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探讨。
Abstract: Compared with ordinary milling machine, CNC milling machine has higher precision, higher flexibility, higher automation and higher technology density, so it has higher work efficiency and can solve more complex problems. It is applied in automatic control and automatic detection. Since the turn of the century, with the rapid development of numerical control milling machine technology and the expansion of the manufacturing industry, modern enterprises are paying more and more attention to this technology and need more talents mastering this technology. In this paper, the numerical control milling programming teaching is discussed.
关键词: 数控铣床;编程;技术应用;实例分析
Key words: CNC milling machine;programming;technology application;example analysis
中图分类号:TG547 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)17-0242-02
0 引言
数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,二者机构类似,其加工工艺也基本相同。数控铣床弥补了普通铣床在人工操作和效率等方面的不足与缺陷,它实现了各种数字操控程序的集成,极大地提高了数控铣床的编程效率,使得编程更为简单便捷。数控编程主要由手工编程和自动编程组成,前者依靠对零件的图样分析和程序编写以及数据计算等,最终完成编程过程。此方法主要适用于工艺简单的加工。而后者主要依靠自动化方式完成加工,适用于那些复杂的零件和计算相对繁复的加工,它代表了数控铣床加工未来的发展趋势。
1 数控铣床的发展状况
随着我国数控铣床技术的不断发展完善,铣床行业已初具规模,并形成了现代化产业群,不仅有量的发展,还有质的提高。目前,我国的铣床行业已基本占领了国内的低端机床市场,同时在高档数控系统中也取得一定成绩。但总体看来,我国铣床行业的基础较为薄弱,尤其是硬件条件相对较差,与国外相比仍有较大的差距。
而在国外,一些发达国家如德国、美国、日本等一些发达国家已经基本掌握了中高档数据铣床技术,如海德汉、西门子、五菱机电等,数据铣床技术应用范围较广,且发展程度较高,主要表现在:一是控制技术和纳米插补技术已从初级阶段逐步迈向更高的应用阶段。纳米插补技术的应用,极大地提高了零件表面的光滑度;二是机器人被越来越广泛地应用于生产中,它们不仅从事传统的搬运、喷漆等工作,还开始从事更高层次的技术性工作,如机床的切削、数据测量以及机器维护等;三是实现了数据的智能化推广和应用,对整个车间的生产活动进行全程监控,以便及时了解机器的运行情况,及时保养和维修,有效减少了安全事故的发生。
2 数控铣床编程的一般步骤
2.1 对零件进行图纸分析 在对数据铣床进行编程前,技术人员要先根据设计图纸对零件进行分析。本文以型腔零件为例,首先,技术人员要保证图纸的精确度和准确度,根据零件的设计要求进行图纸测绘,再根据图纸要求和零件数据设计模具。在加工型腔零件时,技术人员必须先了解零件的使用特点,保证加工的顺利进行。再选择合适的加工工具设计塑件的模型,做好加工前的准备
工作。
