模块二加工小锤子.docx
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模块二加工小锤子
模块二加工小锤子
本项目主要学习划线、锯削、锉削、钻孔等钳工基本加工方法，熟悉钳工常用工、量具的使用方法，练习划线、锯削、锉削、钻孔等操作技能。
通过本项目的学习和训练，能够完成如图2-1所示的零件。
零件图
立体图
图2-1
任务一锯、锉长方体
零件图
图2-2
学习目标
本任务主要学习划线、锯削、锉削方法和游标卡尺、千分尺、刀口形直尺、直角尺和塞尺等量具的测量方法，练习划线、锯削、锉削和基本测量技能。
通过本任务的学习和训练，能够完成如图2-2所示的零件。
相关知识
一、毛坯材料
毛坯为废刀杆。
刀杆材料最优选的是45#、42CrMo4、40cr，价格便宜，需热处理。
45钢，这是一种常见的优质碳素结构钢。
42CrMo4、40cr钢，常用的合金结构钢。
钢中所含杂质较少，常用来制造比较重要的机械零部件，一般需要经过热处理改善性能。
优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，此数字表示钢的平均含碳量（质量分数）的万分数。
例如，45钢表示碳质量分数为0.45%的优质碳素结构钢。
二、划线、锯削、锉削的工具
（1）划线工具所谓划线，是根据图样或实物的尺寸，在毛坯或工件上用划线工具划出加工轮廓线和点的操作。
图2-3图2-4
1）平板（图2-3）用来安放工件，在工作面上完成划线过程，其材料一般为铸铁。
使用时应保持工作面水平，各处应均匀使用，以防止局部磨损。
2）V形铁（图2-4）用来安放圆形工件，或当靠铁使用。
3）样冲（图2-5）用于在工件线条上打样冲眼，作为加强界限标志和划圆弧或钻孔时的定位中心。
4）高度游标卡尺（图2-6）。
高度游标卡尺是精密的量具和划线工具，既可测量高度尺寸，又可用量爪直接划线（图2-8）
（2）锯削工具锯削是用手锯对工件或材料进行分割的一种切削加工方法，是钳工的主要操作方法之一，如图2-7所示。
a）b）
图2-5
a）样冲实物b）样冲使用
锯削的工具是手锯，手锯由锯弓和锯条组成。
锯弓用于安装锯条，锯条用来直接锯削材料或工件。
（3）锉削工具锉削是用锉刀对工件表面进行切削加工，使工件达到零件图样所要求的形状、尺寸和表面粗糙度的加工方法，是钳工的主要操作方法之一。
锉削的主要工具是各种锉刀，如图2-9所示。
图2-6图2-7
图2-8
a）b）
a）锉削b）锉刀
图2-9
三、游标卡尺、千分尺、刀口形角尺、塞尺等量具的测量方法
1.游标卡尺的使用
1）将工件和游标卡尺的测量面擦干净。
2）校准游标卡尺的零位。
3）测量时，外量爪应张开到略大于被测尺寸。
4）先将尺身量爪贴靠在工件测量基准面上，然后轻轻移动游标，使外量爪贴靠在工件另一面上，如图2-10所示。
图2-10
2.千分尺的使用
1）先将工件、千分尺的砧座和测微螺杆的测量面擦干净。
2）校准千分尺的零位。
3）测量时可用单手或双手操作，其具体方法如图2-11所示。
图2-11
