数控加工工艺课程设计（共12篇）
数控加工工艺课程设计 篇1
“数控加工工艺及编程”是数控专业课程的主要内容, 同时也属于机械制造专业的一部分, 主要以机械、机电设备的加工工艺知识作为基础, 以学习融金属切削加工刀具知识、机床知识、工装夹具等知识为主体, 这门课程和现代工业生产联系也是非常的机密的[1]。职业技术学校是国内企业生产线上人才培养的主要基地, 在当前科技不断完善发展的情况下, 积极的对教学计划进行合理的调整, 并且对教育改革进一步的加强, 从而达到提高教学质量的目标[2]。本文从改革的内容, 改革的过程, 改革的结果对数控加工工艺以及编程课程改革进行了详细的分析。
1 理论和实践相结合的改革内容
传统的教学模式一般都是把理论和实践分开进行教学的, 大多数情况下, 很多职业技术学校都是在把理论知识讲授完之后, 然后再安排相对应的实践课程。这种教学模式下学生在学习的时候没有办法把理论和实践进行有机的结合, 导致在学习过程中很多比较抽象的知识没有办法正确的理解, 在学完理论知识之后的实践期间, 之前学的理论知识也记不清了, 在实践课程学习的过程中就什么都不懂, 完全是在玩, 根本学不到什么东西。这种现象在国内很多高校之中是非常普遍, 理论和实践脱离, 不仅仅对教学教过有很大的影响, 在对学生的培养方面也有非常大的局限性。
本次改革在教学中, 把这门课程的教学氛围三大板块--理论教学、试验教学、实训教学, 在每个教学板块中都要遵守一个教学目标 (见表1) , 从始至终都要把“实践为导向、能力为核心”的教学模式作为指导。
2 理论和实践相结合的改革过程
利用CDIO学校和企业相结合的教育新模式对学生进行有效的教学, 选择企业之中实际的零件作为教学的项目, 在选择项目的时候应该根据大部分学生的知识水平进行选择, 尽可能的选择多种工艺的项目, 而且在选择项目的时候应该要注意多种学科知识点相结合的特点, 这样可以培养学生各方面的能力。
在进行项目的构思阶段, 把每个学生分成若干个小组, 分组首先要采用学生自我组合的迷失, 最后教师应该依据学生的分组情况进行细微的调整, 组内的学员分配应该按照课程排名进行合理的搭配, 比如, 把善于动手和善于思考的学生进行合理搭配, 使得每个分组的人员都得到一定的平衡。每个小组在每个小阶段完成的任务要交出总结性的报告, 报告中应该要指出完成情况以及对下个阶段的目标要求, 在整个项目实施完成后, 小组内的人员对各个阶段的报告进行有效的整理, 从而总结出该项目的整体报告。
3 理论和实践相结合的改革结果
3.1 评价过程提高学生的团队合作能力。
项目的评价是整个项目开展的最后阶段, 项目评价在CDIO的课程设计中具有非常重大的意义, 数控加工工艺与编程综合课程设计的目的比较偏重与学生工程实践技能的培养, 激发学生独立思考和创新能力, 同时培养学生团队合作的精神, 在进行项目评价的时候, 首先的评价标准就是团队合作的情况, 其次再考察个人在团队中的贡献程度, 在整个项目中对个人能力的评价是关系设计是不是能够取得满意效果的关键所在, 项目评价环节能够激发学生主动积极性, 让学生自我投入到项目设计的过程中去, 每个项目组和项目组内小组的团体成绩将直接影响到个人成绩的优劣, 肯定贡献, 促进学习, 从而防止以往抄袭的情况发生。
3.2 对资源库的建设提高学生的额学习兴趣。
为了使学生能够更好的学习, 可以建立数控加工工艺与编程教学资源素材学习库, 同时也可以把学生在构思项目阶段查找的素材纳入素材库当中, 在资源库中所有的素材都可以为学生提供测试和使用。其中资源科中的素材包括本文文档、图形、图片、动画、声音以及视频等等素材, 具体主要包括学生的作品展示、学生的工作过程录像等等, 在对资源库进行建设的时候, 应该侧重三维的动画或者是比较直观的素材收集, 学生完成的课程设计提交的所有电子文档的材料, 指导老师应该把它们全部放入资料库管理系统中, 这样可以加大日后交流使用的方便程度[3]。
3.3 通过多种途径训提高学生的就业能力。
在学生学完理论课程之后, 对数控加工感兴趣的同学可以阻止他们参加数控加工的拓展训练, 这种训练是在企业的的加工厂进行的, 学生经过一到两个月的试训后, 推荐或者鼓励学生报考国家劳动部颁发的职业技能证书, 并且推荐那些获得证书的学生可以利用节假日到小企业单位进行真正的岗位实习, 经过真正的零件生产加工, 增强学生理论联系实际的能力及技能操作水平[4]。而且, 选择优秀的学生去参加全国性的数控技能操作大赛, 通过比赛让学生开阔视野, 更加清楚的认识自己和其它学校学生的差距, 促进学生的学习, 有利于培养善于钻研、富有创造力的高技能人才。
结束语
实施“数控加工工艺与编程”课程教学改革, 能够培养综合素质更高的技术性人才, 对学生的编程能力、机床操作能力、学习兴趣等等的发展都有明显的提高, 改革的效果比较明显, 使学生能够在实践中学习理论, 能够在实训中应用实践, 不管对学生的理论知识的提高还是对学生的实践能力的提高都有着非常高的帮助, 但是目前这种新型的教学模式还没有得到全面的普及, 所以应该加大改革的力度, 培养出更多的高素质人才。
参考文献
[1]张艳丽.工程教育新理念CDIO对数控专业教育模式改革的几点启示[J].中国现代教育装备, 2010 (15) :164-166.
[2]田学超.对改革高师院校人才培养模式的若干思考[J].科技信息, 2009, 4 (27) :31-32.
[3]方立志.行动导向教学在《数控编程与操作》课程中应用[J].价值工程, 2010, 3 (19) :187-188.
[4]明建权.科学使用数控仿真提高数控教学水平[J].西北职教, 2009, 5 (3) :42-43.
数控加工工艺课程设计 篇2
1、对刀点既是程序的（ ），也是程序的（ ），为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量选在零件的（ ）基准或工艺基准上。
2、切削用量三要素是指主轴转速、（ ）、（ ）。对于不同的加工方法，需要不同的（ ），并应编入程序单内。
3 、工件上用于定位的表面，是确定工件位置的依据，称为 （ ） 。
4 、切削用量中对切削温度影响最大的是 （ ） ，其次是 （ ） ，而 （ ） 影响最小。
5 、在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的 进入，进行圆弧铣削加工；整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的 （ ） 退出。
二、判断题
1、数控机床适用于单品种，大批量的生产。（ ）
2、铣削时，工件之基准设定，宜先以大面为基准。（ ）
3、在工件上既有平面需要加工，又有孔需要加工时，可采用先加工孔，后加工平面的加工顺序。（ ）
4、装夹工件时应考虑夹紧力靠近主要支承点。（ ）
5、加工零件在数控编程时，首先应确定数控机床，然后分析加工零件的工艺特性。（ ）
6、为了保证工件达到图样所规定的精度和技术要求，夹具上的定位基准应与工件上设计基准、测量基准尽可能重合。（ ）
7、为了防止工件变形，夹紧部位要与支承对应，不能在工件悬空处夹紧。（ ）
8、刀位点是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点，对刀时，应使刀位点与对刀点重合。（ ）
9、机床的进给路线就是刀具的刀尖或刀具中心相对机床的运动轨迹和方向。（ ）
三、选择题
1、精细平面时，宜选用的加工条件为 。
A、较大切削速度与较大进给速度；B、较大切削速度与较小进给速度；
C、较小切削速度与较大进给速度；D、较小切削速度与较小进给速度。
2、铣削宽度为100mm之平面切除效率较高的铣刀为 。
A、面铣刀；B、槽铣刀；C、端铣刀；D、侧铣刀。
3、在铣削工件时，若铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反称为 。
A、顺铣；B、逆铣；C、横铣；D、纵铣。
4 、能改善材料的加工性能的措施是
A 、增大刀具前角； B 、适当的热处理； C 、减小切削用量
5 、工件装夹后，在同一位置上进行钻孔、扩孔、铰孔等多次加工，通常选用 。
A 、固定； B 、快换； C 、可换
6 、工件在机床上或在夹具中装夹时，用来确定加工表面相对于刀具切削位置的面叫 。
A 、测量基准； B 、装配基准； C 、工艺基准； D 、定位基准
7 、铣削中主运动的线速度称为 。
A 、铣削速度； B 、每分钟进给量； C 、每转进给量
8 、在下列条件中， 是单件生产的工艺特征。
A 、广泛使用专用设备； B 、有详细的工艺文件；
C 、广泛采用夹具进行安装定位； D 、使用通用刀具和万能量具，
9 、在加工表面、刀具和切削用量中的切削速度和进给量都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程称为 。
A 、工步； B 、工序； C 、工位； D 、进给
