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中職學校數控車床實訓淺談

作者:未知

  摘要:目前,我國制造業對既掌握數控技術又熟練數控編程、加工操作的中等職業畢業生需求越來越大,教學內容與生產技術水平總是存在著滯后。由于教學經費投入的不足,限制了實驗、實訓設備及數控應用軟件的投入與更新,為了滿足社會對數控技術應用型人才的需求,更為滿足畢業生的需要,筆者所在學校對數控車床教學合理安排,充分利用現有設備,實行分階段實訓教學,取得較好的效果,學生通過兩年的學習,技能鑒定通過率為95%以上。
  關鍵詞:數控技術;應用專業;實訓
  中圖分類號:G648文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2015)11-0423-01
  我校數控技術應用專業學制為三年,前兩年半在校學習理論知識、到校實訓中心接受實驗、實訓,在理論學習期間,特開設了《車工工藝學》、《數控加工工藝學》、《數控編程與操作》、《公差測量與配合》、《機械制圖》、《數控設備與維修》等十幾門專業課和專業基礎課,使學生的知識結構更趨于合理,為實訓作了很好的鋪墊,夯實了基礎。后半年到企業頂崗實習,取得了較好的效果,企業對學生的工作態度,良好地理論知識和技能,感覺比較滿意。為學生能盡快的適應企業要求,更好地向企業輸送合格的數控人才,我校把實訓分四個階段,以鞏固和深化理論知識,提高和完善操作技能。
  1.第一階段:普車實訓。(一學年)
  這一階段是學習數控車床不能逾越的過程,學生在學習相關專業基礎課的基礎上,進行理論與實踐相結合的實訓。練習刃磨車刀,熟練操作車床,從加工端面、外圓、內孔、切槽開始,逐漸接觸到螺紋各部分的尺寸計算和加工,特形面的加工,在這一過程中深刻理解刀具幾何角度對切削加工精度和表面粗糙度的影響,進一步認識切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互關系及其對工件質量的影響,掌握車床的調整方法,掌握切削的有關計算、了解常用工具、量具的結構,熟練掌握其使用方法,合理地選擇工件的定位基準,合理安排加工工藝過程。學生通過這一階段的學習,學生基本上掌握了軸類、孔類、圓錐和螺紋的加工工藝分析和加工操作。讓學生知道只有完成這一階段的實訓任務,將來才有可能在數控車床上所編制的加工程序更為合理和實用。
  2.第二階段:數控車仿真實訓。(一學期)
  經過第一階段的普車實訓后,進入數控車加工工藝和仿真實訓。首先讓學生熟悉仿真機床的操作面板和錄入面板明確每個按鍵的功能,建立工件坐標系目的和方法,程序的編輯和輸入;程序的編程格式和常用編程指令介紹,如何選擇刀具幾何角度設置刀偏及刀補等,詳細地講解每個過程。由于學生先前對普車加工工藝掌握的較好,所以對數控車的加工工藝很容易接受,只要掌握對刀方法和程序結構,常用編程指令格式,就能很快進入仿真的學習狀態。降低了學習數控車仿真的難度,極大的提高了學生的學習積極性和主動性。
  在仿真教學中,要注意以下兩點;
  教會學生加工路線的選擇。例:在編程車削倒角時,可用兩種方式:(1)把車刀刀位點指定在倒角起點處,再G01車削;(2)把車刀定位在倒角的右邊延長線上,然后G01車削而成。同時讓學生比較哪種方式更為簡單和實用。
