關欣
摘 要:在高職銑工實訓教學中,對刀項目易出現(xiàn)因刀具與工件發(fā)生碰撞而引發(fā)實訓安全事故。文章針對這一教學環(huán)節(jié),總結了在對刀項目教學過程中存在安全隱患的原因,并提出了相應安全性改革的具體教學方法,對高職銑工實訓教學具有一定的借鑒意義。
關鍵詞:銑工實訓教學;對刀項目;安全性改革方法
一、引言
銑工實訓是當今高職院校學生的必修課程之一,學生通過實訓,可以初步了解銑床的整體結構、加工范圍和機械性能等,從而為以后的專業(yè)學習打下良好的基礎[1]。在銑工實訓教學過程中,對刀項目是學習的重點,也是在工件加工之前必須掌握的一項基本技能。因此對刀項目的掌握程度決定了能否在下一環(huán)節(jié)順利開展實訓教學活動。
從實訓教學多年來的經(jīng)驗累積反饋效果來看,對刀項目存在的安全隱患遠大于其他教學環(huán)節(jié)。如何提高對刀項目的安全性顯得尤為重要。本文針對對刀項目中存在安全隱患的原因進行分析,進一步提出了教學改革方案,可在很大程度上提高實訓教學的安全性,對高職銑工的教學發(fā)展具有建設性意義。
二、對刀項目教學中存在安全隱患的原因及改革方法
以遼寧裝備制造職業(yè)技術學院(以下簡稱“我?!保┿姽嵱柦虒W中使用的X5032立式升降臺銑床為例,將Φ55cm、高40cm的圓棒料加工成38cm×38cm×36cm的長方體,用機用平口虎鉗進行裝夾,將六片硬質合金刀具依次安裝在盤銑刀上,采用直接試切法進行對刀。
1. 盤銑刀的安裝與拆卸方法
(1)在盤銑刀的安裝過程中,易出現(xiàn)盤銑刀墜落的現(xiàn)象,這會造成刀具與虎鉗鉗口或工作臺發(fā)生碰撞而損壞刀具,更會給機床精度帶來嚴重影響。更嚴重的是,由于盤銑刀十分沉重,在安裝過程中發(fā)生墜落,會給學生的身體帶來傷害。其主要原因是在安裝過程中,沒有將盤銑刀刀柄兩側的鍵與主軸固定軸環(huán)和活動軸環(huán)上兩側的鍵槽完全嚙合,致使刀具墜落。
改革方法:由于盤銑刀過于沉重,在安裝過程中為防止單手無法長時間對其進行支撐,必須縮短單手持刀時間。在安裝之前先將活動軸環(huán)順時針擰緊,再逆時針松動一周并保證活動軸環(huán)與固定軸環(huán)內(nèi)側的兩個鍵槽重合。這樣操作可以確保在安裝盤銑刀時以最快速度使刀柄的鍵與軸環(huán)內(nèi)側鍵槽嚙合。在嚙合后,一只手托住銑刀,并用胳膊肘支撐在工作臺上以借力,另一只手快速將銑刀鎖緊。操作者可以根據(jù)自身習慣選擇左手或右手進行安裝。
(2)在拆卸刀具時,刀具的慣性很大,直接用手托住盤銑刀拆卸會造成銑刀瞬間脫落,操作者會因慣性過大無法將其托住而造成手指被砸傷。
改革方法:將平口虎鉗手動移動到主軸下方,高度調整到距主軸30cm~40cm的位置,在虎鉗上放木墊后進行盤銑刀的拆卸,讓拆卸后的刀具落在木墊上。在整個拆卸過程中,雙手不能放置在木墊上方或刀具下方,以防刀具墜落砸傷手指。待刀具卸下后,先手動降低工作臺至極限位置,單手拿起刀具將木墊撤出后再將刀具從主軸移出,移出時小心刀具與虎鉗發(fā)生碰撞。
2.對刀過程
(1)在對刀過程中,極易出現(xiàn)刀刃發(fā)生崩裂甚至整圈刀具都被損壞的現(xiàn)象。其原因之一是在對刀時先使刀具與工件發(fā)生接觸,再啟動主軸旋轉。主軸啟動后,瞬時銑削力非常大,學生之前觀察到的刀尖與工件接觸量其實很深,在主軸快速旋轉過程中,刀刃易發(fā)生崩裂。
