淺談鉗工實(shí)訓(xùn)中對形位公差精度的控制方法

摘要：針對鉗工實(shí)訓(xùn)中存在的一些問題進(jìn)行分析，對加工過程中形位公差的基本控制方法進(jìn)行歸納總結(jié)。

關(guān)鍵詞：鉗工實(shí)訓(xùn) 形位公差 控制方法

鉗工實(shí)訓(xùn)是機(jī)電專業(yè)學(xué)生必修的一門實(shí)踐操作課，通過學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手制作零件，培養(yǎng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及良好的綜合素質(zhì)。鉗工操作雖然主要以手工操作為主，但實(shí)際應(yīng)用中不僅要多動(dòng)手，還要多動(dòng)腦，實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)的目標(biāo)不僅在于能分析問題，解決問題，更重要的是能夠在實(shí)訓(xùn)過程中發(fā)現(xiàn)問題，查找問題。

但在實(shí)際教學(xué)中，教師通常遇到的問題是許多學(xué)生不愿學(xué)、不肯學(xué)。究其原因，主要有兩方面：一方面，鉗工以手工操作為主，在實(shí)訓(xùn)中以鋸削、銼削為主，勞動(dòng)強(qiáng)度比較大，現(xiàn)在的學(xué)生大多數(shù)是獨(dú)生子女，沒有吃過這種苦。另一個(gè)更重要的方面是在實(shí)訓(xùn)中缺少成就感。加工一個(gè)工件，花費(fèi)了半天甚至一天的時(shí)間，做出的零件卻不平、不直，得不到老師的認(rèn)可，久而久之，肯定會(huì)沒有信心去做，從而在內(nèi)心上開始排斥它。所以在實(shí)訓(xùn)中，教師要幫助學(xué)生歸納不足，提高他們的動(dòng)手能力及加工質(zhì)量，讓他們在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中得到樂趣，體會(huì)成就感。

現(xiàn)階段鉗工實(shí)訓(xùn)，由于場地及經(jīng)費(fèi)的制約，大部分院校在教學(xué)中是制作一些簡單的零件，如長方形、正方形、三角形等，復(fù)雜一些的就是這類零件的配合件，如凹凸配、T形配等。盡管簡單，但同樣能很好地考查學(xué)生掌握鉗工基本功的情況。如平面能否銼平直，平面相互間的平行與垂直情況。我們所要考查的加工精度要求是：平面度誤差、平行度誤差和垂直度誤差。而這之中，平面度是加工所要保證的基礎(chǔ)，只有在確保平面平直的情況下，你才能確保其平行度和垂直度。雖然許多工藝書上有關(guān)于這方面工件的制作工藝，但說得并不詳細(xì)，這對許多基礎(chǔ)不好的學(xué)生不能有很好的引領(lǐng)作用。下面就以最基本的長方形制作為例來分析如何在實(shí)踐中更好地對平面度、平行度和垂直度進(jìn)行控制。

一、平面度的控制

根據(jù)原材料情況選擇下料，原材料為8mm×82mm×1000mm鋼板，加工要求為：8mm×45mm×78mm，通過鋸削下料為8mm×47mm×82mm。

銼削的第一加工內(nèi)容是做基準(zhǔn)面，為了減少后續(xù)加工困難和確保形位公差的控制，應(yīng)首選加工面積大的表面作為第一基準(zhǔn)面。所以選較長的78㎜的平面加工。具體的各表面的加工順序如圖1所示：1-3-2-4。

在切削加工中，為了確保加工精度，一般都以粗、精加工分開的原則進(jìn)行，粗加工是盡快去除余量，精加工確保加工精度。本例中，首先選用大銼刀（12寸）進(jìn)行加工。加工時(shí)對工件采用縱向銼削的方法，如圖2a所示。

要特別注意的是，在銼削之前，要讓每個(gè)學(xué)生都應(yīng)該明確自已銼削一刀能去除多少加工量。這個(gè)問題不清楚，后面就很難在保證形位公差要求的情況下確保尺寸精度，所以在實(shí)際加工時(shí)，常常會(huì)把工件做小。這可在以前的基本訓(xùn)練中就讓學(xué)生掌握和控制，其實(shí)這也很容易做到。選用一把銼刀，在同一位置多次銼削（10次、20次等），通過測量取平均值即可。通過實(shí)練與比較發(fā)現(xiàn)，一般大銼刀每銼能去除大約0.01～0.02㎜余量（銼刀新舊不同，男女用力不同會(huì)產(chǎn)生差異）。

