钳工基本理论知识培训.ppt

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1、各位下午好！,钳工基本理论知识,钳工基本理论知识 一、金属材料 1、金属材料分类 常用的金属材料及分类,2、金属的力学性能 金属的力学性能是指金属材料在外力作用时表现出来的性能。它包括强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。 3、碳素结构钢主要用途、牌号含义 碳素结构钢主要用于金属结构和一般机械零件。,钳工基本理论知识,牌号代表屈服点的拼音字母“Q”，屈服点数值、质量等级符号和脱氧方法符号四个部分按顺序组成。 如Q235-AF表示屈服点为235Mpa的A级沸腾钢。 4、优质碳素结构钢按含锰量分类和用途 普通含锰量钢（Mn0.8% ） 较高含锰量（Mn0.7%1.2%在牌号后面标出元素符号“Mn”或

2、汉字“锰”。 含锰量较高的优质碳素结构钢，其用途和普通含锰量的优质碳素结构钢基本相同，但淬透性更好，可制截面稍大或要求力学性能稍高的零件。 5、碳素工具钢及用途 碳素工具钢是用于制造刀具、模具和量具的碳素钢。由于大多数工具钢都要求高硬度和高耐磨性，故工具钢碳的质量分数在0.7%以上，都是优质钢和高级优质钢。 碳素工具钢的牌号是用拼音字母“T”或汉字“碳”+含碳量的千分数表示。,钳工基本理论知识,常用碳素工具钢的用途举例如下： T7、T8、T8Mn用于受冲击、需较高硬度的耐磨性的工具，如木工用凿、锤头、钻头、模具等。 T9、T10、T11用于受中等冲击的工具和耐磨机件，如刨刀、冲模、丝锥、板牙、

3、手工锯条、卡尺等。 T11、T12、T13用于不受冲击而要求极高硬度的工具和耐磨机件，如钻头、锉刀、刮刀、量具等。 6、常用的合金结构钢和用途 合金结构钢一般为中低碳钢，常用的钢组有：Mn、MnV、MnB、MnVB、Cr、CrMnTi、CrNi、CrMo、CrMnSi、CrMnAl等。 含碳量较低的合金钢可用来制造既有足够的韧性和足够高强度的零件，通过渗碳等热处理来达到零件的要求。 中等含碳量的合金结构钢，用来制造一些受力复杂的重要零件，它通过调质处理后，具有较好的综合力学性能。,钳工基本理论知识,7、合金工具钢种类 合金工具钢有量具刃具用钢、耐冲击工具用钢、冷用模具用钢、热作模具用钢、无磁模

4、具用钢、塑料模具用钢等。 常用有量具刃具用钢：9SiCr、8MnSi、9Cr2W。 常用耐冲击工具用钢：4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si。 常用冷作模具用钢：Cr12、Cr12MoV、9Mn2、CrWMn。 常用热作模具用钢：5CrMnMo、5CrNiMo。 常用无磁模具用钢：7Mn15Cr2Al13V2Wmo。 常用塑料模具用钢：3Cr2Mo。 8、常用的高速钢种类 高速钢分为通用型高速钢和高生产率高速钢。 通用型高速钢常用的有：W18Cr4V、W9Mo3Cr4V等。 高生产率高速钢有高碳高钒型，如W6Mo5Cr4V3；一般含钴型，如W18Cr4VCo5、W18Cr4V2Co8

5、；高碳高钒型，如W12Cr4V5Co5；超硬型，如W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4VCo8。,钳工基本理论知识,9、硬质合金的用途分组以及常用的牌号 硬质合金由一种或多种难熔金属碳化物和粘结剂金属，用粉末冶金方法制成的金属材料。一般是将难熔的高硬度WC、TiC、TaC（硬化相）和钴、镍等金属（粘结剂）粉末经混合，压制成型，再在高温下烧结成的一种合金材料。 硬质合金用途分组代号中：P以蓝色为标记；M以黄色为标记；K以红色为标记。 常用硬度合金,钳工基本理论知识,10、常用的铜及铜合金分类及代号 铜及铜合金的分类和代号,钳工基本理论知识,二、热处理知识 11、退火的目的、常用的退火方法

