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第1页共33页2012年度第十一届操作运动会培训教材（数控切割工）一、基础知识部分1．1机械制图基础知识1．正投影一组互相平行且和投影面垂直得光线照射物体，在投影面上得到的物体图形叫做正投影。它可以真实的表达出物体的形状。2．视图零件向基本投影面投影所得到的视图叫做基本视图。国家标准规定以正六面体的六个面作为基本投影面，可以得到六个基本视图。3．三视图不改变零件的位置，仅从零件的前方、上方、左方三个方向，分别向六个基本投影面中的正面、水平面、侧面投影，可得到主视图、俯视图和左视图三个基本视图，常称这三个基本视图为三视图。4．投影规律空间的零件有长、宽、高三个方向的尺寸，但每个视图只能表示两个方向的尺寸。由此总结三个视图间有着如下的投影规律：主视图、俯视图中零件投影的长度对正且相等；主视图、左视图中零件投影的高度相等且平齐；俯视图、左视图中零件投影的宽度相等。既“长对正，高平齐，宽相等”。5．剖视图在零件适当的地方，用一假想剖切平面将零件剖开，画出其留下部分的投影图叫做剖视图。根据剖切零件的位置大小不同可分为全剖视图，半剖视图和局部剖视图。6．常用线型在视图中反映的含义粗实线：可见轮廓线细实线：尺寸线，尺寸界限，剖面线虚线：不可见轮廓线点画线：轴线，对称中心线波浪线：断裂处的边界线，视图和剖视图的分界线双点画线：相邻辅助零件的轮廓线，极限位置的轮廓线双折线：断裂处的边界线7．常用图纸幅面尺寸A0841*1189A2420*594A4210*297A1594*841A3297*4208．补画主视图2-28上缺线，纠正主视图上错线多余线上打（×）并补作左视图。第2页共33页1．2公差配合基础知识1.互换性原则是指机器的零、部件按图样规定的精度要求制造，在装配时不需辅助加工或修配，就能装成机器，并完全符合规定的使用性能要求。可分为完全互换和不完全互换。2．尺寸误差：工件加工后的实际尺寸与理想尺寸之差。公差是允许工件尺寸、几何形状和相互位置变动的范围，用以限制误差。3．孔主要指圆柱形内表面，也包括其他内表面中由单一尺寸确定的部分。轴主要指圆柱形外表面，也包括其他外表面中由单一尺寸确定的部分。4．尺寸用特定单位表示长度值的数字。在机械制造中一般用毫米（mm）作为特定单位。基本尺寸（D、d）设计给定的尺寸。它的数值一般应按标准长度、标准直径的数值进行圆整。基本尺寸标准化可减少刀具、量具、夹具的规格数量。实际尺寸（Da）通过测量所得的尺寸。但由于测量存在误差，所以实际尺寸并非真值。极限尺寸允许尺寸变化的两个极限值。它们是以基本尺寸为基数来确定的。界限值较大者称为最大极限尺寸（Dmax、dmax）,界限值较小者称为最小极限尺寸（Dmin、dmin）.5．尺寸偏差（简称偏差）某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为实际偏差(Th)；最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为上偏差（ES、es）；最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差(EI、ei)。上偏差与下偏差统称为极限偏差，可以为正、负或零值。孔上偏差ES=Dmax-D下偏差EI=Dmin-D轴上偏差es=dmax-d下偏差ei=dmin-d6．尺寸公差T(简称公差)允许尺寸的变动量。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸代数差的绝对值，也等于上偏差与下偏差之代数差的绝对值。公差取绝对值不存在负公差，也不允许为零。孔公差TD=︱Dmax-Dmin︱=︱ES-EI︱第3页共33页轴公差Td=︱dmax-dmin︱=︱es-ei︱6．配合可分为间隙配合，过盈配合和过渡配合间隙或过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。此差值为正时得间隙，此差值为负时得过盈。7．测量方法按实测几何量是否为被测几何量可分为直接测量和间接测量。8．