项目九刮削工件

项目九刮削工件 技能目标 1.掌握正确的刮削姿势及操作要领 2.掌握刮刀的刃磨方法 3.掌握刮削质量的检验方法知识目标 1.熟悉刮刀种类，掌握刮刀的刃磨方法 2.明确刮削的作用和原理 3.掌握平面刮削和曲面刮削的方法 4.掌握常用有色金属、硬质合金的牌号、用途

【工艺技术】刮削技术 • 定义：用刮刀刮去工件表面金属薄层的加工方法称为刮削。 • 分类：平面刮削 • 曲面刮削

一、刮削概述 • 1、刮削原理：刮削是在工件或校准工具(或与其相配合的工件)上涂一层显示剂，经过推研，使工件上较高的部位显示出来，然后用刮刀刮去较高部分的金属层；经过反复推研、刮削，使工件达到要求的尺寸精度、形状精度及表面粗糙度，所以刮削又称刮研。 • 2、刮削的特点及作用 • 特点：切削量小、切削力小、切削热少和切削变形小；工人的劳动强度大，生产效率低。 • 作用：能获得很高的尺寸精度、形状精度、接触精度和很小的表面粗糙度值。

二、刮削工具及显点 • 工具：刮刀、校准工具(平板、直尺、角度尺等)和显示剂。 • 1、平面刮刀 • 材料：T12A或GCrl5滚动轴承钢制成，并经热处理淬硬。也可焊高速钢或硬质合金作为刀头。 • 形式：常用的有直头和弯头两种

2、曲面刮刀 • 种类有三角刮刀、柳叶刮刀和蛇头刮刀等多种。 • 3、校准工具 • 作用：用来研点和检验刮削表面准确情况的工具。 • 常用的校准工具：校准平板、直尺、角度尺，用来研滑动轴承孔的校准心棒等。

4、显示剂 工件和校准工具对研时所加的涂料叫显示剂。常用的显示剂有红丹粉和蓝油。 • （1)显示剂的种类 • 红丹粉 • 红丹粉由氧化铁或氧化铅加机油调和而成。前者呈紫红色，后者呈桔黄色。 • 常用与铸铁和钢的刮削。由于红丹粉显点清晰，没有反光，故应用非常广泛。

蓝油 • 蓝油是用蓝色加蓖麻油调和而成，呈深蓝色。研点小而清楚，多用于精密工件和有色金属及其合金的工件。 • 显示剂用法 • 刮削时显示剂可以涂在工件上或涂在标准研具上。 • 涂在工件上时，显示的结果是红底黑点，没有闪光，容易看清，适用于精刮时选用。 • 涂在标准研具上时，显示的结果是灰白底，黑红色点子，有闪光，不容易看清楚，但是在刮削时铁屑不容易粘在刀刃上，刮削方便。适用于粗刮时选用。

（2)显点方法 • 中、小型工件的显点 • 大型工件的显点 • 质量不对称工件的显点 • 薄板工件的显点 • 三、刮削精度的检验 • 对刮削面的质量要求，一般包括形状和位置精度、尺寸精度及贴合程度、程度表面粗糙度等。根据工件的工作要求不同，检查刮削精度的方法有下列两种： • 1、以贴合点的数目来表示： • 2、用允许的平面度和直线度表示：

四、刮刀的刃磨 • 精磨刮刀的方法： • 1、平面刮刀的刃磨

2、曲面刮刀的刃磨

五、平面刮削姿势 • 1、手推式（演示）

2、挺刮式

六、平面刮削的步骤 • 刮削可分为粗刮、细刮、精刮和刮花等四个步骤进行。

七、　曲面刮削加工步骤 • 1、选择内曲面刮削姿势

2、研点 内圆面刮削一般以校准轴(又称工艺轴)或相配合的工作轴作为内圆面研点的校准工具。校准时将显示剂涂布在轴的圆周面上，使轴在内曲面上来回旋转显示出研点，然后根据研点进行刮削。

