正五方體鉗加工精度控制的方法改進

錢錦秀

摘 要：在五角定位組合件加工過程中，對正五方體零件加工精度要求較高，學生訓練時不容易達到精度要求。通過多年的鉗工技能教學經驗的積累，不斷對五角定位組合件正五方體的加工工藝和測量方法進行探索，從而對正五方體加工精度控制方法進行了改進。

關鍵詞：正五方體；鉗加工；精度控制；改進

“逢一必爭，逢冠必奪”是我校競賽文化的精髓，近幾年來我校鉗工專業師生在各級職業技術院校技能競賽中取得了驕人的成績，這與指導教師的能力和學生的努力是不可分割的。而近兩年來鉗工技能競賽應會試題都有正五方體的加工，由于正五方體是沒有相互平行的平面，所以不好控制其尺寸精度，下面針對正五方體的加工精度控制方法的改進進行闡述。

一、正五方體精度要求

正五方體一般從圓形試樣上取料，其結構和精度要求較高，加工的難點在于各邊長尺寸精度、角度精度和位置精度要求較高，加工時若測量工具選擇不當，則很難能加工出合格的正五方體。

1.傳統的方法

銼削正五方體加工的傳統方法，是采用游標卡尺和萬能角度尺測量保證其尺寸精度和位置精度，其加工工藝為劃線→鋸割→銼削→鉆孔→鉸孔。這種加工方法的中心思想是以面為基準加工孔，不容易保證孔的位置精度，且也不易保證正五方體五個邊長的尺寸精度和相互的位置精度，加工時使用這種方法速度慢、質量低。

2.改進的方法

針對上述方法的缺點，現改用正弦規、杠桿表、量塊配合測量法進行正五方體的加工，其加工工藝為劃線→鉆孔→鉸孔→鋸削→銼削。工藝要點如下：

（1）以孔的中心線為基準，測量精加工邊距的尺寸用量塊校對杠桿表，由杠桿表進行孔到邊距離的測量；

（2）以第一面為基準，利用邊距尺寸計算出其余各面的坐標點，劃出正五體各邊位置線；

（3）以第二面為基準，檢查第四面并與第一面相互檢查108°±4′的角度誤差，以第三面為基準，檢查第五面并與第一面相互檢查108°±4′的角度誤差。

這種方法的中心思想是以正五方體的孔為基準加工五方體的面，孔到正五方體棱邊的距離尺寸由銼削方法來完成，這樣易控制孔到棱邊的尺寸精度在0mm～0.02mm范圍內，同時五個邊長的尺寸能保證一致，為正五方體和其配合件間的良好配合提供保證。使用正弦規進行角度測量的同時還可以對平面度、垂直度進行測量，測量速度快，效率高而且準確；加工第四、五面的同時就可以復查五方體的4邊和2邊、3邊和5邊的角度，對其角度能方便調整，從而避免出現第五面加工完成后造成角度的積累誤差超差，減少了量具的使用數量和測量的次數，加工時測量方便、準確、快捷，在競賽時使用可以縮減約30%的加工時間。

二、兩種加工、測量方法的驗證比較

通過對2008級、2009級和2010級高鉗班學生中進行正五方體技能訓練方法指導，對這兩種加工、測量方法的驗證比較如下所述：

1.加工時間的比較

采用傳統的加工、測量方法進行正五方體的加工時，加工時間需要80分鐘左右才能完成，而采用改進后的加工、測量方法時只需要用50分鐘左右就可以完成正五方體的加工，大大縮短了加工時間（約30分鐘左右）。

2.加工精度的比較

采用傳統的加工方法時，采用游標卡尺和萬能游標角尺測量，檢測發現正五方體的五個邊長不相等，其誤差在0.05mm～0.10mm之間，超過加工精度要求（誤差為0mm～0.02mm）；中心孔相對于各邊基本上都有偏移，無法保證孔到邊的距離為16mm+0.021 0mm的尺寸精度，且正五方體最后一個邊加工完后，其最后加工角的角度為108°±8′左右，大于108°±4′的精度要求。而利用正弦規、杠桿表、量塊配合測量法進行正五方體的加工時，正五方體邊長和中心孔到邊的尺寸精度誤差都能控制在0mm～0.02mm之內，角度精度都能控制在108°±4′之內，最高精度能控制在108°±2′之內，加工精度明顯得到提高。

3.配合間隙的比較

正五方體加工好后，利用標準正內五方與其配合檢驗其配合精度。用標準正內五方與采用傳統的加工、測量方法加工的配合時，出現了各邊配合間隙不一致，有的面配合間隙小，有的面間隙太大，其配合精度只能達到0.06mm～0.08mm，導致配合不好，嚴重時無法配合。由于正五方體的精度不高，配合精度不夠原因不易排查，給修配帶來困難，增加了銼配時間，一般修配時間需要60～90分鐘才能完成。采用改進后的加工、測量方法加工的正五方體，由于加工尺寸精度高，能控制在0.02mm精度范圍內，所以與標準正內五方配合時很容易配合，并且配合間隙能保證在0.03mm的精度范圍內，很容易修配，大大縮短銼配時間，一般在30分鐘內就能完成銼配。

總之，采用正弦規、量塊、杠桿表進行正五方體的測量和加工方法，具有測量速度快、測量精度高、加工質量高等優點，而且適用于各種形狀復雜的小角度和大角度斜面的測量，減少了測量時所采用的輔助測量工具，也減少了測量的誤差，以上方法在近兩年技能競賽應用中起到了很好的效果，使我校鉗工專業師生在各類技能競賽中均取得了優異的成績。

參考文獻：

[1]李曉慶.鉗工生產實習.北京：機械工業出版社，2001.

[2]馬九榮.鉗工競賽指南.機械工業出版社，2007.

編輯 馬燕萍