本书是根据高校对文理科学生开展工程训练而进行编写的, 目的是让学生了解常规制造、了解先进制造、了解电工常识, 拓展学科视野, 体验工程文化, 感受工匠精神。本书作者结合多年工程实践教学经验, 以常见的法兰盘零件为主线, 经过结构优化、整合编写而成的, 全书共分10章。内容包括工程技术概述, 机械识图基础, 液态成型, 塑性成形, 焊接成形, 车削加工, 铣削, 磨削加工, 钳工, 先进制造技术, 电工基础等。
本书是根据高校对文理科学生开展工程训练而进行编写的,目的是让学生了解常规制造、了解先进制造、了解电工常识,拓展学科视野,体验工程文化,感受工匠精神。本书作者结合多年工程实践教学经验,以常见的法兰盘零件为主线,经过结构优化、整合编写而成的,全书共分10章。本书主要面向文理科各专业学生开展工程训练教学和实习指导,并可作为有关专业工程技术人员、技术工人和中等职业学校师生的参考用书。
前言
本书是为高校对文理科学生开展工程训练而编写,目的是让学生了解常规制造和先进制造,并对电工常识有初步的了解。同时,培养学生的工程素养,拓展学科视野,体验工程文化,感受工匠精神,初步解决对工程学科“隔行如隔山”的问题,力求做到“隔行不隔理”。本书作者结合多年工程实践教学经验,以机械装置中应用较多的法兰盘零件为主线,经过结构优化、整合编写而成。全书共分工程技术概述,机械识图基础,液态成形,塑性成形,焊接成形,车削加工,铣削、磨削加工,钳工,先进制造技术和电工基础等10章。
本书主要有以下特点:
(1)编写目标明确,以法兰盘零件为主线,让学生对零件的加工生产有初步了解;
(2)在编写中坚持“少而精”的原则,突出针对性、典型性和实用性;
(3)全书各章采用问题导入,深入浅出、直观形象;
(4)为确保实习中的安全,本书在编写中对相关技能训练有针对性地作了安全知识介绍。
本书主要面向文理科各专业学生,适用于普通高等院开展工程训练实践教学和实习指导,并可作为有关专业工程技术人员、技术工人和中等职业学校的参考用书。
本书由钦州学院韦相贵教授担任主编。参加本书编写的有:黎泉(第1.2节、第3章)、张科研(第1.3节、第4章)、蒋庆华(第1.1节)、韦相贵(第2章)、宾凯(第5章)、王海霞(第6章)、贾广攀(第7、8章)、刘科明(第9.1节、第9.3.1节、第9.3.2节、第9.4节)、刘浩宇(第9.2节)、王帅帅(第9.3.3节、第9.3.4节)、席红霞(第10章)等一线实践教学老师。本书由傅水根教授担任主审。
由于编者水平有限,书中难免出现错误与不妥之处,敬请有关专家与读者批评指正。
编者2017年6月
韦相贵,钦州学院教授,从教已近三十年,现任钦州学院工程训练中心副主任,任广西实验示范教学中心“先进制造技术与创新创业实训中心”主任、钦州市“互联网+先进制造”工程技术研究中心主任和广西机械职业教育教学指导委员会委员。
自到高校任教以来,先后担任了《画法几何及工程制图》、《化工设备机械基础》、《流体力学》、《工程力学》、《机械设计基础》、《起重运输机械与集装箱》等课程的教学和《机械设计课程设计》、《机械机构创新设计》等课程设计的指导任务,每年都承担实践教学课程《金工实习》的教学任务和学生的社会实践指导任务以及毕业生的毕业设计指导工作。
主持或参与省部级以上科研与教改项目5项、参与自治区级精品课程一门,项目“基于转型中的应用技术大学工程训练中心建设研究与实践”被教育部工程材料与机械制造基础/工程训练教学指导委员会评为一等奖。2014年结合船员评估大纲编写出版了《金工实习指导书》。撰写并发表了各类学术论文及教育教改论文近30篇,其中核心期刊8篇,2篇分别获钦州市*、二届社会科学优秀成果奖三等奖。
第1章工程技术概述
1.1工业生产概述
1.1.1工业系统概述
1.1.2全面质量管理
1.1.3机电一体化生产
1.1.4安全生产与环境保护
1.2机械制造基本知识
1.2.1机械工程简史
1.2.2机械制造生产
1.2.3测量技术
1.3工程材料及热处理
1.3.1工程材料
1.3.2热处理
复习思考题
第2章机械识图基础
2.1零件图及零件的表达
2.1.1零件图
2.1.2零件的表达
2.2机械识图基本知识
2.2.1图纸幅面和格式
2.2.2比例(GB/T14690—1993)
2.2.3图线的型式与应用
2.2.4图纸中常见的符号与缩写词
2.3三视图的形成及其投影规律
2.3.1三视图的形成
2.3.2三视图的投影规律
