钳工基本操作方法

8　钳工技术及项目实训

钳工是以手工操作为主，使用工具来完成零件的加工、机械产品的装配、调试及机械设备、零部件的修理等。

钳工常用的设备主要有钳工工作台、台虎钳、钻床等。其基本操作有划线、锯削、锉削、錾削、刮削、研磨、钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、套螺纹和攻螺纹等，还包括机械产品的装配、调试、修理以及零件的矫正、弯曲、铆接和简单的热处理等操作。

钳工操作使用的工具设备和工具简单，加工方法灵活多变，能完成机械加工不方便或难以完成的工作，因此，钳工在机械制造中起着十分重要的作用，但由于其大部分是手工操作，劳动强度大，生产率低，对工人操作技术水平要求较高，随着机械工业的发展，钳工操作的机械化程度将不断提高，以减轻劳动强度和提高生产率。

8.1　钳工项目实训

8.1.1　实训目的和要求

（1）了解钳工在机械制造和维修中的作用、特点及应用。

（2）掌握钳工基本操作方法（划线、锯削、锉削、钻孔、錾削、攻丝和套扣等）并能熟练使用各种常用的工具及量具。

（3）了解刮削、扩孔、铰孔和锪孔的加工方法和应用。

（4）了解机械装配的基本知识，掌握简单零部件的拆、装方法。

（5）熟悉钳工安全操作规程并能按照实训图纸要求完成零件加工项目。

8.1.2　实训安全守则

（1）实训时必须穿好工作服，戴好工作帽，长发必须压入工作帽内，严禁戴手套操作机床，夏天不得穿凉鞋进入车间。

（2）操作时要时刻注意安全，严格遵守钳工安全操作规程，不准擅自使用不熟悉的机器和工具，以免发生安全事故。

（3）清理铁屑时要使用刷子，严禁直接用手或用嘴吹清除铁屑，以免割伤手指或铁屑溅入眼睛。

（4）使用的各种工具安放要得当，不要伸出钳工工作台面，以免振动、碰掉后跌坏或砸伤脚面。

（5）操作结束后，应整理工具、量具并将其分类安放，打扫工作场地卫生，保持良好的工作环境。

8.1.3　项目实训内容

（1）手锤头加工训练。

（2）减速箱拆装训练。

8.2　钳工基本操作方法

8.2.1　划线

划线是指根据图纸要求，在毛坯或半成品上划出待加工的轮廓线或作为找正、检查依据的尺寸界线的操作。

划线的作用如下：

①划出工件上各加工面的加工余量、加工位置或加工位置找正线，作为加工工件或安装工件的依据。

②借助划线来检查毛坯的形状和尺寸是否符合要求，避免不合格的毛坯投入机械加工而造成浪费。

③通过划线使加工余量不均匀的毛坯（或半成品）得到补救（俗称借料），保证不出现或少出废品。

1）划线类型

划线分平面划线和立体划线。其中平面划线指在工件的一个平面上划线；立体划线指在工件的长、高、宽三个方向划线。

2）划线基准

基准是用来确定零件上的点、线、面位置的依据，作为划线依据的基准，称为划线基准。划线时，以工件上的某一线或面为基准而划出其余的线，一般选取重要的孔的中心线或某些已加工过的表面作为划线基准，并尽量使划线基准与设计基准及工艺基准保持一致。

3）划线工具及其应用

划线工具根据其功用可分为支承工具、划线工具及量具等，其中支承工具主要有平板、方箱、V形铁、千斤顶、角铁及垫铁等；划线工具主要有划针、划卡、划针盘、划规、样冲和高度游标尺等；量具主要有钢直尺、高度尺、90°角尺和高度游标尺等。

（1）划线平板

划线平板是划线的基准工具，如图8-2-1所示，是经过精细加工的铸铁件，其基准平面应平直、光滑、结构牢固。

图8-2-1　平板

图8-2-2　千斤顶

使用时，划线平板应放置平衡并保持水平，以便稳定地支承工件，使用部位应均匀，以免因局部磨损而影响划线精度，要防止碰撞或用锤敲击，注意表面清洁，长期不用时应涂油防锈，并用木板护盖，以保护平面。

（2）千斤顶

图8-2-3　V形铁支承工件找中心

千斤顶用于在平板上支承较大及不规则的工件，其高度可以调整，以便找正工件，如图8-2-2所示，通常用三个千斤顶支承工件。

（3）V形铁

V形铁主要用于支承圆柱形工件，使用时工件轴线应与平板平行，如图8-2-3所示。

（4）方箱

方箱用于夹持较小的工件，方箱上各相邻两个面互相垂直，通过翻转方箱，便可在工件表面上划出所有互相垂直的线，如图8-2-4所示。

图8-2-4　方箱及其用法

（5）划针

划针是在工件上划线的工具，由碳素工具钢制成，其结构形状及使用方法如图8-2-5所示。

（6）划针盘

划针盘的结构如图8-2-6所示，划线时，将划针调节到所需高度，通过在平板上移动划针盘，便可在工件上划出与平板平行的线，划针盘是用于立体划线的主要工具。

（7）划规

划规是平面划线的主要工具，可用于画圆，量取尺寸和等分线段等，划规的形状如图8-2-7所示。

图8-2-5　划针及应用

图8-2-6　划针盘及应用

图8-2-7　规划

（8）划卡

划卡主要用来确定轴和孔的中心位置，也可用来划平行线，其使用方法如图8-2-8所示。

（9）高度游标尺

高度游标尺由高度尺和划针盘组成，属于精密工具，如图8-2-9所示。

（10）样冲

工件上的划线及钻孔前的圆心位置都应用样冲打出样冲眼，以防当划线模糊后，仍能找到划线位置和便于钻孔前的钻头定位，样冲的使用方法如图8-2-10所示。

图8-2-8　用划卡定中心

图8-2-9　高度游标尺

图8-2-10　样冲及使用方法

（11）量具

划线常用的量具有钢直尺、直角尺、高度游标尺等。

4）划线操作步骤及注意事项

（1）准备工作

①按图样检查毛坯或半成品的尺寸和质量，剔出不合格件。

②清理铸件上残留的浇冒口、型砂，去除锻件上的飞边，氧化皮及半成品上的毛刺、油污等。

③了解工件上需要划线的部位和后续加工工艺，并在需要划线部位涂色，毛坯件一般用石灰水涂色，已加工表面用紫色涂料（龙胆紫加虫胶和酒精）或绿色涂料（孔雀绿加虫胶和酒精）。

（2）确定划线基准

若选择孔为划线基准，则用木块或铅块堵孔，以便找出圆心。

（3）工件定位

选择合适的支承工具支承工件，保证待划线表面处于合适的位置，并注意使工件支承牢固。通常情况下，圆柱形工件用V形铁定位，一般工件采用三点支承固定，用已加工过的平面作基准时，可将其置于平板上。

