第5章 銼削

5.1 銼削基本技能

用銼刀對工件表面進行切削加工，使其尺寸、形狀、位置和表面粗糙度等達到技術要求的操作稱為銼削。銼削加工的生產效率很低，但尺寸精度最高可達0.005mm，表面粗糙度可達到Ra0.4μm左右。

銼削主要用于無法用機械方法加工或用機械加工不經濟或達不到精度要求的工件（如復雜的曲線樣板工作面修整、異形模具腔的精加工、零件的銼配等）。

5.1.1 銼削工具

銼削加工的工具主要為銼刀，銼刀一般采用T12或T12A碳素工具鋼經過軋制、鍛造、退火、磨削、剁齒和淬火等工序加工而成，經表面淬火熱處理后，其硬度不小于62HRC。

（1）銼刀的種類及用途

銼刀分鉗工銼、異形銼（特種銼）和整形銼（什錦銼）三類。按其斷面形狀的不同，鉗工銼又分扁銼（其中，扁銼又分尖頭和齊頭兩種）、方銼、三角銼、半圓銼和圓銼五種。異形銼用來加工零件特殊表面。整形銼用來修整零件上的細小部位。人造金剛石什錦銼是整形銼的新品種，主要用于硬度高的模具修整、特種材料的銼削。各種銼刀的種類及用途見表5-1。

（2）銼刀的構成

銼刀盡管種類較多，但其結構形式卻是基本相同的。

1）基本結構

圖5-1給出了鉗工銼中的齊頭扁銼的基本結構。

① 刀面。由主、輔銼紋（或單向銼紋）所形成的齒紋面稱為刀面，如扁銼有上、下兩個主刀面以及由邊銼紋形成的一個（或兩個）側刀面，如圖5-1所示。三角銼有三個刀面，方銼有四個刀面，半圓銼有兩個刀面，圓銼有一個刀面。

② 銼身。自銼肩至銼梢前端面之間的部分（圖5-1中的L）稱為銼身。無銼肩的整形銼和異形銼以刀面長度部分為銼身。

③ 銼尾。自銼肩處逐漸變尖變薄的部分（圖5-1中的L2）稱為銼尾。銼尾是用來安裝銼柄的。

④ 銼肩。自銼身后端連接銼尾的一段內圓弧過渡部分（圖5-1中的L1）稱為銼肩。

⑤ 銼梢。自銼身前部從縱向逐漸變薄的部分（圖5-1中的L3）稱為
銼梢。

⑥ 主銼紋。又稱為面齒，是銼刀面上起主要切削作用的銼紋，如圖5-1所示。

⑦ 輔銼紋。又稱為底齒，是先在銼刀面上加工出來的銼紋，如圖5-1所示。

⑧ 邊銼紋。又稱為護齒，主要是指扁銼的一個（或兩個）側面的單向銼紋，如圖5-1所示。邊銼紋可以用來銼削鑄件或其他材料較硬的表面部分，防止對主刀面產生過度磨損和破壞，從而對主銼刀面起到保護作用，故又稱為護齒。

⑨ 光邊。又稱為安全邊，是指扁銼的沒有單向銼紋的側面。有光邊的銼刀在加工工件的相鄰垂直面時不會銼到另一垂直面而使其受到破壞，即不會產生加工干涉，故又稱為安全邊。根據加工需要，可以將三角銼、方銼的刀面各磨出一個光邊。

