钳工技术知识和技能培训教材Word格式文档下载.docx
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为了使核电项目中的设备安装人员了解施工活动的各个工艺环节和它们的基本原理，掌握在施工活动中各项技术要求和规范，掌握如何在核电项目的进行现场文明施工管理等，特编制此教材。
2.钳工操作技术
2.1常用机具、量具和测量仪器
1）常用机具
常用机具包括：
a）砂轮机：
砂轮机是用来进行刃磨刀具、工具和工件打光去薄的机具
使用砂轮机时，应注意下列要求：
Ø
砂轮机应安装安全防护罩、以防砂轮片断裂伤人；
在砂轮机上磨削刃具和工件时，用力要适当，不能过猛；
新装砂轮片应符合砂轮片质量要求，两面夹板不小于砂轮直径的一半。
不准两人同时使用一个砂轮，操作时，人站立的位置应与砂轮机中心线成45度角，并用砂轮的外圆表面进行磨削。
b）台虎钳
台虎钳使用时应注意下列要求：
虎钳的大小是用钳口的宽度来表示，非虎钳能力所能胜任的，不能勉强夹持；
虎钳的螺杆要经常加油，保持良好的润滑，以便活动夹角移动自由；
工件应夹在虎钳中间，否则要在另一边放上等厚的木块或金属块，以便夹持力均匀，不损坏虎钳；
由于钳口是由硬质钢制成的，当夹持精制工件或软金属时，要用铜、铝或铅做护口来保护，避免工件损坏。
c）手电钻
手电钻用于钻小孔，由电机、钻轴、钻头组成。
使用手电钻时，保持钻头与被加工孔的表面垂直。
2）钳工常用量具
量具是钳工常用的测量工具，用于测量各种工件尺寸的工具。
量具一般分为简单量具和精密量具。
a）简单量具
钢板尺：
用不锈钢片制成，其测量精度能达到0.2~0.5mm；
钢卷尺：
用薄皮的弹簧钢制成；
直角尺：
用于测量和检查工件内外直角的量具，使用精密角尺时，应手握角尺座轻放轻靠，防止拖拉和撞击；
卡钳：
卡钳是一种间接量具，使用时必须与钢尺或其他刻线量具一起使用。
b）精密量具
游标卡尺：
它是一种精密量具，可以用来测量工件的外径、内径、长度、宽度、深度和孔距等；
游标卡尺的精度有：
0.1mm、0.05mm、0.02mm三种；
游标卡尺的读数方法及步骤：
●读出副尺上的零线对应的主尺的数值（整数部分）；
●读出当副尺上的某一刻线与主尺对齐时的副尺格数值；
●副尺尺寸与主尺尺寸之和为所读尺寸。
使用游标卡尺时，不得先固定好尺寸后去测量工件或在测量中将定位螺钉锁紧，强力取出游标卡尺进行读数；
严禁用游标卡尺测量旋转的工作或代替划线工具，更不能用游标卡尺去测量铸、锻件毛坯尺寸。
千分尺：
是一种测量精度比游标卡尺高的量具；
其种类分为外径、内径、深度、螺纹、尖头、厚度、齿轮公法线千分尺等；
活动套筒每旋转一周（50格），测量螺杆就进或退0.5mm，固定套筒上每格为0.5mm，因此，当活动套筒每转动一格，测量螺杆就进或退0.5/50（0.01mm）；
使用前，应校对千分尺的零位；
测量时，应一手握尺架，另一手先转动活动套筒，测量时千分尺应放正，并要注意温度的影响；
测量前不要先卡紧测微螺杆，以免测量时导致螺杆弯曲或测量时的磨损，从而影响读数精度；
不能用千分尺测量毛坯尺寸和转动时的工件；
千分尺不要随便拆开，使用完要用软布擦净，应使两测量面保持一点距离，涂油后放入工具盒内；
百分表：
百分表是一种精度较高，能测量出相对数值的测量量具；
主要用来检查工件的形状和位置误差，也用于工件的精密找正，内径百分表可用来测量孔径及形状精度；
使用百分表时，表架移入被测工件时测头杆应有2~3mm的压缩量，旋转表盘使表盘的零位与指针对齐；
