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關(guān)鍵詞:教學(xué)技巧,編程五步法,數(shù)控編程
隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控技能型人才的需求越來越大,越來越多的學(xué)校開設(shè)了數(shù)控技術(shù)專業(yè),而《數(shù)控編程與加工》作為數(shù)控技術(shù)專業(yè)的核心課程,也日益受到重視。但是在實(shí)際的數(shù)控編程教學(xué)中,學(xué)生學(xué)習(xí)的效果差異很大,為了能在實(shí)際教學(xué)中讓學(xué)生較快的掌握編程能力,教師必須認(rèn)真總結(jié)和歸納。
我有多年的數(shù)控車床編程經(jīng)驗(yàn),根據(jù)自己在教學(xué)方面的體會,總結(jié)了數(shù)控車床編程五步法,經(jīng)過實(shí)踐,學(xué)生反映很好。
編程體現(xiàn)的是工藝,所以編程的步驟就是把設(shè)計(jì)好的工藝路線完美的表達(dá)出來,而編程五步法也就是展現(xiàn)了加工中的5個(gè)通用的過程,使學(xué)生對編程有了整體的認(rèn)識和把握,思路更清晰和明確。
1 編程五步法的分析
1.1 旋轉(zhuǎn)主軸
這也是一般車床加工時(shí)的第一步,先讓主軸旋轉(zhuǎn)起來,然后再讓刀具接近工件,切削零件。
1.2 調(diào)用刀具
一般車床加工時(shí),在旋轉(zhuǎn)主軸后會調(diào)用待加工的刀具,切記在第一次調(diào)用刀具時(shí),使刀架處于安全的換刀位置,防止出現(xiàn)安全事故。
1.3 快速接近工件,至起刀點(diǎn)
在工件旋轉(zhuǎn),刀具調(diào)好后,就可以移動刀具,使刀具接近工件,待加工,為了提高效率,減少空行程,所以用快速點(diǎn)定位指令GOO。同時(shí)為了減少空行程,所以起刀點(diǎn)(刀具從起刀點(diǎn)開始加工)必須非常接近工件,但不能在工件上,不然G0指令會導(dǎo)致撞到工件。也要注意G0的加工路線,防止出現(xiàn)意外。
1.4 加工工件
在完成以上步驟后,就可以移動刀具,按照既定的加工工藝切削工件,一定要注意合理選用切削用量,并制定合理的加工工藝路線,減少空行程,提高加工質(zhì)量和效率。
這一步中不同的零件,編程內(nèi)容不同,也是體現(xiàn)工藝水準(zhǔn)的核心部分。
1.5 遠(yuǎn)離工件,至安全換刀點(diǎn)
在刀具完成既定的加工后,需要遠(yuǎn)離工件,到安全的換刀點(diǎn)進(jìn)行換刀。安全的換刀點(diǎn)可以靈活選擇,只要保證刀具在換刀過程中不發(fā)生碰撞就可以。
以上五步對大部分的加工程序都適用。下面我們通過實(shí)例來驗(yàn)證一下五步法。
例 毛坯φ35,材料45#,加工上圖所示零件(右端面已加工)
2 加工程序研究
經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐,學(xué)生對編程五步法有了較多的實(shí)踐和認(rèn)識,感覺很適合初學(xué)者,這是因?yàn)榫幊涛宀椒ㄓ凶陨淼奶攸c(diǎn):
2.1 通用性很好
幾乎大部分的程序都可以適用,初學(xué)者開始學(xué)習(xí)程序時(shí),對編程沒有頭緒,用編程五步法,可以幫助初學(xué)者建立對程序結(jié)構(gòu)的整體認(rèn)識,讓學(xué)生能較快的建立起信心,有利于學(xué)生較快的入門。
2.2 結(jié)構(gòu)模塊化
初學(xué)者對程序結(jié)構(gòu)的認(rèn)識不夠,所以總是感覺在編程的時(shí)候無從下手,而編程五步法的應(yīng)用,使程序模塊化,學(xué)生有了定心丸,知道怎么下手,怎么開始,怎么結(jié)束,思路很清晰。
2.3 經(jīng)得起檢驗(yàn)
