金工實習——模塊一鉗工技能21世紀技能創新型人才培養系列教材·機械設計制造系列“十四五”新工科應用型教材建設項目成果鉗工實踐02一、劃線的概念

用劃線工具在毛坯或工件上劃出待加工部位的輪廓線或作為基準的點、線稱為劃線。劃線的精度一般為0.25～0.5mm。1.劃線的作用一是確定零件加工面的位置與加工余量，為下道工序劃定加工的尺寸界線。二是檢查毛坯的質量，補救或處理不合格的毛坯，避免不合格毛坯流入加工環節造成損失。2.劃線的要求

劃線是一項復雜、細致的工作，如果將線劃錯，就會導致工件報廢，所以說劃線的質量直接關系到產品的質量。對劃線的要求：尺寸準確、位置正確、線條清晰、沖眼均勻。3.劃線的種類

劃線分為平面劃線和立體劃線兩種。平面劃線是指在工件的一個表面（即工件的二坐標體系內）上劃線就能表示加工界線的劃線方法，如圖1所示。立體劃線是指在工件的幾個不同表面（即工件的三坐標體系內）上劃線才能明確表示加工界線的劃線方法，如圖1-7所示。劃線工具1.支撐工具常用的支撐工具有方箱、V形鐵、千斤頂等。

方箱由鑄鐵制成，如圖1-8（a）所示。較小或較薄的工件可被夾持在方箱孔中，翻轉方箱就可以一次劃出全部互相垂直的線。為便于夾持不同形狀的工件，可采用附有夾持裝置并帶V形槽的特殊方箱。

V形鐵主要用來支承工件的圓柱面，使圓柱的軸線平行于平臺工作面。如圖1-8（b）所示，V形鐵常用鑄鐵或碳鋼制成，其外形為長方體，工作面為V形槽，兩側面互成90°或120°夾角。支承較長工件時，應使用成對的V形鐵。成對的V形鐵必須成對加工，且不可單獨使用，以免兩者產生高度差。

千斤頂是用來支承毛坯或不規則工件以便進行劃線的工具，可較方便地調整工件各處的高度，如圖1-8（c）所示。常用的螺旋千斤頂由螺桿、螺母、底座、鎖緊螺母等組成，旋轉螺母就能調節千斤頂螺桿的高度，鎖緊螺母就能固定螺桿的位置。千斤頂的頂端一般做成帶球頂的錐形，可使支承既可靠又靈活。若要支承柱形工件或較重工件，可將頂部制成V形鐵。直接劃線工具直接劃線工具有劃針、劃規、劃針盤和樣沖等。

（1）劃針。

劃針是用來直接在工件上劃線的工具，如圖1-9所示。通常在已加工面內劃線時使用，由3～5mm的彈簧鋼絲或高速鋼制成，其尖端磨成15°～20°，如圖1-10（a）、圖1-10（b）所示，并淬硬，以提高耐磨性，同時可保證劃出的線條寬度為0.05～0.1mm。在鑄件、鍛件等加工表面劃線時，可用尖端焊有硬質合金的劃針，以便長期保持劃針的鋒利程度，劃線寬度約為0.1mm。

劃針通常與直尺、90°角尺、劃線樣板等導向工具配合使用，使用方法和注意事項如下：

用劃針劃線時，一只手壓緊導向工具，防止其滑動；另一只手握住劃針，使其尖部靠緊導向工具的邊緣且向外傾斜15°～20°，同時向劃針前進方向傾斜45°～75°，如圖1-10（c）所示。這樣既能保證針尖緊貼導向工具的基準邊，又方便操作者觀察。如圖1-10（d）所示為錯誤劃線方法，劃針尖部沒有靠緊導向工具的邊緣，產生了誤差。劃線時水平線應自左向右劃，豎直線自上向下劃，傾斜線的走向趨勢是自左下方向右上方劃，或自左上方向右下方劃。

