鉗工銼削平面技巧

薛金良，衛(wèi)廣立，任凱

中車永濟(jì)電機(jī)有限公司 山西運(yùn)城 044502

1 序言

隨著機(jī)械加工設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，銼削在機(jī)械加工中的占比逐漸降低，鉗工銼削技能的整體水平也有所降低。但銼削作為鉗工必須掌握的基本技能還無(wú)法被完全替代，能銼削加工高精度零件也是優(yōu)秀鉗工必須掌握的基本技能之一[1]。

2 銼削概述

2.1 銼刀的構(gòu)造

如圖1所示，平銼由銼柄和銼身組成。銼身部分包括銼刀面、銼刀邊和銼舌。銼刀面上整齊排列著銼紋。

圖1 平銼結(jié)構(gòu)

2.2 銼削原理

銼刀作為鉗工工具，其銼削原理與車刀、鉆頭等機(jī)械加工刀具的切削原理大同小異。平銼表面的銼紋由主銼紋和輔銼紋組成，主銼紋一般與銼刀中心線呈65°夾角，輔銼紋與中心線呈45°夾角。如圖2所示，主銼紋較深，銼削時(shí)，主切削刃承擔(dān)切削任務(wù)，切屑順著主銼紋的前刀面4流出的同時(shí)，主銼紋也承擔(dān)著容屑作用[2]。

圖2 銼削原理

2.3 鉗工銼紋參數(shù)

銼刀按粗細(xì)可以分為粗齒銼、中齒銼、細(xì)齒銼和油光銼。1號(hào)為粗齒銼，2號(hào)為中齒銼，3號(hào)為細(xì)齒銼，4號(hào)和5號(hào)為油光銼。每10mm長(zhǎng)度內(nèi)主銼紋條數(shù)越少，銼刀越粗，切削效率越高，但銼削出的平面表面粗糙度越差，銼齒也容易磨損。每10mm長(zhǎng)度內(nèi)主銼紋條數(shù)越多，銼刀越細(xì)，銼削效率越低，但銼削出的平面表面粗糙度越高，銼齒不容易磨損。因此在銼削工件時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件材料硬度、表面粗糙度來(lái)選擇粗細(xì)不同的銼刀。鉗工銼紋參數(shù)見表1。

表1 鉗工銼紋參數(shù)

2.4 銼刀安全操作“五不”

鉗工銼削要遵守安全操作“五不”：一是不用無(wú)柄銼刀、不用木柄裂開銼刀（見圖3），無(wú)柄銼刀或木柄開裂的銼刀使用時(shí)銼舌容易刺傷操作人員。二是銼削時(shí)手柄不可撞擊工件（見圖4），銼削時(shí)手柄撞擊工件，銼刀和銼柄容易分離，刺傷操作人員，因此一定要養(yǎng)成銼削時(shí)手柄不接觸工件的習(xí)慣。三是不可用手摸銼削表面（見圖5），銼削過(guò)程中用手摸工件，手上的汗液粘在銼削表面，再次銼削時(shí)容易出現(xiàn)銼刀和工件打滑的現(xiàn)象，容易造成安全事故，也降低了銼削效率，用手摸工件，切屑也容易扎進(jìn)手指。四是不可用嘴吹切屑。銼削過(guò)程中，切不可用嘴吹來(lái)清理切屑，應(yīng)養(yǎng)成使用毛刷清理切屑的好習(xí)慣，避免切屑飛入眼睛。五是銼刀不可堆積擺放（見圖6），以避免造成銼齒相互碰撞造成磨損，也不可將銼柄伸出工作臺(tái)外，避免銼刀掉在地面造成損壞[3]。

圖3 無(wú)柄銼刀、木柄裂開銼刀

圖4 手柄撞擊工件

圖5 不可用手摸銼削表面

圖6 銼刀不可堆積擺放

3 平面銼削標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作分解

銼削動(dòng)作不標(biāo)準(zhǔn)容易造成銼削表面質(zhì)量差，操作時(shí)也容易疲勞。一名優(yōu)秀的鉗工，應(yīng)掌握正確的銼削姿勢(shì)，養(yǎng)成良好的動(dòng)作習(xí)慣。

