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钳工在实际操作中的问题与对策探析

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摘 要 钳工在机械制造中有着广泛的应用,特别是在制作生产一些特殊零件时,钳工无疑是最有效最经济的加工方法。但在实际操作中,钳工也存在着许多问题。本文就是针对钳工这些问题及如何解决来阐述的。

关键词:钳工;锉削;刮削;锯削

中图分类号:TK226+.3 文献标识码:A

一、钳工操作的特点

钳工大多是用手工工具且经常在台虎钳上进行手工操作的一种工种,钳工的主要工作是对产品进行零件加工和装配,另外设备的维修,各种工、夹、量具、模具及各种专用设备的制造以及一些机械方法不能或不宜加工的操作都由钳工完成加工。①由于钳工在实际操作中所使用的工具为锉刀、钢锯、锤子等,也使钳工随着机械制造业的发展,逐渐形成了自己的一些特点,概括起来就是“三大优点”、“两大缺点”。

(一)“三大优点”:

1、加工灵活

在不适于机械加工的场合,尤其是在机械设备维修的过程中,有些零件很难用其他工艺来完成,但钳工加工可获得理想的效果。

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

钳工在操作中所用的工具大多是钢锯、锤子、锉刀、刮刀等,这些工具不仅价格低廉,且携带方便,投资开店成本少,风险也比较低。

(二)“两大缺点”:

1、生产效率低和劳动强度大

由于钳工在实际操作中所使用的工具小,解决的是细微问题,对手工工艺要求较高,因此,在实际生产中耗时费力,也就制约了钳工的生产效率,增加了钳工的劳动强度。

2、加工质量不稳定

钳工是以手工操作为主,在加工中,操作工人的熟练程度决定着加工质量的高低。

二、钳工在操作中存在的问题与对策

(一)操作安全问题与对策

钳工在操作中看似安全,实际上其中也存在着不少隐患。如锉刀是右手工具,应放在台虎钳的右面,放在钳台上时锉刀柄不可露在钳桌外面,以免碰落掉地上砸伤脚或损坏锉刀;锉削时锉刀柄不能撞击到工件,以免锉刀柄脱落造成事故。此外,工件应尽可能装夹在台虎钳的左边,以免锯割时碰伤左手;锉削时,不能用手摸工作表面,以免打滑受伤,更不能用嘴吹铁屑,以免眼睛受伤;不要擅自使用砂轮机,如要使用,可在老师指导下操作;使用砂轮时手压工件力量不可过大,以防磨手;钻孔时,严禁戴手套,工件必须夹牢;禁止在实习场所喧哗打闹等等。②

(二)锯削操作不当

锯削是锯切工具旋转或往复运动,把工件、半成品切断或把板材加工成所需形状的切削加工方法。一些钳工在进行钳工作业时,由于操作不当,往往容易造成事故的产生。

一些钳工在给锯弓安装锯条时,没有针对所加工的材料进行选择合适的锯条,致使锯条不合适,操作慢;在安装锯条时,歪斜和扭曲,造成在锯削时易折断。这就需要钳工根据工件材料及厚度选择合适的锯条,安装在锯弓上。锯齿应向前,松紧应适当,一般用两个手指的力能旋紧为止。锯条安装好后,不能有歪斜和扭曲。在安装工件时,工件伸出钳口不应过长,防止锯削时产生振动。锯线应和钳口边缘平行,并夹在台虎钳的左边,以便操作。工件要夹紧,并应防止变形和夹坏已加工表面。锯削时站立姿势要正确,身体正前方与台虎钳中心线成大约45°角,右脚与台虎钳中心线成75°角,左脚与台虎钳中心线成30°角。握锯时右手握柄,左手扶弓,推力和压力的大小主要由右手掌握,左手压力不要太大。

(三)锉削姿势和方法不当

在钳工操作中,锉削占有很大的比重,可以说每一件工件的制造都离不开锉削,因此,锉削的加工范围非常广泛。它可以加工工件的内外平面、内外曲面,内外角、沟槽以及各种复杂形状的表面。虽然现代化技术迅猛发展,但是锉削仍用来对装配过程中个别零件进行修整、修理,用来对装配过程小批量生产条件下某些复杂形状的零件进行加工,以及用来对模具进行制作等。由此可见锉削在现代工业生产中仍占着相当重要的位置。