2.2 零件加工路线的选择和工艺参数的确定 零件的加工路线即进给路线、切到点和换刀点等,它决定着零件加工工序的先后,影响着零件加工的质量。而工艺参数则主要包括切削深度、切削速度、进给速度以及主轴转速等,它关系到零件加工的成败问题。因此,零件加工路线和工艺参数的选择就显得尤为重要。
2.3 数值计算 大多数的数控铣床控制系统都具备刀补功能。所以,在计算加工数据时,技术人员通过计算相邻集合元素切点的坐标,便可求得起点坐标、终点坐标和圆心坐标。
2.4 编写程序并输入数据完成该编程 根据几何元素的切点坐标和加工参数以及加工辅助动作,我们依据数控铣床的系统使用规则,便可得到坐标的指令代码以及程序段格式,逐段完成零件程序编写,最后将其输入CNC装置的存储器,完成编程。
3 实例分析
3.1 我们以型腔零件为例 性型腔零件主要由凹槽、平面和岛屿构成。因此,根据型腔类零件的特点,我们一般选择手动方式进行编程,由于型腔零件没有曲面,通常选择简单的模具塑料插座。由于加工工件的选择直接影响着零件加工的质量。因此在零件加工时,技术人员首先要分析加工零件的类型和特点,对塑件进行详细的测绘和分析,一般采用二维软AutoCAD进行测绘,以方便绘图。另外,加工人员还要借助Pro/E定义刀具的加工路径,完成三维操作和塑件设计等加工工作。在进行图纸测绘是,必须做好数据记录,保证数据前后的一致性。最后,利用Master CAM软件完成仿真加工工作,利用所得数据进行编程。
3.2 再以平面类零件的加工为例分析 数控铣床主要适用于平面类零件的加工和制造。而这种典型的加工主要适用于各种盖板、凸轮以及飞机框、肋的加工。而那些较为简单的零件加工则应选择手工编程方式。第一步,要确定零件的具体加工路线,按照先后次序进行加工,先进行粗略加工,后逐步提高工件精度。第二步,要根据具体需要安排刀具的切入切出加工路线,避免因交界处的重复切削和法线方向切削而出现切削痕迹。第三步,加工制造人员要选择合适的刀具,这一步对于零件加工来说尤为重要。因为不同的加工模具对刀具的要求有着很大的差异,因此在设计时要分别选择不重磨硬质合金端铣刀和立铣刀。另外还需要采用试切法进行对刀,完成这一步骤。第四步是确定零件的切削用量。第五步是进行编程。
3.3 在对零件加工过程中出现的问题进行分析 在对曲线轮廓进行切削时很容易出现切过头的情况,因此切入点的选择就显得尤为重要。因退刀和进刀的位置差异,很容易导致少切的出现,这就需要我们严格控制,尽量不出现切痕,一旦出现此类情况要尽快采取相应措施消除切痕。而如果加工时忽视了加工程序,将会严重影响到零件的加工精度,导致资源的极大浪费。
4 总结
随着我国制造业的蓬勃发展,作为高端科技制造行业代表之一的数控铣床技术被越来越广泛的应用于各个领域,如电机制造、航天技术、汽车制造、模具加工等。随着我国数控铣床加工技术的不断提高,各行业对高效率数控铣床加工技术的要求也越来越高。我国作为数控铣床的需求大国,为了进一步提升我国的铣床加工加工技术水平,提高其科技含量,就必须加大其科技研发力度,积极应用最新科技成果。本文就数控铣床进行了介绍,并采用实例分析的方法,对其编程过程进行了分析和研究。
参考文献:
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[5]蔡霞,刘兴良.数控编程有关指令的使用研究[J].价值工程,2011(26).
【关键词】数控铣床;刀具
1.数控铣床
数控铣床是在普通铣床上集成了数字控制系统,可以在程序代码的控制下较精确地进行铣削加工的机床。数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却系统等几大部分组成。控制系统是数控铣床运动控制的中心,执行数控加工程序控制机床进行加工。辅助装置,如液压、气动、、冷却系统和排屑、防护等装置。机床基础件,通常是指底座、立柱、横梁等,它是整个机床的基础和框架
2.数控铣床的分类
2.1 按主轴的位置分类
数控铣床按主轴的位置分为数控立式铣床、卧式数控铣床、立卧两用数控铣床。
2.2 按构造上分类
数控铣床按按构造上分为工作台升降式数控铣床、主轴头升降式数控铣床、龙门式数控铣床
3.工艺装备
数控铣床的工艺装备主要是指夹具和刀具。
3.1 夹具
