第十章 钳工.ppt

第二篇金属切削加工基础 切削加工 使用切削工具 包括刀具 磨具和磨料 在工具和工件的相对运动中 把工件上多余的材料层切除 使工件获得规定的几何参数 尺寸 形状 位置 和表面质量的加工方法 切削加工 钳工 钳工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 机械加工 工人操纵机床来完成切削加工 切削加工优点 1 加工精度高切削加工可以达到的精度和表面粗糙度范围很广 并且可以获得很高的加工精度和很低的表面粗糙度 现代切削加工技术已经可以达到尺寸公差ITl2 IT3的精度 表面粗糙度也值可达25 000 0 008 m 2 适应面广切削加工零件的材料 形状 尺寸和重量范围较大 切削加工多用于金属材料的加工 如各种碳钢 合金钢 铸铁 有色金属及其合金等 也可用于某些非金属材料的加工 如石材 木材 塑料和橡胶等 加工尺寸从小到大不受限制 小至O 1mm以下 大至数10m 重量可以达数百吨 目前世界上最大的立式车床可加工直径26m的工件 第十章钳工 一 钳工的基本操作 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 二 钳工的作用 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 零件装配前的钻孔 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 三 钳工的特点 钳工是一种比较复杂 细微 工艺要求较高的工作 所用工具简单 加工多样灵活 操作方便 适应面广 故有很多工作仍需要由钳工来完成 在机械制造及机械维修中有着特殊的 不可取代的作用 劳动强度大 生产效率低 对工人技术水平要求较高 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 四 钳工常用设备 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 虎钳有固定式和回转式两种 划线 根据图样要求 用划线工具在毛坯或半成品工件上划出加工图形或加工界线的操作叫做 第一节划线 一 划线的作用 1 明确地表示出加工余量 加工位置或划出加工位置的找正线 作为加工工件或装夹工件的依据 2 通过划线来检查毛坯的形状和尺寸是否合乎要求 避免不合格的毛坯投入机械加工而造成浪费 3 通过划线使加工余量合理分配 又称借料 保证加工时不出或少出废品 划线 平面划线和立体划线平面划线 在工件的一个平面上划线 能明确表示加工界限 它与平面作图法类似 立体划线 在工件的几个相互成不同角度的表面 通常是相互垂直的表面 上划线 即在长 宽 高三个方向上划线 二 划线的种类 三 划线工具 1 划线平板划线平板由铸铁制成 其上平面是划线的基准平面 要求非常平直和光洁 平板长期不用时 应涂油防锈 并加盖保护罩 划针 用直径3 4mm的弹簧钢丝制成 或是用碳钢钢丝在端部焊上硬质合金磨尖而成 划线时划针针尖应紧贴钢尺移动 2 划针和划针盘 划线盘 立体划线和校正工件位置时用的工具 用划针盘划线1 尺座 2 钢直尺 3一工件 4一划线盘 3 千斤顶在平板上支承较大及不规则工件时使用 其高度可以调整 通常用三个千斤顶支承工件 4 V形铁支承圆柱形工件 使工件轴线与平板平行 便于找出中心和划出中心线 较长的工件可放在两个等高的V形铁上 5 方箱 铸铁制成的空心立方体 各相邻的两个面均互相垂直 方箱用于夹持支承尺寸较小而加工面较多的工件 通过翻转方箱 便可在工件的表面上划出互相垂直的线条 a 普通划规b 弹簧划规 6 划规 划卡 划规 划圆或弧线 等分线段及量取尺寸等 a 定轴心b 定孔中心c 划直线 划卡 或称单脚划规 主要用于确定轴和孔的中心位置 7 样冲在划出的线条上打出样冲眼的工具 1 对照图纸 