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刨削一、加工设备1.牛头刨床适合于刨削长度不超过1000mm的中、小型零件B6050刨削工件的最大长度的1/10，即500mm表示你牛头刨床表示牛头刨床组表示刨床2.龙门刨床用来刨削大型工件上长而窄的平面或大平面，也可用来刨削多个中、小工件的平面3.插床又称立式刨床，用来加工各种孔和槽的机床二、刨刀平面刨刀、偏刀、角度偏刀、切刀、弯切刀等三、刨削加工平面（水平面、垂直面、斜面）、沟槽（直角槽、V形槽、T形槽、燕尾槽）、成形面磨削一、磨床1.平面磨床M7120A平面磨床2.内圆磨床M2120内圆磨床3.万能外圆磨床M1432A万能外圆磨床

M表示磨床的代号；1表示外圆磨床组；4表示万能外圆磨床组；32表示最大磨削直径为320mm；A表示在性能和结构上作过第一次重大改进4.外圆磨床二、砂轮1.砂轮的组成要素磨粒、结合剂、粒度、硬度、组织2.砂轮的选择1）磨削硬材料，应选择软的、粒度号大的砂轮；磨削软材料，应选择硬的、粒度号小的、组织号大的砂轮。磨削软而韧的工件时，应选大气孔的砂轮。2）提高生产效率，应选择粒度号小、软的砂轮。精磨时选择粒度号大、硬的砂轮3.砂轮的检查、安装、平衡和修整三、磨削加工1.平面磨削2.内圆磨削3.外圆磨削附录1铣刨磨操作现场工程实践课程车工教学合肥工业大学工业培训中心合肥工业大学工业培训中心欢迎各位同学来到车工实习！车削加工目的车外圆钻中心孔镗孔车端面加工范围：切槽车锥面车螺纹目的和要求车工理论讲课内容车削加工概述车刀分类、角度及材料零件的安装切削加工的基本知识安全操作知识目的和要求车工理论讲课内容车削加工概述车刀分类、角度及材料零件的安装切削加工的基本知识安全操作知识目的和要求1.掌握常用量具的使用方法目的和要求2.了解普通卧式车床的组成、运动及加工范围目的和要求3.掌握车床的加工方法，能在车床上独立完成加工简单零件。目的和要求4.了解车刀的种类和刀头的组成、几何角度及材料。90°车刀切断刀圆头刀镗孔刀目的和要求5.了解车床主要附件种类和用途。目的和要求6.学会分析简单零件的加工工艺。目的和要求7.自行设计一零件并在指导教师的协助下完成。一、安全操作须知1.实习时必穿工作服，女同学须戴工作帽，并将长发辫纳入帽内；工作服袖口扣紧，不得穿凉鞋进入实习场地。一、安全操作须知2.未了解机床性能和操作要领，不得盲目启动机床，以免造成机床事故和人身事故。？一、安全操作须知3.不允许戴手套、围巾操作机床。不允许用手触摸正在运动的工件或刀具。停车未稳时不准装卸或测量工件。一、安全操作须知4.操作过程注意事项：(1).操作开始前：应检查机床周围有无障碍物，如有应清除后(不能用手或量具清除），方可启动机床。(2).操作过程中：

在机床操作中，变速时一定要停车。当机床发出不正常声音或事故时应立即停车，并报告指导教师。离开机床或因故停电，应及时关断机床电源开关。二、常用量具的使用方法1、认识游标卡尺制动螺钉副尺活动卡脚主尺固定卡脚二、常用量具的使用方法2、游标卡尺的测量范围测量外径测量深度测量内径二、常用量具的使用方法3、游标卡尺的读数196×0.02＝19.12＋测量外径三、切削加工的基本知识1.切削运动：

主运动

在切削过程中为完成各类零件的加工，刀具和工件之间必有一定相对运动。

切削运动

进给运动三、切削加工的基本知识1.切削运动：

(1)主运动:

是由机床或人力提供的主要运动，它促使工件与刀具之间产生相对运动，是切削中所需要的基本运动。

特点：

速度高，消耗机床动力大，一般只有一个。

定义：三、切削加工的基本知识1.切削运动：

(2)进给运动:

是由机床或人力提供的运动，它促使工件与刀具之间产生附加相对运动，加上主运动，即可不断地或连续地切除切屑。

特点：

没有进给运动就无法连续切削。进给运动可以有多个。

定义：三、切削加工的基本知识2.切削用量及选择：切削速度υc进给量ƒ背吃刀量ɑp

机械加工切削用量包括三个要素：切削速度υc进给量ƒɑp背吃刀量ɑp三、切削加工的基本知识2.切削用量及选择：

切削速度是切削刃选定点相对于工件的主运动瞬时速度，可用单位时间内刀具或工件沿主运动方向的相对位移量来表示。

当主运动为旋转运动时：(1)切削速度υcυc＝πdwn1000×60(m/s)dw—工件待加工表面最大直径。n—主运动每分钟转数（r/min)三、切削加工的基本知识2.切削用量及选择：

