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[摘要]平面度超差的常见表现有球面凸起、弧面凸起和平面扭曲或塌角。针对平面度超差的表现类型,分析平面度超差形成的过程和原因,球面凸起和弧面凸起不可避免,平面扭曲或塌角由对角交叉锉形成。对此,从锉刀的选择、现有锉削方法与新的锉削方法的综合运用、锉削当中的技术技巧等方面提出系统控制平面度超差的有效方法,使平面度的控制难度大大降低,效率有效提升。
[关键词]钳工 平面度 原因 对策
[中图分类号]G712.4;TG93-4 [文献标识码]A [文章编号]2095-3089(2017)12-0080-01
一、平面度超差的原因分析
平面度超差的几种常见类型有球面凸起、弧面凸起和平面扭曲或塌角。引起超差的原因如下所示:
(一)球面凸起和弧面凸起的原因
在平面锉削中,使锉削表面达到理想平面,是我们的追求。要实现这种追求,理论上锉刀的每一次锉削运动都必须使锉刀面在一个平面中运动。实际锉削时,锉刀除了受向前的推力外,锉刀两端还受到指向锉削表面的压力。为保持锉刀在一个平面中运动,前后两手控制锉刀的力度就必须随着锉刀的移动而不断变化,即不管锉刀运动到任何位置都要保持锉刀前后两端的力矩相等。但在实际锉削中两手不可能完全适应这种变化,使锉刀的每一次运动都能保持锉刀两端的力矩相等,以保持锉刀锉削时的绝对平衡。由于我们无法绝对控制在任何位置锉刀两端的力矩都相等,一般来说,锉削开始时,锉刀后端的力臂比前端长,力矩会相对大一些,随着锉刀的向前运动,锉刀后端的力臂逐渐减小,前端的力臂逐渐比后端长,前端的力矩又变教学平台成相对大一些,从而使锉刀形成一定幅度的弧面运动。这样在粗锉阶段的交叉锉中会形成四周低中间鼓的球面凸起,在顺向锉中则会形成前后两端低中间鼓的弧面凸起。这就是形成球面凸起和弧面凸起的力学成因,也是根本原因。这是由人的能力局限造成的,即我们不可能控制锉刀每次都做绝对平面的运动,形成凸起是必然的。所以,即使经过艰苦的训练,顺向锉、交叉锉也不能完全消除这种凸起,只能尽力减小凸起的高度,使其达到平面度公差要求,但这需要艱苦、耐心、枯燥的训练。
(二)平面扭曲或塌角的原因
交叉锉在平面锉削的粗锉阶段广泛使用,可以采用对边交叉锉削,也可以采用对角交叉锉削。在锉削时,一般都习惯于台虎钳的自然位置装夹工件,即钳口与钳案边沿平行,而不善于根据锉削需要旋转台虎钳于合适的位置装夹工件。在这种状态下,采用对边交叉锉削时,必然有一个方向需要身体紧靠钳台案边锉削,给锉削造成不便,因此自然就选择了对角交叉锉削。对角交叉锉削时,锉刀接触锉削表面的面积随锉刀在工件表面的位置不同而不等,对角线处接触面最大,对角线两侧向外接触面逐渐减小。这样在锉削时,要想把工件表面锉平,由于锉刀与工件的接触面积每一处都不相同,加在锉刀上的压力就要随锉刀的位置改变而改变,接触面大时压力要大些,或者多锉几下,接触面小时,压力就要相应减小,这样才能保证锉掉的材料厚度一样。由于缺乏经验或不知道存在这样的问题,锉削时不知道有意识的控制锉刀,使得接触面小的位置,锉下去的材料可能要多些,特别是尖角处,这样就形成塌角现象。同时在交叉锉时,当控制锉刀前端的手臂所在一侧的身体靠近钳台案边锉削时,总会给人造成一种这侧有障碍物的心理影响,有意无意中使得锉削压力比另一锉削方向小些,这样就形成了两个对角或其中一角相对高些,另两个对角或其中一角相对低些,从而形成平面扭曲或塌角现象。这就是形成平面扭曲或塌角的技术原因和心理原因。
二、控制平面度超差的对策
(一)掌握平面挫削基本功,增强控制锉刀平衡运动的能力
平面锉削的基本功包括站姿、锉刀握姿、锉姿,任何一方面做得不好都会使锉削不协调,增加疲劳,降低对锉刀的控制能力。因此在锉削练习或工作中,一定要养成正确的锉削习惯,按锉削的基本要求去仔细体会练习。站立位置不要距工件太远或太近,这对于锉刀的平衡控制和体力影响明显,要学会及时调整,以锉削自然、顺手、不别扭为原则。无论粗锉还是精锉,锉削时都要时刻有意识地控制锉刀平直运动,养成良好的锉削习惯。