数控机床主要用于加工形状复杂的零件,但所使用夹具的结构往往并不复杂。数控铣床夹具的选用可首先根据生产零件的批量来确定。对单件、小批量、工作量较大的模具加工来说,一般可直接在机床工作台面上通过调整实现定位与夹紧,然后通过加工坐标系的设定来确定零件的位置。对有一定批量的零件来说,可选用结构较简单的夹具。
3.2 刀具选择
科学选择数控刀具
(1)选择数控刀具的原则
刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时,应首先选择合理的刀具寿命,而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种,前者根据单件工时最少的目标确定,后者根据工序成本最低的目标确定。选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。
(2)选择数控铣削用刀具
在数控加工中,铣削平面零件内外轮廓及铣削平面常用平底立铣刀,该刀具有关参数的经验数据如下:一是铣刀半径RD 应小于零件内轮廓面的最小曲率半径Rmin,一般取RD=(0.8~0.9)Rmin。二是零件的加工高度H< (1/4-1/6)RD,以保证刀具有足够的刚度。三是用平底立铣刀铣削内槽底部时,由于槽底两次走刀需要搭接,而刀具底刃起作用的半径Re=R-r,即直径为 d=2Re=2(R-r),编程时取刀具半径为Re=0.95(Rr)。对于一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常用球形铣刀、环形铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀和盘铣刀。
(3)设置刀点和换刀点
在程序执行的一开始,必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置,这一位置即为程序执行时刀具相对于工件运动的起点,所以称程序起始点或起刀点。此起始点一般通过对刀来确定,所以,该点又称对刀点。在编制程序时,要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是:便于数值处理和简化程序编制;易于找正并在加工过程中便于检查;引起的加工误差小。实际操作机床时,可通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上,即“刀位点”与“对刀点”的重合。用手动对刀操作,对刀精度较低,且效率低。有些工厂采用光学对刀镜、对刀仪、自动对刀装置等,以减少对刀时间,提高对刀精度。加工过程中需要换刀时,应规定换刀点。
(4)确定切削用量
数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,保证合理的刀具耐用度,并充分发挥机床的性能,最大限度提高生产率,降低成本。
a、确定主轴转速
主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。其计算公式为:n=1000 v/πD式中: v为切削速度,单位为m/min,由刀具的耐用度决定;n为主轴转速,单位为 r/min;D为工件直径或刀具直径,单位为mm。计算的主轴转速n,最后要选取机床有的或较接近的转速。
b、确定进给速度
进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。确定进给速度的原则:当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度,一般在100~200mm/min范围内选取;在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,一般在20~50mm/min范围内选取;当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在20~50mm/min 范围内选取;刀具空行程时,特别是远距离“回零”时,可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。
c、确定背吃刀量
背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。为了保证加工表面质量,可留少量精加工余量,一般0.2~0.5mm。