6、退火的目的：降低钢的硬度，提高钢的塑性，以利于切削加工及冷变形加工；细化晶粒，均匀钢的组织和成分，改善钢的性能或为以后的热处理作准备；消除钢中的残余应力，以防止变形和开裂。 常用的退火方法有：完全退火、等温退火、扩散退火和去应力退火等几种。 12、正火及正火的作用 钢的正火是将钢材或钢件加热到AC3(或ACcm)以上3050，保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺。 正火的作用与退火大致相同：改善切削加工性能；中碳钢和大件的预先热处理；力学性能要求不高零件的最终热处理；消除网状二次渗碳体；用作淬火可能开裂的零件的最终热处理。 13、钢的退火和正火如何应用 退火和正火的选择主要考虑以下三

7、个方面：,钳工基本理论知识,从切削加工性能方面考虑 一般认为硬度在170230HBS范围的钢材，其切削性能最好。因而作预先热处理时低碳钢正火优于退火，而高碳钢则选择退火。 从使用性能上考虑 对于亚共析钢制件来说，正火处理比退火具有较好的力学性能，如零件性能要求不高则可用正火作最终热处理。但零件形状复杂时，正火冷却速度快，有引起开裂的危险，则应采用退火。 从经济方面考虑 正火比退火的生产周期短，成本低，操作方便，故在可能的情况下应优先采用正火。 14、淬火和常用的淬火方法 将钢加热到AC3或AC1以上的某一温度，保持一定时间，然后快速冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。 常用的淬火方

8、法有：单液淬火法，双介质淬火法，马氏体分级淬火法和贝氏体等温淬火法。,钳工基本理论知识,15、回火、淬火后为什么要回火、回火方法 钢件淬火后，再加热到AC1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温热处理工艺称为回火。 钢件淬火后得到淬火马氏体和残余奥氏体。淬火马氏体组织很硬、很脆，并存在很大的内应力，易于突然开裂，而残余奥氏体在常温下有一种转变趋向。淬火钢回火后可提高钢的韧性，达到较好的力学性能，消除内应力，避免工件在使用过程中变形开裂，回火得到了稳定的组织，保证工件的使用精度。因此淬火钢必须回火才能使用。 回火根据回火温度的不同可分为：低温回火（250），中温回火（250500），高温回

9、火（500）。 16、调质处理及作用 生产中把淬火及高温回火的复合热处理称为调质。 调质可获各良好的综合力学性能。 17、表面淬火及方法 仅对工件表面进行淬火的热处理工艺称为表面淬火。,钳工基本理论知识,根据淬火加热方法的不同，常用的有火焰加热淬火和感应加热淬火两种。 18、渗碳处理及应用 将钢件在渗碳介质中加热并保温，使碳原子渗入钢件表层的化学热处理工艺称渗碳。 目的是提高钢件表层的含碳量和一定的碳浓度梯度。渗碳后钢件淬火及低温回火，表面获得高硬度，而心部又具有高的韧性。 渗碳适用于低碳钢和低碳合金钢。 19、时效处理和方法 为了消除零件在制造过程中所产生的内应力，以防止或减少零件因内应力引

10、起的变形，而采取的方法称为时效处理。 时效处理常用的方法有人工时效和自然时效。 20、氧化处理目的 氧化处理俗称发黑或发蓝处理等，是一种表面氧化处理的方法。主要用于碳钢和低合金钢件。,钳工基本理论知识,氧化处理时，把工件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化，表面就生成了一层厚约0.60.8m的磁性四氧化三铁薄膜。由于化学成分的不同和操作上的不同，氧化膜可呈蓝黑、黑、红棕、棕褐等不同的颜色，其组织紧密，具有一定强度的韧性。 氧化的目的在于： 使工件表面具有防锈蚀的作用。 使工件有光泽、美观的表面。 有利于消除工件表面的残余应力。 三、公差配合 21、互换性对工业生产有何重要意义 互换性是指在制成的

