机械加工①121168文档格式.docx
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另外，溶接部位的表面形状、加工方法、进行溶接的场所等都使用辅助符号进行规定。
（1）形状以及位置的精度
相比表面粗糙、表面不平对于大的间隔，形状错位还做了形状和位置的精度。
考虑到要给物件留相容性，不光要给出尺寸容许差，还有必要对形状、位置规定出一定的的容许差。
这样的机械零件的形状和位置精度在JISB0621和B0021上就有进行规定。
其种类分为：
平直度、平面度、正圆度、
圆筒度、线的轮廓度、面的轮廓度、平
行度、直角度、倾斜度、同轴度、对称
度、以及摆动等。
a.平直度：
所谓平直度就是是指
机械直线部位与几何学直线差
的大小。
（图2-34、2-35）
b.平面度：
所谓平面度就是指，机
械平面部位与几何学平面差的大
小（图2-36）
c.正圆度：
所谓正圆度就是指，机
械的圆形部位与几何学上圆形相
差的大小。
（图2-37）
d.圆筒度：
所谓圆筒度就是指，机
械的圆筒部位与几何学上圆筒面
相差的大小。
e.平行度：
所谓平行度指的是，本应
平行的机械部位的直线与直线、直
线和平面、平面与平面的组合中，
以其中一方为基准，相对这个基准
平行方向出现的偏差。
（图2-39）
f.直角度：
所谓直角度是指，本应是
直角的机械部位的平面和直线（图
2-40）、直线与直线（图2-41）、平
面与平面（图2-42）的组合中，以
其中一方为基准，与另一方形成的
角度和直角的偏差。
g.线的轮廓度：
跟根据理论上正确的尺寸定下
的几何学轮廓的线的轮廓的差值。
h.面的轮廓度：
和线的罗廓度一样指的是面的轮廓的偏差值。
i.倾斜度：
在理论上是正确的角度的直线和平面的组合中，以其中一方为基准，另一方直线或平面的偏差值。
j.位置度：
所谓位置度就是指,点、直线、平面的偏移其基准部位的正确位置的值。
k.同轴度：
基准轴度和应该在同一直线上的轴线的基准轴线的偏差值。
l.同心度：
在平面图形中的两个圆，相对作为基准的圆的中心，其他的圆的中心位置的偏差大小。
m.对称度：
基准轴线还有基准中心面相关应该相互对称的部分的，对称位置的偏位值大小。
n.摆动：
是指基准线的周围机械零件回转的时候，与固定点相关的被指定方向的表面出现的偏位的大小。
***
以上的精度种类说明与其易懂、一直被使用的文字来表示，在JIS上通过一些符号来图示的方法，在国际上通用。
手工加工
第一章划线作业
在对工作对象物进行加工的时候，需要在加工面上画基准线、打孔的位置，我们将这个作业成为划线作业。
那么在此我就学习进行划线作业的准备和作业时使用的各类工具的用途。
1.画线的概要
当收到素材后，被告知要按照图纸进行加工，那接下来要怎样做呢？
不管怎么去看素材和图纸，从哪儿削，削多少好也是很难看出来的。
如果直接就那样开始削
的话，就会想是不是会削得太过了？
角度是否有正确的做出来，这样一来
当然效率也提不上来。
这个时候如果在加工件上画上“削到
此处“这样的明确地线的话，就能顺
利安心地进行作业。
这线，就是所谓的划线。
划线就是指，为了更快、更高效率、
进行机械加工或者手工作业从而做出
实现目的的完成品所需要的必要指示
并将其用线记录的工作。
（图1-1）
2.划线的注意
接下来说明在进行划线作业的时候需要的注意点，以及用心。
（1）制作图的理解
因为是在看了图纸后，一边想其立体的面边进行划线，所以需要对制图的规则和画法充分了解。
（2）作业的准备
在实际开始划线作业开始了以后，为了避免手边没有必要的工具，而去找的中途划线的划线盘的针尖移动，所以需要事先点检查好，准备好工具。
（3）作业的态度
不光是只看图纸的尺寸和形状，还要充分理解，按照图纸慎重的进行划线是非常重要的。
时刻都要保持细心、沉着的态度。
