项目十小鎯头的制作工作任务一小鎯头制作准备学习要求:掌握钳工基本操作中常用的工具与量具的结构和使用方法;熟悉钳工加工材料的基本知识;掌握钳工操作安全技术规则;了解钳工技能学习的基本要求;了解钳工操作常用设备的结构、种类和使用方法;会小鎯头制作准备工作,熟练掌握钳工加工的各项准备工作。做一做小鎯头制作准备1.小鎯头制作图纸设计在A3纸上按图10.1所示的要求设计制作好小鎯头加工的标准图纸。2.加工材料、设备、量具、工具、刀具的准备加工材料:材料T8A钢,按图10.2备料;0号砂皮、600目金相砂皮(数量根据实际需要自定)。加工设备:钳台、虎钳、台钻;量具:钢尺、直角尺、高度尺、游标卡尺;工具:划线平台、划针盘、锯弓、锯条、平锉、半圆锉、圆锉、什锦锉、样冲;刀具:钻头(φ3—φ13)、锪钻、丝锥M8—M12、板牙M8—M12;3.考核标准(见教材)图10.1錾口鎯头图10.2毛坯图学一学(一)钳工操作常用设备钳台也称钳桌或案子,有多种样式,如图10.3所示为其中的一种。钳台是钳工操作的专用工作台,高度一般800~900毫米为宜,其长度和宽度随工作需要而定。钳台常用硬质木材或钢材制成,其中木材台面上常包有铁皮,以免工作时损坏台面。钳台用于安装台虎钳和放置工量具及工件等。1.钳台钳工的基本技能有:划线、錾削、锯割、锉削、钻孔、锪孔、攻丝和套丝、矫正和弯曲、铆接、装配和调试等。它被广泛应用于各种设备的制造和维修中。钳工的工作场地就是钳工固定的工作地点。钳工工作场地常用的设备有钳台、虎钳、砂轮机和钻床等。图10.3钳台图10.4固定式台虎钳图10.5手虎钳2.虎钳虎钳是用来夹持工件的,钳工常用的虎钳有台虎钳和手虎钳两种。1)台虎钳台虎钳有固定式和回转式两种结构,如图10.4所示为固定式台虎钳。台虎钳的规格是以钳口的宽度来表示的,有100毫米(4英寸)、125毫米(5英寸)和150毫米(6英寸)等几种规格。台虎钳上夹持工件正确与否,直接关系到加工质量和安全,因此夹持工件时应注意以下几点:(1)工件铅直装夹时应夹持在虎钳中间,伸出钳口不要过高,以避免操作时产生振动。(2)夹持工件时用力应适当,既要夹紧,又要防止工件发生变形。(3)夹持已加工工件表面时,必须在钳口处加垫铜皮,以防夹伤已加工表面。(4)工件过长时应用支架支撑,以免钳口受力过大。2)手虎钳手虎钳的结构如图10.5所示。手虎钳一般用于夹持轻巧工件,操作时手持夹紧工具——手虎钳进行加工。图10.6砂轮机3.砂轮机砂轮机的结构如图10.6所示,主要由砂轮、电动机、砂轮机座和防护罩等所组成。砂轮机可供钳工用来刃磨各种工具(如錾子、钻头等),也可以用来去掉小型零件的毛刺、锐边和磨削平面等。砂轮机是一种高速旋转设备,使用不当会造成人身伤亡事故,因此在使用砂轮机时应严格遵守以下安全操作规程:(见教材)4.钻床钻床是用来加工各类圆孔的设备。工厂中常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床等。它们的结构和工作原理、操作工艺等参考《电机与控制》等相关书籍。(二)钳工基本操作中常用的工具与量具钳工操作中常用的工具有划线用的划针、划针盘、划规、样冲、平板和V型铁等;錾削用的手锤和錾子;锯割用的锯弓和锯条;锉削用的各种锉刀;孔加工用的钻头和锪钻等;攻丝用的丝锥及铰手;套丝用的板牙和绞手;铆接用的冲头,顶模和罩模;装配和维修工作中常用的各种螺丝刀(俗称起子)和各种扳手等(见项目二相关内容)。钳工操作中常用的量具有钢尺、刀口直尺、内外卡钳、游标卡尺、百分尺、直角尺、量角器、厚薄规和百分表等。(三)钳工加工材料的基本知识钳工加工的常用材料分为金属和非金属材料两大类。金属材料包括黑色金属(铁、锰、铬及其合金等)和有色金属(如铜、铝等及其各种合金)。非金属材料包括各种矿物质材料(如水泥、石料等)和有机高分子材料(如石油产品、塑料等)。1.材料性能简介1)金属材料的机械性能金属材料在外力作用下所表现出来的抵抗能力叫机械性能。金属材料的机械性能主要有:强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。