数控加工中心范文

时间:2023-03-20 19:13:10

导语:如何才能写好一篇数控加工中心,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

数控加工中心

篇1

1、确定数控加工中心路线的原则

在确定加工路线时,要考虑的到工件的加工精度以及加工的效率,先进行粗加工,然后是半精加工再精加工工件;如果工件表面有孔,要先对面进行加工然后再加工孔;加工时要保证相同的设计基准,从而减小加工误差;可以根据刀具来划分加工的步骤;由于加工过程中可以改变装夹定位,因此在一次装夹中能加工的形位要全部加工完,避免重复。确定的加工路线要保证工件的精度和表面粗糙度达到要求,减少刀具的换刀数,减少重新装夹的次数,程序段要简化。除此之外,加工路线的确定还要考虑工件的加工余量,以及机床的一些自然因素等。

2、车削加工加工路线的选择

车削加工路线的确定原则是保证加工质量的前提下,走刀路线最短。(1)粗车时走刀路线可以根据切削的位置进行改变,如粗车外圆时,可以采用减少径向分层数的走刀方式,车端面时可以用减少轴向分层次数的方式;(2)精车时,要以保证零件的加工精度,零件的最终加工精度是最后一次加工后的精度,进刀及退刀的位置要考虑清楚,并且最后一次的加工要一次连续加工完成。(3)换刀位置应在工件和夹具的外面,换刀时保证碰到其他部件,并且换刀路线要短。

(4)退刀路线要依据所加工的位置而定,外圆表面的加工可以采用斜线退刀方式;切槽的加工可以采用径-轴向的退刀方式;镗孔的退刀可以采用轴-径向退刀方式。

在加工中心上车螺纹时,要保证沿螺距方向的进给和机床主轴的旋转保持严格的速比,所以加工时避免机床加速或减速切削。

3、铣削加工路线的选择

进行铣削加工路线的选择时,首先要确定工件是采用顺铣还是逆铣的方式,选择的标准是机床的进给机构是否有间隙及工件表面有无硬皮。工件表面无硬皮,机床进给机械无间隙时采用顺铣的方式,若工件表面有硬皮,机床进给机构有间隙时,采用逆铣的方式。几种不同的轮廓铣削的进给路线的选择:

(1)铣削外轮廓的进给路线:采用立铣刀侧刃铣削方式,选择切入路线应当沿切削轮廓的延伸线切入,退刀时,要沿轮廓的延伸线退刀。用圆弧插补法铣削外圆时,同样沿切线方向进入,退刀时沿切线方向多运动一段距离。

(2)铣削内轮廓的进给路线:如果轮廓不允许外延,进退刀时按照法线方向切入和退出,当采用圆弧插补法铣削时,应当选择从圆弧过渡到圆弧的加工方法,保证加工的精度。

(3)铣削内槽时的进给路线:加工工艺都采用平底立铣刀,铣削的方式有行切法和环切法及两种方法混合,这两种方法优缺点是行切法会在铣削的起点和终点留下残留,表面粗糙度达不到要求,但进给路线短;环切法能达到粗糙度要求,但刀位点的计算比较复杂。

(4)铣削曲面轮廓的进给路线:加工方法通常是用球形刀,采用行切法进行加工,通过控制刀具切削时行间的距离来满足工件加工精度的要示。由于曲面边界没有其他表面的限制,所以球形刀从边界处开始切入。

4、钻削加工路线的选择

在确定钻削加工的路线时,对于精度要求比较高的孔,钻削时要保证各个孔的基本定位方向是一致的,以免孔与孔之间出现定位精度的误差,影响工件的质量。对于多孔的加工,还要考虑到加工路径的问题,要保证加工路径最短,提高实际钻孔加工的的效率,达到最优的设计路线。

5、加工线路的选择时要注意的问题

(1)加工路线的选择首先必须要保证的是工件的精度和表面粗糙度达到要求,并且加工的效率要高。

(2)选择的加工路线要最短,一方面可以减少空刀的时间,另一方面还可以减少编程量。选择合理的刀具切入点及退刀点,优化加工路径,提高加工效率。

(3)选择路线还要考虑到工序问题,在一次走刀过程中,尽量加工多的工作面,在一次装夹中,用一把刀具完成最多的加工表面。从而减少换刀和装夹的次数,同时也能够优化加工路线,提高了效率。

(4)选择合理的切削量,粗加工时,可以适当增加切削量,在半精加工和精加工时,在保证加工精度和粗糙度的前提下,还要兼顾切削效率。

(5)对于工件表面进行加工时,要尽量一次走刀完成,如果走刀过程中突然停刀,切削力突然减小,刀具在工件表面会留下划痕,影响了工件表面的精度要求。加工圆弧时要选择合理的进给量,防止出现爬行现象。

(6)编程的过程中,应当多采用子程序、宏程序的调用、镜像等功能,使设计的进给路线更加清晰有规律,同时也减少了编程量。

6、确定加工路线的一般步骤

首先根据毛坯的材料及零件的轮廓形状、尺寸、加工精度选用合适的机床,然后对数控加工零件的工艺进行分析,工艺分析包括很多方面,从加工的可能性方面,①零件图上的尺寸标注应当适应数控加工的特点,应以同一基准引注尺寸或直接给出尺寸坐标。②构成零件的轮廓的几何元素条件应当充分,方便在对零件轮廓所有几何元素定义。从加工的方便性方面,就是对进给路线的制定,前面提到了几种加工方法路线的选择的问题,就是从方便性的角度来讲的。再次,是对加工方法的选择及加工方案的确定,以保证零件的精度和表面粗糙度为目的,选择合理的方案。工序的划分要尽量在一次装夹中尽可能完成多的工序,工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。除此这外,还要考虑到零件的安装与夹具的选择,不同形状的零件根据其定位的不同,装夹的方法就不同,从面夹具的选择也不同。夹具的选择要注意两个方面,一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标相对固定;二是要保证零件和机床坐标的尺寸关系。选择合理的刀具及合适的切削量,主要是保证零件的加工精度及表面的粗糙度。综合考虑到以上这些方面的因素,从面制定出合理的加工路线。

篇2

关键词:加工中心;管理;维护保养

随着科学技术的快速发展,以及社会经济的进行对现代机械制造技术提出了更多新的要求。这对加工设备不但要求通用性和灵活性,而且也对它提出精密度和高效率的规定。针对这种规定应运产生了数控加工中心这种新型自动化机床。数控加工中心是机器、电脑、自我掌控、测量等多样技术的联合体,是统一化、主动化水准高,构造繁琐,技术高端,价格昂贵的精细装备,是一类对工件实施多程序加工,刀库双管齐下自动换取刀具的数控机床。所以,管理及维护保养数控加工中心是相当重要的。

在当下工业制造业中,数控机床,加工中心等适合多种类,小范围生产的先进设备接踵而至,品种、数目众多的数控加工中心,在数控加工车间中就占领了重要位置。在规模庞大的企业中,加工中心由各个子厂家亦或子车间各自主动管理,不免还有很多欠缺,这篇文章对数控车间的加工中心管理体系做了细致的解析和论断,着重对数控加工中心的管理及维护保养探讨和解释,建立了数控加工车间中基于数据库的加工中心管理系统。