进给量是刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，单位为mm/r，也可用进给速度υf表示，即单位时间内刀具或工件沿进给方向的相对位移，单位为mm/s。(2)进给量ƒ三、切削加工的基本知识2.切削用量及选择：

车削外圆时：ɑp＝dw－dm2(mm)(3)背吃刀量ɑp

背吃刀量是通过切削刃基点并垂直工作平面方向上测量的吃刀量，也即是待加工面和已加工面之间的垂直距离。dmdw三、切削加工的基本知识3.切削用量的选择：

粗加工时，应在单位时间内切除尽量多余的加工余量，使工件接近于最终的形状和尺寸。(1)粗加工

所以在机床刚度及功率允许时，首先选择大的背吃刀量ɑp，尽量在一次走刀过程中切去大部分多余金属，其次取较大的进给量ƒ，最后选择适当的切削速度υc。三、切削加工的基本知识3.切削用量的选择：

精加工时，应当保证工件的加工精度和表面粗糙度。(2)精加工

此时加工余量小，一般应取小的背吃刀量ɑp和

进给量ƒ，以降低表面粗糙度值，然后再选择较高或较低的切削速度υc。三、切削加工的基本知识4.选择切削液：冷却、润滑、清洗、防锈。作用：

种类：

水溶液、乳化液、油类切削液三、切削加工的基本知识5.加工精度：

是指零件在加工以后，其尺寸、形状及各加工表面之间的相互位置量等技术参数的实际数值与设计数值相符合的程度。

(1)尺寸精度

(2)形状精度

(3)位置精度

(4)表面粗糙度

(5)经济精度

四、车削加工概述1.车床的种类及型号（1）种类：主要有卧式车床立式车床多刀车床数控车床自动及半自动车床卧式车床、立式车床、转塔车床、多刀车床、自动及半自动车床、仪表车床、仿形车床、数控车床等。各类车床约占金属切削机床总数的40％～60％。车床中应用最广泛的是：卧式车床四、车削加工概述1.车床的种类及型号（2）型号：

例：C6132机床类别代号（车床类）机床组别代号（落地及卧式车床组）机床系别代号（卧式车床型）车床主要参数代号（车床能加工最大直径的1/10，即320mm）

根据国标GB/T15375－1994规定，车床型号由汉语拼音字母和数字组成。四、车削加工概述2.车床的加工特点：（1）显著特点：加工回转体旋转运动υC——主运动（一个）纵向（或横向）运动f——进给运动（多个）四、车削加工概述2.车床的加工特点：（2）其他特点：

车削加工是在车床上利用工件的旋转和刀具的移动来加工各种回转体表面。

车削除了可以加工金属材料外，还可以加工木材、塑料、橡胶、尼龙等非金属材料。

车床上加工尺寸公差等级可达IT11－IT6。表面粗糙度Ra值可达12.5－0.8um。四、车削加工概述3.卧式车床的组成及传动分析：（1）.卧式车床的组成：变速箱进给箱主轴箱刀架溜板箱尾座床身床腿（2）.卧式车床的传动分析：

电动机

变速箱

带传动

主轴箱

主轴

工件转动

换向机构

变换机构

进给箱

光杠

丝杠

溜板箱刀架

车刀纵横移动车床的主运动车床的进给运动四、车削加工概述4.卧式车床的具体操作要领：车削锥面的三种方法尾座偏移法具体操作方法在实习现场结合车床进行详细讲解。转动小滑板法宽刀法五、车刀分类、角度及材料1.常用车刀分类：（1）按用途分：直头外圆车刀450弯头外圆车刀900偏车刀端面车刀镗刀切断刀宽刃光刀五、车刀分类、角度及材料1.常用车刀分类：（2）按结构分：机夹式车刀机夹式可转位式车刀整体式车刀焊接式车刀五、车刀分类、角度及材料2.各类结构类型车刀的特点和用途：名称特点适用范围整体式高速钢制造，切削刃可刃磨很锋利。用于小型车床上加工非铁金属。焊接式中碳钢刀杆上焊接硬质合金或高速钢刀片后，结构紧凑，使用灵活各类车刀，特别是较小刀具。机夹式避免焊接产生应力、变形等缺陷，刀杆利用率高。外圆、端面等车刀、镗刀、切断刀、螺纹车刀机夹可转位式避免焊接产生应力、变形等缺陷，刀片可快速转位大中型车床、自动生产线和数控车床。五、车刀分类、角度及材料3.车刀的组成：由刀头和刀体组成。刀头刀体刀体：用于夹持在刀架上或夹持刀片，又称夹持部分。刀头：用于切削，又称切削部分。切削部分由三面、两刃、一尖组成。4.三面、两刃、一尖：刀具上切屑流经的表面。前刀面：主后刀面：刀具上同前刀面相交形成主切削刃的后刀面。前刀面主后刀面刀具上同前刀面相交形成副切削刃的后刀面。副后刀面副后刀面：(2)两刃一尖：刀尖4.三面、两刃、一尖：

