钳工装配常识

钳工概述钳工是工人手持工具对工件进行切削加工的方法。加工时，工件多数是在虎钳或在钳工工作台上进行的。机器的装配和修理以及钻孔、铰孔、攻螺纹和套螺纹等工作，一般也包括在钳工范围之内。钳工是目前机械制造和修理工作中不可缺少的重要工种，其主要特点是手持工具进行操作，加工灵活、方便。能够加工机床难以加工的某些形状复杂，质量要求较高的零件。但钳工的劳动强度大、生产率低、对工人的技术水平要求较高。为了减轻劳动强度，提高生产率和产品质量，钳工工具及工艺正在不断改进，并在逐渐实现机械化和半自动化。钳工工作种类繁多，有普通钳工、划线钳工、模具钳工、装配钳工、修理钳工等。钳工的基本操作有：划线、锯削、锉削、钻孔、铰孔、攻螺纹和套螺纹、刮削及研磨等。还包括机器的装配、调试和设备的维修等。钳工的范围很广，可以完成以下工作：1.在单件、小批生产中，进行加工前的准备工作，如毛坯的表面清理、工件的划线等。2.零件装配成机器之前，进行钻孔、铰孔、攻螺纹和套螺纹等工作；装配时，对配合零件进行修整，以及机器的组装、试车和调整等。3.精密零件的加工，如锉削样板、刮削和研磨机器的量具的配合表面，以及夹具、模具的精加工等。4.机器设备的维修等。一、钻床及其工作钻床的工作有钻孔、扩孔、铰孔及忽孔等。钻床工作通常归属于钳工车间。（一）钻床及用途常用的钻床有:台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。1.台式钻床，简称台钻。台钻是一种小型钻床，通常安装在台桌上，用来加工小型工件的孔，最大钻孔直径为Ф12mm。台钻小巧灵活，结构简单，使用方便。2.立式钻床立式钻床,简称立钻，其规格以最大孔直径来表示，常用的有25mm，35mm，40mm，50mm等几种。立式钻床是由机座、工作台、立柱、主轴、主轴变速箱和进给箱组成。主轴变速箱和进给箱分别以改变主轴的转速和进给速度。钻孔时，工件安装在工作台上，通过移动工件位置使钻头对准孔的中心。加工一个孔后，再钻另一个孔时，必须移动工件。3.摇臂钻床主轴箱安装在能绕立柱旋转的摇臂上，由摇臂带动可沿立柱垂直移动。同时主轴箱可在摇臂上作横向移动。可方便地调整钻孔的位置，以对准被加工孔的中心，而不需要移动工件。（二）钻孔用麻花钻在实体材料上加工孔的方法称钻孔。由于麻花钻的刚性差、导向作用差、切削条件差，因此，钻孔的精度低，尺寸公差等级为IT14-IT11,表面粗糙度值为50～12.5ｕm左右。1.钻孔方法（1）钻孔前的准备工作，钻孔前工件要划线并在孔中心打出较大的样冲眼，以便横刃进入样冲眼锥坑中，使钻头较好的定心。（2）工件的装夹，针对不同大小与形状的工件，装夹方法也不同，装夹时，夹紧力要均匀。种类：a)用平口钳安装b)用压板螺栓安装c)圆柱形工件的装夹；用V型块及压板螺栓。在成批、大量生产中，钻孔时广泛使用钻模夹具。（3）钻头的选择和安装:根据孔径的大小选择合适的钻头，并钻孔操作需检查钻头两主切削刃是否锋利和对称。若孔的直径较大（Ф30mm以上），可分两次钻削，第一次可选用直径为孔的0.5～0.7倍的钻头顶钻孔；第二次再用合适孔径的钻头，这时横刀不参加工作，切削较窄，切削轻快，钻孔的质量与生产率高。（3）钻头的选择和安装I、根据孔径的大小选择合适的钻头，并钻孔操作需检查钻头两主切削刃是否锋利和对称。若孔的直径较大（Ф30mm以上），可分两次钻削，第一次可选用直径为孔的0.5～0.7倍的钻头顶钻孔；第二次再用合适孔径的钻头，这时横刀不参加工作，切削较窄，切削轻快，钻孔的质量与生产率高。II、钻头的安装按其柄部形状不同而有不同的安装方法。直柄钻头可用钻夹头来安装。锥柄钻头可直接装夹在钻床主轴的锥孔内。锥孔尺寸较小时，可用变径套安装。拆卸钻头时，将楔铁塞入主轴上的椭圆孔中，用铁锤敲击即可。按划线钻孔时，要将钻头对准预先打好的样冲眼。开始钻削时要用较大的力向下进给（手动进给时）,避免钻头在工件表面晃动而不能切入；快钻透时压力应逐渐减小。