谈普车和数控车实习教学的紧密联系
2012-04-14李军斌
李军斌
(厦门市同安区职业技术学校 福建 厦门 361100)
数控车编程与操作是数控加工专业的一门重要专业实习课,该课程集理论和操作于一体,知识点和操作技能几乎牵涉到所有机械专业基础课和普车实习的所有内容。比如,其中有很多在普车实习课的工艺知识和操作技能方法,在数控车实习课中依然是教学的主要内容。但两门课程一般是由不同教师或在不同学期学习的,这就可能有衔接脱节的问题产生。
在数车实习教学中,教师如果没意识的这种情况,不容易把课程上好;而有的学生由于普车实习掌握不好,对数控车的学习也会有影响。若能在教学过程中对两门课进行比较、分析、加于利用,从而使这些“旧”知识、技能变成“新”的知识、技能,就能够充分调动学生的学习积极性和创造性,激发学生的学习兴趣和潜能,真正达到学以致用,举一反三的教学目的。
笔者刚好在连续的两学期中,分别讲授普车实习和数车实习。本文从课程衔接方面,对数控实习教学的方法进行阐述。
1 比较差别,引导启发
在教学过程中,我们要注意采用启发教学的方法,引导学生对普车和数车加工差别的比较,尽快消除学生对自动化设备的陌生感,能让学生较好地熟悉理解数控车的理论知识和操作要求;从而让学生从手动操作普通车床的角色转换为自动加工的操作角色。
比如:对刀和工件坐标系的建立
普车实习中也有“对刀”的操作,在工件外圆的半精车和精车时,为了准确地定切深,保证工件加工的尺寸精度,需要采用试切的方法。试切的方法与步骤如下:
(1)开车对刀,使车刀与工件表面轻微接触;
(2)向右退出车刀;
(3)横向进刀;
(4)切削纵向长度 l—3mm;
(5)退出车刀,进行测量。
以上是试切的一个循环,如果尺寸还大,则进刀仍按以上的循环进行试切,如果尺寸合格了,就按确定下来的切深将整个表面加工完毕。
长度的控制:车削前根据台阶的长度先用刀尖在工件表面刻线痕,然后根据线痕进行粗车。当粗车完毕后,台阶长度已经基本符合要求,在精车外圆的同时,一起控制台阶长度,其测量方法通常用钢直尺检查,如精度较高时,可用样板,游标深度尺等测量。
普车对刀,是因为刻度盘和丝杆都有误差,往往不能满足半精车和精车的要求,这就需要采用试切的方法。目的是要建立工件的工艺基准,它的控制者是人。
数车对刀,比如通过试切对刀建立工件的坐标系,也是要建立工件的工艺基准,它的控制者是数控系统。
2 借鉴方法,知识迁移转化
螺纹加工是机械零件加工中的难点,比如普车上,我们加工三角螺纹一般为:提开合螺母法车螺纹和倒顺车法车螺纹。这些基本操作技能对学生操作熟练程度要求较高。如果要提高整个工件的加工质量和加工效率,学员要付出较多的精力和时间进行训练。
数车加工螺纹,我们发现对操作者的一些动作操作技能的训练要求不再是难题,而是要求编程技巧和能力。
2.1 借鉴
普车在外圆上试切螺纹,在工件上车一条有痕螺旋线,用钢直尺或螺距规检查螺距,确认螺距正确无误后,开始车螺纹。
数控车削三角螺纹,一般用G代码编程后加工。
比如:加工M24×1.5螺纹,螺纹长度30mm,升刀段为5mm,降刀为2mm,由经验或查表可知,车螺纹时,分4次进刀,直径分别为 1.0mm、0.6mm、0.25mm、0.1mm,选加工螺纹主轴转速600r/min,工件为碳钢 45#,刀位号为 03,刀补号为03,则用G92指令编程如下:
在上述程序中第N40行,增加了试切螺纹,在工件上车一条有痕螺旋线,然后在第N70行,进行检测:用钢直尺或螺距规检查螺距,确认螺距正确无误后,按“循环启动”开始车螺纹。
增加了试切螺纹原因:防止学生编程时,没有输入F值,造成螺纹加工失败。
2.2 知识迁移转化
普车车削螺纹时,一般用倒顺车法来防止产生乱牙,同时,通过每次车削由中滑板做径向进给,随着螺纹深度的加深,切削深度相应减小,从而保证螺纹中径合格。数控车削螺纹时,问题就变得相对容易些。正常操作不会产生乱牙,如果灵活地利用“跳选”功能和刀具磨耗补偿,可提高螺纹中径合格率,继而提高工件的加工质量和加工效率。
同样是上述例子,程序改为如下:
当该程序自动循环加工完后。用螺纹通止规检测,发现不合格,螺纹须要继续加工。调出机床操作面板上的功能键OFFSET,然后在刀具磨耗补偿界面逐一输入逐渐减小的磨耗值;再将程序返到程序头,“跳选”功能键打开,按循环起动自动加工,直至螺纹加工合格。
3 归纳总结,探求新知
数控车可以说是普车的继承和发展,车刀的切削原理基本相同,由于数控车加工的特点,在刀具的选择上,特别是切削部分的几何参数、刀具的形状上还需进行特别的处理,才能满足数控车的加工要求,充分发挥数控车的效率。在这两门课程的教学中,要归纳总结普车常用刀具的知识,进而根据数控车实习的教学探求刀具的新发展。
比如说对传统车床上采用机夹刀只是一种倡议,那么在数控车床上采用机夹刀就是一种要求了。
机夹刀具的刀体,制造精度较高,夹紧刀片的方式选择得比较合理。当机夹刀装上数控车床时,一般不加垫片调整,所以刀尖高的精度在制造时就应得到保证。使用机夹刀可以为自动对刀准备条件,并且减少了换刀时间和方便对刀。
又如:在刀片选择上,普车常用的有高速钢车刀和普通硬质合金刀片,加工时的切削速度一般比较低。而科技的发展,数控车广泛采用涂层硬质合金刀片。在较高切削速度(>100m/min)时,有着很好的切削性能,从而就可提高加工效率。同时刀片涂层增加成本不到一倍,而在数控车床上使用时耐用度可增加两倍以上。
总之,在教育教学中,从学生的实际出发,及时发现问题,依据学生学习的客观规律,灵活运用各种具体教学方法和手段,引导学生通过比较、分析、实践,融会贯通地掌握知识,探求新知,发展智能,从而提高分析问题、解决问题的能力。
[1]沈建峰.数控加工工艺编程与操作:FANUC系统车床分册[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2008.
[2]黄华.数控车削编程与加工技术[M].北京:机械工业出版社,2008,7.