第六章机械制造维修知识

第六章机械制造维修知识

第一节钳工技术

钳工是机械制造和维修工作中的一个重要工种，钳工主要是利用虎钳，各种手用工具和

一些机械工具完成零件的加工，部件、机器的装配、调试，以及各类机械设备的维护与修理

等工作。

钳工是一种比较复杂、细致、工艺要求高的工作，基本操作包括零件测量、划线、签削、

锯割、铿削、钻孔、扩孔、惚孔、较孔、攻螺纹、套螺纹、刮削、研磨、矫直、弯曲、钾接、

镀金下料以及装配等。

随着机械工业的发展，钳工的工作范围日益广泛，需要掌握的技术知识和技能也越来越

多，以至形成了钳工专业的分工，如：普通钳工、划线组工，修理钳工，装配钳工，模具钳

工、工具样板钳工，银金钳工等.

钳工具有所用工具简单，加工多样灵活，操作方便，适应面广等特点。目前虽然有各种

先进的加工方法，但很多工作仍然需要由钳工来完成，如某些零件加工(主要是机床难以完成

的或者是特别精密的加工)，机器的装配和调试，各类机械的维修，以及形状复杂，精度要求

高的量具、模具，样板、夹具等的加工，都离不开钳工。钳工在保证机械加工质量中起着重

要作用。因此，尽管钳工工作大部分是手工操作，生产效率低，工人操作技术要求高，但目

前它在机械制造业中仍起着十分重要的作用，是不可缺少的重要工种之一。

一、划线

根据设计图样的尺寸要求，用划线工具在毛坯或半成品工件上划出待加工部位的轮廓线

或作为工件安装时找正的基准点、线的操作称为划线。

划线的作用：

(1)所划的轮廓线即为毛坯或工件的加工界限和依据，所划的基准点或基准线，是毛坯或

工件安装时的标记或校正线。

(2)通过划线来检查毛坯或工件的尺寸和形状，并合理地分配各加工表面的余量，及早剔

出不合格品，避免造成后续加工工时的浪费。

(3)在板料上划线下料，可做到正确排料，使材料合理使用。

划线是一项复杂，细致的重要工作，如果将线划错，就会造成加工后工件报废。对划线

的要求是：尺寸准确，位置正确，线条清晰，冲眼均匀。划线精度一般在0.25〜0.5mm之间，

它直接关系到产品质量。

1.划线基准

用划针盘划各水平线时;应选定某一基准作为依据，并以此来调节每次划线的高度，这

个基准称为划线基准。

在零件图上用来确定其它点，线，面位置的基准称为设计基准。划线时，划线基准与设

计基准应一致。

合理选择划线基准对提高划线质量和

划线速度有重要的影响。

常见的划线基准有三种类型：

（1）以两个互相垂直的平面（或线）为基

准（如图6-la所示）;

（2）以一个平面与一对称平面（或线）为

基准（图6Tb）；

（3）以两互相垂直的中心平面（或线）为

图67划线基准种类

基准（图67c）；

a）以两个相互垂直的平面或线为基准b）以

2.划线方法

一个平面与一对称平面或线为基准c）以两相

划线方法分平面划线和立体划线两利l

互垂宜的中心面或线为基准

平面划线是在工件的一个平面上划线（如图

6-2a）,立体划线是平面划线的箕合，是在工件的几个表面上划线，即在长，宽，高三个方向

划线（如图6-2b）o

平面划线与平面作图方法类似，用划针，划规，直角尺.钢尺等在工件表面上划出几何

图形的线条。

平面划线步骤如下：

①分析图样，查明要划哪些线，选定划线基准。

②划基准线和加工时在机床上安装找正用的辅

助线。

③划其它直线。

④划圆、连接圆弧，斜线等。

图6-2平面划线和立体划线

⑤检查核对尺寸。a）平面划线b）立体划线

⑥打样冲眼。

立体划线是平面划线的复合运用，它和平面划线有许多相同之处，不同的是在两个以上

的面划线，如划线基准一经确定，其后的划线步骤大致相同。常用的方法有两种：一种是工

件固定不动，适用于大件、划线精度较高，但生产率较低，另一种是工件翻转移动，适用于

中，小件，划线精度较低，生产率较高。在实际工作中，也有采用中间方法的，特别是中、

小件，将工件固定在方箱上，方箱可翻转，这样兼有两种方法的优点。

图6-3立体划线示例

a）找正-根据孔中心及平面,调节千斤顶，使工件水平：b）划出各水平线：c）翻转90°,用直角尺找

正、划线d）翻转90°,用直角尺在两个方向找正、划线

图6-3所示为滑动轴承座进行立体划线的实例。其划线步骤如下；研究图样，确定划线

基准一清理工件表面，给划线部位涂上石灰水，给铸孔堵上木料或铅料塞块一用千斤顶支承

工件后找正（图6-3a）一划基准线，划水平线（图6-3b）一翻转工件，找正，划出互相垂直的

线（图6-3c、d）-检查划线质量，确认无误后，打上样冲眼，划线结束。

二、鎏削

用手锤打击签子对金属进行切削加工的操作称为签削。

塞削的作用就是塞掉或鎏断金属，使其达到所要求的形状和尺寸。

鎏削具有较大的灵活性，它不受设备、场地的限制，多在机床上无法加工或采用机床加

工难以达到要求的情况下使用。目前:一般用在凿油槽，刻模具及藜断板料等。

塞削是钳工需要掌握的基本技能之一.通过塞削工作的锻炼，可提高敲击的准确性，为

装拆机械设备（钳工装配，机器修理）奠定基础。

1.塞削操作

（1）签子的握法握签的方法随工作条件不同而不同，常用的有以下几种，

①正握法（如图6-4a）手心向下，用虎口夹住塞身，拇指与食指自然伸开，其余三指自

然弯曲靠拢，握住金身。这种提法适于在平面上进行塞削。

②反握法（如图6-4b）手心向上，手

指自然捏住婆柄，手心悬空。这种握法适

用于小的平面或侧面签削.

