金工實習數控加工部分實踐教學內容的探索

周小超 王洪新

作者簡介：周小超（1982-），男，實驗師，安徽無為人，現為皖西學院機械與電子工程學院實驗師，主要研究方向為機械工程技術。

摘要：根據學院建設目標，闡述金工實習數控加工部分實踐教學內容按數控加工工藝的編寫、數控程序的編制與調試和數控機床操作與加工三個模塊進行的內容，根據實踐效果顯現出教學內容改革的優勢。

關鍵詞：金工實習;數控編程;數控加工

中圖分類號：G642.4文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2015）03-0145-02

根據皖西學院“應用型本科院校”建設目標，機電學院制定了機械設計制造及其自動化專業“十二五”建設發展規劃，規劃中指出專業建設中，以“應用型”人才培養為根本目標，重視學生動手和創新能力的培養以及綜合素質的提高。本文根據學院規劃目標，對金工實習數控加工實踐教學內容提出以下方案：

數控編程與加工作為金工實習內容之一，欲培養學生動手和創新能力，應分成三個模塊：數控加工工藝的編寫、數控程序的編制與調試和數控機床操作與加工。下面以實例對各個模塊的具體要求進行說明，實習內容的零件圖可參考圖1、圖2所示。

圖1回轉體零件

圖2螺紋加工

模塊一：數控加工工藝的編寫，主要是培養學生根據圖紙以及現有實訓條件，編寫合理數控加工工藝的能力。例如，圖1中提供給學生的毛坯棒料直徑是Φ35mm，從粗加工到精加工，同學們要完成工藝路線的擬定、刀具的選擇、加工余量、切削用量等的計算等內容，填寫相關工藝表格，如表1所示。

表1零件加工工藝

參數

工序刀具號刀具類型主軸轉速

（r/min）背吃刀量

（mm）進給速度

（mm/min）

平斷面T01硬質合金93°外圓刀300150

粗車外圓面T01硬質合金93°外圓刀3002150

精車外圓面T02刀尖角55°，外圓刀5000.280

切斷T03高速鋼切槽車刀，寬4mm30050

此部分內容主要訓練學生，是否能正確選擇合理的刀具，以及根據毛坯材料、加工精度、生產率要求等內容編制合理的數控加工工藝，走刀路線是否合理，切削參數計算是否正確，培養學生具備編寫制造加工工藝的能力，為以后進入企業從事生產工藝編制奠定基礎。

模塊二：數控程序的編制與調試，主要是培養學生根據模塊一制定的數控加工工藝手工編寫合理的數控加工程序，輸入到數控系統，并調試所編寫的程序是否正確合理。編程時需要考慮刀具更換位置的合理性、粗加工輪廓時走到路線是否能滿足工藝的要求、粗精車時參數如何調整等問題;輸入程序時需要考慮不同數控系統規范要求、校驗方法以及出現問題如何修改等操作。圖1中零件可訓練學生數控編程方面關于直線插補、順圓插補、逆圓插補及外圓復合粗車循環等知識，采用華中數控系統時程序如下：

%0001

N100T0101

N110M03 S300

N120G00 X100 Z100

N130G00 Z0

N140G00 X36

N150G01 X-1 F50

N160G00 X36 Z2

N170G71 U2 R1 P200 Q270 E0.2 F150

N180G00 X100 Z100

N190T0202

N200G00 X8 S500 F80

N210G01 X16 Z-2

N220G01 Z-10

N230G03 Z-34 R15

N240G01 Z-40

N250G02 X20 Z-42 R2

N260G01 X28

N270G01 Z-53

N280G00 X100 Z100

N290T0303

N300G00 Z-57 S300

N310G00 X36

N320G01 X-1 F50

N330G00 X100 Z100

M30

該段程序采用G71指令實現粗加工復合循環，使用三把刀具，切削參數與模塊一表1相一致，可作為實習編程的參考。數控編程的依據是數控加工工藝，數控程序要能完整正確的把工藝的要求表達出來，通過此模塊的訓練，不僅可以培養

學生具備手工編寫數控加工程序的能力，也可引導學生學習自動編程相關軟件，為以后從事相關工作打下基礎。

模塊三：數控機床操作與加工，主要培養學生操作數控機床的能力，包括開機、回參考點、安裝刀具、試切對刀、運行數控程序加工零件等內容。實習過程中不僅要求學生具備操作數控機床的能力，還應要求實際與理論相聯系，即能夠掌握為什么那樣操作，這樣操作的目的是什么，例如試切對刀時試車外圓，測量該段直徑的目的是為了找到刀具與主軸軸線之間偏置距離，而偏置距離計算的誤差會影響零件的加工精度，從而根據理論去分析實際加工的結果，當結果不滿足設計要求時會分析原因、會調整機床參數，成為一個有思想的數控操作者。

以上三個模塊從不同角度訓練學生數控加工方面的能力，可根據學生學習情況及個人愛好等不同而選擇不同模塊進行練習，結合專業知識的掌握程度和零件圖的難易程度，在為期一周的時間內，學生完成實習要求是可行的。實習中在每個零件加工完成后，通過對加工質量進行測量分析，討論各模塊對加工的影響，以及各模塊之間的銜接等問題，最終達到因材施教、全面培養學生能力的過程。經過最近兩期的實習實踐，發現同學們總能找到自己在實習過程中的優勢，均能順利的完成實習的要求，改善了以往統一要求的不足，增加了學生的自信，提高了學生學習的興趣。實習要求的改變、內容模塊的增加給考核標準帶來了問題，后期將對實習考核標準進行研究，制定公平合理的評分規范。

（作者單位：皖西學院機械與電子工程學院）

基金項目：皖西學院校級教研項目（No.2012JY04），六安市產學研項目（No.2012LWA006）

參考文獻：

[1]施曉芳，《數控加工工藝》，北京：電子工業出版社，2011年版

[2]于駿一，《機械制造技術基礎》，北京：機械工業出版社，2012年版

[3]程榮龍，淺談數控技術專業教學改革與實踐，職業技術研究，2008：154-155