总之,切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册,并结合实际经验用类比方法确定。同时,使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应,以形成最佳切削用量。
3.3 操作安全
(1)文明生产
数控机床是一种自动化程度较高,结构较复杂的先进加工设备,为了充分发挥机床的优越性,提高生产效率,管好、用好、修好数控机床,技术人员的素质及文明生产显得尤为重要。操作人员除了要熟悉掌握数控机床的性能,做到熟练操作以外,还必须养成文明生产的良好工作习惯和严谨工作作风,具有良好的的职业素质、责任心和合作精神。
(2)安全操作规程
为了正确合理地使用数控机床,减少其故障的发生率,操作方法。经机床管理人员同意方可操作机床。
参考文献:
[1]赵长明,《数控加工工艺及设备》,高等教育出版社,2003
摘 要:随着当前我国社会经济的发展,对于掌握数控铣床技术的人才需求量在不断地增加。然而,从当前数控铣床专业课程的教学来看还存在着一些问题,特别是实训课程的教学一直以来都没有较大的进展。在该文中,笔者就将针对当前数控铣床实训课程教学所存在的问题进行探讨,并且提出改革的策略。
关键词:数控铣床 实训课程 教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(b)-0225-02
自从进入20世纪以来,人类社会的工业化程度不断加深,为社会经济的发展提供了巨大帮助。进入21世纪以来,计算机信息技术的发展也让人类社会的工业化进程迈入了崭新的道路。当前数控技术已经在各个生产行业中广泛的应用,社会对于掌握数控技术的高素质人才的需求量也在不断地增长。在这样的情况下,自然而然就对数控技术人才的培养有了更高的要求。
数控技术人才的培养除了要加强理论知识的学习以外,实践技能的应用也十分重要。然而,从当前数控铣床人才培养的情况来看,学校在教学过程中往往更加侧重于理论知识的培养,而忽略了数控铣床实训课程的教学。这样一来,就使得缺乏实践经验和能力,在未来进入社会后并不能马上适应社会的生长,这将对学生在职场中的发展造成极为不利的影响。因此,必须要改善当前数控铣床专业教学的现状,才能帮助学生在未来取得更好的发展。而要做到这一点,首先需要了解的是当前数控铣床专业教学中存在的问题。
1 当前数控铣床课程教学中存在的问题
1.1 脱离市场要求
从当前数控铣床教学的实际情况来看,存在一个十分严重的问题,那就是数控铣床专业课程的设置与市场需求不符。这样一来,就使得学生在学习过程中所掌握的专业知识与专业技能与企业的实际需求不符,使得学生在进入企业之后往往还需要花费大量的精力和时间才能达到企业用人的基本标准。同时,由于部分学校缺少足够的资金和资源,使得对数控铣床专业的教学依然停留在理论知识的学习上,而缺乏实践教学,导致学生的实践能力不足,影响学生在企业中的发展。
1.2 基础配置不足
基础配置不足也是当前数控铣床教学中存在较为严重的问题之一。之所以会出现这样的情况是因为随着当前社会对于数控铣床专业人才需求量的增加,学校也开始了大规模的扩招。然而学校学生的扩招并没有与学校的基础设施配置匹配,导致在学校教学中往往会出现基础设备不足或者是基础设备单一的问题,使得学生缺少实践的机会,从而影响到学生实践能力的提高。
2 当前数控铣床实训课程教学改革的策略
2.1 将模拟与实践相结合
要想改善当前数控铣床实训课程的教学现状,那么首先可以做的一件事就是将模拟与实践相结合。要做到这一点,可以让学生在实训课程中使用数控模拟加工仿真软件,也就是相关的软件程序,来进行加工操作的模拟训练。通过这样的方法,学生不仅可以了解到数控铣床基本的操作方法,同时对于数控铣床的加工过程也能拥有直观的了解。与此同时,还可以让学生掌握CAD/CAM等软件,这样一来就能够让学生在模拟过程中能够完成零件的三维造型。通过对零件三维造型的塑造能够让学生更加深入的了解不同零件之间的特性,以此来挑选最为合适的加工方法,并且生成数控加工程序,从而保障产品的品质。模拟与实践相结合的好处就在于充分锻炼学生实践能力的同时,可以有效减少教学成本,减轻学校的压力,也更加的安全可靠。
