中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控車床實訓(xùn)淺談

吳強

摘 要：目前，我國對機械制造業(yè)領(lǐng)域里即掌握數(shù)控理論又能熟練數(shù)控編程和加工操作的中職畢業(yè)生的需求越來越大，但部分中職學(xué)校教學(xué)方式方法、教學(xué)內(nèi)容及設(shè)備落后。教學(xué)經(jīng)費投入不足，限制了專業(yè)實訓(xùn)設(shè)備及數(shù)控應(yīng)用軟件的投入與更新，為了滿足社會對數(shù)控應(yīng)用技術(shù)人才的需求，開設(shè)有數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的中等職業(yè)學(xué)校對現(xiàn)有的實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)進行以下調(diào)整。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)，實訓(xùn)，四個階段

中圖分類號：TG537

中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)一般學(xué)制三年，前兩年在學(xué)校學(xué)習(xí)理論知識，每學(xué)期到實訓(xùn)中心接受幾周的專業(yè)實訓(xùn)。一般在理論學(xué)習(xí)期間專門開設(shè)課程有：《公差測量與技術(shù)》、《機械制圖》、《車工工藝學(xué)》、《AutoCAD》、《CAXA制造工程師》、《機械零件》、《金屬切削原理與刀具》、《數(shù)控加工技術(shù)》、《數(shù)控系統(tǒng)》、《數(shù)控設(shè)備與編程》、《數(shù)控車削與編程》、《數(shù)控銑削與編程》等十幾門專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，通過這些課程教學(xué)實施：一方面使學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)趨于合理和完善，為后期和理論教學(xué)期間穿插的實踐技能訓(xùn)練做了很好的理論鋪墊。另一方面夯實了學(xué)生專業(yè)實力，為他們第三年到企業(yè)參加頂崗實習(xí)奠定了堅實基礎(chǔ)。為了更好的向企業(yè)輸送合格的數(shù)控應(yīng)用專業(yè)人才，中等職業(yè)學(xué)校把數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)學(xué)生實踐技能訓(xùn)練分四個階段組織，以鞏固和深化學(xué)生理論知識，提高和完善其操作技能。

第一階段：普通車床實訓(xùn)

這一階段是學(xué)習(xí)數(shù)控車床不能逾越的過程，可采用以任務(wù)驅(qū)動，項目引領(lǐng)型案例教學(xué)方法，循序漸進、由淺入深，每次課都合理安排教學(xué)任務(wù)，學(xué)生可以3-5人分成一個小組，合理分工共同完成每次的目標任務(wù)。學(xué)生在普車上實習(xí)，了解普通車床的性能、工藝范圍，車刀的種類和應(yīng)用，練習(xí)刃磨車刀，熟練操作車床，從加工端面，外圓，內(nèi)孔，切槽開始，逐漸接觸到螺紋各部分尺寸的計算和加工，特型面的加工；在這一過程中深刻理解刀具幾何角度對切削加工精度和表面粗糙度的影響，進一步認識切削用量三要素切削速度Vc，吃刀深度ap，進給速度F，在加工中能夠根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備、所用刀具、工件材料和加工質(zhì)量等要求合理選用切削用量；熟練掌握車床的調(diào)整方法，掌握切削用量的有關(guān)計算，了解常用工具、夾具、量具的結(jié)構(gòu)，掌握其使用方法，合理選擇工件的定位基準，安排加工工藝過程。同時還需讓學(xué)生知道只有完成這一階段的實習(xí)任務(wù)，將來才有可能在數(shù)控車床上使編制的加工程序更為合理和適用。

第二階段：仿真實訓(xùn)

第一階段實訓(xùn)后，對學(xué)生進行針對性的技能考核，達到要求的學(xué)生利用計算機進行數(shù)控仿真軟件的練習(xí)，同時也能促進第一階段未達標的學(xué)生相關(guān)技能的提高，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和競爭意識。本階段首先要讓學(xué)生熟悉仿真機床的操作面板和錄入面板，明確每個按鍵的功能，建立工件坐標系的方法，如何選擇刀具幾何角度設(shè)置刀偏及刀補，如何對刀、換刀？如何錄入程序？對程序如何調(diào)用修改和校驗？包括日本法蘭克系統(tǒng)、德國西門子系統(tǒng)和國內(nèi)華中系統(tǒng)的操作區(qū)別、仿真加工時刀具路徑顯示等等…詳細講解每個過程。

