書名: 鈑金加工實戰(zhàn)技巧作者名: 鐘翔山主編本章字數(shù): 18353字更新時間: 2020-08-28 16:25:55
1.3 鉗工基本操作技術
1.3.1 劃線
劃線分平面劃線和立體劃線兩種。平面劃線是在平面上進行的劃線,立體劃線則是在立體表面上進行的劃線。零件的形狀雖然是多種多樣的,有的甚至很復雜,但是任何一個復雜的圖形,都是由直線、曲線、圓及圓弧等基本線條所組成的。為提高劃線的質(zhì)量,首先必須熟練地掌握基本幾何圖形的畫法。例如:劃直線段的時候,如果是劃短直線(小于1000mm),可用直尺使其一邊通過選定的兩點,并將直尺緊壓于工件上,然后用劃針或石筆沿直尺的底邊劃出直線。石筆端頭要磨扁,使劃出的線條較細而準確,線條粗細不得超過0.5mm;如果是劃較長的直線段(大于1000mm),由于很難用直尺一次劃成,因此,最好采用粉線一次彈出。
此外,還應掌握劃線的方法。
(1)劃線基準
無論是劃如何復雜的圖樣尺寸線,首先需要選擇工件上某個點、線或面作為依據(jù),以用來確定工件上其他各部分尺寸、幾何形狀和相對位置,這個過程稱為確定劃線基準。劃線基準是指在零、部件上起決定作用的基準面和基準線。設計圖樣中的零、部件上用來確定其他點、線、面位置的依據(jù),稱作設計基準。原則上,所選擇的劃線基準應與設計基準保持一致,這稱為確定劃線基準的原則。
根據(jù)設計基準確定劃線基準以后,就可以依據(jù)具體情況選擇劃線基準。圖1-16給出了劃線基準選擇的3種方法。

圖1-16 劃線基準的選擇
①以兩個相互垂直的平面(或線)為基準。如圖1-16(a)所示,零件上有垂直兩個方向的尺寸。由圖可以看出每一個方向的許多尺寸都是依照零件的外平面確定的,這兩個平面就分別是每一個方向的劃線基準。
②以兩條中心線為基準。如圖1-16(b)所示,在此零件上,兩個方向的尺寸與中心線具有對稱性,其他尺寸也以中心線起始標注。這兩條中心線,就分別是這兩個方向的劃線基準。
③以一個平面和一條中心線為基準。如圖1-16(c)所示,在高度方向的尺寸以底面為依據(jù),底面就是高度方向的劃線基準;寬度方向的尺寸對稱于中心線,所示中心線就是寬度方向的劃線基準。
(2)劃線的找正和借料
找正和借料是劃線中常用到的加工手段,主要目的是充分保證工件的劃線質(zhì)量,并在保證質(zhì)量的前提下,充分利用、合理使用原材料,從而在一定程度上降低成本,提高生產(chǎn)率。所謂找正,是指利用劃線工具使工件上的有關表面處于合適位置的操作過程。
當零件毛坯材料在形狀、尺寸和位置上的誤差缺陷,用找正后的劃線方法不能補救時,就要用借料的方法來解決。所謂借料,就是通過若干次的試劃線和調(diào)整,使各個加工面的加工余量合理分配,互相借用,從而保證各個加工表面都有足夠的加工余量,而誤差和缺陷可在加工后排除。
應該指出的是:劃線時的找正和借料這兩項工作是密切結合進行的。因此,找正和借料必須相互兼顧,使各方面都滿足要求,如果只考慮一方面,忽略其他方面,是不能做好劃線工作的。
①找正的方法 根據(jù)所加工構件形狀、尺寸的不同,找正的方法也有所不同,但常用的主要有以下兩種。
a.依據(jù)不加工表面找正。在進行結構件裝配時,當有些零件上有不加工表面時,按不加工表面找正后,再劃線確定其他零件的裝配位置,可使結構件上的待加工面與其他零件的尺寸均勻。圖1-17所示為依據(jù)不加工表面找正的零件圖樣。

圖1-17 依據(jù)不加工表面的找正
1—圓盤;2—圓鋼
零件1(圓盤)的外圓表面不在本工序加工,而內(nèi)圓表面待加工,以外圓為基準找正內(nèi)圓,然后劃線確定零件2(圓鋼)的裝配位置,加工后可使零件2(圓鋼)與零件1(圓盤)內(nèi)圓尺寸均勻,而且內(nèi)、外圓基本符合同軸度要求。
b.依據(jù)尺寸較大或較重要的面(邊)找正。當結構件尺寸大而剛性較差時,通常采用裝配矯正后,再劃線確定構件上的孔位(或裝配其他零件等)的方法。找正時一般應選擇長度尺寸較大、較重要或外觀質(zhì)量要求高的面(邊)為主要依據(jù),兼顧其他次要面(邊),可使各個孔(或其他零件等)距構件邊緣尺寸均勻。圖1-18所示為依據(jù)尺寸較大的邊找正的零件圖樣。

圖1-18 依據(jù)尺寸較大的邊找正圖樣
1,2—角鋼
該構件是4件角鋼100mm×100mm×8mm裝配成的框架。裝配矯正后框架的對角線尺寸及寬度、長度尺寸距理想尺寸都有一定偏差。劃線確定各個孔的位置時,應以4000mm的兩個長邊為依據(jù),并兼顧其他兩邊,這樣可使各孔距框架邊緣尺寸均勻。
②借料 要做好借料劃線,首先要知道待劃毛坯材料的誤差程度,確定需要借料的方向和大小,這樣才能提高劃線效率。如果毛坯材料誤差超出許可范圍,就無法利用借料來補救了。
劃線時,有時因為原材料的尺寸限制需要利用借料,通過合理調(diào)整劃線位置來完成。有時在劃線時,又因原材料的局部缺陷,需要利用借料,通過合理調(diào)整劃線位置,來完成劃線。因此,在實際生產(chǎn)中,要靈活地運用借料來解決實際問題。
如圖1-19(a)所示的圓環(huán),由于其內(nèi)、外圓都要加工,如果材料形狀比較準確,就可以按圖樣尺寸進行劃線。此時劃線工作簡單。如果原材料圓環(huán)的內(nèi)、外圓偏心較大,劃線就不是那樣簡單了。若按外圓找正劃內(nèi)孔加工線,則內(nèi)孔有個別部分的加工余量不夠,如圖1-19(b)所示。若按內(nèi)圓找正劃外圓加工線,則外圓個別部分的加工余量不夠,如圖1-19(c)所示。

圖1-19 圓環(huán)的劃線
只有在內(nèi)孔和外圓都兼顧的情況下,適當?shù)貙A心選在鍛造內(nèi)孔和外圓圓心之間的一個適當?shù)奈恢蒙蟿澗€,才能使內(nèi)孔和外圓都保證有足夠的加工余量,如圖1-20所示。

