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关键词:ug NX8.0;自动编程;仿真
中图分类号:TP391 文献标识码:A
数控编程的方法可分为手动编程和自动编程两种。对于简单零件采用手工编程比较适合,但对于开粗量较大和形状复杂的零件用手动编程往往数值计算量较大,所以需要借助CAM软件进行自动编程。本文以UG NX8.0的加工模块为例生成加工程序。在程序生成后验证其正确性就显得十分重要。在实际加工之前一定要对干涉情况进行分析,防止在加工中出现撞刀现象。目前干涉分析最有效的方法就是使用数控仿真软件模拟加工情况。像这样将自动编程与数控加工仿真有机的结合起来在如今的数控加工中是非常重要的,他可以最大化的提高编程效率和检查程序的准确性,避免在实际加工中出现突发问题。数控仿真类的软件比较多,VERICUT等软件功能较完整模拟较准确,但在生产和教学中该软件的成本较高并不适用。针对成本问题可以选择一些价格低廉功能实用的国产数控仿真软件来对加工情况进行模拟。下面以UG NX8.0和斐克仿真软件结合为例介绍自动编程和仿真技术在数控铣削加工中的应用。
1思路分析
首先如图1所示,使用UG NX8.0的建模模块建立要加工零件的三维模型。然后进入加工模块创建加工刀具,生成加工程序。最后对程序文件进行必要的处理,将程序代码载入斐克仿真软件进行仿真检查。
2零件工艺分析
该零件为凸台类有薄壁,在UG NX8.0中使用NC助理分析加工圆角、型腔宽度和加工深度。经过测量薄壁内部圆角的半径为5mm,最小型腔宽度为15mm,加工深度为15.36mm。粗加工时可以使用直径为12mm的铣刀来开粗,但是半精加工和精加工时为了保证薄壁内圆角的质量,不能使用直径为10mm的铣刀直接成形,应该使用直径小于10mm的铣刀慢慢绕出圆角。粗加工时为半精加工留0.5mm余量,为了使圆角处的余量均匀可以在粗加工后安排使用小刀二次开粗清角。半精加工时为精加工留0.2mm余量。注意在半精加工和精加工薄壁时要内外交替进行,且每次的切削深度不易过大,以防止薄壁在加工时产生变形。
3使用UG NX8.0生成加工程序
由工艺分析可知零件由粗加工、二次开粗、半精加工和精加工四道工序完成,这里仅以粗加工为例。零件三维模型建立之后直接进入加工模块创建型腔铣作为粗加工工序,并在该工序中创建一把直径为12mm的立铣刀。假设零件毛坯为磨好的精料,那么工件原点可以直接设置为毛坯上表面的中点。将零件模型设置为加工部件,以自动块的形式生成毛坯。将切削模式设置为跟随周边尽可能减少抬刀次数。并设置合适的切削速度、进给速度、切削和非切削移动生成如图1所示的粗加工刀路。
4后置处理
UG NX8.0直接生成的刀路其数据节点是以GOTO语句的形式输出的,想要这些刀路能够实现加工就需要将其转换为数控机床能识别的地址程序段格式。这就需要根据加工机床的特点和数控系统对程序代码的要求,使用UG NX8.0自带的后处理构造器建立对应机床的后处理文件,并应用该文件处理已生成的加工刀路使其转换成符合加工机床要求的程序代码。
5斐克数控仿真
进入斐克数控仿真软件选择对应的机床类型和数控系统。创建毛坯并将其大小定义成与自动编程时的毛坯大小相同,同时定义毛坯的材料属性及装夹方式。按照工艺要求建立粗加工刀具并安装在主轴上,将经过后处理的程序代码加载到斐克数控仿真软件,按照实际生产中机床操作的流程进行对刀,然后进入自动模式模拟零件的加工。如图2所示,在仿真的过程中观察加工情况,检查程序的正确性和干涉情况。仿真后若程序没有问题就可以保存程序代码或直接联机传输给机床待实际加工时使用。
通过UG NX8.0和斐克数控仿真软件相配合,大大的提高了编程效率和程序准确性。两者的结合在低成本生产和教学中成为了我们强力的助手。
参考文献
关键词:数控课程;教学内容;教学方法;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)38-0034-03
