學生們在學習數控知識的同時,往往只重視數控程序的編寫,卻忽略了一個非常重要的內容,那就是數控機床夾具的使用。使用好數控機床夾具往往會起到事半功倍的作用,不僅能提高工作效率,而且也有助于加工精度的保證等。如何使學生在思想上引起足夠重視,而且又能快速、有效地掌握數控機床夾具的使用,已成為技工學校教學的當務之急。
一、首先,需要幫助學生對數控機床夾具有一個全面的認識,使其思想上引起足夠的重視
這是掌握數控機床夾具的首要任務和基礎性任務,學生們如果對數控機床夾具的作用有了一個明確的認識,就能從思想上重視它,激發學習的主動性和熱情,進而就能為數控機床夾具的學習、掌握打下良好的基礎;做到對夾具的原理和結構了然于胸,讓學生知其然,更能知其所以然,才能充分靈活地選用和使用夾具,對數控機床夾具的使用有非常大的幫助。
1. 數控機床夾具的作用
機床夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它的用途非常廣泛,應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接、檢測等工藝過程中。在現代加工生產中,機床夾具是一種不可或缺的工藝裝備,它直接影響著工件的加工精度、勞動生產率、產品的制造成本等,所以使用機床夾具,有利于保證工件的加工精度、穩定產品的質量;有利于提高勞動生產率和降低成本;有利于改善工人的勞動條件,保證安全生產;有利于擴大機床工藝范圍,實現一機多用。所以學生們只有了解它,才能有學習的主動性,這對機床夾具的學習非常重要。
2. 機床夾具的構造
(1)力源裝置:產生夾緊力作用的裝置稱為力源裝置,它所產生的力稱為原始力,如氣動、液壓、電動裝置等。(2)中間傳力裝置:介于力源和夾緊元件之間傳遞力的機構為中間傳力裝置。它在傳遞力的過程中,能夠改變力的方向和大小,起到增力的作用;還能使夾緊實現自鎖,保證力源提供的原始力消失以后,仍然能夠可靠地夾緊工件,這對于手動夾緊尤為重要。(3)夾具元件:夾具元件是夾緊裝置的最終元件,與工件直接接觸完成夾緊任務。
在現在的技工學校的教學中有一個很大的誤區,就是時時強調動手能力,好像其他的都不重要,其實基本的構造原理,就好像是大廈的基礎,基礎不打牢,動手能力就無從談起,就是有一點操作的能力,那也是表面的,難以有很大的提高,所以對技校生而言理論知識的學習也應該引起足夠的重視。
二、通過模擬演示、實物展示的教學方法使學生們明白數控機床夾具的種類
通過模擬演示、實物展示的教學方法使學生們能充分地理解夾具的分類依據和各類夾具的特點,才能恰如其分地針對實際生產靈活地選用夾具。下面就從不同的角度對機床夾具進行分類學習。
1. 按照夾具的使用特點分類
按照夾具在不同生產類型中的通用特性,機床夾具可以分為通用夾具、專用夾具、可調夾具、組合夾具、拼裝夾具五大類。
(1)通用夾具:已經標準化的可以加工一定范圍內不同工件的夾具,稱為通用夾具。其中它的結構尺寸已經標準化、規格化,而且具有一定的通用性,由專門化的制造企業生產,用戶根據自己的需求選購即可。如三爪卡盤、機床用平口虎鉗、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架、磁力工作臺等。這類夾具適應性強,可用于裝夾一定尺寸范圍的工件。其缺點是夾具的精度不高,生產效率較低,且難以裝夾形狀復雜的工件,故一般使用于單件小批量生產。
(2)專用夾具:專為某一工件的某一道工序設計制造的夾具,稱為專用夾具。在產品相對穩定、批量較大的生產中采用專用夾具,可以獲得高生產率和加工精度。專用夾具的缺點是設計周期較長、投資較大。
(3)可調夾具:某些元件可以調整或更換,以適應多種工件加工的夾具,稱為可調夾具。對不同類型和尺寸的工件,只需要調整或更換原來夾具上的個別元件和夾緊元件即可使用。在多品種、小批量生產中采用。
(4)組合夾具:采用標準的組合元件、部件,專為某一工件的某一道工序組裝的夾具,稱為組合夾具。組合夾具是一種標準化的夾具。標準的模塊元件具有較高的精度和耐磨性,隨意組成各種夾具。夾具用畢可以拆卸,清洗后可以組裝新的夾具。因此組合夾具在單件、小批量、中批量多品種生產和數控加工中,是一種經濟型的夾具。
(5)拼裝夾具:用專門的標準化、系列化的拼裝零部件拼裝而成的夾具,稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優點,但比組合夾具精度更高、效率更高、結構緊湊。它的基礎板和夾緊部件常帶有小型液壓缸,更適合在數控機床上使用。
2. 按照機床的使用分類
按照所應用的機床不同,機床夾具可以分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪夾具、磨床夾具等。
3. 按照夾具的動力源形式分類
按照夾具的動力源形式的不同,機床夾具可以分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具、真空夾具等。
學生們在進行分類學習時注意老師在演示過程中的細節,要進行理解性記憶,切記不可死記硬背,否則就會造成生搬硬套,難以達到使用夾具的目的。
三、通過操作與練習的教學環節,讓學生們親自動手操作實踐,使理論與實踐有機地結合在一起,使學生們真正掌握數控機床夾具的知識
在此過程中學生的頭腦中不僅存在各種的夾具,而且還必須從種類繁多的夾具中有的放矢、靈活自如地選用所使用的夾具,這就需要掌握機床夾具的選用原則,只有這樣才能更好地提高工件的加工精度和勞動生產率。機床夾具的選用原則如下:
(1)在保證加工精度和生產效率的前提下,優先選用通用夾具,批量加工時可以考慮采用簡單專用的夾具;
(2)批量加工時可以考慮采用簡單專用的夾具;
(3)大批量加工可以考慮采用多工位夾具和高效的氣壓、液壓等專用夾具;
(4)采用成組工藝時應使用成組夾具。
在操作與練習的訓練環節的教學中,教師的“巡回指導”這個環節應引起足夠的重視。學生們雖然已經掌握了相關的理論知識,但付諸實踐的過程中難免會出現這樣那樣的錯誤,此時教師應注意啟發性引導,注意培養學生創造性能力的學習。
四、操作實訓過程中注意培養學生良好的生產習慣
好的工作習慣不僅能大大提高工作效率而且有利于產品質量的保證;反之不好的習慣不僅降低工作效率而且往往會造成不必要的損失,所以,技工學校的教學任務之一,就是要幫助學生從一開始就養成良好的工作習慣。只有這樣,才能為今后走上工作崗位成為一名優秀的數控操作人員打下良好的基礎,所以在教學中應注意做到以下幾點:
(1)生產實習時應該穿工作服,女生應該戴工作帽;
(2)生產實習時遵守各項操作規程,安全、文明生產;
(3)培養學生不急不燥的心理;
(4)培養學生養成細心的習慣。
總之,數控機床夾具的學習和掌握對學生們掌握數控技術起著舉足輕重的作用。它需要學生們一方面認真梳理數控機床夾具的理論知識,另一方面要進行大量的、有針對性的實際操作,只有這樣才能將理論知識和操作技能有機融合,也只有這樣才能真正掌握數控的加工技能。
(洛陽高級技工學校)