钳焊工实训教案

钳焊工实训教案钳焊工实训教案 适用专业 适用专业 机电一体化 模 具 数 控 丽水职业技术学院机机信分院 制造加工实训中心 2 目目 录录 第一章 入门教育 安全教育 2 一 钳工概论 2 二 钳工常用的设备 工 量具 3 三 钳工安全操作规程 3 四 钳焊工实训要求 4 第二章 常用量具的使用 4 一 要求 4 二 相关知识 4 三 测量练习 6 四 注意事项 6 第三章 钳工的基本操作技能 7 一 平面划线 7 二 锯削 8 三 锉削 10 四 钻孔 扩孔和铰孔 12 五 錾削 13 六 攻螺纹 手攻 套螺纹 14 第四章 焊接 16 一 概述 16 二 手工电弧焊 17 三 气焊和气割 20 3 第一章第一章 入门教育 安全教育入门教育 安全教育 一 钳工概论一 钳工概论 本课程是一门机械 机电专业及相关专业的理论实践一体化课程 钳工是 一种比较复杂 细微 工艺要求较高的工作 目前虽然有各种先进的加工方法 但钳工所用工具简单 加工多样灵活 操作方便 适应面广等特点 故有很多 工作仍需要由钳工来完成 因此钳工在机械制造及机械维修中有着特殊的 不 可取代的作用 但钳工操作的劳动强度大 生产效率低 对工人技术水平要求 较高 钳工的主要工作是对产品进行零件加工和装配 还担任机械设备的装配和 修理 以及专用设备 包括工 夹 量具 的制造 钳工的基本操作技能包括 划线 錾削 锯削 锉削 钻孔 锪孔 铰孔 攻螺纹和套螺纹 刮削 研磨等 钳工大多是用手工工具 经常在台虎钳上进行手工操作的一个工种 可分 装配 钳工 工具钳工和机修钳工三类 二 钳工常用的设备 工 量具二 钳工常用的设备 工 量具 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 台面上装台虎钳和防护网 2 台虎钳 台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 使用台虎钳时应注意 1 工件尽量夹在钳口中部 以使钳口受力均匀 工件高出钳口约 10 15 毫米 也不要与钳口齐平 以免锉削时损坏钳口 2 夹紧后的工件应稳定可靠 便于加工 并不易产生变形 3 夹紧工件时 一般只允许依靠手的力量来扳动手柄 不能用手锤敲击 手柄或随意套上长管子来扳手柄 以免丝杠 螺母或钳身损坏 4 不要在活动钳身的光滑表面进行敲击作业 以免降低配合性能 5 加工时用力方向最好是朝向固定钳身 3 砂轮机 砂轮机用来刃磨錾子 钻头和刮刀等刀具或其它工具 也可用来磨去材料 或工件上的毛刺 锐边 氧化皮等 4 钻床 钻床是用来对工件进行孔加工的设备 有台式钻床 立式钻床和摇臂立式 等 5 钳工常用工具有 划线工具 锤子 锉刀 手锯 錾子 刮刀 钻头 和螺纹加工工具 各种扳手和旋具等 6 钳工常用量具有 钢直尺 刀直尺 游标卡尺 内外卡钳 高度游标 4 卡尺 千分尺 90 角尺 万能角度尺 塞尺和百分表等 三 钳工安全操作规程三 钳工安全操作规程 1 操作前检查所用工具 要求齐全 完好 可靠 才可开始工作 2 禁止使用有裂纹 带毛刺 手柄松动等不符合安全要求的工具 并严格 遵守常用工具安全操作规程 3 开动设备前 应检查防护装置 操作现场状况 并空载试车正常后 方可投入使用 遵守所用设备安全操作规程 4 设备有故障 电气 机械 或发现设备隐患应及时通知指导老师 不得 自行处理 5 工作中注意周围人员及自身安全 防止因挥动工具 工具脱落 工件及 铁屑飞溅造成伤害 6 两人以上一起工作 要注意协调配合 7 电气插头 插座或导线破损 不得使用 8 清除铁屑必须使用工具 禁止用手摸或嘴吹 9 工作完毕 必须清理工作场地 将工具摆放在指定的位置 四 钳焊工实训要求四 钳焊工实训要求 1 了解钳工在工业生产中的地位和作用 2 掌握钳工基本知识和钳工工艺理论 3 掌握常用钳工工具 量具 设备的使用方法 4 培养吃苦耐劳精神 养成安全操作 文明生产的职业习惯 5 熟悉和掌握钳工划线 锯削 锉削 打孔 攻螺纹 錾削 铰孔等基本 操作技能 6 学会钳工实训过程中各种工量具的使用方法 学会看懂简单的机械图纸 能够制做简单的机械零件 7 了解焊接的基础知识和基本原理 掌握焊接的二种基本操作技能 8 钳工工艺理论和操作技能达到中级工水平 第二章 常用量具的使用第二章 常用量具的使用 一 要求 一 要求 1 了解游标卡尺 千分尺和万能角度尺的结构形状 2 了解游标卡尺 千分尺和的读数原理及读数方法 3 掌握游标卡尺 千分尺和万能角度尺的测量方法 4 掌握游标卡尺 千分尺和万能角度尺的维护 保养方法 5 二 相关知识 二 相关知识 游标卡尺或千分尺常用来长度尺寸 万能角度尺测量角度尺寸 1 游标卡尺 游标卡尺的式样很多 常用的有两用游标卡尺 