圖1-20 圓環(huán)的借料劃線
(3)劃線的步驟和基本規(guī)則
劃線是鉗工最基本的操作技術,劃線質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到所加工零件的形狀及尺寸正確與否,因而劃線是一項重要、細致的工作。一般可按以下步驟進行,并應遵守以下基本規(guī)則。
①劃線的步驟 劃線除要求線條清晰外,最重要的是保證尺寸的準確,劃線時,可按以下步驟進行。
a.仔細看清圖紙標題欄,了解劃線零件的名稱、比例、材料等,同時熟悉技術要求,尤其要注意有些與劃線有關的要求在圖紙上無法標注,而寫入技術要求或附加說明的條款。
b.看懂各個視圖,分析相互間的對應關系,目的是找出關聯(lián)尺寸,明確各視圖表達的重點,想象出零件的空間形狀,從而形成整體概念。
c.仔細分析尺寸鏈,找出長、寬、高3個方向的尺寸基準以及零件的定位尺寸與偏差。
d.確定劃線基準。確定基準時要做到:根據(jù)劃線的類型確定基準的個數(shù),在保證劃線工作能順利進行的前提下盡量減少基準的數(shù)量;劃線時所選基準盡量與設計基準一致,從而減少由于基準不重合產(chǎn)生的誤差;劃線時盡量選用已加工好的表面為劃線基準,對部分零件劃線前根本就無已加工好的基準面,此時要根據(jù)實際情況分析,工件的裝配基準或安裝基準去確定劃線基準,基準應盡量選用大面和平直的面作為劃線基準;確定劃線基準時,不但要照顧以上幾點,還要在保證劃線質(zhì)量的前提下,考慮劃線的順利和工作效率。
e.劃線過程中經(jīng)常要遇到大量的計算,尤其是平面或復雜面上孔的位置,常常是轉換成坐標尺寸然后劃線,既方便又快,這就要求鉗工熟悉三角函數(shù)。
f.工件劃線時的裝夾基準應盡量與設計基準一致,同時考慮到復雜零件的特點,劃線時往往需要借助于某些夾具或輔助工具進行矯正或支撐。
g.裝夾時要合理選擇支撐點,防止重心偏移,劃線過程中要確保安全。
②劃線的基本規(guī)則 需要強調(diào)的是劃線只是加工零件的依據(jù)和重要的基礎,測量才是保證零件加工精度的手段。為了提高劃線質(zhì)量,必須嚴格遵守下列規(guī)定。
a.垂直線必須用作圖法劃線,不能使用量角器或90°角尺,更不能用目測法劃線。
b.用劃規(guī)在鋼板上劃圓、圓弧或分量尺寸時,為防止劃規(guī)腳尖滑動,必須先沖出樣沖眼,然后再進行劃線。
c.在進行劃線作業(yè)前,要核對鋼材牌號和規(guī)格是否與圖樣的要求相符,對于重要產(chǎn)品所用的鋼材,應有合格的檢驗書,鋼材的化學成分和力學性能應符合圖樣所規(guī)定的要求。
d.劃線前鋼材表面應該平整,表面呈波浪形或凹凸不平時,會影響劃線的準確度,所以應事先加以矯正、矯平,此外,鋼材的表面應干凈清潔,無夾灰、麻點、裂紋等缺陷。
e.劃線用的測量工具(如鋼直尺、卷尺、直角尺等)要定期檢驗校正。盡可能采用高效率的工、夾、量具,以提高效率。
(4)基本圖形的作法
為了能在圖樣上精確地作出零件輪廓的圖形,就必須要懂得各種不同線條的作圖知識和它們連接的規(guī)則,對于鈑金工來講,這又是放樣、劃線(號料)等操作的基礎。一般說來,基本幾何圖形的作法主要有以下幾種。
①直線和角的畫法 各類直線和角的畫法見表1-5。
表1-5 直線和角的畫法

②圓等分的畫法 圓的等分是作正多邊形的基礎,也是鈑金加工中用來確定展開料或鉆孔點劃線位置等常用的方法。其作圖方法見表1-6。
表1-6 圓的等分

圓的等分也可以用計算法求得,其計算公式是:
(1-1)
式中 s——等分圓周的弦長;
R——圓的半徑;
n——圓的等分數(shù)目。
采用計算法等分圓時,只需先利用上式計算出等分圓周的弦長s值,再利用分規(guī)直接在圓上截取各點后,直接連接各點便可。如采用計算法6等分圓時,可先計算出等分圓周的弦長ss=2Rsin
=2Rsin
=R
,然后利用圓規(guī),先以圓上任意點為圓心,以s=R長為半徑,依次畫弧,便可將圓6等分,依次連接各個各點,即形成正六邊形,如圖1-21所示。

圖1-21 圓的6等分
③圓弧、橢圓的畫法 圓弧是構成各種圖形的基礎,圓弧的畫法見表1-7。
表1-7 圓弧的畫法

橢圓也是鈑金件中常見的圖形,其畫法很多,橢圓的常用畫法見表1-8。
表1-8 橢圓的畫法

④圓弧連接畫法 圓弧連接就是將已知的兩直線、兩圓弧或一直線、一圓弧用已知半徑的圓弧光滑連接起來。各種圓弧連接是形成一些較復雜形狀連接的基礎,圓弧連接的關鍵是求出連接圓弧的圓心和連接點(切點)。各種圓弧連接的畫法見表1-9。
表1-9 各種圓弧連接的畫法

1.3.2 鏨削、鋸削、銼削加工
鏨削、鋸削及銼削是鉗工工作中較重要的基本操作技能,主要用于不便機械加工的場合,或在余量太多部位去掉足夠余量時的加工。
(1)鏨削
鏨削是用手錘錘擊鏨子,以對金屬進行切削加工的操作,也稱鑿削,鈑金加工中主要用于鏨削平面[見圖1-22(a)]、切斷板料[見圖1-22(b)]、板料的分割[見圖1-22(c)]及清理鑄、鍛件上的毛刺等,如圖1-22所示。

圖1-22 鏨削加工形式
①鏨削的分類 鏨削操作是通過手錘[見圖1-23(a)]錘擊鏨子完成的,鏨子通常用碳素工具T7或T8鍛制而成,刃部經(jīng)淬火和回火處理。根據(jù)工作的需要做成了不同的形狀,一般全長為170~200mm。鈑金加工中常用的鏨子有以下兩種。
a.扁鏨。扁鏨又稱平鏨,是鉗工最常用的鏨子,其刃口扁平,刃寬一般為10~20mm,見圖1-23(b)。主要用于去掉平面上的凸緣、毛刺、鏨削平面、切斷板料等。
b.尖鏨。尖鏨又稱窄鏨,其刃口較窄,約為5mm,刃口兩側有倒錐,可防止在開深槽時鏨子被卡住,見圖1-23(c)。主要用于鏨槽和分割曲線板料。

圖1-23 鏨削工具
1—楔子;2—錘頭;3—木柄
②鏨削的操作方法
a.鏨子的握法。鏨子主要用左手的中指、無名指握住,小指自然合攏,食指和大拇指自然接觸,鏨子頭部伸出約20mm。鏨子應輕松自如地握穩(wěn),不能握得太緊,以免敲擊時掌心承受的振動過大,或一旦錘子打偏后傷手。鏨削時,握鏨子的手要與小臂保持水平,肘部不能下垂或抬高。圖1-24(a)為鏨子的正握法,圖1-24(b)為反握法。

圖1-24 鏨子的握法
b.錘子的握法。錘子一般采用右手的5個手指滿握的方法,大拇指輕輕壓在食指上,虎口對準錘頭方向,不要歪向一側,木柄尾端露出15~30mm。圖1-25(a)為錘子的緊握法,圖1-25(b)為松握法。

圖1-25 錘子的握法
c.鏨削姿勢。鏨削時,為充分發(fā)揮較大的敲擊力量,操作者必須保持正確的站立位置,如圖1-26所示,左腳超前半步,兩腿自然站立,人體重心稍微偏于右腳,視線要落在工件的鏨削位置。

圖1-26 鏨削時的站立位置
d.鏨削時的注意事項。鏨削時,要注意:首先要保持鏨子鋒利,過鈍的鏨子不但工作費力,鏨削表面不平整,且容易打滑或傷手;鏨子的錘擊部分有明顯毛刺時要及時磨掉,避免鐵屑碎裂而飛出傷人,操作者必須戴上防護眼鏡;錘子木柄有松動或損壞時要及時更換,以防錘頭飛出;鏨子錘擊部分、錘子頭部及柄部均不應沾油,以防打滑;工件必須夾持穩(wěn)固,伸出鉗口的高度為10~15mm,且工件下面要加墊塊。
③鏨削方法 在不同鏨削形式的加工場合,鏨削的方法是不同的。
a.鏨削平面。鏨削平面一般用扁鏨進行,每次鏨削余量為0.5~2mm。當鏨削窄平面(工件的寬度小于扁鏨刃口寬度)時,鏨子的切削刃口最好與鏨削前進方向傾斜一定角度,以增加接觸面和使鏨子掌握平穩(wěn);而鏨削大平面時,應先用尖鏨開槽,再用扁鏨把槽間兩邊凸起部分鏨去,其開槽的數(shù)量,以能使各剩余部分的寬度略小于扁鏨的寬度為宜。
鏨削平面,應掌握好起鏨、鏨削和鏨出3個階段,如圖1-27所示。

