王飞 张世龙
(天津职业技术师范大学工程实训中心天津300222)
车工技能训练教学常见问题分析
王飞 张世龙
(天津职业技术师范大学工程实训中心天津300222)
总结车工技能训练教学过程中一些常见问题,分析原因,改革教学和训练方法,形成一套简单、合理的操作过程,可以避免常见问题的大量发生。教学方法的总结、改革和创新会影响到整个教学过程和教学效果。
技能训练;教学方法;问题分析
在车工技能训练教学过程中,学生会反复出现一些共性问题。笔者探索了一系列应对方法,主要是操作方法过程化、条理化,把问题总结成完整、合理的操作步骤。通过此方法的应用,学生出现类似问题的几率明显降低,学生的学习效率不断提高,教学质量也得到了明显提高。
0.5mm误差学生所加工工件的实际尺寸常会比要求尺寸大0.5mm,而公差在加工范围之内。分析原因是测量的错误,因千分尺活动套筒旋转一周固定测砧和活动测砧之间的距离缩小或扩大0.5mm,测量时,操作者经常错看或不容易判断是否存在0.5mm误差。尽管用千分尺和游标卡尺对比测量能解决此问题,但操作者还是容易忽略。应在操作中采用粗精车分开的策略,规定粗精车采用不同的测量工具。具体方法如下:粗车用游标卡尺测量,粗车时直径方向留约0.6mm的精车余量。精车分两刀车削,第一刀车削约0.3mm,此时,中滑板不退刀,直接退大滑板,停车测量,所剩的余量一定不会大于0.5mm,所以千分尺微分套筒上的读数就是剩余的余量。此方法的应用避免了车削后的尺寸比基本尺寸大0.5mm的问题,在以后的教学过程中学生出现问题的几率大幅降低,提高了准确率。粗精车分开改善了加工质量,提高了加工效率。
确定长度基准车削台阶类工件时,台阶长度尺寸采用大滑板刻度控制最方便,但长度尺寸仍不能准确控制是学生操作过程中存在的一个问题,原因是确定长度基准没有消除大滑板的反向间隙。另外,如果大滑板传动导程较大,对刀时不容易把握对刀的准确度。为避免以上两个问题,可采用如下方法:确定长度基准时,车刀刀尖摇至接近工件端面,大滑板近似对零,工件旋转后反转大滑板使刀尖远离工件端面,摇大滑板使大滑板刻度严格对零,此时工件端面和刀尖还没有接触,移动小滑板使刀尖和工件端面接触对刀完成,此时不能再改变小滑板的位置。这一系列的动作解决了大滑板反向间隙和导程较大对对刀准确度的影响,操作方便、快捷。
控制外圆锥尺寸使用转动小滑板车圆锥是车工技能训练的一个主要课题,圆锥直径的控制可利用中滑板刻度或大滑板刻度。利用中滑板刻度控制圆锥直径需要在圆锥小端外圆和端面相交的外圆处对刀,大滑板不动,中滑板分多次去除圆锥大端直径与小端直径之差,圆锥车削合格。利用大滑板刻度控制尺寸需要在外圆和端面相交的端面处对刀,中滑板不动,大滑板分多次进给转动小滑板车削。大滑板进给的刻度等于圆锥长度。在实际操作中,采用以上两种方法,学生最终保证不了圆锥直径的尺寸。原因是外圆与端面相交的交点不容易把握,车削时需要深刻理解圆锥的定义、计算切削余量、记忆车削的剩余量,很容易出现错误。采用进给中滑板控制圆锥尺寸的车削方法,中滑板进给量小于合格尺寸时刀具车削到一定位置就离开工件表面,也就是说,继续往前摇小滑板,圆锥尺寸不会再改变。利用这一原理总结出对刀法车低精度外圆锥的车削过程如下:车削圆锥时可以先把圆锥大径尺寸和圆锥长度车削正确。在车削正确的圆柱表面对刀,大滑板不动,记下中滑板刻度并退出,移动小滑板,使车刀位于圆锥小端处,中滑板刻度进给至记下的数值,摇小滑板进行车削,车至对刀的位置车刀在径向方向远离工件,经过多次车削圆锥合格。对刀法车圆锥是从中滑板控制圆锥直径的方法演变过来的。但不需要进行计算,需记忆的数据较少,只要控制好对刀深度,圆锥尺寸就很容易控制。技能训练中可以选择标准圆锥锥度为1∶5和1∶10的进行练习。长度较短车削时可以分为三刀,即粗、半精、精加工。把整个圆锥长度分成三份,最后一刀精车,中间一刀为精车留余量,第一刀粗加工尽量去除多的余量。
