钳工的基本知识和技能（钳工的基础操作知识与技能）

钳工的基础知识

19世纪以后，各种机床的发展和普及，虽然逐步使大部分钳工作业实现了机械化和自动化，但在机械制造过程中钳工仍是广泛应用的基本技术，其原因是：

①划线、刮削、研磨和机械装配等钳工作业，至今尚无适当的机械化设备可以全部代替；

②某些最精密的样板、模具、量具和配合表面(如导轨面和轴瓦等)，仍需要依靠工人的手艺做精密加工；

③在单件小批生产、修配工作或缺乏设备条件的情况下，采用钳工制造某些零件仍是一种经济实用的方法。　

一、钻孔的基本概念

《钳工》主要包括钳工操作：划线、錾、锉、锯、钻孔、绞孔、攻螺纹、套螺纹等内容。

1、钳工的定义是什么？

钳工主要是利用虎钳、各种手用工具和机械工具来完成某些零件的加工，机器或部件的装配和调试，以及各类机械的维护与修理等工作。

2、钳工基本操作有哪些？

零件测量、划线、錾削、锯割、锉削、钻孔、攻丝及套丝等。

3、钳工的特点是什么？

钳工三大优点：

（1）操作灵活，应用面广。在不适于机械加工的场合，尤其是在机械设备的维修工作中，钳工工作可获得满意的效果。

（2）技艺性强。技术熟练的钳工可以加工出现代化设备加工不方便或者无法加工的形状非常复杂的零件。

（3）投资小。钳工工作所用工具和设备价格低廉，携带方便。

两大缺点：

（1）生产效率低，劳动强度大。

（2）加工质量不稳定。加工质量的高低受工人技术熟练程度的影响。

一般情况下，钻孔是指用钻头在产品表明上加工孔的一种加工方式。一般而言，钻床上对产品进行钻孔加工时，钻头应同步完结两个运动：

①主运动，即钻头绕轴线的旋转运动（切削运动）；

②次要运动，即钻头沿着轴线方向对着工件的直线运动（进给运动）。

在钻孔时，因为钻头结构上存在缺点，会对产品加工过的地方留下痕迹，影响工件加工质量，且加工精度一般在IT10级以下，表面粗糙度为Ra12.5μm左右，属于粗加工类。

钳工是以手工操作为主的切削加工的方法，是机械制造中最古老的金属加工技术。钳工有三大优点和两大缺点。

钳工有三大优点（加工灵活、可加工形状复杂和高精度的零件、投资小），两大缺点（生产效率低和劳动强度大、加工质量不稳定）。

优点

1、加工灵活在不适于机械加工的场合，尤其是在机械设备的维修工作中，钳工加工可获得满意的效果。

2、可加工形状复杂和高精度的零件技术熟练的钳工可加工出比现代化机床加工的零件还要精密和光洁的零件，可以加工出连现代化机床也无法加工的形状非常复杂的零件，如高精度量具、样板、开头复杂的模具等。

3、投资小钳工加工所用工具和设备价格低廉，携带方便。

缺点：

1、生产效率低，劳动强度大。

2、加工质量不稳定，加工质量的高低受工人技术熟练程度的影响。

钳工的基本操作可分为：

1.辅助性操作：即划线，它是根据图样在毛坯或半成品工件上划出加工界线的操作。

2.切削性操作：有錾削、锯削、锉削、攻螺纹、套螺纹。钻孔（扩孔、铰孔）、刮削和研磨等多种操作。

3.装配性操作：即装配，将零件或部件按图样技术要求组装成机器的工艺过程。

4.维修性操作：即维修，对在役机械、设备进行维修、检查、修理的操作。

钳工基本操作项目较多，各项技能的学习掌握又具有一定的相互依赖关系，因此要求我们必须循序渐进，由易到难，由简单到复杂，一步一步地对每项操作都要按要求学习好，掌握好。基本操作是技术知识、技能技巧和力量的结合，不能偏废任何一个方面。要自觉遵守纪律，要有吃苦耐劳的精神，严格按照每个工种的操作要求进行操作。只有这样，才能很好地完成基础训练。

