钳工基本技能知识

*节 螺纹加工
在学习螺纹加工之前，我们先大体来了解一下螺纹。
一、螺纹的种类
螺纹的种类很多，在圆柱或圆锥表面上加工出的螺纹叫外螺纹，在孔壁上加工出的螺纹叫内螺纹。
按着螺纹的旋转方向不同，可以分为顺时针方向旋入的右螺纹和逆时针方向旋入的左螺纹，螺纹的旋向可以用右手来判定，手心对着自己，螺纹的旋向与右手大拇指的指向一致为右螺纹，反之为左螺纹，一般常用右螺纹。
按着螺旋线的数目不同，还可分为单线螺纹和多线螺纹。
螺纹按用途的不同，可分为联接螺纹和传动螺纹两大类，按其截面的形状不同，还可以分为三角形、梯形、锯齿形、矩形以及其它特殊形状的螺纹。

二、普通螺纹的主要参数
普通螺纹的主要参数有：大径、小径、中径、螺距、导程、线数、牙型角和升角等8个。对于标准螺纹来说，只要知道大径、线数、螺距和牙型角就可以了，而其它参数，可通过计算或查表得出。
1、   螺纹大径（D、d） 螺纹大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径。对内螺纹用D表示，外螺纹用d表示，国家标准规定，螺纹大径的基本尺寸即为螺纹的公称直径，螺纹大径的公称位置在等边三角形上部削平处。
螺纹小径（D1、d1）  螺纹小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。对内螺纹用D1表示，外螺纹用d1表示，螺纹小径的公称位置在三角形下部的削平处。
螺纹中径（D2、d2）  螺纹中径是一个假想圆柱或圆锥的直径。该圆柱或圆锥的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，该 假想圆柱或圆锥称为中径圆柱或中径圆锥。外螺纹中径用d2表示，内螺纹中径用D2表示。外螺纹的中径和内螺纹的中径相等。
螺距（P）  螺距是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
线数（n）  线数是指一个螺纹零件的螺旋线数。
导程（L）  导程是指同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。当螺纹为单线螺纹时，导程与螺距相等；当螺纹为多线时，导程等于螺旋线数(n)与螺距（P）的乘积，即        L=nP。
牙型角（α）  它是在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角。
三、螺纹代号与标记
三角形螺纹按其规格和用途不同，分为普通螺纹、英制螺纹和管螺纹。三角形螺纹中，普通螺纹是我国应用zui广泛的一种，牙型角为60⁰。
同一公称直径可以与几种螺距组合成螺纹，按组合的螺距大小不同，螺纹分为粗牙和细牙两种。下面主要介绍一下普通螺纹的代号与标记：
普通螺纹代号是由螺纹特征代号和尺寸代号组成。粗牙普通螺纹用字母M与公称直径表示；细牙普通螺纹用字母M与公称直径×螺距表示。当螺纹为左旋时，在代号之后加“左”字。例如：
M24表示公称直径为24mm的粗牙普通螺纹。
M24×1.5表示公称直径为24mm，螺距为1.5mm的细牙普通螺纹
M24×1.5左表示公称直径为24mm,螺距为1.5mm的左旋细牙普通螺纹。
M6~M24的是经常使用的粗牙螺纹，它们的螺距应该熟记.
M6的螺距为1mm，M8为1.25mm,M10为1.5mm，M12为1.75mm，M16为2mm，M20为2.5mm，M24为3mm.