游标卡尺由主尺 副尺 螺 钉 内外量爪 深度尺组成 以测量精度上分又有 0 1 0 05 和 0 02 精度游 标卡尺 各部分的作用如下 主尺 副尺 用来进行读数的 螺 钉 固定或松开副尺 内外量爪 测量工件的外径和长度 深 度 尺 测量深度尺寸 1 0 02 精度游标卡尺刻线原理 尺身每小格为 1 游标刻线总长为 49 并等分为 50 格 因此每格为 49 50 0 98 则尺身和游标相对之差为 1 0 98 0 02 所以它的测量精度 为 0 02 2 游标卡尺读数方法 分三步 首先看游标零线 在尺身上的毫米数 取整数 其次看游标上哪 一条刻线与尺身上的刻线相对齐 记下数值即为小数 最后把尺身上的整毫米 数和游标上的小数加起来 即为测量的尺寸读数 3 游标卡尺的使用方法和测量范围 游标卡尺的测量范围很广 可以测量工件外径 孔径 长度 深度以及沟 槽宽度等 测量工件的姿势和方法见图 2 千分尺 千分尺 事实是百分尺 是生产中最常用的精密量具之一 它的测量精度一 般为 0 01 但由于测微螺杆的精度和结构上的限制 因此其移动量通常为 6 25 所以常用的千分尺测量范围分别为 0 25 25 50 50 75 75 100 每隔 25 为一档规格 根据用途的不同 千分尺的种类很多 有 外径千分尺 内径千分尺 内测千分尺 游标千分尺 螺纹千分尺和壁厚千分 尺等等 它们虽然用途不同 但都是利用测微螺杆移动的基本原理 这里主要 介绍外径千分尺 千分尺有尺架 踮座 测微螺杆 锁紧装置 固定套管 微分筒和测力装置 等组成 千分尺在测量前 必须校正零位 如果零位不准 可用专用扳手调整 1 千分尺的工作原理 千分尺测微螺杆的螺距为 0 5 固定套筒上刻线距离 每格为 0 5 分上下刻线 当微分筒转一周时 测微螺杆就移动 0 5 微分筒上的圆 周上共刻 50 格 因此当微分筒转一格时 1 50 转 测微螺杆移动 0 5 50 0 01 所以常用的千分尺的测量精度为 0 01 2 千分尺的读数方法 先读出固定套管上露出刻线的整毫米数和半毫米数 看准微分筒上哪一格与固定套管基准线对齐 把两个数加起来 即为被测工件的尺寸 3 游标万能角度尺 用途是测量工件的角度 0 320 游标万能角度尺的结构主要由主尺 副尺 角尺 直尺 夹块组成 1 游标万能角度尺的使用 测量时 先转动主尺 使量爪与工件接触 取得尺寸后拧紧螺钉后再读数 以免尺寸变动 2 游标万能角度尺的刻线原理 同游标卡尺 不同的是它测量的是角度 如主尺的每一小格为 1 副刻线 角度为 29 并等分为 60 格 每格为 0 96667 因此 副尺的每一格为 58 主尺与副尺相对一格之差为 2 所以测量的精度为 2 3 游标万能角度尺的读数 基本同游标卡尺 三 测量练习三 测量练习 随意给定一尺寸 由学生读出数值 老师验证 四 注意事项 四 注意事项 1 使用游标卡尺测量时 测量平面要垂直于工件中心线 不许敲打卡尺 角度 尺或拿游标卡尺勾铁屑 2 工件转动中禁止测量 3 使用千分尺要和游标卡尺配合测量 即 卡尺量大数 千分尺量小数 4 千分尺测量时左右移动找最小尺寸 前后移动找最大尺寸 当测量头接触 工件时可使用棘轮 以免造成测量误差 5 用前须校对 零 位 用后擦净涂油放入盒内 7 6 不要把卡尺 千分尺和角度尺与其它工具 刀具混放 更不要把卡尺 千分 尺当卡规使用 以免降低精度 7 千分尺不允许测量粗糙表面 第三章 钳工的基本操作技能第三章 钳工的基本操作技能 一 平面划线一 平面划线 划线是根据图样的尺寸要求 用划针工具在毛坯或半成品上划出待加工部 位的轮廊线 或称加工界限 或作为基准的点 线的一种操作方法 划线的精 度一般为 0 25 0 5mm 划线是一项复杂 细致的重要工作 如果将划线划错 就会造成加工工件 的报废 所以划线直接关系到产品的质量 对划线的要求是 尺寸准确 位置正确 线条清晰 冲眼均匀 1 划线工具及使用 夹持 支承 工具 1 方箱 方箱是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 2 千斤顶 千斤顶是在平板上支承较大及不规划工件时使用 其高度可 以调整 通常用三个千斤顶支承工件 使用时 注意经常保持清洁 防止划伤 避免撞击 3 V 形铁 V 形铁用于支承圆柱形工件 使工件轴线与底板平行 也可 用于带角度的工件划线 直接划线工具 1 划针 制作材料较多 常把端部磨尖成 15 20 夹角 常用的划 针在其尖端部位焊有硬质合金 2 划规 用来划圆 划弧 量取尺寸 等分线段或角度 3 划线盘 常用于在平板上对工件进行划线或找正位置 4 样冲 用工具钢制成 淬火后磨尖 夹角为 45 60 用来对已 划好的线上冲出小而均匀的眼 防止已划好的线被抹掉 也用于钻孔前打样冲 