钳工及其工艺基础训练 4

钳工基本技能第二单元96课题一

划线

课题二

錾削课题三

锯削课题四

锉削课题五

刮削课题六

研磨课题七

孔加工课题八

螺纹加工课题九

弯形与矫正课题十

铆接、粘接与锡焊97课题一划线98一、划线概述划线是指在毛坯或工件上，用划线工具划出待加工部位的轮廓线或作为基准的点和线，如图所示，这些点和线标明了工件某部分的尺寸、位置和形状特征，在工件加工过程中可作为找正和加工的参考依据。99划线1.划线类型划线分为平面划线和立体划线两种。只需要在工件一个表面上划线即能明确表示加工界线的，称为平面划线，如上图和左图所示；需要在工件几个互成不同角度（通常是互相垂直）的表面上划线才能明确表示加工界线的，称为立体划线，如右图所示。100平面划线立体划线2.划线的作用划线通常是机械加工前的先行工序，广泛用于单件、小批量生产，其主要作用如下：（1）确定工件的加工余量，使机械加工有明确的尺寸界线。（2）便于在机床上安装复杂工件，可以按划线找正和定位。（3）能够及时发现及处理不合格的毛坯，避免加工后造成损失。（4）采用借料划线可以使误差不大的毛坯得到补救，使加工后的工件仍能符合要求，提高毛坯的利用率。101二、常用划线工具及其应用1.划线平板划线平板如图所示，划线时主要用来安放工件和划线工具，其工作面是划线操作过程中的基准平面。划线平板一般用木架或铁架支承，高度在800mm左右，放置时应使平板工作面处于水平状态。102划线平板2.划针划针是在毛坯或工件上划线用的基本工具。常用的划针用

φ3～5mm的弹簧钢丝或高速钢制成，其长度为200～300mm，尖端磨成15°～20°的尖角，并经热处理淬硬，以提高其硬度和耐磨性（硬度可达55～60HRC），如图所示。为了更进一步提高划针的耐磨性，也可在划针的尖部焊上硬质合金，以适应硬度较高工件的划线。103划针划线时，划针针尖要紧靠导向工具的边缘，上部向外侧倾斜15°～20°，向划线移动方向倾斜45°～75°，其用法如图所示。针尖要保持尖锐，划线要尽量做到一次划成，使划出的线条既清晰又准确。104划针的用法1—划针2—钢直尺3—工件3.划规划规用来划圆和圆弧、等分线段、等分角度以及量取尺寸等。划规分为普通划规和大尺寸划规，其应用如图所示。划规一般用工具钢制成，脚尖经淬火（硬度可达48～53HRC）或焊接硬质合金，使划规的脚尖锋利和耐磨。105划规及其应用a）普通划规b）大尺寸划规1—锁紧螺钉2—滑杆3—脚尖4.划线盘和游标高度卡尺划线盘用于直接在工件上划线或找正工件位置。其结构如图a所示，划针的直头端用来划线，弯头端用来找正工件的位置。划线时，划针应尽量处于水平位置，且伸出部分应尽量短些，以免产生振动。划线盘用毕或不用时，应使划针直头端向下，处于竖直状态，以防伤人并减少所占的空间。游标高度卡尺既可用于测量高度，又可以用量爪直接划线，其划线精度高，使用方便，是划线的主要工具，其应用如图b所示。106107划线盘和游标高度卡尺a）划线盘的结构b）游标高度卡尺的应用5.钢直尺钢直尺除了用来量取尺寸及测量工件，还可作为划直线的导向工具，如图所示，常用规格（长度）有150mm、300mm、1000mm等几种。108钢直尺的应用a）量取尺寸b）划直线6.样冲样冲用于在所划加工线条或圆弧中心上冲眼。它一般用工具钢制成，尖端处淬硬，其顶角约为40°或60°（40°用于加强界线标记，60°用于钻孔时找正和定心）。打样冲眼时，通常先将样冲外倾，使顶尖对准线的正中，然后将样冲立直打样冲眼，如图所示。109样冲及其使用方法a）样冲b）使用方法7.方箱如图所示，方箱相邻平面互相垂直，相对平面互相平行。划线时可将工件用夹持装置装夹在方箱上，通过翻转方箱，便可在一次安装的情况下将工件上互相垂直的三个方向的线全部划出来。方箱上的V形槽平行于相应的平面，它用于装夹圆柱形工件。110方箱８.其他常用划线支承和夹持工具划线时，常用的支承和夹持工具还有直角铁、V形铁（V形架）、千斤顶、弓形夹、斜垫铁等，如图所示。111其他常用划线支承和夹持工具a）直角铁b）等高V形铁c）V形架d）千斤顶e）弓形夹f）斜垫铁（1）直角铁直角铁有两个互相垂直的工作面，划线时，可用弓形夹、螺栓、压板等附件将工件装夹在与平板垂直的工作面上，以便于划平行线或垂直线。（2）V形铁V形铁主要用于支承轴类工件，V形槽夹角为90°或120°，支承较长工件时，应使用等高V形铁（通常两块为一组）。112（3）千斤顶千斤顶主要用于支承毛坯或不规则的工件，划线时，通过调节各千斤顶的高度找正工件。（4）弓形夹弓形夹的主要用途是将较小工件夹持在直角铁或方箱上，以借助直角铁或方箱各工作面间的垂直关系进行划线。（5）斜垫铁斜垫铁主要用于支承高度较小的场合，并能对工件的高低做少量调节。113三、划线基准及其选择1.划线基准划线时，用来确定工件几何要素间的几何关系所依据的点、线、面称为划线基准。设计时，在设计图样上所采用的基准称为设计基准。2.划线基准的类型划线时为了减少不必要的尺寸换算，使划线方便、准确，应从划线基准开始。选择划线基准的基本原则是应尽可能使划线基准与设计基准相一致。划线基准的类型见下表。114115划线基准的类型116划线基准的类型四、划线时的找正与借料1.找正对于毛坯工件，划线前一般应先做好找正工作。找正就是用工具和仪表根据工件上有关基准，找出工件在划线时的正确位置，使各表面的加工余量得到合理分配。找正时应注意以下几点：（1）工件上有不加工表面时的找正工件上有不加工表面时，应按不加工表面找正后再划线，这样可使加工表面和不加工表面之间保持尺寸均匀。117（2）工件上有两个以上不加工表面的找正工件上有两个以上不加工表面时，应选重要的或较大的不加工表面为找正依据，兼顾其他不加工表面，这样可使划线后的加工表面与不加工表面之间尺寸比较均匀，而误差集中到次要或不明显的部位。（3）工件上没有不加工表面的找正工件上没有不加工表面时，可通过对各自需要加工的表面自身位置找正后再划线。这样可使各加工表面的加工余量均匀，避免加工余量相差悬殊。1182.借料如图所示的圆环是内孔、外圆偏心量较大的锻件毛坯。当不顾及孔而先划外圆再划内孔时，其内孔加工余量不足（见下图a）；如果不考虑外圆先划内孔，则外圆加工余量不足（见下图b）；只有同时考虑内孔和外圆，相互借用才能保证内孔、外圆均有足够的加工余量（见下图c）。119圆环的借料划线a）以外圆找正b）以内孔找正c）借料划线五、划线前的准备工作和划线操作步骤1.划线前的准备工作为保证划线质量，划线前应对工件进行相应的预处理，具体操作步骤如下：（1）清理工件对铸件、锻件毛坯，应将型砂、毛刺、氧化皮去除，并用钢丝刷将毛坯刷干净，对已生锈的半成品将浮锈刷掉。（2）安装中心塞块对于有孔的工件，应在工件孔中安装中心塞块，以便于确定孔的中心位置。常用的中心塞块有铅条、木块或可调塞块。铅条用于较小的孔，木块和可调塞块用于较大的孔。120（3）对工件涂色为了使划出的线条清晰，一般应在工件的划线部位涂上一层薄而均匀的涂料。常用划线涂料的配制方法和应用见下表。121常用划线涂料的配制方法和应用2.划线操作步骤（1）分析图样，了解需要划线的尺寸、部位、作用、要求和有关的加工工艺。（2）清理工件及涂色。（3）初步检查毛坯的误差情况。（4）确定划线方案，选择划线基准。（5）正确安放工件及选用划线工具。（6）进行划线。（7）详细检查划线的准确性以及是否有漏划的线条。（8）在加工界线上打样冲眼。122六、分度头在划线中的应用分度头是铣床上等分圆周用的附件。钳工在划线时也常用分度头对工件进行分度和划线，利用分度头可在工件上划出水平线、垂直线、倾斜线和圆的等分线或不等分线。其优点是使用方便，精确度较高。1231.分度头的结构分度头的结构如图所示，它主要由主轴、分度盘、内部的齿轮传动副和蜗轮传动副等组成。分度头的规格以顶尖（主轴）中心线到底面的高度（mm）表示，一般常用的型号有F11100、F11125、F11160等几种。124分度头的结构a）外形b）传动系统1—卡盘2—刻度盘3—蜗轮（z=40）4—单头蜗杆5—蜗杆脱落手柄6—主轴锁紧手柄7—圆柱齿轮传动副（1∶1）8—锥齿轮传动副（1∶1）9—挂轮轴10—分度盘11—定位插销12—手柄13—分度盘锁紧螺钉14—传动轴15—主轴16—回转体17—分度叉1252.分度头的分度原理手柄12转一周，单头蜗杆4也转一周，与蜗杆啮合的40个齿的蜗轮3转过一个齿，即转1/40转，被卡盘夹持的工件也转1/40转。如果将工件分为