内径百分表应根据所测工件的孔径，选择合适的测头；
测量时，在有一定的压缩值前提下，必须注意极限行程；
测头放入内孔时，应摆动表杆，以便测得正确读数；
塞尺：
用于检查结合面精度（即结合面缝隙大小）；
由一组薄钢片制成，长度有50mm、100mm、200mm等；
测量范围分为5组号码：
●1号码13片，测量范围：
0.02~0.10mm；
●2号码16片，测量范围：
0.03~0.50mm；
●3号码11片，测量范围：
●4号码14片，测量范围：
0.25~1.00mm；
●5号码11片，测量范围：
0.50~1.00mm。
3）测量仪表
水平仪：
用于测量平面对水平或垂直位置的偏差。
根据外型尺寸分有框式（方形）和条形（长方形）水平仪；
水平仪在水平位置或垂直位置时，气泡处于水准器中央位置。
精度用毫米/米表示。
4）矫正和弯曲
a）矫正：
将金属板材、型材上不应有的弯曲、翘曲、变形等缺陷进行消除的过程；
b）弯曲：
将金属板、型、棒、管等材料弯曲到所需的角度和曲线的过程；
弯曲方法有冷弯和热弯两种；
冷弯是在常温下进行的弯曲；
热弯是将弯曲部位加热，然后进行弯曲。
3.钳工基础
3.1金属切削基础
3.1.1钻孔
钻孔是钳工的基本工作内容之一。
在进行现场安装工作，钳工也会在现场进行各种钻孔的活动，因此，有必要在这里对钻孔这一施工活动进行简单的介绍。
为了保证钻孔质量，提高工作效率，除了应该考虑钻头切削角度的影响以外，必须合理选择切削用量和冷却润滑液。
钻头的锋角的刃磨的角度应视加工材料而定，一般锋角为118~120°
，后角一般为8~14°
，钻头直径大时取小值。
在刃磨钻头时，我们总是设法提高其切削性能，使之在钻孔中，有较好的钻削能力，但是，还必须注意，不就应把钻头的切削角度磨得过于锋利，否则非但达不到预期的效果，反而会带来不利的影响。
因为：
切削刃锋利，可以减少切削变形，提高切削能力；
但过于锋利，就容易产生崩刃、卷刃、扎刃等现象；
加大后角，可减少钻头与工作的磨擦，使刃口锋利，容易切入工作，便于冷却润滑液的输入；
但后角过大，则会降低刀齿的强度，钻孔时容易扎刃和崩刃，散热条件也差；
横刃磨窄，能降低轴向力，减少挤刮现象；
但若磨得过窄，使横刃的强度减弱，在切削时则容易崩掉。
当切削力加大，摩擦严重，切削温度增高时，由于热效应的作用，切削刃与工件、切屑之间产生了熔接的趋势，切削刃上的分子不断被切削带走，这样在钻头的前、后面及刃带上就产生了磨损。
钻孔的切削用量要选取合适，如选取不合理，将直接影响到生产效率、加工精度、光洁度以及钻头的耐用度等一系列问题，因此，必须合理地加以选用。
另外，在钻削过程中，由于切削变形及内、外摩擦所产生的切削热严重地影响到钻头的切削能力，甚至还会影响到工件的加工质量，因此，在钻削中，为了提高生产效率，延长钻头的使用寿命，保证钻头的质量，除采取其他方法外，按工件材料，注入充足的冷却润滑液也是一项重要的措施。
另外，我们在进行钻孔时，还应注意一些事项：
钻孔时，一定要采用正确的工件安装方案，在钻床工件台或垫铁与工件的安装基准面之间，需保持清洁，使接触平稳。
工件在装夹过程中，应仔细校正，保证钻孔中心线与钻床的工件台面垂直。
通常钻孔直径在D≤30~35mm时，可一次钻出，如孔径大于此值，可分两次钻削。
钻头在装夹前，应将其柄部和钻床主轴锥孔拭擦干净。
开始钻孔时，钻头要慢慢地接触工件，不能用钻头撞击工件，以免碰伤钻尖。
在钻削过程中，工件对钻头有很大的切削抗力，使钻床的主轴箱或摇臂产生上抬的现象。
