工件锉削加工工艺及评分标准

项目四　平面加工

●项目目标

掌握錾削、锯削、锉削加工的基本知识；掌握錾削、锯削、锉削加工的基本操作技能。

●项目任务概述

本项目是平面加工，如图4.1所示。按加工要求，需进行划线、錾削、锯削、锉削、钻孔等项工作。

图4.1　项目四零件加工图

●材料及工量具准备

本项目所需材料：HT200毛坯62×52×40。磨尺寸40的两平面和工艺基准A、C。

本项目所需工量具：划线平板、划线工具、手锤、台虎钳、钳口铁、砂轮机、钻床、钻头、钳工锉、锯弓、表面粗糙度样板、刀口尺、塞尺、游标卡尺、高度游标尺、外径千分尺、半径规、万能角度尺、90°角尺、标准棒等。

●加工过程

表4.1为平面加工过程。

表4.1　加工过程

4.1　錾　削

4.1.1　学习目标

（1）知识目标

了解錾子结构，理解錾子切削部分的几何角度的作用及意义。

（2）技能目标

正确使用錾削工具进行加工。

4.1.2　任务描述

本次任务的目的是通过錾削，去除过多的加工余量，提高加工效率。

4.1.3　相关知识

（1）錾削工具

1）錾削概述

錾削是利用手锤击打錾子，实现对工件切削加工的一种方法。

图4.2　錾削工件图

它主要用于不便于机械加工的场合。工作范围包括去除毛坯的飞边、毛刺、浇冒口；切割板料、条料；开槽以及对金属表面进行粗加工。尽管錾削工作效率低，劳动强度大。但是由于它所使用的工具简单，操作方便，因此，仍起到重要的作用。另外手锤是各种机械加工的常用工具，特别是机修钳工。所以錾削时，手锤的使用训练能为学习者打下扎实的基础。

2）錾子的结构与种类

①錾子的结构。錾子一般由碳素工具钢T7A，T8A锻成，并经热处理淬硬。它由切削部分、錾身、头部组成，如图4.3所示。

图4.3　錾子的结构

一般錾身制成多棱形，便于操作者握持，防止錾削时錾子转动。錾子头部有一定的锥度，顶端略带球形，便于捶击时的作用力集中并通过錾子的中心线；另外，还可以防止在錾削时，錾子头部的金属毛刺断裂扎手。

②錾子的种类。錾子的类型，如图4.4所示。

a.扁錾。扁錾的切削刃较长，切削部分扁平，用于錾削平面，去除毛刺、飞边，切断材料，等等，应用最广，如图4.4（a）所示。

b.窄錾。窄錾的切削刃较短，且刃的两侧自切削刃起向柄部逐渐变窄，以保证在錾槽时，两侧不会被工件卡住。窄錾用于錾槽及将板料切割成曲线等，如图4.4（b）所示。

c.油槽錾。油槽錾的切削部分制成弯曲形状，切削刃很短，且制成圆弧形，如图4.4（c）所示。

图4.4　錾子的种类

注意事项

在实际工作中，精修平面时，錾子容易打滑，故可以将扁錾或窄錾刃磨成偏锋錾子。在錾削时，使錾子刃口更容易贴合被加工表面。錾削时，要求刃口窄的一面作为錾子的后刀面，如图4.4（d）所示。

3）錾子切削部分的几何角度

如图4.5所示，为錾削时的几何角度。錾削角度的定义、作用和楔角大小的选择，分别见表4.2、表4.3。

表4.2　錾削角度的定义及作用

续表

表4.3　錾削角度的选择

图4.5　錾子切削部分的几何角度

注意事项

錾子是最简单的刀具，分析其切削部分的几何角度是为今后学习其他刀具打好基础。所以同学们千万不要觉得枯燥哟！

想一想

为什么錾削硬材料时要选用较大的楔角？

4）錾子的刃磨

①刃磨錾子的原因。錾子刃部在使用过程中容易磨损变钝，会直接影响加工表面的质量和工作效率，故需经常刃磨，以保证刃口锋利。另外錾子的头部在长时间敲击后会产生毛刺，也应及时磨掉，否则容易在敲击过程中打崩伤手。

②錾子刃部的刃磨方法。如图4.6（a）所示，双手握持錾子，将錾子的切削刃置于砂轮水平中心线以上的轮缘处进行刃磨。刃磨时用力不能太大，錾子左右移动要平稳、均匀。当錾削面要求较高时，錾子还应在油石上精磨，如图4.6（b）所示。錾子楔角的两面应交替进行刃磨，直至錾刃平直。錾子楔角刃磨后，可用样板检查，如图4.6（c）所示。

