《钳工工艺与技能训练》练习题

项 目 一 入 门 指 导

1-1试述钳工在工业生产中的工作任务。

答：钳工在工业生产中的工作任务是：使用钳工工具、钻床等，按技术要求对工件进行加工、修整和装配。它的基本工作内容包括:划线，錾削，锯削，锉削，钻孔，扩孔，铰孔，攻螺纹和套螺纹，矫正和弯曲，铆接，刮削，研磨，技术测量，简单的热处理等，并能对部件或机器进行装配、调试、维修等。

1-2试述钳工实习场地的主要设备和本工种常用的工、夹、量具及其使用场合。 答：（本题能分别列举几种即可）钳工实习场地的主要设备有：

钳台——主要作用是安装台虎钳 台虎钳——专门夹持工件

砂轮机——磨削各种刀具或工具 钻床——加工孔 常用的工具有：

划线平台——用来安放工件和划线工具，并在其工作面上完成划线过程 划针——直接在工件上划线 手锯——锯削的工具 锉刀——锉削的工具 钻头——钻孔的工具 常用的夹具有：

手虎钳、平口虎钳——钻孔时夹持较小工件 V形架——夹持圆形工件 常用的量具有：

钢直尺——简单的测量工具和划直线的导向工具 游标卡尺——测量长度、深度

高度游标卡尺——测量高度并可直接用量爪划线

90°角尺——可作为划垂直线及平行线的导向工具，还可找正工件在划线平板上

的垂直位置，并可检查两垂直面的垂直度或单个平面的平面度

万能角度尺等——测量角度

1-3参观钳工实习车间，熟悉场地环境，强化安全文明生产意识。参观钳工实习作业或产品，培养爱岗敬业的思想。

建议：到大型或先进企业参观，感受现代机械制造业的设备、技术、管理等，巩固学生的专业思想，提高学生对专业技能的学习积极性。

1-4在教师指导下，对台式钻床进行空运转操作练习。

提示：一定要时时刻刻把安全生产放在首位，教师在充分示范之后才可让学生操作。

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项目二 划 线

2-1什么是平面划线？平面划线是否指在板料上划线？

答：平面划线是指只在工件某一个表面内划线。平面划线并不是指在板料上划线。

2-2 常用量具的使用练习：钢直尺、刀口形直尺、游标卡尺、90o角尺、万能角度尺、百分表等量具的读数方法和使用要领。

建议：利用自习课或课余时间，安排学生到实习车间进行使用练习。 2-3什么叫划线基准?平面划线和立体划线时分别要选几个划线基准?

答：在工件划线时所选用的基准称为划线基准。即划线时用来确定所划对象上各几何要素间的尺寸大小和位置关系所依据的一些点、线、面。

平面划线时，通常要选择两个相互垂直的划线基准，而立体划线时，通常要确定三个相互垂直的划线基准。

2-4平面划线基准一般有哪三种类型?

答：1、以两个相互垂直的平面或直线为基准

2、以一个平面或直线和一个对称平面或直线为基准 3、以两个互相垂直的中心平面或直线为基准

2-5试述万能分度头简单分度的原理。

答：简单分度的原理是：当手柄转过一周，分度头主轴便转动1/40周。如果要对主轴上装夹的工件作z等分，即每次分度时主轴应转过1/z周，则手柄每次分度时应转的转数为:

n=40/z

2-6 用分度头均匀划出分布在工件某圆周上的16个孔的中心位置。试求每划完一个孔的位置线后，分度头手柄应转过几周?

解：已知z=16

n=40/16=2.5

2-7 用分度头按简单分度法，在一圆形工件上划出一中心角为:

(1)55o，(2)18o20’。问每划一条分度线后再划下一条分度线时，分度手柄应转过几周?在分度盘为多少孔数的孔圈上再转过几个孔距数?

(分度盘的等分孔数为：46，47，49，51，53，54，57，58，59，62，66)

解：转过55o时，相当于360/55等分，即z=360/55 n=40*55/360=6+1/9

可以选用孔数为36的孔圈，转过4个孔距数；也可以选用孔数为63的孔圈，转过7个孔距数。

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项目三 錾削

3-1錾子在刃磨时，切削刃与砂轮轴线应保持怎样的位置关系?为什么?