11、同一规格零部件中，装配前不作任何挑选；装配时，不需作任何修配和调整就能顺利的装配；装配后，保证达到原定的性能要求。 互换性对产品的设计、制造、使用和维修等各方面都带来了极大的便利和经济效益。,钳工基本理论知识,22、什么是基本尺寸、实际尺寸和极限尺寸？工件尺寸合格的条件 基本尺寸是设计时，根据使用要求，通过强度、刚度计算或结构方面的考虑所给定的尺寸。 实际尺寸是通过测量所得的尺寸。由于量具不同和存在测量误差，零件同一工作表面不同部位测得的实际尺寸也不尽相同。 极限尺寸是允许实际尺寸变化的两个界限值。其中较大的一个称为最大极限尺寸；较小的一个称为最小极限尺寸。 零件加工后的实际尺寸，只要在两个极

12、限尺寸范围内，该零件则为合格；即零件最大极限尺寸零件实际尺寸零件最小极限尺寸。 23、什么是上、下偏差？什么是基本偏差？ 上偏差是指最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差（符号孔ES、轴es）; 下偏差是指最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差（符号孔EI、轴ei）。 基本偏差是指用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差,钳工基本理论知识,一般是靠近零线或位于零线的哪一个极限偏差（个别例外）。 24、配合的分类及特点 配合是指基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。 配合按出现间隙和过盈的不同分为间隙配合、过盈配合、过渡配合三大类。 间隙配合是指具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。

13、过盈配合是指具有过盈（包括最小过盈为零）的配合。 过渡配合是指可能有间隙或者过盈的配合。 25、基孔制和基轴制 基孔制是指基本偏差为一定的孔公差带与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔称为基准孔，用H表示，基准孔的下偏差为基本偏差，等于零。 基轴制是指基本偏差为一定的轴公差带，与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合的一种制度。基准制中的轴称为基准轴，用h表示，基准轴的上偏差为基本偏差，等于零。,钳工基本理论知识,26、解释下列公差或配合代号的含义：40F8、50p8、50H6、40h7、40H7/k6、50F8/h7。 各代号的含义,钳工基本理论知识,27、在形位公差中，圆

14、度与圆柱度公差区别 回转体的径向截面（即垂直于轴线的截面）上实际圆轮廓对理想圆所允许的变动全量，称为圆度公差。它用于限制零件的圆柱面、锥面或球面径向截面轮廓的形状误差。 实际圆柱面对理想圆柱面所允许的变动全量，称为圆柱度公差。它用于限制圆柱表面的综合形状误差。 28、在形位公差中，圆跳动和全跳动区别 被测要素（回转体表面或端面）绕基准轴线作无轴向移动旋转一周时，在任一测量面内所允许的最大跳动量，称为圆跳动公差。它用于限制任一测量平面内（或圆柱面内）的端面（或径向）跳动的公差。 被测要素（回转表面或端面）绕基准轴线作无轴向移动连续多周旋转，指示器沿被测轮廓作相对移动时，在整个表面上所允许的最大跳

15、动全量，称为全跳动公差。这是一个综合性项目，用于限制径向平面内的圆度、圆柱度及同轴度误差及对轴线的垂直度误差。,钳工基本理论知识,29、什么是被测要素？什么是基准要素？零件图中如何表示？ 被测要素是指在图样上给出了形状或（和）位置公差的要素。是被检测的对象，d的圆柱面、台肩面和d圆柱的轴线都是被测要素。图样上被测要素给出的形位公差采用形位公差代号表示，代号的指引线箭头指向被测要素。 基准要素是用来确定被测要素方向或（和）位置的参照要素，图样上标出的基准要素都是理想的，不存在形状误差。图样中用基准代号表示，基准轴线、基准面等是基准要素。 30、表面粗糙度评定参数 表面粗糙度是零件加工表面上具有的

16、较小间距和峰谷所组成的微观几何形状的不平程度。 表面粗糙度的评定参数常用的有：轮廓算术平均偏差Ra，微观不平度十点高度Rz，轮廓最大高度Ry等。其中Ra最为常用。,钳工基本理论知识,31、螺纹代号解释 M20-5g6g-40：普通粗牙外螺纹，大径20mm，螺距2.5mm，右旋；螺纹中径公差带代号5g，大径公差带代号6g；旋合长度40mm。 M241-6H：细牙普通内螺纹，大径24mm，螺距1mm，右旋；螺纹中径和小径公差带代号相同为6H；中等旋合长度。 Tr4014(P7)-7H：梯形螺纹，公称直径40mm，导程14mm，螺距7mm，右旋；中径公差带代号为7H。 B326LH-7e：锯齿形螺纹

