2012年湖北省青年職業(yè)技能大賽五角星裝配體鉗工工藝過程分析 摘 要：本文重點(diǎn)介紹了2012年湖北省青年職業(yè)技能大賽鉗工五角星裝配體的結(jié)構(gòu)、制造工藝和測(cè)量方法，并與大賽中其他加工工藝進(jìn)行了對(duì)比分析。通過競(jìng)賽結(jié)果、實(shí)戰(zhàn)加工和對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)較佳的加工工藝與測(cè)量方法。

關(guān)鍵詞：五角星裝配體 工藝與測(cè)量 對(duì)比分析

課 題：湖北省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題（2012B249）；武漢市重點(diǎn)專項(xiàng)課題（2012B009）。

不論科學(xué)技術(shù)發(fā)展得多么快、多么高精尖，不論什么時(shí)代，機(jī)械加工行業(yè)都需要高技能型人才。鉗工作為機(jī)械行業(yè)最基本的工種，具有”萬能”和靈活的優(yōu)勢(shì)。在機(jī)械自動(dòng)化迅猛發(fā)展的當(dāng)今，鉗工仍然有不可替代的作用。職業(yè)技能競(jìng)賽在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)，主要比拼的是工藝方法和技術(shù)。筆者參與了2012年湖北省青年職業(yè)技能大賽鉗工比賽，在制作五角星裝配體技能競(jìng)賽中，總結(jié)了該工件的加工工藝過程，并與其他選手的加工工藝過程進(jìn)行了對(duì)比分析。

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一、五角星裝配體的結(jié)構(gòu)與技術(shù)分析

該零件是由件http:///
一、五角星和件二托架組合而成，如圖1所示。依據(jù)國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工具鉗工高級(jí)工命題。五角星外接圓直徑為φ70mm，托架尺寸為70×40mm。材料為45#鋼，厚度為8mm。五角星裝配體要求五角星與托架配合后進(jìn)行五次轉(zhuǎn)位，在五次轉(zhuǎn)位中配合間隙要小于0.03mm，因此配合間隙比封閉配和鋸后配更小，精度要求更高；技術(shù)要求規(guī)定該零件未標(biāo)注公差按照IT12級(jí)加工和檢驗(yàn)；制作過程中不允許使用二類工具；賽件表面沿周邊1mm處，不做檢測(cè)要求；配合件所用銳邊倒鈍0.2×45°；在加工過程中，對(duì)違反安全生產(chǎn)操作規(guī)程方面，視具體情況扣1～5分。

二、裝配體加工工藝過程

托架件為裝配體的底座，托架加工的好壞和精度的高低，直接影響其上五角星的制作、測(cè)量及配合尺寸精度，因此托架加工作為該裝配體加工的第一步。

1.托架的劃線

首先，檢查毛坯件是否達(dá)到尺寸要求，選擇合適的相鄰兩面，進(jìn)行修銼和精銼，使垂直度達(dá)到0.01mm，并以這兩面為基準(zhǔn)，保證尺寸70+-0.01mm。將托架放置于平板上，長(zhǎng)邊與平板接觸，用高度游標(biāo)尺劃20mm尺寸線；將托架放置在正旋規(guī)上（規(guī)格100×80mm），使用正旋規(guī)進(jìn)行輔助劃線，將正旋規(guī)用量塊墊起角度為36°，經(jīng)計(jì)算所墊高度為58.78mm的組合量塊，將游標(biāo)高度尺調(diào)整到82.51mm進(jìn)行劃線；將托架調(diào)換方向，再劃線，所劃兩條線之間夾角為108°。劃線完畢后，復(fù)查所劃輪廓線是否準(zhǔn)確。

2.托架的加工測(cè)量與對(duì)稱度的控制

開始進(jìn)行鋸削加工，鋸削掉托架左上、右上方的兩肩；粗銼、精銼四面，首先使兩肩水平面達(dá)到尺寸，銼削該零件時(shí)，盡量做到基本尺寸20mm，對(duì)零公差；然后再做108°角所夾的兩條邊，在加工角度過程中，應(yīng)使用正旋規(guī)、組合量塊、杠桿表進(jìn)行檢測(cè)，直至保證180°+-2′相對(duì)于基準(zhǔn)70+-0.02mm中心線的對(duì)稱度為0.02mm 的精度要求。

3.五角星體的劃線

根據(jù)圖樣技術(shù)要求，五角星外接圓為φ70mm，坯料大小為×65×8mm的板料，其兩相鄰邊垂直度為0.02mm。根據(jù)坯料的實(shí)際情況，修銼相鄰三邊，保證尺寸70+-0.01mm，以及三邊相互垂直度。將其三邊作為基準(zhǔn)，選擇70mm長(zhǎng)邊放置平板上，通過計(jì)算劃線39.13mm。然后將坯料放置在正旋規(guī)上，將正旋規(guī)墊起角度為18°和36°，經(jīng)計(jì)算，墊起尺寸分別為30.90mm和58.78mm兩組組合量塊。分別進(jìn)行兩次劃線，劃出尺寸線為90.25mm和64.66mm。這樣所劃出的4條線與在平板上劃出的1條線，構(gòu)成了一個(gè)五角星圖形。最后復(fù)查所劃線是否正確。

