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数控车床编程入门基础十篇

发布时间:2024-04-25 18:00:00

数控车床编程入门基础篇1

关键词数控编程工艺参数切削用量

中图分类号:tH133.2文献标识码:a

一个国家装备工业的实力和国际竞争力,关系到国家整体工业竞争力和综合国力在世界上的位置,而数控机床作为国家装备工业的主流产品和技术方向,在国家经济发展战略中具有重要的地位。数控机床是一种自动化程度很高的机电一体化设备,是综合自动控制、自动检测、计算机及精密机械等高新技术的产物。数控机床的水平和拥有量,已经是衡量当今制造业水平、工业现代化程度的重要指标,也是衡量国家综合竞争力的重要指标。随着数控机床的发展与普及,现代化企业对于懂得数控技术、能进行数控编程的技术人才的需求量必将不断增加。

数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。本文仅就数控车床零件加工中的程序编制问题进行探讨,简要的内容也希望吸引大家对数控编程的兴趣和关注,以发展普及型数控机床及数控系统为主攻方向,提高国产数控机床和数控系统的市场占有率为主体目标,希望国家加大扶持的力度,大力发展数控机床行业。

一、数控化是机械行业进步的大趋势

机械工业是向国民经济各部门提供装备的部门,是现代经济的支柱产业。机械工业的发达与否,是衡量一个国家工业化程度的重要指标。而机床行业又是机械工业的基础行业,是向机械工业提供加工装备的部门,是“支柱的支柱”。由于数控机床的优越技术性能以及在国防上的重要意义,从1950年代起,美日德等先进国家竞相投入巨资进行研发,其技术在国际上遥遥领先。多年来,我国数控机床的需求结构大体是:高级型10%,普及型29%,经济型61%左右。从发展趋势看,普及型比重将逐渐加大。汽车工业、汽车摩托车行业产能和市场均有很大潜力,为数控机床的潜在大客户。数控系统生产企业大小上百家,其中有相当自主开发能力。当然,我国机械工业的技术进步,还存在着重技术攻关、轻视新技术向商品转化的问题,尤其是市场营销方式陈旧,力度不足。今天培植自己幼小的以低端系统为主的数控机床行业,正是为了明天自己有强大的足以和国际垄断集团竞争的企业。

二、编程方法

数控编程方法有手工编程和自动编程两种。

手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校验等各步骤主要有人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工,以及计算较简单,程序段不多,编程易于实现的场合等。但对于几何形状复杂的零件,以及几何元素不复杂但需编制程序量很大的零件,由于编程时计算数值的工作相当繁琐,工作量大,容易出错,程序校验也较困难,用手工编程难以完成,因此要采用自动编程。

自动编程即程序编制工作的大部分或全部有计算机完成,可以有效解决复杂零件的加工问题,也是数控编程未来的发展趋势。同时,也要看到手工编程是自动编程的基础,自动编程中许多核心经验都来源于手工编程,二者相辅相成。手工编程是基础,自动编程亦需要好的工艺基础,包括工艺分析和工艺结构的设计以及刀具的选择等。

三、编程步骤

拿到一张零件图纸后,首先应对零件图纸分析,确定加工工艺过程,也即确定零件的加工方法(如采用的工夹具、装夹定位方法等),加工路线(如进给路线、对刀点、换刀点等)及工艺参数(如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等)。其次应进行数值计算。绝大部分数控系统都带有刀补功能,只需计算轮廓相邻几何元素的交点(或切点)的坐标值,得出各几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。最后,根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作,结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式,逐段编写零件加工程序单,并输入CnC装置的存储器中。编制的程序必须通过空运行、图形动态模拟或试切削等方法检验程序的正确性。当发现错误时,通过分析产生错误的性质来修改程序或调整刀具补偿参数,直到加工出合格的零件。注意:试切削时,尽量选用低廉的切削材料进行试切。

四、典型实例分析

数控车床主要是加工回转体零件,典型的加工表面不外乎外圆柱、外圆锥、螺纹、圆弧面、切槽等。例如,要加工形状如图所示的零件,采用手工编程方法比较合适。由于不同的数控系统其编程指令代码有所不同,因此应根据设备类型进行编程。以西门子802S数控系统为例,应进行如下操作。

1、确定加工路线。

按先主后次,先精后粗的加工原则确定加工路线,采用固定循环指令对外轮廓进行粗加工,再精加工,然后车退刀槽,最后加工螺纹。

2、装夹方法和对刀点的选择。

采用三爪自定心卡盘自定心夹紧,对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点。

3、选择刀具。

根据加工要求,选用四把刀,1号为粗加工外圆车刀,2号为精加工外圆车刀,3号为切槽刀,刀宽4mm,4号为车螺纹刀。采用试切法对刀,对刀的同时把端面加工出来。

4、确定切削用量。

车外圆,粗车主轴转速为500r/min,进给速度为0.3mm/r,精车主轴转速为800r/min,进给速度为0.08mm/r,切槽和车螺纹时,主轴转速为300r/min,进给速度为0.1mm/r。

5、程序编制。

确定轴心线与球头中心的交点为编程原点,零件的加工程序如下:

五、结束语

发展数控机床行业对我国的发展具有战略意义,是经济发展战略中不可轻易放弃的重要支柱。一是用高新技术加快装备工业的现代化改造,是优化经济结构的重要环节;二是西方在尖端数控机床品种的进口和技术转让方面,对我实行限制政策,而中高档数控机床的自行研制和国产化对国防建设等意义重大。

要实现数控加工,编程是关键。本文虽然只对一例数控车床加工零件的进行了编程分析,但它具有一定的代表性。由于数控车床可以加工普通车床无法加工的复杂曲面,加工精度高,质量容易保证,发展前景十分广阔,因此掌握数控车床的加工编程技术尤为重要。国家在扶持对象和扶持方式上,有必要完善法规,对中国人所有和经营的数控机床生产企业,按照重点支持的原则,给出公开、统一的支持标准,取消所有制歧视。通过科学技术的吸收消化和研究发展,在尽可能高的技术档次和尽可能多的品种方面,获得自主研发知识产权。总之,应该深刻认识到,以数控化为核心的装备工业技术进步,是优化结构、增强国力、保证我国在21世纪现代化建设中实现追赶世界先进水平的中心环节,这是应该放到发展战略高度来认识的。

(作者单位:四川建筑职业技术学院机电工程系)

参考文献:

[1]李峰:市场经济条件下我国数控技术和装备的发展现状及其对策.商场现代化,2006年.

数控车床编程入门基础篇2

关键词:职业教育;数控编程课程;教学衔接

一、引言

职业技术教育的衔接不仅有文化基础课的衔接,专业基础课的衔接,还有专业核心课的衔接。职业技术教育不同层次的衔接主要是综合素质能力的衔接,中职毕业生在鉴定和认可的课程标准基础上,再通过高职教育教学与实训,得到了自身能力的提高和学习,实现了中职技能型为主的人才教育向高职技术性为主的人才教育之间的转化。这要依靠课程结构和教学内容的重新组合和创新,也有赖于整个教学全过程的整理优化和设计。本文对高职数控专业核心专业课《数控编程与加工项目化教程》课程与中职数控专业核心课程《数控车床编程与操作基本功》课程的教学衔接进行探讨。

二、数控专业中、高职培养目标的衔接

培养目标衔接是课程衔接的前提条件。培养目标是反映某类教育本质特征的重要方面。数控专业中、高职教育在培养目标上有许多共性,都具有特色鲜明的技术性和职业性,都注重学生职业能力或职业技能的培养与训练,注重学生专业理论知识应用能力、专业技术使用能力和职业技能运用能力的培养,但是两者毕竟是不同层次和不同类型的教育培养。

数控专业的中等职业教育是针对数控车床操作这一具体的职业岗位,以培养学生基本操作技能为主体,强调学生掌握数控车床基本操作和专业基本理论,达到初、中级数控车床操作工的培养目标。同时,围绕这一职业要求所必须具备的文化知识、思想品德和职业道德。数控专业高职教育具有面向数控技术这一职业,它高于数控专业中职教育培养的技术型、操作型人才规格,是以职业岗位的技能和知识为导向,以主要获取职业能力和提高整体素质为目标,通过对学生进行严格的教学和实训,培养具有大专以上知识理论水平、掌握成熟的数控技术理论和管理规范、毕业后能胜任本职业岗位的高等应用型人才。因此,数控专业中职教育为数控专业高职教育提供必要的学习准备和职业技能实训,数控专业高职教育是数控专业中职教育的延伸和提升,实现数控专业中、高职教育的合理衔接,即培养目标的衔接。

三、课程主线的确定

中职《数控车床编程与操作基本功》课程以职业岗位所需要的技能和知识为导向,课程的主要任务是培养学生以数控机床为对象,使学生较全面地了解数控车床的基本知识,掌握数控车削加工编程方法、掌握数控车床操作技能等。通过本课程的教学,使学生达到下列要求:

(1)了解数控系统的基本组成等基本知识;

(2)掌握数控车床的特点、工作原理等基本知识;

(3)掌握数控车床的机械结构特点等;