对车刀来说是前刀面与主后刀面的交线。承担主要切削任务。主切削刃：副切削刃：对车刀来说是前刀面与副后刀面的交线，参加部分切削工作。主切削刃刀尖：主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。为增加刀尖强度，通常磨成一小段过渡圆弧。三面、两刃、一刀尖副后刀面前刀面副切削刃主后刀面五、车刀分类、角度及材料5.车刀的主要角度：

为确定刀具的主要角度，须建立三个相互垂直的参考平面。(1)建立基准参考面：1)基面2)切削平面3)正交平面υc1)基面：通过切削刃选定点的平面，它平行刀具安装的一个平面，其方位要垂直于主运动方向。υc2)切削平面：通过切削刃选定点并同时垂直于基面的平面。υc正交平面切削平面基面3)正交平面：通过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面。五、车刀分类、角度及材料5.车刀的主要角度：1)前角γ0：(2)刀具切削部分的主要角度：2)后角α0：3)主偏角κr：4)副偏角κr’：5)刃倾角λs：前角γ0基面投影线前角越大前刀面投影线刀刃越锋利主切削刃强度越低，易崩刃已加工表面质量越好在-50~250内选取，粗加工取小，精取大

在正交平面内测量，前刀面与基面之间的夹角。1)前角γ0：υc切削平面投影线减小后刀面与已加工表面之间的摩擦。主后刀面投影线它和前角一样影响刃口的强度和锋利程度。作用：后角α0在60~120内选取，粗加工取小，精加工取大。在正交平面内测量，主后刀面与切削平面之间的夹角。2)后角α0：υc3)主偏角κr：主切削平面与假定工作平面之间的夹角。主偏角κr主偏角κr减小，主切削刃参加切削的长度增加，刀具磨损减慢，但作用于工件的径向力会增加。常用刀具的主偏角κr有450、600、750、900。4)副偏角κr’：副切削平面与假定工作平面之间的夹角。副偏角可减小副切削刃与工件已加工表面之间的摩擦，减小已加工表面的粗糙度。副偏角一般为50～150副偏角κr’基面投影线主切削刃刃倾角λs刀尖为切削刃最高点时为正，反之为负。刃倾角一般–50～505)刃倾角λs：在主切削平面中测量，主切削刃与基面的夹角。刃倾角可控制切屑流出方向和刀头强度。υc五、车刀分类、角度及材料6.车刀的安装：刀尖对准尾座顶尖刀具应垫好、放正、夹牢刀头伸出长度应小于2倍的刀杆厚度刀尖与工件轴线应等高五、车刀分类、角度及材料6.刀具材料简介：

刀具材料一般指切削部分的材料。在切削过程中，刀具要承受很大的切削力及高温、摩擦、振动、冲击，所以应具备下列基本性能：(1)足够的强度(2)高硬度：硬度应在60HRC以上(3)高耐磨性六、工件的安装及所用附件1.常用附件：

三爪自动定心卡盘、四爪单动卡盘、顶尖、中心架、跟刀架、心轴、花盘及压板等。六、工件的安装及所用附件1.常用附件：

(1)三爪自动定心卡盘锁紧螺母主轴键三爪卡盘三爪卡盘六、工件的安装及所用附件1.常用附件：(1)三爪自动定心卡盘三爪同时移动，自动定心，装夹工件方便。定心精度0.05～0.15mm，适用安装截面积为圆形或正六边形的轴类或盘类工件。特点：六、工件的安装及所用附件1.常用附件：

(2)四爪单动卡盘六、工件的安装及所用附件1.常用附件：

(2)四爪单动卡盘四个卡爪单独调节，装夹工件需要找正。定位精度可达0.01mm。适用安装圆形、正方形、长方形、内外圆偏心、椭圆形及其它不规则零件。加紧力大，加紧更可靠。特点：六、工件的安装及所用附件1.常用附件：(3)顶尖安装：顶尖三爪卡盘

