32数控专业钳工实训指导书

1第一部分钳工基本知识第一节钳工概论一、钳工的工作范围和特点钳工是大多采用手工工具并经常在台虎钳上进行操作的一个工种，主要从事零件的加工、机器的装配与调试、设备的安装与维修、模具的制造与修理及机械加工中不方便或难以解决的工作。其特点是以手工操作为主、灵活性强、工作范围广、技术要求高。钳工是机械制造业中不可缺少的工种之一。二、钳工基本操作内容钳工基本操作内容见表l-1。序号操作内容操作演示简介1划线根据图样的尺寸要求，用划线工具在毛坯或半成品上划出待加工部位的轮廓线(或称加工界线)的一种操作方法2錾削用锤子打击錾子对金属进行切削加工的操作方法3锯削利用锯条锯断金属材料(或工件)或在工件上进行切槽的操作4锉削用锉刀对工件表面进行切削加工，使它达到零件图样要求的形状、尺寸和表面粗糙度的加工方法25钻孔、扩孔和锪孔用钻头在实体材料上加工孔叫做钻孔。用扩孔工具扩大已加工出的孔称为扩孔：用锪钻在孔口表面锪出一定形状的孔或表面的加工方法叫做锪孔6铰孔用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高孔的尺寸精度和表面质量的加工方法7攻螺纹和套螺纹用丝锥在工件内圆柱面上加工出内螺纹称为攻螺纹。用圆板牙在圆柱杆上加工出外螺纹称为套螺纹8矫正和弯曲消除材料或工件弯曲、翘曲、凸凹不平等缺陷的加工方法称为矫正。将坯料弯成所需要形状的加工方法称为弯曲9铆接和粘接用铆钉将两个或两个以上工件组成不可拆卸的连接称为铆接。利用黏结剂把不同或相同的材料牢固地连接成一体的操作称为粘接10刮削用刮刀在工件已加工表面上刮去一层很薄的金属的操作称为刮削311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12装配和调试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、试验等使之成为合格产品的工艺过程13测量用量具、量仪来检测工件或产品的尺寸、形状和位置是否符合图样技术要求的操作三、钳工的分类随着机械工业的飞速发展，钳工的工作范围也越来越广泛，技术内容也越加复杂。于是产生了专业分工，目前，我国《国家职业标准》将钳工划分为装配钳工、机修钳工和工具钳工三大类。1．装配钳工装配钳工主要从事零件的加工和机器设备的装配、调整等工作。2．机修钳工机修钳工主要从事机器设备的安装、调试和维修等工作。3．工具钳工工具钳工主要从事工具、夹具、量具、辅具、模具、刀具的制造和修理等工作。尽管钳工的分工不同，但都应熟练掌握钳工的基础理论知识和基本操作技能，其内容包括：划线、錾削、锯削、锉削、钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、攻螺纹、套螺纹、矫正和弯形、铆接、刮削、研磨以及机器的装配与调试、设备维修和简单的热处理等。四、钳工的工作场地1．钳工工作场地和常用设备钳工的工作场地就是钳工固定的工作地点。在工作场地常用的设备主要有钳台、台虎钳、砂轮机、台式钻床、立式钻床等。(1)钳台钳台也称钳桌，有多种样式，钳台及其安装如图1—1所示。钳台的高度一般以800～900mm为宜，其长度和宽度可随工作需要而定。为保证钳台工作时的稳定性，一般用木料制成，台面上安装台虎钳。(2)台虎钳台虎钳是用来夹持工件的。其规格用钳口的宽度来表示，常用的有100，125和150mm等。4台虎钳有固定式(见图l—2a)和回转式(见图l—2b)两种。回转式台虎钳的整个钳身可以回转，能满足各种不同方位的加工需要，因此应用广泛。图1—1钳台及其安装图1-2台虎钳a)固定式b)回转式1、砧座2、丝杆3、活动钳身4、螺钉5、钳口6、固定钳身7、螺母8、手柄9、夹紧盘l0、转盘座ll、销l2、挡圈13、弹簧14、手柄(3)砂轮机砂轮机用来刃磨錾子、钻头和刮刀等刀具或其他工具，也可用来磨去工件或材料上的毛刺、锐边、氧化皮等。砂轮机主要由砂轮、电动机和机体组成，如图l—3所示。图1-3砂轮机52．