如何提高数控车床实训教学效果

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如何提高数控车床实训教学效果

摘要：本文对数控车床实训教学进行分析，提出了提高教学效果的要求，通过对典型零件的分析和机床的使用保养，提高教学效果，具有很好的实用性。关键词：教学车削通用保养

如何提高数控车床实训教学效果

1. 引言

在数控车床加工中，各种形状不同的零件车削是车削加工中的一项重要内容。轴类零件是车床加工中比较常见的一种，在实际加工中，如能对零件进行分析，则可以找出其加工的共性，编制通用的程序来实现各种零件的加工，既能降低编程的出错率，又节省了编程时间，提高了加工效率。最主要是培养学习者对数控加工的学习兴趣，提高教学效果。本文对典型零件加工进行了研究和机床使用保养学习，制定了其通用的加工步骤，对教学有较好的指导作用。

2. 在实训教学中做到以下几个方面，努力提高教学效果：

安排数控实训的基本目的，在于通过该课程的学习，使学生熟悉地掌握数控车床的基本手工编程方法、典型零件、常规工序的数控机床加工操作方法，初步掌握数控机床精度检验和维护技能，并能达到中、高级以上的水平。

2.1重视学生良好习惯的培养

学生实训课的头一天的入车间，先进行安全教育，主要内容是尊师教育、安全操作教育、文明操作教育、实训日常行为规范教育、专业思想教育、学习方法教育，机床保养训练、打扫车间卫生训练、工量具摆放训练。通过教育，有助于学生形成良好的思想意识，养成良好的工作习惯。

2.2 因材施教

“包教，包会”，确保每一个学生达到基本标准要求，对于极个别差的学生，如果在规定的实训期间内达不到要求，安排课外时间集中再培训，以达到要求。

2.3 尽量为学生提供更较多的训练时间

实训教师克服机床品种不一样，操作方法不一样的困难，尽可能的多安排机床供学生训练，同时尽可能延长实训时间，每天从早上一直到下午都有实。在实 1

训课之后，学生普遍感到不仅实际动手能力得到了前所未有的提高，绝大多数学生基本掌握数控的基本操作。更重要的是通过具体的实践，进一步激发了广大同学对专业知识的兴趣，并能够做到理论与实践相结合，为今后自身的就业及发展打下了扎实的基础。

3. 认真做好实训题的讲解，下面以一道实训题来进行分析：

3.1 教学目的及要求

3.1.1能根据零件图合理分析工艺并编制零件的加工程序

3.1.2掌握保证零件尺寸精度及形位精度的方法

3.1.3培养综合应用的能力

3.2 加工工艺分析

3.2.1 夹住毛坯左端，右端打中心孔，螺纹、沟槽、外圆、锥度及特形面车削至尺寸；

3.2.2 工件掉头夹住38外圆、内螺纹及外圆车削至尺寸。

3.3 加工注意事项

3.3.1 因采用了一夹一顶的工艺，所以在编程时一定要注意车刀退出时的定位点，防止刀架碰撞尾座；

3.3.2 合理安排零件粗、精加工，保证零件尺寸精度及形位精度。

3.3.3工艺分析零件图样主要考虑哪些方面？（1）构成零件轮廓的几何条件；（2）尺寸精度要求；（3）形状和位置精度要求；（4）表面粗糙度要求；（5）材料与热处理要求。制定工艺路线的原则？（1）先粗后精；（2）先近后远；（3）先内后外；（4）刀具集中。选择车刀圆弧半径的大小时，要考虑两点：（1）车刀切削刃的圆弧半径应当小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径，以免发生加工干涉；（2）该半径不宜选择过小，否则难于制造，还会因其刀头强度太弱或刀体散热能力差，使车刀容易受到损坏。粗加工时，一般以提高生产率为主，半精加工和精加工时，应保证加工质量。确定进给速度的原则：（1）当工件的质量要求能得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度；（2）切断、切削深孔或用高速钢刀具车削时，宜选择较低的进给速度；（3）刀具空行程时，特别是远距离回零时，可以设定尽量高的进给速度；（4）进给速度应于主轴转速和背吃刀量相适应。确定对刀点的原则：（1）尽量与零件的设计基准和工艺基准一致；（2）便于用常规量具在车床上进行找正；（3）该点的对刀误差应较小；（4）尽量使加工程序中的引入和返回路线短，并便于换刀。

3.4 程序编制讲解

在编程时，将系统参数设置为不自动形成程序段号，而在输入编程时将每一连续加工的内容划归为一个程序划段的内容，这样能明显地显示出一个程序划段中的加工内容，如下表格的工艺步骤：

3.5 规范程序格式

在数控车床的编程中，手工编程是最常见的编程方法，在手工编程时，难免也会存在个别地出错，所以要严格要求学生必须规范程序的编辑，要求做到每个程序划段号都包含了一部分连续的加工内容，在相邻的程序划段号之间都有程序暂停来（M00）分开，使每个程序划段独立形成一个小程序，这样便于学生分段对程序进行检查。

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O0001;

N1;(粗加工外圆) T0101; M03 S500; M08; G00 X42; Z2;

G71 U1R0.2;

G71 P10 Q12 U0.3 W0 F0.15; N10 G00 X20; G01 Z0 F0.1; X24 Z-2; Z-20; X28;

G03 X30 Z-21 R1; G01 Z-30; X36 Z-50; N12 X42;

