金工实训实验报告

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指导教师: 大庆师范学院 实训总结报告 金 工 实 训 赵斌洋 物理与电气信息工程学院 自动化 一班 201001071588 20xx年9月3日 — 20xx年12月20日 孙鹏翔

物理与电气信息工程学院实验中心监制

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目 录

1 实训的目的意义简介…………………………………………………1 2 常用量具的使用 ……………………………………………………1

2.1游标卡尺 ……………………………………………………………

2.2千分尺 ……………………………………………………………… 3 钳工加工………………………………………………………………

3.1 划线操作……………………………………………………………

3.2 锯削…………………………………………………………………

3.3 锉削…………………………………………………………………

3.4 钻削…………………………………………………………………

3.5 攻丝…………………………………………………………………

3.6 套丝………………………………………………………………… 4车削 …………………………………………………………………

4.1车削外圆……………………………………………………………

4.2车削螺纹…………………………………………………………… 5剪切 ………………………………………………………………… 6冲压 ………………………………………………………………… 7空气压缩机的使用 ………………………………………………… 8焊接…………………………………………………………………

8.1焊条电弧焊 ………………………………………………………

8.2点焊 ………………………………………………………………

8.3 CO2气体保护焊……………………………………………………

9 经验体会…………………………………………………………… 参考文献………………………………………………………………

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1实习目的及意义

金工实习是一门实践性的技术基础课,是高等院校工科学生学习机械制造的基本工艺方法和技术,完成工程基本训练的重要必修课。它不仅可以让我们获得了机械制造的基础知识,了解了机械制造的一般操作,提高了自己的操作技能动手能力,而且加强了理论联系实际的锻炼,提高了工程实践能力,培养了工程。 2 常用量具的使用

2.1游标卡尺

2.1.1游标卡尺的结构及用途

游标卡尺由主尺和副尺(游标)构成,副尺顶部有一锁紧螺钉用来保持读数,有的副尺还带有深度测量杆。主尺为正常刻度,最小单位为1mm;副尺刻度总长49mm,分为50等份。游标卡尺是机械制造及检修中最基础的测量工具,用来测量构件长度、深度、直径等。根据使用需要,可选择不同量程(主尺总刻度)的游标卡尺,如0-200mm、0-300mm、0-500mm、0-1000mm等。

2.1.2游标卡尺的使用

副尺每一刻度(49/50mm)比主尺每一刻度(1mm)短0.02mm使用方法举例说明,如:当副尺左端0刻度线与主尺1mm刻度线对齐时,从主尺读数,为1.00mm;将副尺向右微量移动,使副尺左端0刻度线的下一刻度线与主尺某一刻度线对齐,读数为1+1×0.02=1.02mm;以此类推,读数依次为1.04mm、1.06mm、??

1.98mm;当副尺右端0刻度线与主尺某一刻度线对齐时,副尺左端0刻度线同时与主尺2mm对齐,直接从主尺读数,读数为2.00mm。故,游标卡尺的测量精度为0.02mm。

2.2千分尺

2.2.1外径千分尺的构造和原理

外径千分尺又称螺旋测微器,外径千分尺是依据螺旋放大的原理制成的,即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。 3

因此,沿轴线方向移动的微小距离,就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm。所以以外径千分尺的测量精度为0.01mm。由于还能再估读一位,可读到毫米的千分位,故名千分尺。

2.2.2使用外径千分尺注意事项

测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用主旋钮,而改用微调旋钮,避免产生过大的压力,既可使测量结果精确,又能保护螺旋测微器。在读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。读数时,千分位有一位估读数字,不能随便扔掉,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐,千分位上也应读取为“0”。当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合,将出现零误差,应加以修正,即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。

3 钳工加工

钳工工作特点:所用工具简单,加工多样灵活、操作方便,适应面广等特点,故有很多工作仍需要由钳工来完成。如前面所讲的钳工应用范围的工作。因此钳工在机械制造及机械维修中有着特殊的、不可取代的作用。但钳工操作的劳动强度大、生产效率低、对工人技术水平要求较高。

钳工的基本操作可分为:1.辅助性操作即划线,它是根据图样在毛坯或半成品工件上划出加工界线的操作。2.切削性操作有錾削、锯削、锉削、攻螺纹、套螺纹。钻孔(扩孔、铰孔)、刮削和研磨等多种操作。3.装配性操作即装配,将零件或部件按图样技术要求组装成机器的工艺过程。4.维修性操作即维修,对在役机械、设备进行维修、检查、修理的操作。

