《金工工艺》ppt课件.ppt

金工工艺,讲授：顾彩香,轮机工程专业金工实习教学大纲,1 实习目的,金工实习是一门实践性强的技术基础课，是轮机工程专业学生学习轮机工程材料及轮机专业课程必不可少的先修课。 金工实习以实践教学为主，学生必须进行独立的操作，在保证贯彻教学基本要求的前提下，要积极创造条件，使教学尽可能结合生产进行。为了履行海员培养的国际公约（STCW78/95公约），中华人民共和国海船船员适任考试和评估大纲要求学生在金工实习教学过程中进行金工工艺的评估项目，因而在实习中增加金工综合技能训练并可对教学计划内容作适当调整。,本实习的目的：1了解机械制造的一般过程，熟悉机械零件的常用加工方法及其所用主要设备的工作原理及典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术。了解机械制造的基本工艺知识和一些新工艺、新技术在机械制造中的应用。2对简单零件具有进行工艺分析和选择加工方法的初步能力。在主要工种上具有独立完成简单零件加工制造的基本技能。3在金工实习教学过程中进行金工工艺的综合技能评估项目。4培养劳动观点、创新精神、质量和理论联系实际的科学作风。初步建立市场、信息、质量、成本、效益、安全、群体和环保等工程意识。,2 实习内容,1铸造 （1）基本知识 a了解铸造生产过程、特点和应用。 b了解型砂、芯砂、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理及常见铸造缺陷。熟悉铸件分型面的选择。掌握手工两箱造型 (整模、分模、挖砂、活块等)的特点及应用。了解三箱、刮板等造型方法的特点及应用。了解机器造型的特点和应用。 c了解常用特种铸造的特点和应用。 d了解铸造生产安全技术、环境保护，并能进行简单经济分析。 （2）基本技能 掌握手工两箱造型的操作技能，并能对铸件进行初步的工艺分析。,2锻压 （1）基本知识 a了解锻压生产工艺过程、特点和应用。 b了解坯料加热的目的和方法，常见加热缺陷、碳钢的锻造温度范围，锻造加热炉的大致结构和操作，锻件冷却的方法。 c了解自由锻设备的结构和工作原理。掌握自由锻基本工序的特点。了解轴类和盘套类锻件自由锻工艺过程。 d了解胎膜锻的工艺特点和胎膜结构。 e了解冲压设备的结构和工作原理。了解冲压基本工序和冲模结构。 f了解常见锻造和冲压缺陷及其产生原因。 g了解锻压生产安全技术、环境保护，并能进行简单经济分析。（2）基本技能 掌握简单自由锻锻件的操作技能，并能对自由锻锻件进行初步的工艺分析。,3焊接（1）基本知识 a了解焊接生产工艺过程、特点和应用。 b了解手弧焊接机的种类、结构、性能及使用。 c了解电焊条的组成及作用，酸性焊条和碱性焊条的性能特点。熟悉结构钢焊条的牌号及其含义。 d了解常用焊接接头型式和坡口型式。了解不同空间位置的焊接特点。 e熟悉手工电弧焊焊接工艺参数及其对焊接质量的影响。 f了解气焊设备，气焊火焰的种类和应用，焊丝和焊剂的作用。 g熟悉氧气切割原理、过程及金属气割条件。 h了解其它常用焊接方法 (埋弧自动焊、气体保护焊、电阻焊、钎焊等)的特点和应用。 i了解熔化焊的常见缺陷及其产生原因。 j了解焊接生产安全技术、环境保护，并能进行简单经济分析。（2）基本技能 能正确选择焊接电流及调整火焰，独立完成手弧焊、气焊的平焊操作。,4机械加工（1）基本知识a了解金属切削加工的基本知识。b了解车床的型号，熟悉卧式车床的组成、运动、传动系统及用途。