G00 X100 Z100; M05; M09; M00;

N2(精加工外圆) T0101; M03 S800; G00 X42; Z2;

G70 P10 Q12;

G00 X100 Z100; M05; M00;

N3;(加工槽)

T0202;(切槽刀刀宽3mm) M03 S200; M08; G00 X31. Z-18; G75 R0.2;

G75 X18 Z-20 P500 Q2800 R0 F0.05; G00 X100 Z100; M05; M09; M00;

N4;( 加工螺纹) T0303; M03 S300; M08; G00 X26; Z2;

G92 X23.7 Z-17 F2; X23.5; X23.3; X23.1; X22.9; X22.7; X22.5; X22.3; X22.1; X21.9; X21.8; X21.7; X21.6; X21.55; X21.5; X21.45; X21.4; X21.4;

G00 X100 Z100; M05; M09;

M30;(程序结束)

3.6 形位公差和尺寸精度的保证

形位公差的保证主要取决了能否正确地安排加工工艺,在实习中我总是将课题的加工零件图提前先发给学生,让学生以独立分析、小组讨论的方式先进行，最后在来讲解，逐步提高学生分析加工工艺的能力。

尺寸精度是重要的环节，数车的尺寸精度的保证主要靠合理利用磨耗来达到，在程序中对于某一连续加工的部分，一般都有粗车程序和精车程序之分，在对完车刀后，要求学生还需再输入一磨耗值，这样学生在完成粗车、精车程序后，实质上还有加工余量，这时学生可以对工件进行精确测量，进一步修改磨耗，然后调回精车程序段，再进行一次精车，确保尺寸精度，这与普通车床加工的方式：粗车→半精车→精车，是一致的。

4. 数控车床的使用和日常保养

数控机床设备是一种自动化程度较高，结构较复杂的先进加工设备，是企业的重点、关键设备，在最近几年中给企业的生产带来了非常大的便利。企业要想提高工作效率，在同行业中取得突出的成绩就要发挥数控机床设备的高效益，就必须正确的操作和精心的维护，才能保证设备的利用率。做好数控机床设备的日常维护保养，可使设备保持良好的技术状态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障隐患，从而保证安全运行。下面就数控机床设备使用中应注意的问题做系统的介绍：

4.1 数控机床设备电源要求

为了避免电源波动幅度大（大于±10%）和可能的瞬间干扰信号等影响，数控机床设备一般采用专线供电或增设稳压装置等，都可减少供电质量的影响和电气干扰。

4.2 数控机床设备操作规程

操作规程是保证数控机床设备安全运行的重要措施之一，操作者一定要按操作规程操作。机床发生故障时，操作者要注意保留现场，并向维修人员如实说明出现故障前后的情况，以利于分析、诊断出故障的原因，及时排除。

另外，数控机床设备不宜长期封存不用，购买数控机床以后要充分利用，尤其是投入使用的第一年，使其容易出故障的薄弱环节尽早暴露，得以在保修期内

得以排除。在没有加工任务时，数控机床也要定期通电，最好是每周通电1-2次，每次空运行1小时左右，以利用机床本身的发热量来降低机内的湿度，使电子元件不致受潮。

4.3 数控机床设备的使用环境

为提高数控机床设备的使用寿命，一般要求要避免阳光的直接照射和其他热辐射，要避免太潮湿、粉尘过多或有腐蚀气体的场所。腐蚀气体易使电子元件受到腐蚀变质，造成接触不良或元件间短路，影响设备的正常运行。

4.4 对于CNC数控车床的日常保养需要注意以下几个方面：

4.4.1工具和车刀不要放在床面上，以免敲坏导轨。如需要放的话一般先在床面上盖上床盖板，把工具和车刀放在床盖板上。

4.4.2 在砂光工件时，要在工件下面的床面上用床盖板或纸盖住;砂光后，仔细擦净床面。

4.4.3 在车铸铁工件时，在扼板上装护轨罩盖，同时要擦去切屑能够飞溅到的一段床面上的润滑油。

4.4.4 不使用时，必须做好CNC数控车床的清洁保养工作，防止切屑、砂粒或杂质进入CNC数控车床导轨滑动面，把导轨“咬坏”或加剧它的磨损。

4.4.5 在使用冷却润滑液前，必须清除CNC数控车床导轨及冷却润滑液盛盘里的垃圾，使用后，要把导轨上的冷却润滑液擦干，并加机械润滑保养。 4.4.6 装夹校正工件时的注意事项

在装夹工件前，必须先把碳在工件中的砂泥等杂质清除掉免杂质嵌进拖板滑动面，加剧导软磨损或“咬坏”导轨。

装夹及校正一些尺寸较大、形状复杂而装夹而积又较小的工件时，应预先在工件下面的CNC数控车床床面上安放一块木制的床盖板，同时用压板或活络顶针顶住工件，防止它掉下来砸坏CNC数控车床，如发现工件的位置不正确或歪斜，切忌用力敲击，以免影响CNC数控车床主轴的精度，必须先将夹爪、压板或顶针略微松开，再进行有步骤的校正。

5. 结束语

通过以上分析可知，对于不同零件的加工，采用此种方法非常方便，即降低

了编程的出错率，节省了编程时间，提高了加工效率，又能培养学习者对数控加工的学习兴趣，提高教学效果。

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