2.2 优化教师结构
优化教师结构对于改善当前数控铣床实训课程的教学现状有着巨大的帮助。之所以这样说是因为在传统的数控铣床实训课程教学中,需要让专业课程教师对学生进行专业指导,以此帮助学生更好的进行学习。在以往,这些专业课程教师都具备较强的理论知识,但是实践能力相对缺乏,同时也缺乏对于实训教学的管理经验。这样一来,就会导致学生在实训课程中无法充分的了解知识并且掌握相关的操作方法和技能。因此,一定要改善当前数控铣床专业课程教学中教师的结构。要做到这一点,笔者认为学校可以从企业中聘请具备丰富实践经验以及实训管理经验的工程师作为实训教师。将拥有丰富实践经验的实训教师与具备扎实理论知识的专业课程教师结合起来,这样才能帮助学生更好的进行学习,让学生牢牢掌握数控铣床理论知识的同时也具备较强的实训能力。
2.3 加强学校基础设施的建设
在前文笔者就有提到过,当前学校基础设施的不足也是阻碍数控铣床实训课程教学效果提高的原因之一。对于数控铣床的实训课程教学来说,基础设施的设置既是保障也是基本条件之一。因此,要想进一步加强数控铣床实训课程的教学,提高学生的实践能力,就必须要加强学校基础设施的建设,按照学校现有的学生规模来建设校内实训基地,这样才能确保每一位学生都能够进行数控铣床的实训操作。同时,还需要保障基础设施的实用性,在设置相关的机械设备时,应当要考虑到整个实训课程的系统性,这样才能帮助学生更加全面的掌握数控铣床的操作方法和加工工艺,其中的内容应当要包括普通车、钳、刨、铣以及数控车床等,只有这样才能有效提高学生的综合素质,让学生未来在企业当中能够有更好的发展。
2.4 强化学生的合作能力
要想进一步加强数控铣床实训课程的教学,那么强化学生的合作能力也是十分重要的。这是因为,在数控铣床的生产过程中,绝对不是仅仅依靠一个人就能够完成的工作,而需要多人的合作,这样才能提高生产的效率以及产品的品质,帮助企业取得更大的经济效益。因此,必须要提高学生的团队合作能力,才能让学生未来在企业中更好的适应企业的生产模式。
笔者认为在实训课程的教学中可以根据设备的不同情况,将学生分成不同的小组。然后在小组中,让学生自行选出组长,以此来把控整个小组的操作以及维持小组的实训秩序。通过这样的方式,不仅能够有效提高学生的团队合作能力,让学生可以更加积极主动投入到实训课程的训练当中。教师还可以通过小组工作对每一个学生进行监督和指导,帮助学生寻找到自身的不足之处,改善自己操作的不良习惯,只有这样才能帮助学生进一步提高自身的学习质量,积累实践经验,提高学生在职场中的竞争力,让学生未来能够有更好的发展。
3 结语
综上所述,针对当前数控铣床实训课程教学中存在的问题,笔者认为必须要做到模拟与实践的相结合、优化教师结构、加强学校基础设施的建设以及强化学生的团队合作能力,只有这样才能有效提高数控铣床实训课程的教学效率和质量,提高学生的实践能力,帮助学生能蚋好适应企业以及市场的发展,培养出更加符合当前社会发展要求的高素质人才。
参考文献
[1] 董西军.中职数控铣床实训课程教学改革探讨[J].中国科教创新导刊,2013(5):76.
[2] 刘运琴.数控铣床操作实训课程课堂教学改革的探索[J].职业,2014(9):27.
关键词: 数控铣床实训教学 教学目标 实训内容 教学方法 管理制度
一、明确教学目标,确定培养方向
中等职业学校应该立足本位,把培养数控机床操作工作为教学重点,使学生精通数控加工工艺知识,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的常见故障的排除。具体应培养学生的三种能力:
1.专业能力。
具备从事数控行业所需的技能和与之相应的知识,包括单项的技能与知识,综合的技能与知识。
2.方法能力。
具备从事数控行业所需要的工作方法和学习方法,包括制定工作计划的步骤、解决实际问题的思路、独立学习新技术的方法等。
3.社会能力。
具备从事数控行业所需的行为能力,包括人际交往、公共关系、职业道德、环境意识等。因此,要把职业道德、行业要求渗透到专业教学中,培养学生具有过硬的专业素质。
二、制定科学严谨的实训内容,确保教学目标的实现
作为一名合格的蓝领层数控铣床技术人员,必须掌握以下内容:
1.操作面板的熟悉和控制软件的基本使用。
2.坐标系的建立,工件和刀具的装夹,基准刀具的对刀找正。