（4）划线

选择合适的划线工具，先划出基准线，再划其他线，并注意在一次支承中将所需要的平行线全部划出，画完线后，要仔细检查划线的准确性及是否有疏漏。

（5）打样冲眼

在划好的线条上及孔的中心位置上打样冲眼。

5）工件划线实例

平面划线比较简单，将工件固定后，在工件的表面上按图样及加工工艺要求划出所需的线或点，具体方法与平面作图类似。

立体划线常常利用工件的翻转、移动或工件固定不动等方法进行，前者是将工件支承在平板上，将要划线的表面处于合适的位置并找正后，先划出一个平面上的线条，然后翻转移动工件，重新支承、找正，划另一个平面上的线条，这种划线方法能对零件进行全面检查，可方便地在任意平面上划线，但其支承时的调整、找正困难，因此，划线精度较低，不适于较大工件的划线。而后者是在工件固定不动的情况下划线，划线精度较高，适于大型工件的划线。对于中小工件，有时将其固定在方箱上，划线时工件随方箱的翻转而翻转（见图8-2-4），此种方法比较简便，具有上述两种方法的优点。下面将以轴承座的划线为例来进行具体划线操作，如图8-2-11所示。

图8-2-11　轴承座的立体划线

（1）根据图样，检查并清理毛坯，在相应的划线部位涂色、堵孔。

由图8-2-11a及其工艺要求，工件上需划线的部位为两端平面及其侧面、φ50内孔和两个φ13螺栓孔。

（2）选择划线基准并确定工件的定位方法及定位顺序。

图样中φ50内孔是作为设计基准的重要的孔，划线时应以此孔中心线为划线基准，这样，才能保证加工时孔壁厚度均匀、轴承座内孔中心线距底座平面的高度尺寸100及两个φ13孔距要求。因此，该工件的划线分布在三个表面上，需安放三次才能完成划线工件。

（3）首先用三个千斤顶支承工件底面，进行工件的第一次定位。

调整千斤顶的高度，并用划针盘找正工件，使轴承座内孔两端的中心线调整到同一高度，并尽量保证底平面处于水平位置（见图8-2-11b）。

（4）划水平基准线及底面四周加工线（图8-2-11c）。

先以R50外圆轮廓线为找正基准，划出φ50mm轴承内孔、R50mm外圆轮廓的中心，并试划出φ50mm圆周线，若轴承内孔与外圆轮廓偏心过大，则通过适当借料重新找正中心位置，然后划出水平基准线Ⅰ-Ⅰ及底面的四周加工线。

（5）将工件翻转90°，进行第二次定位，划垂直基准线及两个φ13小孔的一条中心线（图8-2-11d）。

继续用三个千斤顶支承工件，并用90°直角尺找正，使轴承孔两端的中心线处于同一水平高度并保证底面加工线处于垂直位置，然后，划出垂直基准线Ⅱ-Ⅱ及两小孔的一条基准线。

（6）将工件再翻转90°，进行工件的第三次定位，划两小孔的另一条中心线、两端面的加工线及其他轮廓线（图8-2-11e）。

工件定位及找正方法同上，先试划两小孔中心线Ⅲ-Ⅲ，然后，以两孔的中心为基准，试划出两端加工线。若有偏差，则通过适当借料来调整两小孔中心，再划出两端面加工线及轴承孔、两小孔轮廓线。

（7）检查划线是否正确，有无遗漏，然后打样冲眼（图8-2-11f）。

8.2.2　锯削

锯削是用手锯锯断工件或在工件上锯出沟槽的操作。

1）手锯

手锯是手工锯削的工具，由锯弓和锯条两部分组成，锯弓用来夹持和拉紧锯条，有固定式和可调式两种，如图8-2-12所示。可调式锯弓的弓架分前后两段，由于前段在后段的套内可以伸缩，因此可以安装几种不同规格的锯条。

图8-2-12　手锯

锯条由碳素工具钢制成，并经过淬火处理，锯条的规格以锯条两端安装孔的距离表示，常用的锯条长300mm，宽12mm，厚0.8mm。锯齿的形状及排列方式如图8-2-13所示。锯齿一般呈多波形排列，以保证形成的锯缝略大于锯条的厚度，以减少锯口两侧与锯条的摩擦。锯齿按齿距大小分粗齿、中齿和细齿三种，使用时应根据加工材料的硬度、厚薄来选择。粗齿适于锯削铜、铝等软金属及厚工件，中齿适于锯削普通钢、铸铁及中等厚度的工件，细齿适于加工硬钢、板料及薄壁管子等。

图8-2-13　锯齿的形状与排列

2）锯削的步骤与技巧

（1）选择锯条

根据工件材料的硬度和厚度选择合适的锯条。

（2）安装锯条

将锯齿朝前装夹在锯弓上，以保证锯弓前推时为切削，锯条松紧要适当，一般用两个手指旋紧为宜，注意锯条不能歪斜和扭曲，否则锯削时锯条易折断。

（3）装夹工件

工件装夹要稳固，不可有抖动，工件应尽可能装夹在台虎钳的左边，以免操作时碰伤左手，工件伸出要短，锯削线离钳口要近，否则锯削时工件易产生颤动。

（4）起锯

起锯时应以左手拇指靠住锯条，右手稳推手锯，起锯角度略小于15°，如图8-2-14所示。如果起锯角过大，锯齿则被工件棱边卡住而碰落锯齿，过小则锯齿不易切入工件，还可能打滑而损伤工件表面。起锯时，锯弓往复速度应慢，行程要短、压力要小，锯条平面与工件表面要垂直。锯出切口后，锯弓逐渐改为水平方向。

图8-2-14　起锯

（5）锯削工件

正常锯削时，右手握锯弓，左手轻扶弓架前端，锯弓应直线往复运动，不可摆动，如图8-2-15所示。前推时均匀加压，返回时锯条从工件上轻轻滑过，速度一般为每分钟往返20～40次，并尽量使用锯条全长（至少占全长2/3）工作，以免锯条中部迅速磨损，快锯断时应减轻压力，放慢速度，以免碰伤手臂或折断锯条。锯切钢件时应使用润滑油。

3）工件锯削实例

（1）锯削圆钢、扁刚、圆管及薄板

通常根据工件的结构特点及加工要求，采取相应的锯削方法，如图8-2-16所示。

图8-2-15　手锯的握法

图8-2-16　工件锯削方法实例

①锯削圆钢　若锯断面要求较高，则应从一个方向连续锯断（见图8-2-16a），若锯断面要求不高，则可以从几个方向锯下，使锯削面小易锯入，提高工作效率。

②锯削扁钢　为得到整齐的锯缝，应从扁钢较宽的面下锯，避免夹锯（见图8-2-16b）。

③锯削圆管　锯削圆管时，应只锯到圆管的内壁处，然后向推锯方向转一定角度再继续锯削，这样不断旋转，直到锯断为止（见图8-2-16c）。不要由上至下地单方向一次锯断。

④薄板锯削　为防止薄板振动和变形，应先将薄板夹持在两木板之间或将多片薄板叠在一起，然后锯削（见图8-2-16d）。

（2）厚工件锯削

厚工件锯削方法如图8-2-17所示。当工件厚度较大，锯缝深度超过锯弓高度时（见图8-2-17a）应将锯条转过90°重新安装，然后将锯弓转到工件旁边（见图8-2-17b），再继续锯削，当锯弓横过来后其高度仍不够时，还可将锯条转过180°，把锯齿安装在锯弓内进行锯削（见图8-2-17c）。

图8-2-17　深缝的锯削方法

8.2.3　锉削

锉削是用锉刀对工件表面进行加工的操作。锉削加工操作简单，工作范围广，可对工件表面上的平面、曲面、内外圆弧面、沟槽及其他复杂表面进行加工，还可用于成形样板、模具、型腔及部件、机器装配、维修时工件的修整等。锉削是钳工加工中最基本的操作方法，其加工精度可达IT8～IT7，表面粗糙度Ra值可达0.8μm。

