中職學(xué)生鉗工實(shí)訓(xùn)之薄板零件的鉆孔方法

凱其雄

（安順機(jī)械工業(yè)學(xué)校，貴州安順 561000）

0.引言

鉆孔是鉗工操作技能中應(yīng)用最為廣泛的技能之一。特別是在零件的單件或小批量生產(chǎn)過(guò)程中，鉆孔的質(zhì)量直接決定零件的合格與否，在鉆孔過(guò)程中孔的表面粗糙度值以及孔的圓度對(duì)零件質(zhì)量的影響至關(guān)重要；鉆孔是鉗工必須要掌握的基本操作技能，也是中職學(xué)生鉗工實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)和教學(xué)中的重點(diǎn)，同時(shí)也是操作實(shí)訓(xùn)考核必考項(xiàng)目之一。在技能考核以及技能大賽中鉗工鉆孔位置誤差以及孔的精度誤差一般都要求控制在0.05mm以?xún)?nèi)，而且要求鉆孔位置的調(diào)整只能是手工、動(dòng)態(tài)的控制，不允許使用鉆模及其他輔助夾具，因此孔的精度不但受到劃線、機(jī)床、工件和鉆頭的裝夾、鉆頭刃磨及切削用量等一系列因素的影響，還要求操作者具備一定的加工技巧和技能。所以在鉆孔加工的過(guò)程中出現(xiàn)孔的精度超差的現(xiàn)象是比較普遍的，鉆孔加工的方法，對(duì)于一個(gè)中職學(xué)生的技能培養(yǎng)至關(guān)重要；要想讓學(xué)生掌握鉆孔加工技能，必須要在鉆頭的刃磨、零件的裝夾、孔的加工方法等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。

眾所周知，薄板零件的剛性是比較差的，特別是在加工較大的孔時(shí)容易發(fā)生扭曲、變形，同時(shí)在鉆孔的過(guò)程中容易引起振動(dòng)，以致鉆出的孔的圓度不圓和孔口的毛刺太大,是嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品直接報(bào)廢的主要原因。

1.標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭對(duì)薄板零件鉆孔質(zhì)量的影響

利用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭鉆薄板零件；在鉆頭快要鉆通時(shí)，鉆頭的軸向抗力突然減小，鉆頭失去定心作用，加上薄板零件的彈性抖動(dòng)，進(jìn)給量會(huì)在瞬間急劇增大，使得鉆頭突然下降，從而造成鉆頭的兩條主切削刃過(guò)多的切入零件，從而使鉆出的孔不圓，孔口的毛刺過(guò)大，孔壁的表面粗糙度值較大，并且使鉆頭容易折斷等；嚴(yán)重地影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。[1]有時(shí)還會(huì)使零件飛出，容易造成人身傷害事故。針對(duì)以上現(xiàn)象可以從以下方法來(lái)對(duì)薄板零件進(jìn)行鉆孔加工。

2.增加薄板零件的剛性，采用夾板輔助

即在薄板零件的上下表面用木板、鋁板或鋼板把薄板零件夾起來(lái)，并用壓板或鉗工手虎鉗把兩夾板與薄板零件壓緊、壓實(shí)，并且固定好；以增加薄板零件的剛性。再在夾板上劃出所需鉆孔的位置，并打上樣沖眼；這樣就可以利用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭把孔直接加工出來(lái)。如圖1所示。

圖1 增加薄板零件剛性示意圖

通過(guò)實(shí)踐證明，這種方法完全可以克服薄板零件因剛性差而所造成的鉆孔質(zhì)量問(wèn)題；但這種方法的缺點(diǎn)就是造成資源的浪費(fèi)，增加生產(chǎn)的成本。所以在企業(yè)生產(chǎn)中這種方法應(yīng)用較少。