編程五步法是從多年的實(shí)踐中總結(jié)出來的,它也符合一般的加工習(xí)慣,所以學(xué)生在掌握后,有利于提高學(xué)生的實(shí)踐水平和變成效率。
2.4 效率高
編程五步法體現(xiàn)了較好的變成思路,沒有多余的步驟,減少了空行程,該快的時(shí)候快,所以實(shí)際加工中的效率高。
2.5 程序簡單,易于理解
編程五步法,用的都是簡單的編程指令代碼,結(jié)構(gòu)也簡單,所以,初學(xué)者很容易掌握和運(yùn)用。
3 結(jié)束語
編程五步法是經(jīng)過多年的加工和教學(xué)實(shí)踐,總結(jié)和歸納出的新的編程方法,簡單,實(shí)用,易于掌握,而且它通用性也非常好,適合大部分?jǐn)?shù)控車床程序的編制,所以非常適合于初學(xué)者,初學(xué)者可以通過編程五步法的學(xué)習(xí),較快的熟悉程序的結(jié)構(gòu),掌握程序的編制方法。
參考文獻(xiàn):
一、引言
數(shù)控機(jī)床的種類很多,按照不同數(shù)控系統(tǒng)和加工聯(lián)動軸數(shù)可以分2軸、3 軸、4軸和5軸等一系列數(shù)控機(jī)床,這些數(shù)控機(jī)床都是靠程序來進(jìn)行走刀軌跡的控制,所以數(shù)控機(jī)床對操作人員的編程要求非常高。一個(gè)零件的加工質(zhì)量往往取決于該零件的加工程序和加工刀具,這就需要我們在平時(shí)的數(shù)控加工過程中不斷積累和總結(jié)編程技巧,來滿足數(shù)控加工的高效率高精度的發(fā)展趨勢。
二、數(shù)控自動編程簡介
進(jìn)入21世紀(jì),數(shù)控技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn),編程技術(shù)作為數(shù)控領(lǐng)域的一個(gè)龐大分支,同樣獲得了飛速發(fā)展。目前,在市場上的軟件功能越來越強(qiáng)大,并引領(lǐng)了數(shù)控自動編程潮流,其影響力之廣,水平之高,使廣大數(shù)控愛好者和從業(yè)人員趨之若鶩,但是自動編程只能適應(yīng)于既定類型(尺寸)的刀具,如果刀具類型(尺寸)發(fā)生變化,我們又需要重新編制程序。
自動編程獲得加工程序其實(shí)是對軟件應(yīng)用熟練程度和對工藝知識了解水平過程的體現(xiàn),至于該程序得以獲得的數(shù)學(xué)本質(zhì),自動編程人員并不需要知道,這對編程人員而言,缺少了對數(shù)控加工刀具軌跡生成過程的理論了解。
三、宏程序
宏程序?qū)儆谑止ぞ幊蹋鞘止ぞ幊痰母呒夒A段。一個(gè)高級的數(shù)控編程人員必須掌握宏程序,因?yàn)楹瓿绦蚓哂袩o與倫比的優(yōu)勢。宏程序?qū)α慵娜嵝钥胺Q完美,對自動編程和常量式手工編程獲得的程序,我們無法做到讓它們適應(yīng)同類但不同尺寸零件的加工,只要加工對象形狀或工藝尺寸發(fā)生變化,必須要重新編程,而宏程序卻可以適應(yīng)這種變化。操作者所做的僅僅是更改宏程序中的相關(guān)變量值而已。也只有宏程序才是目前各類編程方法中,將數(shù)學(xué)本質(zhì)和加工工藝完美結(jié)合起來的一種編程方式,其獨(dú)特的優(yōu)勢成為高水平編程人員的最愛。
四、復(fù)合循環(huán)指令編程簡介
華中世紀(jì)星HNC―21系統(tǒng)內(nèi)外徑粗車復(fù)合循環(huán)指令(G71)簡化格式及參數(shù)含義如下。
(1)無凹槽加工。
格式:G71 U(d) R(r) P(ns) Q(nf) X(x) Z(z) F(f) S(s) T(t)
(2)有凹槽加工。
格式:G71 U(d) R(r) P(ns) Q(nf) E(e) F(f) S(s) T(t)