二、钳工的主要任务

加工零件：一些采用机械方法不适宜或不能解决的加工，都可由钳工来完成。如：零件加工过程中的划线，精密加工（如，刮削 挫削样板个制作模具等等）以及检验及修配等。

装配：把零件按机械设备的装配技术要求进行组件，部件装配和总装配，并经过调整，检验和试车等，使之成为合格的机械设备。

设备维修：当机械在使用过程中产生故障，出现损坏或长期使用后精度降低，影响使用时，也要通过钳工进行维护和修理。

工具的制造和修理：制造和修理各种工具，卡具，量具，模具和各种专业设备。

机修钳工：主要从事各种机械设备的维护修理工作。

工具钳工：主要从事工具，模具，刀具的制造和修理。

三、钳工常用工具及设备

1、划线工具：划线平台、划针、划规、样冲、划线盘、分度头、方箱、V形架、砂轮机；

2、锯切工具：手锯、手剪；

3、錾削工具：手锤、錾子、砂轮机；

4、锉削工具：锉刀、台虎钳；

5、钻孔工具：钻床、手电钻、麻花钻、扩孔钻、锪钻、铰刀、砂轮机；

6、攻螺纹工具：铰杠、板牙架、丝锥、板牙、砂轮机；

7、刮研工具：刮刀、校准工具(校准平板、校准平尺、角度直尺、垂直仪)；

8、研磨工具：研磨平板、硏磨圆盘，圆柱硏棒、圆锥研棒、硏磨环等；

9、矫正与弯形工具：矫正平板、铁砧、手锤、铜锤、木锤、V形架、台虎钳、压力机；

10、铆接工具：压紧冲头、罩模、顶模、气铆枪

11、装配工具：螺丝刀、可调节扳手、开口扳手、内六角扳手、套管扳手、拔销器、斜键和轴承拆装工具。

一、通用手用工具手锤

1、手锤定义：手锤俗称榔头，是在校直、 錾削、维修和装卸零件等操作用来敲击的工具。手锤的组成：手锤主要由锤头、木柄、楔子组成。

2、手锤的分类：常见金属手锤有钢锤和铜锤、非金属手锤有橡胶锤、塑胶锤，手锤的规格按锤头重量来算。

3、挥锤方法：

（1）腕挥：用手腕的动作进行锤击运动，采用紧握法握锤。

（2）肘挥：是手腕与肘部一起挥动作锤击运动，采用松握法握锤，因挥动幅度较大，故锤击力也较大，这种方法应用最多。

（3）臂挥：是用手腕、肘和全臂一起挥动，其锤击力最大。

4、使用手锤安全注意事项：

（1）手锤使用前应仔细检查锤头与锤柄是否紧密连接，以免使用时锤头与锤柄脱离，造成意外事故；

（2）使用手锤时不允许戴手套。因为戴手套使用手锤，有可能导致打锤时手锤脱手伤人；

（3）精制工件表面或硬化处理后的工件表面，应使用软面锤，以避免损伤工件表面；

（4）使用手锤时应配合工作性质，合理选择手锤的材质、规格。

二、通用手用工具螺丝刀

1、定义：是用来拧紧或者松退螺丝的工具；按地区不同叫法有起子、改锥。

2、常见分类：一字、十字、米字形；

3、使用安全注意事项：

（1）根据螺钉头的形状、槽宽选用旋具；大小不合的旋具非但无法承受旋转力，而且也容易损伤钉槽；

（2）不可将螺丝旋具当作錾子、杠杆或划线工具使用。

三、通用手用工具活扳手

1、定义：其开口宽度可在一定范围内调节，是用来紧固和起松不同规格的螺母和螺栓的一种工具。活动扳手有头部和柄部构成，头部有活动板唇、呆板唇、涡轮构成。旋转涡轮可调节板口的大小。

