淺談曲面銼削加工

田麗萍

(河南省汝州高級(jí)技工學(xué)校，河南 平頂山 467500)

用銼刀對(duì)工件表面進(jìn)行切削的加工方法稱(chēng)為銼削，銼削一般是在鏨鋸之后對(duì)工件進(jìn)行精度較高的加工其精度可達(dá) 0.01mm，表面粗糙度可達(dá)R0.08um。銼削的應(yīng)用范圍較廣，可以銼削工件的內(nèi)外表面及各種溝槽。最基本的是曲面銼削加工，曲面是單一的圓弧面。

掌握內(nèi)外圓弧面的銼削方法和技能，是掌握各種曲面銼削的基礎(chǔ)。銼削不僅對(duì)銼削技巧有更高的要求對(duì)銼刀也有更多的要求。銼刀的選擇是否合理，對(duì)工件加工質(zhì)量工作效率和銼刀的壽命都有很大的影響。通常應(yīng)該根據(jù)工件的表面形狀、尺寸精度、材料性質(zhì)、加工余量及表面粗糙度等要求來(lái)選用。

銼刀斷面形狀及尺寸應(yīng)該與工件被加工表面的形狀的大小相適應(yīng)。一般粗銼刀用于銼削銅、鋁等軟金屬及加工余量大、精度低和表面粗糙的工件;細(xì)銼刀用于銼削鋼、鑄鐵以及加工余量小、精度要求高和表面粗糙度數(shù)值較低的工件;油光銼則用于最后修光工件表面。

在銼削時(shí)工作人員要掌握一定的操作要點(diǎn):1.銼削時(shí)要保持正確的操作姿勢(shì)和銼削速度。銼削速度一般為40次/min左右。2.銼削時(shí)兩手用力要平衡回程時(shí)不要施加壓力，以防止減少銼刀的磨損。銼削曲面時(shí)加工方法比較復(fù)雜，圓弧曲面形狀控制不易掌握，在教學(xué)中應(yīng)作為難點(diǎn)之一，在練習(xí)中應(yīng)充分重視。

曲面 銼削的主要方法有以下幾種:

第一，加工外圓弧面，銼削外圓弧面所用銼刀都為板銼。銼削時(shí)要求銼刀要同時(shí)完成兩個(gè)運(yùn)動(dòng):前進(jìn)運(yùn)動(dòng)和銼刀繞工件圓弧中心轉(zhuǎn)動(dòng)。銼削外圓弧面的方法有兩種:1.順著圓弧面挫，銼削時(shí)銼刀向前右手下壓，左手隨著上提，雙手反復(fù)做上下擺動(dòng)，并使銼刀順著圓弧面移動(dòng)，完成銼削運(yùn)動(dòng)。這種方法能使圓弧面銼削光潔圓滑，但效率不高，適用于精挫圓弧。2.橫著圓弧面挫，銼削時(shí)，銼刀作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并不斷沿圓弧面移動(dòng)。這種方法銼削效率高，但只能挫成近似圓弧的多棱形面，故只適用于圓弧面的粗加工。

第二，加工內(nèi)圓弧面。它主要使用的銼刀是圓挫或半圓挫。銼削時(shí)銼刀要同時(shí)完成三個(gè)運(yùn)動(dòng):即前進(jìn)運(yùn)動(dòng)、隨圓弧面向左或向右移動(dòng)、繞銼刀中心轉(zhuǎn)動(dòng)。加工內(nèi)圓弧面需要同時(shí)完成三個(gè)動(dòng)作才能保證挫出的弧面光滑、準(zhǔn)確、這就給練習(xí)者帶來(lái)了一定難度，在練習(xí)時(shí)可先練習(xí)前兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，等較為熟練時(shí)，再把第三個(gè)動(dòng)作加進(jìn)去，通過(guò)反復(fù)練習(xí)，仔細(xì)體會(huì)，下苦功夫，才能掌握正確的銼削內(nèi)圓弧面加工方法。

第三，球面基本銼法:1.縱向橫向滑動(dòng)挫法:銼刀根據(jù)球形半徑擺動(dòng)縱向傾斜角度并在運(yùn)動(dòng)中保持穩(wěn)定。銼刀推進(jìn)刀體同時(shí)向左向右滑動(dòng)注意可將球面大體分為4個(gè)區(qū)域進(jìn)行對(duì)稱(chēng)銼削，依次循環(huán)銼削至球面頂點(diǎn)。2.側(cè)向垂直擺動(dòng)銼法，銼刀根據(jù)球半徑擺好側(cè)傾角度并在運(yùn)動(dòng)中保持穩(wěn)定，銼刀推進(jìn)時(shí)，右手同時(shí)作垂直下壓銼刀柄的擺動(dòng)。