圖1-27 鏨削方法
?起鏨。起鏨時,應從工件邊緣尖角處著手(鏨槽除外),切削刃靠緊鏨削部位后,鏨子握平基本與工件端垂直,輕擊鏨子,以便切入。
?鏨削。鏨削時,要保持鏨子的正確位置和前進方向,并控制好后角的大小(一般后角α保持為5°~8°為宜)和錘擊力的均勻。錘擊數(shù)次后,將鏨子退出一下,觀察加工情況,也給鏨子刃口散熱。
?鏨出。鏨出即鏨削快到盡頭(約離盡頭10mm)時,應調(diào)頭鏨去余下部分,以免工件邊緣崩裂,尤其是鏨削鑄鐵、青銅等脆性材料時更要注意。
b.鏨斷板料。鏨斷厚度不超過2mm的薄板料時,采用夾在臺虎鉗上鏨斷。用扁鏨沿鉗口并斜對板面(約45°)自右向左鏨切,并使鏨切線與鉗口平行。
鏨斷厚板料時,可在鐵鉆(或平板)上鏨削。在板料下面要墊上軟鐵材料,以防損傷鏨子切削刃。先按劃線鏨出凹痕,再利用錘擊使它折斷。對于尺寸較大或形狀較復雜的板料,一般先在工件輪廓線周圍鉆出一排密集的小孔,再用鏨子進行鏨斷。
④鏨子的熱處理及刃磨 鏨子通常用碳素工具T7或T8鍛制而成,刃部經(jīng)淬火和回火處理,一般全長為170~200mm,可直接從市場購買。有時,根據(jù)工作需要,也需自制后自行進行熱處理,熱處理時,應先將鏨子切削部分進行粗磨,然后把鏨子切削部分的25mm左右深度插入爐中(一般采用鍛造爐),加熱到750~780℃,呈暗櫻紅色后,取出快速浸入冷水中冷卻(浸入深度為5~6mm),并沿水面所緩慢移動,可使淬火部分與不淬火部分的界線不十分明顯,減少在這交界處發(fā)生開裂的趨向。當鏨子未在水中的部分變成黑色時,即從水中取出,迅速將刃面在磚石或砂布上擦幾下,去掉表面氧化層或污物,利用上部余熱進行回火。這時要注意觀察刃面隨溫度升高而顏色的變化情況:從水中取出后由灰白色變?yōu)辄S色,再由黃色變?yōu)榧t色、紫色、藍色;當呈現(xiàn)黃色時,把鏨子全部浸入水中冷卻。這種回火溫度稱為“黃火”;當呈現(xiàn)藍色時,把鏨子全部浸入水中冷卻,這種回火溫度稱為“藍火”。“黃火”的硬度比“藍火”高,耐磨,但較脆容易斷裂;“藍火”比較適宜,故較多采用。
新的鏨子和用鈍了的鏨子,要在砂輪上磨銳。鏨子的磨銳通常在臺式砂輪機上完成,砂輪機不但可供鉗工用來磨削工具,如鏨子、刮刀等,還可用來磨削各種刀具,如鉆頭等。臺式砂輪機由砂輪、電動機、砂輪機座、托架和防護罩等組成,其結構如圖1-28所示。

圖1-28 臺式砂輪機結構
1—機座;2—托架;3—電動機;4—防護罩;5—開關
由于砂輪的質(zhì)地較脆,工作時轉速又高,使用時用力不當會發(fā)生砂輪碎裂和人身事故,因此,用砂輪機進行磨削前,應檢查砂輪片有無裂紋和破碎,防護安全罩是否完好。安裝砂輪時一定要使砂輪達到動平衡,使砂輪在旋轉時沒有振動。使用砂輪機要嚴格遵守安全操作規(guī)程。
在磨削過程中,不準在砂輪片側面邊角磨削工件。操作者必須戴好防護眼鏡,應站在砂輪運轉的側面,不要順砂輪的旋轉方向站立,以免砂輪破損飛出傷人。磨削時,用力不得過猛,要平穩(wěn)地上下、左右移動著磨削。嚴禁磨削有色金屬(如銅、鋁等)。
砂輪機的托架與砂輪間的距離一般應保持在3mm以內(nèi),否則容易發(fā)生磨削件被軋入的現(xiàn)象,甚至造成砂輪破裂飛出。工作完畢后,要及時切斷氣源和電源,并將工作場地的四周清理干凈。
在砂輪上磨銳鏨子時,首先要按鏨子正確的形狀刃磨,并使刃口鋒利。為此,要求鏨子兩刃面對中心平面的夾角相等;兩刃面的寬窄相等且平整光滑;刃口要平直。
刃磨鏨子時,雙手握持鏨子,一手在上,一手在下,使刃口向上傾斜放在旋轉的砂輪緣上,并沿砂輪軸心線方向來回平穩(wěn)地移動,刃磨時壓在鏨子上的力不能過大,要控制握鏨方向、位置,以保證磨出所要的楔角。為了保持刃口硬度,刃磨時要經(jīng)常沾水冷卻,以防止刃口高溫退火。
鏨削鋼材時,楔角一般取50°~60°,硬鋼取60°~70°,鏨削銅、鋁等有色金屬取30°~50°。
(2)鋸削
鋸削是通過鋸齒的切削運動對金屬材料進行切削加工的方法。鋸削不但能切斷金屬材料,也可以進行切口、切槽等。
①鋸削工具 手鋸由鋸弓和鋸條兩部分組成,如圖1-29(a)所示。鋸弓用來張緊鋸條。鋸條上有許多鋸齒,用于對材料或工件進行切削加工,以完成切斷、切口或切槽的加工。鋸條在前推時才起切削作用,因此,安裝鋸條時應使齒尖的方向朝前,如圖1-29(b)所示,如果裝反了,就不能進行正常的鋸削了。安裝鋸條時的張力應合適,過緊和過松均影響鋸削,而且還易使鋸條斷裂。

圖1-29 手鋸
1—鋸弓;2—鋸條
鋸條一般用滲碳鋼冷軋而成,也有用碳素工具鋼或合金鋼制成,經(jīng)熱處理硬化。常用的鋸條是長300mm(兩安裝孔間的長度)、寬12mm、厚0.8mm這一種。鋸齒按齒距t的大小可分為粗齒(t=1.6mm)、中齒(t=1.2mm)和細齒(t=0.8mm),也可按鋸條每25mm長度內(nèi)齒數(shù)來表示:粗齒為14~18個齒,中齒為22~24個齒,細齒為32個齒。
鋸條的選用應根據(jù)加工材料的軟硬和厚度大小來確定,一般鋸條上同時工作的齒數(shù)為2~4個齒。粗齒用于鋸切低碳鋼、銅、鋁、塑料等軟材料以及截面厚實的材料;細齒用于鋸切硬材料、板料和薄壁管子等;加工普通鋼材、鑄鐵及中等厚度的材料,多用中齒鋸條。
②鋸削的基本操作 鋸削操作時,應熟練掌握手鋸的握法、起鋸及鋸削操作等方面的內(nèi)容。
a.手鋸的握法。右手滿握鋸柄,左手輕扶在鋸弓前端,如圖1-30(a)所示。
b.起鋸方法。起鋸是鋸削工作的開始,起鋸質(zhì)量的好壞將直接影響鋸削質(zhì)量。起鋸有遠起鋸[見圖1-30(b)]和近起鋸[見圖1-30(c)]兩種。