4.五角星體的加工過程與測(cè)量

五角星體由10條邊構(gòu)成了5個(gè)內(nèi)角，先鋸削掉五角星水平方向兩內(nèi)肩角。粗銼，精銼兩肩所夾的四條邊，其中兩水平邊的測(cè)量方法是將其放置在平板上，用杠桿表進(jìn)行檢測(cè)，保證尺寸39.13+-0.01mm；另兩邊的測(cè)量是將工件放置在正旋規(guī)上，將正旋規(guī)墊起角度為18°，所墊高度為30.90mm的組合量塊。用組合尺寸為90.25mm量塊，配合杠桿表進(jìn)行測(cè)量；將工件翻轉(zhuǎn)一次，測(cè)量另一邊，直到兩邊達(dá)到尺寸90.25+-0.01mm。這里值得注意的是，兩內(nèi)角之間的夾角一定要清根，成為尖角，并避免內(nèi)夾角有小凸起或小臺(tái)階，影響和托架的配合間隙。

鋸削掉五角星左下或右下其中一個(gè)內(nèi)角，兩條鋸削邊構(gòu)成為108°內(nèi)夾角。粗銼，精銼兩邊，使余量為0.3mm左右，其中一條邊的測(cè)量方法也是用正旋規(guī)、組合量塊、杠桿表進(jìn)行測(cè)量，保證尺寸90.25+-0.01mm；另一條邊則要通過托架支撐后進(jìn)行測(cè)量，組合61.18mm量塊，配合杠桿表進(jìn)行測(cè)量，保證尺寸61.18+-0.01mm。

最后鋸削掉五角星剩下的兩個(gè)內(nèi)角。粗銼，精銼四邊，使其余量為0.3mm左右。測(cè)量時(shí)，在平板上用托架托起五角星，使測(cè)量面處于水平位置，對(duì)61.18mm的組合量塊，用杠桿表來進(jìn)行測(cè)量，配合精銼和修光，保證尺寸61.18+-0.01mm。

三、競(jìng)賽中其他加工工藝的對(duì)比分析

由于競(jìng)賽是同時(shí)進(jìn)行的，時(shí)間為300分鐘，因此在加工工藝上筆者并未做與其他人做深入交流，但兩套加工工藝過程大致是相同的。兩相比較，在制作過程中，各自還是有著一些不同的地方，下面介紹其他加工工藝中關(guān)鍵加工方法的不

同之處。

1.托架的劃線

將托架放置于平板上，用高度游標(biāo)尺劃出20mm和37mm尺寸線，托架在平板上轉(zhuǎn)動(dòng)90°，劃出55.57mm、35mm、14.43mm尺寸線，用鋼皮尺和劃針將37mm與35mm交點(diǎn)和14.43mm與20mm交點(diǎn)相連接；將37mm與35mm交點(diǎn)和55.57mm與20mm交點(diǎn)相連接，得到108°角的兩條邊，如圖2（b）所示。

（a）用正旋規(guī)對(duì)托架劃線（b）手工連接劃線

圖2 托架的劃線

2.托架的加工與測(cè)量

鋸削左上或右上一肩角。粗銼，精銼兩面，使一肩角水平邊尺寸為mm。再做該肩角的另一邊，測(cè)量時(shí)用萬能角度尺分別測(cè)量外角144°和內(nèi)角144°，如圖3（b）所示。用帶表游標(biāo)卡尺測(cè)量保證托架一斜邊到其對(duì)角點(diǎn)尺寸50.51mm。再鋸削另一肩角，其方法同上。

（a）用正旋規(guī)輔助測(cè)量角度

（b）萬能角度尺測(cè)量角度

圖3 托架的測(cè)量

3.五角星體的劃線

根據(jù)實(shí)際坯料的情況，修銼相鄰三邊，保證尺寸70+-0.01mm，及三邊相互垂直度，并將其作為基準(zhǔn)。選擇70mm長(zhǎng)邊放置在平板上進(jìn)行劃線，劃出39.13mm，63.32mm尺寸線，將工件在平板上轉(zhuǎn)動(dòng)90°，劃出69.21mm、55.57mm、35mm、14.43mm、0.79mm的尺寸線，用鋼板尺和劃針，每相隔一交點(diǎn)兩兩相連，勾畫出五角星圖形，如圖4（b）所示。劃線完畢后檢查所劃線是否正確。

