时间:2022-05-22 11:42:15
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数控编程加工实习总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:普通机床 数控机床 实习教学
数控加工专业的实习,离不开普通机床的实习,所以数控加工专业的实习主要分普通机床实习和数控编程与操作实习两大内容。根据笔者十几年的教学经验,下面分析一下这两部分专业技能的实习内容,希望能给大家带来帮助。
一、普通机床实习
1.重视安全文明生产
安全文明生产对于机械制造行业来说是一项重要的教学管理及企业的生产教育管理项目。对于刚进入校门的学生而言,机械制造行业是一个全新的专业。实习教师虽然每次实习都强调安全文明生产的重要性,但由于学生没有深入到企业生产,没有彻底认识到安全文明生产对于生产加工的重要性。这就需要生产实习教师反复强调,甚至在每节实习课中都要强调需要注意的安全事项,再用多媒体教学,把企业中出现的伤亡事故的典型案例播放给学生。教师或企业生产管理者更应该加工安全生产的管理,作为实习生产的首要工作,让学生养成文明生产实习的好习惯。
2.正确理解机床的工作原理,让学生能熟练操作机床
学生在操作机床之前,要通过老师的讲授、操作演示等教学环节,深刻理解普通机床的组成、机床工作原理、机床的日常维护及保养。教师要做到学生不认识的手柄不要乱动,学生不知道的问题要当时解决。这既是对机床的正确操作的管理,也是对学生人身安全的管理。教师通过演示让学生充分认识和理解机床的各项功能及要求,然后安排学生练习机床的操作。一般前期操作只让学生学会变速、调挡及手柄进刀、退刀的练习,不装夹工件、不安装刀具,更不能进行切削加工。通过这一系列的实习教学,学生们对机床的工作原理有一个初步的认识后,就要反复操作练习。
3.认识刀具组成及几何角度
在机械行业中有这样一句俗语“三分刀具、七分技术”,说明要想加工出合格的零件,除了熟练操作机床,掌握必要的加工技术,还要掌握一定的刀具方面的专业技能。以900硬质合金车刀为例。首先让学生理解硬质合金刀具的特点。硬质合金刀具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,但有韧性差、不能承受较大冲击力等特点。其次是车刀的组成,由刀柄、刀头组成。刀柄是刀具上夹持或车刀的夹持部分;刀头是焊接刀片的部分,由它形成了车刀切削刃的切削部分。其中刀头又由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖组成,即“三面、两刃、一尖”。最后是分析车刀的六个基本几何角度,车刀的几何角度主要由六个基本几何角度组成,即前角、主后角、副后角、主偏角、副偏角、刃倾角。这六个角如何测量,在什么平面内测量,每个几何角度在切削加工时都起到什么作用,都是需要让学生必须掌握的内容。这部分知识是教学内容的重点、难点。
4.刀具的刃磨
学生通过前面对刀具知识点的掌握,就可以进行刀具的刃磨练习。首先要学会选择砂轮的种类。目前,学校或企业生产中常用的砂轮材料有两种,碳化硅和氧化铝砂轮。要让学生了解刃磨刀具不同部位,选择不同的砂轮。要让学生在磨刀之前,了解刀具的几何角度在刀具的什么位置。教师通过演示,对整个磨刀过程的每一个细节,一一讲解。学生练习刃磨刀具需要一个长期的练习过程,切不可急于求成。
5.量具的使用和保养
在机械加工中,常用的量具就是游标卡尺和千分尺。学生不仅要学会正确地测量和识读数值,更重要的是学会爱护和保养所使用的量具。其他量具的使用,在后面实习课题需要使用时再讲授。以上都是普通机床实习最基本实习内容。完成前面的课题内容后,就可以进行有针对性的课题实习训练了。
6.课题训练
以普通车床为例,实习的课题经常有端面、外圆柱面、内圆柱面、锥形面、特形面、螺纹等基本课题的内容。每个实习的课题一般包括以下几项教学步骤:课题中出现的零件轮廓的名词、概念、特点,刀具的刃磨要求,刀具的安装,工件的安装,加工方法,测量方法,注意事项,废品分析等课题内容。这个教学环节是运用所有的综合技能加工合格零件的一个过程,要引导学生能根据图样,独立制定加工工艺,在切削加工中灵活运用切削用量的三要素,保证加工工件符合尺寸精度、表面粗糙度、形位公差等方面的要求。
以上是普通机床的主要实习内容。三年制的学生一般要求实习一年半左右的时间,普通机床实习基础很关键,如果普通机床没有掌握好,就谈不到数控编程的实习。因为数控编程的加工过程全部是利用普通机床实习掌握的技能进行编程加工的,虽然数控加工本身有自己的加工特点,但绝大部分都是普通机床实结的专业技能,由指令代码形式去控制自动加工的。
二、数控编程与操作
数控实习一般是先学习必要的理论编程知识,掌握编程后再进行数控机床操作加工实习。
1.数控编程
首先要让学生学习数控工艺,理解数控加工与普通加工的联系与区别,掌握数控加工工艺的一般过程。其次是学习数控编程。一般数控编程主要学习的数控系统有国产“华中”“广数”、日本“法那克”、德国“西门子”等系统。但无论哪一种数控系统,都有通用数控编程指令和该系统中的特有功能的数控循环指令。实习教学重点放在通用数控编程指令部分,到后期学习数控编程有针对性地学习一种或两数控系统中的特定指令功能即可。其实只要一种数控系统编程掌握的夯实,学生到参加工作岗位后,根据机床说明书的编程格式,很快就能胜任其他数控系统的操作,因为数控编程只是一种指令代码代表不同的功能而已。有条件的学校或企业,可以采用数控仿真软件进行数控编程和仿真加工过程教学。数控仿真软件在实习教学中体现了非常实用的优点:操作安全,降低事故率,数控仿真软件使用逼真,适合实习教学环节。在数控仿真软件使用过程中,不会产生任何实际性的事故,但学生必须学会查找原因,经过反复的编程与操作练习,最终都能在数控仿真软件中编出正确的程序以及加工出合格的零件。这是在实际的数控设备加工过程不可代替的教学环节。
2.操作加工
数控机床的操作加工主要是进行对刀、输入程序、校正程序、自动循环加工、刀补值的修调等内容。数控机床价格一般较昂贵,所以必须谨慎操作数控机床,强调安全,提出加工安全文明生产的要求。通过教师的讲解、演示、总结后,让学生逐步掌握数控操作加工的过程。但必须先把数控编程的内容让学生掌握好,最好是先在数控仿真软件上进行编程与仿真操作加工没有问题后,再进行数控机床的操作加工。
根据学校或企业对学生的培养目标不同,数控编程与操作加工一般实习需要半年或一年左右的时间。技工院校最好能结合企业生产的零件,让学生在完全掌握了数控编程与操作后,在数控机床上直接练习企业生产的零件,有针对性地进行实习教学。学生到后期再到企业生产实习一年左右的时间,基本上都能达到企业用人的需要。
关键词 数控实习 指导方法 操作技能
目前,我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大,由于数控技术发展日新月异,教学内容与生产技术水平总是存在着滞后教学经费投入的不足.限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新。为了满足社会对数控技术应用型人才的需求,更为满足我校毕业生的需要.为更好地向企业输送合格的数控人才,把实训分四个阶段,以巩固和深化理论知识,提高和完善操作技能。
第一阶段:普车实。
这一阶段是学习数控车床不能逾越的过程。学生在普通车床上实习、练习刃磨车刀,熟练操作车床,从加工端面、外圆、内孔、切槽开始,逐渐接触到螺纹各部分的尺寸计算和加工,特形面的加工.在这一过程巾深刻理解刀具几何角度对切削加工精度和表面粗糙度的影响,进一步认识切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互关系及其对工件质量的影响,掌握车床的调整方法.掌握切削的有关计算、了解常用_T具、龟具的结构,熟悉掌握其使用方法,合理地选择工件的定位基准,安排加工工艺过程。同时还须让学生知道只有完成这一阶段的实训任务,将来才有可能在数控车床上所编制的加工程序更为合理和实用。
第二阶段:仿真实训。
第一阶段的实训后.对学生进行技能考试。操作达到要求的学生到计算机进行数控仿真软件的练习.同时也能促进未选中的学生努力练习.激发他们的学习兴趣和竞争意识。首先让学生熟悉仿真机床的操作面板和录入面板明确每个按键的功能.建立工件坐标系的方法,如何选择刀具几何角度设置刀偏及刀补,详细地讲解每个过程。
在编程车削倒角时.可用两种方式:(1)把车刀刀位点指定在倒角起点处,再C01车削;(2)把车刀定位在倒角的右边延长线上,然后G01车削而成。同时让学生比较哪种方式更为简单和实用。
在普通螺纹加工中.让学生分别使用G92、G76螺纹循环指令来编程加工螺纹.在实训中让学生了解根据导程的大小和螺纹的精度高低选择不同的加工指令更为合适。G92直进式切削和G76斜进式切削。由于切削刀具进刀方式的不同,这两种加工方法有所区别。各自的编程方法也不同,造成加工误差也不同,工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削,螺纹中径误差较大,但牙形精度较高,一般多用于小螺距高精度螺纹的加工;加工程序较长,在加工中要经常测量。G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削,牙形精度较差,但T艺性比较合理编程效率较高,一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。在螺纹精度要求不高的情况下,此加工方法更为简捷方便。所以,学生要掌握各自的加丁特点及适用范同,并根据工件的加工特点与工件要求的精度正确灵活地选用这些切削循环指令,然后编制加工程序,并自动加工。
