鉗工手工制作中提高精確加工工藝路線的分析

摘要：在鉗工加工過(guò)程中，精確的劃線和恰當(dāng)?shù)募庸すに嚶肪€，是提高鉗工件的加工精度和提高生產(chǎn)效率的兩個(gè)主要外在因素。通過(guò)典型的鉗工件的劃線方法比較和加工工藝路線的合理制定，就如何提高鉗工件的精確加工，進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：鉗工；劃線；精確

引言

隨著機(jī)械加工自動(dòng)化水平的提高，企業(yè)越來(lái)越倚重于數(shù)控加工中心等設(shè)備來(lái)提高零件的加工效率和尺寸精度，實(shí)際在生產(chǎn)過(guò)程中，鉗工操作在某些方面是其它加工方式無(wú)法替代的，并且隨著生產(chǎn)的日益發(fā)展，鉗工的工作范圍越來(lái)越廣泛，需要掌握的理論知識(shí)和操作技能越來(lái)越復(fù)雜，零件的加工精度有賴于工人的操作技能水平。下面就提高鉗工加工精確的幾個(gè)影響因素做出分析。

1 誤差過(guò)大存在的原因分析

鉗工加工中，引起誤差過(guò)大的原因，除了與工人的基本操作技能、銼削能力、尺寸測(cè)量能力有關(guān)外，主要與鉗工操作的劃線方法、測(cè)量方法、加工方法的分析、加工工藝過(guò)程的制定不合理有關(guān)，與操作者的基本銼削能力、劃線能力無(wú)關(guān)。這種不合理的操作方法，即使操作者銼削能力再高，也難以加工出合格的產(chǎn)品。

2 誤差的主要常見(jiàn)形式

2.1 劃線的不合理性

以前討論過(guò)正六的銼配加工，提到過(guò)外正六邊形的劃線問(wèn)題，六邊形的幾何劃線方式很多種，在理論上都能劃出完美的正六邊形，但在實(shí)際操作中，由于加工誤差的存在，許多劃線方法是不合理的，現(xiàn)在簡(jiǎn)單把正六邊形（無(wú)分度頭）劃線的幾個(gè)方法進(jìn)行討論。

2.1.1 鄰邊依次劃線法，劃線過(guò)程如圖1，設(shè)定毛坯為圓件。

鉗工加工六方件是否精準(zhǔn)的兩個(gè)判斷依據(jù)分別是長(zhǎng)度尺寸和角度。我們?cè)跍y(cè)量長(zhǎng)度尺寸時(shí)，為測(cè)量方便，通常測(cè)量對(duì)邊距離，邊長(zhǎng)的精度則要依靠角度的精準(zhǔn)來(lái)保證；角度則是兩邊之間的夾角。非常明顯，由于誤差的存在，這種劃線方法會(huì)引起誤差的積累，六個(gè)角度、六個(gè)對(duì)邊距、六個(gè)邊長(zhǎng)難以同時(shí)做到符合要求，因此這個(gè)方法可以說(shuō)是最不合理，也是最不可能采用的。

2.1.2 對(duì)邊劃線法

以1為劃線基準(zhǔn)，進(jìn)行對(duì)邊劃線，兩種方式劃線的精度相同，由于采用了對(duì)邊優(yōu)先劃線的方法，保證了對(duì)邊的平行度，減少了誤差的積累，此方法相比（1）有了一定操作的可行性，缺點(diǎn)是120°線的劃線存在難度，如圖2保證了線1、2的平行度，但1、5或5、4或4、2之間的夾角難以保證120°。

2.1.3 幾何作圖劃線法

采用幾何作圖的方式，根據(jù)尺寸要求，非常容易劃出圖3所示的劃線，確定正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，依次連結(jié)，可得到所需的正六方劃線，缺點(diǎn)是劃線過(guò)程中，保證劃針的針尖距離為正六邊形的外接圓半徑，以及劃弧中心O1、O2的準(zhǔn)確性。這種劃線方式在尺寸精度要求不高的情況下，經(jīng)常使用。

2.1.4 計(jì)算劃線法

如何提高劃線的精度對(duì)于鉗工加工來(lái)講，一是可以提高加工效率，二是提高加工精度。方法（2）、（3）的劃線原理雖然相對(duì)精確，但存在缺點(diǎn)是劃線過(guò)程中毛坯件經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)出現(xiàn)劃線誤差，如何減少毛坯件的轉(zhuǎn)動(dòng)，就能減少劃線誤差。再者方法（2）中如何使毛坯件準(zhǔn)確轉(zhuǎn)動(dòng)120°是一個(gè)難點(diǎn)，下面以鉗工加工中采用的一種精確劃線 方法進(jìn)行說(shuō)明，劃線結(jié)果如圖4。