钳工工作范围:(1)加工前的准备工作,如清理毛坯,毛坯或半成品工件上的划线等;(2)单件零件的修配性加工;(3)零件装配时的钻孔、铰孔、攻螺纹和套螺纹等;(4)加工精密零件,如刮削或研磨机器、量具和工具的配合面、夹具与模具的精加工等。(5)零件装配时的配合修整;(6)机器的组装、试车、调整和维修等。

3.1 划线操作

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3.1.1划线的工具及其用法:

基准工具—划线平板由铸铁制成,基个平面是划线的基准平面,要求非常平直和光洁。

使用时要注意:①安放时要平稳牢固、上平面应保持水平;②平板不准碰撞和用锤敲击,以免使其精度降低;③长期不用时,应涂油防锈,并加盖保护罩。

3.2锯削

锯削是用手锯来分割材料或在工件上进行切槽的操作。

3.2.1锯削工具

锯削的常用工具是手锯,由锯弓和锯条组成,如图1所示。

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图1 可调式锯弓:1-固定部分;2-可调部分;3-固定拉杆;4-削子;5-锯条;6-活动拉杆;7-蝶形螺母

锯弓可分为固定式和可调式两种,图1为常用的可调式锯弓。锯条由碳素工具钢制成,并经淬火和低温退火处理。锯条规格用锯条两端安装孔之间的距离表示。常用的锯条约长300mm、宽12mm、厚0.8mm。锯条齿形如图2所示。 5

图 2 锯齿

锯齿按齿距t大小可分为粗齿( t=1.6mm)、中齿( t=1.2mm)及细齿

( t=0.8mm)三种。

锯齿的粗细应根据加工材料的硬度和厚薄来选择。锯削铝、铜等软材料或厚材料时,应选用粗齿锯条。锯硬钢、薄板及薄壁管子时,应该选用细齿锯条。锯削软钢、铸铁及中等厚度的工件则多用中齿锯条。锯削薄材料时至少要保证二至三个锯齿同时工作。

3.2.2锯削基本操作

l)锯条安装 根据工件材料及厚度选择合适的锯条,安装在锯弓上。锯齿应向前(见图1),松紧应适当,一般用两个手指的力能旋紧为止。锯条安装好后,不能有歪斜和扭曲否则锯削时易折断。

2)工件安装 工件伸出钳口不应过长,防止锯削时产生振动。锯线应和钳口边缘平行,并夹在台虎钳的左边,以便操作。工件要夹紧,并应防止变形和夹坏已加工表面。

3)锯削姿势与握锯 锯削时站立姿势:身体正前方与台虎钳中心线成大约45°角,右脚与台虎钳中心线成75°角,左脚与台虎钳中心线成30°角。握锯时右手握柄,左手扶弓,见图3。推力和压力的大小主要由右手掌握,左手压力不要太大。

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图3 手锯的握法

锯削的姿势有两种,一种是直线往复运动,适用于锯薄形工件和直槽;另一种是摆动式,锯割时锯弓两端作类似锉外圆弧面时的锉刀摆动一样。这种操作方式,两手动作自然,不易疲劳,切削效率较高。

4)起锯方法 起锯的方式有两种。一种是从工件远离自己的一端起锯,如图4a所示,称为远起锯;另一种是从工件靠近操作者身体的一端起锯,如图4b所示,称为近起锯。一般情况下采用远起锯较好。无论用哪一种起锯的方法,起锯角度都不要超过15°。为使起锯的位置准确和平稳,起锯时可用左手大拇指挡住锯条的方法来定位。

5)锯削速度和往复长度 锯削速度以每分钟往复20~40次为宜。速度过快锯条容易磨钝,反而会降低切削效率;速度太慢,效率不高。

锯削时最好使锯条的全部长度都能进行锯割,一般锯弓的往复长度不应小于锯条长度的三分之二。

图4 起锯方法

3.3 锉削

用锉刀对工件表面进行切削加工,使工件达到所要求的尺寸、形状和表面粗糙度的操作叫锉削。锉削精度可以达到0.01mm,表面粗糙度可达Ra0.8um。 锉

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削的应用范围很广,可以锉削平面、曲面、外表面、内孔、沟槽、和各种形状复杂的表面。还可以配键、做样板、修整个别零件的几何形状等。

3.3.1平面的锉法:

1)顺向锉:顺向锉是最普通的锉削方法。锉刀运动方向与工件夹持方向始终一致,面积不大的平面和最后锉光都是采用这种方法。顺向锉可得到正直的锉痕,比较整齐美观。精锉十常采用。

