数控机床实训总结范文

时间:2023-04-06 12:37:26

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数控机床实训总结

篇1

数控技术在现代制造技术中的应用,最具代表性的是数控机床,所以数控机床的实训应是整个机械工程实训的重点内容之一,数控机床的实训时间占训练时间的比例应大一些。常见的数控机床有数控车床、数控铣床和数控加工中心,这3种机床的数量多,具有代表性。对于一台数控机床来说,包括4方面的内容:制造、操作、编程和维修。实训的主要内容以操作、编程和加工简单的零件为主,增加学生的感性认识为主要目的。

1.1合理安排数控机床实训的时间

由于机械工程实训总学时的限制,青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多,在训练时间的安排上,数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天,这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术,和普通机床的实训相比,讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2,让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2,使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之,实训的重点虽为实践,数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。

1.2合理安排数控机床实训的内容和方法

在数控机床实训中,操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解,只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等,然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一,机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念,它们的作用是什么,必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的,刀具沿程序指令的刀路运动切削工件,刀路的位置必须使用坐标系描述。所以,首先讲清各种坐标系的概念,进而才能讲清对刀等关键的概念,才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成,各有侧重,通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容,重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习,学生可具备基本的编程和操作能力,为了提高学生的实训兴趣和创新意识,可以让学生自己设计一个简单的零件,自己编程,经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字,如“欢迎实习”等。

1.3手工编程和自动编程

数控编程分手工编程和自动编程,形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上,应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容,通过手工编程加工简单的小零件,是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展,CAD/CAM在机械加工中的广泛应用,计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制,这部分的内容较多。所以,可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看,边演示边讲解,讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程,然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的,常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限,数控机床价格较贵,配备的数控机床的种类和数量有限,平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾,可以安排一定的时间,让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排,让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多,时间相对较少,一定要制订详细可行的实训计划,明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然,教师指导学生也会有条不紊,顺利完成实训任务[5]。

2演示教学法的应用

2.1什么是演示教学法

由于机械工程实训总学时的限制,学生不可能自己动手操作每一种机床,特别是一些比较危险、贵重和精密的设备,比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾,基于学校的实际情况,采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法,然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法,解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾,还可以给学生打下进一步学习研究的基础。

2.2以电火花线切割为例

电火花线切割属于特种加工,特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中,加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同,一般不是采用机械力加工,在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始,应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床,用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时,一定会感到吃惊,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理,举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时,会发现有时有电火花放电,严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹,甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后,再讲电火花线切割的加工原理,学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法,整个过程大约45min。

3多媒体技术在机械工程实训中的应用

随着计算机技术的飞速发展,计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动,但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到,在学生实习完基本的内容后,可利用多媒体技术补充和总结,会起到良好的教学效果。

4结束语

篇2

关键词:任务驱动教学法;数控实训教学;教学方法

中图分类号:C42文献标识码:B文章编号:1009-9166(2009)011(c)-0115-01

高职院校主要培养的是技能型人才,学生学习的是专业性较强的知识,由于知识类型的转变,学生可能出现学习目的不明确,不知道应该学什么,怎么去学,怎么学效率才会高等一系列问题;在相关理论课程的时间安排上,专业基础课和专业课往往与实训课程没有安排在同一时间,导致实训期间学生对所学的专业知识已经遗忘,实训课程进度会受到很大的影响,从而效果不明显,并且有可能产生理论与实际不能接轨的情况;还有在实训当中,对不同专业不同层次的学生讲授实训课题内容基本一致,最终的成绩评定标准不明确等情况。

一、任务驱动教学方法在数控实训教学中的指导思想:常见的教学方法是教师以教为主,学生所处的位置就是接受。教师教什么,学生就接受什么,这样下去很容易导致学生上课不积极,容易分散注意力,不能积极发挥学生学习的热情。《数控机床实训》课程是基于《数控编程与加工技术》课程的学习基础并与之配套所进行常见的数控机床常规操作的技能强化训练,是具备数控机床基本操作技能,继而形成数控加工技术应用能力必不可少的强有力支撑。课程的任务主要是对在校学生进行常见数控机床基本操作技能的训练,使学生具备常见数控机床的基本操作能力,了解数控机床结构,掌握对数控机床维护、保养的一般方法,有一定分析、解决数控机床操作工程中实际问题的能力,为学生获得劳动部颁发的数控加工应用中级工等级证书而打下良好的操作基础;为今后的就业做好准备,使学生拥有从学校毕业就能走进工厂上岗的能力。“任务驱动”教学法是“构建主义”理论中的一种教学模式,是将所要学习的新知识隐含在一个或多个任务当中,学生首先对任务进行分析、理解后,找出任务中哪些是已学知识,哪些是新知识,在教师的指导帮助下主动学习,经过个人努力,最终找到找到解决问题的方法,通过对任务的完成,实现对所学知识的掌握。在数控实训教学当中,根据学生、课程,设计一些有意义的任务,以任务为先导,进而带出相关的知识点的操作技能,引导学生思考,通过学和做,培养分析问题和解决问题的能力。随着任务的完成,给学生以成就感,使他们不断体会到使用数控机床的乐趣,在完成任务的过程中,增长知识,学会技能。

二、任务驱动教学法的实施环节:将任务驱动法运用于数控实训教学的步骤是:数控编程编程模拟综合训练产教结合。教师如何将任务驱动法引入到数控实训教学当中,从改变第一节课开始,可以将第一节课改为作品展示课,学生们会对这些精美的作品会产生浓厚的兴趣,他们会询问这些作品是怎样完成的,并产生自己动手去做的想法,这时候教师就可以引导学生开始学习,自己动手动脑,这样的目的就是要改变教学模式:从传统的教与学模式改为学生自发式学习;从老师引导到学生自己给自己布置任务。1、数控编程学习:时间:实训前期1-2周;进度:理论与实训同步进行;效果:边学边练,理论运用于实践。学生在理论课上学习的知识马上就能在数控机床上进行验证,这样的学习方法非常有助于知识的积累,势必能达到事半功倍的效果,从而避免了重复学习。2、编程模拟:方法:以笔代刀。优势:①保证了人身和设备安全。②清晰模拟走刀路线;效果:让事实来说话。通常机床都是安装刀具进行加工,初学者难以下手,并且容易引起人身和设备的事故,如果将金属刀具换成笔芯进行模拟,这种方法既达到了编程练习的目的,也保证了人身和设备安全,一举两得的效果。3、综合训练:前提:熟练掌握机床的基本操作和数控编程。组织:根据不同专业不同层次的学生安排不同的实训加工课题。提高:逐渐提高尺寸以及精度要求,并且对于每项训练都记录成绩。学生经过基本技能的训练后就能够进行实际零件的加工练习,通过实训课题的训练,能够基本掌握数控机床的操作与加工,经过不断的练习以及理论与实操考试,合格后取得数控技能中级工等级证书。4、产教结合:高职院校是培养高技能型人才的摇篮,培养出的学生走出校门走上工作岗位后,大多都是要从事实际操作加工工作,那么,让学生在学校实习的过程当中就接触企业产品,参与产品零件的加工,增强学生的产品意识,对于学生的能力提高有很好的效果,也就可是实现真正意义上的与企业零距离接触。

