金属加工与实训教案

1、金属加工与实训教案金属加工与实训教案161/161金属加工与实训教案目录理论模块错误!未定义书签。模块一金属加工与实训概论2模块二金属材料及热办理基础6课题一金属材料的力学性能6课题二常用钢、合金钢材料17课题三铸铁45课题四非铁金属及新型材料51模块三热加工基础67课题一铸造67课题二锻压74课题三焊接84课题四钢的热办理91模块四冷加工基础95课题一金属机床及金属切削加工基础95课题二车床及其应用104课题三铣床及其应用112课题四钻床及其应用121课题五数控机床及其应用126课题六其他机床及其应用133课题七特种加工及部件生产过程的基础知识143实验指导160实验一材料的拉伸压缩试验错误

2、!未定义书签。实验二硬度试验错误!未定义书签。实验三冲击试验错误!未定义书签。附录1布氏硬度（硬质钢球）不同条件下的试验力错误!未定义书签。附录2平面布氏硬度值计算表错误!未定义书签。附录3洛氏硬度不同标尺的硬度范围错误!未定义书签。1附录4钢硬度与抗拉强度换算表错误!未定义书签。参照文件错误!未定义书签。模块一金属加工与实训概论【学习目标】1、认识金属加工的发展史2、认识金属加工在我国的经济发展中的作用3、认识金属加工的分类及特点4、认识金属加工安全生产的重要性5、怎样学好本课程【课题导入】2012年6月16日18时37分，神舟九号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。你知道神舟九号飞船是用什么材

3、料制成的吗？是在什么地方制造的吗?这个就是我们这本书要学习的内容。【知识链接】金属材料常指工业上所使用的金属和合金的总称。金属材料包括钢铁、有色金属及其合金。自然界中，目前存在的纯金属大体有70多种，常有的有：金、银、铜、铁、锡、铂、汞、铝、锌、钛、钨、铅、镍等。合金是指由两种以上的金属、金属和非金属结合而成的且拥有金属性质的材料。金属材料及加工的发展史1、金属材料的发展人类的文明史，从某种意义上说就是一部人类认识材料和使用材料的发展史。2、金属切削加工的发展我国在金属切削方面有着悠久的历史。古代加工石质、木质、骨质和其他非金属器物是今天金属加工的序曲。在旧石器时代就有石砍砸器，到了新石器时代

4、，如：石斧、石刀、石镰等。并且以能在石器上钻孔。我国的金属切削加工工艺，从青铜器时代开始萌芽的，并渐渐形成和发展。二、金属加工在公民经济中的作用任何机械设备，大到火箭、卫星、轮船，小到仪器、仪表、生活用具，都是用不同材料经过各种成形方法加工制造而成的。其中金属材料一般都占有较大的比率。金属材料一般是指工业应用中的纯金属或合金。自然界中大体有70多种纯金属，而合金常指两种或两种以上的金属或金属与非金属结合而成，且拥有金属特性的材料。2三、金属加工的分类与特点。金属加工的分类方法好多，1、按有无切屑分切屑成型、无切屑成型；1）切屑成型：2）无屑成型：、按加工温度分塑性成型加工、固体成型加工；（1）

5、塑性成型加工：（2）固体成型加工：、按金属加工工艺流程，可以把金属加工分为热加工、冷加工和其他加工三大类。（1）热加工类铸造锻压焊接热办理（2）冷加工类钳工车削铣削刨削磨削除上述加工外，常有的冷加工方法还有：钣金、镗削、冲压、组合机床加工等。（3）其他加工机械设备维修指从事设备安装维护和修理的方法。电路维修指从事工厂设备的电气系统安装、调试与维护、修理的方法。电加工设备加工是利用电加工设备进行部件加工的方法。四、金属加工的安全生产金属加工的安全主若是人身安全和设备安全，防备生产中发生意外安全事故，除掉各类事故隐患。国家安监局对安全生产特别重视，对安全生产要求规范化、制度化。发布了关于有色金属压

6、力加工企业的安全生产标准化考评程序、有效期、等级证书和牌匾按照全国冶金等工贸企业生产标准化考评办法（安监总管四【2011】84号）中有关要求执行及于印发企业安全生产责任体系五落实五到位的3规定的通知（安监总办【2015】27号）等文件。安全责任重要，安全无小事。五、怎样学好课程1、认识本课程的主要内容2、熟悉学习本课程的任务3、学习本课程的方法4、学生自我评论、总结、检测、反响5、老师总结、布置作业【知识梳理】金属加工的发展史金属加工在我国的经济发展中的作用有无切屑加工温度金属加工与实训概论金属加工的分类及特点金属加工工艺流程其余金属加工在我国的经济发展中的作用怎样学好本课程【学后评量】4教案

7、授课日期授课班级授课课时授课形式新授授课章节模块二金属材料及热办理基础名称课题一金属材料的力学性能使用教具投影仪掌握力学性能主要指标强度、塑性、硬度、韧性等表示方法及疲劳破坏的概教学目的念。教学重点力学性能主要指标、教学难点力学性能主要指标内容更删课外作业教学后记5模块二金属材料及热办理基础【本章主要内容】1、力学性能主要指标强度、塑性、硬度、韧性等表示方法及疲劳破坏的观点。2、金属材料的分类，常用金属材料的牌号，新型的工程材料。3、钢的热办理观点、目的、分类。、常用热办理：退火、正火、淬火、回火、调质、时效办理的目的、方法及应用；钢的表面热办理和化学热办理的一般方法。5、热办理的新技术、新工

