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钳工基本知识培训

钳工基本知识-培训

钳工基本知识

一、钻孔、锪孔、绞孔

1.钻孔

1,钻削中采取的基本措施包括:

正确选择钻头的切削角度;合理选择切削用量;加强冷却与润滑等方面。

1）正确选择钻头的切削角度,标准麻花钻的主要切削角度,

前角:

在主截面内～前刀面与基面之间夹角。

因各点基面的位臵不同～主切削刃上的前角也不同～从外缘到钻心处～前角约由，30?

减到,30?

。

后角:

在柱截面内～后刀面与切削平面之间的夹角。

主切削刃上各点的后角～也不一样～靠近钻心处后角较大～约等于20?

，26?

。

通常我们所指

?

，14?

～钻头直径大时取较小值。

的钻头后角～一般等于8

顶角,或称钻尖角、锋角,:

我们平时所说的钻头顶角～就是指的使用顶角,一般取2Φ=118?

?

2?

。

顶角的大小影响主切削刃上轴向力的大小。

顶角愈小～则轴向力愈小～有利于散热和提高钻头的耐用度。

但顶角减小后～在相同条件下～钻头所受的扭矩增大～切削变形加剧～排屑困难～会妨碍冷却液的进入。

正确对待钻头的刃磨

切削刃锋利～可以减少切削变形～提高切削能力,但过于锋利～就容易产生崩刃、卷刃、扎刀等现象。

加大后角～可减少钻头与工件的摩擦～使刃口锋利～容易切入工件～便于冷却润滑液的输入,但后角过大～则会降低刀齿的强度～钻孔时容易扎刀和崩刃～散热条件也差,后面与工件接触面减少～切削中容易导致振动～出现打抖的现象。

横刃磨窄～能降低轴向力～减少挤刮现象,但若磨得过窄～使横刃的强度减弱～在切削时则容易崩掉。

2）合理选择切削用量

按金属材料性质选择切削用量

金属材料的强度、硬度高～钻头直径比较大时～钻孔中消耗的功率也大～这时～应考虑机床零件和钻头本身强度的限制～在选择切削用量时～其切削速度不宜选得过高。

表1钢料钻孔切削用量,孔的深径比L/D?

3,

钻孔直径D，22，33，55，1010，2020，3030，4040，50,毫米,

转速n1000，2000，1500，1000，750，350，250，200，,转/分,200015001000750350250200120走刀量s0.005，0.02，0.05，0.15，0.30，0.60，0.75，0.85，,毫米/转,0.020.050.150.300.600.750.851

金属材料较软～或钻头直径较小时～则切削速度可以适当选择高一些。

当钻孔直径和深度与表1相同～而工件材料不同时～其切削用量应较表1作适当的调整～如:

碳素工具钢、铸钢钻孔～转速和走刀量应减少1/5左右,合金工具钢、合金铸钢钻孔～转速和走刀量应减少1/3左右,不锈钢钻孔～转速和走刀量应减少1/2左右,铸铁钻孔～切屑细碎～对钻头磨损严重～为了减少钻头与工件的接触长度～走刀量可以增加1/5左右,而转速应减少1/5左右;有色金属钻孔,转速

增加近一倍,走刀量增加1/5。

按钻孔深度选择切削用量

钻深孔时～工作条件比较差～冷却和排屑都有一定的困难～切削用量应选得小些,当工件材料和钻孔直径与表1相同～而钻孔的深径比为3，8时～转速和走刀量应比表1中所列值少1/5左右,钻深孔时～如工件为上面列举的各种材料～钻孔直径也相同～则转速和走刀量应在上述基础上减少1/5左右。

为防止产生切屑瘤选择切削用量

用高速钢钻头钻孔～切削速度低于6m/min时～由于切削速度不高～可以防止切屑瘤的产生,用硬质合金钻头钻孔～切削速度可增加到60，70m/min～使切削温度超过产生切屑瘤的温度范围～亦可防止切屑瘤的产生。

