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授课部门:基础制造技术部授课教师:张持重北华大学工程训练中心工程认识实习——基础制造技术授课部门:基础制造技术部授课教师:张持重北华大学工程训练中心1
“基础制造技术实习”是一门传授机械制造基础知识的实践性技术基础课,是工科院校学生工程训练不可缺少的重要环节之一。通过“基础制造技术实习”,不仅使学生学习到机械加工工艺知识,还可培养学生的实践能力,为后续课程的学习及今后从事技术工作打下必要的基础。国家教委已把“基础制造技术实习”列为对高等工业院校专业评估和课程评估的重要内容,并制定了相应的教学基本要求和评估指标体系。引言“基础制造技术实习”是一门传授机械制造引言2基础制造技术实习不仅是一门必修的工艺性技术基础课和工程实践课,而且是对工科大学生进行综合素质教育和现代制造技术教育的重要内容,是对本科学生进行的第一次工程实践训练和制造工艺教育。基础制造技术实习不仅是一门必修的工艺3基础制造技术实习3周3学分机械类2周2学分近机械类1天1学分非机械类基础制造技术3周2周1天4车工剪板机弯板机演示焊接锻造铸造磨工刨工铣工钳工基础制造技术实习车工剪板机焊接锻造铸造磨工刨工铣工钳工基础制造技术5一、选矿炼钢选矿:用物理或化学方法将矿物原料中的有用矿物和无用矿物(通常称脉石)或有害矿物分开,或将多种有用矿物分离开的工艺过程,又称“矿物加工”。产品中,有用成分富集的称精矿;无用成分富集的称尾矿;有用成分的含量介于精矿和尾矿之间,需进一步处理的称中矿。金属矿物精矿主要作为冶炼业提取金属的原料;一、选矿炼钢选矿:用物理或化学方法将矿物原料中的有6非金属矿物精矿作为其他工业的原材料;煤的精选产品为精煤。选矿可显著提高矿物原料的质量,减少运输费用,减轻进一步处理的困难,降低处理成本,并可实现矿物原料的综合利用。由于世界矿物资源日益贫乏,越来越多地利用贫矿和复杂矿,因此需要选矿处理的矿石量越来越大。目前,除少数富矿石外,金属和非金属(包括<Aa煤)矿石几乎都需选矿。非金属矿物精矿作为其他工业的原材料;7选矿流程选矿流程8根据所炼钢种的要求把生铁中的含碳量去除到规定范围,并使其它元素的含量减少或增加到规定范围的过程。简单地说,是对生铁降碳、去硫磷、调硅锰含量的过程。这一过程基本上是一个氧化过程,是用不同来源的氧(如空气中的氧、纯氧气、铁矿石中的氧)来氧化铁水中的碳、硅、锰等元素。炼钢:根据所炼钢种的要求把生铁中的含碳量去除炼钢:9造渣出渣熔池搅拌电炉底吹熔化期氧化期脱碳期精炼期还原期炉外精炼钢液搅拌钢包喂丝钢包处理钢包精炼惰性气体处理预合金化成份控制增硅终点控制出钢造渣出渣熔池搅拌电炉底吹熔化期氧化期精炼期还原期炉外精炼钢液10二、工艺简介基础工艺路线:二、工艺简介基础工艺路线:11(1)选材——备料(铸(钢)、锻)(2)锯床下料——留有其他工序的加工余量(3)车工工序——达到或基本达到加工精度(4)钳工工序——划线(修研中心孔)(5)铣工工序——铣斜面(6)磨工工序——精加工达到公差尺寸要求(7)热处理工序——调质、表面淬火、高频淬火(8)修磨、整理、检验、入库(1)选材——备料(铸(钢)、锻)12车工是机械加工中最常用的一个工种,用于加工零件上的回转表面,所用设备是车床,所用的刀具是车刀。另外,还可以用钻头、铰刀、丝锥、滚花刀等。在金属切削机床中,各类车床的数量约占机床总数一半左右。无论是在大批、成批生产中,还是在单件,小批生产中,车削加工都占有十分重要的地位。
三、基础制造技术实习内容车工车工是机械加工中最常用的一个工种,用于三、基础制造技13C6136型车床C6136型车床141、车床分类卧式车床立式车床1、车床分类卧式车床立式车床15数控车床数控车床162、车床组成2、车床组成173、车床加工范围车床加工范围示意图3、车床加工范围车床加工范围示意图184、车刀分类90°车刀45°车刀切断刀内孔刀机夹不重磨车刀螺纹车刀成形车刀4、车刀分类90°车刀45°车刀切断刀内孔刀机夹不重磨车刀螺195、车刀组成5、车刀组成20主要用手工工具对金属材料进行的加工。主要工序有划线、锯割、錾削、刮削(考试)、钻孔、攻丝、套扣、装配(维修模具)。