其中,d :X 方向切削深度(每次切削量),半徑量。r :每次退刀量。n s :精加工路徑起始程序段順序號。nf:精加工路徑結(jié)束程序段順序號。x:X方向精加工余量。z:Z方向精加工余量。f:粗加工時(shí)的進(jìn)給速度。s:粗加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速。t:粗加工時(shí)的刀具功能。e:精加工余量,其為X方向的等高距離――外徑切削時(shí)為正,內(nèi)徑切削時(shí)為負(fù)。華中系統(tǒng)中G71不分粗、精車。在此系統(tǒng)中,粗車完畢后就執(zhí)行精車程序。
華中系統(tǒng)的G71指令可以代替FANUC系統(tǒng)的G73指令,也就是說可以進(jìn)行帶有凹槽和凹曲面的復(fù)雜零件的加工,所以在編程的時(shí)候,還是需要根據(jù)操作者對加工零件的不同,合理選擇相應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)和編程方法來進(jìn)行數(shù)控加工。
五、手工編程
手工編程分為常量式編程和變量式編程(宏程序編程),手工編程的時(shí)候會碰到形狀非常復(fù)雜的零件,需要花費(fèi)大量的時(shí)間去計(jì)算節(jié)點(diǎn)和宏運(yùn)算,效率和精度很低。但是宏程序卻迫使編程人員必須掌握加工對象的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),結(jié)合工藝,將相關(guān)算法編入其中實(shí)現(xiàn)加工,看起來好像工作量繁重,但與收獲相比,這種付出是值得的。
手工編程實(shí)例:此次加工的工件有橢圓和拋物線,我們使用華中世紀(jì)星HNC―21T系統(tǒng)的G71指令進(jìn)行手工編程,工件如圖1所示。
手工編程的代碼如下。
六、組合式編程方法的應(yīng)用
針對復(fù)合循環(huán)指令的編程特點(diǎn)不難發(fā)現(xiàn),復(fù)合循環(huán)所調(diào)用的只是需要加工的程序段,也就是輪廓編寫的程序段,即精加工程序段,然后利用復(fù)合循環(huán)指令的循環(huán)加工過程去除大量的毛坯,如果直接利用自動編程軟件生成程序,需要粗加工、精加工和后置處理等一系列步驟,最后生成的程序很長,不容易修改,加工路徑不靈活,可能會有很多空行程,不利于提高加工效率。
針對這一特點(diǎn),我們通過反復(fù)編程加工實(shí)驗(yàn),總結(jié)出一套把自動編程和復(fù)合循環(huán)指令相結(jié)合的“組合式”編程方法來簡化編程。
方法如下:利用CAXA數(shù)控車2011進(jìn)行自動編程的時(shí)候,把自動編程過程中的粗加工階段去除,直接編寫精加工程序和精加工的后置處理參數(shù),然后將精加工自動生成程序段放入G71程序段之間進(jìn)行循環(huán)走刀,既達(dá)到了粗加工的目的,又保證了精加工的精度控制,很好地避免了自動編程的這一缺點(diǎn),大大提高了加工效率和編程速度,實(shí)現(xiàn)高精度高效率的產(chǎn)品加工。
根據(jù)圖1我們充分了解了加工零件的信息,考慮到其有橢圓和拋物線,可以應(yīng)用自動編程自動生成軌跡,按照組合編程原理,只需生成一個(gè)精加工的軌跡,然后選擇其中對加工有用的G代碼和復(fù)合循環(huán)指令進(jìn)行組合編程。又因其有凹槽,可以用華中世紀(jì)星HNC―21T系統(tǒng)G71進(jìn)行組合編程。
設(shè)置好華中世紀(jì)星HNC―21T系統(tǒng)數(shù)控車后置參數(shù)后,自動生成的代碼如下。
(1)左側(cè)輪廓程序。
只是生成了精加工的程序就如此長,加上粗加工程序?qū)⒎浅B闊旨庸さ哪康氖侨コ罅棵鳎蟛胚M(jìn)行精加工,因此無需自動編程的粗加工程序段,直接提取程序段N1~N2之間的程序,這樣省掉了自動編程的粗加工階段。我們發(fā)現(xiàn),自動編程的精加工程序已經(jīng)將拋物線和橢圓分成很多段圓弧進(jìn)行連接,在整個(gè)生成代碼的過程中無需任何計(jì)算,非常方便。利用華中世紀(jì)星HNC―21T系統(tǒng)對G71指令進(jìn)行組合編程,程序如下。
