5.2 锉削典型实例
锉削不同的形状,其操作方法也是不同的,常见形状的锉削操作技法主要有以下几方面的内容。
5.2.1 平面的锉削操作
(1)平面锉削的步骤
① 熟悉图样,准备好工具、量具和辅具。
② 根据零件的形状及要求,首先确定第一锉削基准,将工件夹紧在台虎钳适当位置,分别进行粗锉、精锉;再考虑第二锉削基准,同样进行粗锉、精锉;依次达到工件产品的形位公差要求。
③ 理顺锉纹,用油光锉刀锉削进行光整加工,达到表面粗糙度要求。
④ 正确使用钢直尺、直角尺等各类量具对锉削平面进行检测。
(2)平面锉削的平衡要求
锉削是手工操作,锉削时若不平衡,产生一定程度上的锉刀纵向摆动和横向倾斜,锉削就会产生缺陷。纵向摆动的典型特征是锉削时锉刀容易出现先低后高的现象,这样就会把工件表面锉成纵向凸圆弧形状,如图5-28(a);横向倾斜的典型特征是锉削时锉刀容易出现左低右高[见图5-28(b)]或左高右低[见图5-28(c)]的现象,这样就会把工件表面锉成横向倾斜形状。为此,锉削平面时,保持锉削的平衡应注意以下几方面的操作。
图5-28 锉削产生的缺陷
① 锉削平面时,锉刀的推进行程应平行于钳口上平面,在夹持工件时,应在钳口左(或右)侧留出适当宽度的“基准面”作为校正锉刀姿态的“校正位”[如图5-29(a)所示],再将锉刀面的中间部位轻轻地置于“校正位”,以使双手获得纵、横两个方向的平衡手感[如图5-29(b)所示],然后再将锉刀移到工件的表面进行锉削[如图5-29(c)所示]。
图5-29 保持锉削平衡的操作步骤
② 锉削速度的快慢对锉削的平衡控制所产生的影响最大。一般而言,锉削速度越快,则锉刀的摆幅和倾斜量就越大,锉削速度越慢,则锉刀的摆幅和倾斜量就越小,一般以40次/min左右为宜。
③ 一般而言,锉刀的刀面并不是很平整的。以扁锉为例,一般在刀面的纵长方向和横截方向都略呈不规则的凸凹状,凸起面和凹陷面的分布情况对于每把锉刀而言都不尽相同,但从横截方向来看,其基本特征有两种:一是刀面横向中凸[如图5-30(a)所示],二是刀面横向中凹[如图5-30(b)所示]。横向中凹的刀面一般用于粗锉加工,横向中凸的刀面一般用于半精锉或精锉加工。观察刀面状况的方法很简单,先在刀面涂上粉笔灰,并用手指反向压一下,然后在工件表面全程锉削五六次,看到刀面颜色比较深、比较黑的区域就是凸起面,与工件表面没有接触到的面没有颜色变化,就是凹陷面。
图5-30 刀面凸起与凹陷的检查
锉刀刀面涂粉笔有三个作用:一是可以看出锉刀的刀面状况;二是容易去掉嵌在刀面的切屑;三是可以减少吃刀量,降低工件表面粗糙度(细齿锉刀涂上粉笔后锉出加工面的表面粗糙度可达Ra1.6μm)。
(3)平面锉削的基本方法
① 顺向锉法。如图5-31所示,锉刀的运动方向始终保持一致。顺向锉锉纹较整齐、清晰、一致、美观,表面粗糙度低,适用于小平面和精锉的场合。
② 交叉锉法。如图5-32所示,锉刀是从两个不同方向交叉、交替锉削。使锉纹呈交叉状,每锉一遍都可以从锉纹上判断平面度情况,便于纠正锉削。锉削平面的平面度较好,但表面粗糙度稍差。纹路不如顺向锉美观,适用于锉削余量大的平面粗加工。
③ 推锉法。如图5-33所示,两手横握锉刀往复锉削。由于推锉时锉刀的平衡易于掌握,切削量小,便于获得平整的平面。常用于狭长小平面的加工,特别适用于各种配合面的修锉。