  教會學生加工方法的選擇。例:在普通螺紋加工中,讓學生分別使用G92、G76螺紋循環指令來編程加工螺紋,在實訓中讓學生了解根據導程的大小和螺紋的精度高低選擇不同的加工指令更為合適。G92直進式切削和G76斜進式切削。由于切削刀具進刀方式的不同,這兩種加工方法有所區別,各自的編程方法也不同,造成加工誤差也不同,工件加工后螺紋段的加工精度也有所不同。G92螺紋切削循環采用直進式進刀方式進行螺紋切削,螺紋中徑誤差較大,但牙形精度較高,一般多用于小螺距高精度螺紋的加工;加工程序較長,在加工中要經常測量。G76螺紋切削循環采用斜進式進刀方式進行螺紋切削,牙形精度較差,但工藝性比較合理,編程效率較高,一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。在螺紋精度要求不高的情況下,此加工方法更為簡捷方便。所以,學生要掌握各自的加工特點及適用范圍,并根據工件的加工特點與工件要求的精度正確靈活地選用這些切削循環指令,然后編制加工程序,并自動加工。
  3.第三階段:數控車加工實訓。(一學期)
  通過一學期的數控仿真軟件實訓,學生能熟練地對工件進行對刀、程序的輸入與編輯,直至仿真加工出零件。可進入到加工實訓階段。由于仿真和真正地數控車在加工上存在著差異,對操作者本身存在著一定的安全隱患和對機床的破壞性。所以本階段前期加工材料為尼龍棒,主要鍛煉學生對數控機床的熟練操作能力,如對刀、程序的輸入與編輯;數控加工工藝的分析能力,如裝夾,刀具選擇與安裝,程序的選擇與加工路線,尺寸精度的保證等。仿真軟件和數控車床是同一個界面,學生短時間內可熟練操縱機床,但需注意以下幾點。
  3.1要根據工件的材質,所用刀具的幾何角度來選擇不同的切削參數。經過普車的實訓,這將不是難題。
  3.2學生編制的程序要先經過圖形模擬加工,程序正確后再進行對刀加工。
  3.3在首件加工中合理使用程序暫定M00指令,在精加工前對工件進行測量,看是否需調整刀具補償,最后加工出合格的工件。
  3.4重點突出典型零件的工藝分析,裝卡方法的選擇、程序編制,調整加工和檢驗,如果有缺陷,應找出原因并修正。遵循由易到難、由簡單到復雜、由單項到綜合這一過程,重視在實踐教學中培養學生的實踐能力和創新能力。
  對學生加工的工件,按小組進行互評。學生都有好勝心理,會對對方的工件一絲不茍地檢查,不放過任何一個細節。最后教師根據實際情況給出綜合性的評價,或者讓學生保存自己滿意的作品,激發學生的興趣。學生的學習效果非常明顯。
  通過這一階段的實訓,學生能全面了解數控加工的全過程,深刻理解加工原理、機床工作過程、編程方法及制訂工藝的原則,能夠對數控機床加工中出現的常見故障予以解決,對將來從來數控工作上手快,操作規范,具備解決問題的能力。
  4.第四階段:總結提高。(一學期)
  這一階段,加工材料為鋼件。進入到正式實戰階段。由于前三階段夯實了學生實訓基礎,這一階段為總結提高階段。老師和同學共同探討實訓經驗及實踐教學中遇到的問題。由于實訓內容較多,機床種類全,學生在短時間內既要掌握機床的操作,又要對復雜零件進行合理的工藝安排和準確地編程加工,現場講解具有局限性。將工藝分析及基本編程內容制成課件,能方便學生掌握和復習,多年來的實踐證明這是行之有效的方法,優化實訓的效果。數控實訓教學過程:普車加工-仿真數控軟件-數控機床加工,這幾步走的教學方案能最大限度地發揮教學資源的使用性和經濟性,盡可能避免事故的發生,縮短機床的人均占有時間,提高機床的利用率和使用壽命,如果能結合實際生產,其教學效果將更顯著。
  參考文獻:
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  [2]劉蔡保.數控機床編程與操作.化學工業出版社,2009.
  [3]高楓.數控車削編程與操作訓練.高等教育出版社,2004.
  [4]謝曉紅.數控車削編程與加工技術.電子工業出版社,2005.
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