安装对零件要求：车削零件两端面并钻中心孔。

特点：用于加工较长或工序较多且要求有定位基准的轴类零件。六、工件的安装及所用附件1.常用附件：(4)跟刀架的使用：

固定于床鞍上并随床鞍一起作纵向移动。

特点：主要用于加工细长的光轴和长丝杠等。

车工理论课到此结束，下面开始现场教学。电工一、安全用电知识1.人体触电的种类电击：电流流过人体对人体内部器官及神经系统造成破坏乃至死亡，是最危险的触电事故

电伤：电流流过人体表皮造成局部伤害，一般有电灼伤、电烙印、皮肤金属化

2.安全电压我国规定12V、24V、36V三个电压等级为安全电压级别，不同场合选用不同等级的安全电压。

常用的是36V和24V，绝对安全的是12V3.触电急救要点是：动作迅速，救护得法

尽快使触电者脱离电源，并根据其受伤程度立即进行现场人工呼吸和人工胸外心脏挤压等急救措施，同时迅速通知医院救护。

二、常用电工工具和电工材料

（一）电工工具验电器：检验线路和设备是否带电

螺丝刀：紧固或拆卸螺钉

钢丝钳：夹持元件、剪切导线

尖嘴钳：夹持较小元件、剪切细小导线剥线钳：剥离较细导线绝缘层

电工刀：剖削电线线头、削制木制品钢丝钳：夹持元件、剪切导线

电烙铁：焊接电线接头、元件接点

万用表：测量电压、电流、电阻等

（二）电工材料导电材料绝缘材料磁性材料三、常用低压电器（一）低压配电电器1.刀开关型电器：用于非频繁地接通和分断容量不太大的配电线，以隔离电源2．组合开关：用来作电源引入开关，也可用来直接起动和停止小容量鼠笼式电动机或电动机的正、反转

3．自动开关：又称自动空气断路器，它具有过载、短路及失压保护功能，同时又具有开关的功能，故又称自动空气开关

4．熔断器：作为短路和过载保护用

（二）接触器来频繁地接通和断开电动机的主回路以及短接起动电阻，也可以用于其他电力负荷

CJ系列接触器的外形和工作原理

（三）磁力起动器起动器是用于电动机起动与控制的控制电器

（四）主令电器主要用于通、断控制电路，以发出指令或信号的操纵电器

主要有控制按钮、万能转换开关、主令控制器、行程开关、微动开关、无触点开关等

1234按钮的外形和结构

复合按钮的外形和结构示例

（五）继电器是一种小信号控制电器，它通过反映电流、电压、时间、速度、温度等信号来通断小电流回路，起传递信号作用

1．热继电器

常作一般工业中交流电动机的运行和起动过程中的过载保护用，有的还可作为断相保护

利用电流的热效应而动作的

2.中间继电器

在电路中主要起信号的传递与转换作用，它可以实现多路控制，并可将小功率的控制信号转换为大容量的触头动作，以驱动电器执行元件工作

3．时间继电器在获得动作信号后，触头经过一定时间后才闭合或断开的继电器

四、常用的电气控制电路

（一）单向起动控制电路

1．单向点动控制电路单向点动控制线路单向起动控制线路2．单向起动控制电路

（二）正反转起动控制电路接触器联锁的正反转控制线路1．接触器控制电路2．按钮联锁正反转起动控制电路按钮联锁正反转起动控制电路3．双重联锁正反转控制电路

双重联锁正反转控制线路a)正转b)反转锻压定义:利用外力使金属产生塑性变形，使其改变形状、尺寸和改善性能，获得型材或锻压件的加工方法一、锻造

锻造是在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料、铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得具有一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。锻造温度（一）、自由锻定义：只用简单的通用性工具使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量锻件的加工方法自由锻时，金属只有部分表面受到工具限制，其余则为自由表面锻造现场及部分作品展示设备：空气锤、蒸汽—空气自由锻锤、液压机等基本工序：镦粗、拔长、冲孔等拔长冲孔（二）、模锻

定义:利用模具使毛坯变形获得锻件的方法。

设备:蒸汽-空气模锻锤、锻造压力机、螺旋压力机和平锻机等（三）自由锻工艺规程绘制锻件图确定变形工艺计算坯料质量及尺寸选择锻造设备和工具确定锻造温度范围和加热、冷却及热处理规范提出锻件技术要求及验收要求填写工艺卡等。

盘块类轴杆类圆筒类圆环类弯曲类确定锻造设备及吨位:自由锻常用设备为空气锤、蒸汽—空气自由锻锤、液压机蒸汽—空气自由锻锤主要用于中小型锻件,液压机主要用于大型锻件的锻造。设备吨位选择原则:不能过小也不能过大,必须适当。选择锻造设备的主要依据是锻件质量、类型和尺寸。确定锻造设备吨位的方法有理论计算法和查表法计算毛坯质量mo=(md+mc+mq)(1+δ)

计算毛坯尺寸

首道工序为镦粗时，坯料的高度直径比不得大于2.5，以防镦弯；首道工序为拔长时，锻件的最大截面处应符合要求的锻造比，以提高其力学性能首道工序为镦粗时：

D0≥0.8首道工序为拔长时：

D0≥

二、冲压

使板料经分离或成形而得到制件的工艺统称。（它主要用于加工板料(10mm以下，包括金属及非金属板料)类零件,故称为板料冲压）。

板料冲压分类

按照冲压时的温度情况有冷冲压和热冲压两种方式。这取决于材料的强度、塑性、厚度、变形程度以及设备能力等，同时应考虑材料的原始热处理状态和最终使用条件。(1)定义（flash)

