鉗工基本技能知識

*節 螺紋加工
在學習螺紋加工之前，我們先大體來了解一下螺紋。
一、螺紋的種類
螺紋的種類很多，在圓柱或圓錐表面上加工出的螺紋叫外螺紋，在孔壁上加工出的螺紋叫內螺紋。
按著螺紋的旋轉方向不同，可以分為順時針方向旋入的右螺紋和逆時針方向旋入的左螺紋，螺紋的旋向可以用右手來判定，手心對著自己，螺紋的旋向與右手大拇指的指向一致為右螺紋，反之為左螺紋，一般常用右螺紋。
按著螺旋線的數目不同，還可分為單線螺紋和多線螺紋。
螺紋按用途的不同，可分為聯接螺紋和傳動螺紋兩大類，按其截面的形狀不同，還可以分為三角形、梯形、鋸齒形、矩形以及其它特殊形狀的螺紋。

二、普通螺紋的主要參數
普通螺紋的主要參數有：大徑、小徑、中徑、螺距、導程、線數、牙型角和升角等8個。對于標準螺紋來說，只要知道大徑、線數、螺距和牙型角就可以了，而其它參數，可通過計算或查表得出。
1、   螺紋大徑（D、d） 螺紋大徑是指與外螺紋牙頂或內螺紋牙底相切的假想圓柱或圓錐的直徑。對內螺紋用D表示，外螺紋用d表示，國家標準規定，螺紋大徑的基本尺寸即為螺紋的公稱直徑，螺紋大徑的公稱位置在等邊三角形上部削平處。
螺紋小徑（D1、d1）  螺紋小徑是指與外螺紋牙底或內螺紋牙頂相切的假想圓柱或圓錐的直徑。對內螺紋用D1表示，外螺紋用d1表示，螺紋小徑的公稱位置在三角形下部的削平處。
螺紋中徑（D2、d2）  螺紋中徑是一個假想圓柱或圓錐的直徑。該圓柱或圓錐的母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方，該 假想圓柱或圓錐稱為中徑圓柱或中徑圓錐。外螺紋中徑用d2表示，內螺紋中徑用D2表示。外螺紋的中徑和內螺紋的中徑相等。
螺距（P）  螺距是相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。
線數（n）  線數是指一個螺紋零件的螺旋線數。
導程（L）  導程是指同一條螺旋線上相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。當螺紋為單線螺紋時，導程與螺距相等；當螺紋為多線時，導程等于螺旋線數(n)與螺距（P）的乘積，即        L=nP。
牙型角（α）  它是在螺紋牙型上，兩相鄰牙側間的夾角。
三、螺紋代號與標記
三角形螺紋按其規格和用途不同，分為普通螺紋、英制螺紋和管螺紋。三角形螺紋中，普通螺紋是我國應用zui廣泛的一種，牙型角為60⁰。
同一公稱直徑可以與幾種螺距組合成螺紋，按組合的螺距大小不同，螺紋分為粗牙和細牙兩種。下面主要介紹一下普通螺紋的代號與標記：
普通螺紋代號是由螺紋特征代號和尺寸代號組成。粗牙普通螺紋用字母M與公稱直徑表示；細牙普通螺紋用字母M與公稱直徑×螺距表示。當螺紋為左旋時，在代號之后加“左”字。例如：
M24表示公稱直徑為24mm的粗牙普通螺紋。
M24×1.5表示公稱直徑為24mm，螺距為1.5mm的細牙普通螺紋
M24×1.5左表示公稱直徑為24mm,螺距為1.5mm的左旋細牙普通螺紋。
M6~M24的是經常使用的粗牙螺紋，它們的螺距應該熟記.
M6的螺距為1mm，M8為1.25mm,M10為1.5mm，M12為1.75mm，M16為2mm，M20為2.5mm，M24為3mm.
