件外圆尺寸的量规。
它有两个测量面,其中,大端尺寸按轴的最大极限尺寸制作,在测量时应通过轴颈,称为通规;
小端尺寸按轴的最小极限尺寸制作,在测量时不通过轴颈,称为止规,
用卡规检验轴类工件时,如果通规能通过且止规不能通过,说明该工件的尺寸在允 许的公差范围内,是合格的。二者缺一不可,否则,就不合格。 三、塞尺
塞尺是用来检验两个贴合面之间间隙大小的片状定值量具。它有两个平行的测量平 面,每套塞尺由若干片组成,如图所示。
§2.4常用量具的维护和保养
为了保持量具的精度,延长其使用寿命,对量具的维护和保养必须注意。为此,应做到以下几点: 1.测量前应将量具的测量面和工件的 被测表面擦洗干净,以免脏物存在而影响测量精度和加快量具磨损。不能用精密测量器具测量粗糙的铸锻毛坯或带有研磨剂的表面。
2.量具在使用过程中,不能与刀具、工具等堆放在一起,以免碰伤;也不要随便放在机床上,以免因机床振动而使量具掉落而损坏。
3.量具不能当其他工具使用,例如用千分尺当小手锤使用,用游标卡尺划线等都是错误的。 4.温度对测量结果的影响很大,精密测量一定要在20℃左右进行;一般测量可在室温下进行,但必须使工件和量具的温度一致。量具不能放在热源(如电炉子、暖气设备等) 附近,以免受热变形而失去精度。
5.不要把量具放在磁场附近,以免使量具磁化。
6.发现精密量具有不正常现象(如表面不平、有毛刺、有锈斑、尺身弯曲变形、活动零部件不灵活等) 时,使用者不要自行拆修,应及时送交计量室检修。
7.量具应经常保持清洁。量具使用后应及时擦干净,并涂上防锈油放入专用盒,存放在干燥处。
8.精密量具应定期送计量室(计量站) 鉴定,以免其示值误差超差而影响测量结果。
9、课堂小节:使学生掌握塞规和卡规知识及量具的维护和保养。
10、作业:习题册P6-8
1、课次:8
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§3.1划线
5、教学目的:使学生掌握划线的知识
6、教学重点及难点:划线基准的选择
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
第三章 钳工基本操作知识
§3.1划线
一、划线概述
划线:指在毛坯或工件上,用划线工具划出待加工部位的轮廓线或作为基准的点和线。
这些点和线标明了工件某部分的形状、尺寸或特性,并确定了加工的尺寸 界线。在机加工中,划线主要涉及下料、锉削、钻削及车削等加工工艺。 划线分平面划线和立体划线两种。
平面划线:只需要在工件的一个表面上划线即能明确表示加工界线的,称为平面划线。 立体划线:需要在工件的几个互成不同角度(通常是互相垂直) 的表面上划线,才能明确表示
加工界线的,称为立体划线。
在进入粗、精加工时,需要凭借划出的基准线和加工界线,作为校正和加工的依据。划 线的具体作用如下:
1.确定工件的加工余量,使机械加工有明确尺寸界线。 2.便于复杂工件在机床上装夹,可按划线找正定位。
3.能够及时发现和处理不合格的毛坯,避免加工后造成损失。
4.采用借料划线可使误差不大的毛坯得到补救,提高毛坯的利用率。 划线的准确与否,将直接影响产品的质量和生产效率的高低。划线除要求划出的线条清 晰均匀外,最重要的是保证尺寸准确。划线精度一般为O .25~O .5 mm。因此,在加工过程中,必须通过测量来保证尺寸的准确度。
二、划线工具与涂料 1.常用划线工具及应用 在划线工作中,为了保证尺寸的准确性和达到较高的工作效率,必须熟悉各种划线工具 及应用。常用划线工具及用途见表3一1. 2.划线用涂料
为使工件表面上划出的线条清晰,一般在工件表面的划线部位涂上一层薄而均匀的涂 料。常用的划线涂料配方及应用见表3—2. 三、划线基准的选择
基准:是指图样(或工件) 上用来确定其他点、线、面位置的依据.
