钳工锯割锉削教案.docx
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钳工锯割锉削教案
1.3锯割
1.3.1.基本知识
锯割是用手锯切断材料或在工件上切槽的操作.锯割工件的精度较低,需要进一步加工.
1、手锯弓
手锯弓有固定式和可调式两种形式,如图4-18所示.固定式锯弓只能安装一种长度规格的锯条.可调式锯弓的弓架分成两段,前段可沿后段的套内移动,可安装几种长度规格的锯条.可调式锯弓使用方便,目前应用较广.
2、锯条与其选用
锯条一般由碳素工具钢制成,齿形如图4-19所示.为了减少锯条切削时两侧的摩
擦.避免夹紧在锯缝中,锯齿应具有规律地向左右两面倾斜,形成交错式两边排列.
常用的锯条长为300mm,宽13mm,厚为0.6mm.按齿距的大小,锯条分为粗齿、中齿和细齿三种.粗齿锯条的齿距约为1.6mm〔每25mm长度内的齿数为14～16齿〕,用于锯割低碳钢、铜、铝等有色金属,塑料以与断面尺寸较大的工件.细齿锯条的齿距为0.8mm〔每25mm长度内32齿〕,用于锯割硬材料、薄板和管子等.中齿锯条的齿锯为1.2mm<每25mm长度内22齿>,用于加工普通钢材、铸铁以与中等厚度的工件.锯齿粗细的选用对锯割的影响如图4-20所示.
1.3锯割
1.3.2基本操作方法
1、锯条的安装
要使锯齿齿尖向前,如前图4-18所示,松紧程度要适当.一般以两个手指的力旋紧为止.锯条安装后要检查,不能有歪斜和扭曲.
2、手锯握法
右手握锯柄,左手轻扶弓架前端,如图4-21所示.
3、锯割方法锯割时要掌握好起锯、锯割压力、速度和往复长度,如图4-22所示.
起锯时,锯条应与工件表面倾斜成10°～15°的起锯角〔
〕.若起锯角过大,齿容易崩碎；起锯角太小,锯齿不易切入.为了防止锯条的滑动,可用左手拇指指甲靠稳锯条.
锯割时,往复速度不宜太快.锯硬材料时,压力应大些,速度慢些.锯软材料时,压力可以小些,速度加快些.为了提高锯条的使用寿命,锯割钢材时可加些乳化液,机油等切削液.
4、锯割操作示例
〔1〕锯扁钢
锯扁钢应从宽面下锯,这样锯缝浅,容易整齐,如图4-23所示.
〔2〕锯圆管
锯圆管不可从上到下一次锯断,应当在管壁锯透时,将圆管向着推锯的方向转过一
个角度,锯条仍从原锯缝锯下去,不断转动,直到锯断为止,如图4-24所示.
〔3〕锯深缝
锯深缝时,应将锯条转90°安装,锯弓放平推锯,如图4-25所示.
1.4锉削
1.4.1基本知识
锉削是用锉刀对工件表面进行切削加工的操作.锉削是钳工的主要操作之一,常安排在机械加工、錾削或锯割之后,在机器与部件装配时还用于修整工件.
锉削的加工准确度可达到0.01mm,表面粗糙度值Ra可达3.2μm.锉削的工作X围有：
锉平面、锉曲面、锉内外圆弧以与其他复杂表面等.
1、锉刀的结构
锉刀结构如图4-26所示.锉刀的齿纹是交叉排列,形成许多小齿,便于断屑和排屑,并使锉削时省力,锉刀齿形如图4-27所示.
锉刀的规格是以工作部分的长度表示,有100、150、200、250、300、400mm等七种.
2、锉刀的种类和选用
锉刀的分类方法很多.按每10mm长的锉面上齿数多少分为粗齿锉〔6～14齿〕、中齿锉〔9～19齿〕、细齿锉〔14～23齿〕和油光锉〔21～45齿〕.
按用途不同分为普通锉刀和整形锉刀〔什锦锉〕两类.普通锉刀具有长方形、正方形、圆形、半圆形以与三角形等各种形状截面,如图4-28所示.什锦锉尺寸很小,形状更多,通常是10把一组.
