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)、制造工藝和測量方法，并與大賽中其他加工工藝進行了對比分析。通過競賽結(jié)果、實戰(zhàn)加工和對比分析，發(fā)現(xiàn)較佳的加工工藝與測量方法。

關(guān)鍵詞：五角星裝配體 工藝與測量 對比分析

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

不論科學(xué)技術(shù)發(fā)展得多么快、多么高精尖，不論什么時代，機械加工行業(yè)都需要高技能型人才。鉗工作為機械行業(yè)最基本的工種，具有”萬能”和靈活的優(yōu)勢。在機械自動化迅猛發(fā)展的當今，鉗工仍然有不可替代的作用。職業(yè)技能競賽在規(guī)定的時間段內(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行了對比分析。

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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)標準工具鉗工高級工命題。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)定該零件未標注公差按照IT12級加工和檢驗；制作過程中不允許使用二類工具；賽件表面沿周邊1mm處，不做檢測要求；配合件所用銳邊倒鈍0.2×45°；在加工過程中，對違反安全生產(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，檢查毛坯件是否達到尺寸要求，選擇合適的相鄰兩面，進行修銼和精銼，使垂直度達到0.01mm，并以這兩面為基準，保證尺寸70+-0.01mm。將托架放置于平板上，長邊與平板接觸，用高度游標尺劃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)進行輔助劃線，將正旋規(guī)用量塊墊起角度為36°，經(jīng)計算所墊高度為58.78mm的組合量塊，將游標高度尺調(diào)整到82.51mm進行劃線；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確。

2.托架的加工測量與對稱度的控制

開始進行鋸削加工，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到尺寸，銼削該零件時，盡量做到基本尺寸20mm，對零公差；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、杠桿表進行檢測，直至保證180°+-2′相對于基準70+-0.02mm中心線的對稱度為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，選擇70mm長邊放置平板上，通過計算劃線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)計算，墊起尺寸分別為30.90mm和58.78mm兩組組合量塊。分別進行兩次劃線，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量

五角星體由10條邊構(gòu)成了5個內(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，其中兩水平邊的測量方法是將其放置在平板上，用杠桿表進行檢測，保證尺寸39.13+-0.01mm；另兩邊的測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，配合杠桿表進行測量；將工件翻轉(zhuǎn)一次，測量另一邊，直到兩邊達到尺寸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，其中一條邊的測量方法也是用正旋規(guī)、組合量塊、杠桿表進行測量，保證尺寸90.25+-0.01mm；另一條邊則要通過托架支撐后進行測量，組合61.18mm量塊，配合杠桿表進行測量，保證尺寸61.18+-0.01mm。

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

三、競賽中其他加工工藝的對比分析

由于競賽是同時進行的，時間為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，用高度游標尺劃出20mm和37mm尺寸線，托架在平板上轉(zhuǎn)動90°，劃出55.57mm、35mm、14.43mm尺寸線，用鋼皮尺和劃針將37mm與35mm交點和14.43mm與20mm交點相連接；將37mm與35mm交點和55.57mm與20mm交點相連接，得到108°角的兩條邊，如圖2（b）所示。

（a）用正旋規(guī)對托架劃線（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，測量時用萬能角度尺分別測量外角144°和內(nèi)角144°，如圖3（b）所示。用帶表游標卡尺測量保證托架一斜邊到其對角點尺寸50.51mm。再鋸削另一肩角，其方法同上。

（a）用正旋規(guī)輔助測量角度

（b）萬能角度尺測量角度

圖3 托架的測量

3.五角星體的劃線

根據(jù)實際坯料的情況，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。選擇70mm長邊放置在平板上進行劃線，劃出39.13mm，63.32mm尺寸線，將工件在平板上轉(zhuǎn)動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量

鋸削去掉五角星兩角之間的一個內(nèi)角。粗銼，精銼兩內(nèi)角面。用游標萬能角度尺來測量角度，保證90°和108°角的精度；用帶表游標卡尺測量39.13mm尺寸，

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

（a） 用正旋規(guī)、托架進行測量

（b） 用萬能角度尺進行測量

圖5 五角星體的加工測量

使用游標萬能角度尺、帶表游標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，會出現(xiàn)各種測量和加工困難。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卡尺不能滿足該零件的加工工藝和精度要求。特別是單個角度精度的誤差、累積角度誤差以及對稱度誤差等方面。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角度時，角度的累積誤差就會直接地顯現(xiàn)出來，此時就已經(jīng)到了無法補救的程度，達不到技術(shù)要求，甚至出現(xiàn)廢品。因為從第一個角度開始，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不到要求，甚至還會因自身或托架的角度原因，導(dǎo)致對稱度、配合的高度尺寸精度都達不到技術(shù)要求。

在采用正旋規(guī)、組合量塊、杠桿表測量進行加工時，首先在量具精度等級方面就比萬能角度尺、帶表游標卡尺高一精度等級；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單，易于操作，能靈敏、真實地反映出實際尺寸。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，快速、細心，才能零失誤地達到圖樣要求。在省級技能大賽中，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，此時技能競賽的比較，實質(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比較和賽后實際實驗比較，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、杠桿百分表進行測量時，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)。每次測量前，應(yīng)將杠桿百分表先對組合量塊測量，記住表上指針的位置，或調(diào)整表盤，使指針對準零位，以便測量準確。還需要強調(diào)的是，操作者在使用正旋規(guī)轉(zhuǎn)動角度，計算所墊量塊高度尺寸、測量尺寸、三角函數(shù)的計算等方面應(yīng)做到得心應(yīng)手。

對比結(jié)果表明：采用萬能角度尺和帶表游標卡尺加工工藝加工五角星裝配體具有加工難度大、測量精度不夠的特點，與采用正旋規(guī)、組合量塊、杠桿表對零件進行加工的工藝相比，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：

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