金工實習教程

前言

　　本次修訂是在《金工實習教程》第l版（2004年）的基礎上進行的，經(jīng)過5年的發(fā)行，本書已經(jīng)廣泛被大專院校理工科學生作為生產(chǎn)實習指導教材使用，反饋教學效果優(yōu)良。書中的實踐操作項目豐富且針對性強，工藝分析思路清晰，無論在發(fā)行量還是在社會評價方面都取得了顯著成績，為金工實習的規(guī)范、創(chuàng)新形式教學做出了較大貢獻?！　”緯?版在汲取了各校教學改革經(jīng)驗及廣大讀者對《金工實習教程》第l版的建議和意見的基礎上，增補完善了金屬材料實習、熱加工實習和金屬切削加工實習等內(nèi)容。在本書的編寫過程中，參考了大量機械制造行業(yè)的有關規(guī)范和新標準，規(guī)范了名詞術語、符號、單位等內(nèi)容。在實習項目選題的內(nèi)容上，依據(jù)機械制造基礎專業(yè)的教學和生產(chǎn)特點，結合工作過程系統(tǒng)化課程結構所涉及的教育理論，在傳統(tǒng)實習教學內(nèi)容的基礎上進行了適當?shù)恼弦?guī)劃。以崗位作為主體線索依次介紹了熱處理與鋼材的火花鑒別、鑄造、鍛壓、焊接、鉗工、車削、銑削、刨拉鏜削、磨削、數(shù)控加工、電火花加工等內(nèi)容。　　為了更好地適用于專業(yè)實踐教學，本次修訂的特點及思路如下?！　。?）引入工作過程系統(tǒng)化課程結構建設的理論基礎，以工作過程作為知識技能的載體和導向，培養(yǎng)學生的專業(yè)實踐能力?！　。?）從我國機械制造及相關專業(yè)的培養(yǎng)目標出發(fā)，主要闡述了金屬材料、熱加工與冷加工、刀具、機床等相關的基礎知識及訓練課題，并對工程項目中經(jīng)常出現(xiàn)或可能出現(xiàn)的問題作了深入剖析和論述?！　。?）本書中的訓練項目課題的安排以趣味型、成果型為主，并深入淺出，以提高學生培養(yǎng)動手實踐能力的興趣。　?。?）書中部分插圖采用SolidWorks所創(chuàng)建的三維實體模型，以增強視覺效果?！　。?）本書創(chuàng)建QQ群：39024033，用于專業(yè)教師及同行探討問題、研究教學方法、交流教學資源，同時為本書提供課件下載?！　”緯缮綎|理工大學的于文強、濰坊教育學院的張麗萍擔任主編，淄博技師學院的張兆明、廣東技術師范學院天河學院的楊媛媛、煙臺工程職業(yè)技術學院的丁思思、淄博技術學院的張俊玲擔任副主編；書稿在編寫過程中還得到了各兄弟院校眾多專業(yè)老師的幫助和支持，在此深表感謝！

內(nèi)容概要

本書第2版在汲取了各校教學改革經(jīng)驗及廣大讀者對《金工實習教程》第l版的建議和意見的基礎上，增補完善了金屬材料實習、熱加工實習和金屬切削加工實習等內(nèi)容?！　〗鸸嵙暿菣C械制造及其相關專業(yè)教學方案中必不可少的一項重要的專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)，在本書的修訂編寫過程中，參考了大量機械制造行業(yè)的有關規(guī)范。在訓練項目選題的內(nèi)容上，依據(jù)機械制造專業(yè)的教學和生產(chǎn)特點，結合工作過程系統(tǒng)化課程結構所涉及的教育理論，在傳統(tǒng)實習教學內(nèi)容的基礎上進行了適當?shù)恼弦?guī)劃。本書以崗位作為主體線索依次介紹了熱處理與鋼材的火花鑒別、鑄造、鍛壓、焊接、鉗工、車削、銑削、刨拉鏜削、磨削、數(shù)控加工、電火花加工等內(nèi)容，充分滿足了機械制造及其相關專業(yè)的實習教學需要?！　”緯梢宰鳛楦叩仍盒C械工程、機電工程、機械制造以及與機械有關的理工科專業(yè)本科生或?qū)？粕膶嵺`教學教材，也可以作為機械制造行業(yè)進行培訓或職業(yè)資格鑒定的參考讀物。