旋转力要适当，一般应先旋转微分筒，当测量面快接触或刚接触工件表面时，再旋转棘轮，控制一定的测量力，当棘轮发出“哒”“哒”声时，读出读数。
3.塞尺（图2-12）
塞尺是用来检验两个结合面之间的间隙大小的片状量规。
试用不同厚度的薄片插入缝隙中，能插入的最厚薄片的厚度即为间隙大小。
a）b）
a）实物b）图形
图2-12
4.直角尺（图2-13）
直角尺可作为划垂直线及平行线的导向工具，还可找正工件在划线平板的垂直位置，并可检测两垂直面的垂直度或单个平面的平面度。
a）b）
a）宽座直角尺b）刀口形直角尺
图2-13
测量前应把量具和工件的测量面擦干净，以免影响检测精度，减少量具磨损；使用时不要和其他工、量具放在一起；使用完毕，及时擦净、涂油，以防生锈；发现精密量具不正常时，应交送专业部门检修。
技能训练
一、工艺分析
1.毛坯
2.工艺步骤
二、操作要求
1.锯削操作
1）锯条的装夹如图2-17所示
图2-17图2-18
要求：
①锯齿必须向前。
②锯条松紧应适当，一般用手扳动锯条，感觉硬实不会发生扭曲即可。
③锯条平面应在锯弓平面内，或与锯弓平面平行。
2）工件的装夹如图2-18所示，锯削位置应在钳口外。
2.锉削操作
大锉刀的握法：
用右手握锉刀柄，柄端顶住掌心，大拇指放在柄的上部，其余手指满握锉刀柄，如图2-19所示。
左手在锉削时起扶稳锉刀、辅助锉削加工的作用。
推进锉刀时，两手加在锉刀上的压力应保持锉刀平稳，而不得上下摆动，这样才能锉出平整的平面。
锉刀的推力大小主要由右手控制，而压力大小是由两手同时控制的。
锉削速度应控制在每分钟30~60次。
3.控制尺寸
第一个面除了要求锉平，还应控制好平面的位置，尽量接近所划线的位置。
锉削第二面时，除了第一面的要求外，应经常测量对第一面的垂直度。
加工第三、四面时，除了第一面的要求外，应保证一、三面及二、四面间的尺寸均为（16±0.3）mm。
4.经常检测
除了不断练习，提高锯、锉的质量外，还要养成经常测量的习惯，才能逐渐提高加工质量。
图2-19
三、注意事项
1）锯削时应留有一定的锉削余量，同时也为了避免因锯缝歪斜导致工件报废，锯缝应在所划线外。
对初学者而言，一般可控制锉削余量1~2mm。
2）对初学者而言，往往为了“提高”速度，在锯削和锉削时加大往复运动的速度，但这样的结果是：
加工质量下降，锯条和锉刀磨损加剧，容易疲劳，效率下降，技术水平无法提高。
任务二精锉长方体
零件图
图2-22
学习目标
本任务主要学习基准面、锉刀和锉削方法的选择，练习游标卡尺、千分尺、刀口形直尺、塞尺的使用。
通过本任务的学习和训练，能够完成如图2-22所示的零件。
相关知识
一、基准面的选择
先选出表面平整、外观最好的一个表面做为基准面，检查其平面度，如果不合格，还需要修整。
该基准面是测量相邻两面垂直度的依据，也是测量对面平行度的依据。
二、平面的锉削
采用顺向锉法时，锉刀的运动方向与工件夹持方向始终一致；采用交叉锉法时，锉刀运动方向与工件夹持方向约为35°角；当锉削狭长平面或采用顺向锉削不能达到质量要求时，可采用推锉法，如图2-23所示。
采用顺向锉，表面粗糙度值最小；采用交叉锉，平面度最易保证；采用推锉，能保证平面度和表面粗糙度，但效率低。
应根据具体情况选择合适的方法。
