1、1浅谈曲面锉削加工用锉刀对工件表面进行切削的加工方法称为锉削,锉削一般是在錾锯之后对工件进行精度较高的加工其精度可达 0.01mm,表面粗糙度可达R0.08um。锉削的应用范围较广,可以锉削工件的内外表面及各种沟槽。最基本的是曲面锉削加工,曲面是单一的圆弧面。 掌握内外圆弧面的锉削方法和技能,是掌握各种曲面锉削的基础。锉削不仅对锉削技巧有更高的要求对锉刀也有更多的要求。锉刀的选择是否合理,对工件加工质量工作效率和锉刀的寿命都有很大的影响。通常应该根据工件的表面形状、尺寸精度、材料性质、加工余量及表面粗糙度等要求来选用。 锉刀断面形状及尺寸应该与工件被加工表面的形状的大小相适应。一般粗锉刀用于锉
2、削铜、铝等软金属及加工余量大、精度低和表面粗糙的工件;细锉刀用于锉削钢、铸铁以及加工余量小、精度要求高和表面粗糙度数值较低的工件;油光锉则用于最后修光工件表面。 在锉削时工作人员要掌握一定的操作要点:1.锉削时要保持正确的操作姿势和锉削速度。锉削速度一般为 40 次/min 左右。2.锉削时两手用力要平衡回程时不要施加压力,以防止减少锉刀的磨损。锉削曲面时加工方法比较复杂,圆弧曲面形状控制不易掌握,在教学中应作为难点之一,在练习中应充分重视。 曲面 锉削的主要方法有以下几种: 2第一, 加工外圆弧面,锉削外圆弧面所用锉刀都为板锉。锉削时要求锉刀要同时完成两个运动:前进运动和锉刀绕工件圆弧中心转
3、动。锉削外圆弧面的方法有两种:1.顺着圆弧面挫,锉削时锉刀向前右手下压,左手随着上提,双手反复做上下摆动,并使锉刀顺着圆弧面移动,完成锉削运动。这种方法能使圆弧面锉削光洁圆滑,但效率不高,适用于精挫圆弧。2.横着圆弧面挫,锉削时,锉刀作直线运动,并不断沿圆弧面移动。这种方法锉削效率高,但只能挫成近似圆弧的多棱形面,故只适用于圆弧面的粗加工。 第二, 加工内圆弧面。它主要使用的锉刀是圆挫或半圆挫。锉削时锉刀要同时完成三个运动:即前进运动、随圆弧面向左或向右移动、绕锉刀中心转动。加工内圆弧面需要同时完成三个动作才能保证挫出的弧面光滑、准确、这就给练习者带来了一定难度,在练习时可先练习前两个运动,等
4、较为熟练时,再把第三个动作加进去,通过反复练习,仔细体会,下苦功夫,才能掌握正确的锉削内圆弧面加工方法。 第三, 球面基本锉法:1.纵向横向滑动挫法:锉刀根据球形半径摆动纵向倾斜角度并在运动中保持稳定。锉刀推进刀体同时向左向右滑动注意可将球面大体分为 4 个区域进行对称锉削,依次循环锉削至球面顶点。2.侧向垂直摆动锉法,锉刀根据球半径摆好侧倾角度并在运动中保持稳定,锉刀推进时,右手同时作垂直下压锉刀柄的摆动。 在实际加工前,必须充分确定每道工序的切削用量。选用切削用量前,充分考虑切削的各种因素,正确地选择切削条件。影响切削条件的因素包括:机床、夹具的刚度;机机床伺服系统的定位精度;刀具预期3寿
5、命和最大生产率;工件数量;工件材料的硬度及热处理状况;加工精度、表面粗糙度;切削速度、切削深度、切削进给率;切削液的种类、冷却润滑方式。上述诸因素中以切削速度、切削进给率等切削用量最受关注,也是对切削加工影响最大的物理量,而其它因素在选择切削用量前就已经确定。切削速度直接影响加工效率,若切削速度过小,则加工时间会很长,刀具无法发挥其性能;若切削速度过快,加工时间虽然可以缩短,但是刀体内容易产生高热,影响刀具寿命。决定切削速度的因素很多,概括起来有: 1.刀具材料:刀具材料不同,允许的最高切削速度也不同; 2.工件材料:工件材料的硬度会影响刀具的切削速度,同一把刀具加工硬材料时削速度应降低,而加
6、工较软材料时切削速度可以提高; 3.刀具寿命:道具使用时间(寿命)要求长,则应采用较低的切削速度,反之采用较高的切削速度; 4.切削深度与进刀量:切削深度与进刀量大,切削力也增大,切削热会增加; 5.刀具的形状:刀具的形状、刃口的锋利程度都会影响切削速度的选取; 6.冷却液:合理选择和使用切削液,可以改善刀具与工件的摩擦状况,降低切割力和切削温度,减少刀具磨损;因此使用切削液可以提高切削速度,不用切削液则应降低切削速度; 7.机床性能:机床刚度好、精度高,可以提高切削速度;反之,则需降低切削速度。 4切削速度主要受刀具耐用度和机床刚度的制约,刀具使用时间(寿命)要求越长、机床刚度越差,则切削深
7、度越小。 进给量要根据零件的加工精度、表面粗糙度、刀具和工件材料来选取,但是最大进给量不能超出机床刚度、进给驱动机构以及数控系统的限制。 在加工过程中,平面与曲面的连接在加工中经常遇到,掌握好平面与曲面的加工方法尤为重要。一般情况下,应先加工平面,然后加工曲面,这样便于平面与曲面圆滑连接。如果先加工曲面后加工平面,则在加工平面时由于锉刀无依靠而产生左右移动,损伤已加工表面,在加工平面与内弧面连接时应特别注意。在加工平面时,不要加工到切点处,应留有 2 毫米左右余量,在圆弧面加工后,再做休整去除,以便使弧面与平面过渡圆滑并相切。 掌握了曲面锉削的加工方法后,还应该要求学生,在加工之前对来料进行检查,通过划线,了解加工余量,然后进行加工。在划线时线条要清晰,在加工时,不要只注意将圆弧挫圆而忽略了与其准面的垂直度,以及横向的直线度。顺着外圆弧面锉削时,锉刀摆幅度要大,这样,易于挫圆弧面。挫内圆弧面时,一定要先把形体挫正,推挫圆弧时,锉刀要作些转动,防止坍角。在检查曲面形状的线轮廓度时,可用曲面样板,用透光法进行检查,根据透光强弱均匀情况,综合判断曲面形状体线轮廓度,而后进行休整加工。在加工接近图样要求时,对误差的修正不可操之过急,应综合考虑,细心操作,以免操作不当,形成新的误差,只有这样,才能尽快掌握曲面锉削加工技能。