四、英制螺纹
   英制三角型螺纹是一种非标准螺纹，在我国应用很少，只有在引进和出口设备中及维修旧设备时才可能遇到。它的牙型角为55⁰，螺纹的公称直径是指内螺纹大径的基本尺寸，用英寸表示，如1/2英寸等，[1英寸（in）=25.4mm]。螺距用每英寸长度中的牙数（n）来表示，如1in12牙，其螺距为1/12in。英制螺距与米制螺距的换算如下：
螺距P=1in/n=25.4/n毫米。
  对于常用的英制螺纹（1/2英寸~9/8英寸），它们的公称直径与每英寸中的牙数有个规律，即用常数16减去螺纹公称直径英分母为8时的英分子数值，就是每英寸中的牙数。如英制螺纹公称直径为5/8，每英寸中牙数为16-5=11。
五、螺纹加工
螺纹加工是金属切削中的重要内容之一，螺纹加工的方法多种多样，一般比较精密的螺纹都需要在车床上加工，而钳工只能加工三角螺纹（米制三角螺纹、英制三角螺纹、管螺纹），其加工方法是攻螺纹和套螺纹。
（一）、攻螺纹
用丝锥在工件孔中切削出内螺纹的加工方法，称为攻螺纹。
1、攻螺纹用的工具
丝锥  丝锥分手用丝锥和机用丝锥，见实物。
丝锥由柄部和工作部分组成，柄部是攻螺纹时被夹持的部分，起传递扭矩的作用，工作部分由切削部分L1和校准部分L2组成，切削部分的前角（8~10度）和后角（6~8度），起切削作用，校准部分有完整的牙型，用来修光和校准已切出的螺纹，并引导丝锥沿轴向前进，校准部分的后角为零度。
攻螺纹时，为了减小切削力和延长丝锥寿命，一般将整个切削工作量分配给几支丝锥来承担。
（2）铰杠    铰杠是手工攻螺纹时用来夹持丝锥的工具，铰杠分普通铰杠和丁字形铰杠两类，每类铰杠又有固定式和活络式两种。（拿实物对照）
攻螺纹前底孔直径与孔深的确定
（1）攻螺纹前底孔直径的确定   攻螺纹时，丝锥对金属层有较强地挤压作用，使攻出螺纹的小径小于底孔直径，因此攻螺纹之前的底孔直径应稍大于螺纹小径。(也可从表中查出，但公式应记住)
1)攻制钢件或塑性较大材料时，底孔直径的计算公式为：
D_孔=D-P
2）攻制铸铁件或塑性较小材料时，底孔直径的计算公式为：
D_孔=D-(1.05~1.1)P
式中  D_孔为螺纹底孔直径,mm;
D为螺纹大径，mm;
P为螺距，mm.
（2）攻螺纹底孔深度的确定    攻盲孔螺纹时，由于丝锥切削部分有锥角，端部不能攻出完整的螺纹牙形，所以钻孔深度要大于螺纹的有效长度，钻孔深度的计算式为：
           H_深=h_有效+0.7D
式中   H_深为底孔深度，mm;
h_有效为有效长度，mm;
D为螺纹大径，mm.
（二）、套螺纹
用板牙在外圆柱面上（或外圆锥面）切削出外螺纹的方法，称为套螺纹。套螺纹用的工具有板牙和板牙架。（见实物）板牙有封闭式和开槽式两种结构。
套螺纹时，金属材料因受板牙的挤压而产生变形，牙顶将被挤的高一些，所以套螺纹前圆杆直径应小于螺纹大径。圆杆直径的计算公式为：            d_杆=d－0.13P   （也可直接由表中查出）
式中    d_杆为套螺纹前圆杆直径，mm;
        d为螺纹大径，mm;
        P为螺距，mm.