圖1-30 手鋸的握法和起鋸
起鋸時,左手拇指靠住鋸條,使鋸條能準確地鋸在所需要的位置上,行程要短,壓力要小,速度要慢,起鋸角口約為15°。如果起鋸角太大,則起鋸不易平穩(wěn),尤其是近起鋸時鋸齒會被工件的棱邊卡住而引起崩裂。但起鋸角也不易過小,否則,由于鋸齒與工件同時接觸的齒數(shù)較多,不易切入材料,多次起鋸往往容易發(fā)生偏離,使工件表面鋸出許多鋸痕,影響表面質(zhì)量。
一般情況下,采用遠起鋸較好,因為遠起鋸時鋸齒是逐步切入材料的,鋸齒不易被卡住,起鋸較方便。
c.鋸削操作。起鋸后的鋸削操作應盡可能讓鋸條的全部有效齒在每次行程中都參加切削。操作時,推進手鋸應用力均勻,壓力和速度合適,不能產(chǎn)生沖擊,否則將影響鋸削質(zhì)量,而且還易造成鋸條的崩齒和斷裂;回程時應略抬高鋸條,速度也要加快些,以減少鋸條的磨損和回程時間。
③鋸削方法 在鋸削加工不同材料、不同形式的鈑金構件時,應針對性地采用不同方法。
a.棒料的鋸削。如果鋸削的斷面要求平整,應從起鋸后沿切割線一直鋸削到結束。若鋸出的斷面要求不高,可分幾個方向鋸下,這樣由于鋸削面變小而容易鋸入,可提高工作效率。
b.薄板料的鋸削。鋸削薄板料時應盡可能從寬面上鋸下去,當只能從板料的狹面上鋸下去時,可用兩塊木板夾持,連木塊一起鋸下,以避免鋸齒被鉤住,同時也提高了板料的剛度,使鋸削時不發(fā)生顫動,如圖1-31(a)所示。也可以把薄板料直接夾在臺虎鉗上,用手鋸進行橫向斜推鋸,使鋸齒與薄板接觸的齒數(shù)增加,避免鋸齒崩裂,如圖1-31(b)所示。

圖1-31 薄板料的鋸削方法
c.深縫的鋸削。鋸削溝槽時,如果要求鋸縫不太深,可直接用手鋸鋸出,如圖1-32(a)所示。當鋸縫深度超過鋸弓的高度時,應將鋸條轉過90°重新裝夾,使鋸弓轉到工件的側面進行鋸削,如圖1-32(b)所示。或?qū)彈l轉過180°,將鋸弓放置在工件底部繼續(xù)進行鋸削,如圖1-32(c)所示。

圖1-32 深縫的鋸削方法
(3)銼削
銼削是用銼刀對工件進行切削加工,使其達到所要求的尺寸、形狀和表面粗糙度的操作。銼削是一種比較精細的鉗工手工操作,其加工精度可達0.01mm左右,表面粗糙度可達Ra2.2~1.6μm。銼削可加工工件的內(nèi)外平面、內(nèi)外曲面、溝槽和各種形狀復雜的表面,尤其是加工那些用機械加工不易甚至不可能加工的部位,以及在裝配和修理過程中對個別零件進行修整等。
①銼刀 銼刀是用碳素工具鋼T12或T13制作,經(jīng)熱處理后,硬度可達62~72HRC的一種手工切削工具。銼刀由銼身和銼柄兩部分組成,銼身包括銼刀面、銼刀邊、底齒和面齒,銼刀結構如圖1-33所示。

圖1-33 銼刀
1—銼刀面;2—銼刀邊;3—底齒;4—面齒;5—銼柄;6—銼身
銼刀按用途不同可分為普通鉗工銼、異形銼和整形銼3種。
普通鉗工銼按其斷面形狀不同可分為平銼(板銼)、半圓銼、方銼、三角銼和圓銼5種,見圖1-34(a)。
異形銼有刀口銼、菱形銼、扁三角銼、橢圓銼、圓肚銼等,見圖1-34(b)。異形銼主要用于銼削工件上的特殊表面。

圖1-34 銼刀的種類
整形銼又稱為什錦銼,主要用于修整工件上細小的表面。
不同的銼刀有其不同的用途,銼削時要合理地選擇銼刀,才能充分發(fā)揮其效能和延長其使用壽命。通常銼刀斷面形狀和長度的選擇決定于工件的大小和表面形狀。銼刀齒紋粗細等級的選擇決定于工件加工余量的大小、工件材料的性質(zhì)、加工精度的高低和表面粗糙度的要求。粗齒銼刀適用于銼削加工余量大、加工精度和表面粗糙度要求不高的工件;而細齒銼刀適用于銼削加工余量小、加工精度和表面粗糙度要求較高的工件。應根據(jù)工件表面的形狀、尺寸大小及加工情況等來選用,圖1-35給出了根據(jù)加工形狀選用相應斷面銼刀的實例。

圖1-35 銼刀的選用實例
②銼削的基本操作 銼削操作時,應熟練掌握銼刀的握法及銼削時兩手用力的變化等方面的內(nèi)容。
a.銼刀的握法。銼削時,一般是右手心抵著銼刀木柄的端頭握銼柄,大拇指放在木柄上面,左手壓銼,如圖1-36所示。

圖1-36 銼刀的握法
b.銼削時的施力。銼刀推進時,應保持在水平面內(nèi)運動,主要靠右手來控制,而壓力的大小由兩手控制,使銼刀在工件上的任一位置時,銼刀前后兩端所受的力矩應相等,才能使銼刀平直水平運動。兩手用力的變化,如圖1-37所示。

圖1-37 銼削時的施力
銼削開始時,左手壓力大,右手壓力小,隨著銼刀向前推進,左手壓力要逐漸減小,右手壓力逐漸增大,到中間時兩手壓力應相等;再向前推進時,左手壓力又逐漸減小,右手壓力逐漸增大;銼刀返回時,兩手都不加壓力,以減少齒面磨損。如兩手用力不變,則開始時刀柄會下偏,而銼削終了時,前端下垂,結果會銼成兩端低,中間凸的鼓形表面。
c.工件的夾持。工件夾持的正確與否,將直接影響銼削的質(zhì)量與效率。一般夾持的工件應盡量夾在虎鉗鉗口中間,伸出鉗口不要太高,且夾持牢固,但不能使工件變形;在夾持已加工面、精密工件和形狀不規(guī)則工件時,應在鉗口加適宜的襯墊,以免將工件表面夾壞。
d.銼削時的注意事項。銼削時,要注意:新銼刀應先用一面,用鈍后再使用另一面。在使用中先用于銼削軟金屬,使用一段時間后,再銼削硬金屬,以延長銼刀使用壽命;銼刀上不可沾油或沾水,以防銼削時打滑或銼齒銹蝕;不可用銼刀來銼帶有型砂的鑄件或帶有硬皮表面的鍛件,以及經(jīng)過淬硬的表面,也不可用細銼銼軟金屬;不可用銼刀當作裝拆、錘擊或撬動的工具;銼刀上的鐵屑應用毛刺順齒紋刷掉,不準用嘴吹,也不準用手去清除,以防鐵屑飛進眼里或傷手。
③銼削的方法
a.平面銼削。常用的平面銼削方法有順向銼、交叉銼和推銼3種,分別見圖1-38(a)~(c)。
順向銼是銼刀始終沿其長度方向銼削,一般用于銼平或銼光,它可得到正直的銼痕。
交叉銼是先沿一個方向銼一層,然后再轉90°銼第二遍,如此交叉進行。這樣可以從銼痕上發(fā)現(xiàn)銼削表面的高低不平情況,容易把平面銼平。此法銼刀與工件接觸面較大,銼刀容易掌握平穩(wěn),適用于加工余量較大和找平的場合。