劃線時用力要均勻。一根線條應一次劃成，既要保持線條清晰，又要控制線條寬度。（2）劃規。

劃規是用于劃圓或弧線、等分線段及量取尺寸的工具，其用法與制圖圓規相似。

常用的劃規有普通劃規、扇形劃規、彈簧劃規等，如圖1-11所示。其中，普通劃規結構簡單，制造方便，應用較廣，但要求兩腳鉚接處松緊適度。過松，在測量和劃線時兩腳易活動，導致尺寸不穩定；過緊，不便調整角度。扇形劃規由于有鎖緊裝置，因此兩腳間的尺寸較穩定，結構也較簡單，常用于在粗毛坯表面劃線。彈簧劃規易于調整尺寸，但用于劃線的一腳易滑動，因此只限于在半成品表面上劃線。

使用劃規前，應將其腳尖外側磨鋒利。除長劃規外，其他劃規在使用前，須確保兩劃腳長短一致，兩腳尖能合緊，以便劃出小尺寸圓弧。劃圓弧時，應將手的重心放在作為圓心的一腳，防止中心滑移。劃線步驟1.劃線前的準備工作

劃線前，首先要看懂圖樣和工藝文件，明確劃線任務，其次是檢查工件的形狀和尺寸是否符合圖樣要求，然后選擇劃線工具，最后對劃線部位進行清理和涂色。（1）工件清理。工件清理就是除去工件表面的氧化層、毛邊、毛刺、殘留污垢等，為涂色和劃線做準備。（2）工件涂色。工件涂色是指在工件需劃線的表面涂上一層涂料，使劃出的線條更清晰的工序。常用的涂料有石灰水、藍油等。石灰水用于鑄件和鍛件毛坯，為增加吸附力，可在石灰水中加入適量牛皮膠，劃線后白底黑線，很清晰。藍油常涂于已加工表面，劃線后藍底白線，效果較好。涂色時，涂層要薄而均勻，太厚的涂層反而容易脫落。

（3）在工件的孔中裝中心塞塊。在有孔的工件上劃圓或等分圓周時，為了在求圓心和劃線時能固定圓規的一腳，須在孔中塞入塞塊。常用的塞塊有鉛條、木塊或可調塞塊。鉛條用于較小的孔，木塊和可調塞塊用于較大的孔。2.劃線基準的確定

基準是用來確定生產對象上各幾何要素間的尺寸和位置關系時所依據的一些點、線、面。設計圖樣采用的基準為設計基準，工件劃線時采用的基準為劃線基準。基準的確定要綜合考慮工件的整個加工過程及各工序間所使用的檢測手段。劃線作為加工的第一道工序，在選用劃線基準時，應盡可能使劃線基準與設計基準保持一致，這樣可避免相應的尺寸換算，減小加工過程中的基準不重合誤差。平面劃線時，通常要選擇兩個相互垂直的劃線基準；立體劃線時，通常要確定三個相互垂直的劃線基準。劃線基準一般有以下3種類型，示例如圖1-20所示。3.劃線步驟（1）看清圖樣。仔細看圖樣尺寸，了解需要劃線的部位，明確這些部位的作用、要求，以及相關加工工藝。（2）初步檢查毛坯的誤差情況。（3）正確安放工件和選用劃線工具。（4）劃線時遵守從基準開始的原則，確保設計基準和劃線基準重合。（5）詳細檢查劃線的準確性，確保沒有遺漏線條。（6）在線條上打樣沖眼。3.劃線步驟

（1）看清圖樣。仔細看圖樣尺寸，了解需要劃線的部位，明確這些部位的作用、要求，以及相關加工工藝。（2）初步檢查毛坯的誤差情況。（3）正確安放工件和選用劃線工具。（4）劃線時遵守從基準開始的原則，確保設計基準和劃線基準重合。（5）詳細檢查劃線的準確性，確保沒有遺漏線條。（6）在線條上打樣沖眼。鋸削

鋸削主要是指對材料或工件進行分割或鋸槽等加工。手鋸主要用于把材料鋸斷、鋸掉工件上的多余部分或在工件上鋸槽。鋸削大型材料或工件時，可采用機械鋸削的方式。鋸削的應用如圖

