钳工工艺学教学课件 g第二单元模块7刮削

第二单元钳工根本技能与加工工艺模块七刮削下一页学习目标1.了解刮削的切削原理及在机械加工中的作用。2.掌握常用刮削工具的类型及正确使用与保养。3.掌握常用刮削工艺技能与刮削质量检查方法。返回下一页上一页刮削用的刀具叫刮刀，它是一种带有负前角的刃具。刮削时，刮刀的负前角对工件外表起着推挤和切离的作用。它不仅起切削作用，而且也起着压光的作用，且每次刮削量很少，因而使工件外表组织变得比原来紧密，并得到较细的外表粗糙度。刮削是一种精加工。刮削不仅可以提高工件的加工精度和降低工件的外表粗糙度〔一般可达～〕，而且工件外表经过刮削留下了一层微浅而又美丽的花纹。这样既可增加外表的美观，又可利用它来存油、减少摩擦，提高工件的使用寿命。因此，金属切削机床的导轨面、轴瓦的摩擦面、常用的平板、方箱和工夹具等，都采用刮削的方法来到达较高的精度要求。返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用一、刮刀刮刀是刮削的主要工具。刀头应具有较高的硬度，刃口必须保持锋利。刮刀一般用碳素工具钢T10A、T12A或弹性较好的轴承钢GCr5锻制而成，再经过粗磨—淬火和回火—细磨，使刀头硬度到达60HRC以上后才能使用。刮削硬工件时，可采用焊接合金钢刀头或硬质合金刀头的刮刀。刮刀分为两大类：平面刮刀和曲面刮刀。返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用1．平面刮刀主要用于刮削平面，如平板、工作台等；也可用来刮削外曲面和刮花。平面刮刀按形状不同可分成直头刮刀和弯头刮刀。如图2-7-1所示。在直头刮刀中又分为普通刮刀和活头刮刀两种。平面刮刀按所刮外表精度不同又可分成粗刮刀、细刮刀和精刮刀三种。刮刀头部形状与角度如图2-7-2所示。返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用图2-7-1平面刮刀〔a〕粗刮刀〔b〕细刮刀〔c〕精刮刀〔d〕韧性材料刮刀图2-7-2刮刀头部形状与角度返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用刮刀的长短宽窄的选择，由于人体的手臂长短的不同，无严格的规定。表2-7-1为平面刮刀的尺寸，可供选用时参考。2．曲面刮刀用来刮削内弧面〔主要是滑动轴承的轴瓦〕。曲面刮刀式样很多，通常分为三角刮刀、柳叶刮刀、蛇头刮刀等，如图2-7-3所示。(a)三角刮刀(b)柳叶刮刀(c)蛇头刮刀图2-7-3曲面刮刀返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用三角刮刀断面呈三角形，可用三角锉改制，也可用碳素工具钢T10A直接锻制。在三个面上有三条四形刀槽，刀槽开在两刃中间，刀刃边上只留2～3mm的棱边。柳叶刮刀有两个刀刃，刀尖为精刮局部，后部为强力刮削局部，适用于精刮余量不多的各种曲面。蛇头刮刀刀头部具有三个带圆弧形的刀刃，刀平面磨有凹槽，刀刃圆弧大小可根据粗精刮确定，粗刮刀圆弧半径大，精刮刀圆弧半径小，刮削时不易产生振纹，适用于各种曲面的精刮。返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用二、校准工具校准工具是用来显示刮削时的接触点和检验刮削外表准确性的一种工具，也叫研具。常用的校准工具有：标准平板、校准直尺、角度直尺、校验轴和水平仪。1．标准平板标准平板如图2-7-4所示，用来检验工件平面平直度的主要工具。其精度分为0、l、2、3级。其中，0～2级平板为标准平板，3级平板为钳工划线时用的平板。标准平板是用铸铁制成经过精刨、细刮和精刮而成的。返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用图2-7-4标准平板的结构形状2.校准平尺校准平尺主要用于校验狭长的平面。如图2-7-5〔a)所示的桥式平尺，主要用来校验机床较大平面或机床导轨的直线度误差。如图2-7-5〔b)所示的工字形平尺，有单面和双面两种。单面工字形平尺的一面经过精刮，精度较高，常用来校验较小平面或较短导轨的直线度误差；双面工字形平尺的两面都经过精刮并且互相平行，常用来校验狭长平面相对位置的准确性。返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用

