2018年技能竞赛中批量零件的数控加工过程分析

于磊磊

摘 要：我国于2017年参加世界技能大赛取得了骄人的成绩，伴随着我国先进数控加工技术与世界的接轨，在各级各类技能竞赛选拔赛中也充分体现对参赛选手综合能力的考察。据历届技能大赛过程统计分析，在省、市级职业学校技能竞赛中批量件的加工尺寸全部合格与否，也是取得优异的成绩的关键，本文笔者就某市教师、高职组批量件生产加工讨论。

关键词：零件图样分析;加工工艺;尺寸控制;节奏把握

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.010

在2018年某市职业学校数控车操作技能竞赛选拔赛规程中，要求按图纸完成单件和3件批量件加工，时间共计4.5h。其中单件赛项元素包括外圆、内孔、圆弧、内外切槽、内外三角螺纹、端面槽;批量件包括外圆、镗孔、切槽、锥面。其中批量件主要考核选手制定加工工艺、正确使用刀具、选择合理的刀具切削参数熟练编程、以及合理掌握方法保证图样给定尺寸公差、规定时间内机床操作熟练程度等技能，全部尺寸合格才能得分。总分100分：单件占80%，批量件占15%，职业素养占5%。不难看出批量类零件加工分值竞赛总分中占很大比重，且批量件单件全部尺寸合格得5分，有一个尺寸不合格5分全部扣除，本文对某市教师、高职批量件加工进行分析如下：

1 批量零件图纸分析

1.1 分析零件图样

如图1所示，赛场提供此零件毛坯4件，材料为45#钢，尺寸为?80×60，赛场提供大连CK6140或CK6150数控车床，数控系统为FANUC或SIEMENS，且用三爪卡盘装夹（可以用软爪）。规定采用手工编程，图中有4个外圆，尺寸分别为：Ф56、Ф65、Ф76、Ф63，其中有外圆加工尺寸精度要求不高，均为8级公差，切槽及长度方向公差均在8级以上，在加工时要务必保证所有尺寸，且加工速度要快，尺寸精度要准。

1.2 刀具选择

该零件由4段外圆轮廓组成，2段切槽，2段镗孔考虑加工过程中需要换刀，分别选用93°外圆刀2把，分别是粗、精加工用;3mm宽切槽刀1把，镗孔刀1把完此零件的加工，四工位刀架安装刀具。

1.3 拟定工艺路线

因赛场提供毛坯4件，尺寸分别为?80×60，加工批量件时有1件试件，比赛结束只需要交3件即可。毛坯安装时，采用三爪卡盘装夹，伸出长度43mm，先使用外圆粗车刀具粗加工件1右端端面，分别留精加工余量单边0.5mm，长度方向留0.1～0.3mm，再采用三爪卡盘装夹，重复以上操作，完成对4件零件外圆和内孔的粗加工，编程加工总用时约10-12分钟。

零件调头粗取总长56.3mm，采用三爪卡盘装夹?77外圆处，粗加工左端外轮廓后，换精加工93°外圆车刀，对零件Ф56、Ф65外圆精加工至尺寸要求，并保证21、41至尺寸要求，倒2处C1角，重复上述操作，完成另外2件零件的右端的粗精加工。加工完成后粗、精切槽至尺寸要求，最后镗孔保证内孔直径Ф30至公差要求。加工完3件，安装软爪，镗削加工软爪内径Ф56至尺寸，调头夹零件左端Ф56外圆处，取零件总长，保证56±0.05mm，精加工件右端内、外轮廓至尺寸要求。重复3次操作，完成批量件的加工。最后自检尺寸，挑出尺寸全部合格的3件零件上交，确保万无一失，拿到批量零件配分15分。

2 加工注意点

2.1 工艺分析

批量件的生产，通过分析企业生产思路，依照企业先粗加工，再精加工原则，精加工选用93°外圆刀，换刀次数为0，切削量较小，磨损量可以控制在0.04mm以内，参赛使用机床定位精度和重复定位精度能满足生产要求，加工零件保证多件批量件尺寸较容易，在机床熟练操作的基础上完成零件加工而且效率较高。

2.2 尺寸控制

批量件对参赛选手在零件加工中外圆刀具和切槽刀具切削参数、机床的熟练程度和使用能力提出了更高的要求。通過本次比赛不难发现，大部分选手放弃多件批量件加工，而大部分时间花在单件加工，竞赛4.5h，很多选手花了接近3.5h，加工单件。选手在参加竞赛时，要取的优异成绩，不能放弃每一个尺寸得分点。比赛时间有限，加工过程中采用多测量保证加工尺寸，前提是要提高粗加工切削效率。

2.3 比赛节奏把握

在有限的时间内完成全部零件尺寸加工，控制每一个尺寸，需要选手平时训练过程中，养成良好的职业习惯，笔者训练经验：竞赛过程中如果在自己预定的时间内未完成零件轮廓加工，说明自己时间分配可能需要优化，或者说在加工过程中有其他意外情况的发生，需运用自己综合方面的能力在现场尽快解决，以自己的节奏参加比赛，完成此次比赛，取得好的成绩。

本文通过对某市职业院校技能竞赛的批量件加工过程的分析，对本次职业院校技能竞赛批量零件加工图样、工艺路线安排及加工过程中注意点的分析后，只有灵活分析加工工艺并在现场快速解决上述这些问题，加强培养参赛学生逻辑思维能力和工艺的能力、创新能力，才能在竞赛中取得优异成绩。

参考文献：

[1]2018年江苏省职业学校技能竞赛方案.

[2]2018年无锡市职业学校数控车工技能赛题.