(4)掌握数控车床的手工编程方法和技巧等;

(5)掌握数控车床的基本操作和要点方法。

高职《数控编程与加工项目化教程》课程以职业岗位所需要的技术和知识为导向,课程的主要任务是培养学生具备数控机床操作加工、数控加工工艺分析与编程调试以及数控机床的选用、验收与维护的专业技能。通过本课程的教学,使学生达到下列要求:

(1)了解机械加工工艺过程的一些基本概念,了解机床夹具的组成及作用,掌握工件在夹具上定位分析,掌握工件夹紧的基本方法;了解常用刀具的种类,几何角度,耐用度和寿命,了解工件主要表面加工方法及加工方案;

(2)学会正确选择数控加工内容,掌握数控加工工艺分析方法,学会设计数控加工工艺路线,学会编写数控加工文件;

(3)了解数控刀具系统的种类及特点,掌握数控刀具的选用方法,了解数控机床附件的种类及其使用方法;

(4)了解数控机床坐标系、工作坐标系、附加坐标系及坐标系的原点等基本概念;掌握手工编程、自动编程及CaD/Cam编程原理和方法;

(5)掌握数控加工程序编制方法和步骤、学会进行数控编程的数值计算,掌握刀具补偿的基本概念,掌握手工编程技巧;

(6)掌握数控车床编程基本技巧;掌握数控铣床编程技巧;掌握数控加工中心编程技巧。

综上所述,中职《数控车床编程与操作基本功》课程主线强调基本知识和具有运用、操作数控车床的能力,这是以动作技能为主、有一定心智技能的能力。高职《数控编程与加工项目化教程》课程主线强调基本知识和具有操作数控机床编程操作熟练的能力,这是以技术应用为主的能力,如分析、判断、编程计算和计算机辅助技术应用等技术。

四、课程知识点的衔接

中职《数控车床编程与操作基本功》与高职《数控编程与加工项目化教程》是数控专业的一门核心主干课。中职与高职层次课程知识点具体如下:

中职一共分七个项目二十三个任务:

项目一:数控车床的基本认识。任务一:数控车床的认识;任务二:数控车削加工工艺;任务三:数控车床中的坐标系。

项目二:轴类零件的车削。任务一:外圆的车削;任务二:阶梯轴的车削;任务三:锥面工件的车削;任务四:圆弧工件的车削;任务五:复杂轴类工件的车削。

项目三:槽类工件的车削。任务一:浅槽的车削;任务二:深槽的车削;任务三:V型槽的车削;任务四:圆弧槽的车削;任务五:复杂槽的车削。

项目四:编制螺纹的车削。任务一:连续螺纹的车削;任务二:三角形外圆螺纹的车削;任务三:梯形螺纹的车削。

项目五:盘类工件的车削。任务一:简单盘类工件的车削;任务二:复杂盘类工件的车削。

项目六:套类工件的加工。任务一:简单套筒类工件加工;任务二:复杂套筒类工件加工。

项目七:综合工件的加工。任务一:复杂轴类工件的加工;任务二:配合件的加工;任务三:批量生产。

高职一共分三个工作模块十一个项目:

工作模块一:数控车削编程与加工。项目一:手动车削定位销;项目二:数控车削锥轴;项目三:数控车削球头螺杆;项目四:数控车削轴套;项目五:数控车削球头联轴节;项目六:数控车削椭圆轴。

工作模块二:数控铣削编程与加工。项目一:数控铣削U形槽板;项目二:数控铣削六方模板;项目三:数控铣削凹半球曲面。

工作模块三:数控加工中心编程与加工。项目一:加工孔板;项目二:加工座板。

五、教学方法的衔接

中职《数控车床编程与操作基本功》课程中已经学习的基本内容,特别是数控车床编程的相关内容,在高职《数控编程与加工项目化教程》课程中可以根据具体内容省略、精讲或拓宽加深,如数控车削椭圆轴用宏程序编程加工。其次,数控铣床和加工中心的教学是中职教学的一个延伸和提高,另外,高职针对《数控编程与加工项目化教程》的课程专门设置了2周数控车床实训、2周数控铣床和加工中心实训,这样既在理论学习的基础上,更加强化了动手操作能力和职业素养能力,培养了学生的职业性、专业性、技能性,并且以职业资格证书考核学生技能,如中级、高级数控车工和中级、高级数控铣工等,提升了学生职业素养和技术水平,为其提供了很好的就业前景。

数控专业核心专业课高职《数控编程与加工项目化教程》与中职《数控车床编程与操作基本功》的教学衔接,是核心专业课教学衔接的核心内容之一。本着以培养目标的所需能力和知识,以教学主线为主,教学内容项目化教学,相关知识点也是由浅入深、由简单到复杂、从基础到提高、最后到提升的有机结合,以及在课程实践教学中以技能训练为主过渡到以技术应用为主的综合实训。

要实现中、高职“数控编程”课程的合理衔接,我们要认真分析中、高职课程的现状,依赖多种衔接模式和教学配合,合理开发职业教育数控编程课程的培养目标和教学大纲、合理地进行教材选用,从而提高数控专业核心课程的教学质量,为培养优秀人才提供更好的台阶。

参考文献:

[1]肖爱武,何荣誉.数控编程与加工项目化教程[m].南京:

南京大学出版社,2012.

[2]陈洪涛.数控加工工艺与编程[m].北京:高等教育出版

社,2006.

[3]郭仁生.高中职“机械基础”课程的教学衔接研究[J].

湖南工业职业技术学院学报,2003,(4):78-81.