通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种方法

焊接（2）焊接的种类A、熔焊：是将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法

B、压焊：即焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法

C、钎焊：指采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接的方法

一、概述（3）优缺点：优点：

A、省料、省工、成本低，生产率高，结构重量轻。简化工艺，能以小拼大，被喻为神奇的“钢铁裁缝”。与铆接相比，采用焊接工艺制造的金属结构重量轻，节约原材料，制造周期短，成本低B、连接性能好：焊接接头的力学性能(强度、塑性)耐高温、低温、高压性能和导电性、耐腐蚀性、耐磨性、密封性等均可达到与母材性能一致。缺点：A、结构无可拆性。B、焊接时局部加热，焊接接头的组织和性能与母材相比会发生变化；而产生焊接残余应力、焊接变形和焊接裂纹等缺陷。C、焊接缺陷的隐避性，易导致焊接结构的意外破坏。

二、焊条电弧焊（一）焊接电弧焊条芯药皮熔池金属熔滴焊缝气体固态渣壳（二）弧焊机（三）焊条药皮成分作用：改善焊条工艺性、提高焊缝的力学性能、保护熔池和焊缝金属2.焊条的分类和型号作用：导电、填充剂分类：碳钢焊条的型号E5015表示焊条药皮为低氢钠型，可采用直流反接表示焊条位全位置表示抗拉强度最小值为500MPa表示焊条三、钎焊

利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接

1．焊接材料

(1)钎料：即钎焊时用作填充金属的材料软钎料使用软钎料进行的钎料。软钎料多采用锡-铅合金，熔点＜450℃，接头强度低(σb＜70Mpa)。主要用于受力不大，工作温度较低的焊件。如各种电器导线的连接，仪表、仪器元件的焊接等。硬钎料使用硬钎料进行的钎焊。常用的硬钎料有：铜、银、镍、铝等钎料；其熔点＞450℃，接头强度可达500Mpa。主要用于受力较大，工作温度较高的工件焊接，如刀具、冰箱压缩机管道等(2)钎焊焊剂：即钎焊时使用的熔剂①清除氧化膜及杂质；②改善钎料充填接头间隙的性能(润湿性)；③防止被焊金属氧化。

硬钎焊用钎剂由硼砂、硼酸、氟化物、氯化物所组成。

软钎焊用钎剂由松香、氯化锌与氯化铵溶液等。2．加热方式：软钎焊多用铬铁加热。硬钎焊可用的热源很多，常用的有氧乙炔火焰加热、电阻加热、感应加热、盐浴加热等。3.应用

适用于精密、微型、形状复杂或多钎缝的焊件及异种材料间的焊接，广泛用于焊接换热器、夹层结构、电真空器件和硬质合金刀具

四、其它焊接方法

五、焊接工艺1、焊接位置

平焊

横焊

立焊

仰焊2、接头形式3.坡口形式根据设计和工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成的呈一定几何形状的沟槽常用的坡口形式有I形、V形、U形、X形和双U形等a)对接接头b)搭接接头c)角接接头d)T形接头

附录1焊接操作现场之一附录2焊接操作现场之二及部分作品展示钳工一、概述

钳工是手持工具完成零件的加工、装配和修理等工作。1.钳工工作范围划线、錾削、锯削、挫削、刮削、研磨、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、套螺纹、装配和修理等2.常用设备

工作台、台虎钳和砂轮机二、划线根据图样要求，在毛皮或工件上用划线工具划出待加工部位的轮廓或作为基准的点线叫划线三、锯削用手锯对材料或工件进行切断或切槽的加工方法。四、锉削用锉刀对工件表面进行切削加工的方法。加工平面、曲面、型孔、沟槽、内外倒角，也用于成形样板、模具、型腔以及部件、机器装配时的工件修整。所加工出的表面粗糙度Ra值可达1.6～0.8μm，尺寸公差等级IT8～IT7五、钻孔用钻头在实体材料上加工孔的方法。钻孔属于粗加工，其尺寸公差等级一般为IT14～IT12，表面粗糙度Ra值为25～12.5μm。六、扩孔用扩孔钻扩大已有孔（锻出、铸出或钻出的孔）的方法。扩孔属于半精加工，其尺寸公差等级可达IT10～IT9，表面粗糙度Ra值可达6.3～3.2μm。七、铰孔用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高尺寸精度和降低表面粗糙度方法。铰孔属于精加工，尺寸公差等级可达IT8～IT7，表面粗糙度Ra值可达1.6～0.8μm。八、攻螺纹用丝锥加工工件的内螺纹的方法。九、套螺纹用板牙或螺纹切刀加工工件外螺纹的方法。十、刮削用刮刀从工件表面上刮去一层很薄的金属的方法。刮削属于精密加工，加工后表面的形状精度较高，表面粗糙度Ra值较低。十一、装配和拆卸将合格的零件按装配工艺过程组装起来，并经过调试使之成为合格产品的过程称为装配。机器工作一段时间后，需要对机器检查和维修，这时就需要拆卸。拆卸是采用正确的方法解除零件、部件相互间的约束和联接，使它们无损伤地逐一分解出来