8、艺及典型部件的热办理工艺过程。课题一金属材料的力学性能【学习目标】掌握材料的强度、塑性、韧性、硬度、疲劳等力学性能的基本观点及应用。熟悉常使劲学性能指标的测试方法，掌握材料力学性能的表示方法，及其应用。【课题导入】1、1998年6月3日，德国发生了战后最深重的一起铁路交通事故，一列高速列车脱轨，造成100多人罹难。最近，事故的原因已经查清，是因为一节车厢的车轮“内部疲劳断裂”引起的。2、2002年5月25日，台湾华航的一架波音747客机在试行台北到香港CI611航班途中，坠落于澎湖外海，机上225名乘客与机组人员全部罹难。经检查证实，失事原因是金属疲劳断裂，金属疲劳裂纹竟原自1980年2月7日

9、飞机腾飞时擦地产生的刮痕。此后飞机进行维修时，刮痕并未抛光即补上补钉，金属疲劳裂纹就沿着刮痕产生。3、2007年11月2日，一架美军F-15C鹰式战斗机在空中缠斗飞翔训练时，飞机突然凌空解体，一份检查结果表示，飞机的重点支撑构件？梁出现了金属疲劳问题。【知识链接】金属材料必须拥有一种承受机械载荷而不超过许可变形或不破坏的能力，这种能力就是材料的力学性能。金属表现出来的强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等特性，就是金属材料在外力作用下表现的力学性能指标。一、强度、塑性、韧性金属材料在加工和使用工程中都要承受不同外力的作用，这个外力一般称为载荷。按作用方式不同，可分为拉伸、压缩、弯曲、剪切机扭转

10、等；按大小和方向不同又可分为静载荷和动载荷。6当外力达到或超过某一限度时，材料就会发生变形，致使断裂。材料在外力作用下所表现的一些性能（如强度、刚度、韧性等），称为材料的力学性能。常用的力学性能指标主要有强度、塑性、硬度和韧性等，这些力学性能指标可经过国家标准试来测定。图2-1为低碳钢的应力伸长率曲线，经过应力伸长率曲线，即可得出强度指标和塑性指标，这些指标是评定金属材料力学性能的主要判据。拉伸试验常用术语：1）标距2）平行长度3）伸长4）伸长率5）引伸计标距Le6）延伸、延伸率e7图2-1低碳钢的应力伸长曲线图中mR应力e平台范围E应力-延伸率曲线上弹性部分的斜率；7）8）最大力Fm9）应力

11、R上信服强度(ReH)和下信服强度(ReL)抗拉强度Rm=Fb/S0式中S0是试样的原始截面积8(a)上信服强度和下信服强度(b)规定总塑性延伸强度（c）规定塑性延伸强度Rp0.2(d)规定节余延伸强度Rr0.2图2-2强度总延伸强度Rt节余延伸强度Rr1、强度强度是指材料抵抗永远变形和断裂的能力。2、塑性塑性是指金属材料在断裂前产生永远变形的能力。9图2-3低碳钢拉断前后试样的比较（2）断后伸长率伸长率：A（A11.3）=(Lu-L0)%/L0（2）断面收缩率断面收缩率：Z=(S0-Su)%/S0常使劲学性能名称和符号新旧比较表见表2-1表2-1常使劲学性能名称与符号新旧比较表3、韧性韧性就

12、是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。10图2-4夏比冲击试验机图2-5夏比冲击试验原理l摆锤2机架3试样4刻度盘5指针11图2-6宽度5mm-10mm试样的最小冲击功二、硬度硬度是指材料抵抗局部变形特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。1、布氏硬度布氏硬度值是经过布氏硬度试验确定的。图2-7HB-3000布氏硬度试验计图2-8硬质和钢球的布氏硬度试验12布氏硬度用符号HB表示。只允许使用硬质合金球压头时用HBW来表示，一般适用于布氏硬度值在650以下的材料。2、洛氏硬度洛氏硬度值是经过洛氏硬度试验测定的获得。图2-9HR150型洛氏硬度计图2-10洛氏硬度试验表2-2洛氏硬度新旧标准比较表3、维氏

13、硬度维氏硬度是将顶部两相对面拥有规定角度的正四凌锥体金刚石压头用试验力压人试样表面，保持13规准时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。维氏硬度计算方法如表2-3所示。表2-3维氏硬度计算方法试验力测定范围见表2-4表2-4试验力测定范围维氏硬度用符号HV表示，符号前为硬度值，符号后按如下序次：1）选择的试验力值；2）试验力保持的时间（510s不注明）。三、疲劳的观点好多机械部件，如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等，在工作过程中各点的应力随时间作周期性的变化，这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力（也称循环应力）。金属的疲劳就是指在交变应力作用下，虽然部件所承受的应力低于材料的信服点，但

14、经过较长时间的工作后依旧产生裂纹或突然发生完全断裂的现象。裂纹源圆滑区粗糙区图2-11疲劳破14【知识梳理】、【学后评量】15教案授课日期授课班级授课课时授课形式新授授课章节课题二常用钢、合金钢材料名称使用教具教学目的熟悉工程材料的分类，认识钢、合金钢材料的牌号、用途。教学重点教学难点内容更删课外作业教学后记16课题二常用钢、合金钢材料【学习目标】熟悉工程材料的分类，认识钢、合金钢材料的牌号、用途。【课题导入】我们实习的机床、建筑工地上高高的塔吊及使用的圆钢、家用洗衣机上旋转的轴、电动机等，这就是我们常说的钢铁材料，钢铁材料是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类重要金属材料，那么对这些材料有