答：錾子在刃磨时，将錾子刃面置于旋转着的砂轮轮缘上，并略高于砂轮的中心。这是为了防止切削刃扎入砂轮，甚至引起錾子扎入砂轮护罩而挤碎砂轮；另外，还要将錾子刃在砂轮的全宽方向作左右移动，这样容易磨平，对砂轮的磨损也均匀，可以延长砂轮的寿命。

3-2 简述刃磨錾子的方法。

答：刃磨錾子的方法是:将錾子刃面置于旋转着的砂轮轮缘上，并略高于砂轮的中心，且在砂轮的全宽方向作左右移动。刃磨时要掌握好錾子的方向和位置，以保证所磨的楔角符合要求。前、后两面要交替磨，以求对称。检查楔角是否符合要求，初学者可用样板检查，熟练后可由目测来判断。刃磨时，加在錾子上的压力不应太大，以免刃部因过热而退火，必要时，可将錾子浸入冷水中冷却。

3-3示意画出錾子在切削时的三个角度，并分别说明它们对切削工作的影响。

答：(1)楔角β0:前面与后面所夹的锐角。楔角大小决定了切削部分的强度及切削阻力大小。楔角愈大，刃部的强度就愈高，但受到的切削阻力也愈大。因此，应在满足强度的前提下，刃磨出尽量小的楔角。

(2)后角α0:后面与切削平面所夹的锐角。后角的大小决定了切入深度及切削的难易程度。后角愈大，切入深度就愈大，切削愈困难。反之，切入就愈浅，切削容易，但切削效率低。但如果后角太小，会因切入分力过小而不易切入材料，錾子易从工件表面滑过。一般，取后角α0=8o较为适中。

(3)前角γ0:前面与基面所夹的锐角。前角的大小决定切屑变形的程度及切削的难易度。当楔角与后角都确定之后，前角的大小也就确定下来了。

3-4刃磨錾子切削部分时，应根据哪些因素来决定楔角大小?当材料分别为铸铁、钢、紫铜时，楔角大小应分别为多少?

答：一般应根据材料的硬度高低来决定楔角大小。錾削硬材料时，楔角可大些，錾削软材料时，楔角应小些。当材料为铸铁、钢、紫铜时，楔角大小应分别为60o~70 o、50o~60 o 、30o~50o。

3-5錾子常用哪些材料制成?试述錾子的热处理过程，并说明什么是“淬黄火”和“淬篮火”。

答：錾子一般由碳素工具钢锻成。

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热处理时，把约20mm长的切削部分加热到呈暗樱红色(约750oC~780oC)后，迅速浸入冷水中冷却。浸入深度约5mm~6mm。为了加速冷却，可手持錾子在水面慢慢移动，让微动的水波使淬硬与不淬硬的界线呈一波浪线，而不是直线，防止在錾削时刃部易在分界处断裂。当露在水面外的部分变成黑色时将其取出，利用上部的余热进行回火，以提高錾子的韧性。回火的温度可以从錾子表面颜色的变化来判断。一般刚出水的颜色是白色，随后白色变为黄色，再由黄色变蓝色??，当呈黄色时，把錾子全部浸入冷水中冷却，这一过程称“淬黄火”。如果呈蓝色时，把錾子全部浸入冷水中冷却，这一过程称“淬蓝火“。

“淬黄火“的錾子硬度较高，韧性差。\淬蓝火\的錾子硬度较低，韧性较好。一般可用二者之间的硬度。

3-6起錾时为什么要从工件的边缘尖角处开始?錾削快到尽头时，要注意什么问题? 答：开始錾削时应从工件侧面的尖角处轻轻起錾。因尖角处与切削刃接触面小，阻力小，易切人，能较好地控制加工余量，而不致产生滑移及弹跳现象。起整后，再把錾子逐渐移向中间，使切削刃的全宽参与切削。

当錾削快到尽头，与尽头相距约10mm时，应调头錾削，否则尽头的材料会崩裂。对铸铁、青铜等脆性材料尤应如此。

3-7如图3-23所示，试标注出錾子在錾削时，(1)-(7)位置所示的名称和符号，并说明各个角度对切削工作的影响。

答：（1）基面 （2）前角 （3）楔角 （4）后角 （5）后面

（6）切削平面 （7）前面

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项目四 锯 削

4-1 锯条的规格是指什么?手锯常用哪种规格的锯条? 答：锯条的规格是以两端安装孔的中心距来表示的。

钳工常用的锯条规格是300mm，其宽度为10mm~25mm，厚度为0.6mm~1.25mm。 4-2什么是锯条的锯路?它的作用是什么?

