【摘 要】鉗工是一門實用性較強的操作技能,而平面銼削是鉗工中最基本、最重要的操作方法之一,其特點是難度大、不易掌握,往往在操作過程中容易產生多種表面不平現象。本文從銼削不平現象的原因;從操作姿勢、銼削用力、銼削速度、銼削方法等方法進行理論分析。
【關鍵詞】銼削平面 鉗工 不平現象
【中圖分類號】TG934 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)20-0179-02
銼削是鉗工技能訓練中的基本技能之一,是用銼刀對不同材料的工件表面進行切削的加工方法。隨著科學技術的不斷進步,越來越多的先進加工方法、加工工藝逐步取代了鉗加工。但在一些特殊的場合,鉗加工仍有其靈活性、方便性。如不適合用車、銑、刨等機床進行機加工的各種復雜形狀內外曲面及機器裝配過程中的修配等環節。銼削作為鉗工的基本技能,對銼削技能掌握的好壞,直接影響到零件的加工精度及裝配精度。
一 銼削過程中出現平面不平的現象
1.銼削平面中間凸起
銼削平面中間凸起,四周低,用刀口尺檢測其平直度,整個平面的平直度表現為中間不透光或透光微弱,兩側特別是靠近邊緣處透光較亮。這是在銼削技能訓練中最容易出現的問題,也是最難克服的問題。
2.銼削平面縱向平直橫向中凸或中凹
用刀口尺檢查銼削平面平直度,整個平面表現為縱向平直,而橫向中間凸起或凹下去,造成這一現象的原因主要是銼削過程中,對銼削位置的銼削量控制不當造成的。
3.銼削平面對角扭曲或塌角
銼削平面對角扭曲或塌角這種平面用刀口尺檢測其平直度,其透光性主要表現為橫向平直度和縱向平直度透光均勻,用刀口尺檢測平面對角平直度,則發現其中一個對角透光表現為中間較強,兩側透光較弱;另一個對角透光檢查表現為中間透光較弱,兩側透光較強。
二 引起銼削平面不平的原因
1.銼刀原因
銼削的主要工具是銼刀,它是用碳素工具鋼T12、T12A或T13A經過熱處理后,淬火而成。在熱處理過程中,由于熱處理工藝及銼刀制造工藝等原因,使得熱處理后的銼刀平直度較差,形成中凸或中凹現象,如果使用這種銼刀加工工件,會造成銼削平面中凹或中凸現象,所以在銼削之前應檢查銼刀是否平直,如有不合格現象應更換銼刀。
2.銼削用力
在銼削運動中,兩手握住銼刀放在工件上,銼刀受力符合杠桿原理,要確保銼削加工的平面平直度符合質量要求,必須確保銼刀作直線運動,否則,加工平面就會產生各種不平現象。要保證銼刀在前后移動中杠桿平衡,施加在兩手上的力要隨銼刀的移動距離變化而變化:即越遠離工件施加的力越小。
3.銼削運動速度
通常情況下,銼削速度控制在40次/分鐘。根據加工材料不同、加工精度不同,銼削速度可以適當減慢或加快,但銼削速度不宜過快,若過快將使銼刀溫度升高,工件表面溫度升高,影響銼刀的使用壽命及影響工件表面質量。特別是當高溫工件冷卻時,由于工件邊緣冷卻速度比中間冷卻快,使冷卻后的工件加工表面產生熱變形現象。同時,由于銼削運動速度過快,不容易控制銼刀運動的平穩性,從而易造成加工工件不平現象。
4.銼削動作姿勢
銼削時的站立步位與動作姿勢是否正確、協調,對工件的加工質量、銼削力的發揮以及操作者的疲勞程度都有決定性的影響。銼削時,兩手握住銼刀放在工件上,左臂彎曲,小臂與工件銼削面的左右方向保持平行,身體與臺虎鉗中心線成45度,且略前傾,左腳跨前半步,重心在左腳,左膝呈彎曲狀態,保持自然,右腳伸直稍向前傾,當銼刀挫至3/4行程時,身體停止前進,靠身體慣性將銼刀銼到頭,同時,左腳自然伸直并隨著銼削時的反作用力,將重心后移,使身體恢復原位,并順勢將銼刀收回,作好第二次銼削的向前運動。
5.銼削方法
平面的銼削方法主要有順向銼、交叉銼、推銼三種。