锉刀的选择包括选取锉刀的粗细齿和锉刀的形状.选择锉刀的粗细齿,取决于工件加工余量的大小、加工精度高低和工件材料的性能.一般粗齿锉刀用于加工软金属、加工余量大〔0.5～1mm〕、精度低和表面粗糙度值较高的工件〔精度0.25～0.5mm,表面粗糙度值Ra25～100μm〕；细齿锉刀用于加工硬材料,加工余量小〔0.05～0.2mm〕、精度较高<0.01mm>和表面粗糙度值较低的工件；中齿锉刀用于粗锉之后的加工,加工余量为0.2～0.5mm,精度为0.04～0.2mm,表面粗糙度值Ra为6.3μm；油光锉用于精加工,加工精度为0.01mm,表面粗糙度值Ra可达1.6μm.
锉刀形状的选择取决于工件加工面的形状,如图4-28中左侧形状的加工面选用不同形状锉刀的示例,其中以平锉应用最广.
1.4锉削
1.4.2基本操作方法
1、锉刀的握法
锉刀的握法如图4-29所示.右手握锉柄,左手压锉.使用不同大小的锉刀有不同的姿势.
2、锉削力的运用
锉刀推进时应保持在水平面内.两手施力按图4-30所示变化,返回时不加压力,以减少齿面磨损.如锉削时两手施力不变,则开始阶段刀柄会下偏,而锉削终了时前端又会下垂,结果将锉成两端低,中间凸起的鼓形表面.
3、平面锉削方法
平面锉削是锉削中最基本的一种,常用顺向锉、交叉锉、推锉三种操作方法,如图4-31所示.
顺向锉是锉刀始终沿其长度方向锉削,一般用于最后的锉平或锉光.
交叉锉是先沿一个方向锉一层,然后再转90°锉平.交叉锉切削效率较高,锉刀也容易掌握,如工件余量较多先用交叉锉法较好.
推锉法的锉刀运动方向与其长度方向垂直.当工件表面已锉平,余量很小时,为了降低工件表面粗糙度值和修正尺寸,用推锉法较好.推锉法尤其适用于较窄表面的加工.
工件锉平后,可用各种量具检查尺寸和形状精度,如图4-32用刀口尺检查平直度的情况.
1.5钻孔和铰孔
1.5.1基本知识
钻孔是用钻头在工件上加工出孔的操作.钳工的钻孔多用于装配和修理,也是攻螺纹前的准备工作.
钻出的孔精度较低,表面粗糙度值较高.所以精度要求较高的孔,经钻孔后还需要扩孔和铰孔.
钻孔一般在台式钻床或立式钻床上进行.若工件笨重且精度要求又不高,或者钻孔部位受到限制时,也常使用手电钻钻孔.
钻孔时,钻头一面旋转作主运动,一面沿轴线移动作进给运动,如图4-33所示.
1、麻花钻
麻花钻是钻头的主要形式,其结构如图4-34所示.它由柄部和工作部分组成.柄部是被夹持并传递扭矩的部分.直径小于12mm的为直柄,大于12mm的为锥柄
工作部分包括导向部分和切削部分.导向部分的作用是引导并保持钻削方向.它有对称的两条螺旋槽,作为输送切削液和排屑的通道.螺旋槽的外缘是较窄的螺旋棱带.切削时,棱带与工件孔壁相接触,以保持钻孔方向不致偏斜,同时又能减小钻头与工件孔壁的摩擦.切削部分上的两条切削刃担负着切削工作,其夹角为118°.为了保证孔的加工精度,两切削刃的长度与其与轴线的交角应相等.图4-35为两切削刃刃磨不正确时钻孔的情况.
2、台式钻床和立式钻床
台式钻床是钻小孔的主要设备,加工工件孔径一般小于12mm..立式钻床适用于中型工件的孔加工,钻孔直径小于50mm.大型工件的孔加工可在摇臂钻床或镗床上进行.