2.3.3三视图的尺寸标注
2.3.4三视图的识读
2.4机件的表达方法
2.4.1基本视图
2.4.2向视图
2.4.3剖视图
2.5零件图识读
2.5.1表面粗糙度
2.5.2互换性与公差配合
2.5.3形状公差和位置公差
2.5.4零件图识读
复习思考题
第3章液态成形
3.1概述
3.2造型
3.2.1铸型的组成
3.2.2造型材料
3.2.3型砂与芯砂的制备
3.2.4模样与芯盒
3.2.5造型
3.2.6浇注系统
3.2.7合型
3.3合金的熔炼与浇注
3.3.1铸造合金种类
3.3.2铝合金的熔炼
3.3.3合金的浇注
3.4特种铸造
3.4.1金属型铸造
3.4.2熔模铸造
3.4.3压力铸造
3.4.4离心铸造
3.5安全操作规程
复习思考题
第4章塑性成形
4.1概述
4.2锻造
4.2.1锻造工艺简介
4.2.2自由锻造
4.2.3模型锻造
4.2.4胎膜锻
4.3冲压
4.3.1冲压工艺简介
4.3.2冲压材料
4.3.3冲压模具
4.3.4冲压设备
4.3.5冲压工序的分类
4.4安全操作规程
复习思考题
第5章焊接成形
5.1概述
5.1.1焊接的定义
5.1.2焊接方法
5.2焊条电弧焊
5.2.1定义
5.2.2焊条电弧焊原理
5.2.3焊机与焊条
5.2.4焊接工艺
5.2.5焊接基本操作
5.3气焊与气割
5.3.1气焊
5.3.2氧气切割
5.4其他常见焊接方式
5.4.1氩弧焊
5.4.2二氧化碳气体保护焊
5.4.3埋弧自动焊
5.5实训项目
5.6安全操作规程
5.6.1焊条电弧焊安全操作规程
5.6.2气焊气割安全操作规程
复习思考题
第6章车削加工
6.1基础知识
6.1.1车削加工概述
6.1.2切削加工的基本概念
6.1.3车床
6.1.4车刀
6.1.5刀具、工件的装夹
6.1.6量具的使用
6.2车外圆柱面
6.2.1车削外圆、端面
6.2.2车槽与切断
6.3实训项目
6.4安全操作规程
复习思考题
第7章铣削、磨削加工
7.1铣削
7.1.1概念
7.1.2铣刀简介
7.1.3铣削用量的选择
7.2磨削
7.2.1概念
7.2.2磨削的工艺特点及应用
7.3安全操作规程
复习思考题
第8章钳工
8.1概述
8.2基本操作
8.2.1划线
8.2.2锯削
8.2.3锉削
8.3实训项目
8.4安全操作规程
复习思考题
第9章先进制造技术
9.1概述
9.2数控加工
9.2.1基本知识
9.2.2数控车削基础
9.2.3数控铣削基础
9.2.4加工中心
9.3特种加工
9.3.1电火花线切割
9.3.2电火花成形加工
9.3.3激光加工
9.3.4增材制造
9.4安全操作规程
9.4.1数控机床安全操作规程
9.4.2数控电火花线切割加工安全操作规程
9.4.3电火花成形加工安全操作规程
9.4.4激光切割机安全操作规程
复习思考题
第10章电工基础
10.1安全用电基本知识
10.1.1安全用电
10.1.2接地装置
10.1.3触电急救基本操作
10.2常用电工工具及仪表
10.2.1验电工具的使用
10.2.2螺钉旋具的使用
10.2.3钢丝钳和尖嘴钳的使用
10.2.4导线绝缘层的剖削
10.2.5电烙铁的使用
10.2.6万用表的使用
10.2.7钳形电流表和兆欧表的使用
10.3常见的控制线路
10.3.1电能表的安装与使用
10.3.2日光灯的安装
10.3.3CDE6150A型车床电气控制线路
复习思考题
铸造工艺实习报告
塑性成形工艺实习报告
焊接工艺实习报告
车削加工工艺实习报告
铣削、磨削加工实习报告
钳工实习报告
先进制造技术实习报告
电工基础实习报告
参考文献
第1章工程技术概述
问题导入
图11所示是生产企业及日常生活中一些含有法兰盘的设备。从图中可以看到不少管路与设备相连接的零件——法兰。法兰又叫法兰盘或突缘盘,是使管子与管子、管子与设备相互连接的零件,连接于管端。法兰上有孔眼,通过螺栓使两法兰紧紧相连。法兰在管道工程中最为常见,一般都是成对使用。我们把带有法兰(突缘或接盘)的管件称为法兰管件。法兰广泛应用于机械制造、水利、电力、电站、管道配件、压力容器、化工厂、造船厂等领域,在管道工程中起到重要的承接作用。
图11含法兰盘的设备
像法兰盘这样的机械产品是如何生产出来的?我们生活中形形色色的工具、器械、日用品,它们是由哪些材料经过怎样的工艺制作而成的呢?带着这些问题,我们一起来探索工程技术的奥秘吧!