圖1-38 平面銼削的方法
推銼是銼刀的運動與其長度方向相垂直。一般用于銼削窄長表面或是工件表面已銼平、加工余量很小時,為光潔其表面或修正尺寸用。工件銼平后需要檢驗尺寸和形狀精度。一般用鋼尺或刀口直尺,以透光法來檢驗平面度;用直角尺檢驗垂直度;用外卡鉗來檢驗平行度和尺寸。
b.曲面銼削。曲面有外圓弧面、內(nèi)圓弧面、球弧面3種。一般銼外圓弧面用平銼,銼內(nèi)圓弧面用圓銼或半圓銼。
銼外圓弧面時,一般采用順著圓弧面銼削,如圖1-39(a)所示。銼削時,在銼刀作前進動作的同時繞工件圓弧中心擺動,在擺動時右手下壓,而左手把銼刀前端往上提,這樣,能使銼出的圓弧表面圓滑無棱邊。此法因力量不易發(fā)揮,故效率不高,銼削位置不易掌握,因而只適用于余量較小或精銼外圓弧面;當余量較大時,采用橫著圓弧面銼削,如圖1-39(b)所示。此法力量易于發(fā)揮,效率較高,常用于圓弧面粗加工。

圖1-39 外圓弧面的銼削
銼內(nèi)圓弧面時,一般采用滾銼法。銼刀要同時完成3個動作,即前進回縮動作、向左或向右移動(約半個或一個銼刀直徑)動作、繞銼刀中心線轉動(順時針或逆時針方向轉動90°左右)。只有3個動作同時協(xié)調(diào)進行,才能銼出良好的內(nèi)圓弧面。
c.平面與曲面的銼削。在一般情況下,應先加工平面,后加工曲面,這樣曲面與平面的連接易圓滑。如果先加工曲面,后加工平面,則在加工平面時,由于銼刀側面無依靠而易產(chǎn)生左右移動,使已加工曲面損傷,同時連接處也不易銼得圓滑,或圓弧不能與平面相切。
d.銼配。通過銼削,使兩個相配零件的配合表面,達到圖紙上規(guī)定要求的銼削工藝稱為銼配。它的基本方法是:先把相配零件中一件的配合表面銼好,然后按銼好的一件來銼配一個配合零件的配合表面。因為外表面一般比內(nèi)表面容易加工,所以最好先銼外表面的一件,后銼內(nèi)表面的一件。
1.3.3 鉆孔、擴孔與锪孔
用鉆頭在工件上加工孔的方法稱為鉆孔。鉆孔的精度一般為IT10~IT11,表面粗糙度為Ra50~12.5μm,故只能作粗加工,加工精度要求不高的孔。鉆孔主要用于裝配、修理及攻絲前的預制孔制作。
(1)鉆孔的設備及工具
鉆孔加工是通過孔加工設備及鉆孔工具完成的。
①鉆孔的設備 常使用的孔加工設備有臺式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床和手電鉆等,其構造如圖1-40所示。
其中:臺式鉆床簡稱臺鉆,是一種小型鉆床,一般加工直徑在12mm以下的孔。
立式鉆床簡稱立鉆。一般用來鉆中型工件上的孔,其最大鉆孔直徑有25mm、35mm、40mm、50mm幾種。
搖臂鉆床的主軸轉速范圍和進給量較大,加工范圍廣泛,可用于鉆孔、擴孔、鉸孔等多種孔加工。
工作時,工件安裝在機座1或其上的工作臺2上[見圖1-40(c)],主軸箱3裝在可繞垂直立柱4回移的搖臂5上,并可沿搖臂上水平導軌往復運動。由于主軸變速箱能在搖臂上作大范圍的移動,而搖臂又能繞立柱回轉360°,因此,可將主軸6調(diào)整到機床加工范圍內(nèi)的任何位置上。在搖臂鉆床上加工多孔工件時,工件不動,只要調(diào)整搖臂和主軸箱在搖臂上的位置即可。
主軸移到所需位置后,搖臂可用電動脹閘鎖緊在立柱上,主軸箱可用偏心鎖緊裝置固定在搖臂上。

圖1-40 鉆孔設備結構圖
手電鉆是一種手提式電動工具。在大型工件裝配時,受工件形狀或加工部位的限制不能使用鉆床鉆孔時,即可使用手電鉆加工。
手電鉆電壓分別為單相(220V、36V)或三相(380V)兩種。采用單相電壓的電鉆規(guī)格有6mm、10mm、13mm、19mm、23mm5種;采用三相電壓的電鉆規(guī)格有13mm、19mm、23mm3種。電鉆的規(guī)格是指對45鋼加工的最大鉆孔直徑。對于有色金屬、塑料等材料,鉆孔時,最大鉆孔直徑可比原規(guī)格大一些。
②鉆孔工具 常用的鉆孔工具主要有扁鉆頭、中心鉆、麻花鉆等。
其中:扁鉆頭是一種特制的鉆頭,其結構簡單,容易制造,缺點是導向性差,不易排屑,適用于鉆淺孔。
中心鉆專用于在工件端面上鉆出中心孔。其形狀有兩種:一種是普通中心鉆;另一種是帶有120°保護錐的雙錐面中心鉆。
麻花鉆由于鉆頭的工作部分形狀似麻花狀故而得名。它是生產(chǎn)中使用最多、最廣的鉆孔工具,?0.1~80mm的孔都可用麻花鉆加工出來。
圖1-41給出了麻花鉆的結構,它由工作部分、頸部和柄部組成,是用高速鋼制成的。其中:工作部分由切削部分和導向部分組成。切削部分主要起切削工件的作用,麻花鉆切削部分的結構如圖1-41(c)所示,導向部分的作用不僅可保證鉆頭鉆孔時的正確方向,修光孔壁,同時還是切削部分的后備部分;麻花鉆的頸部在磨削時作為退刀槽使用,鉆頭的規(guī)格、材料及商標也打印在頸部;麻花鉆的柄部有直柄和錐柄兩種。一般鉆頭直徑小于13mm的制成直柄[見圖1-41(b)],直徑大于13mm的制成錐柄[見圖1-41(a)]。柄部是麻花鉆的夾持部分,它通過夾具與鉆床主軸連接,起定心和傳遞轉矩的作用。

圖1-41 麻花鉆的結構
1—切削部分;2—導向部分;3—扁尾;4—柄部;5—頸部;6—工作部分;7—前面;8—主后面;9—棱邊;10—主切削刃;11—橫刃
(2)鉆孔的操作
鉆孔的操作步驟一般為劃線、起鉆、孔的鉆削。
①劃線。按圖樣上孔的位置和尺寸要求,在工件上劃出孔的中心線,在中心打上樣沖眼,并按孔的直徑大小劃出孔的圓周線。鉆直徑較大的孔時,還應劃出幾個大小不等的檢查圓,如圖1-42(a)所示,以便起鉆時檢查和找正位置。當鉆孔的位置尺寸要求較高時,為了避免打中心樣沖眼時所產(chǎn)生的偏差,也可直接劃出以孔中心線為對稱中心的幾個大小不等的方框,如圖1-42(b)所示,作為鉆孔時的檢查線,然后將中心樣沖眼敲大,以便起鉆時準確定心。

圖1-42 孔位檢查線
②起鉆。起鉆時,啟動鉆床將鉆頭對準孔中心鉆出一淺坑,觀察鉆孔位置是否正確,并不斷校正,使淺坑圓周與劃線圓同軸。校正時,如偏位較少,可在鉆削的同時用力將工件向偏位的反方向推移,達到逐步校正的目的;如偏位較多,如圖1-43(a)所示,可在校正方向打上幾個樣沖眼或用油槽鏨鏨出幾條槽,如圖1-43(b)所示,以減小此處的鉆削阻力,達到校正的目的。校正時無論用何種方法,都必須在起鉆的錐坑直徑小于孔徑之前完成,這是保證達到鉆孔位置精度的重要一環(huán),否則,若孔位仍有偏移,就難以再進行校正。