钳工主要用手工工具对金属材料进行的加工。钳工21信息技术下的作文教学-那逝去的美丽221、钳工加工范围(1)加工前的准备工作,如清理毛坯,在工件上划线等。(2)在单件或小批生产中,制造一般的零件。(3)对于一些精密、大型、复杂的机器及零部件的加工。(4)装配、调整和修理机器等。1、钳工加工范围(1)加工前的准备工作,如清理毛坯,在工23(5)在科研和试制工作中,制作零件及模型等。(6)制作模具及样板等。(5)在科研和试制工作中,制作零件及模型242、钳工工具台虎钳2、钳工工具台虎钳25划线平台划规划针盘划线平台划规划针盘26手锯手锯27锉刀锉刀28用铣刀在铣床上进行的加工(普通铣床)。主要加工表面为平面、分度表面。铣工用铣刀在铣床上进行的加工(普通铣铣工291、铣床构造1、铣床构造30铣床加工范围示意图2、铣床加工范围铣床加工范围示意图2、铣床加工范围313、铣刀立铣刀盘铣刀3、铣刀立铣刀盘铣刀32用刨刀在刨床上进行的对金属材料的加工。如直槽、T型槽、燕尾槽等,平面。液压刨床牛头刨床刨工用刨刀在刨床上进行的对金属材料的加液压刨床牛头刨床刨331、刨床的组成1、刨床的组成342、刨床加工范围2、刨床加工范围35信息技术下的作文教学-那逝去的美丽363、刨刀3、刨刀37在磨床上用砂轮对金属材料进行的加工。属精加工,Ra值在0.8以上。可磨平面、外圆、里孔等(实习主要磨平面)。平面磨床外圆磨床磨工在磨床上用砂轮对金属材料进行的加平面磨床外圆磨床磨工381、磨床的组成平面磨床1、磨床的组成平面磨床39外圆磨床外圆磨床402、磨床加工范围2、磨床加工范围41信息技术下的作文教学-那逝去的美丽42信息技术下的作文教学-那逝去的美丽433、砂轮砂轮是磨削工件的刀具,它是由磨粒和结合剂按一定比例混合,经压坯、干燥和烧结而成的多孔物体。3、砂轮砂轮是磨削工件的刀具,它是由磨粒和结44砂轮砂轮45
把金属材料熔化,然后把液态金属加入到具有一定形状的空腔里去,金属结晶后形成零件的加工方法。如各种机器的床身、底座、暖气片、教室的椅子等均为铸件。铸造铸造461、铸造工具砂箱1、铸造工具砂箱47信息技术下的作文教学-那逝去的美丽482、化铁炉2、化铁炉49工业铸造炉低压铸造炉多晶硅铸造炉工业铸造炉低压铸造炉多晶硅铸造炉503、造型方法(1)整模造型造下型、填砂、舂砂刮平、翻箱翻转下型、造上型、扎气孔敞箱、起模、开浇口合箱带浇口的铸件3、造型方法(1)整模造型造下型、填砂、舂砂刮平、翻箱翻转下51(2)分模造型造下型造上型敲箱、起模、开浇口下芯合箱落砂后带浇口的铸件(2)分模造型造下型造上型敲箱、起模、开浇口下芯合箱落砂后带52(3)三箱造型造下型造中型造上型取模合箱有些形状较复杂的铸件,往往具有两头截面大而中间截面小的特点,用一个分型面取不出模型。需要从小截面处分开模型,用两个分型面、三个砂箱造型,这种方法称三箱造型。
(3)三箱造型造下型造中型造上型取模合箱有些形状较复53将加工的金属材料放在两砥铁之间锻打,形成所需要的外形结构的工序,若圆料棒加工方形零件则必须用锻造的方法。金属有塑性,如低碳钢、有色金属。锻造将加工的金属材料放在两砥铁之间锻锻造541、空气锤的组成1、空气锤的组成552、锻造工具2、锻造工具56通过加热或既加热又加压把两个零件连接起来的工序叫焊接。焊接分为手工电弧焊、CO2气体保护焊、氩弧焊(有色金属)、气焊、气割。焊接通过加热或既加热又加压把两个零件连焊接571、手工电弧焊1、手工电弧焊582、埋弧自动焊2、埋弧自动焊593、二氧化碳气体保护焊3、二氧化碳气体保护焊604、焊接设备及工具交流弧焊机整流式直流焊机4、焊接设备及工具交流弧焊机整流式直流焊机61信息技术下的作文教学-那逝去的美丽62焊炬割炬焊炬割炬63焊条焊条64焊丝焊剂焊丝焊剂65四、实践教学的目的和意义(1)实践是内容最丰富的教科书,课本里许多理论都来源于实践。四、实践教学的目的和意义(1)实践是内容最丰富的教科书66(2)实践是素质教育最好的课本。(3)实践是科技创新最重要的源泉。牛顿阿基米德(2)实践是素质教育最好的课本。牛顿阿基米德67(4)实践是学生自我心理调节的一剂良药。(5)实践是完成从简单到综合,知识到能力,聪明到智慧转化的催化剂。(6)实践能促使学生形成良好的金钱观、价值观、人生观、世界观。(4)实践是学生自我心理调节的一剂良68五、工程训练要培养的几种意识
