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1、第二篇 工具的结构与制作,第四单元 量具、刀具的结构与制作 课题一 量具的结构与制作 课题二 刀具的结构与制作,课题一 量具的结构与制作,一、 典型测量器具的结构 1 螺旋副原理测量器具（外径千分尺） 外径千分尺的工作原理是利用螺旋副传动将测微螺杆的轴向位移转变为微分筒上的圆周刻线读数。,外径千分尺的结构 尺架 砧座 固定套管 轴套 衬套 微分筒 测微螺杆 罩壳 弹簧 棘爪销 棘轮盘 螺钉 手柄,2指示表式测量器具（内径百分表） 内径百分表是由普通百分表和内量杠杆测量架组成的。,内径百分表的结构 a） 普通百分表 b） 内量杠杆测量架 度盘 表圈 主指针 转数指针 挡帽 表体 轴管 测量头 测
2、量杆 、 、 、 齿轮 表架 弹簧 杆 定心器 固定测量头 触头 摆动块,（） 普通百分表 百分表主要由测量头、测量杆、大小齿轮、指针、表盘、表圈、表体等组成，如图 a 所示。 （） 内量杠杆测量架 内量杠杆测量架的结构如图 b 所示。,3光学原理测量器具（合像水平仪） 合像水平仪主要由测微螺杆、杠杆系统、水准器、光学合像棱镜和具有 V 形工作平面的底座组成。,合像水平仪结构 a） 实物图 b） 结构图 c） 气泡合像图 底座 杠杆 杠杆支撑 壳体 支撑架 目镜 棱镜 水准器 微分盘 测微螺杆 观测窗口 刻线尺,二、 量具的制作 1制作样板 （） 样板制作技术要求 ） 样板用料应矫平、磨光后再
3、用；材料的硬度要适中，表面应平整光洁；一般采用变形较小的材料，厚度为 1 3mm。 ） 样板测量面的轮廓形状、尺寸及相互位置精度应符合设计和使用要求，表面粗糙度值 Ra 要小于 0.8。,） 样板测量面应与样板的大平面严格垂直且要耐磨，形状应保持不变；具有对称轴的样板必须能翻对中心。 ） 尽量采用机械加工方法或线切割机床制作样板， 样板标记要清晰，套数应符合要求。 ） 要求较高的配对使用的样板，其轮廓要吻合，应用透光检查。,（） 制作样板的方法 有手工加工、机械加工及电火花、线切割加工等。 （） 手工制作样板的工艺过程 ） 下料。 ） 矫正板料。 ） 粗磨两平面。 ） 制作划线基准。 ） 划线
4、。 ） 粗加工型面。 ） 精加工型面。,） 修毛刺，作标记。 ） 热处理。 ） 精磨两平面。 ） 表面处理。 ） 研磨型面。 ） 倒角。 ） 检验。,（） 样板型面的精加工 可动型研具在研磨过程中，样板固定不动，手握研具在样板型面上移动。,可动型研具,不可动型研具研磨时研具固定不动，样板在研具表面来回移动。,不可动型研具,通常把研具与样板放在平板上进行对研。,在平板上研磨样板型面,当研具是回转表面时，可以将研具安装在钻床主轴上，让研具作旋转运动，手握样板在研具表面作上下直线运动。,在钻床上研磨,（） 制作样板标记 ） 钢印法。 ） 电刻法。 ） 腐蚀法。,（） 样板检验 ） 利用通用量具检验。
5、常用的量具有正弦规、千分表、量块、刀刃检查尺和各种辅助用的量棒等。 ） 利用光学量仪检验。常用万能工具显微镜或投影仪等光学量仪来检验。,） 利用校对样板检验。 采用光隙法。,观察光隙,2制作平板 检验平板、划线平板和研磨平板。 平板一般按以下工艺过程制作： 铸造退火初刨平面及侧面时效处理精刨工作面钻、攻手柄螺纹孔装手柄刮削工作面。,原始平板刮削法采用的是渐进法原理。,原始平板刮削方法,3制作卡规 （） 卡规的结构类型,常用卡规的结构类型,（） 制作卡规的工艺过程,单端圆形板状卡规,落料车两端面和外圆，两端面留磨削余量粗磨两端面，留精磨余量划出轮廓线钻孔铣内、外轮廓面，工作面留磨削余量去毛刺，打