眼 划线用量具 1 钢直尺 直尺 90 角尺 常用作划平行线或垂直线的导向工具 2 划线平板 铸铁制成 表面最后经刮削加工而成 具有较高的精度 常用来作划线的基准面 使用时 注意经常保持清洁 防止划伤 避免撞击 3 高度游标卡尺 属于精密量具 读数值为 0 02 除用来测量工件 的高度外 还可用来划线 通常用于半成品划线或划线盘量取高度尺寸 使用 时 注意经常保持清洁 避免撞击 特别是要注意测头上装有硬质合金 极易 碰碎或剥落 2 划线基准 8 1 一般划线基准与设计基准应一致 常选用重要孔的中心线为划线基准 或零件上尺寸标注基准线为划线基准 若工件上个别平面已加工过 则以加工 过的平面为划线基准 2 常见的划线基准有三种类型 以两个相互垂直的平面 或线 为基准 以一个平面与对称平面 和线 为基准 以两个互相垂直的中心平面 或线 为基准 3 划线操作要点 划线前的准备工作 1 工件准备 包括工件的清理 检查和表面涂色 2 工具准备 按工件图样的要求 选择所需工具 并检查和校验工具 操作时的注意事项 1 看懂图样 了解零件的作用 分析零件的加工顺序和加工方法 2 工件夹持或支承要稳妥 以防滑倒或移动 3 在一次支承中应将要划出的平行线全部划全 以免再次支承补划 造 成误差 4 正确使用划线工具 划出的线条要准确 清晰 5 划线完成后 要反复核对尺寸 才能进行机械加工 4 划线内容 常见的划线包括 划直线 划平行线 划垂直线 划角度线 等分圆周作 正多边形 划直线与圆弧相切 划圆弧与圆弧相切等 为使工件表面上划出的线条清晰 可在工件表面的划线部位涂上一层薄而 均匀的涂料 如 石灰水加溶胶 酒精中加漆片和色素 硫酸铜溶液等 二 锯削二 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称为锯削 当前各种自动化 机械化的切割设备已广泛地使用 但用锯条切割还是常 见的 它具有方便 简单和灵活的特点 在单件小批生产 在临时工地以及切 割异形工件 开槽 修整等场合应用较广 因此手工锯削是钳工需要掌握的基 本操作之一 锯削工作范围包括 1 分割各种材料及半用品 2 锯掉工件上多余部分 3 在工件上锯槽 1 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 固定式锯 弓的弓架是整体的 只能装一种长度规格的锯条 可调式锯弓的弓架分成 前后前段 由于前段在后段套内可以伸宿 因此可以安装几种不同长度规 格的锯条 目前广泛使用的是可调式 2 锯条 锯条的材料与结构 锯条是用碳素工具钢 如 T10 或 T12 或合金工具钢 并经热处理制成 现在更多的用 20 钢经渗碳和热处理后制成 9 锯条的规格 以锯条两端安装孔间的距离来表示 长度有 150 400mm 常用的锯条是长 300mm 宽 12mm 厚 0 8mm 锯条的切削部分 由许多锯齿组成 每个齿相当于一把錾子起切割作用 锯条的锯齿 按一定形状左右错开 排列成一定形状称为锯路 锯路有交 叉 波浪等不同排列形状 锯路的作用是使锯缩宽度大于锯条背部的厚度 防 止锯割时锯条卡在锯缝中 并减少锯条与锯缝的摩擦阻力 使排屑顺利 锯割 省力 锯齿的粗细 是按锯条上每 25mm 长度内齿数表示的 14 18 齿为中 粗 齿 24 齿为细齿 锯齿的粗细也可按齿距 t 的大小来划分 锯条的粗细选择 应根据加工材料的硬度 厚薄来选择 锯削软的材料或厚材料时 应选用粗齿锯条 因为锯屑较多 要求较大的 容屑空间 锯削硬材料或薄板 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 锯割中等硬度材料和中等硬度的工件时 一般选用中齿锯条 锯条的安装 手锯是向前推时进行切割 在向后返回时不起切削作用 因 此安装锯条时应锯齿向前 锯条的松紧要适当 太紧失去了应有的弹性 锯条 容易崩断 太松会使锯条扭曲 锯缝歪斜 锯条也容易崩断 2 锯削的操作 1 起锯 起锯的方式有远边起锯和近边起锯两种 一般情况采用远边起锯 因为此 时锯齿是逐步切入材料 不易卡住 起锯比较方便 起锯角 以 15 左右为 宜 为了起锯的位置正确和平稳 可用左手大母指挡住锯条来定位 起锯时压 力要小 往返行程要短 速度要慢 这样可使起锯平稳 2 正常锯割 握锯方法 手握锯弓要舒展自然 右手握住手柄向前施加压力 左手配合 右手扶正锯弓 3 锯削姿势 左脚 30 右脚 75 身体与锯弓成 45 锯切时身体 前倾 10 18 人体重量均布在两腿上 向前锯削时 身体与手锯一起向前 运动 身体前倾增大 重心移至左腿 手锯回程时 身体重心后移 右手稍为 上抬 左手自然跟回 4 手锯的运动方式 直线运动式和圆弧摆动式两种 前者适用于锯缝底 面要求平直的槽和薄壁工件的锯割 