③立握法（如图6-4c）虎口向上，拇

指放在塞子一侧，其余四指放在另一侧捏

住塞子。这种握法用于垂直鎏切工件，如

图6-4整子的握法

在铁砧上堑断材料等。

a）正提法b）反握法c）立握法

基

面

不

a)b)

图6-9整削时的角度图670后角大小对鎏削的影响

a）后角太大b）后角太小

后角。（后刀面与切削平面之间的夹角）的作用是减少后刀面与已加工面间的摩擦，并使

鎏子容易切人工件。

切削角6（前刀面与切削平面之间的夹角）的大小对签削质量、工作效率有很大关系。由

6=B+a可知，3的大小由B和Q确定，而楔角B是根据被加工材料的软、硬程度选定的，

在工作中是不变的。所以切削角的大小取决于后角a。后角过大，使签子切人工件太深，签

削困难，甚至损坏鎏予刃口和工件（如图6-10a）o后角太小，鎏子容易从材料表面滑出，或

切入很浅，效率不高（如图670b）。所以，塞削时后角是关键角度，a一般以5°〜8°为宜。

在蒙削过程中，应掌握好塞子，使后角保持稳定不变，否则工件表面将签得高低不平。

（6）鎏削要领起塞时，鎏子尽可能向右倾斜约45°左右（如图6-lla）,从工件尖角处

向下倾斜30°,轻打塞子，便容易切人材料.然后按正常的堑削角度，逐步向中间签削。

当笺削到距工件尽头约10mm左右时，应调转塞子来塞掉余下的部分（如图6Tlb）。这

样，可以避免单向签削到终了时边角崩裂，保证签削质量，这在塞削脆性材料时尤其应该注意。

图671起器和结束器削的方法

a）起塞方法b）结束签削的方法

在塞削过程中每分钟锤击次数在40次左右。刃口不要老是顶住工件，每鎏二、三次后，

可将签子退回一些，这样既可观察塞削刃口的平整度，又可使手臂肌肉放松一下，效果较好。

2.衰削操作示例

（1）签平面较窄的平面可以用平签进行，每次器削厚度约0.5〜2mm.对宽平面，应

先用窄鎏开槽，然后用平塞器平（如图6-12）。

（2）塞油槽塞削油槽时，要选用与油槽宽度相同的油槽鎏饕削（如图6-13）。必须使

油槽塞得深浅均匀，表面光滑。在曲面上塞油槽时，塞子的倾斜角要灵活掌握，应随曲面而

变动，保持鎏削时后角不变，以使油槽的尺寸、深度和表面粗糙度达到要求。器削后需用刮

刀裹以砂布修光。

图6-12饕宽平面图673装油槽

a）先开槽b）装成平面

（3）签断签断薄板（厚度4mm以下）和小直径棒料（力13mm以下）可在虎钳上进行（如

图6T4a）。用扁塞沿着钳口并斜对着板料约成45°角自右向左饕削。对于较长或大型板料，

如果不能在虎钳上进行，可以在铁砧上塞断（如图6T4b）。

当鎏断形状复杂的板料时，最好在工件轮廓周围钻出密集的排孔，然后再塞断。对于轮

廓的网弧部分，宜用狭塞饕断，轮廓的直线部分，宜用扁箜塞削（如图6-15）。

图674鎏断图675弯曲部分的整削

a）墓薄板和小直径棒料b）较长和大型板料的器断

三、锯割

锯割（锯削）是用手锯对工件或材料进行分割的一种切削加工，也是钳工的基本技能。

虽然当前各种自动化、机械化的切割设备已被广泛地采用，但是手锯切割还是营见。它

具有方便、简单和足活的特点,不需任何辅助设备.不消耗动力.在单件小批量生产,在临

时工地以及在切割异形工件、开槽、修整等场合应用很广。因此，手工锯割也是钳工需要掌

握的基本功之一。

1.锯割操作

（1）工件的夹持工件尽可能夹持在虎钳的左面，以方便操作，锯割线应与钳口垂直，

以防锯斜，锯割线离钳口不应太远以防锯割时产生颤抖。工件夹持应稳当、牢固，不可有抖

动，以防锯割时工件移动而使锯条折断。同时也要防止夹坏已加工表面和工件变形。

（2）锯条的安装手锯是在向前推时进行切削的，在向后返回时不起切削作用，因此安

装锯条时要保证齿尖的方向朝前。锯条的松紧要适当，太紧失去了应有的弹性，锯条易崩断,

太松会使锯条扭曲，锯缝歪斜，锯条也容易折断.