圖1-43 起鉆孔偏位校正
③孔的鉆削。當起鉆達到鉆孔的位置要求后,即可壓緊工件進行孔的鉆削。進給時,用力不能太大,否則易使鉆頭產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象,造成鉆孔時軸線歪斜,如圖1-44所示。

圖1-44 鉆孔時軸線歪斜
此外,鉆小直徑(直徑<4mm)孔或深孔時,進給力要更小,并要經(jīng)常退鉆排屑,以免切屑阻塞而扭斷鉆頭。通常鉆孔深度達直徑的3倍時,一定要退鉆排屑,在孔將鉆穿時,進給力必須減小,應用手動進給,輕輕進刀直到鉆透,以防止進給量突然過大,增加切削抗力,造成鉆頭折斷,或使工件隨著鉆頭轉動而造成事故,這一點對薄工件也尤應特別注意。鉆不通孔時,可通過鉆頭長度和實際測量尺寸來檢查所鉆的深度是否準確。在工件未加工表面,或材料較硬面上鉆孔時,開始應手動進給。鉆孔徑大于30mm的孔,要分兩次鉆成。先用0.5~0.7倍孔徑的鉆頭鉆孔,再用所需孔徑的鉆頭擴孔。
鉆削操作時,應嚴格遵循操作規(guī)程,嚴禁戴手套操作;鉆削過程中需要檢測時,必須先停機后檢測;鉆孔時,機床用平口虎鉗的手柄端(活動鉗身)應放置在鉆床工作臺的左側,以防止轉矩過大造成平口虎鉗落下傷人。
(3)鉆孔的方法
在鉆削不同鈑金構件上的孔時,應針對性的采用不同的鉆削方法。
①鉆削圓柱形工件的孔。要在軸類或套類等零件外圓上,鉆出與軸線垂直并通過圓柱中心的孔。鉆孔前,可先用定心工具(一般用V形鐵)夾持在鉆床主軸上,找正鉆床主軸中心與安裝工件的V形鐵的中心位置,并用壓塊將V形鐵位置固定。再把要鉆孔的圓柱形工件臥放在V形鐵中,調(diào)節(jié)使之位于水平位置。移動大鉆頭對準鉆孔中心后,把工件夾緊,進行試鉆和鉆孔。如果找正工作認真細心,鉆孔中心與工件中心線的對稱度可控制在0.1mm以內(nèi)。
②鉆削斜孔。斜孔的鉆削有3種情況,即在斜面上鉆孔、平面上鉆斜孔和曲面上鉆孔。它們有一個共同的特點,即孔的中心與鉆孔端面不垂直。在鉆孔時,可將入鉆的部位鏨出平臺或銼出平臺,或用立銑刀銑出平臺[見圖1-45(a)],然后先用小直徑鉆頭或中心鉆鉆出一個淺坑或淺孔,合適后再鉆孔;也可用3個尖等高的群鉆來鉆斜孔[見圖1-45(b)]

圖1-45 鉆斜孔
。
③鉆半圓孔。鉆半圓孔時,由于鉆頭的一邊受徑向力,被迫向另一邊偏斜,會使鉆頭彎曲或折斷,鉆出的孔也不垂直。為防止出現(xiàn)上述情況,當半圓孔在工件邊緣時,可把兩個相同的工件合起來鉆;外部為半圓孔時,可用相同的材料充實再鉆孔,如圖1-46所示。

圖1-46 鉆半圓孔
鉆騎縫螺釘孔且縫兩邊的兩種材料硬度不同時,應使用剛度大的鉆頭(盡量短),樣沖眼要稍偏向較硬材料的一側。待鉆頭鉆入一定深度已向較軟一側接觸面中間時,再將鉆頭對正接觸面鉆進。
④鉆二聯(lián)孔。常見的二聯(lián)孔有如圖1-47所示的3種情況。由于兩孔比較深或距離比較遠,鉆孔時鉆頭伸出很長,容易產(chǎn)生擺動,且不易定心,也容易彎曲使鉆出的孔傾斜,同心度達不到要求。此時可采用以下方法鉆孔。

圖1-47 鉆二聯(lián)孔的3種情況
鉆圖1-47(a)所示的二聯(lián)孔時,可先用較短的鉆頭鉆小孔至大孔深度,再改用長的小鉆頭將小孔鉆完,然后鉆大孔,再锪平大孔底平面。
鉆圖1-47(b)所示的二聯(lián)孔時,先鉆出上面的孔,再用一個外徑與上面孔配合較嚴密的大樣沖,插進上面的孔中,沖出下面孔的沖眼,然后用鉆頭對正沖眼慢速鉆出一個淺坑,確認正確,再高速鉆孔。
鉆圖1-47(c)所示的二聯(lián)孔時,對于成批生產(chǎn),可制一根接長鉆桿,其外徑與上面孔為動配合。先鉆完上面大孔后,再換上裝有小鉆頭的接長鉆桿,以上面孔為引導,鉆出下面的小孔,也可采用鉆圖1-47(b)所示二聯(lián)孔的方法鉆孔。
(4)鉆頭的刃磨
鉆頭刃磨的目的,是將已鈍化了的或損壞了的切削部分重磨,或為適應不同材料需要而重磨成符合所需要的幾何參數(shù),以使鉆頭具有良好的鉆削性能。鉆頭刃磨的正確與否,對鉆孔質(zhì)量、效率和鉆頭使用壽命等都有直接影響。手工刃磨鉆頭是在砂輪機上進行的。一般使用的砂輪粒度為46~80。砂輪旋轉時,必須嚴格控制跳動量,刃磨方法如下。
①主切削刃的刃磨 刃磨時,用右手(也可用左手)握住鉆頭的頭部作為定位支點(或靠在砂輪機托架上),左(或右)手握住鉆柄,使鉆頭的軸線和砂輪圓柱面傾斜成φ角,同時向下傾斜8°~15°,其主切削刃呈水平位置,與砂輪中心線以上的圓周面輕輕接觸。用握鉆頭頭部的手向砂輪施加壓力和定好鉆頭繞自身軸線轉動的位置,握鉆柄的手使鉆頭繞軸線按順時針方向轉動并上下擺動。鉆頭繞自身軸線轉動是為使整個后刀面都能磨到,而上下擺動是為了磨出一定的后角。兩手動作必須協(xié)調(diào)配合好,擺動角度的大小要隨后角的大小而變化,因為后角在鉆頭的不同半徑處是不相等的。照此反復磨幾次,一個主切削刃磨好后,轉180°刃磨另一個主切削刃。這樣便可磨出頂角、后角和橫刃斜角,如圖1-48所示。

圖1-48 主切削刃的修磨
鉆頭頂角2φ的具體數(shù)值可根據(jù)不同鉆削材料按表1-10選擇。
表1-10 鉆頭頂角選擇 (°)

主切削刃刃磨好后,應檢查頂角2φ是否雙線鉆頭軸線平分,兩主切削刃是否對稱等長,且各為一條直線;檢查主切削刃上外緣處的后角是否符合要求數(shù)值和橫刃斜角是否準確。
②修磨橫刃 修磨橫刃時,鉆頭與砂輪的相對位置如圖1-49所示。修磨時,先使刃背與砂輪接觸,然后轉動鉆頭使磨削點逐漸向鉆心移動,從而把橫刃磨短。修磨橫刃的砂輪邊緣圓角要小,砂輪直徑最好也小些。

圖1-49 橫刃的修磨
(5)擴孔與锪孔
擴孔是用擴孔鉆或鉆頭來擴大工件上已沖壓或鉆出孔的操作方法,锪孔是用锪孔鉆在已有的孔口表面,加工出所需形狀的沉坑或表面的一種孔加工方法。
①擴孔。當加工的孔徑較大時,可先鉆出直徑較小的孔,再通過擴孔的方法加工大直徑的孔,以獲得較高的孔加工質(zhì)量。常用的擴孔方法有用麻花鉆擴孔和用擴孔鉆擴孔。擴孔鉆有高速鋼擴孔鉆和硬質(zhì)合金擴孔鉆兩種,圖1-50(a)為高速鋼擴孔鉆;圖1-50(b)為硬質(zhì)合金擴孔鉆。

