內 容 簡 介
本書第3版在汲取了各校教學改革經驗及廣大讀者對《金工實習教程》第2版的反饋建議和意見的基礎上,修訂完善了金屬材料熱加工和切削加工實習內容。
金工實習是機械設計制造及其相關專業教學計劃中必不可少的一項重要的專業實踐教學環節,在本書的修訂編寫過程中,參考了大量機械制造行業的相關規范。在訓練項目選題的內容上,依據機械制造專業的教學和行業生產的特點,結合工作過程系統化課程結構所涉及的教育理論,在傳統實習教學內容的基礎上進行了適當的整合規劃。本書以崗位工種作為主體線索依次介紹了鋼的熱處理與火花鑒別、鑄造、鍛壓、焊接、鉗工、車削、銑削、刨拉鏜削、磨削、數控機床和電火花加工等內容,充分滿足了機械設計制造及其相關專業的實習教學需要。
本書可以作為高等院校機械工程、機電類及其相關專業本科生或專科生的實踐教學教材,也可以作為機械制造行業進行培訓或職業資格鑒定的參考讀物。
前 言
本次修訂是在《金工實習教程》第2版(2010年)的基礎上進行的,經過近4年的發行,本書已經廣泛被大專院校理工科學生作為生產實習指導教材使用,教學效果反饋優良。書中的實踐操作項目豐富且針對性強,工藝分析思路清晰,無論在發行量還是在社會評價方面都取得了顯著的成績,為金工實習的規范、教材體例的創新做出了較大貢獻。
本書第3版在汲取了各校教學改革經驗及廣大讀者對《金工實習教程》第2版的反饋建議和意見的基礎上,修訂完善了金屬材料熱加工和切削加工實習內容。在本書的編寫過程中,參考了大量機械制造行業的有關規范和新標準,規范了名詞術語、符號、單位等內容。在實習項目內容的選題上,依據機械設計制造專業的教學和行業生產特點,結合工作過程系統化課程結構所涉及的教育理論,在傳統實習教學內容的基礎上進行了適當的整合規劃。本書以崗位工種作為主體線索,依次介紹了鋼的熱處理與火花鑒別、鑄造、鍛壓、焊接、鉗工、車削、銑削、刨拉鏜削、磨削、數控機床加工、電火花加工等內容。
為了更好地適用于專業實踐教學,本次修訂的特點及思路如下。
(1)更好地將實踐項目驅動機制融入教材,擴充實踐訓練項目并附加評分準則和評分記錄,使教師能夠更方便地按照國家職業技能評價體系對學生的技能項目做出測評。
(2)重點參閱最新的國家職業技能鑒定標準,這將有利于學生技能的提升和取得相應的職業技能等級證書,更好地適應高職教育改革的需要。
(3)建立資源交流信息平臺,實現教學資源的開發與共享。《金工實習》省級精品課程網站地址:http://210.44.176.183/jgsx/index.html。
(4)聯合多所高職院校的一線實踐教學指導教師和企業工程師,分析車、銑、刨、磨、鉗、鍛、焊、熱處理等不同類型工種特點,提出切實可行的實踐課題,側重技能和工藝問題的解決。
(5)本書創建QQ群:39024033,用于專業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。
本書由山東理工大學于文強、濰坊工程職業學院張麗萍擔任主編,華北水利水電大學范素香、山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司能源動力廠單瀟辰、淄博市技術學院張俊玲、濱州市技師學院張兆明擔任副主編;山東理工大學程鵬飛、姜化凱參加了本書的編寫工作,書稿在編寫過程中還得到了各兄弟院校眾多專業老師的幫助和支持,在此表示感謝!