独立学院是近10多年为满足我国高等教育的社会需求而发展起来的新生事物,由“985”、“211”和一些地方公办大学利用社会资源兴办的独立于本部的高校,培养应用型人才,利用本部的品牌、师资、管理、专业等优势资源和社会资金合作办学。由于社会需求旺盛,发展非常迅速,独立学院要培养高层次、复合型的应用人才,在我国高等教育事业中,是新生事物,没有什么现存的模式好借鉴,很多独立学院在办学之初照搬本部的教学计划,随着办学规模和师资队伍的稳定,独立学院已经认识到进行教学改革的必要性和可行性,有部分独立学院已经对教学计划、教学内容和教学方法进行改革。
一、现状
在全国的独立学院中,有50%左右的学校开设机械类、机电类、模具类、数控类专业或者专业方向,在这些专业或者专业方向中,都要开设数控类理论课和实践课。在研究型高校中开设的数控类课程教学内容偏重与理论,忽视实践和应用,现有高校数控课程的内容也比较陈旧,不符合社会实际的需要。另外,独立学院的学生高考成绩普遍低于“985”、“211”以及其他公办高校的学生,这部分学生对理论学习不是很擅长,但是对于实践性环节的教学内容普遍感兴趣,也能很好地掌握所学内容。根据这些学生的学习特点,因材施教,在教学内容上进行了一些改革。
二、数控课程内容面广、量大
数控课程包括数控原理、数控机床、数控加工编程等内容,这些内容需要如下一些先修课程。
1.为数控机床机械结构、数控加工编程提供知识基础的先修课程:机械制图、工程材料及机械制造基础、机械设计基础、互换性与技术测量等。
2.为数控原理提供知识基础的先修课程:高等数学、大学物理、电路、模拟电路、数字电路、控制工程基础、单片机与接口技术等。
数控课程对应工作岗位较多,如数控系统的研发、数控机床的设计与制造、数控系统的调试、数控机床的调试与验收、数控系统或数控机床的销售及售后服务、用数控机床加工机械零件等。国内外数控系统有很多种,如日本的FANUC、德国的西门子、国内的华中数控,国内外的数控机床生产厂家也是多如牛毛。国内外用于数控加工的CAD/CAM软件也有很多,如:Pro/E、Master CAM、UG、CATIA、Cimatron、Solid WORKS、Power MILL、CAXA等。数控机床的种类有数控车床、数控铣床、加工中心、数控线切割、数控电火花、多轴数控加工中心等很多种。
三、根据教学时数选择合适的教学内容
数控课程涉及的内容众多,各个学校数控课程的理论学时数有:32、30、48、64学时不等,实践环节安排有1、2、3、4周不等,有限的教学时数,要保质保量地完成如此多的教学内容还不现实,所以要根据社会实际需要和已有的教学时数进行取舍,保证核心培养目标的实现。下面以数控加工知识和能力的培养目标为例,说明数控课程教学内容的取舍及课时分配(总课时为48课时)。①数控机床概述。数控机床的组成、工作原理、特点、分类和发展,分为2课时。②数控系统。数控系统的总体结构及各部分功能、硬件、软件、插补原理,分为4课时。③数控伺服系统。进给伺服系统的驱动元件、检测元件,主轴驱动,位置控制,分为4课时。④数控机床机械结构。数控机床机械结构的组成、特点及要求,进给运动及传动机构,主传动及主轴部件,自动换刀机构,分为4课时。⑤数控机床编程基础。数控机床坐标系、数控编程中的数值处理、数控加工编程内容与方法,分为2课时。⑥数控加工工艺。数控车削(车削中心)加工工艺、数控铣削(镗铣削中心)加工工艺,分为4课时。⑦数控车床手工编程。选择FANUC、西门子、华中数控等系统中的一个来讲解数控车床基本编程指令和编程实例,分为4课时。⑧数控铣床手工编程。选择FANUC、西门子、华中数控等系统中的一个来讲解数控铣床基本编程指令和编程实例,分为4课时。⑨数控车削自动编程。选择Master CAM、UG等CAD/CAM软件之一来讲解车削加工刀具、几何体的创建,以及粗加工、精加工、断面加工、槽加工、螺纹加工等刀路的创建,NC加工程序的产生方法,分为2课时理论和2课时实验。在计算机上进行教学。⑩数控铣削自动编程。选择Master CAM、UG、CATIA、Cimatron等CAD/CAM软件之一来讲解平面铣、钻孔加工、型腔铣、固定轴曲面轮廓铣加工的刀具、几何体、刀路的创建,NC加工程序的产生方法,分为8课时理论和8课时实验。在计算机上进行教学。随着计算机的普及,比较复杂的机械零件和各种模具的数控加工编程都采用CAD/CAM软件进行自动编程,所以减少手工编程课时数,增加自动编程课时数。自动编程都在计算机上进行教学,每个学生都有操作练习的机会,能够调动学生的学习兴趣和积极性。数控机床的操作主要放在实践环节中进行,这样在有限的教学时间内能够达到教学目标。
