基于機(jī)械加工應(yīng)用實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的教學(xué)探討

劉言生

（成都紡織高等專科學(xué)校，四川 成都 611731）

當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛，日新月異，各種高技術(shù)不斷涌現(xiàn)。對(duì)機(jī)械加工而言，加工設(shè)備也由傳統(tǒng)的普通機(jī)床等發(fā)展為各種超高精度、超高精密機(jī)床，工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)也能代替許多人力操作。高職院校教育對(duì)有關(guān)機(jī)械方面的人才培養(yǎng)也一直在變化調(diào)整之中，現(xiàn)在注重高復(fù)合技能型人才的培養(yǎng)。這就要求高職教育對(duì)相關(guān)專業(yè)課程進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，機(jī)械加工新的方式不斷涌現(xiàn)，需要學(xué)生不斷學(xué)習(xí)更新專業(yè)知識(shí)，努力提高動(dòng)手能力。對(duì)于學(xué)生初次接觸機(jī)械加工而言，只有把機(jī)械加工過(guò)程嚴(yán)格規(guī)范、科學(xué)化分解，才能牢固掌握機(jī)械加工的相關(guān)規(guī)程和規(guī)范，才更有利于掌握更多新的機(jī)械加工知識(shí)和技能，真正提高在機(jī)械加工實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的動(dòng)手能力。

1 機(jī)械加工的闡述

機(jī)械加工是一種用加工機(jī)械對(duì)工件的外形尺寸或性能進(jìn)行改變的過(guò)程。按被加工的工件處于的溫度狀態(tài)不同，一般分為冷加工和熱加工。一般在常溫下加工并且不引起工件物理化學(xué)性能的變化，稱之為冷加工。一般在高于或低于常溫狀態(tài)的加工，會(huì)引起工件的物理化學(xué)的變化，稱之為熱加工。冷加工按加工方式的不同又分為切削加工和壓力加工。常見(jiàn)的熱加工有熱處理、煅造、鑄造和焊接等。機(jī)械加工的目的就是采取機(jī)械加工的方式，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)零件的形狀、尺寸和各種技術(shù)要求，制訂合理科學(xué)高效的機(jī)械加工工藝流程，從而獲得符合圖紙要求的合格零件。要最終獲得符合圖紙要求的產(chǎn)品，其機(jī)械加工工藝流程的制訂就顯得格外重要，通俗來(lái)說(shuō)機(jī)械加工工藝流程就是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過(guò)程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工——熱處理——半精加工——精加工——檢驗(yàn)——包裝，當(dāng)然每個(gè)加工環(huán)節(jié)也有過(guò)程檢驗(yàn)，每個(gè)加工環(huán)節(jié)檢驗(yàn)合格才會(huì)進(jìn)入下一個(gè)加工環(huán)節(jié)，這就是整個(gè)機(jī)械加工的大概流程。機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品，是每個(gè)工步，每個(gè)步驟的具體化。例如：粗加工可能有毛坯制造、拋丸處理、打磨等等，精加工可能分為車(chē)、銑、刨、磨、鉗等等，每個(gè)工藝過(guò)程就要有具體的工藝參數(shù)要求，如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少，技術(shù)人員就要根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等具體情況，再確定采用何種工藝過(guò)程更科學(xué)高效，并將有關(guān)內(nèi)容寫(xiě)成指導(dǎo)性加工工藝文件，這個(gè)就比較有針對(duì)性和具體性。每個(gè)加工場(chǎng)地情況不同，那么工藝就可能不一樣，畢竟具體實(shí)際情況都不一樣。總的來(lái)說(shuō)，根據(jù)實(shí)際加工設(shè)備等具體情況合理科學(xué)編制工藝流程很關(guān)鍵，加工工藝根據(jù)實(shí)際加工需要制訂好每個(gè)工步的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是具體加工單位根據(jù)自身實(shí)際情況而編寫(xiě)的特定的加工工藝，都是對(duì)機(jī)械加工過(guò)程的安全和質(zhì)量進(jìn)行全方位監(jiān)控，消除隱患，控制成本，有效提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而可以滿足加工要求。

2 充分認(rèn)識(shí)和掌握刀具在機(jī)械加工過(guò)程中的重要性

無(wú)論什么樣的金屬切削機(jī)床，機(jī)械加工都需要刀具與工件直接接觸，從而把工件上多余的材料去除掉，刀具的質(zhì)量和性能直接影響機(jī)床的生產(chǎn)效率和工件加工質(zhì)量的高低，直接影響到整個(gè)機(jī)械制造加工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)技術(shù)水平。基于此，制造業(yè)有著“企業(yè)的紅利在刀刃上”的說(shuō)法，古人很早以前就有“工欲善其事，必先利其器”、“磨刀不誤砍柴功”等說(shuō)法，就是對(duì)刀具在機(jī)械切削加工中的重要性做出了生動(dòng)而直觀的描述。刀具合理選擇和應(yīng)用是提高機(jī)械加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)切削技術(shù)和現(xiàn)代化的刀具不斷涌現(xiàn)，有效提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和切削技術(shù)，提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于高職院校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，一定要讓其充分認(rèn)識(shí)到刀具在機(jī)械加工過(guò)程中的重要性，因此就需要學(xué)生對(duì)刀具的組成（刀頭和刀體）、刀具的靜態(tài)角度（前角γ0、后角α0、主偏角Kr、副偏角Kr’、和刃傾角λs等）、刀具的工作角度（影響工作角度的因素包括有刀具的安裝位置、刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和工件本身的形狀變化等等）和刀具相關(guān)幾何參數(shù)的選擇原則（根據(jù)工件材料和刀具材料本身的機(jī)械物理性能、切削用量的合理選擇以及工件、刀具、夾具和機(jī)床的剛度、強(qiáng)度、系統(tǒng)的穩(wěn)定性等因素，找出實(shí)際切削過(guò)程中的主要矛盾，合理確定刀具相關(guān)的幾何參數(shù)）等方面進(jìn)行全面深入的掌握。