螺纹扎刀粗车螺纹学生最害怕的就是扎刀,扎刀不仅耽误时间,还有可能造成工件报废。技能训练教学中一般采用高速钢车刀低速车削螺纹,进刀方法采用左右进给法或斜进法。车削过程中如果三刃同时切削就容易扎刀,尤其是车至牙槽较深处时,此现象更容易发生。教学中,笔者总结出一套左右边界进刀法,能很大程度避免扎刀现象的发生,也容易保证螺纹的中径尺寸。螺纹车削第一刀时背吃刀量较大也不会扎刀,而在深度很深时,中滑板进给很小的背吃刀量也有可能扎刀,关键的问题是参加切削的切削刃长度不同。如果能减小每次车削时参加切削的切削刃长度,扎刀的可能性就会减少。例如,车削螺距为6mm的梯形螺纹,刀头宽度为1mm。车削时刀具在工件外圆表面对刀,中滑板刻度对零。小滑板刻度顺着卡盘方向对零。中滑板进给背吃刀量为0.5mm时车削第一刀,第二刀中滑板背吃刀量保持不变,小滑板向左进给1mm,使得螺纹槽宽变宽。第三刀小滑板反向进给控制螺纹牙顶宽,留精加工余量,可用游标卡尺测量牙顶宽度,一般控制在2.6~3mm,这时粗车螺纹牙槽的左右边界完全确定,第四刀车削时小滑板刻度为零,中滑板增加背吃刀量,但参加切削的切削刃长度不增加,而且小滑板左右进给时只要不超过已确定好的边界螺纹尺寸就很容易保证。反复此过程直至螺纹粗车完成。
刀具刃磨“三分技术,七分刀具”说的是刀具在切削加工中的重要性,然而当前学生刀具刃磨的技能水平与实际要求相差甚远。刀磨不好,工件就车不好。分析学生磨刀存在的问题,主要是手握刀的角度掌握不好。车刀刃磨实际上就是把需要刃磨的刀具角度调整正确,在角度不变的情况下重复同样的动作。例如刃磨90°偏刀,磨一个面要保证两个角度,磨前刀面保证前角和刃倾角;磨主后刀面保证主偏角和主后角;磨副后刀面保证副偏角和副后角。磨副后刀面保证副偏角2°和副后角6°,刃磨之前要把副偏角和副后角调整正确,切削刃朝上,刀头高刀尾低调整副后角,刀尾向右转,调整副偏角。刃磨时副后刀面的右下角首先和砂轮接触,经过多次磨削接触面积逐渐扩大。如果整个过程握刀的角度正确不变化,副后刀面磨成一个面,副后角和副偏角即可磨削正确。磨削过程中要随时观察,角度的大小应及时调整。磨削其他表面方法相同。
以上几个问题是技能训练教学、技能竞赛、技能鉴定中操作者常出现的问题。教学过程中只有把基础的训练方法经过总结传授给学生,学生才能在此基础上应用自如,才能创新。学生如果在学习过程中对所学内容感到茫然,那就会出现这样那样的问题,更谈不上创新了。让学生学得明白、学得轻松需要教师去总结,所以教学方法的总结、改革和创新影响着整个教学过程和教学效果,对培养高素质的高技能人才具有重要作用。
[1]蒋增福.车工工艺与技能训练[M].北京:高等教育出版社,1997.
[2]陈卫国.高级车工技能训练[M].北京:中国劳动出版社,1991.
[3]蔡继红.车工技能训练与考级[M].北京:机械工业出版社,2008.
(本文责任编辑:谢良才)
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1672-5727(2010)07-0115-02
王飞(1977—),男,河北张家口人,天津职业技术师范大学工程实训中心实验师,二级实习指导师,主要从事车工与加工中心实训教学。