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當(dāng)你路過一家機(jī)床廠,看到技術(shù)人員用手刮磨時(shí),你不禁會(huì)想:“他們真的能通過刮磨來改善這些加工面嗎?人能比機(jī)器更強(qiáng)大嗎?)"
如果你指的純粹是它的外觀,那么我們的答案是“沒有”。我們不會(huì)讓它更漂亮,但為什么要刮呢?當(dāng)然有原因,其中一個(gè)原因就是人的因素:一臺(tái)機(jī)床的目的是制造其他機(jī)床,但它永遠(yuǎn)無法復(fù)制出比原來更精確的產(chǎn)品。所以,要想做出比原來更精準(zhǔn)的機(jī)器,就要有新的起點(diǎn)。也就是說,必須從人的努力開始。在這種情況下,人力意味著用手刮和研究。
刮擦不是“徒手”或“徒手”操作。它其實(shí)是一種復(fù)制的方法,幾乎完美的復(fù)制了母體,是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的平面,也是手工制作的。
刮雖然費(fèi)力,但卻是一門技術(shù)(藝術(shù)級(jí)技術(shù));培養(yǎng)一個(gè)刮痧師傅可能比木雕師傅還要難。市面上很少有這方面的書籍,尤其是關(guān)于“為什么刮和研究”的信息。也許這就是為什么刮痧被視為一門藝術(shù)。
01
從哪里開始?
如果一個(gè)廠家決定用磨床磨削,而不是刮削,那么他的“機(jī)床”磨床的導(dǎo)軌精度一定要比新做的磨床高。
那么,第一臺(tái)機(jī)器的精度從何而來?
它必須來自更精確的機(jī)器,或者依賴于另一種能夠產(chǎn)生真正平面的方法,也就是說,它可能是從制作精良的平面復(fù)制而來的。
我們可以用三種畫圓的方法來說明曲面形成的過程(雖然圓是線而不是面,但可以引用來說明思路)。一個(gè)工匠可以用一個(gè)普通的圓規(guī)畫出一個(gè)完美的圓;如果他用鉛筆沿著塑料模板上的一個(gè)圓孔畫,他會(huì)把圓孔里的不準(zhǔn)確都抄下來;如果他徒手畫一個(gè)圓,圓的精度取決于他有限的技巧。
理論上,一個(gè)完美的平面可以通過三個(gè)表面的交替摩擦產(chǎn)生。為了簡(jiǎn)單起見,讓我們用三塊表面相當(dāng)平坦的石頭來說明。如果你把這三個(gè)平面隨機(jī)順序交替摩擦,就會(huì)磨得越來越光滑。如果你只摩擦兩塊巖石,你會(huì)得到一個(gè)凹凸的交配對(duì)。在實(shí)際操作中,除了用刮代替研磨之外,刮大師還會(huì)遵循一個(gè)明確的匹配順序。刮師傅一般都是用這個(gè)規(guī)律來制作自己想要用的標(biāo)準(zhǔn)夾具(直規(guī)或者平板)。
使用時(shí),刮磨師傅會(huì)先把顯影液涂在標(biāo)準(zhǔn)夾具上,然后在工件表面滑動(dòng),露出要鏟的地方。他不斷重復(fù)這個(gè)動(dòng)作,工件的表面會(huì)越來越靠近標(biāo)準(zhǔn)夾具,最后他可以完美地復(fù)制出和標(biāo)準(zhǔn)夾具一樣的作品。
要刮磨的鑄件,一般都是先銑到比最終尺寸大千分之幾的范圍,然后送去熱處理釋放余壓,再送回去完成表面打磨后再刮磨。雖然刮磨費(fèi)時(shí)費(fèi)力,人力成本高,但刮磨可以替代需要高設(shè)備成本的工藝。如果不用刮磨代替,工件必須用高精度昂貴的機(jī)器精加工。
除了高成本的設(shè)備,最后階段精加工還要考慮另一個(gè)因素:加工零件,尤其是大型鑄件時(shí),往往需要一些重力夾緊動(dòng)作,當(dāng)加工精度達(dá)到千分之幾時(shí),夾緊力往往會(huì)造成工件的扭曲,以至于松開夾緊力后危及工件的精度;加工過程中產(chǎn)生的熱量也會(huì)造成工件的變形。
這是刮磨的諸多優(yōu)點(diǎn)之一。刮磨既沒有夾緊力,刮磨產(chǎn)生的熱量也幾乎等于零。大型工件由三點(diǎn)支撐,保證不會(huì)因自重而變形。
當(dāng)機(jī)器的刮削軌道磨損后,可以通過再次刮削來修正,這比報(bào)廢機(jī)器或者送工廠拆卸再加工有很大的優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)機(jī)床的軌道需要重新刮削時(shí),這項(xiàng)工作可以由工廠的維修人員來做,但我們也可以在當(dāng)?shù)卣胰藖碜鲋匦鹿蜗鞯墓ぷ鳌?/p>
在某些情況下,可以使用手動(dòng)刮削和電動(dòng)刮削來獲得最終所需的幾何精度。如果一套工作臺(tái)和鞍座的導(dǎo)軌已經(jīng)刮平,精度已經(jīng)達(dá)到要求,但是發(fā)現(xiàn)工作臺(tái)和主軸的平行度不符合規(guī)范(要花很大力氣才能校正),你能想象只用一臺(tái)刮磨機(jī)就能在正確的位置去除適量的金屬而不失去平面度,并適當(dāng)校正對(duì)準(zhǔn)誤差嗎?需要什么程度的技術(shù)?