在摇臂钻床上钻大孔时，立柱和主轴箱一定要锁紧，以减少晃动和摇臂的上抬量，否则钻头容易折断。
3.1.2铰孔
在现场进行安装活动时，钳工往往在安装好一台要求精密的设备后需要对其进行现场加工定位孔，然后进行安装定位销。
一般加工方法是在钻孔后，再用铰刀进行铰孔处理。
如在安装核电站的安注、安喷泵的安装后，需要对现场加工销孔，然后再安装定位销。
钳工所用的铰刀，分手用铰刀和机用铰刀。
铰销属于精加工，所铰孔精度可以达到IT6~10，表面粗糙度能达到Ra0.8um以上，最终销轴与销孔的接触率都能达到75%以上。
在这里着重介绍手用加工铰孔。
铰刀的类型很多，按其使用方式可分为手用铰刀和机用铰刀。
按所铰孔形状，又可分为圆柱铰刀和圆锥铰刀。
铰刀的容屑槽方向，有直槽和螺旋槽两种。
常用铰刀的材质为高速钢；
机用铰刀中包括硬质合金镶片铰刀。
标准锥铰刀为1:
50的锥度铰刀和莫氏铰刀两种类型，而每一种类型里面均有手用铰刀和机用铰刀之分。
铰孔之前，首先我们应该确定铰削余量。
铰削余量留得太小，铰削时不易校正上道工序残留的变形和去掉表面最大不平度等缺陷。
同时因为余量小，铰刀的啃刮严重，磨损厉害，从而降低了铰余量的耐用度。
如果铰削余量过大势必加大每一个刀齿的切削负荷，破坏了铰削过程的稳定性。
并且增加了切削热，使铰余量的直径胀大，孔径也随之而扩张，同时，切屑的形成，必然呈撕裂状态，从而降低了加工表面的光洁度。
选择铰削余量时，应该考虑到铰孔的精度、光洁度，以入孔径的大小，材料的软硬、铰刀的类型等。
因此我们在现场加工定位铰孔时，一般将铰削余量留在0.1~0.2mm左右即可。
在进行铰孔加工中，铰刀受加工孔的引导，，在手的扳动下，进行断续铰削，其回转中心，处于自由状态，稍有不慎，铰刀就会左右摇摆，将孔口扩大，同时，铰刀尚需周期性的停歇，这样在加工表面就会产生振痕，影响孔壁的光洁度。
因此，我们必须认真地总结手工铰孔的经验，严格按照手工铰孔中应该注意的问题进行较细致的工作，以保证手工铰孔的顺利进行。
1）工件要夹正，使操作者在铰削时，对铰刀的垂直方向，有一个正确的视觉，对薄壁零件的夹持不要用力过大，以免将孔夹扁，在铰后产生椭圆度；
2）铰刀的中心要与孔的中心尽量保持重合，不得歪斜，特别是铰削浅孔时，如果导正性不良，使铰刀发生歪斜很容易将孔铰偏；
3）在铰削过程中，两手用力要平衡，旋转铰杠的速度要均匀；
4）铰削进刀时，不要猛力压铰杠，要随着铰刀的旋转轻轻加力，这样才能掌握进刀均匀，使铰刀缓慢地引伸进孔内，以保证良好的加工光洁度；
5）在铰削过程中，铰刀被卡住时，不要猛力扳转铰杠而应将铰刀取出，清除切屑，并进行检查；
6）当一个孔快铰完时，因受到工件装夹或结构的限制，不允许从孔的下面取出铰刀时，如果铰刀的校准部分全部出头以后，再从孔的上方退出；
7）铰刀退出时，不能反转，因为铰刀有后角，反转公使切屑塞在铰刀刀齿后面和孔壁之间，将孔壁划伤，同时，铰刀也容易磨损。
3.1.3攻丝和套丝
攻丝和套丝所用的丝锥或板牙均为成形刀具，一般通过一次切削就可以加工出螺纹。
由于攻丝、套丝属于半封闭性切削，刀具的切削刃较多，而且牙型侧面无后角，切屑的形成和排除受到一定的限制，所以加工中产生的挤压和磨擦比较严重，对产品质量极为不利。
1）丝锥种类的选择
丝锥的种类很多，常用的有手用、机用普通螺纹丝锥，圆锥管螺纹丝锥。
另外，还有圆柱管螺纹丝锥等等。
a）手用普通螺纹丝锥是钳工经常使用的一种公制手攻螺纹孔丝锥，分粗牙、细牙两种，可以攻削通孔或不通孔螺纹。
