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數控課程的講授方案與實踐

  數控機床編程是指將工件的數控加工內容及其走刀路線用數控指令編寫成符合工件質量要求的數控加工程序的過程。學習數控機床編程要編寫數控加工程序,但要編寫出符合工件質量要求的數控加工程序不是《數控機床編程》一門課程所能完成的,它需要數控專業工藝課程群中其他課程的密切配合。

  這些課程包括工藝理論與機床實訓兩方面。工藝理論由《傳統制造技術》和《數控加工工藝》兩門課程構成?!秱鹘y制造技術》包括數控加工需要的刀具切削理論、工裝設計理論、工藝過程制訂以及工序尺寸計算等理論知識《數控加工工藝》包括數控加工工藝設計、數控車削加工工藝、數控銑削加工工藝、加工中心加工工藝以及數控線切割加工工藝。

  利用《傳統制造技術》中的理論按工件的要求選擇刀具、工裝、設備、切削用量,制訂加工工藝利用數控加工工藝理論可以確定工件數控加工的內容,制訂工件的數控加工工藝和走刀路線,處理好數控加工工藝與普通加工工藝的銜接。

  數控編程人員根據制訂好的數控加工工藝和走刀路線,用數控指令編寫數控加工程序。機床實訓包括車銑實訓包括車銑認識實訓和車銑強化實訓和數控機床編程實訓。車銑認識實訓為《傳統制造技術》課程提供實踐基礎,而《傳統制造技術》課程的理論又應用到車銑強化實訓中,使學生*終達到根據零件圖編制工件加工工藝并完成工件上的車銑內容達到工件質量要求在車銑實訓中學到的知識技能為數控機床編程提供了能夠使用的工藝參數,為數控機床編程實訓提供了實操經驗,*終使學生能夠根據零件圖編制數控加工工藝和數控加工程序,加工出合格的工件,達到數控機床編程的教學目標。

  可見,學生只有成功繼承在《傳統制造技術》、《數控加工藝》課程中學到的工藝理論和在車銑實訓中積累的機床操作經驗以及工藝參數才能編寫出符合工件質量要求的程序,從這個意義上來說,需要在工藝訓練和數控機床操作兩方面對《數控機床編程》課程進行改革。

  二、工藝訓練初學數控機床編程的學生對數控加工程序的神秘和好奇使他們過多關注數控指令,而忽略了工件加工前的準備和工件的加工順序及其走刀路線,因此有必要引導學生在編程前關注工件的裝夾、刀具的準備和工件的加工工藝路線。

  《一工件的裝夾數控加工用于多品種小批量生產,數控機床采用的夾具主要是通用夾具,例如數控車床的三爪自定心卡盤,數控銑床的平口鉗和工藝壓板。數控車采用工件的圓柱面定位,數控銑采用一面兩孔定位工件的夾緊常采用液壓、電動等自動夾緊裝置多次裝夾的工件需要找正來保證裝夾精度。學生在選擇工件裝夾方式時要注意數控機床工件裝夾的這些特點。

  二刀具的準備盡可能選用新型刀具材料來提高切削用量。數控車床精加工是連續加工,要檢查刀具()副后刀面與工件已加工表面是否干涉數控銑床加工平面和凸輪廓面要盡可能選用大直徑銑刀,加工凹輪廓面和型腔時要注意刀具的半徑和端刃圓角與工件相適應。

  三加工順序與走刀路線數控機床工件的加工順序要遵守“基準先行、先粗后精、先主后次、先面后孔”的基本原則,然后進一步制訂工件的工藝路線和工藝過程。但是與普通機床加工不同的是,數控加工人員需要確定刀具的走刀路線。進刀和退刀要遵守*短路線原則。