15、怎样进行采用呢？【知识链接】金属材料它包括纯金属及其合金。主要分为“按化学成分分类”、“按主要质量等级和主要性能及使用特性分类”两部分。按化学成分分类可分为非合金钢（碳素钢）、低合金钢和合金钢。一、非合金钢（碳素钢）非合金钢有两种分类方法：一是非合金钢按主要质量等级分普通质量非合金钢、优质非合金钢和特殊质量非合金钢。二是非合金钢按主要性能或使用特性分：1、普通质量非合金钢普通质量非合金钢又称普通构造碳素钢，表2-5其余前缀符号产品名称采用的汉字及汉语拼音或英文单词采位汉字汉英文单词用字母置语拼音热轧光圆热轧光圆-HotRolledPlainBarsH牌钢筋钢筋PB号头热轧带肋热轧带肋-HotR

16、olledRibbedBarsH牌钢筋钢筋RB号头细晶粒热热轧带肋HotRolledRibbedH牌轧带肋钢筋钢筋+细Bars+FineRBF号头冷轧带肋冷轧带肋ColdRolledRibbedC牌17钢筋钢筋BarsRB号头预应力混预应力、Prestressing、Screw、P牌凝土用螺纹钢螺纹、钢筋BarsSB号头筋焊接气瓶焊瓶HAH牌用钢NP号头PING管线用钢管线LineL牌号头船用锚链船锚CHC牌钢UANM号头MAO煤机用钢煤MEM牌I号头表2-6金属产品用途、特性和工艺方法产品名称采用的汉字及汉语拼音或英文单词采位汉字汉语英文单用字母置拼音词锅炉和压力容器RONGR牌用钢号尾锅炉

17、用钢GUOG牌号尾低温压力容器用DIROUNGD牌钢R号尾桥梁用钢QIAOQ牌号尾耐候钢耐候NAIN牌HOUH号尾高耐候钢高耐候GAOG牌18NAIHOUNH汽车大梁用钢梁LIANG高性能建筑构造高建GAO用钢JIANJ低焊接裂纹敏感低焊接裂纹敏Crack性钢感性FreeF保证淬透性钢Hardenability矿用钢矿KUANG船用钢采用国际符号表2-7部分常用的碳素构造钢及低合金钢牌号序产品名称第一部第第第四部分号分（最小信服二三部分强度N/mm2）部分号尾牌号尾牌号尾牌号尾牌号尾牌号尾牌号事例1低合金高强度构造345D特Q345钢殊镇静D钢2热轧光圆钢筋235HPB2353热轧带肋钢筋33

18、5HRB3354细晶粒热轧带肋钢335HRBF筋3355冷轧带肋钢筋550CRB5506预应力混凝土用螺830PSB819纹钢筋307焊接气瓶用钢345HP3458管线用钢415L4159船用锚链钢370CM3701煤机用钢510M51001锅炉和压力容器用345特压力容器Q3451钢殊镇静“容”的汉语拼R钢音首位字母“R”碳素构造钢的牌号和化学成分如表2-8所示表2-8碳素构造钢的牌号和化学成分表20表2-9碳素构造钢的力学性能及用途（摘自GB/T7002006）2、优质非合金钢表2-10优质非合金钢对硫磷的要求组别PS不大于，%优质钢0.0350.035高级优质钢0.0300.030特级优

19、质钢0.0250.020表2-11优质碳素构造钢的牌号、热办理工艺、力学性能及用途(GB6992008)试介绍热办理力学性能样/毛统一牌坯bsA应用数字代号号尺正淬回/（%）（%）kU/J举例寸火火火MPaMPa/m不小于m21U20008292980F5305U20110293100F5305U20115293550F5305U200082932825305U201102933025305U201152937525205U21115294152Mn5200U202202941025100U21220294502Mn5100U2022529864552500700001367550135853

20、522505951369530235051522525752254565225455522575402257530受力不大但要求高韧性的冲击件、焊接件、紧固件，如螺栓、螺母、垫圈等渗碳淬火后可制造要求强度不高的受磨零件如凸轮、滑块、71活塞销等U2122529864922552Mn500700009520U2033028864922502580600009510U2133028865432402Mn580600001505U203352886533245257050000150571负荷63较大的零件，如连63杆、曲轴、主轴、活55塞销、表22U2133528865631452Mn570500

21、003585U2044028865731402560400003595U2144028865931402Mn560400005575U2044528866031452550400005560U2144528866231452Mn550400007550U2055028866331402530300007540U2155028866431402Mn530300059030U2055528866431352520200058035U2144028865931402Mn560400005575U2155028866421402Mn530300059030U2066028674130251050025

22、U21660286941302Mn51051015U2066528694135251051000U21665287349352Mn5105300面淬火齿55轮、凸轮等4747393931314731要求弹性极限或强度较高的零件，如轧辊、弹簧、钢丝绳、偏心轮等23U217277143709025905200U21770277843802Mn5905500U207试84108375样752208080800U208试88109380样602204080300U208试84119385样6522080308003、特殊质量非合金钢4、易切钢表2-12易切钢国内外牌号比较表245、碳素工具钢表2-13

