基于數(shù)控技能大賽專用工具的設(shè)計

吉琳 周春然

摘要：近年來各類數(shù)控技能大賽這一平臺得到了較好的發(fā)展。企業(yè)和技工院校參賽積極性不斷提高，選手的水平也逐年增強(qiáng)，競爭也越發(fā)激烈。以我院技能參賽選手為研究對象，采用機(jī)外便攜式對刀器的測量，可以提升在選手在參賽中的加工效率，實(shí)現(xiàn)高效精準(zhǔn)規(guī)范操作。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技能大賽;機(jī)外便攜式對刀器;高效精準(zhǔn)

數(shù)控技能大賽是為了能夠更好地培養(yǎng)全國數(shù)控技術(shù)人才，全面提升全民對高等數(shù)控技術(shù)人才的認(rèn)可和關(guān)注所設(shè)立的。于是，各省、市級的數(shù)控技能大賽也如火如荼的開展起來。一方面對數(shù)控人才的高技能進(jìn)行肯定，大力支持加快發(fā)展職業(yè)教育，弘揚(yáng)工匠精神，促學(xué)促精;另一方面為“世界數(shù)控技能大賽”推送最優(yōu)秀的選手，站在世界最高規(guī)格的“奧林匹克技能大賽”中展現(xiàn)自我。

1 競賽中出現(xiàn)的問題

我院作為首批國家重點(diǎn)技師學(xué)院，積極組建集訓(xùn)隊(duì)進(jìn)行訓(xùn)練參與各類數(shù)控技能大賽。從以往比賽過程中發(fā)現(xiàn)，選手們不僅要具備過硬的技能水平和心理素質(zhì)，對比賽環(huán)境設(shè)備設(shè)施的適應(yīng)能力、對競賽相關(guān)工具的使用也同樣很重要，這些因素甚至影響到了選手的發(fā)揮和競賽成績。選手在比賽過程中由于場地限制，很多情況下因?yàn)閷υO(shè)施位置不熟悉、使用不方便，影響到比賽的節(jié)奏;特別是現(xiàn)在比賽時間越來越緊張，工作量越來越大，每一個細(xì)小的環(huán)節(jié)都會影響到選手的發(fā)揮。

根據(jù)往年我院選手訓(xùn)練比賽中針對選手在刀具伸出長度準(zhǔn)確測量這一問題，從數(shù)控大賽高效精準(zhǔn)的規(guī)范操作入手，設(shè)計簡便專用精密量具，從而方便選手快速準(zhǔn)確測量刀具的長度，節(jié)省選手換刀時不同刀具長度尺寸的測量時間，服務(wù)幫助于選手在競賽中的更好發(fā)揮。

2 對刀器的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

1換刀座;2連接座;3高度尺;5鎖刀鍵;

6ANSI B18.3.1MM6×1×20;7刀柄主體;8銑刀

機(jī)外便攜式對刀器裝置圖

上圖為機(jī)外便攜式對刀器裝置圖。該裝置采用采用組合式結(jié)構(gòu)，主體由T形槽移動換刀座、鎖刀鍵構(gòu)成，數(shù)顯高度尺通過連接座固定安裝于主體右側(cè)，各相連部件采用螺母固定。換刀座底座采用T形槽設(shè)計，根據(jù)常規(guī)大賽使用機(jī)床工作臺T形槽1：1尺寸，保障測量裝置在機(jī)床工作臺定位的準(zhǔn)確性。換刀座主體結(jié)構(gòu)是按常用刀柄7：24錐度比例所設(shè)計，使測量刀柄能準(zhǔn)確放置。換刀座主體右側(cè)兩M8×1.25，深8.11的螺紋孔是為了將裝置高度尺的連接座裝置固定夾緊;連接座，用于卡緊數(shù)顯高度尺，便于換刀座中刀長的測量;鎖刀鍵，用于換刀座上固定刀柄的位置，其用M6×1×20的螺母來鎖緊。

工作時，將該裝置換刀座底座正確滑入機(jī)床工作臺T形槽中固定位置，將所測刀具的刀柄插入換刀座中，即可通過數(shù)顯高度尺直接測量刀具伸出長度。多把刀具刀長測量時，可先將基準(zhǔn)刀具刀長的位置設(shè)置零位，以此為基準(zhǔn)測出相對數(shù)值輸入刀具長度補(bǔ)償參數(shù)中完成每把刀具的Z向?qū)Φ恫僮鳌?/p>

3 成品試驗(yàn)過程與分析

數(shù)控技能大賽圖紙中加工工件圖素多樣，孔、圓弧、凸臺、型腔、鍵槽、曲線、曲面等圖素不一，這就要求選手們針對輪廓圖素選擇合適的刀具、設(shè)置刀具長度補(bǔ)償?shù)葏?shù)進(jìn)行加工。常規(guī)刀具刀長測量必須將所測刀具安放在固定換刀臺上，方能準(zhǔn)確測出其長度尺寸值。該操作方式在大賽中如對競賽場地工具換置地點(diǎn)不熟悉的情況下，大大的浪費(fèi)了選手的比賽時間，給選手心理上帶來壓力，不利于或影響選手的臨場發(fā)揮。便攜式對刀器測量刀長時，直接將其安裝在工作臺鍵槽中，其次把所測刀具的刀柄插入換刀座中，即可精確測出刀長。準(zhǔn)備10把不同伸出長度的刀具，一次性裝入各個刀柄中，通過常規(guī)測量和對刀器測量兩種方式將測量刀長和輸入刀具補(bǔ)償參數(shù)的實(shí)際時間對比如下：

通過對比，我們發(fā)現(xiàn)：常規(guī)測量法操作繁瑣，必須使刀具放正，才可保證刀具測量長度的準(zhǔn)確性。如測量工具或刀具放置不正，則影響測量的準(zhǔn)確性，對加工零件造成誤差。采用對刀器測量方式，能雙向保證測量儀器和刀具擺放位置的正確性，并簡化操作，提高測量和零件加工尺寸的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

總而言之，機(jī)外便攜式對刀器是針對選手在數(shù)控技能大賽中提高刀長測量的速度和準(zhǔn)確性這一問題，根據(jù)比賽刀柄設(shè)計了一套能快速固定在工作臺上，完成刀具更換測量裝置。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，測量準(zhǔn)確性高，能在平時訓(xùn)練和競賽操作的過程中滿足選手多次穩(wěn)定可靠的使用，提高操作效率;或在賽前幫助選手提前測量記錄好備用刀具的刀長尺寸，以防在競賽中因運(yùn)輸過程不當(dāng)出現(xiàn)刀具斷裂等情況，便于利用對刀器準(zhǔn)確快速裝刀控制刀長;更可以減少在企業(yè)產(chǎn)品加工中對使用刀具的刀長測量及刀具精準(zhǔn)替換的操作時間，提高生產(chǎn)效率。

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