時(shí)間：2022-11-16 04:08:40
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇數(shù)控加工工藝論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
異形槽零件通常壁厚程度從0.5mm到1.1mm不等，究其原因是形狀尖角分布廣泛，造成了應(yīng)力的集中，極容易產(chǎn)生裂紋和內(nèi)裂變力。這種零件在加工過程中，經(jīng)過一系列的切削振動(dòng)、工裝夾具和灼熱加工后，殘余應(yīng)力經(jīng)過重新分布難以避免的會發(fā)生變形外，在各個(gè)加工工序之間流轉(zhuǎn)存放的過程中，零件的殘余應(yīng)力也會受存放環(huán)境的影響（如溫度，空氣濕度等）而發(fā)生形狀、尺寸上的變化，會造成工中的成品率不高。
2．對異形槽類零件加工工藝的分析
2.1零件圖工藝的分析零件圖可以直觀的反應(yīng)出零件的性能，用途和工作條件[5]。讓人對零件與產(chǎn)品中的相互關(guān)系和作用一目了然。是設(shè)計(jì)工藝的理論基礎(chǔ)，因此，零件的工藝圖應(yīng)具備以下幾個(gè)條件：（1）零件圖具有完整性和正確性，符合國家標(biāo)準(zhǔn)，有完整的尺寸和相關(guān)的技術(shù)標(biāo)注。如清楚的顯示點(diǎn)、線、面之間的平行或相交的關(guān)系。畫圖的過程中可以用cad軟件作為輔助工具,以求達(dá)到最直觀清晰的構(gòu)圖效果。（2）關(guān)于尺寸標(biāo)注方法的要求：在零件圖上尺寸標(biāo)注分為分散法和集中法。通常采用的是集中標(biāo)注，有利于直觀的向編制的程序提供數(shù)據(jù)。
2.2針對材料的選擇有些零件剛完工的時(shí)候是合格的，到整體裝配的環(huán)節(jié)就出現(xiàn)超出范圍的松動(dòng)或難以裝配，或者無法裝配的情況。有些可以裝配但是使用沒多久就出現(xiàn)裂痕等情況。導(dǎo)致產(chǎn)品的使用壽命大大縮短。針對這一情況，對加工中出現(xiàn)損壞的材料進(jìn)行抽樣檢查，發(fā)現(xiàn)在碳鋼材料中，所含的S,P比值較高，導(dǎo)致的脆性變大，對加工過程的冷熱變化十分敏感。因此，要提高成品加工的成功率，延長零件的最佳使用年限。就要在零件的選材上多下功夫，選擇的材料必須符合如下幾個(gè)特性：（1）材料表面實(shí)耐磨，具有良好的延伸性。（2）材料的內(nèi)部必須具備良好的韌性和可塑性，且耐受性強(qiáng)。（3）因?yàn)楫愋瘟慵ぷ鹘橘|(zhì)很特殊，最好是選用滲碳合金鋼(12CrNi4)q且含碳量要低于0.25。才能保證經(jīng)過高溫處理后，材料的內(nèi)部仍具有良好的韌性，因?yàn)橛刑嫉臐B透而達(dá)到表面的硬度。Cr，Ni是為了提高材料的淬透性。
3.異形槽類零件加工過程中對刀具的選擇
3.1對加工刀具的分類槽類零件的加工刀具主要分為銑刀、鏜刀兩大類[6]，根據(jù)不同的加工階段要使用不同的刀具：（1）在自由嚙面的粗加工和半精加工階段，首先選擇銑刀，因?yàn)樗哂袃?yōu)質(zhì)的切削質(zhì)量和效率。（2）如果對自由曲面進(jìn)行精加工的時(shí)候該選用球頭刀，因?yàn)樵摰兜那邢魉俣嚷邢鞯男芯鄩蛎堋＃?）如果是粗精加工，即使是相同尺寸和規(guī)格的刀具，都要分開使用。一般情況下，盡量使用一把刀具完成所有的加工部位。
3.2異形類零件加工過程中對刀具的用法（1）粗加工時(shí)螺旋進(jìn)刀方式應(yīng)控制在5度到10度之間，進(jìn)刀量的徑向不允許超過刀具直徑的5％-8％，深度進(jìn)給量要控制在刀具直徑的5％。（2）半精加工階段，由于零件的層間距離較小，要防止切削時(shí)刀具直接下沉到下個(gè)切削面，不要過切，要滿足等量的切削原則。（3）粗加工和半精加工階段，為實(shí)現(xiàn)較高的表面加工質(zhì)量和切削效率，要配合使用UG軟件的manufacturing模塊里的cavity—mill銑削方式，其參數(shù)設(shè)定為，切削水平選bcalDepthperCut為2mm，將Stepover的toodiameter調(diào)整為55%。刀具則選用硬質(zhì)合金雙刃立式平底銑刀。（4）精加工階段，選用優(yōu)質(zhì)合金球頭刀為刀具；對比曲面的最大面，分為正反方向兩組，刀軌走向盡可能的沿著最長輪廓線的方向；因?yàn)榍蝾^刀刀心速度為0，不屬于切削而是削磨，所以加工時(shí)刀軸需要與零件底面保持不超過20度的傾斜，減少這樣可以避免刀尖對加工零件的磨損；根據(jù)零件不同曲面的特點(diǎn)，可以用Cavity—mill中Ar．eaMilling、SurfaceArea、Boundar來進(jìn)行加工。
4.切削加工中對切削液的選擇
切削加工中要使用切削液，切削液具備四大性能，冷卻性能，性能，清洗性能，防銹性能。在切削過程中切削液可以降低刀具與加工表面的摩擦，減少刀具的磨損，提高加工表面的光滑性。切削液也根據(jù)其性能也分為三個(gè)種類，切削油，乳化液，水溶液。水溶液其主要成分由水構(gòu)成，無粘稠的透明質(zhì)感，方便操作者觀察，冷卻性能好。其缺點(diǎn)是容易令金屬零件生銹，性能差。乳化液外觀呈透明或者乳白色，是由乳化劑、添加劑和植物油膏加水稀釋而成，冷卻、效果不錯(cuò)但是含水量大，容易讓金屬鈍化。
5.異形槽零件鉆中心孔時(shí)要注意的問題
鉆中心孔是異形槽類零件加工中十分細(xì)節(jié)卻又極其重要的一環(huán)，對異形槽零件的加工工藝的品質(zhì)起到?jīng)Q定性的作用，因此，在異形槽加工過程中，應(yīng)注意如下幾個(gè)問題。
5.1防止中心鉆的折斷（1）中心鉆一定要對準(zhǔn)加工零件的回轉(zhuǎn)中心，加工零件的末端要車平，不能留有凹頭，否則容易造成中心鉆偏斜，不能準(zhǔn)確定鉆心而折斷。（2）切削時(shí)候要嚴(yán)格控制切削用量。（3）不能使用磨后的中心鉆強(qiáng)行鉆入。（4）要保證中心鉆的清潔，及時(shí)清除中心鉆上的切屑和澆注切削液。
5.2防止中心鉆孔鉆的不圓或鉆偏（1）要及時(shí)矯正出現(xiàn)彎曲的加工零件2.保證裝夾工具有良好的夾緊力，防止因夾緊力不足而引起的鉆中心孔時(shí)加工零件的移位。且在鉆孔時(shí)注意，中心孔不宜鉆的太深，否則在工件夾裝時(shí)不能與中心孔的鉆孔貼合，避免中心鉆孔修膜后圓柱部分的長度過短，不然在裝夾時(shí)，容易造成裝夾尖端與中心孔底的接觸。
6.在熱處理過程中需注意的問題
正確的高溫的處理方法對后來的切削加工質(zhì)量有著決定性的作用，金屬的組織成分不同在加熱處理中會呈現(xiàn)出不同的組織特性，當(dāng)含碳量不足0.25%時(shí)，金屬的切削加工性能也隨著碳含量的變化而變化，如果有大量的鐵素體在回火狀態(tài)下出現(xiàn)，那么說明該金屬的延展性很好。因?yàn)闈B碳合金鋼(12CrNi4A)具有含碳量低的優(yōu)勢，經(jīng)過滲碳后冷卻，然后通過金屬加熱處理后再低溫回火，從而形成柔韌性和強(qiáng)度的完美融合。大部分的異形槽類零部件加工過程中，都是先經(jīng)過加熱處理及回火后再進(jìn)行磨削工作，通過磨削加工達(dá)到所追求的良好機(jī)械性能。工件采用半自動(dòng)或自動(dòng)機(jī)床加工時(shí)高效率成批生產(chǎn)，只有經(jīng)過科學(xué)的熱處理工藝方法，有效的降低了磨削時(shí)“燒傷”或形成“磨削裂紋”的概率，保證了零件經(jīng)過精磨后，還能維持有較高的光潔程度。因此，正確選定合理的熱處理工藝方法是優(yōu)質(zhì)切削的基礎(chǔ)。
7.結(jié)束語
一體化教學(xué)按照一定的程序進(jìn)行，雖然學(xué)科和專業(yè)影響到操作細(xì)節(jié)，但總體而言，一體化教學(xué)存在一定的共性，具備通用的操作流程。吉林省林業(yè)技師學(xué)院根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況，優(yōu)化教學(xué)流程，具體如下：