所示。一、鋸削工具1.鋸弓

鋸弓的作用是裝夾并張緊鋸條，且便于雙手操作，分為固定式和可調式兩種，其結構如圖1-24所示。

固定式鋸弓的弓架是整體式的，只能裝一種長度規格的鋸條。可調式鋸弓的鋸架則分為前后兩段，前段套在后段內，可以調節長度，故能安裝多種長度規格的鋸條，使用起來方便、靈活，應用廣泛。2.鋸條

鋸條是用來直接鋸削材料或工件的工具，如圖1-25所示。一般用碳素工具鋼（如T10或T12）或合金工具鋼制成，經淬火處理后硬度較高，鋸齒鋒利。但性脆易斷，屬非自制刀具。鋸條的長度規格以鋸條兩端安裝孔之間的中心距離表示，一般長為150～400mm（鉗工常用的鋸條長為300mm)，鋸條寬為12mm，厚為0.8mm。二、鋸削方法1.鋸條的安裝由于手鋸是在向前推進時進行鋸削，向后返回時不起鋸削作用，因此在鋸弓上安裝鋸條時具有方向性，要使齒尖朝前，此時前角為零，如圖1-28（a）所示。如果裝反了，則前角為負值，不能正常鋸削，如圖1-28（b）所示。2.工件的夾持

工件一般被夾持在臺虎鉗的左側，工件的伸出端應盡量短，工件的鋸削線應盡量靠近鉗口，一般超出鉗口左側約20mm為宜，以防止工件在鋸削過程中發生振動，方便操作。鋸割線應與鉗口垂直，以防鋸斜。工件要牢固地夾持在臺虎鉗上，防止鋸削時因工件移動而導致鋸條折斷。對于薄壁、管子及已加工表面，要防止夾持太緊而導致工件或表面變形。3.起鋸

起鋸是鋸削的開始，直接影響鋸割質量和鋸條的使用壽命。起鋸常采用遠起鋸和近起鋸兩種方法，如圖1-29（a）、圖1-29（b）所示。4.鋸削姿勢及鋸削運動

正確的鋸削姿勢能減輕疲勞，提高工作效率。握鋸時，要自然舒展，右手握手柄，左手輕扶鋸弓前端，如圖1-30所示。鋸削時兩腳站立的位置如圖1-31所示。

鋸削時右腿伸直，左腿彎曲，身體向前傾斜，重心落在左腳上，兩腳站穩不動，靠左膝的屈伸使身體往復擺動。起鋸時，身體稍向前傾，與豎直方向約成10°角，此時右肘盡量向后收，如圖1-32（a）所示，隨著推鋸的行程增大，身體逐漸前傾，如圖1-32（b）所示。行程達2/3時，身體傾斜18°左右，左右臂均向前伸出，如圖1-32（c）所示。鋸削最后1/3行程時，用手腕推進鋸弓，身體隨著鋸的反作用力退回到15°角位置，如圖1-32（d）所示。鋸削行程結束后，取消壓力，將手和身體回到最初位置。三、鋸割方法1.棒料的鋸割方法

鋸割棒料時，如果斷面要求比較平整，則應從開始持續鋸到斷；如果斷面要求不高，則可改變幾次方向鋸斷或鋸到靠近中心部位后錘斷。棒料的鋸割如圖1-33（a）所示。2.板料的鋸割方法

板料應盡量從寬面上鋸割。如果必須從窄面上鋸割，可用木塊夾持在一起鋸割，如圖1-33（b）所示。這樣可避免鋸條被鉤住或板料振動，鋸割薄板時尤其應該如此。3.管子的鋸割方法

