加工零件的依据就是机械图样上的尺寸数值, 正确的读懂尺寸及技术要求是学生能够加工出合格零件的必要条件。所以对于尺寸标注的讲解应该讲深、讲透, 让学生们能真正理解其中的含义。
1 讲授尺寸标注时存在的弊端
通常在教学中讲授图样的尺寸标注时, 仅根据图样对标注的规定讲授标注的意义, 其理论性过强, 学生在学习该部分内容时感到枯燥、无法理解, 更没有认识到尺寸标注在加工中的重要作用。所以我们可以在讲授该内容时, 借用典型的零件图样的标注实例, 结合工艺获得或实现图样上尺寸公差或形位公差, 这种利用直观教学的方法可以提高学生的学习兴趣及对图样的理解。
2 尺寸标注在教学中讲授方法
要想保证尺寸公差, 除了与机床的精度、刀具选择及切削用量有关以外, 还取决于其加工的方法及工艺路线的确定, 而形位公差除了上述因素以外, 主要取决于基准的选择、工件的装夹定位。因此, 针对于不同专业的学生, 我们在讲解图样上标注的公差时, 会采用不同的机加实例进行讲授。
2.1 尺寸公差的讲授方法
在讲授尺寸公差内容时, 除了介绍尺寸公差的术语及其定义以外, 为了让学生更加理解该内容, 通常我会以车削零件的尺寸标注为例进行讲授。例如:对于数控专业的学生, 我会以数控车床上车削零件为例, 讲授尺寸公差如图1所示尺寸精度的获取方法。
例如:零件图1中, 若精加工后φ750-0.06、φ800-0.06的尺寸越靠近中值, 加工精度越高。
因此, 若保证尺寸精度即公差要求, 其加工工艺过程必需在粗加工以后, 进行测量, 计算后在磨耗画面输入刀补值, 然后再进行精加工。
2.2 形位公差的讲授方法
以平行度、同轴度、垂直度为例说明讲授形位公差的方法。
首先, 介绍平行度、同轴度、垂直度术语及其定义如下:
平行度:被测要素必须位于距离为公差值且在给定方向上平行于基准的两平行平面之间。
同轴度:被测要素的轴线必须位于直径为公差值的圆柱面内, 此圆柱面的轴线为基准的轴线。
垂直度:被测要素必须位于距离为公差值且垂直于基准面的两平行平面之间。
其次, 在讲解图样上标注的形位公差时, 根据不同专业的学生, 选取不同的图样标注并通过不同的加工方法、加工工艺进行讲授。
实例1:对于机电专业学生, 在讲授平行度、同轴度时, 我会以车削轴类零件例, 通过普车加工如图2所示所标注的平行度、同轴度, 结合工艺知识进行讲授。
图2中平行度、同轴度的获得方法如下:
形位精度的获得最主要因素取决于加工过程中的基准的选择和装夹定位。因此, 获得该图样所标注的平行度、同轴度加工方法及工艺如下:
(1) 粗精车平面、外圆至尺寸要求, 并倒角1×45。
(2) 调头以φ70mm外圆和台阶面B面为基准进行装夹, 粗、精车总长至96mm和φ66-0.06mm外圆, 以控制台阶长16mm的平行度和φ66mm和φ70mm圆柱面的同轴度要求。
如果毛坯条件允许的情况下, 若能一次装夹加工出该零件, 形位精度更加容易保证。
实例2:对于钳工专业学生, 在讲授垂直度时, 我会以钳工零件例, 通过锯、锉等钳工工艺知识对如图3所示所标注的垂直度进行讲授。
图3中a、b分别为镶嵌零件的凸、凹件, 以保证凸件垂直度加工工艺为例, 其垂直度的获得方法如下:
(1) 先将坯件的一组相邻基准面A、B锉削好, 尽量保证其垂直度要求。
(2) 分别锉好A、B面的两个对面, 并保证对面的平行度和邻面的垂直度。
(3) 按划线留锉削余量, 锯去两个对角, 并分别以外周四面为测量基准, 锉好锯掉的两内角的四面, 保证其与基面距离35mm, 公差值可通过尺寸链计算确定。
(4) 锯去另外两对角, 控制好尺寸200-0.021mm的公差带。
除了以上例举的车、钳等加工方法讲授形位精度以外, 几乎所有的形位精度的实例教学在铣削加工方法中都可以获得, 教师在讲授该课程时多积累这方面的知识, 能够为日后的教学打下良好的基础。
3 结语
以上仅通过自己在教学中讲授尺寸标注时总结的几点体会, 要想成为一名职业教育合格的教师, 不能只局限于课程本身的理论知识, 还要懂得车、铣、钳等不同的加工方法和加工工艺, 才能举一反三上好课程。因此, 要求教师要成为有渊博的理论知识, 还要有一定实践操作能力的一体化教师。
摘要：尺寸公差、形位公差在机械加工中是非常重要的内容, 对该部分的内容掌握程度直接影响到零件的加工质量, 及学生技能水平的提升。本文从理论与实践的关系着手, 通过案例讲授该项内容, 借助于生动直观的教学手法, 加深对该内容的理解。
关键词：尺寸公差,形位公差,讲授,直观教学
参考文献
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[2] 钱可强.机械制图[M].中国劳动社会保障出版社, 2007 (5) .
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