四、教学方法的改革
为了提高学生的学习兴趣,提高人才培养质量,必须改革教学方法,把学生被动式地接受陈旧知识的教学方式变为学生主动学习新知识、新方法、新能力的教学方式,培养学生的创新创业能力,拓宽学生的知识面,提高动手能力。主要有以下几方面的探索和思考。
1.变大班教学为小班教学。把一个100人左右的教学班,改为40人左右的小班进行教学,便于进行教学改革。
2.根据学生的兴趣点和就业目标分类进行培养和发展。
3.项目(任务或者案例)驱动式教学法。比如,讲解数控系统,可以讲解具体的FANUC或者西门子或者华中数控系统,进行各组成部分、功能和实现方法的讲解。数控机床机械结构,可以讲具体的哪一台数控车床、数控铣床、加工中心的进给传动机构、主传动部件和自动换刀装置的组成、功能和特点等,限于篇幅,不一一枚举,这样就有针对性、具体化。老师尽量少讲,通过布置课题或者任务,让学生主动去学习相关的知识和方法,可操作、有条件可实现的内容,让学生做出仿真模型或者产品。
4.积极创造条件增加实践环节。让学生在做中学,在实践中发现问题、分析问题、解决问题,提高学生处理问题的能力,提高学生的就业竞争力。
5.改变考核方式。变结果考核为过程考核,只要学生积极认真参与做课题或者任务了,即使是失败的,也要给予肯定,培养学生的实干精神。
6.重视提前和后续环节的不断线的培养和训练。在开设本课程之前,可以通过相关协会和兴趣小组对数控原理、数控机床、数控加工等有关内容提前涉足,对有关CAD/CAM软件可以提前学习,要熟练甚至精通一门技术,不可能仅仅靠课堂上的几十节课的教学来达到目的,还需要在课余花大量的学习和练习时间。在毕业设计环节,还可以结合毕业设计课题进行更深入、综合地应用所学的知识和方法来解决问题,比如,负责零件的多轴加工、数控产品的设计开发等。也可以通过参加与数控有关的竞赛来强化有关内容的学习和训练。
笔者所在的学院通过对2006、2007、2008、2009级机械和机电专业的数控课程进行了四轮教学,对教学内容和教学方法进行了一些探索和思考,获得了一些经验,取得了一些成绩,有不少同学从事与数控有关的工作。但是,距离社会对人才培养质量的要求还是有点差距,要继续努力,还要向国内外的同行学习,不断总结经验教训,提高教学质量,通过本文希望起到抛砖引玉的作用。
参考文献:
[1]郑堤.数控机床与编程[M].北京:机械工业出版社,2010.
[2]吴明友.程国标,数控机床与编程[M].武汉:华中科技大学出版社,2013.
[3]吴明友.数控加工技术[M].北京:机械工业出版社,2008.
[4]吴明友.UGNX6.0中文版数控编程[M].北京:化学工业出版社,2010.
Abstract: Based on the analysis of the characteristics of vocational students and UG software,this article puts forward task driven teaching method, and focuses on the application of this teaching method in the teaching process of UG software. Finally the matters needing attention in task driven teaching method are given.