(1)责任意识—责任重大;(2)质量意识—废品要浪费材料、人力、工时;(3)安全意识—安全第一;(4)工程意识—丰富阅历;(5)环境意识—工完、料净、场地请、轴见光、沟见底、设备见本色;(6)团队意识—团结协作,共同完成工作。五、工程训练要培养的几种意识(1)责任意识—责任重大69六、如何提高学生发现问题的能力学生的提高境界不是“分析问题,解决问题”,而是发现问题、归纳问题,提出有价值的问题加以研究。
精益求精,一丝不苟,克难求进,开拓创新。六、如何提高学生发现问题的能力学生的提高境界不70七、实习安全动员
为使同学们提高对安全的认识,自觉遵守安全操作规程保证安全地完成任务,必须进行三级安全教育(厂、车间、班组)。
1.人身安全七、实习安全动员1.人身安全71在工厂中常强调安全第一,一切为了生产,生产必须安全,我们国家尤其是我省市近年来安全生产形式严峻,辽原医院重大火灾,吉化爆炸造成重大影响,损失非常严重。我们党和国家非常重视安全生产,在组织上、法律上、物质上非常重视,采取一系列措施保护劳动者的安全。在工厂中常强调安全第一,一切为了生72我们学习安全教育主要是人身和设备事故,因此我们一定要牢记安全操作规程,每一项规程都是用血的教训换来的。在企业中有这样一句话“只要出事故,就一定是违反了安全操作规程”。但我们在出事故时一定不要惊慌失措,应立即停车,请教师处理。下面举几个案例事故:
我们学习安全教育主要是人身和设备事故,因此我们一定要73(1)1958年,张杰同学(女)在牛头刨床上实习,没带工作帽,头发绞在皮带里,造成严重脑震荡、身亡。(2)吉化油脂厂女工在车床上操作,未戴安全帽,头发绞在卡盘里,头皮严重撕裂。(3)吉化油脂厂谢某在操作钻床钻孔时戴手套,被绞手臂骨折三节。(1)1958年,张杰同学(女)在牛头刨74
要高度重视实习,严守纪律,不准擅离岗位,且不准不按师傅指导随意操纵设备,,更不允许乱拆设备上的附件及防护设备,要做到文明有序,加工的工件要摆放整齐,放置牢固安全,以防伤人。2、设备安全2、设备安全75
要时刻保持清醒头脑,高度集中注意力,要做到眼观六路,耳听八方。善于发现不安全因素,向指导教师报告,不要擅自处理,杜绝事故发生。总之,事故是我们未能认真执行安全操作规程而发生的。不怕一万,就怕万一,多年的实践经验告诉我们,事故往往发生在实习的后期,越是实习即将结束,同学们就越容易思想麻痹,因此事故就越容易生。3、生产安全3、生产安全76实习动员结束北华大学工程训练中心实习动员结束北华大学工程训练中心77
1、造渣:调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣,以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下,并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。
信息技术下的作文教学-那逝去的美丽782、出渣:电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时,氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时,原来的氧化渣必须彻底放出,以防回磷等。
2、出渣:电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件793、熔池搅拌:向金属熔池供应能量,使金属液和熔渣产生运动,以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。
3、熔池搅拌:向金属熔池供应能量,使金804、电炉底吹:通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化,促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间,降低电耗,改善脱磷、脱硫操作,提高钢中残锰量,提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀,从而改善钢质量,降低成本,提高生产率。