書籍目錄

第1章 鋼的熱處理與火花鑒別1.1 鋼的熱處理1.1.1 鋼的退火和正火1.1.2 淬火和回火1.1.3 鋼的表面熱處理1.1.4 熱處理設備1.1.5 專項技能訓練課題1.2 鋼材的火花鑒別1.2.1 火花鑒別常用設備及操作方法1.2.2 火花的組成和名稱1.2.3 碳鋼火花的特征1.2.4 專項技能訓練課題1.3 實踐中常見問題解析1.3.1 過熱與過燒1.3.2 氧化與脫碳1.3.3 變形與開裂1.4 拓展訓練1.4.1 車床主軸的熱處理工藝1.4.2 圓拉刀的熱處理工藝1.4.3 20CrMnTi變速箱齒輪的滲碳熱處理工藝1.5 熱處理操作安全規(guī)范1.5.1 熱處理工人的一般安全規(guī)范1.5.2 鹽浴爐操作安全規(guī)范1.5.3 箱式電阻爐和井式電阻爐操作安全規(guī)范1.5.4 氣體滲氮熱處理操作安全規(guī)范1.5.5 感應加熱表面淬火熱處理操作安全規(guī)范1.5.6 火焰加熱表面淬火熱處理操作安全規(guī)范1.6 本章小結1.7 思考與練習第2章 鑄造2.1 砂型鑄造2.1.1 常用造型工模具2.1.2 造型材料2.1.3 造型和造芯方法2.1.4 澆注與熔煉2.1.5 落砂和清理2.1.6 專項技能訓練課題2.2 特種鑄造工藝2.2.1 金屬型鑄造2.2.2 壓力鑄造2.2.3 低壓鑄造2.2.4 離心鑄造2.2.5 熔模鑄造2.2.6 專項技能訓練課題2.3 實踐中常見問題解析2.3.1 鑄造缺陷分析2.3.2 鑄件缺陷鑒別2.4 拓展訓練2.4.1 支承輪刮板造型2.4.2 壓力機飛輪2.5 鑄造操作安全規(guī)范2.6 本章小結2.7 思考與練習第3章 鍛壓3.1 鍛造3.1.1 自由鍛與胎模鍛3.1.2 模鍛3.1.3 專項技能訓練課題3.2 沖壓3.2.1 沖壓設備3.2.2 沖模結構與沖壓基本工序3.2.3 專項技能訓練課題3.3 實踐中常見問題解析3.3.l材料加熱缺陷及其防止措施3.3.2 自由鍛件的缺陷及其產(chǎn)生原因3.3.3 模鍛件的缺陷及其產(chǎn)生原因3.3.4 常見沖壓件廢品和缺陷的主要形式及產(chǎn)生的原因3.4 拓展訓練3.5 鍛壓操作安全規(guī)范3.5.1 自由鍛實訓的安全技術3.5.2 模鍛實訓的安全技術3.5.3 沖壓實習的安全技術3.6 本章小結3.7 思考與練習第4章 焊接4.1 手工電弧焊4.1.1 焊接設備與焊接材料4.1.2 常用焊接工具4.1.3 焊接工藝4.1.4 焊接方法與操作4.1.5 專項技能訓練課題4.2 氣焊與氣割4.2.1 設備與工具4.2.2 氣焊的焊接工藝與操作4.2.3 氣割原理與操作4.2.4 專項技能訓練課題4.3 其他焊接方法4.3.1 埋弧自動焊4.3.2 氣體保護焊4.3.3 壓焊與釬焊4.3.4 專項技能訓練課題4.4 實踐中常見問題解析4.4.1 焊縫表面尺寸不符合要求4.4.2 焊接裂紋4.4.3 氣孔4.4.4 咬邊4.4.5 未焊透4.4.6 未熔合4.4.7 夾渣4.4.8 焊瘤4.4.9 塌陷4.4.1 0凹坑4.4.1 