三、成绩评定:成绩评定不但是重要的教学环节,也是教学手段。我们用学生技能操作成绩记录表来评定每个学生的实训成绩,它将成绩的评定分为5块,每块所占比例不同,都直接影响最终的总成绩,对与每一个学生的每一个实训课题都会进行相应的成绩记录,并且这样就避免了学生成绩评定不全面的缺陷。另外实训成绩分析表能够总结整个实训效果,并且反应问题,通过这个表能看出学生的成绩分布情况,并且对于成绩能够进行分析,对其中的各个因素能够进行评价,对于主要影响因素进行总结,从中得到结论,运用于以后班级的教学改进和组织方法。

结语:任务驱动的数控实训教学法提高了学生学习的主动性,培养了学生解决分析问题解决问题的能力,与工厂相仿的教学情境,培养了学生的动手能力和规范作业能力,有助于形成良好的职业意识;自我检验评价培养了学生熟练使用常用量具的能力和质量意识;分工合作培养了学生的组织能力和团队精神;自我归纳总结培养了学生的创新能力和反思能力。调查结果显示,学生也认识到在完成任务的过程中随机处理能力、加工工艺能力均能得到一定的锻炼。这些都使成为职业学校多数教师钟情及探索追求的新领域。在实践任务驱动教学法中应注意以下几点:(1)学校要投入相当的资金,配套的设备与软件,以创设理论与实践一体的教学环境;(2)对任课教师要求较高,既要有较强的机械加工工艺能力、编程能力还要有较强的数控设备操作能力;(3)为使任务具有系统性、延续性,要抓好项目化的教材建设;(4)由于学生分组后分工明确,为防止学生单项发展造成综合能力的削弱,执行各任务时的分工应注意有所交叉;(5)有些大型的任务要提前调整教学课时安排。

篇3

一、数控加工技能的构成要素与关联性分析

数控加工是通过加工程序对数控机床的自动化控制,实现机床对工件的自动化加工制造。数控加工技能的构成要素可划分为加工程序的编程能力和数控机床的操作能力。加工程序的编程能力是指把自动化过程写成程序的能力,是思维能力;数控机床的操作能力是指人对机床进行控制的客观行为,是行动能力。加工程序的编程能力和数控机床的操作能力是组成数控加工技能的两个重要因素,两种能力属性截然不同,但两者关联紧密。加工程序的编程能力是基于意识形态的思维能力,与人认知理解知识的维度和深度有关;数控机床的操作能力是基于客观实际的行动能力,与人的情感、态度、责任心等状态有关。一方面,人的行为是生理机能的客观表象,意识形态对人的行为具有一定支配性;另一方面,人的行为感知是思维的信息源,对意识的形成与提高具有促进作用。在常规教学中,教师会通过理论教学培养学生的创新思维,帮助学生掌握相应知识;通过实训教学固化学生的职业行为,形成相关职业技能。常规教学模式把数控加工技能二要素分隔开实施教学,使实训课程教学局限在行为能力的单一要素上,导致教学效能得不到充分发挥。数控加工技能关联的主要要素有哪些?笔者从数控加工概念入手,对数控加工技能要素进行了细化分析。从数控加工概念来看,主要关联要素指向加工程序、数控机床、工件加工要求。从数控加工过程来看,首先关联的是对工件加工信息的认知和确定加工方案,其次关联到加工程序编写,最后关联到数控机床操作,实现工件自动化加工制造。工件加工信息的认知和加工方案是对数控加工知识的运用,前者是对制图知识的运用,后者是对工艺知识的运用。制图知识是系统性的科学知识,《机械制图》是制图知识的学科课程,应在课堂教学中预先完成学习;工艺知识大多是经验的科学总结,《机械制造工艺》是学习各种工件的工艺经验与理论。数控加工实训课程的项目化,即是把工艺知识融合到数控技能训练中,形成项目化实训课程。

二、数控加工实训课程项目化平台分析

笔者认为,通过理解理论课程的要素,我们能更好地理解数控加工实训课程要素。理论教学是传统教学活动,教材是理论教学内容的载体,教室是理论教学活动的主体环境。那么,我们如何理解数控加工实训项目课程?笔者建议,从实训项目课程内容载体和环境载体入手。数控加工实训内容包括很多方面:从内容属性分析、归类数控加工实训内容,可将内容分为操作和认知两类。从数控加工实训分析内容之间的关系,学生在操作中感知、深化对知识的理解,深入理解知识后,又促进和提高学生操作熟练水平。数据加工实训课程项目化的目标是将关联的两种内容融合到一个项目中,学生通过实训课程项目,有效形成数控加工能力。数控加工实训内容的不同属性和关联性告诉我们,实训课程项目内容载体在形式上与教材一样,但其本质不同。传统教材是知识的载体,而实训项目课程“教材”是任务的载体。而项目课程的任务可能是关于操作的表述,也可能是关于认知知识的阐述,内容间不具有系统性。这种任务的文本称为工作页,是数控加工实训课程项目化的内容平台。

篇4

摘要:文章首先介绍了普通车床实训是数控车床实训的基础、接着阐述了中职学校数控车床理实一体化教学的流程,最后针对如何提高数控车床操作工考试通过率,给出了切实可行的解决办法。

关键词:数控车床 理实一体化 中职

2005年国务院《关于大力发展职业教育的决定》明确提出,大力发展职业教育,加快人力资源开发,是落实科教兴国和人才强国战略。国家的科技兴国战略使得数控加工行业快速发展,从事数控加工的工人相对缺乏。迫切要求职业学校培养出大量的在一线从事数控加工的技术工人。作为中职学生,学习数控车工技术的目的是使学生能掌握数控基本原理、各大模块的功能、数控车床的编程知识,熟悉相关的仿真a软件和自动编程软件,并通过实训、实习,提高学生的动手能力、创新能力和吃苦耐劳的精神,达到知识、技能、素质的全面发展。

1、普通车床实训是数控车床实训的基础

对于零基础的学生来说,普通车床实训是学习车工的第一步。普通车床实训是以后进行数控车床实训的基础。我们可以把学习普通车床的操作技能比作学走路,把数控机床的学习比作学跑步,只有走好了才能跑起来。