〔a〕桥式平尺〔b〕工字形平尺〔c〕角度平尺图2-7-5校准平尺和角度平尺3．角度平尺角度平尺主要用于校验两个刮面成角度的组合平面，两基准面经过精刮，并成为所需的标准角度。如图2-7-5〔c〕所示为用角度平尺校验燕尾导轨槽的角度。4．校验轴用于校验曲面或圆柱形内外表。校验轴应与机轴尺寸相符，一般滑动轴承瓦面的校验多采用机轴本身。5．水平仪用来校验工件外表位置的平面度误差和垂直度误差。返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用三、显示剂在刮削过程中，为了使工件与标准工具对磨时能清楚地看出工件外表上下不平的程度，通常要在校准工具或工件上加上一些显示剂。将工件外表高起局部显示出来，便于有目的地进行刮削。显示剂必须具备颜色鲜明、对工件的外表不起磨损和腐蚀作用、对人体健康无害等条件。返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用1．显示剂的种类与应用〔1〕红丹粉分为铁粉和铅粉两种。铁粉〔呈紫红色〕和铅粉〔呈橘黄色〕的粒度极细，用时与机油或植物油调和后使用。红丹粉价廉，且无反光，显示的点子清晰，适用于在铸铁或钢件上涂料。〔2〕蓝油是普鲁士蓝的颜料和蓖麻油的混合物，适用于在铜合金的工件上的涂料。〔3〕烟墨如同烟囱的烟黑，用机油调合而成，适用于在软金属工件上的涂料。

返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用2.对磨时应注童的事项〔1〕调和各种显示剂时，干稀要适当。粗刮时可调得稀些，以便于涂布，显示出的研点也大些；精刮时，可调得干些，涂布时应薄而均匀，以显示出的研点细小，否那么，研点模糊成团。〔2〕在推磨显示时，显示剂可以直接涂在工件外表上，也可以涂在标准工具上。涂在工件外表上所显示出的研点是红底黑点，没有闪光，看得比较清楚。涂在标准工具上，工件外表只有在高处着色，研点比较暗淡，不易看清，但切屑不易粘附在刀口上，刮削比较方便。一般粗刮时，可涂在校准工具上，如图2-7-6所示，精刮时那么可涂在工件外表上。返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用〔a〕平面显示法〔b〕曲面显示法图2-7-6工件的显示法返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用〔3〕显示剂必须保持清洁，不许有污物、砂粒和切屑等混入，以免使用时损伤工具和工件外表。〔4〕涂抹显示剂时，必须薄而均匀，否那么显示难以准确。〔5〕工件在平板上对磨时，推压应均匀用力，并尽量采用“8〞字形运动形式。当往复对磨一段时间后，将工件转过180°再继续对磨。曲面对磨时，检验轴应作顺时针和逆时针轮换旋转。〔6〕在推磨过程中，当工具和工件外表的大小或长度相接近时，工件落空局部不得超过其本身长度的l/4。〔7〕刮削原工件外表的刀痕，要用细油石轻轻磨掉，以免推磨时划伤校准工具的外表。返回下一页上一页活动1常用刮削工具及使用一、平面刮削方法1.挺刮法如图2-7-7(a)所示，将刮刀柄放在小腹右下侧肌肉处，双手握住刀身〔距刀刃约80mm左右〕。刮削时，利用腿力和臀部的力量使刮刀向前推挤。刮刀开始向前推时，双手加压力，在推动后的瞬间，右手引导刮削方向，左手立即将刮刀提起，这样，就在工件外表上留下刮痕，完成了刮削动作。有时会遇到机床导轨下滑面的刮削，可采用如图2-7-7(b)所示的刮削姿势。将刮刀柄抵在右膝盖下部，右手握住刀身〔主要掌握刮刀方向〕，并使刮刀紧贴刮削面，左手四指向上按住刮刀头部，拇指抵着上导轨面〔以此作依靠〕。刮削时利用腿力，这样，就在刮削面上刮去一些金属。返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