z

等份，即每次分度头主轴应转1/z

转，手柄12每次分度应转过的转数为：式中n——工件转过每一等份时分度头手柄转过的转数；

z——工件的等分数。1263.分度头的使用注意事项（1）使用分度头划线时，通常应将分度头主轴中心线调整至水平位置。（2）为了使分度准确而迅速，避免每分度一次要数一次孔距数，可利用分度叉进行计数。分度时，先根据计算的孔距数调整好分度叉，在每次转动手柄前，应拨动调整好的分度叉到达定位插销的初始位置，如图所示为分度叉每次分度转8个孔距的情况。分度叉1—插销孔2—分度叉3—分度盘（3）为了消除分度头中蜗杆与蜗轮或齿轮之间的间隙对分度产生的影响，分度手柄必须朝一个方向摇动，如发现已摇过了预定的孔位，则应反向摇过半圈后，再重新摇到预定的孔位，并把定位插销插入孔内。（4）在使用分度头时，每次分度前必须先松开分度头侧面的主轴锁紧手柄，分度头主轴才能自由转动。分度完毕，要锁紧主轴，以防主轴在划线过程中松动。（5）对于分度精度要求不高的工件，可利用装在主轴上的刻度盘直接分度。127课题二錾削128用锤子打击錾子对金属工件进行切削加工的方法称为錾削，如图所示。錾削是一种粗加工，目前主要用于不便于使用机床加工或用机床加工不经济的场合，如去除毛坯上的毛刺、分割材料、錾削沟槽和油槽等。通过錾削训练，可以提高锤击的准确性，为机械设备的装拆或其他敲击性工作打下扎实的基础。因此，錾削是钳工一项较为重要的基本操作。129錾削操作一、錾削工具1.錾子錾子一般用碳素工具钢锻成，它由头部、錾身和切削部分组成。錾子的结构如图所示，其头部顶端略带球形，以便锤击时作用力容易通过錾子的中心线；錾身多呈八棱形，以防錾削时錾子转动；切削部分刃磨成楔形，经淬火后其硬度达到56～62HRC。130錾子的结构钳工常用的錾子类型有扁錾（阔錾）、尖錾（狭錾）和油槽錾，其特点和用途见下表。131常用錾子的特点和用途132常用錾子的特点和用途2.锤子钳工常用的锤子（圆头锤）又称榔头，它由锤体、锤柄和倒楔等组成，其结构如图所示。锤体通常用优质碳素结构钢或合金结构钢锻成，其锤击面和锤顶淬火后硬度为50～58HRC。锤柄用硬而不脆的木材制成，截面为椭圆形，以便于锤体的定向及准确敲击工件。锤柄装入锤孔后，打入倒楔，以防止锤体脱落。锤子的规格用锤体的质量来表示，常用的有0.22kg、0.34kg、0.45kg、0.68kg和0.91kg等几种。133锤子的结构1—锤击面2—锤体3—锤顶4—锤柄5—锤孔6—倒楔二、錾削时的几何角度如图所示为錾削平面时所形成的几何角度。錾子的切削部分由前面、后面以及它们的交线形成的切削刃组成。134錾削平面时所形成的几何角度1—前面2—基面3—切削平面4—后面1.楔角（βo）錾子前面与后面之间的夹角称为楔角。楔角通过刃磨形成，其大小对切削性能有着直接影响。楔角越大，切削部分的强度越高，但錾削阻力也越大。因此，选择楔角大小时，应在保证足够强度的前提下尽量取小的数值。通常錾削硬钢或铸铁等硬度较高的材料时，楔角取60°～70°；錾削铜或铝等软材料时，楔角取30°～50°；錾削中等硬度的材料时，楔角取50°～60°。1352.后角（αo）錾子后面与切削平面之间的夹角称为后角。后角大小取决于錾子被握持的方向，其作用是减小后面与切削表面之间的摩擦。后角太大，会使錾子切入过深，錾削困难；后角太小，易使錾子从切削表面滑出。錾削时后角一般取5°～8°为宜。3.前角（γo）錾子前面与基面之间的夹角称为前角。前角的作用是减小錾削时的切削变形，前角越大，切削变形越小，切削越省力。由于各几何角度之间存在