c熟悉常用车刀的组成和结构，车刀的主要角度及其作用。了解对刀具材料的性能要求和常用刀具材料。d了解盘套类、轴类零件装夹方法的特点及常用附件的大致结构和用途。e掌握车外圆、车端面、钻孔和车孔的万法。f了解车槽、车断和锥面、成形面、螺纹的车削方法。g了解常用铣床、刨床和磨床的组成、运动和用途。了解其常用刀具和附件的大致结构、用途及简单分度的方法。h熟悉铣削、刨削和磨削的加工方法。了解常用齿形加工方法。i了解常用特种加工方法的特点和应用。j熟悉数控机床的组成、加工特点和应用。k了解切削加工常用方法所能达到的尺寸公差等级、粗糙度值的范围及其测量方法。l了解机械加工安全技术，并能进行简单经济分析。,（2）基本技能a掌握卧式车床的操作技能，能按零件的加工要求正确使用刀、夹、量具，独立完成简单零件的车削加工。b熟悉铣床、刨床和磨床的操作方法。c掌握电火花线切割的基本原理，能进行数控线切割机床和数控车床、数控铣床的编程和操作。d能对简单的机械加工工件进行初步的工艺分析。,5钳工（1）基本知识 a熟悉钳工工作在机械制造及维修中的作用。 b掌握划线、锯割、锉削、钻孔、攻螺纹和套螺纹的方法和应用。 c了解刮研的方法和应用。 d了解钻床的组成、运动和用途，了解扩孔、铰孔和钻孔的方法。 e了解机械部件装配的基本知识。（2）基本技能 a掌握钳工常用工具、量具的使用方法，能独立完成钳工作业件。 b具有装拆简单部件的技能。,6综合技能训练(1)利用车工和钳工工艺加工一个工件（标准螺栓、螺母、阶梯轴、锥度等）。要求加工工艺合理、操作熟练，检查符合尺寸、配合精度等技术要求。(2)利用车、钳、焊工艺加工一个法兰盘与管子焊接。要求气割圆盘准确、熟练，车床加工工艺合理，钳工划线准确，钻孔光滑，焊缝平整，检查符合图纸要求。,3 实习形式,金工实习以实践教学为主，学生必须进行独立的操作，在主要工种上独立完成简单零件的加工制造。,4 实习注意事项及实习步骤,实习注意事项: 工程训练中心金工实习实行一卡通（主要内容有“学生实习守则、三级安全教育、日常考核记录、实习成绩评定办法。各实习室安全操作规则、各实习室指导人员操作守则等。,实习步骤:,5 实习成绩及成绩评定,学生实习成绩 按右表评定:,劳动态度：由指导教员每天考核，记入学生实习卡，对于情节严重，而且经教育不改，可以扣除总分十五分，该项分为零分。在实习中有以下情况，判为不及格: （1）累计旷课达一天 （2）迟到早退达五次及以上 （3）请假超过实习时间的1/5天数 （4）结束考试不及格 （5）实习总成绩不及格 （6）严重违纪或造成重大事故,6 实习报告的规定与要求,学生按照轮机专业金工实习报告要求完成。,车工典型零件的加工工艺,目录：,1 车外圆与切槽,车工工艺：1. 夹持工件，伸出20mm以上的长度；2. 车端面，钻中心孔，转速为675r/min（625r/min）；3. 夹持工件，至少伸出53mm长度。一夹一顶：车削外圆至250.1mm，长度50mm以上；加工直径160.1mm长度至200.1mm；4. 车16处的1.545倒角，小拖板右旋45，分两次进刀；5. 沟槽加工42，宽4mm，深2mm，转速220r/min（190r/min）（注意刀具等高，刃口与轴线平行）；6. 工件调头装夹在直径25处，车零件总长500.1mm；7. 车25处1.545倒角，小拖板右旋45，分两次进刀。,2 螺栓加工,车工工艺：1. 装夹工件伸出35mm以上的长度；2. 车端面钻中心孔，转速675r/min（625r/min）；3. 