摘 要:本文分析了鉗工實操教學中出現的問題,并進一步分析了鉗工實操中造成孔距偏差的主要原因,詳細論述了精準劃線與柔性鉆孔法的定義及操作方法,以及它在實操教學中產生的效果,以提高中職鉗工實操教學的質量。
關鍵詞:中職;鉗工實操教學;精準劃線;柔性鉆孔法
一、引言
劃線是指在毛坯或工件上,用劃線工具劃出待加工部位的輪廓線或作為基準的點、線。鉆孔是指用鉆頭在實體材料上加工孔的方法。兩者均屬鉗工的基本操作。
中等職業教育“十一五”規劃教材《鉗工工藝與操作》中有凸圓弧鑲配、六角形鑲配等多個鉗工技能強化訓練的工件。這些工件板材的厚度約為10毫米,有不同的外形尺寸及兩個直徑10毫米的孔,孔距要求±0.10毫米,孔到邊也有公差要求。在教學實踐中,筆者發現學生在制作此類工件時,對于外形尺寸還是能夠較好的把握,但是兩孔之間、孔到外形之間的尺寸就會出現明顯偏差,用游標卡尺檢驗發現普遍偏差了0.5毫米左右,有的學生甚至偏差1-2毫米。在鉗工實操教學中僅有劃線工具和小臺鉆,如何在現有條件下制作出合格的工件,這給鉗工實操教學出了一道難題。筆者憑借多年的工作經驗,經過認真分析和研究,提出了精準劃線與柔性鉆孔法,并應用于實操教學中。本文以此為切入點,分析工件制作時孔距產生偏差的原因,并論述精準劃線與柔性鉆孔法的實操方法以及它在實操教學中的作用。
二、造成孔距偏差的主要原因
一是劃線方法不正確。常用的劃線工具如鋼板尺、劃針、直角尺和劃線盤等只能用于毛坯或加工要求不高的工件劃線,其劃線誤差在0.25毫米以上。若用這些工具來劃要求±0.10毫米孔距的線,肯定達不到要求。二是孔的中心眼打偏。有的學生使用高度游標尺在標準平臺上劃線還是比較準確的,卻在用樣沖打中心眼時出現差錯:有的樣沖不符合要求,有的打樣沖眼的方法不對。學生普遍認為樣沖對準了十字交叉線的中點,一錘子下去中心眼就打好了,沒有注意樣沖是否傾斜。三是鉆孔方法不正確。常規鉆孔的方法是把工件用機用平口夾緊后,按圖紙的要求找到相應的鉆頭,對準中心眼直接鉆穿。這種鉆孔方法鉆頭無法精準定位,加上小臺鉆主軸、鉆夾頭等存在不同程度的徑向跳動,使鉆出來的孔無法保證孔距。
三、精準劃線與柔性鉆孔法的定義及操作方法
(一)精準劃線。
所謂精準劃線是指在標準劃線平臺上,利用V型鐵、方箱等高精度的輔助工具,用高度游標尺(精度0.02毫米)在已加工過的工件表面劃線,劃線誤差在±0.05毫米之內。操作時,若工件的大平面有氧化皮應加工去除,粗糙度值過大應先修整。其次,要找好工件的劃線基準,若工件基準不符合要求,如不平整或角度不符合要求等,應處理好了之后再來劃線。劃線時可將工件立起,用高度游標尺直接劃在工件上,這樣做可避免中間環節出現偏差,高度游標尺與工件要有一定的角度,雙手用力要恰當,線條要流暢。劃線還應盡量避免重復,同時要注意高度游標尺的緊固螺釘是否擰緊,這些細節都注意到了,劃出來的線條就會很清晰準確,且劃線的精度決定了孔距的精度。
(二)正確使用樣沖打中心眼。
(1)樣沖的要求。傳統的樣沖比較短,前端沖眼的錐形角度約為60度,這種樣沖需要改進。錐形角度應為30度左右,即要磨的比常規使用的要尖,這樣有利于操作者看清樣沖尖點的位置,整個長度要加長,這樣便于操作。樣沖的刃磨有條件的可以在工具磨床上加工,手工刃磨時一定要注意磨削的質量,若磨成不圓不扁或偏鋒等形狀都是不符合要求的,都會影響到孔中心眼的準確度。
(2)用樣沖打中心眼的操作。正確的操作方法應是這樣:用上述特制的樣沖對準所劃的線,往兩條線交叉的中心點移動,因所劃的線有約0.08毫米的寬帶,操作者是可以感覺到樣沖是在線內滑行的,當到達中心點時會有一個“的”聲的輕微震動,這是因為兩條線交叉的中心點是重復劃的,會產生一個微小的小坑,這就是我們要找的中心點。此時可用小手錘輕輕擊打樣沖,但必須是在樣沖垂直于工件平面的情況下進行。再拿起樣沖仔細觀察中心眼是否準確,此時孔中心眼比較小,還是容易看清的,若沒有把握還可以用放大鏡觀察。若發現中心眼偏了,可用樣沖傾斜的打孔方法進行修正,準確無誤了再把中心眼打大,用這種操作方法打出孔的中心眼就比較準確了。
(三)采用柔性鉆孔法鉆孔。