数控车床编程入门基础篇3

内容摘要:目前能够用于中专教育的数控实作教材有很多,要选择一种适合我们自己学生情况的教材却实在不容易。基于目前我们面临的中专学生,初中的理论基础相当差,学习习惯也不好,同时理解能力极弱。要让这样的学生能够掌握数控车床这样在理论和实践上要求都比较高的技术,就必需要有一个比较浅的入口,同时又要有一个循序渐进的过程,逐步让学生全面掌握数控技术最基本及主要的内容,然后针对少数优生再强化训练,达到较高的要求。关键字:数控车床;教材;思考要让学生能够掌握数控车床这样在理论和实践上要求都比较高的技术,必需从最浅的东西出发,也要有个循序渐进的过程,逐步让学生全面掌握数控技术最基本及主要的内容,然后针对少数优生再强化训练,达到较高的教学要求,经过一定的教学实践及自己的实作经验,在对编制适合我们学生具体情况的教材方面,在此提出一些不太成熟的看法,进而进行研讨。为了达到以上教学目标,教材的编写要从以下两个大的阶段及八个模块入手:一、数车基础操作训练阶段:(含五个模块)1、能够掌握数控基础理论模块:1.1、数控基础理论部分:在编制教材时,这是数控操作很重要的一个理论基础模块。1.2、这个模块的教学目标:主要让学生掌握数控加工基础理论,为实作打下足够的理论基础。1.3、模块的教学内容包括:数控机床的产生、发展、组成、分类、特点、数控机床的坐标系。工序的划分及必备的工艺基础知识,包括切削用量及工装设备的选择的基础知识。论文网在线安排教学时数:20学时。通过这个模块,学生要有对数控车床的最基本的认识,对数控编程要有最一个感性的理解。2.能够掌握数控操作入门模块:2.1、数控操作入门,让学生熟悉数控机床的各种运动状态,掌握坐标系在实作时的实质含意。要求学生不是要学得快,而是要学得好。进而让教学的内容更丰富,一方面手动操作数控机床,要求学生熟练掌握数控机床的结构及运动状态,坐标方向,并能用手动的方式加工简单零件;另一方面定义工件坐标系,要求学生能够独立建立工作坐标系,并能自动加工简单零件,要求手动切断。2.2、教学课时:20学时(包括相关的理论课时)。相关的理论教学是要学生在实际的操作和现场充分认识数控车床的结构及运动状况,为其自动操作打下坚实的基础,这是专门针对现在的学生空间理解能力弱而设定的一个模块。3.掌握单把刀具自动加工模块:这是数控操作基础的升华过渡模块3.1、单把刀具自动加工模块让学生能够完全独立地建立工作工件系并自动加工一些简单的零件,并能够掌握怎样在加工中保证加工精度的基本知识,要求学生能够独立磨外圆刀。3.2、单把刀具自动加工模块教学内容:3.2.1、阶梯小轴的加工。要求能独立编制简单零件的自动加工程序并完成自动加工过程。用手动的方式切断。并在实践中进一步理解加工阶段的划分原则及切削用量的选择原则,以达到要求的加工精度。3.2.2、实训课题二:锥度的加工。3.2.3、实训课题三:圆弧面加工。3.2.4、实训课题四:圆角及倒角的加工。3.3、教学课时:40学时(包括相关的理论课时)。原本在数控加工中是不能截然的将单把刀和多把刀的自动加工分开,但是由于我们是针对特殊的群体,基础特别薄弱的学生,所以我认为在教学中设定这个模块有助于学生深入理解数控程序的编定方法及自动加工过程中一些技巧。而且通过实践教学确实取得了很好的效果,基本上所有的学生都能掌握最基本的自动加工程序及工件坐标系的确定,起到了很好的过渡作用。4.多把刀具自动加工模块:这是数控操作的深化模块4.1、多把刀具自动加工模块,让学生能够编制较为复杂零件的数控程序并能使用多把刀具自动加工一些较为复杂的零件,并能进一步掌握怎样在数控加工中保证加工精度的方法。4.2、这个模块的的教学内容:4.2.1、实训课题一:对刀的操作(对切断刀)。要求学生能够独立对刀,保证两把刀具的坐标同一性,并用两把刀具自动加工简单外圆,不要求切断。4.2.2、实训课题二:切槽及切断加工。要求学生能够独立编制切槽及切断程序。并自动加工零件,要求自动切断。4.2.3、实训课题三:切宽槽加工。要求学生能够独立编制切宽槽程序,并自动加工及切断零件。4.2.4、实训课题四:螺纹加工。要求学生能够对螺纹刀具,保证多把刀具的坐标同一性。能够编制简单螺纹零件的程序并自动加工及切断。4.2.5:内凹圆弧的加工。要求学生掌握内凹圆弧的编程方法,并自动加工内凹圆弧。4.3、教学课时:40学时(包括相关的理论课时)。在学生掌握了最基本的数控编程及操作技术的前提下,更进一步深化所学的基本知识,使学生对前一个模块的知识理解更深刻,更具体,起到了很好的知识扩展和延伸作用。5.外轮廓综合零件加工:这个模块为综合训练模块5.1、外轮廓综合零件加工,要求学生能够熟练编制复杂零件的程序,并自动加工、切断并保证加工质量,熟练掌握多把刀具的对刀操作。5.2、这个模块的教学内容:5.2.1、实训课题一:综合零件一加工。要求独立编制复杂零件的程序及自动加工及自动切断,保证加工质量,熟练对刀。5.2.2、实训课题二:综合零件二加工。要求同上。5.2.3、实训课题三:综合零件三加工。要求同上。5.2.4、实训课题四:综合零件四加工。要求同上。5.3、教学课时:40学时(包括相关的理论课时)。在这个阶段学生把所学的知识融会贯通,形成完整的知识链,并在操作上达到非常熟练的程度。还可以在这个阶段划分出学生接受知识的层次,以备下一步因材施教。二.强化训练阶段:(含三个模块)6.异型表面的加工:这个模块为强化模块(针对优生使用)6.1、这个模块的教学目标:要求学生能够编制较特殊地一些零件表面的自动加工程序,并能自行选择刀具,初步掌握刀具的一些特殊要求。6.2、这个模块的教学内容:实训课题一:较深内凹表面的加工。要求学生掌握异型表面对刀具的特殊要求,并能编制简单异型表面的程序且自动加工。实训课题二:手柄的加工。能编制较复杂异型零件的加工,满足复杂异型表面对刀具的特殊要求。实训课题三:葫芦的加工。7.内孔表面加工:这个模块为强化模块(针对优生使用)7.1、这个模块的教学目标:要求学生初步掌握对内孔表面的数控编程及自动加工方法。7.2、这个模块的教学内容:实训课题一:光孔的加工。要求学生能够独立编制光孔加工程序并完成自动加工,保证加工质量。实训课题二:圆弧内孔的加工。实训课题三:螺纹内孔的加工。8.配合零件的加工:这个模块为竞赛模块(针对竞赛学生使用)8.1、这个模块的教学目标:要求学生能够加工较复杂的配合零件,并达到相关的配合要求,同时要能独立制作一些必需的专用夹具,刃磨刀具等工装设备。8.2、这个模块的教学内容:实训课题一:加工配合零件。要求每个配合零件能达到精度要求,而且配合之后要达到配合要求。能够制作相应的夹具,能够刃磨相应的特殊刀具等。以上实训的几大模块的规划,同时在选定数控操作系统时要做到少而精,主要让学生在把握一种数控系统的前提下,再触类旁通其它的数控系统。虽然各种数控系统在具体内容上有些不同,但大体上最基本的功能是差不多的,所以在教学的过程中,不可盲目追求多数控系统的教学。至于具体选择什么样的数控系统,要根据各个学校的具体条件,不可盲目追求国际化,高精度的数控系统。

数控车床编程入门基础篇4

大学两年即将结束,学院为了使我们更多了解产品、设备,提高对数控制造技术的认识,加深数控在工业各领域应用的感性认识,开阔视野了解相关设备及技术资料,熟悉典型零件的加工工艺,特意安排了我们到拥有较多类型的数控机床设备,生产技术较先进的工厂进行生产操作实习.为以后的工作打下基础,在最后的几个月里开始了我们的实习.为期一个多月的生产实习,我们来到了太原第一机床厂进行了实习

一、单位介绍

太原第一机床厂始建于1952年,是国家生产金属切削机床的重点企业,是山西省数控产业化基地。企业位于太原市南内环街16号,占地面积13.28万平方米。三面临街,地处城市中心区域,地理位置优越,交通便利。企业在册职工1293人,其中各类专业技术人员320人。资产总额2.23亿元,负债总额1.78亿元。企业拥有立式加工中心、卧式加工中心、高精度导轨磨、大型数控龙门镗铣床、三坐标测量仪、双频激光干涉仪等高精尖加工和检测设备468台,具备完善的工艺保证体系和准确的计量检测手段。

企业主要产品有高、中、低档数控车床、卧式车床及龙门框架类机床,共三大系列、61个品种、182种规格,其中:数控车床16个品种,43个规格,跟踪国内先进水平,市场潜力巨大;卧式车床14个品种,64个规格,性价比高、用户满意度好;龙门框架类机床31个品种,75个规格,呈旺销态势。特别是新产品数控龙门镗铣床不仅市场前景看好,而且拥有知识产权,具有核心竞争优势。以“太一机”为注册商标的产品畅销全国,并远销世界十多个国家和地区。企业技术力量雄厚,产品开发周期短、见效快,企业技术中心以其强势的科技开发能力和现代的设计手段被评为省级技术中心;企业以诚信经营和快捷周到的服务著称,在全国绝大多数省、市、自治区建有销售网点并形成了长效网络体系,企业注重产品质量,曾于2000年通过iSo9001国际质量体系认证。

二、实习目的

毕业实习是我们在完成本专业基础课和专业课的学习之后,综合运用知识的重要的实践性教学环节,是机电专业必修的实践课程,在实践教学体系中占有重要地位。通过毕业实习使自己在实践中验证、巩固和深化已学的专业理论知识,通过知识的运用加深对相关课程理论与方法的理解与掌握。加强对企业及其管理业务的了解,将学到的知识与实际相结合,运用已学的专业理论知识对实习单位的各项业务进行初步分析,善于观察和分析对比,找到其合理和不足之处。灵活运用所学专业知识,在实践中发现并提炼问题,提出解决问题的思路和方法,提高分析问题及解决问题的能力。

三、实习内容

在这短短的几个星期内,大家每天都要学习一项新的技术,并在很短的实习时间里,完成从对各项具体操做的一无所知到制作出一件成品的过程,我们在老师们耐心细致地指导下,很顺利的完成各自的实习内容,并且基本上都达到了老师预期的实习要求,圆满地完成了实习。在实习期间,通过学习车工、钳工的操作,我们做出了自己的工件,虽然这几个星期的实习是对我们的一个很大的考验,但是看到自己平生第一次在车间中做出的工件,我们都喜不自禁,感到很有成就感。

来到工厂,首先工人师父给我们上安全课,告诉我们什么可以弄什么不可以弄,一定要服从厂里还有老师的管理,并且要自己注意安全,不要到处乱跑等,还给我们说了一些活生生的事件,加强我们对安全的认识,并且还给我们说了一些厂子里的优秀业绩等,还给我们介绍了一些分厂的各种不同的地方.