后者锯弓上下摆动 这样操作自然 两手 不易疲劳 正常锯切时 应用满整根锯条 工件将要锯断时 用力要轻 推进要慢 速度要低 行程要短 以防碰伤 手臂或拆断锯条 三 锉削三 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 这种加工方法称为锉削 锉削加工简便 工作范围广 多用于錾 10 削 锯削之后 锉削可对工件上的平面 曲面 内外圆弧 沟槽以及其它复杂 表面进行加工 锉削的最高精度可达 IT7 IT8 表面粗糙度可达 Ra1 6 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 材料及构造 锉刀常用碳素工具钢 T10 T12 制成 并经热处理 洛氏硬度值 达到 62 67HRC 锉刀的种类 锉刀按用途不同分为 普通锉 特种锉和整形锉 或称什锦锉 三类 其中普通锉使用最多 按截面形状不同分为 平锉 方锉 圆锉 半圆锉和三角锉五种 按其长 度可分为 100 200 250 300 350 和 400mm 等七种 按其齿纹可分为 单 齿纹 双齿纹 大多用双齿纹 按其齿纹蔬密可分为 粗齿 细齿和油光锉 等 锉刀的粗细以每 10mm 长的齿面上锉齿齿数来表示 粗锉为 4 12 齿 细齿 为 13 24 齿 油光锉为 30 36 齿 锉刀的选用 合理选用锉刀 对保证加工质量 提高工作效率和延长锉刀使 用寿命有很大的影响 一般选择锉刀的原则是 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 铝等软金属的锉削 细锉刀适宜于钢 铸铁以及表 面质量要求高的工件的锉削 油光锉只用来修光已加工表面 锉刀愈细 锉出 的工件表面愈光 但生产率愈低 2 锉削操作 1 工件装夹 工件必须牢固地夹在虎钳钳口的中部 需锉削的表面略高于钳口 不能高 得太多 夹持已加工表面时 应在钳口与工件之间垫以铜片或铝片 2 锉刀的握法 正确握持锉刀有助于提高锉削质量 a 大锉刀的握法 右手心抵着锉刀木柄的端头 大拇指放在锉刀木柄的上 面 其余四指弯在木柄的下面 配合大拇指捏住锉刀木柄 左手则根据锉刀的 大小和用力的轻重 可有多种姿势 b 中锉刀的握法 右手握法大致和大锉刀握法相同 左手用大拇指和食 指或中指捏住锉刀的前端 c 小锉刀的握法 右手食指伸直 拇指放在锉刀木柄上面 食指靠在锉刀 的刀边 左手几个手指压在锉刀中部 d 整形锉的握法 一般只用右手拿着锉刀 食指放在锉刀上面 拇指放 在锉刀的左侧 3 锉削的姿势 正确的锉削姿势 能够减轻疲劳 提高锉削质量和效率 人的站立姿势基 本同锯削 左腿在前弯曲 右腿伸直在后 身体向前倾余 约 10 左右 重 心落在左腿上 锉削时 两腿站稳不动 靠左膝的屈伸使身体作往复运动 手 臂和身体的运动要相互配合 并要使锉刀的全长充分利用 4 锉刀的运用 锉削时锉刀的平直运动是锉削的关键 锉削的力有水平推力和垂直压力两 11 种 推动主要由右手控制 其大小必须大于锉削阻力才能锉去切屑 压力是由 两个手控制的 其作用是使锉齿深入金属表面 由于锉刀两端伸出工件的长度随时都在变化 因此两手压力大小必须随着 变化 使两手的压力对工件的力矩相等 这是保证锉刀平直运动的关键 锉刀 运动不平直 工件中间就会凸起或产生鼓形面 锉削速度一般为每分钟 40 次左右 太快 操作者容易疲劳 且锉齿易磨钝 太慢 切削效率低 回程时同锯削一样双手不施力 快速返回起始位置 5 平面锉削 平面锉削是最基本的锉削 常用三种方式锉削 a 顺向锉法 锉刀沿着工件表面横向或纵向移动 锉削平面的锉纹均匀 美观 用于精锉 b 交叉锉法 是以交叉的两个方向即锉刀运动方向与工件成 30 40 对 工件进行锉削 易掌握 易锉平 由于锉痕是交叉的 容易判断锉削表面的不 平程度 因此也容易把表面锉平 交叉锉法去屑较快 适用于平面的粗锉 c 推锉法 两手对称地握着锉刀 用两大拇指推锉刀进行锉削 切削量小 易掌握较平稳 适用于窄平面 减少表面粗糙度值和精加工 6 锉削平面质量的检查 a 检查平面的直线度和平面度 用钢尺和直角尺以透光法来检查 要多检 查几个部位并进行对角线检查 b 检查垂直度 用直角尺采用透光法检查 应选择基准面 然后对其它面 进行检查 c 检查尺寸 根据尺寸精度用钢尺和游标尺在不同尺寸位置上多测量几次 d 检查表面粗糙度 一般用眼睛观察即可 也可用表面粗糙度样板进行对 照检查 7 锉削注意事项 a 锉刀必须装柄使用 以免刺伤手腕 松动的锉刀柄应装紧后再用 b 不准用嘴吹锉屑 也不要用手清除锉屑 当锉刀堵塞后 应用钢丝刷顺 着锉纹方向刷去锉屑 c 对铸件上的硬皮或粘砂 锻件上的飞边或毛刺等 应先用砂轮磨去 然 后锉屑 d 锉屑时不准用手摸锉过的表面 