图2-23
三、锉刀的选用
1.锉齿的选用
一般根据工件的加工余量、尺寸精度、表面粗糙度和工件的材质来选择锉齿的粗细。
材质软选粗齿锉刀；反之选锉齿细的锉刀。
锉齿的粗细用锉纹号来表示，锉齿越粗，锉纹号越小。
锉齿的选用见表2-1
表2-1锉齿的选用
锉纹号
锉齿
适用场合
加工余量
/mm
尺寸精度
/mm
表面粗糙度
Ra/µm
适用对象
1
粗
0.5~1
0.2~0.5
100~25
粗加工或加工非铁金属（旧称有色金属）
2
中
0.2~0.5
0.05~0.2
12.5~6.3
半精加工
3
细
0.05~0.2
0.01~0.05
6.3~3.2
精加工或加工硬金属
4
油光
0.025~0.05
0.005~0.01
3.2~1.6
精加工时修光表面
2.锉刀规格的选择
根据待加工表面的大小来选用不同规格的锉刀。
一般待加工面积大和有较大加工余量的表面宜选用长的锉刀；反之则选用短的锉刀。
技能训练
一、工艺分析
1.毛坯
任务一完成的工件（图2-2）
2.㐂步骤
基准面选择后，有必要时需精修。
加工工序为：
基准面→相邻侧面1（注意垂直度）→相邻侧面2（注意垂直度）→平行面（基准面的相对表面），如图2-24所示。
二、操作要求
锉削尺寸精度达到0.3mm，平面度公差为0.2mm。
图2-24
1.保证锉削质量的方法
1）锉削姿势如图2-25所示
a）b）
a）锉削时的站立步位和姿势b）锉削动作
图2-25
2）锉平面时的用力情况。
锉削平面时，为保证锉刀运动平稳，两手的用力情况是不断变化
的（图2-26）：
起锉时，左手下压力较大，右手下压力较小；随即左手下压力逐渐减小，而右手下压力逐渐增大；行程即将结束时，左手下压力较小，右手下压力较大；收回锉刀时，两手没有下压力。
2.检测平面度
量具采用刀口形直尺或刀口形角尺；测量时应置于平面的不同位置。
对着光源观察，当不能透光或是透过的光线均匀一致时，图2-26
平面质量较好。
如图2-27所示。
图2-27
三、注意事项
采用软钳口（铜皮或铝皮制成）保护工件的已加工表面，软钳口放置如图2-28所示。
任务三锯、锉斜面、倒角
零件图
学习目标图2-28
本任务主要学习通过计算坐标划线的方法，进一步练习划线、锯削、锉削技能。
通过本任务的学习和训练，能够完成如图2-29所示的零件。
图2-29
相关知识
一、立体划线
本项目划线具有比较明显的立体划线特征。
立体划线是在零件的不同表面（通常是相互垂直的表面）内划线。
立体划线的方法一般采用零件直接翻转法。
一般较复杂的零件都要经过三次或三次以上的位置，才可能将全部线条划出，而其中特别要重视第一划线位置的选择。
优先选择如下表面：
零件上主要的孔、凸台中心线或重要的加工面；相互关系最复杂及所划线条最多的面；零件中面积最大的一面。
根据零件特点，以“最复杂及所划线条最多”优先考虑，第一划线位置即为如图2-30所示平面，在此面划线仍按平面划线方法完成。
随后翻转零件，补齐其余面中应划的线。
二、尺寸的确定
由于圆弧间的尺寸计算比较图2-30
复杂，一般不用数学方法求得，可以采用CAD软件查找所需坐标值，这里采用图示法求法求近似值.