第三阶段:数控加工。
在数控仿真软件加工出合格工件的同学先到数控车床上进行编程加工。由于仿真软件和数控车床是同一个界面,学生短时间内可熟练操纵机床,但需注意以下几点。
(1)要根据工件的材质,所用刀具的几何角度来选择不同的切削参数。经过普车的实训,这将不是难题。
(2)学生编制的程序要先经过图形模拟加工,程序正确后再进行对刀加工。
(3)在首件加工中合理使用程序暂定MOO指令.在精加工前对工件进行测量.看是否需调整刀具补偿.最后加工出合格的工件。
(4)重点突出典型零件的工艺分析,装卡方法的选择、程序编制,调整加工和检验,如果有缺陷,应找出原因并修正。遵循由易到难、由简单到复杂、由单项到综合这一过程,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。
对学生加工的工件,按小组进行互评。学生都有好胜心理,会对对方的工件一丝不苟地检查,不放过任何一个细节。最后教师根据实际情况给出综合性的评价,或者让学生保存自己满意的作品,激发学生的兴趣。学生的学习效果非常明显。
如此,学生能全面了解数控加工的全过程,深刻理解加工原理、机床工作过程、编程方法及制订工艺的原则.能够对数控机床加工中出现的常见故障予以解决,对将来从来数控工作上手快,操作规范。具备解决问题的能力。
[关键词]中职院校 NX(UG) 教学改革
中图分类号:G72 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)14-0010-01
UG NX 是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造行业的CAD/CAM/CAE高端软件之一。许多世界领先的制造商用其进行概念设计、工业设计、机械设计、模具设计、数控编程加工等工作,特别是在国内的模具设计与数控编程行业中,UG NX已经成为了主流的设计编程软件。为使学生进入企业后,能够熟练掌握一门CAD/CAM软件,尽快适应自己的工作岗位,我校结合机制专业的自身特点,选择NX(UG)作为CAD/CAM教学软件。但作为一门课程,学生学完后,很难做到融会贯通,没有达到预期的教学效果。为了提高学生学习的主动性,让枯燥的机械课程变得简单易懂,提高学生学习的兴趣,增强各门课程之间的联系,本人总结目前教学方式及一些教学改进措施。
一、目前学校的教学方法与思路
在本校,UG NX课程均在实习课堂上完成,即作为实习项目来教学。实习场地选择在机房,这样可以使学生有更多的动手操作时间,在机房上课也更能活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣。教师在上这门课时,均采用多媒体教学,边讲解边示范演示。讲完功能指令后就布置练习或者讲解一些相关的例子,作为课堂练习或课后作业。这种讲授课方法,大部分学生在课堂上或短时间内都能接受,但过段时间后学生就会把所学知识忘记的非常透彻。或是老师所举例子,都能按老师操作方法完成图,但是采用相同的功能指令,换个类似的图让学生完成时,往往又不能独立操作成功。针对以上问题,本人经过多次的实验和长时间的观察,总结得出了以下几方面原因:
1.实习课时太少,学生自己动手时间短
从以往的授课计划表可以得知,教学内容非常丰富、充实,但实习课时较少。UG NX 每个模块的功能指令都特别多,而且每个指令都有相应的对话框,对话框内又有各种参数选项,因此,要完全讲解每一个指令的应用,需要一定的时间。但是,由于课时已定,因此,学生动手操作的时间就相对减少了。
2.缺少学生动手操作环节
大部分老师上课都是采用边讲解边示范演示的方法,讲完指令后就列出一些相对应的例子,讲完实例,学生画完后就进入下一课题了,缺少让学生自由发挥、自由抄画模型的环节。
3.缺少相应的基础知识
学生在实习UG NX 课题前,没有学习相应的基础知识。比如,学生从没有接触过计算机绘图、计算机辅助设计课程的学习,直接进入UG NX课题的实习。由于UG NX功能非常强大,在绘画方面需具备一定的空间思维能力及平面绘图基础。如果没有这几基础知识,那么,入门就比较困难,需要很长的时间。但课时有限,因此给上课老师带来很大的教学压力,且上课效果不佳。又如:学生在实习UG NX 课题前,从没有接触过数控铣床、加工中心,甚至连数控铣削原理都不懂的,就直接学习UG NX数控编程(CAM)。这样会给专业老师带来更大的教学压力,老师需要从铣削原理、加工基础讲起,即使教师把这课上得再好,也只是纸上谈兵,学生到实践中还是不知如何下手。
二、教学改革方案
根据以上几个问题,本人提出以下相应的教学调整,具体方案如下:
1、增加实习课时,分阶段实习 ,增加零件抄画、机床连接操作环节
跟数控铣床、数控车床实习一样,分初、中级与高级两个阶段实习,每个阶段至少120学时,初、中级阶段主要实习零件的三维实体造型、简单曲面造型、工程图、装配基础、二维加工。高级阶段主要实习曲面造型、三维加工等。
每实习完一章节,学生除了要完成一些实例外,还要自己动手测绘零件。如,学完三维实体造型后,让学生自己准备一把塑料卡尺,动手测绘教室内的桌椅和电脑显示器,或者指导老师准备好一些零件模型等。通过实体模型测绘,调动学生学习的主观能动性,增强了学生的自信心、愉悦感和满足感。还可以把学到的功能指令、构图方法运用到实际模型抄画中去。加深了他们对所学知识的理解,学得更加牢固。学完自动编程章节后,让学生到数控铣削车间实习一周,进行与机床连接操作。学生在计算机上用UG NX编完程序后,直接传到机床上进行加工。指导老师鼓励学生根据自己需要和兴趣,自主地选择编程方法,大胆、自由地去尝试。这样可以使学生了解每种刀路的走刀方式和加工出来的效果,更进一步的加深学生对刀路的认识,掌握什么样的零件采用什么样的刀路合适,为学生今后走进工厂更快地上手编程加工打下扎实的基础。
2、 NX软件在“机械制图”课程中的应用――NX 三维造型模块
在制图的教学过程中,仍以讲授为主,部分教学环节借助模型和挂图等辅助工具,学生往往是被动学习,建立空间思维相对困难,学生普遍反映课程太难学,从而对课程产生了厌倦,降低了学习积极性。到了高年级,进入专业课程学习、课程设计和毕业设计阶段,学生反而不会画图了。毕业后,进入社会,就业将更加困难。因此,尝试将NX软件引入“机械制图”课程教学环节。建立机械制图虚拟模型库,让学生有整体的概念,通过旋转、剖切三维图形,可以对三维模型进行动态仿真,让学生理解模型各个方向的形状,增加图形的直观性,搭建投影和三维实体之间的桥梁,这样再来学习制图的投影原理及其他表达方式,将变得非常轻松。同时,NX为参数化建模,方便对模型进行修改,可以根据教学大纲的变化,及时修改模型。可将模型库上传到网络课程中,学生自主学习,大大提高了学生学习兴趣,为后续课程的学习奠定了坚实的基础。
3、在“数控机床编程”课程中的应用――NX加工模块
部分院校数控机床编程主要以手工编程为主,讲授数控车床编程和数控铣床(加工中心)编程。为了提高学生的学习兴趣,手工编程的内容也会借助NX软件,讲授自动编程应如何实现。如在车削的教学过程中,相应会讲解轴类零件、螺纹类零件、综合实例等自动编程过程,通过手工程序和自动生成程序的对比,学生对编程有更深刻的理解,更喜欢数控编程课程,为机床实训打下基础。
手工编程虽然有以下几个优点,如方便快捷,可以省略很多走空刀的地方,能最大地优化加工路径等。但手工编程无法编制复杂工件,如非常规曲面的程序编制,同时手工编程对编程人员有较高的要求,一个点计算错误,将会造成严重的后果。当手工编程无法完成或是编程比较困难的零件,可以通过自动编程完成,NX软件有强大的数控加工CAM模块,包括平面铣削、型腔铣削和深度铣削、固定轴曲面轮廓铣削、多轴铣削和孔加工等,基本可以加工任意复杂的曲面。NX数控加工的一般流程为零件3D建模―指定工艺方案―进入CAM环境―创建程序节点、创建刀具节点、创建几何节点、创建加工方法节点―设定参数―生成刀轨并验证―机床后置处理―数控程序(NC代码)。
4.加强专业教师队伍建设
学校宗旨是教好学生,培养更多的高技能人才。因此教师除了有良好的教学技能外,还要具备相关的理论知识和一定的实践操作能力,解决实际生产问题的能力。为了适应先进制造业的发展,UG NX软件在不断地更新,不断地增加新功能。因此,专业教师也要不断地学习,学校也要定期给教师提供技能提升的培训机会,全方位加强专业教师队伍建设。
结语
把NX(UG)软件应用于 “机械制图”“数控机床编程”“机械设计基础”等课程中,使学生感觉枯燥、难懂专业课程变得生动、易懂、易学,学生自主学习能力得到了提升,学习积极性得到了提高,同时,应增加实习课时,分阶段实习 ,增加零件抄画、机床连接操作环节,且充分合理地选用NX软件的相应模块,满足不同层次、不同要求的学习需求,教师更容易了解学生,可使教学更能满足学生的需求,更能贴近社会实践的要求。学生上学期间打下的坚实基础,也为今后的就业奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]程德蓉,何玉林,李彩霞.基于CBR的“CAD/CAM技术-UG”课程的教学改革[J].教育与职业,2011(6).