(二)选择合适的锉刀
在平面锉削中,锉刀是否平整,长短是否合适,对平面度的控制也有一定的影响。首先,拿到锉刀后要检测锉刀面是否平直、弯曲、扭曲,如果有,则不要使用,尤其是精锉。其次,锉刀长短的选择应根据锉削表面的大小、锉削的进程阶段合理选择。如果锉刀太长,锉削时的力臂就会很长,因而难以控制平衡,太短又使锉削效率太低。粗锉阶段锉削较大平面时,应选用较长的锉刀,既能保证一定的锉削效率,又能较好控制锉刀的平衡。粗锉阶段锉削较小平面时,一定要选择较短的锉刀。因为锉削表面越小,锉刀与锉削表面的接触面就越小,较长的锉刀会使锉削时的力臂很长,难以控制锉削的平衡,锉刀越短平衡越容易控制。当然,如果锉削余量较大,也可选用较大锉刀锉削以提高效率。精锉阶段,无论锉削表面大小,都要尽可能地选择短的锉刀,以利于控制锉刀的平衡。
(三)采用新的锉削方法
铲锉是一种新的锉削方法,它的应用能使平面度的控制难度大大降低。所谓铲锉,就是把锉刀的前端放在工件表面的某一部位,只用锉刀的前端锉齿向前反复推铲锉削,其余部位不与工件表面接触,因动作像铲而叫铲锉。由于只用锉刀的前端锉齿锉削,因而它可以锉削工件表面任何一个局部部位,而不用担心四周的尺寸被锉超差,顺向锉、交叉锉和推锉都做不到。铲锉是专门用来锉削各类凸起的,与顺向锉配合,可以大大提高平面锉削的效率和质量。铲锉的基本操作方法是:一只手握住锉刀或将手掌压在锉刀前端三分之一至二分之一处(视锉刀的长短适当调整),使锉刀前端放在锉削表面凸起处,控制向下的压力和锉削方向,另一只手握住柄部使锉刀面与锉削表面成大于O。小于35。的角度向前反复推铲,从而只把凸起部分锉掉。使用铲锉时,要对锉刀进行修磨,即把锉刀的前端面磨成与其侧面基本垂直的面,使前端面与锉刀面交线处的锉齿完整在一条线上。
只有明白锉刀平衡运动的力学原理,知晓平面度超差的原因,锉削中才能思路清晰,才能有意识、有目的地控制好锉刀,才会灵活使用各种锉削方法和技巧,才能最大限度地保证平面度合格。铲锉的应用,有效地消除了顺向锉和交叉锉形成的凸起,使平面锉削的效率大大提高,铲锉和原有锉削方法的合理结合,可轻松保证平面度的零误差。
[关键词]钳工 平面度 原因 对策
[中图分类号]G712.4;TG93-4 [文献标识码]A [文章编号]2095-3089(2017)12-0080-01
一、平面度超差的原因分析
平面度超差的几种常见类型有球面凸起、弧面凸起和平面扭曲或塌角。引起超差的原因如下所示:
(一)球面凸起和弧面凸起的原因
在平面锉削中,使锉削表面达到理想平面,是我们的追求。要实现这种追求,理论上锉刀的每一次锉削运动都必须使锉刀面在一个平面中运动。实际锉削时,锉刀除了受向前的推力外,锉刀两端还受到指向锉削表面的压力。为保持锉刀在一个平面中运动,前后两手控制锉刀的力度就必须随着锉刀的移动而不断变化,即不管锉刀运动到任何位置都要保持锉刀前后两端的力矩相等。但在实际锉削中两手不可能完全适应这种变化,使锉刀的每一次运动都能保持锉刀两端的力矩相等,以保持锉刀锉削时的绝对平衡。由于我们无法绝对控制在任何位置锉刀两端的力矩都相等,一般来说,锉削开始时,锉刀后端的力臂比前端长,力矩会相对大一些,随着锉刀的向前运动,锉刀后端的力臂逐渐减小,前端的力臂逐渐比后端长,前端的力矩又变教学平台成相对大一些,从而使锉刀形成一定幅度的弧面运动。这样在粗锉阶段的交叉锉中会形成四周低中间鼓的球面凸起,在顺向锉中则会形成前后两端低中间鼓的弧面凸起。这就是形成球面凸起和弧面凸起的力学成因,也是根本原因。这是由人的能力局限造成的,即我们不可能控制锉刀每次都做绝对平面的运动,形成凸起是必然的。所以,即使经过艰苦的训练,顺向锉、交叉锉也不能完全消除这种凸起,只能尽力减小凸起的高度,使其达到平面度公差要求,但这需要艱苦、耐心、枯燥的训练。
(二)平面扭曲或塌角的原因