全書由山東理工大學劉元義教授擔任主審工作。在教材的編寫校對過程中,山東理工大學雷巖同學完成了大量的文字和圖表處理任務,全體編寫成員在此深表謝意。
由于編者水平有限,書中不足之處在所難免,懇請廣大讀者批評指正,作者郵箱:yyu2000@126.com。
編 者
目 錄
第1章 鋼的熱處理與火花鑒別 1
1.1 鋼的熱處理 2
1.1.1 鋼的退火和正火 2
1.1.2 淬火和回火 4
1.1.3 鋼的表面熱處理 5
1.1.4 熱處理設備 7
1.1.5 專項技能訓練課題 10
1.2 鋼材的火花鑒別 11
1.2.1 火花鑒別法常用的設備及操作方法 11
1.2.2 火花的組成和名稱 11
1.2.3 碳鋼火花的特征 13
1.2.4 專項技能訓練課題 14
1.3 實踐中常見問題的解析 15
1.3.1 過熱與過燒 15
1.3.2 氧化與脫碳 16
1.3.3 變形與開裂 17
1.4 拓展訓練 18
1.4.1 車床主軸的熱處理工藝 18
1.4.2 圓拉刀的熱處理工藝 19
1.4.3 汽車變速箱齒輪的滲碳熱處理工藝 21
1.5 熱處理操作安全規范 24
1.5.1 熱處理工人的一般安全規范 24
1.5.2 鹽浴爐操作安全規范 24
1.5.3 箱式電阻爐和井式電阻爐操作安全規范 25
1.5.4 氣體滲氮熱處理操作安全規范 25
1.5.5 感應加熱表面淬火熱處理操作安全規范 25
1.5.6 火焰加熱表面淬火熱處理操作安全規范 26
本章小結 26
思考與練習 26
第2章 鑄造 27
2.1 砂型鑄造 27
2.1.1 常用造型工模具 28
2.1.2 造型材料 33
2.1.3 造型和造芯方法 35
2.1.4 澆注與熔煉 39
2.1.5 落砂和清理 42
2.1.6 專項技能訓練課題 44
2.2 特種鑄造工藝 46
2.2.1 金屬型鑄造 46
2.2.2 壓力鑄造 48
2.2.3 低壓鑄造 49
2.2.4 離心鑄造 50
2.2.5 熔模鑄造 50
2.2.6 專項技能訓練課題 52
2.3 實踐中常見問題的解析 53
2.3.1 鑄造缺陷分析 53
2.3.2 鑄件缺陷鑒別 55
2.4 拓展訓練 57
2.4.1 支承輪刮板造型 57
2.4.2 壓力機飛輪 60
2.5 鑄造操作安全規范 63
本章小結 64
思考與練習 64
第3章 鍛壓 66
3.1 鍛造 67
3.1.1 自由鍛與胎模鍛 67
3.1.2 模鍛 74
3.1.3 專項技能訓練課題 79
3.2 沖壓 82
3.2.1 沖壓設備 82
3.2.2 沖模結構與沖壓基本工序 84
3.2.3 專項技能訓練課題 86
3.3 實踐中常見問題的解析 87
3.3.1 材料加熱缺陷及其防止措施 87
3.3.2 自由鍛件的缺陷及其產生原因 88
3.3.3 模鍛件的缺陷及其產生原因 88
3.3.4 常見沖壓件廢品和缺陷的主要形式及產生的原因 89
3.4 拓展訓練 90
3.5 鍛壓操作安全規范 96
3.5.1 自由鍛實訓的安全技術 96
3.5.2 模鍛實訓的安全技術 97
3.5.3 沖壓實習的安全技術 97
本章小結 97
思考與練習 98
第4章 焊接 99
4.1 手工電弧焊 99
4.1.1 焊接設備與焊接材料 99
4.1.2 常用焊接工具 104
4.1.3 焊接工藝 105
4.1.4 焊接方法與操作 108
4.1.5 專項技能訓練課題 112
4.2 氣焊與氣割 115
4.2.1 設備與工具 116
4.2.2 氣焊的焊接工藝與操作 119
4.2.3 氣割原理與操作 121
4.2.4 專項技能訓練課題 123
4.3 其他焊接方法 123
4.3.1 埋弧自動焊 123
4.3.2 氣體保護焊 125
4.3.3 壓焊與釬焊 127
4.3.4 專項技能訓練課題 131
4.4 實踐中常見問題的解析 134
4.4.1 焊縫表面尺寸不符合要求 134
4.4.2 焊接裂紋 134
4.4.3 氣孔 136
4.4.4 咬邊 136
4.4.5 未焊透 137
4.4.6 未熔合 137
4.4.7 夾渣 138
4.4.8 焊瘤 138
4.4.9 塌陷 139
4.4.10 凹坑 139
4.4.11 燒穿 139
4.4.12 夾鎢 140
4.5 拓展訓練 140
4.5.1 騎座式管板角接手弧焊 140
4.5.2 小管徑對接手工鎢極氬弧焊 142
4.5.3 中厚板對接CO2氣體保護焊 144