一夹一顶，加工外圆 ，长度为35mm，外圆 ，长度为20mm；4. 车16处1.545倒角，小拖板右旋45，分两次进刀；5. 车M16螺纹，长度为20mm，转速为66 r/min（60 r/min）；6. 工件调头，车总长至要求45mm，加工外圆24至要求长度10mm；7. 车24处1.545倒角，小拖板右旋45，分两次进刀。,3 外圆及孔钻削,车工工艺: 1.装夹工件，伸出40mm以上长度； 2.车端面，钻中心孔； 3.钻10长度20mm的孔，转速410r/min（450r/min）； 4.加工外圆200.10长度至400.10，台阶垂直，注意最后一刀沿端面退出； 5.车20处1.545倒角，小拖板右旋45，分两次进刀； 6.工件调头车280.10的外圆长度至尺寸要求，保证总长600.10mm； 7.车28处1.545倒角，小拖板右旋45，分两次进刀。,4 法兰,车工工艺：1.装夹工件至少留出9mm厚度，三点校正至一个尺寸要求；2.加工端面，转速520r/min（450 r/min），进给量0.12；3.钻中心孔，转速675r/min（625 r/min）；4.钻孔，转速410 r/min（450 r/min）；5.扩孔，转速225 r/min（190 r/min）；6.加工直径750.1的外圆，转速520 r/min（450 r/min），手动进给；7.镗孔直径至 ，转速225 r/min（190r/min），进给量0.1；8.宽刀法倒角，内孔中拖板退50格（40格），外圆中拖板进25格（20格），刀架朝卡盘方向转约45；9.工件调头装夹，校正三点读数为一致；10.端面车平测量，保证平行度的要求；11.车厚度至尺寸要求；12.宽刀法倒角，刀架朝卡盘方向转约45。,5 轴套,车工工艺：1.装夹工件留出22mm的长度，校正后夹紧；2.车端面，钻中心孔，钻孔转速410r/min（450r/min），扩孔转速225r/min（190r/min）；3.加工 的外圆，长度超过20mm，转速675r/min（625r/min），4.镗孔 ，转速225 r/min（190r/min），进给量0.1，每次12.5小格（10小格）一进；5.倒角245，加工圆锥的方法，小拖板右旋45，50小格（40小格）一次，进两次；6.工件调头装夹，车总长至尺寸要求。7.修毛刺，用锉刀。,6 管路接头,车工工艺：1.装夹工件，留出长度35mm，校正后夹紧；2.加工端面，钻中心孔，转速675r/min（625r/min）；3.加工外圆直径24，长度至33mm，转速675r/min（625r/min），进给量0.12；4.加工外圆直径18，长度至25mm；5.钻直径12，深度15mm的孔，转速450r/min（410r/min）；6.加工60的圆锥面，小拖板向右旋转60；7.修毛刺（用锉刀）；8.工件调头靠肩夹紧，车端面，钻中心孔，转速675r/min（625r/min）；9.钻直径8的孔，贯通，转速410r/min（450r/min）；10.车总长度为42mm；11.加工外圆直径18，长度9mm；12.加工60的圆锥面，小拖板向右旋转60；13.加工445的圆锥面，小拖板向右旋转45，分四次进刀。,7 外圆及圆锥面的车削,车工工艺：1.装夹工件，伸出33mm以上的长度；2.车端面车平，车刀须过中心；3.加工外圆直径280.1，长度30mm以上；4.倒角1.545，小拖板向右旋转45，分两次进刀；5.