1 数控加工中心概括

数控加工中心是运用数字信号掌控机床运动,还有它的加工过程。数控加工中心主要由伺服驱动装备、数控装备、衡量反馈装备和机床本体四大部分构成。

数控装备成为数控体系的中心。伺服驱动装备是数控装备与机床主机之间的连结环节,伺服驱动装备采纳数控装备数据点的密化生成的进给脉冲信号,通过扩大驱动机床主机的履行体系,完成机床活动。

机床本体是由基础件组成,它是数控机床的中心。它不但要经受包含切削力在内的各类力,而且还要完成由数控装备掌控的各种运动,所以机床本体务必保障有足够的刚度、优良的几何精度、小的热变形,这样才能高效的确保数控机床的加工效率。

2 数控加工中心的管理

保障生产的质量,安全生产还有有效利用资源的核心是加强管理数控加工中心。在数控加工中心的初级装设还有调动时段就该做好数控加工中心的约束。数控装备从来到厂安装试运行阶段起就应随时做好设备的状况备案,包含控制系统规格、制造商、主轴伺服单位和伺服单位的参数、功能还有接电千的常例技能目标。相对于同类别的数控机床,就算是体系一样,因为生产厂家差异,它的操作界面也会各有差异,操纵方式有着不同。车间工人在操纵数控机床前,务必查看机床操作章程以及有关说明书,操纵时要仔细,及时洞察机床的运行,出现反常,即刻停车查验。另外,正当地操纵是保证零件加工质量还有预防事故发生的特别保证,其中对数控加工中心的维护档案经管是贯穿始终的,应区分备案修理检测点在通常状态下的电平和波形,与此同时该把制造商给予的数控规格及PC规格与CRT上呈现的实际参数一一对比,如存在差异应在参数表中表示,设备调试运转正常后,立刻通过RS-232口,用电脑上独用的数控体系通讯软件PC软件将数控体系规格及PC步骤复制到可移动介质上,编排号码存档。对数控加工中心的备件约束也是不可小觑的,数控系统的配件要因地制宜地拟定往往一些易损的电气元件,例如各类水平的可以熔断的机器、电子刷,以及常出障碍的大功率板块和印制电路板等都应该装配。之所以对导致对购置的数控体系的备用印制电路板,要预期装到数控柜中通电运作一段时间。是因为印制电路板持久歇工就会出障碍。数控机工中心的管束的中心是数控加工中心的生产经管,探求与拟定一套适合企业发展,与实际情况相符的管理方法是不可或缺的。当代化的生产管理条件对数控机床的生产经管践行专业化经管。经管者应知道数控机床生产的特征和掌控各协同环的节奏,莫把经管普通机床的办法照抄到数控机床上。下传制造命令时,对它的工艺文献、数控步骤、工装夹具、工量设备、质量掌控卡等配备齐全后以及工件一并传到加工机床,这样工作人员在熟知加工步骤后快速进入生产。

3 数控加工中心的维护保养

机电一体化的典范产品之一就是数控加工中心,对它的维护保养要有科学地经管,有方案、有目标的拟定相应的章程规范。优良的维护保养工作促使数控加工中心长久持续常规的技术情况,以此保障工件的加工质量,提升工作功效,降低歇工亏损及保养费用。之所以数控体系的保护是数控加工中心的保养的核心,是因为数控体系是数控加工中心的中央零件。应当按期查验电控制柜上的轴流风扇或热交换器的运转状态,保障电控柜的表里实行空气流通,预防风道阻塞导致柜内温度超高而引起体系不能靠得住的运作;尽量减少开电气控制柜门,工作车间飘荡的尘埃、金属和油雾灰尘落在电控柜上轻易引起元器间绝缘电阻降低,从而出现障碍;数控体系储存规格用的存储器运用CMOS器件,储存的实质在体系断电时靠支撑电池持续,每年应该变换一次支撑电池,从而保证系统体系常规运作,且电池的替换应在CNC系统接通电源状态下实行;按期把备用印刷线路板安装到CNC体系上通电运转,以防线路板长时间搁置受潮显露阻碍;数控体系长久搁置,很轻易受潮出现故障,应常常给系统通电,在机床锁定的状态下,空运转加工程序,运用电气元件自身的发热来驱逐湿气,保障电气元件功能的稳固牢靠。在通常数控加工中心运转的同时,还需要关注它的一些重点零件的维护。冷却体系、体系、液压体系的查验,内部油量和切削液的含量是不是充足,液压系统的压力是不是足够,关联到工件或加工中心的咬合力是不是充足。主轴运转是不是正常有没有异常声音,可查验壳体部分的温度变化。各个轴间的路程限位开关、急停开关活动是不是寻常,如果手动压制限位开关的滑动轮的时候,CRT会报警显现表明限位开关异常。对付CMOSRAM能充电电池的查验,当发现其电压减到不是常规值,就应该在体系接通电源情况下实行更换,还有各个冷却的电风扇是不是常规运行等。遇到数控加工中心持久搁置歇工时,也应该按期实行养护。最开始应常常给体系通电,在机床锁定不动的状态下让它空运转,使用电器元件自身的发热赶跑数控柜内湿气,以保障电子元器件的功能稳固牢靠。实际可得,通常搁置歇工的数控加工中心,启动时常常容易发生各种阻碍。假如搁置时间时段很长,应将直流电机电刷拿到外面,避免因为化学腐蚀毁坏换向器。

4 结束语

数控加工中心展现出目前世界机床技术发展的趋势,它会是权衡机械制造工艺水准的重点目标,在柔性生产和计算机集成制造等高端制造技术中起着核心的基础中心影响。在使用中对高昂的数控加工中心实行经管及维护保养也是目前高技能人才应当具备的能力之一。经过有效地管理,侧重引起数控加工中心功能的原因,经过给这种高精密、高效果且又高昂的装备创造良好优良的工作处境,实行准确地运作,给予合理地维护,能保证其优越的工作,以此确保产品质地,尽量表现机床的功效,提升企业经济效率,促使企业的不断发展。

参考文献

篇3

关键词:数控加工中心;机械本体;装配工艺

中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)03-0091-01

1 数控加工中心机械本体装配工艺的知识建模

当前数控加工中心机械本体的装配工艺知识建模过程中,主要是以本体为基础,构建多种抽象模型,将模型中涉及的诸多知识加以表达和应用。通常本体是对概念模型的说明和解释,利用其来构建知识概念模型,可以实现本体的概念化和理论化。基于本体的装配工艺知识模型构建过程中,多是围绕四个基本关系,即atrtibute一of、instnaec一of、kind一of、part一of,由于用户对知识模型对象具有不同的要求,除了这四种关系之外,用户可以结合自身需求自定义其他所需关系,这样知识关系则会变得更为多样化及复杂化。

2 导轨副和丝杠的装配及精度测量分析

2.1 导轨方面

2.1.1 导轨装配

数控加工中心多是以日本THK线轨作为导轨副,而在线轨安装之前,需要将相关的地脚螺钉进行合理调节,这样可以保证底座的水平;同时需要以抬高为主,每一次转动的幅度尽量低于100,有效避免反向间隙差问题的出现。值得注意的是,在刮去底座承靠面的油漆之后,需要适当进行消刺处理,利用油石来回托滑加工面,并清洗干净铸件线轨的固定孔[3]。采用同样的方法去除线轨毛刺之后,可以在底座承靠面轻放线轨,并在固定孔中锁好锁线轨螺丝,退半圈后挤压线轨,使其接触到承靠面,利用800N・cm的扭力值来拧紧螺丝,确保两边的对称锁紧。

