職業(yè)院校數(shù)控車床實訓“三步走”策略

[摘 要] 針對新形勢下對高素質(zhì)技術(shù)人才的迫切需求，以《中國制造2025》為導向，提出了數(shù)控車床實訓的新策略。本策略主要從刀具刃磨、工藝分析和程序編制三個方面著手，探討了如何一步步把學生打造成能工巧匠。

[關(guān) 鍵 詞] 實訓方案改革；刀具刃磨；工藝分析；程序編制

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）02-0075-01

眾所周知，數(shù)控車床是現(xiàn)代制造業(yè)的主流設(shè)備，是體現(xiàn)機械制造業(yè)工藝水平的重要標志，也是關(guān)系國計民生、國防尖端建設(shè)的重要戰(zhàn)略物資。因此，加緊培養(yǎng)具有國際一流水平的數(shù)控車工成為當前迫在眉睫的任務(wù)。筆者結(jié)合多年實訓經(jīng)驗，總結(jié)出一套完善的實訓“三步走”策略。

一、刀具刃磨

俗話說：三分手藝七分刀。如何刃磨一把合格的刀具是對數(shù)控專業(yè)學生的最基本要求。任何工件在加工之前，必須根據(jù)其形狀和精度要求來選用合適的車刀，選擇合理的車刀角度。

常用的車刀種類有90°車刀（偏刀）、切斷刀、內(nèi)控車刀和螺紋刀四種，而90°車刀是所有車刀的一個典型代表，只要會刃磨90°車刀，那么，其他的刀具刃磨就能輕而易舉地掌握。因此，在實訓中，重點訓練學生刃磨90°車刀—90°焊接式硬質(zhì)合金（YT15）車刀。

（一）刃磨訓練時刀具來源問題

刀具刃磨訓練是一個費時費料的過程，如果每人一把新刀，這勢必造成極大的資源浪費。本著節(jié)約成本的原則，我們可以將平時的廢刀具利用起來，怎么利用呢？所謂廢刀具，只指切削部分完全損壞，已無法通過重新刃磨而滿足切削要求。但是，廢刀具的刀桿（刀體）部分還是完好的，我們可以要求學生將刀桿刃磨成90°車刀刀頭形狀。

（二）車刀切削部分的幾何角度選擇

車刀的切削部分主要由“三面兩刃一尖”組成，分別為前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖。除此之外，還有六個獨立的基本角度，即主偏角、副偏角、前角、主后角、副后角和刃傾角。

二、工藝分析

數(shù)控機床加工工藝流程一般為：

分析零件圖樣→確定加工工藝順序及路線→選擇刀具及切削用量。

（一）分析零件圖樣

零件圖樣是制定工藝工藝規(guī)程的最基本的原始資料，必須認真消化和仔細分析。研究、分析的主要內(nèi)容有：先根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點，區(qū)分零件的主要表面和次要表面，設(shè)計主要表面的加工方法和加工順序，而后分析零件的主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，預(yù)析加工過程中可能產(chǎn)生的問題，研究并確定主要技術(shù)要求的方法。

（二）確定加工工藝

按由粗到精、由近及遠的原則確定。實訓中，我們要盡量降低教學成本，制定合理的工藝流程。實操練習盡量用廢料或已經(jīng)使用過的材料。教學組織上，加強材料的套用次數(shù)，甚至幾個工種相互間的充分利用套用。如，在教學中，采取套裁法用料，一根Φ50×120的毛坯料可以多次使用：首先車外圓（臺階軸），再車圓弧、螺紋及錐度，最后再練習用宏程序車工件。

（三）選擇刀具及切削用量

與傳統(tǒng)加工方法相比，數(shù)控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、強度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。這就要求合理選擇刀具結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)。在實際的操作過程中，根據(jù)不同工件材料、不同形狀和精度要求，在充分發(fā)揮機床、刀具效能的前提下，合理選擇切削用量，加工出合格的工件，提高實訓效率。

三、程序編制

數(shù)控編程的方法目前有兩種，即手工編程與自動編程。

（一）手工編程

手工編程是指編程人員用數(shù)控機床提供的指令格式直接編寫出數(shù)控程序及相關(guān)技術(shù)文件。手工編寫的程序具有程序簡單精煉、易于讀懂、程序調(diào)整容易、適用于編寫比較簡單的零部件的加工程序。對于形狀較復雜的零件，據(jù)統(tǒng)計，手工編程的時間與自動編程的時間之比為30∶1，但掌握手工編程是學習自動編程的基礎(chǔ)。

（二）自動編程

自動編程是指在編程過程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進行外，其余工作均由計算機輔助完成。采用計算機自動編程時，數(shù)學處理、編寫程序、檢驗程序等工作均由計算機自動完成，并且解決了手工編程無法解決的許多復雜零件的編程難題，因而自動編程工作效率高。但是手工編程是自動編程的基礎(chǔ)，自動編程中的許多核心經(jīng)驗都來源于手工編程。所以，對于數(shù)控編程的初學者來說，仍應(yīng)從學習手工編程入手。

總之，《中國制造2025》提出，堅持把人才作為建設(shè)制造強國的根本，建立健全科學合理的選人、用人、育人機制，加快培養(yǎng)制造業(yè)發(fā)展急需的專業(yè)技術(shù)人才、經(jīng)營管理人才、技能人才。數(shù)控車床實訓“三步走”策略：刀具刃磨—工藝分析—程序編制，這種教學方案最大限度地發(fā)揮了教學資源的使用性和經(jīng)濟性。

參考文獻：

[1]謝曉紅.數(shù)控機床編程與加工技術(shù)[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2008.

[2]姜慧芳，孫延娟.數(shù)控車削加工技術(shù)[M].北京理工大學出版社，2012.

[3]王愛玲.數(shù)控機床加工工藝[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013.

[4]陸劍中，孫家寧.金屬切削原理與刀具[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[5]楊建明.數(shù)控加工工藝與編程[M].北京理工大學出版社，2006.