现在学校中的数控专业,大都是在原有的车工专业的基础上,又购置了数控车床和数控铣床、加工中心而形成的。数控车床的价格相比于普通车床要贵许多。大多数学校数控车床的数量相比于普通车床也是要少很多的。综合上述原因,学校在安排数控车床实训之前,都要安排一定课时的普通车床实训。这样可以使学生在初学阶段利用普通车床学习基本操作技能,为以后学习数控机床打下基础,利用普通机床进行基本操作技能训练在目前是不可缺少的一个环节。现代制造技术是在传统的技术上发展起来的,自动化的数控机床离不开传统的车、铣、刨、磨的加工技术,一个数控工作人员,如果不懂得刀具角度,切削用量和制造工艺,就不能成为一个合格的数控人员。我们培养适应现代社会需要的数控加工人才就是先要从最基本的知识抓起,要使学生学习好掌握好基本功,要使学生牢固掌握普通车床的基本知识,了解普通车床的基本性能和基本构造,熟练掌握普通车床的正确操作:车外圆、车端面、切断和车槽、钻中心孔、车孔、镗孔、车螺纹、车圆锥面、车成形面、滚花等等。这些基本技能、技巧在现阶段,我们不可能在数控机床上安排大量时间进行练习。反过来,我们可以利用普通车床台数比较多这样的条件,进行这些基本技能操作训练。基本操作技能学的好与不好,直接影响到以后在数控机床实训的效果。在这个过程中,普通车床实训起到了一个承上启下的作用。

2、中职学校数控车床理实一体化教学的流程

学生学完普通车床以后,开始进入数控车床的学习。现在技工院校使用最普遍的是沈阳机床厂生产的FANUC系统的机床。因为涉及到中、高级工的考试,所以在学习数控实践操作的时候,还要兼顾到中、高级工理论的学习。综合以上考虑,教学安排如下:

(1)了解数控机床的总成、面板(主要包括CRT显示器、系统操作区域、机床操作区域),并掌握操作面板按钮的功能。

(2)认识数控机床的坐标系(x轴、z轴)。

(3)三个基本操作:回零操作、MDI操作(转速及换刀)、手作。

(4)对刀操作、对刀的目的。

(5)掌握基本的编程方法、G指令、M指令,及简单的编程过程。

(6)G71切削循环指令。

(7)外螺纹、镗孔、内螺纹的编程。

(8)中、高级工理论、实践的模拟练习。

3、提高学生数控车床操作工的考试通过率

数控车床中、高技工的鉴定考试都包括理论和实践操作两个部分。只有理论和实践操作都通过,才可以取得相应的数控车床操作工的等级证书。针对学校数控车床中、高级工考试通过率不高,提出以下几点建议:

(1)理论知识

现在数控车床中、高级工的理论主要涉及机械制图、机械基础、公差配合与技术测量、金属材料与热处理、车工工艺、数控技工工艺、机械制造工艺、电力拖动、数控机床编程与操作、职业道德、企业管理等科目。知识比较复杂,除了多读、多看、多练之外,还要学会总结。比如G71、G72、G73、G90、G92、M21、M22、M23等指令很容易混淆,要对比记忆。

(2)实践操作

数控车床的实践操作技能是衡量数控车床操作工水平的重要指标,也是数控车床操作工鉴定的关键环节。考试之前,一定要认真阅读零件图纸,注意公差、表面粗糙度、同轴度的要求等,然后再编程。同时,要注意心态,一定要沉着冷静。例如,在考试中,某一个尺寸误差做大了,头脑一定要冷静。要相信:只要别的尺寸做对了一样可以顺利通过。要及时调整情绪,在思想上要有个充分的应试心理准备,要相信自己有足够的能力通过鉴定考试。

(3)考试技巧

在数控车床中、高级工考试中,理论上要本着先易后难、先主后次的做题原则,不要轻易放弃每一道题,必要时使用排除法、验证法等技巧。实践操作考试中,装夹工件一定要装夹牢固,工件跳动量越小越好。在编写程序时,要先写工艺,然后按照工艺流程的顺序来编程及工件的加工操作。在实践操作考试完毕以后,要进行机床的清理和保养。

随着社会的发展,对数控机床操作工、编程人员的要求也越来越高,同时对数控专业人才的培养提出了更高的要求。本文从数控车床实训与普通车床实训的关系、中职学校数控车床理实一体化的教学流程、如何提高数控车床操作工的考试通过率三个方面提出了一些自己的建议。

参考文献:

[1]关熊飞.数控加工工艺与编程.北京:机械工业出版社,2011.

篇5

【关键词】数控机床;维修教学;实习;社会实践

中图分类号:TG519.1

《数控机床维修》是数控机床应用技术专业的一门专业课,主要介绍CNC机床的安装工艺、机械调试及验收、CNC机床的机械结构特点、典型CNC系统的原理、参数设置、PLC编程及接口、伺服及主轴的调整、数控机床常见故障的查找与维修方法等内容。通过本课程的学习使学生熟悉数控机床故障诊断与维修技术,掌握数控机床日常维护、保养和故障排除方法。

数控机床一般由CNC装置、输入/输出装置、伺服驱动系统、机床电器逻辑控制装置、机床床身等组成,数控机床的各部分之间有着密切的联系。数控机床本身的复杂性使其故障具有复杂性和特殊性。有些故障的现象是机械方面的,有些故障的现象是电气方面的,有些故障是由电气方面和机械方面共同引起的。学生平时接触较少或者根本没有接触过,因此普遍感觉深奥难懂,容易产生畏难、抵触的情绪,如何上好该门课呢?针对这种情况,本文对技工院校数控机床维修课的教学做些探索。

教师教和学生学的这种教学模式早已成为教师的教学习惯。职业技术教育对教师素质提出更高的要求,其中最重要的一条就是要增强动手实践能力,突出职教特色。在数控机床维修课教学中,要做到这一点,主要有三条途径:

一、培养学生学习的兴趣

学生学习兴趣的高低,和老师的课堂教学艺术是分不开的。

课堂教学中要努力营造一个好的学习环境,经常找一些我们实际生活中的例子来证明书本中的理论,使学生产生求知欲,调动其学习的积极性。比如,在讲数控机床伺服系统的故障诊断与维修时,伺服系统的工作原理很难理解,我就引导学生们回忆小时候玩的遥控汽车,汽车在自己手中遥控器的控制下,不断地前进、后退,有时候又不小心撞到障碍物,甚至陷入烂泥地里出不来。这时候汽车可能就会出问题,那问题会出现在哪里呢?这样一来,同学们就开始扩展思维。有的提出是它的小马达功率太小,有的提出它的小马达容易坏,还有的提出遥控器的信号不太灵敏等等。不断地引导学生将遥控汽车的故障和数控机床伺服系统的故障联系起来。同学们的兴趣产生了,课本上的死理论就变活了。以此来活跃课堂气氛,激发学习兴趣,引发求知欲望,实现教学目标。

