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淺談數控車床編程與操作的技巧

放大字體??縮小字體 發布日期:2015-07-23??來源:江淮機電雜志-中國機電產品交易網
核心提示:隨著我國經濟和現代加工制造技術的飛速發展,社會及企業對技能型人才提出了更新、更高的要求,數控專業已成為企業的排頭兵。快速培養數控車加工專業學生的方法,巧編程,巧操作,巧總結。
  淺談數控車床編程與操作的技巧
 
  宣城市機械電子工程學校  芮玉琴
 
  【內容摘要】隨著我國經濟和現代加工制造技術的飛速發展,社會及企業對技能型人才提出了更新、更高的要求,數控專業已成為企業的排頭兵。快速培養數控車加工專業學生的方法,巧編程,巧操作,巧總結。
 
  【關鍵字】分析圖紙  描點  列出各拐點的X和Z的值  確定刀具所走軌跡使用的指令  寫程序  操作  總結
 
  隨著我國經濟和現代加工制造技術的飛速發展,社會及企業對技能型人才提出了更新、更高的要求,數控專業已成為企業的排頭兵。筆者從事數控車教學也8年,下面結合教學實際,圍繞如何快速培養數控車加工專業的學生談幾點淺顯的體會:
 
  一、編程
 
  在數控車床上加工零件,編寫程序是關鍵,無論是什么系統的數控車床編程的過程可以簡化為以下幾步:
 
  1、分析圖紙
 
  拿到一張零件圖紙后,首先應對零件圖紙進行分析,主要是尺寸的大小、技術要求、零件的材料等,結合以上要求,選擇合適的刀具,確定加工工藝過程。再者根據所給的尺寸、刀具參數、合理的選擇切削用量,如(主軸轉速、刀具進給量、切削深度)。
 
  2、描點:(拐點)在圖紙上描出車削外圓的每一個拐點。如下圖所示:
 
  要加工上圖中的零件,刀具所經過的軌跡要過圖中所標的10個拐點,所以只要寫出這些點的坐標就好。通常數控車床的坐標系z軸與車床主軸軸線平行,如上圖所示。X軸與z軸垂直,遠離工件方向為正方向。一般編程時,通常將工件的右端面中心作為工件坐標系原點。
 
  3、列出各拐點的X和Z的值
 
  在編程時有直徑編程和半徑編程兩種,對于初學者來說,先選用直徑編程和絕對坐標編程,其中各拐點的X值,其實就是該點在工件坐標系中代表該點的直徑,如上圖的2點,2點的直徑為φ20,那么2點的X值寫成X20。Z值為該點到工件坐標系中X軸的垂直距離,有征服之分,在原點左邊為負,右邊為正,2點的Z坐標為Z-1。
 
  4、確定刀具所走軌跡使用的指令,直線插補為G01,圓弧為G02、G03。針對上圖零件。
 
  5、寫程序的公式(以FANUC車床為列):
 
  前段程序
 
  O001;程序名
 
  N20 G99;(刀具進給方式)
 
  N30 M03 S500; 主軸正轉;
 
  N40 T0101;換回基準刀
 
  N50 G00 X__ Z __   ;刀具定點
 
  N60 G71 U2 R1;確定進刀和退刀
 
  N70 G71 P( *) Q(#) U0.3 W0 F80;加工起點和終點;精加工余量
 
  中段部分
 
  各小組根據加工圖樣的要求,選擇加工工藝,編寫程序的中間部分。結合數控系統規定使用的坐標指令代碼和程序段格式,逐段編寫零件加工程序單。
 
  如上圖零件所示:
 
  N(80=*)  G00 X18;
 
  N90  G01  Z0  F0.1;(1點--2點)
 
  N100 …………;(2點--3點)
 
  N110 …………;(3點--4點)
 
  N120 …………;(4點--5點)
 
  N130 …………;(5點--6點)
 
  N140 …………;(6點--7點)
 
  N150 …………;(7點--8點)
 
  N160 …………;(8點--9點)
 
  N(170=#) …………;(9點--10點)
 
  后段部分
 
  N180 G00 X100 Z100 ;把刀具快速移動到回到程序的起點
 
  N190 M05 T ;主軸停止,換回基準刀
 
  N200 M30 ;程序結束,光標回到程序開始位置,為下一件加工做準備。
 
  二、兩步式鞏固教學法
 
  (1)教師編程
 
  “師者,傳道,授業,解惑也。”初學編程,學生都覺得困難。因此,我首先利用仿真軟件演示本節課的教學任務,提高學生的學習興趣。然后在黑板與學生一起學習指令的意義,一起編程編,從簡單的外圓、端面和臺階的車削開始,采用三段式的編程法,示范給學生,讓學生不斷練習,熟悉編程步驟,最后讓部分學生上黑板編,大家一起對整個編程進行評價,享受整個編程的幸福感。為上機操作做好充分的準備。
 