答：在制锯条时，全部锯齿按一定规则左右错开，排成一定的形状，称为锯路。

锯路的形成，能使锯缝宽度大于锯条背的厚度，使锯条在锯削时不会被锯缝夹住，以减少锯条与锯缝间的摩擦，便于排屑，减轻锯条的发热与磨损，延长锯条的使用寿命，提高锯削效率。

4-3锯齿的粗细是怎样表示的?常用的是哪几种?

答：锯齿的粗细用每25mm长度内齿的个数来表示。常用的有14、18、24和32等几种。

4-4选择锯齿的粗细主要应考虑哪几个因素?为什么?

答：锯齿粗细的选择应根据材料的硬度和厚度来确定，以使锯削工作既省力又经济。 粗齿锯齿适用于锯软材料和较大表面及厚材料。因为，在这种情况下每一次推锯都会产生较多的切屑，要求锯条有较大的容屑槽，以防产生堵塞现象。

细齿锯条适用于锯硬材料及管子或薄材料。对于硬材料，一方面由于锯齿不易切入材料，切屑少，不需大的容屑空间。另一方面，由于细齿锯条的锯齿较密，能使更多的齿同时参与锯削，使每齿的锯削量小，容易实现切削。对于薄板或管子，主要是为防止锯齿被钩住，甚至使锯条折断。

4-5若锯条的楔角β0=50°，正确安装时其前角为γ0=0°。试问锯条装反后它的前角和后角分别为多少?

答：如果装反了，则前角为γ0=- 40°，后角α0=0°，不能正常锯削。 4-6安装锯条时应注意哪些问题?

答：安装时要使齿尖的方向朝前，此时前角为零。如果装反了，则前面为负值，不能正常锯削。

锯条的松紧程度要适当。锯条张得太紧，会使锯条受张力太大，失去应有的弹性，以至于在工作时稍有卡阻，受弯曲时就易折断。而如果装得太松，又会使锯条在工作时易扭曲摆动，同样容易折断，且锯缝易发生歪斜。

锯条的松紧程度可以通过调节翼形螺母来调整。 调节好的锯条应与锯弓在同一中心平面内，以保证锯缝正直，防止锯条折断。

4-7起锯角一般不应大于多少度?为什么? 答:起锯角度θ都要小些，一般不大于15°。因为起锯角太大，锯齿易被工件的棱边卡住。但起锯角太小，会由于同时与工件接触的齿数多而不易切入材料，锯条还可能打滑，使锯缝发生偏离，工件表面被拉出多道锯痕而影响表面质量。

4-8如图4-18所示，试写出锯条在工作时，(1)-(4)位置所示的锯齿名称及符号。

答: (1)前面 (2)楔角β° (3)后面α° (4)后角

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项目五 锉削

5-1锉刀的光边和凸弧形工作面的作用分别是什么?

答：锉刀边做成光边是为了防止在锉削内直角时碰伤相邻表面；

锉刀的凸弧形工作面为了更容易使锉削表面平整，同时可以改善因热处理而产生的变形，还增加了锉刀的强度。

5-2锉刀分哪儿类?它们的规格分别指什么?各适用于什么场合?

答：按锉刀的用途不同，锉刀可分为钳工锉、异形锉和整形锉。钳工锉的规格指锉身的长度，异形锉和整形锉的规格指锉刀的全长。

5-3双锉纹锉刀的主锉纹斜角与辅锉纹斜角大小为什么不同?

答：主锉纹斜角与辅锉纹斜角大小不同，是为了使锉削出的表面较为光滑，以便使各锉齿有规律排列且与轴线成一斜角。这样就能使锉痕交错而不重叠，锉出的表面较为光滑。

假如主、辅锉纹的斜角相等，则许多锉齿沿轴线方向平行排列，锉出的表面会留下一条条锉痕。

5-4锉刀的锉纹号是按什么划分的?

