钳工常用设备

第一章钳工常用设备1.1钳桌、台虎钳和分度头1.1.1钳桌钳桌也称作钳台，它是工具钳工主要的工作场地。钳桌一般用木制或者钢木结构制成，以便确保工作时的稳定性。为了使操作者有合适的工作高度和位置，要求钳桌的桌面到地面的距离为800～900㎜；而钳桌的长度和宽度可根据工作场地的大小和实际生产需要来确定。此外，要求固定钳身的钳口处于钳桌边缘外，以便于对工件顺利夹紧和操作者进行各种操作。钳桌还可以用来放置和收藏工具钳工常用的各种工具、量具和准备加工的工件。此外，钳桌上还必须安装上台虎钳，见图1-1。钳桌使用中的注意事项：1.钳桌上放置的各种工具、量具和工件不要处于钳桌边缘之外；2.量具和精密零件应当摆放整齐，钳桌表面上垫一块橡胶板以防止碰伤零件；3.暂时不使用的工具和量具，应当整齐地摆放在钳桌的抽屉内或者柜内的工具箱中，见图1-2；4.工件加工完成后，应马上清除桌面上的切屑和杂物，并放置好相关的工具、量具和工件，保持桌面的整洁。图1-1钳桌图1-2钳桌工具箱(b)(a)1.1.2台虎钳台虎钳是工具钳工夹持工件进行手工操作的通用夹具，其规格用钳口的宽度来表示。其常用几种规格有100㎜、125mm和150mm等。图1-3分别为轻型活动带砧台虎钳［图1-3(a)］、重型活动带砧台虎钳［图1-3(b)］、固定带砧台虎钳图［1-3(c)］。1.台虎钳的结构台虎钳通常按其结构分为固定式和回转式两种图1-4(a)、(b)。上述两种台虎钳的主要结构和工作原理基本相同。由于回转式台虎钳的整个钳身可以旋转，能满足工件不同方位加工的需要，使用方便，因此回转式台虎钳在工具钳工中应用非常广泛。图1-3不同类型台虎钳的外观(a)(b)(c)图1-4台虎钳的结构与组成1—活动钳身2—螺钉3—钢钳口4—固定钳身5—螺母6—转座手柄7—夹紧盘8—转座9—销10—挡圈11—弹簧12—手柄13—丝杆钢钳口(c)钢钳口(a)固定式台虎钳砧座(b)回转式台虎钳11621310145789123台虎钳的结构组成及其工作原理：活动钳身1通过导轨与固定钳身4的导轨孔做滑动配合，丝轩13装在活动钳身上，能够旋转但不能轴向移动，并与安装在固定钳身内的螺母5配合。当摇动手柄12使丝杆旋转时，就带动活动钳身相对于固定钳身做进退移动，起到夹紧或松开工件的作用。钳口的工作面上制有交叉网纹和光面两种形式，交叉网纹钳口夹紧工件后不易产生滑动，而光滑钳口则用来夹持表面光洁的工件，夹紧已经加工过的表面后不会损伤工件表面。2.台虎钳的使用操作及维护保养方法(1)安装台虎钳时，必须使固定钳身的钳口工作面处于钳桌的边缘外，以便在夹持长的工件时下端受到阻碍；(2)台虎钳在钳桌上的固定要牢固，工作时应注意左右两个转座手柄必须扳紧，且保证钳身没有松动迹象，以免损坏钳桌、台虎钳及影响工件的加工质量；(3)夹紧工件时，只允许用手的力量来扳紧丝杆手柄，不允许用锤子敲击手柄或套上长管子去扳手柄，以免丝杆、螺母及钳身因受力过大而损坏；(4)夹紧工件所需夹紧力的大小，应视工件的精度、表面粗糙度、刚度及操作要求来定。原则是既要夹紧可靠，又不要损伤和破坏完工后工件的质量；(5)有强力作用时，应尽量使强力朝向固定钳身，以免损坏丝杆和螺母；(6)不允许在活动钳身的光滑平面上进行敲击作业，以免降低活动钳身与固定钳身的配合性能；(7)台虎钳使用完后，应立即清除钳身上的切屑，特别是对丝杆和导向面应擦干净，并加注适量机油，有利于润滑和防锈。1.1.3分度头工具钳工在进行划线、钻等分孔、镗孔及做各种等分测量工作时，须使用分度头进行分度。分度头是一种比较精确的分度工具，使用较为广泛。图1-5为几种不同类型的分度头。1.分度头的种类分度头按其结构不同，一般分为直接分度头、万能分度头和光学分度头三种。在单件、小批量生产的工具制造业中，常采用万能分度头。分度头的主要规格是以顶尖中心线到底面的高度来表示。生产中常用的分度头规格有FW100、FW125、FW250等几种。2.