基于數控技能大賽專用工具的設計

吉琳 周春然

摘要：近年來各類數控技能大賽這一平臺得到了較好的發展。企業和技工院校參賽積極性不斷提高，選手的水平也逐年增強，競爭也越發激烈。以我院技能參賽選手為研究對象，采用機外便攜式對刀器的測量，可以提升在選手在參賽中的加工效率，實現高效精準規范操作。

關鍵詞：數控技能大賽;機外便攜式對刀器;高效精準

數控技能大賽是為了能夠更好地培養全國數控技術人才，全面提升全民對高等數控技術人才的認可和關注所設立的。于是，各省、市級的數控技能大賽也如火如荼的開展起來。一方面對數控人才的高技能進行肯定，大力支持加快發展職業教育，弘揚工匠精神，促學促精;另一方面為“世界數控技能大賽”推送最優秀的選手，站在世界最高規格的“奧林匹克技能大賽”中展現自我。

1 競賽中出現的問題

我院作為首批國家重點技師學院，積極組建集訓隊進行訓練參與各類數控技能大賽。從以往比賽過程中發現，選手們不僅要具備過硬的技能水平和心理素質，對比賽環境設備設施的適應能力、對競賽相關工具的使用也同樣很重要，這些因素甚至影響到了選手的發揮和競賽成績。選手在比賽過程中由于場地限制，很多情況下因為對設施位置不熟悉、使用不方便，影響到比賽的節奏;特別是現在比賽時間越來越緊張，工作量越來越大，每一個細小的環節都會影響到選手的發揮。

根據往年我院選手訓練比賽中針對選手在刀具伸出長度準確測量這一問題，從數控大賽高效精準的規范操作入手，設計簡便專用精密量具，從而方便選手快速準確測量刀具的長度，節省選手換刀時不同刀具長度尺寸的測量時間，服務幫助于選手在競賽中的更好發揮。

2 對刀器的總體結構設計

1換刀座;2連接座;3高度尺;5鎖刀鍵;

6ANSI B18.3.1MM6×1×20;7刀柄主體;8銑刀

機外便攜式對刀器裝置圖

上圖為機外便攜式對刀器裝置圖。該裝置采用采用組合式結構，主體由T形槽移動換刀座、鎖刀鍵構成，數顯高度尺通過連接座固定安裝于主體右側，各相連部件采用螺母固定。換刀座底座采用T形槽設計，根據常規大賽使用機床工作臺T形槽1：1尺寸，保障測量裝置在機床工作臺定位的準確性。換刀座主體結構是按常用刀柄7：24錐度比例所設計，使測量刀柄能準確放置。換刀座主體右側兩M8×1.25，深8.11的螺紋孔是為了將裝置高度尺的連接座裝置固定夾緊;連接座，用于卡緊數顯高度尺，便于換刀座中刀長的測量;鎖刀鍵，用于換刀座上固定刀柄的位置，其用M6×1×20的螺母來鎖緊。

工作時，將該裝置換刀座底座正確滑入機床工作臺T形槽中固定位置，將所測刀具的刀柄插入換刀座中，即可通過數顯高度尺直接測量刀具伸出長度。多把刀具刀長測量時，可先將基準刀具刀長的位置設置零位，以此為基準測出相對數值輸入刀具長度補償參數中完成每把刀具的Z向對刀操作。

3 成品試驗過程與分析

數控技能大賽圖紙中加工工件圖素多樣，孔、圓弧、凸臺、型腔、鍵槽、曲線、曲面等圖素不一，這就要求選手們針對輪廓圖素選擇合適的刀具、設置刀具長度補償等參數進行加工。常規刀具刀長測量必須將所測刀具安放在固定換刀臺上，方能準確測出其長度尺寸值。該操作方式在大賽中如對競賽場地工具換置地點不熟悉的情況下，大大的浪費了選手的比賽時間，給選手心理上帶來壓力，不利于或影響選手的臨場發揮。便攜式對刀器測量刀長時，直接將其安裝在工作臺鍵槽中，其次把所測刀具的刀柄插入換刀座中，即可精確測出刀長。準備10把不同伸出長度的刀具，一次性裝入各個刀柄中，通過常規測量和對刀器測量兩種方式將測量刀長和輸入刀具補償參數的實際時間對比如下：

通過對比，我們發現：常規測量法操作繁瑣，必須使刀具放正，才可保證刀具測量長度的準確性。如測量工具或刀具放置不正，則影響測量的準確性，對加工零件造成誤差。采用對刀器測量方式，能雙向保證測量儀器和刀具擺放位置的正確性，并簡化操作，提高測量和零件加工尺寸的準確性。

4 結語

總而言之，機外便攜式對刀器是針對選手在數控技能大賽中提高刀長測量的速度和準確性這一問題，根據比賽刀柄設計了一套能快速固定在工作臺上，完成刀具更換測量裝置。其結構簡單，操作方便，測量準確性高，能在平時訓練和競賽操作的過程中滿足選手多次穩定可靠的使用，提高操作效率;或在賽前幫助選手提前測量記錄好備用刀具的刀長尺寸，以防在競賽中因運輸過程不當出現刀具斷裂等情況，便于利用對刀器準確快速裝刀控制刀長;更可以減少在企業產品加工中對使用刀具的刀長測量及刀具精準替換的操作時間，提高生產效率。

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