第一,順向銼是順著同一方向對工件進行銼削的方法。順向銼的優點是銼紋整齊一致,比較美觀,常用于精銼或銼削小平面。銼削小平面時,由于銼刀面與工件接觸面積小,不易掌控銼刀直線運動軌跡,易使銼刀前后上下晃動,造成銼削平面中凸現象。銼削寬平面時,每次銼削應沿工件表面均勻地橫向移動一定距離,當移動距離不均勻時,會造成平面橫向中凸或中凹現象。
第二,交叉銼是指銼刀從兩個交叉方向對工件表面進行銼削的方法,銼刀運動方向與工件的夾持方向成30~40度角,且銼紋交叉。由于銼刀與工件的接觸面積大,銼刀運動平穩,加工工件表面銼紋平整,容易消除平面不平現象。同時表面上形成交叉的網紋,從銼痕上可以判斷出銼削面的高低位置,便于不斷的修正銼削部位。交叉銼一般適用于粗銼,以及不能很好地控制銼削面高低的情況。交叉銼在完成之前,必須改用順向銼,使銼痕變直,文理一致,以提高銼削表面的平直度和光潔度。
第三,推銼是指兩手對稱橫握銼刀,用大拇指推動銼刀順著工件長度方向用力推、拉銼刀進行銼削的方法。推銼過程中,銼刀運動平穩性好,銼削量小,容易獲得較高的加工平面度和較小的表面粗糙度,且使得銼紋一致,整齊美觀。但由于推銼時推力小,銼削效率不高,因此只適宜加工余量較小的工件或修正工件尺寸時使用。
三 減少銼削平面不平現象的方法
要減少銼削平面的不平現象,根據多年實踐經驗和理論分析,筆者認為要從以下五個方面進行:
1.合理選擇銼刀
不同的銼削工具,會產生不同的銼削效果,選擇合適的銼刀既能提高銼削平面的質量,又能提高工作效率。在選擇銼刀時,一是要根據待加工工件表面形狀和加工面大小來選擇銼刀斷面形狀和尺寸規格。粗加工時,選用250mm以上的粗齒紋銼刀;細銼時選用200~250mm的中齒紋銼刀;精銼時選用100~150mm的細齒紋銼刀;二是根據待加工材料硬度、加工余量大小、精度和表面粗糙度大小的要求來選擇銼刀的齒紋。加工及銅、鋁軟金屬材料時,宜選用粗齒紋銼刀;加工鋼件、鑄鐵以及表面質量要求高的材料時,宜選用細齒紋銼刀。若要對工件表面進行修光處理,則宜選用齒紋更細的油光銼來加工,使用油光銼加工的工件表面粗糙度值低,但生產效率較低。加工余量較大時,選用粗齒紋銼刀,可以在短時間內去除多余的金屬余量,以提高生產效率。
2.正確的操作姿勢
正確的站位姿勢和銼削運銼姿勢以及銼削過程中良好動作的協調性,可以最大程度地減輕操作者的疲勞強度,更好更準確地控制銼削力,保證銼刀始終直線運動,提高其銼削運動平穩性,從而避免產生加工平面不平現象。
3.正確的銼削方法
銼削方法的選用是否得當,將直接影響工件的加工質量。可以根據實際情況,合理選用順向銼法、交叉銼、推銼法或三種方法結合使用。當加工余量大于0.3mm時,應選用順向銼法、交叉銼法或兩種方法混合使用,以便較快的去除多余的加工余量,從而提高生產效率;當加工余量在0.3~0.1mm時,應選用交叉銼法,以便能及時準確地把平面銼削平整,從而保證加工平面的平直度;當加工余量在0.1mm以下時,應選用順向銼法或推銼法銼削平面,以便降低加工表面粗糙度值和去除少量的加工余量,從而保證表面粗糙度和尺寸公差符合技術要求。
4.合適的銼削速度
粗加工時,因加工余量較大,銼削的目的是去除多余的加工余量,此時銼削速度宜選擇40次/分鐘;在半精加工階段,主要目的是修整加工平面,保證平面平直度要求,此時,銼削速度宜控制在30~35次/分鐘;精加工時,加工余量在0.1mm以下,此時的加工目的是提高表面粗糙度和保證尺寸公差,此時的加工速度要控制在35次/分鐘以下,壓力要小,同時要注意檢測。
5.要借助各種測量工具檢測
在銼削過程中,要借助測量工具,如刀口尺、直角尺、游標卡尺、千分尺等實際測量找出不平現象的部位。如用刀口尺或直角尺通過透光法來檢測加工平面的直線度和平面度;通過對角線檢查判斷加工平面是否出現中凸或中凹以及加工平面扭曲現象等。
〔責任編輯:肖薇〕