當(dāng)然,這不是刮宮術(shù)的最初目的,也不應(yīng)該作為矯正大范圍對(duì)準(zhǔn)誤差的方法。然而,一個(gè)熟練的刮宮大師可以在驚人的短時(shí)間內(nèi)完成這種矯正。雖然這種方法需要熟練的技術(shù),但它比加工大量零件以達(dá)到非常精確,或進(jìn)行一些可靠或可調(diào)的設(shè)計(jì)以防止對(duì)準(zhǔn)誤差更經(jīng)濟(jì)。
02
潤(rùn)滑的改進(jìn)
實(shí)踐證明,刮削履帶可以通過更好的質(zhì)量潤(rùn)滑來減少摩擦,但對(duì)其原因尚無共識(shí)。一般的看法是,刮低點(diǎn)(或者更確切的說是刨坑和額外的油包潤(rùn)滑)提供了很多微小的儲(chǔ)油口袋,油會(huì)被周圍很多微小的高點(diǎn)刮出來。
另一種合乎邏輯的說法是,它能讓我們持續(xù)保持一層油膜,讓運(yùn)動(dòng)部件浮在油膜上,這是所有潤(rùn)滑的目標(biāo)。造成這種情況的主要原因是這些不規(guī)則的油包形成了很多油的空間,使得油很難逸出。潤(rùn)滑最理想的情況是在兩個(gè)完美光滑的表面之間保持一層油膜,但是接下來你就要處理防止油流出的問題,或者你需要盡快補(bǔ)充。(無論賽道表面有沒有鏟子,通常都會(huì)做油槽來幫助油的分布)。
這種說法會(huì)讓人質(zhì)疑接觸面積的效果。刮削減少了接觸面積,但會(huì)形成均勻分布,分布是重點(diǎn)。兩個(gè)匹配表面越平坦,接觸表面的分布就越均勻。但力學(xué)中有一個(gè)原理是“摩擦力與面積無關(guān)”。這句話的意思是,無論接觸面積是10平方英寸還是100平方英寸,移動(dòng)工作臺(tái)都需要相同的力。(穿是另一回事。相同載荷下面積越小,磨損速度越快。)
我想說的是,我們追求的是更好的潤(rùn)滑效果,而不是接觸面積的多與少。如果潤(rùn)滑效果完美,履帶表面永遠(yuǎn)不會(huì)磨損。如果工作臺(tái)因磨損而難以移動(dòng),可能與潤(rùn)滑有關(guān),而不是接觸面積。
03
刮痧是怎么做的?
在找出必須刮除的高點(diǎn)之前,先在標(biāo)準(zhǔn)胎架(V型軌要鏟的時(shí)候是平板或直胎架)上涂上顯影液,然后將涂有顯影液的標(biāo)準(zhǔn)胎架在要鏟的軌面上摩擦,顯影液就會(huì)轉(zhuǎn)移到軌面的高點(diǎn)上,再用專用的刮削工具將顯影后的高點(diǎn)刮除。這一動(dòng)作應(yīng)重復(fù)進(jìn)行,直到軌道表面出現(xiàn)均勻的轉(zhuǎn)移。
當(dāng)然,刮宮大師必須懂得各種技術(shù)。這里先說兩個(gè)。
第一,我們?cè)谧霾噬@影之前,一般會(huì)用鈍銼在工件表面輕輕摩擦,去除毛刺。
第二,用刷子或手擦拭表面,千萬不要用抹布。如果用布擦拭,布留下的細(xì)繩會(huì)在接下來的高點(diǎn)顯色中造成誤導(dǎo)痕跡。
刮削大師本人會(huì)通過標(biāo)準(zhǔn)夾具與賽道表面的對(duì)比來檢查自己的作品。檢測(cè)員告訴刮痧師傅什么時(shí)候可以停止工作就夠了,不用擔(dān)心刮痧過程。(固化和研究大師可以對(duì)自己的工作質(zhì)量負(fù)責(zé))
以前我們都有一套標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定每平方英寸要有多少高點(diǎn),總面積要有百分之幾的接觸率;但是我們發(fā)現(xiàn)幾乎不可能檢查接觸面積,現(xiàn)在是由刮削師傅決定每平方英寸的點(diǎn)數(shù)??傊窝懈呤忠话愣剂?zhēng)達(dá)到每平方英寸20~30點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)在在刮平過程中,有些刮平操作使用電動(dòng)刮平機(jī)。它們也是手工刮削的一種,但是它們可以消除一些費(fèi)力的工作,使刮削操作不那么累。當(dāng)你在做最精細(xì)的組裝工作時(shí),手工刮削產(chǎn)生的感覺仍然是不可替代的。
