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数控课程的讲授方案与实践

时间:2022-07-05      阅读:191

数控机床编程是指将工件的数控加工内容及其走刀路线用数控指令编写成符合工件质量要求的数控加工程序的过程。学习数控机床编程要编写数控加工程序,但要编写出符合工件质量要求的数控加工程序不是《数控机床编程》一门课程所能完成的,它需要数控专业工艺课程群中其他课程的密切配合。

  这些课程包括工艺理论与机床实训两方面。工艺理论由《传统制造技术》和《数控加工工艺》两门课程构成。《传统制造技术》包括数控加工需要的刀具切削理论、工装设计理论、工艺过程制订以及工序尺寸计算等理论知识《数控加工工艺》包括数控加工工艺设计、数控车削加工工艺、数控铣削加工工艺、加工中心加工工艺以及数控线切割加工工艺。

  利用《传统制造技术》中的理论按工件的要求选择刀具、工装、设备、切削用量,制订加工工艺利用数控加工工艺理论可以确定工件数控加工的内容,制订工件的数控加工工艺和走刀路线,处理好数控加工工艺与普通加工工艺的衔接。

  数控编程人员根据制订好的数控加工工艺和走刀路线,用数控指令编写数控加工程序。机床实训包括车铣实训包括车铣认识实训和车铣强化实训和数控机床编程实训。车铣认识实训为《传统制造技术》课程提供实践基础,而《传统制造技术》课程的理论又应用到车铣强化实训中,使学生*终达到根据零件图编制工件加工工艺并完成工件上的车铣内容达到工件质量要求在车铣实训中学到的知识技能为数控机床编程提供了能够使用的工艺参数,为数控机床编程实训提供了实操经验,*终使学生能够根据零件图编制数控加工工艺和数控加工程序,加工出合格的工件,达到数控机床编程的教学目标。

  可见,学生只有成功继承在《传统制造技术》、《数控加工艺》课程中学到的工艺理论和在车铣实训中积累的机床操作经验以及工艺参数才能编写出符合工件质量要求的程序,从这个意义上来说,需要在工艺训练和数控机床操作两方面对《数控机床编程》课程进行改革。

  二、工艺训练初学数控机床编程的学生对数控加工程序的神秘和好奇使他们过多关注数控指令,而忽略了工件加工前的准备和工件的加工顺序及其走刀路线,因此有必要引导学生在编程前关注工件的装夹、刀具的准备和工件的加工工艺路线。

  《一工件的装夹数控加工用于多品种小批量生产,数控机床采用的夹具主要是通用夹具,例如数控车床的三爪自定心卡盘,数控铣床的平口钳和工艺压板。数控车采用工件的圆柱面定位,数控铣采用一面两孔定位工件的夹紧常采用液压、电动等自动夹紧装置多次装夹的工件需要找正来保证装夹精度。学生在选择工件装夹方式时要注意数控机床工件装夹的这些特点。

  二刀具的准备尽可能选用新型刀具材料来提高切削用量。数控车床精加工是连续加工,要检查刀具()副后刀面与工件已加工表面是否干涉数控铣床加工平面和凸轮廓面要尽可能选用大直径铣刀,加工凹轮廓面和型腔时要注意刀具的半径和端刃圆角与工件相适应。

  三加工顺序与走刀路线数控机床工件的加工顺序要遵守“基准先行、先粗后精、先主后次、先面后孔”的基本原则,然后进一步制订工件的工艺路线和工艺过程。但是与普通机床加工不同的是,数控加工人员需要确定刀具的走刀路线。进刀和退刀要遵守*短路线原则。

  一般来说,数控车床加工轴类零件,轴向走刀,径向进刀,循环切除余量数控车床加工轮盘类零件,径向走刀,轴向进刀,循环切除余量。数控铣床要选择正确的铣削方式,不要在工件轮廓处停刀以免留下刀痕。学生在编程前需要根据上述原则确定编程轨迹。四切削用学生编程,由于缺乏数控加工经验,无法确定切削用量。在教学中,我采用两种方法,一是让学生使用普通机床实习时使用的切削用量经验数据二是查相关工艺手册来确定。

  三、数控机床操作企业自行培养数控机床编程人员,是让学员在数控机床旁,一边自学数控机床编程知识,一边在跟班师傅的指导下,操纵数控机床。也就是说,企业采用的是专业理论与实践操作一体化的教学模式。实践表明,学员经过半年的学习,就能顶岗工作。作为培养技能人才的职业院校也应该采取这种教学模式。

  但是由于数控设备价格昂贵,数量少,使用数控设备的学生人数多,数控实训师资不足等,因此职业学校采用企业的这种技能人才教学模式非常困难。作为担任《数控机床编程》的专任教师,在采用这种教学模式方面做了一些探索一增加数控机床操作方面的教学内容将《数控机床编程》教材中附属在相关章节中的机床操作内容扩展成章,主要充实机床操作过程的内容。

  二》采用电脑投影和数控仿真软件进行教学在黑板上是无法讲授数控机床操作内容的,为此申请电脑投影和计算机教学。利用电脑投影讲授机床面板和机床操作过程学生利用数控仿真软件在计算机上操作,相当于在数控机床上操作,能够实现数控机床的操作全过程,学生非常感兴趣。

  三加大数控机床实验教学数控机床仿真软件对学生来说就像是一种游戏软件,学生很快就能熟练操纵教师的数控机床,但这与操纵真实的数控机床还有很大的差距。

  比如工件的装夹、对刀、换刀等,在仿真软件上只不过是点几个相关的按键但真实的数控机床操作过程中,工件的装夹就要涉及到工件的位置是否放正确,是否需要仪器来找正,夹紧力调得是否合适对刀前是否清理工件平面加工留下的毛刺,寻边器是否接触的就是工件的真实表面换刀就要取下刀柄,卸下刀具,寻找新的刀套与所换刀具相匹配等等,因此学生需要在真实的数控机床上进行操作。

  由于学校的数控机床上已经有其他班级的学生在实训,所以通过安排实验教学,让学生到数控机床上进行操作,感受与仿真软件的差异,还可以与其他班级的学生进行操作和编程的交流,使学生在机床编程和操作方面都有很大的飞跃。

  四、课程部分内容基于“任务驱动”

  采用数控仿真软件教学,学生就要在软件上编程。这就要求课程部分内容采用“任务驱动”,使学生在数控仿真软件实践课上能够完成具体的编程任务。根据“任务”的要求和《数控编程》课程的性质,将适宜用“任务驱动”的内容设计成“数控车床编程”和“数控铣床编程”两个任务,分别对应数控车床操作工和数控铣床操作工两个岗位。这两个任务按工件的加工表面分解成若干子任务。

  每个子任务实际上就是数控编程实训的内容,将数控编程实训内容放到数控机床编程课程教学中来练习,就是努力使编程理论与编程实训结合起来,实现“专业理论与实践操作一体化”的教学模式。“任务驱动”

  使用的任务主要有数控车床编程任务外圆、端面和台阶的编程外形锥面、倒角的编程车槽和车断的编程外成形面的编程普通螺纹的编程外形轮廓的综合编程内套、内腔编程内外轮廓集一体的工件的粗、精加工编程。数控铣床编程外形铣削编程面铣削编程挖槽编程孔系编程‘镜像功能编程旋转功能编程铣削表面综合编程。

  五、结语课程教改方案在我院数控大专班进行试点,采用该方案的班级学生的数控编程能力和数控机床操作能力比未采用该方案的班级有明显的提高,改革成果得到了系部和实训师傅的认同。

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