針對(duì)高精度零件平面銼刀加工中的表面劃痕缺陷，分析了其產(chǎn)生的原因和傳統(tǒng)銼刀的工作缺點(diǎn)。通過(guò)高精度光面銼刀的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以帶狀高速鋼的線切割平面作為銼刀工作面，對(duì)零件的加工面進(jìn)行銼削和修整，可以高效完成平面加工，保證表面粗糙度要求。

1前言

許多高精度零件的平面需要鉗工銼平。一般這些平面的精度要求都比較高。除了高尺寸精度以及形狀和位置精度之外，它們還需要具有足夠低的表面粗糙度值。通常表面粗糙度值Ra需要達(dá)到0.8 ~ 1.6 μ m，在銼削過(guò)程中，容易出現(xiàn)劃痕等缺陷，導(dǎo)致表面粗糙度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。因此，一方面對(duì)操作人員的技能水平有較高的要求，另一方面要注意銼刀的選擇、銼刀的方法等技術(shù)措施。

銼刀表面劃痕的原因分析

銼刀切削是指操作者以一定的方式握持銼刀，使銼刀的工作面與工件的加工平面相接觸，作平滑均勻的往復(fù)推拉運(yùn)動(dòng)。在推進(jìn)銼刀的過(guò)程中，銼刀齒切削已加工表面，以去除已加工表面上的多余材料；在回程中，銼齒不起切割作用。

文件結(jié)構(gòu)如圖1所示。在銼刀的工作面上，銼齒[1]按照一定的排列規(guī)則被覆蓋(見(jiàn)圖2)。銼刀是銼刀的主要結(jié)構(gòu)，可以起到切割的作用。用于金屬加工的銼刀通常用特殊的切削齒加工而成。銼刀上的每一個(gè)銼齒都相當(dāng)于一個(gè)單獨(dú)的切削工具，都有自己的前角、后角等切削角度。文件的結(jié)構(gòu)如圖3所示。從宏觀上看，這些銼刀是按照一定的規(guī)律排列在銼刀的工作面上的，它們?cè)阡S削時(shí)一起切割材料。每?jī)膳配S齒之間的間隙形成容屑槽，銼削過(guò)程中產(chǎn)生的切屑暫時(shí)積聚在這些容屑槽中。隨著銼刀向前推進(jìn)，當(dāng)銼刀齒離開(kāi)加工表面時(shí)，切屑通常會(huì)自動(dòng)從銼刀上脫落。銼削過(guò)程中產(chǎn)生大量切屑時(shí)，有些切屑會(huì)卡在容屑槽內(nèi)，甚至高于銼齒的高度。此時(shí)，如果銼刀繼續(xù)前進(jìn)，切屑會(huì)在銼面上形成很深的劃痕。由于銼軟質(zhì)材料時(shí)容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)選擇切屑槽較大的粗齒銼。

而用于高精度平面銼的細(xì)銼和光銼，其銼齒必須更小，銼齒排列更緊密，導(dǎo)致容屑槽更小，尤其是光銼[2]，其容屑槽更小。在銼削過(guò)程中，切屑更容易嵌入銼齒(見(jiàn)圖4)并積聚停滯，劃傷加工表面，嚴(yán)重?fù)p害其表面質(zhì)量。加工表面的劃痕如圖5所示。這些銼刀的容屑槽中嵌入的切屑不易清理，有時(shí)用鋼絲刷也很難清理干凈。需要用劃線器等鋒利的工具一個(gè)一個(gè)的去除，影響加工效率。

3高精度光面銼的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

在高精度的平面銼削過(guò)程中，為了避免被加工面劃傷，通常會(huì)采取減小銼刀受力或在銼刀工作面涂粉筆灰等措施，但都不能從根本上解決加工面劃傷的問(wèn)題。特別是在最后的精整階段，操作稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)表面劃痕，導(dǎo)致整個(gè)加工平面的表面質(zhì)量下降，不得不重新精整。如果這樣的反復(fù)修邊次數(shù)過(guò)多，不僅會(huì)降低加工效率，還會(huì)影響零件的尺寸精度。