接下来几天实习老师带领我们来到各分厂熟悉一下车工、锻工、磨工,铣工等机械设备的构造、工作原理、基本操作和基本功能,等以后实习的时候再让我们实际操作。通过老师的讲解,我们熟悉了普通车刀的组成、安装与刃磨,了解了车刀的主要角度及作用,刀具切削部分材料的性能和要求以及常用刀具材料,车削时常用的工件装夹方法、特点和应用,常用量具的种类和方法,了解了车外圆、车端面、车内孔、钻孔、车螺纹以及车槽、车断、车圆锥面、车成形面的车削方法和测量方法,了解了常用铣床、刨床、磨床的加工方法和测量方法。

比如在使用磨床机床工作时,头不能太靠近砂轮,以防止切屑飞入眼睛,磨铸铁时要戴上防护眼镜,不要用手摸或测量正在切削的工件,不要用手直接清除切屑,应用刷子或专用工具清除,严禁用手去刹住转动着的砂轮及工件,开机前必须检查砂轮是否正常,有无裂痕,检查工件是否安装牢固,各手柄位置是否正确。开动铣床机床前,要检查铣床传动部件和润滑系统是否正常,各操作手柄是否正确,工件、夹具及刀具是否已夹持牢固等,检查周围有无障碍物,才可正常使用,变速、更换铣刀、装卸工件、变更进给量或测量工件时,都必须停车。更换铣刀时,要仔细检查刀具是否夹持牢固,同时注意不要被铣刀刃口割伤。铣削时,要选择合适的刀具旋转方向和工件进给方向,切削速度、切削深度、进给量选择要适当,要用铁勾或毛刷清理铁屑,不能用手拉或用嘴吹铁屑,工作加工后的毛刺应夹持在虎钳上用锉刀锉削,小心毛刺割手。铣齿轮时,必须等铣刀完全离开工件后,方可转动分度头手柄。

车工要求较高的手工操作能力。通过老师的讲解,我们了解了车刀的种类,常用的刀具材料,刀具材料的基本性能,车刀的组成和主要几何角度,车床的功能和构造,老师最后给我们示范了车床的操作方法,并示范加工了一个木模,然后就让我们开始自己独立实习,虽然操作技术不怎么熟练,经过几天的车工实习,最后还是各自独立的完成了实习。

车床运转时,不能用手去摸工件表面,严禁用棉纱擦抹转动的工件,更不能用手去刹住转动的卡盘。当用顶尖装夹工件时,顶尖与中心孔应完全一致,不能用破损或歪斜的顶尖,使用前应将顶尖和中心孔擦净,后尾座顶尖要顶牢,用砂布打磨工件表面时,应把刀具移动到安全位置,不要让衣服和手接触工件表面。加工内孔时,不可用手指支持砂布,应用木棍代替,同时速度不宜太快。禁止把工具、夹具或工件放直接在车床床身上和主轴变速箱上。工作时,必须集中精力,注意头、手、身体和衣服不能靠近正在旋转的机件,如工件、带轮、皮带、齿轮等。

四、实习收获

数控车床编程入门基础篇5

关键词:数控车工;实习教学;教学方法;实习教师;学生;

中图分类号:U266文献标识码:a文章编号:1674-3520(2015)-04-00-02

一、数控车工实习教学现状

(一)车工教学手段单一

长期以来,在传统的车工实习中普遍存在着只注重操作训练,教学模式简单,缺乏现代化教学手段,一直采用“讲授一操作”的单一方式,不能充分调动学生实习的主动性与创造性。

(二)车工实习消耗材料多

由于现在学生实习所做零件比较单调,所做零件不能运用到具体生产上,而造成了材料的浪费。

(三)车工与金工实习工种的脱节

现在我院金工实习中各个工种之间缺乏联系,特别是传统工种和现代制造技术之间的一些工种完全脱节。不能互相联系,使学生觉得各个工种之间没有任何联系。

(四)车工车床设备落后

随着时代的进步,现在许多零件产品要求越来越高,很多生产线上的一些高精产品用普通车床是做不到的。因此,应该与时代接轨,学习新的加工方式和买进先进的设备让学生学到新的技术。

二、数控车工实习教学方法

首先,要想使学生会编程序、会读程序,教师应,点讲解教控车床的基本知识、数字控制的墓本原理、数控系统的分类、数控车床的坐标系、编程的方法、各指令代码的含义、指令的格式、数控加工工艺等.使学生做到理解概念、熟知含义、掌握用法,并养成用严谨、缜密的思路去考虑整个加工过程、以使编出的程序正确、合理。同时指出数控车床加工与通车床加工的不同之处是让学生进行对比。教师为将这些内容讲透,要做好一切课前准备,多举例说明,只有这样才能有更好的教学效果。若有先进教学设备的要会熟练使用(微机、投影仪、数控加工仿真软件等)。学生要理解教师所讲的内容,并通过编程训练逐步提高熟练程度。

学生要想学会独扭操作监控数控车床的运行,应在普通车床操作达到一定的水平后再逐步训练数控车床。普通车床的操作技术对数控车床的操作技术影响很大,没有普车的操作基础,数控车的操作就无从谈起。在数控车的教学中教师要多做示范操,使学生学会熟练使用操作面板,以达到熟练控制数控车床和及时应对突发事件的处理。有条件的学校可以先使用数控车仿真软件进行训练,然后再用数控车床训练。

实践证明这种方法是数控车教学中一个很好的教学手段,它有效地解决学生在刚开始学习数控车时的困惑,避免对车床的损坏,为以后实际做好了铺垫。在学习内容上,要按照一定的顺序,从易到难依次进行,这对数控车仿真软件和实际车床都适用,即先学习怎样回参考点,再学习怎样手动操作,接下来学习对刀的方法,最后学习白动操作。在学习的方法上,仿真软件尽量采用人机,数控车床可采用每台设备先几个人一起轮流练习,这样可互相照应,以免发生事故,熟练后再单人单车练习。

学习时要注意具体的操作步骤,一定要熟练掌握住,对加上中出现的各种问题要学会解决的办法。不论谁刚开始练习自动加工方式时,心里都没底,不知道车床会不会按照想像的轨迹运行,对学生来说更是这样。所以要采用稳妥的练习方法。即输入程序后将数控车床锁住,进行图形显示(系统要有该功能),发现问题后要对程序进行合理地修改,如此反复,直至图形轨迹完全无误才能进行实际加工。

实际加工时,为万无一失,还要先单段运行一遍,发现问题及时解决,因为实际加工和图形显示还是有所不同的。最后才能用全自动的方式运行一遍。另外数控车床在初步训练时主要是训练操作方法和步骤误操作不可避免,所以在练习的材料外也要“循序渐进”,以避免学生练习时由于损坏或出现其它问题而影响操作的连续性和对车床的严重损坏。先期可进行木棒、臾钢芯的石蜡棒和铝捧等软材料的切削,步骤练熟后再进行铸铁钢等硬材料的切削。

三、数控车工实习教学发展

(一)分层次教学

由于数控车床价格比较昂贵,可以选择性的买一些中档次数控设备,然后进行分层次教学。分层次教学,就是教师在学生知识基础、智力因素和非智力因素存在明显差异的情况下,有区别地设计教学环节进行教学,遵循因材施教原则;有针对性地实施对不同类别学生的学习指导。这样,不仅根据学生的不同实际选择教法、布置作业,还因材施“助”,因材施“改”,因材施“考”,因材施“分”,使每个学生都能在原有的基础上得到进步,从而达到总体教学目标。根据“教师教自己所长,学生学自己所爱”的原则在进行走班课的选择,机械类的有普通车床加工班和数控车床加工班。教学采用两个班级交替教学,刀具角度和切削用量的选择是一个经验数据,必须根据自己经验。数控车床价格昂贵,一般学校比较少;普通车床可以弥补数控车床的不足,为车床教学提供基础。一学年的走班教学培养了学生的车床加工的基本功,完成了实习的教学任务,但是对于那些有兴趣爱好的学生,课堂教学内容是不够的。通过成立兴趣小组,在各班挑选有特长的学生组成机械兴趣小组综合钳工、普通车床、数控车床的综合教学,培养学生动手能力。现在全国数控大赛、各省市数控大赛每年都在举行,为了培养大赛选手在兴趣小组基础上成立技能集训队。技能集训队的学生是专门参加各类竞赛的学生,这对教师的要求更高了,因为一般竞赛分理论和操作两部分。

(二)加强学校与企业之间的合作

学校与企业合作是将学生的理论知识学习同生产实际相结合的一种教学形式,学生在校经过了一段基本的理论和技能学习后,应将学生送入相关的企事

业单位实习。学校领导及相关的教师要负责检查学生在学习中的情况。根据其实习中的表现作出鉴定,给予适当的精神奖励或物质鼓励。这样,学生实习期间不仅可学到书本以外的实际知识;还可从工厂里的师傅那儿学到更多的经验和一些操作窍门等。另外,学生在企业实习中还可以通过将书本上难理解的内容与实践结合加深理解。

(三)严格要求,养成良好的职业习惯

学生是一张白纸,操作习惯的养成在学校的实习中非常重要。从开始实习就要组织学生认真学习《实习车间安全管理条例》、《车工文明操作规程》、《车床操作和日常维护》等规定。实习过程中反复强调,发现问题及时指正,严格要求,进一步完善各种规章制度,营造一个严肃、规范、和谐、舒适的实习场所,使学生自然养成规范操作、安全操作的良好习惯以及节约能源、节省原材料、爱护设备、保护环境等意识,培养学生良好的职业道德,同时也为数控专业学习打下良好的基础。从上述实施的车工实习教学方法中,我们认识到,要培养学生学习兴趣,使其掌握较好的操作技能,提高学生的综合素质,实习教师必须开拓思路,不断学习新知识,结合专业、学生的特点,采用新的教学方法。同时,也要遵守教学规律,把握好教学操作环节的规律,运用现代化教学设备,提高教学质量,努力为社会培养出更多的高素质技能人才,为学校的发展做出应有的贡献。