[关键词]数控加工任务驱动 教学探索
[中图分类号]TH163[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0111-03
Exploratory of Task Driving Instructional Method in Teaching NC Machining of Mold Specialty
Xiao Ri zeng
(Maoming Vocational and Technical College,Maoming,Guangdong,China 525000)
[Abstract]There are defects in conventional teaching method in NU Machining; the teaching result is undesirable also. For making students more competitive in career-choosing, it is suggested that living example of Mold Machining should be added in NC machining course. By using learning purpose driving and producing task driving, a probe was made into task driving instructional method.
[Key words]Numerical Control,Task Driving,Teaching Exploratory.
1 任务驱动教学法在模具专业的《数控加工》课教学中的必要性
数控加工是在现代制造业中已广泛使用的一种先进加工技术。在现代模具制造业中,数控加工已成为了模具制造的主要手段,模具成了数控加工的主要对象, 《数控加工》是一门实践性和操作性很强的课程。
传统教学模式的模具设计与制造专业的数控加工课程都是相对独立,与模具专业知识没有紧密联系,教材上的例题、习题与实训内容与所学的模具设计与制造内容也没有关联。
传统教学模式的数控加工实训内容也与模具没有紧密联系。
传统教学模式的数控加工课程教学也是理论和实践分离的。
事实证明,传统教学模式存在很多不足,教学效果也不理想。
如果,在教学中仍按传统的教学方法按章节讲授,势必降低的课程的综合性、实用性,也缺乏趣味性,这不但难以培养学生学习兴趣,使得教学双方都陷入困境,而且,学生不知道如何在真实的情境中灵活地使用知识和运用技巧。这样的教与学,是很难面适应职业岗位群要求的。要改变这一现象的方法,比较有效的是运用以探索式的任务或生产性任务来开展教学活动的任务驱动教学方法进行教学,在教学中,淡化知识的传授,更多注重创造情境引导学生构建自己的专业知识体系,学生通过驱动任务诱发、加强和维持成就动机,自主探究、亲自动手完成任务,[1]在这个过程中提高自己的技能,既培养了学生数控编程与加工的能力,又培养了学生学习能力、分析问题和解决问题的能力,达到强化学生职业能力的目的。
教高[2006]16号文就强调高等职业教育要重视学生校内学习与实际工作的一致性。[2]校内学习与实际工作的一致性可大在缩短过渡期、适应期。因此,研究探索模具设计与制造专业的数控加工课程的教学内容与方法的特殊性具有重要的意义。
2 定位岗位目标,创新学习任务
以模具加工生产实例为数控加工课程教学单元,使课程内容既巩固所学的模具设计知识,又接近工作实际。从而解决传统教材中学习与实际脱节的矛盾,有利于学生把所学知识融会贯通,学以致用,提高就业竞争力。
数控加工课程一般包括三部分教学内容:机床操作、编程与加工。
结合模具数控工岗位群的能力需求,现把模具专业的数控加工课程的实训教学内容设计成12个任务,每个任务都包含机床操作、编程与加工的训练,在加工实习中学习机床操作与编程。如表1示。
3 围绕职业能力,创新教学模式
大学教学又是学校教学过程的最后一个阶段,是学校这一特定环境下的认识过程转入社会实践中的认识活动前的一个阶段。或者说它是过渡性质的中间过程。[3]
中间过渡性质的过程决定了高等职业教育教学过程培养学习能力、动手能力的重要性。高等职业院校的模具专业学生绝大部分一毕业就投身到模具生产第一线,面对不断发展的数控加工技术,学习能力与职业能力的重要性不言而喻。
为此,运用任务驱动教学方法从学习目标驱动与产品项目驱动两方面进行了尝试与探索。
3.1 学习任务探索式的任务驱动
《数控加工》传统的教学方法,都是从手动编程到自动编程,学生会对数控指令代码会感到既抽象又繁琐,对数控加工课程感到枯燥无味,从而影响了教学效果。因此,很有必要创新教学方法。
(1)“兴趣是最好的老师”,学习一门课程,保持浓厚的兴趣很关键。 手动编程很重要,但由于学生对它的认识不足,学习感到枯燥无味,但用自动编程到手工编程的教学顺序,由于可利用直观的仿真演示来增加感性认识,学生感到形象生动,并通过教师有意识地引导、点拨、激发学生的求知欲和学习热情。
(2)用自动编程到手工编程的教学方法符合感性认识到理性认识的认知规律,从引入新课到课后小结,都尽力设计适当的直观问题,当学生理解直观问题后,及时引向理性高度。
(3)用自动编程到手工编程的教学顺序便于展开探索式教学模式,这更利于学生的自学能力培养。
这种任务驱动教学方法以培养数控加工的职业核心能力为目标,主要运用在数控指令代码和编程基础的教学上,以自动编程到手工编程为教学顺序。其主要的教学设计思路如图1示。
现以数控铣床编程部份指令学习为例说明其主要的教学设计过程。
(1)自动编程与自动生成程序
在编程指令课程中,引导学生自己使用AutoCAD画一个以零点为中心的矩形,以DXF格式导入MasterCAM中,然后,以这个矩形为轮廓进行轮廓加工(关闭刀具偏置),自动生成刀具轨迹,最后生成数控程序。这样引课会使学生感到指令这个概念并不陌生,而且与学过的知识(AutoCAD)也有联系,同时利用直观的仿真演示来增加感性认识,也为往后学习指令的应用打下了伏笔。
(2)读程序
在生成数控程序后,引导学生阅读程序,遇不明白的指令含义就查指令表,不明白指令用法就参阅教材相关内容。通过以上的程序自学,学生很快初步理解了G90/G91、G17/G18/G19、G00、G01、G54、M03/M04/M05、M02/M30、M08以及T、S、F的含义。这样学生虽然没有完全掌握指令的运用,却基本掌握了指令的含义。这样的教学方法符合由读到写的能力培养过程。课间总结时,应重点图解G90/G91的应用有何不同。
接下来是学习G02或G03。首先布置学生新的学习任务:利用上节课的矩形应用串连倒圆角R10,用新轮廓重新生成刀路,重新生成数控程序。学
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生会发现,程序增加了G02或G03。教师再演示改变串连方向,提示学生观察重新生成数控程序有什么变化,由学生总结应用G02/G03的规律。这时,教师抓紧时机提问,检验学生总结的规律是否正确。通过这种的探索式教学模式学习了知识重点。
再接下来,布置学生利用自动编程方法生成一个整圆的加工程序。学生很快会提问为什么整圆的加工程序是分2段来加工的。教师在回答分段加工整圆的原因后,马上提出有更好的整圆编程方法――I、J、K分矢量圆弧编程方法。接着着重解说I、J、K增量坐标值的计算与符号确定,并举例说明,从而轻松破解了难点。
(3)编程序
为了巩固常用准备功能指令,培养学生运用学过的知识解决数控编程问题的能力,设计一组编程任务,通过这组由浅入深的形成性编程任务,使学生对常用功能指令有了更深的理解,学会功能指令的运用,学会了程序段的格式,数控编程能力得以逐步养成。
(4)输入检验
学生编写的程序,经过学生自己检查、思考并修改后,由学生输入机床检验是否正确,培养独立解决问题的能力。
总之,这种教学方法是针对大学生的心理特点和认知水平,以指令和编程基础的学习为主线,运用仿真试验、引导等多种教学手段,把传授知识、培养兴趣和能力、渗透方法有机地结合到一起,充分体现了“以任务为主线、以教师为主导、以学生为主体”[4]。
3.2 生产任务导入式的任务驱动
产任务导入式的任务驱动教学方法应用是,以职业素质的养成和职业能力的培养为目标,以“生产任务导向”,以一体化教学为组织方法,将多媒体课件、上机实操等现代教学手段有机结合,根据模具专业的实习要求,结合实习教学任务,提出模具零件的编程与数控加工生产任务,让学生在运用知识、原理、方法于生产任务的分析、规划与实施之中探索解决问题的方法,使学生养成从生产的角度考虑问题的习惯,培养学生的实践能力。
产任务导入式的任务驱动教学中的驱动任务真实地来源于生产实践,能明确地刻画出一个结构完整的工作过程,教学能直接地为生产服务,这无疑是最好的驱动任务。
下面以“模具前模加工” 驱动任务为例说明此教学模式的主要教学过程。
(1)明确学习目标:掌握曲面造型与分型方法,掌握曲面编程与加工的工艺规划与应用,掌握数控铣床的操作方法。
(2)任务布置:布置单元项目、要求、成绩评定标准等,并将学生分为每3~5人为一组。
(3)分模与编程:1)分模:测绘产品三维造型,或调入产品三维造型,由产品分型构建出模具前模与后模。2)刀具路径设计:在计算机上用MasterCAM软件编制出加工程序。依据零件的结构特点和尺寸大小进行合理的工艺规划,运用恰当的加工方法,选择类型和大小适合的刀具,合理设置加工参数。老师选择代表性的学生程序进行评价。3)模拟加工验证。观察有否产生干涉和过切。仿真通过后再由每小组推举一位代表,向全班学生阐述本组的程序设计的思路。共同讨论并由教师进行讲评。4)NC程序生成。5)形成数控加工工艺文件。根据程序编写数控加工工序卡及数控加工刀具卡等。
(4)加工实习:每位学生独立将程序传入数控铣床、进行机床检查和调试,刀具准备、毛坯装夹、对刀、粗加工、半精加工和精加工,直至全部完成。
教师现场巡视、指导,及时解决学生遇到的疑难问题。
(5)评价和总结:教学评价可以进一步激发学生的学习动机,当学生知道自己的学习效果是好的,则可以满足其“获取成功”的需要,从而带来愉悦的情绪体验,进一步增强其学习动机。如果反馈的结果说明学习效果不好,往往会引起不愉悦的情绪体验,为了“避免失败”,也可以促使学生把压力变为动力,从反面来增进学习动机。[5]所以教学评价是任务驱动的重要环节。
各组学生交叉进行工件的测量,并对照评分表的各项目进行打分。
教师再对每一工件进行评分。对质量较好和较差的工件进行讲评。与学生一起总结本实训任务实施过程中的经验与不足,进一步增强学习动机。
4 结语
在教学中,开展任务驱动教学方法,学生学习目标非常明确,学生主体性地位得到了凸现,调动了学生的主动学习积极性,促使学生积极思考与实践,从而促进学生能力的有效发展,教学质量明显提高。
本文对在模具专业的《数控加工》课程开展任务驱动教学的必要性和可行性进行了认真的分析,从学习目标驱动与产品项目驱动两方面对任务驱动教学方法进行了尝试与探索。学习任务的创新设计也应结合实际情况进一丰富,其它的任务驱动教学方法还有待于继续实践探索。
[参考文献]
[1]周平儒.任务驱动式教学法 [EB/OL].2005-8《辰星教育论坛》网.