关键词: 任务驱动;高职;UG;教学改革
Key words: task driven;higher vocational education;UG;teaching reform
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)14-0245-02
0 引言
随着计算机辅助设计与制造(AD/CAM)技术的飞速发展和日益普及,CAD/CAM课程已成为机械类专业的一门专业基础主干课程[1]。UG是目前主流三维CAD/CAM/
CAE设计软件,因此UG课程的教学如何体现高职教育的特色,全面提高教学水平和教学质量,成为各所高职院校的讨论热点。在实际的UG软件教学过程中,作者在教法上进行了有效的探索,提出了任务驱动式教学方法。
1 高职UG软件教学改革的必要性
1.1 高职学生特点的要求 高职学生就是培养国家未来的技术型人员,不但要具有一定的理论知识,又必须具备一定的专业技术和技能,特别是机械类专业学生,要求具备良好的实际操作能力和处理实际问题的能力。
但目前的高职学生普遍存在着基础知识薄弱、学习目的不明确、学习习惯不健全、动手能力不足、存在畏难情绪等特点,所以在高职教学过程中采用传统的高校教学方法是行不通的,必须进行教学改革。所以选择一种符合高职学生特点的教学方法是高职教育的必然要求。
1.2 UG NX软件特点的要求 UG软件作为知名的计算机辅助设计与制造软件,广泛应用于我国的机械、航空航天等众多领域,是CAD/CAM软件中功能最强的,技术最成熟的软件之一。作为未来装备制造业从业者的机械类专业高职学生,掌握该软件的应用是必备的技能之一。但是,由于UG内容丰富,功能强大,对于高职学生来说普遍感到难学,因此,UG软件的教学需要改革,需要选择合适的教学方法。
2 任务驱动教学法及特点
2.1 任务驱动教学法 任务驱动教学法是以建构主义学习理论为基础的教学方法,它通过完成特定任务的方式让学生掌握相应的知识和培养相应的解决问题的能力。针对具体的课程而言,任务驱动就是教师把课程的教学内容融合设计成实例,以实例为任务驱动,通过学生的学和做,从而使学生掌握相应的科学知识,培养学生分析问题和解决问题的能力。在课程教学实际过程中,教师以具体实例为任务驱动,先进行任务分析,在分析的基础上讲授相关知识点,然后同学生一起共同完成任务或让学生自己去完成具体的任务。使学生在完成任务的过程中掌握相应的知识和技能[2]。
2.2 任务驱动教学法的特点 任务驱动教学法具有如下特点:①教学模式的改变。传统的教学模式是教师讲授学生听讲的以教定学的被动填鸭式教学,常常表现出“台上老师滔滔不绝,下面学生昏昏欲睡”。而任务驱动教学是以蕴含系统知识的任务为驱动、教师为主导、学生为主体的教学模式。任务驱动教学改变传统的被动教学为学生主动参与、自主协作、以学定教的新型教学模式。②学生学习状态的改变。任务驱动教学通过学习任务的设计从而为学生提供体验知识实践的情境和顿悟知识疑问的情境,使学生围绕任务开展课程知识体系的学习,最终以任务的完成结果检验来总结课程知识的掌握情况。任务驱动改变了学生被动的学习状态,使学生处于实践、思考、运用、解决问题的主动学习状态。③教师对课程知识的驾驭能力要求提高。任务驱动教学要求教师首先要合理的设计任务,并且任务的难度、知识点的覆盖面情况都要符合高职学生的特点并符合教学大纲要求。这都要求教师对课程知识体系有很好的把握,才能够设计出合理的任务,从而使学生在完成任务后达到掌握相应知识体系的目的。如果没有对整个知识体现的很好的驾驭,往往导致学生对课程知识学习造成“只见树木,不见森林”片面性、给人支离破碎的感觉。
3 高职UG软件教学中任务驱动法的应用
本文以UG软件课程中的平面零件铣削加工任务为例,采用任务驱动教学法,分别从一下几个环节具体实施。
3.1 任务的提出 CAM就是计算机辅助制造,它通过待制造零件的几何造型、机床加工信息等的输入,经计算机特定处理而输出零件加工过程中的刀具的运动CAM轨迹和数控程序。在UG CAM课程中,培养学生的数控编程能力是该部分课程的教学目标,但是加工程序编制本身很抽象,为此,授课教师需要通过具体的实例任务讲解CAM相关知识,帮助学生理解相关编程知识、软件操作的同时,培养解决实际问题的能力。因此本次的任务就是平面零件铣削加工编程,它要求采用UG NX6.0的CAM功能编制生成各工序的刀具轨迹和数控加工程序。
