賴文輝

（龍巖技師學(xué)院，福建 龍巖 364000）

數(shù)控加工作為現(xiàn)代制造業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，在機(jī)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(gè)機(jī)械加工過(guò)程的核心環(huán)節(jié)，也是后續(xù)進(jìn)行零件加工的基礎(chǔ)。加工工藝是否合理將會(huì)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(duì)零件進(jìn)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(duì)國(guó)賽試題進(jìn)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(qiáng)的推廣性。將競(jìng)賽標(biāo)準(zhǔn)與日常教學(xué)相融合，即將競(jìng)賽資源轉(zhuǎn)化為日常教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)以賽促教、以賽促學(xué)，對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量有非常重要的意義。下面筆者將以第四屆全國(guó)數(shù)控技能大賽教師組數(shù)控車樣題為例，來(lái)展示工藝分析在整個(gè)數(shù)控加工過(guò)程中的重要性。

1 工藝分析

1.1 零件圖分析

該套競(jìng)賽試題除了競(jìng)賽主委會(huì)提供4種配件（鋼球若干個(gè)、墊圈3個(gè)、內(nèi)六角圓柱頭螺釘3個(gè)、自制螺栓1個(gè)）外，競(jìng)賽人員在現(xiàn)場(chǎng)還需加工五個(gè)零件，它們分別是轉(zhuǎn)輪1、轉(zhuǎn)輪2、機(jī)座、輪架和傳動(dòng)軸，競(jìng)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(gè)小時(shí)內(nèi)完成該套零件加工。每個(gè)零件加工完成后需要裝配起來(lái)，并達(dá)到裝配技術(shù)要求；兩個(gè)轉(zhuǎn)輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，配合間隙要合適，加工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制工件的尺寸精度和位置精度。

圖1 競(jìng)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(méi)加工，先放在一邊。

（2）夾13mm長(zhǎng)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(dòng)軸螺紋端。

（10）調(diào)整卡爪，夾螺紋外圓表面，完成傳動(dòng)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(gòu)比較復(fù)雜，主要加工內(nèi)容有：外圓、階臺(tái)、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(shí)有多處圓跳動(dòng)位置公差，圓跳動(dòng)位置公差值為0.04mm，要求在加工過(guò)程中注意先后編排順序。轉(zhuǎn)輪毛坯規(guī)格為45號(hào)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(jī)座的加工。機(jī)座毛坯為預(yù)加工件，該零件主要加工內(nèi)容有：外圓、錐臺(tái)、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(shí)有多處圓跳動(dòng)位置公差，圓跳動(dòng)位置公差值為0.04mm，要求在加工過(guò)程中注意先后編排順序。夾緊機(jī)座毛坯加工φ70mm一端外圓；調(diào)頭，打表校正，加工機(jī)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(tái)、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(shí)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(duì)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(shí)將導(dǎo)致轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)不動(dòng)，因此，在加工時(shí)，校正尤為重要。①上夾具，校正外圓跳動(dòng)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(zhǔn)，貼緊夾具的基準(zhǔn)面，邊校正工件邊鎖緊夾具上的兩個(gè)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(pán)夾緊輪架下端φ38mm外圓，卡盤(pán)端面靠到臺(tái)階四方端面。裝夾時(shí)先將夾持部分用銅皮包起來(lái)，防止已加工表面夾傷。

（4）傳動(dòng)軸的加工。傳動(dòng)軸零件主要加工內(nèi)容有：外圓、階臺(tái)、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(shí)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(diǎn)主要是異形螺紋，左端端面有個(gè)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(diǎn)加工，當(dāng)走到螺紋上某點(diǎn)后，加上G32 Z-55 F8，編程時(shí)采用每轉(zhuǎn)進(jìn)給，程序中G32保證螺紋在加工的時(shí)候不會(huì)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(shí)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(yǔ)

通過(guò)對(duì)競(jìng)賽試題加工工藝的分析可知，在日常教學(xué)過(guò)程中要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：

（1）在日常實(shí)訓(xùn)中重視數(shù)控加工基本功的訓(xùn)練。要把競(jìng)賽常規(guī)教學(xué)化，教師就要求學(xué)生重視基本功的訓(xùn)練，熟能生巧，在日常實(shí)訓(xùn)中，所涉及到的基本功，都得去加強(qiáng)訓(xùn)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(yīng)對(duì)相對(duì)難度的技能競(jìng)賽。同時(shí)，要將技能大賽的要求和標(biāo)準(zhǔn)引入到日常教學(xué)中，認(rèn)真分析競(jìng)賽每個(gè)模塊內(nèi)容特點(diǎn)，加強(qiáng)模塊化訓(xùn)練，可以較好充實(shí)和完善日常教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)效果。

（2）在理論教學(xué)中加強(qiáng)畫(huà)圖軟件知識(shí)的應(yīng)用教學(xué)?，F(xiàn)階段企業(yè)都希望職工能掌握畫(huà)圖軟件，因此，學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)過(guò)程中，認(rèn)真學(xué)習(xí)畫(huà)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(duì)于具有動(dòng)態(tài)車削、銑削功能的畫(huà)圖軟件，不僅可以加工復(fù)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(xué)中重視理論與實(shí)踐相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)“知行合一”，特別是機(jī)械加工工藝的分析和制定，加工工藝是否合理將會(huì)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(shí)際引領(lǐng)學(xué)校的教學(xué)，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)與人才規(guī)格，推進(jìn)專業(yè)建設(shè)，這就要求我們要采用“工學(xué)結(jié)合、產(chǎn)教融合”教學(xué)模式，讓學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間就能提前適應(yīng)企業(yè)模式，為學(xué)生將來(lái)成為工作崗位的技能能手奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

（4）依托競(jìng)賽平臺(tái)，深化校企合作。學(xué)校加強(qiáng)與企業(yè)合作，可以依靠企業(yè)設(shè)備和現(xiàn)有條件進(jìn)行訓(xùn)練，提高競(jìng)賽訓(xùn)練的效果；可以聘請(qǐng)企業(yè)的技術(shù)骨干人員擔(dān)任競(jìng)賽的兼職教練，大大提升了學(xué)校競(jìng)賽指導(dǎo)教練團(tuán)隊(duì)實(shí)力，加強(qiáng)指導(dǎo)教師和競(jìng)賽訓(xùn)練選手與企業(yè)骨干人員的聯(lián)系。同時(shí)，企業(yè)也可以招聘競(jìng)賽訓(xùn)練選手作為一線員工，多方面鍛煉競(jìng)賽訓(xùn)練選手，實(shí)現(xiàn)校企合作共贏。

（5）本文以競(jìng)賽樣題為例，對(duì)加工工藝進(jìn)行分析，采用最新加工工藝和方法，強(qiáng)調(diào)加工工藝的重要性。機(jī)械加工技能競(jìng)賽，從某種層面上來(lái)說(shuō)，是現(xiàn)階段企業(yè)對(duì)機(jī)械加工專業(yè)人才需求所衍生的項(xiàng)目，同時(shí)將競(jìng)賽訓(xùn)練與日常教學(xué)相融合，將競(jìng)賽資源轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)學(xué)校學(xué)生到企業(yè)職工角色變換地?zé)o縫銜接，為社會(huì)輸出更多滿足企業(yè)需求的優(yōu)秀技能人才。