图4.6　錾子的刃磨

注意事项

1.錾子在刃磨时，左右压力不均，使錾刃倾斜是常见的问题，可先使用扁铁，进行刃磨楔角的训练。

2.錾子在刃磨时，应经常浸水冷却，以免錾子过热退火。

5）手锤

手锤又称为榔头，是钳工常用的敲击工具，如图4.7所示。手锤由锤头和木柄两部分组成。其规格是以锤头的质量大小来表示，有0.25，0.5，0.75，1 kg几种。锤头用碳素工具钢制成并经淬硬处理。木柄选用硬木制成，木柄长度应根据操作者的肘长来确定。确定方法为手握锤头，木柄应与手肘对齐，常用的手锤柄长为350 mm左右。木柄安装须可靠。为防止锤头脱落造成事故，锤头的孔做成喇叭形，即孔的中间小，两端大，以便木柄装入后再敲入楔子固定。为防止楔子松脱，通常楔子制有倒刺。

图4.7　手锤

想一想

在工厂，很多师傅喜欢用磅为单位来表示锤头的质量，同学们可上网查一查，1磅是多少千克

（2）錾削基本操作

1）錾子的握法

图4.8　錾子的握法

錾子的握法，如图4.8所示，一般有正握法和反握法两种。操作熟练后，可根据生产过程中的实际需要握持。

①正握法。如图4.8（a）握持时，手心向下，用中指、无名指和小指握持錾身，大拇指与食指自然合拢。

②反握法。如图4.8（b）握持时，手心向上，錾身不接触手心，用手指指端自然合拢握持錾子。

注意事项

1.握持錾子时，錾子头部伸出15 mm左右，如伸出过长，錾子容易出现摆动，敲击时容易打手。

2.錾子不能握得太紧，否则容易将手震伤。

2）手锤的握法

手锤的握法一般有紧握法和松握法两种，如图4.9所示。

图4.9　手锤的握法

①紧握法。如图4.9（a）所示。敲击过程中五指始终紧握锤柄，尾部露出15～30 mm。初学者多采用此握法。

②松握法。如图4.9（b）所示。用大拇指和食指始终紧握锤柄。锤挥起时，小指、无名指、中指依次松开锤柄。捶击时，在运锤过程中再按相反顺序依次握紧锤柄。松握法可减轻操作者的疲劳。熟练后，可增大敲击力。

3）挥锤方法

①腕挥。如图4.10（a）所示，只依靠手腕的运动来挥锤。此方法捶击力较小，腕挥一般适用于起錾、收尾、修整或錾油槽等场合。

②肘挥。如图4.10（b）所示，利用手腕和手肘一起运动来挥锤。肘挥的敲击力较大，应用最广。

③臂挥。如图4.10（c）所示，利用手腕、手肘和手臂一起来挥锤。臂挥的敲击力最大，用于需要大量錾削的场合，在装配工作中也应用较多。

4）錾削站姿

錾削时的站姿，如图4.11所示，錾削时，面对台虎钳，左脚自然向前斜跨半步，重心偏于右脚。

图4.10　挥锤方法

图4.11　錾削站姿

注意事项

1.手锤的握法，在初学时可用紧握法；当挥锤较熟练时应尽量采用松握法。

2.操作者与台虎钳的距离和足距，应根据操作者的身高来决定。

5）平面的錾削

錾削平面时，主要用扁錾。每次錾削余量取0.5～2 mm。如錾削余量超过2 mm，应分几次錾削。

起錾方法，如图4.12所示，起錾时，应将錾子的刃口抵紧工件边缘的尖角处，使錾子轴心线与工件端面基本垂直，用腕挥轻轻起錾。起錾后，再将錾子的后角调整到5°～8°，进行正常錾削。当每次錾削距尽头约10 mm时，应掉头錾削，如图4.13所示。否则会造成尽头的材料崩裂，对铸铁、青铜等脆性材料尤其要重视。

图4.12　起錾方法

图4.13　调头錾削

图4.14　錾窄平面

錾较窄平面时，如图所示。錾子的切削刃最4.14好与錾削前进方向倾斜一个角度，这样錾子容易握稳。

注意事项

1.錾削时，眼睛应注视工件的切削部位，以便随时观察錾削的情况。

2.錾削时，应控制好捶击的速度，一般每分钟捶击40次左右。

想一想

錾削时，为什么眼睛应注视工件的切削部位而不要注视握錾子的手？

6）油槽的錾削方法

錾削前，首先要根据图样上油槽的断面形状，把油槽錾的切削部分刃磨准确。錾削时，錾子的倾斜角度应随着曲面而变动，使錾削时的后角保持不变，这样能使錾出的油槽光滑且深浅一致，必要时可进行一定的修整，如图4.15所示。錾好后还要用砂布或刮刀把槽边的毛刺修光。

7）錾切板料的方法

在台虎钳上錾切，工件的切断线要与钳口平齐，工件要夹紧，用扁錾沿着钳口并斜对着板面，自右向左錾切，如图4.16所示。

对尺寸较大的薄板料，在铁砧（或平板）上进行切断时，应在板料下面衬以软材料，以免损坏錾子刃口，如图4.17所示。錾切时，应由前向后依次錾切。开始时錾子应放斜一些，以便于对齐切断线；对齐后再将錾子竖直进行錾切。如图4.18所示。

