鏟花是一種比木雕還要難的技藝,它是精密機床加工中心能有根本精確度的起點,鏟花掃除了咱們對其他東西機的依靠,也能夠消除由夾持力和熱能所形成的偏差。
鏟花的軌跡比較不會磨耗,這要歸功于優(yōu)秀的光滑作用。鏟花技能人員需求懂得許多種技能,但唯有經(jīng)驗才能讓他把握到達那種精確整平的感覺。
當你通過一家東西機制造廠,看到技師們用手藝在做鏟花的時候,你會禁不住地疑惑道:
"他們真的能靠著鏟花來改善現(xiàn)在這些通過機器加工的外表嗎?(人會比機器還要厲害嗎?)"
假如你指的純粹是它的外表,那么咱們的答案是"不能",咱們不會做得更漂亮,但為什么還要去鏟花?當然有它的理由,其間一個理由是人的要素:東西機的意圖是用來制造其它的東西機,但它永遠無法仿制出一個比原件還要精確的產(chǎn)品。因此,想要做出一個比原來的機器還要精確的機器,就有必要要有新的一個起點,也便是說,咱們有必要從人為的努力開始;就這個事例來說,人為的努力指的便是用手藝來鏟花。
鏟花并不是"徒手"、"隨心所欲"的作業(yè),它其實是一種仿制的辦法,幾近完美地仿制出母體,這個母體是一個規(guī)范平面,也是用手藝打造出來的。
鏟花盡管辛苦費力,但它卻是一項技藝(藝術(shù)層級的技能);要訓(xùn)練出一個鏟花師傅或許比訓(xùn)練出木雕師傅更不簡略,市面上討論這一個主題的書本并不多見,特別是討論"為何要鏟花這方面的材料更少。這或許便是鏟花被視為一門藝術(shù)的原因吧。
一、從何處開始?
假如一位制造者決定用磨床來研磨而不用鏟花,他的“母機”磨床的導(dǎo)軌的精確度有必要要高于新做的磨床。
那么,第一部機器的精確度來自哪里呢?
必然是來自一部更精確的機器,或許要依靠一個能發(fā)生真實平坦外表的其它辦法,也或許便是從一個現(xiàn)已做得很好的平坦外表仿制而來。
咱們能夠用三種畫圓圈的辦法來闡明外表的發(fā)生進程(盡管圓圈是線條而不是外表,但能夠引用來闡明觀念)。一個工匠能夠用一個一般的圓規(guī)畫出一個完美的圓圈;假如他用鉛筆沿著塑料模版上的一個圓洞描繪的話,他就會把圓洞不精確的當?shù)厝糠轮瞥鰜?;假如他是徒手畫圓的話,圓圈的精確度就決定于他有限的技巧了。
理論上,一個完美平坦的外表能夠由三個外表的替換磨擦(抹磨Lapping)而發(fā)生。為了簡略起見,咱們姑且用三塊各有一個適當平坦面的巖石加以闡明。假如你以隨機的順序替換磨擦這三個平面,你會把這三個平面磨得越來越平坦。假如你只用兩塊巖石磨擦,你就會得到一個一凹一凸的交配對。在實務(wù)上,除了會運用鏟花代替(抹磨Lapping)之外,也會遵循一個明確的配對順序,鏟花師傅一般都用這個規(guī)矩來做他要運用的規(guī)范治具(直規(guī)或平板)。
在運用時,鏟花師傅會先把顯色劑涂在規(guī)范治具上,然后把它放在工件外表上滑動,讓需求被鏟掉的當?shù)仫@露出來。他一直重復(fù)這個動作,工件外表就會越來越接近規(guī)范治具,最終能很完美地仿制出跟規(guī)范治具相同的著作。
要鏟花的鑄件一般都是先用銑削加工到比終究尺寸多千分之幾的規(guī)模之后,送去熱處理,把殘余的壓力釋放出來,然后在鏟花之前送回來做清修外表的研磨。盡管鏟花要消耗許多時間和高勞力本錢,但鏟花能夠代替需求高設(shè)備本錢的制程,若不想用鏟花作業(yè)來代替,工件就有必要用精度很高并且很貴重的機器來進行最終的精修加工。
在最終階段做精修加工除了牽涉到高本錢的設(shè)備以外,還有一個要素需求考慮,零件加工時,特別是大型鑄件,往往必需進行一些重力夾持的動作,當加工到達千分之幾的精密度時,這種夾持的作用力往往形成工件的歪曲,以至于危及工件在松開夾持力之后的精確度;加工時發(fā)生的熱也會形成工件的歪曲。
這便是鏟花的許多長處之一,鏟花既沒有夾持作用力,它所發(fā)生的熱也幾乎等于零。鑄鐵是用三個點來支撐,以確保它不會因自身的分量而變形。
東西機的鏟花軌跡磨損時,它還能夠透過再鏟花重新修正,跟把機器丟棄或許送廠拆開再加工來比,這是一個很大的長處。
當一個東西機的軌跡需求再鏟花時,這個工作可由工廠的修理人員擔任,但咱們也能夠在當?shù)卣胰藖碜鲈夔P花的工作。
在某些狀況下,能夠運用手動鏟花和電動鏟花來獲得最終需求的幾何精度。假如有一組工作臺和鞍座的軌跡現(xiàn)已鏟平,并且精度現(xiàn)已符合要求,卻發(fā)現(xiàn)工作臺對主軸的平行度不合規(guī)則(要花許多功夫去糾正),你能想象只用一個鏟花機,在不喪失平坦度,又能適當?shù)丶m正對位差錯的狀況下,能夠在正確的位置上去除正確數(shù)量的金屬,需求什么程度的技能嗎?