在實(shí)際加工前，必須充分確定每道工序的切削用量。選用切削用量前，充分考慮切削的各種因素，正確地選擇切削條件。影響切削條件的因素包括:機(jī)床、夾具的剛度;機(jī)機(jī)床伺服系統(tǒng)的定位精度;刀具預(yù)期壽命和最大生產(chǎn)率;工件數(shù)量;工件材料的硬度及熱處理狀況;加工精度、表面粗糙度;切削速度、切削深度、切削進(jìn)給率;切削液的種類(lèi)、冷卻潤(rùn)滑方式。上述諸因素中以切削速度、切削進(jìn)給率等切削用量最受關(guān)注，也是對(duì)切削加工影響最大的物理量，而其它因素在選擇切削用量前就已經(jīng)確定。切削速度直接影響加工效率，若切削速度過(guò)小，則加工時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，刀具無(wú)法發(fā)揮其性能;若切削速度過(guò)快，加工時(shí)間雖然可以縮短，但是刀體內(nèi)容易產(chǎn)生高熱，影響刀具壽命。決定切削速度的因素很多，概括起來(lái)有:

1.刀具材料:刀具材料不同，允許的最高切削速度也不同；

2.工件材料:工件材料的硬度會(huì)影響刀具的切削速度，同一把刀具加工硬材料時(shí)削速度應(yīng)降低，而加工較軟材料時(shí)切削速度可以提高；

3.刀具壽命:道具使用時(shí)間(壽命)要求長(zhǎng)，則應(yīng)采用較低的切削速度，反之采用較高的切削速度；

4.切削深度與進(jìn)刀量:切削深度與進(jìn)刀量大，切削力也增大，切削熱會(huì)增加;

5.刀具的形狀:刀具的形狀、刃口的鋒利程度都會(huì)影響切削速度的選取;

6.冷卻液:合理選擇和使用切削液，可以改善刀具與工件的摩擦狀況，降低切割力和切削溫度，減少刀具磨損;因此使用切削液可以提高切削速度，不用切削液則應(yīng)降低切削速度;

7.機(jī)床性能:機(jī)床剛度好、精度高，可以提高切削速度；反之，則需降低切削速度。

切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床剛度的制約，刀具使用時(shí)間(壽命)要求越長(zhǎng)、機(jī)床剛度越差，則切削深度越小。

進(jìn)給量要根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、刀具和工件材料來(lái)選取，但是最大進(jìn)給量不能超出機(jī)床剛度、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及數(shù)控系統(tǒng)的限制。

在加工過(guò)程中，平面與曲面的連接在加工中經(jīng)常遇到，掌握好平面與曲面的加工方法尤為重要。一般情況下，應(yīng)先加工平面，然后加工曲面，這樣便于平面與曲面圓滑連接。如果先加工曲面后加工平面，則在加工平面時(shí)由于銼刀無(wú)依靠而產(chǎn)生左右移動(dòng)，損傷已加工表面，在加工平面與內(nèi)弧面連接時(shí)應(yīng)特別注意。在加工平面時(shí)，不要加工到切點(diǎn)處，應(yīng)留有2毫米左右余量，在圓弧面加工后，再做休整去除，以便使弧面與平面過(guò)渡圓滑并相切。

掌握了曲面銼削的加工方法后，還應(yīng)該要求學(xué)生，在加工之前對(duì)來(lái)料進(jìn)行檢查，通過(guò)劃線(xiàn)，了解加工余量，然后進(jìn)行加工。在劃線(xiàn)時(shí)線(xiàn)條要清晰，在加工時(shí)，不要只注意將圓弧挫圓而忽略了與其準(zhǔn)面的垂直度，以及橫向的直線(xiàn)度。順著外圓弧面銼削時(shí)，銼刀擺幅度要大，這樣，易于挫圓弧面。挫內(nèi)圓弧面時(shí)，一定要先把形體挫正，推挫圓弧時(shí)，銼刀要作些轉(zhuǎn)動(dòng)，防止坍角。在檢查曲面形狀的線(xiàn)輪廓度時(shí)，可用曲面樣板，用透光法進(jìn)行檢查，根據(jù)透光強(qiáng)弱均勻情況，綜合判斷曲面形狀體線(xiàn)輪廓度，而后進(jìn)行休整加工。在加工接近圖樣要求時(shí)，對(duì)誤差的修正不可操之過(guò)急，應(yīng)綜合考慮，細(xì)心操作，以免操作不當(dāng)，形成新的誤差，只有這樣，才能盡快掌握曲面銼削加工技能。