（a）用正旋規(guī)對(duì)五角星體劃線

（b） 五角星體手工連接劃線

圖4 五角星體的劃線

4.五角星體的加工過程與測(cè)量

鋸削去掉五角星兩角之間的一個(gè)內(nèi)角。粗銼，精銼兩內(nèi)角面。用游標(biāo)萬能角度尺來測(cè)量角度，保證90°和108°角的精度；用帶表游標(biāo)卡尺測(cè)量39.13mm尺寸，

大致測(cè)量35mm尺寸，然后按照以上方法，依次鋸削，銼削五角星其余四個(gè)內(nèi)角，測(cè)量時(shí)使用萬能角度尺和帶表游標(biāo)卡尺，如圖5（b）所示。

（a） 用正旋規(guī)、托架進(jìn)行測(cè)量

（b） 用萬能角度尺進(jìn)行測(cè)量

圖5 五角星體的加工測(cè)量

使用游標(biāo)萬能角度尺、帶表游標(biāo)卡尺等量具加工五角星裝配體，首先工藝過程不大合理與流暢，隨著加工的深入，會(huì)出現(xiàn)各種測(cè)量和加工困難。首先是受到劃線精度誤差的影響，特別是在用鋼板尺和劃針連接的線條上存在很大的劃線誤差。其次是在加工過程中，工具和量具的使用上，普通的萬能角度尺和帶表游標(biāo)卡尺不能滿足該零件的加工工藝和精度要求。特別是單個(gè)角度精度的誤差、累積角度誤差以及對(duì)稱度誤差等方面。再有就是隨著加工過程的不斷深入，加工累積誤差越來越大，直至加工到五角星最后一個(gè)角度時(shí)，角度的累積誤差就會(huì)直接地顯現(xiàn)出來，此時(shí)就已經(jīng)到了無法補(bǔ)救的程度，達(dá)不到技術(shù)要求，甚至出現(xiàn)廢品。因?yàn)閺牡谝粋�(gè)角度開始，誤差一直在不斷地慢慢累積，所以導(dǎo)致五角星的角度存在誤差。最后致使與托架的配合間隙達(dá)不到要求，甚至還會(huì)因自身或托架的角度原因，導(dǎo)致對(duì)稱度、配合的高度尺寸精度都達(dá)不到技術(shù)要求。

在采用正旋規(guī)、組合量塊、杠桿表測(cè)量進(jìn)行加工時(shí)，首先在量具精度等級(jí)方面就比萬能角度尺、帶表游標(biāo)卡尺高一精度等級(jí)；其次是使用量具，符合五角星裝配體的加工工藝，保證其各部位符合技術(shù)要求；并且在使用方法上比較簡(jiǎn)單，易于操作，能靈敏、真實(shí)地反映出實(shí)際尺寸。但要求操作者具備一定的鉗工技能水平，特別是銼削基本功要扎實(shí)，快速、細(xì)心，才能零失誤地達(dá)到圖樣要求。在省級(jí)技能大賽中，選手都是從各市、州、大型企業(yè)事業(yè)單位選拔出來，技能水平基本上處在相同水平，此時(shí)技能競(jìng)賽的比較，實(shí)質(zhì)上是比較加工方法和工具、量具的使用。經(jīng)過本次技能大賽最終的成績(jī)比較和賽后實(shí)際實(shí)驗(yàn)比較，采用前一種加工方法優(yōu)于后一種加工方法。

值得注意的是，五角星裝配體采用正旋規(guī)、組合量塊、杠桿百分表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)保持零件與正旋規(guī)結(jié)合面干凈、清潔、無鐵屑、無雜質(zhì)。每次測(cè)量前，應(yīng)將杠桿百分表先對(duì)組合量塊測(cè)量，記住表上指針的位置，或調(diào)整表盤，使指針對(duì)準(zhǔn)零位，以便測(cè)量準(zhǔn)確。還需要強(qiáng)調(diào)的是，操作者在使用正旋規(guī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度，計(jì)算所墊量塊高度尺寸、測(cè)量尺寸、三角函數(shù)的計(jì)算等方面應(yīng)做到得心應(yīng)手。

對(duì)比結(jié)果表明：采用萬能角度尺和帶表游標(biāo)卡尺加工工藝加工五角星裝配體具有加工難度大、測(cè)量精度不夠的特點(diǎn)，與采用正旋規(guī)、組合量塊、杠桿表對(duì)零件進(jìn)行加工的工藝相比，存在一些差距和不足之處。在職業(yè)技能競(jìng)賽中，參賽選手要不斷提高工藝水平和生產(chǎn)用工具、量具的水平，完善加工工藝的合理性、測(cè)量方法選用的正確性以及技術(shù)技能的掌控能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳元祥，陳剛.鉗工技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.