七、手工編程和“組合式”編程方法加工效果對比
手工編程速度慢,適應(yīng)性不好,但是加工后表面粗糙度好、無刀痕且精度高。而運(yùn)用組合式編程加工,通過實(shí)踐驗(yàn)證,與手工編程相比幾乎縮短了一半的加工時(shí)間,且精度高。但組合式編程表面粗糙度似乎要比手工編程稍微遜色一些,具體如圖2、圖3所示。
[關(guān)鍵詞]巧用;刀具半徑補(bǔ)償指令;編制;數(shù)控程序
中圖分類號:TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)09-0304-02
在手動編制數(shù)控銑加工程序時(shí),為了確保銑削加工出的輪廓符合要求,編程員必須依據(jù)圖樣尺寸要求結(jié)合所使用刀具半徑計(jì)算出新的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo),再根據(jù)這些坐標(biāo)值進(jìn)行編程,這給編程帶來了很大數(shù)據(jù)計(jì)算及處理的麻煩(見圖1)。編程時(shí)為了避免出現(xiàn)上述所說的數(shù)據(jù)坐標(biāo)值計(jì)算,考慮利用刀具半徑補(bǔ)償來解決這一問題(見圖2),可大大地節(jié)省時(shí)間提高編程效率。
一、刀具半徑補(bǔ)償
數(shù)控加工中,是按零件輪廓進(jìn)行編程的。由于刀具總有一定的半徑(如銑刀半徑、銅絲的半徑),刀具中心運(yùn)動的軌跡并不等于所需加工零件的實(shí)際輪廓,而是偏移輪廓一個(gè)刀具半徑值。這種偏移稱為刀具半徑補(bǔ)償。
1、刀具半徑補(bǔ)償指令及格式
G41(刀具半徑左補(bǔ)償指令):G41 G00/G01 X Y D
G42(刀具半徑右補(bǔ)償指令):G42 G00/G01 X Y D
G40(刀具半徑補(bǔ)償取消指令):G40 G00/G01 X Y
2、刀具半徑補(bǔ)償指令注意事項(xiàng)
在編制數(shù)控程序時(shí),使用G41、G42、G40指令可讓我們省去因刀具半徑而造成的坐標(biāo)點(diǎn)計(jì)算,但在使用過程中需注意一些事項(xiàng),規(guī)納總結(jié)如下五點(diǎn):
(1)、G40、G41指令在使用前,必須由G17、G18、G19指令指定刀具半徑補(bǔ)償平面,且補(bǔ)償中不能隨意更換銑削平面,需要半徑補(bǔ)償指令結(jié)束后才能更換銑削平面,否則程序出現(xiàn)報(bào)警信號;
(2)、編程時(shí),X、Y坐標(biāo)值的計(jì)算參照G00、G01格式,與沒有使用刀補(bǔ)時(shí)一樣,刀補(bǔ)建立時(shí),只能使用G00、G01指令,不能使用G02、G03指令;
(3)、D-指令代碼為刀具半徑補(bǔ)償寄存器的地址字,在編寫程序時(shí)應(yīng)與補(bǔ)償寄存器號相對應(yīng);
(4)、G41、G42判別:沿著刀具前進(jìn)方向看,刀具在前進(jìn)軌跡方向左側(cè)為左刀補(bǔ),刀具在前進(jìn)軌跡方向右側(cè)為右刀補(bǔ);
(5)、刀具半徑補(bǔ)償值設(shè)置為負(fù)值時(shí),G41、G42刀具所走軌跡將相反。
二、刀具半徑補(bǔ)償原理
依據(jù)刀具軌跡分析,刀具半徑補(bǔ)償在程序中包含三個(gè)階段:刀補(bǔ)建立、刀補(bǔ)運(yùn)行、刀補(bǔ)取消(見圖3)。
刀補(bǔ)建立是從起點(diǎn)開始,軌跡中心向預(yù)定方向(左或右)偏移,當(dāng)?shù)竭_(dá)終點(diǎn)時(shí),刀位點(diǎn)(刀具中心點(diǎn))相對于終點(diǎn)在法向上偏移一了個(gè)刀具半徑。需注意,刀具半徑補(bǔ)償建立進(jìn),為線性直線空行程,且這一偏移過程不能在加工輪廓中進(jìn)行,否則將會出現(xiàn)被過切的現(xiàn)象。當(dāng)然,在加工過程中,如取消刀補(bǔ)不當(dāng)同樣也會出現(xiàn)過切現(xiàn)象。
