数控铣实习与考证的一体化教学

2022-09-10

1 前言

数控铣主要采用模块化设计, 适用面很大, 除可满足一般金属生产外, 特别适用于中专, 技职的机械制造, 机电一体化, 模具等相关专业的综合实验以及学生的金工实习, 数控操作及编程培训等, 是数控教学的理想设备。

高技学校作为厂矿企业初、中级技能人才重要的培训基地, 为适应形势的发展需要, 提高学生的实操技能, 增强他们的就业能力, 有必要开设数控铣实习和数控铣中级工考证课程。

数控铣实习和考证通常包括三部份的内容, 基本的理论知识、M A S T E R C A M软件的学习和数控铣床的实际操作。

2 理论教学

理论知识所涉及的知识面很广, 包括数控技术的一些基本知识, 数控机床的结构和特点, 机械基础的一些基本知识以及铣削加工的基本工艺, 其中还包括手工编程等。

因此理论教学可以采用模块化、一体化与网络化教学组织形式。教师指导突出以技能培养为主线, 注重职业道德和服务生产一线的思想定位教育。引用实际加工案例, 加以讲解, 把理论教学内容按照知识点和技能点加以筛选综合。注重以理论知识为指导, 开展实践训练, 积累实践经验。让学生在实践中加强对理论知识的理解, 全面培养学生的技术操作技能和职业综合能力。

3 MASTERCAM软件的学习

MASTERCAM是美国CNCsoftware公司研制的基于PC平台的机械加工软件, 也是我国目前机械加工自动化中使用最普遍的一种软件, 利用它的图形设计与仿真功能, 在数控实习中进行应用, 可以提高学生的数控编程能力、数控机床的操作能力及系统的维护能力。软件的学习包括绘图C A D、加工C A M参数的设定和模拟仿真三部份。

3.1 MASTERCAM绘图CAD的学习

M A S T E R C A M系统中的C A D绘图建模功能绘制生成三维零件模型, 这部分的学习中, 实体和曲面造型是M A S T E R C A M学习的难点和重点。此环节的教学的难点不在于软件本身的学习, 而是学生的空间思维能力和设计思维的培养。因此, 在学习这部分内容的时候, 在学习软件的同时, 应注重从上述两方面引导和启发学生。

在讲解产品的设计和造型时, 先让学生看懂图纸, 看懂产品在各个视图的尺寸和几何特征, 以及各个视图之间的相互关系, 强调读懂图纸。鼓励学生提出他们各自不同的设计思路, 根据他们自己的思路, 尝试进行产品造型, 在这过程中, 注意收集学生不同的造型思路和一些典型的错误方法。之后, 介绍自己的造型方法和过程, 让学生可以比较自己和老师之间的不同的构图思路, 找出更优的造型方法。而且可以综合一些同学们在自己绘图过程中的一些典型的错误或者兜圈子的构图过程, 提醒同学们注意。这样不但可以训练学生独立思考的能力, 而且可以开拓学生的设计思维。

3.2 MASTERCAM加工CAM的学习

M A S T E R C A M加工C A M的学习, 要求学生综合运用前面学习过的理论知识, 选择合适的加工工艺方法, 安排零件的加工工序, 确定粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀具、切削用量、进退刀路径、主轴转速等参数。因此, 这部分的教学中, 不仅要求学生懂得一些基本的编程知识和加工知识, 而且把这部份内容和在机床实际的操作联系起来, 让同学们更好的理解。

3.3 MASTERCAM模拟仿真的应用

M A S T E R C A M具有模拟仿真功能, 可以进行三维真实感动态仿真加工。因此, 这部分的学习不仅仅可以节省时间、材料、设备的投人, 而且可以使学生更好更快的理解理论知识在实际加工中的应用, 掌握M A S T E R C A M工具。

在仿真过程中, 刀具沿着所定义的加工轨迹进行动态加工, 学生不仅可以直观地掌握数控加工的过程, 判断刀具轨迹的连续性、合理性, 是否存在刀具干涉、空走刀撞刀等情况, 刀位计算是否正确, 同时加深了对加工工艺的理解和对刀具轨迹的认识。每一个零件的加工都不是唯一的, 所以每一个图例都可让同学们按自己的方法进行加工。通过对照加工后的结果, 学生可以明白不同的刀位轨迹, 加工刀具轨迹定义的合理与否等, 对其加工结果在实质上有很大的差异, 。同时学生可以发挥自己的创造性和综合能力, 对不满意的加工结果重新进行零件建模或重新定义刀位轨迹, 实现虚拟设计与虚拟加工。

4 数控铣床的实际操作

机床的操作就是利用M A S T E R C A M系统将刀具轨迹转换成数控加工程序, 通过计算机机床接口传送, 并控制数控机床进行实际加工。

这部分教学中, 指导老师应根据机床数量和老师实际情况把学生分为几组, 每组一个成绩较好, 责任心较强的学生担任组长。要明确组长的责任, 包括安全操作、保洁情况和同学们的纪律和学习情况。数控铣床的操作, 最主要的就是对刀和程序输入进行加工时的一些基本操作。每一个新的练习内容先让组长熟练掌握, 然后由组长向组员介绍, 并指导每个组员的操作, 在组长向组员介绍的过程中, 老师在一旁作指导和提示。在不断的循环练习中, 同学们可以掌握得更牢固。

每一个新的操作内容, 都抽查组员进行小测, 成绩和抽查到的组员, 组长及该组的全部成员的总评成绩都挂勾。这样不但可以增加组长的积极性, 也可以促进组员间的相互帮助。