23、碳素工具钢的牌号、化学成分、性能及用途（摘自GB1298-2008）应用举质量分数例退退火冷拉火啊试样淬火牌HBS不大于号WWW淬火CMnSi温度t/HRC187和不大冷却于介质淬火、回火后，常用T0.8000于制造承受振动、冲击，7241并且在硬度适中的情况65C下有较好韧性的工具，如T8200C水0.74錾子、冲头、木工工具、7A0.40大锤等T0.187淬火、回火后，常用862于制造要求有较高硬度750.357800和耐磨性的工具，如冲T0.84头、木工工具、剪切金属8ACT0.0.48000C水用剪刀等8Mn0.9000.60T0.7600常用于制造耐磨性985192C要求较高、不受强

24、烈振T0.940.407800C水动，拥有一定韧性及拥有259A尖利刃口的各种工具，如T0.刨刀、车刀、钻头、丝锥、10手锯锯条、拉丝模、冷冲95197模等T1.0410AT1.用于制造不受冲击、11要求高硬度的各种工具，05207如丝锥、锉刀、刮刀、铰T1.14刀、板牙、量具等11A0.40T1.1215207T1.2412AT1.1325217T1.3513A表2-14碳素工具钢中硫、磷及节余铜、铬、镍等金属含量规定钢类PSCCNWMVurio质量分数，不大于优质碳素工具钢00000000.035.02高级优质碳素工00000000具钢.030.020

25、.25.25,。26、铸造碳钢。注明事比方下：26铸钢中老例的锰、硅、硫、磷等元素一般不在牌号中注明。各种铸钢名称、代号及牌号表示方法见表2-15所示。表2-15各种铸钢名称、代号及牌号表示方法实例27表2-16铸造碳钢的牌号、成分、力学性能及应用(摘自GB/T5613-2014)最高化学成分(%)力学性能(最小值)w牌号wwwwS或bKU(CSiMnSp0.2/%)%)/MPaMPaJZG20OO024240-4000000500ZG23O0O24230-40305022500ZG2700O2512.04.040-500.40.50.

26、907000852ZG31O0035120-501070515A应用举例/用于受力不大、要求韧性的各种机械部件，如机座、变速箱壳等同上，如砧座、2外壳、轴承盖、底板、阀体等用作轧钢机机架、轴承座、连杆、箱体、曲轴、缸体、飞轮、蒸气锤等用作载荷较高的部件，如大齿轮、缸体、制动轮、辊子等ZG34OO036111用作起重运输0-604040080机中的齿轮、联轴器28及重要的机件7、车辆车轴及基础车辆用钢比方：LZ45、JZ45等二、低合金钢低合金钢按主要质量等级分有普通质量低合金钢、优质低合金钢、特殊质量低合金钢；低合金钢按主要特性分有可焊接低合金高强度构造

27、钢、低合金耐候钢、低合金混凝土用钢、铁道用低合金钢、矿用低合金钢及其他低合金钢。表2-15新的低合金高强度构造钢化学成分牌质化学成分（质量分数）/%号量CSMPSNTCNCNMBA等inbiriuoLs级不大于不小于QA0010.000000000035.0.3.104B0.001000005035.035751C0.020030.030.01D00.05.18030.025E0.0025.020QA0010.000000000035.0.3.109B0.002000000035.035701C0.05029030.030.0

28、1D0.05030.025E0.0025.020QA0010.000000000035.0.3.202B0.002000000035.035701C0.050030.030.01D0.05030.025E0.0025.020QC0010.00000000000030.0.5.20.016D0.01200050050030.0251010E0.054025.020QC0010.00000000000030.0.5.20.010D0.01100050050030.0251210E0.054025.

29、020QC0020.00000000000030.0.8.30.01305D0.01100000050030.0251210E0.054025.020QC0020.00010000000030.0.8.30.012D0.01100000050030.0251210E0.054025.020QC0020.00010000000030.0.8.30.019D0.01100000050030.0251210E0.054.020表2-16新标准低合金高强度构造钢的用途新用途标准Q3船舶、铁路车辆、桥梁

30、、管道、锅炉、压力容器、石油贮罐、起重及矿山机械、电站设备、厂房钢架等Q3中高压锅炉汽包、中高压石油化工容器、大型船舶、桥梁、车辆、起重机及其他较高载荷的焊接构造件等Q4大型船舶、桥梁、电站设备、起重机械、机车车辆、中压或高压锅炉及容器的大型焊接构造等Q460可淬火加回火后用于大型挖掘机、起重运输机械、钻井Q500平台等Q550Q62031Q6902、低合金耐候钢三、合金钢按主要质量等级分优质合金钢和特殊质量合金钢。1、合金构造钢比方：09Mn2表示平均C=0.09%、Mn=2%的合金构造钢。60Si2Mn，表示平均w=0.60%、Si=2%、Me1.5%的合金构造钢；C（1）合金渗碳钢表2-

31、17常用渗碳钢种牌号、力学性能及用途（摘自GB/T30772008）毛力学性能统一数坯尺A牌号寸应用举例bSkU字/代号mm%JMPaMPaA220Cr185144齿轮、小轴、活塞销等020253540007A220Cr118145汽车、拖拉机的齿轮、活塞6202MnTi508050055等A720Mn118145代替20Cr和20CrMnTi3202VB508085055A420Cr2111146大型渗碳齿轮和曲轴等3202Ni45180080053A518Cr2118147大型渗碳齿轮和曲轴等2183Ni4WA5180350582）合金调质钢合金调质钢是指经调质后使用的合金构造钢，又称调质