钻硬材料或孔较深时，要经常退出钻头排出切屑，否则会因为切屑堵塞孔内而卡断钻头。钻刃性材料时，要用切削液冷却和润滑。要尽量避免在斜面上钻孔，因钻头有严重的偏斜和滑移现象而钻不进工件，甚至会折断钻头，在斜面上钻孔前，必须先用中心钻钻出定心坑，或用立铣刀铣出一个平面，再钻孔。主轴转速依孔径大小、工材料等情况而定。钻大孔转速要低些，以免钻头过快磨钝；钻小孔转速可高些，但进给应较慢，以免钻头折断。钻硬材料时转速要低些，反之要高些。(三)扩孔用扩孔钻对已钻出的孔进行扩大孔径的加工方法称为扩孔。扩孔属于半精加工。扩孔钻的形状与麻花钻相似，不同的是容屑槽浅，有3～4个切屑刃，前端是平的，无横刃，钻体粗壮，刚性和导向性较好，切屑平稳，加工质量较钻孔高。因此，可适当的校正钻孔时的轴线偏差，获得较正确的几何形状和较好的表面质量。扩孔后的公差等级一般可达IT10-IT9，表面粗糙度值可达6.3～3.2um。扩孔可作为中等精度孔的最后加工，也可作为铰孔前的准备工序。扩孔的加工余量一般为0.5～4mm。（四）铰孔用铰刀对孔进行精加工的方法称为铰孔。铰刀有机用和手用两种。手用铰刀为直柄，工作部分较长。机用铰刀多用锥柄。铰刀的工作部分由切削部分和修光部分组成。切削部分为锥形，担任主要的切削工作。修光部分起导向和修光孔壁的作用。由于铰刀的刀齿多，刚性好，导向作用好，铰削条件好；又因有修光部分，其加工等级一般为IT6~IT7,表面粗糙度值为1.6～0.8um.铰孔时要合理地选择铰削余量和铰削用量。铰削余量太大，产生的切削热多，使铰刀直径膨胀而导致孔径扩大，并使切屑增多，而擦伤孔壁；余量太小，会留下原孔的刀痕，不能达到铰孔要求。一般粗铰的余量为0.15～0.25mm，精铰时为0.05～0.15mm。铰削速度和进给量也要和理选择。用高速钢铰刀加工铸铁时，切削速度不应超过0.17m/s，进给量在0.8mm/r左右；加工钢料时，切削速度不应超过0.17m/s，精铰时为避免积屑瘤还应低一些，进给量在0.4mm/r左右，并应使用切削液，以提高孔的加工质量。铰孔时，铰刀在孔中不能倒转，防止切屑挤出，造成孔壁划伤或刃崩裂。机铰要在铰刀退出孔后才停车，防止孔壁拉毛。铰通孔时，铰刀修光部分不可以全部露出孔时，以免把孔口拉坏。二、螺纹加工螺纹的加工方法很多，钳工加工螺纹的方法是指攻螺纹（即攻丝）和套螺纹（即套丝和套扣）。（一）用丝锥切制内螺纹的加工方法称为攻螺纹。1.攻螺纹的方法（1）攻螺纹前底孔直径的确定，攻螺纹前需要钻孔（一般称为底孔）。用丝锥攻螺纹时除了切削金属外，还有挤压金属的现象。材料的塑性愈大，则挤压现象越明显。所以底孔直径的大小要考虑工件材料的塑性和钻孔的扩张量，以便攻螺纹时既有足够的空隙来容纳被挤出的金属，又能得到完整的牙型。一般地说，底孔直径应略大于螺纹小径。钻普通螺纹底孔时，所用钻头的直径可按下述经验公试计算:加工钢料和塑性较大的材料，在扩张量中等的条件下，钻头直径d。＝D–P。加工铸铁和塑性较小的材料，扩张量较小的条件下，钻头直径d。＝D–（1.05～1.1）P。式中：D－内螺纹大径；P－螺距（2）钻孔深度的确定攻盲孔(不通孔)的螺纹时，因丝锥不能攻到孔底，所以钻孔深度要大于所需的螺孔深度，一般取钻孔深度＝所需螺孔深度+0.7D。（3）丝锥攻螺纹的操作方法首先使用头锥，开始时必须将丝锥垂直放入孔内，然后用铰杠轻压旋入，当丝锥的切削部分已经切入工件时，即可用两手平稳的转动铰杠，不再加压力。每转一周应反转1/4周，以便断屑。攻钢料螺纹时应加机油润滑，攻铸铁件时，可加煤油润滑。使用二锥或三锥攻时，先把丝锥放入孔内，旋入几扣后，再用铰杠转动，此时不需加压力。2.攻螺纹时注意事项（1）工件上螺纹底孔的两端孔口均要倒角，这样可以使丝锥容易切入，并可防止另一孔口的螺纹牙崩裂或拉出毛刺。倒角尺寸一般为螺距X45°。（2）工件装夹位置要正确，尽量使螺孔中心线置于水平或垂直位置，以便攻螺纹时容易判断丝锥轴线是否垂直于工件的平面。