1.1課前準(zhǔn)備一體化教學(xué)的核心就是課前準(zhǔn)備工作，直接影響到課程能否順利開展，也直接影響到教學(xué)目標(biāo)能否完成。首先，開課前一個(gè)月，編著教學(xué)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，并上報(bào)校方領(lǐng)導(dǎo)，得到相關(guān)批準(zhǔn)后實(shí)施。其次，根據(jù)實(shí)訓(xùn)場地、學(xué)生人數(shù)以及設(shè)備情況，確定適合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)形式。最后，在開課前兩周，制定相關(guān)的工具、材料需求計(jì)劃，在開課前將教學(xué)所需的工具、材料準(zhǔn)備完畢。同時(shí)，按照課程執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，開課前一周編制出實(shí)際教學(xué)方案。
1.2知識技能傳授一體化教學(xué)知識技能傳授，是以實(shí)踐和理論結(jié)合為主。因此，在教學(xué)過程中，教學(xué)要始終貫穿“一體化”教學(xué)思維，遵循“講練結(jié)合”的教學(xué)原則，根據(jù)實(shí)際課程特點(diǎn)，優(yōu)化教學(xué)手段和教學(xué)方法，使得教學(xué)重點(diǎn)始終圍繞技能強(qiáng)化和技巧形成。首先，組織教學(xué)。一體化教學(xué)是在教室進(jìn)行的，但相對于傳統(tǒng)教學(xué)而言，數(shù)控機(jī)床一體化教學(xué)的課堂空間更大，隨機(jī)性更強(qiáng)。因此，在教學(xué)過程中，要遵循標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)，保持良好的教學(xué)環(huán)境和課堂紀(jì)律。如果教學(xué)過程不能順利進(jìn)行，教學(xué)目標(biāo)也就不能順利完成。其次，入門指導(dǎo)。可分成主課題與子課題，教師要根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)量化教學(xué)方案，利用自身操作實(shí)踐和教材知識引導(dǎo)學(xué)生獲取知識，并在學(xué)生實(shí)踐過程中附和操作要求，其內(nèi)容主要包括講解、復(fù)習(xí)、演示和操作等。再次，巡回指導(dǎo)。作為對課題示范講解的鞏固，也是學(xué)生聯(lián)系實(shí)際是否正確的影響因素。只有目的明確且有針對性的檢查和指導(dǎo)，才能逐步提升學(xué)生技術(shù)水準(zhǔn)。一體化教學(xué)強(qiáng)調(diào)巡回指導(dǎo)的針對性，如學(xué)生的操作方法和操作知識以及操作安全等。最后，課程收束。此過程也被稱為結(jié)束指導(dǎo)，是課程結(jié)束后，教師對學(xué)生的實(shí)踐進(jìn)行點(diǎn)評，并對學(xué)生出現(xiàn)的問題進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)問題的分析和反饋。由于數(shù)控機(jī)床操作是理論與實(shí)踐相結(jié)合，因此在課程收束階段，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的操作問題和對知識的理解。采取一體化教學(xué)模式，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和確定學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)，真正做到實(shí)踐與理論結(jié)合，使得知識技能始終貫穿整個(gè)課堂教學(xué)。
1.3綜合訓(xùn)練綜合訓(xùn)練以典型工藝分析為主，并對關(guān)鍵部分進(jìn)行演示。同時(shí)進(jìn)行獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生自編工藝的能力，并及時(shí)反饋教學(xué)信息，學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題后，教師要做到及時(shí)點(diǎn)撥。一體化教學(xué)傳授的每個(gè)環(huán)節(jié)都相輔相成，教師要根據(jù)課程的實(shí)際特點(diǎn)，合理優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，努力提升教學(xué)質(zhì)量。
2結(jié)束語
數(shù)控加工課程是一門以實(shí)踐為主、理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程。教學(xué)內(nèi)容涉及專業(yè)基礎(chǔ)知識多、范圍廣；教學(xué)工作不僅要完成理論教學(xué)任務(wù)還要培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力以及操作技能，因此從課程的性質(zhì)、任務(wù)來看，其教學(xué)過程需要理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，要理中有實(shí)，實(shí)中有理。目前多數(shù)高職院校在數(shù)控加工課程中仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即理論課和實(shí)踐課分開上。為了克服傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)方法所存在的教學(xué)效能低、理論知識與生產(chǎn)實(shí)踐分離、理論教材與實(shí)訓(xùn)課教材相脫節(jié)的弊端，目前職業(yè)院校都在積極探索“一體化”教學(xué)模式與“行動(dòng)導(dǎo)向”教學(xué)法等新的教學(xué)模式與教學(xué)方法。但由于受場地、設(shè)備、師資、教材和全校教學(xué)的統(tǒng)籌安排等諸多條件的制約，這些新模式、新方法仍未能大面積推廣，只能在個(gè)別或少數(shù)班級試行。因此，積極推進(jìn)數(shù)控加工課程一體化教學(xué)模式的建構(gòu)，既是加快培養(yǎng)高素質(zhì)的數(shù)控技能型人才的迫切需要，也是解決上述矛盾的必然選擇。
2一體化教學(xué)模式的設(shè)計(jì)思路
“一體化教學(xué)模式”是按照職業(yè)崗位職責(zé)的能力要求重新組合原理性課程與實(shí)踐性課程，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)“一體化”、教學(xué)內(nèi)容“一體化”、教學(xué)時(shí)空“一體化”和師資“一體化”的教學(xué)模式。通過專業(yè)調(diào)研，分析畢業(yè)生崗位，掌握市場對畢業(yè)生的知識能力素質(zhì)要求，圍繞職業(yè)能力結(jié)構(gòu)，確定專業(yè)定位和本專業(yè)的人才培養(yǎng)方向，結(jié)合職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，制定專業(yè)課程體系，從而決定本門課程的教學(xué)內(nèi)容；根據(jù)學(xué)校教學(xué)資源，按照學(xué)訓(xùn)結(jié)合、學(xué)訓(xùn)交替的教學(xué)模式組織教學(xué)，在最大限度內(nèi)采用加工操作、模擬仿真、技能拓展、綜合實(shí)訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)等教工學(xué)結(jié)合的教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)；教學(xué)考核采用理論考核與實(shí)踐考核相結(jié)合的形式進(jìn)行。
3高職數(shù)控加工課程一體化教學(xué)模式構(gòu)建