二、注重实习教学

理论教学和实习教学是相辅相成的,二者缺一不可。理论教学是实习教学的基础,实习教学是理论教学的深化。利用实习课进一步提高学生的学习兴趣,是教好数控机床维修课程的重要手段。对于技校生而言,应该更加注重实习教学。实习教学是培养综合能力的最佳途径,只要思想上重视,物质上保障,工作中认真,就能搞好实习教学。

数控机床维修的实习教学主要是让学生掌握数控机床各部件及数控系统的故障诊断方法和维修技术的【1】。在进入实习前,应对学生进行安全知识教育与故障检修规程的训练,让学生养成良好的操作习惯,逐步引导他们了解可能发生事故的过程,安排他们干一些没有危险性的工作,逐步习惯,渐渐进入角色,过渡到新的学习环境。在实际的操作中,心理障碍的产生严重影响教学质量,换句换说,学生的兴趣和心理因素是有很大关系的。技校生的心理素质较差,思想情绪不稳定,当接触实际机床线路时,看见错综复杂的线路容易灰心丧气,常感到"心有余而力不足"。尤其是一些女生缺乏单独操作能力,过分的安全需知使女生在解决实际问题的技能方面与男生相比显得"先天不足"。培养学生面对困难不畏惧,强化心理素质的训练是实习教学成功的前提条件之一。

学生的认识是从简单到复杂逐步深化的渐进过程,在进行数控机床电气线路故障排除前,学生已完成电力拖动控制线路安装、调试的实习。对于综合的数控机床线路,首先应化整为零,逐步加深难度,进行综合练习。同时,要肯定成绩,鼓励学生大胆动手,化消极因素为积极因素,变被动为主动,使学生树立战胜困难、战胜自我的信心【2】。从学生的实际出发,既考虑大部分学生的情况,又顾及个别学生的特点,在教学中要正确灵活地运用教学方法,以阶段测验为主,重复多次训练,引导学生掌握正确的排故方法。

实习结束,实习教师要结合当天训练课题的完成情况,总结学生的操作练习情况,肯定成绩、指出不足,分析原因,指出解决办法。如在数控车床四方刀架的安装、调试及验收实习教学结束后,有的学生刀架已经安装完成了,却出现了接通电源无法运转的现象,这时,要引导学生分析四方刀架通电后无法运转的原因,并指出正确的解决方法。同时要对教学过程中学生的操作态度、实习效率、安全和文明生产的情况进行总结,逐步提高学生的操作技能和生产经验,巩固教学成果,促进教学质量的全面提高。

三、加强实践性教学

加强实践教学是学生学好这门课程的重要手段之一。

企业对一线技术工人素质需求趋向应用型、实干型、复合型人才,这种人才表现为淡化文化、精化理论、强化技能;要求基础知识扎实,技术理论先进,操作技能规范、熟练;动手能力强,应用能动强,解决实际问题能力强【3】。

针对这些表现和要求,首先,教师可组织学生到有关工厂参观,进行现场教学。其次,教师应该鼓励学生参加社会实践,到生产实际中去锻炼。使学生树立实践第一的观点,学习工人师傅吃苦耐劳的精神,培养学生热爱劳动、热爱劳动人民、热爱数控维修事业的精神,更加明确今后的学习态度和方向。从生产实际中发现问题,解决问题,总结实践心得,提高自身素质,达到企业的录用标准。比如说,学生们到工厂去,才会看到技术人员总在不断地翻阅外文说明书等外文资料。这样,学生们就会明白在校学习外语的重要性,尤其是专业外语,因为国内的数控系统主要依靠进口,其配套的说明书、资料往往是外文资料。作为一个维修人员,最好能具备专业外语的阅读能力。

教学方法是职业教育的重要内容之一。教学有法,但无定法。关键是要正确处理好教与学、理论与实践、知识与能力、课堂教学和实习教学等间的关系,做到以学生为中心,以能力为本位,以激励赏识为手段,探索出适合学生实际的教学方法。

【参考文献】

[1]王侃夫.数控机床故障诊断与维护[M].北京:机械工业出版社,2000.

篇6

关键词:数控机床;维护保养

一、数控机床维护保养工作的基本条件

(一)人员条件 。数控机床维护维修工作的快速性、优质性关键取决于维修人员的素质条件。因为数控机床是机械、电、液压高度结合的产品,因此要求数控机床的维护维修人员要掌握有关数控机床的各学科知识,如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术,当然还包括基本数控知识灯。 要做好老带新的传帮带工作,让新员工向有经验的操作、维修人员学习,在不断的实践中提高分析能力和动手能力,掌握科学的方法,学习并掌握各种常用的仪器、仪表和工具。

(二)物质条件。首先是准备好必要的维护维修工具。包括基本拆装工具、起重工具、运输工具、测量工具、仪表和专用的维修软件,要有完整的数控机床技术图样和资料;数控机床使用、维修技术资料档案。此外,还要准备好易损的数控机床备件以及维护保养用的油液与工具。

(三)关于预防性维护。预防性维护的目的是为了降低故障率,其工作内容主要包括下列几方面的工作:要分配专门的操作人员、工艺人员和维修人员,所有人员都要不断地努力提高自己的业务技术水平;建档针对每台车床的具体性能和加工对象制定操作规章,建立工作与维修档案,要经常检查、总结、改进;建立日常维护保养计划,保养内容包括坐标轴传动系统的、磨损情况,主轴等,油、水、气路,各项温度控制,平衡系统,冷却系统,传动带的松紧,继电器、接触器触头清洁,各插头、接线端是否松动,电气柜通风状况等等,及各功能部件和元件的保养周期。

二、数控机床维护保养工作内容

数控机床具有集机、电、液为一体的自动化机床,经各部分的执行功能最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作,可见做好数控机床的日常维护保养将直接影响机床性能。数控机床日常维护主要包括机床本体、主轴部件、滚珠丝杠螺母副、导轨副、电气控制系统、数控系统等维护。

(一)外观保养。(1)保持工作范围的清洁,使机床周围保持干燥,关保持工作区域照明良好。(2)保持机床清洁,每天开机前在实训教师指导下对各运动副加油,并使机床空运转三分钟后,按说明调整机床。并检查机床各部件手柄是否正常位置。(3)导筒上的齿条,务必经常保持干净。