2.手刮法如图2-7-7(c)所示，右手握刀柄，左手握住刮刀近头部约50mm处。刮削时右臂利用上身摆动向前推，左手向下压，并引导刮刀的方向。左足前跨，上身随着往前倾斜，这样，可以增加左手压力，也易看清刮刀前面的点子情况。双手动作如挺刮法所述，刮刀前进，左手向下加压后立即将刮刀提起。手刮法推、压和提起的动作，都是依靠两手臂的力量来完成的。它与挺刮法相比，要求臂力大。综上所述，两种方法各有其长处和短处。挺刮刮削量大，手刮灵活性大。钳工可根据工件刮削面的大小和上下情况采用某种刮法或混合使用，来完成刮削工作。返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

(a)挺刮法(b)挺刮法(c)手刮法图2-7-7平面刮削法返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

二、平面刮削过程平面刮削过程可分为三个不同的阶段。1.粗刮粗刮工件经机械加工后，当外表刀痕显著、工件外表有锈以及平面的刮削量较大时，都需要进行粗刮。(1)粗刮时，用长刮刀。刮刀的端部要平，刮的刀迹要宽，一般应在10mm以上。刀的行程为10～15mm或更长一些。(2)刮刀的刀迹要连成一片，刀迹不可重复，否那么会产生平面上下相差太大的现象。(3)经过刮削后，高起的接触点到达了每25mm2内有4～6个点，粗刮就算到达了要求。返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

2.细刮粗刮后的外表上下相差很大，显示后高起的点子很少。细刮是刮去粗刮后的高点，以得到更多的点子。(1)细刮时，刮刀的端都应磨得中间略带弧形，刀迹的宽度在6mm左右，刮刀行程5～10mm。(2)细刮时，要按一定方向依次刮削。刮第二遍时应交叉45°～60°角刮削，以消除原方向的刀迹。(3)刮削时，高点子周围也应刮去〔点子越稀，刮削面越大〕。(4)细刮要求在每25mm2内有8～16个点。一般的工件外表或机床导轨面都采用细刮。返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

3.精刮(1)刮刀的刃口必须保持锋利和光滑，防止刮削时工件外表出现撕纹。(2)刮削时，压力不宜过大，刀迹的宽度应在4毫米左右，刀的行程在5mm左右。(3)当点子逐渐增多时，可按点子分为三种类型刮削：最大最亮的点子全部刮去；中等的点子在中间刮去一小片；小的点子留下不刮。经推磨第二次刮削时，小点子会变大，中等的点子分为两个点子，大点子那么分为几个点子，原来没有点子的地方会出现新点子。经过几次反复，点子就会这来越多。(4)精刮要求在每25mm2内应有20～25个点子。返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

4.刮花就是在已刮好的平面上，再经过有规律地刮削，使其形成各种花纹。这些花纹既能增加美观，又可改善外表良好的润滑作用。一般常见的花纹有以下几种：返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

(a)斜纹花(b)鱼鳞花纹(c)半月花纹(d)鱼鳞花纹刮法图2-7-8刮花(1)斜纹花纹即小方块，是用精刮刀与工件边成45°角的方向刮成，如图2-7-8〔a〕所示。花纹大小按工件刮削面的大小而定。刮削面大，刀花可大些；刮削面狭小，花纹可小些。为使花纹整齐一致，往往用软铅笔先打成格，然后顺着一个方向刮完再刮另一方向。(2)鱼鳞花先用刮刀的右边〔或左边〕与外表接触，然后在推前刮刀时用左手把刮刀压平，并使刮刀有规律的扭动一下立即起刀。连续的推扭，就能刮出如图2-7-8〔b〕、〔d〕所示的鱼鳞花纹。(3)半月花纹刮削时，刮刀与工件成45°左右，刮刀始终不离开工件。在刮削的过程中，刮刀除了推挤外，还要靠手腕的力量扭动。半月花纹见图2-7-8〔c〕。返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