锉削最主要的工具就是锉刀,许多钳工由于对锉刀的了解不够透彻,也使钳工在锉削时出现了一些问题。

首先是要注意锉刀的使用方法。新锉刀要先使用一面,用钝后再使用另一面;而在粗锉时,应充分使用锉刀的有效全长,既可以提高锉削效率,又可避免锉齿局部磨损;锉削时,如锉削嵌入齿缝内必须及时用钢丝刷或薄的铁片或铜片顺锉齿纹路的走向清除锉齿上的切屑,切不可用嘴去吹,以免锉削溅入眼睛;不可锉毛坯件的硬皮及经过淬硬的工件,在锉削铝、锡等软金属时,应使用单齿纹锉刀;铸件表面如有硬皮或粘砂,应先用砂轮将其磨掉后,或用半锋利的锉刀或旧锉刀锉削,然后再进行加工;锉削中不得用手摸锉削平面,以免再锉时打滑;锉刀使用完毕时必须清刷干净,以免生锈;不可与其他工具或工件堆放在一起,也不可与其他锉刀互相重叠堆放,以免损坏锉齿。其次,要注意锉削的姿势。锉刀是右手工具,不可用左手来用;锉削时由于锉刀两端伸出工件的长度随时都在变化,因此两手压力大小必须随着变化,使两手对工件中心的力矩相等,这样才能保证锉刀的平直运动。③

(四)钻削过程中容易出现“引偏”

在机械制造中,钻削是给零件加工孔的工艺方法,钻孔经常在钻床和车床上进行,也可以在镗床和铣床上进行。在各类机器零件上经常需要进行钻孔,因此钻削的应用还是非常广泛的,但是,由于钻削的精度较低,表面较粗糙,一般加工精度在IT10以下,表面粗糙度Ra值大于12.5μm ,生产效率也比较低。因此,钻孔主要用于粗加工,例如精度和粗糙度要求不高的螺钉孔、油孔和螺纹底孔等。但精度和粗糙度要求较高的孔,也要以钻孔作为预加工工序。

钻削加工容易产生“引偏,“引偏”是由于钻头弯曲、孔的轴线歪斜而引起孔径扩大,造成孔不圆。钻削在加工中产生“引偏”的原因主要有四点:1)在钻削加工中,麻花钻是最常用的刀具,由于麻花钻的直径受孔径的限制,螺旋槽使钻芯更细,钻头刚度低;仅有两条棱带导向,孔的轴线容易偏斜;横刃使定心困难,轴向抗力增大,钻头容易摆动。因此,钻出孔的形位误差较大。2)麻花钻的前刀面和后刀面都是曲面,沿主切削刃各点的前角、后角各不相同,横刃的前角达-55°。切削条件很差;切削速度沿切削刃的分配不合理,强度最低的刀尖切削速度最大,所以磨损严重。因此,加工的孔精度低。3)麻花钻头主切削刃全刃参加切削,刃上各点的切削速度又不相等,容易形成螺旋形切屑,排屑困难。因此切屑与孔壁挤压摩擦,常常划伤孔壁,加工后的表面易粗糙。4)钻头横刃处前角有很大负值,切削条件极差,钻孔时一半以上的轴向力由横刃产生,稍有偏斜将产生较大附加力矩,使钻头弯曲此外,两切削刃不对称,工件材料不均匀,也容易造成引偏。

(五)刮削也会给零件带来影响

刮削是指用刮刀在加工过的工件表面上刮去微量金属,以提高表面形状精度、改善配合表面间接触状况的钳工作业。刮削是机械制造和修理中最终精加工各种型面的一种重要方法。刮削真正的作用是提高互动配合零件之间的配合精度和改善存油条件,刮削运动的同时工件之间研磨挤压对工件表面的硬度有一定的提高,刮削后留在工件表面的小坑可存油从而使用配合工件在往复运动时有足够的不致过热而引起拉毛现象。

在刮削加工过程中,温度的变化对刮削的影响非常大,要想提高零件在刮削过程的效果,要时刻关注温度的变化。精密刮削加工应维持在15-25℃的恒温环境中,否则,零件将随温度的变化而产生变形。。以规格为1500mm×1000mm的平板为例,室温偏高时,中部凹陷;反之,室温偏低时则中间凸起,但在外界短暂的冷热温度影响下,情形就不同了,当局部受到阳光照射时,该处迅速凸起(热量来不及向四周释放)。当平板端部受到热源短时间放热时,则端部骤然翘起。④

三、结语

在现代的机械制造中,钳工的应用非常广泛,合理的掌握钳工知识,避免在实际操作中出现问题,不仅可以提高生产效率,还可以避免因操作失误而受伤。

参考文献:

[1]卢永云.《学生钳工实训存在的主要问题和对策》《科技创新导报》.2009年第09期.

[2]费燕.《钳工实习常见问题分析》《科协论坛(下半月)》.2010年第05期.

[3]白光勇.《刮削过程中应注意的几个问题》《科技创新导报》,2011年第15期.