鉗工銼削平面技巧

薛金良，衛廣立，任凱

中車永濟電機有限公司 山西運城 044502

1 序言

隨著機械加工設備技術的發展，銼削在機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法被完全替代，能銼削加工高精度零件也是優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 平銼結構

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，主切削刃承擔切削任務，切屑順著主銼紋的前刀面4流出的同時，主銼紋也承擔著容屑作用[2]。

圖2 銼削原理

2.3 鉗工銼紋參數

銼刀按粗細可以分為粗齒銼、中齒銼、細齒銼和油光銼。1號為粗齒銼，2號為中齒銼，3號為細齒銼，4號和5號為油光銼。每10mm長度內主銼紋條數越少，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長度內主銼紋條數越多，銼刀越細，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，應根據工件材料硬度、表面粗糙度來選擇粗細不同的銼刀。鉗工銼紋參數見表1。

表1 鉗工銼紋參數

2.4 銼刀安全操作“五不”

鉗工銼削要遵守安全操作“五不”：一是不用無柄銼刀、不用木柄裂開銼刀（見圖3），無柄銼刀或木柄開裂的銼刀使用時銼舌容易刺傷操作人員。二是銼削時手柄不可撞擊工件（見圖4），銼削時手柄撞擊工件，銼刀和銼柄容易分離，刺傷操作人員，因此一定要養成銼削時手柄不接觸工件的習慣。三是不可用手摸銼削表面（見圖5），銼削過程中用手摸工件，手上的汗液粘在銼削表面，再次銼削時容易出現銼刀和工件打滑的現象，容易造成安全事故，也降低了銼削效率，用手摸工件，切屑也容易扎進手指。四是不可用嘴吹切屑。銼削過程中，切不可用嘴吹來清理切屑，應養成使用毛刷清理切屑的好習慣，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外，避免銼刀掉在地面造成損壞[3]。

圖3 無柄銼刀、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 平面銼削標準動作分解

銼削動作不標準容易造成銼削表面質量差，操作時也容易疲勞。一名優秀的鉗工，應掌握正確的銼削姿勢，養成良好的動作習慣。

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

圖7 銼削過程動作分解

4 平面銼削的幾種基本方法

按銼削時銼刀與工件的夾角以及銼刀的運動方向，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，銼刀與工件呈45°夾角，并且經常變化角度，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，可以隨時調整銼刀水平，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，左右手分別握住銼身兩側，向前推進銼削，銼刀運動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，按銼刀有效范圍的長度，可將銼削分為全程銼削和短程銼削。全程銼削時，銼刀行程有效范圍L達到銼身長度的90%以上，短程銼削時銼刀行程有效范圍長度為L/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必須也相應交替變化。這就對手感要求提出了更高標準，銼削時精度較差，但由于有效范圍L達到銼身長度的90%以上，所以效率較高。

圖11 全程銼削

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

圖12 短程銼削

6 銼削狹長平面時如何保證垂直度

銼削余量較大時，若銼削過程中不對銼削面進行垂直度測量，很容易出現圖13所示的現象，就是銼削面與工件側面不垂直。用角尺進行測量，由于測量時對工件進行頻繁的拆卸裝夾，又降低了銼削效率。

圖13 銼削面與工件側面不垂直

為解決這個問題，筆者根據經驗總結出了“銼靠鉗口校正法”（見圖14）。即銼削過程中，用銼刀緊貼鉗口，再將銼刀平移到工件表面進行銼削，通過雙手短暫肌肉記憶保證銼刀表面與鉗口的平行來保證銼刀的水平。通過訓練，可以很快掌握該項技能，提高銼削精度與效率。

圖14 銼靠鉗口校正法

7 縱向短銼法

在職業技能大賽鉗工實操試題中，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零件的公差在要求范圍內，對平面的精度提出了更高的要求。筆者根據多年的鉗工經驗，將自己在實踐中摸索出的操作手法進行總結，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銼刀的平整度配合平板顯點檢測平面度來保證平面的加工質量（見圖15）?？v向短銼法根據加工精度又分為“縱向指壓短銼法”和“縱向掌壓短銼法”，現將該操作法進行介紹。

圖15 平板顯點法檢測平面度

7.1 縱向掌壓短銼法

當0.05mm＜工件的加工余量＜0.15mm時，可通過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）只負責施加水平力，前手只負責施加垂直力。銼削時用前手大魚際（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

當工件的加工余量在0.05mm左右時，則通過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別是垂直施力是用前手的大拇指進行，施加壓力小于掌壓，銼刀微量變形更小，可以達到更高的精度，平面度可以達到0.003mm以內，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銼刀對工件的有效加工面。筆者對總結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

平銼一般沒有絕對平直的表面，大多是一面外凸，一面內凹的“彎曲”形。當彎曲度很小時，僅憑目測不能判別出哪一面外凸，哪一面內凹，這時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，根據搖晃力的大小來判斷銼刀的凸面和凹面。當凹面與平板接觸，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試銼件的表面進行銼削，并對加工過的表面進行平面度檢測。當平面度達到理想要求時，在銼刀垂直施力部位做上標記。該標記就是下次使用該銼刀時的垂直施力部位。

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，減少工件裝夾測量次數，提高效率，不使用小銼刀慢慢修銼來提高效率，尺寸相同的加工面合并測量，減少工件拆裝次數，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提高銼削精度。

10 結束語

要能夠在規定時間內銼削出高質量的平面、控制好精度，除了掌握相關理論知識和技巧外，還必須通過大量練習才能實現。