《模具钳工工艺与技能实训》配套教案：项目4锯削.docx

项目四 锯削
一、教学目标
1.理解锯削的基本概念、作用、方法及要求。
2.了解锯削的加工过程和锯削工具规格及使用要求。
3.掌握游标卡尺的识读和测量方法以及刀口形直尺测量平面度的方法。
4.正确掌握锯削姿势、动作要领并能够独立完成锯削练习。
二、课时分配
本章共1个任务，本章安排4课时。
三、教学重点
用锯削工具对材料或工件进行切断或切槽等的加工方法，称为锯削。锯削操作可以对各种原材料或半成品进行锯断加工，也可以锯除零件上多余部分或在零件上锯槽等。
四、教学难点
1.掌握游标卡尺的识读和测量方法以及刀口形直尺测量平面度的方法。
2.正确掌握锯削姿势、动作要领并能够独立完成锯削练习。
五、教学内容
任务 锯削练习
本任务要求完成如图4-1所示的锯削练习。

技术要求
（1）工件加工材料采用80×80 mm的备料，锯削余料留作下次加工使用。
（2）锯面加工不得靠锯、修锯，除锯面外，其余表面不需加工。
（3）工艺槽尺寸为1×2 mm×45°。

一、锯削概述
用锯削工具对材料或工件进行切断或切槽等的加工方法，称为锯削。锯削操作可以对各种原材料或半成品进行锯断加工；可以锯除零件上多余部分；或在零件上锯槽。
交流讨论：
请思考在日常生活中有哪些场合应用到锯削技能。
二、锯削工具
锯削工具由锯弓和锯条两部分组成。
1．锯弓
锯弓用于安装和预紧锯条，有可调节式锯弓（图4-3）和固定式锯弓（图4-4）两种。

（1）可调节式锯弓
①锯身：
可调节式锯弓的锯身有活动锯身和固定锯身。通过活动锯身的前后位置移动可以实现锯身长度的调节，以适应安装不同长度规格的锯条。
②定位销：
定位销与活动锯身下端的定位凹孔配合，可以起到固定活动锯身位置的作用。
③锯弓握把：
锯弓握把在锯削时供操作者握持，以产生锯削所必需的推力。
④安装销：
锯弓上有两个安装销，分别位于活动锯身和固定锯身下端的夹头上，在安装锯条时，用来固定锯条的位置。
⑤蝶形螺母：
蝶形螺母与安装销后端的螺栓配合，形成螺纹连接，在装夹锯条时用来张紧锯条。其外形做成蝶形主要是为了方便操作。
（2）固定式锯弓
固定式锯弓的结构大致与可调节式锯弓相同，只是固定式锯弓的锯身是不可调节的，其安装的锯条规格只能是唯一的。
2．锯条
锯条按使用场合不同可分为手用锯条和机用锯条两种。
锯条一般用渗碳软钢冷轧而成，经热处理淬硬，锯条的规格以两端安装孔中心距的距离来表示，钳工操作时常用的锯条规格为300 mm。
（1）锯齿的切削角度
常用锯条单面有齿，相当于一排同样形状的錾子，每个齿都有切削作用。
锯齿的切削角度（图4-5）为：前角γ0＝0°，后角α0＝40°，楔角β0＝50°。

（2）锯路
为了减少锯缝两侧面对锯条的摩擦阻力，避免锯条被夹住或折断，锯条在制造时使锯齿按一定的规律左右错开排列成一定形状，称为锯路。锯路有交叉形和波浪形等，如图4-6所示。锯条有了锯路以后，使工件上的锯缝宽度大于锯条背部的厚度，从而防止了“夹锯”和锯条过热，减少锯条磨损。

温馨提示：
锯削工具的使用须注意以下几点：
（1）实际工作中，锯弓的形状会有不同，但装夹锯条的原理不变。
（2）在实际工作中，根据锯削材料的材质不同，锯条锯齿的粗细选择也不同。
（3）锯齿的粗细是以锯条每25 mm长度内的锯齿数来表示。一般分为粗齿、中齿、细齿三种。
①锯削软钢、黄铜、铝、铸铁、紫铜、人造胶质材料选用 14~18齿的粗齿锯条。
②锯削中等硬度钢，厚壁的钢管、铜管，选用 22~24齿的中齿锯条。
③锯削薄片金属、薄壁管子，选用 32齿的细齿锯条。
④工厂中常选用易于起锯的细齿和中齿锯条。
思考探究：
通过查阅参考资料并动手实践，了解不同锯齿的锯条在锯削不同材质的材料时的区别。
三、锯削方法
1．锯削的基本姿势
（1）站立姿势
（2）锯弓握法
（3）锯削时的压力
锯削运动时，推力和压力由右手控制，左手主要配合右手扶正锯弓，压力不要过大。手锯推出时为切削行程，应施加压力，返回行程不切削，不加压力做自然拉回。工件将切断时要适当减小压力。
（4）锯削时的运动和速度锯削运动一般采用小幅度的上下摆动式运动，即手锯推进时身体略向前倾，双手在压向手锯的同时，左手上翘、右手下压，回程时，右手上抬、左手自然跟回。对锯缝底面要求平直的锯削，必须采用直线运动。锯削运动的速度一般为40次/分，锯削硬材料时慢些，锯削软材料时快些，同时锯削行程应保持均匀，返回行程的速度应相对快些。
2．锯削操作方法
（1）工件的夹持工件一般应夹在台虎钳的左面，以便操作；工件伸出钳口不应过长（应使锯缝离开钳口侧面约20 mm），防止工件在锯削时产生振动；锯缝线要与锯口侧面保持平行（使锯缝线与铅垂线方向一致），便于控制锯缝不偏离划线线条；夹紧要牢靠，同时要避免将工件夹变形和夹坏已加工面。
（2）锯条的安装
手锯是在前推时才起切削作用，因此锯条安装应使齿尖的方向朝前［图4-10（a）］，如果装反了［图4-10（b）］，则锯齿前角为负值，不能正常锯削。在调节锯条松紧时，蝶形螺母不宜旋得太紧或太松：太紧时锯条受力太大，在锯削中用力稍有不当就会折断；太松则锯条在锯削时容易扭曲，也易折断，而且锯出的锯缝容易歪斜。其松紧程度以用手扳动锯条，感觉硬实即可。