βo+αo+γo=90°的关系，因此，楔角

βo

和后角

αo

确定后，前角

γo

就自然形成了。136三、錾子的刃磨与热处理1.錾子的刃磨錾子的刃磨方法如图所示，双手握住錾子，在旋转着的砂轮轮缘上进行刃磨。刃磨时，必须使切削刃高于砂轮水平中心线，在砂轮全宽上左右移动，并控制錾子的倾斜角度、位置，以便磨出所需的切削刃形状和楔角。137錾子的刃磨方法2.錾子的热处理錾子的热处理包括淬火和回火两个过程，其目的是保证錾子切削部分具有较高的硬度和一定的韧性。（1）淬火将錾子切削部分约20mm长度均匀加热到750～780℃（呈暗樱红色），取出后迅速浸入水中冷却（浸入深度为5～6mm）。为了加速冷却，可将錾子沿水面缓缓移动，这时水面会产生一些波动，可使其淬硬与不淬硬的界线不十分明显；否则，容易在分界处发生断裂。138（2）回火当錾子露出水面的部分变成黑色时，将其由水中取出，利用上部的余热进行回火。将錾子从水中取出后，迅速擦去其表面的氧化层和污物，观察錾子刃部的颜色变化。刚出水时錾子的颜色是白色，随后由白色变为黄色，再由黄色变为蓝色。当錾子变为黄色时，将其全部浸入水中冷却，这种情况的回火称为“黄火”；当錾子变为蓝色时，将其全部浸入水中冷却，这种情况的回火称为“蓝火”。“黄火”的硬度比“蓝火”的高些，不易磨损，但韧性差，容易崩刃。錾子热处理过程中较难掌握的是按颜色来判断温度，尤其是回火时的颜色不易看清，时间又短促，故必须认真观察及不断实践，这样才能逐渐掌握操作方法。139四、錾削操作方法1.錾子的握法錾子的握法有正握法和反握法两种。（1）正握法正握法是将手心向下，腕部伸直，用左手的中指、无名指握住錾子，小指自然合拢，食指和拇指自然接触，錾子头部伸出约20mm，如图a所示。（2）反握法反握法是将手心向上，手指自然捏住錾子，手掌悬空，如图b所示。140141錾子的握法a）正握法b）反握法2.锤子的握法锤子的握法有紧握法和松握法两种。（1）紧握法紧握法是用右手五指紧握锤柄，拇指合在食指上，虎口对准锤体方向，锤柄尾端露出15～30mm。在挥锤和锤击过程中，五指始终紧握，如图a所示。（2）松握法松握法是用拇指和食指始终握紧锤柄。在挥锤时，小指、无名指、中指依次放松；在锤击时，又以相反的次序收拢握紧，如图b所示。142143锤子的握法a）紧握法b）松握法3.站立姿势錾削时的站立位置如图所示，左脚跨前半步，左脚与台虎钳中心线成30°，右脚与台虎钳中心线成75°，身体与台虎钳中心线大致成45°，左腿膝关节稍微自然弯曲，身体自然站立，人体重心稍微偏向右脚，视线要落在工件的切削部分。144錾削时的站立位置4.挥锤方法挥锤有腕挥、肘挥和臂挥三种方法，如图所示。145挥锤方法a）腕挥b）肘挥c）臂挥（1）腕挥腕挥如上图a所示，只用手腕的运动挥锤，锤击力较小，采用紧握法握锤，一般用于錾削余量较少及錾削开始或结尾的场合。（2）肘挥肘挥如上图b所示，用手腕与肘部一起挥锤，锤击力较大，一般挥锤速度为50次/min左右，应用最广泛。（3）臂挥臂挥如上图c所示，用手腕、肘和大臂一起挥锤，锤击力最大，常采用松握法握锤，一般挥锤速度为40次/min左右，用于需要大力錾削或锤击的场合。146五、錾削方法和注意事项1.錾削方法（1）起錾錾削平面起錾时，应从工件的边缘尖角处轻轻地起錾，将錾子头部向下倾斜，先錾出一个小斜面，如图a所示。錾槽时必须从正面起錾，此时錾子的切削刃要抵紧起錾位置，錾子头部向下倾斜，待錾出与槽宽尺寸一致的小斜面后，再按正常角度錾削，如图b所示。147148起錾方法a）尖角处起錾b）正面起錾（2）收錾收錾是指錾削平面接近末端时的錾削。当錾削距尽头约10mm时，必须掉头錾去余下的部分，以防止材料（尤其是铸铁等脆性材料）崩裂，如图所示。149收錾方法a）正确b）错误（3）大平面錾削錾削较宽的大平面时，应先用尖錾间隔錾槽，再用扁錾錾去剩余部分，如图所示。150大平面錾削方法（4）板料錾削錾削板料时，可将板料的划线位置与钳口对齐，錾子贴紧钳口并与板料倾斜一定角度进行錾削，如图所示。若板料尺寸较大而不便于在台虎钳上夹持，可将其放在铁砧上錾削。151板料錾削方法2.錾削注意事项（1）工件夹持要牢固，工件应尽量装夹在钳口的中间位置，必要时在工件下面垫一块木块。夹紧工件时不得在台虎钳的手柄上加套管或用锤子敲击夹紧手柄。（2）錾削时每层的錾削余量不能过大，一般控制在1mm以内；否则，錾削阻力太大，錾削难以进行，易使錾子崩刃。（3）錾削时要保持正确的操作姿势，錾子倾斜角度应尽量控制一致，锤击力要适当。152课题三锯削153用手锯对材料或工件进行切断或切槽的加工方法称为锯削，如图所示。锯削是一种粗加工方式，平面度误差一般可控制在0.5mm之内。它具有操作方便、简单、灵活、不受设备和场地限制等特点，应用广泛，如图所示，是钳工较为重要的基本操作之一。154锯削155锯削的应用a）锯断材料b）锯掉多余部分c）锯出沟槽一、锯削工具1.锯弓锯弓用于安装并张紧锯条，有固定式和可调式两种，如图所示。固定式锯弓只能安装一种长度的锯条，可调式锯弓通过调整伸缩长度可安装不同长度规格的锯条。156锯弓a）固定式b）可调式2.锯条锯条是锯削时的切削刀具，其全称为手用钢锯条。（1）锯条的种类锯条的种类较多，按特性不同分为全硬型（代号为H）和挠性型（代号为F）两种类型；按使用的材质不同分为碳素结构钢（代号为D）、碳素工具钢（代号为T）、合金工具钢（代号为M）、高速钢（代号为G）和双金属复合钢（代号为Bi）五种类型；按结构形式不同分为单面齿型（代号为A）和双面齿型（代号为B）两种。157（2）锯条的结构钳工常用单面全硬型锯条的结构如图所示。158单面全硬型锯条的结构1—背部2—销孔3—齿部4—侧面5—齿面6—齿根7—齿背8—锯切刃（3）锯条的规格锯条的规格包括长度规格和粗细规格两部分。长度规格用两销孔中心距表示，钳工常用长度为300mm的锯条；粗细规格用25mm长度内的锯齿数或用齿距（两相邻锯切刃之间的距离）表示。锯条的规格和基本尺寸见下表。159锯条的规格和基本尺寸（摘自GB/T14764—2008）160锯条的规格和基本尺寸（摘自GB/T14764—2008）（4）锯条的分齿锯条的分齿是指使锯齿向锯条两侧凸出，以提供锯切间隙。锯条分齿的目的是减小锯缝对锯条的摩擦，使锯条在锯削时不被锯缝夹住或折断，以确保锯削顺利进行。锯条的分齿形式有交叉形和波浪形两种，如图所示。161锯条的分齿形式a）交叉形b）波浪形（5）锯齿的几何参数锯齿的几何角度如图所示，其几何参数见下表。162锯齿的几何角度163锯齿的几何参数（摘自GB/T14764—2008）3.锯条的安装锯削时锯齿的几何角度（见上图）决定了锯条的安装方向，即齿面必须朝前，如图所示。只有这样才能保证推锯时前角和后角的要求，若将锯条装反，前角将变为较大的负值，锯齿不能完成正常锯削工作。164锯条的安装a）正确b）错误二、锯削操作方法1.手锯的握法手锯的握法如图所示，右手满握锯柄，自然舒展；左手轻扶锯弓前端，保持锯弓平稳；也可将右手的食指伸直靠在弓架上，以便能更好地控制推锯时的平稳性。165手锯的握法2.站立姿势锯削时的站立姿势如图所示，左脚跨前半步，与锯弓对称平面成30°，右脚与锯弓对称平面成75°，身体与锯弓对称平面成45°，两脚距离与自己的肩宽基本一致。166锯削时的站立姿势3.锯削动作锯削动作过程如图所示。167锯削动作过程a）初始状态b）前1/3行程推锯c）中间1/3行程推锯d）后1/3行程推锯（1）初始状态锯削开始时，左腿膝关节略弯曲，右腿伸直，并与身体成一直线，身体重心稍偏于左脚，身体前倾10°左右。双手握正锯弓，左臂略弯曲，右臂尽量向后收缩，并与锯弓保持在同一平面内，同时双手向下施加适当的压力，如上图a所示。168（2）向前推锯1）向前推锯前1/3行程时，身体与手锯一起向前运动，身体前倾至15°左右，左腿膝关节随身体的前倾继续加大弯曲程度，如上图b所示。2）推进中间1/3行程时，随着手锯的继续推进，身体前倾的角度也随之增大，身体逐渐向前倾斜至18°左右，如上图c所示。3）推进最后1/3行程时，身体停止前倾，右臂继续向前推进手锯，同时身体随着锯削的反作用力，自然地退回到15°左右，如上图d所示。（3）锯削回程锯削行程结束，双手不施加向下的压力，让手锯在自然状态下抽回，同时身体回到初始状态，如上图a所示。1694.锯条的粗细规格选择为保证锯削质量及提高锯削效率，必须合理选择锯条的粗细规格。通常应根据材料的软硬和切削面的大小来选用，锯削软材料或切削面较大的工件时，应选用齿距较大的锯条；锯削硬材料或切削面较小的工件时，则应选用齿距较小的锯条；锯削管子或薄板材料时，必须选用齿距小的锯条，以防止锯齿被钩住而崩齿。锯条粗细规格的选择见下表。170171锯条粗细规格的选择5.起锯方法起锯是指锯削的开始阶段，起锯质量直接影响后续正常锯削。起锯有远起锯和近起锯两种方法，如图所示。172起锯方法a）远起锯b）近起锯（1）远起锯远起锯是指从工件远离操作者的一端起锯，锯齿是逐步切入材料的，不易被卡住，但容易出现“跑锯”现象。（2）近起锯近起锯是指从工件靠近操作者的一端起锯，这种方法便于看清锯缝线，能较好地控制尺寸，但是，如果掌握不好，锯齿容易被工件的棱边钩住而崩齿。无论用哪一种起锯方法，起锯角度都不宜超过15°。1736.锯削操作注意事项（1）工件夹持要牢靠，同时应防止工件被夹变形或夹坏已加工表面。（2）锯削时，锯缝应尽量放在台虎钳钳口的左侧，与钳口侧面保持平行，并靠近钳口，一般离开钳口侧面10mm左右为宜，如图所示，以方便操作，防止工件在锯削过程中产生振动。174锯缝的位置（3）锯削将要结束时，为保证锯削质量，可用左手扶住将要锯断的工件，保持好锯缝的宽度，右手单独推锯完成剩余的锯削工作，这一阶段俗称“收锯”。（4）锯削时，应充分利用锯条的有效全长进行切削，这样可避免锯齿局部磨损，从而延长锯条的使用寿命。（5）锯缝歪斜时，应逐步校正，不能强行纠正。（6）锯削姿势要正确，手锯运动要平稳，锯弓不能左右摆动，压力和速度应适当。起锯和收锯时压力要小，待锯条全部进入锯缝后可适当增大压力。（7）锯削时要防止锯条折断而从锯弓上弹出伤人。（8）要防止工件被锯下的部分跌落而砸伤操作者。175课题四锉削176用锉刀对工件表面进行切削加工，使工件达到所要求的尺寸、形状和表面质量的操作方法称为锉削，如图所示。锉削一般是在錾削、锯削后对工件进行的精度较高的加工，其精度可达0.01mm，表面粗糙度