管子是薄壁類零件，易變形，因此在裝夾時應用V形槽木墊夾緊在臺虎鉗上，如圖1-33（c）所示。鋸割管子時，應先從管子的一個方向開始鋸到管子的內壁處，然后將管子沿推鋸方向轉過一個角度后再從原鋸縫開始鋸割，直至內壁，這樣不斷改變方向、逐漸轉動鋸割直到鋸斷為止。切不可在一個方向從開始連續鋸到結束，這樣鋸齒會因被鉤住而崩裂。管子的鋸割如圖1-33（d）所示。4.深縫的鋸割方法

當工件太厚，鋸縫深度達到或超過鋸弓高度時，為了防止鋸弓與工件相碰，應將鋸條轉過90°重新安裝后再鋸；或者將鋸條轉過180°，重新安裝后再鋸，如圖1-33（e）所示。四、鋸削質量分析1.造成鋸齒崩裂的原因（1）起鋸角太大或起鋸時用力過大。（2）鋸削時突然加大壓力，工件棱邊鉤住鋸齒而崩裂。（3）鋸削薄板料和薄壁管子時鋸條選擇不當。2.造成鋸條折斷的原因（1）鋸條安裝得過松或過緊。（2）工件裝夾不牢固或裝夾位置不正確，造成工件松動或抖動。（3）鋸縫歪斜后強行糾正。（4）鋸削速度過快，壓力太大，鋸條容易被卡住。（5）更換新鋸條后，原鋸縫容易出現夾鋸現象。（6）工件被鋸斷時沒有減慢鋸削速度和減小鋸削力，手鋸突然失去平衡有可能導致鋸條折斷。（7）鋸削過程中停止工作，但未將手鋸取出而碰斷。3.造成鋸縫歪斜的原因（1）鋸條安裝得過松或歪斜、扭曲。（2）工件安裝時，鋸縫未能與鉛垂線方向一致。（3）鋸削壓力過大，使鋸條左右偏擺。（4）鋸削時未扶正鋸弓或用力過猛使鋸條背離鋸縫中心平面。銼削

用銼刀對工件表面進行切削加工，使它達到零件圖樣要求的形狀、尺寸和表面粗糙度的過程稱為銼削。銼刀如圖1-35所示。

銼削常安排在鏨削和鋸割之后，是一種精度較高的加工方法，其尺寸精度最高可達IT7～IT8，表面粗糙度Ra可達1.6～0.8μm。銼削可用于成形樣板、模具型腔以及部件的制作，以及去毛刺、銼平面、曲面等，也可在裝配、修配時對工件進行整理。銼削是鉗工基本操作方法之一，銼削質量好壞常常能反映鉗工的水平高低。一、銼削工具銼刀由碳素工具鋼T13、T12或T13A、T12A制成，經淬火處理，其切削部分的硬度達62HRC以上。銼刀的規格一般以截面形狀、銼刀長度、銼紋粗細來表示。1.銼刀的結構銼刀的結構如圖1-36所示，由工作部分和銼柄組成，工作部分由銼面和銼邊組成。2.銼刀的分類