2.1.2 丝轨安装的精度测量

线轨精度涉及左右和上下的平行度,是数控机床精度的前提,一般精度需满足的条件为:①双上下和左后的最大平行误差分别是0.025mm与0.015mm;②单轨上下和左右的最大直线误差分别是0.02mm与0.01mm。双基准测量法是测量线轨精度的常用方法,主要以某一轨道为基准,对另一轨道的相对偏差进行测量。测量线轨的左右平行度时,可以在底座中间方式标准量块,并在左端线轨的滑块上支撑好千分表,保证量块与左轨的左右平行;然后在右轨滑块上固定好千分表,有效测量左右平行度偏差。另外,对线轨上下水平度进行测量时,应该在左端线轨滑块上支撑好千分表,将量块和左轨调节为上下平行的状态,然后在右轨滑块上固定好千分表,对上下平行偏差加以测量。

2.2 丝杠方面

2.2.1 传动座和尾端座的装配

安装传动座时可选用双推的方式,先在传动座内侧安装好轴承压板,然后使用3100N・cm的扭力锁紧螺丝,并用铜棒铝棒轻敲轴承外沿,确保其完全装入到内孔中。擦干净丝杆后,将其按照由上至下的顺序装入到传动座内后锁紧螺帽,并在油封中装入防尘封盖,用橡胶锤轻敲油封,使其与防尘封盖贴紧[4]。另外,对于尾端座来说,其多是承受径向力,在油封中装入尾端座内孔,并以“X”型的方式有机组合主轴承和尾端座方向,用铜棒轻敲轴承外沿后,将其放置于内孔;然后适当加垫M6×20的螺丝,锁紧好防尘封盖,将其压于轴承上。同时旋入丝杠的另一端时,可以选用R32的自锁螺帽,使接触面朝向孔外、隔环凹槽朝向孔内,并将隔环压于自锁螺帽。

2.2.2 丝杠精度测量

①测量丝杠偏摆度。在丝杠传动座的最边端打好千分表,然后慢慢旋转丝杠,如果表头指针的变化范围不超过5μm,则表示其在精度控制范围内;如果超过范围,往往需要在变化值最大时反向敲击螺帽来调整偏差,使其在规定范围内。②测量左右平行度。在线轨滑块上支撑好表分,对丝杠的左右偏差进行测量,然后读出相应的读数,要想保证丝杠的左右精度,则左右偏差必须要保持在10μm的范围内,否则需要对尾端座的左右偏移进行适当调整。③测量上下平行度。对传动座端和尾端座凸牙最高点进行测量,可以用千分表来读取数值,并对丝杠两侧的最高点进行比较,该数值差则是垫片需磨厚度;如果两端的偏差超过10μm,则需要重新拆除尾端,并对垫片进行重新打磨。

3 结语

总而言之,数控机床加工的前提与基础就是机械本体装配加工,后续的系统参数补偿以及机床精装等都是以此为基础加以完成,只有对机械本体的装配工艺建立模型,才能有效提高数控机床的生产效率和产品精度。由于数控机床加工过程较为复杂,涉及诸多加工步骤,而这些步骤会影响到产品的精度,因此操作者的在实际装配中需要认真学习先进的加工方法,增强知识储备,对每一模块的加工都加以高度重视,从而在整体上把握加工的精度,确保机械加工的高效性。

参考文献

[1]潘建峰,徐金泉.V40数控加工中心机械本体装配工艺研究[J].机床与液压,2013,02:53-55+50.

[2]于忠良,李振.数控加工中心机械本体装配工艺研究[J].经营管理者,2014,08:384.

篇4

关键词:自主学习 主体 习惯

如何提高学生学习历史的兴趣,培养学生学习历史的积极性,是历史新课程标准的一个基本要求,也是每一个历史教师所面对的一个难题。让学生在探索、发现、体验和解决问题的过程中掌握学习的方法,以及培养学生终身学习的习惯,挖掘每一个学生的学习潜能,培养他们主动获取新知识、利用知识进行创新的能力,是我们教学的一个目标。教师如何根据历史新课程标准的要求,改变自身传统的注重知识传授的教学行为,充分发挥学生主体的学习作用呢?

一、营造主动参与良好氛围

当代美国心理学家罗杰斯说:“只有亲密融洽的师生关系,学生对课堂学习才有一种安全感,才敢于真实地表现自己,充分表现自己的个性,创造性地发挥自己的潜能。”轻松活泼的课堂氛围使学生们的表现欲望得到了极大的激发,他们的自信心在悄悄地增强。教师在艺术教学中,更要采取多种形式,给学生一块适合于自主学习、自我发展的土壤,激发学生自主学习和创新的欲望,培养学生乐于动手、勤于实践的意识和习惯,促进学生自主学习的有效开展。

二、训练学生的学习习惯

学生是学习的主体,要实现教育理念的转变,就要求历史教师必须在日常的教学活动中注意训练学生的学习习惯,要重点通过预习习惯和复习习惯的培养来提高学生的自主学习能力。

对学生的预习,要有明确的要求:(1)要求课前认真阅读教材;(2)要让学生尝试着动脑筋解决课本中的习题等;(3)继续查资料做深入的研究。通过预习,有效地培养学生在课堂教学中的自学能力,为自主学习奠定坚实的基础。对学生的复习,可分成三种情况来操作:(1)先复习,再做作业;(2)先做作业,有时间再复习;(3)安排时间集中复习。

复习时要要求学生注意整理、归纳,把已学过的知识进行梳理,使其系统化、结构化,形成自己的知识结构。对不同的复习阶段及不同的学生,要有不同的复习要求,实现分层分类推进。

三、在情境教学中培养自主能力

历史情境教学就是教师运用或渗透情感并利用各种教学手段,通过对图片、录音、录像、电影、电视、课件的展示,学生表演等方法,渲染出具体、形象、生动、感人的教学环境和氛围,从听觉、视觉、感觉等多方面唤起学生的身临其境感,让学生在这种环境和氛围中去感知和探究历史。教学情境的创设有利于激发学生兴趣,能充分调动学生学习的积极性和主动性,使学生在学习过程中主动参与,主动创新,最大限度地让学生了解和掌握距离他们遥远而难以记忆理解的历史。

四、指导学法,逐步培养学生自主合作探究性学习的能力

联合国教科文组织教育发展委员会在《学会生存教育世界的今天和明天》报告中指出:“随着现代科学技术的迅猛发展,教育应该较少地致力于传递和储备知识,而应该更努力寻求获得知识的方法(学会如何学习)。”并明确指出,“终身教育”是“学会生存”的策略;而“终身教育”的实现,内部条件是“学会学习”。古人云:“授之以鱼,不如授之以渔”。课堂教学要通过教师的“教”来启动学生的“学”,从而达到“自得之”的目的。为此,教师应该教会学生用自己的头脑去亲自获得知识,乃至启发他们去寻求人类尚未知晓的事物。所以,有人把学生的“学习”明确解释为“学会如何学习”。显然,掌握学法是当今社会教育科研的新潮流,是当今世界教学改革的新趋势,也是现代教学论的新思想。现代教学论认为,“教学”的真正含义是教师教学生如何学,应把示范价值的教法转化为学法,教师只有让学生学会读书,才能授予打开信息之门的钥匙;只有掌握了学习方法,才是步入攀登科学巅峰的阶梯。