刀補(bǔ)在進(jìn)行時(shí),刀具刀位點(diǎn)的軌跡與編程輪廓軌跡為相互平行,且間距等于刀補(bǔ)相應(yīng)地址中的數(shù)值。刀補(bǔ)進(jìn)行時(shí),假如程序中存在兩段以上的沒有移動指令段、存在與指定平面軸不同的移動指令,都會造成進(jìn)刀不足或進(jìn)刀超差。
三、如何巧用G41、G42、G40編制數(shù)控加工程序
筆者通過分析,針對數(shù)控銑床手動編程中常遇到一些問題進(jìn)行驗(yàn)證總結(jié)規(guī)納
出以下四種情況下,在使用G41、G42、G40時(shí)可簡化計(jì)算提高編程效率。
1、當(dāng)使用的刀具與編程時(shí)指定的刀具半徑不一致時(shí)
當(dāng)?shù)毒呓?jīng)過重新磨削或使用時(shí)間較長出現(xiàn)磨損時(shí),往往會出現(xiàn)刀具直徑與理
論直徑不一致的現(xiàn)象,編程時(shí)在補(bǔ)償寄存器地址中只需改變半徑值,無需重新編程既可達(dá)到同樣的效果(見圖4)
2、使用同一把刀具,通過改變寄存器中D值,實(shí)現(xiàn)粗、精加工
編制數(shù)控銑程序時(shí),同過修改寄存器中D值,使用同一把刀進(jìn)行粗、精加工。
假設(shè)精加工余量為,進(jìn)行粗加工時(shí),可將寄存器地址中的值設(shè)為+r,而精加工時(shí)將寄存器地址中的值設(shè)為r,就可以加工出符合要求的工件(見圖5)
3、通過改變寄存器地址中D值的正、負(fù)號,實(shí)現(xiàn)模具凸、凹模加工
模具凸、凹模加工通過使用同一數(shù)控程序加工時(shí),只需改變D值的正、負(fù)號,而不需重新編程既可加工(見圖6)。
4、可將一把刀具設(shè)定有不同的寄存器地址,即可設(shè)定不同的補(bǔ)償設(shè)定值,以實(shí)現(xiàn)不同的加工。
結(jié)合以上分析及驗(yàn)證,可見在數(shù)控銑程序編制中正確使用G41、G42、G40刀
具補(bǔ)償指令可簡化編程,提高效率。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù);教學(xué)方法;實(shí)踐
中圖分類號:C42
數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造系統(tǒng)的核心,對國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)——制造業(yè)的技術(shù)水平具有決定性的作用,所以在各個(gè)高校中,機(jī)械專業(yè)都開有數(shù)控技術(shù)等相關(guān)課程,對培養(yǎng)和造就掌握數(shù)控相關(guān)知識、具有數(shù)字化制造能力和創(chuàng)新精神的工程應(yīng)用型人才,對提升制造能力、打造制造強(qiáng)國都具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。
民辦高校與公辦重點(diǎn)院校的學(xué)生在學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)適應(yīng)性方面有著顯著的差別,所以在教學(xué)模式上也要因材施教,不能一概而論。本人在民辦高校從事數(shù)控教學(xué)多年,現(xiàn)總結(jié)出以下經(jīng)驗(yàn)僅供參考。
一、 培養(yǎng)學(xué)生興趣是首要條件
如果要使學(xué)生能夠產(chǎn)生主動學(xué)習(xí)的動機(jī),而不是被動吸收知識,這就必須想方設(shè)法讓學(xué)生對所教授的課程產(chǎn)生足夠的興趣。在教授第一堂課時(shí)就要多花點(diǎn)時(shí)間闡述學(xué)習(xí)這門課的重要性,對以后的工作有著多大的影響,相比其它相關(guān)課程有些什么區(qū)別,講述時(shí)要聲情并茂,引入一些例子,采用新穎的概念,詼諧的語言進(jìn)行講解,這樣學(xué)生才會感同深受,記憶深刻,有一種迫切學(xué)習(xí)這門課程的愿望。