  (2)學生編程
 
  學生在數控模擬仿真機床上,根據圖紙和加工工藝,自己獨立思考,以作業形式獨立完成整個編程內容。把程序錄入到仿真機床里,然后采用單段運行調試程序,來檢查機床動作與刀具運動軌跡是否正確,或檢查圖形顯示運行軌跡是否正確。讓學生在操作中,不斷發現問題,分析問題,解決問題,體驗成就感,激發學習編程的積極性。
 
  三、操作
 
  1、安全教育
 
  嚴謹規范的管理,才能培養出訓練有素的企業歡迎的人才。紀律是上好實習課的關鍵,只有良好的紀律,才能保證實習課的順利進行。所以從每節課起,大講特講生產安全案例,讓學生體驗到生產過程中的危機感。筆者提出安全口號:聽從指揮、保證安全、學好技術、服務社會。使每一個學生在實習中一定要按數車安全操作規程去做,把安全放在第一位,只有這樣才能避免事故的發生,保證生產實習課的順利進行。
 
  2、小組合作
 
  欠發達地區的中職校,受學校現有教學條件限制,很難提供足夠的數控機床進行實習教學。如筆者所在學校現有數控車床5臺,以一個班30名學生計算,無法滿足所有人同時進行操作的需要。因此只能采取小班教學制,首先全班同學在一起學習本節實習任務,對任務的加工工藝進行分析,編程,將班級中學習較好的15個人組成一組,由我組織進行數控車床編程與加工操作,另一組15人由另一位教師在仿真室帶學生在仿真機上模擬編程。再者將在數控實訓室的15人分5組,3人一組,然后每隔一段時間進行輪換操作,從而充分利用了各種資源的合理搭配,增加學生的實踐時間,使數控編程和車床操作能力都得到了增強。解決了機床少,學生實習時間不足的問題。項目實施分成四組,每個小組都有一名組長,按照企業的實際工作流程,將每一個學習任務的教學內容細化到每一個人,充分調動了學生的積極性和主動性和處理問題的能力。
 
  3、“師傅帶徒弟”
 
  由我根據學生的學習情況和操作能力進行分組,一般3-4人一組,由我選出操作能力強的同學作為組長,先教會他們,讓他們體驗到了成功的喜悅,不斷激勵這部分學生勤學苦練的上進心。再讓他們教后進生,由于他們之間沒有多少隔閡,后進生通過優生的行動幫助、行為激勵,也躍躍欲試,久而久之。克服了學習中無目的、情緒不穩定、學習意志不堅定和依賴性強等缺點。
 
  4、“五勤”教學法
 
  由于實習的學生人數較多,機床工位也較多,這就要求實習指導教師在實習指導過程中要做好“五勤”。
 
  ⑴腿勤。在實習過程中實習指導教師要不停的在各機床間走動,只有走到學生操作機床面前,你才能發現學生在實習中存在的問題,并指導學生解決問題。
 
  ⑵眼勤。實習指導教師在實習過程中要注意力集中,眼觀八方,找出學生操作過程中的問題,還要注意檢查學生的程序是否正確,及時糾正。只有在程序正確的前提下才能循環啟動程序自動加工。
 
  ⑶腦勤。實習指導教師要勤于動腦,要考慮如何指導學生,如何幫助學生解決問題。要根據每位學生的特點和操作技能的差異,具體分析,用不同的講解方法,使不同基礎的學生更容易理解教師所講的方法。對于學生使用不同的加工工藝編寫出的不同加工程序,教師要逐一詳細分析不同的工藝對工件精度的影響。使學生能正確理解正確的加工工藝的重要性。
 
  ⑷嘴勤。學生的操作訓練,是在實習指導教師講解、分析、示范完以后進行的。有的學生在教師講解時沒有認真聽,或忽視了部分重點的地方,以至于在自己操作中沒有很好的掌握。實習指導教師要在指導中,對發現的問題要不厭其煩的講清、講透,讓每一位學生正確掌握本實訓課題的內容。
 
  ⑸手勤。實習指導教師的雙手必須是要勤勞的,在實習過程中是不能插在口袋里。對發現的問題要親自去做示范,對學生的程序要一頁頁翻過去地查找問題。
 
  通過五勤,可以使實習指導教師及時掌握每一個學生的練習情況,對本課題的掌握情況,發現出共性的問題,在總結時做出點評。并在下次其它班級做本課題實習時著重強調容易出錯的地方。
 
  四、巧總結
 
  1、總結課后集中反饋,讓學生找出實習操作中遇到的問題,如學生各組中均沒能解決時,便和學生一起共同解決。實習完成后每個同學寫出實習報告,總結自己在操作過程中的體會和經驗教訓。將平時所遇到的問題、失誤和學習要點記錄下來,這種積累的過程就是水平不斷提高的過程。通過這種形式的實習,進一步提高了學生操作水平,同時培養了學生的獨立工作能力以及團結互助精神。
 
  2、學生加工完畢后,由教師帶領各小組長進行項目檢查驗收,相當于企業的產品質量檢查,并按項目要求及標準給予評分。
 
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