3、粗刮 根据标准轴或配合轴颈研点作大切削量的刮削，使接触点均匀。

注意事项 • (1)粗刮时用力不可太大，防止发生抖动，产生振痕。同时应控制加工余量以保证细刮和精刮达到尺寸精度要求。 • (2)研点时标准轴或配合轴颈作来回旋转；精刮时转动弧长应小于25mm。 • (3)每刮一遍之后，下一遍都应交叉进行，避免刮削面产生波纹，研点也不能成条状。 • (4)前、后端约1／3轴承长度内的研点应“硬”而密些，中间的研点可稍 “软”些，以防止前、后端磨损太快；同时也利于切削液进入，使轴工作稳定。 • (5)选择合适的切削角度，粗刮时前角大些；精刮时前角小些，精刮时可使刀具处于负前角状态，这样刮出的切屑极薄，不会产生凹痕。

七、安全文明生产要求 • (1)在显点研刮时，工件不可超出标准平板太多，以免掉下而损坏工件。 • (2)刃磨时施加压力不能太大，刮刀应缓慢接近砂轮，避免刮刀颤抖过大造成事故。 I • (3)刮刀柄要安装可靠，防止木柄破裂，使刮刀柄端穿过木柄伤人。 • (4)刮削工件边缘时，不可用力过猛，以免失控，发生事故。 • (5)使用刮刀时注意安全，不可嬉戏。

八、维护与保养知识 • (1)刮刀使用完毕后，刀头部位应用纱布包裹，妥善放置。 • (2)标准平板使用完毕后，须擦洗干净，并涂抹机油，妥善放置。 • (3)正确合理使用砂轮和油石，防止出现局部凹陷，降低使用寿命。

相关知识有色金属及硬质合金 一铜及其合金 1、纯铜： ——紫铜，玫瑰红色，表面氧化后呈紫色。 1、特点：（1）ρ=8.9 g/cm3，熔点1083℃；属贵金属。面心晶格（2）良好的导电性、导热性；导电性仅次于银（3）塑性好，易热、冷加工；δ=45%~50% （4）较高的抗蚀性（Cu2O膜) （5）抗磁性——可制造磁学仪器、定向仪器等。 2、纯铜牌号GB5231—85 T1 、T2 、T3号数越大，纯度越低；T1—99.95%; T3—99.70% ; 用于电线、电缆，油管、电器开关等件。无氧铜： TU1、TU2； TU1—99.97%; TU2—99.95% ; 用于电真空器件、高导电性导线等件。

热轧铜合金 铜与黄铜带铜管

——Cu—Ni合金；精密件，仪表；如 B19等。 白铜黄铜青铜 2、铜合金 ——Cu—Zn合金 ——Cu—Sn合金 ——在纯铜的基础上加入些合金元素构成合金。（1）黄铜GB5232—85 { 普通黄铜WZn<39% ，单相特殊黄铜：加入 Pb、Sn、Al 按成分不同分： 1）、普通黄铜（1）特点：颜色随Zn↑，由黄红色→淡黄色；（2）牌号： H   WCu= % 黄铜如；H62；H70 ；H90 等。黄铜棒黄铜铸件

冷凝器管 汽车机油泵衬套 • 单相黄铜塑性好。 • 常用牌号有H80、H70、 H 68。 • 适于制造冷变形零件，如弹壳、冷凝器管等。 • 两相黄铜热塑性好, 强度高. • 常用牌号有H59、H62。 • 适于制造受力件，如垫圈、弹簧、导管、散热器等。

2）、特殊黄铜 加：Si——改善铸造性；Al——提高强度、硬度、耐蚀性； Pb——提高切削加工性；Sn——提高抗海水腐蚀；牌号见 P178 ；表9—4 黄铜棒黄铜制品

青铜制品 （2）、青铜一般指Cu—Sn 合金，常称锡青铜。牌号： Q+主加元素+平均含量% 如：QSn4—3；有良好的弹性、耐磨性、抗磁性、耐蚀性。应用：化工机械、弹性元件。

Cu-Sn相图 锡青铜锭 • 1）、锡青铜 • 是以锡为主加元素的铜合金，锡含量一般为3~14%。 • 锡青铜铸造流动性差，铸件密度低，易渗漏，但体积收缩率在有色金属中最小。 • 锡青铜耐蚀性良好，在大气、海水及无机盐溶液中的耐蚀性比纯铜和黄铜好，但在硫酸、盐酸和氨水中的耐蚀性较差。