答：锉纹号是表示锉齿粗细的参数，按每10mm轴向长度内主锉纹条数划分。共分5 种，分别为1~5号。锉纹号越小，锉齿越粗。

5-5锉刀型式及锉刀规格的选择，分别取决于哪些因素?

答：锉刀的型式包括锉齿的粗细、单、双齿纹以及截面形状等方面。 1．锉刀型式即截面形状要根据工件表面的形状来决定。

2．锉刀的规格应根据加工表面的大小及加工余量的大小来决定。为保证锉削效率，合理使用锉刀，一般大的表面和大的加工余量宜用长的锉刀，反之则用短的锉刀。

5-6锉削平面的三种方法各有什么优缺点?应如何正确选用? 答：平面的锉削方法有顺向锉、交叉锉和推锉三种。 顺向锉是最基本的锉削方法，不大的平面和最后锉光都用这种方法，以得到正直的刀痕。 交叉锉时锉刀与工件接触面较大，锉刀容易掌握得平稳，且能从交叉的刀痕上判断出锉削面的凸凹情况。锉削余量大时，一般可在锉削的前阶段用交叉锉，以提高工作效率。当锉削余量不多时，再改用顺向锉，使锉纹方向一致，得到较光滑的表面。

推锉是在锉削狭长平面或采用顺向锉受阻时采用。推锉时的运动方向不是锉齿的切削方向，且不能充分发挥手的力量，故切削效率不高，只适合于锉削余量小的场合。

5-7锉削凹、凸曲面时，锉刀需分别作哪些运动? 答：锉凹圆弧面时，锉刀要同时完成以下三个运动： (1)沿轴向作前进运动，以保证沿轴向方向全程切削。

(2)向左或向右移动半个至一个锉刀直径，以避免加工表面出现棱角。

(3)绕锉刀轴线转动(约90o)。若只有前两个运动而没有这一转动，锉刀的工作面仍不是沿工件的圆弧曲线运动，而是沿工件圆弧的切线方向运动。因此只有同时具备这三种运动才能使锉刀工作面沿圆弧方向做锉削运动，从而锉好凹圆弧。

锉削凸圆弧面时分顺向滚锉法和横向滚锉法.

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(1)顺向滚锉法在锉削时，锉刀需同时完成两个运动，即锉刀的前进运动和锉刀绕工件圆弧中心的转动。锉削开始时，一般选用小锉纹号的扁锉，用左手将锉刀头部置于工件左 侧，右手握柄抬高，接着右手下压推进锉刀，左手随着上提且仍施以压力，如此反复，直到圆弧面基本成形。

(2)横向滚锉法在锉削时,锉刀的主要运动是沿着圆弧的轴线方向作直线运动，同时锉 刀不断沿着圆弧面摆动。

5-8指出下列代号的含义: (1) Q—06—350—5

(2)Y—05—180—2

(3)Z—03—140—5

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项 目 六 钻孔、扩孔、锪孔和铰孔

6-1如图6-42所示，试标注出图中引线所指的钻头在工作时的各个面和刃的名称。

6-2如图6-43所示，试指出钻头各个面、刃和角度的名称和位置。

6-3钻头用钝后，对其刃磨的部位和刃磨后必须作哪些方面的检查? 答：刃磨时，应使外缘处后角较小（α0=8o~14o），愈靠近钻心后角愈大（α0=20o~26o），横刃处（α0ψ=30o~36 o）

6-4 为什么要使麻花钻的钻心直径向柄部逐渐增大，而要将棱边磨成倒锥? 答：使麻花钻的钻心直径向柄部逐渐增大，是为了增加钻头的强度和刚性。

将棱边磨成倒锥，即直径向柄部逐渐减小，是为了使棱边既能在切削时起导向及修光孔

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壁的作用，又能减少钻头与孔壁的摩擦。

6-5麻花钻的顶角大小对钻削工作有何影响?