（3）起锯起锯是锯割工作的开始，起锯的好坏直接影响锯割质量。起锯的方式有远边

起锯和近边起锯两种，一般情况下采用远边起锯（图6T6a）,因为此时锯齿是逐步切人材料,

不易被卡住，起锯比较方便。如采用近边起锯（图6-16b）,掌握不好时，锯齿由于突然锯入

且较深，容易被工件棱边卡住，甚至崩断或崩齿。无论采用哪一种起锯方法，起锯角口以15。

为宜。如起锯角太大，则锯齿易被.1.件棱边卡住，起锯用太小，则不易切入材料•，锯条还可

能打滑，把工件表面锯坏（图6-16c）o为了使起锯的位置准确和平稳，可用左手大拇指挡住

锯条来定位，起锯时压力要小，往返行程要短，速度要慢，这样可使起锯乎稳。

（4）锯割的姿势锯割时的站立姿势与堑削相似，人体重量均分在两腿上。右手握稳锯

柄，左手扶在锯弓前端，锯割时推力和压力主要由右手控制（图6T7）。

图676起锯锯方法图677手锯的握法

a）远边起锯b）后边起锯c）起锯角太大或太小

图678崩齿修磨图6T9管子的夹持

推锯时锯弓运动方式有两种，一种是直线运动，适用于锯缝底面要求平直的槽和薄壁工

件的锯割。另一种是锯弓作上、下摆动，这样操作自然，两手不易疲劳。手锯在回程中因不

进行切削故不要施加压力，以免锯齿磨损。在锯割过程中锯齿崩落后，应将邻近几个齿都磨

成圆弧（图6-18）,才可继续使用，否则会连续崩齿直至锯条报废。

2.锯割操作示例

（I）圆管锯割锯薄管时应将管子夹在两块木制

图6-20锯管子的方法

a）正确b）不正确

的V形槽垫之间，以防夹扁管子（图679）.锯割时不能从一个方向锯到底（图6-20b）,因锯

齿锯穿管子内壁后，锯齿即在薄壁上切削，受力集中，很容易被管壁勾住而折断。E确的方

法是，多次变换方向进行锯割，每•个方向只能锯到管子的内壁处，随即把管子转过一个角

度，一次一次的变换，逐次进行锯切，直至锯断为止（图6-20a）o在变换方向时应使已锯部

分向锯条推进方向转动，不要反转，否则锯齿也会被管壁勾住。

（2）薄板锯割锯割薄板时应尽可能从宽面锯下去。当只能在板料的窄面锯下去时、可

将薄板夹在两木板之间一起锯割（图6-2la）,避免锯齿勾住，同时还可增加板的刚性。当板

料太宽，不便虎钳装夹时，可采用横向斜推锯割（图6-21b）。

图6-21薄板锯割图6-22薄板锯割

a）用木板夹持b）横向斜推锯割a）锯缝缝深度超过锯弓高度b）将锯条转过90°

I。将锯条转过180°

（3）深缝锯割当锯缝的深度超过锯弓的高度时（图6-22a）,应将锯条转过90°重新安

装，把锯弓转到工件旁边（图6-22b）。当锯弓横下来后锯弓的高度仍然不够时•，也可按图6-22c

所示将锯条转过180°把锯条锯齿安装在锯弓内进行锯割。

四、锂削

用锌刀对工件表面进行切削，使它达到零件图所要求的形状，尺寸和表面粗糙度，这种

加工方法称为锤削。

铿削加工操作简便，工作范围广，多用于签削，锯割之后。锂削可对工件上的三面、曲

面，内外圆弧、沟槽以及其它复杂表面进行加工。铿削最高加工精度可达IT7〜IT8级，表

面粗糙度可达Ra=O.8mm,可用于成形样板、模具型腔以及部件，机器装配时的工件修整，

是钳工主要操作方法之一。

1.锂削操作

（1）锤削的姿势正确的钱削姿势，能够减轻疲劳，提高锂削质量和效率。人站立的位

置与签削时基本相同，只是左腿弯曲，右腿伸直，身体向前倾斜，重心落在左腿上。

铿削时，两脚站稳不

动，靠左膝的屈伸使身体

作往复运动，手臂和身体

的运动要互相配合，并要

使铿刀的全长充分利用。

开始锲削时身体要向前倾

斜10°左右，左肘弯曲，

a)b)d)