1燒穿4.4.1 2夾鎢4.5 拓展訓練4.5.1 騎座式管板角接手弧焊4.5.2 小管徑對接手工鎢極氬弧焊4.5.3 中厚板對接CO2氣體保護焊4.5.4 中厚板對接埋弧焊4.6 焊接操作安全規(guī)范4.6.1 電弧焊操作安全規(guī)范4.6.2 氣焊氣割操作安全規(guī)范4.7 本章小結4.8 思考與練習第5章 鉗工5.1 劃線5.1.1 劃線工具及使用5.1.2 劃線操作5.1.3 專項技能訓練課題5.2 鋸、銼、鏨削5.2.1 鋸削5.2.2 銼削5.2.3 鏨削5.2.4 專項技能訓練課題5.3 鉆、擴、锪、鉸孔加工5.3.1 鉆孔加工設備5.3.2 鉆孔與擴孔、锪孔、鉸孔操作5.3.3 專項技能訓練課題5.4 攻絲和套絲5.4.1 攻絲和套絲工具5.4.2 攻絲和套絲操作5.4.3 專項技能訓練課題5.5 刮削與研磨5.5.1 刮削用工具5.5.2 刮削操作5.5.3 研具與研磨劑5.5.4 平面的研磨方法5.5.5 專項技能訓練課題5.6 校正與彎曲5.6.1 手工校正工具5.6.2 校正的基本方法5.6.3 彎曲前毛坯尺寸計算5.6.4 彎形的方法5.6.5 專項技能訓練課題5.7 實踐中常見問題解析5.7.1 鋸條損壞、鋸削質(zhì)量問題及產(chǎn)生原因分析和預防5.7.2 鏨削質(zhì)量問題及產(chǎn)生原因分析5.7.3 鉆孔質(zhì)量問題及原因5.7.4 刮削質(zhì)量問題及產(chǎn)生原因分析5.8 拓展訓練5.8.1 燕尾配合件制作5.8.2 鏨削項目訓練5.8.3 锪孔、鉸孔項目訓練5.9 鉗工操作安全規(guī)范5.9.1 鉆床安全操作規(guī)程5.9.2 鉗工常用工具安全操作規(guī)程5.9.3 設備維修安全技術規(guī)程5.1 0本章小結5.1 1思考與練習第6章 車削加工6.1 內(nèi)、外圓與端面的車削6.1.1 設備與工具6.1.2 外圓與端面車削方法6.1.3 內(nèi)圓表面加工方法6.1.4 專項技能訓練課題6.2 槽的加工和工件的切斷6.2.1 刀具與切削參數(shù)6.2.2 槽的車削和切斷方法6.2.3 專項技能訓練課題6.3 螺紋與圓錐面車削6.3.1 設備與刀具6.3.2 螺紋的車削與測量6.3.3 圓錐車削加工方法6.3.4 專項技能訓練課題6.4 偏心與特型面的加工6.4.1 偏心車削加工方法6.4.2 特型面的車削方法6.4.3 專項技能訓練課題6.5 實踐中常見問題解析6.5.1 外圓車削加工的注意事項6.5.2 平面車削的注意事項6.5.3 孔加工的常見問題6.5.4 圓錐車削加工容易產(chǎn)生的問題和注意事項6.5.5 車螺紋時的注意事項6.5.6 偏心車削加工的注意事項6.5.7 滾花加工注意事項6.6 拓展訓練6.6.1 球狀手柄加工6.6.2 螺紋車削項目6.7 車工操作安全規(guī)范6.7.1 人身安全注意事項6.7.2 設備安全注意事項6.8 本章小結6.9 思考與練習第7章 銑削加工7.1 平面銑削7.1.1 設備與刀具7.1.2 平面銑削方法7.1.3 專項技能訓練課題7.2 銑斜面7.2.1 附件與刀具7.2.2 斜面銑削方法7.2.3 專項技能訓練課題7.3 直角溝槽、鍵槽和階臺的銑削7.3.1 切削用量與刀具7.3.2 直角溝槽、鍵槽和階臺的銑削工藝與方法7.3.3 專項技能訓練課題7.4 圓柱齒輪銑削7.4.1 齒輪成型方法7.4.2 成型法銑直齒圓柱齒輪的齒形7.4.3 