在普通螺紋加工中，分別讓學(xué)生使用法蘭克系統(tǒng)G92，G76循環(huán)指令來編程加工螺紋，在實訓(xùn)中讓學(xué)生了解根據(jù)導(dǎo)程的大小和螺紋精度的高低選擇不同的加工指令更為合適，G92直進式切削G76斜進式切削，由于切削刀具進刀的方式不同，這兩種加工方法是有區(qū)別的，各自的編程方法也不同，造成加工誤差也不同，工件加工后螺紋段的加工精度也不同。G92螺紋切削循環(huán)采用直進式進刀方式進行螺紋切削，螺紋中徑誤差較大，但牙型精度較高，一般用于小螺距高精度螺紋的加工，加工工序較長，在加工中要經(jīng)常測量。G76螺紋切削循環(huán)采用斜進式進刀方式進行螺紋切削，牙型精度較差，但工藝性比較合理，編程效率高，一般適用于大螺距低精度螺紋的加工，在螺紋精度要求不高的情況下，此方法更為簡潔方便。所以學(xué)生要掌握各自的加工特點及適用范圍，并根據(jù)工件的加工特點與工件要求的精度正確靈活的選用這些切削循環(huán)指令。然后編制加工程序并自動加工。

第三階段：數(shù)控車間實踐技能訓(xùn)練

能熟練運用數(shù)控仿真軟件加工出合格工件的同學(xué)先到數(shù)控實訓(xùn)車間，可安排真刀真槍的在數(shù)控機床上進行實際操作加工；由于仿真軟件相同操作系統(tǒng)和實際的數(shù)控車床是相同的操作界面，學(xué)生短時間內(nèi)可熟練操縱機床，但需要注意一下幾點：

1、根據(jù)工件的材質(zhì)，所用刀具材、幾何角度、加工工序來選擇不同的切削參數(shù)，經(jīng)過普車的訓(xùn)練這將不是難題。

2、學(xué)生編制的程序要先經(jīng)過程序校驗，確定程序和走刀路線均無誤后再進行對刀加工。

3、在首件試切中合理使用程序暫停MOO指令，在精加工前對工件進行測量，看是否需要調(diào)整刀具補償，最好加工出合格工件。

4、重點突出典型零件的工藝分析，裝夾方法的選擇，程序編制，工藝調(diào)整和檢驗，如有缺陷，應(yīng)找出原因并修正。遵循由易到難，有簡單到復(fù)雜，由單一到綜合這一過程。重視在實踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和大膽創(chuàng)新能力。

對學(xué)生加工的工件，分小組進行互評，加工出來的產(chǎn)品是小組成員齊心協(xié)力取得的成果，包含著他們共同的心血，另外學(xué)生都有好勝心理，會對對方的工件進行一絲不茍的檢查，不放過任何一個細節(jié)，最好教師根據(jù)實際情況給出綜合性評價，或者讓學(xué)生保存自己滿意的作品，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果非常明顯。

通過以上訓(xùn)練，大多學(xué)生均能全面了解數(shù)控加工的全過程，深刻領(lǐng)會數(shù)控車床的加工原理，機床生產(chǎn)流程，程序編制的基本方法及制定工藝路線的一般原則，能夠?qū)?shù)控機床加工中出現(xiàn)的常見故障進行分析并予以解決。他們將來從事數(shù)控加工工作會操作規(guī)范，生產(chǎn)效率高，并具備一定現(xiàn)場分析和解決問題的能力。

第四階段：總結(jié)提高

老師和同學(xué)共同探討實訓(xùn)經(jīng)驗及實踐教學(xué)中遇到的問題。由于實訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計寬廣，設(shè)備相對先進，學(xué)生在短時間內(nèi)即要掌握機床的操作，又要對復(fù)雜零件進行合理的工藝安排和準確的編程加工，現(xiàn)場講解具有局限性。如果能將工藝分析及基本編程內(nèi)容制成課件，微課制作運用其中，能最大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情并方便學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的了解和復(fù)習(xí)，多年來的實踐證明這是行之有效的方法，具有優(yōu)化實訓(xùn)的效果。數(shù)控實訓(xùn)教學(xué)過程：普車加工——仿真軟件—數(shù)控機床加工，這三步走的教學(xué)方案能最大限度的發(fā)揮教學(xué)資源的實用性和經(jīng)濟性，盡可能避免事故的發(fā)生，縮短機床的人均占有時間，提高機床的利用率和使用壽命，如能結(jié)合實際生產(chǎn)，其教學(xué)效果會更加顯著。

《參考文獻》：

（1）、車工操作技術(shù)與竅門；何建民主編，機械工業(yè)出版社，2005.6；

（2）、數(shù)控設(shè)備與編程；楊仲岡主編，高等教育出版社，2002.1；endprint