作者：湖北省劳动就业管理局
出版社：湖北科学技术出版社
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工具钳工(农村劳动力转移就业职业培训教材丛书)试读：
内容提要
本书共分七章，其主要内容包括：基本知识；常用量具与测量；基本操作；孔、螺纹加工；刮削、研磨与抛光、矫正与弯形；机床夹具；常用模具结构、安装与调试等。本书内容通俗易懂，实用性强，既可作为工具钳工培训的教材，也可供初、中级工具钳工自学参考。
第一章 基本知识
一、识图知识
（一）机械制图国家标准图样是机械工程的通用语言，是技术交流的工具，那么它就要严格遵守国家标准的规定绘制。国家标准的规定如下：1.图纸幅面及格式1）图纸幅面尺寸
根据国家标准（GB/T14689-1993）规定，图纸幅面见表1-1。表1-1 图纸幅面尺寸2）图框格式（1）不需要装订的图样：不需要装订的图样其图框如图1-1、图1-2所示。图1-1 不需要装订的图样（一）图1-2 不需要装订的图样（二）（2）需要装订的图样：需要装订的图样其图框如图1-3、图1-4所示。图1-3 需要装订的图样（一）图1-4 需要装订的图样（二）2.比例
比例是图样中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。需要按比例绘制图样时，根据国家标准规定，应由表1-2中选取适当的比例。表1-2 绘制图样应选用的比例3.图线
根据机械制图国家标准（GB4457.4-2002），机械图样用图线分为粗细两种。粗线宽度b应按图的大小和复杂程度，在0.5～2mm之间选择，细线的宽度约为b/3。
画法及应用见图1-5和表1-3。表1-3 图线的画法及应用
续表4.尺寸标注图1-5 图线的画法及应用
在图样中图形只能表达物体的形状，不能确定它的真实大小。因此在图样上必须标注尺寸。国家标准《机械制图》中有关尺寸标注方法的规定如下：（1）机件的真实大小应以图样上所标注的尺寸数据为依据，与图形的大小及绘图的准确度无关。（2）图样中（包括技术要求和其他说明）的尺寸，以毫米（mm）为单位时，不需标注计量单位的代号或名称，如采用其他单位，则必须注明相应计量单位或名称。（3）图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完成尺寸，否则应另加说明。（4）机件每一尺寸，一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。（二）机件的表达方法1.视图
视图是机件向投影面投影所得的图形。标注规定，视图一般只画机件的可见部分，必要时才画出其不可见部分。视图主要是用来表达机件的外部结构形状。
现行标准将视图分为：基本视图、斜视图、局部视图和旋转视图等四种形式。1）基本视图
机件向6个基本投影面投影所得到的6个视图称为基本视图。基本视图的名称及其投影方向的规定如下：（1）主视图：由前向后投影所得的视图；（2）俯视图：由上向下投影所得的视图；（3）左视图：由左向右投影所得的视图；（4）右视图：由右向左投影所得的视图；（5）仰视图：由下向上投影所得的视图；（6）后视图：由后向前投影所得的视图。
6个基本投影面展开的方法是：正投影面保持不动，其余各投影面按照一定的方向进行旋转，其余各投影面参照图1-6所示的方向旋转，使它们与正投影面共面。展开后各基本视图的配置关系如图1-7所示。即：俯视图配置在主视图的下方；仰视图配置在主视图的上方；图1-6 三视图的投影关系
左视图配置在主视图的右方；右视图配置在主视图的左方；后视图配置在左视图的右方。
由此可知，机件的主视图一旦被确定后，其他各基本视图的投影方向也就被确定了。它们与主视图之间的配置关系随之被确定。在同一图纸上，按照图1-7配置基本视图时一律不标注视图名称。如不能按照图1-7的配置视图时，应在视图的上方标出视图的名称“×向”，在相应的视图附近用箭头指明投影的方向，并注上同样的字母。图1-7 6个基本视图的位置关系2）斜视图
机件向不平行于任何基本投影面的平面投影所得的视图，称为斜视图。图1-8所示为一些典型的机件，其倾斜部分在俯视图和左视图上都不能得到实形的投影，这时就可以另加平行于该倾斜部分的投影面，在该投影面上画出倾斜部分的实形投影。3）局部视图
将机件的某一部分向基本投影面投影所得的视图，称为局部视图。局部视图是不完整的基本视图，利用局部视图可以减少基本视图的数量，补充基本视图尚未表达清楚的部分。图1-9中所示机件的表示有主、左、俯三个基本视图，已经将其基本部分的形状表达清楚了，唯有些细节处尚没有表达清楚，因此采用D向、E向、F 向三个局部视图加以补充说明，这样就省略了三个基本视图，简化了表达方式，节省了图画工作量。图1-8 斜视图图1-9 局部视图4）旋转视图