32、办理合金构造钢。表2-18常用合金调质钢的牌号、热办理、力学性能及用途（摘自GB/T3077-2008）统牌号试热办理力学性能应用举例32一数样淬回字尺火温火温代号寸度/度/mmA740B2850402540水50水85A240Cr2502004025油水，油85A740Mn250001402B5油水，油85A335Cr250500352Mo5油水，油85A230Cr250204302MnSi5油水，油86A340Cr250004402MnMo5油水，油bSkU/%MPaMPaJ不小于7614853525597948085579714808505798148035253181408085059

33、97148085053A/齿轮转向拉杆，轴，凸轮重要调质件，如4轴、连杆螺栓、重要齿轮、蜗杆等汽车上的转向轴、半轴、蜗杆重要调质件，如主6轴、曲轴、连杆、齿轮等高压鼓风机叶片，阀板高强度部件，如航空发动机轴等3386A540Cr2500098147锻压机偏心轴，曲0403NiMoA5油水8035258轴等，油（3）、合金弹簧钢表2-19合金弹簧钢的牌号及化学成分统化学成分（质量分数）/%序一数牌SMCNiCuPS号字代号CVWBinr不大于号0.0.0.U2060.20.030.03165620.170.500.0.25520.255557037800.0.0.U2070.20.030.032

34、70620.170.500.0.25020.255557530800.0.0.U2080.20.030.03385820.170.500.0.25520.255559037800.0.0.U216650.20.030.034620.170.901.0.2553Mn0.255557037205.A7750.00050.30.030.035SiMn520.701.001.080.0.25520.350.0035555VB60003016600.1.0.A11600.30.030.036Si2M560.502.701.0.2520.35555n64000034600.1.0.A116

35、00.30.020.027Si2M560.602.701.0.2530.35555nA64000060.A2160.30.020.028Si2Cr560.401.400.701.0.2503555A6480700060.0.A2860.30.020.029Si2Cr560.401.400.90503555VA64807020205.1A2150.30.020.02SiCr510.201.500.500.0.25053555A596080805.1A2250.30.020.02CrM520.170.650.650.0.

36、25153555nA6037959560.1A2260.30.020.02CrM560.170.701.701.0.25203555nA64370000.0.1A235500.30.020.02460.170.500.805303CrVA555543780102060.1A2260.00050.30.020.02CrM560.170.701.701.0.254130.0040555nBA6437000030.4.1A2730.30.020.02W4C260.170.002.500.004.0.255030.40555r2

37、VA3437508050a根据需方要求，并在合同中注明，钢中参与铜含量应不大于0.20%。b28MnSiB的化学成分见表B1。35表2-20合金弹簧钢的力学性能热办理制度力学性能，不小于断后伸长率断序淬抗拉强信服强号牌号淬火温火介回火度度A面收/11.2度/温度/22A/%缩率质%R/(N/mm)R/(N/mm)Z/%165840油500980785935270830油4801030835830385820油4801130980630465Mn830油540980785830555SiMnV860油46013751225530B660Si2Mn870油48012751180525760Si2M

38、n870油44015701375520A860Si2Cr87042017651570620A油960Si2Cr850油41018601665620VA1055SiCrA8604501450171300(Rp0625油50.2)1155CrMnA830860460512251080(Rp0920油10.2)1260CrMnA830860460512251080(Rp0920油10.2)1350CrVA850油5001275113010401460CrMnB830860460512251080(Rp0920A油20.2)1530W4Cr2105011油6001470132574036VAd00表2

39、-21碳素弹簧钢和合金弹簧钢的牌号、热办理、力学性能及用途比较（摘自GB/T1222-2007）热办理力学性能牌号淬回用途举例火温火温b/MPaS/MPa(%)(%)度t/度t/不小于85183外径小于15mm的小弹碳6540920000005簧素油弹6585183外径小于20mm的冷卷簧钢308弹簧、阀簧、离合器弹簧片、Mn20000000油刹车弹簧等6085112机车板簧、拖曳弹簧、测合705力弹簧，250以下使用的弹Si2Mn503002005金油簧等弹5085114汽车板簧，300以下使簧钢50CrVA003001505=100用的耐热弹簧、安全阀弹簧等油3、非调质机械构造钢比方：YF

40、35V；YF40V；YF45；YF35MnV；YF40MoV；YF45MnV；F45V；F35MnV；F40MnV等。4、超高强度钢一般用于航空和航天事业，如32SI2MnmoVA常用于制造飞机的起落架、发动机曲轴等；5、轴承钢轴承钢分高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈钢和高温轴承钢四大类。（1高碳铬轴承钢如GCrl5SiMn钢。表2-22常用高碳铬轴承钢的统一数字代号、牌号及化学成分37（2）渗碳轴承钢钢种有:G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo。（3）高碳铬不锈钢和高温轴承钢钢种为9Cr18(相当AST