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[4]蔡立炉.运用"任务驱动"教学法的一点心得 [EB/OL]. 2010-3 合肥教研网.
面对着庞大的车床,我们除了好奇外,对它十分的陌生,老师给我们细心的讲解车床的各个部件的名称和操作细则。我们逐渐熟悉车头箱,进给箱,溜板箱,刀架等主要部件的控制,老师要求我们先不开动车床,重点进行纵横向手动进给练习。要求达到进退动作准确、自如,且要做到进给动作缓慢、均匀、连续。到一定程度后可开车练习,每项操作都进行到我们熟悉为止。经过几次的训练,我们已经熟悉了本项操作后老师让我们每个人都进行了一次车端面工作。在工作前老师要求我们认真查看机床有无异常,并且在规定的部位加油,并再次强调工件、刀具要加紧,不用时不可随意乱放,以防飞出。我自己感觉第一天所做的这些还是比较简单。但是,第二天我们组比较失败——只做出一个半成品。原因是我们对操作顺序还是不够熟悉。在车外圆时总会先停车后退刀,然后毛培表面会留下一条刀痕,导致失败,这样的操作也有损刀具。我们还在切断时犯错,由于计算数值错误,半成品近在咫尺,却没能得到。但是,人是会吸取失败的教训并总结进步的,因此,在第三天,我们组一上午就做出了六个成品!
当看到我们自己的作品得到满分10分时,焦虑烟消云散,快乐接踵而至。
数控的学习时间有点短,但经过老师的讲解我们对其有了初步的了解。机械制造业的迅速发展与社会的进步促使数控机床的产生,数控机床是一种灵活、通用、高精度、高效率的自动化装备。
数控铣床在数控机床中所占的比例很大。它对零件加工的适应性强、灵活性好,能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件。同时它的加工精度高,加工质量稳定可靠。编程简单,我们实习时编了几个程序并且上机床运行了下,发现机床对坐标的精度不是很高,画正方形时如果从一个边的中间开始,那么这个正方形不会闭合。这应该是机床的误差。所以我对自己的程序进行了改动,让它在正方形的顶点开始运动,这样就可以闭合了。所以编程时要注意刀位点、切入点等
可见,理论重要,但是实践更重要!
数控车床的使用范围是相当广泛的。它主要用于轴类、盘类等回转体零件的加工,编程比数铣的要麻烦些,毕竟数铣是用于平面,它是用于立体吗!在编程时注意不可让机床进给过度,否则对刀具伤害较大。数控车床的程序输入比较简单直观。
编程指令不是很多,如f是机床的自动进给功能,s用于设定主轴转速,t是机床刀具功能指令,m是辅助操作指令等等。编程之前要认真分析图纸,寻找合理方案,然后再编程,要认真细致的编程,尽量不出错。
特种加工是指将电、磁、光、热、声、化学、液体等能量或其组合施加在工件的被加工部位上,以实现材料的去除、变形、改变性能或被镀覆的非传统加工方法。它适应性强,加工范围广,可以达到“以柔克刚”的目的,但由于能量来源,经济性的考虑,要合理使用特种加工。电火花加工是工具和工件两极非接触情况下产生电火花,从而产生大量的热,使工件熔化,已达到加工目的。除了电火花加工,特种加工还包括激光加工、离子束加工等。
特种加工是最后一项,其在未来将发挥越来越大的作用。
在此感谢学校为我们提供这样的机会,同时更要深深感谢我们的老师,我们受益匪浅,本次的金工实习——令人难以忘怀。九次的金工实习带给我们的,不仅仅是我们所接触到的那些操作技能,也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力,更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟,去反思,勤时自勉,有所收获,使这次实习达到了它的真正目的。
我想在提一些我关于这次金工实习中某些方面的个人建议。
1. 延长实习时间,总感觉在这么短的时间里学习这么多门的工种难度较大。
2. 十分先进的设备没有见到。
【关键词】 梯形螺纹加工方法;加工工艺;宏指令编程
中图分类号:TG943
1.引言
机械制造业是国民经济的支柱产业,中国正在成为世界的制造大国,要实现制造业信息化,提高“中国制造”的竞争力,需要一大批高素质的技能人才。近年来数控大赛受到各方面的重视,其大赛的内容也在逐步丰富,加工梯形螺纹课题是普通车床的生产实习过程中最基本的实习课题,现也成为数控大赛中的一项重要内容。但在数控车床实习过程中,常常由于加工工艺方面的原因,很少进行梯形螺纹的加工练习,再加上受学校设备的影响,所加工出的梯形螺纹质量较差。如何在数控车床上高效、高质量地加工出合格梯形螺纹成为许多指导教师亟待解决的难题。其实,只要工艺分析合理,使用的加工指令得当,完全可以在数控车床上加工出合格的梯形螺纹。本文以实际案例介绍了直进法、分层左右切削法和斜进法三种梯形螺纹加工方法;介绍了各个切削方法的特点并进行了数控编程。
2.梯形螺纹的车削工艺分析
加工梯形螺纹的方法有很多种:直进法、斜进法、分层左右切削法等等。由于梯形螺纹较之三角螺纹,其螺距和牙型都大,而且精度高,牙型两侧面表面粗糙度值较小,致使梯形螺纹车削时,吃刀深,走刀快,切削余量大,切削抗力大,再加上许多学校的数控车床刚性较差,这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大,在数控车工技能培训中难于掌握,容易产生“扎刀”和“爆刀”现象,进而对此产生紧张和畏惧的心理。在多年的数车工实习教学中,通过不断的摸索、总结、完善,对于梯形螺纹的车削也有了一定的认知。
2.2斜进法
又称单面切削法。螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处,此种方法螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削,从而使排屑比较顺利,刀尖的受热和受力情况有所改善,在车削中不易引起扎刀现象,可以采用G76指令来实现。
2.3分层左右切削法
“分层左右切削法”车削梯形螺纹实际上是直进法和左右切削法的综合应用。在车削较大螺距的梯形螺纹时,“分层左右切削法”通常不是一次性就把梯形槽切削出来,而是把牙槽分成若干层,每层深度根据实际情况而定。转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削,可以降低车削难度。每一层的切削都采用左右交替车削的方法,背吃刀量很小,刀具只需沿左右牙型线切削,梯形螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削,从而使排屑比较顺利,刀尖的受力和受热情况有所改善,因此能加工出较高质量的梯形螺纹,且容易掌握,程序简短,容易操作。螺纹车刀沿牙型角方向左右借刀间歇进给至牙深。此种方法可以防止因三个切削刃同时参加切削而产生振动和扎刀现象,从而保证螺纹的尺寸精度和表面粗糙度。
此种加工方法利用了宏程序的思路,编程略显复杂,但分层左右借刀,每层切深逐渐减少,既避免刀具三刃切削,又合理安排切削用量,兼顾了刀具寿命、加工质量和加工效率三个方面,起到了良好的经济效益。
4.结论
比较三种方法,其中直进法对刀具要求较高,当刀具为非成型刀时,螺纹不能加工到位,各项尺寸就不能保证。采用斜进法对标准螺纹来说,由于有固定循环指令G76,较为方便,但对异型螺纹加工就不太适用。而采用分层左右切削法,切削状况好,对刀具要求不高,尺寸由程序中相应数值保证,当牙顶宽和螺纹底径达到尺寸要求时,螺纹中径等其他各项尺寸也相应达到尺寸要求,尺寸精度易于控制,螺纹表面质量好,甚至其它异型螺纹的加工也可套用该法的编程思路进行加工。
参考文献:
关键词:实习教学 提高
职业技术教育必须适应新经济,随时拓宽、更新知识。同时,必须培养学生具备很强的适应能力,能够迅速地迁移所学的知识于新的环境,能够迅速地更新知识以适应相应的行业或职业要求。在新经济条件下,劳动力可能不得不较经常地变换职业,许多劳动力需要具备创业能力。有独立自主的学习素质,能根据新的就业需求自学相应的知识,才能在激烈竞争的就业市场中立于不败之地。实习教学是职业教育的主要内容,它体现学生对所学专业的技能习练掌握的程度。技能在职业学校教育中起主导作用。如何提高实习课教学效果呢?