如图2-30所示，通过尺寸4mm、8mm与44mm及38mm确定了三个点，并保证：
①斜面位置的唯一性。
②为下一任务锉削圆弧留有一定余量。
三、所用划线工具
1.钢直尺
钢直尺是一种简单的测量工具和划直线的导向工具。
2.划针（图2-31）
划针是直接在工件上划线的工具，划线时应使划针向外倾斜8°~12°，同时向前进方向倾斜倾斜45°~75°，如图2-31所示。
图2-31
3.划线涂料
本任务的毛坯为钢件，表面已加工，呈银白色，划线痕迹不明显，为保证划线清晰，可在工件表面上使用涂料。
常见的划线涂料有红丹、石灰水、蓝油和硫酸铜溶液等。
1）红丹又称红丹粉，粉末状四氧化三铅，一般以全损耗系统用油（俗称机油）调配使用，常用于已加工表面。
2）石灰水常用于大中型件和铸件毛坯上。
3）蓝油由品紫加漆片和酒精混合而成，常用于已加工表面。
4）硫酸铜溶液常用于形状复杂的零件或已加工表面。
四、倒角
如图2-32所示，倒角处“C2”，含义为：
①倾斜角度为45°。
②直角边长度2mm。
五、交叉锉削
当工件表面比较大时，可采用交叉锉削的方法进行锉削，如图2-33所示。
锉刀运动方向与工作夹持方向约为45°角，待锉去一层余量后，将锉削方向旋转90°再进行锉削。
[注意]交叉锉削产生的锉纹不能做为最终锉纹，最终锉纹为顺向锉削产生的锉纹。
图2-32
[说明]交叉锉削产生的锉纹可以用来判断被加工面的平面度情况，即能被锉到的部分为凸起部。
图2-33
六、减小平面度误差的锉削方法
当交叉锉完成时，可采用以下方法进行顺向锉来减小平面度误差。
1.锉刀的锉削面检查
若锉刀的锉削表面有弯曲，可将其凸面向下放置于工件的被加工面上。
2.锉刀的姿态检查
松开锉刀，锉刀水平放置在工件表面，且不发生晃动。
3.锉刀的握法
1）中型锉刀的握法
右手满握锉刀柄，左手的大拇指指肚轻按在锉刀上食指、中指微弯扣在锉刀下面，如图2-34所示。
4.锉削
锉刀平缓推出，行程为被锉削面长度的2/3左右。
图2-34
[注意]锉刀推出的过程中，一旦感觉到锉刀有晃动，立即停止，回到第一步重新进行锉削循环。
5.收锉
将锉刀置于下一锉位置。
[说明]
①锉削时，重复步骤2至步骤5，手可不离开锉刀，但经过上述几次锉削循环后，需要认真执行步骤2的操作，以检验锉刀的姿态是否正确。
②待平面上的锉纹均匀一致时，即可进行平面度的检测。
七、平面度与平行度的复合检测
在检测工件平行度的同时，也可以检测其中一个面的平面度（另一个面为基准面或平面度较高的平面），其方法如下。
1.平面度的检测
如图4-21所示，用千分尺依次将工件上9个点的尺寸测出，然后找出最大值和最小值，两者之差若小于所要求的平面度公差时，则该平面的平面度合格。
[问题]表2-2为用千分尺测量一平面9个点尺寸，试判断被加工面的平面度是否合格（该平面的平面度公差为0.04mm）。
表2-2测量数据表（单位：
mm）
点序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
尺寸
27.01
27.03
27.02
27.03
27.05
27.04
27.02
27.04
27.03
答：
最高点27.05mm,最低点27.01mm，则其平面度误差为27.05mm-27.01mm=0.04mm，其平面度合格。
2.平行度的检测
分别检测出X向与Y向的平行度，其中最大值为平行度误差。
（1）X轴方向测量顺X轴方向依次测得的同一高度（工件的上部、Y值坐标相同）三个点的尺寸，分别用后面测得的两点尺寸值减去第一点尺寸值，算出差值。
然后，以同样的方法，测量并计算出工件中部和下部的各三个点的差值，最后在所有的差值中绝对值最大者即为X轴向平行度误差，见表2-3。
[注意]相同高度上所测的第一点的差值均计为0
表2-3X向平行度的测定（单位：
mm）
点序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