6、标记热处理淬火、时效处理精磨两端面磨工作表面，留研磨余量研磨工作面。,4量规的材料、热处理及表面防腐蚀处理 （） 量规材料的基本要求 线膨胀系数较小、稳定性和耐磨性好、有较好的切削加工性能和热处理性能。,常用量规材料,（） 量规热处理的特点 ） 冷处理。将淬火后的量规及时放入低温介质中冷却至 70 90 ，保持 1 8h，取出放在空气中，使其恢复到室温。 ） 时效处理。将量规放入 120 176 的炉内保温 20 30h。 （） 量规的表面防腐蚀处理,常用的量规表面防腐蚀处理有以下几种： ） 油脂防腐蚀。常采用 2 号软膜防锈油。 将防锈油涂于量规表面。 ） 镀铬与发黑防腐蚀。量规表面镀铬发黑
7、处理。 ） 油漆防腐蚀。先把量规非工作表面上的油污、铁锈等清除干净，然后涂上磁漆或硝基清漆。 ） 气相防腐蚀。气相缓蚀剂在常温下挥发后能充满包装空间，吸附在量规表面。,一、 工具制作 1 训练课题 制作划规。 2 训练图样 加工要求如图所示。,技能训练,划规图样 垫片 半圆头铆钉 右划规脚 左划规脚 半圆头铆钉 活动连板 紧固螺钉,3训练要求 （） 熟悉划规制作的工艺及要求。 （） 通过划规制作进一步提高各项基本操作的技巧和综合加工能力。 4训练备料 （） 材料 45钢 Q235钢 （） 工、量具,5训练步骤 （） 对两划规坯料作形状及尺寸检查，并校直两划规坯件。 （） 锉两脚 6mm 厚的外
8、平面，达到平直。 （） 锉两脚 9mm 宽的内侧平面，保证与外平面垂直，并注意对称于全宽处尺寸不小于 18mm。 （） 分别以外平面和内侧面为基准划 3mm 及内、外 120角加工线。,（） 锉 120内角，再加工 3mm 及 120外角，内、 外 120角的交会线必须留在 9mm 内侧面以内，使之留有 0.2 0.3mm 的锉配修整余量。 （） 锉配 120两划规角，达到配合间隙不超过 0.04mm，且 9mm 内侧面配合间隙不超过 0.04mm。 （） 以内侧面和 120角交线为基准。划 5mm 孔的位置线。 （） 两脚合并夹紧，同时钻、铰 5mm孔，孔口去毛刺，倒角。,（ ） 以内侧面和
9、外平面为基准，分别划 9mm、 18mm 及 6mm 的加工线，然后用 M5 螺钉、螺母将 5 mm 垫片和两脚合并夹紧，按线进行外形粗锉。 （） 确定一只脚为右脚，划 2.5mm 孔线，钻孔、攻 M3 螺纹。 （） 用 5mm 铆钉铆接，达到活动铆接的要求。 （） 精加工外形尺寸，达到尺寸 （ 9 0.03） mm、（ 6 0.03）mm 和表面粗糙度值 Ra3.2m 的要求， 并根据垫圈外径锉修 R9mm 圆头。,（） 按图在两脚上划出外侧倒角线及内侧捏手槽位置线，并按要求锉削成型，达到各棱交线要清晰，内圆弧要求圆滑光洁，两脚对称。 （） 脚尖锉削成型，淬火硬度 50 53HRC，并将表面
10、抛光。 （） 按活动连板图样尺寸进行划线（ 可制作样板划线），并按划线制作活动连板，最后用砂布抛光。,（） 将活动连板用 M3 紧固螺钉装在右脚上， 在两脚并拢的情况下，调整好活动连板的正确位置并拧紧螺钉，在左脚上配钻 3mm 铆钉孔，孔口去毛刺，用 3mm铆钉作活动铆接。 （） 全部复查及修整，达到使用要求。,6注意事项 （） 120面与 3mm 面的垂直度误差方向以小于 90为好，且需要清理内角。 （） 铆合面必须平直光洁。 （） 钻 5mm 铆孔时，必须两脚夹紧配合正确，并钻在两脚内侧面延长线上。 （） 在加工外侧倒角与内侧捏手槽时，必须一起划线，锉两脚时应经常并拢检查大小和长短是否一致
