王寶康
摘 要:本文介紹一套綜合運用精確劃線、快速橫向銼、精細(xì)縱向銼三種精準(zhǔn)、優(yōu)質(zhì)、高效地銼好狹長平面的方法,可用三步法銼好狹長平面。
關(guān)鍵詞:狹長平面的銼削 平面中凸 三步法 劃線 橫向銼 縱向銼
銼削是用銼刀對工件表面進(jìn)行切削加工,使工件達(dá)到所要求的尺寸、形狀、位置和表面質(zhì)量的操作。銼削精度可以達(dá)到0.01mm,表面粗糙度可達(dá)Ra0.8μm。正確的銼削方法和銼削操作工藝,是每個學(xué)習(xí)鉗工操作技能的學(xué)生或工人必須掌握的技能。要學(xué)好平面銼削技術(shù),銼好板材的狹長外形平面是關(guān)鍵。
一、平面銼削的方法
綜合現(xiàn)有鉗工工藝與技能訓(xùn)練教材的闡述,關(guān)于平面銼削的方法,一般有三種簡單描述,即順向銼、交叉銼和推銼(見圖1)。
順向 銼叉銼 推銼
圖1 銼削方法
分析它們的工藝特點如下。
1.順向銼
順向銼是最普通的銼削方法。銼刀運動方向與工件夾持方向始終一致,面積不大的平面和最后銼光都是采用這種方法。順向銼可得到正直的銼痕,比較整齊美觀,精銼時常采用。但無論縱向銼削還是橫向銼削,在銼削運動中,雙手會或多或少地上下?lián)u擺,導(dǎo)致銼削平面總是呈現(xiàn)中間凸起的較大誤差。
2.交叉銼
銼刀與工件夾持方向約呈35°角,且銼痕交叉。交叉銼時銼刀與工件的接觸面積增大,銼刀容易掌握平穩(wěn)。交叉銼一般用于粗銼。但因板材側(cè)向加工面狹窄,不適合做交叉銼削運動,實際效果也不理想。
3.推銼
推銼一般用來銼削狹長平面,在順向銼法銼刀受阻時使用。推銼不利于充分發(fā)揮手臂的力量,故銼削效率低,只適用于加工余量較小和修整尺寸時使用。這種方法往往因工件中間部位銼去的量多而兩頭少,產(chǎn)生磨刀磚似的平面中凹的狀況。
鑒于以上原因,有初學(xué)者采用順向銼和推銼相結(jié)合的方法來抵消平面不平的狀況,然而又產(chǎn)生了新的問題,即平面凹凸不平,呈波浪狀(見圖2) 。
圖2 平面波浪狀
二、三步法實現(xiàn)精準(zhǔn)、優(yōu)質(zhì)、高效
筆者在教學(xué)中不斷摸索實踐,總結(jié)出通過三步法實現(xiàn)精準(zhǔn)、優(yōu)質(zhì)、高效的狹長平面加工技術(shù)。所謂精準(zhǔn),是指達(dá)到了尺寸與形狀的準(zhǔn)確;所謂優(yōu)質(zhì),是指達(dá)到了銼削紋理的整齊與美觀;所謂高效,是指能在較短的時間內(nèi),完成零件的狹長平面的銼削加工,得到合格的工件。
我們知道,平面銼削中最常用、最終的精加工方法應(yīng)當(dāng)是順向銼。順向銼有兩種裝夾方法,分別稱為橫向銼與縱向銼(圖3)。橫向銼是順著板材的寬度方向銼削,工件橫向裝夾;縱向銼是順著板材的長度方向銼削,工件縱向裝夾。而筆者所要闡述的是克服順向銼時狹長平面會產(chǎn)生中凸現(xiàn)象的方法,主要是綜合使用順向銼中的橫向銼和縱向銼這兩種銼削方法,通過掌握好這兩種方法的轉(zhuǎn)換時機(jī)(根據(jù)加工余量來判斷)來消除平面中凸現(xiàn)象。在掌握技術(shù)要領(lǐng)后,可以做到在順向銼時,讓狹長平面不再呈現(xiàn)中間凸起的現(xiàn)象,甚至還能使中間呈極微量的凹的狀態(tài),這樣加工后的狹長平面,以后在做其他加工平面的劃線基準(zhǔn)時,不會因為中凸而產(chǎn)生放不穩(wěn)的狀況,十分有效。
圖3 橫向銼與縱向銼
筆者采用的這種方法概括為“三步法”。
1.第一步:精準(zhǔn)地劃好銼削加工界線
精準(zhǔn)的劃線對銼削的效率有很大的影響。劃線能確定工件的加工余量,使銼削加工時有明顯的加工界限。但是這一步操作或這根線條,往往被初學(xué)者所忽視,有的人劃線模糊,線條太粗或劃線尺寸偏差太大,還有的人只在粗加工時觀察線條,而在細(xì)、精加工時,就幾乎不看劃的線條了,只依靠量具測量,在工件尺寸逐步到位的過程中,產(chǎn)生了無數(shù)次重復(fù)的多點測量動作,消耗了太多的測量時間。