一、理论知识应以必需够用为度,突出应用与实践,少讲多做
在实习期间,理论课程与实习内容应做好充分的衔接,衔接程度如何直接决定了实习效率的高低,理论课程与实习内容的衔接包括课程设置、教学计划上的衔接,专业课、专业基础课授课进度与实习内容的衔接,专业课、专业基础课教师与实习指导教师的衔接,合理的衔接应该是《机械制图》课分析完加工产品的图纸,《机械加工工艺》课介绍完产品的加工工艺过程,《切削刀具》课介绍完所要求加工产品的刀具知识,《数控编程与设备》课练习完产品的程序后及时安排实习操作,实习过程中所要加工的产品图纸可提前分发给各专业教师,各专业教师在授课过程中根据本门课程实际进行介绍。实习操作涉及的知识面广,知识点多,各理论课程应以必需够用为度,突出应用与实践,少讲多做。
二、实习课时的安排应更趋科学化
职业学校实习形式多种多样,我校采用以下两种实习形式:集中实习及分散实习。集中实习是在学期中集中安排一段时间进行实习,时间较长的可以以学期、月为单位全部停课实习(也称为实习,也包括校外实习),时间较短的可以以周、天数为单位停课实习。在实习过程中,也可边实习边学理论。这种方式实习氛围好,但要考虑实习效率,学生对所学到的理论知识不能很好地运用。分散实习是把集中实习的课时安排到各个学期、各周中,即每周中可以安排一定量的操作课,以学期为单位不断增加操作课节数。这种方式效果较好,在平时能很好地做到理论联系实践,提高学生学习理论课程的积极性,但毕竟实习课时有限,安排实习内容有一定难度。不管采用何种实习形式都不应脱离学校的实际情况,应根据学校师资现状、设备情况、学生情况、学校的办法形式特点及专业背景选择实习习形式,扬长避短,争取最佳的实习效果。
三、建立完善实验室实习规章制度
实习过程效率的提高要依靠完善的实验室实习纪律来保证,中职学生自觉性相对较差,在实习过程中如果不能很好地组织操作将会使学习效率大大降低,这更加说明了制定完善、科学的实验室实习纪律及规章制度的重要性。当前实验室的规章制度主要有《机床安全操作规程》及《实验指导教师工作职责》,主要涉及内容包括机床维护与保养、机床设备安全操作以及实验指导教师的职责等,但没有针对学生具体应该做什么不应该做什么进行规范,学生进入实验室的纪律约束主要来自于《机床安全操作规程》及指导教师的管理,这显然是不够的。我认为,为了进一步规范实验室实习纪律,提高实习效率,应该从实习纪律、操作者安全、设备使用安全、学习效果等方面制定针对各校实际情况的《实验室实习纪律》,各校实际情况包括实习设备情况、师资情况、学生素质及学生数。《实验室实习纪律》可以包括实习流程、机床操作注意事项、实验室纪律等方面,要明确学生进入实验室应做什么,不应做什么,要有可操作性,要使学生容易理解和接受。
四、正确处理好实习教学过程中教学方法
在教学过程中,应把难懂的问题拆开变为易懂的,让易懂的使其更加易懂,以使学生更快、更好地掌握。如数控加工中,以刀具补偿+刀尖半径补偿。第一步,刀具对准工件端面,来确认Z轴坐标。第二步,刀具对准工件外圆,来确认X轴坐标。第三步,在刀补中,输入刀尖半径和最佳吃刀位置。第四步,复位。第五步,加工出零件。这是在教学过程中比较难懂、比较复杂的地方,可以将其内容拆开分别讲解并操作,这样可使学生很快地接受。如对刀过程中的计算测量,难度虽然不大,但是有一部分学生对刀具长度补偿和刀尖半径补偿理解得不透,可用教具画图相关知识进行讲解。这样学生们很快就搞懂了,并且能够在较短的时间内读出准确的数值,从而达到了事半功倍的效果。
在实习教学中,还应该根据不同的内容,采用不同的叫法讲解并且实习。如新授课要把握和展现一个“新”字。以新颖新奇的知识牵动学生的“好奇心”,调动学生的积极性,培养接受新知识的能力。实习课中要把握和展现一个“动”字。教师要知道学生的动手操作,反复动手联系,引导学生思考问题,强调学生写好实习报告。在复习时要把握一个“串”字,教师把所学习的知识串联起来,这样可培养学生归纳问题的能力。
五、发挥实习教师主导作用,做到“五勤”
【关键词】实训教学;中职数控;实践;探讨
引言
总理曾提出:大力发展职业教育。国运兴衰,系于教育;教育振兴,系于创新。职教正面临新的发展机遇,随着近年来数控设备在我国生产领域的广泛应用,以及社会对数控专业技术人才的需求日益紧迫,教育部特别提出要提高实践教学环节的投入力度。为此,职业院校要加快数控课程的发展步伐,在数控实训教学方面必须要做很多的工作,改善实训环境、努力提高实训效果。在积极开展实训教学的同时,也面临了很多亟待解决的问题,如定位模糊,发展目标不明确,教学内容单一和教学方案不够完善,理论教学与实训环节脱节等。这一系列的问题还需要在教学中继续探索与实践,进一步深化教学改革、提高教学效果来完成。为此,笔者结合实践,探讨如下。
1.促进“双师型”教师队伍的建设
教师是实践教学的组织者和指导者,数控实训教学师资队伍建设是搞好数控实训教学的重要保证。没有高素质的“双师型”实训教学师资队伍,再好的设备也只能是一堆死东西,数控实训教学也就缺少灵魂和活力,实训教学的任务也不可能顺利完成。为此,搞好当前的实训教学,首要工作就是要加强师资队伍建设工作。可通过安排专业教师深入生产第一线锻炼、选送专业教师到培训基地培训和聘请企业技术人员到校任教等方式,以有效解决数控实训教师的短缺问题。在师资队伍建设方面,应尽可能地引进相关专业的、有丰富的实践经验的、具备良好的实践教学能力的高素质人才承担实训教学的日常教学和管理工作。对于现有的实训教学人员应当制定合理的培训升级方案,使之能够得到及时的技术培训,跟上数控技术的发展步伐,提高自身的教学水平。
2.构筑实训教学体系
我国要实现经济增长方式的转变,走新型工业化道路,发展以信息产业为龙头的高新技术产业,进行传统产业升级,形成新的产业格局,不仅需要大量掌握核心技术的研究和开发人员,更需要有一大批掌握现代制造技术和服务能力的高技能型人才。随着高等教育改革不断深化,各中职院校纷纷对实践教学体系进行了重构。近年来,在校、系领导及企业专家的指导下,我们不断加强以现代企业为模型的校内实训基地建设,以资源共享与资源合理利用为基本原则,实现同一专业大类的各专业实训的模块化组合,为学生提供单项技能训练、综合技术实践训练(基本技能训练、高新技术训练、初步的项目训练)。在实践教学基地建设上,重点建设了校内实训基地,同时加强建立校外实训基地,着力构建以应用性和实践性为基本特点,以学生能力培养为核心的中职教育实践教学体系。
3.充分应用数控加工仿真系统
数控实训教学的目的主要是对原理的验证及数控操作技能的提高。由于刚进行数控实训的学生对数控设备不太熟悉,学生直接在数控机床上实际操作,容易因误操作损坏设备,而数控机床的价格又比较高(在企业里,刚进公司的工人只能站在师傅旁边看,怕他们损坏机床),这成了数控教学中的一个难题。所以,怎样充分利用现有软、硬件条件,合理调配资源应该是教改中的一个重要内容,整合教学资源及教学过程的科学设置是十分重要的。让学生实际上机前经过数控加工仿真训练,一方面可提高数控教学的效果,另一方面还可提高数控机床的利用率并减少机床的损耗。数控加工仿真系统具有FANUC、SIEMENS等众多数控系统功能,学生通过在PC机上操作该软件,能在很短时间内掌握数控车、数控铣及加工中心的操作。PC机屏幕能够显示和机床操作面板一模一样的界面;以动态的模拟显示代替机床实际运行并且还能够提示操作信息,如编程错误信息和操作失误机床碰撞报警信息等,使数控机床的编程操作易于课堂化教学,从而既节省了机床设备和实训消耗、又大大提高了教学效率。学生可利用此软件进行仿真操作,同样会起到真实设备的教学效果。
4.理论与动手实践相结合
