環(huán)保型鉗工技能實(shí)訓(xùn)臺(tái)的設(shè)計(jì)開發(fā)
在現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)不斷發(fā)展的今天，雖然有數(shù)控加工等各種先進(jìn)的加工方法，然而，一直以來鉗工仍是機(jī)械制造業(yè)中不可缺少的一個(gè)工種。鉗工技能是職業(yè)院校機(jī)電專業(yè)學(xué)生必備的專業(yè)技能，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要工種之一，而作為此項(xiàng)實(shí)訓(xùn)的主要設(shè)備之一的鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)一直處于陳舊的狀態(tài)，隨著信息社會(huì)的發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度越來越快，"人性化"需求的不斷深人，傳統(tǒng)型臺(tái)虎鉗無法根據(jù)不同人群的身高來調(diào)節(jié)臺(tái)虎鉗高低等弊病已凸顯出來。因此，有必要開發(fā)一種新型的鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)。
一、現(xiàn)用鉗工技能實(shí)訓(xùn)臺(tái)的不足由于鉗工大多是在臺(tái)虎鉗上用手工操作方法進(jìn)行工作，那是因?yàn)橐恍┎捎脵C(jī)械方法不適宜或不能解決的加工，都可由鉗工來完成。鉗工的基本操作技能主要有劃線、鋸割、銼削、鏨削、鉆孔、擴(kuò)孔鉸孔、攻絲等，其中的鋸割、鏨削和銼削又是非常重要的基本功，其操作技能都是在鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)上用手工工具操作，對(duì)工件進(jìn)行加工的。鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)的主要設(shè)備是一臺(tái)虎鉗裝在一張桌子上，這可能是職業(yè)院校實(shí)訓(xùn)室中最容易建的一個(gè)實(shí)訓(xùn)室，一是必需，二是簡(jiǎn)單，三是投資少。
一直以來，無論是我們的教材上，還是在鉗工實(shí)訓(xùn)基本操作技能的掛圖上都對(duì)鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)的高度有所要求。一般鉗臺(tái)高度約為800～900mm，裝上臺(tái)虎鉗后，將手肘放在鉗臺(tái)口上，手握成拳可以頂在人下巴處，這時(shí)的人自然站直，這時(shí)的鉗臺(tái)高度就基本合適。那么如果不合適呢?這一問題我們卻沒有加以思考，分析后發(fā)現(xiàn)目前鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)的不足之處主要是：鉗臺(tái)高度為一固定值。
實(shí)訓(xùn)臺(tái)的高度固定造成學(xué)生訓(xùn)練時(shí)基本功動(dòng)作不規(guī)范。當(dāng)今職業(yè)院校學(xué)生的身高，有的女生還不到1．5米，而有的男生會(huì)在1．8米以上，操作者的身高與我們提供的實(shí)訓(xùn)臺(tái)相差甚遠(yuǎn)。而現(xiàn)行的鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)，不管是院校自己制作還是從商家定制，從安裝臺(tái)虎鉗用的鉗桌到臺(tái)虎鉗本身，其尺寸都是固定的值，高度也不會(huì)有所變化。對(duì)于高個(gè)子的學(xué)生來說，實(shí)訓(xùn)臺(tái)過低，學(xué)生的脊椎會(huì)過度前曲甚至駝背。長(zhǎng)時(shí)間彎著身子，還會(huì)影響肺部發(fā)育、肺的換氣功能以及心肺功能，導(dǎo)致胸廓小、肺活量小，容易疲勞，疾病抵抗能力減弱等不良影響。
二、環(huán)保型鉗工技能實(shí)訓(xùn)臺(tái)的開發(fā)
在國(guó)外，一些職業(yè)教育先進(jìn)的國(guó)家，對(duì)鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)已早有研究，將"氣彈簧升降臺(tái)虎鉗"作為一種定型產(chǎn)品用于實(shí)訓(xùn)和生產(chǎn)中，適應(yīng)了學(xué)生不同身高的需要。氣彈簧升降臺(tái)虎鉗的優(yōu)點(diǎn)是升降速度快，不足之處是往下降低高度時(shí)需要較大的力，方可壓下。綜合德國(guó)和瑞典等國(guó)外有關(guān)鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合我國(guó)職業(yè)教育的實(shí)際，經(jīng)多次研究、試制和改進(jìn)，一種"環(huán)保型鉗工技能實(shí)訓(xùn)臺(tái)" 已獲得成功，其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：
1． 臺(tái)虎鉗的高度可輕松地調(diào)整