图4.15　錾削油槽

图4.16　錾切板料

图4.17　在铁砧上錾切板料

图4.18　錾切板料时錾子的握法图

形状较复杂的板料的錾切方法，一般是先按轮廓线钻出密集的排孔，再用扁錾或窄錾逐步切成，如图4.19所示。

图4.19　形状较复杂板料的切割

8）錾削时的安全文明生产

①錾削前，应认真检查锤头有无松动，锤柄有无裂纹，避免操作时锤头飞出伤人。

②錾削前，应注意四周环境，錾削者前方不能站人，避免铁屑飞溅伤人。挥锤时应注意背后是否有人。

③錾削时，工件必须夹持正确，且夹持力应适当，夹持太紧，会夹伤工件表面；夹持太松，会造成工件夹持不稳而影响加工精度，甚至工件掉落伤人。④錾削时的受力方向应朝向固定钳身，避免损坏台虎钳。⑤錾削时，操作者应佩戴防护眼镜。

⑥铁屑的清除，应使用刷子清除，不能用嘴吹，避免铁屑入眼。

⑦錾削时，操作者不准戴手套操作，且操作者手上不能粘有油污，避免錾削时手锤滑出伤人。

⑧錾削过程中，应及时磨掉錾子头部的毛刺，防止毛刺扎手。

⑨合理安排操作时间，严禁疲劳作业。

4.1.4　工件錾削加工工艺及评分标准

（1）准备工作

①检查毛坯尺寸是否符合图样要求。

②准备好所需划线用工量具和錾削工具。

③清理划线平台，清洁毛坯，除去毛坯上的油污、铁锈和毛刺。

（2）錾削工艺

本次錾削的任务主要是让学生用錾削的方法去除过多的加工余量，提高加工效率。其錾削工艺如表4.4所示。

表4.4　錾削加工工艺

注意事项

1.由于錾削加工属于粗加工，所以要为后续加工留出适当的加工余量。

2.每次錾削余量取0.5～2 mm，如加工余量不足0.5 mm，则该面可以不进行錾削加工。

3.在划线时，应在工件四周全部划出加工线。

4.錾削前，应先检查手锤的木柄是否有裂纹，木柄安装是否牢固可靠。

5.錾削加工属强力作业，力的方向应朝向固定钳身，如图4.20。

6.工件在夹持时，应在底面垫上木块，防止振动过大。

图4.20　工件夹持

（3）评分标准

表4.5为錾削评分标准。

表4.5　錾削评分标准

注：各项扣分扣完为止，不倒扣分。

（4）錾削时常见的废品形式及产生原因

表4.6为錾削时常见的废品形式及产生原因。

表4.6　錾削时常见的废品形式及产生原因

续表

想一想

1.錾削时工件表面凸凹不平的根本原因是什么？

2.什么性质的材料錾削时易出现崩裂？

●自我总结与点评

1.自我评分，自我总结安全操作、文明生产情况。

2.操作完毕，整理工作位置；清理干净钳台；整理好工、量具；搞好场地卫生；做好工、量具的保养工作。

●思考练习题

1.錾削时，錾子各角度对切削工作有什么影响？

2.握锤的方法有几种？哪种握法较好，为什么？

3.錾削平面时应注意哪些问题？

4.试述錾削的安全文明生产规范。

●技能训练题

按图4.2进行錾削加工技能训练。

4.2　锯　削

4.2.1　学习目标

（1）知识目标

了解锯削的作用，能根据不同材料正确选用锯条。

（2）技能目标

熟练掌握锯削的姿势和方法。

4.2.2　任务描述

本次任务是用锯削的方法加工出V形铁的外形，如图4.21所示。

图4.21　锯削加工图

4.2.3　相关知识

（1）锯削概述

用手锯对材料或工件进行分割或开槽的操作，称为锯削。锯削加工是一种粗加工，一般平面度可控制在0.2 mm范围内。锯削具有操作方便、简单、灵活的特点，适合于较小材料或工件的单件小批量的加工。

（2）锯削工具

1）锯弓

锯弓又称为锯架，其作用是张紧锯条，有可调式和固定式两种。如图4.22所示。

①可调式锯弓，如图4.22（a）所示。它可以安装几种规格的锯条，并且携带方便，故应用广泛。

②固定式锯弓，如图4.22（b）所示。虽然其只能安装一种规格的锯条，但是其强度好，精度相对较高，故在锯削要求较高的场合，应多使用固定式锯弓。

2）锯条

锯条一般用碳素工具钢T10，T10A或高速钢（锋钢）制成，并经热处理淬硬。

①锯条的规格。锯条的规格是以两端安装孔的中心距来表示，如图4.23所示。钳工常用的锯条规格是300 mm，其宽度为10～25 mm，厚度为0.6～1.25 mm。

图4.22　锯弓的种类

图4.23　锯条

②锯齿的粗细及其选择。锯齿粗细是以锯条每25 mm长度内的齿数来表示的，常用的有14，18，24，32等几种。齿数越多，则表示锯齿越细。

a.粗齿锯条。粗齿锯条的容屑槽较大，不容易产生切屑堵塞而影响切削效率，适合于锯软材料。

b.细齿锯条。细齿锯条适合于锯硬材料、管子及薄材料。使用细齿锯条锯削硬材料时，可以使参加锯削的锯齿增多，使每齿的锯削量减少，切削省力，且降低了锯条的磨损。使用细齿锯条锯削管子或薄材料，可防止锯齿被材料棱边勾住而将锯齿崩裂，甚至折断锯条。