台式钻床的外形结构如图4-36,a>所示.它由主轴架、立柱和底座等部分组成.
主轴架前端装主轴,后端安电动机.主轴和电动机之间用三角带传动.
主轴是钻床的主要部件.主轴下端有锥孔,用以安装钻夹头.钻夹头的结构如图4-37所示.主轴的转速可以通过改变三角带在带轮上的位置来调节.扳转进给手柄,能使主轴向下移动,实现进给运动.
主柱是用以支持主轴架.松开锁紧螺母,可根据工件孔的位置高低,调整主轴的上下位置.
底座是用以支承钻床所有部件,也是装夹工件的工作台.
立式钻床的外形结构如图4-36,b>所示.
1.5钻孔和铰孔
1.5.2基本操作方法
1、钻孔前,工件要划线定心.在工件孔的位置划出孔径圆和检查圆,并在孔径圆上和中心冲出小坑,如图4-38所示.
根据工件孔径大小和精度要求选择合适的钻头,检查钻头两切削刃是否锋利和对称,如不合要求应认真修磨.装夹钻头时,先轻轻夹住,开车检查是否偏摆,若有摆动,则停车纠正后再夹紧.
根据工件的大小,选择合适的装夹方法.一般可用手虎钳、平口钳和台虎钳装夹工件.在圆柱面上钻孔应放在V形铁上进行.较大的工件可用压板螺钉直接装夹在机床工作台上.各种工件的装夹方法如图4-39所示.
调整钻床主轴位置,选定主轴转速.钻大孔时,转速应低些,以免钻头很快磨钝.钻小孔时转速应高些,但进给可慢些,以免钻头折断.钻硬材料转速要低些,反之应高些.
2、钻孔时,先对准样冲眼试钻一浅坑,如有偏位,可用样冲重新冲孔纠正,也可用錾子錾几条槽来加以校正,如图4-40所示.钻孔进给速度要均匀,快要钻通时,进给量要减小.钻韧性材料须加切削液.
钻深孔时,钻头须经常退出,以利于排屑和冷却.
钻削孔径大于30mm的大孔,应分两次钻.先钻〔0.4～0.6〕倍孔径的小孔,第二次再钻至所需要的尺寸.精度要求高的孔,要留出加工余量,以便精加工.
3、用钻模钻孔在大批量生产中,为了提高孔的加工精度和生产率,广泛地采用钻模钻孔,如图4-41所示.
1.5钻孔和铰孔
1.5.3扩X与铰孔的概念
扩孔是将已钻出的孔或铸、锻出的孔扩大孔径的操作,所用的刀具是扩孔钻,如图4-42所示.扩孔钻的结构与麻花钻相似,但切削刃较多,有3～4条,切削部分的顶端是平的,螺旋槽较浅,钻体粗大结实,切削时不易变形.经扩孔后,工件孔的精度可提高到IT10,表面粗糙度值Ra能达6.3μm.扩孔可作为孔加工的最后工序,也可作为铰孔前的准备工作.
铰孔是孔的精加工,精度可达IT7～8,表面粗糙度值Ra为1.6μm,精铰加工余量只有0.06～0.25mm.因此铰孔前工件应经过钻孔、扩孔或镗孔等加工.
铰孔所用刀具是铰刀,如图4-43所示.
铰刀有手用铰刀和机用铰刀两种.手用铰刀为直柄,工作部分较长.机用铰刀多为锥柄,可装在钻床、车床上铰孔.铰刀的工作部分由切削部分和修光部分组成.切削部分成锥形,担负着切削工作.修光部分起着导向和修光作用.铰刀有6～12个切削刃,每个切削刃的负荷较轻.
铰孔时选用的切削速度较低,进给量较小,一般都要使用切削液.
.8装配知识
装配是将合格零件按照规定的技术要求装成部件或机器的生产过程.
装配是制成机器的最后阶段,也是重要的阶段.装配质量的优劣对机器的性能和使用寿命有很大影响.