(四)合理制订教学计划,达到车工实习的教学目的

当前,中等职业学校各专业学制大多是三年(前两年在校学习,后一年到单位顶岗实习),在学校学习的1~2年时间里,实习的时间不多,而车工实习又是数控专业实习的基础课,主要内容是掌握最基本的零件加工。学生实习操作不足使得熟练度提高有限。针对笔者学校数控专业中级工和高级工学生的情况,我们制订了相应的实习教学计划。车工是一个实操要求比较高的专业,所有的理论知识必须通过实践才能完全掌握,所以合理有效地利用车工实习资源是保证车工教学成果的重要因素。具体做法如下:第一,由于车工实习课时压缩(仅7~10周),实习课题内容应尽量做到简单易学,如:从车工入门知识开始,由车床基本操作练习到车外圆、切槽和切断,车削内孔、车圆锥面、成形面和表面修饰,刀具的刃磨等基本功训练。第二,由于技校生大多是初中毕业生,年龄偏小,文化素质差,对理论知识不感兴趣。采取低起点、先慢后快、由浅入深、循序渐进、加强辅导与巡回指导等办法,根据车工实习教材的训练目标,制定相应的实习教

学进度,分解实训目标,从车单一内容练习逐步过渡到综合练习。第三,充分利用学校现有的教学资源,采用课件、录像视频、教学片、上网看一些加工零件过程等方式,通过传统的教学模式与现代化教学设备教学模式相结合对学生进行施教。安排时间让学生自由加工出一个自己认为满意的产品,带回给父母看,培养学生对车削加工的学习兴趣,树立学习的自信心。

数控车床编程入门基础篇6

关键词:数控车床;机械工业;螺纹类零件;加工步骤

中图分类号:tG62文献标识码:a文章编号:1009-8631(2012)(11-12)-0032-01

1引言

先进的技术装备与先进的制造技术在国民经济中起着重要的作用。随着科学技术的迅猛发展,特别是机械制造与微机技术的紧密结合,使现代制造技术和制造系统向着高度的自动化、集成化和智能化的方向发展,机械工业是基础工业,机械制造技术是机械工业为国民经济各部门提品和技术装备的重要手段,因此,机械工业技术装备的提高对制造质量、劳动效率和经济效益都有直接影响。机械制造技术发展的长远目标是:不断提高产品的制造质量,提高加工效率,降低成本,现代机械制造技术发展的趋势可以归纳为以下几点:

1.1向更高精度的方向发展;

1.2向高速度、高效率、自动化、特别是向数控化、柔性化和集成化的方向发展;

1.3向少切削和非传统加工的方向发展。

为了适应现代化机械制造技术的发展趋势,实现加工制造过程高度自动化、柔性化和集成化,数控技术在生产各个部门得到了广泛应用,随着科学技术的飞跃发展,机械制造技术发生了深刻的变化,传统的普通加工设备已难以适应市场对产品多样性的要求,难以适应市场竞争的高效率、高质量的要求,而以数控技术为核心的现代制造技术,以微电子技术为基础,将传统的机械制造技术与现代控制技术、传感测量技术、信息处理技术以及网络通信技术有机结合在一起,构成高度信息化、高度柔性化、高度自动化的制造系统。

2螺纹零件的加工原理简介

在机器和部件中,螺纹零件广泛用来联接和传动。螺纹是在圆柱和圆锥表面上沿螺旋线形成的具有相同剖面形状的连续凸起(牙)。螺纹加工方法较多,通常在在车床和铣床上加工。螺纹的种类有多种:固定螺距螺纹和变螺距螺纹,单线螺纹和多线螺纹,外螺纹和内螺纹等。利用数控车床在原有螺旋线上进行螺纹加工的对刀方法是螺纹累零件加工的常用方法之一。车削加工是机械加工中应用最为广泛的方法之一,主要用于回转类零件的加工,车床是完成车削加工的装备。车削加工的主运动通常是工件的旋转运动,进给运动通常由刀具的直线移动来实现。螺纹加工是车床的基本功能之一。

3数控车床加工螺纹零件的步骤

在数控车床中加工螺纹时,其加工进给不是采用机械传动链实现的,而是通过主轴编码器数控系统进给驱动装置进给电机丝杆刀架刀具来实现螺纹加工。数控系统依据检测到的主轴旋转信号,控制电动机的进给,实现车螺纹所要求的比例关系,切削出符合要求的螺纹。为此应解决3个问题:首先主轴转一圈,刀架带动螺纹车刀在Z向精确地移动一个螺距t;其次螺纹加工一般要经过多次切削才能完成,为了防止乱扣,每次进刀的位置必须相同;最后切削多头螺纹时,应能精确分度。为解决这3个问题,,数控车床是采用增量式光电编码器为主轴脉冲发生器,安装于车床的主轴箱内,由主轴经过齿轮或同步齿形带驱动,实现1∶1的传动。主轴旋转时,编码器与主轴同步旋转,同时发出与主轴转角相对应的脉冲信号,发出的这个信号是控制螺纹加工时刀具运动的重要信号。增量式光电编码器是一种将角位移转换成对应数字脉冲信号,集传感器和模数转换于一体的数字式测角仪,其输出的脉冲信号均为ttL电平,可与计算机接口电路兼容,增量式光电编码器主要由光电盘、光电元件、聚光镜以及发光源等组成。光电元件a和B错开90°安装,当光电盘旋转一个节距时,在光源照射下,光电元件a和B得到波形输出,为具有90°相位差的正弦波,经放大整形a相和B相可得到具有90°。相位差的输出方波。数控系统根据a相和B相的相位关系判别编码器的旋转方向,从而获得车床主轴的旋转方向。C相产生的脉冲作为基准脉冲,称为零位脉冲。编码器旋转一圈,在固定位置C相产生一个零位脉冲,此脉冲信号可作为螺纹多次切削加工的同步控制信号。车削螺纹时,主轴转一圈,编码器C相产生一个零位脉冲同步信号,在每次开始进刀切削前,扫描C相同步信号。数控系统检测到C相信号到来时开始切削,否则处于等待状态。这样就保证每次切削的初始位置在被加工工件圆周的某一定点位置上,防止了多次切削乱扣现象发生。对多头螺纹的切削,可以将a相信号与C相信号结合起来进行多头的分度。设主轴转一圈a相输出n个脉冲,若切削k头螺纹,则按n/k分度。其具体实施是,第一条螺纹以C相信号作为切削开始点切削完成后,切削第二条螺纹时,扫描到C相信号后,再接着扫描a相信号的第n/k个脉冲,以此位置作为第二条螺纹的切削开始点。依次类推,切削k条螺纹时,依据C相信号和a相的(k一1)・(n/k)个脉冲处作为切削开始点,直到k条螺纹全部切削完成。主轴脉冲发生器与主轴同步旋转,数控系统可根据螺纹导程t和主轴脉冲信号,控制刀具在Z方向进给,以确保主轴转一圈,刀具在Z向进给一个螺距,其原理是将对应主轴每转的编码器a相脉冲数n与对应螺距t所需的进给脉冲当量数L的比值n/L(由数控系统计算)作为计数常数,存入计数器中。车削螺纹时主轴旋转,数控系统每接受到主轴编码器送来的(n/L)值个a相脉冲,就发出一个进给脉冲,使刀具沿Z方向进给灯L,这样就实现了主轴转一圈,螺纹车刀精确地Z向进给一个螺距。数控车床进行螺纹加工时。车床主轴以某一固定速度带动工件旋转,数控系统根据螺纹切削工艺流程首先将刀架移动到某一固定坐标位置,然后发出X方向切削进给命令开始螺纹加工工作循环。循环第1步:刀架沿X方向进给到达切削位置。此时Z向伺服控制器等待由主轴编码器发来的零脉冲同步信号,刀架的X、Z伺服控制器均处于电气锁零定位状态刀架静止不动。第2步:CnC收到主轴编码器零位脉冲,Z向伺服控制器立即起动刀架,按数控系统发来的由主轴编码器a、B脉冲和螺距及螺纹长度计算出的Z向进给运动速度和位移量,进行螺纹切削加工。第3步:到达螺纹长度坐标时,Z向伺服立即制动停止,同时X向伺服驱动刀架快速退出。第4步:Z向伺服驱动刀架退回到加工起始坐标位置,准备进入下一工作循环。为获得较高螺纹加工精度,一般需进行多次循环。每一循环中四点的Z坐标不变,X坐标依次递增一个该循环的切削深度增量。零位脉冲同步目的在于保证使各循环螺纹切削的刀具切入点保持一致。

4结语

利用数控车床加工螺纹零件,在保证加工零件精准度的同时可以成倍提高加工效率,数控车床在对螺纹零件加工时可以代替传统车床。

参考文献:

数控车床编程入门基础篇7

关键词:职业院校;数控专业;实习工位;短缺;对策

近年来,职业教育逐渐成为社会热点,职业院校呈现热招现象,特别是数控加工、模具等专业是目前的热门专业,各校实际招生人数往往“爆满”。职业院校扩招后,学生上课所必需的机床、模具、数控设备等由于投入资金较大以及教学场地限制等原因往往一时难以解决。实习设备不够必然造成实习工位短缺的现象,教学安排不当、设备故障等因素更加剧了实习工位的短缺。

目前,许多学校均在摸索有效解决学生人数增多而实习工位短缺的办法。那么,能否在不增加设备的前提下,通过对内挖潜来解决这一难题呢?笔者拟对此问题提出一点拙见,供大家参考。