4、电炉底吹:通过置于炉底的喷嘴将81
5、熔化期:炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温,并造好熔化期的炉渣。
5、熔化期:炼钢的熔化期主要是对平炉和826、氧化期和脱炭期:普通功率电弧炉炼钢的氧化期,通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷;去除气体及夹杂物;使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度,要求脱碳量大于0.2%左右。随着炉外精炼技术的发展,电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。
6、氧化期和脱炭期:普通功率电弧炉炼钢的氧837、精炼期:炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物,经化学反应选入气相或排、浮入渣中,使之从钢液中排除的工艺操作期。
7、精炼期:炼钢过程通过造渣和其他方848、还原期:普通功率电弧炉炼钢操作中,通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。
8、还原期:普通功率电弧炉炼钢操作中,859、炉外精炼:将炼钢炉(转炉、电炉等)中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程,也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼:炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼:将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫,去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是:可提高钢的质量,缩短冶炼时间,简化工艺过程并降低生产成本。9、炉外精炼:将炼钢炉(转炉、电炉等)中初8610、钢液搅拌:炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化,并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界面反应,反应物和生成物的扩散速度是这些反应的限制性环节。10、钢液搅拌:炉外精炼过程中对钢液8711、钢包喂丝:通过喂丝机向钢包内喂入用铁皮包裹的脱氧、脱硫及微调成分的粉剂,如Ca-Si粉、或直接喂入铝线、碳线等对钢水进行深脱硫、钙处理以及微调钢中碳和铝等成分的方法。它还具有清洁钢水、改善非金属夹杂物形态的功能。
11、钢包喂丝:通过喂丝机向钢包内喂8812、钢包处理:钢包处理型炉外精炼的简称。其特点是精炼时间短(约10~30分钟),精炼任务单一,没有补偿钢水温度降低的加热装置,工艺操作简单,设备投资少。它有钢水脱气、脱硫、成分控制和改变夹杂物形态等装置。如真空循环脱气法(RH、DH),钢包真空吹氩法,钢包喷粉处理法(IJ、TN、SL)等均属此类。
12、钢包处理:钢包处理型炉外精炼的简8913、钢包精炼:钢包精炼型炉外精炼的简称。其特点是比钢包处理的精炼时间长(约60~180分钟),具有多种精炼功能,有补偿钢水温度降低的加热装置,适于各类高合金钢和特殊性能钢种(如超纯钢种)的精炼。真空吹氧脱碳法(VOD)、真空电弧加热脱气法(VAD)、钢包精炼法(ASEA-SKF)、封闭式吹氩成分微调法(CAS)等,均属此类;与此类似的还有氩氧脱碳法(AOD)。
13、钢包精炼:钢包精炼型炉外精炼的简称。9014、惰性气体处理:向钢液中吹入惰性气体,这种气体本身不参与冶金反应,但从钢水中上升的每
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