Ra

值可达1.6μm。锉削的应用范围较广，可以去除工件上的毛刺，锉削工件的内表面和外表面、各种沟槽和形状复杂的表面，还可以配键、制作样板以及对工件的局部进行修整等。177锉削一、锉刀1.锉刀的结构锉刀由碳素工具钢T12或T13制成，经热处理后切削部分硬度达62HRC以上。它由锉身和锉柄两部分组成，普通扁锉的结构如图所示。178普通扁锉的结构1—锉刀面2—主锉纹3—梢部4—锉柄5—辅锉纹6—锉刀边锉刀面是锉刀的主要工作面，它由起主要切削作用的主锉纹与起分屑作用的辅锉纹交叉形成了大量锉齿，俗称双齿纹，如图a所示。锉刀边即锉刀的两个侧面，锉刀边分为有齿和无齿（又称光边）两种。有齿锉刀边通常做成单齿纹（只有主锉纹），如图b所示，主要用来锉削工件表面较硬的氧化皮等。一般单齿纹采用铣齿加工，双齿纹采用剁齿加工。179锉刀的锉纹形式a）双齿纹b）单齿纹2.锉刀的种类锉刀的种类很多，钳工常用的有钳工锉、整形锉和异形锉三类，其特点和应用见下表。180钳工常用锉刀的种类、特点和应用181钳工常用锉刀的种类、特点和应用3.钳工锉的规格钳工锉的规格包括尺寸规格和锉纹的粗细规格。对于尺寸规格，圆锉刀以其断面直径为尺寸规格，方锉刀以其断面边长为尺寸规格，其他锉刀以锉身长度为尺寸规格。常用的有100mm、150mm、200mm、250mm、300mm和350mm等几种。锉纹的粗细规格以锉刀每10mm轴向长度内主锉纹的条数来表示，共分为1～5号，钳工锉的锉纹参数见下表。182183钳工锉的锉纹参数（摘自GB/T5806—2003）4.锉刀的选择锉刀的选择直接影响锉削的质量、效率和锉刀的使用寿命。通常应根据工件表面形状、尺寸大小、材料的性质、加工余量的大小以及加工精度和表面质量要求的高低来选用。锉刀断面形状和尺寸应与工件被加工表面形状和尺寸相适应，如图所示。184锉刀的选用a）扁锉b）方锉c）三角锉d）圆锉e）半圆锉f）菱形锉g）刀口锉当锉削铜、铝等软金属以及加工余量大、精度低、表面要求较粗糙的工件时，一般选用齿纹较粗的锉刀；而细齿纹锉刀常用于锉削钢、铸铁以及加工余量小、精度和表面质量要求较高的工件。锉刀齿纹粗细规格的选择可参见下表

。185锉刀齿纹粗细规格的选择二、锉削姿势1.锉刀的握法由于锉刀的形状和规格不同，其握持方法也不同。对于250mm以上的较大锉刀，用右手紧握锉柄，柄端顶在掌心根部的肌肉处，拇指放在锉柄上部，其余手指由下而上地满握锉柄，如图a所示。左手的基本握法是将拇指的根部肌肉压在锉刀头部，拇指自然伸直，用中指、无名指捏住锉刀前端，食指、小指自然收拢，以协助右手使锉刀保持平衡，如图b所示。对于中、小型锉刀，可采用如下图所示的握法。186较大锉刀的基本握法a）右手的握法b）左手的握法c）双手的握法187中、小型锉刀的握法2.站立姿势锉削时的站立姿势与锯削相似，如图所示，左脚跨前半步，与锉刀中心线成30°，右脚与锉刀中心线成75°，身体与锉刀中心线成45°，两脚距离与自己的肩宽基本一致。188锉削时的站立姿势3.锉削动作锉削时左腿膝关节略弯曲，右腿伸直，并与身体成一直线，身体重心偏于左脚。左臂自然弯曲，处于基本水平状态，右臂与锉刀保持在同一铅垂平面内。锉削开始时，身体向前倾斜10°左右，右臂尽量向后收缩，如图a所示。锉刀推进前1/3行程时，身体与锉刀一起向前运动，左腿膝关节随身体的前倾继续加大弯曲程度，身体前倾至15°左右，如图b所示。锉刀推进中间1/3行程时，随着锉刀的继续推进，身体前倾的角度也随之增大，身体逐渐向前倾斜至18°左右，如图c所示。锉刀推进最后1/3行程时，身体停止前倾，右臂继续向前推进锉刀，同时身体随着锉削的反作用力，自然地退回到15°左右，如图d所示。锉削行程结束，将锉刀略提起退回原位，同时手和身体都恢复到初始状态，如图a所示。189190锉削动作a）锉削开始b）前1/3行程c）中间1/3行程d）后1/3行程4.锉削力的运用和锉削速度（1）锉削力的运用要想锉出平整的平面，在锉刀推进过程中，锉刀必须始终保持平稳而不上下摆动。推力大小主要由右手控制，压力大小由两只手控制。随着锉刀推进，左手的压力逐渐减小，右手的压力要逐渐增大，锉削平面时两只手用力情况如图所示。191（2）锉削速度锉削时的速度一般为40次/min左右，推出时稍慢，回程时稍快，动作要自然、协调。192锉削平面时两只手用力情况a）锉刀推进初始阶段b）锉刀推进中间阶段c）锉刀推进结束阶段d）锉刀回程三、锉削基本方法和注意事项1.锉削基本方法锉削时应根据被加工面的形状和要求合理选择锉削方法与工艺。常用的基本锉削方法、特点和应用见下表。193常用的基本锉削方法、特点和应用194常用的基本锉削方法、特点和应用2.锉削注意事项195（4）使用整形锉时，用力不可过猛，以免锉刀折断。（3）对于锻件和铸件毛坯，应先用砂轮将其硬皮磨掉，或用锉刀边将硬皮锉掉，然后进行正常的锉削。（2）粗加工时，应充分使用锉刀的有效全长，既提高锉削效率，又可避免锉齿局部磨损。（1）新锉刀要先使用一面，用钝后再使用另一面。课题五刮削196用刮刀刮除工件表面金属薄层的加工方法称为刮削，如图所示。197刮削一、刮削概述1.刮削原理刮削是在工件或校准工具（俗称研具）上涂一层显示剂，经过推研，使工件上较高的部位显示出来（这种显示高点的操作方法称为研点），然后用刮刀刮去较高部分的金属层。经反复研点和刮削（这一过程通常称为刮研），使工件表面达到所要求的尺寸精度和几何精度。1982.刮削特点刮削加工后的工件表面，由于多次反复地受到刮刀的推挤和压光作用，其表面组织变得比原来紧密，并能获得很高的尺寸精度、几何精度、接触精度和很小的表面粗糙度值。刮削可使运动部件的接触面改善存油条件，减小摩擦。刮削是一种古老的精加工工艺，也是当前机器不能代替的一项操作，其劳动强度大，生产效率低。但是，由于所用的工具简单，且不受工件形状和位置、设备条件的限制，同时具有切削量小、切削力小、产生热量少、装夹变形小等特点，因此，在机械制造、工具和量具制造或修理中仍占有非常重要的地位。199二、刮削工具常用的刮削工具包括刮刀、研具和显示剂，其特点和应用见下表。200常用刮削工具的特点和应用201常用刮削工具的特点和应用202常用刮削工具的特点和应用三、刮削余量和接触精度检验1.刮削余量合理地选择刮削余量是提高刮削效率及保证刮削精度的前提。若余量太大，则劳动强度大，生产效率低；若余量太小，则上道工序刀痕不能去除。通常，刮削余量的大小应根据工件的刮削面积和机械加工后的误差而定，具体数值见下表。203刮削余量mm204刮削余量mm2.接触精度检验刮削接触精度常用25mm×25mm面积内的研点（接触点）数来检验，如图所示。研点的数目越多，接触精度越高。在平面刮削中，各种平面接触精度研点数的要求见下表；在曲面刮削中，应用较多的是对滑动轴承轴瓦的刮削，其接触精度研点数的要求见下表。205接触精度的检测方法206各种平面接触精度研点数的要求207滑动轴承轴瓦接触精度研点数的要求四、刮削方法和工艺1.平面刮削（1）平面刮削操作方法平面刮削操作方法有手刮法和挺刮法两种，如图所示。其中手刮法动作灵活，适应性强，适用于各种工作位置，并且对刮刀的长度要求不太严格，姿势可合理掌握，但手易疲劳，因此不宜在加工余量较大的场合采用。208刮削操作方法a）手刮法b）挺刮法（2）平面刮削工艺为了保证工件的刮削质量，提高生产效率，刮削时一般按粗刮、细刮、精刮和刮花的步骤进行，其方法和工艺要求见下表。209平面刮削的方法和工艺要求