銼刀按用途可分為鉗工銼、特種銼、整形銼等。

鉗工銼按其截面形狀可分為平銼、方銼、三角銼、半圓銼和圓銼5種，如圖1-38所示,其中平銼應用較為廣泛。

銼刀的大小通過其工作部分的長度表示，可分為100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm和400mm等。按其齒紋粗細可分為粗齒、中齒、細齒和油光齒等。銼刀刀齒粗細的劃分、特點和用途見表1-1。3.銼刀的選擇銼削前，應根據金屬材料的硬度、加工余量、工件的表面粗糙度要求選擇銼刀，加工余量小于0.2mm時宜用細銼。二、銼削操作方法1.工件裝夾工件必須牢固地裝夾在臺虎鉗鉗口的中間，并略高于鉗口，一般被銼削面高出鉗口10～15mm。夾持已加工表面時，應在鉗口與工件間墊以銅片或鋁片。易變形和不便直接裝夾的工件，可以通過其他輔助材料裝夾。2.銼刀的握法（1）較大型銼刀的握法。（2）中、小型銼刀的握法。3.銼削姿勢銼削時的站立位置和姿勢與鋸削時基本相同，身體運動要自然并便于用力，以能夠適應不同的加工要求為準。4.施力變化銼削平面時保持銼刀平直運動是確保銼削質量的關鍵。銼削力量分為水平推力和垂直壓力。銼削的注意事項和質量檢驗1.銼削的注意事項（1）為防止銼刀過快磨損,不要用銼刀銼削毛坯件的硬皮或工件的淬硬表面,而應先用其他工具或用銼梢前端、邊齒加工。（2）銼削時應先用銼刀一面,待這個面用鈍后再用另一面。（3）銼削時要充分使用銼刀的有效工作面,避免局部磨損。（4）銼削時銼削速度不應過快,一般每分鐘40次左右為宜。（5）不能將銼刀作為裝拆、敲擊和撬物的工具使用，防止因銼刀材質較脆而折斷。（6）用整形銼和小銼刀時,用力不能太大，防止銼刀折斷。（7）銼刀要防水防油。沾水后的銼刀易生銹，沾油后的銼刀在工作時易打滑。（8）銼削過程中,若發現銼紋上嵌有銼屑，要及時用銼刷去除,以免銼屑損壞加工面。銼刀用完后,要用銼刷或銅片順著銼紋刷掉殘留的銼屑,以防生銹。千萬不可用嘴吹銼屑,以防銼屑飛入眼內。（9）放置銼刀時要避免與硬物相碰,銼刀與銼刀不要重疊堆放,以免損壞銼齒。孔加工

孔的加工是鉗工工作的重要內容之一。根據孔的用途不同,孔的加工方法大致分為兩類：一類是在實心材料上加工出孔,即用麻花鉆、中心鉆等進行鉆孔：另一類是對已有的孔進行再加工,即用擴孔鉆、锪鉆、鉸刀等進行擴孔、锪孔和鉸孔。

鉆孔時，鉆頭裝在鉆床或其他設備上，依靠鉆頭與工件間的相對運動進行切削,切削運動由主運動和進給運動合成。（1）主運動：切削工件所需的基本運動,即鉆頭的旋轉運動。（2）進給運動：使被切削金屬繼續投入切削的運動,即鉆頭的直線運動。一、鉆頭1.麻花鉆的構造

麻花鉆是應用最廣的鉆頭,分為錐柄和直柄兩種,主要由3個部分組成：柄部、頸部、工作部分,如圖1-54所示。鉆頭的切削部分鉆頭的切削部分的六面五刃如圖1-55所示。（1）兩個前刀面：切削部分的兩螺旋槽表面。（2）兩個后刀面：切削部分頂端的兩個曲面，加工時它與工件的切削表面相對。（3）兩個副后刀面：與已加工表面相對的鉆頭兩棱邊。（4）兩條主切削刃：兩個前刀面與兩個后刀面的交線。（5）兩條副切削刃：兩個前刀面與兩個副后刀面的交線。（6）一條橫刃：兩個后面的交線。常用鉆孔工具及設備1.常用的小型鉆削工具常用的小型鉆削工具是手電鉆。2.常用的鉆孔設備常用的鉆孔設備是鉆床，鉗工常用的鉆床有臺式鉆床、立式鉆床、及搖臂鉆床。鉆孔方法