3）锯路

锯条在制造时，将锯齿按一定规律左右错开，排成一定的形状，称为锯路。锯路有交叉形和波浪形，如图4.24所示。锯路的作用是使锯缝的宽度大于锯条的厚度，防止锯削时锯条被卡住，减少锯条因发热而加快磨损，延长锯条的使用寿命，使锯削省力。

图4.24　锯路

（3）正确使用手锯

1）锯条的安装

①安装时要使齿尖的方向朝前。手锯是在前推时，才起切削作用，因此，安装时要使齿尖的方向朝前，如图4.25所示。

②锯条的松紧度要适当。一般要求只能用手拧紧翼形螺母，再用手扳动锯条，感觉硬实即可。锯条安装得太松或太紧，都容易折断。

③检查锯条与锯弓是否在同一中心平面内。锯条安装后，应检查锯条与锯弓是否在同一中心平面内，如出现歪斜或扭曲，应及时矫正，否则锯缝容易歪斜，影响锯削的质量。

2）握锯方法

握锯方法如图4.26所示。右手握住锯柄，左手轻扶在锯弓前端。锯削时的压力和推力主要由右手控制，左手主要是协助右手扶正锯弓。

图4.25　锯条的安装

图4.26　握锯方法

3）锯削姿势

①锯削站势。锯削时的站立姿势与錾削基本相似。推锯时，重心从右脚转移至左脚，依靠身体的力量来帮助锯削。既可提高锯削的工作效率，又可减轻操作者的疲劳。如图4.27所示。

图4.27　锯削姿势

②锯弓的运动方式

a.直线运动式。直线运动由于其锯痕平直，适合于对锯削面要求较高的工件和直槽的锯削。前推时，左右手同时下压；后拉时，不加压力。如图4.28所示。

b.摆动式。开始时左右手同时下压；推锯过程中，右手下压、左手上翘；后拉时，右手上抬，左手自然收回。该方法由于同时参加锯削的齿数减少，切入容易，可以减小切削阻力，提高工作效率。如图4.29所示。

图4.28　直线运动式

图4.29　摆动式

4）锯削速度

锯削速度以每秒20～40次为宜。速度过快，易使锯条发热，会加快锯条的磨损；速度过慢，又直接影响锯削的效率。一般锯软材料时，可以锯快些；锯硬材料时，应慢些。如锯条发热，可使用切削液进行冷却。

5）锯条的行程

锯削时，为避免局部磨损，应尽量使锯条在全长范围内使用，以延长锯条的使用寿命。一般应使锯条的行程不小于锯条长度的2/3。

（4）锯削方法

1）起锯方法

起锯是锯削工作的开始。起锯质量的好坏，直接影响锯削的质量。起锯有远起锯和近起锯两种方法，如图4.30所示。一般采用远起锯。

图4.30　起锯方法

无论哪种起锯方法，起锯角度都要求不大于15°。如果起锯角度太大，锯齿容易被工件的棱边卡住，造成锯齿崩裂。但起锯角度也不能太小，否则由于同时参加锯削的齿数较多，切入材料困难，容易使锯条打滑而影响表面质量。为了使起锯平稳，位置准确，可用左手大拇指挡住锯条来导向，如图4.30（c）所示。起锯时，要求压力小、行程短。

2）管子的锯削方法

①薄壁管子的夹持。若是薄壁管子，应使用两块木制V形或弧形槽垫块来夹持薄壁管子，防止夹扁管子或夹坏表面，如图4.31（a）所示。

②薄壁管子的锯削方法。锯削时，每个方向只锯到管子的内壁处；然后把管子转动一个角度再起锯，且仍只锯到内壁处；如此多次，直至锯断。如图4.31（b）所示。

图4.31 锯削管子

注意事项

在转动管子时，应使已锯部分向推锯方向转动，否则锯齿会被管壁勾住而崩裂。

3）板料的锯削方法

①锯削板料。锯削的板料，如图4.32（a）所示。将板料夹持在台虎钳上，用手锯横向斜推，以增加同时参与切削的齿数，从而避免锯齿被勾住而崩裂。

②锯削薄板料。薄板料的锯削，如图4.32（b）所示。可以将薄板料夹在两木块之间，连同木块一起锯削，这样可避免锯齿被勾住而崩裂。

图4.32　锯削板料

想一想

观察在实训中损坏的锯条，分析一下损坏的原因有哪些?