在進(jìn)行理論教學(xué)時(shí),要善于利用多媒體教學(xué),PPT上盡量少用枯燥的文字表達(dá),多采用色彩鮮艷的圖片、動畫等,形象地描繪出數(shù)控機(jī)床是如何運(yùn)作的,這樣也容易與學(xué)生產(chǎn)生良好的互動,課堂氣氛也活躍很多,無形之中就增強(qiáng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。在課堂教學(xué)時(shí),教師要能夠利用種種方法來刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,學(xué)生在學(xué)習(xí)一個(gè)新知識時(shí)會本能有畏難情緒,如在數(shù)控教學(xué)中,復(fù)雜零件的編程指令繁多,同時(shí)還涉及到數(shù)學(xué)、工藝等方面的知識,所以單純地講解此部分內(nèi)容學(xué)生很不容易理解和接受,這時(shí)可結(jié)合學(xué)生已有的普車實(shí)習(xí)基礎(chǔ)和對加工工藝路線、刀具的選擇與安裝、切削參數(shù)等的基本認(rèn)識,將其與數(shù)控機(jī)床編程的內(nèi)容結(jié)合起來,通過分析工藝過程,把具體代碼與加工動作對應(yīng)起來,這樣學(xué)生就更容易理解,再通過一些實(shí)例的仿真操作或機(jī)床加工,進(jìn)一步鞏固正確的方法和操作技巧。
二、 理論與實(shí)踐一體化教學(xué)是關(guān)鍵問題
實(shí)踐以理論為基礎(chǔ),理論以實(shí)踐為目的。采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法,符合學(xué)生的學(xué)習(xí)心理與認(rèn)知特點(diǎn),也是數(shù)控教學(xué)的一般規(guī)律。理論教學(xué)與實(shí)踐要完美統(tǒng)一,不要理論教學(xué)時(shí)講FUNUC系統(tǒng),而在實(shí)踐時(shí)卻用的華中數(shù)控的系統(tǒng),如果講授不一致,學(xué)生就會糊里糊涂,導(dǎo)致實(shí)際操作時(shí)運(yùn)用FUNUC系統(tǒng)的編程指令而頻頻出錯(cuò)。一般來說,在教學(xué)安排上都是先上理論課再上實(shí)訓(xùn)課,而我校教學(xué)安排有所不同,先實(shí)訓(xùn)后理論,理論后再實(shí)訓(xùn),在實(shí)訓(xùn)中講解理論,理論中又融入實(shí)訓(xùn),將理論與實(shí)訓(xùn)有效地融為一體。民辦高校的學(xué)生可能沒有公辦重點(diǎn)院校的學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識扎實(shí),但他們的動手能力相當(dāng)不錯(cuò),也有著強(qiáng)烈的求知欲望,所以在實(shí)訓(xùn)課上他們每個(gè)人都很認(rèn)真,一絲不茍地編程,規(guī)規(guī)矩矩地操作,事半功倍地掌握了數(shù)控編程語言和操作技巧。
在人多數(shù)控設(shè)備少的情況下,運(yùn)用數(shù)控仿真軟件來模擬實(shí)際操作進(jìn)行教學(xué)也是很有效的一種方法。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件是一個(gè)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于數(shù)控加工操作技能實(shí)訓(xùn)的仿真軟件,具備對機(jī)床操作全過程和加工運(yùn)行全環(huán)境的仿真功能,可以進(jìn)行數(shù)控編程教學(xué),加工操作過程教學(xué),使需要在數(shù)控設(shè)備上才能完成的大部分教學(xué)功能在此虛擬制造環(huán)境中實(shí)現(xiàn),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)數(shù)控教學(xué)的不足。