四、英制螺紋
   英制三角型螺紋是一種非標準螺紋，在我國應用很少，只有在引進和出口設備中及維修舊設備時才可能遇到。它的牙型角為55⁰，螺紋的公稱直徑是指內螺紋大徑的基本尺寸，用英寸表示，如1/2英寸等，[1英寸（in）=25.4mm]。螺距用每英寸長度中的牙數（n）來表示，如1in12牙，其螺距為1/12in。英制螺距與米制螺距的換算如下：
螺距P=1in/n=25.4/n毫米。
  對于常用的英制螺紋（1/2英寸~9/8英寸），它們的公稱直徑與每英寸中的牙數有個規律，即用常數16減去螺紋公稱直徑英分母為8時的英分子數值，就是每英寸中的牙數。如英制螺紋公稱直徑為5/8，每英寸中牙數為16-5=11。
五、螺紋加工
螺紋加工是金屬切削中的重要內容之一，螺紋加工的方法多種多樣，一般比較精密的螺紋都需要在車床上加工，而鉗工只能加工三角螺紋（米制三角螺紋、英制三角螺紋、管螺紋），其加工方法是攻螺紋和套螺紋。
（一）、攻螺紋
用絲錐在工件孔中切削出內螺紋的加工方法，稱為攻螺紋。
1、攻螺紋用的工具
絲錐  絲錐分手用絲錐和機用絲錐，見實物。
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，起傳遞扭矩的作用，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（8~10度）和后角（6~8度），起切削作用，校準部分有完整的牙型，用來修光和校準已切出的螺紋，并引導絲錐沿軸向前進，校準部分的后角為零度。
攻螺紋時，為了減小切削力和延長絲錐壽命，一般將整個切削工作量分配給幾支絲錐來承擔。
（2）鉸杠    鉸杠是手工攻螺紋時用來夾持絲錐的工具，鉸杠分普通鉸杠和丁字形鉸杠兩類，每類鉸杠又有固定式和活絡式兩種。（拿實物對照）
攻螺紋前底孔直徑與孔深的確定
（1）攻螺紋前底孔直徑的確定   攻螺紋時，絲錐對金屬層有較強地擠壓作用，使攻出螺紋的小徑小于底孔直徑，因此攻螺紋之前的底孔直徑應稍大于螺紋小徑。(也可從表中查出，但公式應記住)
1)攻制鋼件或塑性較大材料時，底孔直徑的計算公式為：
D_孔=D-P
2）攻制鑄鐵件或塑性較小材料時，底孔直徑的計算公式為：
D_孔=D-(1.05~1.1)P
式中  D_孔為螺紋底孔直徑,mm;
D為螺紋大徑，mm;
P為螺距，mm.
（2）攻螺紋底孔深度的確定    攻盲孔螺紋時，由于絲錐切削部分有錐角，端部不能攻出完整的螺紋牙形，所以鉆孔深度要大于螺紋的有效長度，鉆孔深度的計算式為：
           H_深=h_有效+0.7D
式中   H_深為底孔深度，mm;
h_有效為有效長度，mm;
D為螺紋大徑，mm.
（二）、套螺紋
用板牙在外圓柱面上（或外圓錐面）切削出外螺紋的方法，稱為套螺紋。套螺紋用的工具有板牙和板牙架。（見實物）板牙有封閉式和開槽式兩種結構。
套螺紋時，金屬材料因受板牙的擠壓而產生變形，牙頂將被擠的高一些，所以套螺紋前圓桿直徑應小于螺紋大徑。圓桿直徑的計算公式為：            d_桿=d－0.13P   （也可直接由表中查出）
式中    d_桿為套螺紋前圓桿直徑，mm;
        d為螺紋大徑，mm;
        P為螺距，mm.