(二)日常保养项目与内容、周期

篇7

【关键词】数控机床,加工仿真技术,应用

中图分类号:C37 文献标识码:A

一、前言

在数控机床加工仿真技术得到广泛的应用后,不仅仅给工业生产带来了很大的利益,而且也常常应用到数控机床加工的教学实验中,其技术在应用中不断地完善和改变,到目前已有很大的提高。

二、数控机床加工仿真技术的发展现状

1773年法国科学家最早用仿真模拟方法做物理实验,估计π值;1876年美国统计学家第一次使用仿真模拟方法做随机实验;20世纪80年代,仿真模拟技术在高科技中所处的地位日益提高。数控技术可以说是部件加工过程中国比较常用的技术,但是,由于我国的工业发展比较的晚,在机械制造方面相对于西方的国家而言也是比较的落后,就我国现在所应用的数控机床来说吧。我国的工业中所采用的机床几乎都是从国外引进的,而我国自主研发的机床还未现世。对于数控机床的加工,仿真技术是一个非常主要的技术,此技术也是我国的科技人员学习外国的技术总结而来的。数控机床加工仿真技术的发展的道路是比较的曲折的,但是经过不断的探索研究,目前此技术也逐步的成熟,在实际的生产实践和教学过程中都得到了很大的应用,受到了广泛的青睐。

三、数控机床加工仿真技术简介

模拟技术的高级阶段称为仿真模拟或系统仿真,即用一数据处理系统来全部或部分地模拟某一数据处理系统,以致于模仿的系统能像被模仿的系统一样接受同样的数据、执行同样的程序、获得同样的结果。利用计算机技术来模拟实际的机床加工过程,它验证数控加工程序的可靠性和预测切削过程。数控机床加工仿真技术的系统的关键部分是虚拟数控机床,它是与计算机系统相连接的,通过输入的数控车床加工程序来实现车刀及其他部位的移动,以完成加工的目的,通过在该类系统上面完成的模拟零件的切削过程,可以清楚地理解到数控程序的运行是否正确,同时对于程序中运行所出现的错误可以在仿真系统上面进行调试、编辑、修改和跟踪,以完善数控机床加工系统。这种技术主要用于科学研究、工业设计、模拟生产、教学训练和考核鉴定等领域。

数控机床加工仿真技术中包括几何仿真和物理仿真。

1、几何仿真

它是一种没有考虑切削过程中各个参数以及切削力等待其它的物理因素的影响,在仿真的系统中,主要是仿真刀具和工件在空间中进行移动移完成各个加工要求,此过程的主要目的是验证NC程序是不是正确的;如果出现了一些问题就需要工作人员对其进行调试、修改使其完成各个要求。

2、物理仿真

这是一种相对于几何仿真的仿真方法。它也可以说是一种力学仿真,其原理是通过力学的特性来研究在数控机床加工过程中车刀的磨损情况以及摩擦力大小,以满足实际的构件的加工的需要。

四、数控机床加工仿真技术的好处

1、对数控机床加工零件的前期进行程序的检查、修改、防止在实际的加工过程中出现错误,给生产带来巨大的损失,耽误了生产的时间。

2、数控机床加工仿真技术的应用为机械工程学院的学生带来了极大的便利,可以通过数控机床加工仿真技系统来检测自己所设计的零件的程序是不是正确,有没有存在一些问题。另一方面,解决学校教学中实训设备少,学生多,设备无法分配的问题、解决实训教学的安全问题、减轻教师在实训教学中的工作量,提高教学效率。

3、数控机床加工仿真技术的应用节约了实际的生产中所进行实验的成本,同时也在一定的程度上降低了生产不合格率,保证了生产产品的质量。

4、避免的实际机械的危险性,保证了工作人员的人身安全,尤其是那些没用实际的操作经验的工作人员及学生,此系统可以说是非常的有益的。

五、数控机床加工仿真软件VERICUT应用

Vericut机床仿真系统在进行普通的机床加工仿真过程中,工作人员需要首先通过Machine Simulation系统建立机床运动学模型,系统提供部分控制文件库供使用者调用或修改以满足定制要求,然后利用建模模块建立机床的几何模型,按照图纸设定机床初始位置形成相应的控制文件、机床文件和工作文件。然后就是根据Vericut系统定义在加工中所要应用到的夹具和毛坯,在完成此步骤后,我们需要做的是对刀具形状和构件进行确定,同时还需要设定车刀的行走路径。设定相应的参数即可进行刀具轨迹的仿真。最后,我们的工作人员需要做的工作即使在Vericut系统中进入Machine Simulation,根据实际机床模型来添加机床实体,夹具和毛坯实体,设定过程中所要求的各个参数,经过充分的准备工作后就可以完成仿真加工了。

根据工作人员的在计算机中的设置,达到使仿真软件完成构件提前所要求的规格和参数,此过程执行到构件完全完成为止。

除了上述方法的介绍,我们在实际的应用中,在数控机床加工的仿真系统软件的应用时,必须要对每一个功能键进行详细的了解认识,这样才能避免在应用的过程中发生那种让人难以接受的错误,认识软件的所有功能只是数控机床加工仿真的基础,另外,我们还需要对机床的运动特性有一定的理解。

以下为计算机数控机床加工仿真软件的工作面板,我们从面板上面可以清楚地看到在实际的机械中我们常常使用到的功能键,通过计算机的软件程序的设定,以实现车刀及构件的移动,完成加工,在设置各个参数的过程中我们也可用进一步对数控机床的加工移动特点的理解认识。

六、数控机床加工仿真技术的应用及展望

虚拟数控机床的应用为科学研究行业带来了极大的飞跃。数控机床加工仿真技术是科学研究中所应用的主要技术之一。在近些年来,各个高校中的机械加工专业的学生,学院为了解决设备短缺的问题,常常会采用仿真设备来替代真正的机械。当然,仿真设备也是有一定的好处的,其在实际的应用中没有危险性,使得学生及工作人员的人身安全得到了很大的保障。另一方面,数控机床加工仿真技术的的应用为产品的质量提供了很大的保障。

虚拟数控技术是由许多先进学科、先进知识形成的综合技术系统,是一个极具潜力的前沿研究领域。由于多媒体技术和网络技术以及仿真技术的迅速发展,虚拟数控技术将获得更快的发展。虚拟机床是虚拟加工技术的核心,网络化、智能化、集成化是虚拟制造技术的发展方向。虚拟机床软件的发展目标应该是根据国内的现实情况和国外软件的发展趋势,根据机床开发的实际需求设计出不同的小型软件以满足机床中所要进行的各种工作任务。

计算机仿真技术不仅在传统的工程技术领域(航空、航天、化工等方面)继续发展,而且扩大到社会经济、生物等许多非工程领域,此外,并行处理、人工智能、知识库和专家系统等技术的发展正影响着仿真计算机的发展。

七、结束语

综上所述,数控机床加工仿真技术在科学技术的不断发展中已经得到了很大了进步,数控机床加工仿真技术的应用不仅仅解决了我国在高等教育中教学设备短缺的问题,而且还给工作人员带来了很大的便利,我们相信其技术将会在未来得到更广泛的应用,为人们的生活带来更大的便利。

参考文献:

[1] 杨胜群.VERICUT数控加工仿真技术[M].清华大学出版社,2011(4):191-237.