三、 以賽促學(xué)是數(shù)控水平提升重要因素
隨著國家對數(shù)控制造業(yè)的不斷重視,社會也加強(qiáng)了對數(shù)控專業(yè)方向的關(guān)注,特別是數(shù)控專業(yè),勞動部門和企業(yè)部門經(jīng)常舉辦數(shù)控大賽,無疑對學(xué)生提高數(shù)控理論知識的學(xué)習(xí)和操作水平起著明顯的促進(jìn)作用。在全國性大賽中,竟賽包括理論和實(shí)操兩部分內(nèi)容,理論考試占總成績的30%,這就要求學(xué)生不僅具有過硬的操作技能,還要求他們具有扎實(shí)的專業(yè)理論基礎(chǔ)知識和靈活運(yùn)用理論知識的能力。鼓勵學(xué)生積極參加大賽不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的積極性,而且能更有效地利用理論知識投入到實(shí)踐中去。在具體實(shí)踐中,因?yàn)橛写筚惖木薮髩毫Γ材芨又?jǐn)慎小心地去具體操作,更能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題,選擇最佳的切削參數(shù)進(jìn)行加工,提高效率。
四、 數(shù)控教學(xué)改革是必然趨勢
對于不同專業(yè)方向的學(xué)生,數(shù)控教學(xué)要采取不同的培養(yǎng)方案,在具體理論教學(xué)時(shí)也應(yīng)該采取不同的教學(xué)內(nèi)容,如機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)的數(shù)控課程是培養(yǎng)學(xué)生具有數(shù)控機(jī)床整體認(rèn)知能力和一定的編程的能力,所以教學(xué)上就要偏重于數(shù)控車床、銑床等機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)和編程能力的培養(yǎng);對于機(jī)電一體化的學(xué)生,除了要求學(xué)生具有一定的編程能力外,還要使學(xué)生掌握維護(hù)和保養(yǎng)設(shè)備的能力,所以教學(xué)的內(nèi)容重點(diǎn)就是要進(jìn)行數(shù)控機(jī)床各部分功能的講解,以及設(shè)備結(jié)構(gòu)詳細(xì)解讀,對于數(shù)控專業(yè)的學(xué)生,教學(xué)內(nèi)容更應(yīng)該細(xì)化,從機(jī)床整體構(gòu)造,到各組成部件如何通信,從數(shù)控車床到復(fù)雜的加工中心,其編程語言和編程方法都要詳細(xì)介紹。當(dāng)然,教學(xué)內(nèi)容也不是一成不變的,要隨著時(shí)代的步伐及時(shí)地對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新,不斷地加入新的知識內(nèi)容,這樣的教學(xué)內(nèi)容不僅使學(xué)生及時(shí)地掌握新的知識,也讓學(xué)生感受到了掌握新知識的重要性,從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣增加,使教學(xué)內(nèi)容更加的豐富。
以上就是本人在民辦高校中從事數(shù)控教學(xué)中的一點(diǎn)粗略見解,僅供參考。不同的學(xué)校,針對不同的教學(xué)環(huán)節(jié),都有不同的教學(xué)方法。只要能合理地運(yùn)用教學(xué)手段,提高教學(xué)質(zhì)量,有效地提升學(xué)生的理論知識和技能水平,那么學(xué)生進(jìn)入社會后就更具有競爭力,學(xué)校的辦學(xué)水平才會更高。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 數(shù)控車削 正弦曲線 CAXA 編輯程序 電腦編程