04
劃痕圖案
有很多模式。下面是一些常見的花紋,如曲線花紋、方形花紋、波浪形花紋和扇形花紋。在彎曲的圖案中,有月亮圖案和燕子圖案。
1.弧形圖案和刮削方法
先將刀從刀片開口左側(cè)落下,然后從左向右斜著刮(如下圖A所示)。同時(shí)扭動(dòng)左手手腕,使刀片從左向右做圓弧擺動(dòng)(如下圖B所示),使刀片的刮削從左側(cè)過渡到右側(cè)。刀跡縱向長(zhǎng)度一般在10mm左右,整個(gè)刮削過程瞬間完成,可以刮出各種弧形花紋。也可以從右向左斜刮。當(dāng)左手手腕用力下壓時(shí),右手手腕扭轉(zhuǎn)使刀片由右向左呈弧形擺動(dòng),使刀刃的刮削由右向左轉(zhuǎn)移。
弧形圖案的基本刮削方法
弧形紋刮削要領(lǐng):由于刮削條件和操作方法不同,刮削出的弧形紋的形狀、大小和夾角也有較大變化。一是要注意選擇合適的刮刀,因?yàn)榈额^的寬度和厚度、刀片的圓弧半徑和楔角對(duì)圓弧花紋的形狀有一定的影響;二是要能控制刮削時(shí)手腕扭轉(zhuǎn)動(dòng)作的幅度和推刮行程的長(zhǎng)短;第三,要利用刀頭的彈性。一般來說,手腕扭轉(zhuǎn)的幅度越大,推刮行程越短,刮出的弧形圖案的夾角和形狀越小,如上圖C所示。
(1)月紋和刮法
刮之前,用鉛筆在工件表面一定距離處畫出方塊。
刮削時(shí)使用圓弧刃精密刮刀,刀體平面中心線與工件表面縱向中心線成45°角,從工件正面向背面刮削。
(2)吞服方式和刮痧方法
燕子圖案如下圖所示。刮之前,用鉛筆在工件表面一定距離處畫出方塊。刮削時(shí)使用圓弧刃精密刮刀,刀體平面中心線與工件表面縱向中心線成45°角,從工件正面向背面刮削。常見的刮削方法有:
首先第一刀刮出一個(gè)弧形圖案,然后第二個(gè)弧形圖案刮到第一個(gè)的稍下方,這樣就可以刮出一個(gè)類似燕子的圖案,如上圖B所示。
2.方形圖案和刮削方法
該模式如下圖所示。刮之前,用鉛筆在工件表面一定距離處畫出方塊。刮削時(shí),刀片的平面中心線與工件表面的縱向中心線成45°角,從工件的正面向背面刮削。基本的刮削方法是:用直邊(或大半徑圓弧邊)的窄刮刀進(jìn)行短程刮削。刮完第一個(gè)方塊后,要間隔一個(gè)方塊,即先空出一個(gè)方塊,再刮第二個(gè)方塊。
3.波形和刮削方法
波浪圖案如下圖A所示。刮之前,用鉛筆在工件表面一定距離處畫出方塊。刮削時(shí),刀片的平面中心線應(yīng)與工件表面的縱向中心線平行,刮削應(yīng)從工件背面向正面進(jìn)行。基本的刮法是:用有缺口的刮刀刮,選擇刀落下的位置(一般選擇交點(diǎn)),刀落下后再向左斜移。當(dāng)達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)(一般選擇交點(diǎn)),向右斜移,在刀落下前刮到一定位置,如下圖B所示。
4.扇形圖案和刮削方法
扇形模式如下圖A所示。刮之前,用鉛筆在工件表面一定距離處畫出正方形和角線。用鉤型刮刀刮扇面圖案(如下圖B所示),將刀片右端削尖,左端變鈍,保持刀片平直?;镜墓蜗鞣椒ㄊ?
選擇刀具的位置(一般選擇交點(diǎn)),左手握住離刀頭50mm處,向左按壓,以刀片左端為圓心,右手順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。一般有90°和135°兩種旋轉(zhuǎn)角度。如上圖C所示,正確的扇形花紋由于用力不當(dāng),容易兩端同時(shí)刮花,造成上圖D所示的花紋,這樣刮花的花紋痕跡會(huì)太淺,屬于不正確的花紋。