五、学以致用,培养学生解答、解决问题的能力

学习的目的在于运用。历史学科知识的运用,一方面是通过解答各类历史试题,检测学生的学习效果,这种手段较为直接。另一方面,能够分析现实问题、解决现实问题,这是历史学科的一个重要作用,也是学习历史的终极目标。

1.解答各类考题、练习题

教师了解学生对知识掌握的情况主要是通过考试,它是检测学生知识和能力的重要手段。对于学生,往往通过做作业或自我检测来进行自我判断。因此,学生在考试的答卷上要拿到高分,必须具备一定的基础知识,掌握一定解答考试试题的技巧,这两者的有效结合就成为学生学习能力的重要方面。对此,教师要加强对学生进行各种题型的训练,指导学生学会考试,形成运用知识、解答问题的能力。当然,能力的形成需要反复练习、考试,同时,教师也要通过作业检查及时发现学生学习及考试中存在的问题,在讲评中指出问题所在,再通过不断的练习,使学生逐步形成应答能力。

2.能够对学习测试效果进行自我分析

每次大型考试之后,教师通过阅卷发现学生学习中存在的问题,然后根据具体情况进行分析与点评。但是,这样的考试与分析在每个学期一般进行3-4次。由于教学时间的限制,讲评也不可能面面俱到,所以学生必须学会自我分析、自我评价。一是学生借助参考答案,进行自我批改。根据做题情况与答案进行比较,做出自我分析与评价。二是互评,同桌可以交换试题相互批改,发现对方试卷中存在的问题。这样做的目的可以使学生进一步了解答题的基本要求,掌握命题的基本思路,总结解题的基本方法,不断提高自己分析解答各类问题的能力。

总之,课堂教学是在教师指导下,学生自主学习,自己探究的过程。课堂教学应以学生自主学习为核心,以学生学会学习,主动发展为方向。在课堂上应充分解放学生的眼、口、手、脑,给学生提供动手动脑实践的空间。学生自主学习能力的培养,不能简单理解为由教师来“解放”学生,而应逐步培养学生“解放自己”和“自主”的能力。这就要求教师不仅应具备较全面系统的学习和研究能力,而且,更为关键的是教师要把这些能力通过教与学的契合互动过程,逐步转化为学生自己的能力,实现“教”是为了“不教”的目的。同时,“青出于蓝,而胜于蓝”,教师要鼓励学生超过自己,并以此为荣,让学生能站在老师的肩膀上,摘取更丰硕的成果。

参考文献:

篇5

关键词:五轴联动 加工中心 轴承 优化

数控机床的数控系统在使用15年左右后就进入了产品老化期,故障率和维修成本会显著增加,这时用新的数控系统进行升级改造,与购买动辄上千万元的新设备相比,具有投资少、周期短、风险小等优点。本文所探讨的HTM63车铣复合加工中心,属于电脑加工中心类型的机床。该五轴联动加工中心增加了可摆动的动力刀具组件,因此机床具有可完成零件侧面、正面、斜向钻孔及铣削等功能,并具有“X、Y、Z、C、B”五轴联动控制加工能力。该系列数控车床适合加工要求较为复杂的车、铣复合加工的零件的大批量、多品种、高精度的加工任务。

1、五轴联动加工中心概述

五轴联动加工中心的刀具排布采用两轴控制排式刀架排布的结构,结构简单、换刀快捷、可靠性极高。加工中心具有超长行程的Z 轴,行程可达2000mm。因此机床在加工较长零件时,和同类数控车床相比,可以明显减少送料次数,提高加工效率。对于许多长度在1500mm以内的零件,可以一次送料完成零件全长度的加工。五轴联动加工中心配有高速精密同步导套,因此可以完成对钢件、不锈钢件的大批量精密加工以实现高品位零件的高速切削。数控加工中心配备三轴钻孔加工功能,可以完成零件轴端的钻孔及攻丝的加工。并且针对客户的零件,五轴联动加工中心配备安装有各类钻铣动力刀具、或者旋风刀具的摆动动力刀具模块,因此动力刀具可以在0-90度范围内摆动,以完成各种轴件的多方向精密钻、铣加工功能。加工中心的送料部分可以配备自动送料器,接料部分可安装短件接料器及长件接料器,以实现一人操作、看护多台机床的“一人多机”加工模式,为工厂节省人力资源。还可以配备自动排屑器等多种附加设施并组成柔性加工生产线,以完成自动化加工。此类加工中心床最适合加工用于航空、航天、军工、汽车、摩托车、通讯、制冷、光学、家电、微特电子、电子、钟表等行业的各种高精度、多批量、外形复杂的轴类零件的精密复合加工。

2、五轴联动加工中心改造方案

对原有机械部分主轴系统的轴承支撑系统进行了动态优化设计,提出了双排轴承的设计方案,并对选用当前我国市场上最为常见的SIEMENS 840D对原有的BOSH Micro8数控系统进行替代;原有的可控硅直流调速的系统采用了配套的SIEMENS 611D数字交流伺服系统进行替代;原有直流的电机选用当前流行的SIEMENS伺服电机与交流主轴进行替代;利用1FT6的全数字交流伺服电机对刀库旋转进行驱动,从而实现了半闭环控制;选用德国HEIDENHAIN的RON285圆光栅与LB382C型直线光栅对所有的轴检测装置进行分别的替换。

3、改造中的重点事项

3.1 改进控制方案

主轴控制实现变档三不到位的情况下实现主轴停止,可以采用自动停止的方式,即设定主轴换挡的时间,在设定的时间内主轴变速到位主轴停止,若不到位,超过设定换挡伺服时间主轴亦自动停止,而且在停止后还可以重新启动变速。不改变原设计外部控制线路,在程序内利用PLC的TIM时间指令实现自动变档停车问题,软件编程如下:

LD200.02主轴l挡

OR200.03主轴2挡

OR 200.04主轴3挡

AND 200.00

ANDNOTTIM005

ANDNOTTIM007

ANDN0T200.05

OUT201D1变档私服、

LD2O0.02

0R200.03

OR 200.O4

ANDNOTTIMO06

#8

LD2O0.O2

OR2O0.03

0R 200.04

ANDNOT201.Ol

TIM006

#60

LD2Ol0l

OR20l.O2

ANDNOT5.12

进 ANDNOT5.l3

ANDNOT5.14

OUT201.02伺服时间控制

UD200.02

OR2O0.003

OR2O0.004

AND201.02

TIM007变速停止时间

#600

3.2 自动换刀动作的PLC编程设计

此次改造使用的是西门子公司的S7-300 PLC模块。在PLC 程序设计中,自动换刀编程是重要的动作设计任务。该加工中心的刀具交换装置采用可双向旋转的盘式刀库,通过单臂双爪的机械手用16个步骤将刀库中的刀具装到主轴上,每个动作我们都用M 代码进行设定。为防止某个动作不到位,在编程过程中加入了到位信号互锁。另外,主轴换档、坐标运动、紧急停止、冷却液开关、转台夹紧、松开等其它动作的PLC编程设计跟一般卧式加工中心的类似,在此不再介绍。