10、数控机床上有一个机械原点，该点到机床坐标零点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。该点称 。
A 、工件零点； B 、机床零点； C 、机床参考点
四、 问答题
1、数控加工工艺分析的目的是什么？包括哪些内容？
2、何谓对刀点？对刀点的选取对编程有何影响？
3、简述刀位点、换刀点和工件坐标原点。
4、确定夹力方向应遵循哪些原则？
5、说明什么是设计基准、工艺基准（分为装配基准、定位基准、测量基准和工序基准）？
答案：一、 填空题
1 、起点、终点、设计； 2 、进给速度、被吃刀量、进给速度 3 、定位基准 4 、切削速度、进给量、切削深度 5 、 切线方向、切线方向
二、判断题
1、 × 2 、√ 3 、× 4 、√ 5 、× 6 、√ 7 、√ 8 、√ 9 、×
三、选择题
1、 A 2 、 A 3 、 B 4 、 B 5 、 B 6 、 D 7 、 A 8 、 D 9 、 A 10 、 B
四、问答题
1 、答：在数控机床上加工零件，首先应根据零件图样进行工艺分析、处理，编制数控加工工艺，然后再能编制加工程序。整个加工过程是自动的。它包括的内容有机床的切削用量、工步的安排、进给路线、加工余量及刀具的尺寸和型号等。
2 、答：对刀点是指数控加工时，刀具相对工件运动的起点。这个起点也是编程时程序的起点。对刀点选取合理，便于数学处理和编程简单；在机床上容易找正；加工过程中便于检查及引起的加工误差小。
3 、答：刀位点是指确定刀具位置的基准点。带有多刀加工的数控机床，在加工过程中如需换刀，编程时还要设一个换刀点。换刀点是转换刀具位置的基准点。换刀点位置的确定应该不产生干涉。工件坐标系的原点也称为工件零点或编程零点，其位置由编程者设定，一般设在工件的设计、工艺基准处，便于尺寸计算。
4、答：（1）夹紧力作用方向不破坏工件定位的正确性。
（2）夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小。
（3）夹紧力方向应工件变形尽可能小。
5、答：（1）设计基准是指在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准。
（2）工艺基准是指零件在加工和装配过程中所用的基准。按其用途不同，又分为装配基准、测量基准、定位基准和工序基准。
1）装配基准指装配时用以确定零件在部件和产品中位置的基准。
2）用以测量已加工表面尺寸及位置的基准称为测量基准。
3）加工时，使工件在机床或夹具占据正确位置所用的基准，称为定位基准。
4）工序基准是指在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状和位置精度的基准。
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数控加工工艺课程设计 篇3
关键词:数控加工工艺及编程 实践教学 评价模式
课 题:苏州市职业大学校级科研项目《数控加工及编程课程实践教学的评价研究》(SZDG4-11014)。
数控加工在机械生产中的作用越来越重要。为了使学校人才培养更好地符合长三角地区实际,以满足中小型制造企业的高技能人才需求,笔者对数控加工工艺及编程课程教学改革进行探索,取得了一系列成果。
一、数控加工工艺及编程教学面临的问题
1.实践教学内涵
由于高职数控技术专业毕业生会有相当一批走上机械加工的工作岗位,因此课程内容在新工艺、新技术、新材料、新产品方面必须与传统课程内容进行整合,过难、过深、过偏的课程内容需要删除,与此相关的实践教学内容也应予以调整。实践教学中的实验、实训、课程设计、毕业设计等也要有一定变化,凸现出强化技能的实训课程来。
2.实践教学模式
原来的教学采用以课堂为主的模式。实践教学不能满足掌握技能的要求。
3.评价方法
原有的评价体系主要采用平时考察和期末考试来综合评定的模式。在评价重心上,只注重了结果,而忽略了过程;在评价内容和标准上,强调统一要求,而忽略个体差异;在评价方法上,使用量化评价多,而忽略了多种评价方法的综合应用;在评价主体上,以教师评价为主体,忽略了学生的自评、互评和他评。
二、数控加工工艺课教学改革实践
本地区以中小企业为主,企业接收工学结合的学生数量有限。在培养过程中,我们实施了“教师+工程师”导学教学新形式、“双向互动工学结合”教学模式。该模式获江苏省高等教育教学成果奖二等奖。通过分小组形式组成学习团队,每个学习团队分阶段地分别在校内、企业完成课程学习。学习形式有两种:一种是学习团队到企业进行工学结合,由企业导学教师指导学习;另一种形式是学习团队在校企导学教师和校内教师共同指导下,在校内完成校企导学、校内教师共同确定的项目课程学习。这种形式既能接受企业导学和校内教师的共同指导,还能利用学校的实训设施。这种教学模式,充分利用学校的有限资源,解决企业接收工学结合的学生数量的问题,让所有学生都分阶段地到企业去完成课程学习,分阶段地在校内完成项目教学。实现了教学环境与企业生产环境的融合,使学校和企业并列成为人才培养的主体。经过不断的建设和实施,在人才培养模式、课程体系、职业能力和素质培养等方面形成了自身的特色。
三、数控技术专业实践教学评价模式
1.原有的评价模式
(1)过程评价模式。过程模式是一个开放系统。过程模式的学习不是被动的直线式反应过程,而是一个主动参与探究的过程,关注整个过程的基本规范,使之与宽泛的目的保持一致。这种模式让中学生不是被动地接受老师的教育,而是主动地参与,通过自己的行动促进学习和认知技能的发展。
(2)CIPP评价模式。CIPP模式包括背景、输入、过程和成果这4个环节的评价。为了描述和评价长期的、真正成功的改革方案,斯塔佛尔比姆把成果评价分解为影响(impact)、成效(effectiveness)、可持续性(sustainability)和可应用性(transportability)评价4个阶段,由此构成了7个环节的评价模式。该模式不局限在评定目标达到的程度,而是关注了为目标提供有用信息的过程上。背景评价强调,首先应根据评价对象的需要对目标本身做出判断,看是否两者一致;输入评价强调最佳手段问题;过程评价强调实施情况;成果评价要测量、解释和评判目标成绩。
(3)差距评价模式。M.Provus提出的差距评价模式认为,课程计划和课程实施不一定是一回事。虽然课程实施是在课程计划的指导下进行的,但实际是在学校教育中,在实际的课程推进过程中,课程计划并没有完全落到实处,并没有完全在课程的事实过程中体现出来,而且在课程发展的整个过程中都会出现一种差距。真正揭示课程计划所设计理想目标和实际表现之间的差距,对于课程评价来讲是十分重要的,差距评价的核心点即在于此。
2.新构建的评价模式
综合以上三种评价模式,建立灵活的考核形式,注重在过程中发挥学生的关键能力,并作为学生成绩的重要评价部分。构建的评价体系确立 “主体取向”“过程取向”“目标取向”相结合的多重价值取向。根据项目化课程体系,紧扣“学科能力”“方法能力”“社会能力”形成相应的评价要素,对各评价要素进一步细化为评价内容的要点。考核形式主要包含以下三部分:
(1)学生自我评价。学生对自己实践成果的评价。依据过程评价模式,以学生为主体,让学生通过这个环节,对自己的思维方式、实践方法、实践能力进行思考,不断改进,提高学生学习的主动性和学习效率。对于以小组方式来完成实践任务的,按学习团队开展自我评价。这种按学习团队来集体进行的思考,更能反映学生之间的团队协作能力,也更好地检验了学生的实践能力水平。
(2)教师评价。教师对学生在学习过程中表现出的社会能力和方法能力的评价。依据CIPP评价模式,教师评价主要包括:工作量、工作难度、在小组中的作用、工作态度、沟通协调能力等。这种教师的成绩评价方式有利于提高学生的学习兴趣,发展学生的综合能力。还能帮助学生进一步明确学习和发展的目标,培养对学习负责的态度和精神。依据过程评价模式,通过数控加工工艺分析、划分加工工序、刀具与夹具选择、量具的选择、编制与调试程序、操作数控机床、零件的测量等整个加工过程对学生进行评价。结合两种评价模式教师给出教师评价。
(3)成果认定。指导教师依据差距评价模式,对学生工作进行成果的认定。成果认定主要是对学生实践结果的评价。在达到合格率的前提下,采用正确的方法完成多少个零件作为主要评定标准,实训报告仅作为参考标准。学生的实践态度、经济意识等职业素养在实践中得到了很大提高。
新的考核方法,既考理论,又考实践,并注重实际动手能力、创新能力和实践能力的考核,使学生既要能动脑,又要能动手。经过实践锻炼,使学生能够迅速成长为现代数控行业所需要的具有必要的理论知识和较强实践能力的应用型、技术型高技能人才。
四、小结
数控加工实践教学与理论教学之间存在关联性。实践教学的评价结果应反映出理论教学的效果,而理论教学的目标不能脱离实践目的。随着教学条件的不断改善,理论教学与实践教学的统一性会加大,对实践教学评价方法的研究会日益凸现,这符合高职教育的特色。
参考文献:
[1]孙翰英.高职数控技术专业实践教学评价方法的探究[J].科教文汇,2007(7).
[2]王继梅,张德生.基于工作过程的数控技术专业课程开发探索[J]. 中国成人教育,2010(3).
