實訓教學中孔加工課題之解決

摘要：從機械類實訓教學孔加工課題中存在的問題入手，論述了如何在解決問題的同時培養學生的綜合能力。

關鍵詞：實訓教學；孔加工；孔精度

在機械類實訓教學中，實習指導教師要緊密聯系實際，除向學生講透基本理論知識外，還要注重實訓環節，特別是對某些重點難點課題的分析、強化，為學生將來就業打下扎實的基礎。孔加工就是實訓中一個既是重又是難點的課題。

孔加工課題中存在的問題

突出的問題是所加工孔達不到較高的形位精度和表面粗糙度的精度。如需要加工孔的尺寸精度等級可達IT9～IT7，表面粗糙度Ra可達1.6～0.4um。課本上介紹的加工工藝為在精加工（擴孔或半精鏜）基礎上進行鉸孔，但在實訓過程中，不難發現刀具廠生產的鉸刀刀刃相對比較粗糙，無法滿足精加工孔的需要。

問題的分析解決

為了提高鉸孔的加工精度，首先要提高鉸刀的精度。在孔加工課題教學中加入研磨鉸刀的研具設計與制作內容顯得尤為重要。任何企業都需要能夠分析和解決問題的優秀員工，作為實習指導教師更應該注重對學生這方面的能力培養與鍛煉。下面，以標準圓柱鉸刀為例說明研具的設計與研磨方法，標準圓柱鉸刀一般只能鉸削7級以下精度的孔，對7級以上精度的孔，則要先將鉸刀直徑研磨到與零件相符合的尺寸精度。

軸向可調式研具的結構由殼套、調整螺母、研磨套和限位螺釘組成。（如圖1所示）

1.鉸刀2.研磨套

圖1軸向調整式研具

研磨時研具的調整方法研磨時，旋動端面的調整螺母，使帶槽的研磨套在限位螺釘的控制下，作軸向位移，以調整孔徑。這種研具的脹縮量均衡、準確，能使尺寸公差控制在微量范圍內，適用于研磨精密鉸刀。

研磨時的操作要點如圖1所示，先將研磨套直徑調整至大于鉸刀的外徑，然后用內徑表測量出研磨量，根據研磨量加上相應粒度的研磨膏進行粗、精研磨。在鉸刀表面和研磨套孔內涂上研磨劑，要注意將鉸刀塞入研磨套中，還要再調整研磨套與鉸刀的間隙，使研磨套能在鉸刀上自由滑動和轉動。然后，把鉸刀裝在機床上。

問題的引申及對學生能力的培養

在設計、制作研磨套的過程中，引導學生反復練習，在這一過程中，教師要注意培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。例如，高速鋼鉸刀的研磨與硬質合金鋼鉸刀的研磨有何不同；研磨劑、切削用量的選擇及注意事項等。

高速鋼鉸刀的研磨機鉸刀一般用高速鋼制作，手用鉸刀用高速鋼或高碳鋼制作，為適用高速鉸削和鉸削硬材料常采用硬質合金機用鉸刀。高速鋼鉸刀在進行粗、精研磨時一定要注意：鉸刀在研磨時的全過程始終要使鉸刀與鉸削回轉方向相反，同時用手捏住研具，沿鉸刀軸向往返移動并緩慢地做與機床主軸轉向相同的轉動。機床轉速以40～60r/min為宜。這樣，才能保證研磨成的鉸刀鋒利。否則，采用正轉研磨時鉸刀切削刃變鈍，切削能力降低，在鉸孔時鉸出的孔壁不光滑，而且有撕裂現象。這是因為鉸刀在正轉研磨時，磨料是沿鉸刀切削刃旋轉的切線方向磨削，使鉸刀切削刃的后角相對減小而不夠鋒利造成的。

硬質合金鋼鉸刀的研磨硬質合金鉸刀在粗、精研磨時則要注意：鉸刀在研磨時的全過程始終要保持正轉，否則，采用反轉研磨時鉸刀切削刃將會崩損，造成不能使用而報廢。這是因為硬質合金材料較脆，韌性差。在反轉研磨時，磨粒從鉸刀切削刃后角切入夾在孔壁與鉸刀切削刃中間，形成擠壓而使鉸刀切削刃崩損。

研磨劑、切削用量的選擇及注意事項應根據鉸刀的材料來選擇磨料。制造鉸刀的材料一般有高速鋼、合金工具鋼和硬質合金等三種。常用的鉸刀多為高速鋼和合金工具鋼制成。研磨這類鉸刀時，可用氧化物磨料與機油、煤油的混合液或純凈的柴油調成膏狀，作研磨劑。研磨硬質合金鉸刀時，可用金剛石或碳化硼粉，按上述方法用油調成稀糊狀作為研磨劑或直接采用金剛石研磨膏。研磨時，高速鋼鉸刀和硬質合金鉸刀的切削用量與鉸刀鉸孔時的切削用量相同即可。還要注意的是，鉸孔后孔徑有時可能收縮。例如，使用硬質合金鉸刀、無刃鉸刀或鉸削硬材料時，擠壓比較嚴重，鉸孔后由于彈性復原而使孔徑縮小。鉸鑄鐵孔時加煤油潤滑，由于煤油的滲透性強，鉸刀與工件之間油膜產生擠壓作用，也會產生鉸孔后孔徑縮小的現象。目前，孔徑收縮的大小尚無統一規定，一般應根據實際情況來決定鉸刀直徑。鉸孔后的孔徑有時也可能會擴張。影響擴張的因素很多，情況也較復雜。例如，確定鉸刀直徑無把握時，最好通過試鉸，按實際情況修正鉸刀直徑來達到鉸孔所需的精度要求。

綜上說述，通過孔加工基本知識講解→孔加工練習→精孔加工→設計制作研磨套（分析解決問題）→研磨練習→不同材料鉸刀的研磨、研磨劑、切削用量的選擇及注意事項（引申問題），可完成孔加工課題。在這幾個環節的學習、制作、研討中，學生可以拓寬知識面，提高學習興趣，培養創新能力、分析解決問題的能力以及對職業崗位的適應能力。

參考文獻：

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作者簡介：

陳雯（1975—），女，湖南湘潭人，海南省高級技校機械一級實習指導教師，機修鉗工技師，主要從事鉗工、機修鉗工理論實習一體化教學。