210平面刮削的方法和工艺要求（3）平面刮削研点方法研点的方法应根据工件不同形状和刮削面积的大小有所区别。1）中、小型工件的研点。中、小型工件研点时，一般是研具固定不动，工件在研具上进行研点，如图所示。211中、小型工件的研点2）大型工件的研点。大型工件研点时，应将工件固定，将研具放在工件表面上进行研点，如图所示。212大型工件的研点3）形状不对称工件的研点。对于形状不对称的工件，研点时应在工件某个部位施加托力或压力（或配重），如图所示，但用力要适当、均匀。213不对称工件的研点（4）平面刮削几何精度检测方法刮削面几何精度的检测方法有很多，一般应根据实际情况合理、有效地选择，如图所示为部分常用检测方法，可供参考。214刮削面几何精度的检测方法a）用指示表检测平行度误差b）用水平仪检测大型工件平面度误差c）用圆柱角尺检测垂直度误差d）用塞尺检测配合面间隙1—指示表2—水平仪3—工件4—圆柱角尺5—标准平板6—塞尺2.曲面刮削曲面刮削方法如图所示。对轴瓦研点时，应根据轴在轴承内的工作情况合理分布，以获得良好的工作效果。在轴承长度方向上，中间研点可以少些；在轴承圆周方向上，受力大的部位应刮成较密的贴合点，以减少磨损，使轴承在负荷情况下保持几何精度。215曲面刮削方法a）研点b）刮削课题六研磨216用研磨工具（研具）和研磨剂从工件表面研去一层极薄金属层的精加工方法称为研磨，如图所示。217研磨一、研磨概述1.研磨原理（1）物理作用在研磨过程中，研磨剂中的磨料被压嵌在研具表面，形成无数切削刃，由于研具和工件的相对运动，使半固定或浮动的磨料在工件和研具之间产生滑动和滚动，因此对工件产生微量的切削作用，均匀地从工件表面切去一层极薄的金属。（2）化学作用研磨剂中含有一定的化学试剂，在研磨过程中与空气接触，促使工件表面产生化学变化，生成一层极薄且易脱落的氧化膜。研磨时，这层氧化膜能迅速形成，又不断地被研磨掉，从而可有效地提高研磨效率。2182.研磨的特点（1）研磨时，借助于研具的精确型面，可使研磨后的工件获得精确的尺寸、形状和极小的表面粗糙度值，其尺寸精度可达IT3级，表面粗糙度

Ra

值可达0.012μm。（2）研磨操作方法简单，不需要复杂的设备，但加工效率较低。（3）经研磨后的工件能提高表面的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳强度，从而延长工件的使用寿命。2193.研磨余量研磨是微量切削，因此，研磨余量不能太大；否则，会使研磨时间增加，并缩短研具的使用寿命，一般研磨余量为0.005～0.03mm比较合适。研磨余量的大小应根据工件尺寸大小和精度要求有所不同，有时研磨余量就留在工件的公差之内。220二、研具1.研具材料研磨时研具必须具备两项基本要求：一是研具材料要容易嵌存磨料；二是研具能较长时间地保持几何精度。为满足以上要求，研具材料的硬度应比被研磨工件低，组织要细致、均匀，具有较高的耐磨性、稳定性以及有较好的嵌存磨料的性能。常用研具材料的特点和应用见下表。221常用研具材料的特点和应用2.研具的类型不同形状的工件需要不同形状的研具，并且研具的几何精度应高于被研磨工件的几何精度。常用研具的类型、特点和应用见下表。222常用研具的类型、特点和应用223常用研具的类型、特点和应用三、研磨剂1.磨料磨料在研磨中起切削作用，研磨效率、研磨精度与选用磨料的种类和粒度有密切的关系。磨料按来源不同分为天然磨料和人造磨料；按硬度不同分为普通磨料和超硬磨料。研磨常用磨料的代号、特性和应用见下表。224225研磨常用磨料的代号、特性和应用226研磨常用磨料的代号、特性和应用2.分散剂分散剂使磨料均匀分散在研磨剂中，并起稀释、润滑和冷却等作用，常用的有煤油、机油、动物油、甘油、酒精和水等。3.辅助材料辅助材料主要是混合脂，常由硬脂酸、脂肪酸、环氧乙烷、三乙醇胺、石蜡、油酸和十六醇等几种材料配制而成，在研磨过程中起乳化、润滑和吸附作用，并促使工件表面产生化学变化，生成易脱落的氧化膜或硫化膜，借以提高加工效率。此外，辅助材料中还有着色剂、防腐剂和芳香剂等。227四、研磨方法研磨分为手工研磨和机械研磨两种。手工研磨应选择合理的运动轨迹，对提高研磨效率、工件的表面质量及延长研具的使用寿命有直接的影响。手工研磨的运动轨迹有直线形、直线与摆动形、螺旋线形、8字形和仿8字形等，如图所示。常用的研磨方法见下表。228手工研磨的运动轨迹a）直线形b）直线与摆动形c）螺旋线形d）8字形和仿8字形229常用的研磨方法230常用的研磨方法231常用的研磨方法五、研磨注意事项工件表面的研磨质量、研磨效率除与研磨剂的选用和研磨的方法有关外，还须注意以下两个问题：1.研磨的压力和速度在研磨过程中，压力大，速度快，则研磨效率高；若压力太大，速度太快，则工件表面粗糙，工件容易因发热而变形，甚至会因磨料被压碎而将工件表面划伤，因此，必须合理控制压力和速度。2.研磨中的清理工作在研磨过程中必须重视清理工作，才能研磨出高质量的工件表面。若忽视了清理工作，轻则会将工件表面拉毛，重则会将工件表面拉出深痕而造成废品。另外，研磨后应及时将工件清理干净并采取防锈措施。232课题七孔加工233孔加工是钳工的重要操作技能之一。根据孔的用途和加工方法不同，可分为两大类：一类是在实体工件上加工出孔，即用麻花钻、中心钻等进行钻孔；另一类是对已有孔进行再加工，即用扩孔钻、锪钻、铰刀等刀具进行扩孔、锪孔和铰孔。234一、钻床钻床是钳工常用的孔加工设备，在钻床上可进行钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和攻螺纹等多项操作，如图所示。钳工常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床等。235钻床的应用a）钻孔b）扩孔c）铰孔d）攻螺纹e）锪锥形孔f）锪平面1.台式钻床台式钻床是指可安放在工作台或操作台上，主轴垂直布置的小型钻床，简称台钻。它具有结构简单、操作方便、生产效率高、灵活性强、易于维修等特点，应用较广泛。其规格用最大钻孔直径来表示，常用的最大钻孔直径有12mm、6mm等几种。如图所示为Z4112型台式钻床。236Z4112型台式钻床1—工作台2—主轴3—机头4—电动机5—V带调整锁紧手柄6—机头锁紧手柄7—立柱8—三星进给手柄9—工作台锁紧手柄10—底座（1）Z4112型台式钻床的技术规格237（2）Z4112型台式钻床的结构如上图所示，Z4112型台式钻床主要由底座、立柱、工作台、机头、主轴、主轴变速机构、进给机构、电气控制部分和电动机等组成。1）底座（下工作台）。底座中间有两条T形槽，用来固定工件或夹具。2）立柱。立柱截面为圆形，用来支承工作台和机头。3）工作台。工作台主要用来安放被加工工件，它可沿立柱上下移动，并能绕立柱转动到任意位置，同时工作台自身还可左右倾斜45°。4）机头。机头安装在立柱上，它可沿立柱上下调整所需高度，并能绕立柱转动。在机头下面有一支承保险环。2385）主轴。主轴是钻床的“心脏”，在其下端装有钻夹头，主要用来安装孔加工刀具及传递转矩。6）主轴变速机构。该机构采用塔轮变速方法，如图所示。通过改变V带的位置，可得到五种不同的转速。V带初拉力的调整靠电动机前后移动来完成。239台式钻床的主轴变速机构1—主轴2—电动机轴7）进给机构。台式钻床通常只有手动进给，其进给机构如图所示，三星进给手柄带动齿轮轴转动，再由齿轮轴带动与其啮合的主轴套筒产生轴向移动。在主轴套筒下端的侧面装有进给标尺。在齿轮轴的另一端装有弹簧，使主轴能自动抬起复位。8）电气控制部分。在机头的侧面装有控制开关，可使主轴正转或停车。240台式钻床的进给机构（3）Z4112型台式钻床的传动系统主运动：电动机→主动带轮→V带→从动带轮→主轴，实现主轴的旋转运动。进给运动：进给手柄→齿轮轴→主轴套筒→主轴，实现主轴的轴向进给运动。2412.立式钻床立式钻床是指主轴箱和工作台安装在立柱上，主轴垂直布置的钻床，简称立钻。它是一种中型钻床，其结构较为复杂，可实现自动进给，具有变速方便、使用范围广泛、功能全等特点，并配备了冷却系统，适用于单件、小批量的中、小型工件孔加工。如图所示为Z525B型立式钻床。242243Z525B型立式钻床1—底座2—工作台3—主轴4—自动进给手柄5—照明系统6—进给箱7—主轴箱8—主电动机9—主轴变速手轮10—进给量调节手轮11—三星手动进给手柄12—电气控制部分13—冷却系统14—立柱15—工作台升降手柄（1）Z525B型立式钻床的技术规格244（2）Z525B型立式钻床的传动系统Z525B型立式钻床的传动系统包括三部分，即主轴的旋转（主运动）、主轴的轴向移动（进给运动）和工作台的升降（辅助运动），如图所示。245Z525B型立式钻床的传动系统1）主运动传动链。由传动系统图可知，主运动传动链的首端为电动机，末端为主轴。来自电动机的动力直接经联轴器传给主轴变速箱中的轴

