金工实习——钳工

钳工钳工是手持工具对金属表面进行切削加工的一种方法。在加工过程中，利用虎钳、手锯、锉刀、钻床及各种手工工具去完成目前机械加工不便完成的工作，钳工的工作特点是灵活、机动、不受进刀方面位置的限制，即便现在有各种先进机床、设备，仍然离不开钳工。钳工的基本操作包括划线、凿削、锯削、锉削、钻孔、铰孔、攻螺纹、套扣、刮削和研磨等。钳工应用范围(1)加工前的准备工作。如清理毛坯，在工件上划线等。(2)加工精密零件。如锉样板、刮削或研磨机器量具的配合表面等。(3)零件装配成机器时互相配合零件的调整，整台机器的组装、试车、调试等。(4)机器设备的保养维护。钳工的专业分工装配钳工；修理钳工；模具钳工；划线钳工；工具、夹具钳工；无论是哪一种钳工，要想完成好本职工作，首先应该掌握钳工的基本操作。钳工的工作地主要由工作台、虎钳、钻床(如下图),等组成。虎钳是夹持工件的主要工具,分台虎钳和手虎钳两种,最常用的是台虎钳，它的规格用钳口宽度来表示,有75㎜,100㎜,125㎜,150㎜等多种。工作台台虎钳§1划线根据图纸要求，在毛坯或半成品上划出加工界线的操作，称为划线。1.1划线的分类和作用1)划线(Draw)的分类(1)平面划线在工件一个平面上划线。(2)立体划线在工件上几个互成不同角度(通常是互相垂直)的表面上划线,或者说,在长、宽、高三个方向上划线。2)划线的作用(a)确定工件的加工余量,使机械加工有明确的尺寸界线。对精度不高的工件,可以按线加工到最后尺寸。但由于划线误差较大,精度一般在0.25~0.5mm,所以对于要求较高的工件不能靠划线来确定加工时的最后尺寸,必须通过精确的测量来保证尺寸的准确度。(b)在机床上安装复杂工件,常常按划线找正定位。(c)通过划线可以检查毛坯是否正确，毛坯误差小时，可以通过划线找正补救；无法补救的毛坯，可通过划线及时发现,以免浪费机械加工工时。(d)通过划线能进行找正和借料,做到合理分配各加工表面的余量。所以,虽然划线是一种技术要求高、生产率很低的工序,但仍然广泛应用于单件和小批量生产中。1.2划线用的工具1.基准工具：⑴划线平板⑵划线方箱划线平板划线方箱2.测量工具：⑴游标高度尺⑵钢尺⑶直角尺•游标高度尺直角尺3.绘划工具：⑴划针⑵划规⑶划卡⑷划针盘⑸样冲•划针划规4.夹持工具：⑴V形铁⑵千斤顶•V形铁千斤顶1.3确定划线基准根据图纸和加工要求,确定需要划出哪些线，要划出这些线,首先要选定划线基准。所谓划线基准,是指在划线时选择工件上的某个点、线、面作为依据,用它来确定工件各部分的尺寸、几何形状和相对位置。一般选重要孔的中心线和平面为划线基准。若工件上已经有加工过的面，则应以加工过的平面为划线基准。1.4划线准备工作•(a)研究图纸要求,检查毛坯是否合格。•(b)清理毛坯上的毛刺、飞边，擦净表面。•(c)划线部位涂色：毛面可涂石灰水或粉笔,已加工表面常用碱性紫加淡金水。•(d)用铅块或木块堵孔。1.5划线步骤1.研究图纸，确定划线基准，详细了解需要划线的部位，这些部位的作用和需求以及有关的加工工艺。2.初步检查毛坯的误差情况，去除不合格毛坯。3.工件表面涂色（蓝油）。4.正确安放工件和选用划线工具。5.划线。6.详细检查划线的精度以及线条有无漏划。7.在线条上打冲眼。§2锯切2.1概念锯切(Saw)是用手锯把工件锯断或锯出沟槽的操作。2.2工作范围⑴分割各种材料或半成品；⑵锯掉工件上的多余部分；⑶在工件上锯槽。2.3锯削工具手锯由锯弓和锯条两部分组成,锯弓分固定式和可调式。锯条的锯齿按齿距大小可分为粗齿、中齿和细齿三种,在25mm长度内有14～18个齿的为粗齿,有20～24个齿的为中齿，有24～32个齿的为细齿。粗齿锯条适用于锯铜、铝等软金属及厚的工件，因为此时每锯一次切屑较多，而粗齿锯条容屑槽较大,不易堵塞。细齿锯条适用于锯硬钢、板料及薄壁管子等,因为对硬钢等硬材料不易锯入,每锯一次切屑较少,不会堵塞容屑槽,用细齿锯条,使参加切削的锯齿增多,可使每齿的锯削量减少,材料容易被切除,推锯过程比较省力,锯齿也不易磨损；对于薄板和管子,应使锯切截面上至少有两齿以上同时参加切削,才能避免锯齿被钩住和崩断,所以也要用细齿锯条。