制定合理的实习计划

依据学校现有条件,只有先安排好各专业、各班级在各学期的教学内容及实习内容,确定每学期数控实习总时间,才能确保有序开展数控教学。在保证教学质量的前提下,摸索合理的教学内容安排和实习时间分配,有利于减轻实习工位不足的压力。

设置专业方向,优化实习安排职业院校数控专业多为三年制,理论与实践教学时间分配一般为1∶1。建议将数控专业设置不同的专业方向,如数控车床方向、数控铣床方向和数控维修方向等,然后依据专业方向的不同合理安排实习计划。www.133229.com(1)数控车床方向的学生应重点掌握车床的工艺理论和加工知识,在实习计划中重点安排普通车床实习、数控车床实习、mastercamlathe仿真实习等。(2)数控铣床方向的学生应重点掌握铣床的工艺理论和加工知识,在实习计划中重点安排普通铣床、数控铣床、mastercammill仿真实习等。(3)数控维修方向的学生应重点掌握数控机床原理与结构、数控编程基本知识,具备数控机床操作、日常维护和编程能力,在实习计划中重点安排钳工、机械维修、数控编程与仿真、数控维修等实习内容。

区别对待非数控专业职业院校机械制造工艺、模具制造等专业一般也安排有数控加工实习,对于这些专业的学生来说,一般只要求了解数控机床原理,掌握基本的编程和加工方法即可。实践表明,两周(60学时)的实习时间尚可。各专业哪些内容是必须掌握,哪些是可根据学生自己的情况灵活掌握,必须制定出相应的实习教学计划。对于数控专业来说,数控车床方面,除了一些基本的加工表面如外圆柱面、圆锥面、端面、圆弧、车槽、车外螺纹的编程与加工以及子程序的调用,复合循环编程等必须掌握外,还必须掌握一些内表面的加工以及尺寸偏差的补正等;数控铣床方面,必须掌握对刀、内外轮廓形状的编程与加工、钻孔循环编程与加工以及刀具半径补偿与刀具长度补偿的应用等;高级班还应掌握宏程序的编程等。非数控专业的学生实习时间相对较短,要求则可低一些。另外,在实习计划中还要考虑工艺、刀具、切削用量等内容的安排。只有针对不同专业的要求制定出不同的计划,数控实习才能有序推进,避免实习教学中的随意性。

重视传统的金工实习传统的金属加工理论与实践技能,仍是学习数控技术的基础。现代制造技术是在传统技术的基础上发展起来的,自动化的数控机床离不开传统的车、铣、刨、磨加工技术。数控加工中的识图能力、工艺分析及加工参数的选择等技能均可从传统金属加工实习获得。所以,应重视传统金属加工实习。因为这个方面做好了,数控实习的时间可相对安排少一些,而数控技能的掌握反而会更快些。

引入数控仿真软件

数控机床实习不比钳工或车工的实习,如果要使每个学生有充足的实习时间,可能要投入上百万元添置设备,这对于很多职业院校而言显然是一笔大额开支。把数控加工仿真软件引入教学之中,用于数控机床操作与编程培训,既可以避免因误操作造成贵重的数控机床损坏,又可以使操作人员在对仿真数控机床操作过程中产生临场感和真实感;不仅能够让学生更快地熟悉和了解数控加工的工作过程,掌握每种数控机床的基本操作,而且能在实现了同样效果的情况下将加工出错及事故发生率降到最低。简而言之,教学中引入数控仿真软件,安全可靠、费用低,能有效解决学校数控专业实习工位紧张的问题。

数控仿真软件的实习既可与理论课结合,边讲,边上,也可单独拿出一周的时间来专门安排实习,各校可结合机房的实际情况具体安排。一般要求在上理论课时应拿出4学时左右时间进行实际加工的观摩教学,让学生对加工有感性认识,特别是对刀环节等,然后再安排仿真实训。理论课结束后安排实际加工实训效果较好。目前,比较常见的数控仿真软件有斯沃仿真、南京宇航、联高vnuc、浙大辰光等。斯沃仿真软件在掉头车削上有一定优势,使用较方便;南京宇航的仿真效果逼真,视觉效果较好。

加强校企合作

职业院校的数控技术实习基地一般都包括数控车床、数控铣床、加工中心、电火花成型机床、电火花线切割机床等加工设备以及数控模拟软件等。但由于资金有限,大多以小型数控机床为主,只是适当选用了高档机床。如果能走校企合作的道路,不仅有利于提高数控人才培养的针对性,而且能借助企业设备资源丰富的优势实现学校和企业的双赢,有效解决实习工位不足的难题。

企业实习应在学生基本掌握数控机床操作技能的基础上进行,是使学生技能得以巩固和熟练的重要手段,也是学生将操作技能应用于生产实践、提高学生适应社会能力的根本途径。企业真实的生产环境及先进的数控设备使培养出来的学生更接近将来岗位的需要,也使学生能较早地接触新技术、新工艺、新设备、新材料。

为使更多的毕业生在企业中得到锻炼,得到企业的认可,职业院校一方面应对学生进行下厂前的专业综合技能训练,以使学生能在企业中尽快上手,同时加强对学生在文明生产等方面的教育;另一方面,应鼓励全校师生提供新实习企业信息,并积极和一些老关系户保持密切联系。在与企业建立好联系后,由学校选派的生产实习指导教师或聘请的企业技术人员担任的兼职教师一起制定生产实习计划,将企业的生产与学生实习有机结合,并由企业技术人员进行指导和考核。实践表明,很多学生实习期满后都会被实习单位录用。

如果学校的场地较大,可考虑将实习工厂引入校内,由企业出资购买设备,以协议方式约定企业的培训义务,此合作模式目前普遍受中小企业的欢迎。

提高设备利用率

减少设备的空闲时间、提高设备的利用率是解决实习工位短缺的另一途径。

首先,教学相关部门要摸清全校数控设备的上课需求情况。数控设备作为学校一种有限的优质资源,不仅数控专业有需求,其他专业也有一定需求。所以,在每个学期期末,各专业教研室应提出各班级的数控机床使用计划和实习材料需求清单,交由教务处和设备处统筹安排,并于下学期开学前制定和落实全好校数控设备的使用计划。

其次,为了有效提高设备利用率,学校可采用倒班制和寒暑假实习。为了满足教学需求,在实习教学中,一方面,可采用早、晚班制,早班的实习时间为早7∶30~10∶00、10∶30~12∶30,中班实习时间为12∶30~15∶00、15∶30~17∶40,课间休息半小时;另一方面,可利用寒暑假时间,集中安排临近毕业的班级进行综合技能训练。由于此安排对正常化教学有一定影响,故在政策上对有关教师应有一定倾斜,如实习教师上班时间的弹性制、假期实习补贴等。

再次,对设备进行良好的维护管理。设备出现故障,往往打乱教学计划,带来很多不良影响。为了提高设备的完好率,学校设备管理部门应对设备进行定期维护、保养,加强对备件、易损件的管理,并对数控机床做好软件备份和版本管理。每学期末,维护人员都要对数控设备进行系统维护,对机床进行全面检修。

实践表明,通过合理的实习计划、引入数控仿真软件、加强校企合作和提高设备利用率等措施,确实能够在一定程度上解决职业院校数控实习工位短缺问题,但是,这要求职业院校各部门和教师密切配合,才能取得良好的效果。而且,在有条件的情况下,有计划、有步骤地增添新设备才能更合理有效地解决这一问题。

参考文献:

[1]单嵩麟,张成铭,等.对两年制高职数控专业教学改革的探索[j].职教论坛,2005,(23):4-5.

[2]郭德桥.加强数控实习教学提高学生实践能力[j].职业教育研究,2006,(7):140.

数控车床编程入门基础篇8

abstract:thispaperintroducesamethodofthenumericalcontroldesignbasedofsiemens802Dsystemandpresentsthedetails.itprovidedanewwaytoutilizetheoldequipments.

