平面銼削技能分析

摘要： 本文就鉗工銼削技能操作中，對銼削面不平的現(xiàn)象的原因，從操作姿勢、銼削用力、銼削方法等方面進(jìn)行理論分析，并指出了銼削方法、速度、壓力等的選擇對銼削平面質(zhì)量的影響，提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞： 鉗工 銼削 銼不平 平面度

鉗工以手工操作為主，具有適應(yīng)性和靈活性，如單件或精密零件的制作、銼削樣板和制作模具等。銼削的工藝范圍較廣，適用于加工平面、曲面、內(nèi)外角度、各種復(fù)雜形狀的表面和銼配，以及不便于車、磨、銑、刨等機(jī)械加工等場合。在鉗工三項主要操作技能中，銼削技能就是其中之一，平面銼削是這項技能的基礎(chǔ)，要掌握好此項技能就要訓(xùn)練平面銼削。平面銼削過程中會有銼不平的現(xiàn)象，下面就這些現(xiàn)象進(jìn)行歸類總結(jié)、分析，并提出減小銼不平現(xiàn)象的方法。

1.幾種不平的銼削面

1.1平面中凸

這種現(xiàn)象是平面中間凸起，四周低，呈球面形。用刀口尺檢測其平面度時，整個平面的平直度表現(xiàn)為中間透光微弱，兩邊透光強(qiáng)。此類現(xiàn)象是銼削平面最常見的，也是最難克服的。

1.2平面對角扭曲

這種平面就相似于一張紙，兩手各拿著一個對角，反方向用力扭動的現(xiàn)象，平面表現(xiàn)為其中一個方向?qū)歉撸虚g低；交叉一個角度，另外一個方向是對角低，中間高。用刀口尺檢測其平直度，平面的橫向和縱向平直度表現(xiàn)為基本透光均勻；而對角平直度表現(xiàn)為其中一對角中間透光強(qiáng)，兩邊透光弱；另一個角為中間透光弱，兩邊透光強(qiáng)。

1.3橫向中凸或中凹

這種現(xiàn)象是在橫向平面表現(xiàn)為中間凸或中間凹，而在縱向其平直度是平直的。用刀口尺檢測其平直度為中間透光強(qiáng)，兩邊透光弱或中間透光弱兩邊透光強(qiáng)，而在縱向均勻透光。

2.平面銼不平成因分析

2.1銼削用力

用銼刀銼削的平面，銼刀的運動軌跡就決定了工件平面銼削形狀。要加工出平整的平面，銼刀的運動軌跡必須是直線運動，否則，就會產(chǎn)生各種不平的現(xiàn)象。銼削加工過程中，銼刀運動受力符合杠桿原理，如圖1，用公式表示：

F₁′×L₁=F₂×L₂

F₁′：右手F₁向下分力，F(xiàn)₂：左手壓力；L₁，L₂：分別為兩力的力臂。

在銼削運動中，銼刀是不斷前后移動的，即力臂L₁，L₂是不斷變化的，此時杠桿要保持平衡，兩手用力F₁，F(xiàn)₂也要作相應(yīng)的變化，即當(dāng)力臂L₁減小、力臂L₂增大時則F₁增大，即分力F₁′增大，左手用力F₂減小，銼刀才能保持平衡。當(dāng)力臂L₁增大、L₂減小時則反之。因此在銼削加工時，加在銼刀上的力是變化的，即左手的用力從大變到小，右手的用力從小變到大，而且要恰好使力矩F₁×L₁=F₂×L₂，否則銼刀前后不平衡，造成銼削面中凸，且不平衡量越大，銼削面中凸就越嚴(yán)重。所以保持銼刀力矩平衡是保證銼削平面度最關(guān)鍵的技術(shù)要領(lǐng)。

2.2銼削速度

正常的銼削速度通常是40次/分鐘，即1.5秒鐘/次。根據(jù)不同硬度的材料，銼削速度可作適當(dāng)調(diào)整。銼削速度過快，將產(chǎn)生大量的摩擦熱，導(dǎo)致工件、銼刀溫度上升，對銼刀保養(yǎng)不利；而且當(dāng)工件冷卻時，由于四周平面冷卻快，中間冷卻慢，以及工件材料有雜質(zhì)導(dǎo)致膨脹系數(shù)不一致等原因，冷卻后的工件銼削面有不可預(yù)見的不平現(xiàn)象產(chǎn)生。另外速度過快也不容易保持銼刀力矩的平衡，同樣造成銼削面中凸現(xiàn)象。筆者根據(jù)多年的實踐，認(rèn)為：要想更好地控制銼刀走直線運動，銼削速度保持在30次/分鐘，即2秒/次較合適。