3.2 任务分析 任务给出后,教师要引导大家对任务进行分析和讨论,让学生去思考应该怎样完成以及运用什么样的知识去完成,而不是着急去讲解任务如何完成。通过教师和学生之间进行充分交流、探讨、进而推演出最佳的问题解决方案,从而培养学生分析问题解决问题的能力。针对本次任务而言,由于该零件是平面零件,可以采用三轴数控加工中心进行加工,因此完成该任务,需要综合应用数控加工工艺、刀具、数控机床、夹具等知识,通过UG NX6.0/CAM生成数控加工程序。
3.3 完成任务所需的相关知识 根据对任务的分析,学生已经了解了完成任务所需的相关知识,这样在教师教学过程中和学生的学习中就能做到有的放矢。在该阶段,教师带领学生学习该任务的相关知识,为任务的实施奠定基础。本次平面零件铣削加工的相关知识主要有:UG/CAM加工环境初始化操作、刀具组的创建操作、几何体坐标的
创建操作、加工方法创建操作、刀具轨迹的创建操作等。
3.4 任务的实施 在本次的平面零件铣削加工任务实施的过程中,根据前面相关知识的学习,教师带领学生完成创建毛坯创建设置父节点组创建操作设置参数生成刀具轨迹并校验后置处理成数控加工程序等软件操作,让学生理解每个步骤的操作方法和具体含义。随后再让学生独立完成该任务,在学生独立完成任务任务过程中总会遇到各种各样的困难,教师要注意观察并及时引导、帮助,确保学生可以独立完成任务。
3.5 学习小结和点评 任务完成后的总结和评价是任务驱动教学法比不可少的环节。教师结合教学目标对学生完成任务的情况给出评价,可以促使学生认真反思,得到不断提高和发展,也是对教学效果的价值判断。也就是任务总结和评价可以从整体上调节、控制教学活动的进行,引导教学方向、检验教学效果,保证教学目标的实现[3]。针对本次的平面零件铣削加工任务,在任务完成后,教师首先带领同学们回顾任务实施的整个过程,总结涉及到的知识点,以及各个知识的实际应用情况,然后把本任务中的知识和解决问题的方法引申到企业生产实际中,让学生领会到所学的东西不是纸上谈兵,而是有着血和肉的实际作用。
4 对任务驱动教学法的反思
实践证明,在UG软件教学中采用任务驱动教学法可以使学生掌握课程大纲的知识点,同时使学生学会了对知识的灵活运用。另外,任务驱动教学法调动了学生的学习兴趣和热情,提高学生分析问题和解决问题的能力,改变了以往高职学生厌学的现象。但是,任务驱动教学法不是万能的,并不是适合任何课程的教学,同时在设计任务时,不能是对课程知识体系的简单分割。可以说,有效地设计任务题目是任务驱动教学法成败的关键,因此在设计任务是要注意:①知识点的涵盖广度和深度的适宜性;②任务的成就感和趣味性的统一;③灵活与具体的结合。
参考文献:
[1]杨德辉.UG NX6. 0实用教程[M].北京:北京理工大学出版社,2011.
关键词:技工院校 数控技术专业 “一体化”教学
技工院校是培养中、高级实用型人才的职业院校。我校数控专业正处在快速发展阶段,利用德国贷款人民币5000万元购置的数控设备将于今年6月份到位。结合我院的实际情况,为适应社会和企业用人的需求,“一体化”教学模式成为我院教学改革的重点。在教学的实践过程中,我们把专业理论和操作技能系统地结合在一起,注重教学内容的实用性。通过一体化教学方法的实施,强化了学生的技能训练,提高了学生的动手能力,收到了事半功倍的效果。
1、数控专业理论课的教学
数控专业的一些课程的相关性较强,进行一体化教学可以相互补充,促进学生理解、消化和吸收,达到更好的教学效果。例如:机械制图、AutoCAD、公差三门课就可进行一体化教学,机械制图可使学生掌握机械图的绘制方法、规范,而AutoCAD是应用计算机辅助准确、高效的作图,与公差课的配合学习,可有助于理解抽象的公差概念,并正确标注,正确识读图纸技术要求。