测量精度分为正确度，精密度，准确度。一个完整得测量过程包括测量对象、测量单位、测量方法和测量精度。9．表面粗糙度得评定参数包括评定轮廓最大高度Ry和评定轮廓平均偏差Ra。10．计算：基本尺寸为60mm的相互结合的孔和轴的极限尺寸分别为：Dmax=60.025mm,Dmin=60mm和dmax=59.950mm,dmin=59.934mm。它们加工后的实际尺寸分别为Da=60.010mm和da=59.946mm。求孔和轴的极限偏差、公差和实际偏差。解：孔上偏差ES=Dmax-D＝60.025－60＝0.025（mm）下偏差EI=Dmin-D＝60－60＝0公差Th=︱Dmax-Dmin︱=︱ES-EI︱=︱0.025-0︱=0.025（mm）实际偏差Ea=Da-D=60.10-60=0.010（mm）轴上偏差es=dmax-d＝59.950－60＝-0.050（mm）下偏差ei=dmin-d＝59.934－60＝-0.066（mm）公差Th=︱dmax-dmin︱=︱es-ei︱=︱(-0.050)-(-O.066)︱=0.016（mm）实际偏差ea=da-d=59.946-60=0.054（mm）11．根据误差出现的规律，误差有三种基本类型：系统误差、随机误差和粗大误差，误差分析主要是分析系统误差和随机误差。12．测量中，误差产生的主要原因有：基准件误差、计量器具的误差、测量方法误差、环境条件引起的误差、对准误差。13．形状公差分为直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度；位置公差分为平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动、全跳动。1．3工程材料基础知识1．机械工程材料分为：钢铁材料，有色金属材料和非金属材料有色金属材料：除钢铁以外的金属材料。如铝，铜，铝合金，铜合金，轴承合金等。非金属材料如塑料，橡胶，复合材料，陶瓷，胶粘剂等2．钢是以铁（Fe）为主，含碳量2%以下及其他元素，含铁量在97%以上。3．碳素钢按钢的碳量比可分为：低碳钢（C＜0.25％），中碳钢（0.25％＜C＜0.6％），高碳钢（0.6％＜C）；按钢的质量分：普通钢，优质钢和高级优质钢；按用途分：第4页共33页碳素结构钢和碳素工具钢。4．合金钢就是在碳钢的基础上加入其他元素的钢，加入的其他元素叫做合金元素。常用的合金元素有硅（Si）、锰（Mn）、铬（Cr）、镍（Ni）、钨（W）、钼（Mo）、钒（V）、钛（Ti）、铝（Al）、硼（B）及稀土元素（Re）等。5．合金元素在钢中的作用是通过与钢中的铁和碳发生作用、合金元素之间的相互作用以及影响钢的组织和组织转变过程，从而提高了钢的力学性能，改善钢的热处理工艺性能和获得某些特殊性能。6．合金钢按其主要用途可分为：合金结构钢主要用于制造重要的机械零件和工程结构；合金工具钢：主要用于制造重要的刃具，量具和模具；特殊性能钢：具有特殊的物理、化学性能的钢。7．铸铁是含碳量大于2．11%以上的铁碳合金，2%是钢和铸铁的分界线。8．铸铁具有良好的铸造性、耐磨性、减振性和切削加工性，生产简单，价格便宜，经合金化后具有良好的耐热性和耐蚀性。9．根据碳在铸铁中存在的形式，一般可将铸铁分为白口铸铁，灰铸铁，球墨铸铁和可锻铸铁。白口铸铁中的碳几乎全部以渗碳体（Fe3C）的形式存在，断口呈白亮色，性能硬而脆，不易切削加工。灰铸铁中的碳主要以片状石墨的形态存在，断口呈暗灰色。球墨铸铁是指石墨以球状形式存在的铸铁。可锻铸铁是将一定成分的白口铸铁经过退火处理，使渗碳体分解，形成团絮状石墨的铸铁。10．钢的热处理是指采用适当的方式将钢或者钢制工件进行加热、保温和冷却，以获得预期的组织结构与性能的工艺。11．通过适当的热处理，不仅能充分发挥钢材的潜力，提高工件的使用性能和使用寿命，而且可以改善工件的加工工艺性能，提高加工质量和劳动生产率。12．常见热处理工艺可大致分为：普通热处理，既退火、正火、回火和淬火；表面热处理，包括表面淬火（感应加热淬火、火焰淬火），化学热处理（渗碳、氮化等）。13．退火是将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。