关键词:西门子802D;数控化改造

Keywords:SiemenS802Dsystem;numericalcontroldesign

中图分类号:tH11文献标识码:a文章编号:1006-4311(2010)32-0184-02

0引言

数控技术水平的高低和数控设备拥有量的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志[1]。随着机电一体化技术的迅猛发展,数控机床的应用已很普及,然而,发展数控技术的最大障碍就是添置设备的初期投资大,这使许多中小型企业难以承受。如果淘汰大量的普通机床,而去购买昂贵的数控机床,势必造成巨大的浪费。因此,普通机床的数控化改造设计大有可为。为了专业教学的需要,更新现有的数控实验设备以改善办学条件,比较经济有效的办法就是充分利用和改造现有的设备,满足实践教学的需要。

1系统改造设计方案

在调研的基础上对Cw6132车床进行数控化控制设计,设计的主导思想是数控化后的机床,能够达到使用一台数控机床就可提供一个整班实施电气装调实训的配套设备与环境,同时也能满足一定的机械加工任务。所以在机床改造设计时,根据机床功能要求进行结构设计,要求电气元件的安装,接口信号的端子安排都要进行最大程度的整合。在改造方案中,利用该机床的机械结构,液压冷却系统作相应调整,重新设计新型防护罩板,用滚珠丝杠副代替原滑动丝杠副,进给伺服系统中采用交流伺服电动机,X轴选用1FK7060,Z轴选用1FK7063交流伺服电动机,机械连接采用电机与丝杠副通过联轴节带来传动;主轴的驱动取消原接触器控制方式,采用西门子公司生产的mm420变频器作为主轴的驱动装置,并在802D系统中将其配置为模拟主轴,另外重点对机床电器控制部分的具体功能进行分类整合。

数控系统的选择,经过反复的比较,我们选择西门子802D数控系统。西门子802D数控系统是西门子公司推出的经济型数控系统,是公司针对车床和铣床开发的中档数控系统,其核心部件pCU将CnC、pLC、Hmi和通讯等功能集成于一体,可靠性高、易于安装,并且该系统具有免维护的特点[2],通过现场总线pRoFiBUS将驱动器、进行连接和通讯;集成了内置pLC系统,对机床进行逻辑控制,并且随机提供标准的pLC子程序库和实例程序,简化了设计过程,缩短了设计周期。

本次驱动单元改造选择SimoDRiVe611Ue,选择611Ue双轴模块作为伺服驱动模块,同时在双轴模块上设定叠加轴,配置为模拟主轴,完成对主轴的控制。

2系统方案工作原理

2.1系统整体原理介绍改造后,机床整体连接的结构如图1所示,西门子802D是基于pRoFiBUS总线的数控系统。输入输出信号是通过pRoFiBUS传送的,位置调节(速度给定和位置反馈信号)也是通过pRoFiBUS完成的。RoFiBUS电缆应根据机床电柜的布局连接,每一个pRoFiBUS插头上均由一开关,开关的on/off设置,遵循两头on,中间off的原则。pCU是主站,SimoDRiVe611Ue和pp72/48是从站。每个pRoFiBUS从设备(如pp72/48、611Ue)都具有自己的总线地址,因而从设备在pRoFiBUS总线上的排列次序是任意的。pRoFiBUS两个终端设备的终端电阻开关应拨至on位置,pp72/48的总线地址由模块上的地址开关S1设定,第一块的总线地址为“9”(出厂设定)。611Ue的总线地址利用工具软件SimoComU设定,也可以通过611Ue操作面板上的输入键来设定。设定参数mD11240=3,611Ue总线地址设定值为12,图1中X2、X4、X423是pRoFiBUS接口,用于连接pRoFiBUS的9芯D型孔型插头,X111、X222和X333,是pp72/48上用于连接数字输入和输出的50芯扁平电缆插头,X1201和X1202,是mCp上用于连接pp72/48的50芯扁平电缆插头。

2.2电气控制系统设计电气控制系统设计针对功能需要选择电气元件,把需要完成的电气装调内容单独列出来,设计电气原理图,制作电气安装板,各项控制功能通过7个X1-X7航空插头传输到改造好的数控机床上来实现,电气调试到满足数控车床的各项控制功能至正常,X1插头用39号红色导线和40号黄色导线连接机床工作灯,X2插头连接机床冷却泵,X3用插头连接机床集中部件,X4插头连接机床刀架部件,X5插头连接机床pCU与nC信号,X6插头连接数控车床X轴与Z轴超程限位,X7插头对数控车床驱动器与变频器信号进行传输。通过这样信号传输就可以把机床的一些电气控制功能单独从电路控制中提取出来,单独制作电气安装板,这样改造好的一台数控车床就可以配备多台电气控制板,平常可以进行正常的数控加工任务,在教学中又可以让学生在控制板上进行电气装调训练。

2.3pLC程序的模块实现采用西门子802D系统所提供的pLC子程序库可以迅速搭建用户pLC应用程序[3]。参照系统自带的工具盒(toolbox)中配备的“pLC802文件库”,首先通过通讯软件winpCin,将车床的初始化文件通过串口以二进制传送到802D系统中,下载初始化文件F,系统自动为车床配置两个进给轴和一个主轴,系统已为车床的标准配置,并且在802D子程序库的基础上搭建pLC应用程序,设置参数mD14510[16]=1;mD14510[28]=17;mD14510[30]=21;mD14512[16]=CH;mD14512[18]=8H;就可以完成802D系统pLC程序的基本功能调试。

在802D系统提供的子程序中,根据不同功能分别进行了定义,主要包括pLC-ini(系统初始化)、emG-Stop(急停处理)、mCp-nCK(机床控制面板mCp信号送至nCK接口)、aXiS-CtL(进给轴和主轴使能控制)、LUBRiCat(定时、定量控制)、CooLinG(冷却控制)等,所有选择的子程序必须在主程序(main)oB1中进行调用[4]。在Ca6132卧式车床的改造中,我们仅使用SBR31USR-ini子程序,在其中写入设备主轴手动控制,大拖板的进给等控制的子程序。

2.4nC系统调试就电气控制而言,机床主轴的控制是有别于机床伺服轴的。一般情况下,机床主轴的控制系统为速度控制系统,而机床伺服轴的控制系统为位置控制系统。换句话说,主轴编码器一般情况下不是用于位置反馈的,也不是用于速度反馈的,而仅作为速度测量元件使用[5]。本改造机床主轴驱动单元使用了带速度反馈的驱动装置以及3.7Kw标准主轴电机,主轴可以根据需要工作在伺服状态,所以主轴编码器作为位置反馈元件使用。此外采用的变频器是mm420西门子变频器。图3是变频器与611U伺服驱动的连接图。

802D数控系统配置变频主轴时,变频器0-10V的指令电压是通过611Ue的X411端口上的75.a和15给出的,正反转指令是通过X453端口上的Q0.a和Q1.a给出的。

在系统初始化后,nC系统已成为车床的标准化配制,按说明书要求依次设置进给轴参数,主轴参数,再利用准备好的驱动器串口调试电缆将计算机与611Ue的X471端口连接起来;启动伺服驱动器调试工具SimoComU,选择联机方式;进入专家表(Ctrl+e),配置电机参数:

p890=4编码器信号源来自X472接口

p922=104主轴信号的pRoFiBUS报文类型

p1007=1024编码器线数外装编码器每的转脉冲数。应与主轴参数mD31020相同。

p915[8]=50103总线给定值配置:模拟输出送到X441的端子75.a和15

p915[9]=50107总线给定值配置:数字输出送到X453的端子Q0.a和Q1.a

在SimoComU的主画面上选择存储数据,再选择上电复位。这样就完成了模拟主轴相关伺服驱动器的参数设置[6]。

2.5伺服驱动器的优化SimoComU是西门子公司开发的用于调试Simodrive611U的一个软件工具[7],可实现对驱动器参数的优化,可根据伺服电机实际拖动的机械部件,对611Ue速度控制器的参数进行自动优化,也可以监控驱动器的运行状态。具体步骤是通过RS232连接计算机与611Ue的X471端口,通过定义驱动器的名称,设定各坐标轴pRoFiBUS的总线地址,再输入电机型号和编码器的型号后,在转速/力矩运行模式下运行驱动器,优化的效果是伺服系统速度环的动态特性,与电机和机械传动装置的连接方式有关。

3结语

对通用车床结合实际改造方案进行数控化改造设计,首先可以提高等院校中设备的利用率,更重要的是在数控化改造过程中可以根据教学内容安排需要合理进行设备的改造过程,提高教师的现场动手技能,也便于在今后教学活动中进行教学组织,研制的数控加工操作与电气维修培训一体机解决了机床电气装调实训设备配套经费昂贵的瓶颈问题,可利用现有旧机床改造设计获得可供实施教学的配套设备与环境。

参考文献:

[1]高杉,赵波.普通机床的数控改造策略.辽宁省交通高等专科学校学报,2009,(6):40-41.

[2]李南,张博等.西门子802D数控系统在DpS1800车床数控改造中的应用.机床与液压,2009,(5):181-182.

[3]陈平信.西门子系统与数控机床改造.中国设备工程,2008,(12):12-16.

[4]李河水,孙淑敏,刘志安.FanUCoi数控系统数据备份和恢复.设备管理与维修,2008,(9):24-27.

[5]李盛宇.普通车床的数控化改造.机械制造与自动化,2005,(6):121-123.

数控车床编程入门基础篇9

“金工实习”是一门实践性的技术基础课,是高等院校工科学生学习机械制造的基本工艺方法和技术,完成工程基本训练的重要必修课。它不仅可以让我们获得了机械制造的基础知识,了解了机械制造的一般操作,提高了自己的操作技能和动手能力,而且加强了理论联系实际的锻炼,提高了工程实践能力,培养了工程素质。这是一次我们学习,锻炼的好机会!通过这次虽短而充实的实习我懂得了很多………

安全第一

在工业生产中,安全要摆在第一位,是至关重要的!!这是每个老师给我们的第一忠告。在工业安全科目中,我们便被安排轮流去看一个实习安全方面的录像。录像里详尽的播放了许多工种的实习要求和安全处理,像电焊气焊,热处理等。看着那么复杂生于操作的机器还有许多因不按要求操作机器而发生的事故,我们都吓了一跳。真是不看不知道,一看吓一跳!一个无意的动作或是一个小小的疏忽,都可能导致机械事故甚至人身安全事故。在未发生安全事故前,许多人对安全教育不重视,认为太烦琐,太枯燥。一旦发生了事故,事后诸葛亮就很多。

看完录像后,我们在车间里,听老师讲解有关工业安全方面的知识。看着发下来的资料,我才明白工业安全的重要性,工业安全知识是工业高层管理人员和开发人员的必备知识,对于草拟或一个企业的安全条例,减少工业污染,防火防爆等方面来说是非常重要的知识,如果不掌握的话,不但会被人斥为无知,有时还会发生重大事故。所以安全总是第一位的,我们深深牢记于心,做起事来认真,严肃。我很庆幸我对它有了足够的重视,所以我安全的度过了实习的两周!