船用青铜软管快速接头阀(锡青铜阀体、阀盖) 锡青铜管 • 常用牌号有QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1等。 • 主要用于耐蚀承载件,如弹簧、轴承、齿轮轴、蜗轮、垫圈等。

大型水力发电设备中的抗磨环 • 2）、铝青铜 • 以铝为主加元素的铜合金，铝含量为5~11%。 • 强度、硬度、耐磨性、耐热性及耐蚀性高于黄铜和锡青铜，铸造性能好，但焊接性能差。 • 常用牌号有QAl5、QAl7、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等。 • 主要用于制造船舶、飞机及仪器中的高强、耐磨、耐蚀件，如齿轮、轴承、蜗轮、轴套、螺旋桨等。

铍青铜制品 • 3）、铍青铜 • 以铍为主加元素的铜合金，铍含量为1.7~2.5%。 • 具有高的强度、弹性极限、耐磨性、耐蚀性，良好的导电性、导热性、冷热加工及铸造性能，但价格较贵. • 常用牌号有QBe2、QBe1.7、QBe1.9等。 • 用于重要的弹性件、耐磨件，如精密弹簧、膜片，高速、高压轴承及防爆工具、航海罗盘等重要机件.

白铜件 • （3）、白铜 • 以镍为主要合金元素的铜合金称白铜。分普通白铜和特殊白铜。 • 普通白铜是Cu-Ni二元合金，具有较高的耐蚀性和抗腐蚀疲劳性能及优良的冷热加工性能。 • 普通白铜牌号：B+镍的平均百分含量，如B5。 • 常用牌号有B5、B19等。用于在蒸汽和海水环境下工作的精密机械,仪表零件及冷凝器,蒸馏器,热交换器等.

康铜热偶 白铜型材 • 特殊白铜是在普通白铜基础上添加Zn、Mn、Al等元素形成的，分别称锌白铜、锰白铜、铝白铜等。 • 其耐蚀性、强度和塑性高，成本低。 • 常用牌号如BMn40-1.5(康铜)、BMn43-0.5(考铜)。 • 用于制造精密机械、仪表零件及医疗器械等。

二、铝及铝合金 （一）、纯铝Al ——银白色，轻金属，熔点660℃，面心立方晶格，没有同素异构转变。 1、性能特点（1）密度 ρ 小 2.72 g/cm3；（2）导热、导电性好；（3）抗大气腐蚀（Al2O3膜)；（4）塑性、韧性好，易加工成形。（5）无铁磁性；（6）强度较低，应用受限。 2、纯铝牌号 GB/T8190—96 工业纯铝：L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7七种，号数越大，纯度越低。从99.7%——98%。

铝合金制造的机翼 铝锭

铝合金制品 铝合金波纹管铝是可以回收利用的金属铝合金型材铝铸件

（二）、铝合金的分类： 变形铝合金铸造铝合金按成分及工艺不同 (三）、变形铝合金 1、分类、牌号、特点、应用 ——厂家直接按加工成各种规格的型材、板材、带材、管材、线材等。防锈铝合金 L F硬铝铝合金 L Y超硬铝合金 L C锻铝铝合金 L D GB/T3190---96；见表9—8；P182 σ、HB↑；δ、ak↓ 牌号采用国际四位数字符表示；新牌号：5A02——LF2（代号）；2A11 对应代号 LY11；7A04——LC4等。

2、热处理 （1）淬火 ——获得过饱和的固溶体，获得高的强度、硬度，足够的塑性。（2）时效自然时效——放在露天中的一种方法。人工时效——加热280~300℃（退火）目的是消除加工硬化、稳定尺寸. 时效硬化：淬火后铝合金随时间延长而发生σ、HB升高的现象，称为时效硬化。

防锈铝合金( LF ) : 成分：Al – Mn 系：例如:LF21 Al – Mg 系：例如:LF2、LF6 性能：不能用时效强化，加镁或锰固溶强化提高铝合金的强度抗蚀性比纯铝好防锈铝合金应用： • 用于高耐腐蚀性的薄板容器（如焊接油箱）、防锈蒙皮、客车装饰条、窗框、灯具等 • 用于制造受力小、轻质、耐腐蚀的结构件，如油管、铆钉铝合金门窗（一般用材6063）