目的是降低硬度，以利于切削加工；提高塑性和韧性，以利于冷变形加工；消除组织缺陷（粗大晶粒，铸造偏析），改善钢的性能或为以后热处理做好组织准备；消除钢中的残余内应力，防止变形和开裂。第5页共33页14．正火是将钢加热到适当温度，保持一定时间后出炉空冷的热处理工艺。正火又叫常化，比退伙的冷却速度块，只适用于碳素钢和合金元素含量不高的合金钢。目的是细化组织，用于低碳钢，可提高硬度，改善切削加工性；用于中碳钢和性能要求不高零件，可替代调质处理；用于高碳钢，可消除网状碳化物，为球化退火做组织准备。正火与退伙相比，钢在正火后的强度，硬度高于退伙，而且操作简便，生产周期短，成本低，在可能的条件下宜用正火代替退伙。15．淬火是将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后快速冷却的热处理工艺。最常见的有水（盐水）冷淬火、油冷淬火等。目的是提高钢的硬度、强度和耐磨性。钢在淬火后必须配以适当的回火，才能获得理想的力学性能。淬硬性是指钢经淬火后能达到的最高硬度，主要取决于钢中的碳含量，碳含量愈高，获得的硬度愈高。淬透性是指钢经淬火获得淬硬层深度的能力，淬透性愈好，淬硬层愈厚。淬透性主要取决于钢的化学成分和淬火冷却方式。16．回火是将淬火钢重新加热到低于727度的某一温度，保温一定时间，然后空冷到室温的热处理工艺。回火的目的是减少或消除淬火时产生的内应力。稳定组织。稳定尺寸，调整钢的性能，以满足工件使用需要的性能。应此淬火钢必须及时回火。按回火温度范围，可将回火分为低温回火（150～250度）；中温回火（250～500度）；高温回火（500～650度）生产中将淬火和高温回火相结合的热处理工艺称为调质处理。调质处理广泛用于螺栓、连杆、齿轮、曲轴等重要的结构零件。1．4质量管理基础知识1.质量管理的八项基本原则是指：（1）以顾客为中心；（2）领导作用；（3）全员参与；（4）过程方法；（5）管理的系统方法；（6）持续改进；（7）基于事实的决策方法；（8）互利的供方关系。2.质量：一组固有特性满足要求的程度。3.质量方针：由组织的最高管理者正式发布的该组织总的质量宗旨和方向。4.质量管理：确定质量方针、目标和职责并在质量体系中通过诸如质量策划、质量控制、质量保证和质量改进使其实施的全部管理职能的所有活动。5.全面质量管理（TQM）：一个组织以质量为中心，以全员参与为基础，目的在于通第6页共33页过让顾客满意和本组织所有成员、员工、供方、合作伙伴或社会等相关方受益而达到长期成功的管理途径。6.推行全面质量管理的基本要求，可以概括为一句话：“三全、一多样”，即全员的质量管理，全过程的质量管理，全企业的质量管理，多样的质量管理。7.质量培训内容主要有：质量意识教育、质量知识培训、技能培训。8.我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四级。9.质量意识教育内容包括质量责任、工艺纪律、职业道德。10.质量责任制是规定每个职能部门和每个岗位的员工在质量工作中的职责和权限，并与考核奖惩相结合的一种质量管理制度和管理手段。11.凡在质量活动需记录的场合，均应有质量记录。12.合格成品及零、部件依据物资管理规定，分类贮存、维护，并有明显标识。13.不合格原材料、成品及零、部件，隔离摆放专门区域，并有明显标识。14.经评定为不合格的涂红色标记，返修、返工品涂黄色标记。15.纠正措施的内容：（1）产生不合格品的原因；（2）不合格品的纠正办法；（3）防止重复发生的措施。16.影响工序质量的因素有5M1E，即人、机、料、法、环、测。17.工业企业现场质量管理，是指生产第一线的质量管理，也就是从原材料投产直至产品完工入库的整个制造过程中所进行的质量管理。它的工作和活动重点大部分都在生产现场。18.设置质量控制点应考虑的因素在什么地方设置质量控制点，需要对产品的质量特性要求和制造过程中的各个工序进行全面分析来确定。设置质量控制点时一般应考虑以下因素：（1）对产品的适用性（性能、精度、寿命、可靠性、安全性等）有严重影响的关键质量特性、关键部位或重要影响因素，应设置质量控制点；（2）对工艺上有严格要求，对下工序的工作有严重影响的关键质