鐘廣源

[摘 要] 在職業(yè)學(xué)?！吧a(chǎn)進(jìn)校園”模式的運(yùn)作過程中，肯定會(huì)遇到一些難加工的產(chǎn)品。在研究解決這些難加工產(chǎn)品的時(shí)候恰恰是教師科研的最佳切入點(diǎn)。在解決難題過程中應(yīng)用以老帶新的方式提高年輕教師的技術(shù)水平，促進(jìn)生產(chǎn)的開展，讓學(xué)生從實(shí)際生產(chǎn)過程中學(xué)到更多知識(shí)和技能。

[關(guān) 鍵 詞] 校企合作；產(chǎn)學(xué)研；生產(chǎn)進(jìn)校園

[中圖分類號(hào)] G717 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2019）02-0006-02

中職學(xué)校一般都沒有普通高校的先進(jìn)設(shè)備及科研人才，在校企合作過程中如何開展科研，如何培養(yǎng)教師的科研能力，從而帶動(dòng)整個(gè)專業(yè)的教學(xué)水平。

本人的觀點(diǎn)是在“生產(chǎn)進(jìn)校園”的合作模式中立足生產(chǎn)，在組織生產(chǎn)的過程中發(fā)現(xiàn)難題，在解決難題的過程中研究、學(xué)習(xí)，鍛煉能力，通過解決難題反過來促進(jìn)生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中提供更多學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

一、尋找切入點(diǎn)——研什么

例如，我校數(shù)控車間承接了一批產(chǎn)品，產(chǎn)品名稱“半提手”。這個(gè)產(chǎn)品形狀較為復(fù)雜（如下圖所示）：R74.5外圓、R54.5內(nèi)球面、Φ10銷孔、R10圓弧等，這些尺寸較為重要，R54.5內(nèi)球面中心與Φ10銷孔中心線同軸度±0.02，R10圓弧中心與Φ10中心同軸度±0.02。由于該產(chǎn)品中的R10圓弧在數(shù)控銑床上用常規(guī)夾具難裝夾、難定位，使生產(chǎn)遇到難題。生產(chǎn)中遇到的困難正是我們開展科研的最好切入點(diǎn)！因?yàn)檠芯烤褪菫榱烁玫亻_展生產(chǎn)，讓教師和學(xué)生在研究學(xué)習(xí)中成長(zhǎng)。

二、分析問題——如何研

學(xué)校立刻組織數(shù)控、模具車間的幾個(gè)骨干教師成立科研小組，并帶著幾個(gè)年輕教師和學(xué)生骨干一起組成團(tuán)隊(duì)解決這一難題。首先，由數(shù)控教師提出工件難以加工的原因就是找正難。其次，模具教師提出“生產(chǎn)批量大不大，設(shè)計(jì)專用夾具合不合算？”的問題最后一致決定設(shè)計(jì)一套專用夾具來解決這個(gè)難題。確定生產(chǎn)工藝流程：