万能分度头的结构以FW250型万能分度头为例来说明，见图1-6。(1)结构组成：基座11是该型分度头的主体，回转体9可以沿基座的水平轴线回转，上面装有与回转轴线垂直的主轴10，当松开螺钉5时，扳动回转体，可使主轴在一定角度范围内转动。主轴上可安装夹具，以夹持需要加工的工件。刻度环2套在主轴上并和主轴一起转动，刻度环上标有0°～360°的刻度，用于指示直接分度。在分度盘4的正、反面，均有若干圈不等分的小孔，供分度定位使用。不同形式的分度头所配备的分度盘块数也不同，各种分图1-5不同类型的分度头(a)(b)度盘的孔数如表1-1。表1-1分度盘的孔数分度盘的孔数正面:24、25、28、30、34、37、38、39、41、42、43反面：46、47、49、51、53、54、57、58、59、62、66第一块正面：24、25、28、30、34、37第一块反面：38、39、41、42、43第二块正面：46、47、49、51、53、54第二块反面：57、58、59、62、66第一块：15、16、17、18、19、20第二块：21、23、27、29、31、33第三块：37、39、41、43、47、49需要分度时，可以摇动手柄，手柄的位置由定位销13来固定。(2)传动系统：该型分度头的传动系统如图1-7，传动路线共有三条，下面分别予以介绍。第一条，转动手柄9时，通过一对圆柱齿轮（1i）和蜗杆副4（401i）使主轴2转动。第二条，从交换齿轮轴6处输入动力，经过一对交错轴斜齿轮1（1i），并使它跟斜齿轮固定在一起的分度盘7旋转。定位销8插在分度盘7的孔中，带动手柄9按第一条传动路线使主轴2旋转。第三条，主轴后端的锥孔装入交换齿轮心轴，该心轴将主轴与交换齿轮轴联接起来。转动手柄时，分度头按第一条传动路线使主轴转动，再经交换齿轮按第二条传动路线传动。所以，主轴的实际转速是这两种传动的合成。图1-6FW250型分度头1—分度盘锁紧螺钉2—刻度环3—分度叉4—分度盘5—螺钉6—交换齿轮轴7—螺杆脱落手柄8—主轴紧固手柄9—回转体10—主轴11—基座12—手柄13—定位销215346891011712133.万能分度头的操作使用方法(1)夹持工件：工具钳工大都采用万能分度头进行工件分度操作。在划线、挫削、测量时，应将分度头放置在平板上。当分度钻孔时，应将分度头放置在钻床的工作台面上。分度头的主轴可装夹三爪卡盘，用来夹持工件[图1-8(a)]。分度时，为使工件分度轴心线与分度头主轴的轴心线重合，应先将工件轻轻夹持住并无晃动现象，然后摇动分度头主轴，并使用划针或百分表测头触及工件回转表面，校正后使工件轴心与分度头轴心一致[图1-8(b)],或使端平面与轴心垂直[图1-8(c)]。图1-7FW250型万能分度头传动系统1—交错轴斜齿轮2—主轴3—刻度环4—蜗杆副5—圆柱齿轮副6—交换齿轮轴7—分度盘8—定位销9—手柄9分度头工件(a)工件夹持(c)端面垂直性校正(b)轴心线校正图1-8万能分度头的使用方法(2)万能分度头的分度：万能分度头可对各种等分数和非等分数进行分度，常用分度方法有简单分度法、差动分度法、近似分度法和角度分度法等。其中，简单分度法和差动分度法最为常用。当工件的等分数是一个能分解的简单数时，采用简单分度法来分度；当分度时遇到的等分数是用简单分度法难以解决的质数（如67等）时，采用差动分度法进行分度。例1在工件圆周上划六边形的分度方法。解：rZn32664040分度方法如下：①选择分度盘：将上式计算数值中的分数扩大若干倍，如扩大22倍就变为6644，对分度盘应选取圆周上有等于分母（这里是66）的等分孔盘。选取有66孔的分度盘装在分度头上，并将手柄摇过6圈，再继续摇44孔，即326圈。②划第一条边：将该工件放置在分度头的三爪卡盘上，在夹紧校正后，用分度头上的定位销插入分度盘上一圈有66孔的某一孔中，即图1-9中黑点1的位置，接着将分度叉脚2靠紧销的周边，再将叉脚4调节到第45孔（即44个孔距），然后用螺钉3拧紧，使两分度叉脚联成一体，此时可用手按住分度叉4的那个小孔，划出第一条边。