机电专业--钳工基础知识

钳工基础 

  1.钳工：钳工是以手工操作为主的切削加工的方法。  

  2.有三大优点：加工灵活、可加工形状复杂和高精度的零件、投资小    两大缺点（生产效率低和劳动强度大、加工质量不稳定）。  

  （1）加工灵活在不适于机械加工的场合，尤其是在机械设备的维修工作中，钳工加工可获得满意的效果。  

  （2）可加工形状复杂和高精度的零件技术熟练的钳工可加工出比现代化机床加工的零件还要精密和光洁的零件，可以加工出连现代化机床也无法加工的形状非常复杂的零件，如高精度量具、样板、开头复杂的模具等。    （3）投资小钳工加工所用工具和设备价格低廉，携带方便。    （4）生产效率低，劳动强度大  

  （5）加工质量不稳定加工质量的高低受工人技术熟练程度的影响。    钳工技能要求加强基本技能练习，严格要求，规范操作，多练多思，勤劳创新。  

  基本操作技能是进行产品生产的基础，也是钳工专业技能的基础，因此，必须首先熟练掌握，才能在今后工作中逐步做到得心应手，运用自如。    钳工基本操作项目较多，各项技能的学习掌握又具有一定的相互依赖关系，因此要求我们必须循序渐进，由易到难，由简单到复杂，一步一步地对每项操作都要按要求学习好，掌握好。基本操作是技术知识、技能技巧和力量的结合，不能偏废任何一个方面。要自觉遵守纪律，要有吃苦耐劳的精神，严格按照每个工种的操作要求进行操作。只有这样，才能很好地完成基础训练。  

  钳工是主要手持工具对夹紧在钳工工作台虎钳上的工件进行切削加工的方法，它是机械制造中的重要工种之一。钳工的基本操作可分为：    1.辅助性操作 即划线，它是根据图样在毛坯或半成品工件上划出加工界线的操作。  

  2.切削性操作 有錾削、锯削、锉削、攻螺纹、套螺纹。钻孔（扩孔、铰孔）、刮削和研磨等多种操作。  

  3.装配性操作 即装配，将零件或部件按图样技术要求组装成机器的工艺过程。  

  4.维修性操作 即维修，对在役机械、设备进行维修、检查、修理的操作。  

钳工工作的范围及作用 

  1.普通钳工工作范围  

  （1）加工前的准备工作，如清理毛坯，毛坯或半成品工件上的划线等；    （2）单件零件的修配性加工；  

  （3）零件装配时的钻孔、铰孔、攻螺纹和套螺纹等；  

  （4）加工精密零件，如刮削或研磨机器、量具和工具的配合面、夹具与模具的精加工等。  

  （5）零件装配时的配合修整；  

  （6）机器的组装、试车、调整和维修等。    2.钳工在机械制造和维修中的作用  

  钳工是一种比较复杂、细微、工艺要求较高的工作。目前虽然有各种先进的加工方法，但钳工所用工具简单，加工多样灵活、操作方便，适应面广等特点，故有很多工作仍需要由钳工来完成。如前面所讲的钳工应用范围的工作。因此钳工在机械制造及机械维修中有着特殊的、不可取代的作用。但钳工操作的劳动强度大、生产效率低、对工人技术水平要求较高。  钳工工作台和虎钳 

  1.钳工工作台  

  简称钳台，常用硬质木板或钢材制成，要求坚实、平稳、台面高度约800～900mm，台面上装虎钳和防护网。    2.虎钳  

  虎钳是用来夹持工件，其规格以钳口的宽度来表示，常用的有100、125、150mm三种，使用虎钳时应注意：  

  （1）工件尽量夹在钳口中部，以使钳口受力均匀；  

  （2）夹紧后的工件应稳定可靠，便于加工，并不产生变形；  

  （3）夹紧工件时，一般只允许依靠手的力量来扳动手柄，不能用手锤敲击手柄或随意套上长管子来扳手柄，以免丝杠、螺母或钳身损坏。  

  （4）不要在活动钳身的光滑表面进行敲击作业，以免降低配合性能；    （5）加工时用力方向最好是朝向固定钳身。  攻螺纹、套螺纹及其注意事项 

  常用的在角螺纹工件，其螺纹除采用机械加工外，还可以用钳加工方法中的攻螺纹和套螺纹来获得。攻螺纹（亦称攻丝）是用丝锥在工件内圆柱面上加工出内螺纹；套螺纹（或称套丝、套扣）是用板牙在圆柱杆上加工外螺纹。  