数控加工工艺课程设计 篇4
一、课程总体规划
1. 课程作用及能力目标确定我们选定了三年制数控技术专业学生来进行《数控加工工艺》课程理实一体化教学改革, 并于2010—2011学年第二学期实施。
首先我们明确该课程的作用为担负着帮助毕业生在未来职业生涯中从数控机床操作工向更高层次的—数控工艺员岗位迁移的重任, 并为学生职业能力和职业素养的形成起主要支撑作用。在此基础上确定了该课程的专业、社会能力目标, 再结合现有实验实训条件, 我们制定了新的授课计划。新计划重点强调学生动手能力的培养, 因此增加了查找资料、数控加工工艺文件编写、工艺文件的整理及归档、数控仿真软件仿真加工等教学任务。教学内容及顺序也做了较大的调整:由原先的数控车削工艺制订、数控镗铣削加工工艺制订调整为先进行机械加工工艺路线的学习, 再安排数控车削加工工艺的制定学习、数控铣削加工工艺的制定学习, 最后是加工中心加工工艺的制定学习。
2. 教学内容选取教学内容的选择以“典型工作任务”为主体, 按满足岗位职业能力要求的知识逻辑排序, 以一个个与职业岗位相关典型工作任务构成。
按由简到难、由单一到综合、循序渐进的原则, 以工艺路线拟定 (含数控加工) 及数控加工工序设计为主线, 学习从零件图样分析、工艺制定到检查、评价、总结及资料存档全过程。每一项目均以工作任务承载教学内容, 再根据教学内容的需要设计教学载体。例如针对零件工艺路线拟定教学内容设计, 先从较简单的花键轴零件工艺路线的拟定学习入手, 激发学生学习兴趣, 再学习平面槽型凸轮零件工艺路线的拟定, 最后学习较复杂齿轮箱盖零件工艺路线的拟定。
二、课程实施方法及评价
为了培养学生学习的积极主动性, 在教学过程中教师尽量采用行为导向的教学方式。首先将项目任务书发放给学生, 让学生具有主动权, 知道该课程具体的学习内容和工作任务。在教学方法的选取上也尽量以学生为中心并结合多媒体、现场教学等能调动学生积极性的方法进行知识的讲授。
1. 项目任务教学在给学生发放的项目任务书中, 我们就将项目工作内容公布给学生, 引导学生提出问题, 制定工作步骤。
在每一个项目结束后, 由指定的学生再进行项目工作小结, 工作组做出项目总结及小组成果展示。通过整个过程, 学生收获颇多, 不仅学会如何收集整理资料, 还学会了编写数控加工的技术文件。在查找资料的过程中也让他们对数控加工技术的发展方向有了一个全面的了解, 增强了他们的职业荣誉感。除了这些外, 也培养了学生自主的在课堂外积累相关专业知识的习惯, 对扩大学生的知识面起到了很好的作用。
2. 课堂教学以学生为中心课程学习过程是以学生为主体、教师倡导、师生互动、教学做一体化的学习过程, 由学生亲自动手实践完成课程学习任务。
本课程在每一个学习情境中均不同程度的采用了讨论教学法。同学们通过讨论, 可以从别人或别的小组获取不同的知识, 有助于学生思考多方面的意见, 增强学生思维的灵活性, 使学生更容易理解他人, 提高学生交流思想、看法和协作的能力。
3. 教学方法选用根据不同的教学内容, 我们采用不同的教学方法。
以项目6为例来介绍教学方法的选择:教师在现场采用讲述、演示、实操方式介绍数控铣床主要技术参数、基本结构、加工特点、加工范围及加工精度, 然后学生通过观看视频、教学课件进一步学习项目6的教学内容, 并能在教师引导下完成零件零件数控铣床加工工序设计。如定位装夹方案的选择、刀具的选择、切削用量的选择等。在本课程每一个项目工作中都运用了引导教学为主及讲一点、示范一点、练一点, 讨论、总结、互动的单项训练、单项考核教学法。
4. 理论与实践结合通过课堂的学习, 学生已编制出了数控加工工艺文件。
为了巩固数控加工知识并运用于实践当中, 我们增加了实训环节, 学生要在计算机房用数控仿真加工软件进行虚拟加工。通过增加这一环节, 改变了以前该课程只能纸上谈兵, 对与错只能等到学生工作后去验证的被动局面, 老师可针对学生在仿真时出现的问题进行具体化辅导。
5. 教学考核评价我们对原有考核方法进行了改革, 课程中的每一个项目工作完成后, 都要进行单项考核。
学习情境所有项目工作及考核结束后, 最后进行阶段考查、答辩、评价、总结, 使学生对学习目的更加明确。在学期最后进行综合性的课程考核, 并总结学习过程中出现的问题以提升学生思考问题的全面性和解决问题的综合能力。
三、结果分析
教学改革结束之后, 我们对学生《数控加工工艺》课程学习情况进行了调查, 并积极收集了相关信息。学生普遍对该教改比较满意, 具体表现为。
1. 学生认为自己更为主动, 学习效果也很好。
2. 课程内容的安排更趋合理, 学生对课程内容的兴趣有所提高。
3. 教改之前, 学生对数控加工工艺了解少, 不知如何去学;教改之后, 通过典型工作任务的完成, 学生表示受益很大。
4. 上岗后对工作上手很快, 缩短了用人单位培养周期。
数控加工工艺设计及步骤分析论文 篇5
首先，加工方法的选择需要保证加工零件表面的粗糙程度和林间表面的精度，合理考虑加工零件的形状和尺寸大小。例如，当加工零件尺寸较小的时候可以选择铰孔，而加工零件孔径较大则需要选择镗孔;其次，加工方案的确定需要考虑加工零件的表面加工和内部加工，充分了解零件加工的要求，根据加工零件表面的粗糙程度和精度来确定合适的加工工艺步骤。
4.2加工工序的划分
首先，数控加工需要合理划分零件加工的工序，具体来说，零件加工工序应采取集中性原则，尽可能在一次加工过程中完成大部分的加工工序，以节省加工时间，提高表面加工质量;其次，工步的划分需要充分考虑数控加工的效率和数控加工的精度，根据数控加工的精度和效率来划分加工的步骤，保证加工步骤的合理性。
4.3刀具的确定
首先，刀具的选择。数控加工需要充分考虑刀具的选择，以保证数控加工质量。为此，在编程的过程中，数控加工刀具选择应充分考虑零件的材料，根据零件材料来选择合适的刀具。在生产过程中，要根据零件的类型来选择刀具。例如，平面零件的轮廓加工通常采用立铣刀进行加工，而在切削平面的过程中多采用合金刀片类的铣刀;其次，确定切削量。数控加工过程中的切削量主要包括切削速度和切削深度。其中，切削速度主要指切削过程中的运动大小，而切削深度主要指切削过程中的背吃刀量，合理的切削量既能够保证切削工序质量，又能够减少切削时间，提高切削效率。
4.4确定对刀点和换刀点
首先，对刀点的确定。对刀点主要指切削过程中工件运动的起始点。对刀点的选择需要根据编程，选择便于数据处理的地方，以减少数控加工过程中的数据误差;其次，换刀点点的确定。换刀点主要指刀架转换的位置。数据加工人员可以随意设定换刀点，也可以根据零件特点选择固定的换刀点。
4.5加工路线的确定
首先，加工路线的确定应保证加工精度，选择最优加工路线来提高生产效率。并且，数控加工路线要根据编程的要求选择，保证编程的方便性。另外，数控加工路线选择需要充分考虑刀具的轴向运动和辅助尺寸;其次，数控加工人员应充分考虑数据加工路线的合理性，避免平面零件延长线上的切口和零件表面的切口痕迹，选择零件轮廓的交叉点作为路线的切入点，以保证零件表面和轮廓的光滑性。
参考文献：
[1]王瑾.数控加工中工程塑料零件的安装方法[J].现代制造技术与装备，(04).
[2]陈光明.数控加工中工艺路线设计原则及方法[J].组合机床与自动化加工技术，(11).
[3]钱强.如何提升机械数控加工的有效措施[J].才智，(28).
数控加工工艺课程设计 篇6
关键词：机械加工 工艺及装备 改革方向
随着我国工业化的进程不断加快，就业的机会越来越多，特别是机械加工技术工人的需求量越来越大。但由于中职学生自身的种种问题，还有职业院校培养成来的学生与企业所需技术工人存在着无法衔接的现象，因此当学生走向企业时，出现了“企业进行二次培训”和“学生经过实习期才能成为正式职工”的情况，进而造成社会招工与学生上岗区别不大的现象，因此，学校办学的优势就很难体现。我们必须要做出相应的改变来使得我们培养出的学生适应企业的要求。通过几年来的不断摸索，发现改革的关键是机械实践内容要适当的加大比例，而机械加工工艺及装备是机械加工专业学生学习的核心部分，因而我们的改革关键便是机械加工工艺及装备的课程改革。
一、机械机械加工工艺及装备课程的特点
机械加工工艺及装备是一门专业基础课，其实践性较强。其以机械加工工艺为主线，把金属切削机床原理与刀具、机床夹具和机械加工工艺等三门专业课结合在一起，教材的内容比较精炼，把三门教材的交叉部分有侧重点删除，既保证了教学的内容，又减少了教学重复所浪费的时间。但本教材中理论太多，可操作性不与我们实际中职学生又有一定差距，给我们的教学带来了一定的难度。特别是刀具部分的理论内容较多，且又有比较大的学习难度，学生不易接受。夹具和机械加工工艺都是为实际的操作做铺垫的，传统的讲解已经无法使得中职学生接受。故机械加工工艺及装备需要具体的实习环节来增强。
二、中职学生的状况