牙型角为60°
；
b）圆柱、圆锥管螺纹丝锥是钳工机器装配中常用的一种攻削锥孔螺纹丝锥，其牙型角为55°
，常用公称直径为1/8~2寸；
c）手用攻丝在现场生产中，仍占有一定的地位，因此，在加工内螺纹时应注意；
d）工件需要夹正，应将工件需要攻丝一面置于水平或垂直的位置；
e）在开始攻削时，尽量把丝锥放正，然后用一手压向丝锥的轴心方向，用另一手轻轻转动铰杠；
f）在攻削过程中，对塑性材料来说，需经常保持足够的冷却润滑液；
g）扳转铰杠时，两手用力要平衡，切忌用力过猛和左右晃动，攻削过程中，如感到费力，切不可强行转动，应将丝锥倒退，使切屑排除，或用二锥攻削几圈，然后再用头锥继续攻削；
h）攻削不通的螺纹孔时，要经常把丝锥退出，将切屑清除，以保证螺纹孔的有效长度。
随着螺纹加工工艺的发展，目前对外螺纹加工，一般都采用机械加工的方法，但因现场施工所限，往往还会用到手工套丝的方法。
对外螺纹加工的工具叫板牙，其结构简单，使用方便，其加工时所要注意的事项与攻丝基本一致，这里就不一一讲述。
3.1.4研磨
研磨是一种最精密的加工方法，目的是使两结合工件的结合面更精密，研磨后的零件表面，可提高耐磨性、抗腐蚀性和抗疲劳的能力，从而延长零件使用寿命。
1）研磨原理：
一般是在研具的研磨面上加入研磨剂，并对研具或工件作用一定的外力，使研具与工件作相对运动，从面使磨料嵌入研具表面，形成一种浮动的“多刃具”，对工件表面进行微量的切削，这是磨粒在研磨中的物理作用；
2）研磨余量：
研磨的切削量极小，往往每研磨一遍所磨去的金属层厚度在0.002mm以下，不减少研磨时间，提高研具寿命，研磨余量不能太大，一般应对磨掉上道工序留下的刃痕为原则；
如下：
平面研磨余量
平面长度
平面宽度
≤25
26~75
76~150
0.005~0.007
0.007~0.010
0.010~0.014
0.001~0.010
0.014~0.020
0.020~0.024
151~260
0.014~0.018
0.024~0.030
3）研具和研具材料：
研具是研磨时决定工件被研磨表面几何形状的标准工具；
4）平面研具一般为研磨平板，包括板形和条形两种平面；
5）研具材料一般是选用比被研磨工件材料硬度低，常用的材料有灰铸铁、球墨铸铁，软钢和铜等材料；
6）研磨剂是由磨料、研磨液及辅助材料调和而成的混合物。
a）研磨方法与测量：
研磨平面，有手工研磨和机械研磨两种方法，一般在现场都采用手工研磨的方法。
这里主要讲的是平面研磨的内容。
平面的研磨一般是用精度高的平板作研具。
研磨时，使用合理的运动轨迹，对提高研磨工作效率，质量和研具寿命有着直接的关系。
采用“8”字形运动轨迹，使工件被研磨表面与研具工作面保持均匀的接触，有利于保证研磨质量和使研具工作面均匀的磨损。
为了使用权工件被研磨表面均匀，常常将工件调头或偏转一定位置，避免工件因受压力不均而造成被研面不平整。
b）研磨质量的检验：
光隙判别法；
着色显示法；
3.1.5矫正和弯曲
1）矫正：
2）弯曲：
3.2润滑
3.2.1润滑油的主要质量指标及其使用意义
3.2.1.1粘度
粘度是指油品分子间受外力作用而产生相对运动时所发生的内摩擦阻力。
在使用中，粘度是表示一种润滑油的粘稠程度，所以也有称粘性大小或“厚薄”的。
1）绝对粘度
分为动力粘度和运动粘度
a）动力粘度
指液体中有两层面积各为1cm2和相距1cm的油液，相对移动速度为1cm/s时所产生的阻力，单位“泊（P）”，实用单位是“厘泊（cP）“，换算成现行的法定计量单位可用下式