2)交叉锉:锉刀与工件夹持方向约呈35度,且锉痕交叉。交叉锉时锉刀与工件的接触面积增大,锉刀容易掌握平稳。交叉锉一般用于粗锉。

3)推锉:推锉一般用来锉削狭长平面,使用顺向锉法锉刀受阻时使用。推锉不能用于充分发挥手臂的力量,故锉削效率低,只适用于加工余量较小和修整尺寸时。 3.4 钻削

钻削是孔加工的一种基本方法,钻孔经常在钻床和车床上进行,也可以在镗床或铣床上进行。常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。 钻削运动构成:钻头的旋转运动为主切削运动,加工精度较低。钻削加工:在各类机器零件上经常需要进行钻孔,因此钻削的应用还是很广泛的,但是,由于钻削的精度较低,表面较粗糙,一般加工精度在IT10以下,表面粗糙度Ra值大于12.5μm ,生产效率也比较低。因此,钻孔主要用于粗加工,例如精度和粗糙度要求不高的螺钉孔、油孔和螺纹底孔等。但精度和粗糙度要求较高的孔,也要以钻孔作为预加工工序。

单件、小批生产中,中小型工件上的小孔(一般D 13 mrn)常用台式钻床加工,中小型工件上直径较大的孔(一般D<50mm)常用立式钻床加工;大中型工件上的孔应采用摇臂钻床加工;回转体工件上的孔多在车床上加工。在成批和大量生产中,为了保证加工精度,提高生产效率和降低加工成本,广泛使用钻模、多轴钻的或组合机床进行孔的加工。

钻削加工容易产生“引偏”,“引偏”是由于钻头弯曲、孔的轴线歪斜而引起孔径扩大,孔不圆。引偏产生的原因:1)麻花钻是最常用刀具,由于细长而刚性差。2)麻花钻上有两条较深的螺旋槽,刚性差。3)钻头仅有两条很窄二棱边与孔壁接触,接触刚度和导向作用也很差。4)钻头横刃处前角有很大负值,切削条 8

件极差,钻孔时一半以上的轴向力由横刃产生,稍有偏斜将产生较大附加力矩,使钻头弯曲此外,两切削刃不对称,工件材料不均匀,也易引偏。

3.5 攻丝

(1)工件上螺纹底孔的孔口要倒角,通孔螺纹两端都倒角。

(2)工件夹位置要正确,尽量使螺纹孔中心线置于水平或竖直位置,使攻丝容易判断丝锥轴线是否垂直于工件的平面。

(3)在攻丝开始时,要尽量把丝锥放正,然后对丝锥加压力并转动绞手,当切入1-2圈时,仔细检查和校正丝锥的位置。一般切入3-4圈螺纹时,丝锥位置应正确无误。以后,只须转动绞手,而不应再对丝锥加压力,否则螺纹牙形将被损坏。

(4)攻丝时,每扳转绞手1/2-1圈,就应倒转约1/2圈,使切屑碎断后容易排出,并可减少切削刃因粘屑而使丝锥轧住现象。

(5)攻不通的螺孔时,要经常退出丝锥,排除孔中的切屑。

(6)攻塑性材料的螺孔时,要加润滑冷却液。对于钢料,一般用机油或浓度较大的乳化液要求较高的可用菜油或二硫化钼等。对于不锈钢,可用30号机油或硫化油。

(7)攻丝过程中换用后一支丝锥时,要用手先旋入已攻出和螺纹中,至不能再旋进时,然后用绞手扳转。在末锥攻完退出时,也要避免快速转动绞手,最好用手旋出,以保证已攻好的螺纹质量不受影响。

(8)机攻时,丝锥与螺孔要保持同轴性。

(9)机攻时,丝锥的校准部分不能全部出头,否则在反车退出丝锥时会产生乱牙。

(10)机攻时的切削速度,一般钢料为6-15米/分;调质钢或较硬的钢料为5-10米/分;不锈钢为2-7米/分;铸铁为8-10米/分。在同样材料时,丝锥直径小取较高值,丝锥直径大取较低值。

4车削

4.1车削外圆

4.1.1安装工件和校正工件

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安装工件的方法主要有用三爪自定心卡盘或者四爪卡盘、心轴等。校正工件的方法有划针或者百分表校正。