钻小孔不能采用自动走刀

一般直径在5mm以下的小钻头～因强度弱～不能采用自动走刀～只能用手动进给。

走刀量应大于金属材料硬化层的厚度

有些金属材料～在钻削过程中～产生硬化层～因而走刀量应大于硬化层的厚度～避免钻头的刃口在硬化层上切削～以减少钻头的磨损。

按加工性质选择走刀量

若孔的加工精度要求五级以下～或钻孔后还需扩孔～或钻孔后还需要经过2，3种刀具加工的孔～应选择表1中较大的走刀量,若工件刚度不够,如在薄板或薄件的凸缘上钻孔,～或攻丝前钻底孔～或钻孔后只经过一次扩孔或一次铰孔等精密加工的孔～应选择表1中的中等或较小的走刀量。

3,冷却与润滑

由于钻孔属于粗加工工序～输入冷却润滑液的目的～首以冷却为主～也起到了洗涤作用。

根据材料的不同～其冷却液的选用如下:

当加工的工件材料为钢、铜、铝合金及铸铁时～均可使用3，8%的乳化油水溶液。

在高强度材料上钻孔时～因刀具前面承受较大压力～要求润滑膜有足够的强度～以减少摩擦和切削负载。

此时～可在冷却润滑液内增加硫、二硫化钼等成分～如硫化切削油。

在塑性、韧性较大的材料上钻孔～或为了减少产生切屑瘤～则要求加强润滑～在冷却润滑液中～可加入适当的动、矿物油。

孔的精度和光洁度要求很高时～应选用主要起润滑作用的油类冷却液～如菜油、茶油、猪油等。

2,一般钻孔方法

1,钻孔的注意事项

通常～钻孔直径在D?

30—35毫米时～可一次钻出～如孔径大于此值～可分两次钻削～第一次钻头直径为,0.05—0.7,D。

当所钻孔的位臵精度要求比较高时～应在每个孔缘画参考线～以检查钻孔是否偏斜。

对刀时要从不同的方向～观察钻头横刃对正样冲眼的情况。

钻孔前先锪一个浅窝～确定无误后～在正式钻孔。

钻头在装夹前～应将其柄部和钻床主轴锥孔拭擦干净。

钻头装好后～可缓慢转动钻头主轴～检查钻头是否正直～如有摆动时～可挑换不同方向装夹～将振摆调到最小值。

直柄钻头的装夹长度一般不小于15毫米。

开始钻孔时～钻头要慢慢地接触工件～不能用钻头撞击工件～以免碰伤

钻尖。

在工件的未加工表面钻孔时～开始要用手进刀～这样当碰到过硬的质点时～钻头可以退让～避免打坏刃口。

当钻孔即将穿透时～最好改用手进刀。

在摇臂钻床上钻大孔时～立柱和主轴箱一定要锁紧～以减少晃动和摇臂的上抬量～否则钻头容易折断。

需要变速时～一定要先停车～以免打伤齿轮或其他部件。

转换变速手柄时～应放在规定位臵上～若手柄失灵或移不动时～应检查调整～不得强行扳动。

摇臂钻床在使用以后～要将摇臂降到近下端～主轴箱移近立柱一端。

离开钻床或更换工具、工件～以及总电源突然断电时～都要关闭钻床电门。

钻精孔时～得先钻出底孔～留加工余量0.5—1毫米左右～然后进行精扩～这样便能加工出精度较高的孔。

2,钻斜孔

钻斜孔有三种情况:

在斜面上钻孔,在平面上钻斜孔,在曲面上钻孔。

钻斜孔的三种方法:

将钻头回转中心与工件欲钻孔中心校正,在不改变工件位臵的情况下～用样冲在欲钻孔中心再打一个较大的中心眼,开始钻孔。

将工件欲钻孔端面臵于水平位臵装夹～在钻孔位臵的中心锪出一个浅窝,把上述端面倾斜一些装夹～将浅窝划深形成一个过度孔,正式钻孔。

前两种适用于加工精度要求不高的孔。

校正工件欲钻孔中心与钻头的相对位臵～固紧后不动,用中心钻先在孔中心钻一个中心孔,为消除倾斜面对钻头的妨碍～用与孔径相同的立铣刀或短的平刃钻头～加工出一个水平面,正式钻孔。

2（锪孔及平面

（1）锪孔及平面的形式有以下几种:

锪锥形埋头孔～这种孔的锥角有60?

、70?

、90?

、120?

四种～以90?