6-23铿削动作

右肘向后（图6-23a）o铿刀推出三分之一行程时，身体向前倾斜约15°左右（图6-23b）,这

时左腿稍弯曲，左肘稍直，右.臂向前使镂刀推到三分之二行程时身体逐渐倾斜到18°左右.（图

6-23c）o左腿继续弯曲，左肘渐直，右臂向前使铿刀继续推进，直到推尽，身体随着铿刀的

反作用退回到15。位置（图6-23d）。行程结束后，把铿刀略为抬起，使身体与手回复到开始

时的姿势，如此反复。

（2）锂削力的运用铿削时锤刀的平直运动是铿削的关键。铿削的力量有水平推力和直

压力两种。推力主要由右手控制，其大小必须大于切削阻力才能锂去切屑，压力是由两手控

制的，其律用是使铿齿深入金属表面。

由于铿刀两端冲出工件的长

度随时都在变化，因此两手压力大

小也必须随着变化，使两手的压力

对工件中心的力矩相等，这是保证

铿刀子直运动的关键。方法是，随

着神刀的推进，左手压力应由大而

逐渐减小，右手的压力则由小而逐

渐增大，到中间时两手压力相等

（图6-24）o这也是锂削平面时要6-24锂削时施力的变化

掌握的技术要领。只有这样，才能

使锌刀在工件的任意位置时，锲刀两端压力对工件中心的力矩保持平衡。否则，神刀就不平

衡，工件中间将会产生凸面或鼓形面。

锤削时.，对铿刀的总压力不能太大，因为铿齿存屑空间有限压力太大只能使建刀磨损加

快，但压力也不能过小，过小锂刀打滑，达不到切削目的.一般是以在向前推进时手上有一

种韧性感觉为适宜。铿削速度一般为每分钟30〜60次。太快，操作者容易疲劳，且铿齿易磨

钝，太慢，则切削效率太低。

2.锂削方法

（1）平面锤削平面铿削是最基本的锂削，常用的方法有三种，

①顺向锂法（图6-25a）锂刀沿着工件表面横向或纵向移动，住削平面可得到正直的锂

痕比较整齐美观.适用于工件铿光、铿平或铿顺铿纹。

图6-25平面锂削

a）横向铿法b）交叉锂法c）推锂法

②交叉锂法（图6-25b）是以交叉的两方向顺序对工件进行锂削。由于铿痕是交叉的，

容易判断铿削表面的不平程度，因而也容易把表面锂平。交叉锤法去屑较快，适用于平面的

粗铿。

③推锤法（图6-25c）两手对称地握住铿刀，用两大拇指推铿刀进行卷削.这种方法适

用于较窄表面且已经锂平、加工余量很小的情况下，来修正尺寸和减小表面粗糙度。

2.圆弧面（曲面）的铿削

①外圆弧面铿削铿刀要同时完成两个运动。锤刀的前推运动和绕圆弧面中心的转动。

前推是完成铿削，转动是保证锂出圆弧面形状。

图6-26外圆弧面锂削图6-27外圆弧面锂削

a）滚桂法b）横锤法

常用的外圆弧面锂削方法有两种：滚锌法

（图6-26a）,是使锂刀顺着圆弧面铿削,此法

用于精锂外圆弧面，横锲法（图6-26b）,是使

锂刀横着圆弧面锂削，此法用于粗镂外圆弧面

或不能用滚锤法的情况下。

②内圆弧面铿削（图6-27）铿刀要同时图6-28通孔的锂削

完成三个运动，锂刀的前推运动，锤刀的左右

移动和锌刀自身的转动。否则，锂不好内网弧面。

3.通孔的锂削根据道孔的形状、工件材料、加工余量，加工精度和表面粗糙度来选择

所需的钱刀。通孔的铿削方法见图6-28。

五、攻螺纹和套螺纹

工件外圆柱表面上的螺纹称为外螺纹，工件圆柱孔内侧面上的螺纹为内螺纹。

常用的三角形螺纹工件，其螺纹除采用机械加工外,还可以用钳加工方法的攻螺纹和套

螺纹获得。

攻螺纹（攻丝）是用丝锥加工出内螺纹。

套螺纹（套丝）是用板牙在网杆上加工出外螺纹。

1.攻螺纹

（1）攻螺纹前钻底孔直径和深度的确定丝锥主要是切削金属，但也有挤压金属的作用。

加工塑性好的材料时，挤压作用尤其显著。因此攻螺纹前的底孔直径（即钻孔直径）必须大于

螺纹标准中规定的螺纹内径。确定底孔钻头直径d。的方法,可采用查表法（见有关手册资料）

确定，或用下列经验公式计算：

对钢料及韧性金属do'd—P

对铸铁及脆性金属do=d-（l.O5〜1.1）P

式中&）—底孔直径；

D一螺纹公称直径；

P一螺距。

攻盲孔（不通孔）的螺纹时，因丝锥不能攻到底，所以

孔的深度要大于螺纹长度，盲孔深度等于所需螺孔深度

+0.7d

（2）攻螺纹的操作方法先将螺纹钻孔端面孔口倒

角，以利于丝锥切入。开始时用头锥攻螺纹，先旋入I〜2

圈，检查丝锥是否与孔端面垂直.（可用目测或直角尺在互

相垂直的两个方向检查），然后继续使钱杠轻压旋入。当

丝锥的切削部分已经切人工件后，可只转动而不加压，每

转•圈应反转1/4圈，以便切屑断落（图6-29）。攻完头图6-29攻丝操作

锥再继续攻二锥、三锥。每更换一锥，先要旋入1〜2圈，

扶正定位，再用较杠，以防乱扣。攻钢料工件时，加机油

润滑可使螺纹光洁，并能延长丝锥使用寿命，对铸铁件，

可加煤油润滑。

2.套螺纹

（1）套螺纹前圆杆直径的确定圆杆外径太大，板牙

难以套入。太小，套出的螺纹牙形不完整。因此，圆杆直

径应稍小于螺纹公称尺寸。

计算圆杆直径的经验公式为：

圆杆直径弋螺纹外径一0.13P

（2）套螺纹的操作方法套螺纹的圆杆端部应倒角，使板牙容易对准工件中心，同时也

容易切入。工件伸出钳口的长度，在不影响螺纹要求长度的前提下，应尽量短些。套螺纹过

程与攻螺纹相似（图6-281））.板牙端面应与圆杆垂直，操作时用力要均匀。开始转动板牙时,

要稍加压力，套入三四扣后，可只转动不加压，并经辑反转，以便断屑。

六、刮削

用刮刀在工件已加工表面上刮去一层很薄金属的操年叫刮削。刮削时刮刀对工件既有切

削作用，又有压光作用。经刮削的表面留下微浅刀痕，形成存油空隙，减少摩擦阻力，改善

了表面质量，降低了表面粗糙度，提高了工件的耐磨性，还能使工件表面美观。刮削是一种

精加工方法，常用于零件上互相配合的重要滑动表面，如机床导轨、滑动轴承等，以使其均

匀接触，在机械制造，工具、量具制造和修理工作中占有重要地位，得到广泛的应用。

刮削的缺点是生产率低，劳动强度大。

1.刮削质量的检脸

根据刮削研点的多少、高低误差、分布情况及粗糙度来确定刮削质量。

图6-31刮削质量的检验锂削

a）用方框检查研点b）用水平仪检查刮削精度c）用百分表检验平面

（1）刮削研点的检查（图6-31a）用边

长为25mm的方框来检查，刮削精度以方框

内的研点数目来表示。

（2）刮削面平面度、宜线度的检查（图

6-31b）机床导轨等较长的工件及大平面

工件的平面度和直线度，可用水平仪进行检

查。