(1)强度强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗塑性变形和破坏的能力。强度越高,表示材料抵抗能力越大。金属材料以抗拉强度作为基本指标。(2)塑性金属材料在断裂前发生塑性变形的能力,称为塑性。衡量金属材料塑性好坏的指标有伸长率和断面收缩率。金属材料的伸长率δ和断面收缩率ψ越大,表示材料的塑性越好,即金属可以发生大量的塑性变形而不破坏。(3)硬度硬度是指金属材料表面抵抗更硬物体压入能力,亦即抵抗局部变形的能力。由于测量方法的不同,分为布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR—有HRA、HRB、HRC三种)和维氏硬度(HV)三种。金属材料的硬度值越大,表示材料硬度越高。(4)冲击韧性金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力称为冲击韧性。常用断口截面单位面积上所消耗的功αk来表示。αk越大,表示金属材料的韧性越好。(5)疲劳强度金属材料在交变应力作用下,经受一定的循环次数后不致断裂时的最大应力,称为疲劳强度,用σ-1表示。金属材料常用机械性能指标及其含义见表10.1所示(见教材)。2)非金属材料的性能(1)力学性能力学性能指材料在外力作用下,从而产生变形性质和抵抗破坏的能力。包括强度、弹性变形或塑性变形、耐磨性(耐磨性是指材料抵抗磨损和磨耗的性能)等。(2)材料与热有关的性能①导热性材料传导热量的性能称为导热性。导热性好的材料散热快。导热差的材料保温性能好。②耐热性材料工作于热环境中抵抗热破坏的能力叫耐热性。2.常用材料介绍电器制造和维修工具中常用的材料有碳素结构钢、碳素工具钢、铸铁、铜合金,铝合金和塑料等。1)碳素结构钢碳素结构钢是用于制造机器零件和工程结构的碳钢,含碳量大多0.7%以下,其强度、韧性和塑性较高,焊接性能好,易于冷变形(如冲压、弯曲等)。按钢的质量不同分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢两种。(1)普通碳素结构钢①甲类钢(即A类钢)钢号有A0、A1、A2、A3、……A7,顺序号越大,含碳量越高,强度越好,塑性变差。其中A3钢用得最广。②乙类钢(即B类钢)钢号有B0、B1、B2、B3、……B7,顺序号越大,含碳量越高。③特类钢(即C类钢)钢号有C2、C3、C4、C5等,顺序号越大,含碳量越高。实际生产中很少用这类钢。(2)优质碳素结构钢这类钢的硫、磷含量较少,表面质量、组织结构的均匀较好。优质碳素结构钢的牌号用二位数字表示钢中平均含碳量的万分之几。如20、25、45等。40号钢表示含碳量为0.4%的优质碳素结构钢。2)碳素工具钢碳素工具钢是用于制造刀具、模具、量具及其它工具的钢,其硬度较高,耐磨性好。碳素工具钢的牌号用字母“T”后面加数字表示,其中数字表示平均含碳量的千分之几。钢号有T7—T13,后面加“A”表示高级优质碳素工具钢。如T8A表示平均含碳量为0.8%的高级优质碳素工具钢。T7、T8钢用于制造鎯头、冲头、錾子等工具。T9、T10、T11用于制造手工锯条、丝锥、板牙等工具。T12、T13用于制造锉刀、刮刀、钻头等工具。碳素工具钢的含碳量、性能和用途见表10.4所示。3)铸铁铸铁与钢的主要区别在于含碳量的不同。钢的含碳量低于2.11%,而铸铁的含碳量在2.5—3.5%之间。铸铁很脆,没有韧性,不能锻打轧制,但铸造性能好,可用来铸造各种形状复杂的零件。如机座、泵体、管头、换热器等。(1)灰口铸铁灰口铸铁具有质软、耐磨性好,抗压强度高、耐腐蚀等优点,但焊接性差,无可锻性,使用温度不得高于250℃。灰口铸铁的牌号用“HT”表示,字母后面有两组数字,前面一组数字表示最低抗拉强度的数值(N/mm2),后一组数字表示最低抗弯强度的数值(N/mm2)。如HT15-32,表示抗拉强度不小于150N/mm2,抗弯强度不大于320N/mm2,的灰口铸铁。灰口铸铁的牌号、性能和用途见表10.5所示。(2)可锻铸铁(俗称马铁)可锻铸铁的强度和韧性较好。