加工普通钢、铸铁及中等厚度的工件多用中齿锯条。锯条的安装：锯条是多刃切削工具，刃口是同方向排列。手锯在向前推进时才能起切削作用，所以在装锯条时，锯齿应向前，不能装反，锯条安装的松紧要适当，过紧锯条易崩断，过松锯条易折断，还会产生锯路不直现象。2.4工件的夹持工件一般应夹在虎钳的左面，以便操作；工件伸出钳口不应过长，应使锯缝离开钳口侧面20mm左右，防止工件在锯割时产生振动；锯缝线要与钳口侧面保持平行，便于控制锯缝不偏离划线线条；加紧要牢靠，同时要避免将工件夹变形和夹坏已加工面。远起锯近起锯起锯有远起锯和近起锯两种方法（如上图所示），一般都采用远起锯，（注意起锯角小于15度，角度太大容易崩齿，太小则不易切入）2.5锯削姿势•锯削时左脚超前半部，身体略向前顷与台虎钳中心约成75°。两腿自然站立，人体重心稍偏于右脚。锯削时视线要落在工件的切削部位。推锯时身体上部稍线向前顷，给手锯以适当的压力而完成锯削。•手锯握法•为了起锯平稳准确，可用拇指挡住锯条，使锯条保持在正确的位置。•起锯姿势起锯要点1、起锯角小于15度；2、行程短3、速度慢，频率快锯削压力、速度及行程长度的控制•正常锯割角度应小于15度。•推锯时，给以适当压力；拉锯时应将所给压力取消，以减少对锯齿的磨损。•锯割时，应尽量利用锯条的有效长度。•锯削时应注意推拉频率：每分钟往复30～50次。2.6安全操作（1）锯条松紧要适度。（2）工件快要锯断时，施给手锯的压力要轻，以防突然断开砸伤人。§3锉削锉削是用锉刀从工件表面锉掉多余金属的操作，多用于锯削之后，所加工出的表面粗糙度Ra值可达1.6～0.8μm。是钳工中最基本的操作。3.1工具⑴材料：T12或T13⑵种类：a、普通锉：按断面形状不同分为：平锉、方锉、圆锉、三角锉、半圆锉等b、整形锉：用于修整工件上的细小部位、毛刺等。C、特种锉：用于加工特殊表面(如：模具)。⑶锉刀的粗细确定与选择使用•确定方法：以锉刀10mm长的锉面上齿数多少来确定。•分类与使用：A、粗锉刀用于加工软材料，如铜、铅等或粗加工时。B、细锉刀（13-24）用于加工硬材料或精加工。C、光锉刀（30-40）用于最后修光表面。•锉削工具3.2操作方法⑴锉刀握法：锉刀大小不同，握法不一样。•(a)较大型锉刀握法(b)中型锉刀握法(c)小型锉刀握法⑵锉削姿势：开始锉削时身体要向前倾斜10°左右，左肘弯曲，右肘向后。锉刀推出1/3行程时身体向前倾斜15°左右，此时左腿稍直，右臂向前推，推到2/3时，身体倾斜到18°左右，最后左腿继续弯曲，右肘渐直，右臂向前使锉刀继续推进至尽头，身体随锉刀的反作用方向回到15°位置。⑶锉削力的运用：锉削时有两个力，一个是推力，一个是压力，其中推力由右手控制，压力由两手控制，而且，在锉削中，要保证锉刀前后两端所受的力矩相等，即随着锉刀的推进左手所加的压力由大变小，右手的压力由小变大，否则锉刀不稳易摆动。⑷注意问题：锉刀只在推进时加力进行切削，返回时，不加力、不切削，把锉刀返回即可，否则易造成锉刀过早磨损；锉削时利用锉刀的有效长度进行切削加工，不能只用局部某一段，否则局部磨损过重，造成寿命降低。⑸速度：一般30-40次/分，速度过快，易降低锉刀的使用寿命。3.3平面锉削的步骤与方法⑴选择锉刀•根据工件材料性质，软金属选用粗齿锉刀，硬金属选用细齿锉刀；•根据加工余量的多少和表面粗糙度的高低来选用锉刀，粗齿锉刀适合锉加工余量大、加工精度和表面粗糙度低、材料稍软的工件；细齿锉刀则相反；•根据工件外形来决定，锉平面用平锉，锉方孔用方锉，锉小圆孔可用圆锉，锉三角孔用三角锉，等等。⑵工件夹持将工件夹在虎钳钳口的中间部位，伸出不能太高，否则易振动，若表面已加工过，则垫铜钳口。3.4锉削工件检验锉削后的工件的平面度、垂直度可用直角尺根据是否透光来检查，如下图。尺寸精度和平行度可用钢直尺、游标卡尺、千分尺来检查。