[2] 李云龙,曹岩.数控机床仿真系统VERICUT[M].西安交通大学出版社,2011(9):104-181.

[3] 陈海舟.数控铣削加工宏程序及应用实例[M].机械工业出版社,2011(12):153-181.

[4] 邓维鑫,周奎等.基于VERICUT的水轮机叶片五轴联动数控加工仿真技术研究[J].计算机应用技术,2012(7):28-30.

[5]闫杰,数控加工仿真系统在专业教学中的应用[J].辽宁经济职业技术学院学报,2012.

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关键字:数控机床编程与操作 教学实践 反思

数控机床编程与操作是集数控加工、数控编程、数控机床操作于一体的新型课程。已广泛应用于各个学科。随着职业教育的发展,我校开设了这门课程。根据数控加工专业毕业生所从事岗位的实际需要和教学实际情况的变化,合理确定学生应具备的能力与知识结构,本课程在理论要求方面难度较高,笔者结合本人的教学实践,谈谈数控机床编程与操作教学的一些见解。

一、在教学方法上,展开互动式教学

《数控机床编程与操作》课程具有多变性、综合性、典型性、实践性和实用性五大教学特点,在教学过程中,既有一般又有特殊,既有新授又有复习,既有理论又有实训,既有工作原理又有编程方法,既有典型零件程序又有复杂实用案例,这就决定了我们教师一定要根据本课程不同教学内容及其特点,采取不同的教学方法,同时,无论是理论教学还是实践教学,我们教师还要努力做到因材施教,在如何充分调动广大学生学习积极性和发挥广大学生主观能动性上多下功夫。

在《数控机床编程与操作》课程教学上,尤其是数控指令及应用、编程方法和实际应用等教学内容上,最适宜于采取双边互动式教学方法。在教学中,大胆引入“行为引导学”教学方法。在教学过程中要想方设法地创造出一个可以实现双边互动式教学的环境和气氛,通过创设情境、巧设疑问、共同讨论、动手实践等多种教学方式,有效地开展双边互动式教学。不仅是老师传授给学生编程方法等,同时学生可以通过老师给出的任务书,从各方面获取资料,充分发挥学生的想象。这样不仅培养了学生的思维能力,而且在完成任务书的同时,不自觉地学会了解决问题的方法。例如:在介绍了一些基本指令后,让每个组的学生自己讨论这些指令能解决的基本问题,并动手画有关的图形,有兴趣的加工出实物,供学生参观他们所做的成果。

二、在选择课题上,合理地改革教材

我们知道,用于教学的数控编程教材,在编写时一般是按照:基本原理、基本指令、基本应用、基本操作等分成各个独立的章节。编者按照结构严谨性进行编书,教师实施教学时,则要考虑有利于学习者的认知过程而开展教学。这是教材使用者要注意处理好的问题。如果任课老师按照教材的顺序进行教学,就是要将全部基本指令学习完毕,再学习基本应用,基本学习完毕再进行基本操作的学习。这样,在一段期间内学习完所有指令,学生学习后的印象不深刻,容易混淆,到基本应用的学习时,又得重新对所涉及的指令进行学习,效率不高。

为此,我在数控编程教学中采用了课题式单元教学,重新自编教学内容。搜集了上百个数控编程应用实例,并通过筛选、整合成五个单元,每个单元由几个同类实例组成。每个课题以一个应用实例为主题。由几个应用同类指令的实例课题组合成为一个教学单元,全部教学内容分为五个教学单元。五个单元主题分别是数控编程原理、FANUC系统的编程与操作、广数系统的编程与操作、SIEMENS系统的编程与操作和中级职业技能综合例题分析。这样老师精选设计的每个实例课题有一定的科学性、连贯性,由简到繁、由易到难。既能方便学生的学习,又要包含本课程的所有知识点。

三、在实习过程中,教学方法更新

目前在《数控机床编程与操作》课程实践教学上,由于我们教师所编写的实训指导书详尽有余,明明白白,学生在实习实训时只需要进行程序输入、对刀等简单操作即可顺利完成。这种实习实训教学方法,目前已被我们教师广泛认可和采用,但至少我认为:没有问题的、不需学生动脑的实习实训是毫无意义的。教师只有指导学生运用数控编程方法亲自编程操作,在实习实训中既动手又动脑,既能发现问题又能在教师启发指导下分析问题和解决问题,才能从本质上学好这门课程。

首先在编写实习实训指导书时,我们教师应该根据企业对数控技术人才的需求,结合学校实际设备情况,针对本课程教学特点和教学目标,实习实训教学同样要做到因材施教,采取因人而异的分层教学,所有学生在实习实训中都能够得到相应的锻炼和培养。除要求学生在规定时间做完基本的实习实训项目外,还要安排一定量的选修实验项目和研究性课题,师生共同找出问题的解决办法。对于大型的实训项目,如减速箱传动件等,还可以采取分工合作的教学形式,将全班同学分成不同的小组,由教师明确各小组在实训中的任务和目标,从而培养广大学生团结协作的职业素质和能力。

四、在巩固教学成果时,吸引学生的兴趣

㈠ 学生学习兴趣浓,学习热情高涨,学习效果有保证。

每个课题以实例为重点,这些实例都是来自我们身边的生活、生产。学生对教学课题感兴趣,认识到所学的东西有用,能解决现实问题,学习热情是自然地高涨起来。兴趣是最好的老师,主要能调动学生的兴趣,就容易激发学生的学习热情,教学就成功了一半。因此在教学中,教师要把握时机,结合教材特点,把兴趣的东西引入课堂,从而学生学习的自觉性和主动性也跟着提高。教师积极利用这一点,激发学生的兴趣,引导学生分析问题,如何解决问题。逐渐地由学生提出问题,自行分析问题到解决问题。这样不但提高了学生学习知识的兴趣,而且还提高了学生的分析问题和解决问题的能力。