（3）研点高低的误差检查（图6-31c）

可用百分表在平板上检查。小工件可以固定图6-32平面刮削方式

百分表，移动工件，大工件则固定工件，移a）挺刮法b）手刮法

动百分表来检查。

2.平面刮削

（1）刮削方式分挺刮式和手刮式两种。

①挺刮式（图6-32a）洛刮刀柄放在小腹右下侧，眶刀刃约80-100mm处双手握住刀身，

用腿部和臂部的力量使刮刀向前挤刮。当刮刀开始向前挤时，双手加压力，在推挤中的瞬间，

右手引导刮刀方向，左手控制刮削，到需要长度时•，将刮刀提起。

②手刮式（图672b）右手握刀柄，左手握住刮刀于近头部约50nlm处，刮刀与刮削平面

约成25°〜30。角，刮削时右臂向前推，左手向下压并引导刮刀方向，双手动作与挺刮式相似。

2.刮削步骤

（1）粗刮若工件表面比较粗糙、加工痕迹较深或表面严重生锈、不平或扭曲、刮削余

量在0.05mm以上时，应先粗刮。其特点是采用长刮刀，行程较长（10〜151nm之间），刀痕较

宽（10mm）,刮刀痕迹顺向，成片不重复。机械加工的刀痕刮除后，即可研点，并按显出的高

点刮削，当工件表面研点每25X25mnf上为4〜6点，并留有细刮加工余量时，可开始细刮。

（2）细刮就是将粗刮后的高点刮去，其特点是采用短刮法（刀痕宽约6mm,长5〜10mm）,

分散研点快。细刮时要朝着一定方向刮，刮完一遍，刮第二遍时要成45°或60°方向交叉刮

网纹。当平均研点每25X25111#上为10〜14点时，即可结束。

（3）精刮在细刮的基础上进行，采用小刮刀或带圆弧的精刮刀，刀痕宽约4nlnu年平

面研点每25X25mm2上达20〜25点。用于检验工具、精密导轨面、精密工具接触面的刮削。

（4）刮花刮花的作用一是美观，二是有积存润滑油的功能。一般常见的花纹有：斜花

纹、燕形花纹和鱼鳞花纹等。此外还可通过观察原花纹的完整和消失的情况来判断三面工作

后的磨损程度。

3.曲面刮削

对于要求较高的某些滑动轴承的轴瓦通过刮削，可以得到良好的配合。刮削轴瓦时用三

角刮刀。研点子的方法是，在轴上涂上显示剂（常用蓝油），然后与轴瓦配研。曲面刮削原理

和平面刮削一样，只是曲面刮削使用的刀具和掌握刀具的方法和平面刮削有所不同，如图6-33

所示。

图6-33内曲面的显示方法与刮削姿势

a）显示方法b）短刀柄刮削姿势c）长刀柄刮削姿势

刮削还常用于修饰加工，在外露的加工表面上刮出斜向方块花纹、鱼鳞花纹、半月花纹

和燕子花纹等，以增加机械设备的美观。

七、研磨

研磨是常用的光整加工方法，研磨一般在零件精加工后进行，通过研磨可使零件尺寸达

到极高的精度和低的表面粗糙度。且研磨的设备结构简单，制造方便，故研磨在高精度零件

和要求精密配合的偶件加工中，是一种有效的方法，如用于液压阀、油泵柱塞、精密量规和

量块零件的最终加工。研磨可用于外圆研磨、内孔研磨加平面研磨。

1.外圆研磨

外圆研磨是用研具和磨料从工件表面磨去一层极薄的金属，经过研磨后外圆表面的粗糙

度Ra值可达().1〜0.008um,尺寸公差等级可达IT5〜IT3,形状精度亦相应提高，如网度误

差最小可达0.001mmo因为研磨是在外圆经过磨削或精车基础对工件进行微量切削，研磨过程

中工件与研具的接触有很大的随机性，可使高点相互修整，逐步消除误差。手工研磨可通过

检测工件，有针对性的变动研磨位置，掌握研磨时间，有效地控制质量。

研磨工具研磨外圆时常用

的工具如图6-34所示。粗研套孔

内有油槽可储存研磨剂，精研套孔

内无油槽。研磨时工件可以夹持在

车床卡盘或用两顶尖支承,作低速

旋转。研具套在工件上，研具与工

件之间加入研磨剂,然后用手推动(a)(b)

研具作往复运动(手工研磨)。图6-34外圆手工研磨工具

研具材料的硬度应比工件材a)粗研工具b)精研工具

料低，以便磨料嵌入研具表面，较

好地发挥切削作用。材料组织耍均匀，应有一定的耐磨性，以便保持研具原有的几何形状，

获得良好的研磨精度。最常用的研具材料为铸铁。

研磨剂山磨料和研磨液混合而成。磨料常用氧化铝和碳化硅的极细磨粒或微粉，粗研磨

料的粒度用240〜W14,精研用W14〜W5。研磨液可用煤油、植物油或煤油加机油，再加入

适量化学活性较强的油酸、硬脂酸或工业用甘油，使工件表面产生一层氧化膜以加速研磨过程。

2.研磨方法

研磨有手工研磨和机械研磨两种方式。

手工研磨手工研磨外圆一

般在车床上进行(图6-35),多用于

单件小批生产中。

工件和研磨环之间涂上研磨

剂，工件由车床主轴带动旋转(u

=25〜50m/min),研磨环曰手扶

持作轴向往复移动。研磨过程中要图6-35车床上研磨外圆

经常检测工件，直至合格为土。为

了得到良好的表面质量，轴向移动速度应使网纹大致成45°。

研磨余量•般为0.005〜0.02mm,必要时可分为粗研和精研。

手工研磨生产率低，但不需要复杂或高精度的设备，方法简便可靠，容易保证加工质量,

是一种应用比较广泛的光整加工。研磨可加工淬火钢、不淬火钢、铸铁、铜铝及其合金等材料。

机械研磨图6-36为研磨机研磨滚柱的外圆。工件置于上下研磨盘之间的隔离板空格

中，上研磨盘通过加压杆对工件加压，下研磨盘旋转，

即可进行研磨。隔离板由偏心轴带动旋转，使工件得到

既转动又滑动的复杂且不重复的运动轨迹，从而获得较

高的精度和极低的粗糙度。机械研磨一般用于大批大量

生产中，研磨的工件形状受到一定限制。

3.内孔研磨

研磨孔是常用的一种光整加工，需在精镀、精较或

精磨之后进行。研磨后，孔的尺寸公差等级可提高到

IT6〜IT4,粗糙度Ra值可减小到0.1〜0.008um,圆度

和圆柱度亦可相应提高。

研磨孔所用的研具材料，研磨剂，研磨余量等均与

研磨外圆类似。

图6-36研磨机研磨滚柱外圆

套类零件孔的研磨方法，如图6-37所示。

图中的研具为可调式研磨棒，由锥度心棒

与研套组成。拧动两端的螺母，即可在一定范围

内调整直径大小。研套上的槽和缺口，为在调整

时研套能均匀地张开或收缩，并为存贮研磨剂。

图6-37套内零件研孔的方法

研磨前，套上工件，将研磨棒安装在车床上,

涂上研磨剂，调整研磨棒直径使其对工件有适当的压力，即可进行研磨。研磨时，研磨棒旋

转，手握工件往复移动。

固定式研磨棒多用于单件生产。带槽研磨棒图（6-3瓯）便于存贮研磨剂，用于粗研。光滑

研磨棒（图6-38b）一般用于精研。

b)