1泊=0.1帕.秒（Pa.s）
1厘泊=0.01泊（P）=0.001帕.秒（Pa.s）
表示符号为ηt
b）运动粘度
在同一温度下液体的动力粘度与其密度的比值。
单位是“斯（St）”实用单位是“厘斯（cSt）”。
换算成现行的法定计单位可用下式
1斯=10-4m2/s
1厘斯=1mm2/s
表示符号是νt。
运动粘度=动力粘度/液体密度
c）粘度与温度的关系
润滑油的粘度是随温度的变化而变化的。
当温度升高时粘度降低，温度降低时粘度升高。
这种粘度随温度变化的规律，称为粘温特性。
润滑油的粘温特性，对于根据机械运动副的工作条件、环境、温度、季节等选用油品是很重要的。
表示润滑油粘度随温度变化的关系，通常涉及粘度比和粘度指数。
d）粘度比
就是油品500C时运动粘度与该油品1000C时的运动粘度的比值，比值越小，说明该产品粘温性质越好。
在选用润滑油时，若要了解其粘温性质，只要测出它在500C时的运动粘度和在1000C时的运动粘度后，即可以求出其粘度比。
e）粘度指数
就是润滑油粘度随温度而改变的程度与标准润滑油变化程度相比较的相对值。
粘度指数越高，说明该润滑油的粘度特性越好，即温度变化时，粘度的变化小。
2）粘度的使用意义
粘度是润滑油的重要指标。
根据机械设备的速度、间隙、负荷、温度、功率大小、漏油程度等情况选用润滑油时，均首先考虑粘度。
粘度过小，会形成半液体或边界摩擦而加速磨损；
粘度过大，则流动性小，渗透性差，散热性差，内摩擦阻力大，启动困难，消耗功率多，也会加速磨损。
所以，粘度不同，使用于机械设备的润滑部位也应不同。
3.2.1.2酸值
酸值是指中和1g润滑油中所含的有机酸所需氢氧化钾的质量。
酸值的使用意义如下：
a）对含添加剂的新润滑油，凭酸值的大小可以衡量某些添加剂含量是否足够；
b）酸值是表示润滑油中有机酸的含量，而低分子有机酸是极容易腐蚀机件的，所以酸值越大，产生腐蚀的可能性就越大；
c）酸值是保证机件不受腐蚀和控制油品精制程度的指标这一。
同时表示油品在精制时酸类物质残留在油中的多少；
d）酸值的大小和变化可以判定油品贮存、使用中氧化变质的程度。
换油时，必须把旧油清洗干净，否则会加速新油品的氧化。
酸值增大，会缩短新油品的使用寿命。
实践证明，在新油中只要混入1%的废旧油，就会使新油的使用期缩短75%，由此可见，换油时，彻底清洗油箱的工作十分重要。
3.2.1.3水溶性酸和碱
润滑油的水溶性酸和碱是指油液中能溶于水的无机酸和碱，以及低分子有机酸和碱性氮化物。
这是炼制过程中因精制不好、中和不充分或在使用、贮运中污染和发生氧化作用产生的，一般来说，润滑中不允许存在水溶性酸和碱。
水溶性酸和碱的使用意义如下：
a）油品在使用过程中若呈现水溶性酸和碱，主要是由于戽化变质所造成的；
同时也说明该油品的抗氧化性能差；
b）油品中有水溶性酸和碱，会严重腐蚀金属机件，特别是同时有水分存在时，腐蚀更强烈。
所以它也是保证机件不受腐蚀和控制油品精制深度的指标；
c）水溶性酸和碱的存在，会降低汽轮机油的抗乳化性能，降低变压器油的绝缘性能。
所以，在油中一般不允许存在水溶性酸和碱；
d）对加有含有多种添加剂的某些润滑油，如柴油机油、汽油机油等，由于添加剂是碱性的，测定时，允许呈碱性反应。
3.2.1.4腐蚀试验
腐蚀试验是测定润滑油在一定的温度和规定条件下及无氧存在时，对金属的腐蚀作用。
腐蚀试验的使用意义：
1）润滑油中的低分子有机酸和无机酸，对铜、铅、锡等金属及其合金有强烈的腐蚀性，并增加磨损和油泥，甚至损坏机械运动副；