根據所鉆孔的直徑及所鉆孔的位置不同，應選用不同的鉆削設備和鉆削刀具，同時采用不同的裝夾方法。1.鉆頭夾具常用的鉆頭夾具是鉆夾頭和鉆套。（1）鉆夾頭用于裝夾直柄鉆頭。鉆夾頭柄部呈圓錐面，可與鉆床主軸內孔配合安裝；頭部3個爪可通過緊固扳手轉動，同時張開或合攏。（2）鉆套（又稱過渡套筒）用于裝夾錐柄鉆頭。鉆套一端的孔安裝鉆頭，另一端外錐面接鉆床主軸內錐孔。2.工件的夾持（1）平整工件的夾持。1）用手握持。2）用手虎鉗夾持。（2）圓柱形工件的夾持。圓柱形工件可用V形鐵配以螺釘、壓板夾持，可防止圓柱形工件在鉆孔時轉動。（3）用壓板夾持。需在工件上鉆較大的孔時，或用機床用平口虎鉗不好夾持時，如圖所示的方法夾持，即用壓板、螺栓、墊鐵將工件固定在鉆床工作臺上。鉆孔方法（1）一般工件的鉆孔方法。1）試鉆。2）借正。3）限速限位。4）深孔的鉆削要注意排屑。5）直徑超過30mm的大孔可分兩次鉆孔。（2）在圓柱形工件上鉆孔的方法。軸類、套類工件上，經常要鉆出與軸線垂直并通過軸線的孔，這時鉆孔的借正工作就顯得特別重要。當孔的中心與工件中心對稱度要求較高時，應選用V形架支承工件，并將工件的鉆孔中心線找正到與鉆床主軸的中心線在同一條鉛垂線上。然后在鉆夾頭上夾上一個定心工具，并用百分表找正定心工具，使之與主軸達到同軸度要求，同時使它的振擺量在0.01～0.02mm之間。最后調整V形鐵使之與圓錐體彼此結合，再用壓板將V形鐵位置固定。

借正工作結束后開始劃線。先在工件端面用直角尺找正端面的中心線，并使之保持垂直。然后換上鉆頭，壓緊工件，試鉆一個淺坑，判斷中心位置是否正確。如有誤差，則調整工件位置再試鉆。

當對稱要求不太高時，可不用定心工具，而先用鉆頭的鉆尖找正V形架的位置，再用直角尺借正工件端面的中心線，并使鉆尖對準鉆孔中心，然后進行試鉆和鉆孔。（3）在斜面上鉆孔的方法。若直接用鉆頭在斜面上鉆孔，鉆頭在單向徑向力的作用下，會因切削刃受力不均勻而產生偏切現象，導致鉆孔偏歪、滑移，不易鉆進。即使勉強鉆進，鉆出的孔的圓度和軸心線的位置度也難以保證，甚至可能折斷鉆頭。4.切削液的作用與種類（1）切削液的作用：冷卻、潤滑、內潤滑和洗滌等。（2）切削液的種類：乳化液和切削油。5.切削用量的選擇鉆孔時的切削用量主要指切削速度、進給量和切削深度。（1）切削速度。切削速度是指鉆削時鉆頭切削刃上任一點的線速度。一般指切削刃最外緣處的線速度。（2）進給量。鉆孔時的進給量是指鉆頭每轉一圈，鉆頭沿孔的深度方向移動的距離，單位為毫米（mm）。（3）切削深度。鉆孔時的切削深度等于鉆頭的半徑。合理選擇切削用量，是為了在保證加工精度、表面粗糙度、鉆頭合理耐用度的前提下，最大限度地提高生產效率；同時，不允許超過機床的功率和機床、刀具、工件、夾具等的強度和剛度。擴孔、鉸孔和锪孔1.擴孔用擴孔鉆將已有孔（鑄出、鍛出或鉆出的孔）擴大的加工方法稱為擴孔,如圖1-64所示。通常，擴孔的加工精度可達到IT9～ITl0,表面粗糙度Ra為3.2～6.3μm。2.鉸孔鉸孔是對工件上的已有孔進行精加工的一種方法,如圖1-66所示。鉸孔的余量小,通常加工精度可達到IT6～IT7,表面粗糙度Ra為0.8～1.6μm。3.锪孔锪孔是對工件上的已有孔進行孔口型面的加工。锪孔用的刀具稱為锪鉆,常用的有圓柱形埋頭锪鉆、錐形锪鉆和端面锪鉆。攻螺紋和套螺紋一、攻螺紋用絲錐在工件孔壁上切削出內螺紋的加工方法稱為攻螺紋，也稱攻絲。1.攻螺紋工具常用的手工攻螺紋工具有手用絲錐和鉸杠。2.攻螺紋前的準備工作（1）底孔直徑及深度的