數控技術是一門以編程和實際操作為基本研究方法的實驗科學,通過這一階段的教與學,使學生能掌握本專業(yè)領域的技術知識,具備相應實踐技能以及較強的實際工作能力,熟練掌握數控加工工藝和數控加工程序編制,熟練進行數控加工設備的操作和維護,具備基本的實驗能力。
(1)讀圖與繪圖。數控是一門綜合性學科,它與機械類基礎課和專業(yè)課密切聯系,要能夠加工出精密零件,學生必須能讀懂零件圖。通過對典型零件圖和裝配圖講解分析,使學生能讀懂零件圖和裝配圖,能讀懂零件三視圖、局部視圖和剖視圖,能夠讀懂零件的材料、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度及其他技術要求,能手工繪制零件圖。
(2)制定加工工藝。在讀懂零件圖基礎上,合理制定加工工藝。首先,對工件進行工藝分析,分析零件表面組成,零件圖尺寸標注完整性,加工要求和零件材料。其次,確定工件裝夾方案。例如:數車中軸類零件,一般設定零件的軸線為定位基準,以工件右端面與零件軸線的交點為工作坐標系的原點,左端采用三爪自定盤定心夾緊。數銑中小型凸輪零件,宜采用心軸定位,螺栓壓緊即可,設定工件上表面與孔軸線的交點為工件坐標的原點。第三,確定加工順序及進給路線,加工順序按由粗到精、由近到遠的原則確定。第四,選擇切削刀具。第五,選擇切削用量。
(3)工件定位與夾緊。通過實際數控機床操作,使學生能使用調整三爪自定心卡盤、尾座頂尖。工件安裝力求符合設計基準、工藝基準、安裝基準和工件坐標系的基準統(tǒng)一原則;減少裝夾次數,盡可能采用專用夾具,減少占機裝夾與調整的時間。這也需要通過多次訓練,達到熟能生巧的目的。
(4)刀具準備。數控機床加工工件時,刀具直接負責對工件的切削加工,刀具的耐用度和使用壽命直接影響著工件的加工精度、表面質量和加工成本。合理選用刀具不僅可以提高刀具切削加工的精度和效率,而且也是對難加工材料進行切削加工的關鍵措施。通過訓練,能夠使學生正確選擇、安裝和調整刀具。例如:數車車刀的磨刀,必須經過日積月累,不斷重復,才能掌握磨刀的技巧,獲得手感,達到得心應手。另外,對刀操作是進行數控加工必備的操作。首先,要讓學生掌握對刀原理;其次,給學生進行示范性操作,了解對刀操作過程;第三,學生操作練習,初步掌握各種刀具對刀方法與步驟;第四,經過一周訓練,達到能熟練進行對刀操作,提高加工效率。
(5)編程與校驗。數控機床之所以能夠實現自動加工,是由于通過程序控制機床運動。因此,編程好與壞直接影響零件加工。編程方法有手工和自動編程兩種方法。對于形狀簡單工件采用手工編程方法,對于形狀復雜的工件(如空間曲線和曲面),則需要采用CAD/CAM方法進行自動編程。對初涉領域的學生來說,要求采用手工編程方法,但編出來的程序或多或少存在錯誤,因此,我們不能直接去機床上進行自動加工,一旦發(fā)生事故,損失將是非常慘重。另一方面,由于數控機床比較昂貴,學校現有設備不能滿足學生實驗需要。這樣,我們應該如何去校驗程序呢?一般可以采用編程器和CAXA制造工程師軟件進行模擬加工。我校采用前者進行模擬實驗,從簡單工件入手,循序漸進,學會每種簡單工件手工編程,保證學生都有動手和動腦的機會。
(6)工件加工與精度檢驗。編程與校驗好程序之后,才能到數控機床上進行實際加工。工件加工從簡單到復雜循序漸進。例如:數控車床加工,學生先學會內、外徑車削加工、圓弧加工、錐面加工、孔加工、等節(jié)距螺紋加工和內、外徑槽加工方法,然后加工綜合性零件2~3個。這一方面校驗了程序,掌握各種加工表面編程方法,另一方面,掌握刀具對刀操作和自動加工過程,使學生真正能嫻熟操作數控機床。加工零件過程中,要求學生能對零件進行精度檢驗,使學生學會利用測量工具,能夠根據測量結果分析產生誤差的原因,能夠通過修正刀具補償值和修正程序來減少加工誤差。
通過這樣教學安排,能夠培養(yǎng)學生實際應用能力,如數控編程能力和數控機床的操作能力。培養(yǎng)出來的學生畢業(yè)后,能很快適應工作崗位,在數控技術應用上可以獨當一面。
(溧水職業(yè)教育中心校)