交叉锉在平面锉削的粗锉阶段广泛使用,可以采用对边交叉锉削,也可以采用对角交叉锉削。在锉削时,一般都习惯于台虎钳的自然位置装夹工件,即钳口与钳案边沿平行,而不善于根据锉削需要旋转台虎钳于合适的位置装夹工件。在这种状态下,采用对边交叉锉削时,必然有一个方向需要身体紧靠钳台案边锉削,给锉削造成不便,因此自然就选择了对角交叉锉削。对角交叉锉削时,锉刀接触锉削表面的面积随锉刀在工件表面的位置不同而不等,对角线处接触面最大,对角线两侧向外接触面逐渐减小。这样在锉削时,要想把工件表面锉平,由于锉刀与工件的接触面积每一处都不相同,加在锉刀上的压力就要随锉刀的位置改变而改变,接触面大时压力要大些,或者多锉几下,接触面小时,压力就要相应减小,这样才能保证锉掉的材料厚度一样。由于缺乏经验或不知道存在这样的问题,锉削时不知道有意识的控制锉刀,使得接触面小的位置,锉下去的材料可能要多些,特别是尖角处,这样就形成塌角现象。同时在交叉锉时,当控制锉刀前端的手臂所在一侧的身体靠近钳台案边锉削时,总会给人造成一种这侧有障碍物的心理影响,有意无意中使得锉削压力比另一锉削方向小些,这样就形成了两个对角或其中一角相对高些,另两个对角或其中一角相对低些,从而形成平面扭曲或塌角现象。这就是形成平面扭曲或塌角的技术原因和心理原因。
二、控制平面度超差的对策
(一)掌握平面挫削基本功,增强控制锉刀平衡运动的能力
平面锉削的基本功包括站姿、锉刀握姿、锉姿,任何一方面做得不好都会使锉削不协调,增加疲劳,降低对锉刀的控制能力。因此在锉削练习或工作中,一定要养成正确的锉削习惯,按锉削的基本要求去仔细体会练习。站立位置不要距工件太远或太近,这对于锉刀的平衡控制和体力影响明显,要学会及时调整,以锉削自然、顺手、不别扭为原则。无论粗锉还是精锉,锉削时都要时刻有意识地控制锉刀平直运动,养成良好的锉削习惯。
(二)选择合适的锉刀
在平面锉削中,锉刀是否平整,长短是否合适,对平面度的控制也有一定的影响。首先,拿到锉刀后要检测锉刀面是否平直、弯曲、扭曲,如果有,则不要使用,尤其是精锉。其次,锉刀长短的选择应根据锉削表面的大小、锉削的进程阶段合理选择。如果锉刀太长,锉削时的力臂就会很长,因而难以控制平衡,太短又使锉削效率太低。粗锉阶段锉削较大平面时,应选用较长的锉刀,既能保证一定的锉削效率,又能较好控制锉刀的平衡。粗锉阶段锉削较小平面时,一定要选择较短的锉刀。因为锉削表面越小,锉刀与锉削表面的接触面就越小,较长的锉刀会使锉削时的力臂很长,难以控制锉削的平衡,锉刀越短平衡越容易控制。当然,如果锉削余量较大,也可选用较大锉刀锉削以提高效率。精锉阶段,无论锉削表面大小,都要尽可能地选择短的锉刀,以利于控制锉刀的平衡。
(三)采用新的锉削方法
铲锉是一种新的锉削方法,它的应用能使平面度的控制难度大大降低。所谓铲锉,就是把锉刀的前端放在工件表面的某一部位,只用锉刀的前端锉齿向前反复推铲锉削,其余部位不与工件表面接触,因动作像铲而叫铲锉。由于只用锉刀的前端锉齿锉削,因而它可以锉削工件表面任何一个局部部位,而不用担心四周的尺寸被锉超差,顺向锉、交叉锉和推锉都做不到。铲锉是专门用来锉削各类凸起的,与顺向锉配合,可以大大提高平面锉削的效率和质量。铲锉的基本操作方法是:一只手握住锉刀或将手掌压在锉刀前端三分之一至二分之一处(视锉刀的长短适当调整),使锉刀前端放在锉削表面凸起处,控制向下的压力和锉削方向,另一只手握住柄部使锉刀面与锉削表面成大于O。小于35。的角度向前反复推铲,从而只把凸起部分锉掉。使用铲锉时,要对锉刀进行修磨,即把锉刀的前端面磨成与其侧面基本垂直的面,使前端面与锉刀面交线处的锉齿完整在一条线上。
只有明白锉刀平衡运动的力学原理,知晓平面度超差的原因,锉削中才能思路清晰,才能有意识、有目的地控制好锉刀,才会灵活使用各种锉削方法和技巧,才能最大限度地保证平面度合格。铲锉的应用,有效地消除了顺向锉和交叉锉形成的凸起,使平面锉削的效率大大提高,铲锉和原有锉削方法的合理结合,可轻松保证平面度的零误差。