要解決不同身高學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中都能有合適的高度的問題，只有在臺(tái)虎鉗的高度可調(diào)上想辦法，提升與下降省力是關(guān)鍵，在機(jī)械傳動(dòng)中，我們采用的是蝸輪絲杠升降機(jī)構(gòu)，將蝸輪減速機(jī)和絲杠螺母副等巧妙地結(jié)合在一起，組成一個(gè)運(yùn)動(dòng)單元，實(shí)現(xiàn)臺(tái)虎鉗的升降。蝸輪絲杠升降機(jī)構(gòu)作為一種功能部件已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。例如：機(jī)械行業(yè)的傳動(dòng)裝置、數(shù)控執(zhí)行裝置；冶金行業(yè)的軋輥運(yùn)動(dòng)裝置、煉鋼廠鋼包提升和翻轉(zhuǎn)裝置以及人所不能及的場(chǎng)所的運(yùn)動(dòng)傳遞裝置；鐵路車輛行業(yè)的車輛舉升架，大型柔性?shī)A緊、轉(zhuǎn)位工裝、焊接機(jī)器人等；建筑行業(yè)的舉升裝置、大型門窗自動(dòng)或遙控開啟裝置；水利等行業(yè)用閘門的開啟裝置、雷達(dá)及太陽(yáng)能遙感裝置；醫(yī)療器械、升降舞臺(tái)及汽車制造業(yè)的舉升裝置；以及航空航天、國(guó)防軍事的傳動(dòng)裝置等。事實(shí)上，蝸輪絲杠升降機(jī)構(gòu)幾乎可以在任何需要實(shí)現(xiàn)機(jī)械位移傳動(dòng)的地方使用。
2．將環(huán)保理念落實(shí)到實(shí)訓(xùn)教學(xué)中
將環(huán)保理念落實(shí)到實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，建設(shè)生態(tài)文明從我做起，生態(tài)文明是工業(yè)文明高度發(fā)展之后的覺醒，是人們物質(zhì)需求和精神需求兩相博弈后的權(quán)衡。中國(guó)作為發(fā)展中的大國(guó)，可持續(xù)發(fā)展的壓力比許多發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家都要大、都要嚴(yán)峻。因此，只有牢固樹立可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)文明觀，我們面臨的資源環(huán)境問題才能得到有效改善，科學(xué)發(fā)展才能落到實(shí)處，可持續(xù)發(fā)展才不會(huì)是一句空話。
鉗工技能實(shí)訓(xùn)不像機(jī)械加工那樣會(huì)產(chǎn)生大量的鐵屑，所以學(xué)生每天實(shí)際操作后產(chǎn)生的鐵屑并沒有引起重視，往往是將鐵屑當(dāng)垃圾處理。環(huán)保型鉗工技能實(shí)訓(xùn)臺(tái)，節(jié)能化設(shè)計(jì)，將學(xué)生在鏨削、銼削和鋸削中產(chǎn)生的鐵屑設(shè)計(jì)成收集箱，做到節(jié)能環(huán)保不分家，本項(xiàng)目的開發(fā)是通過一個(gè)小抽屜的設(shè)置，達(dá)到了環(huán)保和節(jié)能的雙贏。
3．工具和量具有固定的存放箱
鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)要完成的主要任務(wù)有鋸、銼、鏨等。鉗工常用量具與工具有帶測(cè)深桿的游標(biāo)卡尺、銼刀、可調(diào)節(jié)式鋸弓、手錘、角尺、普通劃規(guī)、臺(tái)虎鉗、劃線盤、開口扳手(雙頭)、開口扳手(單頭)、活動(dòng)扳手、方形整體扳手、六方形整體扳手、內(nèi)六角扳手、鋼尺、卡規(guī)。這些工具和量具以往都是放在抽屜內(nèi)，用時(shí)才找出，極為不便。
環(huán)保型鉗工技能實(shí)訓(xùn)臺(tái)一改過去將使用的工具、量具放在抽屜里的做法，設(shè)計(jì)了便于存放和拿取的工具量具箱，實(shí)訓(xùn)結(jié)束后老師檢查時(shí)能一目了然。
4． 多種工作平臺(tái)合一，方便實(shí)用鉗工臺(tái)按用途分：
(1)鉗工裝配平臺(tái)：上面加工有T型槽或裝有虎鉗，主要用于固定工件，是鉗工工人用來調(diào)試設(shè)備、裝配設(shè)備、維修設(shè)備的基礎(chǔ)平臺(tái)。
(2)鉗工檢驗(yàn)平臺(tái)：適用于各種檢驗(yàn)工作，精度測(cè)量用的基準(zhǔn)平面，用于機(jī)床機(jī)械檢驗(yàn)測(cè)量基準(zhǔn)，檢查零件的尺寸精度或行為偏差，并作精密劃線，在機(jī)械制造檢驗(yàn)中也是不可缺少的基本工具。
(3)鉗工劃線平臺(tái)：平臺(tái)平面上劃有標(biāo)志線，是鉗工工人用來檢驗(yàn)工件，對(duì)工件劃線時(shí)使用的基準(zhǔn)標(biāo)志線，標(biāo)志線由用戶按其使用情況，作出標(biāo)志線的具體尺寸。
環(huán)保型鉗工技能實(shí)訓(xùn)臺(tái)還從節(jié)省實(shí)訓(xùn)室空間，省去設(shè)備搬運(yùn)，方便使用等方面加以考慮，將劃線平臺(tái)、檢驗(yàn)平臺(tái)、平時(shí)操作用的工作臺(tái)三臺(tái)合一。從集約化設(shè)計(jì)考慮主要采用了三面同軸翻板裝置：三面同軸翻板裝置是根據(jù)等邊三角形三邊距重心的距離相等這一原理制作的，通過這一裝置，可以實(shí)現(xiàn)不同工作平面的轉(zhuǎn)換。
該實(shí)訓(xùn)臺(tái)的研究與開發(fā)，真正考慮到了一切為了學(xué)生的健康，能夠讓不同身高的學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中都能按標(biāo)準(zhǔn)的姿勢(shì)操作，完全避免了職業(yè)病的產(chǎn)生。