1）锉刀

锉刀是用以锉削的工具，常用T12A或T13A材料制成，其硬度可达60～62HRC。锉刀的构造如图8-2-18所示，由工作部分和锉柄两部分组成，锉削工作是由锉面上的锉齿完成的，锉齿的形状及锉削原理如图8-2-19所示。

图8-2-18　锉刀

图8-2-19　锉刀齿形

锉刀按用途分为普通锉刀、特种锉刀及整形锉刀等。普通锉刀用于一般工件表面的锉削，按其截面形状可分为平锉、方锉、圆锉、半圆锉和三角锉等五种，锉刀的截面形状不同，其应用场合也不同，如图8-2-20所示。特种锉刀用于加工各种工件的特殊表面；整形锉刀又称为什锦锉、组锉，适用于修整工件上细小部位及进行精密工件（如样板、模具等）的加工。

锉刀按其工作部分的长度可分为100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm和400mm等7种。

锉刀按其齿纹的形式可分为单齿纹锉刀和双齿纹锉刀，按其齿纹粗细可分为粗（齿）锉、中（齿）锉、细（齿）锉、双细（齿）锉和油光锉五种，以适应不同的加工需要，一般用粗齿锉进行粗加工和有色金属的加工；用中齿锉进行粗锉后的加工，主要锉钢、铸铁等材料；用细齿锉来锉光表面或锉硬材料，用油光锉进行修光表面。

2）锉削操作要领

（1）工件装夹

工件必须牢固地装夹在台虎钳的中部，并略高于钳口。夹持已加工表面时，应在钳口与工件之间垫以铜片或铝片；易于变形和不便于直接装夹的工件，可以用其他辅助材料设法装夹，以便于加工。

（2）选择锉刀

应根据金属材料的软硬、加工表面形状及质量要求选择锉刀。加工余量小于0.2mm时宜用细锉。

（3）锉刀的使用方法

锉削时，必须正确地掌握握锉方法以及锉削过程中的施力变化等。

图8-2-20　锉刀的形状和应用

锉刀握法如图8-2-21所示，使用大平锉时，应用右手握住锉刀柄，左手压在锉刀另一端，并使锉刀保持水平（见图8-2-21a）；锉削时，右手推动锉刀，并控制推动方向，左手协同右手使锉刀保持平衡、使用中平锉、小锉刀时，其握锉方法见图8-2-21b所示。

图8-2-21　锉刀握法

锉削过程中的施力变化如图8-2-22所示，锉削平面时保持锉刀的平直运动是锉削的

关键。锉削时的施力有水平推力和垂直压力两种。推力主要由右手控制，压力是由双手同时施力，在推力和压力共同作用下，使锉齿深入工件表面锉去金属并带走切屑。锉刀前推时，由于锉刀端伸出工件的长度随时都在变化，因此，双手压力大小必须随着变化，这样，才能保证锉刀做平直的运动；而当锉刀返回时，不宜紧压工件，以免磨钝锉齿和损坏已加工表面。

图8-2-22　锉刀施力变化

3）锉削方法

（1）平面锉削方法

锉削平面时可采用交叉锉法，顺向锉法和推锉法，如图8-2-23所示。

图8-2-23　平面锉削方法

一般锉削时用交叉锉法（见图8-2-23a），此法不仅锉得快，而且可以利用锉痕判断加工部分是否锉到尺寸，平面基本锉平后，可以用顺锉法进行锉削（见图8-2-23b），以降低工件表面粗糙度，并获得正直的锉纹，因此顺向锉一般用于最后的锉平或锉光，推锉法一般用于锉削狭长平面或使用细锉或光锉进行工件表面修光（见图8-2-23c）。

（2）曲面锉削方法

锉削外圆弧面时，一般用锉刀顺着圆弧方向进行锉削，锉刀在做前进运动的同时绕工件圆弧作摆动（见图8-2-24a）；当加工余量较大时，可先用锉刀横着沿圆弧方向锉削，然后顺着圆弧方向精锉（见图8-2-24b）；锉削内圆弧时，应使用圆锉或半圆锉。锉刀除向前运动外，锉刀本身还要沿锉刀中心做一定的旋转及向左或向右的移动（见图8-2-24c）。

图8-2-24　曲面锉削方法

4）锉削注意事项

（1）锉刀必须装柄使用，以免刺伤手心。

（2）铸件及锻件上的硬皮、粘砂等，必须先用砂轮磨去或錾去，然后再锉削。

（3）不要用新锉刀锉硬金属、白口铸铁和已淬火的钢。

（4）严禁用手触摸刚锉过的表面，以防止锉刀打滑，锉刀不得沾水以防生锈，防止锉刀沾油，否则使用时锉刀打滑影响锉削。

（5）锉面堵塞后，应用钢丝刷顺着锉纹方向刷去切屑。

（6）锉削速度不可太快，一般约40次/min，否则易打滑。

（7）不能用嘴吹锉屑，以防锉屑飞进眼睛。

5）锉削质量检验

零件表面锉削后需用检验工具进行质量检验，其中零件的尺寸常用钢尺、游标卡尺及游标角度尺等测量，零件的直线度、平面度和垂直度常用刀口尺、直角尺等进行检测。这里仅介绍用刀口尺检验零件平面度的方法，如图8-2-25所示。

图8-2-25　锉削质量检验

（1）将刀口尺紧贴在零件的待测表面上，并在纵向、横向和对角线方向逐次检查（见图8-2-25a）。

（2）检验时，如果刀口尺与零件表面透光微弱而均匀，则表示零件平面度合格，如果透光强弱不一，则说明零件表面凹凸不平，此时可用塞尺测出零件平面度的误差（见图8-2-25b）。

8.2.4　孔加工

通常情况下，孔的机械加工工艺过程是在通用或专用的工艺装备（机床、刀具、夹具、量具等）保证下，用金属切削方法（冷加工）逐步切去余量，使孔的精度和表面质量逐步提高，最终达到设计要求的加工过程。在工件实体材料上直接加工出孔的工艺方法称为钻孔，所用的刀具有麻花钻、群钻、扁钻、深孔钻、中心钻等，对工件上预制孔进行扩大孔径并提高其精度的主要方法有：扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔等。在前面相关章节中，已经介绍了在车床、铣床等机床上加工孔的工艺方法。在实际生产中，有些零件上的孔、尤其是对于外形复杂、没有对称回转轴线的工件，如杠杆、盖板、机架等零件上的单孔或孔系，基本上都是由钳工人员在各类钻床上完成的。钻床上经常进行的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、锪孔及攻螺纹等，如图8-2-26所示。

图8-2-26　钻床上经常使用的加工方法

1）钻床

钻床种类很多，主要有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床及各种专门的钻床。

（1）台式钻床

台式钻床简称台钻，是一种放在台桌上使用的小型钻床，其外形结构如图8-2-27所示。其主传动系统为电动机通过一对塔轮以V带传给主轴，主轴前端安装着钻夹头，再用钻夹头夹持刀具，主轴旋转运动为主运动。进给运动是通过齿轮、齿条机构使支承主轴的套筒做轴向移动，旋动进给手柄即实现了刀具的进给运动。

