賴文輝

（龍巖技師學院，福建 龍巖 364000）

數(shù)控加工作為現(xiàn)代制造業(yè)先進生產(chǎn)力的代表，在機械行業(yè)發(fā)揮著極為重要的作用。

分析和制定加工工藝是整個機械加工過程的核心環(huán)節(jié)，也是后續(xù)進行零件加工的基礎。加工工藝是否合理將會直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量、加工效率和企業(yè)效益。制定加工工藝需要確定的內(nèi)容有：分析零件圖，對零件進行工藝分析，選擇毛坯，擬定工藝路線，確定刀具、夾具、量具，確定切削用量三要素等等。本文以數(shù)控專業(yè)技能大賽為例，對國賽試題進行工藝分析，提取符合職業(yè)院校數(shù)控車削加工典型工件的工藝，具有很強的推廣性。將競賽標準與日常教學相融合，即將競賽資源轉(zhuǎn)化為日常教學資源，實現(xiàn)以賽促教、以賽促學，對提升教學質(zhì)量有非常重要的意義。下面筆者將以第四屆全國數(shù)控技能大賽教師組數(shù)控車樣題為例，來展示工藝分析在整個數(shù)控加工過程中的重要性。

1 工藝分析

1.1 零件圖分析

該套競賽試題除了競賽主委會提供4種配件（鋼球若干個、墊圈3個、內(nèi)六角圓柱頭螺釘3個、自制螺栓1個）外，競賽人員在現(xiàn)場還需加工五個零件，它們分別是轉(zhuǎn)輪1、轉(zhuǎn)輪2、機座、輪架和傳動軸，競賽試題裝配示意圖如下圖1所示。根據(jù)所提供的夾具和毛坯，要求在6個小時內(nèi)完成該套零件加工。每個零件加工完成后需要裝配起來，并達到裝配技術要求；兩個轉(zhuǎn)輪在轉(zhuǎn)動時，配合間隙要合適，加工過程中應嚴格控制工件的尺寸精度和位置精度。

圖1 競賽試題裝配示意圖

1.2 加工方案安排

（1）夾緊轉(zhuǎn)輪毛坯，先加工轉(zhuǎn)輪1，用切斷刀切斷，留φ28mm的內(nèi)孔沒加工，先放在一邊。

（2）夾13mm長加工轉(zhuǎn)輪2到41mm位置，不切斷，拆下放在一邊。

（3）調(diào)整卡爪，夾緊基座毛坯，加工φ70mm一端。

（4）調(diào)整卡爪，基座調(diào)頭，完成基座加工。

（5）調(diào)整卡爪，安裝夾具，完成輪架在夾具上的加工部分。

（6）調(diào)整卡爪，夾緊輪架φ38mm外圓，完成輪架零件加工。

（7）將轉(zhuǎn)輪1調(diào)頭，夾緊φ38mm外圓，完成轉(zhuǎn)輪1加工。

（8）將轉(zhuǎn)輪2調(diào)頭，夾緊φ38mm外圓，完成轉(zhuǎn)輪2加工。

（9）調(diào)整卡爪，夾毛坯加工傳動軸螺紋端。

（10）調(diào)整卡爪，夾螺紋外圓表面，完成傳動軸加工。

1.3 各零件加工工藝制定

（1）轉(zhuǎn)輪的加工。轉(zhuǎn)輪1、轉(zhuǎn)輪2零件結(jié)構比較復雜，主要加工內(nèi)容有：外圓、階臺、溝槽、端面、階梯孔、錐孔等，有配合要求表面的粗糙度為1.6μm，其余均為3.2μm，尺寸精度要求較高，同時有多處圓跳動位置公差，圓跳動位置公差值為0.04mm，要求在加工過程中注意先后編排順序。轉(zhuǎn)輪毛坯規(guī)格為45號鋼φ60mm*100mm的棒料，用35°外圓尖刀加工轉(zhuǎn)輪1外圓、左端內(nèi)孔后切斷，轉(zhuǎn)輪1先放一邊；再夾13mm位置，將轉(zhuǎn)輪2加工到φ40mm的倒角；將轉(zhuǎn)輪1調(diào)頭，夾緊φ38mm外圓，完成轉(zhuǎn)輪1加工；將轉(zhuǎn)輪2調(diào)頭，夾緊φ38mm外圓，完成轉(zhuǎn)輪2加工。

（2）機座的加工。機座毛坯為預加工件，該零件主要加工內(nèi)容有：外圓、錐臺、溝槽、端面、端面槽、階梯孔等，有配合要求表面的粗糙度為1.6μm，其余均為3.2μm，尺寸精度要求較高，同時有多處圓跳動位置公差，圓跳動位置公差值為0.04mm，要求在加工過程中注意先后編排順序。夾緊機座毛坯加工φ70mm一端外圓；調(diào)頭，打表校正，加工機座另一端外圓、內(nèi)孔、端面槽。