3 機(jī)械加工過(guò)程中對(duì)實(shí)際操作進(jìn)行規(guī)范性分解

對(duì)高職院校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，對(duì)機(jī)械加工在動(dòng)手環(huán)節(jié)沒(méi)有一個(gè)完整清晰的認(rèn)知，要讓其時(shí)刻把安全（加工安全、人身安全、設(shè)備安全等）意識(shí)牢固扎根到腦海中，在機(jī)械加工行業(yè)因安全疏忽發(fā)生了不少事故。實(shí)訓(xùn)操作課上，學(xué)生要有更多的學(xué)習(xí)動(dòng)力和動(dòng)手興趣。

最好的做法就是根據(jù)產(chǎn)品圖紙——分析圖紙——根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備制訂科學(xué)合理的加工工藝規(guī)程——編制工藝過(guò)程卡——實(shí)際加工——檢驗(yàn)——合格產(chǎn)品。這樣就會(huì)對(duì)機(jī)械加工過(guò)程有一個(gè)完整清晰的認(rèn)知，嚴(yán)格按照工藝流程進(jìn)行產(chǎn)品加工，每個(gè)加工過(guò)程的規(guī)范操作和過(guò)程檢測(cè)，到最終獲得合格產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的加工，學(xué)生做出合格的產(chǎn)品，這就培養(yǎng)了一個(gè)產(chǎn)品意識(shí)和生產(chǎn)意識(shí)。比如在普通車(chē)床上加工一個(gè)圓柱體，就有直徑和長(zhǎng)度（包括公差和表面粗糙度等）要求，要讓學(xué)生自己加工合格的圓柱體，就需要對(duì)實(shí)際操作過(guò)程進(jìn)行規(guī)范性分解：首先根據(jù)毛坯材料，選擇好所需車(chē)刀刀片的材料，需要用到的車(chē)刀有端面車(chē)刀、外圓車(chē)刀和切斷刀。然后確定好每種車(chē)刀的主要角度（前角γ0、后角α0、主偏角Kr、副偏角Kr’、和刃傾角λs），把車(chē)刀刀頭根據(jù)車(chē)刀的角度在砂輪上磨削好“三面兩刃一尖”，達(dá)到實(shí)際加工需要的角度，準(zhǔn)備好刀具。然后確定加工工藝過(guò)程（車(chē)端面——車(chē)外圓——切斷——調(diào)頭裝夾——車(chē)端面——獲得所需圓柱體），每個(gè)過(guò)程根據(jù)所需達(dá)到的表面質(zhì)量來(lái)確定粗車(chē)——半精車(chē)——精車(chē)的工序。每道工序所需車(chē)床的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、尺寸和所需的檢測(cè)量具確定好之后，然后實(shí)際加工。在實(shí)際加工過(guò)程中也需要把操作動(dòng)作和步驟科學(xué)合理規(guī)范。比如車(chē)端面：夾緊工件，選擇端面車(chē)刀，調(diào)整好車(chē)床轉(zhuǎn)速，在車(chē)削過(guò)程中操作動(dòng)作必須按照“五部曲”，即對(duì)刀——退刀——進(jìn)刀（進(jìn)給量）——切削——退刀進(jìn)行規(guī)范操作(見(jiàn)圖1)，嚴(yán)格按照操作規(guī)范操作，養(yǎng)成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范和細(xì)致的良好習(xí)慣尤為重要。

圖1 車(chē)端面“五部曲”動(dòng)作分解

4 結(jié)語(yǔ)

目前，對(duì)于機(jī)械加工而言，無(wú)論是夾具（通用夾具、專用夾具等）方面，還是機(jī)械加工設(shè)備（通用加工設(shè)備、專用加工設(shè)備等）方面，都基本實(shí)現(xiàn)了智能化、程序化、自動(dòng)化，機(jī)械加工的相關(guān)原理也得到了充分的應(yīng)用，學(xué)生只有在牢固掌握了相關(guān)機(jī)械加工知識(shí)的基礎(chǔ)上，才能更充分的學(xué)習(xí)各種高精度、超高精度、高精密、超高精密機(jī)床加工知識(shí)，更好地提高零件的加工質(zhì)量，并最終應(yīng)用在實(shí)際工作中。