  (一)攻螺纹    1.丝锥及铰扛    （1）丝锥  

  丝锥是用来加工较小直径内螺纹的成形刀具，一般选用合金工具钢9SiGr制成，并经热处理制成。通常M6～M24的丝锥一套为两支，称头锥、二锥；M6以下及M24以上一套有三支、即头锥、二锥和三锥。  

  每个丝锥都有工作部分和柄部组成。工作部分是由切削部分和校准部分组成。轴向有几条（一般是三条或四条）容屑槽，相应地形成几瓣刀刃（切削刃）和前角。切削部分（即不完整的牙齿部分）是切削螺纹的重要部分，常磨成圆锥形，以便使切削负荷分配在几个刀齿上。头锥的锥角小些，有5～7个牙；二锥的锥角大些，有3～4个牙。校准部分具有完整的牙齿，用于修光螺纹和引导丝锥沿轴向运动。柄部有方头，其作用是与铰扛相配合并传递扭矩。    （2）铰扛  

  铰扛是用来夹持丝锥的工具，常用的是可调式铰扛。旋转手柄即可调节方孔的大小，以便夹持不同尺寸的丝锥。铰扛长度应根据丝锥尺寸大小进行选择，以便控制攻螺纹时的扭矩，防止丝锥因施力不当而扭断。    2.攻螺纹前钻底孔直径和深度的确定以及孔口的倒角    （1）底孔直径的确定  

  丝锥在攻螺纹的过程中，切削刃主要是切削金属，但还有挤压金属的作用，因而造成金属凸起并向牙尖流动的现象，所以攻螺纹前，钻削的孔径（即底孔）应大于螺纹内径。底孔的直径可查手册或按下面的经验公式计算：  

  脆性材料（铸铁、青铜等）：钻孔直径d0=d(螺纹外径)-1.1p（螺距）    塑性材料（钢、紫铜等）：钻孔直径d0=d(螺纹外径)-p（螺距）    （2）钻孔深度的确定  

  攻盲孔（不通孔）的螺纹时，因丝锥不能攻到底，所以孔的深度要大于螺纹的长度，盲孔的深度可按下面的公式计算：    孔的深度=所需螺纹的深度+-.7d    （3）孔口倒角  

  攻螺纹前要在钻孔的孔口进行倒角，以利于丝锥的定位和切入。倒角的深度大于螺纹的螺距。  

  3.攻螺纹的操作要点及注意事项  

  （1）根据工件上螺纹孔的规格，正确选择丝锥，先头锥后二锥，不可颠倒使用。  

  （2）工件装夹时，要使孔中心垂直于钳口，防止螺纹攻歪。  

  （3）用头锥攻螺纹时，先旋入1～2圈后，要检查丝锥是否与孔端面垂直（可目测或直角尺在互相垂直的两个方向检查）。当切削部分已切入工件后，每转1～2圈应反转1/4圈，以便切屑断落；同时不能再施加压力（即只转动不加压），以免丝锥崩牙或攻出的螺纹齿较瘦。

  （4）攻钢件上的内螺纹，要加机油润滑，可使螺纹光洁、省力和延长丝锥使用寿命；攻铸铁上的内螺纹可不加润滑剂，或者加煤油；攻铝及铝合金、紫铜上的内螺纹，可加乳化液。  

  （5）不要用嘴直接吹切屑，以防切屑飞入眼内。    ( 二)套螺纹    1.板牙和板牙架    （1）板牙  

  板牙是加工外螺纹的刀具，用合金工具钢9SiGr制成，并经热处理淬硬。其外形像一个圆螺母，只是上面钻有3～4个排屑孔，并形成刀刃。    板牙由切屑部分、定位部分和排屑孔组成。圆板牙螺孔的两端有40°的锥度部分，是板牙的切削部分。定位部分起修光作用。板牙的外圆有一条深槽和四个锥坑，锥坑用于定位和紧固板牙。    （2）板牙架  