（3）輪架的加工。輪架零件主要加工內(nèi)容有：外圓、階臺、端面、階梯孔等，有配合要求表面的粗糙度為1.6μm，其余均為3.2μm，同時有同軸度和垂直度位置公差要求，同軸度位置公差值為0.05mm，垂直度位置公差值為0.04mm。輪架加工難度最高，對尺寸精度、位置精度要求較高，要是位置精度出現(xiàn)偏差，在裝配時將導致轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)不動，因此，在加工時，校正尤為重要。①上夾具，校正外圓跳動和與Z軸平行的平行度。②安裝輪架毛坯，用φ20mm鉆頭鉆通孔；鉆通后，只卸下夾具蓋，用螺桿鎖緊工件。加工工件端面和φ32mm外圓，裝上夾具蓋，卸下螺桿，車φ22mm內(nèi)孔。③安裝校正工件，用已加工輪架端面為基準，貼緊夾具的基準面，邊校正工件邊鎖緊夾具上的兩個螺釘。工件夾緊后，卸下定位心軸，加工輪架下端外圓。④安裝校正工件，加工輪架左端外圓。⑤安裝校正工件，主要校正側(cè)面與Z軸的平行度。⑥卸下夾具，用卡盤夾緊輪架下端φ38mm外圓，卡盤端面靠到臺階四方端面。裝夾時先將夾持部分用銅皮包起來，防止已加工表面夾傷。

（4）傳動軸的加工。傳動軸零件主要加工內(nèi)容有：外圓、階臺、端面、異性螺紋、內(nèi)螺紋等，有配合要求表面的粗糙度為1.6μm，其余均為3.2μm，尺寸精度要求較高，同時有多處同軸度位置公差，同軸度位置公差值為0.04mm。加工難點主要是異形螺紋，左端端面有個接近平底孔的內(nèi)孔。①異形螺紋采用宏程序加工，刀具為3mm外切槽刀，采用逐點加工，當走到螺紋上某點后，加上G32 Z-55 F8，編程時采用每轉(zhuǎn)進給，程序中G32保證螺紋在加工的時候不會出現(xiàn)亂牙的現(xiàn)象。②零件左端端面φ32mm內(nèi)孔的加工，先加工左端面和外圓，然后用中心鉆鉆中心孔，鉆螺紋底孔，最后加工φ32mm內(nèi)孔。粗加工時采用內(nèi)孔刀從中心線往外圓方向加工，避免孔太小與內(nèi)孔車刀刀桿發(fā)生干涉。

2 結(jié)語

通過對競賽試題加工工藝的分析可知，在日常教學過程中要注意以下幾點內(nèi)容：

（1）在日常實訓中重視數(shù)控加工基本功的訓練。要把競賽常規(guī)教學化，教師就要求學生重視基本功的訓練，熟能生巧，在日常實訓中，所涉及到的基本功，都得去加強訓練。比如：工件裝夾、零件找正、刀具安裝和量具使用等等。有了牢固的基本功，才能應對相對難度的技能競賽。同時，要將技能大賽的要求和標準引入到日常教學中，認真分析競賽每個模塊內(nèi)容特點，加強模塊化訓練，可以較好充實和完善日常教學內(nèi)容，提升教學效果。

（2）在理論教學中加強畫圖軟件知識的應用教學。現(xiàn)階段企業(yè)都希望職工能掌握畫圖軟件，因此，學生在學校學習過程中，認真學習畫圖軟件非常重要，比如：Auto CAD軟件、UG軟件、Pro/Engineer軟件、Master CAM軟件等等，對于具有動態(tài)車削、銑削功能的畫圖軟件，不僅可以加工復雜曲面零件，還可以大大提高加工效率，從而提高企業(yè)效益。

（3）在日常教學中重視理論與實踐相結(jié)合，強調(diào)“知行合一”，特別是機械加工工藝的分析和制定，加工工藝是否合理將會直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量、加工效率和企業(yè)效益。要以企業(yè)的生產(chǎn)實際引領學校的教學，明確人才培養(yǎng)目標與人才規(guī)格，推進專業(yè)建設，這就要求我們要采用“工學結(jié)合、產(chǎn)教融合”教學模式，讓學生在校學習期間就能提前適應企業(yè)模式，為學生將來成為工作崗位的技能能手奠定扎實基礎。

（4）依托競賽平臺，深化校企合作。學校加強與企業(yè)合作，可以依靠企業(yè)設備和現(xiàn)有條件進行訓練，提高競賽訓練的效果；可以聘請企業(yè)的技術骨干人員擔任競賽的兼職教練，大大提升了學校競賽指導教練團隊實力，加強指導教師和競賽訓練選手與企業(yè)骨干人員的聯(lián)系。同時，企業(yè)也可以招聘競賽訓練選手作為一線員工，多方面鍛煉競賽訓練選手，實現(xiàn)校企合作共贏。

（5）本文以競賽樣題為例，對加工工藝進行分析，采用最新加工工藝和方法，強調(diào)加工工藝的重要性。機械加工技能競賽，從某種層面上來說，是現(xiàn)階段企業(yè)對機械加工專業(yè)人才需求所衍生的項目，同時將競賽訓練與日常教學相融合，將競賽資源轉(zhuǎn)化為教學資源，實現(xiàn)學校學生到企業(yè)職工角色變換地無縫銜接，為社會輸出更多滿足企業(yè)需求的優(yōu)秀技能人才。