3.3 机床参数的设置

在系统调试初期需要先对轴参数进行设置,而各轴需根据实际情况进行配置,在此以分别代表直线、旋转、主轴的X、B、SP三类典型轴为例,介绍部分轴参数的设置情况。以上轴数据设置好以后,还要对轴的基本配置参数、回参考点参数、报警监控参数、测量系统参数等进行相应的设置,此处就不再详细说明了。

4、改造效果

通过上述的优化改造之后,HTM63车铣复合加工中心在原有的基础上增加了一些新的功能,比如:刚性攻丝、主轴点动、图形模拟、DNC、手轮驱动等,使得操作起来更为便捷和简单。选用了611D伺服系统和SIEMENS 840D数控系统,构成了一个全数字式的自动化控制系统,确保了HTM63车铣复合加工中心的实际控制性能接近了当前国内一流的技术。改造之前HTM63车铣复合加工中心设备发生故障次数很频繁,经常都会停机进行长时间的修理,而且整个维修的费用比较大。经过上述的优化与改造之后,使得大大降低了HTM63车铣复合加工中心的电气故障率,其稳定性有了较为显著的提高。

参考文献:

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作为中国工程机械行业的“领头羊”,我国装载机生产厂家唯一有实力与卡特彼勒、小松、沃尔沃等公司在国际市场展开竞争的企业——广西柳工机械股份有限公司变速箱厂(以下简称“柳工变速箱厂”)里,传动系统是企业的心脏,变速箱则是大动脉。欧玉伟带领自己的团队研制和生产的变速箱,其技术性能不仅在全国同行业处于领先地位,而且能与国际同类产品相媲美。

破译变速箱划线基准技术的“智能工人”

欧玉伟是变速箱厂镗铣工高级技师,他凭着扎实的文化和技术理论功底,从普通的机床操作工成长为名扬柳工内外的工人技术专家。

柳工是国内生产装载机的龙头企业,传动系统变速箱是企业的核心产品,变速箱产品有1000多个尺寸,欧玉伟全部储存在大脑中。

曾经,变速箱厂因为变速箱箱体没有稳定的装夹定位基准,加工前必须行车吊运变换3次姿态划线定位基准,劳动强度大,耗费时间长,废品率高,成为全厂生产大循环中的“肠梗阻”。

欧玉伟临危受命。他根据自己多年实践经验,大胆提出要设计制造一套变速箱箱体和壳体划线装夹组合工作台,安装在进行第一道加工工序的机床,通过一次吊装划线找基准。他从原材料仓库选出废旧材料进行精心加工,经过一个月的紧张调试,专用组合工作台装上机床一次试加工获得成功,并通过柳工技术和设备部门的验收,正式投入生产,为企业节省原材料3万多元,还使变速箱的生产能力从月产600台提升到月产1800台,同时省去一道工序、少用两名划线工和配套的一台行车,每年创造和节约经济效益200万元。

征服“洋”设备的高手

变速箱厂唯一一台数控加工中心,是柳工花费近800万元人民币从美国引进的先进设备,中方特别派出欧玉伟配合设备安装调试工作,他第一次走近这台“洋”机器。

欧玉伟一边跑前跑后为美国专家打杂,一边悄悄把整个安装程序和主要技术参数熟记于心,对英文标注的各种操作技能,他也死记硬背“刻录”脑中。进入零件试加工阶段, “洋”机器开始“水土不服”——国内生产的铸铁件毛坯与国外的相比有差距,导致加工设备“胃口”要粗、“肚量”要大、“牙齿”要能抗过敏,“洋”机器显得力不从心,撞坏了几把价格昂贵的进口专用刀具,美国专家一筹莫展,同意欧玉伟走上操作台试一试。欧玉伟重新编制加工参数,调整刀具的安装位置,修改刀头的角度,把单刀切削改为双刀切削,结果零件加工一次成功,尺寸精度完全符合图纸设计要求,美国专家齐刷刷向他竖起大拇指。

世界最先进的工程机械传动系统生产企业德国采埃孚中国公司慕名而来,委托欧玉伟使用数控加工中心生产G系列装载机变速箱箱壳和托架。

采埃孚公司向变速箱厂提供原版零件图和从德国进口的、用于试加工的10件箱壳毛坯,并提出严格的加工零件精度。欧玉伟一个个分解图纸的设计尺寸和精度,编制出箱壳加工工艺路线图。因数控加工中心最初使用的是美国厂家提供的专用工装夹具,每种零件要定做两套,每套花费十几万元人民币。欧玉伟大胆修改数控加工中心的程序,并设计制造两套工装夹具用于生产采埃孚公司的箱壳,最终,他加工生产的箱壳顺利通过采埃孚公司的验收。

为了提高数控加工中心的使用效率,欧玉伟利用业余时间刻苦钻研数控技术,攻克加工中心原设计存在的缺陷,开发新功能,使得许多关键零件也能上数控加工中心进行生产。欧玉伟还完成数控加工中心所加工毛坯件的国产化、所配置工装夹具的改装化、所使用刀具刃具的自制化等大量的技术攻关项目。

2002年,柳工试制新产品ZL30装载机,厂里把变速箱箱壳和箱盖的试制任务交给欧玉伟,但任务难度很大,一是试制工作时间要求紧,许多夹具、刀具来不及购买和准备;二是用于试制的原材料毛坯仅有一件,加工过程不能有任何失误。

欧玉伟以超人的胆识和勇气迎难而上。他先改造一个废弃的旧夹具,确保零件装夹的可靠性,为厂里节约3万多元;他改造18把旧刀具替代价格昂贵的进口刀具,为厂里节约2万多元;他采用装夹零件先紧后松的方法,防止箱体、箱盖因刚性差易出现变形;他采用零件加工余量大的孔适量增加加工工序,有效防止深孔加工时加工面出现振纹……此外,欧玉伟还合理调整刀具的配置、刃磨和刀架的转速、进给速度等,最终顺利完成变速箱箱壳和箱盖的试制任务。

勇当改造机器设备的“神医”

“神医”是柳工人给予欧玉伟的一个昵称,因为他能令“风烛残年”的故障设备焕发生机,能让废旧机器起死回生。

2002年以来,快速发展的柳工产量激增,为了解决设备严重不足的问题,欧玉伟“盯上”厂里两台报废的专机设备。

欧玉伟对专机进行技术“诊断”,改造液压传动系统、电器控制系统,重新设计夹具、刀具,让两台专机重新运转,缓解全厂生产工序的紧张局面,为企业节省购买新设备的资金40多万元。

2008年,欧玉伟改造一条国产老、旧专用机床生产设备,与现有的数控加工中心进行衔接配套,成功研发出一套达到国际先进水平的卧式数控组合加工中心,从根本上解决了变速箱运转时齿轮容易磨损及噪音过大的问题,为公司节省400多万元用于购买进口设备的费用,随后他持续改进工艺流程,使卧式数控组合加工中心处理“疑难杂症”的能力优于国外同类设备。