圖1-50 擴孔鉆
擴孔時,如果用麻花鉆擴孔,由于鉆頭橫刃不參加切削,軸向力小,進給省力,但因鉆頭外緣處的前角較大,易把鉆頭從鉆套中拉下來,所以應把鉆頭外緣處的前角修磨得小一些,并適當控制進給量。用擴孔鉆擴孔時,進給量可選得大一些。
②锪孔。在已加工的孔上加工一定深度、直徑較大的沉孔稱為锪孔。锪孔時可采用普通麻花鉆,也可采用專用的柱形锪鉆、錐形锪鉆或端面锪鉆等,圖1-51所示為锪鉆及其應用。

圖1-51 锪鉆及其應用
锪孔時切削速度應比鉆孔低,一般為鉆孔切削速度的1/3~1/2,同時由于锪鉆的軸向抗力較小,所以進給力不宜過大,并要均勻。當锪孔表面出現(xiàn)多角形振紋時,應立即停止加工,并及時修整。為控制锪孔深度,可在锪孔前將鉆床主軸的進給深度用鉆床上的深度尺和定位螺母調(diào)整后鎖定。
1.3.4 鉸孔加工
鉸孔是用鉸刀對不淬火工件上已粗加工的孔進行精加工的一種加工方法。一般加工精度可達IT7~IT9,表面粗糙度Ra0.8~2.2μm。鉸制后的孔主要用于圓柱銷、圓錐銷等的定位裝配。
(1)鉸刀
鉸刀是鉸孔加工的主要工具,鉸刀由柄部、頸部和工作部分組成,如圖1-52所示。鉸刀的結構由工作部分、頸部和柄部3部分組成。工作部分又有切削部分與校準部分。主要結構參數(shù)為:直徑(D)、切削錐角(2φ)、切削部分和校準部分的前角(γ0)、后角(α0)、校準部分刃帶寬(f)、齒數(shù)(z)等。

圖1-52 鉸刀
鉸刀按使用方法不同可分為手用鉸刀和機用鉸刀。其中:手用鉸刀的柄部做成方榫形,以便套入扳手或鉸杠,用手通過扳手或鉸杠旋轉鉸刀來進行鉸孔。手用鉸刀的工作部分較長,主偏角較小,一般為40'~4°;機用鉸刀有錐柄和直柄兩種。機用鉸刀的特點是工作部分較短,而頸部較長,主偏角較大。標準機用鉸刀的主偏角為15°。
鉸刀按切削部分的材料不同可分為高速鋼鉸刀和硬質(zhì)合金鉸刀兩種。一般來說,機鉸刀用高速鋼制作,手鉸刀用高速鋼或高碳鋼制作。鉸刀按外部形狀不同又可分為直槽鉸刀、錐鉸刀和螺旋槽鉸刀等,螺旋槽鉸刀特別適于鉸削帶有鍵槽的內(nèi)孔。
錐鉸刀用于鉸削圓錐孔,如圖1-53是用來鉸削圓錐定位銷孔的1∶50錐鉸刀的。

圖1-53 1∶50錐鉸刀
1∶10錐鉸刀是用來鉸削聯(lián)軸器上鉸孔的鉸刀;莫氏錐鉸刀用來鉸削0~6號莫氏錐孔的鉸刀,其錐度近似于1∶20;1∶30錐鉸刀用來鉸削套式刀具上錐孔的鉸刀。
(2)鉸孔的操作
鉸孔是鉆孔、擴孔工序后的精加工,而鉸孔的精度主要由刀具的結構和精度來保證,因此,鉸孔操作時,首先應正確地選用鉸刀,然后選擇合適的鉸削余量、鉸削速度與進給量、冷卻潤滑液等。
①鉸刀的選擇。鉸孔按操作方法的不同,分為手鉸和機鉸兩種,其中:手鉸為在手用鉸刀上套入扳手或鉸杠通過手工進行的鉸孔;機鉸為將機用鉸刀通過安裝在鉆床或車床上進行的鉸孔。
選擇鉸刀,應根據(jù)不同的加工對象來選用,可考慮以下方面:若鉸孔的工件批量較大,應選用機鉸刀;若鉸錐孔,則應根據(jù)孔的錐度要求和直徑選擇相應的錐鉸刀;若鉸帶鍵槽的孔,應選擇螺旋槽鉸刀;若鉸非標準孔,應選用可調(diào)節(jié)鉸刀。
②鉸削余量。鉸削余量是由鉆孔或擴孔留下來供鉸削加工在直徑方向的加工余量,鉸削的加工余量應合適,過大的鉸削余量會使鉸刀齒切削刃的負荷增大,變形增加,使鉸出的孔徑尺寸精度低,表面粗糙度值增大;而余量太小,則鉆孔或擴孔工序殘留的變形難以糾正,原切削的痕跡不能去除,影響孔的形狀精度和表面粗糙度。用高速鋼標準鉸刀鉸孔時,鉸削余量見表1-11。
表1-11 鉸削余量 mm

③機鉸削的切削速度與進給量。用高速鋼鉸刀鉸削鋼件時,切削速度v為4~8m/min;鉸削鑄鐵件時,切削速度v為6~8m/min;鉸削銅件時,切削速度v為8~12m/min。機鉸削鋼件及鑄鐵件時,進給量f為0.5~1mm/r;鉸削銅或鋁時,進給量f為1~1.2mm/r。
④冷卻潤滑液的選用。鉸孔時,為沖掉切屑,減少摩擦,降低工件和鉸刀溫度,防止產(chǎn)生刀瘤,應正確地選用冷卻潤滑液,冷卻潤滑液可參照表1-12選用。
表1-12 鉸孔時的冷卻潤滑液

(3)手工鉸孔的方法
手工鉸孔是利用手工鉸刀配合手工鉸孔工具,利用人力進行的鉸孔方法,合理的手工鉸孔操作可使鉸孔精度達到IT6級。
①手工鉸孔工具 常用的手工鉸孔工具有鉸手、活扳手等,如圖1-54所示。

圖1-54 手工鉸孔的工具
a.鉸手。鉸手俗稱鉸杠,它是裝夾鉸刀和絲錐并扳動鉸刀和絲錐的專用工具。常用的有固定式、可調(diào)節(jié)式、固定丁字式、活把丁字式4種。其中可調(diào)節(jié)式鉸手只要轉動右邊手柄或調(diào)節(jié)螺旋釘,即可調(diào)節(jié)方孔大小,在一定尺寸范圍內(nèi),能裝夾多種鉸刀和絲錐。丁字鉸手適用于工件周圍沒有足夠空間,鉸手無法整周轉動時使用。
b.活扳手。在一般鉸手的轉動受到阻礙而又沒有活把丁字鉸手時,才用活扳手。扳手的大小要與鉸刀大小適應,大扳手不宜用于扳動小鉸刀。否則,容易折斷鉸刀。
②手工鉸孔要點 手工鉸孔的要點主要有以下方面,如圖1-55所示。