2.3操作姿勢

銼削操作過程中，操作要領(lǐng)、動作姿勢正確、協(xié)調(diào)，將直接影響到銼削面的質(zhì)量。操作者兩腳間距及站立位置與鉗臺間距都應(yīng)合理控制。兩腳間距太小，重心不穩(wěn)，不利于控制銼削推力；兩腳間距太大，重心過低，也不便于壓力的控制，都會造成銼削面中凸。另外手與銼刀不在同一條直線上，有可能產(chǎn)生側(cè)向分力，使銼削面產(chǎn)生對角扭曲。

2.4銼削方法

銼削方法通常有交叉銼、順向銼、推銼法三種。

交叉銼法就是在銼削平面時，銼刀的運動方向是交叉進(jìn)行的。此法銼刀與工件的接觸面積增大，銼刀的平衡容易控制，銼痕交叉，可從銼痕上觀察銼削部位的情況。且銼刀在銼痕交叉處都是重復(fù)銼削的，因此平面的高處余量容易去除。一般在粗銼時使用交叉銼。

順向銼就是在銼削平面時，銼刀始終順著一個方向的銼削方法。此法銼刀面與工件接觸面積相對較小，兩手平衡不易控制，極易銼成平面中凸現(xiàn)象，當(dāng)銼削寬平面時必須將銼刀均勻地沿寬度方向移動，當(dāng)移動不均時也會造成寬度方向的中凸或中凹。但順向銼的銼紋較整齊美觀，因此常用于精加工。

推銼法就是兩手橫向握銼刀沿工件表面作平推或平拉運動。此法主要用于修整工件的表面銼痕，降低表面粗糙度，清理表面局部高點和微量修整及狹長平面的銼削。

2.5工具的原因

銼刀作為銼削加工的工具，要求銼刀面要平直，才能加工出平整的平面，由于銼刀的制造工藝、熱處理等原因，銼刀面會產(chǎn)生中凸或中凹的現(xiàn)象，若使用這種銼刀加工工件，銼削平面就會相應(yīng)產(chǎn)生中凸或中凹的現(xiàn)象。

3.結(jié)論

要減少銼削平面平面度低的現(xiàn)象，根據(jù)以上的理論分析及實踐經(jīng)驗，筆者認(rèn)為必須做到以下幾個方面：

3.1掌握正確的操作姿勢

銼削時人的站立位置和鏨削相似，站立要自然并便于用力，以能適應(yīng)不同的銼削要求為準(zhǔn)，銼削時身體的重心要落在左腳上，左膝隨銼削時的往復(fù)運動而曲伸。

操作者掌握正確的銼削動作姿勢，不但能使操作時全身各發(fā)力部位協(xié)調(diào)運動，方便集中發(fā)力，降低操作者的疲勞感，而且能更好更快更準(zhǔn)確地掌握平面銼削這門技術(shù)。

3.2選擇適當(dāng)?shù)匿S削方法

在平面銼削時，一般不單獨使用一種方法，而是根據(jù)表面的銼加工的余量，三種方法混合使用。當(dāng)余量大于0.3mm時，選用順向銼、交叉銼混合使用，此法的目的主要是去除余量；余量在0.1mm至0.3mm之間時，應(yīng)選用交叉銼法，主要是將平面加工平整；余量在0.1mm以下時選用順向銼或推銼法進(jìn)行，這種方法既可以獲得較低的表面粗糙度，又可很好地控制尺寸的公差。

3.3選擇適當(dāng)?shù)募庸に俣燃颁S削力

銼削粗加工時以去除為主，要考慮效率和質(zhì)量的主次問題，通常選擇切削速度為40次/分鐘。當(dāng)余量在0.1mm至0.3mm的半精加工時，其目的主要是修整平面，保證平面度要求，銼削速度應(yīng)控制在25-35次/分鐘，壓力根據(jù)余量的大小自行把握，以便于操作時平穩(wěn)地控制好銼刀且不會因動作變形而產(chǎn)生其他分力為準(zhǔn)則。

參考文獻(xiàn)：

［1］謝增明主編.鉗工生產(chǎn)實習(xí)與技能訓(xùn)練.第四版.

［2］李之浩主編.機(jī)修鉗工工藝學(xué).96新版.