一體化教學(xué)的特點(diǎn)是“練中學(xué)、學(xué)中練、重能力、見實(shí)效”。一體化教學(xué)必須改變傳統(tǒng)的教育觀念和傳統(tǒng)的教學(xué)模式，高職數(shù)控加工課程一體化教學(xué)模式的構(gòu)建主要包括在以下幾個(gè)方面：
3.1教學(xué)內(nèi)容模塊化、項(xiàng)目式
模塊式課程具有任務(wù)引領(lǐng)、結(jié)果驅(qū)動(dòng)、突出能力、內(nèi)容實(shí)用、做學(xué)一體的特點(diǎn)，的確起到了充分利用教學(xué)資源、降低教學(xué)成本、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)教師教學(xué)能力提高的作用。數(shù)控加工課程包括三大模塊數(shù)控車、數(shù)控銑/加工中心、數(shù)控線切割。每一模塊又可以結(jié)合數(shù)控加工職業(yè)活動(dòng)要求分成小的項(xiàng)目,將技能教學(xué)課題定為一項(xiàng)項(xiàng)的工作任務(wù),通過學(xué)生完成一系列的工作任務(wù)來將所有涉及到的專業(yè)知識與專業(yè)技能串聯(lián)起來進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，其中工作任務(wù)的邏輯形式包括遞進(jìn)式、并列式、流程式三種。
3.2按工作過程系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)過程
本課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生以直接經(jīng)驗(yàn)的形式來掌握數(shù)控機(jī)床的編程與操作技能，教學(xué)組織按工作過程系統(tǒng)設(shè)計(jì)，即按照“資訊———計(jì)劃———決策———實(shí)施———檢查———評價(jià)”完整的“行動(dòng)”方式來進(jìn)行組織教學(xué)。通過“做中教”，“做中學(xué)”，融職業(yè)規(guī)范和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)于一體。采用“車間教學(xué)”的組織模式，讓學(xué)生身為“準(zhǔn)員工”體會真實(shí)的工作環(huán)境、工作過程、工作內(nèi)容。
3.3建設(shè)雙師隊(duì)伍
理論基礎(chǔ)、專業(yè)能力過硬的“雙師型”隊(duì)伍是理實(shí)一體化教學(xué)改革的關(guān)鍵。數(shù)控加工課程實(shí)踐性強(qiáng)、職業(yè)能力要求高。要求教師既能從事理論教學(xué)又能承擔(dān)實(shí)踐教學(xué)，具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力和解決生產(chǎn)一線有關(guān)技術(shù)問題的能力，能在生產(chǎn)現(xiàn)場動(dòng)手示范，指導(dǎo)學(xué)生掌握生產(chǎn)技能。實(shí)踐證明“雙師型”教師是實(shí)踐教學(xué)體系順利實(shí)施的重要保障。
3.4開發(fā)一體化校本教材
一體化教學(xué)凸顯了形象思維教學(xué)夠用為主的原則，這就要求教材的重點(diǎn)是實(shí)用和可操作的，理論淺顯易懂，教材中舍棄繁瑣的理論。一體化教材的開發(fā)應(yīng)按高職教育培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和技能為目的，按照典型工作任務(wù)和工作過程對原有的學(xué)科和課程體系進(jìn)行改革，制定教學(xué)大綱，按教學(xué)大綱和技能鑒定內(nèi)容等為標(biāo)準(zhǔn)，編寫一體化教材，保證人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。校本教材應(yīng)以學(xué)校的教師為主體，企業(yè)的技術(shù)人員參與共同編制的。
3.5建設(shè)一體化教學(xué)場所
根據(jù)高等職業(yè)教育培養(yǎng)技能型人才的目標(biāo)要求，高等職業(yè)學(xué)校開展一體化教學(xué)改革，必須打破理論教學(xué)與實(shí)習(xí)教學(xué)授課地點(diǎn)分離的模式，建立符合一體化教學(xué)需要的多功能的一體化教室，即兼有理論教學(xué)、小組討論、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和實(shí)際操作的教學(xué)場所。數(shù)控加工課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要依托校內(nèi)外“實(shí)訓(xùn)基地”進(jìn)行。比如在課程中講授數(shù)控工藝及編程時(shí)，我們將課堂搬到校內(nèi)數(shù)控車間進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，針對實(shí)物講解，以“企業(yè)真實(shí)產(chǎn)品”為教學(xué)任務(wù)，以車削、銑削的工作任務(wù)或產(chǎn)品為載體設(shè)計(jì)教學(xué)過程，采用現(xiàn)場大量“產(chǎn)品實(shí)例”講練結(jié)合的教學(xué)方法，使學(xué)生邊學(xué)邊練，在學(xué)中做，做中學(xué)，做到學(xué)做合一。
3.6建立一體化評價(jià)體系
關(guān)鍵詞：數(shù)控加工工藝 崗位 課程設(shè)計(jì) 教學(xué)實(shí)施
課 題：該論文為院級課題“基于工作過程的數(shù)控加工工藝課程改革研究與實(shí)踐”成果論文，課題號HnhyB008。
一、課程設(shè)計(jì)
1.課程設(shè)置與定位
對數(shù)控機(jī)床操作員、數(shù)控加工工藝員、編程員三個(gè)主要就業(yè)崗位進(jìn)行分析，將對象、工具、規(guī)范和要求四要素相同的工作項(xiàng)目歸納在一起，形成了數(shù)控專業(yè)主干課程體系，如下表所示。
課程體系中，對主要就業(yè)崗位起直接、重要支撐作用的課程是：（1）使用數(shù)控車床的零件加工；（2）使用數(shù)控銑（加工中心）的零件加工；（3）數(shù)控加工工藝；零件的計(jì)算機(jī)輔助編程與制造。（1）（2）兩門課程是針對數(shù)控車床操作工、加工中心操作工和數(shù)控銑床操作工設(shè)置的，即按機(jī)床類型設(shè)置。（3）（4）兩門課程是針對數(shù)控加工工藝員和數(shù)控編程員崗位設(shè)置的，即按零件加工工藝類型設(shè)置。
2.課程設(shè)計(jì)思路與內(nèi)容選取
課程整體設(shè)計(jì)思路，源于對職業(yè)能力的分析，源于企業(yè)調(diào)查。數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域完成工作任務(wù)的基本工作過程是在企業(yè)接受訂單后，對產(chǎn)品中適宜數(shù)控加工的零部件進(jìn)行如下工作：（1）確定工藝方案（工藝員）；（2）編制加工程序（編程員）；（3）調(diào)試；（4）實(shí)施加工（操作員）；（5）質(zhì)量檢驗(yàn)（品質(zhì)管理員）。該領(lǐng)域的工作對象是各類不同的零件，而工作過程基本是重復(fù)的，即“重復(fù)的是過程，而不是對象”。基于這一領(lǐng)域的工作特點(diǎn)，我們可選擇生產(chǎn)中的典型零件，通過深入剖析零件特征及技術(shù)要求、機(jī)床、刀具、工藝條件等四要素，形成典型零件加工的工藝方法、編程方法、加工調(diào)整方法等有針對性的教學(xué)內(nèi)容，將不同零件內(nèi)容通過相同的工作過程，來反復(fù)訓(xùn)練學(xué)生思維，實(shí)現(xiàn)職業(yè)能力的培養(yǎng)，從而使學(xué)生具備扎實(shí)的數(shù)控加工工藝分析能力，并積累實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)操作員、工藝編程員崗位的對接或崗位遷移。