在群星璀璨的柳工,欧玉伟还带出一个优秀的数控技术团队。

2008年起,欧玉伟的徒弟先后摘下柳工数控车工技能大赛桂冠,在广西数控加工中心技能大赛中分别取得第一名、第九名和第十二名的好成绩。

篇7

关键词 机械加工 加工中心 应用设计

中图分类号:TG659 文献标识码:A

随着社会向前发展,人们对机械设备的精度、外型、尺寸有更严格的要求,应用高精密、高速度数控铣床或加工中心能够加工出人们需要的机械零件,它在小批量、小型的、精密度要求较高的零件加工中有较大的应用优势。本次研究用VH1100/VSH1100机床的加工应用来说明高精密、高速度加工中心应用设计的方法。

1 VH1100/VSH1100机床自身的特点

VH1100/VSH1100加工中心的结构由床身、工作台、作业结构、辅助结构、数控结构这五个部分组成。它的应用特征为轴承精密、可无级调速、高速加工、燥音低、切销能力强,作业人员可根据加工需要高速加工或降低转速强力切销。这种机床自带有PLC系统,作业人员可应用PLC系统操控机床作业,或自编程序让机床自动加工。机床可外接通讯设备及其它的辅助设置,它可成为集成加工系统的一部份,完成多轴联动作业。

以VH1100/VSH1100加工中心为例,它除了具备以上的应用特点外,还具备以下的特点:智能回零的操作,简化作业过程;通过球杆仪与激光干涉仪器完成精度自动检测与修正的功能;具备安全保护功能;具备自动维护、保养功能。从以上的这些特点可以看到,要做好高精密、高速度加工中心的维护及应用并不困难。

2安装调试流程

假设机床搬运的方式不妥,可能会破坏机床的结构或损坏机床零件,影响机床生产的精密度。运送机床应用吊车或堆高机,以钢丝绳承送,一次性运送完毕。运送时要注意稳定机床的重心。将机床送进工厂,在开箱以前,要依照说明书核对机床的状况,避免运输时漏掉机床设备。在拆箱安装机床时,工作人员必须依照说明书上说明的方法作业,特别要注重说明书上标注的重点部位,以免在安装调试的过程中损坏机床。拆御、搬运、安装机装尽量由两名工作人员共同进行,以便稳定机床的重心,避免出现机床物理损坏。如不便人工搬运时,可应用吊车、叉车辅助搬抬。

在安装机床时,首先需安全选址,避免选择环境杂乱的位置,以免各类粉尘对机床造成影响;避免放在有磁电影响的位置,以磁电影响机床的作业;避免振动较大的位置,以免振动对机床造成影响,出现机械加工不精确的问题;避免放在化学污染严重的位置,以免化学药品侵蚀机床;避免出现过于潮湿或阳光爆晒的位置,以高温度对机床金属结构产生影响。机床最好设置在环境适宜的开阔之处,以便机床加工、维护及外接其它设备。选择了合适地点以后,需为机床配置导线与断路器。以VH1100/VSH1100加工中心为例,该次选择16―25mm2的导线与75A的无熔丝断路器。在安装时要仔细的确认电机相序。该次空压系统的压缩空气规格设置为0.6―0.8Mp之间。

御下机床后,需做好调整工作。首先,工作人员要调整固定快,检查轴X、轴Y、轴Z,重新设置固定杆、固定板、固定架、固定块,做好拼装工作。其次,做好其它部位的调整工作,水平仪决定机床作业的精度,工作人员要仔细调整水平仪,将它恢复至说明书中所说的原始状态;将其它机械部件依说明书恢复至原始状态,调整机床的防振、防垫铁,将机床恢复至原始的作业状态;调整机床的精密部件,比如螺栓、螺丝等部件,避免出现机床零件松动的问题;待全部机床重新设计完毕,通电检查机床的运动状态。最后,工作人员要做好防潮、防电、防磁、防震等工作,避免机床在作业时出现各种意外,影响机械加工的精度。比如工作人员要为机床喷上防锈油,待防绣油干后,做好外部清洁工作。

3 维护保养分析

只有做好维护保护工作,数控加工中心才能以正常的作业状态作业。工作人员要制定一套静态与动态相结合的维护方法。以静态的方式来说,作业人员可做好每日、每周、每季、每月、每年的保养。日保养的重点为检查各种零部件能否正常作业,做好日常清洁工作。周保养重点为彻底清理机床的零部件,检查机床的加工精度。月保养的重点为做好精度检查工作、零部件工作、零部件优化工作。季保养的重点为是否需要检修零部件或者更换零部件,避免由于零部件磨损影响加工精度的问题。年保养的重点为检查机床的整体结构、更换磨损的零件、做好机床优化工作。工作人员要制订一套动态的机床维护计划,针对部分易磨损、精度要求高的零部件做重点的维护工作。在维护高精密、高速度数控铣床或加工中心时,不能随意打开各器件的护盖,更不可将粉尘等带入到护盖内。

4 结论

目前的高精密、高速度加工中心具有集成化、高精化、智能化、可拓展化的特点。只要工作人员了解数控加工中心的外观特性、操作特性,便能设计出一套节省成本、高效率的应用和维护的方法。本次研究以VH1100/VSH1100数控加工中心为例,说明了这套应用设计方法。从VH1100/VSH1100数控加工中心的特点可以看到,它的整体性强、智能性强、精密度高,工作人员要依照它的整体特性做好外观维护工作、依照智能性强的特点在操作中应用一次回零的特点、依精密度高的特点制订维护计划,便能让机床保持工作状态,甚至能延长使用寿命。

参考文献

[1] 王德山.多工位连续模的排样设计[J].机械工程师,2010(12).

[2] 王文书.三坐标测量机对同轴度误差测量方法的探索[J].制造技术与机床,2010(11).

[3] 张谦.数控车刀安装高度对外圆加工精度影响[J].煤矿机械,2010(08).

[4] 何京中.数控机床的管理使用研究[J].煤矿机械,2010(07).

篇8

[关键词] 叶轮 多轴 NX加工

CAD\CAE\CAM技术具有高智力、高效益、知识密集、更新速度快、综合性强等特点,是科技领域中的重要研究项目,也是现代先进、高端技术――计算机集成制造系统的核心技术基础,某种程度代表着制造业的发展实力和竞争力。

现代的汽车、飞机、船舶、玩具、用具等产品的外观、型线越来越漂亮,具有运动感觉。设计者的奇思妙想更是层出不穷,都来源于计算机的高度发展、CAD\CAE\CAM软件的智能化、人性化、高端化,所以数控加工、模具制造更是离不开软件的支持,我们广泛地采用CAD\CAE\CAM技术,提高设计和制造环节中的形状的准确度和外观,高质量、高效率地完成产品的模型加工。例如我院校企合作项目中的一个实习实训产品“叶轮”,就是我们常见的典型曲面类产品。现在应用NX软件建立三维数据模型,对其进行分析、加工。

一、叶轮

毛坯为铸造件,材料为45号钢,铸件线形周边加工余量2mm左右,叶长度为78mm,轮毂半径为50mm,叶盆到叶背的距离为38mm,叶根圆角为R0.1,型面扭曲程度较大。加工前,需要对毛坯工件进行铸造性能检测,例如尺寸、气孔等缺陷。加工时要分析好产品加工工艺,考虑加工成本,生产效率等。加工后,需要对工件进行质检,检测叶轮性能是否合格,如果可以到达要求,就可以按照要求生产。