图6-38固定式研磨棒

壳体或缸筒类零件的大孔，需要研磨时可在钻床或改装的简易设备上进行，由研磨棒同

时作旋转运动和轴向移动。但研磨棒与机床主轴需成浮动联接。否则，研磨棒轴线与孔轴线

发生偏斜时，将造成孔形误差。

4.平面研磨

研磨也是平面的光整加工方法之一，一般在磨削之后进行。研磨后两平面之间的尺寸公

差等级可达IT5〜IT3,粗糙度Ra值可达0.1〜0.008b」m,直线度可达0.005mm/m,小型平

面研磨可减小平行度误差。

平面研磨主要用于加工小型精密平板、平尺、块规以及/——/

其他精密零件的平面。//]

单件小批生产中常用手工研磨（图6-39）,研磨剂涂在/,

研磨平板上，手持工件以“8”字形作研磨运动，也可作直////

线往复运动。研磨一定时间后应将工件调转90°或180,,4-----YQ/

以防止工件倾斜。对于两面平行度要求较高的零件，可在较11J~TJ

厚的部位加大压力，加长研磨时间，以求磨去较多的金属，图6-39平面手工研磨

直至合格为止。如工件较大而被研的平面较小或如方孔、狭

缝等表面无法在乎板上研磨，可手持研磨工具进行研磨,

八、机器装配

按规定的技术要求将若干个合格的零件组合成部件，或将若干个零件和部件组合成机器

的工艺过程称为装配。

装配是机器制造中的最后一道工序，它是保证机器法到各项技术要求的关键。一台机器

的性能好坏在很大程度上决定于装配水平和精度的高低。因此装配工作对产品质量起着决定

性的作用。

1.装配的组合形式

任何一台机器都可以分解为若干零件，组件和部件。零件是机器的最基本单元。组件由

若干零件组合而成，如车床床头箱中的一根传动轴，就是由轴、齿轮、键等零件装配而成的

组件。部件是由若干零件和组件安装在另一基础零件上而构成，如车床床头箱、进给箱等都

是部件。把部件、组件、零件连结组合而成为整台机器的操作过程，称为总装配。

装配中所有零件按加工的来源不同，可分为：自制件（在本厂制造），如：床身、箱体,

轴、齿轮等，标准件（在标准件厂订购），如：螺钉、螺母、垫圈、销、轴承、密封圈等，外

购件（由其他工厂协作加工），如：电气元（零）件等。按所起的功能作用分为：机体（床身），

传动件（齿轮、轴），紧固件（螺钉、螺母）、密封件（密封圈）。

2.装配时连接的种类和装配方法

（1）装配时连接的种类按照部件或零件连接方式的不同，连接可分为固定连接与活动

连接两类。在零件相互之间没有相对运动；零件相互之间在工作情况下可按规定的要求作相

对运动。

装配时连接的种类见表6-1。

表6-1装配时连接的种类

固定连接活动连接

可拆卸的不可拆卸的可拆卸的不可拆卸曲

佛接、焊接、压合、胶轴与轴承、丝杆与

螺纹、键、楔、销等任何活动连接的钾合头

合、热压等螺母、柱塞与套筒

（2）装配方法为了保证机器的工作性能和精度，达到零件和部件相互配合的要求，根

据产品结构、生产条件和生产批量不同，常用的装配方法有4种。

①完全互换法装配精度由零件制造精度保证，在同类零件中，任取一个，不经修配即

可装入部件中，并能达到规定的装配要求。

完全互换法装配的特点是装配操作简单，生产效率高，有利于组织装配流水线和专业化

协作生产。但当部件的装配精度要求较高时，会造成零件的加工精度要求极高，制造费用较

大，故只完全互换法适用于成组件数少、精度要求不高的场合。

②调整法装配过程中调整一个或

几个零件的位置，以消除零件积累误差，

达到装配要求，如用不同尺寸的可换垫

片（图6-40a）、衬套（图6-40b）、可调节

螺母或螺钉，镶条等进行调整。

调整法只靠调整就能达到装配精

度，并可以定期调整，容易恢复配合精

度，对于容易磨损需要改变配合间隙的图6-40调整法控制间隙

结构极为有利。但此法由于增设了调整用的零件，结构显得稍复杂，易使配合件刚度受到影响。

③选配法（不完全互换法）是将零件的制造公差适当放宽，然后选取其中尺寸相当的零

件进行装配，以达到配合要求。选配法装配最大的特点是既提高了装配精度，又不增加零件

制造费用。但此法装配时间较长，有时可能造成半成品和零件的堆积。选配法用于成批或大

量生产装配精度高、配合件的组成数少，又不便于采用调整法装配的情况。

④修配法当装配精度要求较高，采用完全互换不够经济时，常用修正某个配合零件的

方法来达到规定的装配精度。如图6-41所示的车床两顶尖要求等高，制造时将尾座高度A1

的尺寸略高于机床主轴中心高A3的

尺寸，装配时靠修刮尾架底座来达

到精度要求。

修配法虽然使装配工作复杂化尾架底座

和增加了装配时间，但在加工零件图6-41修刮尾架底座

时可适当降低其加工精度，不需要

采用高精度的设备，节省了机械加工时间，从而使产品成本降低。适于单件、批生产成成批

生产精度高的产品。

3.装配单元系统图

(1)装配单元零件是组成机

器(或产品)的最小单元。它的特征

是没有任何相互连接。部件是由两

个或两个以上零件，以各种不同的

方式连接而成的装配单元，它的特

征是能够单独进行装配。可以单独

进行装配的部件称为装配单元。

(2)装配单元系统图表示装

配单元装配先后顺序的图称为装配图6-42某减速器低速轴组件装配示意图

单元系统图。

图6-42为某减速器低速轴的装配示意图。它的装配过程可用装配单元系统图来表示，图

6-43。

山装配单元系统图可以清楚地看出成品的装配过程.装配时所有零件、组件的名称、编

号和数量，并可以根据它编写装配工序。因此，装配单元系统图可起到指导和组织装配工作

的作用。

4.典型装配方法

1.螺纹连接装配螺纹连接是现代机械制造中应用最广泛的一种形式。它具有装拆、更

换方便，宜于多次装拆等优点。

普通的螺纹连接装配形式见图6-44o