还有手工编程和自动编程是学习数控编程的重点,只有两者兼具,才能构成一个完整的数控教学体系。手工编程是数控编程最基本的内容,是学好数控编程的基础。学习编程指令时应对FANUC、SIEMENS两大系统的异同点进行分类学习。在学习各种指令的基础上,综合运用,完成各类回转体类零件(轴类、轴套类、盘类、各种回转体成形面、切断、螺纹等)的加工。对复杂零件的程序编制,手工编程是解决不了的,这里就需要学习自动编程。自动编程常利用各类编程软件如:MASTER CAM以及UNIGRAPHCS(即UG)。即利用自动编程软件本身的自动绘图CAD(计算机辅助设计)功能,绘制出几何图形,再利用软件的CAM(计算机辅助制造)功能,制作出数控加工程序,通过其图形演示功能对零件的加工路径进行验证。
2、数控专业理论与实训的教学
理论与实训的一体化教学要有相适应学习环境,如我院数控实训场地,实训内容非常丰富,一个实习车间可进行好几个工种的教学。在实习车间内有教室,将教室与实习车间合二为一,形成仿真的工作场所,使教学过程变为生产过程,学习任务变为工作任务,使学生通过学习亲身体验工作。首先老师在车间的教室内讲解完理论知识后紧接着就可以进行实际操作训练,如:普通车工、数控车工、数控铣工等,然后根据实际操作中普遍存在的问题再进行理论讲解。结合我院实际和我市各企业的实际情况,数控教学要求学生掌握FANUC、西门子、广州数控等数控机床操作系统,重点是掌握华广州数控、FANUC操作系统、编程指令和操作方法,能独立编程并完成较复杂零件的加工。数控加工原理和基本知识,数控机床结构讲解与见习、各系统对刀原理,编程指令讲解与实训,各系统面板的熟悉,对刀方法及一般轴类、套类、盘类零件的编程加工(实训操作)。这一整个教学过程都是由教师主讲并指导实操,因此这样的理论与实训的“一体化”教学为师生提供了边教、边学、边做、理论与实践互补的有效保障,从而保证了“一体化”教学的顺利实施。
3、数控专业英语的教学
我国外资规模不断扩大,吸引了大批的外国企业和投资者。英语在外资企业中的产品图纸、技术标准、工艺文件、检验文件和操作说明书中被使用,外资企业急需熟悉本专业知识且掌握专业英语的复合型人才。所以技工院校开设专业英语课程非常有必要。技工院校的学生仍是以掌握必备的专业知识和操作技能为主,所以在课堂教学中尽量精选专业英语教学内容,做到“够用”就好。可重点讲述机床运动、轴系统和坐标、工程图、机床控制、编程规划流程等方面的内容。
4、数控机床维护与保养的教学
绝大多数技工院校的数控专业教学可能侧重的是数控机床的编程与加工,而对机床维护与保养的教学不够重视,这极有可能造成数控机床的维护保养和实训操作两者间的不和谐,不统一。作为技工院校,向社会输送一批批专业技能过硬的技术工人是整个人才培养方案中的一项重要指标。但与其同时,不能搞片面教学,在注重技术过关过硬的基础上,更为关键的是制定切实可行的机床维护保养制度,从而培养学生的岗位责任感,培养学生的安全操作规范意识,培养学生严谨的劳动纪律和态度。
一体化教学既丰富了课堂教学,又提高了教学效果和教学的综合能力;既符合学生实际特点,又突出操作技能实训,并且讲授内容针对性强,学生边学习理论边实习操作;既有利于学生对教学内容的理解和记忆,又有利于教师及时发现问题,并能及时灵活地加以解决。作为职业院校的教师,我们更加要重视教学方法,而不是教学内容,重视的是教学过程,而不是教学结果,重视的不是学什么,而是怎样学,使他们能适应社会的要求。在知识经济和信息时代,对高技能人才提出了新的更高要求,技工院校应突出学生综合素质和操作技能的培养,把学生培养成一专多能的复合型高技能人才。■
参考文献:
[1]庞恩泉,数控加工技术一体化教程,2009
[2]姜善涛、赵明 ,数控加工技术:理实一体化教材,2012
[3]严爱珍、李宏胜,机床数控原理与系统,2011
[4]吴光明,数控编程与操作,2013
[5]方沂,数控机床编程与操作,2007
关键词:提高 数控铣 培训效果 创新尝试
一、引言