飞机翼梁 飞机主起落架 • 硬铝合金 ( LF ) : 成分：Al – Cu – Mg ，常用LY1、LY11、LY12 性能：能通过时效强化提高强度耐蚀性不高，构件表面包铝可改善耐蚀性 • 超硬铝合金 ( LC ) : 成分：Al – Cu – Mg – Zn ，常用LC4、LC9 性能：通过时效强化显著提高强度耐蚀性不高，构件表面包铝可改善耐蚀性硬铝和超硬铝应用： • 中等强度的轻质结构零件 • 如飞机铆钉、大梁、桁条、隔框、蒙皮、空气螺旋桨叶片等

压气机叶片 • 锻铝合金（LD）成分：Al – Mg – Si – Cu 。常用5、LD6、LD10 性能：固溶+时效处理后力学性能与硬铝合金相当经软化退火后热塑性和耐腐蚀良好，适合于锻造成形，锻铝合金应用：形状复杂的中等负荷零件，如压缩机叶片，飞机桨叶

美F-117隐身战斗机(所用材料大部分是铝合金)

铸造铝合金P183 表9—9 • 分类铸造Al–Si合金铸造Al–Cu合金铸造Al–Mg合金铸造Al–Zn合金 • 代号铸造Al–Si合金：ZL1××，如ZL102表示2号铸造铝硅合金铸造Al–Cu合金：ZL2 ××，ZL201表示1号铸造铝铜合金铸造Al–Mg合金：ZL3 ××，ZL303表示3号铸造铝镁合金铸造Al–Zn合金：ZL4 ××，ZL401表示4号铸造铝锌合金 • 牌号例：ZAlMg10 表示铸造铝镁合金，镁的质量分数为10%

铸造铝硅合金（俗称硅铝明） • 特性铸造性能优良（流动性好、收缩率小、热裂倾向小）密度小、强度较高耐腐蚀性和导热性良好 • 变质处理变质剂：氟化钠和氯化钠的复合盐目的：使共晶体中的硅呈细密分布，细化组织，提高强度变质处理性能变化：变质后强度可提高30%~40% • 常用牌号（ZL102）、应用制造质量轻、形状复杂、耐蚀、但强度要求一般的结构件如汽车发动机活塞、气缸头及油泵壳体活塞(裙部为铝硅合金)

鼓风机用密封件(ZL102)及航空架件(ZL301) 大型空压机活塞(ZL401) 其他铸造铝合金应用汽缸头（铝铜合金）

三、滑动轴承合金

各类轴瓦 滑动轴承的结构与特点 • 滑动轴承的结构：轴瓦、轴承内衬 • 滑动轴承特点：与滚动轴承相比，承压面积大、工作平稳、无噪声、维修方便

滑动轴承的组织与性能 • 性能（1）足够的抗压强度和抗疲劳性能（2）良好的减摩性（摩擦系数要小）（3）良好的储备润滑油的功能、良好的磨合性（4）良好的导热性和耐蚀性（5）良好的工艺性能 • 组织（软硬兼备）（1）软基体和均匀分布的硬质点（2）硬基体上分布着软质点。 • 常用滑动轴承材料：金属（锡基与铅基轴承合金、铜基合合、铝基合金）、非金属（塑料、橡胶）、含油轴承等

锡基轴承合金组织 ( SnSb+Cu Sb+α基体) 铅基轴承合金组织 ( Sn ,Cu3Sb ,Pb-Sb 共晶体 ) 锡基与铅基轴承合金显微组织

ZSnSb12Pb10Cu4 铜的质量分数为4％元素铅的质量分数为10％锑的质量分数是12% 铸造锡基轴承合金锡基与铅基轴承合金（巴氏合金） • 牌号表示方法：例： • 特点及应用锡基轴承合金性能好、价格昂贵，用作重要轴承。如发动机、汽轮机等高速轴承铅基轴承合金价格便宜、性能比锡基合金稍差。常用作中低载荷的中速轴承。如汽车、拖拉机的曲轴和连杆轴承及电动机轴承

表面保护层 减磨层镍栅层轴承合金衬背 • 锡基和铅基轴承合金强度比较低，为提高其承载能力和使用寿命，生产上常采用离心浇注法，将它们镶铸在低碳钢轴瓦上，形成一层薄而均匀的内衬，成为双金属轴承。

巴氏合金轴瓦

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