Ⅰ；经齿轮（z=21、z=48）啮合将运动传给轴

Ⅱ；通过轴

Ⅱ上的三联滑移齿轮（z=28、z=37、z=19）分别与轴

Ⅲ上的齿轮（z=38、z=29、z=47）啮合，将运动传给轴

Ⅲ，使轴Ⅲ得到三种转速；再通过轴

Ⅲ上的齿轮（z=47、z=18）分别与轴Ⅳ上的齿轮（z=25、z=54）啮合，又将运动传给轴

Ⅳ，使轴

Ⅳ得到六种转速。轴

Ⅳ与主轴为花键连接，因此，主轴可获得六种不同的转速。246247主运动传动链结构式如下：根据传动链结构式，可列出主运动平衡方程如下：式中n

主轴——主轴转速，r/min；

i

变——交换齿轮传动比。2）进给运动传动链。进给运动传动链的首端为主轴的旋转，末端为主轴的轴向移动。主轴的旋转运动通过轴

Ⅳ上的齿轮（z=31）与轴

Ⅴ上的齿轮（z=77）啮合将运动传给轴

Ⅴ；通过轴

Ⅴ上的两个双联滑移齿轮（z=41和

z=33、z=19和

z=26）分别与轴

Ⅵ上的齿轮（z=24和

z=32、z=46和

z=39）啮合将运动传给轴

Ⅵ，使轴

Ⅵ得到四种转速；再经安全离合器将运动传给蜗杆轴

Ⅶ（z=1），由蜗杆带动轴

Ⅷ上的蜗轮（z=52）旋转；再通过轴

Ⅷ上的齿轮（z=16）与轴

Ⅸ上的齿轮（z=52）啮合将运动传给轴

Ⅸ；最后通过轴Ⅸ上的齿轮（z=14）带动主轴套筒上的齿条沿轴向移动。248249进给运动传动链结构式如下：根据传动链结构式，列出进给运动平衡方程如下：式中ƒ——主轴进给量，mm/r；

i

进给——进给交换齿轮传动比。3）辅助运动。立钻的辅助运动主要是指工作台的升降运动。转动工作台升降手柄，通过轴

Ⅹ上的蜗杆（z=1）与轴

Ⅺ上的蜗轮（z=32）啮合，带动与蜗轮同轴的齿轮（z=23）和安装在立柱侧面上的齿条相啮合，从而带动工作台沿立柱做升降运动。250（3）Z525B型立式钻床的结构Z525B型立式钻床主要由底座、立柱、工作台、主轴、主轴变速机构、进给机构、冷却系统、照明和电气控制部分等组成。1）底座（下工作台）。底座是立式钻床的基础，也是机床的冷却箱。2）立柱。Z525B型立式钻床的立柱为圆柱形，主要用来支承机床的所有零部件。3）工作台。该工作台为圆形，松开下面的锁紧手柄，能自由转动。松开后面的锁紧手柄，可使工作台绕立柱转动