从严格的意义上来讲中职学生是九年教育的不适应者。近几年来，一方面由于高校的不断的扩招，使得生源的需求量不断的增加，另一方面由于我国目前的生源在不断的锐减，造成大学的升学率在逐年的攀升，使得很多基础稍好初中毕业的学生，绝大部分选择了升入高中以获得有升入高校的机会。而剩下的，一部分辍学进入社会，而另一部分则选择了中职学校，因而中职学生的整体文化素质较低。如今的社会在一定的程度上流传着读书无用论，特别是农村。近年来农民工外出务工每月所得的薪酬在不断的增加，而刚毕业的大中专生工资水平还不及他们的高，这种思想也影响到了孩子。而另一方面恰好相反，他们“望子成龍，望女成凤”，从而给孩子的心理带来了巨大的压力，日久孩子的心理便产生不愉快的，进而形成不良的习惯。对学习产生抵触的情绪，久而久之厌学的情况便日益加深。
中职生的年龄一般在14~18周岁之间，他们的人生观和世界观大都未形成，正是由于他们没有树立观念，因而他们没有任何的学习目标，更不谈有任何的学习动力了。他们的入学只是换了一个地方去更好地玩而已。更有甚者，有的家长认为孩子的年龄太小，不愿意孩子太早的就业，只是把孩子送到学校让学校代为管理，至于孩子学习与不学习他们认为那不是很重要的。
九年义务的教育主要是以学生的理论学习为主，辅以一些基本的技能知识。在教育的过程中，他们的自尊心受到了很大的刺激，他们认为自己较之那些理论成绩好的学生有着天生的差距，进而更不愿意去学习理论知识。但是他们大多在入学的时候，家长灌以学习一技之长的思想，因而在他们的思想里更愿意动手去进行实际操作。在教学的过程中尽量把理论知识的讲授穿插在实操或产教中，但基本的理论教学也必须穿插其中。
三、课程改革方向
根据机械加工工艺及装备和中职学生的特点，提出理实一体化教学方法。所谓的理实一体化教学就是让老师带领学生通过设置教学课题，把理论和实践结合起来，理实相互渗透。边教、边学、边做，达到把理论知识运用于实践的过程，甚至可以接企业的一些加工任务，直接加工产品，从而激发学生的学习兴趣，使学生的动手能力和专业能力得到很大的提高，达到我们的教学目的。具体的做法如下：
1、通过讲解的方式来传达理论知识
在机械加工工艺及装备中有很多的理论知识需要掌握。通过讲述、分析、设疑和解疑的教学手段，是的学生在短时间内获得较多的理论知识。在讲解的过程中由浅入深、举例论证，使得学生更易接受。如在讲解机械加工工艺规程基本理论工艺过程概念，通过设疑的方式来进行教学。
拿出一张零件的图纸，提问图中的零件是如何加工出来的？给学生一定的时间进行思考，让学生来说明图中零件的加工过程。进而引出定义：采用机械加工的而方法，直接改变毛坯的尺寸、形状、位置和表面质量使之成为成品或半成品的过程。学生很自然的理解和接受了概念。
2、运用幻灯片、录像和实物给学生们演示，使之直观的掌握所学内容演示有很强的直观性，我们在教学的过程中，可以先演示，在讲解，边演示、边讲解或先讲解，在演示。在讲述到刀具、机床、机床夹具等课程的时候，我们可以带领着学生来到实习的现场，进行现场的教学，达到边教边学的目的。在教学的过程中我们不可能具有所有的实物或模型，我们可以采用幻灯片或录像的方式来弥补其中的缺失部分。不管是用实物还是幻灯片和录像，都要在课前做好充分的准备，在教学中注意引导学生观察他们的重点，以便于教学正确引导。
3、通过实操的方式，巩固所学内容
中职学生有较强的动手欲望，故在校内实习工厂中，有针对性的设置一些的课题，采取老师先演示，激发学生的兴趣，引导他们动手进行练习。在学生进行操作的时候，老师要结合理论知识给学生们讲解操作的步骤、方法和要点，把所学知识运用到实际的操作中去。有条件的可以多提供给学生们实习的机会，以便于知识的巩固。在给提供给学生实习机会的同时，更要激发学生们积极向上的学习精神。作为学校可以举办实操的技能比赛，提高学生技能，同时还要大力弘扬获得名次的同学，让有能力的学生参加市、省甚至全国性的技能大赛，让学生引起足够的重视，做到以赛促学，形成良好的风气。学校要全面实行“双证”教育，要求学生一定要获得职业技能等级证书，才能上岗就业，否则将推迟，以此来推动学生加强对知识的学习。通过技能大赛、技能等级证书的获得，学生对于掌握机械加工工艺的知识便是顺理成章了。
4、利用产教结合的办法，提升学生加工的技能
产教结合是理实一体化的最高模式，与实习有着一定的区别，他们虽都为实际的操作，但是产教结合要有产品，要能满足实际的需要。所谓的产教就是把生产和教学有机的结合起来，把产溶于教、教溶于产。通过对零件的加工来掌握整个机械加工工艺的过程以及其中涉及到的刀具和夹具。例如：下图的零件毛坯为棒料件ΦL×K
首先是加工工艺路线的制定，通过分析该零件主要的加工部分为螺纹、锥面和锥面上的孔，锥面上的孔一定要放在锥面加工之前，否则孔的加工可能无法完成。问题的关键在螺纹的加工和锥面加工的顺序，若先加工锥面，则无法定位进行螺纹的加工。故加工的顺序是先加工螺纹退到槽，再加工螺纹，其次加工孔，最后加工锥面。加工工艺的顺序确定后，最关键是锥面的加工中需要的夹具。确定夹具后，那就是刀具的选择。以上的工作完成后便是零件的加工，其中包括刀具、夹具和零件的装夹，以及零件在机床上的加工过程。从以上可以看出，一个零件的加工包括了机械加工工艺及装备的所涵盖的所有的内容。通过零件的实际加工可以让学生，自己动手去操作完成一个零件的加工的整个过程，加深和巩固了对机械加工工艺知识的理解。达到了很好的教学效果。
教学改革是一项系统而又复杂的工程，机械加工工艺及装备亦不例外。对于目前中职教育中所面临的问题和中职学生的实际情况而言，我们必须对现在的课程教学进行改革，才能使得我们培养的机械专业学生真正的与企业对接，不需要所谓的二次培训，从而完成我们职业教育人应做的事。
参考文献：
[1]朱淑萍．机械加工工艺及装备．机械工业出版社．2009年第2版．
[2]尚先云．浅谈高职教育的“产教结合”与“校企合作”．科技情报 开发与经济．2006（13）．
[3]毛春雷．中职学生现状分析与对策思考．卫生职业教育．2009（14）．
[4]唐世林，柯吉友．机械加工技术．北京理工大学出版社．2009年第一版．
数控加工工艺课程设计 篇7
基于工作过程是教学方式由理论推导的学科教学方法向情境式教学适应职业教学方法的转变, 目的是避开高职学生理论推导能力不足的弱点, 通过情境教学的刺激, 激发学生学习兴趣。数控加工工艺是指使用数控机床加工零件所采用的各种加工方案和工艺手段, 它是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术, 是人们进行大量数控加工实践的经验总结, 数控加工工艺技术具有综合性、系统性的特点, 是高职数控技术专业学生核心知识与技能, 也是高职数控技术专业学生未来岗位必备核心能力。培养学生机械零件制造工艺能力是本门课的主要任务。
根据职业教育的特点, 很多高职院校都在进行基于工作过程的项目教学工作, 在取得一定进展的同时也存在很多问题, 如理论准备不足, 项目积累不够充分, 教学平台不能体现生产情况, 没有基于工作过程的整套项目教学教材, 教师团队不适应项目教学, 企业教师对教学理解不够而学校教师又没有深刻的企业体验, 学生因很少进入项目工作与学习的环境而难于完成有难度的数控工艺项目等。
我院数控技术专业根据自身所处地区现代制造企业情况, 对“数控加工工艺”课程进行基于工作过程的项目教学建设, 并开始工作过程情境教学设计与教学实践。我院在整合教师、实验室、企业资源的基础上, 通过构建基于工作过程情境的教学平台, 建设模拟企业数控工艺员工作的学习情境, 应用典型企业项目牵引教学并辅之以综合考评方法, 经过几年实践取得了一定成效, 积累了一些经验。
一、构建基于工作过程情境的教学平台
由于职业教育与普通教育教学过程和方法区别较大, 且高职院校原有教学设施大多是按照注重理论教学设计的, 故按照职业教育的特点建设职业教育教学平台十分重要。特别是专业课程, 教学平台应能反映学生未来就业岗位企业工作过程。“数控加工工艺”课程主要培养数控技术专业学生现代机械制造工艺技术能力, 能完成企业基层工艺员所承担的工艺规程与工装设计任务, 初步解决生产中的工艺问题的能力, 要为这一目标实现构建基工作过程的情境教学平台。
(一) 构建基于工作过程课程的教学环境
“数控加工工艺”课程基于工作过程的教学设计, 是以企业典型工艺项目为牵引展开, 学生在教师指导下完成若干项目, 在实践中学会完成工作任务。学习情境设计应能充分体现企业工艺设计过程, 教学环境应能体现相关要求。根据对企业深入调查, 构建模拟企业工艺室 (厂或车间) 的环境, 在学校建设“教学做”一体化工作室。工作室主要资源包括:典型零件的工艺规程样本、样件, 典型零件夹具样本、实物, 典型零件加工录像, 各种工艺资料手册, 国内外相关标准, 机床手册和样本, 企业的各种规章制度, 以及模拟工厂或车间。这些资源能够使学生更加便利地接触到所需的工艺资源与信息, 从而更好地融入工艺工作的氛围与情境中。
(二) 引入企业工艺师作为兼职教师
设计零件的数控加工工艺, 必须以经验丰富的工艺师作为支撑, 如果学校没有具备企业经验的工艺师作为教学指导, 则很难体现工艺设计工作过程。特别是由于行业不同, 制造工艺不同, 企业氛围亦有所不同, 应按学生就业岗位要求, 引进熟悉行业工艺的工艺师作为兼职教师, 才能形成企业氛围。