设计基准:设计时,在图样上所选定的用来确定其他点、线、面位置的基准,称为设计基准。 划线基准:划线时,在工件上所选定的用来确定其他点、线、面位置的基准,称为划线基准。
划线应从划线基准开始。
划线基准选择的基本原则是应尽可能使划线基准与设计基准相一致。 划线基准一般有以下3种选择类型:
1. 以两个互相垂直的平面(或直线) 为基准. 2. 以两条互相垂直的中心线为基准. 3. 以一个平面和一条中心线为基准。
9、课堂小节:1. 划线概述
2. 划线工具与涂料
3. 划线基准的选择
10、作业:习题册P11-17
1、课次:9
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§3.1划线
5、教学目的:使学生掌握划线的知识
6、教学重点及难点:找正和借料 分度头
7、方法及手段:举例讲解 8、教学基本内容:
第三章 钳工基本操作知识
§3.1划线
四、划线前的准备工作
划线的质量将直接影响工件的加工质量,因此要做好划线前的准备工作。 1.分析图样,了解工件的加工部位和要求,选择好划线基准。
2.清理工件,对铸、锻毛坯件,应将型砂、毛刺、氧化皮除掉,并用钢丝刷刷净,对已生锈的半成品,将浮锈刷掉。
3.在工件的划线部位涂色,要求涂得薄而均匀。 4.在工件孔中安装中心塞块。
5.擦净划线平板,准备好划线工具。 五、划线时的找正和借料
各种铸、锻件由于某些原因,会形成形状歪斜、偏心、各部分壁厚不均匀等缺陷。当形位误差不大时,可通划线找正和借料的方法来补救。 1.找正
对于毛坯工件,划线前一般要先做好找正工作。
找正:就是利用划线工具使工件上有关的表面与基准面(如划线平台) 之间处于合适的位置。找正时应注意:
(1)当工件上有不加工表面时,应按不加工表面找正后再划线,这样可使加工表面与不加工表面之间保持尺寸均匀。
(2)当工件上有两个以上的不加工表面时,应选重要的或较大的表面为找正依据,并兼顾其他不加工表面,这样可使划线后的加工表面与不加工表面之间尺寸比较均匀,而使误差集中到次要或不明显的部位。
(3)当工件上没有不加工表面时,通过对各加工表面自身位置的找正后再划线,可使各加工表面的加工余量得到合理分配,避免加工余量相差悬殊。
看下图毛坯工件如何找正
2.借料
当工件上的误差或缺陷用找正后的划线方法不能补救时,可采用借料的方法来解决。 借料:就是通过试划和调整,将各加工表面的加工余量合理分配,互相借用,从而保证各加工表面都有足够的加工余量,而误差或缺陷可在加工后排除。 借料的一般步骤是:
(1)测量工件的误差情况,找出偏移部位和测出偏移量。
(2)确定借料方向和大小,合理分配各部位的加工余量,划出基准线。. (3)以基准线为依据,按图样要求,依次划出其余各线。 例3-1 图所示为套筒的锻造毛坯,其内、外圆都要加工。
例3-2某轴承架的尺寸要求如图所示。铸造后的毛坯,其内孔出现偏心,该铸件毛坯上φ40
孔的中心向下偏移了6mm 。 解:
1)一般划线不行,必须借料。
2)把φ40孔的中心线向上移动(即借用)4 mm,如图3—7b 所示。这样,φ60孔的最小
加工余量为:
60 40
一4 = 6(mm),底面的加工余量为4 mm,加工余量合理借 2
用且余量充足,从而使该铸件得到补救。
a) 轴承架 b)借料划线
六、分度头划线
分度头是铣床上等分圆周用的附件。钳工常用它来对中、小型工件进行分度和划线。 优点:使用方便,精确度较高。
分度头主要规格是以主轴中心到底面的高度(mm)表示的。
例如,F11125型万能分度头,其主轴中心到底面的高度为125 mm。 常用万能分度头的型号有F11100,F11125和F11160等几种。 1. 分度头的结构
它主要由主轴、回转体、分度盘、分度叉及底座等组成。
2. 分度头的传动系统
分度前应先将分度盘6固定(使之不能转动) ,再调整手柄插销9,使它对准所选分度盘的孔圈。分度时先拔手柄插销9,转动分度手柄8.带动主轴转至所需要分度的位置. 然后将插梢9重新插入分度盘中。
