本文著重介紹標準麻花鉆主切削刃的刃磨方法和技巧。
麻花鉆切削部分的切削角度是通過三個假想的面(基面、切削平面、主截面)組成一個三維坐標系來確定的。對于初學者,常有不會確定角度、左右手配合不協調、上機操作膽怯的三種情況,筆者認為可以四步走的方法來幫助他們一一克服,最后掌握正確的刃磨方法。
一、第一步:熟悉理論
任何實踐必須有扎實的理論做指導。對于麻花鉆,不僅要認識麻花鉆的結構、材料等常識,而且熟知麻花鉆切削部分的組成(五刃六面在什么地方),五種切削角度(頂角2Φ、前角γ、后角α、橫刃斜角ψ、螺旋角ω)的定義,對切削過程的影響及它們之間的關系。麻花鉆的刃磨要求:一是兩主切削刃相對軸線左右對稱,夾角一致長度相等,且頂角等于118°±2°。二是橫刃斜角為50°~55°。三是后刀面圓滑無振痕。在講授鉆頭知識的時候,可以邊教授邊示范動作,同時介紹砂輪機的安全操作知識,既讓同學們在理論上對麻花鉆有了一定的認識,又可以讓他們有實實在在的感受——用眼看到、用手摸到實物,很真實很現實,消除了陌生感,為下一步動手實踐做好了思想上的準備。
二、第二步:靜態掌握
鉆頭的切削角度不易確定,而且有些同學知道砂輪機鉆速高、砂輪性質較脆、容易出現扎入事故,甚至會傷及人身安全,所以容易驚慌失措。可以讓他們先不要上機操作,先進行徒手模擬動作訓練——既學會了確定角度,又掌握了動作要領。而且在不知不覺中進入狀態,找到感覺:先以臺鉗桌邊為參照物,模擬砂輪在前方,臺鉗桌面為砂輪中心平面。心情放松,兩腳自然分立,站在“砂輪”的左側,身體微躬、重心下移、保持穩定,右手捏住鉆頭的頭部,約一扁指的地方——離近了磨傷手,離遠不易控制鉆頭擺動幅度,左手捏住鉆柄部分,把鉆頭水平放置,而且主切削刃也是水平狀態,并與桌邊平行等高。桌邊和鉆頭中心線的夾角就是主切削刃與鉆頭中心線的夾角,即頂角2Φ的一半,約為59°~60°。后角則由左手的下擺幅度決定,一般為8°~10°。而前角、橫刃斜角與后角大小有關,只需要控制好頂角2Φ及后角α的大小就可以了。刃磨應從主切削刃開始,順時針旋轉35°~40°,然后磨削到整個后刀面(從某種意義講,對主切削刃的刃磨也是對鉆頭整個后刀面的磨削加工)由于后刀面是個螺旋面,因此在磨削的過程中,既要有轉動又要有擺動,控制鉆頭的兩只手必須配合協調——右手在前為支點,右手轉動的同時左手上下擺動,要求動作角度正確協調自然,靈活而不失穩定。作為第二步靜態模擬練習相當重要:可以在沒有任何危險的前提下領悟動作要領,掌握正確的刃磨方法和技巧,為下一步實踐練習打下良好的基礎。
三、第三步:動態實踐
對于動作達到基本要求的同學,就可以上機操作了。有些同學因為首次接觸砂輪機,心情難免有些緊張,造成動作變形。指導老師可以親自示范操作,口述站立姿勢、動作要領及砂輪機的安全操作方法等內容。并提示:第一,注意安全,不要傷到手;第二,注意配合,左右手協調自然;第三,注意壓力,壓力過大容易退火;第四,注意冷卻,經常蘸水防止退火;第五,注意磨削量均衡,刃磨完一個主切削刃后轉換到另一個切削刃壓力一致,以保證兩主切削刃對稱;第六,切記無論怎樣轉動鉆頭右手在空間的位置不能改變,否則前功盡棄。不斷巡回指導,指出不正確的操作方法,予以糾正,防止出現各種意外。
四、第四步:檢驗總結
可以使用角度樣板或目測法來檢查練習結果。用角度樣板檢查頂角是否符合2Φ=118°±2°的要求,也可用目測法:頂角2Φ>118°時,主切削刃呈凹形;頂角2Φ<118°時,主切削刃呈凸形。再把鉆頭切削部分向上豎立,兩眼平視,看主切削刃是否平直對稱。由于視覺誤差會感到左高右低,可反復多次觀察加以比較。后角可以根據主切削刃與后刀面后邊部分之間的高度差來判斷,也可以根據橫刃斜角來判斷。判斷橫刃斜角是否符合要求,可以右手向上捏住鉆頭左手食指靠在橫刃上,看食指與主切削刃的夾角是否為50°~55°即可。還要要求后刀面圓滑無振痕。一般會出現以下幾種情況:頂角過大或過小;后角過大或過小;橫刃過尖或夾角過小、過大;主切削刃不平直、不對稱、不鋒利;后刀面不圓滑有振痕或磨削量過多。
(作者單位:山東化工技師學院)