這當然不是鏟花的最初意圖,也不應(yīng)該做為糾正大型對位差錯的辦法,但是,一個技能純熟的鏟花師傅,卻能夠在令人驚訝的短時間內(nèi)完結(jié)這一類的糾正。這種辦法盡管需求熟練的技能,但比起把一大堆零件都加工到非常精確,或為了避免對位差錯而去做一些可靠或可調(diào)整的規(guī)劃來說,這種辦法更加經(jīng)濟實惠。
二、光滑的改善
實務(wù)經(jīng)驗證明鏟花軌跡能夠透過較佳質(zhì)量的光滑而削減磨擦,但大家對其原因為何卻莫衷一是。最普遍的意見是,鏟花低點(或更明確的說法,削出來的凹坑,為光滑而多做的油袋)提供了許多細小的儲油口袋,這些油會被周遭許多細小的高點刮出來。
另一種邏輯化的說法是,它讓咱們能繼續(xù)地堅持一層油膜,讓移動件浮在油膜上,這是一切光滑的方針。這種狀況之所以發(fā)生的首要理由是,這些不規(guī)矩的油袋形成了許多留油的空間,讓油不簡略跑掉。光滑的理想狀況是在兩個完美的平滑外表間保持一層油膜,但這時你又得處理避免油流出的問題,或許需求盡快地加以補充。(軌跡面上不管有沒有鏟花,一般都會為了幫助油的散布而制作油溝)。
這樣的說法會讓人質(zhì)疑觸摸面積的作用問題。鏟花削減了觸摸面積,但卻會形成均勻的散布,而散布才是要點。兩個匹配外表越平坦,觸摸面的散布就越均勻。但機械學(xué)中有一個“沖突力與面積無關(guān)”的原理,這句話的意思是,不管觸摸的面積是10或100平方英吋,都需求相同的作用力才能移動工作臺。(摩耗則又是另外一回事,相同載重下的面積越小,摩耗的速度就越快。)
我要說的要點是,咱們所追求的是更優(yōu)秀的光滑作用,而不是更多或更少的觸摸面積。假如光滑作用完美無瑕的話,軌跡面就永遠不會磨損。假如一個工作臺跟著磨損而有移動困難的情形,這可能是與光滑有關(guān),而無關(guān)乎觸摸的面積。
三、鏟花是怎樣做的?
此一節(jié)的意圖并不在于教導(dǎo)鏟花的藝術(shù),而是要讓各位對鏟花的進程有一個概念。盡管實際的操作比較困難,但操作背面的觀念卻是適當簡略。
在找出有必要刮除的高點之前,先把顯色劑涂在規(guī)范治具上(平板或要鏟V型軌時的直規(guī)治具),再把涂有顯色劑的規(guī)范治具在要鏟的軌跡面上沖突,顯色劑就會轉(zhuǎn)移到軌跡面的高點上,接著再用一個特別的鏟花東西把顯色的高點鏟除。這樣的動作要一直重復(fù),直到軌跡面上呈現(xiàn)出均勻共同的轉(zhuǎn)移為止。
一個鏟花師傅當然要懂得各種技能。我在這里先談其間的兩種。
第一個,咱們在做顯色的動作之前,一般會用一把鈍銼刀輕輕地在工件外表磨擦,來去除毛邊。
第二個,要用刷子或手擦洗外表,絕對不要用破布擦洗。假如運用布來擦洗,布留下的細麻線,就會鄙人一次做高點顯色時形成誤導(dǎo)性的標明。
鏟花師傅自己會用規(guī)范治具與軌跡面比對的方式來查看自己的著作,檢驗的人只要告知鏟花師傅何時能夠中止作業(yè)就夠了,不用為鏟花進程費心。(鏟花師傅能夠?qū)ψ约旱墓ぷ髻|(zhì)量負責)
曩昔咱們都有一套規(guī)范,規(guī)則每一平方英吋該有幾個高點,以及總面積該有多少百分比的觸摸率;但咱們發(fā)現(xiàn)查看觸摸面積幾乎是一件不可能的事,并且現(xiàn)在都由鏟花師傅來決定每平方英吋應(yīng)有的點數(shù)??傊P花師傅一般都會努力到達每平方英吋20~30個點的規(guī)范。
現(xiàn)在的鏟花進程中,一些整平的作業(yè)都運用電動鏟花機,它們也是一種手藝鏟花,但能夠掃除一些費勁的工作,讓鏟花作業(yè)比較不會那么累。當你在進行最精密的組配作業(yè)時,手動鏟花發(fā)生的感覺仍然是無以代替的。