看错、漏看都会照成很大的结果，所以哪怕是一个点、一条线也不要马虎，细心注意是非常重要的。
另外，时刻去想怎样才能正确的、更快的进行作业，用心去丰富自己的观察力也是非常重要的。
（4）制作品的理解
即将制作的物件是用到哪儿、用的目的、怎样使用，以及因此哪个零件需要怎样的加工精度等需要充分的调查。
物件的加工顺序也需要充分考虑，正在进行的是其顺序中的哪一步的划线，需要完全理解。
将加工完成后的形状完全放入脑海中来进行作业也是非常重要的。
（5）素材的点检
充分检查素材看是否能够按
照图纸制作出制品。
特别需要
确认的是素材整体的形状、大小
和有无缺陷。
（6）用测量工具点检
取正确的尺寸，并将尺寸划线
到了加工物上后，再使用测量工具
确认其尺寸是否正确。
另外，简单的使用尺子直接放到
划线部位来进行确认也可以。
（7）工具的正确用法
工具应用很重要，因为用途很广泛，所以需要自己用心的区提高使用技能。
但是，必须要避免错误的应用。
3.用来划线的工具种类
在进行划线作业的时候，大致需要图1-2上的划线工具。
接下来，进行说明各个工具，请大家参考。
（1）划线定盘（markingoffplate）
进行划线作业时，作为基准平面，一般都是钢铁制造的使用得比较广泛，如果是要求精密的话，是用石定盘。
（2）V座（Vblock）
也叫做V形台，用铸铁以及烧入钢制上面有一个V形的沟、将圆棒放置在上面来寻找其中心，
（3）方箱（boxVblock）
是铸铁制的箱形安装台，相邻的各个面都是相互垂直的。
附属有V沟、柱子、螺丝，很方便圆棒等安装，能迅速的画出垂直线等。
（4）直角定盘（angleplate）
也称为角铁，铸铁制作2个面为直角。
另外，为了使各个面安装加工物方便，在上面有开了了长孔。
（5）圆规（compasses）
从直尺上移尺寸的时候，将画圆的线进行分割的时候使用的工具，钢制的，尖端部位烧着。
（6）小螺丝型千斤顶
在复杂形状的工作物上画线的时候用的。
如图1-3在定盘上放置2个小螺丝型千
斤顶，在将工作放置在上面，然后调整
小螺丝型千斤顶就可以把工作物放置到
任意状态进行工作了。
（7）平面规（surfacegauge）
在机械作业上用于加工物对中，在划线作业上将针尖端调到适当的高度后固定，另外，
只要在定盘上滑动就可以画水平线。
（8）高度计（heightgauge）
游标卡尺和平面规组合到一起的工具一样。
图1-4，标出了高度计的各个部位名称。
画
线的尖先端进行烧结，或者是用超硬合金加
硬，这个部位就是画线时的平面规和测量高
度的高度计。
（9）榔头（hammer）
用于划线上，还有在打孔位置的中心印冲孔印
的打孔用单手榔头，一般在1/2磅（225g）左右。
材质为碳素钢，头部的2个断面是用烧结·
回火
处理。
（10）冲头（punch）
用于在划线、划线的交叉点上点画上圆锥形的
凹点、明示出画线等的时候。
一般是使用钢制，尖端为60度的圆锥形并进行烧结处理。
图1-5位自动打孔器图例，利用弹簧装置，只需要一只手使劲按就可以了。
（11）画线针（markingoffpin）
用于使用定规、型板等时，沿着定规、型板往
工作物上划线的时候。
尖端弄尖，使用烧结处理。
这个针的尖端加工方法，如图1-6（a）那样，尖
端和轴在一条中心线上，圆锥形尖端一定要削尖
这非常重要。
图（b）那样偏向一边、图（c）那样没有尖端，
无论是哪一个都无法得到正确的画线图。
（12）直角定规（square）
也叫做角尺、是成为直角基准的重要定规、主
要用于从基准面画直角线等以及用于直角线·
直
角面的检验。
（图1-7）
（13）定心规（centersquare）
用于定园棒，孔径等断面的中心时。
将定心规
接触到园棒上然后沿着中央的尺子画线的话，
这条线就是中心线，然后再转90度进行同样的
画线，那么其焦点就是中心。
（图1-8）
（14）角度定规（bevelprotractor）
是画角度时使用的简易工具，在工具本体上有刻