㈡ 逐步培养学生解决实际问题的能力。

课题实例来自生产、生活、要处理及注意的有关问题我们都向学生交待清楚,引导学生具体的处理办法、解决方法步骤、方向。通过多个实例的学习、实践与积累,学生能逐渐地提高解决实际问题的能力。

㈢ 提高竞争意识巩固所学知识

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关键词: 数控技术 理论教学 数控实训

一、引言

高职学院的数控技术专业是一门综合性、实践性很强的专业,包含机械制造技术、数控加工工艺、数控编程技术、公差与技术测量等专业课程的理论知识和数控机床操作、数控加工工艺编制、cad/cam应用、数控机床维护等专业技能。因此,教学中要一方面重视理论教学,为学生打下坚实的理论基础,另一方面重视学生实践技能培养,加大数控实训教学力度。

目前企业大量急需的数控人才是数控工艺人员和数控机床维修人员,对这些人才的要求是既有一定的数控技术理论水平,又有很强的操作技能,能够胜任企业基层单位数控技术工作的高级应用型人才。恰恰与高职教育培养高技能人才的目标相吻合。中央广播电视大学传统的教学计划是重理论、轻实践,但是当下有些高职院校过于重视实践,一些学校提出实践第一、理论第二,把高职教育与中职教育培养目标等同看待,认为理论与实践的教学比例达到1:1最好。从目前各高职院校实验与实训的软、硬件条件来看,确实是增加了实践和实训时间,但效果并不理想,学生对实践技能的掌握情况并不令人满意。究其原因,笔者认为问题的关键在于如何正确把握理论教学与实践教学的内在关系,以及充分利用实训设备,采用科学的实训方式充分调动学生学习积极性。

二、教学改革措施

1.模块式教学――优化整合理论教学

数控专业是机械专业的二级专业,机械专业的一些传统课程,如《机械制图》、《机械制造基础》、《机械加工工艺》、《数控机床编程与操作》等专业基础课在教学中是不可或缺的,但是随着数控技术的发展,这些课程的外延与内涵都发生了变化。因此,学校根据高职院校的培养目标,理论教学以“必需、够用”为度,突出“适用性”和“针对性”,允许对一些艰涩难懂或者陈旧的内容进行大胆删减,而增加一些数控技能培养需的实用性知识。如机械制图及计算机绘图课中,数控专业最需要的知识是看懂零件图,学会各节点坐标的计算,在制图课上,淡化画法几何的概念,点线面投影的概念,重点是熟练应用三角函数等数学知识,确定圆柱、圆锥、圆球、凹(凸)圆弧、螺纹等表面上节点的坐标,熟练掌握AutoCAD知识。为学习CAD/CAM软件及数控编程打下理论基础[1]。

2.在理论教学中突出实践性

数控技术专业课内容基本是在机电一体化基础上延伸而成的,整合后的教材内容往往满足不了理论和实践教学的需要,如我校数控车床是“广州数控系统”,现有教材和实训设备不吻合,我校组织教师编写教学大纲和教材、开发数控“校本课程”,体现数控专业领域的新知识、新技术、新工艺和新方法。还通过校企合作办学或课程整合,将数控专业传统教学模式改变为项目化教学,能在一定程度上提高教学效率,一些课程实行“教、学、做”一体,如讲数控加工工艺课程时,将在课堂上不易讲清楚的零件加工工艺,带到数控实训车间一边加工一边讲解,使学生一目了然。

我校还和多个企业合作,建立校外实训基地,在专业理论教学中带学生到工厂参观,对学生进行生产认识教育,使学生在有了感性认识后再学习比较难理解的理论知识,强化教学效果。

3.实施项目化教学讲理论和实践教学有机结合

教师有目的地根据教学目标创设一定的实训情境,学生通过实践活动进一步理解教学内容,并提出实践中发现的问题。教师通过课堂教学,将学生在实践活动中掌握的知识连贯起来,解决学生不懂的问题。操作程序主要分为:创设情境实训探索发现问题引导概括巩固应用[2]。如在数控加工中心程序编写第一行G54G40G49G80G90G17指令,不必要求学生开始学编程时就详细理解各个指令的具体含义,只需让学生记住这个固定模式直接写程序,在以后练习操作中再慢慢理解掌握。通过这样的实践教学,教师进行理论教学时,能在实践基础上轻而易举地使学生理解[3]。

三、实施方案

根据数控技术专业实训教学课程的特点把实训教学分为三个阶段:感性认知实训、数控操作实训和综合实训。有机穿插理论教学,达到理论实践紧密结合。因此,在专业理论课教学之前,将学生带到数控实训室对数控机床进行感性认识。在授课过程中可将专业教材中有关数控机床各种机具构造结构进行举一反三的实地讲解。在学生操作机床时,指导教师不能简单地让学生操作,而是让学生根据零件图编写数控加工程序,再通过自己的操作对先前具备的有关编程的理论知识进一步加深理解巩固消化。最终经过综合性实践教学,学生实现零距离上岗,培养高技能人才。

1.利用虚拟实验室等多种教学手段、建立立体的实训体系

充分利用先进的多媒体技术制作实训配套课件、建立数控实训虚拟实验室,对我院数控实验室的cA6140广东数控系统数控车床、法那克系统数控铣床的实训操作,制作详细的图标牌流程。并编写配套的实训实验指导书,制定相关实验守则、操作规程、管理制度及每一台数控设备的操作加工演示程序等[4]。通过这种模式进行数控机床的实训教学,学生对整个操作步骤的按钮先后顺序的记忆、操作步骤的熟练掌握、对安全操作规范的反应灵敏度等方面都有明显提高,切实提高数控机床操作的熟练程度,缩短学生实际操作能力熟练过程的时间,有效降低因不规范操作而引发的事故率,确保数控机床实训有序高效进行,大大提高实训教学水平。

2.启发性教学

教师在教学中注重启发诱导学生,激发学生的学习兴趣,鼓励学生探索,启发学生而不代替学生得出结论。在指导学生数控实习过程中,教师鼓励学生独立思考,自己找到解决问题的方法,千方百计地调动学生的主观能动性,学生分析零件图纸,自己编程,自己加工出零件,很有成就感,因此对数控加工产生浓厚的兴趣。

四、结语

通过教学改革实践,总结出数控专业理论教学与实训教学,必须根据岗位需求,以培养高技能人才作为目标,将理论教学和实训教学有机结合,以理论教学为实训教学基础,反过来实训教学又可以促进理论教学水平提高。

参考文献:

[1]陈惠顺,等.先进制造技术综合实训课的建设与实施[J].实验室研究与探索,2004(12)82-83.