假想将机件的倾斜部分旋转到与某一选定的基本投影面平行后再向该投影面投影所得的视图称为旋转视图。如图1-10所示连杆的右端对水平倾斜，为将该部分结构形状表达清楚，就可假想将部分绕机件回转轴线旋转到与水平位置平行的位置，再投影而得的俯视图，就是旋转视图。图1-10 旋转视图图1-11 剖视图2.剖视图
假想用剖切面剖开机件，将处在观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分向投影面投影所得的图形称为剖视图。如图1-11所示。
剖视图按照剖切范围的大小，可分为全剖视图、半剖视图和局部剖视图。（1）全剖视图：用剖切面完全地剖开机件所得的剖视图称为全剖视图，如图1-12所示。全剖视图主要用于表达内形复杂的不对称机件或外形简单的对称机件。（2）半剖视图：当机件具有对称平面时，在垂直于对称平面的投影面上投影所得的图形。可以以中心线为界，一半画成剖视，另一半画成视图。这种图形称为半剖视图，如图1-13所示。图1-12 全剖视图图1-13 半剖视图（3）局部剖视图：用剖切面局部地剖开机件所得的剖视图称为局部剖视图，如图1-14所示。在一个视图中，选用局部剖视图可有几处，但次数也不宜过多，以避免视图杂乱。局部剖视也不只限于采用单一的剖切平面。图1-14 局部剖视图3.剖面图图1-15 剖面图画法
假想用剖切平面将机件的某处切断，仅画出断面上的图形称为剖面图，如图1-15所示。剖面图与剖视图不同之处是：剖面图仅画出机件断面的图形，而剖视图则要求画出剖切平面以后的所有部分的投影，如图1-16所示。
剖面分移出剖面和重合剖面两种。（1）移出剖面：画在视图轮廓之外的剖面称为移出剖面。图1-16（b）所示剖面即为移出剖面。图1-16 剖面图图1-17 重合剖面（2）重合剖面：画在视图轮廓之内的剖面称为重合剖面，如图1-17所示。
二、公差与配合
（一）极限与配合1.概述由于任何一种加工方法都不可能把工件做得绝对准确。所以，一批完工工件的尺寸之间就一定存在不同程度的差异。而为满足产品使用性能要求，也允许完工工件尺寸有所差异，即允许存在尺寸误差。允许尺寸变化的界限，即称为极限。
在制成的一批相同尺寸而有不同程度差异的工件中任取一件，不需要任何选择和修配就可装配在机器上，并能满足机器原定性能的要求，该工件就具有互换性能。显然，要使一批工件具有互换性，就必须根据配合精度的要求，将工件的加工误差控制在一定的范围内。在这个范围内，既不影响工件的互换，又不降低工件的工作性能。2.有关尺寸的术语1）孔和轴（1）孔：通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面。（2）轴：通常指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面。图1-18 圆柱销2）基本尺寸
设计时给定的尺寸称为基本尺寸。它是根据使用的需要和结构的特点，通过计算或根据经验来确定的。并应尽量选择标准尺寸。如图1-18中的ϕ20mm和长度40mm是圆柱销的基本尺寸。3）实际尺寸
实际尺寸是通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。
由于测量误差的存在，所以实际尺寸不一定是被测尺寸的真值。又由于测量误差具有随机性，多次测量同一尺寸所得的实际尺寸可能是不相同的。此外，由于被测工件形状误差的存在，测量器具与被测工件接触状态的不同，其测量结果也是不同的。我们把任何两相对点之间测得尺寸，称为“局部实际尺寸”。通常所谓实际尺寸均指局部实际尺寸，即两点法测得的尺寸。4）极限尺寸
实际尺寸与基本尺寸不同，但也不能相差太多，因此，必须用极限尺寸来限制实际尺寸的变动范围。极限尺寸是一个孔或轴允许的尺寸变化的两个极端值。孔或轴允许的最大尺寸称为最大极限尺寸，孔或轴允许的最小尺寸称为最小极限尺寸。图1-19 术语图解（1）最大极限尺寸：它是实际尺寸所允许达到的最大限度，超出这个尺寸，工件就不合格。（2）最小极限尺寸：它是实际尺寸所允许达到的最小限度，小于这个尺寸的工件也不合格。
有关尺寸的名称参看图1-19术语图解。（3）最大实体状态和最大实体尺寸：孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态称为最大实体状态（MMC）。在最大实体状态下的极限尺寸，称为最大实体尺寸或最大实体极限。它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。（4）最小实体状态和最小实体尺寸：孔或轴具有允许的材料量为最少时的状态称为最小实体状态（LMC）。在最小实体状态下的极限尺寸，称为最小实体或最小实体极限。它是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的统称。