4）深缝的锯削

当锯缝的深度超过锯弓高度时，为防止锯弓与工件相撞，应在锯弓快要碰到工件时，将锯条拆出并转动90°，重新安装；或把锯条的锯齿朝向锯弓背，进行锯削。如图4.33所示。

图4.33　锯削深缝

5）锯削的安全文明生产

①安装锯条时，不能过松或过紧，以免在锯削时，造成锯条折断后弹出伤人。

②工件一般应夹持在台虎钳左侧，以便于操作。

③工件夹持在台虎钳上时，应使工件的锯削线尽量靠近钳口，且伸出端尽量短，防止工件在锯削时产生振动。

④锯削时工件应夹紧，避免工件松动，以防造成锯缝歪斜而影响加工质量。另外，工件夹持不紧还容易造成锯条的折断而伤人。

⑤锯削过程中，应做到压力适当，推锯平稳，避免锯条左右摆动而折断锯条。

⑥工件将要锯断时，应做到推锯压力小，并及时用手扶持好工件的锯断部分，避免锯断部分落下砸脚。

⑦锯削完毕后，应将锯弓上的翼形螺母旋松，以放松锯条，防止锯弓变形。

4.2.4　工件锯削工艺及评分标准

（1）准备工作

在划线前应完成如下准备工作：

①对照加工图纸检查毛坯尺寸。

②校正锯弓并安装锯条，保证锯条与锯弓在同一中心平面内。

③清理划线平台，清洁毛坯，在毛坯上均匀地涂一层涂料。

（2）锯削加工工艺

本次加工的任务主要是通过用锯削的方法来加工出V形铁的外轮廓，其工艺见表4.7。

表4.7　锯削加工工艺

注意事项

1.錾削加工后的毛坯，需通过锉削加工外形后才能划线进行锯削加工（锉削加工在本项目任务三介绍）。

2.锯削属于粗加工，需要为后续加工留出足够的加工余量。

3.钻排孔时，孔距应尽量短，降低錾削切除的难度。

4.测量时，应将工件锐边倒钝，但锯削面不允许修整。

（3）评分标准

表4.8为锯削评分标准。

表4.8　锯削评分标准

注：各项扣分扣完为止，不倒扣分。

（4）锯削时常见的废品形式及产生原因

表4.9为锯削时常见的废品形式及产生原因。

表4.9　锯削时常见的废品形式及产生原因

续表

想一想

锯削中出现锯缝歪斜的原因是什么?

●自我总结与点评

1.自我评分，自我总结安全操作、文明生产情况。

2.操作完毕，整理工作位置；清理干净钳台；整理好工、量具；搞好场地卫生；做好工、量具的保养工作。

●思考练习题

1.锯条的规格是指什么？常用的锯条规格是多少？

2.怎样选择锯条的粗细？

3.什么叫锯路？锯路有什么作用？

4.起锯的方法有几种？起锯的角度是多少，为什么？

5.为什么在锯削薄板料和管子时容易崩齿？应如何防止？6.试述锯削时应注意哪些问题？

●技能训练题

按图4.21进行锯削技能训练。

4.3　锉 削

4.3.1　学习目标

（1）知识目标

了解锉刀的种类、规格及选用。牢记锉削的安全文明生产规范。

（2）技能目标

正确使用锉刀，掌握平面锉削的方法，了解曲面锉削方法。熟练掌握锉削的质量检查方法。

4.3.2　任务描述

本次任务是通过锉削加工完成V形铁的制作，达到图样的精度要求。如图4.34所示。

图4.34　锉削工件图

4.3.3　关知识

（1）锉削概述

1）锉削的含义

锉削是用锉刀对工件表面进行切削加工，使工件达到所要求的尺寸、形状和表面粗糙度的加工方法。锉削可以对工件进行较高精度的加工，其尺寸精度可达0.01 mm，表面粗糙度可达Ra0.8 μm。

2）锉削的用途

尽管锉削的效率不高，但在现代工业生产中，锉削方法仍被广泛使用。

①在修理、装配过程中对零件的修整。

②样板、模具的制造。

③复杂零件的加工等。

锉削是钳工中重要的一项基本操作。

（2）锉削工具

1）锉刀的构造

锉刀是用碳素工具钢T12或T13制成，经热处理后，硬度可达62～67 HRC。锉刀由锉身和锉刀舌两部分组成，其构造如图4.35所示。

图4.35　锉刀的构造

①锉身。锉身是指锉梢到锉肩的部分，无锉肩的整形锉和异形锉是指有锉纹的部分。

②锉刀面。锉刀面是锉削加工的主要工作面，其两面均有锉齿，都可以进行锉削加工。

③锉刀边。锉刀边是指锉刀的两侧面。锉刀边上可以制有锉齿，也可以不制锉齿，有锉齿的锉刀边，一般是用来锉削粗糙的表面和窄缝；没有锉齿的锉刀边称为光边，其作用是在锉削时，防止碰伤相邻的工件表面。

④锉刀舌。锉刀舌用于安装锉刀柄，便于操作者握持。

2）锉刀的种类

一般钳工常用的锉刀有钳工锉和整形锉。

①钳工锉。钳工锉按断面形状的不同，又可分为平锉、半圆锉、圆锉、三角锉、方锉等多种。其断面形状，如图4.36所示。

图4.36　钳工锉的断面形状

②整形锉。整形锉又称为什锦锉，主要用于修整工件的细小部分。一般整形锉由多把不同断面形状的锉刀组成一套。常见的有5把、6把、8把、10把、12把为一套，如图4.37所示。