数控编程技术涉及较多的知识领域,同时又具有极强的实践性,必须熟悉机床和加工原理,熟悉各个系统的指令代码及格式,关键要具备较强的读图能力和数控加工工艺分析及刀具轨迹合理性分析能力。而传统的《数控编程》课不能满足编程能力的训练,教师只是教授代码的含义和用法以及简单的一些工艺知识,和与实际加工几乎脱节,学生编制出的程序没有刀具的概念,没有切削参数的概念,所以必须对《数控编程》进行改革,变成教学做一体化课程,让学生在实践中学,在学中实践,老师引导学生对零件图样的尺寸、形位公差及技术要求进行分析,制定出合理的加工方案,并制定工件装夹方案,按照加工顺序选择刀具和确定切削参数,设定工件坐标系及确定合理的进给路线,并考虑刀具的切入、切出位置及对刀点、换刀点位置的安排,然后编写程序,输入程序到机床进行校验,在检验过程中,可以进行程序修改,而且通过修改程序的切削参数控制加工精度,而且教师要进行总结,对学生整个过程出现的问题进行分析和解答,以学生为主体,教师为主导,通过大量的编程和加工训练,让学生具备良好的编程习惯和风格。
5.加强校企合作,建立“订单式”人才培养模式
密切与行业企业关系,建立长效合作机制。第一,建立学生校外顶岗实习基地,加大企业参与力度,校企双方共同制订校外顶岗实习管理制度,确定学校、企业、学生职责,明确实习内容和考核办法,与企业联合签发工作经历证书;第二,与合作关系密切的企业深度融合,签订合作协议,主要合作有:优化整合双方的人员、设备、场地,相互配合,共同承担生产与教学任务; 为合作企业进行订单式人才培养以及开展企业员工技能培训; 从合作企业引进或聘请专兼职教师参与学校专业教学;将企业引入学校参与校内生产性实训基地建设,引进合作企业设备;校企合作开发人才培养方案、课程、课件、教材等。企业的需求是职业院校确定数控人才培养目标的根本依据。职业教育只有面向市场,以就业为导向,才会有出路。
【参考文献】
[1]朱学超.重构数控实训教学体系,培养高技能应用型人才[J].机械职业教育2007.12
【论文关键词】数控车工;实训教学;体会
合理安排教学内容,抓好学生的基础训练;采用分层次教学管理模式,利用现代化的教学设备,实现因材施教;承认个别差异,让学生明确学习目标,并对学生的成绩通过师生互动、学生互动给予做出及时的评价,激发其积极性,调动学习意愿,引导学生开拓思维,独立思考,独立作业,勇于创新的学习热情,这样才能更好地提高学生车工实习操作水平。
职业技能是一种包含专业素质在内的专业技能,是一种直接的有形生产力。具体说,职业技能指与操作生产设备直接联系的技能,如数控设备操作、车工操作;或与实际工作直接联系的技能。职业技能培训教学的目标是培养出现代社会生产急需的、有社会主义觉悟的、有技术的高素质劳动者和技术员。我校开设车工专业的时间比较短,但由于几年来我们一直重视教学质量,增强学生的动手能力,使得该专业毕业生的就业形势一直很好。随着市场经济的发展,职业学校的毕业生就业竞争也日趋激烈,如何使学校在竞争中得以长足的发展,我们说:教学质量。本人在多年的实践教学中也是始终坚持这一宗旨。
技术学校应社会需要而开设的车工生产实习课程教学的任务是培养学生全面牢固地掌握本工种的基本操作技能;会做本工种中级技术等级工件的工作;学会一定的先进工艺操作;能熟练地使用、调整本工种的主要设备;独立进行一级保养;正确使用工、夹、量具、具有安全生产知识和文明生产的习惯;养成良好的职业道德。从技校车工生产实习课程教学的特点分析,我校结合自己学校实际情况,依教学大纲要求,开展车工生产实习教学。
为营造我校采用分层次教学管理模式,充分利用现代化的教学设备,实现因材施教的环境。我校在充分借助多媒体工具向学生展示图、文、声像相结合的课件的同时,充分利用学生的心理特点及学生自我展示的需要,借助现代化的教学设备开展技术交流,构建一个师生互动、学生互动,鼓励学生上讲台解说、分析工件加工工艺步骤,并与不同学龄段的学生交流自己在车工实习过程中的心得,总结自己实习得失、经验的平台。以此平台对学生的成绩通过师生互动、学生互动给予做出及时的评价。如此教师不必像以前那样唱“独角戏”,还能在教学过程中点燃学生思维的火花,激发学生感情上的参预与主动学习的意识,从而构建学生认知主体的地位,把学生的感知过程、理解过程、运用过程融为一体,培养学生的创新能力,有效地提高学生的学习效率,一定程度上也弥补了学生的实践经验的不足。使学生通过操作进一步加深对机械生产的理解。因此,我校校园内,学生学习气氛非常浓厚。新老生间三五成群的聚在一起讨论车工实习操作卡片上的零件加工工艺、加工步骤及加工方法等(例如:在车双梯形螺纹时,如何利用平行四边行法则或量块实现分线;在转动小滑板车圆锥体时,如何采用相似三角形及全等三角形方法进行调整小滑板角度等),已经成为校园内的一道风景线。
1.利用数控仿真系统,使学生在虚拟环境中了解数控加工技术
数控加工仿真系统采用了与数控机床操作系统相同的面板和按键功能,不存在任何的安全问题,学生可以大胆地、独立地进行学习和练习。不仅如此,现代的数控加工仿真软件还能实现加工模拟演示功能和程序自诊断功能,不仅具有对学生编制的数控程序进行自动检测、具体指出错误原因的功能,还具有在真实设备上无法实现的三维测量功能。这样学生既能比较完整地学到知识,还能锻炼学生的胆量,培养他们的自信心。
2.妥善安排实训步骤,减少学习“弯路”
现代的数控车床种类繁多,结构、操作系统以及主要性能都不一样,特别是不同的车床,它的控制面板也是不同的,它的g代码和辅助功能的m代码的含义也不完全相同,甚至完全不同。所以实训的第一步必须要学生先熟悉所操作的车床的结构,了解车床的主要技术参数、操作系统、控制面板、g代码、坐标系等性能。第二步发给学生一些外圆弧、锥度等模型零件的加工程序,让学生照此输入,然后在实训教师指导下加工,使学生进一步熟悉车床的性能,熟悉操作规程,减少操作时的恐惧心理,树立自信心。第三步给学生一些简单零件的图纸让学生先观察,明确加工内容和技术要求,在此基础上确定零件的加工方案,划分和安排加工工序;考虑零件的定位、夹具和刀具选择、切削用量的确定以及对刀点、换刀点的位置和刀具补偿等一系列问题。然后手工编写加工程序单,检验并修改加工程序,编制数控加工工艺技术文件,如数控加工工序卡、程序说明卡、走刀路线图等。第四步在实训教师在场的情况下按照自己所编工艺路线上车独自加工完成零件。第五步按照考级要求让学生熟练掌握各类g代码、m指令等功能以及切削要素的内涵并能恰当选用。加工先从轴类零件、盘类零件、内外螺纹零件开始训练,等这些熟练后尝试加工中等复杂零件,如车制机床主轴(要求采用粗切循环功能)、车制内外球面(要求采用刀尖圆弧半径补偿功能,并且球面的位置度不大于0.04mm)、车制蜗杆以及多头螺纹(要求采用子程序功能,并符合图样要求),最后再练习一两次较高难度结构复杂零件的加工,锻炼学生独立思考能力,充分挖掘学生潜能,激发学习兴趣。
关键词:梯形螺纹;宏程序;数控车削;数控车床螺纹加工
中图分类号:TG519 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)12-0055-02
在数控车床的生产实习中,梯形螺纹的加工是具有一定难度的实习课题。梯形螺纹也是螺纹的一种,牙型为等腰梯形,标准梯形螺纹的牙型角为300,内螺纹和外螺纹在配合时以螺旋面贴紧,牙根强度比较高,对中性也好,传动功率大,传动平稳,梯形螺纹是最常用的传动螺纹。
通过几年在数控车床实习教学中不断的探索和总结,对于梯形螺纹的车削也有了一定的认知,下面以加工梯形螺纹Tr40×7-7e为例,介绍如何在FANUC 0iMade TD系统的数控车床上车削梯形螺纹,工件材料选用45钢。
一、梯形螺纹代号及尺寸计算
(一)梯形螺纹代号
我国的标准规定300的梯形螺纹代号用“Tr”来表示,标注格式为:公称直径×导程(P螺距)旋向一公差代号一旋合长度代号,右旋螺纹不注旋向,左旋注“LH”。Tr40×7-7e表示公称直径为40mm,螺距是7mm,中经和顶径的公差代号为7e,右旋,中等旋合长度(不必注出)的单线梯形螺纹。
(二)尺寸计算
根据零件图1-1中螺纹标注尺寸可知:螺纹公称直径d=40mm,螺距为7mm,通过查参考文献[1]附表2可得:
螺纹中经d2=37mm;螺纹小径d2=32mm;
牙顶间隙aC:螺距P=6~12时,ac均取0.5mm;