最大实体状态是装配最不利的状态，即可能获得最紧的装配结果的状态，它也是工件强度最高的状态；最小实体状态是对装配最有利的状态，即可能获得最松的装配结果的状态，这也是工件强度最低的状态。
最大和最小实体状态都是设计规定的合格工件的材料量的两个极限状态。3.有关偏差与公差的术语（1）偏差：某一尺寸（如实际尺寸、极限尺寸等）减其基本尺寸所得的代数差称为偏差。偏差可以为正、负或零。偏差可以分为实际偏差和极限偏差等。
①实际偏差：实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为实际偏差。
②极限偏差：极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为极限偏差。
③上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸所得到的代数差称为上偏差。孔的上偏差以ES表示；轴的上偏差以es表示。
④下偏差：最小极限尺寸减其基本尺寸所得到的代数差称为下偏差。孔的下偏差以EI表示；轴的下偏差以ei表示。
上偏差和下偏差可以是正数、负数，也可以其中之一为0。极限尺寸比基本尺寸大的时候，偏差变是负数；极限尺寸等于基本尺寸时，偏差就等于0。为了避免发生错误，如果是正偏差，就在偏差数字前面注上“＋”号；如果是负偏差，就在偏差数这前面注上“－”。（2）公差：公差是最大极限尺寸减最小极限尺寸之差，或上偏差减下偏差之差。也称尺寸公差。公差是允许尺寸的变动量。公差不为零，永远是个正值。通常把上偏差注在基本尺寸后的上方，下偏差注在基本尺寸后的下方。（3）公差带：由代表上偏差和下偏差，或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的区域，称为公差带（或尺寸公差带），如图1-20所示。图1-20 公差带示意图
以基本尺寸线为零线（零偏差线），用适当的比例画出两极限偏差，以表示尺寸允许变动的界限及范围，称为公差带图（尺寸公差带图）。通常，公差带图的零线水平安置，且取定零线以上为正偏差，零线以下为负偏差。偏差值多以μm（微米）为单位进行标注。
公差带的大小取决于公差数值的大小，公差带相对于零线的位置取决于极限偏差的大小。大小相同而位置不同的公差带，它们对工件的精度要求相同，而对尺寸大小的要求不同。必须既给定公差数值以确定公差带大小，又给定一个极限偏差（上偏差或下偏差），以确定公差带位置。才能完整的描述一个公差带，表达对工件尺寸的设计的要求。（4）标准公差：为确保工件的功能和互换性，对工件上的配合尺寸应给出公差要求，以确定加工尺寸的允许变动范围。标准公差是国家标准极限与配合制中所规定的任一公差。标准公差用IT表示（IT也表示国际公差）。（5）公差等级：公差等级表示尺寸精确的程度。即确定公差带的宽度。
极限与配合在基本尺寸至500mm内规定了IT01、IT0、IT1……IT18共20个标准公差等级；在基本尺寸大于500～3 150mm内规定了IT01至IT18共18个标准公差等级。
IT表示标准公差，数字表示等级。IT01为最高一级，即精度最高，公差值最小，即公差带最窄；IT18为最低一级，即精度最低，公差值最大，即公差带最宽。（6）基本偏差：基本偏差是本标准极限与配合制中，用以确定公差带相对于零线位置的那个极限偏差。它可以是上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。当公差带在零线的上方时，基本偏差为下偏差；当公差带在零线下方时，基本偏差为上偏差，如图1-21所示。图1-21 基本偏差系列示意图（a）孔的基本偏差系列 （b）轴的基本偏差系列
为了满足各种配合的需要，国家标准对孔和轴分别规定了28种基本偏差，即规定了28个孔和28个轴的公差带位置。基本偏差代号用一个或两个字母表示，对孔用大写字A……ZC表示；对轴用小字母a……zc表示。（7）公差带与公差尺寸的表示。图1-22 孔、轴公差带的代号
①公差带的表示：公差带用基本偏差的字母和公差等级数字表示。
例如：H7为孔公差带代号；h7为轴公差带代号。
②注公差尺寸的表示：注公差的尺寸，用基本尺寸后跟所要求的公差带或（和）对应的偏差值表示（见图1-22）。