其牌号用“KT”表示,字母后面有两组数字,前面一组数字表示最低抗拉强度的数值(N/mm2),后面一组数字表示最低伸长率数值(%),如KT33-8表示抗拉强度不低于330N/mm2,最低伸长率为8%的可锻铸铁。可锻铸铁的牌号、性能和用途见表10.6所示。(3)球墨铸铁球墨铸铁由于具有强度高,韧性、耐磨性和吸震性好,价格低等特点,所以被广泛采用,是一种有极大推广价值的金属材料。球墨铸铁的牌号用“QT”表示,字母后面的两组数字表示的意义与可锻铸中表示的意义相同。如QT45-5表示抗拉强度不低于450N/mm2,最低伸长率为5%的球墨铸铁。球墨铸铁的牌号、性能和用途见表10.7所示。4)铜及其合金铜是一种重要的有色金属,其熔点比铁还低。铜是电力工业上极为重要的有色金属材料之一。(1)纯铜纯铜呈玫瑰色,表面形成氧化铜膜后,外观为紫红色,故俗称紫铜。纯铜具有很高的导电性、导热性、塑性和耐蚀性,易于热压或冷压加工。但纯铜的强度不高,不宜用作结构材料,广泛用于制造电线、电缆、电刷、铜管以及配制合金材料等。纯铜的牌号有T1、T2、T3、T4,顺序号越大,杂质含量增多。(2)黄铜铜与锌的合金称为黄铜。仅由铜和锌组成的黄铜称为普通黄铜。另外加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。普通黄铜具有良好的机械性能,色泽美观,加工性能良好,耐腐蚀能力强,是工业上使用广泛的一种黄铜,常用于制造热交换器、冷凝器、双金属片,镀金属、艺术品、纪念章等。普通黄铜的牌号是用字母“H”表示,字母后面的一组数字表示平均含铜量的百分数。如H70表示平均含铜量为70%,含锌量30%的普通黄铜。特殊黄铜,是在黄铜的基础上加入一些合金元素来改变黄铜的某些性能(如塑性、强度,硬度等),适宜于制造热冲压及轮廓复杂的重要零件。特殊黄铜的牌号用H+主加元素的化学符号+数字(依次为铜及主加元素含量的百分数),如HPb59-1表示含铜量为59%,含铅量为1%的铅黄铜。常用的特殊黄铜有锡黄铜、铅黄铜、硅黄铜等。(3)青铜青铜是铜与除锌、镍以外的元素组成的合金,分普通青铜和特殊青铜(又叫无锡青铜)两类。青铜的牌号用“Q+第一个主加元素的化学符号及含量的百分数+数字(其它加入元素的百分含量)”。如QSn4-3表示含锡量为4%,其它加入元素含量为3%,其余为铜的锡青铜。常用的青铜有锡青铜、铝青铜、硅青铜、铅青铜、铍青铜、钛青铜等。5)铝及其合金铝是地壳是含量最多的金属元素,约占地壳重量的7.45%,占整个金属元素重量的。随着加工技术的提高,铝现已成为航空、电气、化工、交通及国防等工业广泛使用的廉价金属材料。(1)工业纯铝铝是银白色轻金属,比重为2.7,有良好的塑性、导电性,导热性和耐腐蚀能力,能承受各种冷、热加工处理,适用于热交换器、散热器、与腐蚀物质接触的容器和管道、导线等。工业纯铝按杂质的多少分为L1、L2、L3、……L7共七号铝,顺序号大,含杂质多,其导电性、耐蚀性和塑性都有所下降。(2)铝合金纯铝的强度和硬度很低,不宜用作结构材料,但在纯铝中加入适量的铜、硅、锰、镁、锌等元素,形成铝合金,经热处理后能获得良好的机械性能。铝合金按加工方法不同分为铸造铝合金和形变铝合金两类,这里只介绍形变铝合金。形变铝合金是指能经冷、热压力加工成各种型材、板材、线材等的铝合金。根据其特性和用途可分为防锈铝合金(代号LF),硬铝合金(代号LY)、超硬铝合金(代号LC)、锻铝合金(代号YD)和特性铝合金(代号LT)等五种。①防锈铝合金防锈铝合金中的主要添加元素是锰和镁,所以防锈铝合金又分铝锰合金和铝镁合金两类。铝锰合金具有较高的强度,良好的塑性和可焊性,耐腐蚀能力强。铝镁合金具有比铝锰合金更高的强度和耐腐蚀性,抗震和耐疲劳的能力强,防锈铝合金用来作腐蚀环境中工作的壳体、容器、内燃机中的各种管道、日用器具等。常用的有LF21、LF2、LF5、LF9、LF12等,其中LF21是铝锰合金,其余为铝镁合金。②硬铝合金硬铝合金的主要添加元素是铜和镁,故叫铝铜镁合金。它具有较高的强度和硬度,耐热性好,但塑性和韧性低。常用的硬铝合金有LY1、L