(1)柔性鉆孔法。柔性鉆孔法是指在有準確的孔中心眼的基礎上,先用小鉆頭鉆出基準孔,再逐級擴孔的方法。它的另一層含義是夾持工件的平口鉗可不壓緊固死,孔中心與鉆床主軸中心線在鉆削中可自行找正。以鉆直徑10毫米的孔為例,具體做法是:先用直徑2-3毫米的小鉆頭鉆出基準孔,這樣做的好處是小鉆頭的鉆尖部分小而尖,近似于樣沖,可以精確對準孔中心眼。還有一點更為巧妙和重要,小鉆頭的柔軟性非常好,即使工件的孔中心與鉆床主軸線有一定的偏離,它會依靠樣沖眼自行定位,它所需要的是鉆床的動力,鉆床主軸的跳動不會對鉆削構成實質性的影響,柔性鉆孔法最本質的精華就在于此。操作時,工件夾持在平口鉗上,平面要與鉆床的軸線垂直,可通過平口鉗的幾個平面來確定。平口鉗的底板螺絲可擰上,但可不擰緊,即允許平口鉗有一定的松動,又不會產生旋轉而傷人,這樣有利于在鉆削過程中利用鉆床的震動使工件自行找正。
(2)逐級擴孔法。逐級擴孔法是指在原有小基準孔的基礎上逐漸擴大孔徑的方法,是柔性鉆孔法的重要組成部分。一支直徑10毫米的鉆頭,會因鉆心的偏心程度不同,而鉆出直徑大于10毫米的不同孔徑,孔距也無法保證。擴孔就不同了,麻花鉆有118°的頂角,鉆頭在鉆削時的橫向移動是朝易切削方向走的,它會自動定心于原小基準孔的中心,所以,擴孔能保持孔的中心不變。另外擴孔時的鉆頭是靠頂角的兩個切削刃來定位,不是靠鉆頭的心部,如果鉆頭出現偏心也不會將孔鉆大。在實操中,可先用直徑6-8毫米的鉆頭擴孔,再用直徑約9.9毫米的鉆頭二次擴孔,即可完成孔的鉆削,若有必要也可留下鉸削余量。這樣鉆出來的孔,既能保證孔徑,也能保證孔距在±0.1毫米的范圍之內,還能保證孔到邊的距離。
四、精準劃線與柔性鉆孔法的教學效果
(一)學生的鉗工技能水平逐步提高。
教材中的凸圓弧鑲配和六角形鑲配等多個實操工件,最大的難點是孔距無法掌控。針對這一普遍現象,在實操教學中筆者會同其他教師,認真給學生講解精準劃線與柔性鉆孔法的含義和實操的技術要領。例如怎樣刃磨樣沖,怎樣打孔的中心眼,劃線時的手勢要求以及鉆孔擴孔時應注意的事項等。在教師的示范和精心指導下,學生都能慢慢體會和練習精準劃線與柔性鉆孔法。由于教學方法正確,加上學生的勤學苦練很快掌握了此法,并逐步熟練運用到工件的制作中。經反復檢驗,學生制作的工件孔距明顯偏差的現象普遍消失了,難度極大的孔與孔、孔與邊之間的尺寸均符合技術要求。另外,由于使用精準劃線,工件的外形等加工尺寸也更加準確。學生掌握精準劃線與柔性鉆孔法,就等于掌握了制作工件的關鍵技術,不僅使整個工件制作達到技術要求,也使學生的實操技能水平再上一個臺階。
(二)學生學習專業技術的積極性普遍提高。
由于精準劃線與柔性鉆孔法在理論和實操方面都有新意,而且行之有效。學生運用此法制作工件的水平提高了,學生的學習成就感也增強了,這就大大激發了他們的學習熱情。以往那些上實操課操作不認真、愛開小差的現象少了,叫苦叫累不動手的現象也少了,學生互相交流經驗,教師與學生教學互動的景象增多,整個實操場面大為改觀。由于學生的實操積極性的提高,又進一步促進他們專業技術水平的提高,也促使學生養成了多動腦筋,善于研究和思考問題以及鉆研專業技術的良好學習風氣。
(三)學生參加鉗工技能大賽和技能鑒定考證成績優異。
鉗工技能大賽的工件大部分都有孔與孔、孔與邊之間的尺寸要求,若不達標就要扣分。這不僅是鉗工實操教學的難題,也同樣是鉗工技能大賽的難點,許多參賽選手都為此而感到煩惱,精準劃線與柔性鉆孔法能有效解決這一難點。筆者用此法指導參賽的教師和學生,經過刻苦訓練,筆者和參賽選手在市里的鉗工技能大賽中多次取得了前三名的好成績,并代表本市參加省里的鉗工技能大賽。由于本校實行“雙證書”制度,學生還都參加了市里舉行的鉗工職業技能鑒定考試,這幾年中級鉗工的一次性技能鑒定考證合格率為100﹪。
五、結束語
精準劃線與柔性鉆孔法源于實踐,是筆者多年從事鉗工實操教學的經驗總結,是經過反復實驗不斷改進的鉗工實操好方法。它用非常經濟、簡單的方法就解決了師生在鉗工實操課中遇到的難題,清除了高標準制作工件的攔路虎。精準劃線與柔性鉆孔法從劃線、打中心眼到鉆孔環環相扣,形成一個有機的整體,它并不局限于制作某種類型的工件,對整個鉗工的教學理論和實操方法是一個完善和補充,對提高學生的技能水平起到了極大的幫助。
(作者單位:清遠市職業技術學校)
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責任編輯 何麗華