锉削是用锉刀对工件表面进行切削加工的方法。主要用于单件小批量生产中加工形状复杂的零件、样板、模具,以及在装配时对零件进行修整。多用于锯切或錾削之后,所加工出来的表面粗糙度可达 Ra 1.6~0.8 μm,尺寸精度可达0.01 mm。锉削加工范围包括平面、曲面、内孔、台阶面及沟槽等。在模具制造中,锉削加工实现对某些零件的加工、装配调整和修理。锉削是钳工中最基本的操作。
锉刀常用碳素工具钢T12、T13或T12A、T13A制成,经热处理后切削部分硬度达62~68HRC。锉刀有无数个锉齿同时对材料进行切削。锉刀的结构由锉身和锉柄组成,各部分分别为锉刀面、锉刀边和锉刀尾。
锉刀各部分如图2-34所示,其大小以工作部分的长度表示。
图2-34 锉刀的各个部分
锉刀分类按齿纹可分为单齿纹锉刀和双齿纹锉刀,按齿形分为铣齿锉刀和剁齿锉刀,按其用途分为普通锉、异形锉和整形锉。
锉刀的粗细,是以每10 mm长的锉面上,锉齿齿数来划分。粗锉刀(4~12齿),齿间大,不易堵塞,适于粗加工或锉铜和铝等软金属;细锉刀(13~24齿),适于锉钢和铸铁等;光锉刀(30~40齿),又称油光锉,只用于最后修光表面。锉刀愈细,锉出工件表面愈光,但生产率也愈低。
根据形状不同,普通锉刀可分为平锉(亦称板锉)、半圆锉、方锉、三角锉及圆锉等,如图2-35(a)所示。其中以平锉用得最多。
异形锉用来加工零件的特殊表面,按锉削工件表面的特殊性分有刀口锉、菱形锉、扁三角锉、椭圆锉、圆肚锉等,也有直锉和弯脖锉之分,如图2-35(b)所示。
整形锉,又叫什锦锉,用于细小零件、窄小表面的加工及冲模、样板的精细加工和修整工件上的细小部分,是按各种断面形状分组配备的小锉,其截面形状有圆形、不等边三角形、矩形、半圆形等,通常以每组5把、6把、8把、10把或12把为一套,如图2-35(c)所示。
图2-35 锉刀的种类
锉刀规格有尺寸规格和锉齿的粗细规格。尺寸规格圆锉刀按直径,方锉刀按方形尺寸,其余都用长度表示。常用的有100 mm、125 mm、150 mm、200 mm、250 mm、300 mm、350 mm、400 mm等。锉齿的粗细参数为锉纹号,分别有1~5号5种,锉纹号越小锉齿越粗。
锉刀选择合理对提高锉削效率、保证锉削质量、延长锉刀使用寿命有很大影响。锉刀选择依据:
(1)锉刀的截面形状要和工件形状相适应。
(2)粗加工选用粗锉刀,精加工选用细锉刀。粗锉刀适用于锉削加工余量大、加工精度低和表面粗糙度值大的工件;细锉刀适用于锉削加工余量小、加工精度高和表面粗糙度值小的工件;单齿纹锉刀适用于加工软材料。
(3)锉刀的长度一般应比锉削面长150~200 mm。锉刀尺寸规格的大小取决于工件加工面尺寸的大小和加工余量的大小。加工面尺寸较大,加工余量也较大时,宜选用较长锉刀;反之,则选用较短的锉刀。
锉削时必须正确地掌握握锉的方法以及施力的变化规律。
正确握持锉刀对于锉削质量的提高,锉削力的运用和发挥以及对操作时的疲劳程度都有一定的影响。由于锉刀的大小和形状不同,所以锉刀的握持方法也有所不同,如图2-36所示。
图2-36 握锉刀的方法
使用大的平锉时,应右手握锉柄,左手压在锉端上,使锉刀保持水平。用中型平锉时,因用力较小,左手的大拇指和食指捏着锉端,引导锉刀水平移动。锉削时施力的变化,如图2-37所示。锉刀前推时加压,切削并保持水平,返回时,不应紧压工件,以免磨钝锉齿和损伤已加工表面。
图2-37 锉削时施力的变化
两腿自然站立,身体正前方与台虎钳中心线成大约45°左右夹角,且略向前倾;左脚跨前半步,脚掌与虎钳成30°角,膝盖处稍有弯曲,右脚要站稳伸直,脚掌与虎钳成75°角;视线要落在工件的切削部位上,如图238所示。
图2-38 锉削姿势
平面锉削是锉削中最基本的操作。要锉出平直的面,必须使锉刀的运动保持水平。平直是靠在锉削过程中逐渐调整两手的压力来达到的。平面锉削方法有顺锉、交叉锉和推锉,如图2-39所示。
图2-39 平面锉削的方法
(1)外圆弧面锉削方法有顺锉法和滚锉法。顺锉法切削效率高,适于粗加工;滚锉法在锉削外圆弧面时,锉刀除向前推进外,还要沿外圆弧面摆动。锉削时,锉刀向前,右手下压,左手随着上提。滚锉能使圆弧面锉削光且圆滑,但锉削位置不易掌握且效率不高,故适用于精锉圆弧面,如图2-40所示。
图2-40 锉外圆弧面
(2)内圆弧面锉削则只能采用圆锉刀或半圆锉刀等成形锉刀,且锉刀的半径应小于等于加工内圆弧的半径。锉削时锉刀要同时且应协调完成前进运动、顺圆弧面的向左或向右的移动和绕锉刀中心线的转动三个运动,如图2-41所示。
图2-41 锉内圆弧面
平面锉削时,工件的尺寸可用钢尺和卡钳(或用卡尺)检查。工件的平直及直角可用直角尺根据是否能透过光线来检查,如图2-42所示。
曲面锉削精度的检测使用半径样板,检测时观察半径样板与被测面间的光隙大小,据此估计误差大小,检测时若半径样板与工件圆弧面间的缝隙均匀、透光微弱则圆弧面轮廓尺寸、形状精度合格,如图2-43所示。
图2-42 检查平直和直角
图2-43 检查圆弧面
平面锉削时要锉出平直的平面,必须使锉刀保持直线的锉削运动。推进锉刀时两手在锉刀上的压力应做到平稳而不上下摆动,锉削时推力的大小由右手控制,而压力的大小是由两手控制的。要求为锉刀在整个锉削过程中始终保持匀速水平的往复运动,每分钟锉削次数不超过40次。
外圆弧的锉削,在滚锉法时要求锉刀在前进的时候不保持水平,而是在前进时需要匀速摆动才能锉削出圆滑的外圆弧面。
内圆弧锉削则需要同时协调完成前述三个动作才能锉削出圆滑的圆弧面。
(1)锉刀必须装柄,以免使用时刺伤手心。
(2)不要用新锉刀锉硬金属、白口铸铁和已淬火的钢。
(3)铸件上的硬皮或黏砂,应先用砂轮磨去或錾去,然后再锉削。
(4)锉削时不要用手摸工件表面,以免再锉时打滑。
(5)锉刀堵塞后,用钢丝刷顺着锉纹方向刷去切屑。
(6)锉刀放置时,不应伸出工作台台面以外,以免碰落摔断或砸伤人脚。