在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，線切割等電腐蝕加工的零件表面在與其他軟材料零件表面接觸并相互摩擦?xí)r，會(huì)產(chǎn)生一定的微切削效應(yīng)?；谶@一發(fā)現(xiàn)，用線切割高速鋼帶(HSS，俗稱白鋼帶)制成高精度光面銼[3]，以其切割面為銼面，對(duì)零件的加工面進(jìn)行銼削修整，取得了良好的效果。

如圖6所示，線切割加工的高精度光面銼上布滿了電腐蝕加工時(shí)電擊形成的微小凹坑。如圖7所示，高精度光面銼工作面微小凹坑的局部放大，根據(jù)線切割切削參數(shù)的不同，這些微小凹坑的大小為0.5 ~ 2.5μ m。凹坑之間連接的微小突起形成具有切削功能的銼齒，凹坑起到容屑槽的作用。這些銼齒非常小，隨機(jī)排列在光面銼的工作面上。用光面銼修整零件表面時(shí)，其碎屑為細(xì)粉(見(jiàn)圖8)。同時(shí)，由于光面銼工作面上的微小凹坑為開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，加工時(shí)切屑不會(huì)嵌入光面銼的容屑槽中，從而避免劃傷零件的加工面。在實(shí)際操作中，無(wú)論是零件的加工面，還是光面銼工作面上的切屑，用刷子都可以輕松去除。即使是軟質(zhì)材料，這種高精度的光面銼也能達(dá)到很好的整飾效果。高精度光面銼的加工表面如圖9所示。

在傳統(tǒng)的銼刀制造過(guò)程中，首先加工銼齒。為了提高銼刀齒的硬度，需要進(jìn)行淬火等熱處理工藝，最后銼刀必然會(huì)出現(xiàn)凸凹或扭曲變形，影響其性能。而創(chuàng)新設(shè)計(jì)的光面銼，是經(jīng)過(guò)過(guò)熱處理的高速鋼加工而成，成型后不需要熱處理，不會(huì)變形。同時(shí)，得益于WEDM的高精度優(yōu)勢(shì)，其工作面的直線度和平整度可保證在0.02mm以內(nèi)，這也是高精度平面銼光整加工中高精度光面銼的又一有利因素。

4立案處理案件

所示的閥套是液壓系統(tǒng)的重要組成部分。上面有3組12個(gè)方孔，用來(lái)配合閥芯控制液壓油的流量。其尺寸精度和表面粗糙度要求較高，尺寸精度控制在0.01mm以內(nèi)，表面粗糙度值Ra控制在0.4μm m以內(nèi)，同一組方孔的工作面必須嚴(yán)格統(tǒng)一，誤差不得超過(guò)0.01mm，閥套的流量控制孔一般是精銼后磨削加工。如果同一組的四個(gè)方孔中的任何一個(gè)工作面尺寸超出公差，則必須對(duì)其他三個(gè)孔進(jìn)行整形，以保持其工作面一致。所以在用普通光面銼銼的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)表面劃痕，導(dǎo)致后續(xù)的精整工作量增加，嚴(yán)重影響加工效率。

使用改進(jìn)后的高精度光面銼，優(yōu)化了閥套流量控制孔的加工方案，充分發(fā)揮了高精度光面銼不易嵌屑的優(yōu)勢(shì)，消除了加工表面的劃傷現(xiàn)象。加工表面只需微磨即可滿足技術(shù)要求，加工效率提高一倍。

5結(jié)束語(yǔ)

隨著機(jī)械化的高度發(fā)展，銼削這種手工加工方法被限制在很小的范圍內(nèi)。而需要銼削的零件一般是機(jī)床難以加工或加工成本較高的零件，且多為精度要求高的重要零件。采用新型高精度光面銼，在保證零件加工精度的前提下，盡可能提高加工效率。此外，在鉗工實(shí)踐技能競(jìng)賽中，可以使用高精度光面銼高效修整工件的加工面。