2、安全注意事项：

（1）不论何种扳手，最好的使用效果是拉动，若必须推动时．也只能用手掌来推，并且手指要伸开，以防螺栓或螺母突然松动而碰伤手指；

（2）使用活扳手时，应根据螺母的大小选配规格。使用时，右手握手柄。手越靠后，扳动起来越省力。并且可随时调节蜗轮，收紧活唇，防止打滑。

（3）在使用活动扳手时．应使扳手的活动钳口承受推力而固定钳口承受拉力，即拉动扳手时，活动钳口朝向内侧，用力一定要均匀，以免损坏扳手或螺栓、螺母的棱角变形，造成打滑而发生事故。

（4）在拧不动时，千万不可采用钢管套在活扳手的手柄上来增加扭力．因为这样极易损伤活唇或螺母。

四、通用手用工具钳子

1、定义：它是一种用于夹持、固定加工工件或者扭转、弯曲、剪断金属丝线的手工工具。钳子的外形呈V形，通常包括手柄、钳腮和钳嘴三个部分。钳子一般用碳素结构钢制造，先锻压轧制成钳胚形状，然后经过磨铣、抛光等金属切削加工，最后进行热处理。

2、安全注意事项：

（1）手钳主要是用来夹持或弯曲、剪短、工件的，不可当手锤或起子使用；

（2）使用钳子时用右手操作。将钳口朝内侧，便于控制钳切部位，用小指伸在两钳柄中间来抵住钳柄，张开钳头，这样分开钳柄灵活；

（3）钳子的刀口可用来剖切软电线的橡皮或塑料绝缘层。

四、钻孔的操作流程

划线

钻孔前，首要了解图样要求，按照钻孔的基本标准要求，运用工具划出孔位置的中心线，中心线一定要清楚准确，且越细越好，划完线后要用游标卡尺或钢板尺进行测量。

划查验方格或查验圆

划完线并查验合格后，应划出以孔中心线为对称中心的查验方格或查验圆，作为试钻孔时的检查线，以便钻孔时检查和纠正钻孔方位。

打样冲眼

划出相应的查验方格或查验圆后应细心打样冲眼。先打一小点，在十字中心线的不同方向多次测量，看冲眼是否的确是打在十字中心线的交叉点上，然后将样冲用力打正、打圆、打大，以便准确下刀定心。

装夹

用抹布擦洁净机床台面、夹具表面、工件基准面，然后将工件夹紧，按要求装夹平整、牢靠，且方便随时查询和测量。需要留心工件的装夹方法，以防工件因装夹而变形。

试钻

正式钻孔前必须先试钻：钻头横刃对准孔中心样冲眼钻出一浅坑，然后目测该浅坑方位是否正确，还需要不断纠偏，让浅坑与查验圆同轴。如果违反较小，可在起钻的一同用力将工件向违反的反方向推移，抵达逐步校对。

钻孔

机加钻孔一般以手动进给操作为主，当试钻孔方位精度要求后，即可进行钻孔。手动进给时，进给力气不应使钻头发生弯曲现象，避免孔轴线歪斜。

五、钻孔精度更高的方法

刃磨好钻头是一切的开始

钻孔前应选择好相应的钻头进行刃磨。刃磨的钻头除了保正顶角、后角、横刃斜角准确，两主切削刃长度持平且与钻头中心线对称、两主后刀面光滑外，为便于定心和减小孔壁的粗糙，还应对横刃和主切削刃做恰当修磨（最好先在砂轮机上粗磨，再在油石上精修）。

准确划线是基础

用高度尺准确划线，首要应保正标准准确，划线时使划针角与工件划线平面之间构成40～60度的夹角（沿划线方向），使划出的线条清楚均匀。

要留心划线基准面的选择，基准面要加工准确，要保证自身的平面度及与相邻面的垂直度。孔位十字线划出后，为保证钻孔时便于找正，运用中心冲在十字线上冲出中心点（要求冲点要小，方位要准）。