三、曲面刮削法曲面刮削的原理和平面刮削一样。但是，刮削内曲面时，刀具所作的运动是螺旋运动。常见的曲面刮削主要是对滑动轴承的轴瓦进行刮削，滑动轴承组成如图2-7-9所示。返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

图2-7-9滑动轴承的组成采用标准轴或配合的轴作内曲面研磨点子的工具。研磨时，将显示剂均匀地涂在轴面上，用轴在轴孔中来盘旋转，如图2-7-10(a)所示，点子即可显示出来。然后，可以针对高点刮削。曲面刮刀的握法，如图2-7-9(b)所示。右手握住刀柄，左手掌向下用四指横握刀杆。刮削时右手作半圆转动，左手顺着曲面的方向拉动或推动刀杆，如图中箭头所示，与此同时，刮刀在轴向还要移动一些(即刮刀作螺旋运动)。当刮刀杆较长时，握法如图2-7-9(c)所示。刀杆搁在右手臂上，双手握住刀身。刮时动作与前种姿势一样。返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

图2-7-10滑动轴承轴瓦曲面刮削方法(a)〔b〕〔c〕用三角刮刀和匙形刮刀刮削曲面时，要及时改变刮刀与刮削面的角度。在刮削中，正确地掌握刮刀的位置是很重要的。〔1〕有较大的负前角，如图2-7-11(a)所示，这时刮削的切屑极薄，不会产生凹痕，只能对工件外表起修整作用，所得外表极光滑。〔2〕有较小的负前角，如图2-7-11(b)所示，这时刮削的切屑较薄，能把显示出的高点很好地刮去，可使点子均匀地分散在整个外表上。〔a〕〔b〕〔c〕图2-7-11三角刮刀的位置返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

〔3〕前角等于零，如图2-7-11(c)所示，这种刮削切屑较厚，刮削量大。因此，当工件外表的刀痕很显著时，常常采用此种刮刀的位置进行刮削。它适用于粗刮。曲面刮削开始时，刮刀压力要小些，然后逐渐增加，待刮刀刃口经过最高点以后，再逐渐减小压力，使刮刀慢慢地离开工件外表，以免出现刀痕。曲面刮削的精度检查，可直接采用机轴研磨点子的方法来检查经过刮削后的外表斑点数量及其分布情况，与平面检查方法相同。返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

四、刮削精度的检查刮削精度一般包括：形状和位置精度、尺寸精度、接触精度及贴合程度、外表粗糙度等。由于工件的工作要求不同，刮削精度的检查方法也有所不同。常用的检查方法有以下两种：〔1〕研点法——以接触点〔或贴合点〕的数目来检查刮削精度的方法研点法就是将工件刮削外表擦净，均匀涂上一层很薄的红丹油，然后与校准工具〔如标准平板等〕相配研。工件外表上的凸起点经配研后，被磨去红丹油而显出亮点〔即贴合点〕。然后用边长为25mm的正方形方框，罩在被检查面上，根据在方框内的研点数目的多少与分布疏密程度来表示刮削外表的接触精度，如图2-7-13所示。各种平面接触精度的研点数如表2-7-12所示。返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

图2-7-12用方块检查刮削精度返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

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曲面刮削中，接触得比较多的是对滑动轴承的内孔刮削。各种不同接触精度的研点数见表2-7-3。返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

〔2〕平面度和直线度误差〔形状精度〕的检测可用框式水平仪进行检查测量，分别如图2-7-13〔a〕、〔b〕所示。同时，其接触精度应符合规定的技术要求。〔a〕检查平面度误差〔b〕检查直线度误差图2-7-13用水平仪检查刮削精度另外，配合面之间的间隙〔尺寸精度〕，可用塞尺进行检验。返回下一页上一页活动2常用刮削方法与操作步骤