附录1钳工操作现场工程材料简介与热处理一、工程材料简介

1、

分类(1)

金属a、钢铁材料：按质量计约占30%应用最广b、非铁金属：按质量计约占50%应用最广(2)

非金属a、有机材料：塑料、橡胶b、无机材料；陶瓷、水泥等

(3)

复合材料

两种或两种以上材料的组合物

2、

主要性能（1）

材料性能a、力学性能：受力时表现的性能b、工艺性能：对加工工艺的适应性c、物理、化学性能：物理性能、抗化学作用的性能

1）弹性

即物体在外力作用下改变其形状和尺寸，当外力卸除后物体又回复到其原始形状和尺寸的特性。（2）材料力学性能指标弹性极限：即金属材料不产生塑性变形时所能承受的最大应力，e点为弹性极限点

e＝Fe/S0

弹性极限是工作中不允许有微量塑性变形的零件（如精密的弹性元件、炮筒等）的设计与选材的重要依据。2）刚度即材料抵抗弹性变形的能力

以弹性模量E来衡量。

E=σ/ε3）强度

即金属抵抗永久变形和断裂的能力

a.屈服点：试样在试验过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长（变形）时的应力σs（σ0.2）

=Fs/

S0b.抗拉强度：即试样拉断前承受的最大标称拉应力b点为抗拉强度点σb=Fb/

S04)塑性

即断裂前材料发生不可逆永久变形的能力

a.伸长率即试样拉断后标距的伸长与原始标距的百分比δ＝(L1－L0)/L0×100％b.断面收缩率即试样拉断后，缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比Ψ＝（S0－S1)/S0×100%

5)硬度

即材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力

a.布氏硬度试验：

b.洛氏硬度试验

6)韧性

金属在断裂前吸收变形能量的能力

冲击韧度ak

ak=Ak/A=m（h1－h2）/A

夏比冲击试验二、金属热处理采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺（一）普通热处理

1．退火

加热到适当温度，保持一定时间后缓慢冷却的热处理工艺。(炉冷）

完全退火：将工件完全奥氏体化后缓慢冷却，细化晶粒、改善组织，降低硬度，便于切削工。用于铸件、锻件或热轧型材

球化退火：使工件中的碳化物球化而进行的退火

727度以上

降低硬度和提高韧性，改善切削加工能，为淬火作准备用于过共析钢

去应力退火：为去除工件内存在的残余应力而进行727度以下的退火，用于消除铸件、锻件、焊接件及由粗切削加工件内的内应力2．正火

工件加热到奥氏体化后，在静止的空气中冷却的热处理工艺（空冷）目的与退火相似，但冷却速度比退火快、操作简便、生产率高（优先正火）3．淬火

工件加热到奥氏体化后，以适当方式冷却目的主要是为了得到马氏体或（和）贝氏体组织，以便通过回火获得所需的组织和性能。

4．回火

工件淬硬后加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间后冷却到室温的热处理工艺低温回火：250℃以下进行的回火保持淬火后的高硬度（58～62HRC）和耐磨性，且降低内应力和脆性

用于处理各种工、量、模具、渗碳件和表面淬火件

中温回火：250～500℃之间进行的回火降低硬度（35～45HRC），提高弹性、屈服强度和韧性用于处理各种弹簧和锻模

高温回火：500℃以上进行的回火

使硬度降得更低（25～35HRC），得到较好的综合力学性能

用于处理如轴、齿轮等重要的结构零件

（二）钢的表面淬火与化学热处理

1．表面淬火仅对工件表层进行的淬火工艺2．化学热处理将工件置于适当的活性介质中加热、保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理

附录1热处理操作现场及部分作品展示再见一、目的1.了解数控车床的工作原理、组成、加工特点、应用和操作方法。2.了解零件加工程序的编制方法，了解数控车床加工中零件设计的绘图软件。3.了解数控车床加工零件的工艺过程和对刀方法。数车1.数控车床组成数控车床由数控系统和机床本体组成（见图1）数控系统包括控制电源、轴伺服控制器、主机、轴编码器、显示器组成。机床本体包括床身、电动机、主轴箱、回转刀架、进给传动系统、冷却系统、润滑系统、机床安全保护系统组成。