③异形锉。异形锉又称为特种锉，主要用于特殊表面的加工。异形锉的断面形状很多，常用的有刀口形、菱形、扁三角形、椭圆形、圆肚形等，如图4.38所示。

图4.37　整形锉的断面形状

图4.38　异形锉的断面形状

3）锉刀的选择

①锉刀断面形状的选择。锉刀断面形状的选择，应取决于工件被加工部位的几何形状。如图4.39所示。

图4.39　锉刀断面形状的选择

②锉刀尺寸规格的选择。不同锉刀的尺寸规格，用不同的参数表示。

a.圆锉的尺寸规格以直径表示。

b.方锉的尺寸规格以方形尺寸表示。

c.其他锉刀是以锉身的长度来表示。

d.整形锉的规格是指锉刀的全长。

注意事项

1.锉刀的锉齿一般是由剁齿机剁成，即使是锉刀光边，也会存在微量的锉齿凸出。故在精修90°内角工件时，为防止锉刀边损伤相邻的工件表面，可以将扁锉的侧面进行修磨。如图4.39（b）所示。

2.三角锉适用于锉削大于60°的内角。如图4.39（d）所示。圆锉适用于锉削圆孔和小半径圆弧；锉削半径大的圆弧，应使用半圆锉。如图4.39（e）、（f）所示。

3.锉刀规格的选择，一般应根据加工表面的大小来决定。大的加工表面，应选择长锉刀；反之，则选用短锉刀。

③锉齿粗细的选择。锉齿的粗细由锉纹号来表示，即按每10 mm内主锉纹条数的多少来划分。钳工锉的锉纹号分为1～5号。

a.1号锉纹为粗齿锉刀。

b.2号锉纹为中齿锉刀。

c.3号锉纹为细齿锉刀。

d.4号锉纹为双细齿锉刀。

e.5号锉纹为油光锉。

锉纹号越小，表示锉齿越粗。

注意事项

1.尺寸规格大的锉刀并不一定是粗齿锉刀；反之，尺寸规格小的锉刀并不一定是细齿锉刀。锉齿粗细规格的选择，一般应根据工件的加工余量、加工精度、表面粗糙度来决定。其具体选择，见表4.10。

表4.10　锉齿粗细规格的选择

续表

2.另外，材质的软硬，也是在选择锉齿粗细规格的因素之一。材质软，应选用粗齿锉刀；材质硬，应选用细齿锉刀。

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为什么锉削软材料，要选用粗齿锉刀?

（3）正确使用锉刀

1）锉刀手柄的装卸

①锉刀手柄。锉刀只有装上手柄后，才能使用。手柄常采用硬质木料或塑料制成，手柄前端圆柱部分镶有铁箍，以防止手柄裂开或松动。手柄安装孔的深度和直径不能过大或过小，大约能使锉舌长的3/4插入柄孔为宜。手柄不能有裂纹和毛刺。

②安装锉刀手柄的方法。手柄安装时，先将锉刀舌自然插入锉刀柄中，再手持锉刀轻轻镦紧，如图4.40（a）所示。或用手锤轻轻击打锉刀柄，直至装紧。

③拆卸手柄的方法。在台虎钳钳口上轻轻将木柄敲松后取下，如图4.40（b）所示。

2）锉刀的握法

图4.40　锉刀手柄的装卸

图4.41　粗锉时锉刀的握法

①粗锉时锉刀的握法。如图4.41所示，右手紧握锉刀柄，柄端抵住掌心，大拇指放在锉刀柄上部，其余手指由下向上握锉刀柄。左手的基本握法是将大拇指的根部肌肉压在锉刀梢部，大拇指自然伸直，其余四指弯向手心，用中指、无名指捏住锉刀前端。

②细锉时锉刀的握法。如图4.42所示，右手的握法与大锉刀的握法相同，左手的大拇指和食指，轻轻扶持锉刀梢部。

③精锉时锉刀的握法。如图4.43所示，右手食指平直扶在手柄外侧面，左手手指轻压在锉刀中部，以防锉刀弯曲。

图4.42　细锉时锉刀的握法图

图4.43　精锉时锉刀的握法

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锉刀的握法对锉削加工有什么影响?

3）锉削力和锉削速度

①锉削力的要求。在锉削过程中，必须使锉刀保持直线的锉削运动，才能锉出平直的平面。由于锉削时锉刀的位置在不断地变化，所以要求两手所加的压力也要做相应的改变。如图4.44所示。锉刀前推时，左手压力，由大逐渐减小；右手所加的压力，则应由小逐渐增大。

图4.44　锉削时的用力方法

②锉削速度的要求。锉削时的速度一般应控制在40次/min左右，要求推出时稍慢，收回时稍快，动作自然协调。如速度太快，则会造成锉齿的快速磨损，还会影响锉削的质量。另外还容易产生操作疲劳。

