基于数控技能大赛专用工具的设计

吉琳 周春然

摘要：近年来各类数控技能大赛这一平台得到了较好的发展。企业和技工院校参赛积极性不断提高，选手的水平也逐年增强，竞争也越发激烈。以我院技能参赛选手为研究对象，采用机外便携式对刀器的测量，可以提升在选手在参赛中的加工效率，实现高效精准规范操作。

关键词：数控技能大赛;机外便携式对刀器;高效精准

数控技能大赛是为了能够更好地培养全国数控技术人才，全面提升全民对高等数控技术人才的认可和关注所设立的。于是，各省、市级的数控技能大赛也如火如荼的开展起来。一方面对数控人才的高技能进行肯定，大力支持加快發展职业教育，弘扬工匠精神，促学促精;另一方面为“世界数控技能大赛”推送最优秀的选手，站在世界最高规格的“奥林匹克技能大赛”中展现自我。

1 竞赛中出现的问题

我院作为首批国家重点技师学院，积极组建集训队进行训练参与各类数控技能大赛。从以往比赛过程中发现，选手们不仅要具备过硬的技能水平和心理素质，对比赛环境设备设施的适应能力、对竞赛相关工具的使用也同样很重要，这些因素甚至影响到了选手的发挥和竞赛成绩。选手在比赛过程中由于场地限制，很多情况下因为对设施位置不熟悉、使用不方便，影响到比赛的节奏;特别是现在比赛时间越来越紧张，工作量越来越大，每一个细小的环节都会影响到选手的发挥。

根据往年我院选手训练比赛中针对选手在刀具伸出长度准确测量这一问题，从数控大赛高效精准的规范操作入手，设计简便专用精密量具，从而方便选手快速准确测量刀具的长度，节省选手换刀时不同刀具长度尺寸的测量时间，服务帮助于选手在竞赛中的更好发挥。

2 对刀器的总体结构设计

1换刀座;2连接座;3高度尺;5锁刀键;

6ANSI B18.3.1MM6×1×20;7刀柄主体;8铣刀

机外便携式对刀器装置图

上图为机外便携式对刀器装置图。该装置采用采用组合式结构，主体由T形槽移动换刀座、锁刀键构成，数显高度尺通过连接座固定安装于主体右侧，各相连部件采用螺母固定。换刀座底座采用T形槽设计，根据常规大赛使用机床工作台T形槽1：1尺寸，保障测量装置在机床工作台定位的准确性。换刀座主体结构是按常用刀柄7：24锥度比例所设计，使测量刀柄能准确放置。换刀座主体右侧两M8×1.25，深8.11的螺纹孔是为了将装置高度尺的连接座装置固定夹紧;连接座，用于卡紧数显高度尺，便于换刀座中刀长的测量;锁刀键，用于换刀座上固定刀柄的位置，其用M6×1×20的螺母来锁紧。

工作时，将该装置换刀座底座正确滑入机床工作台T形槽中固定位置，将所测刀具的刀柄插入换刀座中，即可通过数显高度尺直接测量刀具伸出长度。多把刀具刀长测量时，可先将基准刀具刀长的位置设置零位，以此为基准测出相对数值输入刀具长度补偿参数中完成每把刀具的Z向对刀操作。

3 成品试验过程与分析

数控技能大赛图纸中加工工件图素多样，孔、圆弧、凸台、型腔、键槽、曲线、曲面等图素不一，这就要求选手们针对轮廓图素选择合适的刀具、设置刀具长度补偿等参数进行加工。常规刀具刀长测量必须将所测刀具安放在固定换刀台上，方能准确测出其长度尺寸值。该操作方式在大赛中如对竞赛场地工具换置地点不熟悉的情况下，大大的浪费了选手的比赛时间，给选手心理上带来压力，不利于或影响选手的临场发挥。便携式对刀器测量刀长时，直接将其安装在工作台键槽中，其次把所测刀具的刀柄插入换刀座中，即可精确测出刀长。准备10把不同伸出长度的刀具，一次性装入各个刀柄中，通过常规测量和对刀器测量两种方式将测量刀长和输入刀具补偿参数的实际时间对比如下：

通过对比，我们发现：常规测量法操作繁琐，必须使刀具放正，才可保证刀具测量长度的准确性。如测量工具或刀具放置不正，则影响测量的准确性，对加工零件造成误差。采用对刀器测量方式，能双向保证测量仪器和刀具摆放位置的正确性，并简化操作，提高测量和零件加工尺寸的准确性。

4 结语

总而言之，机外便携式对刀器是针对选手在数控技能大赛中提高刀长测量的速度和准确性这一问题，根据比赛刀柄设计了一套能快速固定在工作台上，完成刀具更换测量装置。其结构简单，操作方便，测量准确性高，能在平时训练和竞赛操作的过程中满足选手多次稳定可靠的使用，提高操作效率;或在赛前帮助选手提前测量记录好备用刀具的刀长尺寸，以防在竞赛中因运输过程不当出现刀具断裂等情况，便于利用对刀器准确快速装刀控制刀长;更可以减少在企业产品加工中对使用刀具的刀长测量及刀具精准替换的操作时间，提高生产效率。

参考文献：

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