尺寸
27.01
27.03
27.02
27.03
27.05
27.04
27.02
27.04
27.03
公称尺寸
27.00
尺寸差
0
0.02
0.01
0
0.02
0.01
0
0.02
0.01
由表2-3可知，X轴向平行度误差为0.02mm-0mm-0.02mm,平面垂直方向中部位置最高，平面外凸。
（2）Y轴方向测量顺Y轴方向依次测得的同一长度（工件的左侧，X值坐标相同）三个点的尺寸，分别用后面测得的两点尺寸值减去第一点尺寸值，算出差值。
然后，以同样的方法，测量并计算出工件中部和右侧的各三个点的差值，最后在所有的差值中绝对值最大者即为Y轴向平行度误差，见表2-4。
表2-4Y向平行度的测定（单位：
mm）
点序
1
7
4
2
8
5
3
9
6
尺寸
27.01
27.02
27.03
27.03
27.04
27.05
27.02
27.03
27.04
公称尺寸
27.00
尺寸差
0
0.01
0.02
0
0.01
0.02
0
0.01
0.02
由表2-4可知，Y轴向平行度误差为0.02mm-0mm-0.02mm，该面对基准面的平行度误差为0.02mm。
因误差的变化量相同，平面从下部向上部倾斜。
八、垂直度的检测方法
第一个面的垂直度需要用刀口形角尺来测量，此处不再重复，但其他平面的垂直度可用千分尺测量平行度的方法，来确定垂直度误差。
技能训练
一、工艺分析
1.毛坯
任务二完成后的工件。
2.工艺步骤
（1）划线根据计算出的坐标值，利用高度游标卡尺划出坐标点，用划针、钢直尺完成划线。
（2）锯斜面留0.5mm的余量锉削。
（3）锉斜面。
（4）划倒角线。
（5）锉削倒角。
二、操作要求
1.划线操作
1）去毛刺。
2）擦去工件表面油污。
3）涂红丹。
除红丹外，也可以涂蓝油。
待红丹干燥后，才可以划线。
2.锯削时工件的装夹
1）工件一般夹在台虎钳的左面，要稳固。
图2-33
2）工件伸出钳口不应过长，锯缝距钳口约20 mm。
3）要求锯缝划线与钳口侧面平行。
图2-34
因为锯削面倾斜，装夹工件时必须随之倾斜，使锯缝保持铅垂位置，便于锯削操作。
装夹位置如图2-33所示。
3.保证锯削质量的方法
1）锯削姿势如图2-34所示。
2）运锯方法有直线往复式和摆动式两种，如2-35所示。
图2-35
[注意]
①锯削应保证锯缝平直。
②锯条前推时，向下施加压力以实行切削。
③锯条退回时，稍向上提起锯条以减少锯条的磨损。
④运锯速度一般以20~40次/min为宜。
⑤锯削的开始和终了，压力和速度均应减小。
4.锯路的影响
锯条制造时，将全部锯齿按一定规律交叉排列或波浪排列成一定的形状，称为锯路，如图2-36所示。
锯路的作用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。
a）交叉排列b）波浪排列
5.锉削操作图2-36
1）控制好锉削姿势，并加以强化。
2）采用交叉锉，提高锉削效率。
3）保证被锉削平面的平面度、平行度和垂直度。
4）学会用千分尺检测平行度。
三、注意事项
1.未注倒角的加工
对于未注倒角的位置，只要是锐角或直角，都应倒角，一般可理解为倒角0.2mm。
采用锉刀轻锉锐角或直角处，不扎手即可。
2.更换锯条
更换新锯条时，由于旧锯条的锯路已磨损，使锯缝变窄，卡住新锯条。
这时不要急于按下锯条，应先用新锯条把原锯缝加宽，再正常锯削。
3.锉削
1）大平面锉削时，要用足锉刀切削部的全部长度，并控制锉削速度。
2）顺向精锉时，锉刀每次运动时，其切削部起点的位置不变，终点的位置也不变。
3）顺向精锉的锉削余量不大于0.04mm。
4.测量
每次在进行测量尺寸之前需将工件和量具的接触面擦净。
任务四圆弧锉削
零件图
如图2-37所示。
学习目标
本任务主要学习圆弧划线的方法，练习锉削凹凸圆弧。
通过本任务的学习和训练，能够完成如图2-37所示的零件。
图2-37
