金 江

(重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系，重慶 永川 402160)

在數(shù)控技術(shù)專業(yè)中，有許多課程是建立在實(shí)踐基礎(chǔ)上的．其中，《數(shù)控加工編程與操作》就是一門操作性極強(qiáng)的專業(yè)技能課程，在職業(yè)教育中有著重要的地位．目前國(guó)內(nèi)外開設(shè)該專業(yè)的職業(yè)學(xué)校中，有許多學(xué)校由于受到場(chǎng)地和設(shè)備的限制，購(gòu)買數(shù)控機(jī)床的價(jià)格昂貴，設(shè)備更新速度快，加上“學(xué)生多，設(shè)備少，場(chǎng)地窄”，在實(shí)踐教學(xué)過程中，不可避免地形成多個(gè)學(xué)生同時(shí)操作一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的場(chǎng)面，甚至有很多學(xué)生是“看得到，摸不到”，很難掌握對(duì)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操作能力．這對(duì)職業(yè)教育是很不利的，最終培養(yǎng)的學(xué)生將成為只懂理論、不懂實(shí)際操作的理論型人才，這有悖于職業(yè)教育的宗旨．本文試圖通過數(shù)控仿真系統(tǒng)的應(yīng)用改變這一現(xiàn)狀．

1 零件圖設(shè)計(jì)

繪制規(guī)范的底座零件工程圖如圖1所示．

圖1 底座零件圖

2 底座零件的工藝分析

如圖1所示，工件毛坯為100 mm ×100 mm×50 mm的零件，材料為硬鋁，要加工成形為圓弧底座．可根據(jù)以下步驟對(duì)工、量、刃具進(jìn)行選擇．

步驟一：工具的選擇

根據(jù)零件圖分析，包含了平面、圓弧、外輪廓挖槽．工件選用機(jī)用平口鉗裝夾，校正平口鉗固定鉗口，使之與工作臺(tái)X軸移動(dòng)方向平行．在工件下表面與平口鉗之間放入精度較高的平行墊塊(墊塊厚度與寬度適當(dāng))，利用木錘或銅棒敲擊工件，使平行墊塊不能移動(dòng)后夾緊工件．

利用尋邊器找正工件X，Y軸零點(diǎn)．該零點(diǎn)位于工件上表面的中心位置，設(shè)置Z軸零點(diǎn)與機(jī)械零點(diǎn)重合．刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償利用Z軸定位器設(shè)定［1］．

步驟二：量具的選擇

平面間距離尺寸用游標(biāo)卡尺，表面粗糙度用樣板檢測(cè)，另用百分表校正平口鉗及工件上表面．

步驟三：刃具的選擇

1)面銑削應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀．一般采用2次走刀．第1次走刀最好用端銑刀粗銑，沿工件表面連續(xù)走刀．

2)削平面零件的周邊輪廓一般采用立銑刀．

3)立銑刀主要參數(shù)的選擇：立銑刀主切削刃的前角在法剖面內(nèi)測(cè)量，后角在端剖面內(nèi)測(cè)量，其前、后角依據(jù)工件材料和銑刀直徑選取，具體參數(shù)如表1和表2所示［1］．

表1 工件材料及刀具前角參數(shù)表

表2 刀具直徑及后角參數(shù)表

3 底座零件的數(shù)控銑削編程

3．1 MastercamMill9 自動(dòng)編程

步驟一：底座零件三維實(shí)體繪制

圖2 底座零件臺(tái)階實(shí)體設(shè)計(jì)

步驟二：創(chuàng)建刀具路徑

步驟三：實(shí)體驗(yàn)證

點(diǎn)選“操作管理”→全選→實(shí)體驗(yàn)證→參數(shù)設(shè)定→手動(dòng)設(shè)定→選擇工作設(shè)定邊界左上角、右下角→重置→確定→持續(xù)執(zhí)行開始驗(yàn)證，最后形成實(shí)體圖4．

圖3 底座零件刀路生成

圖4 底座零件模擬加工三維效果

3．2 自動(dòng)生成加工程序

點(diǎn)選操作管理→全部選擇→后處理→后處理程式，在NC檔案中勾選NC檔案、詢問、編輯確定儲(chǔ)存自動(dòng)加工程序并修改程序獲得下面NC程序［3-4］．