（3）起锯方法
起锯是锯削工作的开始，起锯质量的好坏直接影响锯削质量。如果起锯不当，一是常出现锯条跳出锯缝将工件拉毛或者引起锯齿崩裂，二是起锯后的锯缝与划线位置不一致，将使锯削尺寸出现较大偏差。起锯方式有远起锯［图4-11（a）］和近起锯［图4-11（b）］两种。

左手拇指靠住锯条，使锯条能正确地锯在所需要的位置上，如图411所示，行程要短，压力要小，速度要慢。起锯角θ在15°左右，如图4-12（a）所示。
如果起锯角太大，则起锯不易平稳，尤其是近起锯时锯齿会被工件棱边卡住引起崩裂，如图4-12（b）所示。但起锯角也不宜太小，否则，由于锯齿与工件同时接触的齿数较多不易切入材料，多次起锯往往容易发生偏离，使工件表面锯出许多锯痕，影响表面质量。

一般情况下采用远起锯较好，因为远起锯锯齿是逐步切入材料，锯齿不易卡住，起锯也较方便。如果用近起锯而掌握不好，锯齿会被工件的棱边卡住，此时也可采用向后拉手锯做倒向起锯，使起锯时接触的齿数增加，再做推进起锯，就不会被棱边卡住。起锯槽深达到2～3 mm时，锯条已不会滑出槽外，左手拇指可离开锯条，扶正锯弓逐渐使锯痕向后（向前）成为水平，然后往下正常锯削。正常锯削时，应使锯条的全部有效齿在每次行程中都参加切削。
温馨提示：
进行锯削操作时须注意以下几点：
（1）锯条安装时必须要松紧适当，锯削时避免用力过猛，以防止锯削过程中因锯条折断而从锯弓上崩出伤人。
（2）工件将锯断时，锯弓上所施加的压力要小，以避免压力过大使工件突然断开， 手向前冲而造成事故。工件将锯断时，要用左手扶住工件断开部分，避免掉下砸伤脚。
（3）锯条折断的原因：
①工件未夹紧，锯削时工件有松动。
②锯条装得过松或过紧。
③锯削压力过大或锯削方向突然偏离锯缝方向。
④强行纠正歪斜的锯缝，或调换新锯条后仍在原锯缝处过猛地锯削。
⑤锯削时因锯条中间局部磨损，当拉长锯削时致被卡住而引起折断。
⑥中途停止使用时，手锯未从工件中取出而碰断。
（4）锯削时产生崩齿的原因：
①锯条选择不当，如锯薄板料、管子时用粗齿。
②起锯时起锯角太大。
③锯削运动突然摆动过大及锯齿有过猛的撞击。
（5）锯缝产生歪斜的原因：
①工件安装时，锯缝线未能与铅垂线方向一致。
②锯条安装太松或相对锯弓平面扭曲。
③使用锯齿两面磨损不均的锯条。
④锯削压力过大使锯条左右偏摆。
⑤锯弓未扶正或用力歪斜，使锯条背偏离锯缝中心平面而斜靠在锯削断面的一侧。
思考探究：
请通过查阅参考资料、动手实践，了解不同锯削方法使用场合的区别。
【任务实施】
1．实习准备
2．实习步骤
（1）检验毛坯尺寸以及相关基准面精度要求。
（2）正确安装锯条。
（3）利用废板料做基本动作的练习，掌握锯削要领。
（4）划出加工尺寸线。
（5）锯削工件尺寸30、25 mm，保证其加工要求。
（6）锯削工艺槽，保证尺寸要求。
（7）去毛刺，复检工件尺寸，敲钢印。
温馨提示：
进行锯削操作时须注意以下要点：
（1）锯削练习时，必须注意工件的安装是否正确。
（2）要保持划线清楚，安装锯条时应注意调整锯条的预紧程度。
（3）起锯时，切削力要小一些，并防止锯条在工件表面打滑而影响已加工表面质量。
（4）锯削时注意锯缝的平直情况，发现误差应及时纠正。
（5）锯削速度切勿太快，以免使工件加工误差增大，同时加速锯条的磨损。
（6）锯削过程中尽可能使全齿参与切削。
（7）锯削时，可适当加入冷却液降低切削温度，从而延长锯条的使用寿命。
（8）工件快锯断时用力要小，防止用力过大致使操作者受伤。
（9）锯面不允许修整。
（10）锯削结束后，应把锯条放松。
【练习实践】
根据要求完成锯削练习，回答问题。
（1）什么是锯削加工？锯削加工的作用有哪些？
（2）锯弓的种类有哪几种？各自应用的场合是什么？
（3）锯条的规格以什么来表示？常用的是哪一种规格？
（4）锯齿的切削角度有什么特点？如果锯条装反会有哪些影响？
（5）什么是锯路？锯路的作用是什么？
（6）锯削时的起锯方式有哪几种？各自的特点是什么？
（7）起锯角的影响有哪些？如何选择起锯角？
（8）锯齿的粗细规格以什么来表示？常用的有哪几种规格？
（9）锯齿的粗细规格如何选用？
（10）简述锯削棒料时的加工方法。
（11）简述锯削管子时的加工方法。
（12）简述锯削薄板时的加工方法。
（13）简述锯削深缝时的加工方法。
（14）锯削加工时，锯条折断的原因有哪些？
（15）锯削加工时，锯齿产生崩齿的原因有哪些？
（16）锯削加工时，锯缝产生歪斜的原因有哪些？
温馨提示：
通过查资料来了解问题的答案，加深对锯削知识的认识。
【任务拓展】
四、游标卡尺及刀口尺的使用
1．游标卡尺的使用（以普通1/50 mm游标卡尺为例）
游标卡尺是一种中等精度的量具，可以直接测量出工件的外径、孔径、长度、宽度、深度和孔距等尺寸。
（1）游标卡尺的结构