装配过程可分为组件装配、部件装配和总装配.组件装配是将零件联接和固定成为组件的过程.部件装配是将零件和组件联接和组合成为独立机构〔部件〕的过程.总装配就是将零件、组件和部件联接成为整台机器的操作过程.
1.8.1紧固零件联接
紧固零件联接有螺纹联接、键联接、铆接等.
螺纹联接是机器中常用的可拆联接,它装拆调整都很方便.用于联接的螺栓、螺母各贴合表面要求平整光洁,螺母的端面与螺栓轴线垂直.旋拧螺母或螺栓的松紧程度要适中.在旋紧四个以上成组螺母时,应按一定顺序拧紧,如图4-54所示,每个螺母拧紧到1/3的松紧程度以后,再按1/3的程度拧紧一遍,最后依次全部拧紧,这样每个螺栓受力比较均匀,不致使个别螺栓过载.
键联接也属于可拆联接,多用于轴套类零件的传动中,如图4-55所示为平键联接.装平键时,先去毛刺,选配键,洗净加油,再将键轻轻地敲入轴槽内,并与槽底接触,然后试装轮子.若轮壳上的键槽与键配合过紧,可修键槽,但侧面不能有松动.键的顶面与槽底应留有间隙.
铆接是不可拆联接,多用于板件联接.先在被联接的零件上钻孔,插入铆钉头部用顶模支持,尾部用手锤敲打或用风动工具打铆,如图4-56所示.
1.8.2轴承装配
1、滑动轴承装配
滑动轴承分为整体式〔轴套〕和对开式〔轴瓦〕两种结构.装配前,轴承孔和轴颈的棱边都应去毛刺、洗净加油.装轴套时,根据轴套的尺寸和工作位置用手锤或压力机压入轴承座内,如图4-57.装轴瓦时,应在轴瓦的对开面垫上木块,然后用手锤轻轻敲打,使它的外表面与轴承座或轴承盖紧密贴合.
2、滚珠轴承装配
滚珠轴承一般也是用手锤或压力机压装,但因传动结构不同有不同的装配方法,为了使轴承圈上受到均匀的压力,常应用不同结构的芯棒,如图4-58所示.若轴承内圈与轴配合的过盈量较大时,可将轴承放在80～90℃的机油中加热,然后再套入轴中.热套法装配质量较好,应用很广.
1.9钳工操作示例
小鎯头〔图4-59〕的钳工操作步骤：
•毛坯选用16mmX16mm的方料和ф8的棒料.
•操作步骤〔表4-1〕：
•鎯头与柄连接,并修整打磨,最后打上学号〔图4-60〕.
表4-1小鎯头操作步骤
序号
操作名称
工作草图
1
下料,锯16mm×16mm方料90mm长度；f8×220mm棒料
2
錾切2～2.5mm深
3
锉四周平面与端面,注意保证各面平直,柏邻面的垂直和相对面平行
4
划各加工线
5
锉圆弧面R
6
锯割37mm长斜线
7
锉斜面与圆弧
8
锉四边角和端面圆弧
9
钻f冲6.7孔与1X45°锥坑
10
攻M8内螺纹
11
套M9X19mm的螺杆〔鎯头柄〕
12
装配,将鎯头柄旋入鎯头的螺纹孔中
13
检验
思考题
〔1〕划线的作用是什么？
常用的划线工具有哪些？
〔2〕工件的水平和垂直位置应如何找正？
〔3〕试述轴承座的立体划线过程.
〔4〕你用过哪些锯条,用在什么场合？
〔5〕安装锯条时应注意什么？
〔6〕试分析锯割时锯齿崩断和锯条折断的原因.
〔7〕你用过哪些锉刀,各适用于什么场合？
〔8〕粗、精锉低碳钢应选择什么锉刀？
〔9〕锉平面时为什么会锉成鼓形？
如何克服？
〔10〕试述钻头、扩孔钻和铰刀的区别.
〔11〕怎样判断钻头切削部分是否正确？
〔12〕用直径不同的钻头钻孔时应如何选择转速和进给量？
〔13〕怎样区别丝锥是头锥、二锥或三锥？
〔14〕攻螺纹时,应如何保证螺孔质量？
〔15〕试比较套螺纹和车螺纹的区别.