正确装夹是要害

通常情况下，关于直径小于6mm以下的孔，若精度不高，可用手钳夹紧工件进行钻孔；关于6～10mm的孔，若工件规则平允，可用平口钳夹持，但应使工件表面与钻床主轴垂直。钻直径较大的孔时，必须将平口钳用螺栓压板固定；对较大工件且钻孔直径10mm以上时，运用压板夹紧的方法进行钻孔。

准确找正是关键

工件装夹结束，不要急于落钻，应首要进行找正。

找正有静态找正和动态找正。所谓静态找正，就是指在钻床发起之前进行找正，使钻床主轴中心线与工件十字线交点对正，此种方法关于初学者安全便利，较为易于把握，但是由于未考虑例如钻床主轴的摇摆等不确定要素，钻孔精度较低。动态找正是在钻床发起后进行找正，在找正的一同，把一些不确定要素均考虑在内，精度相对较高。

细心检测不能少

检测能够准确、及时的发现孔的精度，以便采用必要措施进行补偿。

对钻削精度较高的孔，我们一般采用钻孔、扩孔、铰孔的加工工艺。在第一步钻小孔后用卡尺检测底孔的中心到基准面的过失偏移量，经实测换算出底孔与抱负中心的方位，若过失量不大于0.10mm，可在扩孔时，恰当加大钻头顶角、削弱自动定心作用，向借正方向恰当推动工件，逐步加大钻尖直径的方法进行补偿。若过失量大于0.10mm时可用什锦圆锉刀对底孔两侧壁进行修整，修整部分应与底孔圆弧滑润过渡相接。

六、钳工的常用操作

钳工的常用设备主要有钳工工作台（简称钳台）和虎钳。

（a）普通钳工台 （b）实习钳工台

虎钳

一、划线

根据图样要求,用划线工具在毛坯或半成品工件上划出加工图形或加工界线的操作叫做划线。

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划线的作用

(1)明确地表示出加工余量、加工位置或划出加工位置的找正线,作为加工工件或装夹工件的依据。

(2)通过划线来检查毛坯的形状和尺寸是否合乎要求，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合理分配(又称借料),保证加工时不出或少出废品。

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划线的种类

（1）平面划线：在工件的一个平面上划线，能明确表示加工界限，它与平面作图法类似。

（2）立体划线：在工件的几个相互成不同角度的表面(通常是相互垂直的表面)上划线，即在长、宽、高三个方向上划线。

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划线的工具

（1）划线平板：划线平板由铸铁制成，其上平面是划线的基准平面，要求非常平直和光洁。平板长期不用时，应涂油防锈，并加盖保护罩。

（2）划针和划针盘：

划线时划针针尖应紧贴钢尺移动。

划线盘：立体划线和校正工件位置时用的工具。

用划针盘划线

1-尺座；2-钢直尺；3一工件：4一划线盘

（3）千斤顶

在平板上支承较大及不规则工件时使用，其高度可以调整。

（4）V形铁

支承圆柱形工件，使工件轴线与平板平行，便于找出中心和划出中心线。较长的工件可放在两个等高的V形铁上。

（5）方箱：

铸铁制成的空心立方体、各相邻的两个面均互相垂直。方箱用于夹持支承尺寸较小而加工面较多的工件。通过翻转方箱，便可在工件的表面上划出互相垂直的线条。

（6）划规、划卡

划规：划圆或弧线、等分线段及量取尺寸等。

划卡：或称单脚划规，主要用于确定轴和孔的中心位置

（7）样冲：在划出的线条上打出样冲眼的工具。

（8）万能分度头：

万能分度头最为常用，是一种较准确的等分角度的工具，是铣床上等分圆周用的附件，钳工在划线中也常用它对工件进行分度和划线。

① 作用：在分度头的主轴上装有三爪卡盘，把分度头放在划线平板上，配合使用划线盘或量高尺，便可进行分度划线。还可在工件上划出水平线、垂直线、倾斜线和等分线或不等分线。