二、工艺特性分析

先应用UGNX6.0软件CAD模块建立三维数据模型,然后应用CAE分析模块进行模型分析,例如叶轮曲面的最大螺旋角、曲率、圆角等。模型分析完成后,应用UGNX6.0软件CAM模块辅助编程,进而根据XH716四轴数控加工中心的程序格式等要求,后置处理生成数控加工G代码。应用XH716四轴数控加工中心对叶轮实践加工,再经过抛光处理、质量检测,最终完成叶轮加工。

三、数模分析、光顺

叶轮的设计,因为设计者使用的软件不同、数据在转换时软件公差不同、不同公司的软件的曲面算法也不同、建模的几何关系不同等因素,对加工者的加工结果可能造成不同的加工效果。同时由于软件的“后处理”参数的设置不同,软件的模拟加工结果将与实际的加工结果稍有差别,而且工件的加工结果将永远不能达到理想完美的效果。

为了减少数控加工中的缺陷和抛光时间,采用高速加工,数据后处理采用样条插补计算,以减少数据量,实现CAD-CAM-CNC之间进行数据良好传递,生成光顺的刀具轨迹 。

通过数据分析,经NX6.0软件对三维数据模型进行验证,测量的数据结果,曲面较为光顺,角度公差0.5°,边公差为50μm ,最小半径70.634mm,最大半径78.371mm,叶根圆角0.1mm。

根据以上数据选择如下刀具:直径20mm镶片硬质合金立铣刀,刀尖圆角0.2mm的粗加工刀具,选择加长型直径为10R5mm球头硬质合金刀具进行半精加工,选择直径为4R2mm加长球头进行精加工,选择设备:XH716四轴数控加工中心。

四、加工流程

表 加工流程

五、结论

虽然叶轮加工较为复杂,但在合理的选择刀具、CAM软件、后处理器,认真分析三维数据模型,C轴的加工速度参数等加工条件,我们可以高速、高质的加工出合格的产品。

在学生的实习实训中,学生以真实的工厂产品贯穿于整个学习过程,学生从中学到了对于此类典型的叶轮加工、叶轮分析、数据模型优化、数控编程优化、刀具、量具、工具选择、机床的使用等实践技能,深刻体会到加工操作规程,文明生产制度、高质高效理念的重要性,学生系统的详细的了解了整个加工工艺制定及实践加工过程,提高了学生实际加工生产应用的综合能力。

校企合作产品,提高了高职院校学生实际加工能力,企业的生产理念。保产生效益,降低废品率。保证学生无缝隙上岗,提高就业率,同时提高了实验教师的实践教学能力和理论水平,提高了高职院校的社会服务能力,更进一步深化校企合作。

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【关键词】数控加工仿真系统 数控编程 教学

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)04-0011-01

随着现代制造技术的飞速发展,数控加工技术在机械、模具制造行业中的应用日益广泛,数控机床的编程已成为加工操作人员不可或缺的基本技能,而数控编程涉及了计算机技术、电气传动与控制、机械制造工艺及设备、测量技术、通讯等多个学科的知识,并且与实践紧密联系在一起,对于没有实践经验的高职学生而言,它既是实用的,也是抽象的。培养学生数控编程与操作技能,较为便捷有效的方法就是在实际数控机床上直接进行,但这种操作训练投入大、消耗多、成本高,还存在很大的安全隐患。本文探讨以提高学生编程及操作技能为核心,利用多媒体辅助教学手段,将数控编程需要的理实一体化教学,变成在计算机上利用仿真软件进行的多媒体教学,从而达到投入少、见效快,有效提高数控编程教学效果的方法和途径。

一、数控加工仿真软件介绍

数控加工仿真软件是根据教学训练的需要,把数控机床的实际加工制造过程转化为在计算机上平台虚拟加工的一种机床控制仿真软件。它模拟了真实数控机床的外形结构、操作面板和加工的全过程,使用户能在虚拟环境下模仿真实机床进行操作:机床启动、回零、手动操作、对刀、输入NC代码及代码校验,仿真加工、工件测量等,学习者可以直接、具体地观察到机床的操作与加工的过程,过程逼真,操作安全。

斯沃数控仿真软件是目前国内常用的数控仿真软件之一,斯沃数控仿真软件包括华中世纪星HNC、 FANUC、 SIEMENS(SINUMERIK)、 MITSUBISHI、 FAGOR、美国哈斯HAAS、 PA、广州数控GSK、北京凯恩帝KND、大连大森DASEN、南京华兴WA、 江苏仁和RENHE、南京四开、天津三英、 成都广泰GREAT等多种数控系统的编程和加工功能[1],可以实现数控车床、数控铣床、数控加工中心加工零件全过程的仿真,其中包括毛坯定义、机床、夹具、刀具定义与选用,数控程序输入、编辑和调试、轨迹仿真等功能。该软件支持的门类及指令较为齐全,具有网络监控功能和实时操作评分功能,学生可通过在PC机上操作该软件,完全模拟了真实设备的操作过程,可快速掌握各系统数控车、数控铣及加工中心的编程及操作;教师通过多媒体教学网络,可随时获得学生当前操作信息。

二、数控加工仿真软件的应用

1.模块化教学设计

常用的数控机床有数控车床、数控铣床、数控加工中心,在仿真软件中相应包含了不同数控系统的三类机床供教学中进行选择,因此教学设计时可将教学内容划分为相应的三个模块:数控车削的编程与操作、数控铣削的编程与操作、数控加工中心的编程与操作。无论从教学内容上来看还是从岗位操作要求来看,三个模块在数控编程中功能并重。所以根据教学内容将每个模块划分为若干个单元,各单元既相对独立又相互关联。在具体实施时,可根据不同的教学目标和培养对象选择不同的模块内容进行教学。在使用仿真软件的教学过程中,这种模块化的教学设计以提高学生编程与操作能力为核心,使学生能够集中精力,在一段时间内针对某一类机床进行编程训练,快速掌握该种数控机床的对刀方式、编程指令、编程特点及操作要领,也有利于学生获取不同工种的数控机床操作职业资格证书。

2.任务式驱动模式

针对数控编程的教学要求,将教学内容分为若干个任务单元,每个任务单元都包含了要求完成的任务内容,学生通过完成每个单元布置的学习任务掌握学习内容,达到教学目标。在用数控仿真软件进行的教学过程中,任务设计是一个关键环节,教师以任务作为学生学习的主线,把教学内容和教学目标巧妙地安排在一个个的任务中,且每一个任务在仿真软件中都应该有完成后能够提交的对象(如加工程序、仿真加工后的零件、刀具轨迹、仿真软件自动记录的操作文件、系统自动评分等)。

在数控加工仿真软件中,任务驱动的模式使学生在学习数控编程与操作的过程中,摆脱了老师讲、学生听的模式,每个学生都拥有一台模拟的数控机床,可以单独进行编程并操作,最终完成单元任务,激发了学生的学习热情,从而使学生真正掌握所学内容。