为最多,锪圆柱形埋头孔,锪孔的上、下端平面。

（2）锪孔的切削速度应比钻孔低～锪铸铁时～V=8，12m/min,锪钢时～V=8，14m/min,锪有色金属时～V=25m/min。

由于锪孔的切削面积小～如用标准锪钻锪孔时～因切削刃的数量多～切削时比较平稳～所以进刀量可取钻孔的2，3倍。

（3）锪孔注意事项

锪刀的切削刃要对称～保持切削平稳,使用装配式的锪刀杆装配锪刀时～要求装夹牢靠～锪削时不应振动,受进刀时压力要均匀～且用力不宜过大～以免打坏锪刀和扭损刀杆,锪削孔口下端平面时～锪刀杆在钻床主轴上装紧以后～尚需用横销楔紧～以防在进刀时锪刀杆掉下来。

3（铰孔

（1）手工铰孔

手工铰孔一般注意事项:

工件要夹紧,夹紧力要适当,～以保证其几何精度。

要尽量保持铰刀中心与孔中心重合～以免将孔铰偏。

在铰削过程中～两手用力要平衡～铰刀不得左右摇摆～旋转铰杠的速度要均匀。

铰削进刀时～不要猛力压铰杠～要随着铰刀的旋转轻轻的加力。

在铰削过程中～铰刀被卡住时～不要猛力扳转铰杠～以防止铰刀折断,而应取出铰刀～清除切屑～看是否有轻微磨损或崩刃～若有可进行研磨～再涂上润滑油～继续铰削。

注意变换铰刀每次停歇的位臵～以消除铰刀在同一处停歇所造成的振痕。

当一个孔快铰完时～不能让铰刀的校准部分全部出头～以免将孔的下端划伤。

铰刀退出时～不能反转～因为反转会使切屑塞在铰刀刀齿后面和孔壁之间～将孔壁划伤。

同时～铰刀也容易磨损。

铰刀使用完毕后～要清擦干净～涂上机油～并装在塑料袋内～以免混放时碰伤刃口。

2,机动铰孔

1,机用铰刀的装夹有固定和浮动两种～分别采用固定夹头和浮动夹头。

2,机动铰孔的一般注意事项:

铰孔时～应先保证铰刀与工件预钻孔中心重合～偏差不大于0.02mm。

开始铰削时～为了引导铰刀铰进～可采用手动进给～当铰进2，3mm时～即改用机动走刀～以获得均匀的走刀量。

采用浮动夹头夹持铰刀时～在未吃刀之前～最好用手扶正铰刀慢慢引导使其接近孔缘～以防止铰刀与工件发生撞击。

在铰削过程中～特别是铰盲孔时～可分几次不停车退出铰刀～以清除铰刀上的沾屑和孔内切屑～防止切屑刮伤孔壁～同时也便于输入冷却润滑液。

铰孔完毕～应不停车退出铰刀～否则会在孔壁上留下刀痕。

二、攻丝和套丝

1.攻丝

1,攻丝前底孔的直径和深度

1,攻丝前底孔直径的确定

攻丝前的底孔直径应稍大于螺纹小径～但不宜过大～否则会使螺纹牙型高度不够～降低强度。

底孔直径大小～按以下经验公式算出:

在加工钢和塑性大的材料及扩张量中等的条件下:

D=D-P钻

式中D——攻丝前钻底孔用的钻头直径～mm,钻

D——螺纹大径～mm,

P——螺距～mm。

英制螺纹底孔直径一般按表2进行计算。

表2英制螺纹底孔直径的计算公式

螺纹公称直径铸铁和青铜铜和黄铜

11D,25（D-）D,25（D-）+0.13/16″,5/8″钻钻nn

1113/4″,1″D,25（D-）D,25（D-）+0.3钻钻2nn,在加工铸铁和塑性较小的材料及扩张量较小的条件下:

D=D-,1.05,1.1,P钻

常用的钻粗牙、细牙普通螺纹的底孔的钻头直径可从表3查出。

表3攻普通螺纹钻底孔的钻头直径

钻头直径D钻头直径D钻钻螺纹螺纹螺距螺距直径直径钢、可锻铸钢、可锻铸PP铸铁、青铜、铸铁、青铜、DD铁、紫铜、铁、紫铜、黄铜黄铜层压板层压板

0.41.61.6211.81220.251.751.75141.512.412.5

112.9130.452.052.052.50.352.152.15213.814

161.514.414.50.52.52.53114.9150.352.652.65

0.73.33.32.515.315.540.53.53.5215.816181.516.416.50.84.14.25116.9170.54.54.5

14.952.517.317.560.755.25.2217.818201.518.418.51.256.66.7

118.919816.97

0.757.17.22.519.319.5

219.8201.58.48.5221.520.420.51.258.68.710120.92118.99

0.759.19.2

320.7211.7510.110.2221.822241.510.410.51.522.422.5121.2510.610.7122.923110.911

2）攻螺纹底孔深度的确定

攻不通孔螺纹底孔时,钻孔深度要大于螺纹的有效深度.一般取:

H=h+0.7D钻有效

式中H--底孔深度,mm;钻

h—螺纹有效深度,mm;

D—螺纹大径。

2,攻丝注意事项

在实际生产中～由于有些螺纹孔受其所在位臵或工件形状的限制～不适于机械攻丝～必须采用手攻丝。

另外～当加工的螺纹孔直径较小～使用的丝锥强度低～机攻时容易折断～通常也采用手攻丝。

1,手攻丝的注意事项

工件的装夹要正～一般应将工件攻丝面臵于水平或垂直的位臵。

在开始攻削时～尽量把丝锥放正～一手压住丝锥的轴心方向～另一手轻轻转动铰杠。

丝锥旋转1，2圈后～校正其是否和工件平面垂直。

在攻削3，4圈螺纹后～丝锥的方向就基本确定了。

当丝锥的切削部分全部进入工件时～不需再施加轴向力。

在攻削塑性材料时～需保持足够的冷却润滑液。

攻丝时～每次扳转铰杠～丝锥的旋进不应太多～一般每次旋进1/2，1转为宜。

M5以下的丝锥一次旋进不得大于1/2转,加工细牙螺纹或精度高的螺纹时～每次的进刀量还要减少。

攻削铸铁比攻削钢件时的速度可以适当快些。

每次旋进后～在倒转约为旋进的1/2行程。

攻削较深螺纹孔时～回转的行程还要大些～并需往复拧转几次。

扳转铰杠时～两手用力要平衡。

攻削时～如感费力～切不可强行转动～应将丝锥倒转～使切屑排除～再继续攻削。

攻削不通的螺纹孔时～当末锥攻完～用铰杠带动丝锥倒转松动以后～应用,

手将丝锥旋出。

攻削通孔的螺纹孔时～丝锥的校准部分不应全部出头～以免扩大或损坏最后几扣螺纹。

丝孔攻完后～也按上述方法旋出丝锥。

攻削不通的螺纹孔时～要经常把丝锥退出～将切屑清除～以保证螺纹孔的有效长度～攻完后也应将切屑清除干净。

攻削M3以下的螺纹孔时～如工件不大～可用一只手拿着工件～一只手拿着带动丝锥的铰杠～或用特制的短柄铰手进行攻丝～以避免硬劲攻削～防止丝锥折断。

丝锥用完后～要擦洗干净～涂上机油～隔开放好～不可混装在一起～一,

面将丝锥刃口碰伤。

2,机器攻丝注意事项

用钻床攻丝时～工件螺纹底孔与丝锥的不同心度允差～应不大于0.05mm。

当丝锥即将进入螺纹底孔时～送刀要轻要慢～以防止丝锥与工件发生撞击。

螺纹孔的深度超过10mm～和攻不通的螺纹孔时～应采用攻丝安全夹头。

安全夹头能承受的攻削力～须按照丝锥直径的大小来进行调节。

在丝锥的切削部分长度攻削行程内～应在钻床进刀手柄上施加均匀的压力～以协助丝锥进入工件,同时避免由于靠开始几扣不完整的螺纹～向下拉钻床主轴时～将螺纹刮烂。

当校准部分进入工件时～上述压力即应解除～靠螺纹自然旋进～以免将牙型切瘦。

攻丝的切削速度主要根据加工材料、丝锥直径、螺距、螺纹孔的深度而定。

当螺纹深度在10,30mm内～工件为下列材料时,其切削速度大致如下:

钢材6，15m/min;调质后的钢材或较硬的钢材5，15m/min,不锈钢2，7m/min,铸铁8，10m/min。

在同样条件下～丝锥直径小取高速～螺距大取低速。

攻通的螺纹孔时～丝锥的校准不能全出头～否则在开反车退出丝锥时～将会产生乱扣。

参考手攻丝的有关注意事项。

2.套丝

1,套螺纹前圆杆直径的确定

与丝锥攻螺纹一样～用板牙在工件上套螺纹时～因材料受挤压而变形～牙顶将被挤高一些。

所以套螺纹前圆杆直径应稍小于螺纹的大径～一般圆杆直径用下

式计算:

d=d-0.13p杆

式中d--套螺纹前圆杆直径～mm,杆

d—螺纹大径～mm,

p—螺距～mm。

套螺纹前圆杆直径可由表4查的。

表4板牙套螺纹时圆杆直径

粗牙普通螺纹英制螺纹螺纹直径螺距螺杆直径,mm,螺纹直径螺杆直径,mm,,mm,,mm,,in,最小直径最大直径最小直径最大直径

M615.85.91/45.96

M81.257.87.95/167.47.6

M101.59.759.853/899.2

M121.7511.7511.91/21212.2

M14213.713.85———

M16215.715.855/815.215.4

M182.517.717.85———

M202.519.719.853/418.318.5

M222.521.721.857/821.421.6

M24323.6523.8124.524.8

11M27326.6526.830.7314

M303.529.629.8———

11M36435.635.83737.32

M424.541.5541.75———

M48547.547.7———

M52551.551.7———

M605.559.4559.7———

M64663.463.7———

M68667.467.7———,2,套丝的注意事项

板牙在套丝时～要注意螺纹杆坯直径的选择～可参照表4。

为了使板牙的切削锥角容易切入工件和便于掌握板牙与杆坯中心垂直～需将杆坯的端部倒成60?

90?

的锥度～锥度的最小直径应小于螺纹内径。

为了保证螺纹的有效长度～应在所要求的螺纹长度上加上板牙切削部分的长度～此段长度一般不超过2,3个螺距。

圆板牙在铰杠内应避免歪斜～顶丝要牢靠～必要时应使用V型钳口或软金属钳口～以防止工件偏斜和夹出痕迹。

开始套丝时～可用手掌按住板牙的中心～一手扳转铰杠,或用两手按住铰杠两边靠近板牙的地方～施加一定压力进行切削。

扳转铰杠时～两手用力要均匀～防止牙型撕裂。

每旋进半圈时～可退回一

半进程～以便断屑和排屑～并有助于冷却润滑油进入。

3,取出断在螺纹中的丝锥的方法

1,振动:

为了使丝锥能在螺纹孔中松动～可采用振动的方法。

振动以前～应将切屑清除干净。

振动时～用一个弯尖凿子～抵在丝锥的容屑槽内～拿一小手锤～按螺纹的正反方向反复轻轻敲打～直到断丝锥有了松动～就能顺利地敲出来。

2,腐蚀:

当攻削不锈钢材料～丝锥断在工件内时～可将工件浸在硝酸溶液中进行腐蚀。

因为不锈钢能抗硝酸腐蚀～而由高速钢制成的丝锥在硝酸溶液中确能很快的受到腐蚀～因此取出断丝锥较方便。

3,电弧切除:

M10以上的断丝锥～可用电焊的方法进行切除。

即以电焊条引弧后立即对准断丝锥～使焊条与断丝锥之间形成小面积的高温电弧～使断丝锥的中间部分在1030s内熔化～然后将熔渣清除。

三、刮削与研磨

1（刮削基本知识

1,刮削原理、过程及应用

1,刮削原理

刮削也是金属切削的一种形式。

它与机械加工不同之处在于～后者主要依靠工作母机的精度来保证加工精度,而前者则是运用显示选点和微量切削来提高工件的精度和表面质量。

2,刮削的一般过程分为:

粗刮、细刮、精刮和刮花纹等。

:

先要通过测量和显点以确定刮削部位～并要知道这个部位要刮削多少,粗刮

金属层。

若某一部位的刮削量很大～可集中在此部位重刮数遍～但刀纹要交错进行～才能保证每遍的刮削量均匀～防止刮出一个深凹。

用此方法进行粗刮～能减少显点次数～从而提高工效。

细刮与精刮:

经过粗刮后的工件表面～其直线性误差基本上已达到要求～显点也稀稀落落的分布于整个平面。

因此进行细刮时～只挑选大而亮的显点～而且每刮一次～显点一次～显点也逐渐地由稀到密～由大到小～直到达到每25×25mm内显点若干的要求～如表5。

精刮在细刮基础上～刮削方法与细刮相同～刀纹要短而细～挑选磨得最亮的点子来刮削～使达到更高的精度。

表5各种平面接触精度研点数

平面种类每25×25mm内的研点数应用

2，5较粗糙机件的固定结合面

>5，8一般结合面一般平面>8，12机器台面、一般基准面、机床导向面、密封结合面

>12，16机床导轨及导向面、工件基准面、量具接触面

>16，20精密机床导轨、直尺

精密平面，，1>20，251级平板、精密量具

，，1超精密平面>250级平板、高精度机床导轨、精密量具,1,表中1级平板、0级平板系指通用平板的精度等级。

刮花纹:

工件精刮后～其表面已形成了不规则、不美观的花纹。

所以一般对刮削后的工件表面或经过精刨、精磨以后的表面～还要再刮削一层花纹～这样如对导轨来说～就能够增加其表面的润滑条件～减少摩擦阻力～从而提高了它的耐

磨性能～延长了使用寿命。

如在非运动表面刮上一层花纹～可提高机床的外观质量。

月牙花纹的刮削方法:

左手按住刮刀前部～起着压和掌握方向的作用～用手握住刮刀中部并作适当扭动～交叉成45?

方向进行～故在光线的反射下能显示出明暗的、美观的月牙花纹。

3,刮削的应用场合

相互运动着的导轨副～它的两个摩擦面要求良好的接触率～接触面积大～承受的压力也就越大～耐磨性也就越好。

当然也的根据实际情况而定。

相互联接的两个工件中～结合表面质量高～联结的刚性就强～能使部件的几何精度更趋于稳定～不易产生变形。

对有密封性要求的表面～如果表面质量差～就会产生漏油漏气等不良现象。

要求有准确的尺寸和有公差配合的工件～而且这些相配工件的尺寸都必须保证在允许的公差范围之内。

机床在装配过程中～要求达到理想的几何精度～需通过调整封闭环的尺寸来实现。

2,刮削余量

刮削是繁重的体力劳动～而每次所刮削的金属层又很少～所以机械加工后留下的余量不能太多～一般可参考表6和表7。

表6平面刮削余量,mm,

平面长度平面宽度100,500>500,1000>1000,2000>2000,4000>4000,6000

?

1000.10.150.200.250.3>100,5000.150.200.250.300.40

表7曲面刮削余量,mm,

孔长孔径Φ?

100>100,200>200,300

?

800.050.080.12

>80,1800.100.150.25

>180,3600.150.250.35,3,刮削的显点

1,显点剂及使用方法

显点剂一般用红丹粉和蓝粉～加入适量的机油或蓖麻油调和而成～均匀成糊状。

通常粗刮的工件表面涂红色～基准面涂蓝色～显点十分清楚。

精刮时要涂得薄些。

也可以都用红色或蓝色。

涂色时分布要均匀～并要保持清洁～防止切屑和其它杂物或沙粒等掺入～否则推磨时容易划伤工件表面和基准面。

2,显点方法及注意事项

显点应根据工件的不同形状和被刮面积的大小区别进行。

中小型工件的显点:

一般是基准平面固定不动～工件被刮面在平板上推磨。

如被刮面等于或稍大于平板面～则推磨时工件超出平板的部分不得大于工件长度的1/3。

小于平板的工件推磨时最好不出头～否则显点不能反应出真实的不平度。

大工件的显点:

当工件的被刮面长于平板若干倍的时候～一般是以平板在工件被刮面上推磨～采用水平仪与显点相结合来判断刮面的误差～通过水平仪可以测出工件的高低不平度～而刮削则仍按显点分轻重进行操作。