17、，大径32mm，单线，螺距6mm，左旋；中径公差带代号7e. 四、机械传动 32、带传动和传动带类型 带传动是依靠带与带轮间的摩擦力来传递运动的一种机械传动。 带传动在生产应用中，有平型带、V带、圆型带、同步齿形带等形式。,钳工基本理论知识,33、带传动特点 带传动有下列特点： 带富有弹性，可缓和冲击和振动，运行平稳，噪声小。 可用于两传动轴中心距较大（中心距最大可达10m）的传动。 当过载时，带就会在带轮上打滑，具有过载保护作用，可避免其它零件的损坏。 带传动结构简单，制造容易，维护方便，成本低廉。 34、同步带传动特点 同步带传动的特点： 无滑动，能保证正确的传动比。 初拉力较小，轴和轴承

18、上受的载荷小。 带的厚度小，单位长度的质量小，故允许线速度较高。 带的柔性好，故所用的带轮直径可较小。 安装时要有严格的中心距。,钳工基本理论知识,35、带传动为什么要张紧？张紧的方法有哪些？ 在带传动中，由于长期受到拉力的作用，工作一定时期后，会产生永久变形，使总长增加，造成松弛，以致不能正常工作。因此需要一个张紧装置来调节带的传动。 通常带传动的张紧装置采用两种方法，即调整中心距和使用张紧轮。 36、在何种情况下使用链传动？链传动的特点 链传动用于两轴相距较远，传动功率较大，而且平均传动比又保持不变的场合。 在一般情况下，链传动具有不会打滑，平均传动比准确，两轴中心距较大，在传动中可吸收一

19、定的冲击振动，并能在高温环境中工作，具有不怕油污等优点。但链传动只有当两轴平行时方可采用。,钳工基本理论知识,37、齿轮传动特点 传递运动准确可靠。 传动的功率和圆周速度范围大。 结构紧凑，使用寿命长。 传动效率高。 齿轮制造工艺复杂，配合要求较高。 38、齿轮齿形常用的曲线有哪些？渐开线齿轮正常啮合的条件是什么？ 齿轮的齿形常用渐开线、圆弧、摆线等曲线，其中应用最普遍的是渐开线。 渐开线齿轮正常啮合的条件是： 两齿轮的模数必须相等。 两齿轮分度圆上的齿形角必须相等。,钳工基本理论知识,39、有一对标准齿轮，Z1=25、Z2=70、m=3mm，试求小齿轮各部分的尺寸及两齿轮正常啮合时的中心距。

20、 分度圆直径d1=mz1=3mm25=75mm。 齿顶圆直径da1=m(z1+2)=3mm(25+2)=81mm。 齿根圆直径df1=m(z1-2.5)=3mm(25-2.5)=67.5mm。 齿顶高ha1=m=3mm。 齿根高hf1=1.25m=1.253mm=3.75mm。 齿高h1=2.25m=2.253mm=6.75mm。 齿距p1=m=3.143mm=9.42mm。 齿厚s1=p1/2=m/2=3.143mm/2=4.71mm。 两齿轮的中心距a=m(z1+z2)/2=3mm(25+70)/2=142.5mm。 五、液压气压知识,钳工基本理论知识,40、液压传动优缺点 优点：可实现无

21、级变速。 传动比较平稳。 能自动防止过载，实现安全保护。 操作简便，容易实现自动化。 在传递同等功率的条件下，与其它传动方式相比，具有体积小、重量轻、结构紧凑的特点。 缺点：不宜用于传动要求严格的场合。 油液易泄漏，系统效率较低。 41、液压传动系统组成、作用 答：液压系统由以下四个部分组成： 液压泵元件：各种类型的油泵（齿轮泵和叶片泵等）是将机械能转换为液压能的装置。 执行元件：液压缸（作直线运动）、液压马达（作旋转运动），是将液压能转为机械能的装置。,钳工基本理论知识,控制元件：由溢流阀、流量阀、方向阀等分别控制液压系统的压力、流量和方向。 辅助元件：包括油箱、滤油器、压力表、管道等，是组