螺纹牙高h1:h1=0.5P+ac=0.5×7+0.5 4mm;
螺纹牙顶宽f:f=0.366P=0.366×7=2.562mm;
螺纹牙槽底宽w:w=0.366P-0.536ac
=0.366×7 0.536×0.5
=2.294mm。
通过查参考文献[2]表9-2、表9-3、表9-5确定偏差值:
螺纹大经d:φ400-0.425螺纹小径d3:φ320-0.569
螺纹中经d2:φ37-0.125-0.425牙型角α:30°±10’
二、刀具的正确选择
在数控车床加工中,选择什么样的刀具、如何用好刀具也是影响梯形螺纹加工质量好坏的主要因素之一。所以选用的刀具在车削加工中应有以下要求:
1、刀具材料选用硬质合金刀具,硬质合金在高温时,冲击强度比较高,因而不易崩刀。
2、由于梯形螺纹自身的结构特点,在高速切削时,刀具由左右两刃同时进行,切削力加大,会产生振动,并且前刀面是平行的,切屑的形状呈带状流出,操作的安全性得不到保证,因此,在车削梯形螺纹粗车时应避免直进刀,采用左右进刀的方式加工。
3、刀具几何尺寸的确定要便于梯形螺纹的粗、精加工。由于采用左右进刀的切削方式,并且刀头宽度要小于牙槽底宽度,根据牙槽底的宽度2.294mm,刀头宽度选择2mm,螺纹牙型高度又为4mm,因此要留有一定的精加工余量,来保证进刀深度。
4、安装螺纹车刀时,刀具的刀位点应对准工件中心,不能偏高或偏低,否则会造成牙型角加工误差增大,甚至还会发生“扎刀”现象。
5、梯形螺纹车刀的实际工作角度还受螺纹升角的影响。一般情况下,梯形螺纹的螺纹升角都比较大,因此,在进刀方向的刀具后角B要比螺纹升角大30°~50°,同时为了便于顺利的切削和排屑,刀具刀头宽度要根据螺纹牙槽底宽度来确定。
三、合理利用宏程序编程
(一)与传统的编程方法相比,宏程序编程的优点
1、简化编程,缩短编程时间,提高编程效率。本例采用螺纹切削固定循环指令692和宏程序配合使用,大大缩短程序,程序易于编写和输入,减少了不少操作的时间。
2、宏程序具有安全性、稳定性和可靠性。宏程序可使用变量,可用变量执行相应操作;实际变量值又可由宏程序指令赋给变量。
3、正确使用宏程序,加工首件的合格率大大提高。宏程序的应用是提高数控系统使用性能的有效途径。
4、使用宏程序编程更加灵活、方便。宏程序的最大特点就是可以对变量进行运算,使程序更加灵活、方便,并具有通用性和智能性。
(二)螺纹加工循环指令G92及使用注意事项
G92指令属于单一型固定循环指令,一个循环切削可以使刀具产生4个动作,即“切入一车削螺纹一退刀一返回”。因此使用循环指令也可以简化编程。
G92指令的编程格式为:692x(u)z(w)RF;
其中:x(u) z(w):表示切削终点的绝对(相对)坐标值;
F:表示螺纹导程(单线螺纹时导程=螺距);
R:表示螺纹终点半径与起点半径的差值,切削圆柱螺纹时R=0,可以省略。
因此,Tr40×7的螺纹切削指令,用绝对坐标值编程格式为:
G92 X Z F;
1、使用G92指令的注意事项:
(1)使用循环切削指令,刀具必须先定位至循环起点A,再执行G92指令进行循环切削;
(2)完成一个循环切削后,刀具仍返回到循环起点A。所有循环切削结束,必须再用快速定位指令程序段结束,否则系统会继续执行循环命令。
(3)692循环切削指令为模态功能指令。
2、赋予变量值:变量名:#1;变量作用:螺纹大径;初始值:φ40mm。
3、梯形螺纹加工程序。
00001; (程序号)
M03 S400; (主轴正转,转速是400mm/min)
T0101; (调用1号螺纹车刀)
M08; (冷却液打开)
#1=40; (公称直径赋值)
N10 G00 X45 z6; (快速定位至循环起点)
G92 x[#1]Z-30 F7; (螺纹切削第一刀)
G00 z5.4; (z轴方向定位,每次借730/294mm的移动量)
692 x[#1]Z-30 F7; (切削螺纹左侧)
#1=#1 0.1; (x轴方向刀具进刀深度)
IF[#1GE32]GOTO 10;(x轴方向螺纹加31,总深度判断)
G00 X100 Z100; (快速退刀)
M30; (程序结束)
四、结论
通过对梯形螺纹尺寸计算、刀具选择、工艺参数的确定、宏程序编程和实际加工证明,以上梯形螺纹的加工方法是切实可行的,且获得的加工效果比较理想。因此要想在数控车床上加工出合格的梯形螺纹必须做到以下几点:
1、对梯形螺纹加工指令合理利用和选择。
2、正确进行螺纹尺寸计算和工艺参数的选择。
关键词: 数控铣床 常见问题 解决办法
《金工实习》是一门实践基础课,是机械类各专业学生学习工程材料及机械制造基础等课程必不可少的先修课,可以使学生更好地了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术。随着装备制造业的发展,数控技术在金属加工领域的应用越来越广泛,数控实训在《金工实习》中的比重也越来越大。在珠海市颁发的《2008―2009年珠海市紧缺技工工种目录》中,即包括数控车工、数控铣工。可见增加数控环节的实训,不仅有助于学生更好地熟悉数控工艺及编程知识和数控机床的操作技能,对学生毕业后的就业工作也大有好处。笔者所在的学校是一所以培养应用型人才为主的独立学院,对于学生的动手能力极为重视,相应地增加了数控实训的课时数,而且与市劳动局合作开展了数控车、数控铣床操作高级工的考评工作,使学生能在实训过程中真正学到了一些实用的技术。
在数控铣床实训过程中,经常有学生在一些环节掌握不牢或搞混,笔者总结如下。
1.概念不清
(1)分不清刀具半径左/右补偿。
在数控铣床上进行轮廓的铣削加工时,由于刀具半径的影响,刀具中心轨迹和工件轮廓不重合。为了避免计算刀具中心轨迹、直接按照零件图样上的轮廓尺寸编程,可使用数控系统提供的刀具半径补偿功能。刀具半径补偿分为左补偿G41和右补偿G42,其中当刀具中心轨迹沿前进方向位于零件轮廓左边时称为左补偿,反之称为右补偿。当不需要进行刀具半径补偿时,使用G40取消刀具半径补偿。
(2)对刀具长度补偿理解不到位。
刀具长度补偿可以使刀具在Z方向上的实际位移量大于或小于程序的给定值,这样在数控编程过程中就无需考虑刀具长度,避免加工运行过程中要经常换刀而每把刀具长度的不同会给工件坐标系的设定带来的困难。刀具长度补偿指令是G43和G44,其中G43为刀具长度正补偿,G44是刀具长度负补偿。指令G49用于取消刀具长度补偿。
2.数控铣床操作不熟练
(1)数控铣床对刀不熟练。
数控铣床对刀的目的是把机床坐标系和工件编程坐标系统一起来,其对刀操作分为X、Y向对刀和Z向对刀。对刀的准确程度将直接影响加工精度。对刀方法一定要同零件加工精度要求相适应。根据使用的对刀工具的不同,常用的对刀方法分为以下几种:试切对刀法、百分表对刀法、采用寻边器和Z轴设定器等工具对刀法、顶尖对刀法、专用对刀器对刀法等。另外根据选择对刀点位置和数据计算方法的不同,又可分为单边对刀、双边对刀、转移间接对刀法、分中对刀法等。我系在实训中主要采用光电式寻边器和Z轴设定器进行分中对刀。步骤如下:
①开机,向右旋起急停按钮。在“回零”状态下使机床回到参考点。
②将工件在工作台上定位并夹紧,把光电式寻边器装到机床主轴上。在MDI方式下输入“M03 S500;”,执行该指令使主轴以500转/分的速度正转。
③使用光电式分中棒进行X、Y向对刀。先对工件进行X向分中,将机床运动模式旋转到“手轮”,调整运动速率为X100,使寻边器迅速移动到工件附近(离工件左侧20mm左右,寻边器的测头要低于工件的上表面),调整手轮运动速率为X10,通过手轮缓慢地移动工作台,使寻边器测头和工件左侧接触,寻边器上的灯亮,表示寻边器已经和工件接触。反向稍微移动使灯熄灭,再将手轮的移动倍率降低到X1,继续移动工作台,使寻边器的灯刚好亮起来,这时寻边器刚好和工件接触,在面板上输入X,在屏幕下方点击“起源”按钮,把当前位置设置为相对零点。再向上抬高寻边器高于工件上表面,移动寻边器用同样的方法接触工件的右侧,这时X向的相对坐标会有一个读数A,把A除以2,向上移动寻边器高于工件上表面,移动机床使X向的相对坐标变为A/2,这时就找到了工件X向的中心,在G54坐标系设定中移动光标到X,通过面板输入“X0.”,之后点击屏幕下方的测量键,把当前X向的位置设定为加工坐标系X向的零点。用同样的方法找到Y向的中心设置为Y向的坐标零点。