台式钻床结构简单，体积小、使用方便，但只能加工直径小于12mm的小孔，在仪表制造或操作不复杂的流水生产线上或机修车间中应用广泛。

图8-2-27　台式钻床

（2）立式钻床

如图8-2-28所示，立式钻床由底座、工作台、主轴箱、立柱等组成。主轴箱内有主运动及进给运动的传动机构，刀具安装在主轴的锥孔内，由主轴带动刀具做旋转运动（主运动），进给运动可以用手动或机动使主轴套筒做轴向进给。工作台可沿立柱上的导轨作上、下位置调整，以适应不同高度工件的加工。

立式钻床只适于在单件、小批生产中加工中小型工件上的孔。

图8-2-28　立式钻床

图8-2-29　摇臂钻床

（3）摇臂钻床

摇臂钻床的结构如图8-2-29所示，在底座上，安装有立柱，立柱分内、外两层，其中，内立柱固定在底座上，外立柱与内立柱之间用滚动轴承支承，外立柱连同摇臂及主轴箱可绕立柱旋转摆动；而摇臂又可在外立柱上做垂直上、下位置调整，以适应不同高度工件的加工；主轴箱可在摇臂的导轨上做水平移动，因此，通过摇臂绕立柱的转动和主轴箱在摇臂上的移动，可以很方便地调整刀具位置，对准被加工孔的中心，找正中心后，应将内、外立柱、摇臂与外立柱、主轴箱与摇臂之间的位置固定，再进行加工。工件可安装在工作台或底座上。

摇臂钻床被广泛应用在大中型零件、复杂零件或多孔零件的加工。

2）钻头

（1）麻花钻

①麻花钻的结构　麻花钻的结构如图8-2-30所示，由柄部、颈部、导向部分和切削部分组成。

柄部是用来夹持并传递扭矩的，主要有圆柱直柄和莫氏锥柄两种，一般钻头直径小于12mm时为直柄，钻头直径大于12mm时为锥柄，锥柄末端的扁尾除传递扭矩外，还便于用楔铁将钻头从钻床上顶出。

颈部是柄部和工作部分的连接部分，也是在制造钻头过程中作为磨削时的砂轮越程槽，钻头的标记也打在颈部。直柄钻头无颈部，其标记一般打在柄部。

导向部分是钻头的整个螺旋槽部分，两条对称的螺旋排屑槽将切屑排出，两条螺旋形的刃瓣由钻心连接，钻心直径一般为钻头直径的1/8～1/7。为了减少导向部分与已加工的孔内壁的摩擦，通常将导向部分做成前端直径大、后端直径小的倒锥。标准麻花钻的倒锥量为0.03～0.12mm/100。钻头直径大，倒锥取大值。

切削部分由容屑槽的两个螺旋形前面、两个经刃磨获得的主后面和两个圆弧段副后面（刃带）所组成，刀面与刀面之间的交线形成了切削刃，因此麻花钻有两条主切削刃、两条副切削刃（棱边）；由于有钻心，钻头上还有一条由两个主后面相交形成的横刃，因此钻头的切削部分包含了六个刀面、五条刀刃（见图8-2-30c），两条主切削刃的夹角2φ称为锋角，通常为2φ＝116°～118°。

图8-2-30　麻花钻的结构

②麻花钻的装夹方法　麻花钻的装夹视其柄部的形状而定，如图8-2-31所示。直柄麻花钻用钻夹头装夹（见图8-2-31a），先将钻头装入自动定心夹爪并用紧固扳手拧紧，然后再将钻夹头和钻床主轴上的内孔配合，由主轴带动钻夹头旋转；锥柄钻头可直接装入钻床主轴上的锥孔内，较小的钻头可用过渡（变径）套筒装夹（见图8-2-31b）。

图8-2-31　麻花钻的装夹

（2）群钻

在了解群钻之前，先来总结一下麻花钻在结构上存在的主要缺点，现列举如下：

①沿主切削刃（见图8-2-30c）上各点前角变化比较大，外缘前角大，中心前角小，接近钻心处已变成负值，切削条件差。

②横刃长，且横刃处前角为负值，使切削过程产生很大的轴向力，且定心效果较差。

③大直径钻头的主切削刃长，钻钢件时切屑宽且卷不紧，其在螺旋槽内占据的空间较大，使排屑不畅，而且阻碍了切削液注入到切削区内。

④主切削刃与副切削刃交界处切削速度最高，此处后角很小（棱边后角为0°），摩擦剧烈，磨损特别快，是影响钻头耐用度的最薄弱的部分。

⑤钻削为半封闭切削方式，切屑由螺旋槽导向，只能向一个方向运动和排除，由此而引起钻削表面的擦伤，因此，钻孔表面的粗糙度数值较大。

⑥钻头锋角2φ（它主要影响主切削刃前角γ0）、后角和横刃是在刃磨时同时形成的，不能够或很难分别控制，因此，在切削过程中会产生很多问题。

为了克服标准麻花钻结构上的缺点，提高生产率和延长钻头的使用寿命，经广大钻工在实践中不断探索，总结出了对麻花钻切削部分进行修磨的各种方法，从而形成了适于钻削不同材料的群钻，如标准群钻、铸铁群钻、黄铜群钻、铝合金群钻等。标准群钻主要用来钻削碳素结构钢和各种合金结构钢，应用非常广泛，同时标准群钻也是其他群钻形成的基础。

图8-2-32　标准群钻

标准群钻是通过修磨横刃，形成月牙槽圆弧刃R，形成两个新的刀尖；修磨前刀面，当加工较硬材料时，可将靠近外缘处的前刀面磨去一部分，使此处的前角减小，提高了该部分的强度和钻头的耐用度；当加工软材料时，可将接近钻心部分的前角磨大，这样可使钻削轻快、顺利；直径较大的钻头还在一侧外刃上磨出分屑槽，把切屑分成几段有利于排屑和注入切削液，减小切削力和孔的表面粗糙度。图8-2-32所示为标准群钻切削部分的几何形状。

与标准麻花钻比较，群钻具有如下优点：

①钻削轻快省力　因其前角增大，横刃经刃磨后窄而尖，因此，轴向力下降35%～50%，扭矩下降10%～30%。

②耐用度高　因为群钻刃形比较合理，分屑好，排屑顺利，散热条件好，一般情况下耐用度可提高3～5倍。

③可加大进给量，使生产率提高3～5倍。

④定心效果好，孔的精度高。因为群钻磨出对称的月牙槽，在切削时受力分布合理，因此孔不易被钻偏。

3）钻孔

钻孔是最常用的一种孔加工方法。通常直径小于125mm的孔都可以用钻头进行钻削加工，其中直径小于80mm的孔可用麻花钻加工。采用标准麻花钻钻孔时，孔的尺寸精度一般在IT10以下，表面粗糙度为Ra12.5μm左右，对于精度要求不高的孔，如螺栓（螺钉）的贯穿孔、油孔及螺纹底孔等，通常直接采用钻孔加工即可。如果孔的精度要求较高，则将钻孔作为半精加工、精加工之前的粗加工，然后再按加工精度要求进行孔的后续加工。

钻孔操作主要包括钻孔前的划线、钻头的选择与装夹、工件的装夹及钻孔操作等。

（1）钻孔前的划线

图8-2-33　钻孔前的划线

钻孔前，在工件上孔的加工位置上，要划出孔中心、孔径圆和检查圆，并在孔中心及孔圆周上打上样冲眼，孔中心样冲眼应打大些，如图8-2-33所示。在成批大量生产中，钻孔时广泛使用钻模。