（三）、攻螺紋、套螺紋的方法
攻螺紋的方法
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，通孔螺紋兩端都要倒角，這樣使絲錐開始起攻時容易切入材料，并能防止孔口處被擠壓出凸邊。
工件的裝夾位置應盡量使螺孔中心線置于垂直或水平位置，使攻螺紋時容易判斷絲錐軸線是否垂直于工件表面。
起攻時，要把絲錐放正在孔口上，然后對絲錐加壓力并轉動鉸杠，當絲錐切入1~2圈后，應及時檢查并校正絲錐的位置，檢查應在絲錐的前后、左右方向上進行，一般在切入3~4圈后，絲錐的位置應正確無誤，不能再有明顯的偏斜和強行糾正。
當絲錐的切削部分全部切入工件后，只須轉動鉸杠即可，不能再對絲錐施加壓力，否則螺紋牙形將被破壞，攻螺紋時，要經常倒轉1/4~1/2圈，使切屑斷碎后容易排出，避免因切屑阻塞而使絲錐卡死。
攻不通孔時，要經常退出絲錐，排出孔內的切屑，否則會因切屑阻塞使絲錐折斷或達不到螺紋深度的要求，當工件不便倒向時，可用磁性針棒吸出切屑。
攻塑性材料的螺紋時，要加注切削液，以減小切削阻力，減小螺孔的表面粗糙度值，延長絲錐使用壽命，
用成組絲錐攻螺紋時，必須以頭錐、二錐、三錐的順序攻削到標準尺寸，在較硬的材料上攻螺紋時，可用各絲錐輪換交替進行，以減小切削刃部的負荷，防止絲錐折斷。
套螺紋的方法
為了使板牙容易切入材料，圓桿端要倒成錐角，錐體的zui小直徑應比螺紋小徑略小，避免螺紋端部出現鋒口和卷邊。
套螺紋時切削力矩較大，圓桿工件要用V形鉗口或厚銅板作襯墊，才能牢固地夾持。
起套時，要使板牙的端面與圓桿軸線垂直，要在轉動板牙時施加軸向壓力，轉動要慢，壓力要大，當板牙切入材料2~3圈時，要及時檢查并校正板牙的位置，否則切出的螺紋牙形一面深一面淺，甚至出現亂牙。
起套完成正常套螺紋時，不要加壓，讓板牙自然引進，以免損壞螺紋和板牙，并要經常倒轉斷屑。
在鋼件上套螺紋要加切削液，以減小加工螺紋的表面粗糙度值和延長板牙使用壽命。
 通過本章節的學習，要求能了解螺紋的分類、螺紋的主要參數及常用參數的尺寸數值，還有如何來進行攻螺紋和套螺紋等。
第二節 孔加工
孔加工是鉗工的重要操作技能之一，孔加工的方法主要有兩種：一類是在實體工件上加工出孔，即用麻花鉆、中心鉆等進行鉆孔；另一類是對已有孔進行再加工，即用擴孔鉆、锪孔鉆和鉸刀進行擴孔、锪孔和鉸孔等。
一、鉆孔
用鉆頭在實體工件上加工出孔的方法稱為鉆孔。
在鉆床上進行鉆孔時，鉆頭的旋轉是主運動，鉆頭沿軸向移動是進給運動。下面首先介紹幾種常用鉆頭：
麻花鉆   麻花鉆由柄部、頸部和工作部分組成（可對照實物看）。
柄部  麻花鉆有錐柄和直柄兩種，一般鉆頭直徑小于13mm的制成直柄，大于13mm的制成錐柄，柄部是麻花鉆的夾持部分，它的作用是定心和傳遞扭矩。
頸部   頸部在麻削麻花鉆時作退刀槽使用，鉆頭的規格、材料及商標常打在頸部。
工作部分   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，導向部分的作用不僅是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。
2、群鉆    群鉆是在麻花鉆的基礎上經刃磨改進出來的一種先進鉆頭，它在鉆削過程中具有效率高、壽命長、鉆孔質量好等多項優點。它主要分為標準群鉆和薄板群鉆兩種，標準群鉆是在標準麻花鉆的基礎上磨出月牙槽，磨短橫刃和磨出單面分屑槽；薄板群鉆是將標準麻花鉆的兩條主切削刃磨成圓弧形切削刃。
二、擴孔