（三）、攻螺纹、套螺纹的方法
攻螺纹的方法
攻螺纹前要对底孔孔口倒角，且倒角处的直径应略大于螺纹大径，通孔螺纹两端都要倒角，这样使丝锥开始起攻时容易切入材料，并能防止孔口处被挤压出凸边。
工件的装夹位置应尽量使螺孔中心线置于垂直或水平位置，使攻螺纹时容易判断丝锥轴线是否垂直于工件表面。
起攻时，要把丝锥放正在孔口上，然后对丝锥加压力并转动铰杠，当丝锥切入1~2圈后，应及时检查并校正丝锥的位置，检查应在丝锥的前后、左右方向上进行，一般在切入3~4圈后，丝锥的位置应正确无误，不能再有明显的偏斜和强行纠正。
当丝锥的切削部分全部切入工件后，只须转动铰杠即可，不能再对丝锥施加压力，否则螺纹牙形将被破坏，攻螺纹时，要经常倒转1/4~1/2圈，使切屑断碎后容易排出，避免因切屑阻塞而使丝锥卡死。
攻不通孔时，要经常退出丝锥，排出孔内的切屑，否则会因切屑阻塞使丝锥折断或达不到螺纹深度的要求，当工件不便倒向时，可用磁性针棒吸出切屑。
攻塑性材料的螺纹时，要加注切削液，以减小切削阻力，减小螺孔的表面粗糙度值，延长丝锥使用寿命，
用成组丝锥攻螺纹时，必须以头锥、二锥、三锥的顺序攻削到标准尺寸，在较硬的材料上攻螺纹时，可用各丝锥轮换交替进行，以减小切削刃部的负荷，防止丝锥折断。
套螺纹的方法
为了使板牙容易切入材料，圆杆端要倒成锥角，锥体的zui小直径应比螺纹小径略小，避免螺纹端部出现锋口和卷边。
套螺纹时切削力矩较大，圆杆工件要用V形钳口或厚铜板作衬垫，才能牢固地夹持。
起套时，要使板牙的端面与圆杆轴线垂直，要在转动板牙时施加轴向压力，转动要慢，压力要大，当板牙切入材料2~3圈时，要及时检查并校正板牙的位置，否则切出的螺纹牙形一面深一面浅，甚至出现乱牙。
起套完成正常套螺纹时，不要加压，让板牙自然引进，以免损坏螺纹和板牙，并要经常倒转断屑。
在钢件上套螺纹要加切削液，以减小加工螺纹的表面粗糙度值和延长板牙使用寿命。
 通过本章节的学习，要求能了解螺纹的分类、螺纹的主要参数及常用参数的尺寸数值，还有如何来进行攻螺纹和套螺纹等。
第二节 孔加工
孔加工是钳工的重要操作技能之一，孔加工的方法主要有两种：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、锪孔钻和铰刀进行扩孔、锪孔和铰孔等。
一、钻孔
用钻头在实体工件上加工出孔的方法称为钻孔。
在钻床上进行钻孔时，钻头的旋转是主运动，钻头沿轴向移动是进给运动。下面首先介绍几种常用钻头：
麻花钻   麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成（可对照实物看）。
柄部  麻花钻有锥柄和直柄两种，一般钻头直径小于13mm的制成直柄，大于13mm的制成锥柄，柄部是麻花钻的夹持部分，它的作用是定心和传递扭矩。
颈部   颈部在麻削麻花钻时作退刀槽使用，钻头的规格、材料及商标常打在颈部。
工作部分   工作部分由切削部分和导向部分组成，切削部分主要起切削工件的作用，导向部分的作用不仅是保证钻头钻孔时的正确方向、修光孔壁，同时还是切削部分的后备。
2、群钻    群钻是在麻花钻的基础上经刃磨改进出来的一种先进钻头，它在钻削过程中具有效率高、寿命长、钻孔质量好等多项优点。它主要分为标准群钻和薄板群钻两种，标准群钻是在标准麻花钻的基础上磨出月牙槽，磨短横刃和磨出单面分屑槽；薄板群钻是将标准麻花钻的两条主切削刃磨成圆弧形切削刃。
二、扩孔
 用扩孔工具将工件上原来的孔径扩大的加工方法，称为扩孔。