0～180°
的刻度，利用中央的螺丝进行固定。
但是
如果要进行更精密的画线的话需要使用角度量块。
图（1-9）
（15）直定规（straightedge）
用于画正确的直线，平面的直角测量·
检查的
时候
材质一般采用用于画线和检查的钢制工具和表面
磨光的铸钢。
（图1-10）
另外，还有剃刀形的
（16）平行台（parallelblock）
铸铁或者钢制，2个作为一组各个面相对，是完全平行且精度高的直角加工。
用于有段差加工物的画线，以及加工完成物体
的检查。
（图1-11（a））
图（b），叫做水平台（levelingblock），
可以保持上面水平来进行高度调整。
这个
除了画线以外还用于作业机器的安装。
（17）带座直尺（scalestand）
将加工物放置到定盘上看尺寸或者画线的时候，
画线杆的针尖部位需要和尺子的刻度对准，所
以尺子必须是垂直站立的。
能够进行此项作业
的就是图1-12的带座直尺。
（18）球座
如果图1-13中空的圈那样的工具，用来支撑
球面，在球面上画线时使用。
（19）圆规（一次两脚规）
用于寻找园棒的中心，或者沿面画平行线
的时候。
一侧脚是弯的，另一侧和其他的普通的圆规
一样，其脚部装的是真。
（图1-14参照）
（20）心铁（coremetal）
当如图1-15那样的中空圆筒的中心不明确
的时候，将铜板或者铁板镶入，然后再起平面
上找到中心。
这样的对中心用的工具就叫做心铁。
4.画线用的涂料
为了能够很清晰的看清楚画在加工物的加工面上画线，在进行画线之前需要在其加工面上涂上涂料。
在这个画线的涂料中有几种。
（1）黑皮用涂料
a.白垩·
·
是碳酸钙为主要成分的白色粉末，相对水10等份里面混入3份动物胶，加入1
等份的白垩进行充分的搅拌。
b.白漆·
将白漆加入到石油系溶剂涂装用稀释剂后使用。
c.粉笔·
如果是画简易的画线的话，就使用粉笔进行涂画。
（2）加工面涂料
a.孔雀绿·
为浓绿色碱性有机染料（结晶），以孔雀绿0.5，酒精11，虫漆0.5的比例
进行溶解混配。
a.硫酸铜·
将硫酸铜融解于水（比例：
100g：
水10ℓ），将划线面的油，垃圾去处后用
笔涂的话，就着上了红铜色。
b.墨汁·
用于铜·
轻金属等的简易划线时。
c.标记笔·
作为一般的简易用具经常使用。
d.青漆·
成分为丙烯树脂，青色染料和酯化溶材，由速干性。
5.划线作业方法
（1）用划线针划线的方法
a.首先需要检查划线针的尖端。
如果针尖秃了就需要用油磨石磨尖。
b.在加工物上涂上划线的涂料。
如果太浓的话需要稀释后再涂。
c.将加工物放置到基盘上，定好位。
d.将尺子对准加工物，定好位后，用左右手指
按住。
e.用右手握住划线针，然后用尺子架在加工物上
进行划线。
将针尖放到尺子和加工物的接线上
然后清晰的一次将线画好。
（图1-18）
f.检验画好的线。
（2）冲头的冲法
a.打孔器要正确对准线保持垂直。
（图1-19（a））
b.打孔针的尖端保持着垂直，用小榔头轻轻的
敲打。
（图1-19（b）
c.如果偏离了线的话，就使用小榔头的圆面
敲打，将打孔线全部挫掉后再重新打。
然后
按下以下方式进行位置修正。
（图1-20）
d.直线部位2点以上，曲线部根据曲率的大小
来定个数。
（图1-21）
e.如果位置正确的话，再用力敲打。
（3）中心冲头的冲法
中心冲头就是在加工过程中
（４） 使用圆规划线的方法
a.首先检查圆规的双脚尖是否一致。
如果有被碰秃了的话，使用油磨石
在外侧大约30度角来进行打磨。
b.在作业物体上涂上划线用的涂料。
c.在中心轻轻的敲打冲头。
d.打开圆规的脚。
e.用右手拿着圆规的头部，使用用尺子的刻度来测量圆规脚打开的圆的半径。
（a）尺子的刻度，用中间比较容易认读的地方来测量要比从尺子的开头来测量要相对准确。
（b）圆规脚打开的方法是：
如果是想弄窄的话，就轻轻的敲打脚的外侧，反之则敲打内侧。