一、刮削平行面1.刮削技能训练要求〔1〕掌握粗、细、精刮平行面的操作方法。〔2〕学会应用千分尺、百分表测量被刮削件的平行度误差，为今后加工较精密、复杂零件打下根底。〔3〕要求刀迹交叉，无落刀、起刀痕迹，平面研点分布均匀。2.使用的刀具、量具平面刮刀、千分尺、百分表、校准平板、显示剂等。3.技能训练内容〔1〕工件图样工件结构如图2-7-14所示。返回下一页上一页活动3

典型零件刮削加工技能与加工工艺训练图2-7-13刮削平行面〔2〕刮削步骤①检查工件尺寸和各面的位置误差，各棱边倒角C1。返回下一页上一页活动3

典型零件刮削加工技能与加工工艺训练②确定一个面为基准面A进行粗刮、细刮、精刮。粗刮采用连续推铲刮削，到达2～3点/〔25×25〕mm2要求。细刮采用短刮法，第二遍刮削时要交叉刮削，到达12～15点/〔25×25〕mm2要求。精刮采用点刮法，刀迹长度约5mm，始终交叉刮削，到达18点/〔25×25〕mm2以上的要求。③刮削A面的对应面，刮削前，首先用百分表测量其对基准面的平行度误差，确定刮削量。在保证到达平面度的同时，初步粗刮到达平行度和研点数要求后转入细刮，此时结合千分尺进行平行度测量，以作必要的修正。精刮后平行度到达，研点数到达18点/〔25×25〕mm2以上。④全面复检修整、送验。返回下一页上一页活动3

典型零件刮削加工技能与加工工艺训练4.本卷须知〔1〕刮削姿势要正确，重视粗、细、精刮刀的刃磨和修磨。〔2〕不要因为接触点不均匀，就在研点时不适当的增加局部压力，使显点不正确。有时为了工件显点正确，可在工件上压一个适当的重物，采取自重力研点，保证研点的准确性。〔3〕粗刮时一般要刮去较多的金属，所以刮削要有力，每刀刮削量要大，不可在平板还没到达要求的情况下，过早地转入细刮。返回下一页上一页活动3

典型零件刮削加工技能与加工工艺训练〔4〕要掌握好接触显点的分布误差与平行度误差，防止刮削修正的盲目性和片面性。〔5〕刮削第二面时，要考虑到第一面，防止修正某部位时只注意到平面度而影响到平行度的误差。〔6〕掌握好从粗刮到精刮的过渡，以提高刮削效率。〔7〕测量时要认真细致，测量面和被测量面必须擦拭干净，保证测量的可靠性和准确性。返回下一页上一页活动3

典型零件刮削加工技能与加工工艺训练二、刮削原始平板

1.刮削技能训练要求〔1〕掌握原始平板的刮削步骤。〔2〕掌握刮削姿势和粗、细、精刮的方法和要领。〔3〕能解决平面刮削中产生的一般问题。〔4〕刮削精度要求，研点数到达20点/〔25×25〕mm2以上。外表粗糙度Ra≤0.8μm，无明显落刀痕和丝纹。返回下一页上一页活动3

典型零件刮削加工技能与加工工艺训练2.使用的刀具、量具平面刮刀、油石、机油、显示剂、水平仪等。3.技能训练内容〔1〕工件图样如图2-7-14所示。图2-7-15刮削原始平板返回下一页上一页活动3

典型零件刮削加工技能与加工工艺训练〔2〕刮削原理原始平板的刮削一般采用渐进法刮削，即不用标准平板，而以三块〔或三块以上〕平板依次循环互研互刮，直至到达图样要求，原始平板循环刮研法如图2-7-16所示。