4.5.4 中厚板對接埋弧焊 145
4.6 焊接操作安全規范 147
4.6.1 電弧焊操作安全規范 147
4.6.2 氣焊氣割操作安全規范 148
本章小結 148
思考與練習 149
第5章 鉗工 150
5.1 劃線 150
5.1.1 劃線工具及使用 150
5.1.2 劃線操作 156
5.1.3 專項技能訓練課題 159
5.2 鋸、銼、鏨削 160
5.2.1 鋸削 160
5.2.2 銼削 163
5.2.3 鏨削 168
5.2.4 專項技能訓練課題 174
5.3 鉆、擴、锪、鉸孔加工 175
5.3.1 加工設備 175
5.3.2 鉆孔與擴孔、鉸孔、锪孔操作 180
5.3.3 專項技能訓練課題 182
5.4 攻絲和套絲 184
5.4.1 攻絲和套絲的工具 184
5.4.2 攻絲和套絲的操作 186
5.4.3 專項技能訓練課題 187
5.5 刮削與研磨 188
5.5.1 刮削用工具 189
5.5.2 刮削操作 191
5.5.3 研具與研磨劑 193
5.5.4 平面的研磨方法 195
5.5.5 專項技能訓練課題 196
5.6 校正與彎曲 197
5.6.1 手工校正工具 197
5.6.2 校正的基本方法 198
5.6.3 彎曲前毛坯尺寸計算 199
5.6.4 彎形的方法 201
5.6.5 專項技能訓練課題 202
5.7 實踐中常見問題的解析 203
5.7.1 鋸條損壞、鋸削質量問題及產生原因分析和預防 203
5.7.2 鏨削質量問題及產生原因分析 203
5.7.3 鉆孔質量問題及原因 204
5.7.4 刮削質量問題及產生原因分析 204
5.8 拓展訓練 205
5.8.1 燕尾配合件制作 205
5.8.2 鏨削項目訓練 206
5.8.3 锪孔、鉸孔項目訓練 206
5.9 鉗工操作安全規范 207
5.9.1 鉆床安全操作規程 207
5.9.2 鉗工常用工具安全操作規程 207
5.9.3 設備維修安全技術規程 209
本章小結 209
思考與練習 210
第6章 車削加工 211
6.1 內、外圓與端面的車削 211
6.1.1 設備與工具 211
6.1.2 外圓與端面車削方法 219
6.1.3 內圓表面加工方法 221
6.1.4 專項技能訓練課題 224
6.2 槽的加工和工件的切斷 225
6.2.1 刀具與切削參數 226
6.2.2 槽的車削和切斷方法 229
6.2.3 專項技能訓練課題 233
6.3 螺紋與圓錐面車削 234
6.3.1 設備與刀具 234
6.3.2 螺紋的車削與測量 237
6.3.3 圓錐車削加工方法 243
6.3.4 專項技能訓練課題 251
6.4 偏心與特型面的加工 253
6.4.1 偏心車削加工方法 253
6.4.2 特型面的車削方法 258
6.4.3 專項技能訓練課題 262
6.5 實踐中常見問題的解析 263
6.5.1 外圓車削加工的注意事項 263
6.5.2 平面車削的注意事項 263
6.5.3 孔加工的常見問題 264
6.5.4 圓錐車削加工容易產生的問題和注意事項 265
6.5.5 車螺紋時的注意事項 265
6.5.6 偏心車削加工的注意事項 265
6.5.7 滾花加工注意事項 266
6.6 拓展訓練 266
6.6.1 球狀手柄加工 266
6.6.2 螺紋車削項目 267
6.7 車工操作安全規范 267
6.7.1 人身安全注意事項 267
6.7.2 設備安全注意事項 268
本章小結 268
思考與練習 269
第7章 銑削加工 270
7.1 平面銑削 270
7.1.1 設備與刀具 271
7.1.2 平面銑削方法 274
7.1.3 專項技能訓練課題 278
7.2 銑斜面 280
7.2.1 附件與刀具 280
7.2.2 斜面銑削方法 281
7.2.3 專項技能訓練課題 282
7.3 直角溝槽、鍵槽和階臺的銑削 283
7.3.1 切削用量與刀具 283
7.3.2 直角溝槽、鍵槽和階臺的銑削工藝與方法 284
7.3.3 專項技能訓練課題 288
7.4 圓柱齒輪銑削 290
7.4.1 齒輪成型的方法與加工機床 291
7.4.2 成型法銑直齒圓柱齒輪的齒形 292
7.4.3 專項技能訓練課題 293
7.5 實踐中常見問題的解析 295
7.5.1 平面和斜面銑削的質量分析 295
7.5.2 銑削階臺、直角溝槽的質量分析 296
7.5.3 銑削直齒圓柱齒輪的質量分析 297