3. 分度头的分度原理是:
当手柄8转一周.单头蜗杆3也转一周,与蜗杆啮合的加个齿的蜗轮2转—个齿,即转1/40周, 被三爪自定心卡盘夹持的工件也转1/40周。如果工件作Z 等分,则每次分度主轴应转l /Z=周.分度手柄8每次分度应转过的圈数为: n =
40 Z
n ——分度手柄转数 Z——工件的等分数
例3-3在工件某一圆周上划出均匀分布的10个孔.试求每划完一个孔的位置后,分度手柄应转几圈后再划第二个孔的位置? 解:n =
4040 ==4 Z 10
即每划完一个孔的位置后,分度手柄应转过4圈再划第2个孔的位置。
例3-4要将一圆盘端面进行7等分,求每划一条线后,分度手柄应转过几圈后再划第二条线? 解:n =
[1**********]
==5=5=5=5 Z 77284249
选用49孔的孔圈进行分度.则分度手柄应在49孔的孔圈上转5圈后再转35个孔。
9、课堂小节:1. 划线的准备工作
2. 找正与借料 3. 分度头划线
10、作业:习题册P11-18
1、课次:10
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§3.2 錾削、锯削与锉削
5、教学目的:让学生掌握錾削知识,为实习打好基础。
6、教学重点及难点:操作要点
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§3.2 錾削、锯削与锉削
一、錾削
錾削:用锤子打击錾子对金属工件进行切削的加工方法称为錾削。
錾削是一种粗加工,一般按所划线进行加工,平面度可控制在0.5 mm之内。目前,錾削工作主要用于不便于机械加工的场合,如清除毛坯上的多余金属、分割材料,錾削平面及沟槽等。 1.錾削工具
錾削工具主要是錾子和锤子。 (1)錾子
錾子是錾削用的工具,一般用碳素工具钢(T7A )锻成。 它由切削部分、錾身及錾头构成。
切削部分刃磨成楔形,经热处理后硬度达到56~62HRC 。
錾子的种类和用途:
(2)锤子
锤子是钳工常用的敲击工具,它由锤头、木柄和楔子三部分组成。
锤子的规格用其质量大小表示,钳工常用的有0.25 kg,0.5 kg和1 kg等几种。锤头用碳素工具钢(T7)制成,并经淬硬处理。木柄用硬而不脆的木材制成,如檀木、胡桃木等,其长度应根据不同规格的锤头选用。
2.錾削角度
錾削时,錾子与工件之间应形成适当的切削角度。 如图所示为錾削平面时的情况。
錾削角度的定义、作用及大小选择
3.錾削的操作要点
(1)正确使用台虎钳,夹紧时不应在台虎钳的手柄上加套管子或用手锤敲击台虎钳手柄,工件要夹紧在钳口中间。
(2)錾削时要保持正确的操作姿势和挥锤速度,做到“稳、准、狠”。
(3)起錾应从工件的边缘尖角处轻轻地起錾,将錾子向下倾斜,先錾出一小斜面,然后开始正常錾削。
(4)当錾削距尽头约10~15 mm时,必须调头錾去余下的部分,以防工件边缘崩裂。 4. 錾削时的注意事项
(1)錾子刃磨应站在砂轮机的斜侧位置,刃磨时应戴好防护眼镜,采用砂轮搁架时, 搁架与砂轮相距应在3 mm 以内,刃磨时对砂轮不能施加太大的压力,不允许用棉纱裹住錾子进行刃磨。
(2)錾削时应设立防护网以防切屑飞出伤人。錾屑要用刷子刷掉,不得用手擦或用嘴吹。 (3)錾子头部、手锤头部和柄部都不应沾油,以防滑出。发现锤柄有松动或损坏时要立即装牢或更换,以免锤头脱落造成事故。
(4)錾子头部有明显的毛刺时要及时磨掉,避免碎裂伤人。 9、课堂小节:
1. 錾削工具 2.錾削角度
3.錾削的操作要点 4.錾削时的注意事项
10、作业:习题册P11-18
1、课次:11
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:§3.2 錾削、锯削与锉削
5、教学目的:让学生掌握锯削与锉削知识,为实习打好基础。
6、教学重点及难点:操作要点
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