表面粗糙度常用目测法。检查平直度和垂直度3.5锉刀使用及安全注意事项⑴不使用无柄或柄已裂开的锉刀，防止刺伤手腕；⑵不能用嘴吹铁屑，防止铁屑飞进眼睛；⑶锉削过程中不要用手抚摸锉面，以防锉时打滑；⑷锉面堵塞后，用铜锉刷顺着齿纹方向刷去铁屑；⑸锉刀放置时不应伸出钳台以外，以免碰落砸伤脚。§4钻孔机器零件上分布着许多大小不同的孔,其中数量多、直径小、精度不很高的孔,如螺栓连接孔,通常是在钻床上加工出来的。用钻头在实心工件上加工孔叫钻孔。钻孔属于粗加工，其尺寸公差等级一般为IT14～IT12，表面粗糙度Ra值为25～12.5μm。钻床的种类很多,常用的有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。台式钻床：钻孔直径一般为12mm以下，特点小巧灵活，主要加工小型零件上的小孔。在钻床上进行钻、扩、铰、镗孔的加工,与在车床上进行同类加工原理相同,但在切削运动、刀具和工件装夹方法等方面有所区别。钻床上钻孔时,钻头的旋转是主运动,钻头的轴向移动是进给运动。钻头：有直柄和锥柄两种。它由柄部、颈部和切削部分组成，它有两个前刀面，两个后刀面，两个副切削刃，一个横刃，一个顶角116°-118°。根据结构和用途不同，钻头可分为扁钻、麻花钻、深孔钻及中心钻等，钳工最常用的是麻花钻。•直柄钻头锥柄钻头钻孔方法我们需要在一个工件上钻孔：a.应划线、打样冲眼。b.试钻一个约孔径1/4的浅坑，来判断是否对中，偏得较多要纠正，纠正的方法就是想办法增大应该钻掉一方的切削，当对中后方可钻孔。c.钻孔，钻孔时进给力不要太大，要时常抬起钻头排屑，同时加冷却润滑液，钻孔要透时，要减少进给力，防止切削力突然增大，折断钻头。钻孔安全事项•1、女同学必须带上工作帽；•2、严禁带手套；•3、不准用嘴吹铁屑；•4、钻床发生故障时应即关闭电源，待查修后再使用。§5攻螺纹和套扣5.1攻螺纹攻螺纹是用丝锥加工内螺纹的操作。丝锥实际上是一端开槽的外螺纹。丝锥的工作部分包括：切削部分和校准部分。丝锥分为机用丝锥和手用丝锥两种。机用丝锥一般只有一支。每种尺寸的手用丝锥,一般由两支组成一套,分别称为头攻和二攻。两支丝锥的区别在于其切削部分的斜角不同：头攻斜角小（约7°），所以能方便地切入孔中，并且攻螺纹省力；二攻斜角大（约20°），切削部分牙数比头攻少。攻螺纹时先用头攻，切去大部分余量，再用二攻，切去剩下的余量。攻丝方法⑴钻孔•攻丝前先钻螺纹底孔，底孔直径的选择，可查有关手册，也可用公式计算。•脆性材料（铸铁、青铜等）D=d-1.1P•塑性材料（钢、紫铜等）D=d-P•D——表示钻孔的直径•d——表示螺纹的外径•P——表示螺距⑵攻丝•先用头锥攻螺纹。开始必须将头锥垂直放在工件内，可用目测或直角尺从两个方向检查是否垂直，开始攻丝时一手垂直加压，另一手转动手柄，当丝锥开始切削时，即可平行转动手柄，不再加压，这时每转动1-2圈，要反转1/4圈，请同学回答为什么？（以便使切屑断落，防止切屑挤坏螺纹）•攻钢件时要加机油，攻铸件需加煤油等，便于润滑。5.2套扣套扣是用圆板牙切出外螺纹的操作。圆板牙有固定的和开缝的(可调节的)两种。为开缝式板牙,其螺纹孔径的大小可作微量的调节。圆杆在套扣前必须先在端部倒角,倒成60度锥角的圆锥面。§6刮削和研磨6.1刮削刮削是用刮刀从工件已加工表面刮去很薄一层金属的操作。刮削多在机械加工之后进行。刮后表面平直，属于精加工。刮刀的种类有很多，常用的有平面刮刀和三角刮刀。平面刮刀用来刮削平面和刮花纹。三角刮刀用来刮削曲面，刮削曲面时，是用刮刀在曲面内作螺旋运动。研磨是用一种研磨工具和研磨剂从工件上研去一层极薄表面的精加工方法。研磨操作中三个要素是研具、研磨剂和工件。工作原理：研具材料比工件软，研磨剂中的磨料将在研磨中压入研具表面形成无数微切削刃，对工件产生微量的切削和挤压，从而能从零件上切去一层极薄表面。研磨剂中的研磨液将使工件表面迅速形成容易被磨掉的氧化膜，来加速研磨的过程。