目 录 项目一 认识车床…………………………………………………………………………………………… 2 模块一 车床部件与机构……………………………………………………………………………… 5 模块二 分析车削加工特点…………………………………………………………………………… 7 项目二 刃磨 90°车刀……………………………………………………………………………………… 8 项目三 车削加工阶梯轴…………………………………………………………………………………… 13 模块一 车削阶梯轴用的车刀………………………………………………………………………… 13 模块二 轴类工件的装夹……………………………………………………………………………… 18 模块三 用棒料车削加工阶梯轴……………………………………………………………………… 20 项目四 车削加工轴承套…………………………………………………………………………………… 25 模块一 车孔…………………………………………………………………………………………… 32 模块二 孔的测量……………………………………………………………………………………… 34 项目五 车削加工圆锥……………………………………………………………………………………… 33 模块一 车削加工外圆锥……………………………………………………………………………… 33 模块二 车削加工内圆锥……………………………………………………………………………… 40 模块三 圆锥的检验及质量分析……………………………………………………………………… 42 项目六 车成形面加工手柄………………………………………………………………………………… 43 项目七 车削加工普通内外螺纹…………………………………………………………………………… 48 模块一 车削加工三角形外螺纹……………………………………………………………………… 48 模块二 车削加工三角形内螺纹……………………………………………………………………… 53 项目八 车削加工梯形螺纹………………………………………………………………………………… 58 模块一 车削加工梯形螺纹…………………………………………………………………………… 58 模块二 梯形螺纹的测量及质量分析………………………………………………………………… 62 项目九 车削加工偏心轴…………………………………………………………………………………… 63 模块一 车削加工偏心轴……………………………………………………………………………… 63 模块二 偏心距的测量………………………………………………………………………………… 67 项目十 车削加工金属瓶…………………………………………………………………………………… 69 模块一 车削工艺分析………………………………………………………………………………… 69 模块二 加工产品……………………………………………………………………………………… 70

一、黑色金属、钢和有色金属

在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。

1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。

铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。

2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。

3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。

钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下八种：

2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）b.中合金钢（合金元素总含量为5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。

3、按成形方法分类：(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。

4、按金相组织（是研究钢的内部组织结构的科学）分类

1) 退火状态的a.亚共析钢（铁素体+珠光体）b.共析钢（珠光体）c.过共析钢（珠光体+渗碳体）d.莱氏体钢（珠光体+渗体）。

2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。

3) 无相变或部分发生相变的

1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。

2) 结构钢:a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。 b.弹簧钢 c.轴承钢

3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。

4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢

5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。

2) 优质钢（包括高级优质钢）

a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。

b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。

c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢； (c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。

a.平炉钢（用空气作为氧化剂）:(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。

b.转炉钢（用氧气作为氧化剂）:(a)酸性转炉钢;(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢;(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。

c.电炉钢（炼优质钢）:(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。

2) 按脱氧程度和浇注制度分a.沸腾钢（脱氧程度不完全）；b.半镇静钢（脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间）；c.镇静钢（脱氧程度较为完全）；d.特殊镇静钢（脱氧程度最完全，钢的质量高）。

8、按外形分类：分为:a.型材、b.板材、c.管材、d.金属制品四大类。

重轨：每米重量大于30千克的钢轨（包括起重机轨）；

轻轨：每米重量小于或等于30千克的钢轨。

大、中、小型型钢：普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。

线材：直径5-10毫米的圆钢和盘条。

冷弯型钢：将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢。

优质型材：优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等。

薄钢板：厚度等于和小于4毫米的钢板。

中、厚钢板：厚度大于4毫米的钢板。中板：厚度大于4mm小于20mm）；厚板：厚度大于20mm小于60mm；特厚板：厚度大于60mm。

钢带：也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板。

电工硅钢薄板：也叫硅钢片或矽钢片。

无缝钢管：用热压、冷轧（冷拔或挤压）等方法生产的管壁无接缝的钢管。

焊接钢管：将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管。

d.金属制品：包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等。

对特殊钢尚无统一的定义和概念，一般认为特殊钢是指具有特殊的化学成分、采用特殊的工艺生产、具备特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。与普通钢相比，特殊钢具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。