f.用左手按住加工对象物，将圆规的头部接触到手心，然后用拇指和食指支撑着握住圆规。
g.食指扶着的圆规脚尖对准打孔标记，然后用拇指在侧面从左往右按着画半圆。
（如果拇指的力的方向往内侧的话，圆的直径就会变小而出现误差，所以要将力朝着画线的方向并且一次清楚的画好。
）
h.将圆规脚扳回原来位置。
i.如图1-25那样的方式再画下圆的另一半。
j.检测自己画的线。
k.在画线上打孔。
（a）中心点的中心打孔标记（中心孔标记）要大画，圆周上的基准孔标记（中心孔标记）需要在直角中心线上小画。
（圆规头部有松动的的话，画圆就容易出现误差，所以避免使用。
）
（b）脚打开的角度如果不在60度以内的话就很容易出现误差。
所以在画大圆的时候需要使用长的圆规或者使用横杆圆规。
（5）画线架的画法
a.先检查画线架的针尖。
如果钝了，就用油磨石将其磨尖。
b.在加工物品上涂上画线涂料。
c.在底板上将尺子竖直装好。
d.将加工物安装到底板上。
e.拧松画线架的紧固螺丝，移动针尖大概到
所规定的尺寸的位置后拧紧紧固螺丝。
f.然后右手拿着小锤子，轻轻地敲紧固螺帽。
让
其更加牢固。
（图1-28）
g.轻轻地敲打针的前后来调整针使其对准正确的刻度。
（眼睛的位置，要正面垂直于刻度。
h.用双手按住画线架的架台，让其在底板上滑动来画线。
（a）将针倾斜相对于画线面倾斜60～70°
，一边按着一次性的清楚画线。
（b）如果保持针为90度进行画线作业的话，针尖就会响，会出现跳线等。
i.检查画线。
j.在画线上打孔。
（划线架的针尖如果向上或者是向下倾斜的话，划线的精度就会变差）
（6）圆规的画线方法
a.先检查圆规脚。
（a）如果尖的那一端变钝了的话，就要使用油磨石将其磨尖。
（b）如果脚的长度不一样的话，就要修好以后再用。
b.将加工物上涂上涂料。
c.打开一侧圆规脚。
（a）将圆规脚打开至与半径相近的尺寸。
（b）根据需要，使用直尺。
d.用右手捏着圆规的头部，左手的拇指靠着加工物的上面的附近，将脚部有弯曲的一侧脚尖对准加工
物的端部。
（有弯曲的一侧脚尖如果比端面靠下的话，就容易出现误差。
e.用左手拇指搭在有弯曲一侧的脚尖后按着，用右手的拇指按着尖锐一侧的脚尖然后画圆。
（图1-31）
在中心附近要画小点。
（图1-33）
f.其他的2～3个地方也用同样的半径画圆弧。
（如果圆弧相隔太远的时候，就再次调整打开大小从新画线）
g.在圆弧聚集的中心打孔
（a）在进行孔的中心画线时，需要在孔中嵌入心铁，
然后求中心
（b）如果是在角材等的一个边上画平行线的话，将有弯曲的一侧针尖靠住边的端部，尖锐地一侧
脚尖保持90度滑行画线。
第2章打孔
1.钻床的种类和构造
（1）钻床的种类
钻床是用来在加工物上打孔为目的机器，基准台上竖立有立柱和装在上面的桌台，主轴头为主要部分。
如图2-1加工制成，其构造和用途有如下几种。
a.竖立钻床
这种钻床为最常见的一种，传达动力和
主轴变速的方式有段轮式和齿轮式，最
近比较普及的是齿轮式。
a.桌台有圆形和方形的，可以在立柱上
上下移动。
圆形的桌台可以转动，但是
方形的一部分就不能上下移动，但可以
在刻度的左右移动，可以通过机械设定
间距。
另外，还有一种小型的桌上竖立
钻台。
b.用途
用于中，小物体等一般机械零件的打孔，铰床加工，切削罗纹等。
c.大小的表示方法
用主轴中心到立柱之间的距离的2倍（也称为摆度，和可加工物体的最大直径大小一样）和
能够加工的最大孔径来表示。
d.多头钻床（并列形钻床）
2轴以上的竖立钻床并排共用一个桌台的形状的钻床，可以不用每个工序都交换切刀等，马上
就使用另外一个轴进行作业，例如切和铰，切和丝锥等孔径不一样的钻孔作业更加高效率的进行。
（图2-2）
用途，用于中小型一般机械零价的打孔作业，特别是对于使用治具的量产零件加工很有效率。
e.多轴钻床
拥有好几根以至几十根以上的轴，并且这些轴都可以同时上下移动，也就是说只要转动轴，桌台