1.1工业生产概述
1.1.1工业系统概述
广义上讲,工业是指采掘自然物质资源,对工业原料和农业原料进行加工的社会活动。狭义上讲,工业仅指加工工业,即制造业。工业是社会分工发展的产物,经过了手工业、机器大工业、现代工业等几个发展阶段。在古代社会,手工业只是农业的副业,经过漫长的历史过程后,工业终于成为独立的生产部门。如今,工业已成为国民经济中最重要的物质生产部门之一,是生产现代化劳动手段的部门,决定着国民经济现代化的速度、规模和水平,在当代世界各国国民经济中起着主导作用。工业还是国家财政收入的主要源泉,是国家政治独立、经济自主、国防现代化的根本保证。
系统是由两个或两个以上相互联系、相互作用的物质或工程组成的具有整体功能和综合行为的有机整体。系统具有集合性、整体性、相关性、目的性、阶层性和环境适应性的特征。例如:一台机组、一家企业、一项计划、一种组织、一套制度等均可以构成一个系统。每个工业部分可以构成一个系统,整个工业可以看成一个系统,一个国家的国民经济也可以看成一个大系统。
整个工业系统包括能源和原材料提供、生产(加工)过程、产品销售、残值回收等,系统的各个部分是相互关联的。重工业产品是实现社会扩大再生产的物质基础,但是重工业的发展亦受到轻工业发展的制约,因为重工业的发展离不开轻工业提供的消费品,特别是离不开轻工业提供的资金和广大市场。轻工业的发展速度和规模受重工业提供的劳动对象、劳动手段的规模所制约。因此,轻工业和重工业(以及农业)应该有一个合理的比例关系,才能促进整个国民经济的顺利发展。
1.1.2全面质量管理
全面质量管理早期称为TQC(totalqualitycontrol),之后逐渐发展而演化成为TQM(totalqualitymanagement)。菲根堡姆于1961年在其《全面质量管理》一书中首先提出了全面质量管理的概念:“全面质量管理是为了能够在最经济的水平上,考虑到充分满足用户要求的条件下进行市场研究、设计、生产和服务,把企业内各部门研制质量、维持质量和提高质量的活动构成为一体的一种有效体系。”
菲氏的全面质量管理观点在世界范围内得到了广泛的接受。但各个国家在实践中都结合自己的实际进行了创新。特别是20世纪80年代后期以来,全面质量管理得到了进一步扩展和深化,其含义远远超出一般意义上的质量管理领域,成为一种综合的、全面的经营管理方式和理念。在这一过程中,全面质量管理的概念也得到了进一步的发展。1994版ISO9000族标准中对全面质量管理的定义为:一个组织以质量为中心,以全员参与为基础,目的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会受益而达到长期成功的管理途径。这一定义反映了全面质量管理概念的最新发展,也得到了质量管理界的广泛共识。
图12“三全一多样”组成
全面质量管理在我国也得到一定的发展。我国专家总结实践经验,提出了“三全一多样”的观点(如图12所示),即认为推行全面质量管理必须要满足全过程的质量管理、全员的质量管理、全企业的质量管理和多方法的质量管理等基本要求。总之,为了实现质量目标,必须综合应用各种先进的管理方法和技术手段,必须善于学习和引进国内外先进企业的经验,不断改进本组织的业务流程和工作方法,不断提高组织成员的质量意识和质量技能。
上述“三全一多样”,都是围绕着“有效地利用人力、物力、财力、信息等资源,以最经济的手段生产出顾客满意的产品”这一企业目标,这是我国企业推行全面质量管理的出发点和落脚点,也是全面质量管理的基本要求。坚持质量第一,把顾客的需要放在第一位,树立为顾客服务、对顾客负责的思想,是我国企业推行全面质量管理贯彻始终的指导思想。
1.1.3机电一体化生产
机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中的综合技术。机电一体化系统一般由机械本体、检测传感部分、电子控制部分、执行器和动力源5个组成部分构成,如图13所示。
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