答：顶角愈小，钻头在工作时所受的轴向阻力就愈小，外缘处刀尖角增大，易散热，但钻头所受扭矩增大，切屑卷曲厉害，不便排屑，不易输入切削液;顶角愈大，钻尖强度愈高，但钻削时轴向阻力也大。刃磨时，应根据加工条件决定顶角的大小。一般钻硬材料，顶角磨得大些。钻软材料，顶角磨得小些。

6-6 麻花钻的前角、后角是怎样变化的?它对钻削工作有何影响? 答：主切削刃上各点的前角不等。外缘处的前角最大（30o左右），自外缘向中心处前角逐渐减小。约在中心d/3范围内为负值，接近横刃处前角为-30o，前角愈大，切削愈省力。 后角的大小影响着后面与工件切削表面之间的摩擦程度。后角愈小，摩擦愈严重，但切削刃强度愈高。因此钻硬材料时，后角可适当小些，以保证刀刃强度。钻软材料，后角可稍大些，以使钻削省力。但钻有色金属材料时，后角不宜太大，以免产生自动扎刀现象。而不同直径的麻花钻，直径愈小后角愈大。

6-7 麻花钻的横刃长度对钻削工作有何影响?标准麻花钻的横刃长度应为多少?

答：横刃的长度既不能太长，也不能太短。太长会增大钻削的轴向阻力，对钻削工作不利;太短会降低钻头的强度。

标准麻花钻的横刃长度b=0.18D。

6-8标准麻花钻有哪些缺点?为克服这些缺点，应采取哪些相应的措施?

答：标准麻花钻的缺点有：定心不良；主切削刃上各点的前角大小不同，引起各点切削性能不同；棱边较宽，副后角为零，靠近切削部分的棱边与孔壁的摩擦比较严重，容易发热和磨损；切屑宽而卷曲，造成排屑困难。

针对上述缺点，应对标准麻花钻的切削部分进行修磨，以改善切削性能。

（1）修磨横刃，一方面要磨短横刃，另一方面要增大横刃处的前角。以减少轴向阻力，减轻挤刮现象，提高钻头的定心作用和切削的稳定性。

（2）增大横刃处的前角，使靠近钻心处形成斜角为τ=20o~30o的内刃，且内刃处前角0o~15o，以改善其切削性能。

（3） 修磨主切削刃，将主切削刃磨出第二顶角，以增加切削刃的总长度，增大刀尖角，从而增加刀齿强度，改善散热条件，提高切削刃与棱边交角处的抗磨性，延长钻头使用寿命，同时也有利于减小孔壁表面粗糙度

（4）修磨棱边，在靠近主切削刃的一段棱边上，磨出副后角6o-8o ，并使棱边为原来的1/3~ 1/2，以减少棱边对孔壁的摩擦，提高钻头耐用度。

（5） 修磨前面，把主切削刃和副切削刃交角处的前面磨去一块，以减少该处的前角，在钻削硬材料时可提高刀齿的强度。而在切削黄铜等软材料时，又可以避免由于切削刃过分锋利而引起扎刀现象。

（6）修磨分屑槽 直径大于15mm的麻花钻，可在钻头的两个后面上磨出几条相互错开的分屑槽。这些分屑槽可使原来的宽切屑被割成几条窄切屑，有利于切屑的排出。若钻头在制造时已在两个前面磨出分屑槽，就不必考虑对后面的修磨了。

6-9修磨麻花钻的横刃有哪些目的?

答：修磨麻花钻的横刃，一方面要磨短横刃，另一方面要增大横刃处的前角。以减少轴

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向阻力，减轻挤刮现象，提高钻头的定心作用和切削的稳定性。

6-10 为什么要修磨主切削刃?经修磨主切削刃后，麻花钻的顶角一般为多少?

答：修磨主切削刃，将主切削刃磨出第二顶角，是为了增加切削刃的总长度，增大刀尖角，从而增加刀齿强度，改善散热条件，提高切削刃与棱边交角处的抗磨性，延长钻头使用寿命，同时也有利于减小孔壁表面粗糙度。

经修磨主切削刃后，麻花钻的顶角一般为2ф0=70o~75o。

6-11标准群钻最大的特点是什么?它有何意义?标准群钻与标准麻花钻有哪些不同? 答：标准群钻主要用来钻削钢材，它的结构特点是在标准麻花钻上磨出月牙槽，修磨横刃和磨出单面分屑槽。

6-12 薄板群钻是怎样由麻花钻磨成的?