（2）钻头的选择与装夹

根据孔径大小选取合适的钻头，并保证钻头切削部分几何形状和角度正确，主切削刃锋利，否则，需要重新刃磨钻头，装夹钻头时，应先将钻头轻轻夹住，然后开车检查钻头是否夹正，钻头如有摆动，则应及时停车纠正，最后用力夹紧钻头，使钻头装夹牢固。

（3）工件装夹

为了保证操作安全及工件的加工质量，钻削时工件必须牢固地装夹在夹具或钻床工作台上，通常根据工件的大小和结构特点，采用不同的装夹方法。常用的装夹方法如图8-2-34所示。

图8-2-34　钻孔时工件的装夹方法

（4）钻孔操作

按划线钻孔时，应先对准孔中心样冲眼试钻一浅坑，若孔中心稍有偏移，可用样冲将中心冲大进行校正或移动工件进行找正，如偏移较多，可用窄錾在偏移的相反方向凿几条槽再钻，便逐级可将偏移部分纠正过来，如图8-2-35所示。钻削时，进给速度要均匀。钻削不同类型的孔时，应采取不同的措施，以保证孔的加工质量及钻头的使用寿命。

钻削通孔时，工件下面应放垫铁或把钻头对准工作台的空槽，快钻通时，进给量减小，若原来为自动进给则应改为手动进给，这样，可以避免钻头在钻穿的瞬间产生抖动而出现“啃刀”现象。

钻削盲孔时，要时刻注意钻孔深度。控制钻孔深度可采用调整钻床上的深度标尺挡块或安置控制长度的量具，也可以采取在钻头上划线作记号等方法。

图8-2-35　钻偏时的纠正

钻削深孔时，钻头必须经常退出排屑和冷却，否则，易造成切屑堵塞或使钻头切削部分过热而磨损、折断。

钻削孔径大于30mm孔时，应分两次钻削，第一次用（0.5～0.7）D的钻头先钻，然后再用所需直径D的钻头将孔扩大。钻削时为降低切削温度，提高钻头耐用度及降低孔的表面粗糙度，要使用冷却润滑液。

（5）钻孔注意事项

①钻孔时，身体不要贴近主轴，不得戴手套。

②切屑要用毛刷清理，不得用嘴吹或用手抹。

③工件必须放平、夹牢。

④更换钻头时要停车，松、紧夹头时要用紧固扳手，不得用锤敲击。

4）扩孔

扩孔是在工件上已经存在预制孔（钻孔、铸孔、锻孔或冲压孔）的基础上，进一步切除余量，用扩孔钻扩大孔径的切削加工方法，如图8-2-36所示。与麻花钻相比，扩孔钻的刀齿数较多（一般3～4齿）工作导向性好，故对于孔的形状误差有一定的校正能力。同时，由于扩孔钻钻心比较大、容屑槽较浅，且无横刃，因此，刀具整体刚性较好，切削平稳。扩孔的加工精度一般为IT10～IT9，表面粗糙度Ra值为6.3～3.2μm。

图8-2-36　扩孔钻及扩孔

扩孔可以作为要求不高的孔的最终加工，也可作为孔的半精加工方法。扩孔余量一般为0.5～4mm，扩孔时的切削用量选择可查阅相关手册。

5）铰孔

铰孔是用铰刀对孔进行精加工的切削加工方法，一般铰孔加工精度为IT8～IT6，表面粗糙度Ra值为1.6～0.4μm，且加工余量很小，一般粗铰余量为0.10～0.35mm，精铰余量为0.04～0.06mm。

铰刀是定尺寸刀具，其直径大小取决于被加工孔所要求的孔径。铰刀分为手用铰刀和机用铰刀两种，如图8-2-37所示，铰刀一般有6～12个刀齿，其工作部分由切削部分和修光部分组成，切削部分呈锥形，担负着切削工作，修光部分除起修光作用外，还起导向作用。

铰孔时，一般采用较低的切削速度，较大的进给量，并要使用切削液，铰削用量的选择可查阅相关手册。

图8-2-37　铰刀和铰孔

6）锪孔与锪平面

在孔口表面用锪钻加工出一定形状的孔或凸台平面，称为锪削，锪削分锪孔和锪平面，如图8-2-38所示。

（1）锪圆柱形埋头孔

圆柱形埋头孔用带导柱的平底锪钻加工，锪钻的端刃起主要切削作用，周刃作为副刃起修光作用，导柱与原有孔配合起定心作用，保证了埋头孔与原有孔同轴度要求。见图8-2-38a。

（2）锪锥形埋头孔

锥形埋头孔用外锥面锪钻加工，锥面锪钻有60°、90°、120°等几种形式，其中90°锥面锪钻应用最广（见图8-2-38b）。

图8-2-38　锪削

（3）锪平面

锪孔端平面时采用带导柱的平底锪钻，可以保证锪出的平面与孔轴线垂直（见图8-2-38c），锪不带孔的平面或凸台时，可使用端面锪钻加工。

8.2.5　螺纹加工

钳工通常采用攻螺纹和套螺纹的方法加工螺纹，攻螺纹是用丝锥在孔壁上加工内螺纹的操作，套螺纹（又称套扣）是用板牙在圆杆上加工外螺纹的操作。

1）攻螺纹

（1）普通螺纹丝锥

图8-2-39　丝锥的结构

普通螺纹丝锥分手用和机用两种，两种丝锥基本尺寸相同，只是制造材料不同，普通螺纹丝锥结构如图8-2-39所示。手用丝锥用碳素工具钢T12A或合金工具钢9CrSi制成，不同规格的手用丝锥一般由2～3支组成一套，分别称为头锥、二锥及三锥，三支丝锥的外径、中径和内径均相等，只是切削部分的长短和锥角不同，攻螺纹时依次使用；机用丝锥一般由高速钢制成，可以在普通钻床、普通车床及专用攻丝机等机床上攻螺纹。这里只介绍手动攻螺纹的方法。

（2）螺纹底孔直径的确定

攻螺纹前的底孔直径应大于螺纹的小径，因为丝锥在切削金属的同时伴随着严重的挤压作用，使螺纹牙顶端凸起一部分，导致攻螺纹后的螺纹小径小于原底孔直径。螺纹底孔直径的大小可查相关手册或以下面的经验公式计算：

对于脆性材料（如铸铁等）：d0＝D-1.1P

对于塑性材料（如钢材等）：d0＝D-P

式中：d0——钻头直径，单位为mm；

　D——螺纹大径，单位为mm；

　P——螺距，单位为mm；

（3）攻螺纹操作要点

手用丝锥需用铰杠夹持进行攻螺纹操作，如图8-2-40所示，攻丝时，先将头锥垂直地放入已倒角的工件孔内（见图8-2-40a）然后用铰杠轻压旋入1～2圈，用目测或直角尺在两个互相垂直的方向上检查，若丝锥方位不正，应及时纠正，使其与端面垂直（见图8-2-40b）。当丝锥切削部分全部切入后，即可用双手平稳地转动铰杠而不需再施加压力，铰杠每顺转1～2转后，再轻轻倒转1/4转，以使切屑断落（见图8-2-40c），攻通孔螺纹时，可用头锥一次完成，攻盲孔螺纹时，头锥攻完后，继续攻二锥，甚至三锥，才能使螺纹攻到所需深度，攻二锥、三锥时，将丝锥放入孔内后，用手旋入几周后，再用铰杠转动，不需加压。