改革方法:在對刀過程中,必須先使主軸旋轉并保證與工件不會發(fā)生碰撞,然后再將工件慢慢靠近旋轉的刀具進行對刀。如果因為某些原因需要停機,再次對刀前,需要時刻提醒自己再次啟動主軸旋轉刀具[2]。
(2)在對刀時,由于主軸轉速高達600r/min,銑削下來的鐵屑熱量很高,極容易迸濺到學生身上而造成燙傷。因此確定好主軸的旋轉方向,就可避免教學過程中學生受傷的情況出現(xiàn)。
改革方法:由于盤銑刀一周上都有刀刃參與銑削,且銑削下來的鐵屑絕大部分沿切線方向飛出,因此在銑削過程中要保證工件的進入位置,才能避免鐵屑直接飛濺到學生身上。我們采用讓主軸正轉(順時針旋轉)的方式,對刀刀刃接觸工件后,用手移動工作臺,使工件向右側遠離刀具的方向退出,這樣可以保證無論是對刀時還是下次銑削過程中,刀具旋轉銑削下來的鐵屑大部分都沿著操作者的左前方和右后方飛出,而不是直接迸濺到操作者的正面方向,很大程度上可提高銑削加工的安全性。
(3)對刀的方式也有很多種,直接試切法是學生需要掌握的重點內(nèi)容。在進行對刀之前,毛坯料所放位置也是關系到對刀操作能否順利進行的一項重要因素。啟動主軸前要先將毛坯料移動到便于進行對刀操作的位置,因為啟動主軸后再進行毛坯料的移位,這會占用太多時間。
改革方法:將圓棒料夾在虎鉗鉗口中間偏左側位置,并手動移動工作臺至盤銑刀下方,使得圓棒料橫向位于盤銑刀圓周內(nèi)部中間位置,縱向位于盤銑刀左側最大直徑能投影到的圓棒料正中位置,升降位于距刀刃20cm處。
(4)在操作過程中,試切深度直接影響工件后續(xù)加工質量。試切過淺導致刀具無法接觸工件表面;試切過深導致刀具易崩碎,碎片飛濺到操作者身上而造成傷害。因此對刀過程中升降工作臺手柄的使用顯得尤為重要,采取正確的使用方式,可以防止試切量過深或過淺,提高教學安全性。
改革方法:在手動移動升降臺過程中,由于刀具與工件之間留有20cm的距離,剛開始可以整圈移動升降工作臺手柄。當移動至距工件很近位置時,就不能再整圈移動,此時需要小距離移動。方法是先脫開手柄并調整至正中間的位置,再將手柄推入,順時針小量移動。當移動至半圈但未達到距離工件很近位置時需重復上一過程。此時眼睛要位于工件上方位置向下觀察,并聽有無下屑的聲音。當移動到非常近的位置時,改用單手輕輕向下拍打手柄使其移動,直至下屑為止。
三、對刀項目教學方法改革效果
由于高職教學方法與實際工作中的操作方法還有一定的不同之處,因此不能完全將實際操作中的所有方法照搬到教育教學中。為保證教學安全性,須對操作過程進行改革,以保證學生既能最大限度將所學知識應用到以后的實際工作中,又能確保其自身安全。我校銑工實訓教學應用如上改革方法后,相較之前,極大降低了事故發(fā)生概率,并使學生養(yǎng)成了良好的操作習慣,將每一動作的注意事項和操作要領熟記心中,進而確保整個教學環(huán)節(jié)的順利進行。
四、 結語
在高職院校銑工實訓教學中,對刀項目的教學具有非常重要的意義,同時也是發(fā)生安全事故最多的教學環(huán)節(jié)。本文通過對對刀項目教學環(huán)節(jié)的具體分析,分析每步存在安全隱患的原因,進而提出了改革方案,很好地完善了教學體系并很大程度提升了教學安全性,對高職銑工實訓教學具有非常重要的意義。
參考文獻:
[1]高俊宇.淺談普通銑床實習教學[J].教育教學論壇,2014(11): 112-113.
[2]欒先玉.數(shù)控銑床實訓對刀項目中刀具損壞應對措施淺析[J].遼寧廣播電視大學學報,2014(3):72-73.