圖1-55 手工鉸孔的要點
a.工件要夾正,將鉸刀放入底孔,從兩個垂直方向用角尺校正,方向正確后,用拇指向下把鉸刀壓緊在孔口上。對薄壁工件的夾緊力不得過大,以免將孔壓扁。
b.試鉸時,套上鉸手用左手向下壓住鉸刀并控制方向,右手平穩(wěn)扳轉鉸手,切削刃在孔口切出一小段錐面后,檢查鉸刀方向是否正確,歪斜時應及時進行糾正。
c.在鉸削過程中,兩手用力要平衡,轉動鉸手的速度要均勻,鉸刀要保持垂直方向進給,不得左右擺動,以避免在孔口出現(xiàn)喇叭口或?qū)⒖讖綌U大。要在轉動中輕輕加力,不能過猛,掌握用力均勻,并注意變換每次鉸手的停歇位置,防止因鉸刀常在同一處停歇而造成刀痕重疊,以保證表面光潔。
d.鉸刀不允反轉,退刀時也要順轉,避免切屑擠入刃帶后擦傷孔壁,損壞鉸刀。退刀時要邊轉邊退。
e.鉸削錐孔時,要常用錐銷檢查鉸入深度。
f.鉸刀被卡住時不要硬轉,應將鉸刀退出,清除切屑,檢查孔和刀具;再繼續(xù)進行鉸削時,要緩慢進給,以防在原處再被卡住。
g.鉸定位銷孔,必須將兩個裝配工件相互位置對準固定在一起,用合鉆方法鉆出底孔后,不改變原有狀態(tài)一起鉸孔。這樣,才能保證定位精度和順利裝配。當錐銷孔與錐銷的配合要求比較高時,先用普通錐鉸刀鉸削,留有一定余量,再用校正錐鉸刀進行精度。
h.鉸刀是精加工工具,使用完后擦拭干凈,涂上機油保管。
1.3.5 攻螺紋與套螺紋
用絲錐在孔壁上切削出內(nèi)螺紋的方法稱為攻螺紋。用板牙在圓柱桿上切削出外螺紋稱為套螺紋。攻螺紋和套螺紋是冷作鈑金工采用螺紋連接時最基本的操作技能。
(1)攻螺紋
與鉆孔與鉸孔加工類型一樣,攻螺紋也有手工攻螺紋與機床攻螺紋兩種。
①攻螺紋的工具 攻螺紋所用的工具主要有絲錐和鉸杠、攻螺紋安全夾頭等。
a.絲錐。絲錐分為手用絲錐和機用絲錐,通常由2~3支組成一套,其結構如圖1-56所示。絲錐由柄部和工作部分組成,柄部是攻螺紋時被夾持的部分,起傳遞轉矩的作用。工作部分由切削部分L1和校準部分L2組成,切削部分的前角γ0=8°~10°,后角α0=6°~8°,起切削作用;校準部分有完整的牙型,其后角為零,用來修光和校準已切出的螺紋,并引導絲錐沿軸向前進。

圖1-56 絲錐
1—容屑槽;2—工作部分;3—柄部;4—方榫
b.鉸杠。鉸杠是用于夾持絲錐的工具,常用的有固定式、可調(diào)節(jié)式、固定丁字式、活把丁字式4種。
c.攻絲安全夾頭。在機床上攻螺紋時,采用安全夾頭裝夾絲錐,可以對絲錐起到安全保護、防止折斷的作用。攻螺紋安全夾頭主要有通過旋轉調(diào)整螺母調(diào)節(jié)扭矩大小來帶動絲錐攻螺紋的彈性摩擦攻螺紋安全夾頭及通過調(diào)整摩擦片之間的摩擦力來帶動絲錐攻螺紋的快換絲錐安全夾頭兩種類型。
②攻螺紋的方法 攻螺紋前必須先鉆出底孔,然后才能在孔壁上加工螺紋。
底孔直徑和盲孔深度。底孔直徑根據(jù)螺紋的大徑、螺距和材料的不同,可按下列經(jīng)驗公式確定。
鋼和塑性材料:
(1-2)
鑄鐵和脆性材料:
(1-3)
式中 D——底孔直徑,mm;
d——螺紋大徑,mm;
P——螺距,mm。
當攻盲孔螺紋時,由于絲錐的切削部分有錐角,端部不能攻出完整的螺紋牙型,所以鉆孔深度要大于螺紋的有效長度,因而螺紋底孔深度的計算公式為:
(1-4)
式中 H深——底孔深度,mm;
h有效——螺紋有效長度,mm;
D——螺紋大徑,mm。
③手工攻螺紋的操作 手工攻螺紋的操作方法及工作要點主要有以下幾方面,具體見圖1-57。
a.攻螺紋前要對底孔孔口倒角,且倒角處的直徑應略大于螺紋大徑,通孔螺紋的兩端都要倒角,這樣起攻時易使絲錐切入材料,并能防止孔口被擠壓而產(chǎn)生凸邊。
裝夾工件時,應盡可能使螺紋孔中心線置于水平或垂直位置,以便攻螺紋時容易判斷絲錐軸線是否垂直于工件平面。
b.起攻時,將絲錐置于底孔孔口中,調(diào)整絲錐,使之與底孔同軸,或與工件表面垂直,然后對絲錐加壓并轉動鉸杠進行起攻,如圖1-57(a)所示,絲錐的切入量為1~3圈。

圖1-57 攻螺紋操作
c.當起攻后,絲錐的切削部分已切入工件,這時只需轉動鉸杠攻螺紋[見圖1-57(b)],不需再對絲錐施加壓力,否則螺紋將被破壞。攻螺紋時,鉸杠轉動1~2圈后,要倒轉1/4~1/2圈,使切屑碎斷,容易排出,避免因切屑過長阻塞螺紋孔而使絲錐卡死。
d.攻深度較深的盲孔時,其切屑不易排出,因而攻螺紋中要適時退出絲錐,排出孔內(nèi)的切屑,否則會因切屑阻塞而使絲錐折斷,或攻螺紋深度達不到要求。當工件不便倒向時,可用磁性針棒吸出切屑。
e.對鋼件等塑性材料攻螺紋時,要加注切削液,以減小切削阻力,減小螺紋孔的表面粗糙度值,延長絲錐壽命。
f.用成組絲錐攻螺紋時,必須以頭錐、二錐、三錐的順序攻螺紋,直至螺紋達到標準尺寸為止。
(2)套螺紋
與攻螺紋一樣,套螺紋也有手工套螺紋與機床套螺紋兩種。
①套螺紋的工具 套螺紋所用的工具主要有圓板牙、圓板牙架及套螺紋安全夾頭等。
a.圓板牙。圓板牙有封閉式[見圖1-58(a)]和開槽式[見圖1-58(b)]兩種結構。

圖1-58 圓板牙
b.圓板牙架。圓板牙架是手工套螺紋用以安裝板牙的工具,常見結構如圖1-59所示。使用時,調(diào)整螺釘和擰緊緊定螺釘,將板牙緊固在板牙架中。

圖1-59 圓板牙架
c.套螺紋安全夾頭。套螺紋安全夾頭的結構及類型與攻螺紋安全夾頭基本相同。
②套螺紋圓桿的直徑確定 圓桿的直徑應略小于螺紋大徑,其值可按下式計算:
(1-5)
式中 D——圓桿的直徑,mm;
d——螺紋大徑,mm;
P——螺距,mm。
③套螺紋操作
a.套螺紋前應將圓桿加工出倒錐角,使圓板牙容易切入材料,如圖1-60所示。錐體的最小直徑應比螺紋小徑略小,避免螺紋端部出現(xiàn)鋒口和卷邊。

圖1-60 圓桿的倒錐角
b.套螺紋時切削力矩較大,圓桿要用V形鉗口或厚鋼板作為襯墊牢固地夾持。
c.起套時,要使圓板牙的端面與圓桿軸線垂直,并在轉動圓板牙時施加軸向力,使圓板牙切入圓桿2~3圈。
d.起套完成后,不需加壓,只要轉動圓板牙進行套螺紋,以免損壞螺紋和圓板牙,圓板牙轉動1~3圈后,要反轉1/4~1/2圈,以便斷屑,防止過長的切屑影響套螺紋質(zhì)量及縮短圓板牙的使用壽命。
e.在鋼件等塑性材料上套螺紋要加注切削液,以使所加工螺紋的表面光潔,同時能延長圓板牙的使用壽命。