图8-2-40　手工攻螺纹的方法

2）套螺纹

（1）板牙

板牙是加工和校准外螺纹用的标准螺纹刀具，可用于直接套精度要求不高的外螺纹，校正不合格的螺纹，修正在外螺纹上铣槽、钻孔时形成的毛刺，板牙根据外形结构不同，可分为六种形式，图8-2-41a所示为固定式圆板牙；图8-2-41b为可调式圆板牙，可调式圆板牙的螺纹直径可在0.1～0.25mm范围内调整。

（2）套螺纹前圆杆直径的确定

圆杆直径可查阅相关手册或由下式计算

d0（圆杆直径）＝D（螺纹大径）-0.13P（螺距）

圆杆直径按要求尺寸加工好以后，应将圆柱端部倒成小于60°的倒角，以利于板牙对准工件中心并易于切入。

（3）套螺纹操作要点

套螺纹时，板牙需用板牙架夹持并用螺钉紧固，如图8-2-41c所示，工件伸出钳口的长度，在不影响螺纹长度的前提下，应尽量短一些，套螺纹的操作与攻螺纹相似，不再详叙。

图8-2-41　板牙及套螺纹操作

8.2.6　刮削

用刮刀在工件已加工表面上刮去一层很薄的金属的操作称为刮削，刮削是钳工中的一种精密加工方法，刮削后的表面具有良好的平面度，表面粗糙度Ra值达1.6μm以下，一般零件上滑动的配合表面如机床导轨、滑动轴承、轴瓦等常需经过刮削来达到其配合精度和配合质量的要求，提高使用寿命。刮削劳动强度大、生产率低，一般在机器、设备维修中应用较广。

1）刮刀及其使用方法

刮刀一般多用T10A～T12A或轴承钢锻制而成，平面刮刀如图8-2-42所示，其端部需在砂轮上磨出刃口，并用油石磨光。

图8-2-43所示为刮刀的一种握法，刮削时，右手握刀柄，推动刮刀前进，左手在接近刀体端部的位置上施压并引导刮刀沿刮削方向移动，刮刀与工件应保持25°～30°夹角，刮削时用力要均匀，刮刀要拿稳，以免刮伤工件。

图8-2-42　平面刮刀

图8-2-43　刮刀握法

2）刮削精度检验

刮削表面的精度通常是用研点法来检验的，研点法如图8-2-44所示，将工件表面擦净，均匀涂上一层很薄的红丹油，然后与校准工具（如标准平板等）相配研。工件表面上的凸起点经配研后，被磨去红丹油而显出亮点（即贴合点），刮削表面的精度是以25×25mm2的面积内，贴合点的数量与分布疏密程度来表示。普通机床导轨面为8～10点，精密机床导轨为12～15点。

图8-2-44　研点法

3）平面刮削

根据加工精度要求，平面刮削一般可分为粗刮和细刮。

（1）粗刮　当工件表面有较深的加工刀痕，锈斑或刮削余量较大（0.05mm以上）时应

先进行粗刮。粗刮时由于行程较长，刮去的金属较多，因此宜使用长刮刀并施以较大的压力。刮刀痕迹要连成片，不可重复。粗刮时，刮刀运动方向与工件上残留的刀痕方向约成45°角，多次刮削时其方向要交叉，如图8-2-45所示，直至刀痕全部消除，粗刮的贴合点达4～5点时可转入细刮。

图8-2-45　粗刮方向

图8-2-46　用三角刮刀刮削轴瓦

（2）细刮　细刮时选用较短的刮刀，施加较小的压力并进行短行程刮削，它是将粗刮后的贴合点逐个刮去，经反复多次，使贴合点逐渐增加，当贴合点达12～15个时（25×25mm2面积内）细刮结束。

4）曲面刮削

对于某些要求较高的滑动轴承的轴瓦、衬套等，为了达到良好的配合精度，也需要进行刮削。刮削轴瓦时使用三角刮刀，按图8-2-46所示方法进行刮削，其研点方法是在轴上涂色，然后再与轴瓦配研。

8.2.7　钳工综合工艺

1）钳工工艺分析

无论进行何种零件的钳工加工，首先必须仔细研究零件图纸，以充分了解零件的结构和技术要求，然后根据零件的结构特点、技术要求以及现有的生产条件和生产类型，综合考虑各种因素对加工质量、加工的可行性及经济性的影响，最后确定合理的加工工艺方案。例如，在选择加工方法时，要考虑零件的材料、结构、尺寸和形状、位置精度以及生产类型、生产条件等因素对加工方法的影响，另外，在安排加工工序时，还要考虑相邻工序之间的关系及相互影响等。一般情况下，粗加工工序在前，精加工工序在后，而且在前道工序加工中，要给后道工序留有足够的加工余量，只有这样，才能制定出比较合理的钳工加工工艺。

2）手锤头加工工艺

图8-2-47　手锤头零件图

手锤头是学生在钳工实习过程中加工的主要零件，如图8-2-47所示。根据手锤头的结构特点及毛坯的形状、加工余量等，结合具体的钳工基本技能训练状况，确定其加工工艺路线为：锉削→划线→锯削→锉削→钻孔→锪孔→攻螺纹→修光表面。其具体加工工艺过程如下：

（1）锉削：按图中顺序依次锉平六个面

（2）划线：按图中尺寸划线、打样冲眼

（3）锯削：按划线位置锯削斜面1并锉平，锉R2圆弧和斜面2

（4）锉削：按划线位置锉出尾部倒角和圆弧

（5）钻孔、倒角、攻螺纹：钻φ6.7孔、倒角1×45°、攻M8螺纹

（6）抛光

8.3　装配

任何一台机器都是由若干零件、部件装配完成的。装配是机器制造过程中的最后一个主要生产环节，装配是指将构成机器的所有零、部件，根据产品装配图或装配工艺系统图的要求，用装配工艺规程所规定的装配方法和装配顺序，先将零件和部件进行配合和连接，使其成为成品或半成品，然后再对其进行调整、检测及检验等过程，以达到产品验收技术标准的要求而成为合格产品的全过程。机器的质量最终是通过装配保证的，装配质量在很大程度上决定机器的最终质量。

8.3.1　装配工艺基础

为了保证装配质量、提高装配生产率、缩短装配周期，减轻工人劳动强度及降低生产成本等，必须用装配工艺规程来指导装配生产，因为装配质量除了受机器设计水平和零件加工质量影响外，装配过程中零件的装配顺序、装配方法及所使用的工具、夹具、设备等不仅对装配质量有重大影响，而且对装配生产率、工人劳动强度及生产成本等都有很大影响，因此，必须通过装配工艺规程来合理地划分装配单元，确定装配方法，拟定装配顺序，划分装配工序，计算装配时间定额，确定各工序装配技术要求、质量检验方法和检验工具，确定装配时零、部件的输送方法及所需要的设备和工具，选择和设计装配过程中所需的工具、夹具和专用设备等。