為了便于充分理解，我們將銼刀面從長(zhǎng)度方向三等分，并將連續(xù)的銼削動(dòng)作分解成4個(gè)步驟。如圖7所示，圖片標(biāo)注為1、2、3的均為銼刀推進(jìn)行程、圖片4為銼刀回退行程。在前三分之一推進(jìn)行程，身體向前傾斜15°左右，銼刀繼續(xù)推出到中三分之一行程，身體前傾角度增大到18°左右，重心也由右腳平穩(wěn)地過(guò)度到左腳。 在后三分之一行程，銼刀繼續(xù)推進(jìn)，此時(shí)，身體前傾角度由18°左右隨著銼刀推進(jìn)平穩(wěn)地恢復(fù)到向前傾斜15°左右。此時(shí)，銼刀向前推出完成，向上輕微抬起銼刀，并將銼刀快速退回，再回到開始狀態(tài)并往復(fù)循環(huán)。

圖7 銼削過(guò)程動(dòng)作分解

4 平面銼削的幾種基本方法

按銼削時(shí)銼刀與工件的夾角以及銼刀的運(yùn)動(dòng)方向，銼削可分為順向銼、交叉銼和推銼。順向銼（見圖8）效率高，紋路美觀，但銼削精度差。交叉銼（見圖9）銼削時(shí)，銼刀與工件呈45°夾角，并且經(jīng)常變化角度，使銼削表面銼削的紋路相互交叉，這樣就可以看到每次銼削的部位，可以隨時(shí)調(diào)整銼刀水平，保證銼刀的水平，以保證加工表面的平面度和與側(cè)面的垂直度。交叉銼紋路交叉，不太美觀，但銼削出的平面精度較高。推銼（見圖10）銼削時(shí)，左右手分別握住銼身兩側(cè)，向前推進(jìn)銼削，銼刀運(yùn)動(dòng)軌跡與銼刀軸線垂直。推銼法雖然效率較低，但精度較高。

圖8 順向銼

圖 9 交叉銼

圖 10 推銼

5 全程銼削和短程銼削受力分析

銼削時(shí)，按銼刀有效范圍的長(zhǎng)度，可將銼削分為全程銼削和短程銼削。全程銼削時(shí)，銼刀行程有效范圍L達(dá)到銼身長(zhǎng)度的90%以上，短程銼削時(shí)銼刀行程有效范圍長(zhǎng)度為L(zhǎng)/4～L/2。

全程銼削（見圖11）加工效率高，但銼出的平面度較差；短程銼削加工效率較低，但精度較高。由圖11看出，可以將銼刀看成杠桿，前后手向下施力分別為F2、F1，L2、L1可看作阻力臂與動(dòng)力臂。為保持銼刀水平，則兩邊力矩必須保證相等，即：F1L1=F2L2。由于銼削時(shí)L1和L2大小在交替變化中，且變化范圍較大，這就要求前后手向下施力大小F2、F1必須也相應(yīng)交替變化。這就對(duì)手感要求提出了更高標(biāo)準(zhǔn)，銼削時(shí)精度較差，但由于有效范圍L達(dá)到銼身長(zhǎng)度的90%以上，所以效率較高。

圖11 全程銼削

短程銼削（見圖12）時(shí)，由于使用銼刀有效范圍較小，則L1和L2在交替變化時(shí)范圍也較小，前后手向下施力大小F2、F1相應(yīng)交替變化范圍也較小。所以相對(duì)于全程銼削，精度較高，效率較低。

圖12 短程銼削

6 銼削狹長(zhǎng)平面時(shí)如何保證垂直度

銼削余量較大時(shí)，若銼削過(guò)程中不對(duì)銼削面進(jìn)行垂直度測(cè)量，很容易出現(xiàn)圖13所示的現(xiàn)象，就是銼削面與工件側(cè)面不垂直。用角尺進(jìn)行測(cè)量，由于測(cè)量時(shí)對(duì)工件進(jìn)行頻繁的拆卸裝夾，又降低了銼削效率。

圖13 銼削面與工件側(cè)面不垂直

為解決這個(gè)問題，筆者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出了“銼靠鉗口校正法”（見圖14）。即銼削過(guò)程中，用銼刀緊貼鉗口，再將銼刀平移到工件表面進(jìn)行銼削，通過(guò)雙手短暫肌肉記憶保證銼刀表面與鉗口的平行來(lái)保證銼刀的水平。通過(guò)訓(xùn)練，可以很快掌握該項(xiàng)技能，提高銼削精度與效率。