3.情景式教学方式

在情景式教学中,情境的选取是教学成功的关键。情境的选取要以教学的内容为依据,既要与书本知识紧密结合,又要和实际应用有联系,让学生既能运用所学的知识,又可以自主创新,情境的难易程度要针对学生的实际水平来确定。教师在实施情境活动时,要充分设计好各个环节的活动,提前做好准备,并在实施情境活动中根据学生的情况灵活安排,随时调整教学方案,因此,在教学实践中,要求教师有极大的创造性和应变能力。由于数控加工仿真系统具有强大的显示功能和全中文的结构设计,并配以丰富多彩、自然逼真的界面显示,使学生在学习过程中如身临其境,从而提高了学生学习的兴趣,取得了较好的教学效果。

三、不足之处

1.数控加工仿真软件只是实现数控编程与加工过程的模拟,并不能代替学生在实际数控机床上切削加工的实际感受,在选择定义毛坯、刀具、夹具、量具时不能充分考虑现场的生产条件;在仿真加工过程中,编写在程序中的切削参数及工件材料对加工过程和加工质量的影响,无法直观感受,也不能进行有效控制。因此,在应用数控加工仿真软件进行编程与操作训练时,容易忽视这些因素。

2.数控加工仿真软件包含的数控系统及机床门类繁多,功能各异,有些数控系统拥有的指令或功能,在仿真软件上不能完全获得支持,容易使学生对编程理论产生疑虑;软件占用了较大的内存空间,有时候容易产生滞后现象,甚至出现软件故障,因此需要不断保存当前的工作。

尽管如此,在以操作技能为核心的职业技术教育中,数控编程操作的仿真教学,既有利于全面提高学生素质和综合职业能力,又有利于激发学生独立思考的兴趣和创新意识,对培养学生自主学习精神和勇于实践的能力可收到良好的效果。针对在应用中产生的问题,只要主动采取应对措施,扬长避短,就能使数控加工仿真软件在培养数控编程技术人才方面发挥其重要的作用。

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关键词: 数控课程教学 教学方法 教学改革

一、 大力培养数控人才是职业院校当务之急

随着机械制造业的飞速发展,数控机床加工技术的应用也越来越广泛,并有了更高的要求和标准。然而目前我国紧缺熟练掌握这项技能的专业人才,满足不了市场需求,这一现状严重影响并阻碍了我国制造业的深层次发展,因此大力培养数控人才迫在眉睫。

职业院校是培养和造就数控人才的摇篮,随着市场竞争的加强和需求的扩大,我们必须进一步明确培养目标,将学生的专业能力训练和职业能力培养结合起来,理清思路,找准方法,培养大批动手能力强、思想素质高的优秀数控人才,以顺应社会发展,满足市场需求[1]。

二、应用仿真软件是教学改革的重要举措

教师在数控理论课程中使用仿真教学,使课堂教学更加生动、具体,教学效果也得到更显著的强化。目前我国有上海“宇龙”、“数控加工仿真系统”、武汉“宇航数控加工仿真系统”等软件。仿真系统内容丰富、品种齐全,有数控车床、数控铣床、数控线切割、数控加工中心等机床操作,其中囊括了国外产品、中外合资产品,以及我国自主开发的较为先进的数控机床操作系统。数控机床的门类品种繁多,各种机床操作面板和软件系统各异,遍布我国大大小小的工矿企业。要把这门课程教好,要求各院校购买各类机床供学生实训和实际操作,这一问题是不容易实现的,所以积极研究和开发数控加工计算机电脑仿真系统,用于教学和培训就成了当务之急。

三、完善教学方法与教学模式

(一)在学生中组成科研小组,将理论与实践联系,激发学生求知欲。

我们把各班动手能力较强的优秀学生组织起来,分成若干攻关小组,由数控专业老师带队进行常规指导,并给每组下达进行数控研究课题开发的任务,及时总结研究成果,有计划地制成VCD教学光碟,以多媒体教学方式供大家学习,并将之装入数控实训中心的计算机,供学生自主学习,给他们创造了更广泛的学习空间及更便利的学习条件,学生可以戴上耳机,边看、边听,同步学习制图、编程和仿真加工。目前我们刻录了CAxA制造工程师数控车自动编程教学片,CAxA数控铣鼠标加工数控自动编程教学片,Master CAM数控加工中心自动编程教学片,武汉世纪星数控车操作加工产品教学片,西门子数控车操作VCD教学片等[2]。以上课题的录制和安装,以学生为主体,让他们参与其中,使数控教学收到了事半功倍的效果。

(二)课堂内外结合,营造学习数控技术的良好氛围。

在保证正常课堂教学的前提下,为了拓宽学生的视野,我们将课堂教学和课外训练结合,实现了课堂内外的统一与协调。

1.学校免费为有电脑的学生安装数控仿真软件,供他们在业余时间学习、复习和研究。数控仿真电脑室业余时间免费向学生开放,供无电脑的学生课余学习和做作业。

2.有计划地组织学生参与技能竞赛,给学习扎实、操作能力强的学生一个展示自我的平台,达到以点带面、全员提高的目的。

(三)成立学会组织,提高学生学习热情。

对相关专业的新生进行数控机械基础知识的学前教育,由各班选拔,经专业教师审核,每班选出2~3名数控学习积极性高的学生进入学会的“初级班”学习、训练。进入高年级、操作技能熟练的老会员可转入“提高班”继续学习。初级班主要学习数控初级技术,以提高兴趣,扩大影响。为学生升入二年级时学习数控知识打下基础,并力争将其培养成班上的骨干力量。“提高班”主要是引导学生超前学习,强化技能,并组织他们研究开发新内容,出效果、出成绩,培养他们的人生自信和探索精神。在学院领导和全体师生的支持、配合下,数控研究学会一届传一届,成果不断,这是启发式教学成果的体现。

(四)以点带面,提高学生对其他科目的学习兴趣。

我院“机电设备维修与管理”、“机电模具”等专业的相关班级都开设了“数控机床编程与操作技术”专业课。数控技术属于当代机械制造业的热门工种,数控高技能人才被列为国家四大紧缺人才之一,加速培养中、高级数控技术人才已刻不容缓[3]。数控技术是机电一体化课程范畴,这一课程的学习不是单一的,学生必须把其他机电类专业课程学好,打下良好基础,如机械加工工艺基础,车、铣加工工艺学等。只有学好了机电类基础知识才能更快、更好地学好数控课程,才能掌握由手工数控编程转入Master CAM数控自动编程、由数控车转入数控铣及数控加工中心等操作技能。要促使学生充分认识到各专业课的重要性,及各课程间的联系,让他们迅速进入学习状态,适应学习环境,积极主动地制订学习计划,规划学习目标。

总而言之,本院深入贯彻教育部对高职高专“必需、够用”的理论要求,以提高学生的技能水平为目标。学院积极采取诸多有效措施,完善数控课程教学方法与教学模式,带领学生进行更多实践活动,等等,取得了一定教学进展。但由于各种原因,在实际运行中仍存在个别问题,这是有待进一步改进和探索的。每位教育工作者都要积极探索,寻求更加有效的措施,提高教学质量,从而为社会培养更多优秀数控人才。

参考文献:

[1]王卫兵.数控编程实用教程[J].清华大学出版社,2012(05):45-49.