检查毛坯及半成品尺寸和质量 剔除不合格件 并了解工件上需要划线的部位和后续加工的工艺 2 毛坯在划线前要去除残留型砂及氧化皮 毛刺 飞边等 3 确定划线基准 如以孔为基准 则用木块或铅块堵孔 以便找出孔的圆心 确定基准时 尽量考虑让划线基准与设计一致 4 划线表面涂上一层薄而均匀的涂料 毛坯用石灰水 已加工表面用紫色涂料 龙胆紫加虫胶和酒精 或绿色涂料 孔雀绿加虫胶和酒精 5 选用合适的工具和放妥工件位置 并尽可能在一次支承中把需要划的平行线划全 工件支承要牢固 6 检查一遍不要有疏漏 7 在所有划线条上打上样冲眼 四 划线步骤和注意事项 轴承座立体划线方法的划线步骤 锯削 用手锯把材制或工件分割开 或在工件上开槽的操作称为 手锯具有方便 简单和灵活的特点 锯削精度低 常需进一步加工 第二节锯削 一 手锯 手锯由锯弓和锯条两部分组成 1 锯弓 锯弓是用来夹持和拉紧锯条的工具 有固定式和可调式两种 2 锯条的选用及安装 锯条 用碳素工具钢 如T10或T12 或合金工具钢 并经热处理制成 锯条的规格 以锯条两端安装孔间的距离来表不 长度有150 400mm 常用的锯条是长300mm 宽12mm 厚0 8mm 锯齿的排列形式有交错状和波浪形 使锯缝宽度大于锯条厚度 形成适当的锯路 以减小摩擦 裙削省力 排屑容易 从而能起有效的切削作用 提高切削效率 锯齿的粗细是按锯条上每25mm长度内齿数表示的 14 18齿为粗齿 24齿为中齿 32齿为细齿 锯齿的粗细也可按齿距t的大小来划分 粗齿的齿距t 1 6mm 中齿的齿距t 1 2mm 细齿的齿距t 0 8mm 锯割软的材料 如铜 铝合金等 或厚材料时 应选用粗齿锯条 因为锯屑较多 要求较大的容屑空间 锯割硬材料 如合金钢等 或薄板 薄管时 应选用细齿锯条 因为材料硬 锯齿不易切人 锯屑量少 不需要大的容屑空间 锯薄材料时 锯齿易被工件勾住而崩断 需要同时工作的齿数多 使锯齿承受的力量减少 锯割中等硬度材料 如普通钢 铸铁等 和中等厚度的工件时 一般选用中齿锯条 锯齿粗细及用途 二 锯削操作 1 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约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 使锯缝线与铅垂线方向一致 便于控制锯缝不偏离划线线条 夹紧要牢靠 同时要避免将工件夹变形和夹坏已加工面 2 锯条的安装 手锯是在前推时才起切削作用 因此锯条安装应使齿尖的方向朝前 如图a 如果装反了 如图b 则锯齿前角为负值 就不能正常锯割了 在调节锯条松紧时 蝶形螺母不宜旋得太紧或太松 太紧时锯条受力太大 在锯割中用力稍有不当 就会折断 太松则锯割时锯条容易扭曲 也易折断 而且锯出锯缝容易歪斜 其松紧程度可用手扳动锯条 以感觉硬实即可 锯条安装后 要保证锯条平面与锯弓中心平面平行 不得倾斜和扭曲 否则 锯割时锯缝极易歪斜 三 锯条损坏的原因 第三节锉削 锉削 用锉刀对工件表面进行切削加工 使它达到零件图纸要求的形状 尺寸和表面粗糙度 锉削加工简便 工作范围广 多用于錾削 锯削之后 锉削可对工件上的平面 曲面 内外圆弧 沟槽以及其他复杂表面进行加工 锉削的最高精度可达IT7一IT8 表面粗糙度尺寸可达1 6一0 8 m 可用于成形样板 模具型腔以及部件 机器装配时的工件修整 是钳工主要操作方法之一 1 锉刀的材料及构造 锉刀常用碳素工具钢T10 T12制成 并经热处理淬硬到HRC62 67 一 锉刀 2 锉刀的种类 锉刀按用途不同分为 普通锉 或称钳工锉 特种锉整形锉 或称什锦锉 其中普通锉使用最多 普通锉按截面形状不同分为 平锉 方锉 圆锉 半圆锉和三角锉五种 2 锉刀的选用 1 根据工件形状和加工面的大小选择锉刀的形状和规格 2 根据加工材料软硬 加工余量 精度和表面粗糙度的要求选择锉刀的粗细 粗锉刀的齿距大 不易堵塞 