§3.2 錾削、锯削与锉削
二、锯削
用手锯把工件材料切割开或在工件上锯出沟槽的操作叫锯削。
1. 手锯组成
手锯由锯弓和锯条组成。
锯弓是用来安装锯条的,它有可调式和固定式。 固定式锯弓只能安装一种长度的锯条。
可调式锯弓通过调整可以安装几种长度的锯条。 2. 锯齿的切削角度 3. 锯齿的粗细
锯齿的粗细以锯条每25mm 长度内的齿数表示。一般分粗、中、细三种。 4. 锯路
锯路:在制造锯条时,使锯齿按一定的规律左右错开,排列成一定的形状,称锯路。 锯路有交叉形和波浪形等。
锯路的作用:是使工件上的锯缝宽度大于锯条背部的厚度,从而减少了锯削过程中的摩擦、
“夹锯”和锯条折断现象,延长了锯条使用寿命。
5. 锯割操作要点 (1)工件的夹持
工件一般夹在台虎钳的左面,以便操作。工件伸出钳口不应过长,应使锯缝离开钳口侧面约20mm 左右,防止工件在锯割时产生震动;锯缝线要与钳口侧面保持平行。便于控制锯缝不偏离划线线条;夹紧要牢靠,同时要避免将工件夹变形和夹坏已加工面。 (2)锯条的安装
手锯是在向前推进时才起切削作用的,因此,齿尖应朝前。锯条安装松紧程度适当。用
正确 不正确
(3)起锯方法
起锯有远起锯和近起锯两种。起锯时,左手拇指靠住锯条,使锯条能正确地锯在所需要的位置上,行程要短,压力要小,速度要慢。起锯角约在15度左右。一般采用远起锯较好,因为是逐步切入材料,锯齿不易卡住,起锯也比较方便。
三、锉削 1. 锉刀的组成
锉刀是由高碳工具钢T13或T12制成。并经热处理硬度达HRC62°~67°。
锉刀的齿纹分:
1)单齿纹:锉刀上只有一个方向上的齿纹。由于全齿宽都同时参加切削,适用于切削软金
属。
2)双齿纹:锉刀上有两个方向排列的齿纹。浅的齿纹是底齿纹深的是面齿纹。齿纹与锉刀中心线之间的夹角叫齿角。面齿60度,底齿45度。
双齿纹锉刀由于锉削时切屑是碎断的,故锉削硬材料比较省力。
a )单齿轮。 b)图双齿轮。
2. 锉刀的种类和选择
1)种类:普通锉、特种锉、整形锉。
普通锉按断面形状分为:平锉、方锉、三角锉、圆锉和半圆锉。
特种锉:加工零件特殊表面用的。
整形锉:用于修整工件的细小部位。
2)选择
锉刀粗细的选择,决定于工件加工余量的大小、加工精度和表面粗糙度的高低,工件材料的性质。
粗锉刀适用于加工余量大,加工精度和表面粗糙度低的工件。
细锉刀适用于加工余量小,加工精度和表面粗糙度高的工件。
3. 锉刀的操作要点
要锉出平直的平面,必须使锉刀保持直线的锉削运动。为此,锉削时右手要随锉刀推动而逐渐增强,左手的压力要随锉刀推动而逐渐减少。回程时不加压力,以减少锉齿的磨损。锉削速度一般应在40次/分左右,推出时稍慢,回程时稍快,动作要自然协调。
4. 锉削时的注意事项:
(1)锉刀放置时不要露出钳台边外,以防跌落伤人。
(2)不能用嘴吹切屑或用手清理切屑,以防伤眼或伤手。
(3)不使用无柄或手柄开裂的锉刀。
(4)锉削时不要用手去摸锉削表面,以防锉刀打滑而造成损伤。
(5)锉刀不得沾油和沾水。锉屑嵌入齿缝必须用钢刷清除,不允许用手直接清除。
9、课堂小节:锯削和锉削
10、作业:习题册P11-18
1.课 次:12
2.授课方式:理论课
3.课时安排:2
4.授课题目:孔加工
5.教学目的:了解麻花钻头
6.教学重点及难点:标准麻花钻的切削角度
7.方法及手段:讲授
8.教学基本内容:①麻花钻的组成
②标准麻花钻的切削角度
③标准麻花钻的缺点
9.作业:习题册本节习题
10.课程小结:标准麻花钻的切削角度
§3-3孔加工
一、 钻孔
定义:用钻头在实体材料上加工孔的方法,称为钻孔。
钻孔精度一般尺寸达到工T11~IT10,Ra50~1 2.5 μm 。
1.麻花钻
(1)麻花钻的组成
材料主要是高速钢或硬质合金,高速钢淬火后硬度达62~68[tRC。
1) 柄部:直柄和锥柄两种。
2) 颈部
3) 工作部分:由切削部分和导向部分组成。
见P48 图3一37。
(2)标准麻花钻的切削角度