1）划分装配单元、确定装配顺序并绘制装配工艺系统图

任何机器都是由零件、套件、组件和部件等组成的。为提高装配生产率，最大限度地缩短装配周期，通常将机器分成若干独立的装配单元，即将机器划分成能独立装配的零件、套件、组件、部件、产品等五级装配单元。装配时先按套件、组件或部件分别进行装配，然后再进行总装配。无论在哪一级装配中，一般都按先难后易、先内后外、先上后下、预处理在前的顺序进行装配。

图8-3-1　组件装配系统图

装配系统工艺图是指表明机器零、部件间相互装配关系及装配流程的示意图。每一个零件用一个方框表示，在方框内分别标明零件名称、编号及数量，方框不仅可以表示零件，也可以表示套件、组件、部件等装配单元，图8-3-1所示为组件的装配系统工艺图。

2）装配精度

机器的质量主要取决于机器结构设计的正确性、零件的加工质量以及机器的装配精度。装配精度不仅影响机器或部件的工作性能，而且还影响它们的使用寿命，零件的精度是影响装配精度的主要因素。

（1）装配精度的内容

通常根据机器的工作性能要求来确定装配精度的内容。装配精度一般包括相互位置精度，相互运动精度和相互配合精度。其中相互位置精度指机器中相关零部件的距离精度和相互位置精度；相互运动精度是指机器中相对运动的零、部件间在运动方向和相对运动速度上的精度；相互配合精度包括配合表面间的配合质量和接触质量。

（2）装配精度与零件精度的关系

机器和部件是由许多零件装配而成的，从各种装配精度中不难看出，机器的装配精度与零件精度是密切相关的，零件的精度、尤其是关键零件的精度直接影响相应的装配精度，也就是说多数装配精度均与和它相关的零件或部件的加工精度有关。

装配时，这些零件的加工误差的累积将会直接影响机器的装配精度，在加工条件允许时，可以合理地规定相关零件的加工精度，使它们的累积误差不超出装配精度的误差范围，从而简化装配过程，这对于大批量生产的装配过程是十分有利的。

由于零件的加工精度受工艺条件及经济性的限制，不能单一地按装配精度来加工零件，因此，常在装配过程中采取一定的工艺措施，即通过对零件进行适当的修配或调整来保证最终的装配精度，这就是采用修配法和调整法进行装配的主要原因。

3）装配尺寸链

在机器的装配关系中，由相关零件的尺寸和相互位置关系所组成的尺寸链，称为装配尺寸链。装配尺寸链的封闭环就是装配所要保证的装配精度或技术要求。装配精度（封闭环）是零、部件装配后才最后形成的尺寸或位置关系。

图8-3-2　卧式车床主轴与尾座套筒中心线装配尺寸关系

在装配关系中，对装配精度有直接影响的零、部件的尺寸和位置关系，都是装配尺寸链的组成环，如图8-3-2所示，在卧式车床的主轴与尾座的装配关系中，装配后要求主轴中心孔与尾座套筒中心线对车床导轨等高，二者之间的高度误差A0就是该尺寸链的封闭环，它是由主轴高度A1、尾座底板高度A2和尾座套筒中心至其底面的高度A3装配后形成的尺寸，其尺寸方程为：

A0＝A2＋A3-A1

装配尺寸链与工艺尺寸链一样，也分增环和减环。上式中，A2或A3增大时，A0（封闭环）随之增大，故A2、A3为增环，而A1则为减环。

4）装配方法

机器的精度要求最终都是靠装配实现的。用合理的装配方法来达到规定的装配精度，以实现用较低的零件精度，用最少的装配劳动量来达到较高的装配精度。所谓合理的装配方法，就是根据机器的性能要求、结构特点、生产类型和装配的生产条件等，选取不同的装配方法，通过不同的装配方法，来调节零件加工精度与装配精度间的相互关系，从而保证装配精度。装配方法有互换法、选配法、修配法和调整法。

（1）互换法

互换装配法是在装配过程中，零件互换后仍能达到装配精度要求的方法。根据零件互换程度不同，互换法分为完全互换法和大数互换法（又称部分互换法）。采用互换装配法时，装配精度主要取决于零件的加工精度。装配时不需要经过过任何调整和修配，就可以达到装配精度。互换法的实质就是用控制零件的加工误差来保证机器的装配精度。

（2）选配法

选配法是将装配尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证装配精度的要求。选配法有直接选配法、分组选配法和复合选配法三种。选配法适于装配精度较高而组成环数目较少的大批量生产。

（3）修配法

在成批生产或单件小批生产中，当装配精度要求较高，组成环数目又较多时，常采用修配法来保证装配精度。

修配法是将装配尺寸链中各组成环尺寸按经济加工精度制造。装配时通过改变尺寸链中某一预先确定的组成环尺寸的方法来保证装配精度。即将修配件上预留的修配量用适当的修配方法去除掉，以保证装配精度。修配法的优点是在适当放宽零件加工精度的前提下，能保证较高的装配精度，缺点是装配工作复杂、效率低、不便于流水作用。

（4）调整法

调整法就是在装配时，用改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整件以达到装配精度要求。最常见的调整法有固定调整法，可动调整法和误差抵消调整法。

调整法有很多优点，除了能按经济加工精度加工零件外，而且装配方便，可以获得比较高的装配精度。在机器使用期间，可以通过调整件来补偿由于磨损、热变形而引起的误差，使之恢复原来的精度要求，其缺点是增加了一定的零件数量及要求较高的调整技术。

8.3.2　装配工艺过程

1）装配前的准备

（1）研究和熟悉装配图、技术要求和各种工艺文件，分析产品结构、零件的作用及相互间的联接关系。

（2）按照装配工艺规程确定的装配方法、装配顺序准备所需的工具、夹具及设备等。

（3）对零件进行清洗和清理工作，去除零件上的油污、锈蚀、切屑、毛刺等，并根据要求进行涂润滑油工作。

（4）根据装配工艺要求，对某些零件进行修配工作。

（5）对某些旋转零、部件进行平衡试验，对密封零、部件进行密封性试验等。

2）装配

按照装配工艺规程划分的装配单元，并以其所规定的装配方法及装配顺序进行装配。

3）调整、检验及试车

机器装配完毕，首先根据装配技术要求，对零件或机构之间的相互位置、配合间隙及结合的松紧等进行适当的调整，然后进行各种装配精度的检验。检查机器各部件连接的可靠性和运动机构的灵活性；检查各种变速和变向机构的操作是否灵活以及相关手柄是否在正常位置等；最后进行试车，并根据产品验收技术标准中的产品出厂验收技术标准、检验内容和方法进行整机性能检测。如检测机器运转的灵活性、平稳性，工作时的噪音情况及温度变化范围，密封性能及整机功率等性能指标。根据试车情况可再次进行必要的调整，使机器达到产品验收技术标准后转入下一工序。

4）喷漆、涂油、包装并入成品库

机器的装配精度及性能指标达到规定的技术要求后，即可进行整机喷漆，同时对裸露的加工表面、运动件的动连接部分涂防锈油，钉上铭牌后可根据需要进行产品包装或直接将产品入成品库。

8.3.3　装配实例

在机械设计时，机器通常被设计成由若干个独立的部件或总成组成的结合体，这样，不但有利于设计人员分工合作，更有利于组织机器的装配及各厂协作。

1）典型联接件的装配

（1）螺纹联接件的装配

螺纹联接是最常用的一种可拆卸的固定联接，其联接方式主要有螺栓联接，双头螺栓联接、螺钉联接、螺钉固定、圆螺母固定等，如图8-3-3所示。螺纹联接具有结构简单，联接可靠及拆装调整和更换方便等优点，装配时应注意以下几点：