④ 全程锉法。全程锉法是锉刀在推进时,其行程的长度与刀面长度相当的一种锉法,如图5-34所示,一般用于粗锉和半精锉加工。
⑤ 短程锉法。短程锉法是锉刀在推进时,其行程的长度只是刀面长度的1/4~1/2,甚至更短的一种锉法,如图5-35所示,一般用于半精锉和精锉加工。
(4)平面锉削的基本锉削工艺
① 粗加工锉削(粗锉)。当加工余量大于0.5mm时,一般选用14″~12″的粗齿、中齿锉刀进行大吃刀量加工,以快速去掉工件大部分余量,留下半精锉余量0.5mm左右。
② 半精加工锉削(半精锉)。当加工余量介于0.1~0.5mm时,一般选用12″~8″的中齿、细齿锉刀对工件进行小吃刀量加工,留下精锉余量0.1mm左右。
③ 精加工锉削(精锉)。当加工余量小于等于0.1mm时,一般选用8″~4″的细齿、双细齿锉刀以及整形锉刀对工件进行微小吃刀量加工,同时消除半精锉加工产生的锉痕,达到尺寸和形位精度以及表面粗糙度要求。
④ 光整锉削。对精锉后的工件表面进行理顺锉削纹理方向并进一步降低表面粗糙度的加工,一般选用8″~4″的双细齿、油光锉刀以及整形锉刀进行,或用砂布、砂纸垫在锉刀下面进行打磨加工。
⑤ 平面度的一般检测方法。在车间,通常采用刀形样板平尺对工件表面进行直线度、平面度的检测。
(5)平面锉削的注意事项
① 锉刀要在滑行中接触工件表面并开始进行锉削,不要先将锉刀刀面放在工件表面后再推送锉刀进行锉削。
② 锉刀在一个位置锉削五六次以后,要横向移动一个待加工位置再锉削,横向移动的距离一般为1/2或2/3的锉身宽度,另外1/2或1/3的锉身宽度覆盖在已加工位置上,如图5-36所示。
图5-36 锉刀横向移位
5.2.2 外圆弧面的锉削操作
外圆弧面的锉削可按以下步骤及方法进行。
(1)外圆弧面的锉削步骤与平衡要求
外圆弧面(包括内圆弧面、球面)的锉削步骤与锉削时的平衡要求与平面的锉削操作基本相同。
(2)外圆弧面锉削的基本方法
当锉削余量大时,应分步采用粗锉、精锉加工,即先用顺向锉削法横对着圆弧面锉削,按圆弧的弧线锉成多边棱形,最后再精锉外圆弧面。精锉方法主要有两种:图5-37(a)为轴向滑动锉法,操作时,锉刀在作与外圆弧面轴线相平行推进的同时,还要作一个沿外圆弧面向右或向左的滑动;图5-37(b)为周向摆
图5-37 外圆弧面的锉削方法
动锉法,操作时,锉刀在作与外圆弧面轴线相平行推进的同时,右手还要作一个沿圆弧面垂直摆动下压锉柄。
5.2.3 内圆弧面的锉削操作
锉削内圆弧面通常选用圆锉、半圆锉、方锉(圆弧半径较大)完成。用圆锉或半圆锉粗锉内圆弧面时,锉刀要同时合成三个运动,即锉刀与内圆弧面轴线相平行的推进运动和锉刀刀体的自身(顺时针或逆时针方向)旋转运动以及锉刀沿内圆弧面向右或向左的横向滑动,如图5-38(a)所示。用圆锉或半圆锉精锉内圆弧面时,采用双手横握法握持刀体,锉刀要同时合成两个运动,即锉刀与内圆弧面轴线相垂直的推进运动和锉刀刀体的自身旋转运动共同进行滑动锉削,如图5-38(b)所示。
图5-38 内圆弧面的锉削方法
5.2.4 球面的锉削操作