1) 确定麻花钻切削角度的辅助平面
①基面:麻花钻主切削刃上任一点的基面是通过该点,且垂直于该点切削速度方向的平面,实际上是通过该点与钻心连线的径向平面。
注意:主切削刃上各点的基面是不同的。
②切削平面:麻花钻主切削刃上任一点的切削平面,是由该点的切削速度方向于该点切削刃的切线所构成的平面。
③正交平面:通过主切削刃上任一点并垂直于基面和切削平面的平面。
④柱剖面:通过主切削刃上任意一点作于麻花钻轴线平行的直线,该直线绕麻花钻轴线旋转所形成的圆柱面得切面。
见P48 图3—38,P49 图3—39。
2) 标准麻花钻的角度
见P49 图3—40。
见P50 表3—11。
(3)标准麻花钻的缺点
1) 横刃较长,横刃处前角为负值。切削时,阻力大,不易定心。
2) 主切削刃上各点的前角大小不一样,各点切削性能不同。
3) 棱边处的部副后角为零,棱边与孔壁的摩擦比较严重,易发热磨损。
4) 主切削刃外缘处的刀尖角£,较小,前角很大,刀齿薄弱,磨损极为严重。
5) 主切削刃长且全部参与切削
(4)标准麻花钻的修磨
见p51 表3一l 2。
1.课 次:13
2.授课方式:理论课
3.课时安排:2
4.授课题目:孔加工
5.教学目的:了解群钻
6.教学重点及难点:标准群钻
7.方法及手段:讲授
8.教学基本内容:①群钻 ②硬质合金钻头 ③钻削用量的选择
9.作业:本节习题
l 0.课程小结:群钻
2.群钻
群钻是利用标准麻花钻经过合理刃磨而成的新型钻头·
(1)标准群钻
见P52一图3—42,P53一表3一13。
标准群钻的刃形特点是“三尖、七刃、两种槽”
主要用来钻削碳钢和各种合金钢。
(2)钻铸铁的群钻
钻削时,钻头的磨损几乎完全发生在后刀面上,最严重的部位则是切削刃与凌边转角处的后刀面。
修磨见p53 表3—1 4。
(3)钻黄铜或青铜的群钻
钻销时,若切削刃锋利,会造成“扎刀”现象。 .
修磨见P54 表3—15。
(4)钻薄板的群钻
普通钻头钻尖较高,当钻尖钻穿孔时,钻头即失去定心作用,轴向力突然变小,使孔不圆或孔口毛边很大,出现意外。
修磨见P54一表3—16。
3.硬质合金钻头
加工硬脆材料如合金铸铁,玻璃,脆硬钢等难加工材料,必须使用硬质合金钻头。 小直径硬质合金钻头都做成整体结构。直径大于6咖的硬质合金钻头都做成镶片式结构。
4.钻削用量的选择
(1)钻削用量
1) 钻削时的切削速度(v):是指钻孔时钻头直径上的一点的线速度。
V=πdn /1 000
2) 钻削时的进给量(f):是指主轴每转一周,钻头对工件沿主轴轴线的相对移动量, mm /r 。
3) 背吃刀量(ap):指已加工表面与待加工表面之间的垂直距离。
钻削时,a P =D/2。
(2)钻削用量的选择
对钻孔生产率的影响,切削速度v 比进给量f 大;对孔的表面粗糙度的影响,进给量f 比切削速度v 大。
钻削用量的选用原则是:在允许范围内,尽量先选较大的进给量f ,当f 受到表面粗糙度和钻头刚度的限制时,再考虑选较大的切削速度v 。
1) 背吃刀量的选择:孔小于①30,一次钻出;孔在①30~①80之间,可分两次钻出。
2) 进给量的选择:精度高,选小f ;钻小孔,深孔,钻头细长,选小f 。
3) 钻销速度选择:可根据经验选取。
5.钻孔用切削液
注入切削液是为了延长钻头的使用寿命和提高切削性能,因此应以冷却为主。
钻孔用切削液见P56表3一17。
6.钻孔的操作要点
1) 钻孔前检查孔的位置是否正确,钻头可用否,钻床是否工作正常。
2) 起钻时先钻出一浅坑,观察钻孔位置是否正确。
3) 选择合理的进给量。
4) 选择合适的冷却液。
1.课 次:14
2.授课方式:理论课
3.课时安排:2
4.授课题目:孔加工
5.教学目的:了解孔加工方法
6.教学重点及难点:铰孔
7.方法及手段:讲授
8.教学基本内容:①扩孔
②锪孔
③铰孔
④孔加工方案及复合刀具
9.作业:本节习题
10.课程小结:标准麻花钻的切削角度
二.扩孔
定义:用扩孔钻对工件原有的孔进行扩大加工的方法统称为扩孔。