7.5.4 銑削斜齒圓柱齒輪的質量分析 297
7.5.5 提高銑削加工平面質量的途徑 297
7.6 拓展訓練 298
7.6.1 銑角度面 298
7.6.2 銑削外花鍵 299
7.7 銑工操作安全規范 300
7.7.1 安全技術 300
7.7.2 銑床安全操作規程 301
7.7.3 文明生產 301
本章小結 302
思考與練習 302
第8章 刨、拉、鏜削加工 304
8.1 刨削加工 304
8.1.1 刨削插削設備與刀具 304
8.1.2 刨削操作 309
8.1.3 拉削簡介 314
8.1.4 專項技能訓練課題 315
8.2 鏜削加工 317
8.2.1 鏜削設備與刀具 317
8.2.2 鏜削操作 319
8.2.3 專項技能訓練課題 323
8.3 實踐中常見問題的解析 324
8.3.1 刨平面中常出現的問題及解決方法 324
8.3.2 鏜削加工時應避免出現的問題 326
8.4 拓展訓練 326
8.4.1 刨削軸上鍵槽 326
8.4.2 閥體鏜削實例 328
8.5 刨削、鏜削加工操作安全規范 329
8.5.1 刨削操作安全規范 329
8.5.2 鏜削操作安全規范 330
本章小結 330
思考與練習 330
第9章 磨削加工 332
9.1 平面磨削 332
9.1.1 平面磨床 332
9.1.2 砂輪的特征要素 334
9.1.3 平面磨削操作 337
9.1.4 專項技能訓練課題 338
9.2 外圓磨削 339
9.2.1 外圓磨削設備 339
9.2.2 外圓磨削操作 340
9.2.3 專項技能訓練課題 342
9.3 內圓磨削 343
9.3.1 內圓磨削設備 343
9.3.2 內圓磨削操作 344
9.3.3 專項技能訓練課題 345
9.4 實踐中常見問題的解析 345
9.4.1 平面磨削常見缺陷產生的原因 345
9.4.2 外圓磨削常見缺陷產生的原因 347
9.4.3 內圓磨削常見缺陷產生的原因 350
9.5 拓展訓練 351
9.5.1 薄閥片磨削 351
9.5.2 連桿雙端面磨削 352
9.5.3 精密細長軸磨削 352
9.5.4 薄壁套零件的磨削 353
9.6 磨工操作安全規范 354
本章小結 355
思考與練習 355
第10章 數控機床加工 357
10.1 數控銑削加工 357
10.1.1 數控銑床概述 357
10.1.2 數控銑床坐標系 358
10.1.3 數控銑床編程基礎 361
10.1.4 專項技能訓練課題 364
10.2 數控車削加工 368
10.2.1 數控車床概述 368
10.2.2 數控車床坐標系 371
10.2.3 數控車削加工中的裝刀與對刀 372
10.2.4 數控車床編程基礎 373
10.2.5 專項技能訓練課題 376
10.3 實踐中常見問題的解析 377
10.3.1 數控加工質量分析 377
10.3.2 螺紋加工常見問題解析 378
10.3.3 數控機床常見故障排除 378
10.4 拓展訓練 379
10.4.1 UG NX數控車削錐孔零件實例 379
10.4.2 UG NX平面銑削加工實例 382
10.5 操作安全規范 384
10.5.1 數控機床的安全操作 384
10.5.2 數控機床使用注意事項 385
本章小結 385
思考與練習 385
第11章 電火花加工 387
11.1 數控電火花加工 387
11.1.1 電火花加工原理 387
11.1.2 電火花加工設備 388
11.1.3 電火花成型加工的操作 390
11.1.4 專項技能訓練課題 392
11.2 數控線切割加工 393
11.2.1 數控線切割加工設備 393
11.2.2 數控線切割加工的操作 394
11.2.3 專項技能訓練課題 396
11.3 實踐中常見問題的解析 398
11.3.1 電火花成型加工質量分析 398
11.3.2 線切割加工質量分析 398
11.4 拓展訓練 398
11.4.1 電機轉子沖孔落料模的電火花加工 398
11.4.2 半圓形孔樣板切割 400
11.5 操作安全規范 400
本章小結 401
思考與練習 401
附錄 常用計量器具 402
附錄A 游標卡尺 402
附錄B 千分尺 403
附錄C 百分表及杠桿百分表 405
附錄D 內徑百分表 407
附錄E 萬能角度尺 408
附錄F 塞規及卡規 411
附錄G 量塊 413
參考文獻 417