工件调头车端面至要求600.1；6.加工外圆直径280.1；7.加工锥面1：3（小拖板转约9.5，小头直径约18mm），至少分10次车削（因为加工余量为10mm）。,钳工典型零件的加工工艺,目录：,1 管材锯割,加工工艺： 1.锉削 先将一段长于60mm的管子一端锉平，保证此端面与管壁垂直。 2.划线 在管子上取60mm及61.5mm处划线。 3.锯削 将管子放在台钳上夹住，注意轻重，沿所划线垂直锯下。 4.修毛刺 修理毛刺。,2 六角螺母,加工工艺:1. 划线 先将毛坯两端面锉平，然后上色划线： 用高度尺取得毛坯最高处位置，往下15mm划出毛坯的中心线； 再将毛坯转90度按上述方法进行划线； 找出毛坯的中心点，以此点为圆心，14mm为半径划圆，求得该圆与其中一条中心线的2交点； 以其中一交点为圆心，14mm为半径划线，求得与圆的2交点； 同样，找出另外2交点，连接该6点使之成为六边形。2. 锉削 将多余部分锉掉，保证六个平面间成120度夹角，并且与两端面垂直。3. 划线 划六顶点之间的连线，重新找出中心点，以8mm为半径划圆。4. 钻孔 选择钻头，钻M16底孔。5. 攻螺纹 攻出M16的内螺纹。6. 倒角并修理毛刺 加工30度倒角。,3 法兰,加工工艺：1. 准备 将法兰置于V型铁上，用铝块或其他物品填上孔以便划线。2. 划线 用高度划线尺找出法兰最高点，往下37.5mm划线 转90度，按以上方法进行划线 找出法兰的中心点，打洋冲眼，以25mm及26mm为半径划圆， 在半径为25mm的圆与工件的中心线交点上打眼，并以此为中心划半径为4mm的小圆。3. 圆心定位 用中心钻或者3mm以下的钻头，在孔的圆心上进行定位。4. 钻孔 选择直径为8mm的钻头进行钻孔，修理毛刺，要求工件与钻头垂直。保证对角孔距壁42mm，相邻孔壁距27.4mm。,4 对接套锉缺口,加工工艺：1. 准备 上色，将毛坯置于V型铁上。2. 划线 用高度划线尺找出对接套最高点，减去对接套半径尺寸处划线， 以此线为中心线，加上5mm划线 以此线为中心线，减去5mm划线 再将工件平放在平板上划高度为10mm及5mm两条线，在5mm的那条线上求与上述中心线的交点。3. 钻孔 以上面求得的交点为圆心，钻直径为8mm的孔。4. 锯削 锯掉多余的部分5. 锉削 用锉刀将缺口加工成宽为10mm，深为10mm的缺口，注意锉削时保证其垂直度，不能上宽下窄。6. 修毛刺。,5 钻孔,加工工艺：1. 划线 在毛坯上选择两个相互垂直的面作为基准面，以其中一个为基准，划30mm及15mm的线； 以另一个基准面为基准，划30mm及15mm的线，找出两条15mm线的交点为中心点。 在中心点处打眼，以此为圆心，划半径为5.1mm的圆。2. 钻孔 装夹工件，选择直径为10.2mm钻头，钻直径为10.2mm的圆。,6 套丝,加工工艺： 1. 准备 检查工件尺寸，正确装夹工件。 2. 划线 在距离工件端面30mm及32mm处划线。 3. 倒角 倒220角。 4. 套丝 选择板牙进行套丝，保证板牙与工件轴线垂直，中心线同轴，在套丝过程中注意润滑油的使用。,7 管接头,加工工艺：1. 划线 先将零件上色，平放在V型铁上： 用高度尺取得零件的最高处尺寸，减去零件外圆的半径尺寸，划出零件的中心线； 以中心线尺寸加上10.4，在外圆上划出上弦。 以中心线尺寸减去10.4，在外圆上划出下弦。 连接上弦，下弦及中心线上的六个交点，使之成为六边形。2. 