王飛 張世龍
(天津職業技術師范大學工程實訓中心天津300222)
車工技能訓練教學常見問題分析
王飛 張世龍
(天津職業技術師范大學工程實訓中心天津300222)
總結車工技能訓練教學過程中一些常見問題,分析原因,改革教學和訓練方法,形成一套簡單、合理的操作過程,可以避免常見問題的大量發生。教學方法的總結、改革和創新會影響到整個教學過程和教學效果。
技能訓練;教學方法;問題分析
在車工技能訓練教學過程中,學生會反復出現一些共性問題。筆者探索了一系列應對方法,主要是操作方法過程化、條理化,把問題總結成完整、合理的操作步驟。通過此方法的應用,學生出現類似問題的幾率明顯降低,學生的學習效率不斷提高,教學質量也得到了明顯提高。
0.5mm誤差學生所加工工件的實際尺寸常會比要求尺寸大0.5mm,而公差在加工范圍之內。分析原因是測量的錯誤,因千分尺活動套筒旋轉一周固定測砧和活動測砧之間的距離縮小或擴大0.5mm,測量時,操作者經常錯看或不容易判斷是否存在0.5mm誤差。盡管用千分尺和游標卡尺對比測量能解決此問題,但操作者還是容易忽略。應在操作中采用粗精車分開的策略,規定粗精車采用不同的測量工具。具體方法如下:粗車用游標卡尺測量,粗車時直徑方向留約0.6mm的精車余量。精車分兩刀車削,第一刀車削約0.3mm,此時,中滑板不退刀,直接退大滑板,停車測量,所剩的余量一定不會大于0.5mm,所以千分尺微分套筒上的讀數就是剩余的余量。此方法的應用避免了車削后的尺寸比基本尺寸大0.5mm的問題,在以后的教學過程中學生出現問題的幾率大幅降低,提高了準確率。粗精車分開改善了加工質量,提高了加工效率。
確定長度基準車削臺階類工件時,臺階長度尺寸采用大滑板刻度控制最方便,但長度尺寸仍不能準確控制是學生操作過程中存在的一個問題,原因是確定長度基準沒有消除大滑板的反向間隙。另外,如果大滑板傳動導程較大,對刀時不容易把握對刀的準確度。為避免以上兩個問題,可采用如下方法:確定長度基準時,車刀刀尖搖至接近工件端面,大滑板近似對零,工件旋轉后反轉大滑板使刀尖遠離工件端面,搖大滑板使大滑板刻度嚴格對零,此時工件端面和刀尖還沒有接觸,移動小滑板使刀尖和工件端面接觸對刀完成,此時不能再改變小滑板的位置。這一系列的動作解決了大滑板反向間隙和導程較大對對刀準確度的影響,操作方便、快捷。
控制外圓錐尺寸使用轉動小滑板車圓錐是車工技能訓練的一個主要課題,圓錐直徑的控制可利用中滑板刻度或大滑板刻度。利用中滑板刻度控制圓錐直徑需要在圓錐小端外圓和端面相交的外圓處對刀,大滑板不動,中滑板分多次去除圓錐大端直徑與小端直徑之差,圓錐車削合格。利用大滑板刻度控制尺寸需要在外圓和端面相交的端面處對刀,中滑板不動,大滑板分多次進給轉動小滑板車削。大滑板進給的刻度等于圓錐長度。在實際操作中,采用以上兩種方法,學生最終保證不了圓錐直徑的尺寸。原因是外圓與端面相交的交點不容易把握,車削時需要深刻理解圓錐的定義、計算切削余量、記憶車削的剩余量,很容易出現錯誤。采用進給中滑板控制圓錐尺寸的車削方法,中滑板進給量小于合格尺寸時刀具車削到一定位置就離開工件表面,也就是說,繼續往前搖小滑板,圓錐尺寸不會再改變。利用這一原理總結出對刀法車低精度外圓錐的車削過程如下:車削圓錐時可以先把圓錐大徑尺寸和圓錐長度車削正確。在車削正確的圓柱表面對刀,大滑板不動,記下中滑板刻度并退出,移動小滑板,使車刀位于圓錐小端處,中滑板刻度進給至記下的數值,搖小滑板進行車削,車至對刀的位置車刀在徑向方向遠離工件,經過多次車削圓錐合格。對刀法車圓錐是從中滑板控制圓錐直徑的方法演變過來的。但不需要進行計算,需記憶的數據較少,只要控制好對刀深度,圓錐尺寸就很容易控制。技能訓練中可以選擇標準圓錐錐度為1∶5和1∶10的進行練習。長度較短車削時可以分為三刀,即粗、半精、精加工。把整個圓錐長度分成三份,最后一刀精車,中間一刀為精車留余量,第一刀粗加工盡量去除多的余量。