随着我国大力发展装备制造业,数控技术设备已成为当今机械制造业的骨干,越来越多的新建企业以及老企业设备更新换代都开始应用数控机床,数控技术为各类机械制造业带来勃勃生机,创造了巨大财富,如何适应企业发展、设备更新对人才的需求标准不断提高的新形势,尤其在我校数控机床少、学生多的情况下,尽快适应市场需求,全面提高数控铣职业技能培训效果,培养出专业技能强的高、精、尖的数控专业技术人才是我们面临的新课题。
二、培养学习兴趣是奠定数控铣职业技能培训的基础
现在的大学生在步入大学之前主要接触的是基础理论教育,在思想上没有接受实践教学的心理准备,而且大部分学生存在着“重理论,轻实践”的倾向,因此应大力开展强化数控铣技能培训的宣传,使每个学生都认识到只有掌握了较强的实践操作技能才能多一些生存的本领,在今后的就业中才能多一些选择的机会,才能适应社会的需要,从而在思想上树立起就业的危机感和掌握实践操作技能、提高实际动手能力的紧迫感,激发起学生的学习兴趣,为强化数控铣职业技能培训,培养学生的动手能力打下坚实的基础。
三、制定切实可行的实践教学计划是搞好数控铣职业技能培训的前提
针对学生基础差的现实,我们在给学生讲授知识的时候应尽量做到深入浅出,制定教学计划,应遵循以培养职业岗位能力为中心的原则;在教学手段上,要广泛利用现代信息手段,如幻灯片、多媒体、电视录像等形式提高学生的学习兴趣,激发他们的学习热情。针对数控铣职业技能培训制定了如下的教学计划:
1、基础课要先行
数控技术的应用将传统的机械制造与微电子、计算机、信息处理、现代控制理论等多种学科技术融为一体,是知识密集、技术密集的一门学科,是机与电相结合的产物。只有打下扎实的理论基础,才能为实践操作提供安全保障。
2、基本操作不可忽略
数控机床相对于普通机床虽然有一定的先进性,但又有许多与普通机床相似之处。
例如切削用量的选择、工件装夹方式、刀具角度、加工工艺、夹具设计等。如果学生没有普通机床的加工基础,直接使用数控机床,很容易出现因操作失误而损坏数控机床的可能,而数控机床的维修成本要比普通机床高得多。
3、培训内容要循序渐进
数控培训与其它教学内容一样,是一个循序渐进的过程。数控铣职业技能培训可以从平面铣过渡到三维曲面加工、四轴联动、五轴联动加工。从机床安全的角度考虑,给学生训练的教材可以从软到硬,基本可按腊铝件钢件。
4、手工编程为主,自动编程为辅
数控编程分为手工编程和自动编程。对于简单图形的轮廓加工建议用手工编程,它可提高加工的效率,对于用手工编程无法完成的复杂图形的轮廓加工要用自动编程,自动编程是指通过CAD/CAM处理后自动生成NC程序的编程方法。手工编程是数控编程学习的基础,课堂上加强学生手工编程的学习和练习,可以最大程度的减少学生在实际操作机床时错误操作几率。对于自动编程,我们使用的是 Cimatron E 8.5,对于该软件让学生知道如何进行简单实体设计,通过该实体又如何生成NC程序,重点让学生知道NC程序的生成过程,会简单制图即可。对于该软件不占用过多的时间学习,防止出现培训教学变成单纯软件练习的现象,在不抛弃软件教学的前提下,有的放矢安排软件教学内容,收到了不错的效果。
四、把斯沃数控仿真软件充实到职业技能培训中去
通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的,该仿真软件与上机操作相结合,它具有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。在该仿真软件上具有真实感的三维数控机床和操作面板,让学生在很短时间内掌握各系统数控车、数控铣及加工中心的操作;该软件支持ISO-1056准备功能码(G代码)、辅助功能码(M代码)及其它指令代码 ,学生可以在软件上直接编程、仿真、加工;而且可直接调入UG、PRO-E、Mastercam等CAD/CAM后置处理文件模拟加工;此外,该仿真软件还具有工件选放、装夹 、基准对刀、手动对刀、加工后的模型的三维测量、还可实现远程监控,随时得到学生的操作情况;也可对学生进行测试等 。
通过该软件的学习,可大大减少学生直接操作机床的危险性,可手动编程或读入CAM数控程序加工,教师通过网络教学,可随时获得学生当前操作信息,不但可以解决设备少、学生多的矛盾,而且可大大减少昂贵的设备投入,但仿真软件又不可替代上机操作。