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床身有多重要?为什么精密机床都要手工铲花?

金属加工  · 公众号  ·  · 2018-11-23 17:04

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铲花的轨道比较不会磨耗,这要归功于优良的润滑效果。铲花技术人员需要懂得许多种技术,但唯有经验才能让他掌握达到那种精确整平的感觉。



当你经过一家工具机制造厂,看到技师们用手工在做铲花的时候,你会禁不住地纳闷道:


"他们真的能靠着铲花来改善目前这些经过机器加工的表面吗?(人会比机器还要厉害吗?)"


如果你指的纯粹是它的外表,那么我们的答案是"不能",我们不会做得更漂亮,但为什么还要去铲花?当然有它的理由,其中一个理由是人的因素:工具机的目的是用来制造其它的工具机,但它永远无法复制出一个比原件还要准确的产品。因此,想要做出一个比原来的机器还要准确的机器,就必须要有新的一个起点,也就是说,我们必须从人为的努力开始;就这个案例来说,人为的努力指的就是用手工来铲花。


铲花并不是"徒手"、"随心所欲"的作业,它其实是一种复制的方法,几近完美地复制出母体,这个母体是一个标准平面,也是用手工打造出来的。


铲花虽然辛苦费力,但它却是一项技艺(艺术层级的技术);要训练出一个铲花师傅或许比训练出木雕师傅更不容易,市面上探讨这一个主题的书籍并不多见,特别是讨论"为何要铲花这方面的资料更少。这也许就是铲花被视为一门艺术的原因吧。


从何处开始?


如果一位制造者决定用磨床来研磨而不用铲花,他的“ 母机 ”磨床的导轨的精确度必须要高于新做的磨床。


那么,第一部机器的精确度来自哪里呢?


必然是来自一部更精确的机器,或者要依赖一个能产生真正平整表面的其它方法,也或许就是从一个已经做得很好的平整表面复制而来。


我们可以用三种画圆圈的方法来说明表面的产生过程(虽然圆圈是线条而不是表面,但可以引用来说明观念 。一个工匠可以用一个普通的圆规画出一个完美的圆圈;如果他用铅笔沿着塑料模版上的一个圆洞描绘的话,他就会把圆洞不准确的地方全部复制出来;如果他是徒手画圆的话,圆圈的准确度就决定于他有限的技巧了。


理论上,一个完美平整的表面可以由三个表面的交替磨擦(抹磨Lapping 而产生。为了简单起见,我们姑且用三块各有一个相当平坦面的岩石加以说明。如果你以随机的顺序交替磨擦这三个平面,你会把这三个平面磨得越来越平整。如果你只用两块岩石磨擦,你就会得到一个一凹一凸的交配对。在实务上,除了会使用铲花取代(抹磨Lapping 之外,也会遵循一个明确的配对顺序,铲花师傅一般都用这个规则来做他要使用的标准治具(直规或平板)。


在使用时,铲花师傅会先把显色剂涂在标准治具上,然后把它放在工件表面上滑动,让需要被铲掉的地方显露出来。他一直重复这个动作,工件表面就会越来越接近标准治具,最后能很完美地复制出跟标准治具一样的作品。


要铲花的铸件通常都是先用铣削加工到比最终尺寸多千分之几的范围之后,送去热处理,把残余的压力释放出来,然后在铲花之前送回来做清修表面的研磨。虽然铲花要耗费许多时间和高劳力成本,但铲花可以取代需要高设备成本的制程,若不想用铲花作业来替代,工件就必须用精度很高而且很昂贵的机器来进行最后的精修加工。







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