图2-7-16原始平板循环刮研法返回下一页上一页活动3

典型零件刮削加工技能与加工工艺训练〔3〕刮削步骤①先将三块平板单独进行粗刮，去除机械加工的刀痕和锈斑，然后对三块平板分别编号为1、2、3，以按编号次序进行刮削。②先以1号平板为基准，与2号平板互研互刮，使1、2号平板贴合。再与3号平板互研，单刮3号平板，使1、3号平板贴合。然后使2、3号平板互研互刮至贴合，这时2号和3号平板的平面度略有改进提高。这种按顺序有规那么的互研互刮，称为一次循环。③二次循环在上一次2号与3号平板互研互刮的根底上，按试行顺序以2号平板为基准，1号与2号平板互研，单刮1号平板，让后3号与1号平板互研互刮。这时3号和1号平板的平面度又有了改进提高。

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典型零件刮削加工技能与加工工艺训练④三次循环在上一次3号与1号平板互研互刮的根底上，按顺序以3号平板为基准，2号和3号平板互研，单刮2号平板，使2、3号平板贴合。然后1号和2号平板互研互刮，这时1号和2号平板的平面进一步改进提高。推研时，先直研〔纵、横面〕以消除纵横起伏产生的平面度误差，通过几次循环，到达各平板显点一致。然后采用对角刮研，消除平面的扭曲误差。如此循环次数越多，那么平板越精密。直到三块平板中任取两块推研，不管是直研还是对角研都能得到相近的清晰研点，且每块平板上任意25mm×25mm内均到达20个点以上，外表粗糙度Ra≤0.8μm，且刀迹排列整齐美观，刮削即告完成。返回下一页上一页活动3

典型零件刮削加工技能与加工工艺训练4.本卷须知〔1〕平板对研时，两块平板相互移动距离不得超过平板的1/3，以防止平板滑落，发生事故。〔2〕在原始平板研刮中，第三块轮刮后应换一次显点方法，并在从粗刮到细刮的过程中，研点移动距离应逐渐缩短，显示剂涂层逐渐减薄，这样使显点真实、清晰。〔3〕每次研磨前，平板都用擦拭干净，以防止细刮、精刮时研点有划痕。〔4〕每研点刮削一次，应改变刮削方向、落刀、起刀防止振动。〔5〕在刮削中要勤于思考、善于分析、随时掌握工件的实际误差情况，并选择适当的部位进行修正，能以最少的加工量和刮削时间到达技术要求。返回下一页上一页活动3

典型零件刮削加工技能与加工工艺训练知识拓展：刮刀的刃磨

1.平面刮刀的刃磨〔1〕粗磨刮刀锻成后，其刃口和外表都比较粗糙且不平直，所以先要在砂轮上将其根本磨平。修磨时，先磨刮刀端部，即将刮刀的端部对着砂轮轮缘平稳地左右移动，将端部磨平，如图2-7-17〔a〕所示。然后，将刮刀的平面放在砂轮的正面磨平，磨时必须均匀地左右移动，刮刀平面的最终修磨可使用砂轮的侧而约成15°～20°角来回移动，将两面平面磨平，如图2-7-17〔b)所示，最后磨出刮刀两侧窄面。返回下一页上一页〔a〕〔b〕图2-7-17平面刮刀的粗磨返回下一页上一页知识拓展：刮刀的刃磨

〔2〕细磨粗磨后的刮刀刃口常常有微细的凹痕和毛刺，刮削平面时易起撕纹。因此，租磨后的刮刀必须经过细磨。细磨是在油石上进行的，如图2-7-18所示。细磨时在油石外表滴上适量的机油，使磨出刃口光滑平整。〔a〕〔b〕〔c〕图2-7-18平面刮刀的细磨细磨平面，磨时刮刀平面与油石平面完全接触，作左右运动如图2-7-18〔a〕所示。细磨端部，可将刮刀直立在油石上作往复运动如图2-7-18〔b〕、〔c〕所示。返回下一页上一页知识拓展：刮刀的刃磨

2．曲面刮刀的刃磨刃磨方法与乎面刮刀一样，也分粗磨与细磨两种。粗磨时，将刮刀放在砂轮圆弧面上，按刀刃弧形平稳地作来回摆动，如图2-7-19〔a)所示。然后，在刮刀三个圆弧面上开槽，如图2-7-19〔b)所示。细磨时，将刮刀平放在油石上，