我国与日本、欧盟对特殊钢的定义比较接近，将特殊钢分成优质碳素钢、合金钢、高合金钢（合金元素大于10％）三大类，其中合金钢和高合金钢占特殊钢产量的70％。主要钢种有特殊碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、合金结构钢、滚珠轴承钢、合金工具钢、高合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢，以及高温合金、精密合金、电热合金等。目前世界上有近2000个特殊钢牌号、约50000个品种规格。特殊钢除了种类繁多之外，在规格上也表现出与普通钢不同的特点。除了板、管、丝、带、棒和异型材之外，还有复合材、表面合金化材、表面处理材、精锻材、精密铸件、粉末冶金制品等。

钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准 《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即：

1）钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。

2）产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示。

3）钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。

我国钢号表示方法的分类说明

1）由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢。

2）必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。

3）专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。

1）钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。

2）锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。

3）沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。

1）钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。

2）钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。

3）锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。

4）高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。

1）钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。

2）字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如

平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。

3）锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。

1）钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，

2）钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。

3）钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。

4）高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。

5）专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。

1）钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。

2）对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。

弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结钢相同。

1）钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。

2）高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。

9、合金工具钢和高速工具钢

1）合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量＜1.0%时，以千分之几表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。

2）钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。

3）高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢号。

1）钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr13”钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,钢号前分别冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。

2）对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮……等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。

它的钢号前冠以字母“H”，以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为“H2Cr13”，可以区别于不锈钢“2Cr13”。

1）钢号由字母和数字组成。钢号头部字母DR表示电工用热轧硅钢，DW表示电工用冷轧无取向硅钢，DQ表示电工用冷轧取向硅钢。

2）字母之后的数字表示铁损值（W/kg）的100倍。

3）钢号尾部加字母“G”者，表示在高频率下检验的；未加“G”者，表示在频率为50周波下检验的。 例如钢号DW470表示电工用冷轧无取向硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。

1）它的牌号由字母“DT”和数字组成，“DT”表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例如DT3。

2）在数字后面所加的字母表示电磁性能：A——高级、E——特级、C——超级，例如DT8A。

角钢：每米重量=0.00785*（边宽+边宽-边厚）*边厚

圆钢：每米重量=0.00617*直径*直径(螺纹钢和圆钢相同)

扁钢：每米重量=0.00785*厚度*边宽

管材：每米重量=0.02466*壁厚*（外径-壁厚）

板材：每平方米重量=7.85*厚度

黄铜管：每米重量=0.02670*壁厚*（外径-壁厚）

紫铜管：每米重量=0.02796*壁厚*（外径-壁厚）

铝花纹板：每平方米重量=2.96*厚度

有色金属比重：紫铜板8.9；黄铜板8.5；锌板7.2；铅板11.37

有色金属板材的计算公式为：每平方米重量=比重*厚度

标志是区别材料的材质、规格的标志，主要说明供方名称、牌号、检验批号、规格、尺寸、级别、净重等。标志有；

1、涂色：在金属材料的端面，端部涂上各种颜色的油漆，主要用于钢材、生铁、有色原料等。

2、打印：在金属材料规定的部位（端面、端部）打钢印或喷漆的方法，说明材料的牌号、规格、标准号等。主要用于中厚板、型材、有色材等。

3、挂牌：成捆、成箱、成轴等金属材料在外面挂牌说明其牌号、尺寸、重量、标准号、供方等。

金属材料的标志检验时要认真辨认，在运输、保管等过程中要妥善保护。

（二） 规格尺寸的检验

规格尺寸指金属材料主要部位（长、宽、厚、直径等）的公称尺寸。

1、公称尺寸（名义尺寸）：是人们在生产中想得到的理想尺寸，但它与实际尺寸有一定差距。

2、尺寸偏差：实际尺寸与公称尺寸之差值叫尺寸偏差。大于公称尺寸叫正偏差，小于公称尺寸叫负偏差。在标准规定范围之内叫允许偏差，超过范围叫尺寸超差，超差属于不合格品。