⑩ 主銼紋角度（λ）。主銼紋與銼身縱（軸）向中心線所形成的夾角，稱為主銼紋角度，如圖5-1所示。用銅絲刷清理銼刀面中的切屑時，應沿著主銼紋方向進行清理。

輔銼紋角度（ω）。輔銼紋與銼身縱（軸）向中心線所形成的夾角，稱為輔銼紋角度，如圖5-1所示。

邊銼紋角度（θ）。邊銼紋與銼身縱（軸）向中心線所形成的夾角，稱為邊銼紋角度，如圖5-1所示。

銼紋條數。在銼刀面上縱（軸）向長度10mm內所包含的銼紋數量，稱為銼紋條數。

齒底連線。在主銼紋法向垂直剖面上，過相鄰兩齒底的直線稱為齒底連線，如圖5-2所示。

齒高。齒尖至齒底連線的垂直距離稱為齒高，如圖5-2所示。

齒前角（α）。在主銼紋法向垂直剖面上，主銼紋的前刀面與經過齒尖并與齒底連線相垂直的垂線之間的夾角稱為齒前角，如圖5-2所示。

2）銼紋

銼刀的銼紋有單銼紋和雙銼紋之分。鉗工銼的銼紋除了圓銼有單螺旋銼紋和雙螺旋銼紋兩種外，其他形式的鉗工銼都是雙銼紋。由于雙銼紋銼刀主銼紋覆蓋在輔銼紋上，使其銼齒間斷，達到分屑斷屑作用，因此在銼削時比較省力。而單銼紋銼刀在銼削時不能進行分屑斷屑，所以在銼削時比較費力，因此用來銼削軟材料。另外，銼刀面上主銼紋角度和輔銼紋角度不同，使許多銼齒與銼刀面縱向中心線形成有規律的排列［如圖5-3（a）所示］，銼出來的溝痕就會互相覆蓋，這樣被加工表面的溝痕就比較細小。如果主銼紋角度和輔銼紋角度相同，就會使許多銼齒與銼刀面縱向中心線形成平行排列［如圖5-3（b）所示］，這樣被加工表面的溝痕就比較粗大。

3）銼柄

為了握住銼刀和用力方便，鉗工銼必須裝上銼柄，銼柄是用硬木和塑料制成的。木質銼柄是由柄體和柄箍構成的（木質銼柄必須裝上柄箍才能使用），木質銼柄的形狀如圖5-4所示。塑料銼柄為整體式，其形狀與木質銼柄大致相同。銼柄的長度尺寸L的規格范圍約為80～120mm，直徑D約為20～32mm。

（3）銼刀的形式、規格與銼紋號

銼刀的形式按照橫截面形狀的不同，分為扁銼、半圓銼（半圓銼又分為薄形和厚形兩種）、三角銼、方銼、圓銼、菱形銼、單面三角銼、刀形銼、雙半圓銼、橢圓銼和圓邊扁銼等，如圖5-5所示。

銼刀的規格主要是指尺寸規格，鉗工銼是以銼身長度作為尺寸規格，異形銼和整形銼是以銼刀全長作為尺寸規格。

鉗工銼的基本尺寸如表5-2所示。

鉗工銼的銼紋號按主銼紋條數分為1～5號，其中：1號為粗齒銼刀，2號為中齒銼刀，3號為細齒銼刀，4號為雙細齒銼刀，5號為油光銼刀。鉗工銼的銼紋角度以及每10mm縱（軸）向長度內的銼紋條數如表5-3所示。鉗工銼的齒高應不小于主銼紋法向齒距的45%。主銼紋條數小于或等于28條時，齒前角不超過-10°；大于或等于32條時，齒前角不超過-14°。

異形銼和整形銼按主銼紋條數銼紋號可分為00、0、1、…、7、8共10種，其銼紋斜角及每10mm軸向長度內的銼紋參數如表5-4所示。銼齒的齒高不小于主銼紋法向齒距的40%。在銼刀梢端10mm長度內齒高不小于30%。

5.1.2 銼刀的選用

銼刀的選用是否合理，對加工質量、加工效率以及銼刀的使用壽命都有很大的影響。銼刀的選擇要根據工件的形狀、材質和工件表面的加工余量來進行。

① 按工件的材質來選擇。銼削較軟的金屬材料時，選擇單紋銼刀或粗銼刀；銼削鋼鐵等較硬的金屬材料時，選擇雙紋銼刀。

② 按工件加工部位的形狀來選擇。圖5-6給出了不同形狀的加工部位所選擇銼刀的斷面形狀。

③ 按工件加工表面的加工余量、精度及表面粗糙度來選擇。一般情況下，粗齒銼刀、中齒銼刀主要用于粗加工，細齒銼刀主要用于半精加工，雙細齒銼刀主要用于精加工，油光銼刀主要用于表面光整加工。