(3)机攻时，丝锥和螺纹孔要保持同轴；在加工结束时，丝锥的校准部分不能全部露出螺孔，否则反车退出丝锥时，会产生乱扣。（二）套螺纹用板牙在外圆柱上加工外螺纹的操作，称为套螺纹。1.套螺纹方法1）套螺纹前圆柱直径的确定，与攻螺纹的切削过程类似，板牙的切削刃除起切削作用外，还会挤压圆柱表层使之凸起，故外圆直径不宜过大，否则会使板牙切削刃受损。若外圆直径过小，则螺纹牙型不完整。外圆直径可用下式求出：外圆直径D＝外螺纹大径d－0.13P（螺距）（2）外圆柱端部倒角。为使板牙容易对准工件中心，同时也容易切入，外圆柱端部需要倒角（15°～20°）。2.套螺纹时注意事项（1）套螺纹时应保持板牙端面与圆柱轴垂直。（2）开始时为了使板牙切入工件，转动要慢，压力稍大些，套入几扣后，即可只旋转而不加压。为了断屑，也要经常反转一下。（3）套螺纹时，切削力矩很大，可用硬木V型块或厚钢板作衬垫，将工件夹紧。套螺纹部分离钳口尽量近些。（4）套螺纹时也应根据工件材料用切削液冷却和润滑。三、装配的基本知识任何机器都是由许多零件组成的。将零件按照规定的技术要求和装配工艺组装起来，并经调整、试车使之成为合格产品的过程，成为装配。装配工作是产品制造的最后阶段。装配质量的好坏直接影响产品质量。（一）装配的组合形式及其步骤一部复杂的机器往往是先以某一个零件作为基准零件，把几个其他零件装在基准零件上构成“组件”，然后再把几个组件与零件装在另一基准零件上，构成“部件”，最后将若干个部件、组件与零件共同安装在产品的基准零件上，总装成机器。可以单独进行装配的“组件”及“部件”成为装配单元。1.为保证机器使用的可靠性，装配时必须保证零件间、部件间配合要求。根据零件的结构、生产条件和生产批量的不同，常用的装配方法有：完全互换法、选择装配法、修配法和调整法。(1)完全互换法，装配时不需要对零件经过任何选择、修配和调节，就能保证获得规定的装配精度。其特点是装配过程简单、生产率高、零件易更换，但对零件的加工精度要求高，一般适用于大批量生产的情况。(2)选择装配法，装配时选择尺寸合适的零件装在一起，达到装配精度的要求。其特点是需要试装时间（或测量分组时间）。适用于大批量生产的情况。（3）修配法，装配时，修去某配合件上的预留量，使装配精度达到要求。其特点是需增加修配的工作量、生产率低，且要求工人的技术水平较高。适用于单件、小批量生产。（4）调整法，装配时，调整一个或几个零件的位置，使装配精度达到要求。其特点是可进行定期调整，易于保证和恢复配合精度。可降低零件的制造成本，但需增加调整件或一个调整机构的调整时间，此法广泛地适用于批量生产。2.装配工作的步骤研究和熟悉产品装配及技术要求，了解产品结构、工作原理、零件的作用及相互连接的关系→准备所有工具，确定装配方法、顺序→对装配的零件进行清洗，去掉油污、毛刺→组件装配→部件装配→总装配→调整、检验、试车→油漆、涂油、装箱。（二）装配实例1.滚动轴承装配（1）装配前检查轴承型号是否与图纸一致，清理轴承及其配合零件，准备好所有工具。（2）装配时，为了使轴承圈均匀受压，常通过垫套使用手锤或压力机将其压入，若将轴承压到轴上时，要用垫套压轴承内圈端面；若将轴承压到机床或箱孔中，要压轴承外圈端面；若将轴承同时压到轴上和机体孔中，则内外圈轴承端面同时加压。（3）如果轴承与轴有较大的过盈配合时，最好将轴承吊在温度为80～90°C的机油中加热，后趁热装上。（4）轴承安装后，要检查滚动体是否被咬住，是否有合理的间隙，以补偿轴承工作时的热变性。2.滑动轴承的装配滑动轴承用来支撑轴的，其结构分为轴瓦和轴套两种，其装配要求是轴径与轴承孔之间获得所需要的间隙和良好的接触，使轴在轴承中运转平稳。（1）轴瓦的装配方法和注意事项轴瓦装入轴承座或轴承盖之前要做好清理工作，安装时应注意使轴瓦和轴承盖上的油孔对准，使轴瓦背面与盖和座孔接触良好。在装入轴瓦时，可在对合面上垫上木板，用手锤轻