專項技能訓練課題7.5 實踐中常見問題解析7.5.1 平面和斜面銑削的質(zhì)量分析7.5.2 銑削階臺、直角溝槽的質(zhì)量分析7.5.3 銑削直齒圓柱齒輪的質(zhì)量分析7.5.4 銑削斜齒圓柱齒輪的質(zhì)量分析7.5.5 提高銑削加工平面質(zhì)量的途徑7.6 拓展訓練7.6.1 銑角度面7.6.2 銑削外花鍵7.7 銑工操作安全規(guī)范7.7.1 安全技術7.7.2 銑床安全操作規(guī)程7.7.3 文明生產(chǎn)7.8 本章小結7.9 思考與練習第8章 刨、拉、鏜削加工8.1 刨削加工8.1.1 刨削插削設備與刀具8.1.2 刨削操作8.1.3 拉削簡介8.1.4 專項技能訓練課題8.2 鏜削加工8.2.1 鏜削設備與刀具8.2.2 鏜削操作8.2.3 專項技能訓練課題8.3 實踐中常見問題解析8.3.1 刨平面中常出現(xiàn)的問題及解決方法8.3.2 鏜削加工時應避免出現(xiàn)的問題8.4 拓展訓練8.4.1 刨削軸上鍵槽8.4.2 閥體鏜削實例8.5 刨、鏜削加工操作安全規(guī)范8.5.1 刨削操作安全規(guī)范8.5.2 鏜削操作安全規(guī)范8.6 本章小結8.7 思考與練習第9章 磨削加工9.1 平面磨削9.1.1 平面磨床9.1.2 砂輪的特征要素9.1.3 平面磨削操作9.1.4 專項技能訓練課題9.2 外圓磨削9.2.1 外圓磨削設備9.2.2 外圓磨削操作9.2.3 專項技能訓練課題9.3 內(nèi)圓磨削9.3.1 內(nèi)圓磨削設備9.3.2 內(nèi)圓磨削操作9.3.3 專項技能訓練課題9.4 實踐中常見問題解析9.4.1 平面磨削常見缺陷的產(chǎn)生原因9.4.2 外圓磨削常見缺陷產(chǎn)生的原因9.4.3 內(nèi)圓磨削常見缺陷產(chǎn)生的原因9.5 拓展訓練9.5.1 薄閥片磨削9.5.2 連桿雙端面磨削9.5.3 精密細長軸磨削9.5.4 薄壁套零件的磨削9.6 磨工操作安全規(guī)范9.7 本章小結9.8 思考與練習第10章 數(shù)控機床加工10.1 數(shù)控銑削加工10.1.1 數(shù)控銑床概述10.1.2 數(shù)控銑床坐標系10.1.3 數(shù)控銑床編程基礎10.1.4 專項技能訓練課題10.2 數(shù)控車削加工10.2.1 數(shù)控車床概述10.2.2 數(shù)控車床坐標系10.2.3 數(shù)控車削加工中的裝刀與對刀10.2.4 數(shù)控車床編程基礎10.2.5 專項技能訓練課題10.3 實踐中常見問題解析10.3.1 數(shù)控加工質(zhì)量分析10.3.2 螺紋加工常見問題解析10.3.3 數(shù)控機床常見故障排除10.4 拓展訓練10.4.1 UGNX數(shù)控車削錐孔零件實例10.4.2 UGNX平面銑削加工實例10.5 操作安全規(guī)范10.5.1 數(shù)控機床的安全操作10.5.2 數(shù)控機床使用注意事項10.6 本章小結10.7 思考與練習第11章 電火花加工11.1 數(shù)控電火花加工11.1.1 電火花加工原理11.1.2 電火花加工設備11.1.3 電火花成型加工的操作11.1.4 專項技能訓練課題11.2 數(shù)控線切割加工11.2.1 數(shù)控線切割加工設備11.2.2 數(shù)控線切割加工的操作11.2.3 專項技能訓練課題11.3 實踐中常見問題解析11.3.1 電火花成型加工質(zhì)量分析11.3.2 線切割加工質(zhì)量分析11.4 拓展訓練11.4.1 電機轉(zhuǎn)子沖孔落料模的電火花加工11.4.2 半圓形孔樣板切割11.5 操作安全規(guī)范11.6 本章小結11.7 思考與練習附錄 常用計量器具參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1.