钳工安全技术
•工作场地要保持整齐清洁.零件、毛坯和原材料的放置要整齐稳当.工具、量具应放在工作台中间的适当位置.
•工件装夹在虎钳上要夹牢,手柄应靠端头.
•錾削时要注意切屑飞溅方向,以免伤人.
•清除切屑要用刷子,不可用手抹,更不得用嘴吹.
•钻孔扩孔和铰孔时,不得用手或纱头触与工具,不准带手套操作.当心衣袖、头发卷入.
•拿取零件、部件都要扶稳,以免跌落受损或伤人.
钳工
1.7刮削
1.7.1刮削概念
刮削是利用刮刀在工件已加工表面上刮去一层很薄的金属层的操作.刮削是钳工的精密加工.刮削后的表面,其表面粗糙度值Ra可达0.4～1.6μm,并有良好的平直度.零件上相配合的滑动表面,为了增加接触面,减少摩擦磨损,提高零件使用寿命常需要经过刮削加工,如机床导轨、滑动轴承等.
刮削每次的切削层很薄,生产率低,劳动强度大.所以加工余量不能大,如500mm×100mm的加工平面余量不超过0.1mm.
1.7.2平面刮削
平面刮削是用平面刮刀刮平面的操作,如图4-50所示.平面刮削分为粗刮、细刮、精刮.
工件表面粗糙、有锈斑或余量较大时〔0.1～0.05mm〕应进行粗刮.粗刮用长刮
刀,施较大的压力,刮削行程较长,刮去的金属多.粗刮刮刀的运动方向与工件表面原加工的刀痕方向约成45°角,各次交叉进行,直至刀痕全部刮除为止,如图4-51所示,然后再进行研点检查.
研点检查法是刮削平面的精度检查方法,先在工件刮削表面均匀地涂上一层很薄的红丹油,然后与校准工具〔如平板、芯轴等〕相配研.工件表面上的高点经配研后,会磨去红丹油而显出亮点〔即贴合点〕,如图4-52所示.每25mm×25mm加工平面内亮点数目表示了刮削平面的精度.粗刮的贴合点为4～6个.
细刮和精刮是用短刀进行短行程和施小压力的刮削.它是将粗刮后的贴合点逐个刮去
并经过反复多次刮削,使贴合点的数目逐步增多,直到满足为止.普通机床的导轨面为8～10个点,精密的则要求为12～15点.
1.7.3曲面刮削
曲面刮削常用于刮削内曲面,如滑动轴承的轴瓦、衬套等.用三角形刮刀刮轴瓦的示例,如图4-53所示.曲面刮削后也需进行研点检查.
钳工
1.6攻螺纹和套螺纹
1.6.1基本知识
攻螺纹是用丝锥加工内螺纹的操作.用板牙加工外螺纹的操作称为套螺纹.攻螺纹和套螺纹一般用于加工三角形紧固螺纹.
由于连接螺钉和紧固螺钉已经标准化,所以在钳工的螺纹加工中,以攻螺纹操作最常见.
1、丝锥和板牙
丝锥的结构如图4-44所示.它是一段开槽的外螺纹,由切削部分、校准部分和柄部所组成.
切削部分磨成圆锥形,切削负荷被分配在几个刀齿上.校准部分具有完整的齿形,用
以校准和修光切出的螺纹,并引导丝锥沿轴向运动.丝锥有3～4条容屑槽,便于容屑和排屑.柄部有方头,用以传递扭矩.
手用丝锥一般由两支组成一套,分为头锥和二锥.两支丝锥的外径、中径和内径是相等的,只是切削部分的长短和锥角不同,头锥的切削部分长些,锥角小些,约有6个不完整的齿以便起切.二锥的切削部分短些,不完整齿约为2个.切不通螺孔时,两支丝锥顺次使用.切通孔螺纹,头锥能一次完成.螺距大于2.5mm的丝锥常制成三支一套.