1.用車床專用夾具夾圓弧端面，車削R74.5圓弧至尺寸要求。

2.用車床專用夾具夾R74.5圓弧，車削一端面，加工R54.43圓弧球體至尺寸要求。

3.調(diào)頭，車削厚度（20mm）至尺寸要求。

4.用銑床專用夾具夾兩端面（厚度）銑削至16mm尺寸要求。

5.用鉆床專用夾具夾端面，鉆Φ10孔至尺寸要求，保證Φ10x2孔與兩端面分中，兩孔要對(duì)稱。

6.用數(shù)控銑床專用夾具（研究重點(diǎn)）夾兩端面，定Φ10x2孔銑削R10圓弧達(dá)到尺寸要求。

三、解決問題——學(xué)研結(jié)合

隨著夾具加工技術(shù)的發(fā)展，在實(shí)際生產(chǎn)中夾具的使用不只是局限于單工序加工，而且適用于復(fù)雜繁瑣的工件加工。夾具的設(shè)計(jì)是一門技術(shù)性很強(qiáng)的學(xué)科。實(shí)踐證明，只有不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真收集設(shè)計(jì)資料，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，掌握設(shè)計(jì)原則，才能合理設(shè)計(jì)夾具的結(jié)構(gòu)方案，正確制訂制造工藝、裝配工藝，保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低加工成本，提高整體經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)工件的加工要求、形狀等設(shè)計(jì)專用裝夾夾具。課題小組經(jīng)過反復(fù)研究制定夾具的定位機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)、對(duì)刀機(jī)構(gòu)等，確定該夾具主要由夾具體、定位圓盤、定位銷、定位銷輔助板和工件壓板、壓緊螺絲等六大部件組成（如右上圖所示）。夾具體中的底板與立板是用沉頭螺絲裝配而成，裝配后，立板側(cè)面垂直于底板端面，立板上兩定位銷孔軸線平行于底板端面。定位圓盤上定位銷槽軸線與Φ107圓軸線垂直。工件座端面平行于立板端面，限制了工件的 X 、Y、 Z 三個(gè)移動(dòng)和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)共五個(gè)自由度。在定位銷滑動(dòng)槽上裝上兩定位銷，該定位銷與定位槽同一軸線上，通過滑動(dòng)的定位銷對(duì)工件進(jìn)行快速定位，從而限制了工件的另一個(gè)移動(dòng)的自由度。在定位銷滑動(dòng)槽上裝上定位銷輔助壓板。該板與定位銷滑動(dòng)間隙配合，對(duì)定位銷起定位作用，防止該定位銷前后移動(dòng)而影響精度。夾具體、定位圓盤、定位銷、定位銷輔助壓板為工件提供了定位依據(jù)，限制了工件六個(gè)自由度。該夾具通過工件壓板、螺絲進(jìn)行對(duì)工件夾緊，防止工件在加工過程中振動(dòng)、位移，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的裝夾，使該夾具達(dá)到加工要求。在研究過程中，讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)都學(xué)習(xí)夾具的相關(guān)知識(shí)。

四、夾具加工——產(chǎn)研結(jié)合

根據(jù)總體方案（見下面立體圖），由骨干教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行制作，在制作的過程中學(xué)習(xí)夾具的相關(guān)知識(shí)和技能，并加強(qiáng)實(shí)操能力。

1.夾具體：該夾具體采用45#鋼制造，是各元件的裝配基準(zhǔn)，夾具體的底板兩平面采用磨床加工，保證兩平面的平行度，側(cè)板取用銑床一次性裝夾加工平面、側(cè)面及兩定位銷孔，保證平面與側(cè)面垂直度要求及兩定位銷孔與側(cè)板表面垂直度要求。

2.定位圓盤：該圓盤外圓與端面加工，在加工過程中保證Φ107外圓與Φ149臺(tái)階端面同出，兩端面與臺(tái)階端面相互平行，圓盤的導(dǎo)向槽與兩Φ8銷孔取用銑床一次性裝夾加工，保證銷孔軸線與導(dǎo)向槽的軸線垂直度，導(dǎo)向槽以Φ107外圓的軸線為基準(zhǔn)進(jìn)行分中，使導(dǎo)向槽的軸線與Φ107外圓軸線滿足同軸度要求。

3.定位銷：為消除工件的重復(fù)定位，所以該定位銷采用圓錐式設(shè)計(jì)。加工定位銷時(shí)，圓錐的軸線與方頭的軸線相重合，方頭17mm高度與圓盤導(dǎo)向槽寬作滑動(dòng)配合。保證裝配后定位銷在導(dǎo)向槽內(nèi)在彈簧力作用下對(duì)工件兩個(gè)Φ10定位孔進(jìn)行輔助定位。

4.定位銷輔助壓板：采用45#鋼材料制造，該固定板對(duì)定位銷有著定位的作用，R54.5固定板半圓中的19mm距離要準(zhǔn)確，因該端面是對(duì)工件壓板進(jìn)行定位，防止壓板旋轉(zhuǎn)之用，縮短裝夾時(shí)間，中間的9×85圓弧槽是避空M8螺絲對(duì)控制定位銷滑動(dòng)的作用，在9×85圓弧槽兩側(cè)15寬的板條是要配合到定位槽上的，限制定位銷滑動(dòng)不能前后移動(dòng)，尺寸精度要求在0.02mm，深度精度要求在0.02 mm，兩端面加工要平行，平行度0.03mm，粗糙度Ra1.6，從而限制了定位銷滑動(dòng)Y的自由度。

