基础知识与安全操作规程

1.1.1　基础知识与安全操作规程

1.钳工工艺范围及应用

钳工是利用各种手工工具、虎钳、钻床等工具和设备对工件进行切削加工的工艺过程。是机械制造业不可缺少的一个工种。它的应用范围较广，比如在工业生产中，各种量具、夹具以及各种专业设备的制造，要通过钳工来完成部分零件的加工。机械设备在使用过程中，会出现损坏或磨损，产生故障或长期使用后失去使用精度，影响加工产品的质量和工期等，也需要钳工来完成设备的维护和修理。各种设备要把这些零部件按照各项技术要求进行组件、部件的装配和总装配等等，都需要钳工来完成。

随着机械工业的不断发展，钳工的工作范围不断扩大，并且专业分工很细，主要分为：普通钳工、工具钳工、装配钳工、维修钳工等。无论哪种钳工，都应该掌握好钳工的基本操作技能，包括划线、锉削、锯割、錾削、钻孔、攻丝以及简单的热处理和基本的测量技术等。

为了提高劳动生产率和产品质量，要从加工技术和加工工艺上不断改进，逐步实现操作的机械化，这对减轻劳动强度、保证产品质量的稳定性和提高经济效益，具有十分重要的意义。

2.钳工常用设备

（1）台虎钳（如图1-1所示）

它是安装在钳台上，用来夹持工件的通用夹具，有两种类型：固定式和回转式，如图1-1中（a）、（b）所示。其规格以钳口宽度表示，有100mm（4英寸）、125mm（5英寸）、150mm（6英寸）等。由于回转式台虎钳使用方便，因此运用较广，其主要结构和工作原理如下：

活动钳身1通过丝杆13、螺母5与固定钳身4相连。丝杆安装在活动钳身上，丝杆螺母安装在固定钳身上，当旋转手柄12使丝杆旋转，就可以带动活动钳身向固定钳身移动，起到夹紧或放松工件的作用。弹簧11靠挡圈10和销9固定在丝杆上，其作用是当放松丝杆时，可使活动钳身及时退出。在活动钳身和固定钳身上都安装有钢制钳口3，并用螺钉2固定。在钳口的工作面上有交叉的网纹，可使工件夹紧后不会产生滑动，钳口通过热处理淬硬，具有较好的耐磨性。固定钳身安装在转盘座8上，并能绕转盘座轴心旋转，当转到一定位置时扳动手柄6，使螺钉旋紧，便可在夹紧盘7的作用下紧固固定钳身。转盘座上有三个孔，用以与钳台固定。

1—活动钳身；2—螺钉；3—钳口；4—固定钳身；5—丝杆螺母；6、12—手柄

7—夹紧盘；8—转盘座；9—销；10—挡圈；11—弹簧；13—丝杆

图1-1　台虎钳

台虎钳的正确使用和维护应注意以下几点：

1）台虎钳在安装时，必须使固定钳身的钳口一部分处在钳台边缘外，保证夹持长条形工件时，工件不受钳台边缘的阻碍。

2）台虎钳一定牢固地固定在钳台上，两个压紧螺钉必须扳紧，使虎钳钳身在加工时没有松动现象，否则会损坏虎钳和影响加工。

3）在夹紧工件时只许用手的力量扳动手柄，绝不许用锤子或其他套筒扳动手柄，以免丝杆、螺母或钳身损坏。

4）不能在钳口上敲击工件，而应该在固定钳身的平台上，否则会损坏钳口。

5）丝杆、螺母和其他滑动表面要求经常保持清洁，并加油润滑。

（2）钳台（钳桌）（如图1-2所示）

钳台一般用硬木或钢材制成，它可以用来安装台虎钳、放置工具和工件以及图样等，其高度一般为800～900mm，上面安装有防护网，防止工作时发生意外伤害事故。

图1-2　钳台(钳工工作台)

图1-3　砂轮机

（3）砂轮机（如图1-3所示）

它可以用来刃磨钻头、錾子等刀具和其他工具，也可以用来打磨工件的毛刺、飞边等。砂轮机主要由砂轮、电机、防护罩、托架和砂轮机座组成。

操作砂轮机时的注意事项：

1）操作时要注意砂轮的旋转方向是否正确，要与砂轮罩上箭头方向一致，使磨屑向下飞离砂轮。

2）砂轮机的托架与砂轮间的距离一般在3mm内，间距过大容易将刀具挤入砂轮和托架之间，造成事故。

3）操作时，操作者应站在砂轮的侧面或斜面进行操作，严禁站在砂轮正面，以防砂轮碎片飞出伤人。

4）砂轮正常旋转时应该比较平稳，无振动。如果砂轮跳动比较大时，应该停止使用，修整砂轮。

（4）钻床

钻床是用来进行孔加工的设备，有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床等。

1）台式钻床（如图1-4所示）　台式钻床简称台钻，是安装在工作台上操作的一种小型钻床，它的结构简单、操作方便，其大小根据型号不同有所变化，一般最大钻孔直径为12mm。

