对钳工锉削面不平现象的探讨.doc

对钳工锉削面不平现象的探讨摘要：本文就钳工锉削技能操作中，对锉削面不平的现象的原因，从操作姿势、锉削用力、锉削速度、锉削方法等方面进行了理论分析，并指出了锉削方法、速度、压力等选择对锉削平面质量的影响。关键词：钳工；锉削；平面在科学技术飞速发展的今天，各种先进的加工机械不断涌现，钳工虽然以手工操作为主，但仍具有广泛的适应性和灵活性，如单件或精密零件的制作，锉削样板和制作模具等。锉削适用于加工平面、曲面、内外角度，各种复杂形状的表面和锉配以及不便于车、磨、铣、刨等机械加工等场合1。在钳工三项主要操作技能中，锉削技能就是其中之一，而锉削平面是这项技能的基础，要掌握好此项技能就要训练平面锉削，锉削平面过程中会有很多不平的现象，下面对这些不平现象归类总结、分析，并提出减小不平现象的方法。1、几种不平的锉削面（1）锉削平面中凸现象这种现象是平面中间凸起，四周低，即球面形。用刀口尺检测其平直度，整个平面的平直度表现为中间透光微弱，两边透光强，此类现象是锉削平面最常出现的，也是最难克服的。（2）锉削平面对角扭曲现象这种是相似于一张纸，两手各拿一个对角，反方向用力扭动的现象，平面表现为其中一个方向对角高，中间低，交叉一个角度；另外一个方向是对角低，中间高。用刀口尺检测其平直度，平面的横向和纵向平直度表现为基本均匀透光；而对角平直度表现为，其中一对角中间透光强，两边透光弱；另一个对角为中间透光弱，两边透光强。（3）锉削平面横向中凸或中凹现象这种现象是在横向平面表现为中间凸或中间凹，而在纵向其平直度是平直的。用刀口尺检测其平直度，横向表现为中间透光强两边透光弱或中间透光弱两边透光强，而在纵向则是均匀微弱的透光。2、锉削面不平的成因分析（1）锉削用力平面是用锉刀加工出来的，锉刀的运动轨迹就决定了工件平面的形状。要加工出平整的平面，锉刀的运动轨迹必须是直线运动，否则，就会产生各种不平的现象，因此，锉削加工过程中，锉刀运动受力符合杠杆原理，如图1。用公式表示为：F1l1= F2l2F1：后手向下分力F2：前手压力l1l2：力臂而F1= F1cos；F1= F1sinF1：后手用力F1是后手向下分力，以保证锉刀切削进给量；F1是后手向前推分力，以保证锉刀锉削加工得以完成。在锉削运动中， 锉刀是不断前后移动的， 即力臂l1、力臂l2是变化的， 此时杠杆要保持平衡，两手用力F1、F2也要作相应的变化，即当力臂l1减小，力臂l2增大，则后手用力F1的向下F1分力增大，前手用力F2减小，才能保持平衡。当力臂l1增大，力臂l2减小，则反之。因此，锉刀在锉削加工时，前手压力是从大逐渐变小，后手压力是从小逐渐变大。而且，前后两手的用力变化，要恰好使力矩F1l1= F2l2，否则锉刀前后不平衡，上下摆动，造成锉削面中凸，且锉刀摆动幅度越大，锉削面中凸现象就越严重。（2）锉削速度正常锉削速度通常在40次/分钟，即1.5秒钟/次。根据不同硬度的材料，锉削速度可作适当调整。锉削速度过快，将产生大量的摩擦热导致工件、锉刀温度上升，对锉刀保养不利；而且当工件冷却时，工件平面四周冷却快、中间冷却慢，以及工件材料有杂质导致膨胀系数不一致等原因，使冷却后的工件锉削面以不可预见的不平现象产生。锉削速度过快也不容易保证力矩F1l1= F2l2，使锉刀上下摆动，造成锉削面产生中凸现象。笔者根据多年实践总结出，要想较好地控制锉刀走直线运动，锉削速度保持在30次/分钟，即2秒/次左右较合适。（3）操作姿势锉削加工操作过程中，操作要领、操作姿势是否正确、协调，将直接影响到锉削面的质量。操作者两脚间距及站立位置与钳台间距过大或过小均不利于锉削压力与推力的控制。两脚间距太小，不利于锉削推力发力控制；两脚间距太大，操作者重心过低，不利于锉削压力控制，均会造成锉削面中凸。锉刀与小手臂不在同一条直线上，有可能产生侧向分力，使锉削面产生对角扭曲；操作者视线应从左往右看（指习惯用右手操作者，如习惯用左手者，则反之），否则，姿势变形，产生侧向分力，会造成对角扭曲。（4）锉削方法锉削方法有顺向锉法、交叉锉法、推锉法三种。下面对这三种锉法逐一分析。顺向锉法就是锉削平面时，锉刀始终顺一个方向锉削的方法。这种方法通常在平面加工最后使用，锉痕顺向、美观。此法锉刀面与工件接触面积较小，两手用力不易控制锉刀走直线运动，使锉刀前后上下摆动，造成平面中凸现象。锉削宽平面时，每次锉削应沿工件表面均匀地横向移动一定距离，当移动不均时，会造成平面横向中凸或中凹现象。交叉锉法就是在锉削平面时，锉刀的运动方向是交叉进行的方法。此法，锉刀与工件表面的接触面积增大，锉刀容易控制，锉痕交叉，锉削过程中能清晰观察锉痕，判断加工情况，且锉刀在锉痕交叉处是重复锉削加工的，因此平面的高处余量容易去除。推锉法就是两手横向握锉刀，沿工件表面平移作推、拉运动。此法，主要用于修整工件表面锉痕，降低表面粗糙度，清理工件表面局部高点和狭长工件上有凸台，不便于用其他方法锉削时使用此法1。（5）工具本身存在的问题锉刀作为锉削加工的工具，要求锉刀面要平直，才能加工出平整的平面，由于锉刀的制造工艺、热处理等方面原因，锉刀面会产生中凹或中凸的现象，如果使用这种锉刀加工工件，锉削平面就会相应产生中凸或中凹的现象。3、结论要减少锉削平面的不平现象，笔者根据以上理论分析及多年实践经验，认为必须：（1）掌握正确操作姿势操作者掌握正确的锉削操作姿势，不单能使操作时全身各发力部位协调运动，方便集中发力，降低操作者的疲劳程度，而且能更好、更准确地控制锉削力，保证锉削时前后手的正确用力，使锉刀始终保持直线运动，避免不平现象产生。（2）选择适当的锉削方法在锉削工件平面时，一般不单独使用一种方法，而是将三种方法混合使用。当工件大于0.3mm的余量时，选用顺向锉法、交叉锉法或两者混合加工法，此时的加工目的主要是去除余量；在0.3mm至0.1mm的余量加工阶段，应选用交叉锉法，此时的加工目的主要是把平面加工平整；在0.1mm以下余量选用顺向锉法或推锉法加工，此时的目的已是降低较平整的表面粗糙度及减小少量余量，以保证表面粗糙度和尺寸公差。（3）选择适当的加工速度及压力锉削粗加工时，主要是去除余量，要考虑效率与质量选择最佳点的问题，关系到锉削速度及两手施加压力的选择