表面淬火　　表面淬火是指通過快速加熱，使鋼的表層很快達到淬火溫度，在熱量來不及傳到鋼件心部時就立即淬火，從而使表層獲得馬氏體組織，而心部仍保持原始組織。表面淬火的目的是使鋼件表層獲得高硬度和高耐磨性，而心部仍保持原有的良好韌性，常用于機床主軸、發(fā)動機曲軸、齒輪等?！　”砻娲慊鹚捎玫目焖偌訜岱椒ㄓ卸喾N，如電感應、火焰、電接觸、激光等。目前應用最廣泛的是電感應加熱法?！　「袘訜岜砻娲慊鸱ň褪窃谝粋€感應線圈中通以一定頻率的交流電（有高頻、中頻、工頻三種），使感應線圈周圍產(chǎn)生頻率相同、方向相反的感應電流，這個電流稱為渦流。由于集膚效應，渦流主要集中在鋼件表層。由渦流所產(chǎn)生的電阻熱使鋼件表層被迅速加熱到淬火溫度，隨即向鋼件噴水，將鋼件表層淬硬?！　「袘娏鞯念l率愈高，集膚效應愈強烈，故高頻感應加熱用途最廣。高頻感應加熱常用的頻率為2003～300kHz，此頻率加熱速度極快，通常只有幾秒鐘，淬硬層深度一般為0.5～2mm，主要用于要求淬硬層較薄的中、小型零件?！　「袘訜岜砻娲慊鹳|(zhì)量好，加熱溫度和淬硬層深度較易控制，易于實現(xiàn)機械化和自動化生產(chǎn)。缺點是設備昂貴、需要專門的感應線圈。因此，主要用于成批或大量生產(chǎn)的軸、齒輪等零件。 2.化學熱處理 化學熱處理是將鋼件置于適合的化學介質(zhì)中加熱和保溫，使介質(zhì)中的活性原子滲入鋼件表層，以改變鋼件表層的化學成分和組織，從而獲得所需的力學性能或理化性能。化學熱處理的種類很多，依照滲入元素的不同，有滲碳、滲氮、碳氮共滲等，以適應不同的場合，其中以滲碳應用最廣?！　B碳是將鋼件置于滲碳介質(zhì)中加熱、保溫，使分解出來的活性碳原子滲入鋼的表層。滲碳是指采用密閉的滲碳爐，并向爐內(nèi)通以氣體滲碳劑（如煤油），加熱到900～950℃，經(jīng)較長時間的保溫，使鋼件表層增碳。井式氣體滲碳過程由排氣、強烈滲碳、擴散及降溫四個階段組成，如圖1-4所示。　　滲碳件通常采用低碳鋼或低碳合金鋼，滲碳后滲層深一般為0.5～2mm，表層含碳量Wc將增至1％左右，經(jīng)淬火和低溫回火后，表層硬度達HRC 56～64，因而耐磨；而心部因仍是低碳鋼，故保持其良好的塑性和韌性。滲碳主要用于既承受強烈摩擦，又承受沖擊或循環(huán)應力的鋼件，如汽車變速箱齒輪、活塞銷、凸輪、自行車和縫紉機的零件等?！　B氮又稱氮化。它是將鋼件置于氮化爐內(nèi)加熱，并通入氨氣，使氨氣分解出活性氮原子滲入鋼件表層，形成氮化物（如A1N、CrN、MoN等），從而使鋼件表層具有高硬度（相當于HRC 72）、高耐磨性、高抗疲勞性和高耐腐蝕性。滲氮時加熱溫度僅為550～570℃，鋼件變形甚小。常用的滲氮工藝有3種，即等溫滲氮法（又稱一段滲氮法）、二段滲氮法和三段滲氮法。圖1-5所示為38CrMoAIA鋼的等溫滲氮工藝。

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