扩孔时背吃刀量a P 为:
a P = (D — d) /2
1.扩孔的特点
(1)扩孔钻无横刃,阻力小。
(2)背吃刀量较小,切削易排出。
(3)扩孔钻齿数多,导向性好,切削稳定。
(4)加工质量较高。
扩孔常作为孔的半精加工及铰孑L 前的预加工。
2.扩孔注意事项
(1)扩孔钻用于成批量生产。小批量可用钻头代替。
(2)用钻头扩孔,基孔直径:0.5~0.7D ;用扩孔钻扩孔,基孔直径:0.9D
(3)钻完孔,不动位置,换扩孔钻直接加工,保证加工质量。
三.锪孔
定义:用锪钻在孔口表面加工出一定形状的孔或表面的方法,称为锪孔。
锪孔形式:锪圆柱形沉孔,圆锥形沉孑L 和锪平面等几种形式。
(1)锪孔进给速度快,切削速度慢,精锪是可利用停车后的主轴惯性来锪孔
(2)使用钻头改制锪钻时,尽量选用短钻头。
(3)锪钢件时,加切削润滑液。
四.铰孔
定义:用铰刀从工件孔壁上切出微量金属层,已获得较高尺寸精度和较小表面粗糙度值的方法,称为铰孔。
铰孔一般尺寸精度可达IT9~IT7级,表面粗糙度值可达Ra 3.2~0.8μm
1.铰刀
(1)铰刀的组成
铰刀由柄部,颈部和工作部分组成。工作部分,有切削部分和校准部分。铰刀齿数一般为4~8齿,多采用偶数齿
(2)铰刀的种类
铰刀常用高速钢和高碳钢制成,还有硬质合金。其分类及结构特点与应用见P58 表3-18。铰刀的基本类型见P59 图3—48。
2.铰削用量
(1)铰削余量2a P :铰削余量是指上道工序完成后,在直径方向留下的加工余量一般粗铰余量为0.15~0.35mm 精铰余量为0.1~0.2mm
(2)机铰切削速度和进给量见P 。9表3—20。
3.铰孔的操作要点
(1)工件要夹正,按顺时针方向搬动铰杠进行铰削。
(2)手铰时,避免同一位置停歇,出现驻痕(振痕) 。
(3)铰孔时,不论进刀或退刀,都不能反转。
(4)铰削钢件,注意清除粘在刀尖上的切屑。
(5)铰刀被卡住,取出铰刀,清除切削,在进行铰削。
(6)机铰时,应使工件一次装夹进行钻,扩,铰,以保证孔的加工位置。铰孔完毕后,铰刀退出后,才能停车,切不可以反转退刀。
(7)铰圆锥孔,小尺寸锥孔,一次成型。尺寸和深度较大的锥孔,先阶梯钻孔,再铰孔。铰削过程中要经常用相配的锥销来检查铰孔尺寸。
五.孔加工方案及复合刀具
1.孔加工方案
选择孔的加工方案时,一般应考虑工件材料热处理要求,孔的加工精度和表面粗糙度以及生产条件等因素。见k 表3—2l 。
2.孔加工复合刀具
定义:孔加工复合刀具是由两把或两把以上同类或不同类的孔加工刀具组合成一体,同时或按先后顺序完成不同工步加工的刀具。
按工艺类型,孔加工复合刀具可分为同类工艺复合刀具和不同类工艺复合刀具两种。
见P61 图3—51,图3—52。
1、课次:15
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:复习
5、教学目的:巩固所学的知识
6、教学重点及难点:
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
绪论
一、钳工的概念及工作任务。
二、本课程的教学要求和学习方法。
三、钳工的工作场地和安全、文明生产知识。
第一章 金属切削的基础知识
§1.1 金属切削的基本概念
一、切削运动
二、切削用量
三、切削用量的选择 §1.2 金属切削刀具
一、刀具的构成
二、刀具的切削角度
三、刀具材料
§1.3 金属切削过程与控制
一、切屑的形成及种类
二、切削力
三、切削热
四、刀具寿命
五、切削液
1、课次:16
2、授课方式:理论课
3、课时安排:2
4、授课题目:复习
5、教学目的:巩固所学的知识
6、教学重点及难点:
7、方法及手段:举例讲解
8、教学基本内容:
第二章 钳工常用量具 §2.1 万能量具
§2.2 标准量具
§2.3 专用量具
§2.4 常用量具的维护和保养
第三章 钳工基本操作知识 §3.1 划线
§3.2錾削、锯削与锉削 §3.3孔加工