适宜于粗加工 即加工余量大 精度等级和表面质量要求低 及铜 铝等软金属 细锉刀适宜加工钢和铸铁等 油光锉只用于精加工 最后表面的修光 3 锉刀的保养 为了延长锉刀的使用寿命 必须遵守下列原则 1 不准用新锉刀锉硬金属 2 不准用锉刀锉淬硬材料 3 有氧化皮或表面粘砂的材料要先去除氧化皮和砂粒后 才能用锉刀锉削 4 锉削时 要经常用铜丝刷刷去锉齿上的锉屑 5 锉削速度要慢 过快易磨损锉齿 6 锉刀不能沾水沾油 二 锉刀的操作 1 锉刀的锉法较大平锉握法右手掌心顶住锉刀柄 大拇指按在锉刀柄上部 其余手指满握刀柄 左手掌压在锉刀尖端 也可压稍后一点 手指略收 左手肘与锉刀轴线约呈450角 中型锉刀握法右手与握大锉刀同 左手几个手指捏住锉刀尖端 小锉刀握法右手可与握大 中锉刀相同 左手用几个手指压住锉刀面 圆形 方形锉刀握法右手与握乎锉刀相同 也可将食指放在锉刀柄上面 左手几个手指捏刀尖 注意 所有握法都要自然放松 肘不要抬得过高 2 锉削时的姿势锉削姿势与使用锉刀的大小有关 人的站立身体与锉刀相交约450 左脚距中线有一定的宽度 并与中线呈约250 300的夹角 右脚尖不要超过中线 与中线夹角约750 操作动态有两种不同姿势 1 锉削时身体作往复运动 在粗加工时尤为明显 2 锉削时 以腰为轴心作旋转运动 这种姿势较往复运动要省力 第四节钻孔 各种零件的孔加工 除去一部分由车 镗 铣等机床完成外 很大一部分是由钳工利用钻床和钻孔工具 钻头 扩孔钻 铰刀等 完成的 钳工加工孔的方法一般指钻孔 扩孔和铰孔 高速钢刀具应用 钻头 铰刀 钻孔 drilling 在工件的实体部位加工孔的工艺过程刀具 麻花钻 机床 钻床 车床 镗床 铣床 在钻床上钻孔时 工件固定不动 钻头要同时完成两个运动 1 主运动钻头绕轴心作顺时针旋转 2 进给运动钻头对工件作直线运动 台钻的主轴进给由转动进给手柄实现 台钻小巧灵活 使用方便 结构简单 主要用于加工小型工件上的直径小于13mm各种小孔 在仪表制造 钳工和装配中用得较多 1 台式钻床 立钻刚性好 功率大 允许采用较大的切削用量 生产率较高 加工精度也较高 适用于不同的刀具进行钻孔 扩孔 锪孔 铰孔和攻螺纹等加工 立钻主轴的轴向进给可自动进给 也可作手动进给 在立钻上加工多孔工件可通过移动工件来完成 对大型或多孔工件的加工十分不便 因此立钻适用于单件 小批量生产中加工中小型工件上孔径小于80mm的孔 2 立式钻床 摇臂可绕立柱回转到所需位置后重新锁定 主轴箱带着主轴可在摇臂上水平移动 摇臂可沿着立柱作上下调整运动 它可以自动 也可以手动 用于大型工件 多孔工件上的大 中 小孔加工 广泛用于单件和成批生产中 3 摇臂钻床 主要用于孔的粗加工 IT11级以下 表面粗糙度Ra25 m 6 3 m 麻花钻的组成和切削部分 四 钻孔用的夹具 钻夹头 装夹直柄钻头的夹具 可自动定中心 装卸时用钻夹头钥匙 钻套及其安装和拆卸 钻套 用来套装锥柄钻头的 根据莫氏锥号数 采用相应的钻套 拆卸钻头时用楔铁 工件的夹具 手虎钳平口钳压板装置V型铁三瓜卡盘 加分度盘 钻模 五 钻孔方法 1 钻孔前的准备工作看图划线 打样冲 准备钻头 选用夹具 准备冷却液 调整钻床主轴转速 如用自动进刀的要调整进刀量 2 钻孔时转速和进刀量的选择同样性质的材料 用小钻头钻孔 转速要高些 进刀量要小些f 用大钻头钻孔 则相应转速减慢 进刀量增大 同样直径的钻头钻不同性质的材料 如钻钢材时转速可快些 进刀量稍小些 钻铸铁时则转速稍慢些 进刀量增大些 因为铸铁比钢材组织疏松 3 钻不同要求孔的钻法 1 钻通孔工件下面应放垫铁 或把钻头列准工作台7L槽 当孔即将被钻通时 进给量要小 变自动进给为手动进给 以免钻头在钻穿的瞬间抖动 出现 啃刀 现象 影响加工质量 损坏钻头 甚至发生事故 2 钻盲孔要注意掌握钻孔深度 控制钻孔深度的方法有 调整好钻床上深度标尺挡块 安置控制长度量具或用划线做记号 