O1122

N104G92X0Y0Z20

N106G0X-49Y-49S1527M3

N110Z6．8

N112G1Z-0．2F305．4(加工 40mm 凸臺(tái))

N114Y49．F610．8

N116X49

N118Y-49

N120X-49

N122X-39．Y-39

N124Y39

N126X39

11月30日，樂車邦宣布已與汽車零部件供應(yīng)商法雷奧簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。據(jù)內(nèi)容顯示法雷奧將在條件許可的情況下充分利用樂車邦合作和托管的4S店渠道資源，并為4S店客戶提供產(chǎn)品和服務(wù)；樂車邦有意與法雷奧進(jìn)行多層次的戰(zhàn)略合作；在合作期間雙方將就提升各方在服務(wù)客戶的專業(yè)能力和水平上，開展交流合作。

N128Y-39

N130X-39

N132X-29．Y-29

N134Y-18．912

N136G3X-18．913Y-29．R21．041

N138G1X-29

N142G2X-31．Y-10．014R21．041

……

未完

該程序生成后，為了檢驗(yàn)程序的正確性，可以通過仿真系統(tǒng)將該程序?qū)霐?shù)控仿真系統(tǒng)中，通過虛擬數(shù)控機(jī)床的操作與加工，將程序的加工結(jié)果在電腦上先行仿真，而后再進(jìn)行真實(shí)加工．

4 底座零件的仿真加工

步驟一：銑床的選擇、定義毛坯、刀具

選擇華中數(shù)控進(jìn)行仿真加工，定義毛坯尺寸100 mm×100 mm×50 mm，選擇直徑φ20的平底銑刀．

步驟二：試切法對(duì)刀、從磁盤調(diào)用自動(dòng)加工程序

1)打開華中數(shù)控仿真系統(tǒng)，定義100 mm×100 mm×50 mm毛坯，放置100 mm×100 mm×50 mm毛坯，安裝直徑φ20的平底銑刀．打開緊急停止按鈕，機(jī)械回零．移動(dòng)毛坯用試切法定義毛坯上表面中心為原點(diǎn)，點(diǎn)擊MDI→MDI運(yùn)行→輸入G92X0Y0Z0F0確定，再執(zhí)行“單段啟動(dòng)”完成對(duì)刀［5］．

2)按鍵盤F1自動(dòng)加工→磁盤程序→選擇對(duì)應(yīng)磁盤的G代碼程序確定→F9顯示方式→F6顯示模式→F3正文→點(diǎn)擊自動(dòng)循環(huán)啟動(dòng)開始加工，最后完成加工后形成所需底座零件，如圖5所示［6］．

圖5 底座零件數(shù)控仿真加工效果

5 結(jié)語(yǔ)

本文充分利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，配合CAD/CAM軟件進(jìn)行自動(dòng)編程，將數(shù)控機(jī)床虛擬化，對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作過程可在電腦上進(jìn)行，大大增加了學(xué)生動(dòng)手的時(shí)間，對(duì)提高學(xué)生數(shù)控機(jī)床編程與操作技能有著積極的作用;同時(shí)，克服了場(chǎng)地和設(shè)備的制約，節(jié)約了學(xué)生實(shí)訓(xùn)的材料，避免了刀具浪費(fèi)，確保了生產(chǎn)安全．對(duì)于數(shù)控加工企業(yè)來說，也有校驗(yàn)數(shù)控加工程序的積極作用．

［1］武馬群．AutoCAD2004實(shí)用教程［M］．北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2008：26-27．

［2］李文，林若森．機(jī)械制圖教程［M］．北京：清華大學(xué)出版社，2004：36-37．

［3］黃愛華．Mastercam基礎(chǔ)教程［M］．北京：清華大學(xué)出版社，2009：66-67．

［4］包宋建，孟楊，許艷英，等．基于XC2S600E的MJPEG編碼器研究與實(shí)現(xiàn)［J］．重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，30(4)：42-45．

［5］朱明松，王翔．?dāng)?shù)控銑床編程與操作項(xiàng)目教程［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007：46-47．

［6］曹鳳．?dāng)?shù)控編程［M］．重慶：重慶大學(xué)出版社，2008：52-53．