钳工工作场地的合理组织合理组织钳工的工作场地，是提高劳动生产率，保证工作质量和安全生产的一项重要措施。为此，必须做到以下几点：(1)主要设备的布置要合理。(2)毛坯和工件要有规则地存放，尽量放在搁架上。(3)工具的摆放要整齐，不任意堆放，以防损坏或取用不便。(4)工作场地应经常保持清洁。五、钳工操作安全生产、文明生产的基本要求1．主要设备的布置要合理、适当，如钳台要放在便于工作和光线适宜的位置；两对面使用的钳台，中间要装安全防护网；钻床和砂轮机一般应放在工作场地的边沿，以保证安全。2．要经常检查所使用的机床和工具，如钻床、砂轮机、手电钻等，发现故障应及时报修，在未修复前不得使用。3．使用电动工具时，要有绝缘防护和安全接地措施。在钳台上进行錾削时，要有防护网。清除切屑要用刷子，不得直接用手或棉纱清除，也不可用嘴吹。4．毛坯和已加工的零件应放在规定位置，排列要整齐、平稳，保证安全，便于取放，并避免碰伤已加工过的工件表面。5．工、量具安放的要求(1)在钳台上工作时，工、量具应按次序排列整齐，常用的工、量具要放在工作位置附近，且不能超出钳台边缘，因为活动钳身上的手柄旋转时容易碰到，易出事故。(2)量具不能与工具或工件混放在一起，应放在量具盒内或专用的搁架上。精密量具要轻放，使用前要检验它的精确度，并定期检修。(3)工、量具要整齐地安放在工具箱内，并有固定位置，不得任意堆放，以防损坏和取用不便。(4)量具使用完毕后应擦干净，并在工作面上涂油防锈。6．工作场地应经常保持整洁。工作完毕，所用过的设备和工具都要按要求进行清理和涂油，工作场地要清扫干净，切屑、余料、垃圾等要倒在指定地点。6第二节划线划线划线是在毛坯或工件上，用划线工具划出待加工部位的轮廓线或作为基准的点、线。划线分为平面划线和立体划线两种。只需在工件的一个表面上划线，便能明确表示出加工界线的，称为平面划线；需要在工件几个不同方向的表面上同时划线，才能明确表示出加工界线的，则称为立体划线。所划的线准确与否，将直接影响产品的质量和生产效率的高低。划线除要求划出的线条清晰、均匀外，最重要的是保证尺寸准确。划线精度一般为0．25～o．5mm。因此，在加工过程中必须通过测量来保证尺寸的准确度。一、划线的作用1.能确定工件的加工余量，使加工有明确的尺寸界限。2.便于在机床上装夹复杂的工件，可按划线找正定位。3.能及时发现和处理不合格的毛坯，避免加工后造成损失。4.采用借料划线可使误差不大的毛坯得到补救，提高毛坯的利用率。二、划线基准的选择基准就是零件上用来确定其他点、线、面位置的依据。设计基准在零件图上用来确定其他点、线、面位置的基准称为设计基准。划线基准在划线时用来确定其他点、线、面位置的基准称为划线基准。划线时通常要遵守一个规则，即从基准开始划起。在划线时划线基准应与设计基准一致。划线基准一般可根据以下三种类型来选择，见表2—1。表2-l划线基准的选择以两个互相垂直的平面(或线)为基准以两条中心线为基准以一个平面和一条中心线为基准三、划线工具常用划线工具见表2—2。划线平台用来安放工件和划线用的工具划针直接用来划出线条，但常需要配合钢直尺、90°角尺或样板等工具一起使用。它用弹簧钢或高速钢制成，尖端磨成15°～20°的尖角，并经淬火硬化，这样不容易因磨损而变钝。7划规可以划圆和圆弧、等分线段、等分角度以及量取尺寸等。一般用中碳钢或工具钢制成，两角尖端经淬火硬化，有的在两脚端部焊上一段硬质合金，则耐磨性更好划线盘用来划线或找正工件的位置。划针的直头端用来划线，弯头端用来找正工件位置高度游标卡尺既可以用来测量高度，又可以用来划线样冲用于在所划的线条或圆弧中心上冲眼，以固定所划的线条。这样即使工件在搬运、安装过程中线条被部分擦去或模糊不清时，仍留有明显的标志90°角尺钳工常用的测量工具。在划线时常用来作为划垂直线或平行线的导向工具，也可以用来找正工件在平台上的垂直位置各种支撑用工具8四、常用的基本划线方法表2-3常用的基本划线方法射线要求图样一划线方法等分直线AB为五等分(或若干等分)1．