11、。,（） 在加工活动连板时，应先加工长槽后再加工外形轮廓， 钻孔时必须夹牢。 （） M3 的位置用试装配钻方法确定。,7成绩评定,制作划规实习记录与成绩评分表,二、 制作角度样板 1 训练课题 制作角度样板。 2 训练图样,角度样板,3训练要求 （） 熟练掌握万能角度尺的使用方法和薄板工件的锯削、锉削操作技能。 （） 能分析和处理在制作过程中出现的问题（ 主要是薄板变形），注意保证角度的准确性，从而达到所需的加工质量要求。 4训练备料 （） 材料 （） 工、量具,5训练步骤 （） 下料 （） 锉削基准面 基准面 A，接着基准面 B 。,制作角度样板的工艺步骤 a） 下料、 锉削基准面 A 和
12、B,（） 划线,制作角度样板的工艺步骤 b） 划线,（） 钻孔,制作角度样板的工艺步骤 c）钻削工艺孔,（） 锯削 （） 锉削,制作角度样板的工艺步骤 d）锯削、锉削、精整各个型面,（） 热处理 （） 精整 （） 检验,6操作注意事项 （） 用平口钳进行钻孔时，一定要紧固夹牢，同时下面要加木衬垫。 （） 用油石精修各个型面时，不能破坏型面的精度。 （） 遵守安全操作规程。,7成绩评定,制作角度样板实习记录与成绩评分表,三、 制作圆弧样板 训练课题 制作圆弧样板。 2 训练图样,圆弧样板,3训练要求 （） 掌握手工制作圆弧样板的工艺方法和步骤。 （） 样板翻面配合时，其配合间隙均不得大于 0.0
13、3mm。 （） 样板的对称度必须保证在 0.02mm 范围内。 4训练备料 （） 材料 （） 工、量具,5训练步骤 （） 下料、检查并清理坯料，同时准备好制作用具。 （） 划线。 （） 钻 1.5 2 mm 两个落刀孔，除公母样板配合部分留 0.3 0.5mm 余量外，其他各面均锉削至图样要求。 （） 在母样板圆弧处依据划线进行修锉，并进行目测光隙检查。 （） 修锉公样板配合面。,6注意事项 （） 修锉圆弧时应注意控制加工量，边修锉，边检测，以确保圆弧面的光滑。 （） 可采用钻排孔的方式去除多余的余量，注意留出精整余量，并保持板料的平整。,7成绩评定,制作圆弧样板实习记录与成绩评分表,课题二
14、刀具的结构与制作,金属切削加工是指利用刀具切除被加工零件多余材料的加工方法。其过程是通过刀具与工件之间的相对运动来实现切削，以改变工件形状、尺寸、相对位置及表面状态，从而获得较高的尺寸精度和表面质量，它是机械制造业中最基本的加工方法。,一、 切削运动与切削用量 1切削运动 切削加工时，刀具和工件之间的相对运动叫做切削运动。,切削运动分为主运动和进给运动。,切削运动及工件加工时形成的表面 a） 车削 b） 刨削 c） 钻削,（） 主运动 主运动是指进行切削时最主要的、消耗动力最大的运动，它使刀具与工件之间产生相对运动。 （） 进给运动 进给运动是指刀具与工件之间产生的附加运动，以保证切削连续地进
15、行。 （） 切削加工时工件上形成的表面 ） 待加工表面。 ） 过渡表面。 ） 已加工表面。,2切削用量 切削用量是指切削加工过程中切削速度、进给量和切削深度的总称。,车削外圆时的切削用量,（） 进给量 （ f ） 进给量是指刀具在进给方向上相对工件的位移量。 车削时的进给速度为： vf nf 式中 vf 车削时的进给速度， mmmin； n 工件或刀具的转速，r min； f 进给量，mmr。,3切削用量的选择 优先选择大的切削深度，其次选择大的进给量，最后选择大的切削速度。 （） 切削深度的选择 粗加工时，留出精加工余量外尽可能一次切削完。精加工时，切削深度要根据加工精度和表面粗糙度的要求来选择。,（） 进给量的选择 进给量对表面粗糙度的影响最大。因此，在粗加工时，进给量可取大些；精加工时，进给量可取小些。 （） 切削速度的选择 根据工件尺寸精度、表面粗糙度、刀具寿命的不同来选择。,二、 典型刀具的结构 1车削刀具的结构,车刀切削部分的构成,刀具的组成部分,2车削刀