二.数控车床加工简介2.数控车床传动原理（见图1）（1）主运动：主轴带动工件旋转形成数控车床主运动。（2）进给运动：X、Z两方向伺服电机直接驱动滚珠丝杠运动同时带动刀架移动，形成纵横向切削运动。（1）加工轴类零件3.数控车床加工范围（2）加工盘套类零件（3）加工回转体曲面（4）加工变螺距螺纹4.数控车床加工特点（1）加工精度高，尺寸的稳定性好。（2）加工生产效率高。（3）自动化程度高，劳动强度低。（4）特别适合加工形状复杂的轮廓表面。（5）价格昂贵，加工成本高。（6）控制系统复杂，维修较难，维修费用高。三、数控车床零件加工工艺顺序思路1.分析零件图样。2.建立工件坐标系。3.制定加工工艺。4.确定切削用量。5.选择刀具。6.编制加工程序。7.调试加工程序。8.完成零件加工。

工件坐标系1.G指令1）设定工件坐标系指令G92

。2）快速定位指令G00。3)直线插补指令G01。4)圆弧插补指令G02,G03。5)延时指令G04。6)普通螺纹切削指令G32。7)外圆循环加工指令G80。8)端面循环加工指令G81。9)螺纹循环加工指令G86。四、数控车床编程指令介绍2.M指令1)程序暂停指令M00。2)主轴正转指令M03。3)主轴反转指令M04。4)主轴停止指令M05。5)程序结束指令M30。3.F指令进给速度指令F:格式:F*****;其中*代表数字,单位:mm。指令含义:代表每分钟车刀移动*****mm。速度范围:0~15000mm/min。加工时使用:1~50mm/min。快速移动时使用:50~15000mm/min。4.T指令换刀指令T:格式T**;其中**代表数字。指令含义:高位*代表刀号,低位*代表刀具补偿值地址号。例:T22;表示换2号刀,同时加入2号刀具补偿值地址号中的补偿值。5.编程实例毛坯件为

30棒料，材料为45号钢，试编制其加工程序

O0100N20M03S500; 主轴正转，转速为500r/min；N30T0202;调用2号刀具，2号刀补；N40G00X32Z0;快速退刀至循环点；N50G71U1.0R0.5;外圆粗加工复合循环；

N60G71P70Q120U0.5W0.2F0.15;N70G00X10.0Z0.0; 快速进刀；

N80G01X12.0Z-9.0S800;车锥面；N90G01X12.0Z-23.0; 车

12外圆；N100G01X20.0Z-23.0; 车端面；N110G03X28.0Z-27.0R4F0.1S800;车圆弧面；N120

G01X28.0Z-37.0; 车

28外圆；N130G00X100Z50; 快速退刀至换刀点；N140T0404; 调用4号刀具，4号刀补；N150G70P110Q160; 精加工复合循环；N130G00X100Z50; 快速退刀至换刀点；N140T0303; 调用3号刀具，3号刀补；N150G00X30.0Z-37.0; 快速进刀

N160G01X0.0F0.1; 切断

N170X100Z50; 回换刀点N180M02; 程序结束1.数控车床基本操作建立机床坐标系。输入程序,模拟程序,检索程序。装卡刀具。试切。确定各刀刀偏值(刀补值)。确定工件坐标系原点。确定刀具起始点。五.操作注意的几点（1）确定各刀刀偏值(刀具补偿值)a.装好工件，用1号刀试切外圆和端面，在外圆X坐标清零,在端面上Z坐标清零。b.换2号刀,分别试切端面和外圆,并读取显示器上的读数,存入刀具参数表。c.换3号刀,分别试切端面和外圆,并读取显示器上的读数,存入刀具参数表。2.对刀操作（2）确定工件坐标系原点a.装好工件，用1号刀试切外圆和端面，在外圆X坐标清零，在端面上Z坐标清零，并测量直径值。b.在端面处，1号刀向X负向移动”测量直径值”，刀尖在工件中心处X坐标清零。c.1号刀刀尖坐标值为(0，0)，且刀具处于编程坐标系原点处。（3）确定刀具起始位置

刀尖确定原点后，1号刀分别沿X正向，Z正向移动G92指令中设定的X，Z值，此处即为刀具起始位置点，即：G92设定点。3.零件加工零件加工前应注意：请辅导人员检查程序和对刀数据。关上机床防护门。检索程序到当前状态。变为“单段”运行方式。按“启动”键，运行程序。另外：加工过程中应随时观察零件加工情况。若有异常，应及时按”急停”键。六.安全操作要点1.数控车床安全操作要求同普通车床一样，加工时应佩戴好劳动保护用品（如眼镜、帽子）。2.多人使用一台车床操作时，彼此应协调一致。当键盘操作时，禁止车床其它操作；当进行装刀，装工件等操作时，禁止操作键盘。3.加工时应关好机床防护门。4.加工之前，应请辅导人员检查程序和对刀情况。附录1数车操作现场数铣一、编程基础（一）常用功能指令