22、成液压系统必不可少的辅件。 42、气压传动优缺点 答：优点：以空气为介质，不污染环境，泄漏少许时不影响 正常工作。 反应快，动作迅速。 由于工作压力较低，可降低对气压系统元件的材质和加工的精度要求。 压缩空气便于集中供应和远距输送。 可在高温、振动、腐蚀、粉尘等环境下工作。 气动元件易实现标准化和系列化，便于维修。 缺点：由于空气有可压缩性，工作速度不易调节和稳定。 在输出力相同的条件下，比液压传动系统装置结构尺寸大。 气压传动噪声大。,钳工基本理论知识,六、安全用电 43、规定36V电压为安全电压 通过人体的电流大小与触电部位皮肤表面的干湿情况、接触面积的大小及身体素质有关。通常人体电阻为8

23、00至几万欧姆不等，个别人最低电阻为600左右，当皮肤出汗，有导电液或导电尘埃时，人体电阻还要低。 若人体电阻以800计算，则人体接触40V电压时，流过人体的电流可达50mA。可见人体触及40V以上的工频电压就有危险，所以规定36V以下的电压为安全电压。 44、熔断器、热继电器、接触器、接钮等机床电器作用 按钮和接触器是用来控制电动机起动或停转的电器，叫做控制电器； 对于要求电动机作频繁起动、停机的场合，常采用接触器控制线路来减轻劳动强度、提高工作效率，实现自动控制，因此在机床控制电路中广泛使用。此外采用接触器自锁控制电路可起失压（零压）保护作用，避免电动机在欠压时损坏。也避免机床事故的发生。

24、,钳工基本理论知识,熔断器在电路中主要用作短路保护，热继电器在电路中作电动机的过载保护，称为保护电器。 45、电动机的主电路已装有熔断器，为什么还要有热继电器？ 电动机在工作时，常会出现过载运行，电动机本身有一定的过载能力，若短时间过载对其寿命影响不大，但长期过载运行，就会因严重发热而损坏。主电路中装的熔断器是按被保护电动机的起动电流选择的，其值是电动机额定电流的1.52.5倍，它在主电路中起短路保护作用，但当电动机过载不大时，熔断器不会熔断，因而过不到保护的目的。而热继电器是按电动机的额定电流选择的，只要当电路中的电流大于热元件的额定电流，热继电器就会动作而切断主电路和控制电路，起到过载保护

25、作用。因此电路中熔断器和热继电器各自执行不同的保护功能。 46、保护接地作用 把电动机、变压器、铁壳开关等电气设备的金属外壳，用电阻很小的导线和埋在地下的接地电极可靠地连接，叫保护接地。一般接地电阻应小于4通常使用埋在地中的铁棒、钢管或自来水管作接地极。,钳工基本理论知识,由于保护接地使金属设备的外壳与大地连成一体，万一电气设备绝缘损坏，发生漏电而使金属外壳带电，这时如人体触及外壳，由于人体电阻较接地电阻大得多，所以几乎不会有电流通过人体，防止工作人员发生触电事故。 47、保护中线作用 把电气设备的金属外壳接到线路系统中的中性线上，叫做保护接中线。 当电气设备的外壳接中线后，如果有一相因绝缘损

26、坏而碰壳时，则该相短路，使线路上的熔丝烧断，或使其它保护电器动作而迅速切断电流，免除触电危险。 48、触电的形式，遇到他人触电应采取哪些应急措施 触电的形式有单相触电、两相触电和跨步电压触电。其中单相触电又可分为中性线接地和中性线不接地两种。 当有人触电时，如在开关附近，应立即切断电源；如附近无开关，应尽快用干燥木棍等绝缘物体打断导线或挑开导线使其脱离触电者，绝不能用手去拉触电者。如伤者脱离电源后已昏迷或停止呼吸，应立即施予人工呼吸并送医院抢救。,钳工基本理论知识,49、除了电器设备的保护接地和保护接中线外，在工作中应如何避免发生触电事故 为了避免发生触电事故，在工作中还应注意以下几点： 不允许用手触摸裸露导体、绝缘破损的导线及接线端。 修理电气设备和用具时，不应带电操作。如必须带电操作，则应采取安全措施，如站在橡胶板上，或穿绝缘鞋，戴绝缘手套等。 手电钻、电风扇等电气设备的金属外壳都必须有专用的接零导线。 工作灯、机床照明灯等，应使用36V以下的安全电压。,谢谢！,