装配螺纹连接的技术要求是：获得规定的预紧力，瞟母、螺钉不产生偏斜和歪曲，防松

装置可靠等。

装配螺钉和螺母一般是用扳手。常用的扳手有活扳手，专用扳手和特殊扳手。

t丽,

图6-44螺纹连接的形式

a）六角头螺栓b）双头螺栓c）六角头螺钉d）圆柱头螺钉e）沉头螺钉f）半圆头螺钉g）紧定螺钉

装配一组螺纹连接时，应遵守一定的拧紧顺序，做到分次、对称、逐步地旋紧。以防旋

紧力不一致，造成个别螺母（钉）过载而降低装配精度。成组螺母旋紧次序见图6-45。

b）

图6-45成组螺母（钉）旋紧顺序

a）条形b）长方形c）方形d）圆形

对于在变载荷和振动条件下工作的螺纹连接，必须采用防松保险装置。图6-46所示为螺

纹连接防松保险方法。

2.滚动轴承的装配滚动轴承的装配，多数为较小的过盈配合，装配时可采用手锤或油

压机压入。将轴承压到轴颈上时，要施力于轴承内环端面上（图6-47a）,压到座孔内时•，要

施力于轴承外环端面上（图6-47b）,当同时压到轴颈和座孔内时，压入工具（套筒）要同时顶

住轴承内外环的端面压入（图6-47c）。

图6-46螺纹连接防松保险方法

a）开口销防松b）双螺母防松c）钢丝防松d）弹簧垫圈防松e）止退垫圈防松f）带翅垫圈防松

图6-47用套筒装配滚珠轴承

a）压入轴颈b）压入座孔c）同时压入轴颈和座孔

上述三种情况都需要通过对套筒施力后才能达到装配要求。这种方法使装配件受力均匀,

不会歪斜，且工效高。

如果没有专用套筒，也可以采用手锤、铜棒沿着零件四周对称、均匀地敲入，达到装配

目的（图6-48）。

图6-48用手锤、铜棒装配滚珠轴承

a）锤击方法b）把轴承装在轴上c）同把轴承装在孔内

当轴承与轴为较大过盈配合时，可采用将轴承放到30c〜90c的机油中预热，然后趁热

装配，可得到满意的装配效果。

3.对拆卸工作的要求

（1）机器拆卸工作，应按其结构的不同预先考虑操作程序，以免先后倒置，或贪图省事

猛拆猛敲，造成零件的损伤或变形。

（2）拆卸的顺序应与装配的顺序相反，一般应先拆外部附件，然后按总成、部件进行拆

卸。在拆卸部件或组件时，应按从外部到内部、从上部到下部的顺序，依次拆卸。

（3）拆卸时，使用的二具必须保证对合格零件不会造成损伤。应尽可能使用专门工具，

如各种顶拔器、整体扳手等。严禁用手锤直接在零件的工作表面上敲击。

（4）拆卸时，螺纹零件的旋松方向（左，右螺旋）必须辨别清楚。

（5）拆下的部件和零件必须有次序、有规则地放好，并按原来结构套在一起，二作上记

号，以免搞乱。

（6）对丝杠，长轴类零件必须用绳索将其吊起，以防弯曲变形和碰伤。

第二节机械加工知识

一、钻孔，扩孔和铉孔

各种零件上的孔加工，除去一部分由车，镂，铳等机床完成外，很大一部分是由钳工利

用各种钻床和钻孔工具完成的。钳工加工孔的方法一般是指钻孔、扩孔和钱孔。

（一）钻孔

用钻头在工件实体部位加工孔称为钻孔。钻孔属于模加工，钻孔的加工精度一般在IT11〜

IT14级，表面粗糙度为Ra值为50〜12.5Um左右。

一般情况下，孔加工刀具(钻头)应同时完成两个运动，如

图6-49所示。1是主运动，即刀具绕轴线的旋转运动(切削运[I

动)，2是辅助运动，即刀具沿着轴线方向对着工件的直线运动

(进给运动)。&

1.钻床常用的钻床有台式钻床、立式钻床，摇臂钻床三—-

种。手电钻也是常用的钻孔工具。制

(1)台式钻床简称台钻，是一种放在工作台上使用的小型-------------

钻床。台钻重量轻，移动方便，转速高(最低转速在400r/min图6-49钻孔时钻头的运动

以上)，且转速调整方便。适于加工小型零件上直径3mm的'

小孔。主轴进给是手动的。

(2)立式钻床简称立钻。这类估床的规格用最大估孔直径表示。常用的有25mm、35mm、

40mm和50mm等几种。与台钻相比，立钻刚性好，功率大，因而允许采用较高的切削用量,

生产效率较高，加工精度也较高“主轴的转速和走刀量变化范围大，而且可以自动走刀，可

以适应不同的刀具进行钻孔、扩孔，钩孔、较孔、攻螺纹等多种加工。立钻适用于单件、小

批量生产中加工中、小型零件。

(3)摇臂钻床这类钻床机构完善，它有一个能

绕立柱旋转的摇臂，摇臂带主轴箱可沿立柱垂直移

动，同时主轴箱还能在摇臂上作横向移动。由于结

构上的这些特点，操作时能很方便地调整刀具位置,

以对准被加工孔的中心，而不需移动工件来进行加

To此外，主轴转速范围和走刀量范围很大，因此

适用于笨重，大工件及多孔工件的加工。图6-50麻花钻的构造

a)锥柄b)直柄

(4)手电钻主要用于钻直径12mm以下的孔。

常用于不便使用钻床钻孔的场合。手电钻的电源有

220V和380V两种。手电钻携带方便，操作简单，使用

灵活，应用比较广泛。

2.钻头钻头是钻孔用的主要刀具，一般用高速

钢制造，工作部分经热处理淬硬至HRC62〜65。钻头一

般由柄部、颈部及工作部分组成(图6-50)。

(1)柄部是钻头的夹持部分，起传递动力的作用，

有直柄和锥柄两种。直柄传递扭较小，一般用在直径小

于12mm的钻头，锥柄可传递较大扭矩，用在直径大于

12mm的钻头。锥柄顶部是扁尾。

(2)颈部是在制造钻头时砂轮磨削的退刀槽，同时也将柄部和工作部分分开，钻头直径、

材料，厂标i般也刻在颈部。

（3）工作部分包括导向部分与切削部分。

（4）导向部分两条对称的螺旋槽，用来形成切削刃和前角，同时排除切屑和输送切削液。

整个导向部分也是切削部分的后备部分。有两条狭长的、螺旋形的、高出齿背约（）.5〜1mm的

楼边（刃带），可以减少钻头与孔壁间的摩擦。

⑸切削部分有两个切主削刃，两个副切削刃和一个横刃，如图6-51。两条对称的螺旋

槽是切屑流经的表面，为前刀面；与工件切削表面（即孔底）相对的端部两曲面为主后刀面;