作线段AC与已知直线AB成20°～40°角度2．由A点起在AC上任意截取五等分点a、b、c、d、e3．连接BC过d、C、b、a分别作成的平行线。各平行线在AB上的交点d’、C’、b’、a’即为五等分点作与AB距离为R的平行线1．在已知直线AB上任意取两点a、b2．分别以a、b为圆心，R为半径，在同侧划圆弧3．作两圆弧的公切线，即为所求的平行线过线外一点P，作线段AB的平行线1．在线段AB的中段任取一点02．以0为圆心，0P为半径作圆弧，交AB于a、b3．以b为圆心，aP为半径作圆弧，交圆弧ab于C4．连接pc，即为所求平行线过已知线段AB的端点B作垂线1．以B为圆心，Ba为半径作圆弧交线段AB于a2．以aB为半径，在圆弧上截取ab和bc3．以b、c为圆心，Ba为半径作圆弧,得交点d。连接dB，即为所求垂线求150、30。、45。、60。、75。、1200的角度1．以直角的顶点0为圆心，任意长为半径作圆弧，与直角边0A、OB交于a、b2．以Oa为半径，分别以a、b为圆心作圆弧，交圆弧ab于c、d两点3．连接Oc、Od，则∠bOc、∠cOd、∠dOa均为30°角4．用等分角度的方法，亦可作出l5°、45°、60°、75°及120°的角任意角度的近似作法1．作直线AB2．以A为圆心，57.4mm为半径作圆弧CD3．以D为圆心，l0mm为半径在圆弧cD上截取，得E点4．连接AE，则∠EAD近似为10°，半径每lmm所截弧长近似为1°9射线要求图样划线方法求已知弧的圆心1．在已知圆弧AB上取点Nl、N2、Ml、M2，并分别作线段N1N2和M1M2和的垂直平分线2．两垂直平分线的交点0，即为圆弧AB的圆心作圆弧与两相交直线相切1．在两相交直线的锐角∠BAC内侧，作与两直线相距为R的两条平行线，得交点02．以0为圆心、R为半径作圆弧即成作圆弧与两圆外切1．分别以01和O2为圆心，以Rl+R及R2+R为半径作圆弧交于0点2．连接O1、O交已知圆于M点，连接O2、O交已知圆于N点3．以0为圆心、R为半径作圆弧即成作圆弧与两圆内切1．分别以01和O2为圆心，R—Rl和R—R2为半径作弧交于0点2．以0为圆心、R为半径作圆弧即成把圆同五等分1．过圆心0作直径CD⊥AB2．取0A的中点E3．以E为圆心、EC为半径作圆弧交AB于F点，CF即为圆五等分的长度任意等分半圆1．将圆的直径AB分为任意等分，得交点l、2、3、4、…2．分别以A、B为圆心、AB为半径作圆弧交于0点3．连接01、02、03、04、…，并分别延长交半圆于1’、2’、3’、4’、…。1’、2’、3’、47、…即为半圆的等分点五、划线时的找正和借料1.找正利用划线工具(划规、90°角尺、划线盘等)使工件上的有关表面处于合适的位置叫找正。这是因为：（1)当毛坯上有不加工表面时，按不加工表面找正后划线，可使待加工表面与已加工表面之间保持尺寸均匀，见图2-1。10（2)如果毛坯上没有不加工面时，找正后划线能使加工余量均匀或合理分布。图2-1零件的划线2、借料图2-2划线时的借料一些铸、锻毛坯，在尺寸、形状、几何要素的位置上，存在一定的缺陷或误差。当误差不大时，通过试划线和调整可以使加工表面都有足够的加工余量，并得到恰当的分配。而缺陷和误差，加工后将会得到排除，这种补救方法叫借料。但是当毛坯件误差或缺陷太大时，无法通过借料来补救，也只好报废。图2-2所示为箱体毛坯划线时的借料实例。图示A、B两个孔的中心距要求为l503.019.0mm，而由于铸造缺陷，A孔中心偏移了6mm，使毛坯工件的孔距只有144mm，所以在划线时不按常规，以l25mm凸台外圆划A、B孔的中心，如图2-2a所示，这样A孔就没有加工余量了。这种情况应把两个中心向外借3mm一边，如图2-2b所示。由于借料，l25mm凸台和175mm孔偏移了。只要凸台余量允许或有少许偏位，此时仅对外观质量有些影响，但工件不致于因没有加工余量而报废。11划线时的找正和借料一般是有机地结合起来进行的，并且要相互兼顾，这样才能做好划线工作。六、分度头划线分度头是用来对工件进行等分、分度的重要工具