±180°。4）主轴。主轴是钻床的重要部件，对其旋转精度要求较高。5）主轴变速机构。转动主轴变速手轮，可使主轴方便地获得六种不同的转速，但变速前必须停车，以免损坏传动链中的零件。2516）进给机构。该立式钻床可实现手动进给和自动进给。采用自动进给时，先将进给量调节手轮转到所需的进给量挡位，再将端盖拉出，压下自动进给手柄，即可实现自动进给，如图所示为Z525B型立式钻床的进给操纵机构。252Z525B型立式钻床的进给操纵机构1—手动进给手柄2—自动进给手柄3—深度控制标尺4—端盖5—撞块6—主轴7）冷却系统。切削液由安装在底座上的冷却泵直接供给，切削液可循环使用。8）照明部分。照明灯采用24V安全电压。9）电气控制部分。该立式钻床有正转、反转和停止按钮，主轴的正转和反转是靠改变电动机的转向来实现的。冷却泵由转换开关单独控制。2533.摇臂钻床摇臂钻床是指摇臂可绕立柱回转和升降，通常主轴箱在摇臂上做水平移动的钻床。它是一种较为大型的孔加工设备，内部结构复杂，将机械、液压和电气控制融为一体。其自动化程度较高，适用于在中、大型工件上进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面及攻螺纹等工作，在有工艺装备的条件下，还可以进行镗孔，是具有广泛用途的万能型机床。如图所示为Z3050×16（Ⅰ）型摇臂钻床。254Z3050×16（Ⅰ）型摇臂钻床1—立柱2—升降电动机3—主电动机4—主轴箱5—摇臂6—主轴7—工作台8—底座（1）Z3050×16（Ⅰ）型摇臂钻床的特点1）使用范围广，通用化程度较高。2）采用液压预选变速机构，可节省辅助时间。3）主轴正转、停车（制动）、变速、空挡等动作用一个手柄控制，操纵轻便。4）主轴箱、摇臂、立柱采用液压驱动的菱形块夹紧机构，夹紧可靠。5）有完善、可靠的安全保护装置。255（2）Z3050×16（Ⅰ）型摇臂钻床的技术规格256（3）Z3050×16（Ⅰ）型摇臂钻床的传动系统Z3050×16（Ⅰ）型摇臂钻床的传动系统包括主轴旋转运动、主轴进给运动、摇臂升降及主轴箱在摇臂上的移动，如图所示。257Z3050×16（Ⅰ）型摇臂钻床的传动系统2581）主运动传动链结构式：2）进给运动传动链结构式：（4）Z3050×16（Ⅰ）型摇臂钻床的操作方法Z3050×16（Ⅰ）型摇臂钻床的操纵系统主要集中在主轴箱的前面和下面，其位置和名称如图所示。259Z3050×16（Ⅰ）型摇臂钻床的操纵系统1—预选变速手轮2—预选进给量手轮3—手动进给手柄4—定程按钮5—主轴箱移动手轮6—锁紧按钮7—松开按钮8—锁紧选择旋钮9—主电动机启动按钮10—主电动机停止按钮11—摇臂上升按钮12—摇臂下降按钮13—总停止按钮14—主轴操纵手柄15—机动进给手柄16—微进给手轮1）主轴的启动。按下主电动机启动按钮，指示灯亮时，主电动机启动。将主轴操纵手柄扳至正转（向前）或反转（向后）位置上，主轴即绕顺时针或逆时针方向转动，中间位置为停止，如图a所示。2）主轴的空挡。如图b所示，将主轴操纵手柄向上抬起，即可用手轻便地转动主轴，如再启动主轴，须先将主轴操纵手柄压至变速位置（离合器闭合），再将主轴操纵手柄扳至正转或反转位置。260Z3050×16（Ⅰ）型摇臂钻床的主轴操纵手柄a）主轴转向b）空挡与变速3）主轴转速和进给量的变换。转动预选变速或进给量手轮，调整到所需的转速和进给量挡位，然后将主轴操纵手柄压至变速位置，即可实现转速或进给量的变换。在主轴运转过程中，也可以进行转速或进给量预选。该机床有三级高转速和三级大进给量，为保证机床和操作者的安全，特设有互锁装置，不能同时选用。4）主轴的进给。该摇臂钻床可以实现机动进给、手动进给、微动进给和定程切削。2615）主轴箱和立柱的锁紧与松开。主轴箱和立柱的锁紧或松开可同时进行，也可单独进行，通过转动锁紧选择旋钮至所需位置，然后按压锁紧按钮或松开按钮即可。6）摇臂升与降。摇臂升与降分别由摇臂上升按钮和摇臂下降按钮控制。7）主轴箱沿摇臂导轨移动。直接转动主轴箱移动手轮，即可将主轴箱移到所需位置。2624.钻床附具（1）扳手三爪钻夹头扳手三爪钻夹头（俗称钻夹头，类代号用“J”表示）是钻床主要附具之一，它分为重型（H）、中型（M）和轻型（L）三类，连接形式有锥孔连接和螺纹连接两种，其规格用最大夹持直径表示。在钻床上常用锥孔连接的重型钻夹头，如J2113H-B16型钻夹头，主要用来装夹

φ13mm以下的直柄钻头，其结构如图所示。263264扳手三爪钻夹头的结构1—夹爪2—内螺纹圈3—夹头套4—夹头体5—钻夹头接杆6—钻夹头扳手（钻夹头钥匙）（2）钻头变径套钻头变径套用来装夹

φ13mm以上的锥柄钻头，如图a所示。它采用的是莫氏锥度，其锥度较小，利用摩擦力原理，可以传递一定的转矩，且配合定位精度高，拆卸方便。265钻头变径套及其拆卸方法a）变径套b）拆卸方法1—楔铁2—主轴（3）快换钻夹头在钻床上加工同一工件时，往往需要调换直径不同的钻头或其他孔加工刀具。如用普通的钻夹头或钻头变径套装夹刀具，需停车换刀，既不方便，又浪费时间，而且容易损坏刀具和钻头变径套，甚至影响钻床的精度。这时可采用如图所示的快换钻夹头。266快换钻夹头1、5—弹簧环2—滑套3—钢球

4—可换套6—夹头体5.钻床的维护与保养为了延长钻床的使用寿命，确保机床精度，降低机床故障率，在做好日常维护与保养的基础上，应定期进行一级保养。钻床一般每3～6个月进行一次一级保养，通常以操作人员为主，维修人员辅助，其保养部位、保养内容和要求见下表。267钻床一级保养的部位、保养内容和要求268钻床一级保养的部位、保养内容和要求二、钻孔用麻花钻（俗称钻头）在实体材料上加工孔的方法称为钻孔，如图所示。在钻床上钻孔时，钻头的旋转是主运动，钻头沿轴向移动是进给运动。269钻孔1.钻削的特点（1）切削量大，排屑困难。（2）切削温度高，散热困难，钻头易磨损。（3）摩擦严重，易产生积屑瘤。（4）麻花钻细而长，钻孔时容易产生振动。（5）加工精度低，钻孔的尺寸精度一般为IT11～IT10级，表面粗糙度

Ra

值一般为100～25μm。2702.麻花钻的组成麻花钻是指容屑槽由螺旋面构成的钻头，钻体部分形状像麻花一样，如图所示。271麻花钻a）直柄麻花钻b）锥柄麻花钻1—容屑槽2—刃带3—扁尾

（1）钻柄钻柄是麻花钻的夹持部分，主要用来连接钻床主轴并传递动力。为了便于装夹，通常钻削

φ13mm以下的孔时选用直柄麻花钻；钻削

φ13mm以上的孔时选用莫氏锥柄麻花钻。在莫氏锥柄的小端有一扁尾，可借助楔铁将麻花钻从主轴锥孔或变径套中顶出。272（2）钻体麻花钻的钻体包括切削部分（又称钻尖）、由两条刃带形成的导向部分和空刀槽。切削部分是指由产生切屑的各要素（主切削刃、副切削刃、横刃、前面、后面、刀尖）所组成的工作部分，如图所示，它承担着主要的切削工作。273麻花钻的切削部分1—前面2—主切削刃3—主后面

4—横刃5—刀尖6—副切削刃3.麻花钻的主要几何角度（1）麻花钻的相关辅助平面由于麻花钻的结构较复杂，在学习麻花钻的几何角度前，先要了解与其相关的几个辅助平面，各辅助平面的定义和说明见下表。274各辅助平面的定义和说明275各辅助平面的定义和说明（2）麻花钻的几何角度麻花钻的主要几何角度有螺旋角、顶角、前角、后角、横刃斜角等，如图所示。276麻花钻的几何角度1）螺旋角（β）。刃带导向刃上选定点的切线与包含该点和轴线组成的平面间的夹角称为螺旋角。2）顶角（2φ）。两条主切削刃在结构基面上投影间的夹角称为麻花钻的顶角。3）前角（γo）。在主切削刃上通过选定点的前面与基面的夹角称为前角。4）后角（αo）。通过选定点在柱剖面上的后面与切削平面之间的夹角称为后角。5）横刃斜角（ψ）。在垂直于麻花钻轴线的平面内，测量从外转角到横刃转角组成的直线与横刃的夹角称为横刃角。2774.标准麻花钻的缺点及修磨（1）标准麻花钻的缺点1）横刃较长，横刃处前角为负值，在切削中，横刃处于挤刮状态，产生很大的轴向力，定心不良。2）主切削刃上各点前角大小不一样，导致各点的切削性能不同。靠近钻心处的前角为负值，处于挤刮状态，切削性能差，产生热量大，磨损严重。2783）麻花钻刃带处的副后角为0°。靠近切削部分的刃带与孔壁摩擦比较严重，产生热量大，易磨损。4）主切削刃外缘处的刀尖角较小，前角很大，刀齿薄弱，而此处的切削速度最高，故产生切削热最多，磨损极为严重。5）主切削刃长，且全宽参与切削，分屑、断屑、排屑困难。279（2）标准麻花钻的修磨由于麻花钻存在诸多缺点，因此，在使用前应根据工件材料和加工精度要求的不同，采取必要的修磨措施，以改善麻花钻的切削性能。麻花钻的修磨部位、修磨方法和要求见下表。280麻花钻的修磨部位、修磨方法和要求281麻花钻的修磨部位、修磨方法和要求282麻花钻的修磨部位、修磨方法和要求5.群钻群钻是在广泛吸取实践经验后，经几十年的实践革新，在标准麻花钻的基础上刃磨出的一种使用寿命长、适应性强、生产效率和加工精度高的新型钻头，以适应不同材料和工艺特性的加工，现已形成一套独立的孔加工刀具系列。（1）标准群钻标准群钻的结构如图所示。它是群钻系列中的基础，主要用来钻削碳素钢和各种合金结构钢，应用较广泛。283284标准群钻的结构（2）其他常用群钻其他常用群钻的工艺特点和改进措施见下表。285其他常用群钻的工艺特点和改进措施286其他常用群钻的工艺特点和改进措施6.钻削时切削用量的选择如图所示，钻削时的切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量。287钻削时的切削用量（1）切削速度（v）切削速度是指钻孔时钻头直径上一点的线速度，可由下式计算：式中v——切削速度，m/min；