上下移动就可以一次加工多数个孔。
（图2-3）
虽然在定位轴等准备的时候会花很多时间，但是很合格高效率的量产式生产。
但是如果加工物的
孔径大小相差很大，平面的短差很大的时候就无法使用。
用途，从同一方向同加工多个孔的零件。
平板形状的零件。
f.摇臂钻床
如图2-4，有一个以立柱为中心回转的机械臂，机械臂上有滑动主轴头，不用移动加工物，将刀接近
加工物就可以进行加工物位置设定，所以适合大型物件的加工。
机械臂上的主轴头是可以旋转的，也有可以加工有倾斜的孔的机器（万能摇臂钻床）。
（a）用途
相对比较大型零件的打孔·
铰床加工·
切削罗纹等，一般广泛用于较难移动的加工物，形状复杂
的加工物。
（b）大小的表示方法
用从立柱面到主轴尖端的最大距离（臂长），以及能最大加工的孔径来表示。
g.转塔钻床
转塔钻床和普通车床一样，是在竖立钻床的主轴头部装5到8个转塔，安装多个工具后按照工序
进行孔加工的机器。
传送有主轴头传送和桌台传送。
除上述以外，还有可以将机器移动到大型加工物附近进行加工，不移动加工物从各个方向对加工
物进行加工的便携式钻床，钻深孔的深孔钻床等。
（2）钻床的构造
a.主轴头
钻床主轴的端面有安装刀具的锥形槽。
竖立形的机器是将桌台上加工物的加工位置
与机器的主轴中心对准以后进行加工。
不管什么机器，都是通过齿轮将主电动机的
转动力传到花键传动轴上，然后通过移动主
轴上下来进行加工，但也有像多轴钻床，转塔
钻床这种通过桌台动作来加工的机器。
一般的主轴头的构造如图2-5，多轴钻床是从
一根主轴通过行星齿轮、万能接头（万向节）
驱动装有钻孔机的多个轴。
b.桌台
桌台移动通过安装在立柱上的齿条和齿轮进行，一般都带有固定装置。
2.钻头
（1）钻头的各个部位名称
一般说到钻头指的就是麻花钻（扭
锥）。
是最常见的一种，即在圆棒上
切除螺纹槽，然后再尖端上装切刀
（图2-6）
钻头的材质有SK2、SKS2、SKH2、SKH51、刀尖部位是用超硬合金焊接的，即有紧固的东西、超硬合金（全体）、特殊的材质斯特莱特等。
（2）钻头退槽和刀尖角度
a.钻头的退槽（图2-6）
钻头有3个退槽，如果退槽不合适的话就会出现不锋利的现象，还会出现折断等。
（a）刃背的退槽（landclearance）
相当于车刀的前退槽角，边缘的部分保留着，在刃背部位切掉细带状，使刃背和孔的侧面不产生摩擦。
根据切刀的寿命来决定刃背（边缘）部位的宽度。
（b）切削刃的退槽角（lipclearance）
相当于车刀的切削角部位，为了使钻床尖端的切削刀的背部不和钻孔尖端的圆锥面产生摩擦而做的退槽。
定锐度是非常重要的，所以切削刀退槽角做成以后，尖端就不是一个点，而成为一条线。
这个部位就叫横刃部。
这个横刃部越大的话就越无法切削加工物，钻头的尖端部位产生摩擦就变成了敲开加工了，所以对这个部位进行研磨加工到使切像切削刀一样。
这个加工作业叫横刀修磨。
（c）纵向退槽
如果钻头的整体是同样大小的直径的话，就有可能出现和孔侧面产生摩擦的可能性、所以在靠近柄的位置稍微偏细一点。
这个就称之为纵向退槽（离角），直径在5mm以上的钻头，每100mm离角大小为0.02～0.15mm左右。
※边缘除了本体的沟的部位和刃背的退槽部位的外周部位，即钻孔时候钻头的向导部。
b.刃尖角
（a）尖端切削角
是决定钻头咬合情况
的角度，如果左右不
相等的话，就无法打
出正确的孔。
标准角度为118°
但是，硬材料、非金属的话最大可以到（130～140°
）、软材料、合成树脂的话最小在
（最低60°
）。
（表2-1）
（b）罗纹角
相当于车刀的前角，越到钻头的中心部位越小。
对钻头的锋利度起到决定性作用，虽然说罗纹角越大就越锋利，但是钻头会变得很脆弱容易被折断。
一般在20～30°
、但还
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