前刀面与主后刀面的交线为主切削刃，担负主要

核仁^帖宋主僮

切削作用；前刀面与副后刀面的交线为副切削

刃，起修光孔壁的作用。两人主后刀面的交线称

为横刃。

麻花钻顶角20是两个主切削刃之间的夹

角，一般取118°±2°。=切削刃上各点的前

角、后角是变化的，外缘处前角约为30。，钻

心处的前角约为0°,横刃的前角为-54。〜

-60°,结切削十分不利。同时由于钻头长、钻

芯细、刚性差，两条楼边的导向作用差，也给钻

削带来不利影响。图6-52钻夹头及钻套

）钻夹头）钻套

3.钻孔用的夹具主要包括钻头夹具和工ab

件夹具两种。

（1）钻头夹具常用的有钻夹头和钻套（图6-52）。

钻夹头适用于装夹直柄钻头。其柄

部是莫氏锥柄，可以与钻床主轴内锥孔配

合安装，头部三个夹爪有同时张开或合拢

的功能，钻头的装夹与拆卸都很方便。

钻套，又称过渡套筒，用于装夹锥

柄钻头。由于锥柄钻头柄部的锥度与钻床

主轴内锥孔不一致，为使其配合安装，把

钻套作为锥体过渡件。锥套一端锥孔接钻

头锥柄，另一端外锥面接钻床主轴内锥

孔。钻套依其内外锥锥度的不同分为5个

号（1〜5）,例如，2号钻套其内锥孔为2

图6-53工件夹持方法

号莫氏锥度，外锥面为3号莫氏锥度。可

a）手虎钳夹持b）平口钳夹持

根据钻头锥柄和钻床主轴内铢孔锥度来

c）V形铁夹持d）压板螺栓夹持

选用。

⑵工件夹具应根据钻孔直径和工件形状来合理使用工件夹具。装夹工件要牢固可靠,

但又不能将工件夹得过紧而损伤工件，或使工件变形影响钻孔质量。常用的夹具有手虎钳、

平口钳、V形铁和压板等。

对于薄壁工件和小工件，常用手虎钳夹持（图6-53a）；平口钳用于中小型平整工件的夹持

（图6-53b）；对于轴或套筒类工件可用V形铁夹持（图6-53c）并和压板配合使用；对不适于用

虎钳夹紧，或耍钻大直径孔的工件，可用压板、螺栓直接固定在钻床工作台上（图6-53d）在成

批和大量生产中广泛应用专用的钻模夹具。应用钻模钻孔时，可免去划线工作，提高生产效

率，钻孔精度可提高一级，粗糙度也有所减小。

4.钻孔操作

（1）切削用量的选择钻孔切削用量是指钻头的切削速度、进给量和切削深度的总称。切

削用量愈大，单位时间内切除金属愈多，生产效率愈高。但切削用量受到钻床功率、钻头强

度，钻头耐用度，工件精度等许多因素的限制，不能任意提高.因此，合理选择切削用量直

接关系到钻孔生产率、钻孔质量和钻头的寿命。通过分圻可知：对钻孔生产率的影响，切削

速度和进给量是相同的，对钻头耐用度的影响，切削速度比进给量大，对钻孔粗糙度的影响，

进给量比切削速度大。综上所述可知，钻孔时选择切削用量的基本原则是，在允许范围内，

尽量先选较大的进给量，当进给量受孔表面粗糙度和钻头刚度的限制时，再考虑较大的切削

速度。钻孔实践中已积累了大量的有关选择切削用量的经验，并经过科学总结制成了切削用

量表，供钻孔时使用。

（2）操作方法操作方法的正确与否，直接影响钻孔的质量和操作安全。

按划线位置钻孔工件上的孔径圆和检查网均需打上样冲眼作为加工界线，中心眼应打

大一些。钻孔时先用钻头在孔的中心钱一小窝（约占孔径的1/4左右），检查小窝与所划圆

是否同心。

钻通孔在孔将被钻透时，进刀量要减小，变自动进刀为手动进刀，避免钻头在钻穿的

瞬间抖动，出现“啃刀”现象，影响加工质量，损坏钻头，甚至发生事故。

钻盲孔（不通孔）要注意掌握钻孔深度，以免将孔钻深出现质量事故。控制钻孔深度的

方法有，调整好钻床上深度标尺挡块，安置控制长度量具或用粉笔作标记。

钻深孔当孔深超过孔径3倍时，即为深孔。钻深孔时要经常退出钻头及时排屑和冷却，

否则容易造成切屑堵塞或使钻

头切削部分过热磨损甚至折断，

并影响孔的加工质量。

钻大孔直径（D）超过

30mm的孔应分两次钻。第一次

用（0.5〜0.7）D的钻头先钻，然

后再用所需直径的钻头将孔扩

大到所要求的直径。分两次钻

图6-54扩孔钻与扩孔

削，即有利于提高钻头的寿命，a）扩孔钻b）扩孔

也有利「提高钻孔质量。

钻削时的冷却润滑钻削钢件时，为降低粗糙度多使用机油作冷却润滑液（切削液），为

提高生产效率则多使用乳化液。钻削铝件时，多用乳化液，、煤油。钻削铸铁件则用煤油。

（二）扩孔和钱孔

1.扩孔扩孔是用扩孔钻对已钻的孔作进一步加工，以扩大孔径并提高孔的精度和降低

表面粗糙度。其加工精度一般为IT9〜