图8-3-3　常见的螺纹联接类型

①预紧力　预紧力要适当，对于一般的螺纹联接，可用普通扳手拧紧。对于有规定预紧力要求的螺纹联接，常用测力扳手或其他限力扳手控制预紧力。

②接触面　螺纹联接的有关零件配合面应接触良好，如螺帽、螺母端面与螺纹轴线垂直，以使受力均匀；零件与螺帽、螺母的配合面应平整光滑，否则螺纹易松动，为提高贴合质量，常使用垫圈。

③拧螺母　拧紧螺母（或螺钉）的程度和顺序会影响螺纹联接的装配质量。对称工件应按对称顺序拧紧，有定位销的工件应从定位销处先拧紧，一般应按顺序分两次或三次拧紧，如图8-3-4所示。

图8-3-4　螺栓拧紧顺序

④防松　对于在交变载荷和振动状态下工作的螺纹联接，为防止螺纹联接的松动，应采取必要的防松措施。常用的防松措施如图8-3-5所示。

图8-3-5　各种螺母防松装置

（2）销联接装配

销联接也属于可拆卸的固定联接，销联接主要用来固定两个（或两个以上）零件之间的相对位置或联接零件以传递不大的载荷。常用的销按其结构可分为圆柱销和圆锥销两种，如图8-3-6所示。装配时应注意以下几点：

图8-3-6　销联结

①配钻和配铰　销联接装配时一般需要配钻和配铰，将相关零件装配后同时钻孔和铰孔，这样可以获得较高的定位精度。

②圆柱销装配　圆柱销靠其少量的过盈固定在孔中，装配时应在销上先涂油，然后用铜棒轻轻打入，圆柱销不宜多拆卸，否则易降低配合精度。

③圆锥销装配　圆锥销装配时，一般边铰孔、边试装，使圆锥销能自由插入锥孔内的长度应占总长度的80%为宜，然后轻轻打入，圆锥销定位精度高，可多次拆装。

（3）键联接装配

键联接是用于传递运动和扭矩的联接，键联接形式有平键联接、楔键联接、导键联接和花键联接等，其中平键和楔键联接是固定联接，而导键和花键联接是活动联接，如图8-3-7所示，装配时应注意以下几点：

图8-3-7　键联接

①平键装配　键的底面应与轴上键槽底部接触，而键的顶面应与轮毂键槽底部留有一定的间隙，键的两侧应有一定的过盈。装配时，先将轴与孔试配，再将键与轴及轮毂的键槽试配，然后将键轻轻打入轴的键槽内，最后对准轮毂的键槽将带键的轴推入轮毂内。

②楔键装配　楔键的形状与平键相似，但其顶面有1/100的斜度，楔键装配后，键的顶面与底面分别与轮毂键槽及轴上键槽的底面贴紧，其两侧允许有一定的间隙。

③花键装配　装配时应仔细清理轴和孔上的毛刺，以免发生拉毛或咬花现象；轮毂套在轴上时，应作涂色法或其他法检查、修正两者间的配合，禁止猛烈锤击，以防轮毂倾斜或损伤花键工作表面。

（4）轴承装配

图8-3-8　滚动轴承的装配

轴承分滚动轴承和滑动轴承，其中滚动轴承按其所承受的负载方向和大小可分为向心轴承（如向心球轴承、向心滚子轴承等）和推力轴承（如推力球轴承、推力圆柱滚子轴承等），滑动轴承有多种分类方式，按其外形结构可分为整体式和对开式轴承等。轴承属于较复杂的零件，对装配要求较高，这里仅介绍向心球轴承的装配。

向心球轴承的配合多数为较小的过盈配合，常用手锤或压力机压装。为了使轴承圈受力均匀，常用垫套加压，如图8-3-8所示。将轴承压到轴上时应施力于轴承内圈端面（见图8-3-8a）；将轴承压入座孔中时应施力于轴承外圈端面（见图8-3-8b）；若将轴承同时压到轴颈和座孔内，则内、外圈端面应同时受压（见图8-3-8c）。如果轴承与轴的装配是较大的过盈配合时，应将轴承加热装配，即将轴承吊在80～90℃的热油中加热，然后趁热装入。

（5）齿轮装配

齿轮装配主要是保证齿轮传递运动的准确性、平稳性，轮齿表面接触斑点和齿侧间隙等技术要求。其中轮齿表面接触斑点可用涂色法检验，齿侧间隙一般可用塞尺插入齿侧间隙内进行检验。

2）减速箱总成装配

很多机器的传动都是利用减速箱总成来获得所需要的传动比。在实际生产中，减速箱一般都作为配套件由协作厂家提供。减速箱是典型的齿轮传动机构，它包含了齿轮传动、键联接、轴承配合及螺纹联接等，通过减速箱的装配，可以帮助学生进一步了解装配工艺知识和掌握装配操作要领。

若将减速箱作为机器结构中的一个部件，那么它的几根传动轴及其上面的配合件将作为几个不同的轴系组件可进行独立装配，然后再将几个轴系组件装配在减速箱壳体上，完成减速箱部件的装配。这里仅介绍减速箱锥齿轮轴组件的装配。

锥齿轮轴组件的装配结构图如图8-3-9所示，其装配工艺过程如下：

图8-3-9　锥齿轮轴组件

图8-3-10　锥齿轮轴组件装配顺序

（1）根据锥齿轮轴装配图，将零件编号并对号计件。

（2）对零件进行清洗和清理，以去除油污、灰尘、锈蚀及毛刺等。

（3）根据各零件结构特点及相互间的位置关系，确定装配顺序及基准零件，该装配单元是以锥齿轮轴作为基准零件，其他零件或套件依次装配其上，如图8-3-10所示。其装配单元系统图如图8-3-11所示，具体装配步骤如下：

①先装上衬垫。

②将轴承外圈装入轴承套内，再将轴承套套件装在轴上。

③压入滚动体后，放上隔圈，再压入另一滚动体及轴承外圈。

④在轴承盖内放入毛毡并套入轴上，然后再用紧固螺钉将轴承盖与轴承套固定。

⑤将键配好，轻打、装在轴上键槽内。

⑥压装齿轮。

⑦放上垫圈，用螺钉锁紧。

图8-3-11　锥齿轮轴组件装配系统图

（4）根据装配单元系统图、装配图检验各零件、套件的装配是否正确，并根据技术要求检验装配质量。

复习思考题

1.划线有何作用？常用的划线工具有哪些？

2.划线类型有几种？分别加以说明。

3.怎样选择锯条？安装锯条时应注意哪些问题？

4.怎样选择锉刀形状和锉齿的粗细？

5.试分析比较顺锉法、交叉锉法及推锉法的优缺点及应用场合。

6.怎样检验平面锉削后的平面度和垂直度？

7.锉削时如何防止平面产生凸现象？

8.在钻床上钻孔与在车床上钻孔有何不同？

9.直径大于30mm的孔如何钻削？为什么？

10.攻通孔和不通孔螺纹时是否都要用头锥和二锥？为什么？如何区分头锥和二锥？

11.什么叫装配？试说明装配过程的一般步骤？