在教学过程中, 根据企业工艺师特点开辟专门特色工艺单元, 介绍工艺的开发与实验情况, 使学生知道新工艺的产生与不断革新的重要性, 提升学生学习工艺知识与技能的自豪感。自觉钻研工艺, 为在工作岗位施展才能打好基础。
企业工艺师兼职教师可以带来最新的行业工艺技术, 在教学中融入企业的思维方式、市场对技术的要求、最新的工艺案例, 能够使学生日后更容易融入社会。专任教师应发挥自己对教学环境熟悉的优势, 与企业教师优势互补, 完成教学任务。实践证明, 只有充分协调好专任教师与兼职教师的教学安排, 才能形成优良的教学情境, 对学生也最为有利。
(三) 建设“数控加工工艺”网上资源
目前, 计算机作为学习终端已经普及, 在教学过程中及时提供网上资源十分必要, 在建设“数控加工工艺”学校精品课的基础上, 我院同步建设了网上资源, 将教学视频、企业制造过程视频、工艺文件样本等资源上传至网络, 在工作室“教学做”时, 学生随时可以取得相关资源, 使得教学过程更加通畅。
二、构建模拟企业数控工艺员工作的学习情境
构建模拟企业数控工艺员工作环境, 模拟行动领域数控工艺员工作过程, 在教师的示范和指导下, 学生边学边做, 构建出便于学生学习的学习情境。
(一) 梳理工艺员工作过程, 使学生进入岗位角色
根据涂尔干 (E Durkheim) 的社会学功能理论, 教育的目的“在于使年轻一代系统性的社会化”, “使出生时不适应社会生活的个体成为崭新的社会的我”。依据上述理论和工作过程的教学方法理念, 基于工作过程的教学方法实际上是为学生进入专业角色 (社会) 的一种实践和模拟。学习情境是学生掌握工作过程知识与能力的便捷方式。
通过梳理工艺员工作过程、选择典型工作任务、将典型工作任务转化为学习领域、设计学习情境, 使工艺员工作过程展现在学习领域, 学生在角色扮演中逐步掌握工艺员的工作能力。
(二) 建构基于工作过程便于认知的学习情境
以瑞士教育学家皮亚杰 (J Piaget) 为代表的建构主义认为, 知识不是通过教师传授得到的, 而是学习者在一定的情境即社会文化背景下, 借助他人 (包括教师和学习伙伴) 帮助, 利用必要的学习资料通过意义构建的方式而获得。建构基于工作过程学习情境, 应按照工艺工作过程内容对课堂教学内容进行序化, 将学习领域细化成学习情境进行教学。
建构学习情境必须根据学生认知规律展开, 先使学生熟悉教学情境的逻辑关系, 认识基本工作工具;再从简单零件工艺设计开始, 逐步过渡到中等难度的零件, 到特殊零件工艺设计。在教学过程中, 应建立学生学习小组, 以便于构成协作情境。这不仅有利于学生间相互协作、会话和意义建构, 攻克认知难点, 而且可形成良好的学习氛围, 使学习更具现场感。
(三) 建立“现代师徒制”教学方法
教师与学生的角色是基于工作过程教学的关键, 传统师徒培养方式是从实践中学习知识与技能, 解决了传统手工业技术的传承问题。现代大工业技术复杂, 知识与技能领域广, 按传统师徒培养方式效率不能保证。要更好地利用学校形式, 发挥现代师徒教学方式优点, 基于工作过程教学方法为此提供可能。
教师在基于工作过程教学中承担师傅的角色, 学生角色为徒弟, 在模拟的学习情境中, 完成知识与技能提升, 这样学生更容易掌握教学内容、提升能力, 而且便于师生间、学生间的沟通, 使学生在学习时更有情境感和成就感。
三、典型企业项目牵引的教学实施
实际生产中机械零件非常多, 必须选出典型类型零件。我们主要以缝纫机零件为主, 提供给学生整台机械各类零件制造工艺, 使每个学生受到各类常见典型零件工艺的训练, 在教学过程中我们主要做了以下工作。
(一) 梳理典型机械零件工艺过程, 建立典型项目库
根据机械零件的特点, 采用成组技术的原理, 将机械零件分为轴类零件、盘类零件、箱体类零件、齿轮类零件、叉架类零件和型腔壳体类零件等典型零件类型。将每种类型的零件工艺方案进行典型化, 并根据工件的难易程度建设项目库。
到企业收集相关的典型零件工艺规程, 逐渐丰富典型零件工艺项目资源, 建立各种技术文件档案, 方便学生查找。将学生毕业设计优秀作品等作为资料储存起来, 作为学生学习的样本。企业的零件工艺规程可以使学生感受真实的企业工作情境, 使学生工作更认真。
(二) 编写典型零件工艺教材
典型零件工艺的教材是十分必要的。为了能够编写更加符合企业实际的教材, 我们深入企业解析工艺流程, 测绘工艺装备。将企业工艺流程拍摄成录像, 把企业典型零件工艺整理成教材内容, 并按工作过程和教学情境序化成教学单元。
在教材编写中, 按照成组技术的原理, 即按零件类型设置工艺项目, 在项目中穿插相关知识点, 使学生举一反三, 融会贯通, 更加深入全面地掌握工艺知识与能力。我院首先编写校本教材, 并在几年教学修改的基础上出版, 为展开基于工作过程教学提供了教学资源。
(三) 建立模拟企业工艺设计流程的组织
为真实地反映企业工作情境, 课程教学之初, 在教学班成立工厂化的工艺技术组织, 即成立工艺研究所。该研究所下设数个工艺小组, 每个小组由4~5名学生组成, 并任命一个组长 (相当于工厂车间工艺组) 。任命课代表为所长助理, 教师与兼职工艺师为所长或副所长。
每个工艺小组负责不同零件类型的车间, 全班共同完成一个产品的各类工艺规程, 班级学生共同协作, 形成团队, 完成整个产品的工艺规程及部分夹具设计, 遇到问题共同协商。为使学生得到较全面的锻炼, 学生在下一个产品中每组学生的零件类型加以轮换, 以完成不同类型零件工艺能力的培养。
(四) 以企业典型项目牵引, 学生学中做、做中学
零件工艺规程和夹具设计是本课主要教学项目, 对于没有长期工厂工作经验的学生来说是十分棘手的问题。采用“我做、你看, 你做、我看;我再做, 你再看;你再做, 我再看”的学中做、做中学的方式, 逐步提升学生的工艺能力及工艺感觉, 使其逐步进入角色。
课程之初给每个工艺小组若干个企业项目为任务, 要求学生在课程中完成工艺规程和部分夹具, 并以这些项目作为牵引进行教学, 使学生带着任务和问题学习, 在课程教学中逐步解决。在以企业典型项目牵引过程中, 把学生带到企业参观生产线, 熟悉企业设备和工艺装备十分必要, 这时企业兼职教师显得更为重要。校中厂无疑是最好的教学场所, 条件具备的可以将部分学生的工艺规程 (包括数控程序) 在厂中实现。我校开展“卓越技师”培养工程, 对优秀学生重点培养。数控技术专业将机械零件工艺规程与夹具实现作为其中一部分。经过两届学生的实践, 效果较好, 形成了部分实用作品, 经过该项培养的毕业生在工作中工艺能力也受到了好评。
四、以项目为基础的考评方法
以往以考试为主的考评体系很难适应基于工作过程的教学, 建立以项目为基础, 过程和考试相结合的考评体系。将学生学习过程取得的成果计入学生课程总成绩, 注重学习过程评价, 使学生更注重平时学习、注重细节, 学生之间配合更主动, 培养了学生团队精神。
学生期末做完项目, 组织项目答辩会, 请部分优秀学生和企业工艺师组成答辩小组, 对各组成果进行答辩, 学生在答辩会上可以充分展示自己的成果, 以培养学生自信心。通过答辩学生也可以提高项目表达能力、项目分析能力。
考试作为评价的一部分不可或缺, 通过考试可以评价学生基础知识掌握情况, 也可以促进部分学生全面掌握工艺知识。这样的评价方式, 促使学生明确学习目的, 学习主动性有所提高。2010、2011、2012级学生几乎没有旷课现象, 听课效果也明显提高, 数控加工工艺课程通过率达96%以上, 学生数控工艺规程与夹具设计能力明显提升, 毕业设计指导量明显减少, 学生设计的工艺规程质量较高。通过基于工作过程的课程教改与实践, 学生对教学内容和教学方法比较认可, 避免了过去由于学生没有实践经验对教师授课不知所云的情况, 教学过程更活泼生动。基于工作过程的教学方法, 可以把以往的学习难点分散到过程当中, 学生更容易掌握。
基于工作过程的教学方法提升了学生工艺设计能力, 使学生对相关工艺知识的认识更加深刻。课程学习培养了学生的严谨工作作风, 使其熟悉了未来工作岗位的工作情况, 提高了职业认知度。
教学改革是一项复杂的系统工程, 需要完成的工作很多, 尤其在培养学生的创新能力和实践能力方面仍需教师不断尝试探索。高职“数控加工工艺”课程教学应进一步提升学做一体教学平台层次, 构建企业真实环境的综合工作室, 使学生更好地体会企业工作过程, 做到与企业岗位无缝连接, 真正培养出适应社会发展的高素质的技术技能型人才。
摘要：基于工作过程的课程教学比较适合高职学生。“数控加工工艺”课程进行情境设计与教学, 建设基于工作过程的教学平台, 构建学习情境, 根据企业的生产特点来设计典型零件的工艺, 建立模拟企业工艺设计组织, 布置企业典型零件工艺设计任务。学生在教师指导下设计, 边学边做自己的项目, 教师把相关知识学习与应用穿插到执行工作任务的过程中, 从而使学生掌握实际工艺设计能力, 并通过项目评定学生学习成果。
关键词：工作过程,数控加工工艺,教学改革
参考文献
[1]马明娟.基于工作过程的理实一体化教学探索[J].职业教育研究, 2014 (2) :99-101.
[2]程舒通.工作过程导向课程中两个关键问题的解决[J].中国职业技术教育, 2014 (5) :71-73.
