CNC On-machine Measurement Quality Service Provider
當你路過一家機床廠,看到技術(shù)人員用手刮磨時,你不禁會想:“他們真的能通過刮磨來改善這些加工面嗎?人能比機器更強大嗎?)"
如果你指的純粹是它的外觀,那么我們的答案是“沒有”。我們不會讓它更漂亮,但為什么要刮呢?當然有原因,其中一個原因就是人的因素:一臺機床的目的是制造其他機床,但它永遠無法復制出比原來更精確的產(chǎn)品。所以,要想做出比原來更精準的機器,就要有新的起點。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。它其實是一種復制的方法,幾乎完美的復制了母體,是一個標準的平面,也是手工制作的。
刮雖然費力,但卻是一門技術(shù)(藝術(shù)級技術(shù));培養(yǎng)一個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?
如果一個廠家決定用磨床磨削,而不是刮削,那么他的“機床”磨床的導軌精度一定要比新做的磨床高。
那么,第一臺機器的精度從何而來?
它必須來自更精確的機器,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)。一個工匠可以用一個普通的圓規(guī)畫出一個完美的圓;如果他用鉛筆沿著塑料模板上的一個圓孔畫,他會把圓孔里的不準確都抄下來;如果他徒手畫一個圓,圓的精度取決于他有限的技巧。
理論上,一個完美的平面可以通過三個表面的交替摩擦產(chǎn)生。為了簡單起見,讓我們用三塊表面相當平坦的石頭來說明。如果你把這三個平面隨機順序交替摩擦,就會磨得越來越光滑。如果你只摩擦兩塊巖石,你會得到一個凹凸的交配對。在實際操作中,除了用刮代替研磨之外,刮大師還會遵循一個明確的匹配順序。刮師傅一般都是用這個規(guī)律來制作自己想要用的標準夾具(直規(guī)或者平板)。
使用時,刮磨師傅會先把顯影液涂在標準夾具上,然后在工件表面滑動,露出要鏟的地方。他不斷重復這個動作,工件的表面會越來越靠近標準夾具,最后他可以完美地復制出和標準夾具一樣的作品。
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。雖然刮磨費時費力,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因素:加工零件,尤其是大型鑄件時,往往需要一些重力夾緊動作,當加工精度達到千分之幾時,夾緊力往往會造成工件的扭曲,以至于松開夾緊力后危及工件的精度;加工過程中產(chǎn)生的熱量也會造成工件的變形。
這是刮磨的諸多優(yōu)點之一。刮磨既沒有夾緊力,刮磨產(chǎn)生的熱量也幾乎等于零。大型工件由三點支撐,保證不會因自重而變形。
當機器的刮削軌道磨損后,可以通過再次刮削來修正,這比報廢機器或者送工廠拆卸再加工有很大的優(yōu)勢。
當機床的軌道需要重新刮削時,這項工作可以由工廠的維修人員來做,但我們也可以在當?shù)卣胰藖碜鲋匦鹿蜗鞯墓ぷ鳌?/p>
在某些情況下,可以使用手動刮削和電動刮削來獲得最終所需的幾何精度。如果一套工作臺和鞍座的導軌已經(jīng)刮平,精度已經(jīng)達到要求,但是發(fā)現(xiàn)工作臺和主軸的平行度不符合規(guī)范(要花很大力氣才能校正),你能想象只用一臺刮磨機就能在正確的位置去除適量的金屬而不失去平面度,并適當校正對準誤差嗎?需要什么程度的技術(shù)?
當然,這不是刮宮術(shù)的最初目的,也不應該作為矯正大范圍對準誤差的方法。然而,一個熟練的刮宮大師可以在驚人的短時間內(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到非常精確,或進行一些可靠或可調(diào)的設(shè)計以防止對準誤差更經(jīng)濟。
02
潤滑的改進
實踐證明,刮削履帶可以通過更好的質(zhì)量潤滑來減少摩擦,但對其原因尚無共識。一般的看法是,刮低點(或者更確切的說是刨坑和額外的油包潤滑)提供了很多微小的儲油口袋,油會被周圍很多微小的高點刮出來。
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,讓運動部件浮在油膜上,這是所有潤滑的目標。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。潤滑最理想的情況是在兩個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,或者你需要盡快補充。(無論賽道表面有沒有鏟子,通常都會做油槽來幫助油的分布)。
這種說法會讓人質(zhì)疑接觸面積的效果。刮削減少了接觸面積,但會形成均勻分布,分布是重點。兩個匹配表面越平坦,接觸表面的分布就越均勻。但力學中有一個原理是“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,移動工作臺都需要相同的力。(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滑效果,而不是接觸面積的多與少。如果潤滑效果完美,履帶表面永遠不會磨損。如果工作臺因磨損而難以移動,可能與潤滑有關(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之前,先在標準胎架(V型軌要鏟的時候是平板或直胎架)上涂上顯影液,然后將涂有顯影液的標準胎架在要鏟的軌面上摩擦,顯影液就會轉(zhuǎn)移到軌面的高點上,再用專用的刮削工具將顯影后的高點刮除。這一動作應重復進行,直到軌道表面出現(xiàn)均勻的轉(zhuǎn)移。
當然,刮宮大師必須懂得各種技術(shù)。這里先說兩個。
第一,我們在做彩色顯影之前,一般會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,布留下的細繩會在接下來的高點顯色中造成誤導痕跡。
刮削大師本人會通過標準夾具與賽道表面的對比來檢查自己的作品。檢測員告訴刮痧師傅什么時候可以停止工作就夠了,不用擔心刮痧過程。(固化和研究大師可以對自己的工作質(zhì)量負責)
以前我們都有一套標準,規(guī)定每平方英寸要有多少高點,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數(shù)。總之,刮研高手一般都力爭達到每平方英寸20~30點的標準。
現(xiàn)在在刮平過程中,有些刮平操作使用電動刮平機。它們也是手工刮削的一種,但是它們可以消除一些費力的工作,使刮削操作不那么累。當你在做最精細的組裝工作時,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)。同時扭動左手手腕,使刀片從左向右做圓弧擺動(如下圖B所示),使刀片的刮削從左側(cè)過渡到右側(cè)。刀跡縱向長度一般在10mm左右,整個刮削過程瞬間完成,可以刮出各種弧形花紋。也可以從右向左斜刮。當左手手腕用力下壓時,右手手腕扭轉(zhuǎn)使刀片由右向左呈弧形擺動,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,因為刀頭的寬度和厚度、刀片的圓弧半徑和楔角對圓弧花紋的形狀有一定的影響;二是要能控制刮削時手腕扭轉(zhuǎn)動作的幅度和推刮行程的長短;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弧形圖案,然后第二個弧形圖案刮到第一個的稍下方,這樣就可以刮出一個類似燕子的圖案,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,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?;镜墓蜗鞣椒ㄊ?用直邊(或大半徑圓弧邊)的窄刮刀進行短程刮削。刮完第一個方塊后,要間隔一個方塊,即先空出一個方塊,再刮第二個方塊。
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,刀片的平面中心線應與工件表面的縱向中心線平行,刮削應從工件背面向正面進行?;镜墓畏ㄊ?用有缺口的刮刀刮,選擇刀落下的位置(一般選擇交點),刀落下后再向左斜移。當達到一定長度時(一般選擇交點),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),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,容易兩端同時刮花,造成上圖D所示的花紋,這樣刮花的花紋痕跡會太淺,屬于不正確的花紋。