5.工件壓板：采用45#鋼材料制造，該壓板對(duì)工件有著夾緊的作用。（1）螺釘：用M16的螺釘一頭擰緊在定位圓盤M16螺孔內(nèi)。（2）彈簧：選用圓柱形螺旋縮彈簧，彈簧絲Φ0.8、內(nèi)圈Φ16mm，端部結(jié)構(gòu)有磨平的YI型，以保證支承端面與彈簧的軸線垂直，從而保證彈簧受壓時(shí)不出現(xiàn)歪斜。（3）緊固螺母：選用M16普通標(biāo)準(zhǔn)螺母，通過工件壓板對(duì)工件進(jìn)行夾緊，可限制工件Z自由度，起緊固作用。

五、專用夾具的應(yīng)用——產(chǎn)學(xué)研一體

首先把夾具放在數(shù)控銑床的工作臺(tái)上，教師教學(xué)生用百分表校正底座的基準(zhǔn)面與機(jī)床的X軸、Y軸平行度垂直度在0.02mm范圍，并用螺栓將夾具固定在工作臺(tái)上。然后撥動(dòng)定位銷，以工件R54.5內(nèi)圓環(huán)及端面內(nèi)基準(zhǔn)在圓盤Φ107外圓上，拉開定位銷滑動(dòng)，定位銷在彈簧力作用下，導(dǎo)向槽對(duì)工件間Φ10定位孔進(jìn)行找正定位，通過操作，教會(huì)學(xué)生夾具的找正定位。再擰M16螺母，在工件壓板的工作下，將工件夾緊，使工件的端面與Φ149圓的側(cè)面對(duì)齊，從而將工件固定。首次加工必須進(jìn)行X、Y、Z軸對(duì)刀，將Φ10孔圓心進(jìn)行分中，Z軸零點(diǎn)定在Φ10孔上方，對(duì)刀后，便可按照預(yù)先編好的程序進(jìn)行銑削加工。在加工完一端后，將工件調(diào)頭裝夾即可完成另一端R10圓弧的加工。經(jīng)過測(cè)量產(chǎn)品，表面粗糙度值達(dá)到Ra1.6， R10圓弧加工后的尺寸、位置精度均達(dá)到圖紙要求；工件安裝后不會(huì)頂?shù)降酌?，檢查旋轉(zhuǎn)靈活。最后，用該專用夾具連續(xù)加工數(shù)百件都沒有出現(xiàn)廢品，證明夾具設(shè)計(jì)符合加工要求。

六、結(jié)語(yǔ)

在“生產(chǎn)進(jìn)校園”的模式下，由學(xué)校承接產(chǎn)品加工，由于學(xué)校管理水平、設(shè)備、工藝等都會(huì)影響加工質(zhì)量。當(dāng)加工遇到問題，正是教師學(xué)習(xí)和研究的切入點(diǎn)。在這次批量生產(chǎn)中的產(chǎn)品存在較難加工的結(jié)構(gòu)，為保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低加工成本，提高整體經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)工件的加工要求、形狀等設(shè)計(jì)專用裝夾夾具，通過夾具簡(jiǎn)化加工工藝，很好地處理圓弧的加工，而且精度要求得到保證，降低了裝夾難度。在“生產(chǎn)進(jìn)校園”模式下，教學(xué)管理團(tuán)隊(duì)一定把握時(shí)機(jī)，可以學(xué)校解決的由學(xué)校解決，確實(shí)難以獨(dú)立解決的盡量在企業(yè)的協(xié)助下進(jìn)行，在產(chǎn)學(xué)中加入研，在研究過程中促進(jìn)“學(xué)”和“產(chǎn)”。例如，該夾具設(shè)計(jì)制作過程簡(jiǎn)單，成本較低，能充分發(fā)揮銑床的潛力，制作出結(jié)構(gòu)合理、定位可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的夾具體，達(dá)到加工技術(shù)要求。所以，只要充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的智慧，即使條件有限的基礎(chǔ)上，也能產(chǎn)學(xué)研一體，讓操作方便，提高工作效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

編輯 張 慧