李軍斌
(廈門市同安區(qū)職業(yè)技術(shù)學校 福建 廈門 361100)
數(shù)控車編程與操作是數(shù)控加工專業(yè)的一門重要專業(yè)實習課,該課程集理論和操作于一體,知識點和操作技能幾乎牽涉到所有機械專業(yè)基礎(chǔ)課和普車實習的所有內(nèi)容。比如,其中有很多在普車實習課的工藝知識和操作技能方法,在數(shù)控車實習課中依然是教學的主要內(nèi)容。但兩門課程一般是由不同教師或在不同學期學習的,這就可能有銜接脫節(jié)的問題產(chǎn)生。
在數(shù)車實習教學中,教師如果沒意識的這種情況,不容易把課程上好;而有的學生由于普車實習掌握不好,對數(shù)控車的學習也會有影響。若能在教學過程中對兩門課進行比較、分析、加于利用,從而使這些“舊”知識、技能變成“新”的知識、技能,就能夠充分調(diào)動學生的學習積極性和創(chuàng)造性,激發(fā)學生的學習興趣和潛能,真正達到學以致用,舉一反三的教學目的。
筆者剛好在連續(xù)的兩學期中,分別講授普車實習和數(shù)車實習。本文從課程銜接方面,對數(shù)控實習教學的方法進行闡述。
在教學過程中,我們要注意采用啟發(fā)教學的方法,引導學生對普車和數(shù)車加工差別的比較,盡快消除學生對自動化設(shè)備的陌生感,能讓學生較好地熟悉理解數(shù)控車的理論知識和操作要求;從而讓學生從手動操作普通車床的角色轉(zhuǎn)換為自動加工的操作角色。
比如:對刀和工件坐標系的建立
普車實習中也有“對刀”的操作,在工件外圓的半精車和精車時,為了準確地定切深,保證工件加工的尺寸精度,需要采用試切的方法。試切的方法與步驟如下:
(1)開車對刀,使車刀與工件表面輕微接觸;
(2)向右退出車刀;
(3)橫向進刀;
(4)切削縱向長度 l—3mm;
(5)退出車刀,進行測量。
以上是試切的一個循環(huán),如果尺寸還大,則進刀仍按以上的循環(huán)進行試切,如果尺寸合格了,就按確定下來的切深將整個表面加工完畢。
長度的控制:車削前根據(jù)臺階的長度先用刀尖在工件表面刻線痕,然后根據(jù)線痕進行粗車。當粗車完畢后,臺階長度已經(jīng)基本符合要求,在精車外圓的同時,一起控制臺階長度,其測量方法通常用鋼直尺檢查,如精度較高時,可用樣板,游標深度尺等測量。
普車對刀,是因為刻度盤和絲桿都有誤差,往往不能滿足半精車和精車的要求,這就需要采用試切的方法。目的是要建立工件的工藝基準,它的控制者是人。
數(shù)車對刀,比如通過試切對刀建立工件的坐標系,也是要建立工件的工藝基準,它的控制者是數(shù)控系統(tǒng)。
螺紋加工是機械零件加工中的難點,比如普車上,我們加工三角螺紋一般為:提開合螺母法車螺紋和倒順車法車螺紋。這些基本操作技能對學生操作熟練程度要求較高。如果要提高整個工件的加工質(zhì)量和加工效率,學員要付出較多的精力和時間進行訓練。
數(shù)車加工螺紋,我們發(fā)現(xiàn)對操作者的一些動作操作技能的訓練要求不再是難題,而是要求編程技巧和能力。
普車在外圓上試切螺紋,在工件上車一條有痕螺旋線,用鋼直尺或螺距規(guī)檢查螺距,確認螺距正確無誤后,開始車螺紋。
數(shù)控車削三角螺紋,一般用G代碼編程后加工。
比如:加工M24×1.5螺紋,螺紋長度30mm,升刀段為5mm,降刀為2mm,由經(jīng)驗或查表可知,車螺紋時,分4次進刀,直徑分別為 1.0mm、0.6mm、0.25mm、0.1mm,選加工螺紋主軸轉(zhuǎn)速600r/min,工件為碳鋼 45#,刀位號為 03,刀補號為03,則用G92指令編程如下:
在上述程序中第N40行,增加了試切螺紋,在工件上車一條有痕螺旋線,然后在第N70行,進行檢測:用鋼直尺或螺距規(guī)檢查螺距,確認螺距正確無誤后,按“循環(huán)啟動”開始車螺紋。
增加了試切螺紋原因:防止學生編程時,沒有輸入F值,造成螺紋加工失敗。
普車車削螺紋時,一般用倒順車法來防止產(chǎn)生亂牙,同時,通過每次車削由中滑板做徑向進給,隨著螺紋深度的加深,切削深度相應減小,從而保證螺紋中徑合格。數(shù)控車削螺紋時,問題就變得相對容易些。正常操作不會產(chǎn)生亂牙,如果靈活地利用“跳選”功能和刀具磨耗補償,可提高螺紋中徑合格率,繼而提高工件的加工質(zhì)量和加工效率。
同樣是上述例子,程序改為如下:
當該程序自動循環(huán)加工完后。用螺紋通止規(guī)檢測,發(fā)現(xiàn)不合格,螺紋須要繼續(xù)加工。調(diào)出機床操作面板上的功能鍵OFFSET,然后在刀具磨耗補償界面逐一輸入逐漸減小的磨耗值;再將程序返到程序頭,“跳選”功能鍵打開,按循環(huán)起動自動加工,直至螺紋加工合格。
數(shù)控車可以說是普車的繼承和發(fā)展,車刀的切削原理基本相同,由于數(shù)控車加工的特點,在刀具的選擇上,特別是切削部分的幾何參數(shù)、刀具的形狀上還需進行特別的處理,才能滿足數(shù)控車的加工要求,充分發(fā)揮數(shù)控車的效率。在這兩門課程的教學中,要歸納總結(jié)普車常用刀具的知識,進而根據(jù)數(shù)控車實習的教學探求刀具的新發(fā)展。
比如說對傳統(tǒng)車床上采用機夾刀只是一種倡議,那么在數(shù)控車床上采用機夾刀就是一種要求了。
機夾刀具的刀體,制造精度較高,夾緊刀片的方式選擇得比較合理。當機夾刀裝上數(shù)控車床時,一般不加墊片調(diào)整,所以刀尖高的精度在制造時就應得到保證。使用機夾刀可以為自動對刀準備條件,并且減少了換刀時間和方便對刀。
又如:在刀片選擇上,普車常用的有高速鋼車刀和普通硬質(zhì)合金刀片,加工時的切削速度一般比較低。而科技的發(fā)展,數(shù)控車廣泛采用涂層硬質(zhì)合金刀片。在較高切削速度(>100m/min)時,有著很好的切削性能,從而就可提高加工效率。同時刀片涂層增加成本不到一倍,而在數(shù)控車床上使用時耐用度可增加兩倍以上。
總之,在教育教學中,從學生的實際出發(fā),及時發(fā)現(xiàn)問題,依據(jù)學生學習的客觀規(guī)律,靈活運用各種具體教學方法和手段,引導學生通過比較、分析、實踐,融會貫通地掌握知識,探求新知,發(fā)展智能,從而提高分析問題、解決問題的能力。
[1]沈建峰.數(shù)控加工工藝編程與操作:FANUC系統(tǒng)車床分冊[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2008.
[2]黃華.數(shù)控車削編程與加工技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008,7.