答：将麻花钻的两条切削刃磨成弧形，这样两条切削刃的外缘和钻心处就形成3个刃尖(图6-8b)。其中外缘的刃尖与钻心的刃尖在高度上仅相差0.5mm~1.5mm天。这样钻孔时钻心尚未钻穿，两切削刃的外刃尖已在工件上划出圆环槽，起到良好的定心作用，保证了钻孔的质量。

6-13 为什么扩孔时的进给量可以比钻孔时大? 答：这是由于扩孔钻的钻心较粗，具有较好的刚度，所以其进给量均为钻孔的1.5~2倍，但切削速度约为钻孔的1/2。

6-14 钻孔时，选择切削用量的基本原则是什么?

答：钻孔时的切削用量主要指切削速度、进给量和切削深度。

选择切削用量的基本原则是:在允许范围内，尽量先选用较大的进给量。当进给量受到表面粗糙度及钻头刚度限制时，再考虑选择较大的切削速度。具体选择时，则应根据钻头直 径、钻头材料、工件材料、表面粗糙度等几个方面决定。一般情况下，可查表选取，必要时，可作适当的修正或由试验确定。

6-15 机铰刀和手铰刀的校准部分结构分别如何?为什么?

答：机铰刀的后段倒锥量为0.04mm~0.08mm，以防铰刀振动而扩大孔口，它的校准部分的前段为圆柱形，制得较短，因为它的校准工作主要取决于机床本身。

手铰刀由于要依靠校准部分导向，所以校准部分较长，且全长制成0.005mm~0.008mm 较小倒锥。

6-16 为什么手铰刀刀齿的齿距在圆周上不均匀分布?

答：手铰刀的齿距在圆周上是不均匀分布，是为了获得较高的铰孔质量。它可使铰刀在碰到孔壁上粘留的切屑或材料中的硬点时，各刀齿不重复向硬点的对称边让刀，以免孔壁产生轴向凹痕。另外由于手铰刀每次旋转的角度和停歇方位是大致相近的，如果用对称齿就会使某一处孔壁产生凹痕。

6-17 铰孔时，为什么铰削余量不宜太大或太小?

答：因为铰削余量太小时，难以纠正上道工序残留下来的变形和刀痕，孔的质量达不到要求，而且会使铰刀产生严重的啃刮现象，铰刀易磨损。而铰削余量太大时，各切削刃的

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负荷大，切削热增多，孔径易扩大，孔表面的粗糙度值增大，且切削不平稳。故铰削余量不宜太大或太小，应根据铰孔的精度、表面粗糙度、孔径大小、材料硬度和铰刀类型来决定。

精铰时的铰削余量一般为0.1mm~0.2mm。

6-18 怎样按铰孔尺寸来选用铰刀?

答：铰刀直径应包含被铰孔直径及其公差，铰孔时的孔径扩张量或收缩量，铰刀的磨损公差及制造公差等诸多因素。铰基准孔时铰刀的制造公差约为孔公差TH的1/3，其中上偏差es=(2/3) TH，下偏差ei=(1/3) TH。这一确定方法在大批量生产中较为适用。而在单件或小批量生产中，可选用可调铰刀铰孔。

6-19 怎样解决锪孔时容易产生振痕的问题?

答：当用麻花钻改制成锪钻时，要使刀杆尽量的短。避免刀具振动，保证锪钻具有一定的刚度。由于齿数少，故应将后角磨得小些，后刀面宽度为1mm~2mm，再磨出双重后角 α=15o，这样可减少振动。

6-20 钻头直径为50mm，以50m/min的切削速度钻孔，试选择钻床的主轴转速(钻床现有的转速有:290r/min；320r/min；510r/min；640r/min)。

解：

vc=∏Dn/1000

则n= 1000vc/∏D

=1000*50/3.14*50 =318 r/min 选n=320r/min

6-21在钢板上钻直径为20mm的孔，如钻床转速选320r/min，试计算其切削速度。 解： vc=∏Dn/1000

=3.14*20*320/1000

=20m/min

6-22 头直径为l2mm，以20m/min的切削速度使钻头以100mm/min作轴向进给，试计算选择主轴的进给量(钻床现有转速为:270 r/min;320 r/min n;510 r/min;640 r/min。现有进给量为:0.18mm/r，0.19 mm/r；0.26 mm/r；0.32 mm/r)

解：

vc=∏Dn/1000

则n= 1000vc/∏D

=1000*20/3.14*12 =530.8 r/min

选n=510r/min f=100/510=0.196 mm/r 选f=0.19 mm/r

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