3、精度等级：金属材料的尺寸允许偏差规定了几种范围，并按尺寸允许偏差大 小不同划为若干等级叫精度等级，精度等级分普通、较高、高级等。

4、交货长度（宽度）：是金属材料交货主要尺寸，指金属材料交货时应具有的长（宽）度规格。

5、通常长度（不定尺长度）：对长度不作一定的规定，但必须在一个规定的长度范围内（按品种不同，长度不一样，根据部、厂定）。

6、短尺（窄尺）：长度小于规定的通常长度尺寸的下限，但不小于规定的最小允许长度。对一些金属材料，按规定可交一部分 " 短尺 " 。

7、定尺长度：所交金属材料长度必须具有需方在订货合同中指定的长度（一般正偏差）。

8、倍尺长度：所交金属材料长度必须为需方在订货合同中指定长度的整数倍（加锯口、正偏差）。

规格尺寸的检验要注意测量材料部位和选用适当的测量工具。

金属材料的数量，一般是指重量（除个别例垫板、鱼尾板以件数计），数量检验方法有：

1、按实际重量计量：按实际重量计量的金属材料一般应全部过磅检验。对有牢固包装（如箱、合、桶等），在包装上均注明毛重、净重和皮重。如薄钢板、硅钢片、铁合金可进行抽检数量不少于一批的 5% ，如抽检重量与标记重量出入很大，则须全部开箱称重。

2、按理论换算计量：以材料的公称尺寸（实际尺寸）和比重计算得到的重量，对那些定尺的型板等材都可按理论换算，但在换算时要注意换算公式和材料的实际比重。

表面质量检验主要是对材料、外观、形状、表面缺陷的检验，主要有：

1、椭圆度：圆形截面的金属材料，在同一截面上各方向直径不等的现象。椭圆度用同一截面上最大与最小的直径差表示，对不同用途材料标准不同。

2、弯曲、弯曲度：弯曲就是轧制材料。在长度或宽度方向不平直、呈曲线形状的总称。如果把它们的不平程度用数字表示出来，就叫弯曲度。

3、扭转：条形轧制材料沿纵轴扭成螺旋状。

4、镰刀弯（侧面弯）：指金属板，带及接近矩形截面的形材沿长度（窄面一侧）的弯曲，一面呈凹入曲线，另一面对面呈凸出曲线，称为 " 镰刀弯 " 。以凹入高度表示。

5、瓢曲度：指在板或带的长度及宽度方向同时出现高低起伏的波浪现象，形成瓢曲形，叫瓢曲度。表示瓢曲程度的数值叫瓢曲度。

6、表面裂纹：指金属物体表层的裂纹。

7、耳子：由于轧辊配合不当等原因，出现的沿轧制方向延伸的突起，叫作耳子。

8、括伤：指材料表面呈直线或弧形沟痕通常可以看到沟底。

9、结疤：指不均匀分布在金属材料表面呈舌状，指甲状或鱼鳞状的薄片。

10、粘结：金属板、箔、带在迭轧退火时产生的层与层间点、线、面的相互粘连，经掀开后表面留有粘结痕迹，叫粘结。

11、氧化铁皮：氧化铁皮是指材料在加热、轧制和冷却过程中，在表面生成的金属氧化物。

12、折叠：是金属在热轧过程中（或锻造）形成的一种表面缺陷，表面互相折合的双金属层，呈直线或曲线状重合。

13、麻点：指金属材料表面凹凸不平的粗糙面。

14、皮下气泡：金属材料的表面呈现无规律分布大小不等、形状不同、周围圆滑的小凸起、破裂的凸泡呈鸡爪形裂口或舌状结疤，叫作气泡。

表面缺陷产生的原因主要上由于生产、运输、装卸、保管等操作不当。根据对使用的影响不同，有的缺陷是根本不允许超过限度。有些缺陷虽然不存在，但不允许超过限度；各种表面缺陷是否允许存在，或者允许存在程度，在有关标准中均有明确规定。

（五） 内部质量检验的保证条件

金属材料内部质量的检验依据是根据材质适应不同的要求，保证条件亦不同，在出厂和验收时必须按保证条件进行检验，并符合要求，保证条件分

1 、基本保证条件：对材料质量最低要求，无论是否提出，都得保证，如化学成份，基本机械性能等。

2、附加保证条件：指根据需方在订货合同中注明要求，才进行检验，并保证检验结果符合规定的项目。

3、协议保证条件：供需双方协商并在订货合同中加以保证的项目。

4、参改条件：双方协商进行检验项目，但仅作参考条件，不作考核。

金属材料内部质量检验主要有机械性能、物理性能、化学性能、工艺性能、化学成分和内部组织检验，这些检验一般要在专业的检验机构进行。