d——麻花钻直径，mm；

n——钻床主轴转速，r/min。288（2）进给量（f）进给量是指主轴每转一转麻花钻对工件沿主轴轴线的相对移动量，单位为mm/r。（3）背吃刀量（ap）背吃刀量是指已加工表面与待加工表面之间的垂直距离。钻削时的背吃刀量为孔径的一半，即

ap=D/2。289（4）钻削时切削用量的选择钻孔时，由于背吃刀量已由孔径确定，因此只需选择切削速度和进给量。对钻孔生产效率的影响，切削速度

v

和进给量

f

是相同的；对钻头使用寿命的影响，切削速度

v

比进给量

f

大。对孔的表面粗糙度的影响，进给量

f

比切削速度

v

大。综合以上影响因素，钻削时切削用量的选择原则如下：在允许的范围内，尽量先选较大的进给量

f

，当进给量受到表面粗糙度和麻花钻刚度的限制时，再考虑选较大的切削速度

v。2907.钻孔操作要点（1）钻孔前要检查工件加工孔的位置和麻花钻刃磨是否正确，钻床转速是否合理。（2）起钻时，先钻出一浅坑，观察钻孔位置是否准确，并要不断修正。（3）当起钻达到钻孔位置要求后，即可正常进给进行钻孔。（4）钻孔时要合理选择进给量，孔将钻透时，必须减小进给量，以免麻花钻折断或发生事故。（5）为了延长麻花钻的使用寿命及改善加工孔的表面质量，钻孔时要选择合适的切削液。291三、扩孔用扩孔工具扩大工件孔径的加工方法称为扩孔。标准扩孔钻的结构和扩孔原理如图所示。292标准扩孔钻的结构和扩孔原理a）标准扩孔钻b）扩孔原理1—工件2—扩孔钻1.扩孔的特点（1）扩孔钻因钻心不参与切削，无横刃，切削刃只做成靠边缘的一段，故避免了横刃切削所引起的不良影响。（2）因扩孔产生的切屑体积小，不需大容屑槽，故扩孔钻可加粗钻心，提高刚度，切削平稳。（3）由于容屑槽较小，因此扩孔钻可做出较多的刀齿，以增强导向作用，一般整体式扩孔钻有3～4条主切削刃。（4）扩孔时，背吃刀量较小，切屑易排出，切削阻力小。2932.扩孔操作要点（1）用扩孔钻扩孔时，底孔直径为（0.5～0.7）D（D

为孔径），进给量为钻孔时的1.5～2倍，切削速度为钻孔时的1/2。当采用手动进给时，进给量要均匀一致。（2）在实际生产中，也常用麻花钻代替扩孔钻使用，一般用麻花钻扩孔时，底孔直径为0.9D。（3）用麻花钻扩孔时，应适当减小麻花钻的前角，以防止扩孔时产生“扎刀”现象。294四、锪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称为锪孔。1.锪钻锪孔时使用的刀具称为锪钻，一般用高速钢制造。按孔口的形状不同一般分为锥形锪钻、圆柱形锪钻和端面锪钻，可分别用于加工锥形沉孔、圆柱形沉孔和凸台端面等。锪钻的类型、应用和要求见下表。295296锪钻的类型、应用和要求297锪钻的类型、应用和要求2.锪孔操作要点（1）锪孔时的进给量应为钻孔时的2～3倍，切削速度应为钻孔时的1/3～1/2，并应尽量减小振动，以获得较小的表面粗糙度值。（2）当用麻花钻改磨成锪钻时，应尽量选用较短的麻花钻，并修磨外缘处的前面，使前角变小，以防止产生振动和“扎刀”现象。还应磨出较小的后角，以防止锪出多角形表面。（3）当锪钢制材料的工件时，因切削热量大，故应在导向柱和切削表面上加注切削液。298五、铰孔用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和表面质量，这种对孔精加工的方法称为铰孔，如图所示。铰孔所用的刀具称为铰刀，铰刀是精度较高的多刃刀具，具有切削余量小、导向性好、加工精度高等特点。铰孔尺寸精度一般为IT9～IT7级，表面粗糙度

Ra

值为1.6～0.8μm。299铰孔1.铰刀（1）铰刀的种类铰刀的种类繁多，常用的铰刀有手用整体圆柱铰刀、机用整体圆柱铰刀、手用可调节铰刀、螺旋槽铰刀、锥铰刀等，其类型、特点和应用见下表。300常用铰刀的类型、特点和应用301常用铰刀的类型、特点和应用（2）铰刀的结构整体式圆柱铰刀的结构如图所示，铰刀（以整体式圆柱铰刀为例）由柄部和刀体组成。刀体是铰刀的主要工作部分，它包含导锥、切削锥、校准部分和空刀槽。302整体式圆柱铰刀的结构a）手用铰刀b）机用铰刀（3）铰刀的规格参数铰刀的规格用切削直径表示，即紧接切削锥之后的铰刀直径。对于常备标准铰刀的直径公差按m6级制造。另外，国家标准还制定了加工H7、H8、H9级孔的铰刀直径公差。3032.铰削时切削用量的选择（1）铰削余量铰削余量是指由上道工序（钻孔或扩孔）留下来在直径方向的加工余量。铰削余量太大，会使切削刃负荷增大，切削变形增大，被加工表面呈撕裂状，同时加剧铰刀磨损；铰削余量太小，上道工序留下的切削刀痕不能全部被去除，达不到铰孔精度要求。因此，铰削余量的选择直接影响铰削精度和表面质量，具体见下表。304铰削余量的选择mm（2）切削速度（v）和进给量（f）机铰时为了避免铰刀过早磨损及产生积屑瘤，减少切削热和变形，提高铰孔质量，应合理选用切削速度和进给量。通常铰削钢件和铸铁件时，v=4～8m/min，ƒ=0.5～1.0mm/r；铰削铜或铝材料时，v=8～12m/min，ƒ=1.0～1.2mm/r。3053.铰削时的冷却与润滑铰削时，因铰刀与孔壁摩擦较严重，所以必须选用适当的切削液，以减小摩擦及加快散热，同时将切屑及时冲掉，提高铰孔质量。铰削时切削液选择类型见下表。306铰削时切削液选择类型4.铰削操作要点（1）工件要夹正，两只手用力要平衡，速度要均匀，铰刀不得摇摆，以保持铰削的稳定性，避免将孔径扩大或孔口形成喇叭状。（2）铰孔时，无论轴向进刀还是退刀都不能反转。因为反转会使切屑卡在孔壁与刀齿后面形成的楔形空腔内，将孔壁刮毛，甚至使切削刃崩刃。（3）铰削钢件时，要经常清除黏附在刀齿上的积屑，并可用油石修光切削刃，以免孔壁被拉毛。307（4）铰削过程中如果铰刀被卡住，不能