因手有油污 再锉时易打滑 e 锉刀不能作橇棒或敲击工件 防止锉刀折断伤人 f 放置锉刀时 不要使其露出工作台面 以防锉刀跌落伤脚 也不能把锉 刀与锉刀叠放或锉刀与量具叠放 四 钻孔 扩孔和铰孔四 钻孔 扩孔和铰孔 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 用钻头在实体材料上加工孔叫钻孔 在钻床上钻孔时 一般情况下 钻头 应同时完成两个运动 主运动 即钻头绕轴线的旋转运动 切削运动 辅助 12 运动 即钻头沿着轴线方向对着工件的直线运动 进给运动 钻孔时 主要 由于钻头结构上存在的缺点 影响加工质量 加工精度一般在 IT10 级以下 表 面粗糙度为 Ra12 5 m 左右 属粗加工 1 钻头 是钻孔用的刀削工具 常用高速钢制造 工作部分经热处理淬硬 至 62 65HRC 一般钻头由柄部 颈部及工作部分组成 1 柄部 是钻头的夹持部分 起传递动力的作用 柄部有直柄和锥柄两 种 直柄传递扭矩较小 一般用在直径小于 12mm 的钻头 锥柄可传递较大扭矩 主要是靠柄的扁尾部分 用在直径大于 12mm 的钻头 2 颈部 是砂轮磨削钻头时退刀用的 钻头的直径大小等一般也刻在颈 部 3 工作部分 它包括导向部分和切削部分 导向部分有两条狭长 螺纹 形状的刃带 棱边亦即副切削刃 和螺旋槽 棱边的作用是引导钻头和修光孔 壁 两条对称螺旋槽的作用是排除切屑和输送切削液 冷却液 切削部分结 构见挂图与实物 它有两条主切屑刃和一条柄刃 两条主切屑刃之间通常为 118 2 称为顶角 横刃的存在使锉削是轴向力增加 2 钻孔用的夹具 钻头夹具 常用的是钻夹头和钻套 1 钻夹头 适用于装夹直柄钻头 钻夹头柄部是圆锥面 可与钻床主轴 内孔配合安装 头部三个爪可通过紧固扳手转动使其同时张开或合拢 2 钻套 又称过渡套筒 常用莫氏锥套 用于装夹锥柄钻头 钻套一 端孔安装钻头 另一端外锥面接钻床主轴内锥孔 3 工件夹具 常用的夹具有手虎钳 平口钳 V 形铁和压板等 装夹工 件一定要牢固可靠 但又不准将工件夹得过紧而损伤过紧 或使工件变形影响 钻孔质量 特别是薄壁工件和小工件 3 钻孔前的准备工作 1 工件打孔处划线及打样冲眼 打样冲眼方法 样冲斜着 冲尖对准冲眼处 扶正样冲后轻击 查看位置 是否准确 不准确适当调整 准确后则再将冲眼孔冲大些 打排孔在划线及冲眼时 应保持孔与孔边缘留有 0 5 1 毫米间距 打孔定位要求高时 可轻击后 在冲眼处划 1 3 个不同直径同心圆 以便 钻孔时检查判断用 2 选择所需钻头 钻大孔时 还需选用小钻头先钻 为加工孔径的 0 5 0 7 左右 4 钻孔操作 1 将选用的钻头装在钻夹头上 钻头伸入长度一般不小于 15 毫米 用 钥匙 顺时针转动 夹紧 2 将工件用平口钳等夹紧 并保持水平 3 钻尖对准样冲眼后 开动钻床 先试钻一浅坑 位置正确后可继续钻 入 位置有偏差 可用工件 借 过一些即可 偏离较多时 可用样冲再冲或 用錾子錾几条槽再钻 4 钻通孔在将要钻穿前 必须减少走刀量 5 一般钻进深度达到钻头直径三倍时 钻头必须退出排屑 6 钻削时的冷却润滑 钻削钢件时常用机油或乳化液 钻削铝件时常用 乳化液或煤油 钻削铸铁时则用煤油 13 7 钻孔操作注意事项 a 严禁戴手套操作 长发要戴工作帽 b 工件 夹具 刀具必须装夹牢固 可靠 c 铁屑排除应用刷子 严禁用手或嘴吹 d 进给操作要平稳 匀速 5 扩孔 扩孔用以扩大已加工出的孔 它可以校正孔的轴线偏差 并使其获得正确 的几何形状和较小的表面粗糙度 其加工精度一般为 IT9 IT10 级 表面粗糙 度 Ra 3 2 6 3 m 扩孔的加工余量一般为 0 2 4mm 扩孔时可用钻头扩孔 但当孔精度要求较高时常用扩孔钻 扩孔钻的形状 与钻头相似 不同是 扩孔钻有 3 4 个切削刃 且没有横刃 其顶端是平的 螺旋槽较浅 故钻芯粗实 刚性好 不易变形 导向性好 6 铰孔 铰孔是用铰刀从工件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 铰孔是应用较普遍的孔的精加工方法之一 其加工精度可达 IT6 IT7 级 表面粗糙度 Ra 0 4 0 8 m 铰刀是多刃切削刀具 有 6 12 个切削刃和较小顶角 铰孔时导向性好 铰刀刀齿的齿槽很宽 铰刀的横截面大 因此刚性好 铰孔时因为余量很小 每个切削刃上的负荷著小于扩孔钻 且切削刃的前角 0 0 所以铰削过程实 际上是修刮过程 特别是手工铰孔时 切削速度很低 不会受到切削热和振动 的影响 因此使孔加工的质量较高 铰孔按使用方法分为手用铰刀和机用铰刀两种 手用铰刀的顶角较机用铰 刀小 其柄为直柄 铰刀的工作部分有切削部分和修光部分所组成 铰孔时铰刀不能倒转 否则会卡在孔壁和切削刃之间 