  一般來說,數控車床加工軸類零件,軸向走刀,徑向進刀,循環切除余量數控車床加工輪盤類零件,徑向走刀,軸向進刀,循環切除余量。數控銑床要選擇正確的銑削方式,不要在工件輪廓處停刀以免留下刀痕。學生在編程前需要根據上述原則確定編程軌跡。四切削用學生編程,由于缺乏數控加工經驗,無法確定切削用量。在教學中,我采用兩種方法,一是讓學生使用普通機床實習時使用的切削用量經驗數據二是查相關工藝手冊來確定。

  三、數控機床操作企業自行培養數控機床編程人員,是讓學員在數控機床旁,一邊自學數控機床編程知識,一邊在跟班師傅的指導下,操縱數控機床。也就是說,企業采用的是專業理論與實踐操作一體化的教學模式。實踐表明,學員經過半年的學習,就能頂崗工作。作為培養技能人才的職業院校也應該采取這種教學模式。

  但是由于數控設備價格昂貴,數量少,使用數控設備的學生人數多,數控實訓師資不足等,因此職業學校采用企業的這種技能人才教學模式非常困難。作為擔任《數控機床編程》的專任教師,在采用這種教學模式方面做了一些探索一增加數控機床操作方面的教學內容將《數控機床編程》教材中附屬在相關章節中的機床操作內容擴展成章,主要充實機床操作過程的內容。

  二》采用電腦投影和數控仿真軟件進行教學在黑板上是無法講授數控機床操作內容的,為此申請電腦投影和計算機教學。利用電腦投影講授機床面板和機床操作過程學生利用數控仿真軟件在計算機上操作,相當于在數控機床上操作,能夠實現數控機床的操作全過程,學生非常感興趣。

  三加大數控機床實驗教學數控機床仿真軟件對學生來說就像是一種游戲軟件,學生很快就能熟練操縱教師指定的數控機床,但這與操縱真實的數控機床還有很大的差距。

  比如工件的裝夾、對刀、換刀等,在仿真軟件上只不過是點幾個相關的按鍵但真實的數控機床操作過程中,工件的裝夾就要涉及到工件的位置是否放正確,是否需要儀器來找正,夾緊力調得是否合適對刀前是否清理工件平面加工留下的毛刺,尋邊器是否接觸的就是工件的真實表面換刀就要取下刀柄,卸下刀具,尋找新的刀套與所換刀具相匹配等等,因此學生需要在真實的數控機床上進行操作。

  由于學校的數控機床上已經有其他班級的學生在實訓,所以通過安排實驗教學,讓學生到數控機床上進行操作,感受與仿真軟件的差異,還可以與其他班級的學生進行操作和編程的交流,使學生在機床編程和操作方面都有很大的飛躍。

  四、課程部分內容基于“任務驅動”

  采用數控仿真軟件教學,學生就要在軟件上編程。這就要求課程部分內容采用“任務驅動”,使學生在數控仿真軟件實踐課上能夠完成具體的編程任務。根據“任務”的要求和《數控編程》課程的性質,將適宜用“任務驅動”的內容設計成“數控車床編程”和“數控銑床編程”兩個任務,分別對應數控車床操作工和數控銑床操作工兩個崗位。這兩個任務按工件的加工表面分解成若干子任務。

  每個子任務實際上就是數控編程實訓的內容,將數控編程實訓內容放到數控機床編程課程教學中來練習,就是努力使編程理論與編程實訓結合起來,實現“專業理論與實踐操作一體化”的教學模式?!叭蝿镇寗印?p>  使用的任務主要有數控車床編程任務外圓、端面和臺階的編程外形錐面、倒角的編程車槽和車斷的編程外成形面的編程普通螺紋的編程外形輪廓的綜合編程內套、內腔編程內外輪廓集一體的工件的粗、精加工編程。數控銑床編程外形銑削編程面銑削編程挖槽編程孔系編程‘鏡像功能編程旋轉功能編程銑削表面綜合編程。

  五、結語課程教改方案在我院數控大專班進行試點,采用該方案的班級學生的數控編程能力和數控機床操作能力比未采用該方案的班級有明顯的提高,改革成果得到了系部領導和實訓師傅的認同。

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