四爪卡盘的四个爪通过4个螺杆独立移动。它的特点是能装夹形状比较复杂的非回转体如方形、长方形等,而且夹紧力大。由于其装夹后不能自动定心,所以装夹效率较低,装夹时必须用划线盘或百分表找正,使工件回转中心与车床主轴中心对齐。

4.1.2选择车刀

直头车刀(尖刀)的形状简单,主要用于粗车外圆;弯头车刀不但可以车外圆,还可以车端面,加工台阶轴和细长轴则常用偏刀。

4.1.3调整车床

的调整包括主轴转速和车刀的进给量。

车床主轴的转速是根据切削速度计算选取的。而切削速度的选择则和工件材料、刀具材料以及工件加工精度有关。用高速钢车刀车削时,V=0.3~1m/s,用硬质合金刀时,V=1~3m/s。车硬度高钢比车硬度低钢的转速低一些。

根据选定的切削速度计算出车床主轴的转速,再对照车床主轴转速铭牌,选取车床上最近似计算值而偏小的一档,然后如下表所示的手柄要求,扳动手柄即可。但特别要注意的是,必须在停车状态下扳动手柄。

4.2车削螺纹故障分析

4.2.1.啃刀

故障分析及解决方法:原因是车刀安装得过高或过低,工件装夹不牢或车刀磨损过大。

车刀安装得过高或过低。过高,则吃刀到一定深度时,车刀的后刀面顶住工件,增大摩擦力,甚至把工件顶弯,造成啃刀现象;过低,则切屑不易排出,车刀径向力的方向是工件中心,加上横进丝杠与螺母间隙过大,致使吃刀深度不断自动趋向加深,从而把工件抬起,出现啃刀。此时,应及时调整车刀高度,使其刀尖与工件的轴线等高。

工件装夹不牢。工件本身的刚性不能承受车削时的切削力,因而产生过大的挠度,改变了车刀与工件的中心高度(工件被抬高了),形成切削深度突增,出现 10

啃刀,此时应把工件装夹牢固,可使用尾座顶尖等,以增加工件刚性。

车刀磨损过大。引起切削力增大,顶弯工件,出现啃刀。此时应对车刀加以修磨。

4.2.1乱扣

故障分析及解决方法:原因是当丝杠转一转时,工件未转过整数转而造成的。 当车床丝杠螺距与工件螺距比值不成整倍数时。如果在退刀时,采用打开开合螺母,将床鞍摇至起始位置,那么,再次闭合开合螺母时,就会发生车刀刀尖不在前一刀所车出的螺旋槽内,以致出现乱扣。

解决方法是采用正反车法来退刀,即在第一次行程结束时,不提起开合螺母,把刀沿径向退出后,将主轴反转,使车刀沿纵向退回,再进行第二次行程,这样往复过程中,因主轴、丝杠和刀架之间的传动没有分离过,车刀始终在原来的螺旋槽中,就不会出现乱扣。

对于车削车床丝杠螺距与工件螺距比值成整倍数的螺纹。工件和丝杠都在旋转,提起开合螺母后,至少要等丝杠转过一转,才能重新合上开合螺母,这样当丝杠转过一转时,工件转了整数倍,车刀就能进入前一刀车出的螺旋槽内,就不会出现乱扣,这样就可以采用打开开合螺母,手动退刀。

5剪切 平行刀片剪切机这种剪切机的两片剪刃平行。剪切时可以是下刃固定,剪切动作由上刃完成(上切式剪切机),也可以是上刃压住轧件,剪切动作由下刃完成(下切式剪切机)。通常用于初轧坯和其他方形、矩形坯以及厚度大于30~60mm扁坯的热剪。有时也用开有孔槽的刀片冷剪轧件(如管坯和小圆钢等)。孔槽形状应与被剪切的轧件断面形状相同。上切式剪切机结构简单,但需要在剪切机后装设摆动台或摆动辊道,广泛用于剪切小型钢坯或特大型板坯(断面为

350mm×2400mm)。下切式剪切机因在剪切过程中上刃与下刃都运动,所以剪切机本体结构比上切式复杂,但剪切端面整齐,被剪轧件端头不易弯曲,且因剪切时钢材高于辊道面,不需在剪切机后设摆动升降辊道。

6冲压

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靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工),合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中,有60~70%是板材,其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,锅炉的汽包,容器的壳体,电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中,也有大量冲压件。

7空气压缩机的使用

检查柴油机和空压机,尤其一些油位、水位、检查运转部件(手动盘试,确定运转顺滑)。检查电瓶等接线。完成后,启动马达(有的机器有预热装置,气温低时可以先预热)。待柴油机运转正常几分后,启动加压装置(一般就是一个类似球阀的东西)。看压力表的情况。同时手动控制排气阀,让空压机连续试运转空车、重车状态。