[2]高葛,徐元博.高职数控技术专业实践教学改革.实习实训,2008,02.

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[关键词]数控车 数控实训 撞刀 解决措施

中图分类号:TH 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0042-01

随着机械加工技术的发展,数控机床技术也变的越来越普遍,在机械行业中得到广泛应用。企业对数控车人才的需求日益加大,这就促使职业院校加大了对数控车实训设备的投入,培养符合企业需要的高素质技能型人才。本文从数控车实训教学的实际情况出发,针对学生在操作数控车床的加工过程中出现的撞刀原因进行了分析探讨,总结了数控车操作过程中发生撞刀的原因,并提出了切实可行的解决措施,以减少撞刀事故的发生。

1 撞刀原因分析

撞刀是指刀具(包括刀架、拖板等)在移动过程中与工件、卡盘或尾座发生意外碰撞的机故。数控车床操作初学者,容易撞刀,撞刀是数控车床操作新手最有可能发生的事故,一旦发生撞刀事故,轻者影响机床精度,重者造成机床损坏,使机床的加工精度丧失 , 甚至造成人身事故,必须引起操作者的高度重视。在长期的教学过程中发现学生在操作数控车床时容易撞刀,导致学生不敢碰机床。撞刀原因很多,大致可归纳为操作机床不当和编程时考虑不周全所造成的撞刀。本文从这两方面进行分析,总结出撞刀的各种因素。从而让学生实训时,减少撞刀几率。

1.1 机床操作不当造成的撞刀

数控机床操作不当会造成刀架或车刀与工件、主轴卡盘或尾架发生碰撞。主要从以下各方面分析:

(1)工件没固定好。工件在加工时候,长的工件,会引起甩尾,震动引起撞刀。

(2)安装刀具错误。在安装刀具时一定要使刀位点对准主轴中心线,即刀具安装好后试切工件右端面,切完右端面后刀位点应在工件右端面中心。

(3)刀架或车刀与尾架发生碰撞。回参考点或退刀时,应该Z向使刀架或车刀远离主轴,避免发生碰撞。

(4)试切法对刀时走刀过快或背吃刀量过大。刀具在加工工件时,一定要注意加工的背吃刀量,如果过大,会造成刀具和工件的撞刀。粗加工应优先选用较大切削深度,一般取2-4mm,精加工一般取0.3-0.5mm。

(5)对刀不准确造成的撞刀。

(6)机械零点坐标与绝对和相对坐标一致。校验程序完毕后要回参考点, 在校验程序时机床是锁住不动的,而刀具相对工件加工在模拟运行(绝对坐标和相对坐标在变化),这时的坐标与实际位置不符, 需用返回参考点的方法, 保证机械零点坐标与绝对和相对坐标一致。这一环节有时不注意在校验程序后没有发现问题就进行加工操作,会造成撞刀现象。

(7)数控车床执行程序正常加工过程中,由于操作者误操作使程序停下来,如果操作者按“RESET”复位后,立即进行循环启动,此时容易造成刀具与工件发生碰撞。因为运行的默认值与程序的设定值发生变化,按“RESET”复位,则把数控系统复位到初始状态,清除了保存在DRAM内的预读程序信息,会改变刀具移动指令及主轴转速。在自动运行程序过程中,如出现误停车导致程序停止运行,此时将模式改为编辑方式,按“RESET”复位程序,再重新运行程序。

1.2 程序编写不当造成的撞刀

程序编制是数控加工最重要的环节,提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞安全事故,总结并在以下各方面分析:

(1)G00坐标设置离毛坯太近。一般编程时候在工件右端,1mm。

(2)换刀时,未使用G00指令远离工件。换刀需要用G00,远离工件。以防止车刀与工件产生干涉。

(3)加工螺纹时误把导程(F)当作进给速度,如:G92 X40 Z-20 F2写成 G92 X40 Z-20 F80。

(4)程序坐标值编写或者输入有误。

(5)加工完零件退刀时先走Z向,远离工件,再走X向。

2 撞刀常见现象解决方法

经过以上总结和分析,根据常见的撞刀原因,结合实际操作经验,现提出如下几点对策:

(1)编写的程序需要仔细检查。系统较老的机床,需要输入标点符号,更需要编程人员仔细认真。

(2)检查好的程序需要在机床程序里面校验图形。利用数控机床的图形校验的功能可以检验程序的轮廓,减少错误率。

(3)装刀长度出错。刀具长度不够,刀具的刃长不够,都会导致干涉现象,另外刀具的装夹方式有误,也能导致撞刀。需要刀路轨迹模拟,明确加工部位。按程序单上的刀具进行选择和复核是否正确。

(4)正确对刀并设置刀补,Z方向试切对刀时,必须注意对刀使用的Z向零点应与编程使用的Z向零点统一,避免因工件坐标系设置不统一而造成撞刀。

(5)在调试程序加工第一件工件时,一定要仔细检查程序,试加工时单段运行,随时控制进给率,随时看剩余行程,加工前应模拟运行一次,单段运行,再正式加工。看看有没有意外的刀具路径出现,一旦出错,迅速急停,特别是初学者,要注意急停按钮的应用。

(6)将刀架移动到安全位置,按下锁住机床和空运行键进行空运行操作,主要观察运行轨迹是否正确,且仿真运行后要回参考点校验。

(7)如果加工时必须使用尾架,安装刀具时必须考虑到在X 方向电动刀架与尾架不发生碰撞的极限位置,在Z方向拖板与尾架不发生碰撞的极限位置。

(8)建议在计算机上用模拟软件模拟程序,进行检验,再把程序拷贝到机床上可以减少错误。

3 结束语

要避免数控车床撞刀事故的发生应以预防为主。机床操作者首先应熟悉数控系统的各种操作,掌握系统功能键,达到熟练操作,减少失误,将误操作的概率降至最低点;其次在编写加工程序时,应根据工件特点进行,按工件的形状及加工位置确定退刀和回零的顺序是先退X向,还是先退Z向;再次应注意机床的保养,在平时加工后,丝杠,导轨应擦拭干净,避免切屑等杂物夹在滚珠丝杠和导轨内,造成加工出现误差,损伤导轨,影响加工;同时,操作人员还要掌握一些异常情况发生时紧急处理方法。如按暂停、急停及切断电源等来最大限度的减少碰撞事故发生带来的损失。

参考文献

[1]郝新成.实习中数控车撞刀事故的防范[J].实践与探索,2011(3):266-267

[2] 袁锋.数控车床培训教程[M].北京:机械工业出版社,2005.

[3] 周保牛.数控车削技术[M].北京:高等教育出版社,2007:335-338.