41、M440C)和9Cr18Mo。6、合金工具钢及高速工具钢9SiCr表示平均wC0.9%、wSi1.5%、wCr1.5%的合金工具钢；CrWMn表示钢中平均wC1.0%、wW1.5%、wMn92400100012141O.145005瓷五、金属切削过程中的物理现象1、切屑的形成及切屑种类2、积屑瘤图4-12积屑瘤的形成3.切削力4、切削热1005、刀具磨损图4-14刀具磨损形式六、提高切削效益的方法1、合理采用刀具角度表4-4硬质合金车刀合理前角参照值合理前角合理前角工件材精工件材料粗车料粗精车车车低碳钢20o25o25o30o灰铸铁10o15o5o10o中碳钢10o15o15o20o铜及铜合金

42、10o15o5o10o合金钢10o15o15o20o铝及铝合金30o35o35o40o淬火钢-5o-15o钛合金b1.177GPa5o10o不锈钢15o2020o25oo表4-5硬质合金车刀合理后角参照值合理后角合理后角工件材精工件材料粗车料粗精车车车低碳钢8o10o10o12o灰铸铁4o6o6o8o中碳钢5o7o6o8o铜及铜合金6o8o6o8o合金钢5o7o6o8o铝及铝合金8o10o10o12o淬火钢8o10o钛合金1.17710o15ob101GPa不锈钢15o2020o25oo表4-6主偏角的参照值工作条件主偏角kr系统刚性大、背吃刀量较小、进给量较大、工件材料硬度高10o30o系统

43、刚性大（l/d12）、车台阶轴、车槽及切断90o95o2、合理采用切削用量3、采用切削液4、提高工艺系统的刚度5、改进工件材料的加工性【知识梳理】【学后评量】102教案授课日期授课班级授课课时授课形式新授授课章节课题二车床及其应用名称使用教具投影仪1、认识车削加工的应用范围及特点2、认识车床的种类教学目的3、掌握CA6140型卧式车床的构造4、掌握车刀的种类5、认识车床附件的功用教学重点车削加工的特点、CA6140型卧式车床的构造、车刀的种类教学难点车削加工的特点、CA6140型卧式车床的构造、车刀的种类内容更删课外作业教学后记103课题二车床及其应用【学习目标】1、认识车削加工的应用范围及特

44、点2、认识车床的种类3、掌握CA6140型卧式车床的构造4、掌握车刀的种类5、认识车床附件的功用【课题导入】平时生活中，我们经常有到展转体的部件如圆柱体、圆锥体、圆球、圆环等，这些种类的部件就可以在车床上加工出来的。【知识链接】一、车削加工的应用范围及特点1、车削加工的范围2、车削加工的特点a)车外圆b)车端面c)切断和车槽d)钻中心孔104f)扩孔钻孔g)铰孔h)车孔j)车成i)车圆锥形面k)滚花l)车螺纹图4-15车床工作的基本内容二、车床1051、车床的种类1）普通车床：2）转塔车床和展转车床：3）自动车床：4）多刀半自动车床：5）仿形车床：6）立式车床：7）铲齿车床：8）特意化车床：9

45、）结合车床：10）数控车床、11）马鞍车床：2、CA6140型卧式车床的主要部件CA6140型卧式车床主要部件及作用，如图4-16所示。图416CA6140型车床各部分名称图417床身1主轴箱2刀架3冷却、照明装置4尾座5床身6、11床脚7丝杠8操纵杠9溜板箱10光杠12进给箱13交换齿轮箱（1）床身106（2）主轴箱（a）外观图（b）内部构造图418主轴箱（3）进给箱图419进给箱图420溜板箱4）溜板箱5）刀架6）尾座图421方刀架图422尾座三、车刀的种类107图4-23车刀的种类与用途145o弯头车刀290o外圆车刀3外螺纹车刀475o外圆车刀5成形车刀690o左外圆车刀7车槽刀8内孔

46、车槽刀9内外螺纹刀10闭孔车刀11通孔车刀图4-24车刀四、车床附件车床附件主要有卡盘、拨盘、顶尖、花盘、中心架、跟刀架等。图4-25三爪自安心卡盘构造图4-26四爪单动卡盘108图4-27连杆在花盘上的装夹图4-28顶尖图4-29顶尖、卡箍、拨盘装夹工件图4-30心轴及其工作图4-31中心架与跟刀架109【知识梳理】【学后评量】110授课日期授课课时授课章节名称使用教具教学目的教学重点教学难点内容更删课外作业教学后记教案授课班级授课形式新授课题三铣床及其应用投影仪1、熟悉铣削加工的应用范围及特点2、认识铣床的种类3、掌握X6132铣床的组成及运动4、掌握常用的洗削刀具及洗削方式5、认识常用铣

47、床的附件及其功用铣削加工的应用、6132铣床的组成及运动、常用的洗削刀具及洗削方式铣削加工的应用、6132铣床的组成及运动、常用的洗削刀具及洗削方式111课题三铣床及其应用【学习目标】1、熟悉铣削加工的应用范围及特点2、认识铣床的种类3、掌握X6132铣床的组成及运动4、掌握常用的洗削刀具及洗削方式5、认识常用铣床的附件及其功用【课题导入】平时生活中，我们经常有到平面体的部件如棱柱体、棱锥体等有平面的部件，这些种类的部件可以在铣床上加工出来的。【知识链接】一、铣削加工的应用范围及特点周铣平面端铣平面铣键槽铣阶台铣直角沟槽切断刻线112镗孔铣削花键轴铣V形槽铣齿轮铣刀具齿槽铣特形面图4-32普通