数控车床

我们实习的第一个工种就是数控车床的操作。就是通过编程来控制车床进行加工。通过数控车床的操作及编程,我深深的感受到了数字化控制的方便、准确、快捷,只要输入正确的程序,车床就会执行相应的操作。数车980的编程要求非常高的,编错一个符号就可能导致数车运行不了。编程对我来说,可是一个大难题。结果和同学研究了大半天,才拿出了一个可行的方案。

唉,这时候我才知道编程在应用中是多么重要,后悔自己当初没有好好学以打下坚实的基础。真是“书到用时方恨少”!

后来又学习了数控电火花加工,也是需要编程的。不过那是电脑自动编程的,只要你输入需要加工的零件图形,选择入刀途径,放好原料即可。那机器是这样的方便,虽然没有实际的操作的机会,但是看见摆在旁边的一些切割好的物件,已经让我们惊叹不已了。那些触感甚佳的徽章,让我们在科技的伟大力量面前深深折服!

难忘的车工

车工不是由数控来完成的,它要求较高的手工操作能力。

首先老师叫我们边看书边看车床熟悉车床的各个组成部分,车床主要由变速箱、主轴箱、挂轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座、床身、丝杠、光杠和操纵杆组成。车床是通过各个手柄来进行操作的,老师又向我们讲解了各个手柄的作用,然后就让我们加工一个两边是球形,中间是圆柱的一个工件。老师先初步示范了一下操作方法,并加工了一部分,然后就让我们开始加工。车床加工中一个很重要的方面就是要选择正确的刀,一开始我们要把所给圆柱的端面车平,就要用偏车刀来加工,然后就是切槽和加工球面,这时就要换用切槽刀。切槽刀的刀头宽度较小,有一条主切削刀和两条副切削刀,它的刀头较小,容易折断,故应用小切削用量。切槽的时候采用左右借刀法。切完槽,就要加工球面了,这对我们这种从来没有使用过车床的人来说,真是个考验。

数控车床编程入门基础篇10

关键词:数控;多系统;车床;教学资源;职业教育

1研发的背景

数控技术相关专业,强调先进技术的应用和实践作业的操作能力,这些要求决定了数控技术专业从业人员不仅需要扎实的理论基础,更应具有实际的动手操作能力,并且应具备专业以外的能力。于是,素质全面的技能型人才培养方式尤为重要。经调研,部分院校数控专业在教学条件方面,都存在以下这些问题:(1)设备数量种类配比不合理,学生实际操作机床的时间少。(2)如何提高学生的学习热情。(3)一体化教学环境如何建设。

作为技能型人才培养的职业院校,应该适应市场需求,以企业对多系统小型数控车床加工技术的毕业生的能力要求为依据,结合职业院校学生的知识结构与技能水平,开设相应的多系统小型数控车床加工技术课程,使学生具备操作多系统小型数控车床加工的技术,达到企业的生产需求。

2研发意义

市场上工业级数控机械类设备价格高、耗材多、安全性差,造成部分学校买不起、用不起、担不起的情况,直接影响专业的稳步发展。据此提出基于小型多系统数控机床构建低碳环保型数控实训的共同开发升级项目,将小型的具有加工能力的多系统数控机床搬入教室,构建理实一体化的教学环境。小型的数控机床主轴功率小,降耗低,可以极大地降低采购成本,节约能源消耗,响应国家低碳节能的政策,使教学过程变得更加直观,学生在学习专业知识后,可以直接的进行实操,能够更深入地获取知识;机床与课室一体化,学生为主老师为辅,以完成任务的形式来加强学生多动手的教学模式,真正做到了理实一体化的教学;基于以上情况计划与合作企业共同升级开发多系统数控平台,可让学生在一台机床上就能操作华中、法那科、西门子、三菱四种数控系统,不仅便于老师教学,增加了学生的知识面,同时也可提高学生的实操技能,因此,多系统小型数控车床的研发将具有是深远影响。

3研发界定

本课题的研发对象为职业院校数控专业在多系统小型数控车床项目升级及教学研发的问题。鉴于多系统小型数控车床在实践教学中的重要地位和作用,以及多轴系统对职业院校专业建设和发展的意义,本课题的研发题目为“多系统小型数控车床升级改造项目研发”,针对的是华中数控、FanUC、西门子、三菱四个系统。

4研发目标

在项目研发中,来自企业的专家担任兼职教师,引导学生如何实现各类主流系统间的灵活转化,通过此种方式不仅提高学生理论水平和实操技能,而且又在教师有目的的引导下,培养了合作、解决问题等综合能力。对在教学过程中出现的问题以及学生在学习与实践过程中存在的不足加以适时研究与总结,积极寻找解决办法,以求在校企合作的模式下,培养出一批能够满足数控车床各类系统岗位需求的技能型人才,真正实现多元化技能型人才培养的目标。

5课题发主要内容

(1)数控车床技术现状分析。(2)职校数控专业现状及发展趋势。(3)职校数控类专业课程设置。(4)职校数控专业毕业学生的就业。(5)职校对数控专业学生培养目标理解。(6)对各职校数控专业实训室建设规划。(7)多系统小型数控车床的开发升级内容。

重点:多系统小型数控车床的开发升级内容。难点:华中数控、FanUC、西门子、三菱小型数控车床的设计原理、编程语言、数据接品技术、开发系统的技术方法和应用。创新点:(1)以企业对数控技能人才的要求为依据,按照企业的岗位设置,开发符合职校数控专业教学的核心课程。(2)1台多系统机床相当于4台单一系统机床,便于老师教学,增加学生的知识面和技能。

6课题研发方法

6.1调查分析法和问卷调查法

就企业发展前景、生产现状、用人需求及毕业生就业现状等方面进行调查研发和论证,掌握充分事实依据前提下,制定计划、采取措施、提高课题实施的针对性和实效性。深入先进制造类企业进行行业调查,获得行业发展的第一手资料;深入同类院校了解数控类专业教学方法及课程设置,获得教学案例及教学改革的资料。

6.2文献查阅法和经验总结法

根据本课题研发的目标和内容,收集相关资料、查阅相关政策法规、了解其他学科实践性教学方法的最新理论,检索国内外已有的教育科研成果。学习、借鉴他人的成功经验,从他人的经验心得中得到启发,形成自己较完善的教育理念,并提供充实可靠的理论支持,有效地推进课题研发进程,提高研发效率。

7课题研发主要过程

(1)成立项目小组:为了顺利完成此次项目的研发,成立了由专业教师及企业专家组成的项目小组。(2)编写设计开发升级的思路与大纲。根据调研情况编写《多系统小型数控车库开发升级大纲》和《多系统小型数控车库开发升级思路》,合作企业负责提供收集及提供各个开发过程中需要的数据、市场反映等有效数据、分析各系统之间的区别情况,为项目产品开发人提品支持策略、对大纲和思路提出指导意见和提升意见。(3)邀请企业专家召开研讨会。对整个多系统小型数控车床的研讨会进行策划、主导、参与讨论和总结。并要求企业技术骨干协助对整个会议进行策划,召开研讨会。论证多系统小型数控车库开发升级的可行性。(4)确定开发思路与大纲。通过与专家沟通交流的研讨会后,总结理清设计开发思路,对《多系统小型数控车库开发升级大纲》和《多系统小型数控车库开发升级思路》修改和定稿,专家审核提出指导和提升意见。(5)材料准备与预算。根据升级大纲和思路建设方案确定需要的原小型数据车床、材料、配件和耗材清单及预算,校企合作企业提供匹配的原小型数据车床、材料、配件和提供相关的耗材。(6)企业专家与专业教师互相培训。对华中数控、FanUC、西门子、三菱小型数控车床的设计原理、编程语言、数据接品技术、开发系统的技术方法和应用等不太熟悉,需要企业专家和专业教师互相培训。

8课题研发成果

(1)配备多系统操作界面,实现华中数控、FanUC、西门子、三菱四种系教学。(2)体积小,占地小、消耗小、资资源占用少、安全性能高、便于教学。(3)可用于仪表、手表等行业小型零件加工。

9研发设想

对于校企合作模式、专业方向建设等方面的工作仍将继续进行,特别是项目研发中所涉及的数控加工方向的数控机床编程与调试等技术,项目组将会继续关注和研发下去,不断创新完成系统性的升级改造。

参考文献