何勉鵬?彭婧

摘 要：本文主要提出了關(guān)于線切割加工教學(xué)的方法，通過對典型工作任務(wù)——精密平口鉗在電加工生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)中的加工，介紹了精密平口鉗各零件的具體加工方法，提示各部件加工可能產(chǎn)生的問題和解決方法。使學(xué)生能夠更好地掌握所學(xué)的專業(yè)技能，獨(dú)立完成教學(xué)任務(wù)，為成為適合企業(yè)生產(chǎn)要求的技能人才打好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：精密平口鉗 精度控制 任務(wù)驅(qū)動 加工工藝

在機(jī)械加工過程中，為了保證零件的加工精度，使之相對于機(jī)床、刀具占有確定的位置，并能迅速、可靠地夾緊工件，以接受加工或檢測的工藝裝備稱為機(jī)床夾具，簡稱夾具。在技工院校中，臺虎鉗、平口鉗等夾具隨處可見。這些夾具直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)安全，所以我們并不陌生，甚至想擁有一個屬于自己的產(chǎn)品。如果能加工一個完全屬于自己的產(chǎn)品，學(xué)生們也將獲得額外的動力。在這樣的背景下，提出以下方案。

一、方案的提出

精密平口鉗外形簡單，所有組成部件表面以平面為主，加工母線勻?yàn)橹本€，而線切割主要針對的加工對象就是母線為直線的產(chǎn)品，因此精密平口鉗可以在線切割機(jī)床上加工完成。由于平口鉗中的多個部件勻有位置和配合關(guān)系，因此對加工工藝及技巧有較高的要求，對加工的綜合能力提高有很大的幫助，因此選擇以學(xué)?，F(xiàn)有的螺桿式精密平口鉗為藍(lán)本（見圖1），作為實(shí)習(xí)教學(xué)的加工任務(wù)，安排到教學(xué)中分步驟讓學(xué)生完成，以提高教學(xué)的質(zhì)量和效果。

二、方案分析

精密平口鉗的加工，主要是考慮到精密夾具在生產(chǎn)中的重要性。為了讓學(xué)生們了解其加工的過程及工藝，在選擇加工類型時(shí)，考慮到在學(xué)校加工的這個特殊環(huán)境，所以在平口鉗的材質(zhì)方面選用較普遍的45#鋼材，熱處理方面的知識以理論課形式講解，可以不進(jìn)行實(shí)際操作。加工中不適合進(jìn)行太大規(guī)模的加工，所以加工以小組方式進(jìn)行，選用螺桿式精密平口鉗為藍(lán)本，進(jìn)行測繪并按比例縮?。ㄒ妶D2），對精密平口鉗的鉗身及活動鉗口進(jìn)行加工練習(xí)，螺桿選購標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)六角螺栓M8×60mm，以鍛煉學(xué)生們的技能水平及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

技術(shù)要求包括如下內(nèi)容：標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)六角螺栓M8×60mm，M4×15mm，各1件；平口鉗采用優(yōu)質(zhì)45#鋼制造；平行度0.005mm/100mm，垂直度0.005mm，整體線切割表面要求，粗糙度為1.6μm；夾持快，操作靈活；在工作時(shí)無論橫立、堅(jiān)立、平放皆可保持高的精度；裝配后件鉗身與活動鉗口，相關(guān)接觸面配合間隙不大于0.01mm，共6處；采用基孔制間隙配合，公差采用H6/h5；裝配外觀整齊，零件圖中有標(biāo)注尺寸部位均需加工。

三、加工方案

1.鉗身部分的加工

線切割加工方式有別于其他加工方法，加工時(shí)可以將鉗身及活動鉗口的導(dǎo)滑槽一次加工出來，線切割加工圖參照（見圖3）主視圖方向。鉗身部分由于要保證平口鉗的全長，所以加工的毛坯高度超過60mm，而平時(shí)練習(xí)時(shí)為了保證實(shí)習(xí)時(shí)間，所用的加工毛坯厚度一般不超過10mm，因此如何調(diào)整加工中的電參數(shù)成為加工知識點(diǎn)。對不同厚度的加工對象，電參數(shù)的要求會有明顯的變化。為確保順利完成加工，必須調(diào)整加工的電參數(shù)及加工速度。另外，線切割加工對于工作液的依賴程度比傳統(tǒng)加工的更高，線切割的工作液除了冷卻之外，最重要的功能就是排屑。電加工過程中如果排屑不及時(shí)，很容易引起加工短路，從而導(dǎo)致加工質(zhì)量下降。通過對厚板料的加工，學(xué)生們了解加工中如果加工對象的厚度及材質(zhì)出現(xiàn)變化，該如何正確選擇加工時(shí)的電參數(shù)。

技術(shù)要求：此零件材料選擇45#鋼板材制造（見圖3）；對各平面之間的平行度及垂直度有著較高的加工要求；了解厚板料加工過程中的冷卻問題，保證加工過程中冷卻液的供給；為保粗糙度達(dá)到1.6μm，鉬絲的張緊度必須高些；合理地調(diào)整電參數(shù)及切割速度，以防出現(xiàn)短路。