在課程內(nèi)容的選取中，從課程對應(yīng)的數(shù)控加工工藝編制及實(shí)施工作項(xiàng)目出發(fā)，選擇源于企業(yè)、經(jīng)過教學(xué)改造的典型零件為載體，重構(gòu)加工工藝編制、數(shù)控程序編制、數(shù)控機(jī)床加工調(diào)整的工作過程性知識與技能體系，體現(xiàn)基于工作過程系統(tǒng)化導(dǎo)向的重構(gòu)性。
課程內(nèi)容順序安排以工作過程為參照系，按照工作過程對課程內(nèi)容進(jìn)行序化，即將陳述性知識與過程性知識整合、理論知識學(xué)習(xí)與實(shí)踐技能訓(xùn)練整合、專業(yè)能力培養(yǎng)與職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)整合、工作過程與學(xué)生認(rèn)知心理過程整合，體現(xiàn)基于職業(yè)崗位典型工作任務(wù)的職業(yè)性。
課程內(nèi)容組織根據(jù)典型零件教學(xué)內(nèi)容，按回轉(zhuǎn)類、平面輪廓類和箱體類等零件分為不同的學(xué)習(xí)類型，同一類零件又根據(jù)零件特征和加工難易程度再分為不同的學(xué)習(xí)單元、零件形狀由簡單到復(fù)雜、工藝類型由單一到復(fù)合，按綜合能力培養(yǎng)由弱到強(qiáng)的規(guī)律排列單元。在單元方案中，制定教學(xué)目標(biāo)，綜合考慮教學(xué)過程的實(shí)施方案和教學(xué)方法的應(yīng)用，根據(jù)總學(xué)時(shí)合理安排單元學(xué)時(shí)。
二、教學(xué)實(shí)施
1.合理組織課堂教學(xué)，拓展培養(yǎng)空間
課堂教學(xué)應(yīng)基于知識在訓(xùn)練過程中傳授，能力在訓(xùn)練過程中提高的前提去組織。我們創(chuàng)設(shè)基于工作過程的學(xué)習(xí)情境，采用教、學(xué)、做合一的模式，通過行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法實(shí)施教學(xué)。
例如“單元二：套類零件的工藝與程序編制”（8課時(shí) 360分鐘）教學(xué)實(shí)施過程。
本單元的教學(xué)目標(biāo)：編寫零件的全套工藝文件，編寫零件的數(shù)控加工程序，模擬仿真優(yōu)化工藝和程序。推薦主要方法是任務(wù)驅(qū)動(dòng)結(jié)合四步法、引導(dǎo)文法、小組協(xié)作法。教學(xué)過程如下。首先資訊（90分鐘），從零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件圖著手，理解和收集加工信息；通過這些加工信息來計(jì)劃和決策（180分鐘），確定完成任務(wù)的方案并實(shí)施方案（45分鐘），然后對實(shí)施成果進(jìn)行檢查和分析，并對方案加以優(yōu)化，最后進(jìn)行工作評價(jià)（45分鐘）。在教學(xué)過程的各環(huán)節(jié)中，教師要正確引導(dǎo)學(xué)生投入到學(xué)習(xí)中，通過各種教學(xué)方法和手段的綜合應(yīng)用，讓學(xué)生分階段掌握知識與技能。
單元二的教學(xué)載體是套類零件。首先教師可在此范圍內(nèi)，根據(jù)本班學(xué)生工學(xué)結(jié)合的實(shí)際工作任務(wù)來選定實(shí)際教學(xué)零件，形成工作任務(wù)的開放性，使課程教學(xué)內(nèi)容更貼近工作要求，也能不斷豐富教學(xué)資源。其次，在工藝規(guī)程制定中，因生產(chǎn)類型不同，或某一工藝參數(shù)的改變，或刀具參數(shù)的改變，均會形成不同的工藝方案和編程方案，生成新的教學(xué)目標(biāo)，所以要通過教師合理的組織和引導(dǎo)，有效拓展學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)空間。
2.有效采用教學(xué)方法，培養(yǎng)職業(yè)能力
在教學(xué)過程中，不僅要傳授單科的知識和單項(xiàng)的技能，更要注重解決綜合問題能力的培養(yǎng)，為此，我們選擇行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)方法。在數(shù)控加工工藝方案的制定中，根據(jù)對學(xué)生工藝編制及實(shí)施獨(dú)立性要求的培養(yǎng)規(guī)律，按工作任務(wù)的難易程度、學(xué)生獨(dú)立完成的程度、教師指導(dǎo)工作程度，將七個(gè)學(xué)習(xí)單元分為三個(gè)層次的行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)方法。
層次一：單元一采用案例分析結(jié)合四階段法，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成任務(wù)，以教師為主引導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生“照著做”。
層次二：單元二至六中，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)結(jié)合六步法，根據(jù)引導(dǎo)文和引導(dǎo)問題，教師逐漸引導(dǎo)學(xué)生對知識和技能由認(rèn)知向熟練過渡，逐漸把傳統(tǒng)的單向傳輸變?yōu)閱l(fā)式構(gòu)建，推動(dòng)學(xué)生去開拓創(chuàng)新、發(fā)展自己，由“照著做”過渡到“學(xué)著做”。
層次三：隨著學(xué)習(xí)的不斷深入，學(xué)生綜合能力不斷提高，在單元七，采用項(xiàng)目教學(xué)法，放手讓學(xué)生單獨(dú)（或師生共同）實(shí)施一個(gè)完整的“項(xiàng)目”的零件的工藝分析、程序編制、機(jī)床加工，并強(qiáng)調(diào)綜合性和實(shí)施性、強(qiáng)調(diào)安全文明生產(chǎn)，讓學(xué)生“獨(dú)立做”。
3.保障教學(xué)實(shí)施，做好教學(xué)評價(jià)
實(shí)施教學(xué)必須有足夠的教學(xué)資源保障，才能有效地完成預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)，包括：（1）前面所修課程資料；（2）數(shù)控加工工藝教材的選用和按學(xué)習(xí)單元自編講義、任務(wù)書、引導(dǎo)文等資料；（3）電子課件；（4）教學(xué)視頻；（5）六步法討論式多媒體教室（每人配備計(jì)算機(jī)、仿真軟件）；（6）理實(shí)一體化數(shù)控實(shí)習(xí)場地；（7）兄弟院校的網(wǎng)上教學(xué)資源；（8）能承擔(dān)項(xiàng)目教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)結(jié)合六步法教學(xué)工作的數(shù)控專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)等等。
教學(xué)評價(jià)也是教學(xué)實(shí)施的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，分為單元評價(jià)和課程評價(jià)兩部分。單元評價(jià)分成果評價(jià)、自我評價(jià)、教師評價(jià)。成果評價(jià)是對工作任務(wù)的客觀評價(jià)，是衡量學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要指標(biāo)；學(xué)生自我評價(jià)是學(xué)生對自己工作過程的主觀評價(jià)，對自己的思維方式、工作方法、工作能力進(jìn)行反思，從而不斷改進(jìn)，獲得提高；教師評價(jià)是教師對學(xué)生在工作過程中的社會能力和方法能力的評價(jià)。在每一學(xué)習(xí)單元結(jié)束時(shí)進(jìn)行單元成績評價(jià)，所有單元成績的總和就是課程的成績。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：Pro/E數(shù)控加工基礎(chǔ)；處理技術(shù)