锉削 将多余部分锉掉，保证六个平面间成120度夹角，并且与两端面垂直。3. 倒角并修理毛刺 加工30度倒角。,焊接典型零件的加工工艺,目录：,1 钢板对接,焊接工艺： 1.确定焊件； 2.清理焊缝； 3.将两钢板装配到一起； 4.定位后正反两面焊接，确定焊条直径牌号，电弧大小，控制焊接的速度、长度和角度； 5.清理，去飞溅，检查焊缝。,2 碳钢的气割,气割工艺：1.按图纸尺寸确定圆心，敲洋冲；2.调节圆规半径；3.点火，调节火焰大小；4.切割工件；5.复查半径尺寸；6.清理，去氧化物。,3 管子的气割补漏,焊接工艺：1.清理漏孔周围污垢氧化物；2.确定焊条直径牌号；3.点火，调节火焰大小；4.焊接；5.查焊缝。,4 法兰焊接,焊接工艺：1.焊前清理管子与法兰的污物；2.装配管子和法兰，注意管子与法兰的垂直度，管子不能超出法兰底部，并左右定位；3.焊接，注意起焊点不能在螺纹孔处，控制好焊接角度，电弧调节正确，接头平稳，头尾相交要焊透；4.清除焊渣并检查焊缝。,5 焊接管路接头（轴对接）,焊接工艺：1.将管路接头处清理干净；2.点火，调节火焰大小、种类；3.将两管件定位，点固；4.焊接，控制好焊接角度，送丝速度、焊缝宽度，接头平稳，头尾相交要焊透；5.检查焊缝。,6 管子对接,焊接工艺：1.检查工件并清理焊缝；2.点火，调节火焰大小、种类；3.将两管件定位、点固；4.焊接，控制好焊接角度、送丝速度、焊缝宽度、接头平稳，头尾相交要焊透；5.检查焊缝。6.钢板对接,7 钢板对接（气焊）,焊接工艺： 1.检查工件并清理焊缝；2.点火，调节火焰大小、种类；3.定位、点固两工件；4.焊接，控制好焊接角度、送丝速度、焊缝宽度、接头平稳，头尾相交要焊透；5.检查焊缝。,焊条电弧焊,焊条电弧焊（即手工电弧焊）是利用焊条与工件间产生的电弧热，将工件和焊条熔化而进行焊接的方法。手工电弧焊灵活、方便、设备简单，是生产中广泛使用的焊接方法。,电焊条,电焊条由焊芯和药皮(涂料)两部分组成。焊芯起导电和填充焊缝的作用，药皮则用于保证焊接顺利进行并使焊缝具有一定的化学成分和力学性能。,1.焊芯焊芯(埋弧焊时为焊丝)是组成焊缝金属的主要材料。它的化学成分和非金属夹杂物的多少将直接影响焊缝质量。 2.药皮焊条药皮在焊接过程中的作用主要是：提高电弧燃烧的稳定性，防止空气对熔化金属的有害作用，对熔池脱氧和加入合金元素，以保证焊缝金属的化学成分和力学性能。,电焊条,药皮在焊接过程中的重要作用,焊芯表面涂层称为药皮。1稳弧2造渣3造气4脱氧5合金化6. 稀渣7粘结8成形,、焊条的种类、型号和牌号,焊条按用途划分为十大类，即碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条及焊丝、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条等。应用最多的是碳钢焊条和低合金钢焊条。焊条按熔渣酸碱度分为酸性焊条和碱性焊条二类。,焊条型号,焊条型号是国家标准中的焊条代号。焊条型号根据熔敷金属的抗拉强度、焊接位置、药皮类型和焊接电流的种类划分。如E4303、E5015等。字母“E”表示焊条；前两位数字为熔敷金属抗拉强度等级(单位：kgf/mm)；第三位数字表示焊条焊接位置，“0”和“1”表示焊条适用于全位置焊（平焊、立焊、仰焊和横焊），“2”表示焊条适用于平焊及角焊，“4”表示焊条适用于向下立焊；第三位和第四位数字组合表示焊接电流的种类及药皮类型，如“03”为钛钙型药皮，交流或直流正、反接，“15”为低氢钠型药皮，直流反接 。