圖14 銼靠鉗口校正法

7 縱向短銼法

在職業(yè)技能大賽鉗工實(shí)操試題中，由于零件之間的配合間隙≤0.02mm，所以要保證零件互換后的配合間隙和每個(gè)零件的公差在要求范圍內(nèi)，對(duì)平面的精度提出了更高的要求。筆者根據(jù)多年的鉗工經(jīng)驗(yàn)，將自己在實(shí)踐中摸索出的操作手法進(jìn)行總結(jié)，并將該操作法命名為“縱向短銼法”。縱向短銼法的核心是通過(guò)銼刀的平整度配合平板顯點(diǎn)檢測(cè)平面度來(lái)保證平面的加工質(zhì)量（見圖15）?？v向短銼法根據(jù)加工精度又分為“縱向指壓短銼法”和“縱向掌壓短銼法”，現(xiàn)將該操作法進(jìn)行介紹。

圖15 平板顯點(diǎn)法檢測(cè)平面度

7.1 縱向掌壓短銼法

當(dāng)0.05mm＜工件的加工余量＜0.15mm時(shí)，可通過(guò)縱向掌壓短銼法將加工余量保證在0.05mm左右。該操作方法如圖16所示，后手（握銼柄）只負(fù)責(zé)施加水平力，前手只負(fù)責(zé)施加垂直力。銼削時(shí)用前手大魚際（見圖17）部位在銼刀平整部位施加垂直壓力，每次銼削都要保證垂直施力點(diǎn)不可越出工件范圍，以避免銼刀翹起。該方法可以保證加工面的平面度≤0.01mm。

圖16 縱向掌壓短銼法

圖17 手的大魚際

7.2 縱向指壓短銼法

當(dāng)工件的加工余量在0.05mm左右時(shí)，則通過(guò)縱向指壓短銼法將平面加工到公差范圍（見圖18）。該方法與縱向掌壓短銼法的區(qū)別是垂直施力是用前手的大拇指進(jìn)行，施加壓力小于掌壓，銼刀微量變形更小，可以達(dá)到更高的精度，平面度可以達(dá)到0.003mm以內(nèi)，但效率低于縱向掌壓短銼法。

圖18 縱向指壓短銼法

8 縱向短銼法銼刀的選用

使用縱向短銼法對(duì)銼刀垂直施力部位平面度要求較高，一般挑出銼刀較平整或微微凸起的部位做為采用縱向短銼法時(shí)銼刀對(duì)工件的有效加工面。筆者對(duì)總結(jié)出的兩種銼刀選用方法分別命名為“平板選銼法”和“試銼選銼法”。

8.1 平板選銼法

平銼一般沒有絕對(duì)平直的表面，大多是一面外凸，一面內(nèi)凹的“彎曲”形。當(dāng)彎曲度很小時(shí)，僅憑目測(cè)不能判別出哪一面外凸，哪一面內(nèi)凹，這時(shí)就可以將銼刀一面與平板輕輕接觸，一只手向銼刀表面施加很小的垂直力，另一只手左右輕晃銼柄，根據(jù)搖晃力的大小來(lái)判斷銼刀的凸面和凹面。當(dāng)凹面與平板接觸，搖晃力稍大，反之則搖晃力較小。

8.2 試銼選銼法

首先通過(guò)平板選銼法分辨出銼刀微微凸起的一面，用該面的不同部位對(duì)試銼件的表面進(jìn)行銼削，并對(duì)加工過(guò)的表面進(jìn)行平面度檢測(cè)。當(dāng)平面度達(dá)到理想要求時(shí)，在銼刀垂直施力部位做上標(biāo)記。該標(biāo)記就是下次使用該銼刀時(shí)的垂直施力部位。

9 如何提高銼削效率和精度

提高銼削效率的方法有：以鋸代銼減少銼削余量提高效率，劃出加工界限，減少工件裝夾測(cè)量次數(shù)，提高效率，不使用小銼刀慢慢修銼來(lái)提高效率，尺寸相同的加工面合并測(cè)量，減少工件拆裝次數(shù)，提高效率。

可以采用前面介紹的縱向掌壓短銼法和縱向指壓短銼法來(lái)提高銼削精度。

10 結(jié)束語(yǔ)

要能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)銼削出高質(zhì)量的平面、控制好精度，除了掌握相關(guān)理論知識(shí)和技巧外，還必須通過(guò)大量練習(xí)才能實(shí)現(xiàn)。