吳 敏
(南京工程學院,南京 211167)
隨著社會經濟的不斷發(fā)展,制造業(yè)成為工業(yè)振興的基礎和重點,尤其近些年國家不斷重視制造業(yè)優(yōu)化和升級問題,使得機械學科領域的創(chuàng)新教育研究和應用拓展分析力度不斷增加,在眾多學校機械實踐性教育已成為必修課,所以加強實踐性教育研究,對于國家制造業(yè)基礎改革及科研進步具有重要意義,同時實現好實踐性教育教學對于機械控制類整體學科體系強化將起到建設性作用[1-3]。在進行數控車床加工零件實訓教育之前,首先要明確數控的概念;在實現數控控制車床加工工藝過程中,理論學習固然很重要,但機械制造更加注重實際動手能力,通過理論專業(yè)知識學習并配合實踐課程學習,才可以將理論變?yōu)楝F實,這也是專業(yè)所要求的必須技能。
在對學生進行數控加工實訓教育之前,應該先進行相關理論知識和常規(guī)安全性再教育;理論變?yōu)楝F實之前,應保證學生內心熟知機械加工的整個工藝過程,并按照規(guī)范操作方法進行作業(yè),這樣才能在保證安全的前提下提高零件生產加工效率以及加工準確度。在零件實際加工過程中,學生還要熟悉零件具體工藝要求以及精度要求,結合理論知識,制定具體制造工藝方案,將其理論指導融于實踐之中。在制定好具體的方案之后,結合數控編程制定走刀過程,然后對編程準確性進行校核,避免發(fā)生撞刀等現象,造成機械加工設備損壞。
在實際數控實訓過程中,以某軸類零件加工為例,可以先向學生講解該類零件加工特點,通過分析具體加工工藝后讓學生自己制定尺寸,然后由老師收集方案后進行統(tǒng)一校核,校核通過后向學生展示實際加工過程,接下來學生自主完成加工。其后續(xù)相關零件加工實踐教育均可參照該方法。
在向實訓學生展示實際操作之前,應首先進行零件圖工藝分析,培養(yǎng)學生養(yǎng)成正確的加工習慣和加工理念,特別要對零件圖樣進行工藝加工分析,為后續(xù)地加工制造提供良好指導,該過程的進展程度會在很大程度影響零件的準確性,同時對后續(xù)加工及工藝參數修產生較大影響。同樣以某軸類零件為例,首先明確零件具體零件特征,該軸類零件由兩段圓柱面組成,在加工過程中,對各段段圓錐面進行外加倒角圓加工和制造;在實際生產加工中,首先應明確相應工件坐標系,標定原點,并針對各類零件進行綜合計算,并標定每段線條的具體坐標值。
實訓的下一環(huán)節(jié)為選擇合適刀具。在這個過程中可以向學生重復實訓過程理論知識,增強學生對于抽象概念的理解。仍然以軸類零件加工為例,針對所需要加工的零件端面以及實際軸類外圓,進行外圓刀加工;對軸類零件中間鏜孔工藝加工時,需要選擇具有一定尺寸的加工專用鏜刀,進行軸類零件鏜孔加工;加工完成后,對應的零件要從原料毛坯料棒上進行切合,故而在此加工工藝中需要安裝切斷刀進行切割,所以在軸類零件刀具主要分為外圓車刀,鏜孔刀和切斷刀。
最后一環(huán)節(jié)實訓內容主要由學生自主把控,雖然在實際教育中學生自主性較大,但在實際加工過程中仍需要有專業(yè)技術人員進行多次校核,并設定加工過程的走刀路線。設定合適的走刀路線是機械加工整體程序編輯的重要部分,一個合適的走刀路線不僅可以加工出合適的零部件,并且對工藝進行簡化,有利于實際操作。在具體實踐過程中,學生可以根據理論學習以及之前實踐經驗,規(guī)劃合適的方案后,實現實際加工操作;然后根據零件精加工削程序,選擇有效的走刀路線,同時通過實際加工工藝分析,明確粗糙度等概念及意義。另外,還要選擇合適而有效的切削用量,具體過程為:在進行該工序之前應保證零件相對應的加工質量,確保刀具使用壽命,充分發(fā)揮機械機床性能和刀具切削性能,使切削效率達到最高。
數控機床加工零件實踐性教育的另一內容就是培養(yǎng)學生動手操作能力。數控機床的一大特色就是程序編輯及控制自動化。在學生進行計算機編程的過程中,應該依據工藝具體細節(jié),制定多次性校核計劃及編程步驟。在常見機械加工工藝數控車削過程中,應該多次對程序進行加工和修正,確保零件加工有效性和編程正確性;其次,編程還需要針對走刀路徑進行多次修正和校核,保證整個過程有效性和穩(wěn)定性;最后,確定相關相應工件坐標原點,對相關的路徑進行優(yōu)化,保證對應參數輸出正常。
提升數控編程實踐教育質量,有利于學生養(yǎng)成好的編程“大局觀”。在上階段實踐性教育實踐好的前提下,下一步就是對于機加工程序指令選用及測試,在具體機加工過程中,編程不可以直接投入使用,同樣在具體刀具與工件表面在不接觸情況下,也不可直接使用原有程序,需要進行常態(tài)程序測試,這一步驟可以請經驗豐富的老師進行指導,或者提前進行安全性測試走刀。
最后就是數控實習實踐的收尾工作,該階段主要對于輸入程序模擬仿真數據進行最后驗證。該階段主要培養(yǎng)學生仿真技能,向學生展示具體加工的安全驗證工序,因為在實際加工過程中,會收到各方面原因影響得不到理想加工狀態(tài),通過仿真可以最大程度模擬刀尖輪廓軌跡,從而加強學生對于機加工的把握成都,有利于培養(yǎng)好的機加工習慣。
機加工實訓實踐教育不僅有利于提高國民整體機加工技能,還可以提高人才實際操作技能。本文以某軸零件為例,對其數控機床實訓教育過程進行了分析,這些流程能夠為其他機械加工提供參考依據,具體流程如下:零件特征研究、制定加工工藝方案、編程的創(chuàng)建、機床對刀和軟件仿真零件加工。總之,提升數控機床實訓質量、加強創(chuàng)新教育環(huán)節(jié)對我國機加工人才培養(yǎng)有著重要意義。