,E4311,E4311,E 4 3 1 1,焊条药皮为高纤维素钾型,交流或直流反接,焊条适合全位置焊,熔敷金属抗拉强度最小值(MPa),焊条,焊条牌号是焊条行业统一的焊条代号。焊条牌号一般用一个大写拼音字母和三个数字表示，如J422、J507等。拼音字母表示焊条的大类，如“J”表示结构钢焊条(碳钢焊条和普通低合金钢焊条)，“A”表示奥氏体不锈钢焊条，“Z”表示铸铁焊条等；前两位数字表示各大类中若干小类，如结构钢焊条前两位数字表示焊缝金属抗拉强度大于或等于XX0MPa，最后一个数字表示药皮类型和电流种类，其中1至5为酸性焊条，6和7为碱性焊条。 “J422”“J”表示结构钢焊条(碳钢焊条和普通低合金钢焊条)，“42 ”表示焊缝金属抗拉强度大于或等于420MPa； “ 2”表示药皮类型为酸性焊条，交、直流两用。J422符合国标E4303，J507符合国标E5015。,焊条牌号,(1)低碳钢和普通低合金钢构件，一般都要求焊缝金属与母材等强度，因此可根据钢材的强度等级来选用相应的焊条。但应注意，钢材是按屈服强度确定等级的，而结构钢焊条的等级是指焊缝金属抗拉强度的最低保证值。(2)对要求塑性好、冲击韧度高、抗裂能力强或低温性能好的结构，要选用碱性焊条。如果构件受力不复杂、母材质量较好,应尽量选用较经济的酸性焊条。 (3)低碳钢与低合金结构钢焊接，可按异种钢接头中强度较低的钢材来选用相应的焊条。(4)焊接铸钢时，一般选用碱性焊条，并采取适当的工艺措施(如预热)进行焊接。(5)焊接不锈钢或耐热钢等有特殊性能要求的钢材，应选用相应的专用焊条，以保证焊缝的主要化学成分和性能与母材相同。,焊条的选用原则,手工电弧焊接头形式与坡口形状,、接头形式对接接头T形接头角接接头搭接接头,、坡口形状形坡口形坡口形坡口形坡口,接头形式应根据结构形状、强度要求、工件厚度、焊后变形大小、焊条消耗量、坡口加工难易程度、焊接方法等综合因素考虑。板厚小于mm一般不开坡口（即形坡口），板厚大于mm时，为保证焊透，需开坡口。,管子坡口机,对接接头,T形接头,角接接头,搭接接头,接头过渡形式,手工电弧焊焊接工艺,位置焊接一、平焊二、横焊三、立焊四、仰焊五、角焊与船形角焊,位置焊接,焊接工艺参数,手工电弧焊的工艺参数主要包括焊条直径、焊接电流、电弧电压、电源极性和焊接速度等。工艺参数选择配合得合理，可保证焊接质量,提高生产效率。,一、焊条直径焊条直径是指焊芯直径，它的大小与选用焊接电流有直接关系，是保证焊接质量和生产率的重要因素。焊条直径选择根据板厚而定。,二、焊接电流焊接电流的选择主要取决于焊条直径、焊条位置和板厚。(3055)d 焊接电流（），d焊接直径（mm）。,三、电弧电压电弧电压与电弧长度有关，焊接时电弧长度一般由焊工掌握,不作规定。,四、电源极性根据焊条的酸碱性和焊件所需热量的多少选择不同的焊法。低氢型碱性焊条要采用直流反接，酸性焊条一般是交直流两用，直流焊机焊厚板时可采用直流正接；焊薄板时可采用直流反接。五、焊接速度焊接速度通常由焊工掌握。六、焊条倾角焊接时通常采用6580前倾角焊。,焊接技术,一、引弧1垂直引弧法2划动引弧法,焊接技术,二、运条1焊条向熔池送进2焊条沿焊缝向前移动3焊条横向摆动,焊接技术,三、收弧与焊缝联接停止焊缝方向运动后，继续向熔池送进焊条，弧坑填满后再拉断电弧。换焊条要求焊缝接头处高低、宽窄一致，外形良好，没有气孔、夹渣和脱节等缺陷。,谢谢！,