相关知识
一、所用划线工具和量具
1.用来划圆、直线、圆弧、量取尺寸的工具。
如图2-38所示。
图2-38
2.半径样板（俗称R规）
半径样板是用来测量工件半径或圆度的量具，如图2-39所示。
半径样板由多个薄片组合而成，薄片制作成不同半径的凹圆弧或凸圆弧。
测量时，先把半径合适的薄片，靠在所测圆弧上，根据间隙大小，判断工件圆弧的质量高低。
二、半圆锉选用
半圆锉也有大小不同的规格，先把原则与扁锉相似。
技能训练
一、工艺分析
1.毛坯
任务三完成的工件（图2-29）。
图2-39
2.工艺步骤
（1）划线根据计算出的坐标值，利用高度游标卡尺划出圆心，用划规划出圆弧。
（2）锉外圆弧。
（3）锉内圆弧。
二、操作要求
1.三处圆弧的圆心坐标
图2-40所示为各圆心位置。
2.圆弧R7mm的划线方法
R7mm的圆心不在工件上，划规的针脚无法放置。
在这种情况下，可以选择一个等厚度的硬木块夹在工件旁，以完成找圆心及划线工作。
a）R2mm的圆心位置b）R5mm的圆心位置
3.锉削圆弧面的方法c）R7mm的圆心位置
锉削外圆弧面时，锉刀同时完成图2-40
前进运动和绕圆弧中心的转动；锉削内圆弧面时，锉刀同时完成前进运动、随着圆弧面向左或向右的移动、绕锉刀中心线的转动等，如图2-41所示。
图2-41
三、注意事项
圆弧锉削的操作难度较大，需要特别控制力度。
开始练习时，应用较小的力锉削，把主要注意力放在控制锉刀的多个运动上，使锉刀运动协调，圆弧质量才能得以保证。
任务五钻孔
零件图
图2-42
学习目标
本任务主要学习钻头的选择、钻床的操作方法，练习刃磨钻头和钻孔的技能。
通过本任务的学习和训练，能够完成如图2-42所示的零件。
相关知识
一、麻花钻的构成
如图2-43所示，用钻头在工件上加工孔的方法，称为钻孔。
1）如图2-44所示，麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成。
2）麻花钻柄部形式有直柄和锥柄两种，一般直径小于13mm的钻头做成直柄，直径大于13mm的钻头图2-43
做成锥柄。
锥柄传递的转矩比直柄大。
图2-44
3）钻头的规格、材料和商标等刻印在颈部。
4）麻花钻的工作部分又分为导向部分和切削部分。
二、转速的调整
用直径较大的钻头钻孔时，主轴转速应较低；用小直径的钻头钻孔时，主轴转速可较高，但进给量要小。
高速钢钻头切削速度见表2-3。
表2-3高速钢钻头切削速度
工作材料
切削速度v/（m/min）
铸铁
14~22
钢
16~24
青铜或黄铜
30~60
钻床转速公式为此处缺公式等教材P33
式中
d
主轴的变速可通过调整带轮组合来实现。
三、冷却与润滑
钻孔时使用切削液可以减少摩擦，降低切削热，消除粘附在钻头和工件表面上的积屑瘤，提高孔表面的加工质量，提高钻头寿命和改善加工质量。
钻孔时要加注足够的切削液。
钻各种材料选用的切削液见表2-4
表2-4钻各种材料用的切削液
工件材料
切血液
各类结构钢
3%~5%乳化液；7&硫化乳化液
不锈钢、耐热钢
3%肥皂加2%亚麻油水溶液；硫化切削油
纯铜、黄铜、青铜
5%~8%乳化液
铸铁
可不用；5%~8%乳化液；煤油
铝合金
可不用；5%~8%乳化液；煤油；煤油与菜油的混合油
有机玻璃
5%~8%乳化液；煤油
住：
表中百分数均为质量分数。
技能训练
一、工艺分析
1.毛坯
任务四完成后的工件（图2-37）。
2.工艺步骤
（1）划线先用高度游标卡尺划出圆心位置。
a）b）
再用划规划出所加工圆，打样冲眼。
a）检查圆b）检查方框
（2）选择合适的麻花钻选用麻花钻直径为8mm。
图2-45
（3）钻孔。
二、操作要求
1.划线
1）按钻孔的位置尺寸要求划出孔位的中心线，并打样冲眼。
2）对钻直径较大的孔，还应划出几个大小不等的检查圆或
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