② 万能分度头的结构与传动原理

分度的方法：分度的方法有简单分度、差动分度、直接和间接分度等多种。由于蜗轮蜗杆的传动比是1/40，若工件在圆周上的等分数目Z已知，则工件每转过一个等分，分度头主轴转过1/Z圈。因此，工件转过每一个等分时，分度头手柄应转过的圈数用下式确定：

n= 40/Z

式中n———在工件转过每一等分时，分度头手柄应转过的圈数;

Z———工件等分数。

万能分度头的结构与传动原理

（9）高度游标卡尺：

高度游标卡尺用于测量零件的高度和精密划线。它的结构特点是用质量较大的基座4代替固定量爪5，而动的尺框3则通过横臂装有测量高度和划线用的量爪，量爪的测量面上镶有硬质合金，提高量爪使用寿命。高度游标卡尺的测量工作，应在平台上进行。当量爪的测量面与基座的底平面位于同一平面时，如在同一平台平面上，主尺1与游标6的零线相互对准。所以在测量高度时，量爪测量面的高度，就是被测量零件的高度尺寸,它的具体数值，与游标卡尺一样可在主尺(整数部分)和游标 (小数部分)上读出。应用高度游标卡尺划线时，调好划线高度，用紧固螺钉2把尺框锁紧后，也应在平台上进行先调整再进行划线。

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划线步骤和注意事项

（1）对照图纸，检查毛坯及半成品尺寸和质量，剔除不合格件，并了解工件上需要划线的部位和后续加工的工艺。

（2）毛坯在划线前要去除残留型砂及氧化皮、毛刺、飞边等。

（3）确定划线基准。如以孔为基准,则用木块或铅块堵孔，以便找出孔的圆心。确定基准时，尽量考虑让划线基准与设计一致。

（4）划线表面涂上一层薄而均匀的涂料，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)。

（5）选用合适的工具和放妥工件位置,并尽可能在一次支承中把需要划的平行线划全。工件支承要牢固。

（6）划线完成后应对照图纸检查一遍不要有疏漏。

（7）在所有划线条上打上样冲眼。

轴承座立体划线方法的划线步骤 ：

（e） 划出两大端加工线 (f) 完成

钳工实训操作步骤

图1 加工操作步骤

1.下料，锯切18×18mm方钢长110mm一根。

2.用平板锉将其中一个锯削端面锉削平整，保证平面度和与侧面的垂直度。

3.划线，选取已锉平端面为基准面，分别划出距端面56mm×3、66mm×2的圆弧界限，工件总长度107mm×4。然后，以未划56mm线的侧面为基准，划出圆弧距底面高度10mm×2，并与66mm线相交，称之为交点a；其次，划出斜面终点距底面高度4mm×2，并与107mm线相交，称之为交点b；用划针连接交点a与交点b为直线，表示出斜面位置，用φ30mm圆样划出与斜面相切的圆弧界限；最后，划出倒角位置20mm×4、2.5mm×8的尺寸线。

4.用半圆锉锉削R15圆弧面，用平板锉锉削斜平面并与圆弧面相切。

5.用小圆锉在20mm线以内，锉削出小圆弧至2.5mm线，然后用平板锉锉削倒角平面至2.5mm线。

6.用立式钻床加工螺纹底孔，底孔大小为φ6.8mm，并用台式钻床扩孔至11mm，深度4mm；孔的另一端倒出小角度即可。

7.选取M8手用丝锥，按“头锥”、“二锥”的顺序从榔头背面分别攻下；保证丝锥垂直于工件表面，攻螺纹时采用“进180°退90°”的旋进方式。

8.采用推锉法，将榔头其余未加工表面推锉平整，锉纹方向一致。

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