Abstract: processing foundation treatment technology is the formation of parameter on the machining process and system in the process of cutter location file for processing, and related to the system of NC machining file binding, can control the machine instruction generation. Data processing technique in foundation treatment throughout the geometric model design, tool selection, processing parameter design, tool path design, data of machine tool products processing, Pro/E can generate data and information in association with a CNC machining, the tool can help processing personnel to handle design model in accordance with the scientific the tool, and the generation of ASCII cutter location data file, this paper mainly analyzes the processing technique based on the Pro/E CNC machining based.
Keywords: Pro/E CNC machining; processing technology
中圖分類號：TP391173文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
1、引言
對于數(shù)控加工系統(tǒng)而言，加工基礎(chǔ)處理技術(shù)直接影響著系統(tǒng)的性能，加工基礎(chǔ)處理技術(shù)是對加工工藝的參數(shù)以及系統(tǒng)處理過程中形成的刀位文件進(jìn)行處理，并與數(shù)控加工系統(tǒng)中相關(guān)的文件結(jié)合，生成能夠控制機(jī)床的指令。數(shù)據(jù)加工基礎(chǔ)處理技術(shù)貫穿于零件幾何模型的設(shè)計(jì)、刀具的選擇、加工參數(shù)的設(shè)計(jì)、刀具軌跡的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)機(jī)床產(chǎn)品的加工過程中，從這一層面可以看出，數(shù)控加工基礎(chǔ)處理技術(shù)是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但是，由于一些客觀因素的影響，處理基礎(chǔ)并不能對所有的數(shù)控機(jī)床生成正確的文件，對于系統(tǒng)中沒有的機(jī)床類型，只能生成一種缺省的文件，可以對文件進(jìn)行直接的編輯，可以生成數(shù)控機(jī)床可以處理的指令，本文主要分析建立于Pro/E數(shù)控加工基礎(chǔ)的處理技術(shù)。
2 、模具數(shù)控加工
Pro/E可以生成一種與數(shù)控機(jī)床加工相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，該種工具可以幫助加工人員按照科學(xué)的工具來處理設(shè)計(jì)模型，生成ASCII刀位數(shù)據(jù)文件，并將這些數(shù)據(jù)文件進(jìn)行加工和處理即可變成正確的加工工序。Pro/E的工藝流程包括加工模型的建立、操作環(huán)境的設(shè)定、NC系列的定義、刀位數(shù)據(jù)文件的生成、NC代碼的生成、數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)。Pro/E的NC模塊生成數(shù)據(jù)加工程序的流程則包括數(shù)控車削、電火花切割和數(shù)控銑削。
3、 數(shù)控加工基礎(chǔ)的處理技術(shù)
數(shù)控加工基礎(chǔ)的處理技術(shù)主要使用后處理器進(jìn)行處理，后處理器是一種可以用于處理APT或者CAD系統(tǒng)的刀位數(shù)據(jù)文件的一種應(yīng)用程序，刀位數(shù)據(jù)文件包含零件加工過程中的所有指令，后處理器可以將這種加工指令翻譯為加工機(jī)床能夠識別的數(shù)據(jù)信息。一般情況下，計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)包括刀具路徑文件生成以及機(jī)床數(shù)控代碼指令生成兩部分，使用CAD軟件，就可以根據(jù)加工對象的特征、加工環(huán)境的要求、工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)生成刀具路徑文件，并從該種路徑文件中提取出有關(guān)的加工信息，繼而根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)來進(jìn)行先關(guān)的分析、處理和判斷，并生成數(shù)控機(jī)床可以識別的程序。
4、后處理程序的編制方式
后處理程序是數(shù)控軟件的廠家根據(jù)控制系統(tǒng)的不同設(shè)置的專用處理軟件，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際情況來進(jìn)行選購，目前，專用的處理程序很多，以APT專用后置處理程序?yàn)槔呀?jīng)超過了上千種，但是在購買該種軟件后，用戶難以自己改變，因此，用戶也可以根據(jù)自己的實(shí)際情況來自行編制后置的處理程序，編制方法包括以下幾種：
4.1 高級語言編寫方式
這種編寫方式是一種常用的編制方式，但是要求較高，編制起來相對困難，編制的工作量也較大，后期的修改也較為困難，因此，必須一定數(shù)量有經(jīng)驗(yàn)的軟件制作人員方可完成。
4.2 廠家提供軟件編制工具包
很多數(shù)控軟件的廠家都會提供一個(gè)專用的軟件編制工具包，工具包中有完整的語法規(guī)則，用戶可以編制好針對數(shù)控機(jī)床的處理程序，這種程度編制的方式較為簡單，程序格式也具有很好的靈活性。
4.3 廠家提供通用后置處理軟件
很多數(shù)控軟件廠家也會提供一種通用的后置處理軟件，根據(jù)這種軟件，用戶變可以使用人機(jī)對話的方式，來分析問題和解決問題，并確定好具體的參數(shù)，這就形成了數(shù)控機(jī)床專用的處理軟件。
隨著數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步，各個(gè)廠家也相繼推出了具備完善功能的控制器系統(tǒng)，這就對整個(gè)技術(shù)提出了更高的要求，為了使用控制器系統(tǒng)的發(fā)展，必須要不斷提升現(xiàn)階段下的處理技術(shù)，提高技術(shù)的通用性和開放性。這種后置的處理過程可以生成機(jī)床指令，就目前來看，Pro/E已經(jīng)配備了很多世界知名廠商的處理文件，但是其系統(tǒng)仍然具有一定的有限性，為了保證數(shù)控機(jī)床可以處理相應(yīng)的工藝文件，可以使用相關(guān)的方式來擴(kuò)展處理功能。
4.4 配置文件的制作