1．准备功能代码功能代码功能代码功能G00快速点定位G17选择XY平面G42右边刀具半径补偿G01直线插补G18选择XZ平面G43刀具长度补偿G02顺时针圆弧插补G19选择YZ平面G44撤消刀具长度补偿G03逆时针圆弧插补G40撤消刀具半径补偿G90绝对坐标编程G04暂停，持续时间用K编入G41左边刀具半径补偿G91增量坐标编程2．辅助功能M00程序暂停；M04启动主轴反转；M09切削液关；M01程序条件停止；M05主轴停止；M30程序结束，且返回到程序开始；M02程序结束，主轴停止；M06换刀；M98调用子程序；M03启动主轴正转；M08切削液开；M99子程序返回。3．F功能用于指定进给速度

4．S功能

用于指定主轴转速，单位是r/min（二）编程基础1．快速点定位格式：G00X—Y—Z—2．直线插补格式：G01X—Y—Z—F—3．圆弧插补（1）顺时针圆弧插补格式：G02X—Y—I—J—F—（2）逆时针圆弧插补格式：G03X—Y—I—J—F—4．刀具半径补偿

（1）左边刀具半径补偿格式：G41D—X—Y—F—（2）右边刀具半径补偿格式：G42D—X—Y—F—（3）撤消刀具半径补偿格式：G40X—Y—（三）编程实例

图示加工路线为实际零件轮廓，刀具初始位置为（0，0，200），工件坐标系原点在工件上表面处，用Ф10mm的立铣刀精铣厚为4mm的工件

N0010G90G92X0Y0Z200；

刀具起始位置N0020G00X30Y-20；

刀具快速移动到下刀位置N0030Z2；

快速降至安全平面N0040S800M03M08；

打开冷却液、起动主轴N0050G01Z-5F50；

慢速下至切削深度N0060G41D01X40F150；

切削点进入刀具半径补偿状态N0070X-40；

直线进给N0080Y-10；

直线进给N0090G02X-20Y10R20F100；

顺时针圆弧减速进给N0100G03X10Y40R30；

逆时针圆弧减速进给N0110G01X20F150；

直线加速进给N0120Y-25；

直线进给N0130M09M05；

关闭冷却液、主轴停转N0140G00Z200；

快速抬刀N0150G40X0Y0；

取消刀补、刀具归位N0160M02；

程序结束二、数控铣床面板（一）机床操作面板FANUC0i系统机床操作面板设（二）MDI面板

FANUC0i系统显示器面板及MDI按键数控铣床操作步骤1．接通机床电源2．开机，各项情况正常即可进行后续操作3．回零，确立机床坐标系4．安装工件5．输入程序6．空运行或用图形模拟方式检查程序7．对刀并预置坐标值，设立工件坐标系8．运行程序进行零件加工9．测量工件10．工件加工完成，关机，切断机床电源附录1数铣操作现场特种加工原理

机床编程特加工线切割电火花成型电解一、特种加工1.定义利用磁、电、光、热、力、声、原子等各种能源，用物理、化学的方法去除或添加材料或连接以达到零件设计要求的加工方法的总称。2.与切削加工的区别材料要求接触方式加工能源3.分类:电火花线切割加工电火花成型加工其他类型加工二、电火花成型加工1.定义：电火花成型加工又称放电加工，它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时产生的局部、瞬时的高温将金属蚀除下来这种利用火花放电时产生的腐蚀现象对金属材料进行加工的方法叫电火花加工。2.原理产生放电通道极间放电熔化材料的剥离消除电离3.机床总体结构主轴头工具电极夹具及工具电极工作液循环过滤系统重要部位4.应用可以加工难以用金属切削方法加工的零件，不受材料热处理状况影响。由于工具电极与工件电极不直接接触，没有机械切削力，所以在制作工具电极时不必考虑其受力特性，工具电极可以做得十分微细，能进行微细加工和复杂形面加工。电火花加工是通过脉冲放电来蚀除金属材料的，而脉冲电源的参数随时可调，因此在同一情况下，只须调整电参数即可切换粗、半精、精、超精加工。5.电火花加工的局限性生产效率低被加工的工件只能是导电体存在电极损耗加工表面有变质层加工过程必须在工作液中进行6.发展状况1）国内2）国外三、数控线切割加工 1.工作原理电火花线切割是通过电极丝（线状工具电极）与工件间规定的相对运动，实现切割工件的电火花加工，简称线切割。

2.应用范围试制新产品加工模具加工特殊材料3.加工设备型号及参数DK7725D类别（电加工机床)K特征（数控机床）7组别（电火花类机床）7型别（线切割）25基本参数（工作台横向行程250）主要技术参数

a.工作台行程b.最大切割厚度c.加工精度d.功放管输出

机床的机械结构床身工作台总成走丝机构丝架工作液循环系统工作液应具有一定的绝缘性有较好的冷却性能有较好的洗涤性能，利于排屑有较好的防锈性能，利于