48、铣床的主要工作内容1、铣削加工的应用范围2、铣削加工的特点二、铣床1、铣床的种类表47常用的铣床种类组系主参数代名代折算含典型铣床及特点名称号称呼值义1/10龙门铣床00龙门镗铣床1/101龙门磨铣床0工2定梁龙门铣床1/10龙3作门定梁龙门镗铣0台4X20102床1/10铣5面床身呈水平布置，其两侧的立柱和连接梁床龙门移动铣床0宽组成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上，6定梁龙门移动1/10度可沿其导轨移动。平时横梁可沿立柱导轨垂7铣床0向移动，工作台可沿床身导轨纵向移动。用8落地龙门镗铣9于大件加工床1/100113立式升降台铣床立式升降台镗0铣床1立摇臂铣床2式万能摇臂铣床3升摇臂镗铣床4

49、5降转塔升降台铣5台床6铣立式滑枕升降7床台铣床万能滑枕升降台铣床圆弧铣床9卧式升降台铣1/1001/100工作台1/10面宽度X5040（X53K）X5325主轴地址与工作台面垂直，拥有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床，平时安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动卧1床工式2万能升降台铣作升3床台6降4万能展转头铣1/10面台5床宽铣6万能摇臂铣床度床7卧式展转头铣床114广用万能铣床卧式滑枕升降台铣床X6132XQ622501万能工具铣床1/102工具主轴地址与工作台面平行，拥有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床，平时安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动工作台面宽

50、度最83铣钻铣床14床5大钻头X8126CX8130用于铣削工具模具的铣床，配有立铣头、立铣刀槽铣床167892、X6132铣床的组成及运动(1)床身万能角度工作台和插头等多种附件，还可进或行钻削、镗削和插削等加工，加工精度高，铣加工形状复杂刀直径115图4-33X6132型卧式万能升降台铣床(2)悬梁(3)工作台(4)升降台(5)床鞍(6)展转盘三、常用铣削刀具铣刀一般有两种的分类方法：1、按铣刀的用途分2、按铣刀切削部分的材料分3、按齿背形式分(a)(b)详尽的如表48。图4-34刀背铲齿形式(a)尖齿铣刀；(b)铲齿铣刀。表48铣刀的种类简图及说明铣平面用圆柱形铣刀套式端铣刀硬质合金可转

51、位刀片端铣刀铣铣削平面用铣刀，主要有圆柱形铣刀和端铣刀。圆柱形铣刀主要分为粗齿和细齿刀两种，用于粗铣和半精铣平面。端铣刀有整体式、镶嵌式和机械夹紧式三种。116铣直角沟立铣刀直齿和镶齿三面刃铣刀键槽铣刀锯片铣刀槽立铣刀的用途较为广泛，可以用来铣削各种形状的沟槽和孔；铣削台阶平面和侧用面；铣削各种盘形凸轮与圆柱凸轮；铣削内外曲面。三面刃铣刀分直齿、错齿和镶齿铣等几种，用于铣削各种槽、台阶平面、工件的侧面及凸台平面。键槽铣刀主要用于铣刀削键槽。锯片铣刀用于铣削各种窄槽，以及对板料或型材的切断。铣特形沟槽T型槽铣刀燕尾槽铣刀单角铣刀双角铣刀用角度铣刀分为单角铣刀、对称双角铣刀和不对称双角铣刀三种。铣

52、刀铣特形面用铣凸半圆铣刀凹半半圆铣刀齿轮铣刀专用特形面铣刀刀四、铣削方式铣削方式分为周铣和端铣。1、周铣及应用利用铣刀圆周刀齿切削的方式叫周铣。周铣有顺铣和逆铣117(1)顺铣图4-35顺铣和逆铣图4-36周铣时的残留面积2、端铣及应用利用铣刀端部刀齿切削的铣削方式叫做端铣。五、常用铣床附件1、展转工作台（a）(b)图4-37展转工作台(a)手动进给展转工作台（b）灵活进给展转工作台2、万能分度头3、立铣头图4-38万能分度头图4-39立铣头图4-40万能铣头1184、万能铣头万【知识梳理】【学后评量】119教案授课日期授课班级授课课时授课形式新授授课章节课题四钻床及其应用名称使用教具投影仪认

53、识钻削的应用范围及特点教学目的认识钻床的种类掌握不同材料、不同工艺的钻孔易出现的问题教学重点钻削的应用范围及特点、种类、不同材料、不同工艺的钻孔易出现的问题教学难点钻削的特点、不同材料、不同工艺的钻孔易出现的问题内容更删课外作业教学后记120课题四钻床及其应用【学习目标】认识钻削的应用范围及特点认识钻床的种类掌握不同材料、不同工艺的钻孔易出现的问题【课题导入】平时生活中，我们经常有到的部件上的孔，这些类部件的孔就是在钻床上加工出来的。钢类部件的交错孔加工，如果是采用钻头来达成，这是一件令众多刀具生产厂家和工程师们伤脑筋的事情，钢类部件交错孔的钻削加工，因为破孔处的冲击致使钻头受力不均，钻头容易

54、出现崩刃、断刀和磨损快的现象。刀具用户因此成本高、效率低，而且质量也难以稳定控制。国内著名车桥生产厂家长久为此问题所困惑。2014年11月，锑玛工具经过研发，终于破解了这一难题，为此类加工提供了优化的工艺方案及专用钻头。【知识链接】一、钻削的应用范围及特点1、钻削加工的工艺范围(a)(b)(c)(d)(e)(f)图4-41钻床的加工方法(a)钻孔；(b)扩孔；(c)铰孔；(d)攻螺纹；(e)锪孔；(f)刮平面。2、钻削加工的工艺特点二、钻床121图4-42钻床1、台式钻床2、立式钻床图4-43台式钻床a)圆柱立式钻床b)方柱立式钻床c)可调多轴立式钻床图4-44立式钻床3、摇臂钻床122图4-