3.修磨標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭的幾何形狀及角度

實(shí)踐證明，標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭是不宜直接用來(lái)加工薄板零件的；只有通過(guò)刃磨改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭的幾何形狀及角度，才能更好的提高薄板零件鉆孔的質(zhì)量。即要把標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭刃磨成薄板群鉆。

薄板群鉆又稱(chēng)為三尖鉆，其主要特點(diǎn)是在標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭的基礎(chǔ)上改進(jìn)，在兩條主切削刃上磨成內(nèi)圓弧切削刃。即把鉆頭的鉆心處刃磨得盡可能的鋒利，鉆頭的橫刃盡可能的縮短，內(nèi)刃鋒角也隨之減小，而且鉆頭的兩條主切削刃的外緣處磨成鋒利的刀尖，兩刀尖的高度與鉆心的高度h≈0.5～1.5mm左右，形成三尖。[2]刀尖高度與內(nèi)圓弧最低處的距離h′為薄板零件的厚度+1mm左右，頂角2φ≈90°～110°、兩外緣刀尖要鋒利，刀尖角ε≈30°～40°。圓弧后角適當(dāng)?shù)臏p小，以增加鉆心部分對(duì)零件的鉗制作用，外緣刀尖的寬度留0.4～0.8mm，[3]以增強(qiáng)鉆頭的耐用度。鉆頭的刃磨形狀及角度如圖2、圖3所示。

圖2 薄板群鉆圖

圖3 薄板群鉆角度示意圖

通過(guò)刃磨改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭的幾何形狀及角度，這樣就可以克服薄板零件鉆孔所出現(xiàn)的孔不圓，加工過(guò)程中出現(xiàn)定心失控引起的振動(dòng)或?qū)⒖足@成多邊形等現(xiàn)象。

經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的鉆頭切削性能有了很大的提高，鉆孔的質(zhì)量得到了改善；但薄板群鉆的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，幾何形狀和角度比較抽象，學(xué)生較難理解，刃磨比較困難。這就要求學(xué)生必須熟練掌握手工刃磨鉆頭的方法，要解決這些難點(diǎn)應(yīng)從以下方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。

（1）利用薄板群鉆實(shí)物反復(fù)講解，讓學(xué)生對(duì)薄板群鉆的幾何形狀及角度進(jìn)行理解；通過(guò)目測(cè)的方法讓學(xué)生反復(fù)觀察，同時(shí)利用角度樣板檢測(cè)鉆頭的各角度給學(xué)生觀察。

（2）讓學(xué)生反復(fù)進(jìn)行鉆頭刃磨練習(xí)，并要求學(xué)生刃磨時(shí)要注意鉆頭的形狀及角度要正確，鉆頭外緣處兩刀尖要對(duì)稱(chēng)。

4.結(jié)論

通過(guò)采取上述方法進(jìn)行鉆孔訓(xùn)練，學(xué)生提高了學(xué)習(xí)興趣，掌握要領(lǐng)后，薄板零件孔的加工精度和位置精度都有很大的提高，孔的精度能達(dá)H9、H8，孔的表面粗糙度達(dá)到Ra3.2～1.6μm。在鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)以及企業(yè)生產(chǎn)中，可以通過(guò)調(diào)整和改變刀具的形狀和角度以得到更好的切削性能；這不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，還可以大大縮短加工的時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度等。這對(duì)我們中職學(xué)生來(lái)講也是今后服務(wù)于企業(yè)和立足于社會(huì)的一技之長(zhǎng)。“教學(xué)有法，教無(wú)定法”。在教學(xué)中應(yīng)通過(guò)各種有效手段，制訂合理的、切實(shí)可行的教學(xué)方法和解決問(wèn)題的方法，指導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解決各種實(shí)際問(wèn)題，這是我們教師的職責(zé)所在。只有這樣，我們才能在教學(xué)過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，不斷地改進(jìn)教學(xué)方式方法和技能訓(xùn)練方式，不斷總結(jié)提高，以達(dá)到理想的教學(xué)效果。