2）立式钻床（如图1-5所示）　立式钻床简称立钻，主要用于钻、扩、铰、锪中小型工件上功螺纹等，其最大钻孔直径有25mm、35mm、40mm、55mm等几种，主要组成部分如图1-5所示。

1—机头；2—电动机；3—塔式皮带轮4—立柱；5—底座；6—回转工作台

图1-4　台式钻床

1—电动机；2—变速手柄；3—主轴变速箱4—进给变速箱；5—进给手柄；6—立柱7—工作台；8—冷却系统；9—底座

图1-5　立式钻床

3）摇臂钻床（如图1-6所示）　摇臂钻床主要是用于对大中型零件的孔加工和螺纹加工，其最大钻孔直径有40mm、63mm、80mm、100mm等几种，其特点是操作灵活方便，其结构如图1-6所示。

1—主轴箱；2—主电动机；3—摇臂；4—立柱；5—方工作台；6—底座

图1-6　摇臂钻床

3.钳工常用量具

为了保证产品质量，必须对加工过程中和加工完的工件进行严格的测量。根据量具用途的不同，可分为万能量具、专用量具和标准量具等。因此下面介绍几种钳工常用量具的使用和读数。

（1）游标卡尺

游标卡尺是一种用于测量中等精度的量具，可以测量长度、厚度、外径、内径、深度等尺寸。按最小刻度有三种，即0.1mm、0.05mm和0.02mm。

1）游标卡尺的结构　如图1-7所示为三用游标卡尺，它由主尺（尺身）、副尺和深度尺组成。

1—外量爪；2—内量爪；3—主尺；4—紧固螺钉；5—副尺；6—深度尺

图1-7　三用游标卡尺

2）游标卡尺的刻度原理　主要介绍0.05mm和0.02mm的游标卡尺刻度原理。0.05mm的游标卡尺的刻度原理：主尺上每一小格长度为1mm，副尺总长为39 mm，等分为20格，每格实际长度为39mm/20=1.95mm，主尺2格和副尺1格的长度之差为2mm−1.95mm= 0.05 mm，因此它的精度为0.05 mm。

0.02 mm游标卡尺的刻度原理：主尺上每一小格长度为1mm，副尺总长为49mm，等分为50格，每格实际长度为49mm/50=0.98mm，主尺1格和副尺1格的长度之差为1mm－0.98 mm=0.02 mm，因此它的精度为0.02 mm。

3）游标卡尺的读数方法　首先从副尺上0刻度线对到主尺上读出整数部分，再看副尺上某一刻度与主尺上某一刻度线对齐，读出小数部分，读出的整数加小数就是测量的实际尺寸。如图1-8所示。

图1-8　游标卡尺的读数方法

（2）千分尺（螺旋测微器）

千分尺是一种精密量具，它的测量精度为0.01mm。外径千分尺的结构如图1-9所示，千分尺的读数如图1-10所示。

1—尺架；2—砧座；3—测量微杆；4—螺纹套5—固定套管；6—微分筒；7—测力装置；8—锁紧手柄

图1-9　外径千分尺的结构

图1-10　千分尺的读数

（3）万能角度尺

万能角度尺是用来测量工件内、外角度的量具。精度有2′和5′两种，测量范围为0°～320°，它不能测量40°以下的内角，其结构如图1-11所示。

1—主尺；2—游标尺；3—扇形板；4—支架；5—直角尺；6—直尺

图1-11　万能角度尺

（4）塞尺

塞尺是用来检测两个结合面之间间隙大小的片状量规，结构如图1-12所示。规格一般为0.01～1mm，长度有50mm、100mm、200mm等多种。

图1-12　塞尺

4.钳工安全文明生产和设备操作规程与练习

（1）安全文明生产常识

学生在实习过程中，要遵守劳动纪律、执行安全操作规程。严格按照工艺要求操作是保证产品质量的前提。

1）学生实习进入车间要求穿戴好防护用品（工作服要求紧身、整洁，女生要求戴好工作帽，头发要卷到帽子里面）。

2）实习期间不准在车间打斗，不得擅自使用不熟悉的设备、工具和量具。

3）毛坯和半成品应按照规定摆放整齐，不得乱扔乱放，以免碰伤已加工表面。

4）量具、工具和工件不能混放在一起，应该分类摆放整齐，避免损坏和方便取用。

5）不得用手直接拉、擦和用嘴吹切屑，以免造成伤害。

（2）钳工常用设备操作规程与练习

学生在实习操作过程中一定要严格按照钳工安全操作规程进行操作和练习，可以结合电教进行观看和学习。

1）台虎钳的操作与保养练习　学生在操作之前，首先要了解台虎钳的结构，熟悉各个零件的作用，然后进行工件的装夹以及回转盘的转动与固定练习。关于台虎钳的日常保养，详见台虎钳的操作注意事项。

2）砂轮机的操作和磨削练习　要认真观察砂轮机的结构，调整托架与砂轮的距离保持在3mm以内，记住砂轮机操作注意事项，然后进行磨削练习。

3）钻床的操作规程与练习　详见1.3.1小节。