關(guān)于配置文件的制作可以使用刀位數(shù)據(jù)文件，該種文件包含加工工藝參數(shù)、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡等相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，為了保證配置文件的信息可以使用不同機(jī)床的需求，必須要明確機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)際要求，將這些要求作為文件存放，以便滿足配置的需求。關(guān)于配置文件的制作，包括文件的命名、文件的制作等各個(gè)方面。關(guān)于文件的制作，包括三個(gè)階段，即基本準(zhǔn)備階段、文件初始化階段以及選配參數(shù)設(shè)置階段。在配置文件時(shí)，必須要全面的了解數(shù)控系統(tǒng)和加工機(jī)床的相關(guān)信息，掌握與之有關(guān)的參數(shù)和資料，待以上工作完成后，便可以利用Pro/E軟件來進(jìn)行文件的制作。
參考文獻(xiàn)：
[1]田普建; 曾珊琪; 丁毅.Pro/E環(huán)境下注塑模設(shè)計(jì)及數(shù)控加工[期刊論文].陜西第二屆數(shù)控機(jī)床及自動(dòng)化技術(shù)專家論壇論文集,2011,03(18)
論文摘要：本文通過分析目前我國數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀和企業(yè)對數(shù)控技術(shù)人才的素質(zhì)要求，探討數(shù)控技術(shù)應(yīng)用崗位所需專業(yè)知識的結(jié)構(gòu)，最后提出了對專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)課程的教學(xué)課程及內(nèi)容進(jìn)行整合的基本思路。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界先進(jìn)制造技術(shù)的興起和不斷成熟，對數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求，目前我國制造業(yè)已開始廣泛使用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，但掌握數(shù)控技術(shù)的機(jī)電復(fù)合型人才奇缺，數(shù)控編程、數(shù)控機(jī)床操作和維護(hù)人員更是不足。據(jù)調(diào)查目前我國高校數(shù)控方向的畢業(yè)生每人通常有4個(gè)以上的就業(yè)崗位可供選擇，畢業(yè)生一次性就業(yè)率在95％以上。來自大學(xué)、高等職業(yè)技術(shù)院校的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的畢業(yè)生，雖然具有一定的專業(yè)知識和動(dòng)手能力，但缺乏工藝經(jīng)驗(yàn)，難以滿足某些企業(yè)對加工和維修一體化的復(fù)合型人才的要求。這主要是作為培養(yǎng)技術(shù)人才的高校、高職院校在加大培養(yǎng)數(shù)控人才的力度的同時(shí)，沒有根據(jù)數(shù)控技術(shù)崗位需求的變化來相應(yīng)的改變教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容，仍在延續(xù)傳統(tǒng)教學(xué)模式所造成的。
目前市場對數(shù)控人才的需求有以下三個(gè)層次，所需掌握的知識結(jié)構(gòu)也各不同。
(1)金領(lǐng)層：這類人才需熟悉機(jī)械加工和數(shù)控加工工藝，具有熟練的數(shù)控編程能力、較高的數(shù)控設(shè)備操作能力和數(shù)控設(shè)備的維護(hù)、維修能力，且具有一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和寬厚的綜合理論知識，能自行完成數(shù)控系統(tǒng)的選型、數(shù)控機(jī)床機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試和維護(hù)，獨(dú)立完成機(jī)床數(shù)控化改造等工作。
(2)灰領(lǐng)層：具有較為系統(tǒng)的機(jī)械加工工藝?yán)碚撝R，熟悉數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)，能夠完成數(shù)控程序編制和數(shù)控機(jī)床維護(hù)等工作。
(3)藍(lán)領(lǐng)層：具有手工編程和調(diào)試數(shù)控機(jī)床的能力，熟練的數(shù)控機(jī)床操作能力，了解自動(dòng)編程和數(shù)控機(jī)床的簡單維修，能夠完成數(shù)控機(jī)床的操作、調(diào)試和維護(hù)等工作。
本文從培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型通才的角度來探討其崗位所需的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，并依此為基礎(chǔ)來討論專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程的設(shè)置及課程教學(xué)內(nèi)容的整合。
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字化信號對設(shè)備運(yùn)行及其加工過程進(jìn)行控制的一種自動(dòng)控制技術(shù)。模擬控制系統(tǒng)中的控制信息是模擬量，而數(shù)字控制系統(tǒng)中的控制是數(shù)字量，在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的推動(dòng)下數(shù)控技術(shù)以其表達(dá)信息準(zhǔn)確，可進(jìn)行復(fù)雜信息處理且具有邏輯處理能力，使剛性機(jī)械設(shè)備具備了柔性。
從機(jī)床控制技術(shù)的觀點(diǎn)來看，數(shù)控技術(shù)的cnc系統(tǒng)把計(jì)算機(jī)引入數(shù)控系統(tǒng)，可利用計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力方便地實(shí)現(xiàn)各種控制策略，用軟件實(shí)現(xiàn)機(jī)床的開關(guān)量控制。當(dāng)被加工對象的數(shù)字信息被送入到專用的或通用的計(jì)算機(jī)后，計(jì)算機(jī)對輸入的信息進(jìn)行處理與運(yùn)算，發(fā)出各種指令來控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其它執(zhí)行元件，使機(jī)床自動(dòng)加工出所需要的工件。數(shù)控機(jī)床就是將加工過程所需的各種操作和步驟，以及刀具與工件之間的相對位移量都用數(shù)字化的代碼來表示。這使數(shù)控機(jī)床與其它自動(dòng)機(jī)床具有了一個(gè)顯著的區(qū)別：當(dāng)加工對象改變時(shí)，除了重新裝夾工件和更換刀具之外，只需要更換新的控制程序，不需要對機(jī)床硬件作任何調(diào)整或少量調(diào)整即可。