4）锉刀的正确使用和维护保养

锉刀的合理使用和保养，能延长锉刀的使用寿命，提高工作效率，降低生产成本。合理使用和维护保养锉刀，应做好以下几个方面的工作。

①不许用锉刀锉削毛坯件的硬皮或工件上的淬硬表面，避免锉刀过快磨损。

②新锉刀应一面用钝后再用另一面，因为使用过的锉齿易锈蚀。

③粗锉时应充分使用锉刀的有效工作面，避免锉刀局部磨损。

④不能用锉刀作为装卸、敲击和撬物的工具，防止因锉刀材质较脆而折断。

⑤使用整形锉和小锉刀时，用力不能过大，避免锉刀折断。

⑥严禁将锉刀与水、油接触，以防锉刀锈蚀及锉刀在工作时打滑。

⑦放置锉刀时要避免与硬物相碰，切不可使锉刀与锉刀重叠堆放，防止损坏锉齿。

（4）锉削加工

1）工件的装夹

①工件装夹的要求。工件的装夹是否正确，直接影响到锉削质量的高低。工件的夹持应牢固，但夹持力又不能太大，以防工件被夹伤或变形。一般工件应尽量夹持在台虎钳钳口宽度方向的中间，且锉削面与钳口的距离适当。如伸出过高，在锉削时易产生抖动；伸出过低，则容易妨碍加工，且易伤手，如图4.45（a）所示。

②工件装夹的方法。不同形状的工件，应使用不同的夹持方法。

a.圆柱形工件，应使用V形钳口或用V形铁夹持，如图4.45（b）所示。

b.加工表面或精密工件，夹持时应在台虎钳钳口垫上紫铜皮或铝皮等软材料制成的钳口铁，以防夹伤工件表面，如图4.45（c）所示。

c.夹持薄板或不规则形状的工件时，可将工件固定在木板上，再将木板夹持在台虎钳上进行锉削，如图4.45（d）所示。

图4.45　工件的夹持

2）平面的锉削

平面的锉削方法有顺向锉、交叉锉和推锉3种。

a.交叉锉，如图4.46所示，交叉锉是从两个方向交替锉削的方法。采用交叉锉时，由于锉刀与工件接触面积大，锉刀容易掌握平稳，且可以根据锉痕的交叉网纹，来判断锉削表面的平直程度，故具有锉削平面度较好的特点，但加工表面的粗糙度较大。一般适用于锉削面较大、加工余量较多的平面。

b.顺向锉，如图4.47所示。顺向锉是顺着同一个方向对工件进行锉削的方法，是锉削方法中最基本的一种方法，它能得到正直的刀痕。其加工表面整齐美观，适用于精锉。

c.推锉，如图4.48所示。推锉是双手横握锉刀往复锉削的方法。使用推锉能降低工件表面的粗糙度，但工作效率低。一般适合于锉削狭长平面或余量较小的场合。

图4.46　交叉锉

图4.47　顺向锉

图4.48　推锉

注意事项

在使用交叉锉和顺向锉时，为了使整个加工表面锉削均匀，每次退回锉刀时，应做横向移动。如图4.49所示。

图4.49　锉刀的移动

想一想

锉削平面时，可尽量选用推锉法以保证平面的加工质量，对吗？

3）锉削平面的检查方法

①表面粗糙度的检测方法。工件表面粗糙度的检测，一般是用眼睛直接观察，根据锉削痕迹的粗细和均匀程度来判断。也可以与标准的粗糙度样板相比较，进行检查。

②平面度的检测方法。平面度的检测方法有以下几种：

a.透光法，如图4.50所示，用刀口尺沿加工面的纵向、横向和对角方向做多处检查。根据被测量面与刀口尺之间的透光强弱是否均匀，来判断平面度的误差。若透光微弱而且均匀，则表明表面已较平直；若透光强弱不一，则表明表面不平整，光强处凹，光弱处凸。

b.痕迹法。先将红丹均匀涂抹在平板上，再将锉削面放在平板上，平稳地来回磨几次，若锉削面的红丹，分布均匀，则表明锉削面平；若锉削面的红丹，分布不均匀，则表明锉削面不平。颜色深处凸，无颜色处凹，如图4.51所示。

图4.50　透光法检查平面度

图4.51　痕迹法检查平面度

注意事项

在涂抹红丹时，不能涂抹得太厚，否则会影响检验效果。

c.塞尺法，如图4.52所示。将工件的被检测面，贴合在平板上，用塞尺插入工件与平板的间隙中，检测工件的平面度。

③平行度的检测方法。平行度的检测方法有如下几种：

a.尺寸测量法，如图4.53所示。在被测工件上，用千分尺测量各点的尺寸，所测尺寸中最大值与最小值之差即为该工件的平行度误差。

b.百分表测量法，如图4.54所示。

图4.52　塞尺法检查平面度

图4.53　用千分尺测量平行度

图4.54　用百分表测量平行度

④垂直度的检测方法，如图4.55所示。用刀口角尺或宽座角尺进行透光检测，根据透光的强弱，来判断被测表面的垂直度误差。也可以配合塞尺进行检查。

图4.55　垂直度的检查方法

注意事项

1.工件在测量前，应擦干净并去除毛刺，以保证测量时的准确性。

2.当基准面的平面度达到技术要求后，才能测量工件的平行度和垂直度。

3.在使用角尺进行测量时，应将角尺轻轻地移动到工件的被测面上，不允许用力下压和拖移，以避免损伤角尺的测量面。

4）曲面锉削

①外圆弧面的锉削方法

a.横向锉法，如图4.56（a）所示。锉刀主要是向圆弧轴线方向推动，同时不断地沿圆弧面摆动。横向锉法的锉削效率高，但锉削后的圆弧面不够圆滑，一般适用于圆弧面的粗加工。