板牙的形状和螺母相似,只是在靠近螺纹外径处钻了3～8个排屑孔,并形成了切削刃,如图4-45所示.板牙两端面带有2f锥角的部分是切削部分,中间一段是校准部分,也是套螺纹的导向部分.板牙的外圆有四个锥坑.两个用于将板牙夹持在板牙架内并传递扭矩.另外两个相对板牙中心有些偏斜,当板牙磨损后,可沿板牙V形槽锯开,拧紧板牙架上的调节螺钉,可使板牙螺纹孔作微量缩小,以补尝磨损的尺寸.
2、铰杠和板牙架
它们是加工螺纹的辅助工具.可调式铰杠如图4-46,a>所示.转动右边手柄或调节螺钉即可调节方孔大小,以便夹持各种不同尺寸的丝锥方头.铰杠的规格要与丝锥大小相适应.小丝锥不宜用大铰杠,否则丝锥容易折断.
板牙架的外形结构如图4-46,b>所示.为了减小板牙架的数目,一定直径X围内的板牙外径是相等的.当板牙外径较小时,可以加过渡套使用大一号的板牙架.
3、攻螺纹前螺纹底孔直径和深度的确定攻螺纹时,丝锥除了切削金属以外,还有挤压作用,如果工件上螺纹底孔直径与螺纹内径相同,那么被挤出的材料将嵌到丝锥的牙间,甚至咬住丝锥,使丝锥损坏,加工塑性高的材料时,这种现象尤为严重,因此,工件上螺纹底孔直径要比螺纹内径稍大些.确定底孔直径可用经验公式计算；
钢料与韧性金属D0≈D-P
铸铁与脆性金属D0≈D-1.1P〔mm〕
式中D0——底孔直径〔mm〕；D----内螺纹大径〔mm〕；P-—螺距〔mm〕.
不通孔攻螺纹时,由于丝锥不能切到底,所以钻孔深度要稍大于螺纹长度,增加的长度约为0.7倍的螺纹外径.
4、套螺纹前圆杆直径的确定套丝和攻螺纹的切削过程一样,工件材料也将受到挤压而凸出,因此圆杆的直径应比螺纹外径小些,一般减小0.2～0.4mm.
也可由经验公式计算：
Dg=D-2.0P
式中Dg——圆杆直径〔mm〕；D——螺纹大径〔mm〕；P——螺距〔mm〕
1.6攻螺纹和套螺纹
1.6.2基本操作方法
1、攻螺纹攻螺纹前,确定螺纹底孔直径,选用合适钻头钻孔,并用较大的钻头倒角,以便丝锥切入,防止孔口产生毛边或崩裂.
头攻时,将丝锥头部垂直放入孔内.右手握铰杠中间,并用食指和中指夹住丝锥,适当加些压力,左手则握住丝锥柄沿顺时针转动,待切入工件1～2圈后,再用目测或直尺校准丝锥是否垂直,然后继续转动,直至切削部分全部切入后,就用两手平稳地转动铰杠,这时可不加压力,而旋到底.为了避免切屑过长而缠住丝锥,每转1～a转后要轻轻倒转1/4转,以便断屑和排屑,如图4-47所示.不通孔攻螺纹时,更要注意与时排屑.
在钢料上攻螺纹时,要加浓乳化液或机油.在铸铁件上攻螺纹时,一般不加切削液,但若螺纹表面粗糙度值要求较低时,可加些煤油.
二攻和三攻时,先用手指将丝锥旋进螺纹孔,然后再用铰杠转动,旋转铰杠时不需加压.
2、套螺纹套螺纹前,先确定圆杆直径.圆杆端头要倒15°～20°的斜角.倒角要超过螺纹全深,即圆杆直径小于螺纹的内径,如图4-48所示.
套螺纹时,板牙端面应与圆杆轴线垂直.开始转动板牙架要稍加压力.当板牙已切入圆杆后,就不再施压力,只要均匀旋转.为了断屑也需要常倒转,如图4-49所示.钢件套螺纹也要加切削液,以提高工件质量和板牙寿命.
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