3.基本编程指令的运用。手工编程与程序输入训练,空运行校验模拟。
4.轮廓铣削和槽形铣削编程训练与上机调试,掌握程序校验方法。
5.刀具长度与刀具半径补偿及编程训练。手工换刀基本操作,多把刀具的对刀。
6.子程序调用,程序调试技巧,钻孔加工的基本编程。
7.实际铣削训练,合理设置、调整校核工艺参数,排除基本故障。
8.了解与冷却系统,机床的维护与保养。
三、因材施教,运用切实可行的教学方法
1.实践中穿插必要的理论讲解,弥补课堂教学的不足。
实践教学是指在专业理论知识学习的基础上,以深化理论、获得能力为目的的师生共同参与并完成的整个教学中的一个环节。数控机床是集机械制造技术、自动控制技术、信息处理加工传输技术、伺服驱动技术、传感器技术及软件技术于一身的机电一体化设备,学生要学好这门课程并不容易。特别是现在的生源普遍基础较差,数控理论知识更是难以掌握, 学生在学习理论课时如果听不懂就会失去学习兴趣,越是这样就越难以学好该课程。因此,参加数控实训的学生就没有多少理论指导,或者说理论很笼统,无法用于指导实际操作,这样在指导学生实际操作加工的实训中,就必须增加一定课时量的与操作、加工和编程有关的理论知识讲解。
2.实行小组式教学方式,以学生辅导学生。
由于教学设备的限制,在数控实训时不可能每位学生都操作一台机床。在这种情况下,就必须根据学校的现有设备,将实训班级分成若干小组开展实训教学。在分组之前,我们听取班主任老师的意见,将动手能力强、反映快、专业知识扎实的学生选出,并将他们作为小组组长,由于这些学生的接受能力较强,能很快掌握老师教授的内容,这样在实训的过程中他们就可以实时地辅导其他学生。这种以学生辅导学生的教学方法,既保证了实训教学的质量,又减轻了教师的负担,同时还降低了实训安全事故的发生,增强了学生的学习兴趣,收到了教好的教学效果。
3.循序渐进、螺旋上升的渐进式教学方法。
数控机床的操作不当,轻者会撞刀、零件加工成了废品,重者会发生安全事故。为使学生更好地掌握数控机床的基本操作,更好地适应用人单位的需要,我们对实训的每一个内容的练习都分解成许多细小的步骤,采用循序渐进、螺旋上升的渐进式教学方法,让学生先分解后总合,收到良好的教学效果。例如在讲解对刀的时候,先教学生练习使用手轮,再练习MDA方式启动主轴转动,再练习X方向对刀,再练习Y方向对刀,再练习Z方向对刀,最后再将三个方向同时对刀。这样教师讲解起来就比较省事,学生掌握起来也比较轻松。
4.以“导”为主,以“授”为辅。
把数控知识的内容由原理知识转换成实用知识, 学生的学习由静态向动态转换,能够激发学生的学习兴趣,对掌握专业技能有很好的促进作用。目前,行动教育已被广泛使用,这就要求教师由“授”转变为“导”,教师不仅仅要亲手教会学生如何使用机床,还要引导、指导、辅导学生完成新零件的工艺设计、刀具的选用、程序编制及加工完成,在这个过程中,学生会产生一系列的问题。而在老师的指导下,学生会设法逐一解决这些问题,而随着问题的解决学生就会很有成就感,产生浓厚的兴趣,这对于学生掌握数控知识会收到很好的效果。
5.突出能力本位,增强学生动手能力。
学生技能水平的高低体现在能否为用人单位解决实际问题,要为社会培养出合格的人才,不仅仅要有好的教学方法,还要具备先进的教学设备,数控技术的实践教学更是如此,要使学生更快地适应生产环境,所用教学设备越是贴近生产实际或者直接使用实际生产设备,教学效果就越好。目前我校用于数控实训的设备全是生产型的工业用机床,学生通过实习再到工厂,很快就能上手。不仅如此,为了拓展学生的视野,学校在购置数控设备时不应局限于某一数控系统,目前学校拥有西门子数控系统和法拉克数控系统。虽然系统种类多了,实训指导老师的教学工作量大了,但经过多种数控系统的操作、编程与加工的实训,学生增强了适应能力,即使到工厂以后接触一个全新的数控系统,也能较快掌握,较快地适应工厂生产加工的需要。
四、严格、科学的管理制度,确保学生安全,提高教学质量
1.安全教育。
数控机床属于大型机床、精密机床,学生稍有不慎,就会出现各种安全事故。为此,在学生进行数控实训之前,必须对学生进行安全教育,使学生了解数控机床的安全操作规程,并通过对实际案例的讲解,引起学生的注意。“操作零失误”是我们对学生的基本要求,也是最严格的要求。
2.每组每日一考制。