表5-5給出了不同種類銼刀應用于工件不同表面的加工余量、尺寸精度及表面粗糙度的范圍。

④ 按工件銼削面積來選擇。銼刀的長度、規格也應根據工件加工面的大小來選擇。一般情況下，工件加工面越大，所選銼刀規格也越大；工件加工面越小，所選銼刀規格就越小。

5.1.3 銼刀的握法及銼削姿勢

銼削加工是手工操作，其加工質量與其操作手法應用的正確性關系極大，因此，銼削操作首先應掌握銼刀的正確握法以及正確的銼削操作姿勢。

（1）銼刀的握持

銼刀握持的方法較多，銼削不同形狀的工件，選用不同的銼刀，其握持方法也有所不同，但概括起來主要有兩種形式：銼柄握法、銼身握法。

1）銼柄握法

銼柄握法主要有以下三種。

① 拇指壓柄法。右手拇指向下壓住銼柄，其余四指環握銼柄的一種握法，如圖5-7所示。這是使用最多，也是最基本的銼柄握法。

② 食指壓柄法。右手食指前端壓住銼身上面，拇指伸直貼住銼柄（或銼身）側面，其余三指環握銼柄的一種握法，如圖5-8所示，主要用于整形銼刀以及8″及以下規格銼刀的單手銼削。

③ 抱柄法。雙手拇指并攏向下壓住銼柄，雙手其余四指抱拳環握銼柄，如圖5-9所示，主要用于整形銼刀以及8″及以下規格銼刀進行孔、槽的加工。

2）銼身握法

以扁銼為例，銼身握法主要有以下八種。

① 前掌壓銼法。左手手掌自然伸展，掌面壓住銼身前部刀面的一種握法，如圖5-10所示，一般用于12″及以上規格的銼刀進行全程銼削。

② 扣銼法。左手拇指壓住刀面，食指和中指扣住銼梢端面的一種握法，如圖5-11所示，是使用較多的一種握法。

③ 捏銼法。左手拇指與食指、中指相對捏住銼梢前端的一種握法，如圖5-12所示，主要用于銼削曲面。

④ 中掌壓銼法。左手手掌自然伸展，掌面壓住銼身中部刀面的一種握法，如圖5-13所示，一般用于12″及以上規格的銼刀進行短程銼削。

④ 中掌壓銼法。左手手掌自然伸展，掌面壓住銼身中部刀面的一種握法，如圖5-13所示，一般用于12″及以上規格的銼刀進行短程銼削。

⑤ 三指壓銼法。左手食指、中指和無名指壓住銼身中部刀面的一種握法，如圖5-14所示，一般用于10″及以下規格的銼刀進行短程銼削。

⑥ 雙指壓銼法。左手食指和中指壓住銼身中部刀面的一種握法，如圖5-15所示，一般用于8″及以下規格的銼刀進行短程銼削。

⑦ 八字壓銼法。左手拇指與食指、中指呈八字狀壓住銼身刀面的一種握法，如圖5-16所示，一般用于10″及以下規格的銼刀進行短程銼削。

⑧ 雙手橫握法。左右手的拇指與其余四指的指頭相對夾住銼身側刀面的一種握法，如圖5-17所示，一般用于橫推銼削。

（2）手臂姿態

銼削時，對手臂姿態的要求是：要以銼刀縱向中心線（或軸線）為基準，右手握持銼柄時，前臂、上臂基本與銼刀縱（軸）向中心線在一個垂直平面，并與身體正面大致成45°角，在銼削運動中，應始終保持這種姿態。如圖5-18所示。

（3）站立姿態

銼削時對站立姿態的要求是：要以銼刀縱（軸）向中心線的垂直投影線為基準，兩腳跟大致與肩同寬，右腳與銼刀縱（軸）向中心線的垂直投影線大致成75°角，且右腳的前1/3處踩在投影線上，左腳與銼刀縱（軸）向中心線的垂直投影線大致成30°角，在銼削運動中，應始終保持這種幾何姿態。如圖5-19所示。

（4）動作姿態

銼削操作時，可將一個銼削行程分為銼刀推進行程和銼刀回退行程兩個階段。銼削速度一般在40次/min左右，推進行程時稍慢，回退行程時稍快。

為了充分理解銼削動作中的姿態特點，將銼刀面三等分，據此將銼刀推進行程又分為前1/3推進行程、中1/3推進行程和后1/3推進行程三個細分階段。各階段的操作要點如下。

① 準備動作。左右腳按照站立姿態要領站到位，左腿膝關節稍微彎曲，右腿繃直（右腿在整個銼削循環中始終都是處于繃直狀態），身體前傾10°左右，身體重心分布于左右腳，右肘關節盡量后抬，銼梢前部銼刀面準備接觸工件表面，如圖5-20所示。