2.固定鉗口的加工

在固定鉗口的加工上會有幾個關(guān)鍵點(diǎn)：產(chǎn)品的位置度、鉬絲相對于產(chǎn)品的垂直度、尺寸控制、產(chǎn)品的裝夾。在確保產(chǎn)品位置度方面，要求學(xué)生們能熟練掌握百分表或千分表的使用。為了產(chǎn)品的位置更加精確，對鉗身或夾具進(jìn)行校表（見圖4）。

鉬絲的校正不僅影響產(chǎn)品的形狀和位置精度，同時(shí)也對尺寸的控制有著決定性的作用。鉬絲校正方面，由于目前一線的線切割加工鉬絲的校正只能通過目測的方式，通過鉬絲接近工件時(shí)產(chǎn)擊穿火花來判斷，所以這方面要求學(xué)生們平時(shí)在鉬絲校正方面有足夠的練習(xí)時(shí)間，積累足夠的經(jīng)驗(yàn)。該項(xiàng)的加工操作，可提高學(xué)生們在這方面的操作能力，并為后期的加工打下更好的基礎(chǔ)（見圖5）。在鉬絲的校正方面，如果鉗身是在精度不高的毛坯上切割下來的，可以在校正時(shí)通過校正塊來間接地對鉗身上表面的垂直度進(jìn)行校正，同時(shí)在進(jìn)行鉬絲校正時(shí)完成工件X、Y軸的定位歸零。

尺寸是每個產(chǎn)品的加工標(biāo)準(zhǔn)。能否合理控制尺寸關(guān)系到產(chǎn)品是否合格，所以這方面也是核心所在，要求學(xué)生們在各方面有扎實(shí)的基礎(chǔ)，了解加工中加工參數(shù)的設(shè)定及對尺寸的影響。這里讓學(xué)生們學(xué)會制訂合理的補(bǔ)償參數(shù)。在裝夾和固定方面，由于電加工有別于傳統(tǒng)的機(jī)械加工，加工電極與工件并沒有接觸，所以幾乎沒有切削力，這為我們的裝夾方式提供了更多的選擇，只要能把工件夾穩(wěn)即可滿足要求。這里，我們可以采用磁性表座作為裝夾的載具，把工件吸附在磁性表座的表面（見圖5），這樣就可以更加靈活地進(jìn)行加工。鉬絲校正及定位完畢后，加工鉗身的滑槽。

3.活動鉗口的加工

如何合理利用材料一直是教學(xué)中的一個重點(diǎn)。加工中對材料的合理利用不僅影響了加工的成本，也對學(xué)生們的價(jià)值觀產(chǎn)生一定的影響。在活動鉗口的加工過程中，材料是從鉗身切割出來的余料中選用，這也決定了活動鉗口的厚度L，而H的值則要求比鉗口槽低0.02mm，加工方法與鉗身的加工方法相似，加工難點(diǎn)在于活動鉗口需與鉗身配合，并保證活動鉗口可以在鉗身的導(dǎo)軌中順暢地滑動。在這個過程中必須確保活動鉗口的凸臺的位置度，加工方法與固定鉗口的加工相似。活動鉗口（見圖6）在加工中的難點(diǎn)主要在于凸臺部分，因?yàn)檫@個位置工跟鉗身部分是間隙配合，采用基孔制間隙配合，公差采用H6/h5，要求保證其對稱度，以保證平口鉗的整體。由于是滑塊，所以表面粗糙度要求達(dá)到0.8μm，因此加工時(shí)凸臺要留有0.02mm的打磨余量。

4.鉗加工裝配

待各零件線切割加工完成后，再加工一個活動鉗口的固定塊（見圖7），進(jìn)行鉗工裝配工作。首先檢查活動鉗口與鉗身的配合情況，將活動鉗口與鉗身進(jìn)行滑動測試，確保能活動自如，如間隙過大則調(diào)整配作部分“5.05”處的高度，用于固定活動鉗口的M4螺釘要超出活動鉗口圓孔1mm，用于勾住M8的螺栓；平口鉗的螺栓采用標(biāo)準(zhǔn)件M8×60mm的內(nèi)六角螺栓，頭部加工溝槽，溝槽可通過車削進(jìn)行加工，最后將所有零件裝配起來（見圖8）。

四、小結(jié)

課堂生產(chǎn)實(shí)踐證明，在精密平口鉗的加工過程中，每一項(xiàng)加工都有各自的知識點(diǎn)。通過整個精密平口鉗的綜合加工，調(diào)動了學(xué)生們的積極性，同時(shí)滿足多項(xiàng)操作技能的強(qiáng)化要求。這種小組式的加工方式也給了學(xué)生更多討論的空間，鍛煉了學(xué)生在對待不同材料時(shí)加工參數(shù)的修改能力，加工方式的多樣化，同時(shí)也使學(xué)生對加工精度的控制有明顯的提高。加工過程讓學(xué)生充分了解加工工藝的重難點(diǎn)，對工量具的選用也有了更深的體會。

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（作者單位：廣東省國防科技技師學(xué)院）