公差带在图样中采用下述三种表示方法。4.有关配合的术语（1）配合：基本尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系称为配合。
根据相互结合的孔、轴公差带不同的相对位置关系，可以把配合分成三类：间隙配合、过盈配合和过渡配合。（2）间隙：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得之差为正值时，此差值称为间隙。（3）间隙配合：保证具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合，称为间隙配合。
为了得到轴和孔有适当要求的间隙配合，这个间隙不能大于、小于一定的数值。因此，对于每种间隙配合要规定出最大间隙和最小间隙。
①最大间隙：在间隙或过渡配合中孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸之差，称为最大间隙。
②最小间隙：在间隙配合中孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸之差，称为最小间隙。（4）过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得之差为负值时，此差值称为过盈。（5）过盈配合：保证具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合，称为过盈配合。
为了使轴和孔有适合要求的紧度，过盈不能小于一定数值，不然，就得不到需要的紧度。同时过盈也不能大于一定数值，不然装配时就需要很大的力，而且会有损坏外面零件的危险。也就是说，对每一种过盈配合，都必须规定出最大过盈和最小过盈。
①最大过盈：在过盈配合或过渡配合中，孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸之差，称为最大过盈。
②最小过盈：在过盈配合中，孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸之差，称为最小过盈。（6）配合公差：配合公差是组成配合的孔、轴公差之和，这是允许间隙或过盈的变动量。间隙差和过盈差统称为配合公差。所以配合公差永远是孔公差和轴公差之和。（7）过渡配合：过渡配合是可能具有间隙或过盈的配合。轴和孔虽然都在公差范围内，如果孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸相配，可得到最大间隙。如果孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸相配，又可以得到最大过盈。因此，这样的配合，既可能是间隙配合，也可能是过盈配合，把这种配合，规定为过渡配合，它是介于间隙和过盈之间的一种配合。（二）形位公差
机械产品的质量不仅取决于零件尺寸制造的准确性，还取决于零件的表面形状和相互位置制造的准确性。
形位公差是零件表面形状公差和相互位置公差的统称。形位公差是指加工完成零件的实际表面形状和相互位置，相对于其理想形状与理想位置的允许变化范围。1.符号表示法
国家标准规定了为保证产品质量所需要的各项形状和位置公差，并规定了形位公差和尺寸公差之间关系的表示符号及标注方法。
下面介绍形位公差的分类及符号。1）形位公差的分类
形位公差分为形状公差和位置公差两大类。形状公差是对单一要素的要求，它包括直线度、平面度、圆度、圆柱度。位置公差是对关联要素的要求，它包括定向公差、定位公差及跳动公差。定向公差，即平行度、垂直度和倾斜度；定位公差，即位置度、同轴（同心）度和对称度；跳动公差，即圆跳动和全跳动。线轮廓度和面轮廓度，如无基准要求，属形状公差；有基准要求，则属位置公差。2）形位公差的符号（1）公差特征符号：形位公差特征符号见表1-4。表1-4 形位公差特征符号（2）标注形式及附加符号：形位公差标注形式及附加符号见表1-5。表1-5 形位公差标注形式及附加符号2.框格标注法
在技术图样中，用形位公差代号标注机件的形位公差要求，能更好地表达设计意图，严格地注出完整的内容，使工艺、检测有统一的理解，从而能更好地保证产品质量。我国标准采用的符号和标注方法与国际一致，有利于国际间技术交流和贸易往来。1）框格的组成
在图样上形位公差代号是用矩形方框（在其相应的小格中标出的公差特征符号、公差值、基准符号、附加符号）和带箭头的指引线表示的。
矩形方框由2格到5格的小方框组成，框格从左到右填写的内
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]