② 前1/3推進行程。身體前傾15°左右，同時帶動右臂向前進行前1/3推進行程，此時，左腿膝關節繼續彎曲，身體重心開始移向左腳，左手開始對銼刀施加壓力，如圖5-21（a）所示。

要注意的是：銼削是在滑行中接觸工件表面并開始前1/3推進行程的，而不是先把刀面放在工件表面后再推送銼刀進行銼削。

③ 中1/3推進行程。身體繼續前傾至18°左右，并繼續帶動右臂向前進行中1/3推進行程，此時，左腿膝關節彎曲到位，身體重心大部分移至左腳，左手壓力為最大，如圖5-21（b）所示。

④ 后1/3推進行程。當開始后1/3推進行程時，身體停止前傾并開始回退至15°左右，在回退的同時，右臂繼續向前進行后1/3推進行程，此時，左臂應盡量伸展，左手壓力逐漸減小，身體重心后移，如圖5-21（c）所示。

⑤ 回退行程。后1/3推進行程完成后，左右臂可稍停頓一下，然后將銼刀稍抬起一點，回退至前1/3推進行程開始階段，也可貼著工件表面（左手對銼刀不施加壓力）回退，如圖5-21（d）所示。至此，一個銼削行程完成。

5.1.4 銼削基本操作技術

與鋸切、鏨削操作一樣，銼削之前也應先做好工件的裝夾，然后根據所鋸削工件的形狀選用合理的操作方法。具體操作時，還應控制好銼削力及銼削的
速度。

（1）工件的裝夾

① 工件要裝夾在臺虎鉗的中間。

② 對工件的裝夾要牢固，同時要保證不使工件產生變形。

③ 工件裝夾后伸出鉗口部分不能太多，以免銼削時產生振動。

④ 裝夾幾何形狀特殊的工件時，要考慮增加襯墊，如裝夾圓形工件時，襯上V形架等，如圖5-22所示。

⑤ 裝夾工件的已加工面或裝夾精密工件時，臺虎鉗的鉗口應襯以護口或者其他軟材料，以免夾傷工件表面，如圖5-23所示。

（2）工件銼削時的裝夾實例

圖5-24給出了裝夾毛坯件或一般工件時所采用的方法。

圖5-25給出了在臺虎鉗上裝夾槽鋼的方法。

圖5-26給出了在臺虎鉗上裝夾板材的方法。

（3）銼削力及銼削速度

正確運用銼削力是銼削的關鍵，銼削力有水平推力和垂直壓力兩種。推力主要由右手控制，必須大于切削阻力時才能銼去切屑。壓力是由兩手控制的，其作用是使銼齒深入金屬表面。水平推力和垂直壓力的大小必須隨著銼刀前移而變化，兩手壓力對工件中心的力矩應該相等，這是保證銼刀平直運動的關鍵。

控制力矩平衡的方法是：隨著銼刀的推進，左手壓力由大逐漸減小，右手壓力則由小逐漸增大。具體操作如圖5-27所示>

銼削時，對銼刀的總壓力不能太大，因為銼齒存屑空間有限，壓力太大只能使銼刀磨損加快；但壓力也不能過小，過小時銼刀打滑，達不到切削目的。一般是向前推進時手上有一種韌性感覺為適宜。

銼削速度一般為30～60次/min，速度太快時操作者容易疲勞，且銼齒易磨鈍；如果速度過慢，則切削效率低。

（4）銼削操作注意事項

① 銼刀是右手工具，應放在臺虎鉗的右邊；放在鉗桌上的銼刀不許露出鉗桌（一般應放在離鉗桌邊緣50mm以內），防止碰撞掉下傷腳或損壞銼刀。

② 不許使用沒有裝銼柄的鉗工銼，不許使用已裂開的和沒有安裝柄箍的木質銼柄。

③ 銼削時銼柄不能撞擊到工件或臺虎鉗上，防止銼柄脫離露出銼尾尖端傷人。

④ 嚴禁用嘴吹鐵屑，不許用手擦摸銼削表面。

⑤ 不要用銼刀銼削鑄件的硬表面及鋼件淬硬的表面，防止對刀面產生過度磨損和破壞。

⑥ 銼刀每次用完后，應用銅刷清理干凈銼刀面上的切屑；銼刀不能重疊放置，防止損壞銼齒。