测量时，旋松紧固螺钉可使活动尺身沿固定尺身移动，并通过游标和固定尺身上的刻线进行读数，在调节尺寸时可先将微调装置上的紧固螺钉旋紧，再通过其内的微调螺母与螺杆配合，推动活动尺身前进或后退，从而读出所测绘的尺寸。前端量爪可分别用来测量外径、孔径、长度、宽度、孔距等尺寸，后端测深杆可用来测量深度尺寸。
（2）游标卡尺的刻线原理
固定尺身上每一小格为1 mm，当两量爪合并时，游标上的50小格正好与固定尺身上的49 mm相对应，因此，固定尺身与游标每小格之差为：
1-49/50=0．02 mm
此差值即为1/50 mm游标卡尺的测量精度。
（3） 游标卡尺的读数（图4-14）

第一步读出游标上零线左面固定尺身的毫米整数。
第二步读出游标上某条刻度线与固定尺身上某刻度线对齐。
第三步把固定尺身和游标上的尺寸加起来，即为测得的尺寸。
游标卡尺只适用于中等精度（IT10～IT16）尺寸的测量和检验。不能用游标卡尺测量铸造、锻造等毛坯工件，否则容易使量具很快磨损而失去精度；也不能用游标卡尺测量精度要求高的工件，因为游标卡尺存在一定的示值误差。
（4）游标卡尺的测量要点
测量时，先将游标卡尺的一个量爪与工件上的被测表面完全接触，然后右手大拇指推动另一个量爪向前移动至与工件另一被测面完全接触，如图4-15（a）所示，即可进行读数。

2．刀口形直尺（图4-16）
锉削工件时，由于锉削平面较小，其平面度通常都采用刀口形角尺通过透光法来检查，如图4-17所示。检查时，刀口形直尺应垂直放在工件表面上，并在加工面的纵向、横向、对角方向多处逐一进行，如图4-17（a）所示，以确定各方向的直线度误差，若刀口形角尺与工件平面之间透光微弱均匀，说明该方向平面度精度较好；若透光强弱不一，则说明该方向存在一定的平面度误差，如图4-17（b）所示。

刀口形直尺在被测量平面上改变测量位置时，不能在测量平面上拖动，应提起后再轻放到另一测量位置，否则刀口形直尺的测量棱边容易磨损而降低其测量精度。
温馨提示：
游标卡尺是比较精密的量具，使用时应注意如下事项：
（1）游标卡尺可以测量工件宽度、工件外径、工件内径、工件深度。
（2）使用前，应先擦干净两卡脚测量面，合拢两卡脚，检查副尺零线与主尺零线是否对齐，若未对齐，应根据原始误差修正测量读数。
（3）测量工件时，卡脚测量面必须与工件的表面平行或垂直，不得歪斜，且用力不能过大，以免卡脚变形或磨损，影响测量精度。
（4）读数时，视线要垂直于尺面，否则测量值不准确。
（5）测量内径尺寸时，应轻轻摆动，以便找出最大值。
（6）游标卡尺用完后，仔细擦净，抹上防护油，平放在量具盒内，以防生锈或弯曲。
（7）量具不得碰撞，以免变形影响使用精度。
六、重点回顾