而使孔壁划伤或切 削刃崩裂 铰孔时常用适当的冷却液来降低刀具和工件的温度 防止产生切屑瘤 并 减少切屑细末粘附在铰刀和孔壁上 从而提高孔的质量 五 錾削五 錾削 用手锤打击錾子对金属进行切削加工的操作方法称为錾削 錾削的作用就 是錾掉或錾断金属 使其达到要求的形状和尺寸 錾削主要用于不便于机械加工的场合 如去除凸缘 毛刺 分割薄板料 凿油槽等 还可用于不便于用锯削或钻孔去除余料的工件的制作 如凹凸件的 制作 錾削用的工具包括 錾子和手锤 1 錾子 1 切削部分的几何角度 錾子由切削部分 斜面 柄部和头部四部分组成 錾子的切削部分包括两 个表面 前刀面和后刀面 和一条切削刃 切削部分要求较高硬度 大于工件 材料的硬度 且前刀面和后刀面之间形成一定楔角 楔角大小应根据材料的硬度及切削量大小来选择 楔角大 切削部分强度 大 但切削阻力大 在保证足够强度下 尽量取小的楔角 一般取楔角 14 60 2 錾子的种类及用途 扁錾 它的切削部分扁平 用于錾削大平面 薄板料 清理毛刺等 狭錾 它的切削刃较窄 用于錾槽和分割曲线板料 油槽錾 它的刀刃很短 并呈圆弧状 用于錾削轴瓦和机床平面上的油槽 等 3 錾子的握法 正握法和反握法 正握法是手心向下 腕部伸直 用中指 无名指握住錾子 小指自然合拢 食指和大拇指自然伸直地松靠 錾子头部伸出约 20 毫米 反握法是手心向上 手指自然捏住錾子 手心悬空 2 手锤 根据它的锤头重量来分 常用的有 1 5 和 2 磅 挥锤方法 挥锤有腕挥 力量小 肘挥 力量中等 臂挥 力量大 三种挥锤方法 手锤的握法 紧握法和松握法 用右手五指紧握锤柄 大拇指合在食指上 虎口对准锤头方向 木柄尾端露出约 15 30 毫米 3 錾削操作 1 站立姿势 操作时的站立位置左脚于台虎钳中心线夹角为 30 右 脚于台虎钳中心线夹角为 75 身体与台虎钳中心线夹角为 45 且略向前倾 左脚跨前半步 膝盖处稍有弯曲 保持自然 右脚要站稳伸直 不要过于用力 2 錾削平面或板材时 起錾时 錾子尽可能向右斜 45 左右 从工件 边缘尖角处开始 并使錾子从尖角处向下倾斜 30 左右 轻打錾子 可较容易 切入材料 起錾后按正常方法錾削 当錾削到工件尽头时 要防止工件材料边 缘崩裂 脆性材料尤其需要注意 因此 錾到尽头 10mm 左右时 必须调头錾去 其余部分 錾削排孔时 双面錾削后再放到台虎钳上夹紧敲下即可 錾削时的锤击要稳 准 狠 其动作要一下一下有节奏地进行 锤击速度一般在肘挥时约 40 次 分左右 腕挥时约 50 次 分左右 3 安全知识 錾削时要面对纱网 不准对着人 要经常检查工具是否牢靠 以免出现事 故 六 攻螺纹 手攻 六 攻螺纹 手攻 套螺纹 套螺纹 常用的螺纹工件 其螺纹除采用机械加工外 还可通过钳工来加工攻螺纹 和套螺纹 攻螺纹 亦称攻丝 是用丝锥在工件内圆柱面上加工出内螺纹 套 螺纹 或称套丝 套扣 是用板牙在圆柱杆上加工外螺纹 1 丝锥及铰扛 1 手用丝锥 丝锥是用来加工较小直径内螺纹的成形刀具 一般选用合金工具钢 9SiGr 制成 并经热处理制成 通常 M6 M24 的手用丝锥一套为两支 称头锥 二锥 M6 以下及 M24 以上一套有三支 即头锥 二锥和三锥 每个丝锥都有工作部分和柄部组成 工作部分是由切削部分和校准部分组 15 成 轴向有几条 一般是三条或四条 容屑槽 相应地形成几瓣刀刃 切削刃 和前角 切削部分 即不完整的牙齿部分 是切削螺纹的重要部分 常磨成圆 锥形 以便使切削负荷分配在几个刀齿上 头锥的锥角小些 有 5 7 个牙 二 锥的锥角大些 有 3 4 个牙 校准部分具有完整的牙齿 用于修光螺纹和引导 丝锥沿轴向运动 柄部有方头 其作用是与铰扛相配合并传递扭矩 2 铰扛 铰扛是用来夹持丝锥的工具 常用的是可调式铰扛 旋转手柄即可调节方 孔的大小 以便夹持不同尺寸的丝锥 铰扛长度应根据丝锥尺寸大小进行选择 以便控制攻螺纹时的扭矩 防止丝锥因施力不当而扭断 2 攻螺纹前钻底孔直径以及孔口的倒角 1 底孔直径的确定 丝锥在攻螺纹的过程中 切削刃主要是切削金属 但还有挤压金属的作用 因而造成金属凸起并向牙尖流动的现象 所以攻螺纹前 钻削的孔径 即底孔 应大于螺纹内径 底孔的直径可查手册或按下面的经验公式计算 d钻 d 1 08t 其中 d钻内螺纹内径 即底孔应选用的钻头 d 为外径 即螺纹的名义直径 t 为螺距 2 孔口倒角 攻螺纹前要在钻孔的孔口进行倒角 以利于丝锥的定位和切入 倒角的直 径大于螺纹的外径 3 攻螺纹的操作要点及注意事项 1 根据工件上螺纹孔的规格 正确选择丝锥 先头锥后二锥 不可颠倒 使用 2 工件装夹时 夹紧工件 并保持水平 要使孔中心垂直于钳口 防止 螺纹攻歪 3 将丝锥放正 施加适当的压力和扭力 顺时针 先旋入 1 2 圈后 