球面锉削通常选用扁锉加工。锉刀在完成外圆弧锉削复合运动的同时,还须环绕球中心作周向摆动,通常有两种操作方法。图5-39(a)所示为纵倾横向滑动锉法,锉刀根据球面半径SR摆好纵向倾斜角度α,并在运动中保持稳定,锉刀在
图5-39 球面锉削的方法
推进的同时,刀体还要作自左向右的弧形滑动。图5-39(b)为侧倾垂直摆动锉法,操作时,锉刀根据球面半径SR摆好侧倾角度α,并在运动中保持稳定,锉刀在推进的同时,右手还要垂直下压摆动锉柄。球面锉削操作时,要注意把球面大致分成四个区域进行对称锉削,依次循环地锉至球面顶部。
5.2.5 清角的锉削操作
生产加工过程中,通常是由平面及各类圆弧面组成有型面,有时为防止加工干涉或便于装配和型面加工,将工件内棱角处加工出一定直径的工艺孔[如图5-40(a)所示]或一定边长的工艺槽,称为清角[如图5-40(b)所示]。工艺孔可采用钻孔或锉削加工,工艺槽可采用锉削或锯削加工。
图5-40 清角
5.2.6 四方体改圆柱体的锉削操作
四方体改圆柱体的锉削操作步骤及方法如图5-41所示。操作时,首先粗、精锉纵向四面至尺寸要求,如图5-41(a)所示;然后将正等四棱柱改锉成正等八棱柱,其纵向四面至尺寸要求,如图5-41(b)所示;根据工件直径,还可将正等八棱柱改锉成正等十六棱柱,其纵向八面至尺寸要求,如图5-41(c)所示。总而言之,等分面越多就越接近圆,精锉可采用轴向滑动锉法或周向摆动锉法,如图5-41(d)所示。
图5-41 四方体改圆柱体
5.2.7 两平面接凸圆弧面的锉削操作
两平面接凸圆弧面的锉削步骤及方法如图5-42所示。
图5-42 两平面接凸圆弧面锉削工艺
首先,粗、精锉相邻两平面(1、2面)并达到要求,如图5-42(a)所示;然后除去一角,如图5-42(b)所示;再粗、精锉成圆弧面并达到要求,如图5-42(c)所示。
5.2.8 平面接凹圆弧面的锉削操作
平面接凹圆弧面的锉削操作步骤及方法如图5-43所示。
图5-43(a)所示为加工图,先粗锉凹圆弧面1[如图5-43(b)所示],后粗锉平面2[如图5-43(c)所示];再半精锉凹圆弧面1[如图5-43(d)所示],半精锉平面2[如图5-43(e)所示];最后精锉凹圆弧面1和平面2[如图5-43(f)所示]。
图5-43 平面接凹圆弧面锉削
平面接凹圆弧面的锉削工艺是将凹圆弧面和平面作为两个独立的面来进行锉削加工,即先锉凹圆弧面,后锉平面,通过粗锉、半精锉和精锉三个基本工序来进行先后分层加工并且达到加工要求。先锉凹圆弧面,这样可以形成安全空间,可以保障平面锉削的加工质量,可在一定程度上防止在锉削平面时出现对凹圆弧面的加工干涉[如图5-43(g)所示],同时可防止在测量平面的直线度时出现测量干涉[如图5-43(h)所示]。
5.2.9 凸圆弧面接凹圆弧面的锉削操作
凸圆弧面接凹圆弧面的锉削操作步骤及方法如图5-44所示。
图5-44(a)所示为加工图,首先除去加工线外多余部分[如图5-44(b)所示];粗锉凹圆弧面1[如图5-44(c)所示],粗锉凸圆弧面2[如图5-44(d)所示];再半精锉凹圆弧面1[如图5-44(e)所示],后半精锉凸圆弧面2[如图5-44(f)所示];最后精锉凹圆弧面1和凸圆弧面2[如图5-44(g)所示]。
图5-44 凸圆弧面接凹圆弧面锉削工艺