数控加工工艺课程设计 篇8
一、以“应用型人才”培养目标进行课程改革的原则
苏州工业职业技术学院通过邀请数控企业的专家进行座谈及对毕业生调研, 从零件数控加工典型职业的工艺内容进行深入分析, 得出传统的《数控加工工艺》课程的教学相对于“应用型人才”培养目标存在一定的不足, 体现在: (1) 课程的教学内容狭隘, 不能突出实用性、先进性和前沿性, 与现代企业生产脱节; (2) 课程教学方法单一, 致使学生能动性不足, 不利于学生综合素质的提升; (3) 课程教学手段单一, 实践技能培养不够, 不能满足学生对职业岗位的适应性。
考虑到以上不足因素, 我们对《数控加工工艺》课程进行了教学改革, 确定了该课程的教学改革原则为: (1) 职业岗位的正确定位是课程改革的基础; (2) 实践教学、技能培养是课程教学的主线; (3) 多样化的培养模式是课程改革的新方向。
二、以“应用型人才”培养目标进行课程改革
1. 以就业标准为导向, 实现培养目标的转型
由于数控加工工艺知识和数控机床操作是紧密结合的。《数控加工工艺》课程的开设是为从事数控机床加工、数控机床编程工作做准备的, 中职学校开设该课程主要是培养精通数控加工工艺理论知识, 并熟练掌握数控机床的操作和手工编程的蓝领人员, 这类人员适合担任车间的数控机床操作技工, 而高职学院开设该课程的主要培养目标是:具备全面掌握数控车、铣床和加工中心的加工工艺制定的能力;培养不仅理论知识面广, 而且有大量的实践经验, 能担任工厂设计处和工艺处的数控编程员。这类人才市场需求量大, 深受模具行业的欢迎, 待遇也较高。
2. 整合知识模块, 确定教学目标
教学目标:从给定的任务中获得完成数控加工所需的信息资料;制定工作计划, 自主学习设计数控工艺方案, 编制工艺卡、工序卡、刀具卡、绘制走刀路线图, 合理选择夹具;区分不同的工艺对工件加工精度、表面质量的影响;利用现有学习资源对数控加工工艺规划加以应用, 并加工出任务所给零件。对典型零件的数控加工质量、生产率、经济性进行综合分析, 学会与人沟通, 通过团队协作培养社会适应能力。
教学内容:数控加工的切削基础、工件的装夹与夹具设计基础、数控加工工艺基础、数控车削加工工艺、数控铣削加工工艺、数控加工中心加工工艺、数控线切割加工工艺、数控模具加工工艺。
3. 合理分配理论与实践课时, 重视实践性教学环节
随着数控技术的快速发展, 《数控加工工艺》的教学内容必须紧跟数控技术发展步伐, 仅依靠传授理论知识难以达到课程的培养目标, 还必须通过一系列配套的实践措施予以保证。
(1) 实践基地建设。2003年, 我院投入约900万创建了省级数控实训基地, 其中包括15台数控车床、13台加工中心等, 为数控技术、模具设计与制造专业的学生分别在一年级下学期和二年级上学期提供实践学习, 让学生熟悉数控加工, 激发学习兴趣, 为后续的《数控加工工艺》课程开设提供了必要的条件。
(2) 校企合作, “订单式”培养, 探索“工学结合”。学院与本地区的一些资深企业进行长期合作, 合作形式的多样化决定了学生培养方案的多样化。主要目的是让学生有机会对企业进行早期的了解, 从一定程度上增大学生的学习动力。主要途径为:企业派生产一线的高级工程技术人员按计划定期为部分优秀学生讲授企业数控机床加工工艺案例;本课程安排1~2周时间让全体学生到企业参与数控加工工艺实践, 使学生有机会与生产一线的数控加工工艺知识近距离接触, 使学习变得更有针对性。我院通过这两个途径为企业输送了不少的优秀人才, 达到了“双赢”的效果。
(3) 利用校内现有资源, 力推国家职业资格考证制。衡量“应用型人才“的标准之一就是职业技能证书的具体量化, 社会准入资格证书应与本地区的行业需求接轨, 校本课程改革要求我们推行“一书多证”制度。例如, 我院持久性地开设数控车床、加工中心的中级和高级的培训。同时, 作为上海SIEMENS NX授权培训中心, 通过UGCAD/UGCAM中级能力的培训, 学生熟悉工艺课程中刀具、夹具、金属切削原理等内容在数控加工时需要考虑的工艺内容。国家职业资格鉴定证书全面考核了学生对综合知识的应用能力, 要求学生完成相关计算、从工艺分析到NC编程、数控加工等全过程的工作, 重点考核学生运用所学知识和技能综合分析问题、解决问题的实际工作能力。经过对已毕业学生的调研, 证明此举措大大增强了学生职业岗位适应能力和就业竞争力。为进一步推进课程教学改革, 我院还针对该课程开设高级数控工艺员考证培训等。
4. 推行任务驱动教学法, 实现教师课堂角色转型
在各类数控机床加工工艺分析相关知识的传授中, 任务驱动教学法的具体实施步骤如下:
第一步:创设企业虚拟生产环境, 激发学生学习兴趣。任务的给出在工艺课程中应该以图文结合的形式说明需要加工的零件的形状、技术要求等。此环节非常关键, 是成功的开端, 一定要在充分调查的基础之上, 以企业加工实例为依托, 以工作过程为导向, 找到学生兴趣和教学内容的最佳结合点。
第二步:任务分析。引导学生思考完成此工件需考虑的工艺问题有哪些?提出问题来思考, 即完成任务的分解。
第三步:搜集资料, 自主学习。教师向学生提供完成以上零件工艺分析所需资料的搜集线索, 学生根据教师提供的线索分组自主学习, 完成本次任务所涉及到的工艺知识点的学习并理解掌握。
第四步:协作学习。学生通过与本组内成员的讨论、交流, 加深对问题的理解, 最终同组成员形成统一的零件加工工艺路线。
第五步:解决问题。各组组长通过多媒体、黑板等形式汇报学习成果, 教师进行修正和补充, 同时注意引导并回答学生讨论过程中不能解决的问题。
三、课程改革中存在的问题及今后努力的方向
通过对本课程进行以上改革, 大大地提高了教学质量。在校内, 学生对本课程的评教成绩有明显提高;在校外, 一部分毕业生已胜任了企业数控加工工艺培训员的工作。同时也发现课程改革中还存在着以下问题: (1) 教材建设。教师今后要结合自己的教学经验和企业工程实例自编本课程的教材; (2) 师资队伍。教师深入企业的机会较少, 缺乏工程实践能力。因此要鼓励教师积极参与企业产品的研发, 参与企业的生产过程, 切实提高实践能力; (3) 生产实训基地。学院要依托毕业生优良的工作成绩来获得学院较好的声誉, 以建立长期的合作关系, 为课程发展形成良性循环。
今后, 我院要在现有基础上, 根据市场发展需求, 不断深化对课程的改革, 提高人才培养质量, 更好地为企业输送数控“应用型人才”。
参考文献
[1]罗春华, 刘海明.数控加工工艺简明教程[M].北京理工大学出版社, 2007.
[2]周虹.深化《数控工艺与编程》课程的改革[J].机械职业教育.2008, (4) .
[3]鞠成革.数控车床课程改革与实践[J].职业技术教育研究.2006, (9) .
数控加工工艺课程设计 篇9
1 岗位群及人才培养定位
无锡是高新技术产业林立的制造业基地之一, 数控技术专业有着广阔的就业环境。通过对一些中小型企业、公司的实地调研, 对人才市场人才需求情况的多方面分析, 以及对毕业生的走访及反馈信息跟踪, 确定了数控技术专业的岗位群及人才培养定位如图1所示。
2 课程目标
课程以能力目标为导向, 知识目标为支撑, 素质目标为载体全面培养学生的综合能力。具体要求达到以下三个方面的目标。
2.1 职业知识目标。
掌握各种加工方法的特点及适用范围;熟悉数控加工工艺系统的各组成部分;熟练掌握中等复杂程度回转体轴类、盘套类零件的数控加工工艺分析;掌握中等复杂程度的铣削类零件的数控加工工艺分析;掌握箱体类零件的加工中心加工工艺分析。
2.2 职业技能目标。
培养学生合理编制车削零件数控加工工艺文件的能力;培养学生合理编制铣削零件数控加工工艺文件的能力;培养学生合理编制加工中心工艺文件的能力;具备中高级数控车床操作员的工艺分析能力。
2.3 素质目标。
培养学生谦虚、好学的能力;培养学生的沟通能力及团队协作精神;培养学生勤于思考、做事认真的良好作风;培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风;培养学生对企业文化、管理认同的能力;培养学生的质量意识、安全意识;培养学生良好的职业道德等关键能力。
3 教学内容
教学内容应简化理论, 突出实用性, 遵从由抽象到形象, 由浅入深, 由易到难的学习曲线, 分散难点。与职业能力相结合, 安排了7个学习项目。
4 教学方法与手段
以强化学生探究性学习能力、培养团队精神为核心, 因材施教, 采用灵活多变的教学方法;结合教学内容采用了工学结合组织模式;探索“讲-演-练-评”教学模式。
4.1 教学方法。
4.1.1互动式教学法。课堂上一定要避免老师“一言堂”的现象, 通过对前面所学知识的复习提问, 引出新的教学内容, 引导学生参与到课堂教学中来。4.1.2讨论式教学法。在对零件的加工工艺进行分析时, 先给出一个加工工艺方案, 让学生根据所学知识来分析讨论, 找出方案中不合理的地方, 并给出理由, 最后总结提出新的更合理的加工工艺方案。4.1.3渐进式教学法。在项目实施过程中, 由简到难安排任务, 最终完成项目的最终目标。以“轴类零件的数控加工工艺分析”这一项目为例, 设置了短光轴的数控加工工艺分析、简易阶梯轴的数控加工工艺分析、细长轴的数控加工工艺分析、螺纹及外圆弧曲面的数控加工工艺分析、中等复杂程度轴类零件的数控加工工艺分析共五个工作任务, 最后要求学生能独立完成复杂轴类零件的数控加工工艺分析。4.1.4案例式教学法。各任务的布置及推进, 依托典型案例来实现。先给出该任务需要完成的工艺分析的零件, 再补充完成该任务需要掌握的相关知识点, 理论知识为工作任务服务。
4.2 教学手段。
在授课过程中, 运用了多种先进教学手段。通过现场教学, 帮助学生对各种机床设备建立感性认识;与编程相结合, 运用虚拟仿真技术来检验编制的数控加工工艺是否合理;运用现代化多媒体技术在课堂内容中增加了许多音频资料, 丰富了课堂形式;将课程学习与职业技能鉴定相结合, 要求学生必须达到数控工艺员中级水平, 通过数控车工中级考证;给学生提供了中国数控机床网、宇航数控仿真软件、中国金属加工网、CAD教育网等网站, 利用网络资源课后继续学习提高。
5 教学效果
项目驱动教学法在《数控机床及加工工艺》课程中实施后, 教学效果得到了明显提高。将枯燥的理论知识与工作任务相结合, 提高了学生的学习兴趣, 到课率、课堂参与情况、任务完成情况等均有了显著改善。通过课程学习后, 80%左右的学生可以独立完成车削和铣削典型零件的数控加工工艺分析, 90%左右的学生通过数控车工中级考证。
摘要：《数控机床及加工工艺》是数控技术专业的一门核心专业课程, 作者通过教学实践, 尝试了按照工作的相关性来组织课程教学内容, 在课程教学过程中实施了以就业为导向、工学结合的教学新思路, 以项目来驱动教学活动的开展。
关键词：《数控机床及加工工艺》,基于工作过程,课程改革
参考文献
[1]吴献文, 陈承欢, 刘志成.以职业能力为导向的项目驱动教学改革实践[J].职业技术教育, 2010 (2) :42-44.