 常用的扩孔方法有用麻花钻扩孔和用扩孔钻扩孔。扩孔钻有高速扩孔钻和硬质合金扩孔钻两种。用扩孔钻扩孔，生产效率高，加工质量好，常用作孔的半精加工及铰孔前的预加工。
 
三、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。
锪孔钻的种类及用途
柱形锪钻  柱形锪钻主要用于锪圆柱形埋头孔。
锥形锪钻  锥形锪钻有60⁰、75⁰、90⁰、120⁰等几种。它主要用于锪埋头铆钉孔和埋头螺钉孔。
端面锪钻  端面锪钻主要用来锪平孔口端面，也要用来锪平凸台平面。
锪孔时注意事项
锪孔时的进给量应为钻孔时的2~3倍，切削速度为钻孔时的1/3~1/2为宜，应尽量减小振动以获得较小的表面粗糙度值。
若用麻花钻改磨成锪钻时，应尽量选用较短的钻头，并修磨外缘处前刀面，使前角变小，以防振动和扎刀。还应磨出较小的后角，防止锪出多角形表面。
锪钢材料的工件时，因切削热量大，应在导柱和切削表面上加注切削液。
四、铰孔
用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以获得孔的较高尺寸精度和较小表面粗糙度值的加工方法，称为铰孔。铰孔用的刀具叫铰刀。铰刀是尺寸的多刃工具，它具有刀齿数量较多、切削余量小、切削阻力小和导向性好等优点。
通过本章节的学习，要大体知道孔加工主要分哪两类，以及每一种加工所采用的刀具和加工方法。
1、螺纹的种类有哪些？
2、标准螺纹的主要参数有哪些？
3、标准螺纹代号的组成与标记？
4、M6~M24的常用粗牙螺纹的螺距应熟记。
5、什么叫攻螺纹？攻螺纹的工具有哪些？
6、什么叫套螺纹？套螺纹用的工具是什么？
7、孔加工主要分哪两类？
8、什么叫钻孔？
9、什么叫扩孔？
10、 常用扩孔方法有哪两种？
11、什么叫锪孔？
12、什么叫铰孔？
平面加工
錾削
1、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。
錾削主要用于不便机械加工的场合，如去除毛坯上的凸缘、毛刺、浇口、冒口，以及分割材料，錾削平面及沟槽等。
2、錾削工具
錾削所用的主要工具是锤子和錾子。錾子由头部、錾身和切削部分组成，主要分为扁錾、尖錾和油槽錾等。锤子又称榔头，由锺头、木柄和楔子组成，锺子的规格有0.25kg、0.5kg和1kg等多种。
锉削
1、用锉刀对工件表面进行切削加工的方法称为锉削。锉削的精度可达到0.01mm。锉削应用十分广泛，可锉削平面、曲面、内外表面、沟槽和各种形状复杂的表面。锉削还可以配键、制作样板以及装配时对工件的修整等。
2、锉削工具
锉削工具主要是锉刀。锉刀由碳素工具钢经热处理淬硬制成。
3、锉刀的种类
锉刀按其用途不同可分为普通钳工锉、异形锉和整形锉三种。
普通钳工锉按其断面形状又可分为平锉（板锉）、方锉、三角锉、半圆锉和圆锉五种等。
异形锉有刀口锉、菱形锉、扁三角锉、椭圆锉、圆肚锉等。异形锉主要用于锉削工件上特殊的表面。
整形锉又称什锦锉，主要用于修整工件细小部分的表面。
4、锉刀的规格及选用
锉刀的规格分尺寸规格和齿纹粗细规格两种，方锉刀的尺寸规格以方形尺寸表示；圆锉刀的规格用直径表示；其他锉刀则以锉身长度表示。钳工常用的锉刀，锉身长度有100mm、125mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm、400mm等多种。
齿纹粗细规格，以锉刀每10mm轴向长度内主锉纹的条数表示。主锉纹指锉刀上起主要切削作用的齿纹；而另一个方向上起分屑作用的齿纹，称为辅助齿纹。锉刀齿纹规格选用见下表：
锉刀齿纹粗细规格的选用