摘要：本文通过对《机制工艺与夹具设计》或者《机制工艺学》课程教学中，遇到的学生对“用调整法加工获得尺寸精度”不易理解这个问题，分析了该问题的实质，提出了用“模拟实验法”来解决该问题的方法。
Abstract: Based on the problem that it is difficult to understand "with the adjustment method to obtain dimensional accuracy of processing" for the students when teaching Mechanical Process and Fixture Design or Mechanism Technology, the essence of the issue is analyzed and the "simulation experiment method" is raised to resolve the problem.
关键词：调整法加工；机械工艺；夹具
Key words: adapting manufacture；manufacturing process；fixture
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）03-0244-01
1 问题的提出
有关《机制工艺与夹具设计》或者《机制工艺学》课程中，在介绍机械制造工艺设计和夹具设计前，一般都先介绍机械加工中获得尺寸精度的方法主要有以下几种：①试切法；②调整法；③定尺寸刀具法；④自动控制法。
对于“定尺寸刀具法”和“自动控制法”，按照有关定义，略加以解析，学生也都能比较容易理解。但是，对于用“调整法”加工获得机械零件加工尺寸精度，学生在学习的过程中，往往就很难理解或者理解不够深入。而对于这个问题理解不够深入的话，会直接影响到学生对机械制造工艺的设计、定位基准的选择、工艺尺寸链的解算、夹具设计的定位误差分析等等关键问题的认识。
2 问题的实质
2.1 “调整法加工获得机械加工尺寸精度”的含义 “调整法加工获得机械加工尺寸精度”先将工件在机床或夹具中定位，调整好刀具与定位元件的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持该位置不变，以保证工件被加工尺寸的方法。“调整法”适用于批量生产。调整法加工在批量生产时具有较高的生产率，影响调整法加工尺寸精度的因素主要有：测量误差、调整误差、定位误差等等。
2.2 以往的教学方法 前面已经提到，学习机械类的学生，一般都经历“金工实训”实习，但是这个实习是“单件生产”，学生在“金工实训”中使用的是用“试切法获得机械加工尺寸精度”。只有在批量生产时，才广泛使用“调整法加工获得机械加工尺寸精度”。而学校的实习实验基地，采用批量生产这种生产方式不太现实。只有批量生产的实际企业，才采用调整法。
如果老师照本宣科，学生就会感到十分抽象，很难理解。不理解这个问题，学生就很难掌握零件加工工艺规程编制的方法和零件机床夹具设计方法。所以一些学校的机制专业往往在开设“机械制造工艺”这门专业课之前或者之后，利用一周或两周时间安排学生到有关工厂参观实习的方式加以解决这个问题，其中批量生产方式中的“调整法”生产，就是其中的一个重要的知识点。但是，从实际效果来看收获甚少。原因是多方面的，一是受到工厂生产状况的限制，生产忙的工厂不欢迎学生参观实习。生产不忙的工厂，没有批量生产，参观意义不大；二是每到工厂参观，过程十分紧张，学生老师都感觉十分疲劳。车间噪声一般都比较大，教师无法向每个学生讲解“调整法”加工的具体内容。所以很多学生都是“外行看热闹”。三是受到工厂生产限制，企业和教师都害怕学生发生意外事故，影响工厂生产安全。学生参观时一一走过，不允许停留。这种走马观花的参观实习实际上对机制工艺与夹具设计课程教学收益不大。本文提出用“模拟批量生产”的实验，解决这个问题，具体做法如下。
3 解决的办法
3.1 用实物模拟实验法，体现“调整法”加工方法 ①模拟实验的材料准备：准备三个（或者更多）如图1所示的零件套筒（也可以是替代品）和如图2所示的钻套模、钻头Ф8。为了学生便于理解，这三个套筒零件的长度尺寸可以故意夸大为：117；119；120mm。②假定套筒零件别的部位均以加工完毕，现在要钻孔Ф8，要求保证孔Ф8的中心到左端面A的距离为80±0.03mm。③首先让学生对钻模的轴向定位原件与钻套的中心尺寸进行“调整”，满足尺寸80±0.03mm的要求——解析“调整法”加工的含义：钻套的中心位置决定钻头的中心位置，夹具上定位基准A′端到钻套中心的距离可以取中间值80.00mm。然后在钻床上用钻模将工件逐一定位夹紧，“批量”地将工件1、2、3分别加工出来。接着要求学生将套筒零件的尺寸80±0.03mm测量出来，特别注意提醒学生测量时的基准是A端面。④让学生分析：为什么用“调整法”加工尺寸80±0.03mm，对于同一批零件，有的能保证，有的却不能保证？从而进一步说明“调整法”加工获得尺寸精度的方法，与调整误差、定位误差、定位基准、测量基准、定位基准、设计基准等的关系，让学生深刻理解机制工艺与夹具设计中的关键问题。同时可以进一步阐明设计工序图的要求、夹具总装图的要求等内容。
3.2 模拟试验法的优点 ①通过三个（或几个）零件，就可以让学生比较直观地理解批量生产的生产方式。还可以在指导实验的过程中，仔细加以讲解，比去企业参观的效果明显。②能够通过本实验，使学生深刻理解“设计基准”、“定位基准”、“对刀基准”、“调刀尺寸”、“测量基准”、“定位元件”等等一系列的工艺和夹具设计的概念，引出“对刀误差”和“调整误差”等概念。③通过本实验，还能使学生掌握工序、工位的概念，工序图的要求、夹具设计要求等内容，意义深刻。
3.3 模拟实验法的延伸——用软件编程模拟 根据多年来教学体会，应该鼓励利用现代化的电化教学手段，改善教学方式。可以利用各种适用的软件，按照上述的实物模拟实验法，建模、动画等等处理，使学生理解“用调整法加工获得机械加工尺寸精度”，这也是虚拟实验教学的一种方法。
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