螺紋扎刀粗車螺紋學生最害怕的就是扎刀,扎刀不僅耽誤時間,還有可能造成工件報廢。技能訓練教學中一般采用高速鋼車刀低速車削螺紋,進刀方法采用左右進給法或斜進法。車削過程中如果三刃同時切削就容易扎刀,尤其是車至牙槽較深處時,此現象更容易發生。教學中,筆者總結出一套左右邊界進刀法,能很大程度避免扎刀現象的發生,也容易保證螺紋的中徑尺寸。螺紋車削第一刀時背吃刀量較大也不會扎刀,而在深度很深時,中滑板進給很小的背吃刀量也有可能扎刀,關鍵的問題是參加切削的切削刃長度不同。如果能減小每次車削時參加切削的切削刃長度,扎刀的可能性就會減少。例如,車削螺距為6mm的梯形螺紋,刀頭寬度為1mm。車削時刀具在工件外圓表面對刀,中滑板刻度對零。小滑板刻度順著卡盤方向對零。中滑板進給背吃刀量為0.5mm時車削第一刀,第二刀中滑板背吃刀量保持不變,小滑板向左進給1mm,使得螺紋槽寬變寬。第三刀小滑板反向進給控制螺紋牙頂寬,留精加工余量,可用游標卡尺測量牙頂寬度,一般控制在2.6~3mm,這時粗車螺紋牙槽的左右邊界完全確定,第四刀車削時小滑板刻度為零,中滑板增加背吃刀量,但參加切削的切削刃長度不增加,而且小滑板左右進給時只要不超過已確定好的邊界螺紋尺寸就很容易保證。反復此過程直至螺紋粗車完成。
刀具刃磨“三分技術,七分刀具”說的是刀具在切削加工中的重要性,然而當前學生刀具刃磨的技能水平與實際要求相差甚遠。刀磨不好,工件就車不好。分析學生磨刀存在的問題,主要是手握刀的角度掌握不好。車刀刃磨實際上就是把需要刃磨的刀具角度調整正確,在角度不變的情況下重復同樣的動作。例如刃磨90°偏刀,磨一個面要保證兩個角度,磨前刀面保證前角和刃傾角;磨主后刀面保證主偏角和主后角;磨副后刀面保證副偏角和副后角。磨副后刀面保證副偏角2°和副后角6°,刃磨之前要把副偏角和副后角調整正確,切削刃朝上,刀頭高刀尾低調整副后角,刀尾向右轉,調整副偏角。刃磨時副后刀面的右下角首先和砂輪接觸,經過多次磨削接觸面積逐漸擴大。如果整個過程握刀的角度正確不變化,副后刀面磨成一個面,副后角和副偏角即可磨削正確。磨削過程中要隨時觀察,角度的大小應及時調整。磨削其他表面方法相同。
以上幾個問題是技能訓練教學、技能競賽、技能鑒定中操作者常出現的問題。教學過程中只有把基礎的訓練方法經過總結傳授給學生,學生才能在此基礎上應用自如,才能創新。學生如果在學習過程中對所學內容感到茫然,那就會出現這樣那樣的問題,更談不上創新了。讓學生學得明白、學得輕松需要教師去總結,所以教學方法的總結、改革和創新影響著整個教學過程和教學效果,對培養高素質的高技能人才具有重要作用。
[1]蔣增福.車工工藝與技能訓練[M].北京:高等教育出版社,1997.
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[3]蔡繼紅.車工技能訓練與考級[M].北京:機械工業出版社,2008.
(本文責任編輯:謝良才)
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1672-5727(2010)07-0115-02
王飛(1977—),男,河北張家口人,天津職業技術師范大學工程實訓中心實驗師,二級實習指導師,主要從事車工與加工中心實訓教學。