机械零件制作与组装

任务1 刮削

字体:16+-

刮削又称刮研,是把显示剂涂在工件或校准工具的表面,然后相互配合推研,可使工件被刮削表面较高的部位直观显现出来,用刮刀即可准确定位,刮去突出点的金属。经过反复多次推研、刮削,可使工件达到所要求的尺寸精度、形状精度、接触精度和较小的表面粗糙度值。刮削分为平面刮削和曲面刮削两种。

一、刮削概述

因刮削行程中的切削量和切削力较小,切削热及切削变形很少,所以能使工件达到所要求的尺寸精度、形状精度、接触精度和较小的表面粗糙度值。

刮削后的工件表面,受刮刀负前角切削的推挤和压光作用,组织致密,表面粗糙度值很小,且均布大量刮削过程中形成的微小凹坑,在运动配合中可以容纳润滑油,具有良好的润滑性,在保证高精度的同时可显著延长零件使用寿命,同时排列整齐的刮花也具有一定的装饰作用。

刮削劳动强度很大,生产效率低,不利于批量生产,在规模生产中,机床导轨一般先用导轨磨床加工,再进行刮削,既可保证质量,也显著降低了成本。

二、刮削工具

1.刮刀

刮刀有平面刮刀和曲面刮刀两种,可根据零件加工表面形状来合理选用。如图6-8(a)所示为平面刮刀,适用于平面刮削,也可用来刮削外曲面。曲面刮刀主要用来刮削内曲面,如轴瓦类零件,如图6-8(b)所示。

图6-8 刮刀

在刮削过程的不同阶段,刮刀有时需根据工序多次刃磨,以获得相应的头部形状和几何角度,平面刮刀不同刮削阶段的头部形状和角度要求如图6-9所示。

图6-9 平面刮刀头部的形状和几何角度

2.校准工具和显示剂

校准工具是用来研点和检查被刮削面准确性的工具,也称研具。常用的校准工具有校准平板(台)、校准直尺、角度直尺等,如图6-10所示。对于各种曲面,一般是用与其相配合的零件作为标准工具。检查内曲面刮削质量时,校准工具一般是采用与其配合的轴。

工件和校准工具对研时,所加的涂料称为显示剂,其作用是显示工件误差的位置和大小。常用的显示剂有红丹粉和蓝油。红丹粉主要用于铸铁或钢件的刮削,又有铅丹(氧化铅)、铁丹(氧化铁)两种,前者呈橘红色,后者呈橘黄色,使用时用机油调和。蓝油用蓝粉和蓖麻油及适量机油调和而成,呈深蓝色,显示的研点小而清楚适用于精密工件和有色金属及其合金制成的工件。

刮削时显示剂的使用方法:粗刮时,可调得稀些,涂在标准研具表面上,这样显示出的研点较大,便于刮削;精刮时,可调得稍稠些,涂在工件表面上,应薄而均匀,这样显示出的研点细小,便于提高刮削精度。

图6-10 校准工具

三、显点

把显示剂均匀涂抹在工件或校准工具表面,然后相互推研,即可显点,如图6-11所示。显点既可用来指示零件表面高点,也可用来检验刮削质量,高质量的刮削表面,显点密集、均布、大小一致。工件在推研时要注意压力均匀,如图6-12所示,要充分考虑零件及校准工具的形状、尺寸和受力影响,尽量避免显示失真。

图6-11 显点

图6-12 推研

四、刮削方法和姿势

刮削方法和姿势要根据被刮削面的形状、位置、精度灵活选择,平面刮削常用的方法和姿势有挺刮法和手刮法两种。

挺刮时将刀柄顶在小腹右下侧,双手握刀离刃口约80mm处(左手在前,右手在后)。刮削时,左手下压落刀要轻,利用腿和臀部力量使刮刀向前推挤,双手引导刮刀前进。在推挤后的瞬间,双手将刮刀提起,完成刮削动作,如图6-13(a)所示。

手刮采用右手握刀柄,左手在距刀刃约50mm处握住刀杆,刮刀与被刮削表面成25°~30°。同时,左脚前跨一步,上身向前倾。刮削时,右臂利用上身摆动向前推,左手向下压,并引导刮刀运动方向,在下压推挤的瞬间迅速抬起刮刀,完成刮削动作。这种方法灵活性大,但切削量小,易疲劳。手刮法如图6-13(b)所示。

图6-13 刮削的方法和姿势

五、刮削精度的检验

刮削精度包括尺寸精度、形状位置精度、接触精度、配合间隙及表面粗糙度等。

接触精度常用25mm×25mm正方形方框内的研点数检验,其具体要求见表6-1、表6-2。形状位置精度用框式水平仪检验。配合间隙用塞尺检验。

表6-1 各种平面接触精度研点数

表6-2 滑动轴承的研点数

六、平面刮刀的刃磨和热处理

1.粗磨

粗磨在砂轮机上进行,如图6-14(a)所示,使刮刀刀头基本成形,为热处理做好准备。

2.热处理

将粗磨好的刮刀头部(长约25mm),放在炉火中缓慢加热到780℃~800℃(呈樱红色),取出后迅速放入冷水或10%的盐水中冷却,浸入深度8~10mm,并将刮刀沿着水面缓缓移动,待冷却到刮刀露出水面部分呈黑色时,由水中取出,观察其刃部颜色变为白色时,再迅速将刮刀浸入水中完全冷却即可,如图6-14(b)所示。

图6-14 刮刀的粗磨和热处理

3.细磨

热处理后的刮刀在细砂轮进行细磨,动作和方法同粗磨,其目的是使刮刀符合所要求的几何形状和角度要求。细磨时,应避免刀口部分退火。

4.精磨

精磨时,在油石上滴上适量润滑油,先按图6-15(a)所示方法刃磨两后刀面,使两后刀面光洁平整。然后精磨前刀面:一种方法是左手扶住手柄,右手紧握刀身,使刮刀直立在油石上,略带前倾(角度根据刮刀不同的β角而定),推时磨锐刀口,拉时刮刀提起,如此反复,直至符合形状、角度要求,刃口锋利为止,如图6-15(b)所示;另一种方法是将刮刀上部靠在肩上,两手握刀身,拉动时磨锐刀口,推时刮刀提起,此法速度虽然慢,但易掌握,如图6-15(c)所示。

图6-15 刮刀精磨