要检查丝锥是否与孔端面垂直 可目测或直角尺在互相垂直的两个方向检查 当切削部分已切入工件后 每转 1 2 圈应反转 1 2 圈左右 以便切屑断落 同 时不能再施加压力 即只转动不加压 以免丝锥崩牙或攻出的螺纹齿较瘦 4 攻钢件上的内螺纹 要加机油润滑 可使螺纹光洁 省力和延长丝锥 使用寿命 攻铸铁上的内螺纹可不加润滑剂 或者加煤油 攻铝及铝合金 紫 铜上的内螺纹 可加乳化液 5 不要用嘴直接吹切屑 以防切屑飞入眼内 4 板牙和板牙架 1 板牙 板牙是加工外螺纹的刀具 用合金工具钢 9SiGr 制成 并经热处理淬硬 其外形像一个圆螺母 只是上面钻有 3 4 个排屑孔 并形成刀刃 板牙由切屑部分 定位部分和排屑孔组成 圆板牙螺孔的两端有 40 的锥 度部分 是板牙的切削部分 定位部分起修光作用 板牙的外圆有一条深槽和 四个锥坑 锥坑用于定位和紧固板牙 2 板牙架 板牙架是用来夹持板牙 传递扭矩的工具 不同外径的板牙应选用不同的 板牙架 16 5 套螺纹前圆杆直径的确定和倒角 1 圆杆直径的确定 与攻螺纹相同 套螺纹时有切削作用 也有挤压金属的作用 故套螺纹前 必须检查圆桩直径 圆杆直径应稍小于螺纹的公称尺寸 圆杆直径可查表或按 经验公式计算 经验公式 圆杆直径 螺纹外径 d 0 13 0 2 螺距 p 2 圆杆端部的倒角 套螺纹前圆杆端部应倒角 使板牙容易对准工件中心 同时也容易切入 倒角长度应大于一个螺距 斜角为 15 30 6 套螺纹的操作要点和注意事项 1 每次套螺纹前应将板牙排屑槽内及螺纹内的切屑清除干净 2 套螺纹前要检查圆杆直径大小和端部倒角 3 套螺纹时切削扭矩很大 易损坏圆杆的已加工面 所以应使用硬木制 的 V 型槽衬垫或用厚铜板作保护片来夹持工件 工件伸出钳口的长度 在不影 响螺纹要求长度的前提下 应尽量短 4 套螺纹时 板牙端面应与圆杆垂直 操作时用力要均匀 开始转动板 牙时 要稍加压力 套人 3 4 牙后 可只转动而不加压 并经常反转 以便断 屑 5 在钢制圆杆上套螺纹时要加机油润滑 第四章 焊接第四章 焊接 一 概述一 概述 1 定义 焊接是通过加热或加压 或者两者并用 并且用或不用填充材料 使焊件达到原子结合的一种加工方法 所以焊接是一种把分离的金属件连接成 为不可拆卸的一个整体的加工方法 1 加压 用以破坏结合面上的氧化模或其它吸附层 并是接触面发生 塑性变形 以扩大接触面 在变形足够时 也可直接形成原子间结合 得到牢 固接头 2 加热 对连接处进行局部加热 使之达到塑性或熔化状态 激励并 加强原子的能量 从而通过扩散 结晶和再结晶的形成与发展 以获得牢固接 头 2 焊接的特点 在焊接被广泛应用以前 不同拆卸连接的主要方法是铆接 与铆接相比 焊接具有节省金属 生产率高 致密性好 操作条件好 易于实 现机械化和自动化 所以现在焊接已基本取代连接铆接 3 焊接的方法的分类 焊接的方法很多 按焊接过程的特点不同可分为 熔焊 压焊和钎焊三大 类 17 1 熔焊 焊接过程中 将焊件接头加热至熔化状态 不加压力完成焊接的方法称为 熔焊 根据热源不同 这类焊接方法有气焊 电弧焊 电渣焊 激光焊 电子 束焊 等离子弧焊等 2 压焊 焊接过程中 必须对焊件施加压力 加热或不加热 以完成焊接的方法 称为压焊 属于这类焊接的方法有电阻焊 摩擦焊 超声波焊 冷压焊等多种 3 钎焊 钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料 将焊件和钎料加热到高于钎 料熔点 低于母材熔点的温度 利用液态钎料润湿母材 填充接头间隙并与母 材相互扩散实现连接焊件的方法 属于这类焊接方法的有硬钎焊与软钎焊等 二 手工电弧焊二 手工电弧焊 是一种发展较早的焊接方法 也是目前仍然是应用最广泛的一种焊接方法 其特点是设备简单 成本低 工艺灵活 适应性强 适用于多种材料 长距离 及不规则的焊缝 但劳动强度大 效率低 手工操作及不能连续焊接 1 进行手弧焊时的工具有 1 焊钳 作用是夹持焊条和传导电流 2 电弧面罩和手套 属于保护用具 防止脸部 皮肤受到弧光及其它损 害 有掌上型和头盔式两种 3 其它 清除焊缝表面及渣壳的清渣焊锤和钢丝刷等 2 手弧焊的主要设备有 弧焊机 按其供给的焊接电流种类的不同可分为 交流弧焊机和直流弧焊机两类 1 交流弧焊机 交流弧焊机供给焊接时的电流是交流电 是一种特殊的降压变压器 它具 有结构简单 价格便宜 使用可靠 工作噪声小 维护方便等优点 所以焊接 时常用交流弧焊机 它的主要缺点是焊接时电弧不够稳定 2 直流弧焊机 直流弧焊机供给焊接时的电流为直流电 它具有电弧稳定 引弧容易 焊 接质量较好的优点 但是直流弧焊发电机结构复杂 噪声大 成本高 维修困 难 2 焊条的组成和作用 1 