2）腐蚀性硫化物会使发动机润滑油加速变质，产生大量油泥和积炭；
3）油品中的活性硫、游离硫和酸性化合物，对铜、铅金属有强烈的腐蚀性。
但是，中性硫化物的极性分子，能提高润滑性和抗腐蚀性；
4）润滑油在使用中，酸性物质逐渐增加，增加到一定程度时，对机件就会生腐蚀，所以腐蚀试验也是鉴定油品变质程度，决定是否更换新油的重要参考指标。
腐蚀试验也是控制油品精制、废旧油再生质量的一项指标。
3.2.1.5水分
水分表示油品中含水量的多少，以水占油的百分率表示。
水分的使用意义如下：
1）水分的存在，会使在00C以下工作的机械设备油路堵塞，使燃料油的发热量降低，使液压油形成气泡、产生气阻，从而影响机械设备的工作性能。
2）水分会促使油品乳化，降低油品粘度和油膜强度，破坏润滑性能。
如有水分，低温时会结冰，影响润滑油的低温流动性。
3）水分能促使润滑油氧化变质，增加油泥，促进润滑油对机件的腐蚀，使变压器油的绝缘性能下降。
4）水分会使油品中的添加剂分解沉淀，使添加剂失去作用。
因此，在新润滑油中是不允许有水分的。
润滑油含有的水分，是在贮存、运输、使用过程中容器不净，机械设备密封不严，露天贮运等原因侵入的。
因此，使用、贮运时都要严防水分进入油中。
3.2.1.6机械杂质
凡是悬浮或沉淀在润滑油中的外来物质，如尘土、泥沙、金属粉末等，统称为机械杂质。
机械杂质的使用意义：
1）机械杂质是润滑油重要指标之一，它的存在会破坏油膜而加速机件磨损，甚至直接研损机件，堵塞油路及过滤器，造成设备事故。
2）变压器油中含有机械杂质会降低绝缘性能。
3.2.1.7凝固点
在规定的时间内将润滑油冷却到失去流动性时（将油面倾斜450，一分钟内保持不流动）的最高温度叫凝固点
凝固点的使用意义如下：
1）若凝固点高，在低温工作时就易堵塞油路，流不到摩擦面之间，达不到润滑的目的。
2）凝固点的高低，直接关系到发动机的启动性能，以及发动机的磨损和燃油消耗。
因此，在冬季野外工作的机械设备和低温条件下工作的机械设备，如冷冻机等，要求润滑油具有低的凝固点。
3.2.1.8闪点
在测定的条件下，润滑油经过加热蒸发出的油蒸气在油面上与空气混合，在与火焰接触时产生短暂闪火的最低温度叫闪点。
1）闪点的使用意义如下：
2）闪点的高低表明油品含轻质馏分的多少，从而确定其适宜的使用温度。
3）使用中的油品，从闪点的下降程度可以判定混入轻质油的含量而确定更换与否。
4）闪点是安全使用和贮运的重要指标。
使用和贮运温度一般应低于闪点20～300C。
5）闪点的高低还表示油的蒸发性大小，闪点高的油蒸发性小。
6）发动机在运转过程中，润滑油的闪点逐步降低。
这是因为润滑油自身发生氧化和燃油漏入的原故。
若闪点迅速降低，说明燃油渗漏严重，应立即进行修理。
7）汽轮机、变压器油的闪点下降，表示油品在氧化变质，一般下降5～80C就要更换。
3.2.1.9残炭
油品在通入空气的情况下加热，进行气化和分解，最后生成焦炭状的残余物叫残炭。
残炭的使用意义如下：
1）残炭的多少，大致可以判断柴油机油在气缸中的结焦倾向。
2）残炭含量高会加速机件磨损和堵塞油路。
3）残炭含量的高低结合其他理化指标，可判断油品的精制深度。
3.2.1.10灰分
按规定的方法把试油完全燃烧后所剩下的残留物叫灰分。
灰分的使用意义如下：
1）灰分越高，残炭值也越高，油的质量也越差。
灰分大的油，容易形成结焦和积炭
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