在粗加工時(shí)，當(dāng)還有0.1～0.2㎜余量時(shí)，可考慮進(jìn)行精加工，為了保證加工精度及表面粗糙度值，精加工可分兩步：精銼和推銼。精銼時(shí)，選用小銼刀，如8寸、6寸的銼刀。要考慮加工方向以判斷銼痕，可采用橫向銼削的方法，如圖2b所示。在加工時(shí)如用縱向與橫向方法交替進(jìn)行銼削時(shí)，有利判斷銼痕及平面上加工的情況。

精銼時(shí)，為了避免產(chǎn)生中凸現(xiàn)象，可用左手緊按住銼身上（見圖2b），重力（用力）施加在銼刀上，在銼削行程中，按壓的位置不要超出工件的長度范圍，不然可能會(huì)因用力落空產(chǎn)生銼刀偏擺（不平衡）而造成工件平面度超差。同時(shí)右手只做前后拉動(dòng)銼刀的動(dòng)作，要注意右手不可握銼太緊而使銼刀貼不平工件。

需要注意的是：在精銼時(shí)如發(fā)現(xiàn)有個(gè)別高點(diǎn)時(shí)，可用6寸銼刀或整形銼縱向銼削，再用橫向方法修整。

最后用推銼方法或用油光銼來減小表面粗糙度值。

二、平行度的控制

在長方形、正方形等規(guī)則零件制作時(shí)，做好一個(gè)基準(zhǔn)面后再加工哪個(gè)平面？有兩種做法，一種是加工鄰近的垂直平面，如圖1中的1-2，這樣制件的好處是在兩垂直基準(zhǔn)面做好后，可劃出平面上其余所有的加工界限，節(jié)省時(shí)間。不利的是在加工第三面時(shí)，既要保證本身的平面度，又要保證與第一基準(zhǔn)面的平行，與第二基準(zhǔn)面的垂直，還有相關(guān)尺寸控制要求。特別是如長方形這種第三面比較大而要控制項(xiàng)目比較多的情況下，不是很容易控制的，較難保證加工精度。而第二種方法是先加工第一基準(zhǔn)面相對的平行平面，如圖1中1-3。這種方法在加工第二面時(shí)，控制項(xiàng)目是本身的平面度、平行度和相關(guān)尺寸，項(xiàng)目少，容易控制。而且相對來說平行度誤差的測量比垂直度誤差的測量也更容易控制。在加工第三面時(shí)，重點(diǎn)控制的是本身的平面度與相關(guān)的垂直度。在平行度保證的情況下，第三面只要與一面保證垂直，另一面也一定會(huì)垂直。相對來說控制項(xiàng)目少，容易保證。

平行面銼削的一般原則：

一是選擇最大的平面作基準(zhǔn)面，確保平面度值最小。

二是先銼大平面，后銼小平面，以大面控制小面。

三是加工平行面，要保證尺寸精度、平面度誤差、平行度誤差和表面粗糙度值。

平行度加工的方法同平面度加工方法一樣，先粗銼平面，當(dāng)還有0.1～0.2㎜加工余量時(shí)，用精銼平面的方法，保證其平面度，控制各處的尺寸達(dá)到要求，即可達(dá)到平行度的控制要求。

三、垂直度的控制

在平行面銼削后，再進(jìn)行垂直面的加工，這里有幾個(gè)方面需要引起足夠的重視，首先要注意的是要以第一次銼削的基準(zhǔn)面來進(jìn)行垂直度測量，這樣可減小積累誤差。其次在未加工前要檢查工件平面本身的垂直情況，許多同學(xué)到這一步時(shí)，往往忽視了這一點(diǎn)，只注意了平面不平情況而繼續(xù)加工，往往是平面銼平而形狀卻成了菱形了，再進(jìn)行修改尺寸卻保證不了。所以在銼削前要對工件進(jìn)行檢查測量，在加工時(shí)才有目的，有方向地進(jìn)行控制，這樣才能保證垂直性要求。第三，在銼削垂直面時(shí)，前面已加工好的平面不要再進(jìn)行修正了，因?yàn)槟愫竺娴募庸っ媸怯们耙鸭庸さ拿鏋榛鶞?zhǔn)的，你現(xiàn)在再修改已加工面就要用正在加工的平面做基準(zhǔn)，這是不符合加工規(guī)則的，也就保證不了加工精度，只會(huì)越修心里越?jīng)]底了，尺寸也會(huì)被修小了。在多個(gè)平面加工時(shí)特別要注意這個(gè)問題。

銼削垂直面的一般原則：

第一，先選擇大的平面為基準(zhǔn)，以減小測量誤差；

第二，先加工基準(zhǔn)面，再加工平行面，最后加工垂直面，平行面比垂直面更易測量與控制；

第三，銼削垂直面時(shí)，還要考慮與之相對的平行面的尺寸是否還有加工余量。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯文祥，逯萍.鉗工基本技能訓(xùn)練.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[2]姜波.鉗工工藝學(xué).北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2005.

（作者單位：衢州市技師學(xué)院）