一、实训教学目标
1.能识记擦划工具在不同外力和不同角度作用时的痕迹反映及变化规律。
2.能标识常见擦划、剪切工具形成的痕迹特征。
二、实训课时:2课时。
三、实训内容
1.识别不同方式下形成的擦划痕迹并标识其主要特征。
2.识别不同方式下形成的剪切痕迹并标识其主要特征。
四、实训设备及器材
1.螺丝刀丝钳、家用剪刀。
2.铅片、厚木板、薄木板、木棒。
3.体视显微镜、分规、直尺、铅笔。
五、实验步骤与方法
(一)认知线条状工具痕迹的接触状态、形成过程及性质、结构、特征等有关内容
1.线条类痕迹的定义
工具和承受客体在接触状态下产生相对位移动时,在承受客体表面部位上形成的凹凸线条,即是线条状痕迹。
2.性质
痕迹以凸凹线条的起伏形态反映工具接触部位的特征,且凸凹像相反。(见图18-1)

图18-1
3.结构(见图18-2)
痕起缘:形痕初始阶段工具与被破坏客体的接触线。
痕迹面:形痕中间阶段工具在被破坏客体上的运动轨迹。
痕止缘:终止形痕时工具与被破坏客体的接触线。

图18-2
4.特征
(1)种类特征:线痕的基本轮廓与形态。
(2)个别特征:单一线痕的凸凹起伏结构。
(3)质量好特征:粗大、明显、连贯的凸凹起伏线条。
其中,单一线痕的结构包含:峰、谷、腰。(见图18-3)
峰:一般在突起线条的顶端,其形状又有各种区别,常见尖、圆、平等形状,称为尖峰、圆峰、平峰等。
谷:一般在凹下线的底部,按形状不同又分为尖谷、圆谷、平谷等。
腰:一般为连接凸、凹线二者之间的结构部位,按陡缓差异分为突腰、斜腰。

图18-3
(二)擦划痕迹的实训操作
1.制作痕迹样本
(1)用螺丝刀头部在铅片上擦划,形成有痕起缘和痕止缘的单一擦划痕迹。
(2)用螺丝刀以不同的压力在铅片上并列形成几处擦划痕迹。
(3)用螺丝刀以不同的前角、不同的侧角和不同的偏角在铅片上分别并列形成几处擦划痕迹。
2.显微镜下观察
(1)单一擦划痕迹样本的观察。将留有单一擦划痕迹的铅片置于立体显微镜下观察。
首先,观察线条痕的形态,注意凸线条和凹线条的结构——凸峰、腰边和低谷,将粗大、明显、连贯的线条和工具刃口的凹凸特征相对照,弄清它们的对应关系。
其次,观察痕起缘和痕止缘的形状,注意凹凸特征和线条特征的关系。
最后,观察痕迹端部堆积的金属颗粒,同时注意线条痕上的鱼鳞状毛刺的指向,以此判断擦划痕迹的形成方向:有堆积物的一端为痕止缘,鱼鳞状毛刺指向痕起缘一端。(见图18-4)

图18-4
(2)不同压力擦划痕迹的观察。将以不同压力形成的擦划痕迹样本置于立体显微镜下观察。
当螺丝刀的压力由大到小或由小到大改变时,形成的线条痕的宽度会发生由宽变窄或由窄变宽、线条痕由深变浅或由浅变深的变化,另外,还会产生线条痕由多到少或由少到多的变化。(见图18-5)

图18-5
(3)不同接触角度擦划痕迹的观察。将以不同接触角度形成的擦划痕迹分别置于立体显微镜下观察。
当螺丝刀的前角改变时,相当于螺丝刀的接触部位发生改变,因此,在擦划痕迹中、线条痕会出现数量的变化、粗细的变化和深浅的变化。(见图18-6)

图18-6 前角变化对痕迹的影响
当螺丝刀的侧角改变时,可以导致工具与客体接触线长短的变化,或工具压力分布的变化。因此,擦划痕迹会出现宽窄的变化、线痕数量的变化和两侧相反的深浅变化。(见图18-7)

图18-7 侧角变化对痕迹的影响
当螺丝刀的偏角改变时,将引起擦划痕迹总宽度的变化、单一线痕粗细的变化以及线痕数量与间距的变化。(见图18-8)