浅谈数控加工工艺设计 篇10
1 数控加工工艺的主要内容
1) 选择那些适合在数控机床上加工的零件, 确定工序的内容。就单个零件来说, 并不是所有的加工工艺的过程都需要在数控机床上去完成的, 通常情况下只有一部分的工艺内容需要数控加工。这个过程就需要对零件的图样仔细的进行工艺分析, 找到最适合也是最需要采用数控加工的内容以及工序。在内容选择的过程中, 必须结合企业已拥有的设备, 以解决难题和关键问题为目标, 最终使生产效率在一定程度上提高, 使数控加工的优势得到充分的发挥。2) 选择合适的数控机床, 数控机床一般情况下会有两个动力头, 数控加工只需要一次装夹就可以完成普通的加工几次装夹所能够完成的加工任务。所以, 可以按照一次装夹所能够完成的加工任务来确定一道工序的具体内容。3) 对加工零件的图纸进行分析。明确加工的内容以及技术的要求, 明确加工的方案, 制定出数控加工的路线, 在数控加工的工序前后通常情况下都会加入一些普通的加工工序, 如果不能够很好的衔接, 就很容易产生矛盾。所以很又要弄清楚数控加工工序和普通的加工工序自身的加工目的、技术要求、加工特点等;对校形工序的技术要求;对毛坯的热处理状态等, 只有这样才能够让每个工序都达到相互满足的加工需要, 并且也明确了质量目标和技术要求。4) 设计数控加工的工序, 例如对工序的划分、夹具的定位与安装、刀具的选择、走刀路线的确定、切削用量的确定等。5) 数控加工工序程序的调整, 合理优化加工程序。6) 对数控机床上的部分工艺指令进行处理。
2 数控加工的基本特点
1) 数控加工的工序内容一般情况下要比普通机加工的工序内容要复杂一些。2) 数控机床加工程序的编制和普通的机床工艺规程的编制相比要复杂。这是由于一些普通机床的加工工艺不需要考虑的问题, 例如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题, 在编制数控加工工艺时却要认真考虑。3) 对于数控机床上工件的一次装夹, 可以进行多个部位的加工, 有的时候甚至能够完成工件的全部的加工内容。4) 数控机床加工的精度高。通常只需要一次加工就能够达到加工部位所需的精度, 粗加工、精加工之分。5) 根据数控机床加工时工件装夹特点与刀具配置、使用的特点区别于普通机床加工时的情况, 工件的各部位的数控加工顺序可能与普通机床上加工工件的顺序也有很大的区别。6) 由于刀具库或刀架上装有几把甚至更多的备用刀具, 因此, 在数控机床上加工工件时刀具的配置、安装与使用不需要中断加工过程, 使加工过程连续。7) 数控加工工艺中工序相对集中, 因此数控工艺规程中的工序内容要求特别详细。例加工的部位、程序的名称、程序的编号、加工的顺序、刀具的配置和使用的顺序, 刀具加工时的刀具的轨迹、刀位的路径、切削的参数等, 都要比普通的机床加工工艺中的工序内容要详细。
3 数控加工工艺的设计要点
3.1 分析零件图, 确定加工内容
在选择并且决定了要对某个零件进行数控加工之后, 并不等于要完成所有的加工内容, 可能只是对其中一部分进行数控加工, 所以, 必须对零件图样进行比较细致的工艺分析, 选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。应结合本单位的实际, 立足于解决关键难题和提高生产效率, 充分发挥数控加工的优势, 防止把数控机床降格为通用机床使用。通常选择通用机床难加工, 质量也难以保证的内容作为加工重点。当通用机床加工效率低, 工人手工操作劳动强度大时, 可在数控机床尚存在冗余能力的基础上进行选择。对于需要通过较长时间占机调整的加工内容, 必须用特定的工艺装备协调加工的零件, 采集编程用的数据困难且易与检验依据发生矛盾而增加编程难度等情况, 一般不宜选择数控加工。
3.2 根据零件特点合理设计夹具精心选择刀具
在数控编程之前, 必须根据加工零件的形状特点以及精度的要求, 考虑零件装夹的方法。选取定位夹紧方案的过程中, 必须考虑如何数控机床的工作效率提高以及将操作者的劳动强度降低, 还可以方便加工程序的编制。设计的工装夹具必须以使用最少的装夹次数完成所有表面的加工为目标, 尽量的减少装夹的误差, 充分的发挥数控机床的功能。通常情况下, 尽可能的选用组合的夹具、通用化以及标准化的夹具。尤其是在加工中心、数控铣床等机床上加工形状复杂、批量不大的零件时, 对工装夹具的使用更应该具有通用性, 以缩短零件加工的生产准备的时间, 减少制造的费用, 设计出的夹具必须装夹方便、快速, 定位准确、可靠。对刀具的选择必须遵循以下原则:1) 刀具的类型必须和加工的表面相适应, 数控机床、刀具、辅具 (刀柄、刀套、夹头) 要配套。2) 刀具的几何参数必须合理, 要有较高而且较为一致的刀具耐用度, 以及足够的刚性。
3.3 选择合适的对刀点与换刀点
对刀点就是刀具相对于零件运动的起点。对刀点通常也是程序的起点, 在对刀点确定之后, 机床坐标和工件坐标的关系也就确定了。对刀点可以选在工件上, 也可以选在机床或者夹具上。
对刀点必须和零件的定位基准有一定的尺寸关系, 以便用来确定机床的坐标系和工件的坐标系的关系。选择对刀点通常可根据以下的原则进行:1) 对刀点应尽量的选在设计基准或者工艺基准上;2) 在绝对坐标系中, 对刀点最好选在机床坐标原点上, 或者选在距机床原点为某一确定值的点上;3) 在回转工作台上, 可使工作台的回转中心与夹具的对称中心重合;4) 必须考虑对刀的重复精度。换刀点是为加工中心、数控车床等多刀加工的机床编程而设置的。因为这些机床在加工过程中要自动换刀, 为了防止换刀时碰伤零件或者夹具, 换刀点往外设置在被加工零件的外面, 并且需留有一定的换刀余量。
3.4 选择合适的切削用量
数控加工的质量和效率, 在很大程度上取决于切削用量的选用。切削用量包括主轴转速、切削深度和进给量。切削用量的选择应在机床的允许范围内取, 同时考虑刀具的耐用度, 机床、夹具的刚性和材质的硬度。也可结合实践用类比法确定。
3.5 数控加工工艺文件的编写
为了能够使工艺准备效率和连续性得到提高, 让数控加工走向正规化, 遵循数控加工的特点, 必需建立和编制必要的数控加工工艺的文件。其中包括以下几个步骤:1) 数控加工工艺过程卡;2) 数控加工工件安装和零点设定卡片;3) 数控加工工序卡片;4) 数控加工程序卡片。
4 结语
典型壳体零件加工工艺及夹具设计 篇11
关键词：壳体零件；装夹设计；加工工艺
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1005-1422（2015）06-0089-02
在机械加工中，由机床、夹具、刀具与被加工工件一起构成了这一加工过程的一个整体，这一整体称为机械加工工艺系统。因而，分析机械加工精度的过程，也就是分析这一工艺系统在各种不同的工作条件下以各种不同方式反映工件的加工误差，而机床、夹具又是这一工艺系统的重要组成部分，复杂的零件常用数控加工以达到其各种技术要求，在加工零件之前必须进行工艺规划分析和设计，目的是希望得到使用数控机床后的最佳工艺制造流程，最大限度地提高生产效率。
对于壳体零件，采用数控加工，可有效提高零件质量，安装容易，改善传动性能，延长产品使用寿命，以下图典型零件为例介绍壳体零件的加工过程中的部分工艺。
一、壳体零件的技术要求分析
（1）如图一所示零件，要确保主视图位置公差26±0.02、55±0.02、9.5±0.02，主视图B面与￠15沉孔平面距离31.6±0.02，平行度0.02符合图纸要求。
（2）右视图￠18+0.02孔与￠11+0.02轴承孔有垂直度要求，所以二次装夹所用基准要保持相互垂直关系。
（3）右视图平面与￠11+0.02轴承孔中心有67±0.02位置公差要求。
（4）后视图孔位置与主视图孔位置有同位度要求。
二、在安排工艺流程中主要考虑的因素
（1） 选择最短的加工工艺流程。
（2） 尽量发挥机床的各种工艺特点，追求最大限度地发挥数控机床的综合加工能力特长（多工序集中的工艺特点），应在生产流程中配置最少的机床数量、最少的工艺装备和夹具。
（3）工序集中与工艺加工渐精原则的矛盾。
（4） 在对典型工件族工艺流程的安排中，应妥善安排各台机床和生产线的手工调整和检测等工作，即人工干预的影响。
三、关键装夹工具的解决方案
夹具的作用是使工件相对于机床和刀具具有一个正确的安装位置，因此，夹具的制造误差对工件的加工精度影响很大。一是基准不重合误差，在零件图上确定某一表面尺寸、形状、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不准确产生的误差，夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，其实际尺寸（或位置）都允许在规定的公差范围内变动。
加工此零件，首先要解决装夹问题，这是加工的前题和准备工作，必须要做好，也就是要制作一套工装夹具，是用来确保￠18+0.02孔与各位置公差达到图纸要求，下面对夹具进行设计。
夹具如图二所示（已省略安装螺丝及零件压紧螺丝），在夹具上设置了两个工位01和02，工位01的定位基准为图示的A、B、C三个平面，三平面于空间构成工位01的坐标标系。此工位的作用：一是用于加工主视图上螺孔，轴承孔，定位孔，通孔和台阶，二是用于加工后视图上的螺孔，定位及沉孔，工位02的定位基准是图示的A1、B1、C1三个平面，同样此平面于空间亦构成工位02的坐标系，其作用是用于加工上视图尺寸￠18+0.02孔，M5螺纹孔，平面到￠11+0.02轴承孔中心距离67±0.02，此夹具的制造关键在于保证两坐标系的平行与垂直关系，夹具制造完后，须经严格检验，方向投入生产加工使用。
四、主要加工工艺规划