涂有药皮的供手电弧焊用的焊条由焊芯和药皮两部分组成 2 焊芯 具有一定长度及直径的金属丝 碳结钢 合金钢 不锈钢 铸铁 铜及铜合金 铝及铝合金等 焊芯有两个作用 一是传导电流并产生电弧 二是本身熔化与母材形成焊缝 焊芯直径一般为 2 5 3 2 4 0mm 18 3 药皮 有多种材料组成 内含稳弧剂 主要使用易于电离的钾 钠 钙 的化合物 造渣剂 形成熔渣覆盖在熔池表面 不让大气侵入熔池 且起冶 金作用 造气剂 分解出 CO 和 H2 等气体包围在电弧和熔池周围 起到隔绝 大气 保护熔滴和熔池的作用 等 药皮主要作用是保证使电弧容易引燃并使 电弧稳定燃烧以及隔离空气 药皮还有酸性 碱性之分 4 焊条的种类及牌号 焊条按用途不同可分为结构钢焊条 耐热钢焊条 不锈钢焊条 铸铁焊条 铜及铜合金焊条 铝及铝合金焊条等 我们现在用的焊条型号为 E4303 属于 碳结钢焊条 药皮为酸性 钛钙型 直径为 2 5mm 4 焊接原理 图 4 1 由弧焊机 焊接电缆 焊钳 焊条 焊件和电弧构成焊接回路 采用接触 短路引弧法引燃电弧 在高温作用下 焊条和焊件局部被熔化形成熔池 随着 电弧的不断移动 熔池逐渐冷却结晶后便形成了焊缝 1 焊接参数 包括焊接电源种类和极性 焊条直径 焊接电流 电弧电压 焊接速度 焊接层数等 5 电弧焊的基本操作技术 包括引弧 运条 焊道的连接和焊道的收尾 前两项作为实训要求 1 引弧 1 引弧方法有两种 一种是划擦法 另一种是直击法 a 划擦法 先将焊条对准工件 再将焊条像划火柴似的在焊件表面轻微划 擦 引燃电弧 然后迅速将焊条提起 2 4mm 并使之稳定燃烧 特点 引弧容易掌握 但会使焊件表面划伤 b 直击法 将焊条末端对准焊件 然后手腕下弯 使焊条轻微碰一下焊 件 再迅速将焊条提起 2 4mm 引弧后手腕放平 并使之稳定燃烧 特点 操作不易掌握 但不会使焊件表面划伤 是生产中主要采用的引弧 方法 2 引弧注意事项 a 操作时 左手持面罩 右手握住焊钳手柄 切记面罩遮住脸部后 才 可开始引弧 19 b 引弧处应无油污 锈迹和杂物 c 便于引弧 焊条末端应裸露焊芯 未裸露可轻轻对地敲击 d 引弧时 发生焊条与焊件粘在一起 即短路 时 可左右扭摆焊钳 即 可脱离 或立即将焊钳松开脱离焊条来切断焊接电路 待焊件稍冷后再作处理 e 无引弧现象可能焊条距离提太高或提升太快 焊条未夹好等原因 2 运条 运条包括三个基本运动 焊条沿焊接方向移动 焊条朝熔池方向逐渐送进 焊条做多种形式的横向摆动或不摆动 并最终形成一条焊道 1 焊条移动时与前进方向成 70 80 的夹角 以避免造成夹渣等缺 陷 移动速度一般为 140 160 min 即大约 2 5 秒 2 焊条逐渐送进是为了向熔池添加金属 也是为了保持电弧长度 2 4 3 横向摆动可获得一定宽度的焊缝 焊条的摆动应根据具体情况和掌 握的技术来决定 常用的有直线形运条法 锯齿形运条法 月牙形运行法 圆圈形运条法等 4 运条注意事项 a 操作的关键是要平稳和匀速 b 送条要及时 保持弧长 2 4 c 移动速度宜慢不宜快 6 焊道的连接 焊道的连接有四种方式 重叠法 回头填补法 分段头尾相连重复熔化法 及分段头尾相连填满法 第一种方式最常用 3 焊道的收尾 焊道的收尾是指一条焊缝焊完后如何填满弧坑 即在焊缝焊完时 不应在 焊缝尾处出现尾坑 如果收尾时立即拉断电弧 则会在焊缝尾部出现低于焊件 表面的弧坑 所以焊缝的收尾不仅要熄弧 还要填满弧坑 常用的焊道收尾方 式有以下三种 1 划圈收尾法 不适合薄板的焊接 2 反复断弧法 比较容易掌握 适合薄板的焊接 3 回焊收尾法 适用于碱性焊条的收尾 4 焊条电弧焊的常见缺陷 包括气孔 裂纹 夹渣 未焊透 未熔合 咬边 烧穿及焊缝表面成形不 20 良等 6 焊接安全常识 电焊属于带电作业 焊接过程会产生弧光辐射 烟尘和有害气体 所以 必须掌握焊接安全技术 并遵守安全操作规程 以避免安全事故的发生 1 安全用电 1 电焊机空载电压大约 60 85V 工作时电压一般小于 36V 但电流对 人体危害大 2 产生原因及安全措施 手或身体和带电的焊条 焊钳 破损的电缆线等接触 若没有很好的绝缘 措施 就极可能触电 所以 操作时必须穿戴好好工作服 绝缘鞋和焊工手套 弧焊设备的外壳 必须接地或接零 不可私自随便拆修电焊机 更换焊条时 避免身体与焊件接 触 焊钳应有可靠的绝缘 工作中断时 切记不可将焊钳放在焊架或工件之上 以免发生短路 触电急救 切断电源 人工抢救 2 预防弧光辐射的安全知识 1 弧光辐射是指电弧燃烧时 产生强烈的弧光 辐射到人体上造成组 织发生急性或慢性的损伤 弧光辐射主要产生红外线 可见光 紫外线三种射线 都属电磁波范畴内 其中紫外线波长更短 频率高 可见光介于之中 红外线波长长一些 紫外线主要造成对皮肤和眼睛的伤