图18-8
3.特征标识
将上述在显微镜下观察到的痕迹特征进行拍照,按照单一擦划痕迹、不同压力擦划痕迹和不同接触角度擦划痕迹分别标识。
对于单一擦划痕迹,除了标识出痕迹的轮廓形状外,还要将痕起缘、痕止缘、痕迹面以及堆积物、毛刺等特征标识出来。
对于不同压力的擦划痕迹,主要标识出线痕宽窄、深浅和线条数量的变化情况;必要时,配以文字说明。
对于不同接触角度的擦划痕迹,要分别将前角、侧角和偏角改变时,擦划痕迹的宽窄、数量、粗细、深浅和间距等的变化情况标识出来;必要时,配以文字说明。
(三)剪切痕迹的实训操作
1.制作钢丝钳剪切样本痕迹
(1)用钢丝钳剪切一根较粗的铜丝或铝丝,注意不要剪断,留下钳刃各个部位与铜丝结合的情况。
(2)用钢丝钳以直剪、斜剪、顿剪、扭剪等方式(见图18-9)剪切铜丝或铝丝,形成剪断断头,分别将每次剪切形成的里外两个断头进行编号和标记。

图18-9 不同的剪切方式
2.观察钢丝钳剪切痕迹特征
(1)未剪断铜丝的观察。将没有剪断的铜丝放在体视显微镜下,观察铜丝上下咬痕的关系(见图18-9),尤其要注意观察剪切部位反映的钢丝钳刃口的宽度和咬合位置,判断是对等咬合还是错口咬合(见图18-10);观察并分析痕底反映的凹凸坑丘特征与钢丝钳刃顶部位结构特征的关系。

图18-9

图18-10 错口咬合
(2)观察不同剪切方式形成断头的形状。剪切时形成两个断头,每个断头出现两个斜坡(见图18-12)。直剪形成的断头坡面比斜剪形成的坡面短;顿剪形成的断头斜坡上常反映出小阶梯纹,整个斜坡上线痕不连贯或在某些部位出现平行错位;扭剪时剪切断头形状不规则,常出现不同程度的弯曲,断头峰角不明显,断面线痕出现扭曲。


图18-12
(3)观察直剪形成断头的峰角大小、立顶高度、立顶厚度(断头立顶是反映钢丝钳刃顶特征的主要部位,立顶上不仅能反映刃顶上的凸凹特征,立顶的形态反映接触部位刃顶的形状;而且,立顶高低与钳刃顶厚度还有对应关系:一般的,刃顶厚,断头立顶高;刃顶薄,断头立顶低)(见图18-13),并与钳刃咬合角大小、刃口宽度、咬合间隙大小进行比较;观察一次剪切形成的里、外侧断头峰角的大小关系。(见图18-14)


图18-13

图18-14
(4)观察刃顶、刃口形成的痕迹。刃顶和刃口留有工具加工时形成的细小特征,并在使用中形成磨损、卷边、缺口等特征,钢丝钳剪切客体时,钳刃与客体呈切划接触,在断头斜坡上形成反映工具刃口部位凹凸结构的凸凹线条痕迹,在结束成痕的瞬间,刃顶印压接触断头立顶,有时能反映出凹凸坑丘特征。(见图18-15)

图18-15
(5)观察刃侧形成的痕迹。剪切时刃侧以挤压方式将其表面的铣纹、铲纹和锉纹等加工花纹印压在剪切断头斜坡上(见图18-16),注意观察各种加工花纹的形态及里外刃出现的规律。

图18-16
3.标识钢丝钳剪切痕迹特征
(1)标识未剪断样本的痕迹形状及特征。
(2)分别将几种不同剪切方式形成的断头形状特征进行标识。
六、实训作业
1.按照上述特征描绘的内容及要求,将制作的单一擦划痕迹、不同压力擦划痕迹和不同接触角度擦划痕迹样本分别描绘出来,并加以文字说明。
2.标识擦划工具接触部位的形状及特征。
3.实训中观察和测量的钢丝钳的刃口特征、刃侧花纹特征用文字和示意图表示出来。
4.分别标识钢丝钳剪切的样本痕迹的各种特征,并加文字说明。