8焊接

8.1焊条电弧焊

焊接电弧是指由焊接电源供给的,具有一定电压的两电极间或电极与焊件间,在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。当焊条的一端与焊件接触时,造成短路,产生高温,使相接触的金属很快熔化并产生金属蒸汽。当焊条迅速提起2-4mm时,在电场的作用下,阴极表面开始产生电子发射。这些电子在向阳级高速运动的过程中,与气体分子、金属蒸汽中的原子相互碰撞,造成介质和金属的电离。由电离产生的自由电子和负离子奔向阳极,正离子则奔向阴极。在它们运动过程中和到达两极时不断碰撞和复合,使动能变为热能,产生了大量的光和热。其宏观表现是强烈而持久的放电现象,即电弧。

焊接电弧的极性及应用:由于直流电焊时,焊接电弧正、负极上热量不同,所以采用直流电源时有正接和反接之分。所谓正接是指焊条接电源负极,焊件接电源正极,此时焊件获得热量多,温度高,熔池深,易焊透,适于焊厚件;所谓反接是指焊条接电源正极,焊件接电源负极,此时焊件获得热量少,温度低,熔 12

池浅,不易焊透,适于焊薄件。如果焊接时使用交流电焊设备,由于电弧极性瞬时交替变化,所以两极加热一样,两极温度也基本一样,不存在正接和反接的问题。

8.2点焊

通常是根据工件的材料和厚度,参考该种材料的焊接条件表选取,首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间,然后调节焊接电流,以不同的电流焊接试样,经检查熔核直径符合要求后,再在适当的范围内调节电极压力,焊接时间和电流,进行试样的焊接和检验,直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法,优质焊点的标志是:在撕开试样的一片上有圆孔,另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台,但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时,还需进行低倍测量、拉抻试验和X光检验,以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。以试样选择工艺参数时,要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响,以及装配间隙方面的差异,并适当加以调整。

当进行不等厚度或不同材料点焊时,熔核将不对称于其交界面,而是向厚板或导电、导热性差的一边偏移,偏移的结果将使薄件或导电、导热性好的工件焊透率减小,焊点强度降低。熔核偏移是由两工件产热和散热条件不相同引起的。厚度不等时,厚件一边电阻大、交界面离电极远,故产热多而散热少,致使熔核偏向厚件;材料不同时,导电、导热性差的材料产热易而散热难,故熔核也偏向这种材料。

8.3 二氧化碳气体保护焊 二氧化碳气体保护电弧焊(简称CO2焊)的保护气体是二氧化碳(有时采用CO2+Ar的混合气体)。由于二氧化碳气体的0热物理性能的特殊影响,使用常规焊接电源时,焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡,通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、因此,与MIG焊自由过渡相比,飞溅较多。但如采用优质焊机,参数选择合适,可以得到很稳定的焊接过程,使飞溅降低到最小的程度。由于所用保护气体价格低廉,采用短路过渡时焊缝成形良好,加上使用含脱氧剂 13

的焊丝即可获得无内部缺陷的高质量焊接接头。因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。

9 经验体会

短短的两周的实习生活结束了,我们的蓝领之行也画上了一个圆满的句号,感谢学校为我们提供这样的机会,同时更要深深感谢我们的老师,从他们的言传身教中我们受益匪浅,从刚开始的什么都不懂,到现在对各种机器的深刻认识,并掌握一些基本操作。本次的金工实习令人难以忘怀。六次的金工实习带给我们的,不仅仅是我们所接触到的那些操作技能,也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力,更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟,去反思,勤时自勉,有所收获,使这次实习达到了他的真正目的。

参考文献

【1】金喜德主编。金工实习。北京:高等教育出版社,2011

【2】孔庆德主编。 金属工学学习。上海:同济大学出版社,2005

【3】赵玲主编。 金属工艺实习教材。 北京:国防大学出版社,2002.9

【4】王德宏主编。钳工技能培训。 北京:人民邮电出版社,2006

【5】张建主编。 钳工技能培训。 北京:化学工业出版社,2007

【6】岳洪波主编。金属加工技能训练,北京:化学工业出版社 2009

【7】岳博辉 葛乐青主编。机械制造基础 北京: 化学工业出版社 2009

【8】傅水根 李双寿主编。机械金属制造实习 北京:清华大学出版社,2009

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