③划第二条边：第一条边划好后，将分度叉联体顺时针方向旋转，使叉脚紧靠定位销的周边，接着用手按住分度叉并拔出定位销，顺时针摇动手柄6圈后，再继续摇过44个孔，将定位销插入紧靠分度叉4的小孔内，划出第二条边。最后，重复上述步骤划出剩余的四条边。4.万能分度头的使用注意事项(1)万能分度头在使用或搬运过程中，严禁敲打、碰撞，以免损害其精度；(2)对于分度盘的选择，应尽可能选用使分数部分的分母倍数较大的分度盘孔数，以提高分度精度；(3)因蜗杆副传动存在一定间隙，分度时为了保证分度精度，当手柄摇过头时，应退回后再摇到所需的位置；(4)万能分度头使用完毕，应立即清除其上的切屑等杂物。此外，还要定期对各滑动和图1-9分度叉的使用1—小孔2—分度叉脚3—螺钉4—分度叉第二次44个孔距432144个孔距转动部分加注润滑油。1.2台式钻床台式钻床简称台钻，是一种放在台面上使用的小型钻床。台床的钻孔直径一般在15㎜以下，使用台钻最小可以加工直径为十分之几毫米的孔。台钻主要用于电器、仪表行业及一般机器制造业的钳工装配工作中。图1-10是常见的几种台钻的外观。下面着重介绍台钻的结构特点和操作方法。1.2.1台钻的结构特点台钻的布局形状与立钻相似，但结构较简单。因台钻的加工孔径很小，故主轴转速往往很高(在400r/min以上)，因此不宜在台钻上进行锪孔、铰孔和攻螺纹等操作。为保持主轴运转平稳，常采用Ｖ形带传动，并由五级塔形带轮来进行速度变换。需要说明的是，台钻主轴进给只有手动进给，一般都具有控制钻孔深度的装置。钻孔后，主轴能在蜗圈弹簧的作用下自动复位。图1-11为Ｚ512型台钻的结构简图，它主要由13个零部件组成。钻孔时，若工件较小，可直接放在工作台上钻孔；若工件较大，应把工作台转开，直接放在钻床底座9上钻孔。1.2.2台钻的操作(a)Z4112(c)Z512B图1-10几种型号台钻的外观(a)Z411278123546910111213图1-11台钻的结构1—带轮2—电动机3—本体4—手柄5—螺钉6—保险环7—立柱8—工作台锁紧手柄9—底座10—工作台11—进给手柄12—罩壳13—主轴图1-12不同型号立钻外观(a)Z5132(a)Z5140B1.主轴转速的调整需根据钻头直径和加工材料的不同，来选择合适的转速。调整时应先停止主轴的运转，打开罩壳，用手转动带轮，并将Ｖ形带挂在小带轮上，然后再挂在大带轮上，直至将Ｖ形带挂到适当的带轮上为止。2.工作台上下、左右位置的调整先用左手托住工作台，再用右手松开锁紧手柄，并摆动工作台使其向下或向上移动到所需位置，然后再将锁紧手柄锁紧。3.主轴进给位置的调整主轴的进给是靠转动进给手柄来实现的。钻孔前应先将主轴升降一下，以检查工作放置高度是否合适。1.2.3台钻的使用维护注意事项1.用压板压紧工件后再进行钻孔，当孔将钻透时，要减少进给量，以防工件甩出。2.钻孔时工作台面上不准放置工具、量具等物品，钻通孔时须使钻头通过工作台面，在刀孔或工件下面垫一垫块。3.台钻的工作台面要经常保持清洁，使用完毕须将台钻外露的滑动面和工作台面擦干净，并加注适量润滑油。表1-2为几种轻型台钻的基本参数。表1-2几种轻型台钻的主要参数型号ZQ4116/ZQ4119ZQ4125/ZQ4132ZQD4125最大钻孔直径(㎜)16/1925/31.525主轴锥度MT2MT3MT3主轴最大行程(㎜)85110110主轴中心线至立柱表面距离(㎜)180200200主轴端至工作台面最大距离(㎜)432485490主轴转速范围(rpm)270～2880200～2260200～2260工作台台面尺寸(㎜)230×230280×280(φ360)280×280(φ360)电动机功率(kw)0.550.750.75总高(㎜)95011091680总重量(㎏)651101251.3立式钻床立式钻床简称立钻，是应用较为广泛的一种钻床。特点是主