数控机床实训的零件加工创新教育环节

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数控机床实训的零件加工创新教育环节

摘要:以数控加工轴间零件应用及过程为例,详细分析了数控实践教育过程中,对零件特征研究、制定加工工艺方案、编程创建、机床对刀和软件仿真等内容的教育要求。同时,通过理论和实践相结合的教学方法,提高人才实践能力,切实为智能制造人才提供有效教育支持,提升控机床实训中的零件加工创新教育环节的有效性。

关键词:数控机床;实训;创新教育

随着社会经济的不断发展,制造业成为工业振兴的基础和重点,尤其近些年国家不断重视制造业优化和升级问题,使得机械学科领域的创新教育研究和应用拓展分析力度不断增加,在众多学校机械实践性教育已成为必修课,所以加强实践性教育研究,对于国家制造业基础改革及科研进步具有重要意义,同时实现好实践性教育教学对于机械控制类整体学科体系强化将起到建设性作用[1-3]。在进行数控车床加工零件实训教育之前,首先要明确数控的概念;在实现数控控制车床加工工艺过程中,理论学习固然很重要,但机械制造更加注重实际动手能力,通过理论专业知识学习并配合实践课程学习,才可以将理论变为现实,这也是专业所要求的必须技能。

1数控加工教育过程分析

在对学生进行数控加工实训教育之前,应该先进行相关理论知识和常规安全性再教育;理论变为现实之前,应保证学生内心熟知机械加工的整个工艺过程,并按照规范操作方法进行作业,这样才能在保证安全的前提下提高零件生产加工效率以及加工准确度。在零件实际加工过程中,学生还要熟悉零件具体工艺要求以及精度要求,结合理论知识,制定具体制造工艺方案,将其理论指导融于实践之中。在制定好具体的方案之后,结合数控编程制定走刀过程,然后对编程准确性进行校核,避免发生撞刀等现象,造成机械加工设备损坏。在实际数控实训过程中,以某轴类零件加工为例,可以先向学生讲解该类零件加工特点,通过分析具体加工工艺后让学生自己制定尺寸,然后由老师收集方案后进行统一校核,校核通过后向学生展示实际加工过程,接下来学生自主完成加工。其后续相关零件加工实践教育均可参照该方法。

2工艺制定过程及加工流程教育环节

在向实训学生展示实际操作之前,应首先进行零件图工艺分析,培养学生养成正确的加工习惯和加工理念,特别要对零件图样进行工艺加工分析,为后续地加工制造提供良好指导,该过程的进展程度会在很大程度影响零件的准确性,同时对后续加工及工艺参数修产生较大影响。同样以某轴类零件为例,首先明确零件具体零件特征,该轴类零件由两段圆柱面组成,在加工过程中,对各段段圆锥面进行外加倒角圆加工和制造;在实际生产加工中,首先应明确相应工件坐标系,标定原点,并针对各类零件进行综合计算,并标定每段线条的具体坐标值。实训的下一环节为选择合适刀具。在这个过程中可以向学生重复实训过程理论知识,增强学生对于抽象概念的理解。仍然以轴类零件加工为例,针对所需要加工的零件端面以及实际轴类外圆,进行外圆刀加工;对轴类零件中间镗孔工艺加工时,需要选择具有一定尺寸的加工专用镗刀,进行轴类零件镗孔加工;加工完成后,对应的零件要从原料毛坯料棒上进行切合,故而在此加工工艺中需要安装切断刀进行切割,所以在轴类零件刀具主要分为外圆车刀,镗孔刀和切断刀。最后一环节实训内容主要由学生自主把控,虽然在实际教育中学生自主性较大,但在实际加工过程中仍需要有专业技术人员进行多次校核,并设定加工过程的走刀路线。设定合适的走刀路线是机械加工整体程序编辑的重要部分,一个合适的走刀路线不仅可以加工出合适的零部件,并且对工艺进行简化,有利于实际操作。在具体实践过程中,学生可以根据理论学习以及之前实践经验,规划合适的方案后,实现实际加工操作;然后根据零件精加工削程序,选择有效的走刀路线,同时通过实际加工工艺分析,明确粗糙度等概念及意义。另外,还要选择合适而有效的切削用量,具体过程为:在进行该工序之前应保证零件相对应的加工质量,确保刀具使用寿命,充分发挥机械机床性能和刀具切削性能,使切削效率达到最高。

3数控编程教育环节

数控机床加工零件实践性教育的另一内容就是培养学生动手操作能力。数控机床的一大特色就是程序编辑及控制自动化。在学生进行计算机编程的过程中,应该依据工艺具体细节,制定多次性校核计划及编程步骤。在常见机械加工工艺数控车削过程中,应该多次对程序进行加工和修正,确保零件加工有效性和编程正确性;其次,编程还需要针对走刀路径进行多次修正和校核,保证整个过程有效性和稳定性;最后,确定相关相应工件坐标原点,对相关的路径进行优化,保证对应参数输出正常。提升数控编程实践教育质量,有利于学生养成好的编程“大局观”。在上阶段实践性教育实践好的前提下,下一步就是对于机加工程序指令选用及测试,在具体机加工过程中,编程不可以直接投入使用,同样在具体刀具与工件表面在不接触情况下,也不可直接使用原有程序,需要进行常态程序测试,这一步骤可以请经验丰富的老师进行指导,或者提前进行安全性测试走刀。最后就是数控实习实践的收尾工作,该阶段主要对于输入程序模拟仿真数据进行最后验证。该阶段主要培养学生仿真技能,向学生展示具体加工的安全验证工序,因为在实际加工过程中,会收到各方面原因影响得不到理想加工状态,通过仿真可以最大程度模拟刀尖轮廓轨迹,从而加强学生对于机加工的把握成都,有利于培养好的机加工习惯。

4结论

机加工实训实践教育不仅有利于提高国民整体机加工技能,还可以提高人才实际操作技能。本文以某轴零件为例,对其数控机床实训教育过程进行了分析,这些流程能够为其他机械加工提供参考依据,具体流程如下:零件特征研究、制定加工工艺方案、编程的创建、机床对刀和软件仿真零件加工。总之,提升数控机床实训质量、加强创新教育环节对我国机加工人才培养有着重要意义。

参考文献

[1]任明飞.浅谈数控专业“教学做”一体化教学探索[J].好家长,2018,(14):64.

[2]何忠.数控车削实训课教学案例的设计与反思[J].好家长,2018,(5):64.

[3]梁德卓.浅谈如何在机械工程专业教学中培养高职学生的职业素质[J].时代教育(教育教学),2011,(6):46.

作者:吴敏 单位:南京工程学院