一、前言
在機(jī)械加工中,經(jīng)常遇到螺紋的加工,一些特殊螺紋如正弦曲線螺紋采用普通設(shè)備加工方法,則會受到刀具角度和進(jìn)刀方式的影響,加工難度較大;普通機(jī)床加工是非常難控制其尺寸精度的,可以通過電腦編程與手工編程相結(jié)合,使用數(shù)控車削的方法就能夠正確的加工出來,而且采用數(shù)控機(jī)床加工則較為容易。
二、實(shí)例分析與加工原理
在加工柱塞泵零件需要加工正弦曲線螺紋,其牙型表面要求光滑圓潤,牙型是正弦曲線形狀,導(dǎo)程為一個(gè)周期,如圖 1所示。現(xiàn)采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工,但數(shù)控系統(tǒng)一般只提供直線及圓弧插補(bǔ)指令,而用直線及圓弧插補(bǔ)編輯正弦曲線的加工程序則需要采用線段逼近法,也就是把正弦曲線分成一段段小線段進(jìn)行編程,這種方法手工計(jì)算復(fù)雜,易出錯(cuò),無法滿足加工效率的要求,雖然數(shù)控系統(tǒng)具有宏程序指令編程功能,但是對于初學(xué)者和基礎(chǔ)較差的編程人員是難以直接接受的。再者,一般編程人員在使用宏程序編程時(shí),根本無法避免刀具刀尖圓弧對加工過程所產(chǎn)生的刀尖半徑誤差進(jìn)行補(bǔ)償,做出的形狀無法達(dá)到產(chǎn)品所需要的精度要求。為了消除刀尖半徑對加工所形成的誤差,可以通過使用CAXA數(shù)控車軟件對圓弧螺紋車削截面做出精加工點(diǎn)狀程序,避免人工計(jì)算節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)錯(cuò)誤,再使用手工編程,對點(diǎn)狀程序進(jìn)行手工優(yōu)化,然后添加螺紋加工程序,從而避免了因刀尖半徑誤差造成產(chǎn)品的報(bào)廢。因此,本實(shí)例將使用手工編程及電腦編程結(jié)合使用編制圓弧螺紋加工程序,簡單易學(xué)。圖2為加工切削示意圖,將曲線分為若干段,每定位一個(gè)節(jié)點(diǎn),刀具往左切削一次形成螺旋線,直至從第一個(gè)節(jié)點(diǎn)加工至最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接起來形成曲線形狀,節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)距離越近曲線精度越光順,螺紋表面越光滑。
三、程序編制步驟
(1)使用CAXA數(shù)控車軟件繪制一倍的螺紋導(dǎo)程截面,并生成精加工軌跡路線,如圖3所示。然后通過加工軌跡生成精加工點(diǎn)軌跡程序,如圖4所示。
(2)通過手工編程方式,將生成的精加工點(diǎn)軌跡程序運(yùn)用到螺紋程序當(dāng)中,如圖5所示。
四、結(jié)束語
以上措施有效地解決了加工特殊曲面螺紋等問題,減輕了操作者的勞動強(qiáng)度,提高了加工效率并保證加工后零件的質(zhì)量。在工作中,要善于思考,善于分析,充分利用所掌握的各項(xiàng)知識,理論聯(lián)系實(shí)際,在大量的實(shí)際運(yùn)用中,不斷總結(jié),以提高自己的理論和實(shí)踐水平。
參考文獻(xiàn):
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[2]時(shí)建.數(shù)控車工技師技能訓(xùn)練[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
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