對劃線的要求是:線條精細(xì)、深刻、清晰,一次劃成,尺寸準(zhǔn)確。要注意在銼削的工藝過程中,無論粗銼、細(xì)銼和精銼,都要仔細(xì)觀察銼削加工面與劃線的離合程度,正確判斷與調(diào)整加工余量,及時修正銼削面的尺寸和形狀。
2.第二步:采用順向銼中的橫向銼進(jìn)行粗銼,高效地去除絕大部分銼削余量
將工件狹長的平面銼至中間部位基本到線(留0.05mm左右的目測加工余量),兩端微翹(約0.05~0.1mm),整個銼削平面呈中間微凹的狀態(tài)(見圖4)。這時,要注意養(yǎng)成根據(jù)劃線目測加工余量的能力,達(dá)到快速、高效的加工目的。測量監(jiān)控尺寸的重點放在工件中間部位,控制尺寸到規(guī)定的公差上限。
圖4 平面波浪狀
這種銼削要求,與前者相比,不追求平面上所有部位尺寸的一致性,工件尺寸監(jiān)控重點部位只有中間一個點,而左右兩端處只需粗略地測量或用刀口直尺直接目測觀察,呈中間微凹即可。顯然這樣的要求容易達(dá)到,橫銼時,只要中間部位比左右兩端著重多銼幾刀,便可達(dá)到效果。
也許有人會擔(dān)心橫向平面有中凸現(xiàn)象。事實上,工件(板材)的厚度很小,假如銼刀長300mm,工件厚度為10mm,那么在工件厚度上產(chǎn)生的中凸只有1/30的銼刀偏擺度,這樣的誤差在下一步精加工時還有辦法給予修正,問題不太大。
注意這一步完成之后,就可以對加工平面進(jìn)行四周倒角,比如0.3×45°,下一步是精加工,加工量很小,可不再倒角了。
3.第三步:采用順向銼中的縱向銼進(jìn)行精細(xì)銼,達(dá)到規(guī)定的尺寸精度和平面度
這一步屬于精細(xì)加工,由于工件兩端加工表面有微翹的現(xiàn)象,銼刀擱在工件狹長表面上時呈兩點支承的狀態(tài),猶如兩點決定一直線。這時,沒有了工件在縱向平面上中凸的影響,銼刀在縱向銼削運動過程中,能在工件前后兩端高點的支承下,較好地實現(xiàn)平穩(wěn)的銼削直線運動;同時工件前后兩端在銼削運動中逐漸地被銼低,新的銼削表面所產(chǎn)生的縱向銼紋面積向中間逐步延伸擴(kuò)大,工件橫向舊銼紋面積相應(yīng)地逐步縮小,這是十分明顯的新舊銼紋此長彼消的變化現(xiàn)象,很容易目測觀察到(見圖5)。當(dāng)工件中間橫向舊銼紋消失,全部呈現(xiàn)出縱向新銼紋時,則意味著即將結(jié)束加工或已經(jīng)加工結(jié)束了。這時,通過測量便可以加以確認(rèn)或作必要的微量修整,最好使工件尺寸達(dá)到公差的中間值。
圖5 縱向銼時中間橫向銼紋逐漸縮小至消失
精細(xì)銼時,銼刀運行要緩慢平衡,壓力相對要輕。由于這時加工余量少(最少處即中間部位約0.05mm),銼削時間短,順著工件凹形面慢慢修正工件平面,當(dāng)工件達(dá)到尺寸時,就不會產(chǎn)生中凸現(xiàn)象,甚至可以產(chǎn)生平面有微量的凹形狀。初學(xué)者最為詬病的順向銼中凸的現(xiàn)象得到解決。
綜上所述,三步法銼削狹長平面,達(dá)到了精準(zhǔn)、優(yōu)質(zhì)、高效的效果。
為什么會精準(zhǔn)?是因為巧妙地綜合運用了橫向銼、縱向銼兩種銼削方法,消除了工件平面中凸的現(xiàn)象,工件加工表面的形狀、位置及尺寸就容易控制并達(dá)標(biāo),為實施精準(zhǔn)加工提供了可靠保障。
為什么會優(yōu)質(zhì)?是因為始終堅持采用順向銼法,得到了正直、整齊、美觀的銼痕表面,避免了操作者被動采用推銼法等輔助銼削方法,為獲得優(yōu)質(zhì)的加工表面創(chuàng)造了條件。
為什么會高效?是因為粗加工時簡便快捷,精細(xì)加工時縱、橫兩種不同的新舊銼紋此長彼消地變化,始終在操作者眼前呈現(xiàn)出連續(xù)變化的加工位置狀態(tài),減小了依靠反復(fù)測量來間接判斷工件表面的位置與尺寸余量,充分發(fā)揮了操作者的目測自控能力,測量時間減少了,工件又很容易銼平,為實現(xiàn)高效加工奠定了堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]蔣增福.鉗工工藝與技能訓(xùn)練[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2001.