金工实习数控加工部分实践教学内容的探索

周小超 王洪新

作者简介：周小超（1982-），男，实验师，安徽无为人，现为皖西学院机械与电子工程学院实验师，主要研究方向为机械工程技术。

摘要：根据学院建设目标，阐述金工实习数控加工部分实践教学内容按数控加工工艺的编写、数控程序的编制与调试和数控机床操作与加工三个模块进行的内容，根据实践效果显现出教学内容改革的优势。

关键词：金工实习;数控编程;数控加工

中图分类号：G642.4文献标志码：A文章编号：2095-9214（2015）03-0145-02

根据皖西学院“应用型本科院校”建设目标，机电学院制定了机械设计制造及其自动化专业“十二五”建设发展规划，规划中指出专业建设中，以“应用型”人才培养为根本目标，重视学生动手和创新能力的培养以及综合素质的提高。本文根据学院规划目标，对金工实习数控加工实践教学内容提出以下方案：

数控编程与加工作为金工实习内容之一，欲培养学生动手和创新能力，应分成三个模块：数控加工工艺的编写、数控程序的编制与调试和数控机床操作与加工。下面以实例对各个模块的具体要求进行说明，实习内容的零件图可参考图1、图2所示。

图1回转体零件

图2螺纹加工

模块一：数控加工工艺的编写，主要是培养学生根据图纸以及现有实训条件，编写合理数控加工工艺的能力。例如，图1中提供给学生的毛坯棒料直径是Φ35mm，从粗加工到精加工，同学们要完成工艺路线的拟定、刀具的选择、加工余量、切削用量等的计算等内容，填写相关工艺表格，如表1所示。

表1零件加工工艺

参数

工序刀具号刀具类型主轴转速

（r/min）背吃刀量

（mm）进给速度

（mm/min）

平断面T01硬质合金93°外圆刀300150

粗车外圆面T01硬质合金93°外圆刀3002150

精车外圆面T02刀尖角55°，外圆刀5000.280

切断T03高速钢切槽车刀，宽4mm30050

此部分内容主要训练学生，是否能正确选择合理的刀具，以及根据毛坯材料、加工精度、生产率要求等内容编制合理的数控加工工艺，走刀路线是否合理，切削参数计算是否正确，培养学生具备编写制造加工工艺的能力，为以后进入企业从事生产工艺编制奠定基础。

模块二：数控程序的编制与调试，主要是培养学生根据模块一制定的数控加工工艺手工编写合理的数控加工程序，输入到数控系统，并调试所编写的程序是否正确合理。编程时需要考虑刀具更换位置的合理性、粗加工轮廓时走到路线是否能满足工艺的要求、粗精车时参数如何调整等问题;输入程序时需要考虑不同数控系统规范要求、校验方法以及出现问题如何修改等操作。图1中零件可训练学生数控编程方面关于直线插补、顺圆插补、逆圆插补及外圆复合粗车循环等知识，采用华中数控系统时程序如下：

%0001

N100T0101

N110M03 S300

N120G00 X100 Z100

N130G00 Z0

N140G00 X36

N150G01 X-1 F50

N160G00 X36 Z2

N170G71 U2 R1 P200 Q270 E0.2 F150

N180G00 X100 Z100

N190T0202

N200G00 X8 S500 F80

N210G01 X16 Z-2

N220G01 Z-10

N230G03 Z-34 R15

N240G01 Z-40

N250G02 X20 Z-42 R2

N260G01 X28

N270G01 Z-53

N280G00 X100 Z100

N290T0303

N300G00 Z-57 S300

N310G00 X36

N320G01 X-1 F50

N330G00 X100 Z100

M30

该段程序采用G71指令实现粗加工复合循环，使用三把刀具，切削参数与模块一表1相一致，可作为实习编程的参考。数控编程的依据是数控加工工艺，数控程序要能完整正确的把工艺的要求表达出来，通过此模块的训练，不仅可以培养

学生具备手工编写数控加工程序的能力，也可引导学生学习自动编程相关软件，为以后从事相关工作打下基础。

模块三：数控机床操作与加工，主要培养学生操作数控机床的能力，包括开机、回参考点、安装刀具、试切对刀、运行数控程序加工零件等内容。实习过程中不仅要求学生具备操作数控机床的能力，还应要求实际与理论相联系，即能够掌握为什么那样操作，这样操作的目的是什么，例如试切对刀時试车外圆，测量该段直径的目的是为了找到刀具与主轴轴线之间偏置距离，而偏置距离计算的误差会影响零件的加工精度，从而根据理论去分析实际加工的结果，当结果不满足设计要求时会分析原因、会调整机床参数，成为一个有思想的数控操作者。

以上三个模块从不同角度训练学生数控加工方面的能力，可根据学生学习情况及个人爱好等不同而选择不同模块进行练习，结合专业知识的掌握程度和零件图的难易程度，在为期一周的时间内，学生完成实习要求是可行的。实习中在每个零件加工完成后，通过对加工质量进行测量分析，讨论各模块对加工的影响，以及各模块之间的衔接等问题，最终达到因材施教、全面培养学生能力的过程。经过最近两期的实习实践，发现同学们总能找到自己在实习过程中的优势，均能顺利的完成实习的要求，改善了以往统一要求的不足，增加了学生的自信，提高了学生学习的兴趣。实习要求的改变、内容模块的增加给考核标准带来了问题，后期将对实习考核标准进行研究，制定公平合理的评分规范。

（作者单位：皖西学院机械与电子工程学院）

基金项目：皖西学院校级教研项目（No.2012JY04），六安市产学研项目（No.2012LWA006）

参考文献：

[1]施晓芳，《数控加工工艺》，北京：电子工业出版社，2011年版

[2]于骏一，《机械制造技术基础》，北京：机械工业出版社，2012年版

[3]程荣龙，浅谈数控技术专业教学改革与实践，职业技术研究，2008：154-155