（1）固定毛坯，在中心處劃水平線1；（2）根據(jù)對(duì)邊距離，利用高度尺，可劃出水平線2、3；這樣可確保2、3的平行度和對(duì)邊距離；（3）利用磁力表座（或其它方式），旋轉(zhuǎn)毛坯90°；（4）利用工具精確旋轉(zhuǎn)90°，根據(jù)毛坯直徑，劃線4，可保證線4與線1、2、3的垂直度；（5）利用計(jì)算結(jié)果，劃線5、6，劃線7、8，可得到正六方的六個(gè)頂點(diǎn)，連接六個(gè)頂點(diǎn)，可準(zhǔn)確劃出正六邊形。

這種劃線方法的好處是毛坯件在整個(gè)劃線過(guò)程中只動(dòng)了一次，誤差和劃線工具的誤差一致，因此誤差相對(duì)比較小，整個(gè)過(guò)程采用高度尺劃線，保證了各線間的平行度或垂直度。

這是在無(wú)分度頭的情況下的幾各種劃線方式，如果有分度頭，正六方的劃線則較簡(jiǎn)單，并且劃線也比較準(zhǔn)確。

劃線過(guò)程要學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用，運(yùn)用各種加工方式，達(dá)到加工的最佳效果，比如借料等。

2.2 銼削次序的不合理性

即使劃線最為正確，在加工過(guò)程中，劃線也只是參考線，只是劃線越準(zhǔn)確，鉗工加工時(shí)，加工件相對(duì)越精確，效率越高。采用不同的加工路線仍會(huì)加工出不同的效果，仍以六方件為例說(shuō)明。

我們?cè)O(shè)定以圖4所劃的線為準(zhǔn)，進(jìn)行加工。

2.2.1 鄰邊依次加工法

按照AB→BC→CD→DE→EF→FA的順序進(jìn)行加工，如同劃線方法1一樣，有加工誤差的積累，加工精度低，很少采用。

2.2.2 對(duì)邊加工法

采用六個(gè)邊對(duì)邊優(yōu)先加工的方式，加工精度較高，圖4加工工藝路線如下：

（1）首先銼削AB邊；（2）銼削BC邊，借用角度尺或角度樣板保證AB與BC的夾角；（3） 銼削FA邊，借用角度尺或角度樣板保證FA與AB的夾角；（4）精加工AB、BC、FA三個(gè)邊；（5）以精加工后的AB邊為基準(zhǔn)，精確加工DE邊，保證AB與DE的平行度及距離即可；（6）方法同步驟（5），加工EF、CD兩邊。

這種加工工藝路線在粗加工時(shí)有較大的調(diào)整、修整空間，可以最大限度的保證對(duì)邊距離和6個(gè)角度，從而間接保證正六的形狀和尺寸精度，對(duì)圖（2）、（3）同樣使用對(duì)邊加工方式的工藝路線較其它加工工藝路線，要有高的加工精度。

2.3 理論水平弱

在鉗工制作中有時(shí)還需要理論計(jì)算的指導(dǎo)，如理論水平不夠，得在某些方面難以得出真實(shí)的尺寸。以加工圖5工件為例說(shuō)明。

圖中為鉗工銼削零件，如加工時(shí)僅有外徑千分尺可供測(cè)量使用，如何保證圖中所要求的20±0.06的加工尺寸是難點(diǎn)，解決該問(wèn)題的關(guān)鍵是圖中要求加工的尺寸變?yōu)闇y(cè)量的間接尺寸，要解決這一問(wèn)題，可通過(guò)尺寸鏈工藝方式來(lái)解決，根據(jù)題意可簡(jiǎn)單給出該問(wèn)題的尺寸鏈，如圖6所示。

解尺寸鏈：

A2基本尺寸：

A2=A1-A0=40-20=20mm

A2max=A1min-A0max=19.98mm

A1min=A1max-A0max=19.94mm

通過(guò)尺寸鏈的分析與計(jì)算可得出

此題中只有求解出A2的尺寸，通過(guò)加工測(cè)量A2，就能得到正確的A0，從而間接保證加工的精度。

3 尺寸舍取的選擇

在鉗工加工工藝過(guò)程中，經(jīng)常遇到尺寸精度取舍的問(wèn)題。由于各種原因，加工過(guò)程到最后出現(xiàn)無(wú)法保證所有的尺寸都能達(dá)到技術(shù)要求，這種情況下要善于分析各尺寸的主次地位，盡可能舍次保重、舍一而保全其它。

4 結(jié)束語(yǔ)

在鉗工件加工過(guò)程中，分析出合理的劃線方法和制定合理的加工工藝過(guò)程，是加工形狀和尺寸精確鉗工件的基礎(chǔ)條件，具有一定的理論分析能力和計(jì)算能力是鉗工精確加工的保障。

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作者簡(jiǎn)介：燕金華（1975-），男，山東廣饒縣人，山東省東營(yíng)職業(yè)學(xué)院石油裝備與機(jī)電工程學(xué)院，講師、碩士、高級(jí)鉗工技師，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)與制造方面的教學(xué)。