從機(jī)械加工技術(shù)的觀點(diǎn)來看，數(shù)控加工技術(shù)屬于現(xiàn)代制造技術(shù)的范疇，是計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與機(jī)械技術(shù)交叉融合而形成的一門綜合性新技術(shù)。數(shù)控機(jī)床，是數(shù)字控制技術(shù)嫁接到金屬切削機(jī)床上的產(chǎn)物。數(shù)控機(jī)床的加工方法仍然是采用金屬切削方法。因而，數(shù)控加工與傳統(tǒng)機(jī)械加工的工藝規(guī)程從總體上說是一致的。由數(shù)控機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng)的控制采用了計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)，不但能夠使其成形運(yùn)動(dòng)實(shí)行兩軸或多軸聯(lián)動(dòng)，使數(shù)控機(jī)床能夠在兩維和三維空間中實(shí)現(xiàn)任意曲面的加工，而且使機(jī)床結(jié)構(gòu)大大簡化，使數(shù)控機(jī)床所能采用的切削方法增多，加工工藝范圍增大。因而數(shù)控加工工藝過程與傳統(tǒng)加工工藝過程產(chǎn)生了較大差異，主要體現(xiàn)在：單臺數(shù)控機(jī)床可使用多種切削加工方法、工藝范圍增大，數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機(jī)加工的序內(nèi)容復(fù)雜、工藝過程縮短，工藝裝備種類和數(shù)量減少，裝夾次數(shù)減少，加工精度和質(zhì)量主要由機(jī)床保證，特別是加工中心(mc)，可實(shí)現(xiàn)除定位基面以外的其它大部分表面的加工，機(jī)床柔性增大。數(shù)控加工工藝的制訂不但涉及到傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝制定的基本理論知識，還包括加工原點(diǎn)的確定、工序內(nèi)容的劃分、刀具軌跡的確定、刀具的選擇與使用和切削用量的選擇等具體內(nèi)容。
從以上分析，數(shù)控的金領(lǐng)層應(yīng)具備根據(jù)被加工對象的工藝特征和特殊要求，編制數(shù)控程序及調(diào)試、維護(hù)數(shù)控機(jī)床和使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工的能力。
根據(jù)其能力需求，我們可以從以下兩個(gè)方面來分析其所需的知識結(jié)構(gòu)。
從機(jī)床控制方面，數(shù)控的金領(lǐng)層應(yīng)在電工電子、計(jì)算機(jī)原理及控制、計(jì)算機(jī)編程語言、數(shù)控原理及數(shù)控機(jī)床、數(shù)控軟件及數(shù)控編程等方面具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識；
從機(jī)械加工方面，數(shù)控的金領(lǐng)層應(yīng)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械加工工藝、金屬切削理論、夾具、刀具和量具等方面具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識；
從機(jī)械加工技術(shù)和控制兩個(gè)方面出發(fā)，數(shù)控技術(shù)應(yīng)用所涉及的學(xué)科范圍廣、教學(xué)內(nèi)容多、課程內(nèi)容本身具有其系統(tǒng)性要求。怎樣在有限的教學(xué)時(shí)間里，將所需的基本知識傳授給學(xué)生，且能達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的要求，是課程體系建立和教學(xué)內(nèi)容的確定過程中應(yīng)解決的關(guān)鍵問題。因此，課程內(nèi)容的合理安排和整合是必需的，也是至關(guān)重要的。
通過對以上兩方面知識的分析，職業(yè)教育數(shù)控培養(yǎng)方向的專業(yè)課程知識結(jié)構(gòu)應(yīng)以“機(jī)械制圖和機(jī)械設(shè)計(jì)理論為起點(diǎn)，材料和塑性成形方法為基礎(chǔ)，機(jī)械加工工藝為核心，數(shù)控技術(shù)為手段”這一基本認(rèn)識來構(gòu)建。根據(jù)課程理論的辯證適度原則、綜合性與系統(tǒng)性相結(jié)合原則、統(tǒng)一性和多樣性相結(jié)合原則；課時(shí)分配比例合理原則；開放性原則；超前性原則；理論性和實(shí)踐性相結(jié)合原則，將機(jī)械領(lǐng)域與數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識整合，提出以下職業(yè)教育數(shù)控培養(yǎng)方向?qū)I(yè)課程知識結(jié)構(gòu)的建立思路。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控；磨削；成型技術(shù)
1前言
本文要討論及加工的零件—閥桿的加工，此類零件看似工藝簡單，但是要求表面精度高，用普通車削的方式很難達(dá)到精度要求。見圖1所示：
圖1
2數(shù)控加工工藝方案確定
根據(jù)圖紙要求確定如下加工工藝：
（1）車—數(shù)控車床車出外形，光潔度0.8處留有0.5mm的磨削余量。
（2）淬火—根據(jù)淬火守則要求，將工件淬火后達(dá)到圖紙要求硬度HRC50-55。
（3）噴砂—去除淬火時(shí)產(chǎn)生的氧化皮。
（4）磨削—達(dá)到圖紙要求的尺寸精度及形位公差。
關(guān)于數(shù)車、淬火、噴砂的過程及方法在本篇論文不做詳細(xì)介紹。由圖可看出，此件加工難度在于淬火后硬度比較高HRC50-55。車削達(dá)不到光潔度要求，只能采取磨削加工。但是這個(gè)工件磨削部位是斜面和圓弧，而且有同軸度要求，必須一次裝夾完成。這就需要在一片砂輪上修整出要磨削的形狀，還要保證形位公差，尺寸公差，光潔度要求等。所以這就需要用到數(shù)控磨削中的成形砂輪技術(shù)，下面就該件的磨削加工做以詳細(xì)的介紹。
3數(shù)控磨削工藝與程序編制
3.1砂輪的選擇
根據(jù)工件的材料40Cr，淬火后的硬度HRC50-55，我們選擇砂輪的型號是54A80H8V604W，500x40x203.2這個(gè)是貴金剛砂粒度適中的砂輪，最大線速度50m/s。
3.2修整砂輪工具的選擇
因?yàn)橐サ牧慵嘈泵娑嗲妫拚ぞ咝拚拜啎r(shí)不能干涉，所以選擇CVD三角形刀片，刀尖角0.125mm。
3.6加工程序的編制
砂輪修整好后，安裝工件，用砂輪確定工件零點(diǎn)，建立砂輪與工件的坐標(biāo)關(guān)系。由于該砂輪是成形砂輪，所以在編程過程中要注意砂輪形狀的位置關(guān)系。用閥口斜面登記工件零點(diǎn)。1點(diǎn)z值為Z零點(diǎn)，2點(diǎn)x值為X零點(diǎn)，輸入機(jī)床。
磨削程序確定：
成形砂輪只能采用直接切入磨削方式，第一段1-8點(diǎn)的斜面閥口磨削數(shù)值確定比較簡單，因?yàn)槭怯眠@段登記的工件零點(diǎn)。第一段X值為20，Z值為0，第二段弧形部分X，Z值確定比較麻煩，要考慮他們的形狀之間的差值，不能直接輸入。計(jì)算如下：X值為10+（圖2中4點(diǎn)x坐標(biāo)—9點(diǎn)x坐標(biāo)）×2=12.36，Z值為48-1-2.2-4-10點(diǎn)坐標(biāo)+4.2=22。以上為磨削兩段外圓的X，Z確定方法。
3.7工件的測量
工件加工完成后，用千分尺、三坐標(biāo)測量形位公差，用投影儀測量形狀的準(zhǔn)確性，用粗糙度測量儀測量光潔度。經(jīng)以上設(shè)備檢驗(yàn)，此種加工方法完全符合圖紙的要求，實(shí)現(xiàn)該工件的高效、精確加工。
關(guān)鍵詞：數(shù)控銑；加工質(zhì)量
中圖分類號：G718文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1672-1578（2016）11-0380-02
1.數(shù)控銑削在現(xiàn)代加工中的重要性
數(shù)控銑床具有生產(chǎn)效率和加工自動(dòng)化程度高，零件的加工精度和產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性好，能完成許多普通機(jī)床難以加工或根本無法加工的復(fù)雜型面加工，幾乎不要專用的工裝卡具，在減少次品，提高經(jīng)濟(jì)效益和大大減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等方面具有一系列優(yōu)點(diǎn)。隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展，大力發(fā)展以數(shù)控機(jī)床為先導(dǎo)的裝備制造業(yè)已成為我國政府的一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)政策，將對數(shù)僅能增加企業(yè)的效益，而且還有助于提高我國制造業(yè)的整體素質(zhì)和加快建設(shè)制造強(qiáng)國的進(jìn)程。
