平面銼削技能分析

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

關鍵詞： 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、內外角度、各種復雜形狀的表面和銼配，以及不便于車、磨、銑、刨等機械加工等場合。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，要掌握好此項技能就要訓練平面銼削。平面銼削過程中會有銼不平的現象，下面就這些現象進行歸類總結、分析，并提出減小銼不平現象的方法。

1.幾種不平的銼削面

1.1平面中凸

這種現象是平面中間凸起，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為中間透光微弱，兩邊透光強。此類現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象，平面表現為其中一個方向對角高，中間低；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為基本透光均勻；而對角平直度表現為其中一對角中間透光強，兩邊透光弱；另一個角為中間透光弱，兩邊透光強。

1.3橫向中凸或中凹

這種現象是在橫向平面表現為中間凸或中間凹，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，兩邊透光弱或中間透光弱兩邊透光強，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，就會產生各種不平的現象。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，F₂：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，F₂也要作相應的變化，即當力臂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，銼削面中凸就越嚴重。所以保持銼刀力矩平衡是保證銼削平面度最關鍵的技術要領。

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。根據不同硬度的材料，銼削速度可作適當調整。銼削速度過快，將產生大量的摩擦熱，導致工件、銼刀溫度上升，對銼刀保養不利；而且當工件冷卻時，由于四周平面冷卻快，中間冷卻慢，以及工件材料有雜質導致膨脹系數不一致等原因，冷卻后的工件銼削面有不可預見的不平現象產生。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象。筆者根據多年的實踐，認為：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、動作姿勢正確、協調，將直接影響到銼削面的質量。操作者兩腳間距及站立位置與鉗臺間距都應合理控制。兩腳間距太小，重心不穩，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，有可能產生側向分力，使銼削面產生對角扭曲。

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象，當銼削寬平面時必須將銼刀均勻地沿寬度方向移動，當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，銼刀面會產生中凸或中凹的現象，若使用這種銼刀加工工件，銼削平面就會相應產生中凸或中凹的現象。

3.結論

要減少銼削平面平面度低的現象，根據以上的理論分析及實踐經驗，筆者認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，以能適應不同的銼削要求為準，銼削時身體的重心要落在左腳上，左膝隨銼削時的往復運動而曲伸。

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力部位協調運動，方便集中發力，降低操作者的疲勞感，而且能更好更快更準確地掌握平面銼削這門技術。

3.2選擇適當的銼削方法

在平面銼削時，一般不單獨使用一種方法，而是根據表面的銼加工的余量，三種方法混合使用。當余量大于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選擇適當的加工速度及銼削力

銼削粗加工時以去除為主，要考慮效率和質量的主次問題，通常選擇切削速度為40次/分鐘。當余量在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，銼削速度應控制在25-35次/分鐘，壓力根據余量的大小自行把握，以便于操作時平穩地控制好銼刀且不會因動作變形而產生其他分力為準則。

參考文獻：

［1］謝增明主編.鉗工生產實習與技能訓練.第四版.

［2］李之浩主編.機修鉗工工藝學.96新版.