正五方体钳加工精度控制的方法改进

钱锦秀

摘 要：在五角定位组合件加工过程中，对正五方体零件加工精度要求较高，学生训练时不容易达到精度要求。通过多年的钳工技能教学经验的积累，不断对五角定位组合件正五方体的加工工艺和测量方法进行探索，从而对正五方体加工精度控制方法进行了改进。

关键词：正五方体；钳加工；精度控制；改进

“逢一必争，逢冠必夺”是我校竞赛文化的精髓，近几年来我校钳工专业师生在各级职业技术院校技能竞赛中取得了骄人的成绩，这与指导教师的能力和学生的努力是不可分割的。而近两年来钳工技能竞赛应会试题都有正五方体的加工，由于正五方体是没有相互平行的平面，所以不好控制其尺寸精度，下面针对正五方体的加工精度控制方法的改进进行阐述。

一、正五方体精度要求

正五方体一般从圆形试样上取料，其结构和精度要求较高，加工的难点在于各边长尺寸精度、角度精度和位置精度要求较高，加工时若测量工具选择不当，则很难能加工出合格的正五方体。

1.传统的方法

锉削正五方体加工的传统方法，是采用游标卡尺和万能角度尺测量保证其尺寸精度和位置精度，其加工工艺为划线→锯割→锉削→钻孔→铰孔。这种加工方法的中心思想是以面为基准加工孔，不容易保证孔的位置精度，且也不易保证正五方体五个边长的尺寸精度和相互的位置精度，加工时使用这种方法速度慢、质量低。

2.改进的方法

针对上述方法的缺点，现改用正弦规、杠杆表、量块配合测量法进行正五方体的加工，其加工工艺为划线→钻孔→铰孔→锯削→锉削。工艺要点如下：

（1）以孔的中心线为基准，测量精加工边距的尺寸用量块校对杠杆表，由杠杆表进行孔到边距离的测量；

（2）以第一面为基准，利用边距尺寸计算出其余各面的坐标点，划出正五体各边位置线；

（3）以第二面为基准，检查第四面并与第一面相互检查108°±4′的角度误差，以第三面为基准，检查第五面并与第一面相互检查108°±4′的角度误差。

这种方法的中心思想是以正五方体的孔为基准加工五方体的面，孔到正五方体棱边的距离尺寸由锉削方法来完成，这样易控制孔到棱边的尺寸精度在0mm～0.02mm范围内，同时五个边长的尺寸能保证一致，为正五方体和其配合件间的良好配合提供保证。使用正弦规进行角度测量的同时还可以对平面度、垂直度进行测量，测量速度快，效率高而且准确；加工第四、五面的同时就可以复查五方体的4边和2边、3边和5边的角度，对其角度能方便调整，从而避免出现第五面加工完成后造成角度的积累误差超差，减少了量具的使用数量和测量的次数，加工时测量方便、准确、快捷，在竞赛时使用可以缩减约30%的加工时间。

二、两种加工、测量方法的验证比较

通过对2008级、2009级和2010级高钳班学生中进行正五方体技能训练方法指导，对这两种加工、测量方法的验证比较如下所述：

1.加工时间的比较

采用传统的加工、测量方法进行正五方体的加工时，加工时间需要80分钟左右才能完成，而采用改进后的加工、测量方法时只需要用50分钟左右就可以完成正五方体的加工，大大缩短了加工时间（约30分钟左右）。

2.加工精度的比較

采用传统的加工方法时，采用游标卡尺和万能游标角尺测量，检测发现正五方体的五个边长不相等，其误差在0.05mm～0.10mm之间，超过加工精度要求（误差为0mm～0.02mm）；中心孔相对于各边基本上都有偏移，无法保证孔到边的距离为16mm+0.021 0mm的尺寸精度，且正五方体最后一个边加工完后，其最后加工角的角度为108°±8′左右，大于108°±4′的精度要求。而利用正弦规、杠杆表、量块配合测量法进行正五方体的加工时，正五方体边长和中心孔到边的尺寸精度误差都能控制在0mm～0.02mm之内，角度精度都能控制在108°±4′之内，最高精度能控制在108°±2′之内，加工精度明显得到提高。

3.配合间隙的比较

正五方体加工好后，利用标准正内五方与其配合检验其配合精度。用标准正内五方与采用传统的加工、测量方法加工的配合时，出现了各边配合间隙不一致，有的面配合间隙小，有的面间隙太大，其配合精度只能达到0.06mm～0.08mm，导致配合不好，严重时无法配合。由于正五方体的精度不高，配合精度不够原因不易排查，给修配带来困难，增加了锉配时间，一般修配时间需要60～90分钟才能完成。采用改进后的加工、测量方法加工的正五方体，由于加工尺寸精度高，能控制在0.02mm精度范围内，所以与标准正内五方配合时很容易配合，并且配合间隙能保证在0.03mm的精度范围内，很容易修配，大大缩短锉配时间，一般在30分钟内就能完成锉配。

总之，采用正弦规、量块、杠杆表进行正五方体的测量和加工方法，具有测量速度快、测量精度高、加工质量高等优点，而且适用于各种形状复杂的小角度和大角度斜面的测量，减少了测量时所采用的辅助测量工具，也减少了测量的误差，以上方法在近两年技能竞赛应用中起到了很好的效果，使我校钳工专业师生在各类技能竞赛中均取得了优异的成绩。

参考文献：

[1]李晓庆.钳工生产实习.北京：机械工业出版社，2001.

[2]马九荣.钳工竞赛指南.机械工业出版社，2007.

编辑 马燕萍