2.數(shù)控銑目前要解決的問題
2.1換刀次數(shù)及位置不合理。利用數(shù)控銑床進(jìn)行批量生產(chǎn)、特別是大批量生產(chǎn)時(shí)，在保證加工質(zhì)量的前提下，提高加工效率、確保加工過程的穩(wěn)定性是獲得良好經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。數(shù)控銑削批量加工時(shí)，選擇簡便的換刀方式，是減少換刀輔助時(shí)間、減少機(jī)床磨損、降低加工成本的有效途徑。改進(jìn)換刀點(diǎn)設(shè)置是為達(dá)此目的進(jìn)行的有效嘗試之一。為此，在夾具選擇、走刀路線安排、刀具排列位置和使用順序等方面都要精細(xì)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)，改進(jìn)換刀點(diǎn)設(shè)置，減少運(yùn)行成本，提高加工效率。
2.2編程技巧不強(qiáng)。程序的效率直接影響著機(jī)床的工作效率，所以優(yōu)化編程質(zhì)量是提高數(shù)控機(jī)床工作效率的一個(gè)重要方法。首先，熟悉機(jī)床的指令，充分開發(fā)機(jī)床的內(nèi)部功能，尋找高效的編程和加工方法。其次，大力推廣計(jì)算機(jī)編程，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)切削模擬，提高程序的可靠性，從而減少或取消在數(shù)控銑床上調(diào)試程序的時(shí)間。再次，合理編程，盡量減少機(jī)床走空刀的情況。
2.3產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的因素。
（1）各類零件規(guī)格尺寸和結(jié)構(gòu)相差懸殊，機(jī)床工具等工藝裝備通用性不高。
（2）很多公司所面臨的通常都是多品種、小批量、短生產(chǎn)周期的生產(chǎn)任務(wù)，因此要求工藝系統(tǒng)有較高的響應(yīng)速度。
（3）產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大。
（4）薄壁、易產(chǎn)生加工變形。存在大量的薄壁、深腔結(jié)構(gòu)，為典型的弱剛性結(jié)構(gòu)。
（5）刀具及切削參數(shù)選用困難。由于刀具工業(yè)的發(fā)展趕不上新材料的開發(fā)和應(yīng)用步伐，又缺少加工切削數(shù)據(jù)庫的支持，如何合理選擇刀具和科學(xué)選用加工參數(shù)成為工藝技術(shù)的一個(gè)難點(diǎn)。
3.提高數(shù)控銑床加工效率的措施
3.1合理選擇切削用量。在切削加工中，切削用量的選擇是否合理，直接影響著加工質(zhì)量，加工成本和生產(chǎn)率。如果切削用量選擇得當(dāng)，便能充分發(fā)揮機(jī)床和刀具的功能，以取得生產(chǎn)的最大效益，倘若選擇不當(dāng)，會造成很大的浪費(fèi)或?qū)е律a(chǎn)事故，所以必須合理選取。
當(dāng)實(shí)踐證明，當(dāng)切削速度提高10倍，進(jìn)給速度提高20倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越傳統(tǒng)切削""后，切削機(jī)理發(fā)生了根本變化。其結(jié)果是：單位功率金屬切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具切削壽命提高了70%，大幅度降低了留工件上切削熱，切削振動(dòng)幾乎消失；切削加工發(fā)生了本質(zhì)性飛躍。目前機(jī)床情況來看，要充分發(fā)揮先進(jìn)刀具高速加工能力，需采用高速加工，增大單位時(shí)間材料被切除體積（材料切除率Q）。
選擇合理切削用量同時(shí)，盡量選擇密齒刀（刀具每英寸直徑上刀齒數(shù)≥3），增加每齒進(jìn)給量，提高生產(chǎn)率及刀具壽命。有關(guān)試驗(yàn)研究表明：當(dāng)線速度為165m/min，每齒進(jìn)給為0.04mm時(shí)，進(jìn)給速度為341m/min，刀具壽命為30件。將切削速度提高到350m/min，每齒進(jìn)給為0.18mm，進(jìn)給速度則達(dá)到2785m/min，是原來加工效率817%，而刀具壽命增加到了117件。
3.2合理選擇加工方式。加工方式可分為順銑與逆銑兩種。而加工中心機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)本身就有較高精度和剛度，相對運(yùn)動(dòng)面摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)部件間隙小，運(yùn)動(dòng)慣量小，并有適當(dāng)阻尼比，可以采用順銑方式加工，以提高加工效率。此外，加工經(jīng)驗(yàn)，順銑比逆銑時(shí)刀具壽命要提高1倍多，采用不對稱立銑方法，刀具壽命可提高2～3倍。
3.3選擇合理加工路線。數(shù)控機(jī)床特別是軸以上加工中心，一般是一次裝夾、多方位加工，都有刀庫，可自動(dòng)更換刀具，一次加工成形。確定正確簡潔加工路線，是保證加工質(zhì)量和提高效率基礎(chǔ)。編程時(shí)確定加工路線原則主要有：應(yīng)能保證零件加工精度和表面粗糙度要求；應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空程移動(dòng)時(shí)間；應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。如位置精度和尺寸公差要求高孔加工來說，孔直徑小于～加工工藝路線為：鉆中心孔、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，而孔直徑大于～加工工藝路線則為鉆孔、擴(kuò)孔、粗鏜、孔精、鏜孔。
此外，對加工工藝綜合應(yīng)用，減少工件安裝次數(shù)，可有效縮短搬運(yùn)和裝夾時(shí)間。例如將五面五軸加工中心與立車復(fù)合構(gòu)成萬能加工中心，可實(shí)現(xiàn)一次裝卡完成零件大部分（或全部）加工。
3.4合理選擇裝夾方式。鑒于數(shù)控加工時(shí)工序集中，對零件進(jìn)行定位、夾緊設(shè)計(jì)以及夾具選用和設(shè)計(jì)等問題上要全面考慮。首先，應(yīng)盡量采用組合夾具，通用夾具柔性差、定位精度相對較低，當(dāng)產(chǎn)品批量比較大、加工精度要求高時(shí)可以設(shè)計(jì)專用夾具。其次，選擇工裝時(shí)應(yīng)有利于刀具交換和測量，避免發(fā)生碰撞干涉。
4.數(shù)控銑削展望
隨著數(shù)控銑床在制造業(yè)中廣泛應(yīng)用，數(shù)控銑床在現(xiàn)代加工中將扮演著越來越重要的角色，數(shù)控銑削加工的理論研究已比較成熟，但在銑削加工過程、高速銑削、精密銑削機(jī)床等方面我們國家仍然存在不足，和美、日、德等發(fā)達(dá)國家之間存在著較大的差距，由于數(shù)控銑床是一種相對高費(fèi)用的加工手段，為了同時(shí)滿足加工質(zhì)量，提高加工效率，降低生產(chǎn)成本，還必須對數(shù)控銑床工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
控機(jī)床的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響。在制造業(yè)中用好數(shù)控銑床提高數(shù)控銑床的利用率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，它不
參考文獻(xiàn)：
[1]《數(shù)控加工技術(shù)》（北京理工大學(xué)出版社）