b.顺向滚锉法，如图4.56（b）所示。锉削时，右手在推锉时下压，左手自然上抬。锉削后的圆弧面光洁圆滑，适用于圆弧面的精加工。

图4.56　外圆弧面的锉削方法

②内弧面的锉削方法。锉削内弧面时，应使用半圆锉或圆锉。锉削时，应同时完成3个运动，即锉刀向前的推动，锉刀沿圆弧面向左或向右的移动和绕锉刀轴线的转动，如图4.57所示。

③球面的锉削方法。锉刀完成外圆弧锉削复合运动的同时，还应绕球中心做周向摆动，如图4.58所示。

图4.57　内弧面的锉削方法

图4.58　球面的锉削方法

图4.59　曲面的检查方法

④锉削曲面的检查方法

在锉削曲面时，应使用半径规，如图4.59（a）所示。或自制样板检查曲面的轮廓度，如图4.59（b）所示。检查曲面与相邻面的垂直度，可使用角尺检查，如图4.59（c）所示。

5）锉削顺序

①选择锉削的基准面

a.当工件上有几个面都需要锉削时，一般应选择较大的或精度要求较高的面作为基准面。因为较大的表面易于锉削平整，便于工件的测量，以及便于后道工序放置平稳。

b.当工件需要锉削内、外表面时，一般应选择外表面作为基准面。因为外表面便于加工及测量。

②其他面的锉削顺序。基准面锉削后，一般应先锉削平行面，再锉削垂直面，最后锉削斜面和曲面。

③平面与曲面的连接时的锉削顺序。当工件上存在平面与曲面的连接时，一般粗锉时应先锉削平面，后锉削曲面；精锉时，则应平面、曲面配合进行锉削。

注意事项

在选择基准面时，应尽量与零件的设计基准重合，避免产生基准不重合误差。

6）锉削的安全文明生产

①不准使用没有安装手柄、手柄开裂或锉刀柄上无铁箍的锉刀。

②锉刀柄必须安装牢固，且锉削时锉柄不能撞击到工件，以免锉柄脱落，造成事故。③锉削过程中，若发现锉纹上嵌有切屑，应及时去除，以免切屑刮伤加工面。

④清除切屑时，不允许用嘴吹，以防切屑飞入眼内。

⑤锉削时，锉削表面不能沾有油污，也不能用手触摸，以防止锉刀打滑，造成事故。

⑥锉刀放置时，不允许露出钳桌，以免掉下砸脚。

4.3.4　工件锉削加工工艺及评分标准

（1）准备工作

在划线前应完成如下准备工作：

①对照加工图纸检查毛坯尺寸。

②准备好各种工量具。

（2）锉削加工工艺

本次加工的任务主要是采用锉削的方法，加工V形铁的外轮廓，其工艺见表4.11。

表4.11　锉削加工工艺

注意事项

1.锉削第一道工序所用毛坯，为任务一錾削加工后的工件。锉削第二道工序所用毛坯，为任务二锯削加工后的工件。

2.加工V形铁两侧时，要求平面与圆弧要过渡圆滑。

3.为了保证工件V形角度对称，加工时需先保证一边的角度，再加工另一边的角度，如图4.60所示。

4.保证V形深度可以配合标准棒进行测量，测量尺寸需通过计算得到。如图4.61所示。通过标准棒的圆心作一条垂线，先计算线段a的长度：

因为sin 45°=8/a= 所以≈11.31（mm）

线段的b长度为：b=14（V形深度）-a=2.69（mm）

线段的c长度为：c=8（标准棒半径）-2.69=5.31（mm）

故测量尺寸=50（V形铁高度）+5.31=55.31（mm）

图4.60　V形铁角度检查

图4.61　V形深度检查

（3）评分标准

表4.12为锉削评分标准。

表4.12　锉削评分标准

续表

注：各项扣分扣完为止，不倒扣分。

（4）锉削时常见的废品形式及产生原因

表4.13为锉削时常见的废品形式及产生原因。

表4.13　锉削时常见的废品形式及产生原因

想一想

1.锉削快进入尺寸公差时，出现频繁测量，最后尺寸变小成为废品的原因是什么？

2.锉削时，工件平面不平的现象有哪些?

●自我总结与点评

1.自我评分，自我总结安全操作、文明生产情况。

2.操作完毕，整理工作位置；清理干净钳台；整理好工、量具；搞好场地卫生；做好工、量具的保养工作。

●思考练习题

1.简述如何选用锉刀。

2.锉削平面有哪几种方法？各有什么特点？3.简述检查平行度的方法。

4.简述锉削基准的原则。

5.简述工件的一般加工顺序。

●技能训练题

按图4.34进行锉削技能加工训练。