55、45摇臂钻床1-底座2-内立柱3-外立柱4-摇臂升降丝杠5-摇臂6-主轴变速箱7-主轴8-工作台三、钻孔1、材料不同产生的问题1）钻削低碳钢、不锈钢，切屑长，不安全。2）钻削各种高强度合金钢、淬火钢等，钻头易磨损、烧坏；3）钻削铸铁，切屑成碎末，高速切削容易把钻头两外缘转角磨损；4）钻削高锰钢及奥氏体不锈钢，产生严重硬化，钻头磨损快，毛刺严重；5）钻紫铜，孔不圆，钻软紫铜，不易断屑，有时钻头被咬在孔内；6）钻黄铜，易“扎刀”，轻则拉伤孔，重则钻头扭断；7）钻铝合金，孔壁不光，深孔切屑常挤死在钻沟里；8）钻有机玻璃，孔不光明，发乌，孔壁变成乳白色，严重时候孔壁烧伤，产生裂纹；9）钻夹布胶木、夹纸

56、胶木、玻璃丝夹布胶木，孔入口有毛刺、中间分层、表面变色出黄边、出口处脱皮；10）钻橡胶，孔收缩，孔壁毛糙，易成锥形。2、工艺条件不同产生的问题1）钻深孔，又称之为“啄木鸟式”钻削方式，钻头中途多次退出；2）钻大孔，要先钻小孔，再用大钻头扩孔；3）钻薄板，孔易产生多角形、毛刺和变形，特别是钻头要钻出工件时，发生抖动，容易出现工伤事故；4）有毛坯孔再扩孔，由于加工余量不平均，表面有硬皮，钻头常会歪斜，刃口容易崩坏；1235）在曲面上或倾斜表面钻孔，定不住中心，一般将工件表面锪平或增加辅助材料保证钻头与钻削平面垂直，然后才能钻孔。【知识梳理】钻削加工的应用范围及特点【学后评量】124授课日期授课课时

57、授课章节名称使用教具教案授课班级授课形式新授课题五数控机床及其应用投影仪1、掌握数控机床的组成和工作原理2、认识数控机床的特点教学目的3、认识数控机床的分类4、熟悉典型的数控机床5、认识数控机床的发展教学重点数控机床的组成和工作原理、特点、分类、典型的数控机床教学难点数控机床的组成和工作原理、特点、分类、典型的数控机床内容更删课外作业教学后记125课题五数控机床及其应用【学习目标】1、掌握数控机床的组成和工作原理2、认识数控机床的特点3、认识数控机床的分类4、熟悉典型的数控机床5、认识数控机床的发展【课题导入】随着科学技术的发展，机电产品日趋精巧复杂。产品的精度要求越来越高、更新换代的周期也越

58、来越短，进而促进了现代制造业的发展。尤其是宇航、军工、造船、汽车和模具加工等行业，用普通机床进行加工（精度低、效率低、劳动度大）已无法知足生产要求，进而一种新型的用数字程序控制的机床应运而生。【知识链接】图4-46数控机床一、数控机床的组成和工作原理1、数控机床的组成126图4-47数控机床组成示意图2、数控机床的工作原理图4-28数控车床的加工过程3、数控机床的加工特点二、数控机床的分类1、按机床运动的控制执行分类127图4-49数控钻床加工示意图图4-50数控铣床加工示意图图4-51轮廓控制系统加工示意图2、按伺服系统控制的方法分类3、按数控系统的功能水平分类4、按加工工艺方法分类三、典型

59、数控机床1、数控车床数控车床，又称为CNC车床，即计算机数字控制车床，128图4-52普通车床演变为数控车床2、数控铣床129图4-53普通铣床演变为数控铣床3、加工中心加工中心（英文缩写为CNC全称为ComputerizedNumericalControl）：130四、数控机床的发展数控机床的未来发展趋势主要有以下几个方面：(1)高速化(2)高精度(3)工序集约化(4)机床的智能化(5)自主管理和通信(6)机床的微型化【知识梳理】【学后评量】131授课日期授课课时授课章节名称使用教具教学目的教学重点教学难点内容更删课外作业教学后记教案授课班级授课形式新授课题六其他机床及其应用投影仪1、熟悉刨

60、削加工的应用范围及特点2、掌握刨床和刨刀的分类3、认识镗床及其应用4、认识镗床和镗刀的分类5、认识插床和拉床6、认识磨床及其应用7、认识磨床的分类刨削加工的应用范围及特点、刨床、刨刀的分类镗床、磨床的分类及应用及插床和拉床刨削加工的应用范围及特点、刨刀的分类镗床、磨床的应用132课题六其他机床及其应用【学习目标】1、熟悉刨削加工的应用范围及特点2、掌握刨床和刨刀的分类3、认识镗床及其应用4、认识镗床和镗刀的分类5、认识插床和拉床6、认识磨床及其应用7、认识磨床的分类8、认识砂轮的性能和种类【课题导入】虽然普通车床能解决好多加工问题，对一些大型的平面加工、内孔表面的加工、淬硬钢件和高硬度特殊材料