 用擴孔工具將工件上原來的孔徑擴大的加工方法，稱為擴孔。
 常用的擴孔方法有用麻花鉆擴孔和用擴孔鉆擴孔。擴孔鉆有高速擴孔鉆和硬質合金擴孔鉆兩種。用擴孔鉆擴孔，生產效率高，加工質量好，常用作孔的半精加工及鉸孔前的預加工。
 
三、锪孔
 用锪鉆在孔口表面锪出一定形狀的孔或表面的加工方法稱為锪孔。
锪孔鉆的種類及用途
柱形锪鉆  柱形锪鉆主要用于锪圓柱形埋頭孔。
錐形锪鉆  錐形锪鉆有60⁰、75⁰、90⁰、120⁰等幾種。它主要用于锪埋頭鉚釘孔和埋頭螺釘孔。
端面锪鉆  端面锪鉆主要用來锪平孔口端面，也要用來锪平凸臺平面。
锪孔時注意事項
锪孔時的進給量應為鉆孔時的2~3倍，切削速度為鉆孔時的1/3~1/2為宜，應盡量減小振動以獲得較小的表面粗糙度值。
若用麻花鉆改磨成锪鉆時，應盡量選用較短的鉆頭，并修磨外緣處前刀面，使前角變小，以防振動和扎刀。還應磨出較小的后角，防止锪出多角形表面。
锪鋼材料的工件時，因切削熱量大，應在導柱和切削表面上加注切削液。
四、鉸孔
用鉸刀從工件孔壁上切除微量金屬層，以獲得孔的較高尺寸精度和較小表面粗糙度值的加工方法，稱為鉸孔。鉸孔用的刀具叫鉸刀。鉸刀是尺寸的多刃工具，它具有刀齒數量較多、切削余量小、切削阻力小和導向性好等優點。
通過本章節的學習，要大體知道孔加工主要分哪兩類，以及每一種加工所采用的刀具和加工方法。
1、螺紋的種類有哪些？
2、標準螺紋的主要參數有哪些？
3、標準螺紋代號的組成與標記？
4、M6~M24的常用粗牙螺紋的螺距應熟記。
5、什么叫攻螺紋？攻螺紋的工具有哪些？
6、什么叫套螺紋？套螺紋用的工具是什么？
7、孔加工主要分哪兩類？
8、什么叫鉆孔？
9、什么叫擴孔？
10、 常用擴孔方法有哪兩種？
11、什么叫锪孔？
12、什么叫鉸孔？
平面加工
鏨削
1、用錘子打擊鏨子對金屬工件進行切削加工的方法，稱為鏨削。
鏨削主要用于不便機械加工的場合，如去除毛坯上的凸緣、毛刺、澆口、冒口，以及分割材料，鏨削平面及溝槽等。
2、鏨削工具
鏨削所用的主要工具是錘子和鏨子。鏨子由頭部、鏨身和切削部分組成，主要分為扁鏨、尖鏨和油槽鏨等。錘子又稱榔頭，由鍾頭、木柄和楔子組成，鍾子的規格有0.25kg、0.5kg和1kg等多種。
銼削
1、用銼刀對工件表面進行切削加工的方法稱為銼削。銼削的精度可達到0.01mm。銼削應用十分廣泛，可銼削平面、曲面、內外表面、溝槽和各種形狀復雜的表面。銼削還可以配鍵、制作樣板以及裝配時對工件的修整等。
2、銼削工具
銼削工具主要是銼刀。銼刀由碳素工具鋼經熱處理淬硬制成。
3、銼刀的種類
銼刀按其用途不同可分為普通鉗工銼、異形銼和整形銼三種。
普通鉗工銼按其斷面形狀又可分為平銼（板銼）、方銼、三角銼、半圓銼和圓銼五種等。
異形銼有刀口銼、菱形銼、扁三角銼、橢圓銼、圓肚銼等。異形銼主要用于銼削工件上特殊的表面。
整形銼又稱什錦銼，主要用于修整工件細小部分的表面。
4、銼刀的規格及選用
銼刀的規格分尺寸規格和齒紋粗細規格兩種，方銼刀的尺寸規格以方形尺寸表示；圓銼刀的規格用直徑表示；其他銼刀則以銼身長度表示。鉗工常用的銼刀，銼身長度有100mm、125mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm、400mm等多種。
齒紋粗細規格，以銼刀每10mm軸向長度內主銼紋的條數表示。主銼紋指銼刀上起主要切削作用的齒紋；而另一個方向上起分屑作用的齒紋，稱為輔助齒紋。銼刀齒紋規格選用見下表：
銼刀齒紋粗細規格的選用