3 钻深孔要经常将钻头退出 及时排屑和冷却 否则易造成切屑堵塞或使钻头切削部分过热磨损 折断 4 钻大直径孔直径D超过30mm的孔应分两次钻 先用 0 5 O 7 D的钻头先钻 再用所需直径的钻头将孔扩大 这样 既利于钻头负荷分担 也有利于提高钻孔质量 六 钻孔的安全操作 1 钻孔时工件要夹紧 2 钻孔时不准带手套 3 女同学要带工作帽 4 清理切屑不能用手去拉或用嘴吹 应用钩子或刷子清理 钻钢料时应加冷却液或润滑液 5 钻孔时 工作台上不准放刀具 量具等物 夹紧或松开钻夹头应用钻钥匙 不准用手锤等物敲打 6 调整转速 应先停机再调 a 在钻床上钻孔b 在车床上钻孔 七 钻孔的废品分析 钻孔加工精度很低 生产率低 可用于质量要求不高的孔的终加工 如螺钉孔 油孔等 也可用于技术要求高的孔的预加工或攻螺纹前的底孔加工 八 钻孔的应用 扩孔 coredrilling 是用扩孔钻在原有孔的基础上进一步扩大孔径 并提高孔质量的加工方法称 可在钻床 车床或镗床上进行 一 扩孔 用于对已钻孔的进一步加工 IT10 IT11级 表面粗糙度6 3 3 2 m 扩孔钻 a 扩孔 b 扩孔钻 扩孔钻特点 1 刀齿数多 3 4个 故导向性好 切削平稳 2 刀体强度和刚性较好 3 没有横刃 改善了切削条件 因此 大大提高了切削效率和加工质量 1 质量高扩孔可以校正孔的轴线偏差 质量比钻孔高 扩孔精度一般为ITll ITl0 表面粗糙度Ra为6 3 3 2 m 可以作为精度要求不高的孔的终加工或者铰孔前的预加工 2 生产率高在已有孔上扩孔加工 切削量小 进给量大 生产率较高 对技术要求不太高的孔 扩孔可作为终加工 对精度要求高的孔 常作为铰孔前的预加工 在成批或大量生产时 为提高钻削孔 铸锻孔或冲压孔的精度和降低表面粗糙度值 也常使用扩孔钻扩孔 2 扩孔加工特点 铰孔 reaming 是用铰刀对已有孔进行精加工的过程 广泛地应用于精加工中小尺寸的圆孔 二 铰孔 用于中 小尺寸孔的半精加工和精加工 IT6 IT8级 表面粗糙度1 6 0 4 m 铰刀的类型 a 直柄机用铰刀 b 锥柄机用铰刀c 硬质合金锥柄机用铰刀 d 手用铰刀 e 可调节手用铰刀 f 套式机用铰刀 g 直柄莫式圆锥铰刀 h 手用1 50锥度铰刀 铰刀的类型 铰刀的结构 铰孔的方式有机铰和手铰两种 a 手用铰刀b 机用铰刀 L1 工作部分 L2 切削部分 L3 修光部分 L4 柄部 铰刀特点 1 刀齿数多 6 12个 制造精度高 具有修光部分 可以用来校准孔径 修光孔壁 2 刀体强度和刚性较好 容屑槽浅 芯部直径大 故导向性好 切削平稳 铰孔加工特点 1 加工余量小铰孔加工属于精加工 一般在扩孔之后进行 加工余量较小 粗铰时为0 50 0 15mm 精铰时为0 25 0 05mm 2 加工质量高铰孔精度一般可达IT8 IT7 表面粗糙度Ra为3 2 0 8l m 手铰时精度甚至可以达到IT6 Ra可达0 4 0 1 m 3 不能提高位置精度铰孔可以有效地提高孔的尺寸精度和表面质量 但一般不能提高孔的位置精度 钻头 扩孔钻 铰刀都是标准刀具 中等尺寸以下较精密的孔 单件小批乃至大批大量生产 采用钻 扩 铰这种典型加工方案进行加工非常方便 钻 扩 铰只能保证孔本身的精度 而不易保证孔与孔之间的尺寸精度及位置精度 为此 可以利用钻模进行加工 或者采用镗孔 三 锪孔 用锪钻改变已有孔的端部形状的操作称为锪孔 这种加工方法多在扩之后进行 又称为划窝 锪钻的种类很多 可以加工圆柱形沉头座 圆锥形沉头座 鱼眼坑以及孔端的凸台等 a 锪圆柱孔 b 锪圆锥孔 c 锪凸台 d 锪鱼眼坑 第六节攻螺纹和套螺纹 攻螺纹 亦称攻丝 用丝锥在工件内圆柱面上加工出内螺纹 加工精度为7H Ra为6 3 3 2 m 攻螺纹可以在钻床上 但单件小批生产主要用手工操作 一 攻螺纹 丝锥一般成组使用 M6 M24的丝锥每组有两个 分别称为头锥和二锥 加工粗牙