  板牙架是用来夹持板牙、传递扭矩的工具。不同外径的板牙应选用不同的板牙架。  

  2.套螺纹前圆杆直径的确定和倒角    （1）圆杆直径的确定  

  与攻螺纹相同，套螺纹时有切削作用，也有挤压金属的作用。故套螺纹前必须检查圆桩直径。圆杆直径应稍小于螺纹的公称尺寸，圆杆直径可查表或按经验公式计算。  

  经验公式：圆杆直径=螺纹外径d-(0.13～0.2)螺距p    （2）圆杆端部的倒角  

  套螺纹前圆杆端部应倒角，使板牙容易对准工件中心，同时也容易切入。倒角长度应大于一个螺距，斜角为15°～30°。    3.套螺纹的操作要点和注意事项  

  （1）每次套螺纹前应将板牙排屑槽内及螺纹内的切屑清除干净；    （2）套螺纹前要检查圆杆直径大小和端部倒角；  

  （3）套螺纹时切削扭矩很大，易损坏圆杆的已加工面，所以应使用硬木制的V型槽衬垫或用厚铜板作保护片来夹持工件。工件伸出钳口的长度，在不影响螺纹要求长度的前提下，应尽量短。  

  （4）套螺纹时，板牙端面应与圆杆垂直，操作时用力要均匀。开始转动板牙时，要稍加压力，套人3～4牙后，可只转动而不加压，并经常反转，以便断屑。  

  （5）在钢制圆杆上套螺纹时要加机油润滑。  研磨 

  用研磨工具和研磨剂，从工件上研去一层极薄表面层的精加工方法称为研磨。经研磨后的表面粗糙度Ra=0.8～0.05μm。研磨有手工操作和机械操作。

  1.研具及研磨剂  

  （1）研具  

  研具的形状与被研磨表面一样。如平面研磨，则磨具为一块平块。研具材料的硬度一般都要比被研磨工件材料低。但也不能太低。否则磨料会全部嵌进研具而失去研磨作用。灰铸铁是常用研具材料（低碳钢和铜亦可用）。  

  （2）研磨剂  

  研磨剂由磨料和研磨液调和而成的混合剂。  

  磨料 经在研磨中起切削作用。常用的磨料有：刚玉类磨料——用于碳素工具钢、合金工具钢、高速钢和铸铁等工件的研磨；碳化硅磨料——用于研磨硬质合金、陶瓷等高硬度工件，亦可用于研磨钢件；金刚石磨料——它的硬度高，实用效果好但价格昂贵。  

  研磨液 它在研磨中起的作用是调和磨料、冷却和润滑作用。常用的研磨液有煤油、汽油、工业用甘油和熟猪油。    2.平面研磨  

  平面的研磨一般是在平面非常平整的平板（研具）上进行的。粗研常用平面上制槽的平权，这样可以把多余的研磨剂刮去，保证工件研磨表面与平板的均匀接触；同时可使研磨时的热量从沟槽中散去。精研时，为了获得较小的表面粗糙度，应在光滑的平板上进行。  

  研磨时要使工件表面各处都受到均匀的切削，手工研磨时合理的运动对提高研磨效率、工件表面质量和研具的耐用度都有直接影响。手工研磨时一般采用直线、螺旋形、8字形等几种。8字形常用于研磨小平面工件。    研磨前，应先做好平板表面的清洗工作，加上适当的研磨剂，把工件需研磨表面合在平板表面上，采用适当的运动轨迹进行研磨。研磨中的压力和速度要适当，一般在粗研磨或研磨硬度较小工件时，可用大的压力，较慢速度进行；而在精研磨时或对大工件研磨时，就应用小的压力，快的速度进行研磨。    装配的概念  

  任何一台机器设备都是有许多零件所组成，将若干合格的零件按规定的技术要求组合成部件，或将若干个零件和部件组合成机器设备，并经过调整、试验等成为合格产品的工艺过程称为装配。例如一辆自行车有几十个零件组成，前轮和后轮就是部件。  

  装配是机器制造中的最后一道工序，因此它是保证机器达到各项技术要求的关键。装配工作的好坏，对产品的质量起着重要的作用。