④使用Z轴设定器进行Z方向对刀。停止主轴,将寻边器取下,把要使用的刀具装到主轴上、Z轴设定器放到工件上表面。向下移动刀具缓慢和Z轴设定器接触,当接触之后Z轴设定器的灯会亮起来,这时记下当前机床的Z坐标,再用此值减去Z轴设定器的高度,把计算后的值填到相应的长度补偿寄存器中即可。
(2)由于不熟练导致的错误。
①在进行刀具长度补偿设置时,有些学生在把补偿值输入到机床的长度补偿寄存器时分不清【输入】键与【+输入】键的区别,错按【+输入】键,把要输入的数值与寄存器当前值进行叠加,导致在加工时很容易撞刀。
②在进行程序手动输入操作时,有些学生由于不认真,忘掉数字前面的负号或忘掉小数点,解决此种问题的办法就是在正式运行程序时先将机床锁住,通过数控机床的图形功能观察走刀路线是否正确。
③不熟悉机床坐标系的设定规则。机床坐标系采用的是右手直角笛卡尔坐标系,是假定工作台不动,刀具相对于工作台运动的方向进行设定的。对于多数数控铣床来说其运动方式都是主轴旋转实现主运动并在Z方向升降,而X、Y方向的运动是通过工作台的移动实现的,所以机床在实际运动过程中,在X、Y方向的运动和我们习惯的方向正好相反,这样就使一些不熟练的学生由于走错方向导致机床超程报警或撞刀。
3.编程错误或加工工艺不合理
(1)在进行手动编程练习时,经常有学生省略整数数据后面的小数点。
如“X50.”被写成“X50”,如果有小数点,表示的单位是mm,而没有小数点的单位则是μm。
(2)加工顺序安排不合理。
在加工如下所示的零件时,如果按照1-2-3-4-5-6的顺序加工,由于5、6孔与1、2、3、4孔定位方向相反,在X方向反向间隙会使定位误差增加,而影响5、6孔与其他孔的位置精度。而如果按照1-2-3-4路线在加工完孔4后向左移动一段距离到P点,然后折回来加工5、6孔,这样方向一致,可避免反向间隙的引入,提高5、6孔与其他孔的位置精度。
以上问题是笔者针对数控铣床实训过程中出现的问题进行的总结。另外,进行数控实训,安全始终是第一位的。我们必须要求学生谨记安全操作规程,切不可麻痹大意。
参考文献:
关键词:数控编程;仿真软件;项目教学法; 案例教学法
G642.4;TG659-4
随着现代科学技术的迅猛发展,社会对高素质技术人才的需求也在不断变化, 传统的职业教育模式的改革显得尤为重要。本人多年从事《数控加工工艺与编程》课程的教学任务,总结出点体会:要教好这门课,必须以学生为主体,采用多种教学方法结合,采用多种灵活的教学手段,可以引导学生主动思考,从而提高独立分析的能力。
一、教学手段的改革
数控专业系列课程是理论与实践性较强的学科,其主要任务是训练学生从工艺编制到加工成产品的能力,目的是培养学生的实践动手能力和创新能力。教学中,本人主要采用多媒体教学、实训教学、数控仿真软件等教学手段。
1.多媒体授课
丰富多彩的多媒体课件也能激发学生的学习兴趣,提高学生学习的主动性,还有利于理论教学与实践教学的承接。对于加工原理、机床结构、部件运动难于用文字描述清楚的教学内容,可以应用多媒体的动画演示功能以及视频功能。在讲授这门课时,努力营造真实的教学环境以追求最好的教学效果。第一节课先给学生放数控加工中心等加工零件的视频,如加工豪华轿车的三维车标等复杂零件,学生的注意力立即被吸引了。再比如介绍机床的结构及工作原理时,由于内部具有复杂的结构,学生仅仅通过教师的讲授往往不易看懂、弄明白,可以在课堂讲授过程中穿行机床结构拆装实训,变抽象为具体,使学生形象的了解各类零件工作的实质。从而大大提高了学习的主动性。
2.数控加工仿真软件的引入
充分利用计算机设备及软件进行仿真加工,对复杂零件利用计算机仿真软件进行自动编程,通过相应的数据传送通道将其输入到数控机床内,进行自动加工。
数控仿真系统软件可以在微机平台上运行,它不但解决了实训时学生多机床设备少的问题、而且还节省了大量设备购置经费。优点在于:(1)系统完全模拟真实数控机床的控制面板和屏幕显现,可轻松操作,在课堂上构建起实习现场机床操作环境。(2)采用虚拟机床替代真实机床进行培训,在降低费用的同时获得更佳的培训效果,使用更经济。(3)教师和学生可以相互观看对方的操作,进行互动交流。(4)没有危险性,学生能够放心大胆地操作仿真机床,不存在真实机床上刀具与工件的碰撞、工作台超程等危险操作。
但是,仿真毕竟不代表实际加工,教师一定要把仿真系统与实际加工中的区别给学生明确讲清楚,否则也可能在实际操作中会出现问题。
3.加强数控实训环节,提高学生动手能力
在数控实训教学中,除了完成给定的数控加工作业件外,我们还要求学生利用课余时间进行创新设计,学生自己设计零件,制定加工工艺,编制数控加工程序,在数控机床上加工出零件,参与数控机床生产全过程。
通过数控实训,学生的动手能力和创新能力得到了很大的提高,而且还具备了一定的对新设备的适应能力,基本满足了企业拿来就用的要求,缩短了到企业工作以后的适应期,学生就业后普通受到各用人单位好评。
二、教学方法的改革
我们主要将问题教学法、案例教W法及项目教学法这三种教学方法运用与数控加工编程的课堂教学中,在教学中取得了很好的效果。
1.问题教学法
利用学生的强烈的求知欲望,一些新的理论采取设问、启发的方式来引出。如在讲圆弧插补指令前,先画出零件图,让学生进行编程,图中有圆柱面、圆弧面,前面已经讲了G00、G01 指令,学生自然能将圆柱面的程序编出,到了圆弧面的程序编制时,老师自然而然就会提出问题,引起学生的求知欲。这样既激发了学生的学习兴趣和创造性思维,又能使课堂教学气氛活跃起来,提高了学生独立分析问题和解决问题的能力。
2.案例教学法
通过案例将教学课题的理论知识和实际技能结合起来,使学生有独立制定计划并实施的机会。如数控车床编程的教学目标是使学生具备典型回转体零件的加工工艺分析、数控加工程序编制的能力,并能够在数控车床上将所需要的零件加工出来。在设置案例时,可以选用典型零件,零件中要包含常见的圆柱面、圆锥面、端面、槽、球面、螺纹等等。
通过案例教学,使理论教学走向更深的层面,对教师的教育理念、学生的学习心境、课堂氛围发生根本变化,对教材建设、教学方式、学习方式也提出了更高的的要求。
3.项目教学法
教学中以项目形式划分教学章节,一般以模块为章,课题为节,每个课题都引入任务。目前该课程的教学模式大多是理论与实践分开进行,这种教学模式存在理论教学枯燥乏味、实践教学内容重复、理论和实践教学间内容脱节等问题,影响了教学质量的提高。采用项目教学法可以提高教学质量,以图1 为例,介绍一下项目教学法的步骤。
步骤一:明确任务。首先拿出零件图纸分析,明确研究内容。目的是引起学生的思考,让学生获取工作任务的信息,从而引出要解决工作任务的兴趣,设置情境,引入项目。
步骤二:制定计划。根据具体情况,进行图纸和加工内容的分析,确定加工的工序和质量精度的要求,选择合适刀具、夹具等,制定相应的工作计划。
步骤三:做出决定。在教师的指导下, 开展工艺和加工可行性分析,在团队中对工艺过程选择和表面精度等问题开展讨论,做出正确的决定。
步骤四:实施计划。根据制定的计划和决定,开展对工作任务的实施过程,即编写加工程序单,同时在完成过程中提醒学生注重编程中的细节,注意观察和总结,避免出错。
步骤五:检查控制。通过仿真软件,检测编写的程序的正确性,要严格检查,控制好质量关。
三、结束语
实践证明,这样的改革是卓有实效的,学生的实际动手能力有了很大提高。总之,《数控加工编程》教学的改革,符合机械类专业的培养目标和要求,符合课程改革的要求,符合以就业为导向的职业学校的办学方针。
参考文献:
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