【关键词】数控铣加工 对刀方法 精度比较
数控编程及加工中,对刀是保证数控加工质量的一个重要环节。只有建立了正确合理的坐标系,才能对刀具的运动轨迹做出准确描述,保证加工质量。
一、工件的定位与装夹
把平口钳安装在铣床工作台面中心上,根据工件的高度情况,在平口钳钳口内放入形状合适和表面质量较好的垫铁后,再放入工件,然后拧紧平口钳。
二、对刀点的确定
一般来说,对刀点最好能与工件坐标系的原点重合。
三、数控铣床的常用对刀方法
对刀操作分为X、Y向对刀和Z向对刀。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;塞尺、标准芯棒对刀法;采用寻边器、偏心棒和Z轴设定器等工具对刀法;顶尖对刀法;百分表对刀法等。
1.试切对刀法
(1)X、Y向对刀
①将工件通过夹具装在工作台上。
②启动主轴中速旋转,快速移动工作台和主轴,让刀具快速移动到靠近工件左侧有一定安全距离的位置,然后降低速度移动至接近工件左侧。
③靠近工件时改用微调操作,使刀具恰好接触到工件左侧表面,记下此时机床坐标系中显示的X坐标值。
④沿Z正方向退刀,用同样方法接近工件右侧,记下此时机床坐标系中显示的X坐标值。
⑤据此可得工件坐标系原点在机床坐标系中X坐标值。
(2)Z向对刀
将刀具快速移至工件上方。启动主轴中速旋转,让刀具快速移动到靠近工件上表面有一定安全距离的位置,然后降低速度移动让刀具端面接近工件上表面。让刀具端面慢慢接近工件表面,使刀具端面恰好碰到工件上表面,再将Z轴再抬高0.01mm,记下此时机床坐标系中的Z值。
(3)数据存储
将测得的X、Y、Z值输入到机床工件坐标系存储地址G54中(一般使用G54~G59代码存储对刀参数)。
(4)启动生效
进入面板输入模式(MDI),输入“G54”,按启动键(在“自动”模式下),运行G54使其生效。
(5)检验
检验对刀是否正确,这一步非常关键。
2.塞尺、标准芯棒对刀法
此法与试切对刀法相似,只是对刀时主轴不转动,在刀具和工件之间加入塞尺(或标准芯棒、块规),以塞尺恰好不能自由抽动为准,注意计算坐标时这样应将塞尺的厚度减去。因为主轴不需要转动切削,这种方法不会在工件表面留下痕迹,但对刀精度也不够高。
3.采用寻边器等工具对刀法
操作步骤与采用试切对刀法相似,只是将刀具换成寻边器。使用寻边器时必须小心,让其钢球部位与工件轻微接触,同时被加工工件定位基准面有较好的表面粗糙度。
(1)对第一把刀
①对第一把刀的Z时仍然先用试切法、塞尺法等。记下此时工件原点的机床坐标Z1。第一把刀加工完后,停转主轴。
②把对刀器放在机床工作台平整台面上(如虎钳大表面)。
③在手轮模式下,利用手摇移动工作台至适合位置,向下移动主轴,用刀的底端压对刀器的顶部,表盘指针转动,最好在一圈以内,记下此时Z轴设定器的示数A并将相对坐标Z轴清零。
④抬高主轴,取下第一把刀。
(2)对第二把刀
①装上第二把刀。
②在手轮模式下,向下移动主轴,用刀的底端压对刀器的顶部,表盘指针转动,指针指向与第一把刀相同的示数A位置。
③记录此时Z轴相对坐标对应的数值Z0(带正负号)。
④抬高主轴,移走对刀器。
⑤将原来第一把刀的G54里的Z1坐标数据加上Z0(带正负号),得到一个新的Z坐标
⑥这个新的Z坐标就是第二把刀对应的工件原点的机床实际坐标,将它输入到第二把刀的G54工作坐标中,这样就设定好了第二把刀的零点。其余与第二把刀的对刀方法相同。
4.顶尖对刀法
(1)X、Y向对刀
①将工件通过夹具装在机床工作台上,换上顶尖。
②快速移动工作台和主轴,让顶尖移动到近工件的上方,寻找工件画线的中心点,降低速度移动让顶尖接近它。
③改用微调操作,让顶尖慢慢接近工件画线的中心点,直到顶尖尖点对准工件画线的中心点,记下此时机床坐标系中的X、Y坐标值。
(2)Z向对刀
卸下顶尖,装上铣刀,用其他对刀方法如试切法、塞尺法等得到Z轴坐标值。
5.百分表对刀法
该方法一般用于圆形工件对刀。
(1)X、Y向对刀
将百分表安装杆装在刀柄上,调节磁性座上伸缩杆的长度和角度,使百分表的触头接触工件的圆周面,慢慢转动主轴,使触头沿着工件的圆周面转动,多次反复后,待百分表的指针在同一位置,可认为主轴的中心就是X轴和Y轴的原点。
(2)Z向对刀
卸下百分表装上铣刀,用其他对刀方法如试切法、塞尺法等得到Z轴坐标值。