（1）利用普通车床和普通铣床分别加工图三所示的件A和B，并组装成图三所示的毛坏。其中外圆￠132.mm车至尺寸，内圆为￠98. mm车至尺寸，壳体高度为55.3mm（图纸要求是55mm，留0.3mm余量），内圆￠125. mm台阶深16.3mm （图纸要求￠124.5+0.3+0.0，深度16. mm，分别留0.5 mm和0.3 mm余量），￠11+0.02孔在车床钻孔至￠10，此孔未精加工之前作为加工4个￠11工艺沉孔时压紧零件用。67±0.02尺寸留1-2mm余量。
（2）加工主视图所需尺寸，在机床上校正夹具的坐标方向并压紧夹具，把模板放置在01工位上压紧，再把壳体放置于模板上，以壳体外圆￠132 mm和镶件80mm尺寸定位工件，用一支M10内六角螺丝穿过壳体￠10通孔压紧零件（见图四），找出内圆￠125. mm中心为加工零点值X1Y1，并把其输入到数控机床内，首先加工4个￠11工艺沉孔，加工￠7通孔时，由于孔较深，为防止钻头拆断，必须采用G83啄钻方式。加工完4个￠11工艺沉孔后，用4支M6内六角螺丝穿过￠11沉孔压紧零件，拆去原先M10压紧螺丝。用中心钻分别定位M4螺纹孔，￠3+0.02孔￠9+0.02孔，中心钻选用英寸中心钻，选用该中心钻的特点是，定位孔时通过深度控制，一次把定位和孔口倒角加工完，减少孔口倒角工序。M4螺纹孔按钻底孔￠3.3后用M4丝攻攻牙，￠3+0.02￠9+0.02孔分别采用钻孔、粗镗、精镗，￠11+0.02孔已有￠10底孔，采用粗镗、精镗。粗镗时单边留0.15余量精镗，这样既可保证加工精度，亦能充分发挥加工中心的高效率性，在加工过程中，为防止铝屑粘刀，提高加工表面粗糙度，必须加冷却液，具体的切削参数，粗镗主轴1500r/m，进给速度50mm/m，精镗主轴转速2000 r/m，进给速度40 mm/m，完成孔的加工后，精铣B面与￠15沉孔平面，B面只有0.3 mm余量，采用￠20平刀一次精铣到尺寸，为避免在B面上留下进退刀痕迹，必须采用切线进退刀方式，切削参数主轴转速S1000 r/m，进给速度为200 mm/m，￠15沉孔平面加工采用￠8平刀一次精加工到尺寸，进刀和退刀也采用切线进刀和退刀方式，加工程式见附表程式0001。完成主视图所需加工尺寸后，利用加工中心Y方向读数测量出67±0.02的实际距离，计算出加工余量，为在02工件加工67±0.02作准备，测量方法是用￠10零位棒，在01工位的加工零点，也是￠11+0.02孔的中心Y向读数为零，再移动Y向工作台，使零位棒接触67±0.02侧面，Y向读数会显示实际距离，这样的测量方法只需用于首件加工，以后加工就不需要。
（3） 上视图尺寸的加工，把零件与模板构成的整体从工位01移置于工位02上（见图四），压紧后，X方向加工零点与01工位数值相同，Y方向加工零点定在￠18+0.02孔中心上。首先用￠16平刀粗铣67±0.02尺寸，加工时根据在01工位测量出67±0.02余量是多少，留0.3 mm余量精铣，粗铣完后用中心钻定位￠18+0.02孔和M5螺纹孔，M5螺纹孔的加工按钻底孔￠4.2后用M5丝攻攻牙，￠18+0.02孔的加工过程，分别采用￠12钻头钻孔，￠16平刀扩孔，￠17.7镗刀粗镗，￠18镗刀精镗，要注意的是，由于￠18+0.02孔较深，钻孔必须采用G83啄钻方式，以方便铝屑排出而防止钻头拆断。镗孔时，要采用刚性好的镗刀，镗孔完后用￠16平刀精铣67±0.02到尺寸。
（4）最后加工后视图面各孔，从02工位拆下模板和零件，把模板重新装夹在01工位上，用壳体外圆￠132和￠9+0.02孔定位后压紧。加工零点和主视图加工零点数值相同，首先用中心钻定位M6螺纹孔，￠5.5+0.02孔，￠11沉孔已加工￠7通孔，直接用￠11平刀扩孔，M6螺纹孔的加工按钻底孔￠5.1后用M6丝攻攻牙，￠5.5+0.02孔按钻底孔￠5.1后用￠5.5镗刀精镗到尺寸。
参考文献：
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[2]谭雪松.数控加工技术[M].北京：人民邮电出版社，2009.
[3]于作功.数控铣床和加工中心编程与操作[M].北京：人民邮电出版社，2009.
数控车床加工工艺分析与设计 篇12
一、数控车床加工工艺的优势
数控机床和传统的工艺比起来在很多地方有很大的不一样, 数控机床在程序上要求很严格, 需要准确无误的程序, 并且定位基准和误差的控制很重要, 只有保证了这两个重要的因素才可以加工出质量合格的产品。在实际的加工中虽然无法保证设计的基准和定位基准保持重合但是由于零位补偿的存在可以将测量基准和工序基准同设计基准联系到一起使其保持一致。
二、数控车床编程的工艺处理基本原则
在加工方面数控车床和其他类型的车床加工得到的目标体基本差不多, 但是数控加工同时也具有其他车床不具备的特点。数控车床的加工设计一般要考虑很多种因素一般零件的形状和材质等因素会有一些不同需要以使用不用的方案。因此数控加工会遵循一定原则按照一定的规范进行操作。
(一) 先粗后精。在材料进行加工之前需要对零件先进行一个粗加工处理, 这样有很多的好处。可以节省时间在很短的时间内先将不需要的部分去除掉, 这样对于细加工有很多的方便之处, 很大程度上提高了工作效率。还可以满足细加工的要求, 保证细加工的质量要求。在粗加工结束之后还要进行第一和第二次细加工, 第二次细加工的目的是为了进一步提高工件的精度。
(二) 先近后远。数控机床和一般的机床一样在加工零件的过程中都是利用减少空走刀的次数和减少刀具的移动位置来提高效率的。所以在机床进行加工的时候都是先对距离较近的位置进行处理然后慢慢移动到位置较远处。
(三) 先内后外。在加工过程中刀具和工件都是具有一定的刚性的, 在加工过程中非常容易因为刀具和工件的刚性条件使得加工精度出现误差, 所以在加工过程中要先对工件的内表面进行加工然后再转向外表面, 这样可以最大程度地防止内外表面出现精度误差。
(四) 采用尽可能少的加工程序。根据数控加工的特点可以发现程序的多少对加工过程也有很大影响, 程序越少加工时间越短效率也就越高, 并且还可以在最大程度上使误差出现的几率减小, 最大的程度上提高工作效率。
三、数控车床加工工艺流程的优化改进
(一) 对加工零件的工艺性分析要准确。在零件进行加工前要尽可能使零件的外形和内部的形状保持统一的几何类型, 在加工过程中要减少对刀具的变换量。我们平常所接触很多的零件都具有一定圆弧角度, 在加工的过程中要格外注意圆弧的半径大小, 并且要特别注意很小的圆槽内径不能太小, 不然刀具不能进行操作。另外还要有统一的定位基准, 这样就不会在工件重新安装的时候导致在加工之后的定位基准不一样进而导致工件出现误差。除此之外, 工件上还要有定位的基准孔, 也可以将工艺孔作为基准孔。如果上述两种方法都无法实现的话, 还可以将精加工过的表面作为统一的基准, 这样就可以降低因为二次装夹产生的误差。
(二) 采用加工方法和加工工序要适当。在加工的过程中要特别注意遵守一定的规则以保证加工工件的精度。满足精度的加工方法有很多种, 在进行选择的过程中要充分考虑部件的形状、大小等热物理特性, 选择出一种最适合效率最高的方法。同时在考虑以上因素以外还要考虑设备的应用情况、设备的生产效率和损耗等因素。利用数控车床加工零件的时候工序是相对比较集中的, 要尽最大的能力使其可以在一次就全部或者将大部分完成装夹。首先应该仔细分析图纸, 然后确定方案看是否可以在一次的装夹中就可以完成整个零件的加工, 如果无法实现的话就尽可能降低装夹的次数和刀具的变换次数。在制定工作步骤的时候要考虑工作效率和工件的加工精度使其都尽可能的高。
(三) 制定最优加工路线。最佳的加工路线可以最大程度上保证工件的精度和生产效率, 其要遵循以下一些规则:第一, 在设计路线的时候要充分考虑减少换刀和走刀的次数;第二, 在计算方面要尽量简单, 为进一步编程减小工作量;第三, 要保证被加工物体对精度的要求。在走刀的过程中要保证工件的表面要尽量避免刀的划痕, 所以在程序设计的时候要特别注意进刀和出刀的程序设计。在车削外表面的轮廓的时候, 车刀的切入和切出的点要保证在零件外表面轮廓的延长线上, 这样就保证了零件轮廓的光滑性, 避免了划痕的产生。并且在加工的过程中要尽可能不产生停顿, 不然工件在停顿的时间有可能会发生不稳定导致工件表面划痕的产生。
(四) 制定数控车床上刀具的安装设计与工序卡。数控机床和普通的机床在工艺上有很大的差别, 前者会更加复杂因此在性能上会更好, 在复杂的工件加工上能更好地完成加工, 数控机床只需要将程序编写正确, 不需要考虑工步问题。工序卡要包括编程的原点、削铣参数、编程的说明。其中编程的说明中要包括程序编号、机床型号和所有刀具半径补偿等内容。
刀具的安装设计要最大可能地统一标准, 在工艺、编程和设计上要保持统一。要尽可能保证一次将工件加工出来, 最大化利用机床的加工效率减少人为对加工时间的占用。另外, 当我们需要加工的零件变少的时候, 要根据数控加工自身的特点对夹具的使用遵循以下两个要求。第一, 要尽量保证夹具的坐标方向和机床的坐标方向相对固定;第二, 要协调好机床和工件的坐标关系。除此之外还可以通过调试其他一些夹具来降低生产的费用和减少生产的时间。
(五) 数控车床加工操作步骤。如图1所示。
四、刀具及选用
选用如图2所示的4种刀具。
(一) 外圆车刀。主要是用来进行工件外表面的粗加工和精加工。
(二) 螺纹车刀。主要进行对M40X2的螺纹进行加工。
(三) 切槽车刀。主要用来进行槽的切削, 可以一次走刀完成。
(四) 圆弧车刀。主要用来满足对工件圆弧部分的完成。
在使用数控机床加工的实际过程中都不是一次性将工件加工完全, 而是在加工的过程中不断进行调整和优化。在加工的过程中会发现各种不同的问题, 要不断对问题进行优化和改进, 及时进行经验的总结为以后的加工提供更好的参考。
参考文献
[1]赵艺兵.数控车床加工工艺分析与设计[J].中国制造业信息化, 2012, 11:1~14
[2]程叔重.数控加工工艺[M].杭州:浙江大学出版社, 2012