数控加工类毕业设计论文提纲(精选8篇)
1.数控加工类毕业设计论文提纲 篇一
Ads地方第三方谁的轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图
一.课题介绍
1.目 的
经过两年多的专业知识学习我掌握了一定的基本知识,毕业设计是对我前两年专业知识的综合也是一次回顾,把所学的理论知识灵活的运用到实践操作中来这样更能强化我对专业知识更深一步的理解。
(1)数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分。
(2)是运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合实训练习。
(3)对教学计划和课程设计的一次总结。
2.任务
(1)确定加工方法的选择与加工方案
(2)确定零件的安装与夹具的选择
(3)工步与工序的划分
(4)刀具的选择与切削用量的确定(5)对刀点和换刀点的确定
(6)加工路线的确定
(7)编程误差及其控制
(8)通过编程及加工出满足题目所要求精度的零件
3.拟重点解决的问题
(1)零件的装夹
(2)刀具的对刀
(3)工艺路线的制订
(4)工序与工步的划分
(5)刀具的选择
(6)切削用量的确定
(7)车削加工程序的编写
(8)机床的熟练操作
二.主要内容
1.主要技术指标(1)以小批量生产条件编程。
(2)不准用砂布及锉刀等修饰表面③。
(3)未注倒角采用0.5×45o。
(4)未注公差尺寸按 GB1804-M。
2.设计方案、设计方法、设计手段
(1)设计方案
直接用三爪卡盘装夹,加工螺纹一端,再调头加工圆弧一端.①装夹工件右端约40 mm 处,用90硬质合金外圆车刀手动平端面1mm,再换右端面外圆车刀用G71指令加工至фE×10mm,再换切槽刀切槽5×1.5mm,然后换螺纹刀加工螺纹。②将工件调头用铁皮将切槽处包住装夹该处, 先用车刀手动平端面约18mm,再用外圆车刀G71指令加工至5×1.5mm点。
(注:设计方案的具体装夹图见开题报告。)
(2)设计方法
①先对图纸进行分析确定该零件适合在哪类型的数控机床上加工比较合理 ②再根据我两年来所学的专为业知识对零件进行工艺分析 ③最后编写加工程序并对它进行校验 ④校验无误后即可进行数控自动加工。
(3)设计手段 每六个人成为一组,每个组选一个题目,每个组都有一位指导老师辅导着我们做所选的题目的毕业设计,要求每个人都要做出一份全格的毕业设计。
3.主要工作程序
(1)开机
(2)调试MDI(3)输入加工程序
(4)装夹毛胚件
(5)对刀
(6)程序校验
(7)自动加工
三.主要仪器设备
HNC-CK6140 游标卡尺
其它的辅助工具
四.主要资料及参考文献
[1]詹华西编 《数控加工与编程》西安电子科技大学出版社 2004年
[2]李华编 《机械制造技术》 高等教育出版社,2006年
[3]薛彦成主编《公差配合与技术测量》北京机械工业出版社 1999年
[4]吕士峰、王士柱主编《数控加工工艺》北京国防工业出版社 2006年
[5]李澄,闻百桥主编 《机械制图》 北京高等教育出版社 2003年
[6]方新主编《数控机床与编程》 高等教育出版社 2007年
[7]袁哲俊主编《金属切削刀具》(第三版)上海科学技术出版社1993年
[8]聂建武主编《金属切削与机床》西安电子科技大学出版社2006年
[9]艾
兴、肖诗钢主编《切削用量手册》(第三版)机械工业出版社1994年
[10]刘杰华、任昭蓉主编《金属切削
与刀具实用技术》国防工业出版2006年
五.预期设计(论文)成果
(1)能够在数控车床上加工出我们的零件且保证加工精度及各方面的工艺要求。(2)能够根据零件的程序编制进行零件加工。
(3)能通过零件的自检。
(4)工艺设计方案可通过可行性、经济性分析。
(5)设计的全过程需作好全面、准确、周密的文字记录与总结。
诚 信 声 明
本人郑重声明:
本人所呈交的毕业设计(论文)《轴“ title=”下一页">> >> >>| 类零件的数控加工工艺的编制及加工图》是在刘老师、闫老师两位教师的指导下,根据任务书的要求,独立撰写的。
本设计(论文)中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果,或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料,均已明确注明。
凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助,本人在致谢中已经明确表达了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果。
毕业论文(设计)作者签名:
2008年11月12日
目 录 摘 要 1 前 言 2 1.零件图工艺分析 3 1.1数控加工工艺基本特点 4 1.2设备选择 5 1.3确定零件的定位基准和装夹方式 5 1.3.1粗基准选择原则 5 1.3.2精基准选择原则 5 1.3.3定位基准 5 1.3.4装夹方式 5 1.4加工方法的选择和加工方案的确定 1.4.1加工方法的选择 6 1.4.2加工方案的确定 6 1.5工序与工歩的划分 7 1.5.1按工序划分 7 1.5.2工歩的划分 7 1.6确定加工顺序及进给路线 7 1.6.1零件加工必须遵守的安排原则 7 1.6.2进给路线 8 1.7刀具的选择 9 1.8切削用量选择 10 1.8.1背吃刀量的选择 10 1.8.2主轴转速的选择 10 1.8.3进给速度的选择 11 1.9编程误差及其控制 12 1.9.1编程误差 13 1.9.2误差控制 14 2.编程中工艺指令的处理 15 2.1常用G指令代码功能表 15 2.2常用M指令代码功能表 16 3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 17 3.1程序编制 17 3.2模拟运行 19 3.3零件加工 19 3.4精度自检 19 致 谢 20 设 计 小 结 21 附 录 22 轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图
摘 要
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不但发展和应用领域的扩大他对归计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势.在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备是提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性保证.数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分,通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。
选这个题目的目的是它能体现出我对所学知识的掌握程度和灵活规范的运用所学知识,在我认为要成为一名合格的在学生,以自己的的思路用所学的知识来完成一份成功的毕业设计是必不可少的。
此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。主要困难的是两次装夹中的水平Z向长度难以保证、切削|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 用量的参数设定、对刀的精度、工艺路线的制订。
运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合练习,能让我感触当代科学的前沿,体验数控魅力,为人们的生活带来方便,进一步认识数控技术,熟练数控机床的操作,掌握数控,开发数控内在潜力。
关键词:数控 数控技术 毕业设计
前 言
本次毕业设计是学院为了提高学生的数控技术及相关技能等综合运用能力,通过毕业设计和完成毕业论文也是学院对毕业生生毕业资格的审核条件,同时也为我们以后的工作打下理论基础,本次设计是由指导老师刘老师、闫老师精心指导下和六位同学的共同协作下完成的。
数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域,较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着科技的迅猛发展,自动控制技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时,社会经济的飞速发展,对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分,通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的、系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力,以及培养了科学的研究和创造能力。
数控技术不断的发展,数控技术很快会普极中国工业基地,成为工业发展的标志,数控技术的成熟也是当代科技发展的标志,所以数控技术也是国家经济的体现,中国经济正加快向新兴工业化道路发展,制造业已成为国民经济的支柱产业。先进数控技术的广泛使用,导致数控应用型人才严重短缺、作为当代的数控技术的学者我感到无比的荣幸,又感到无比的艰巨。
本毕业设计内容主要是详细叙述利用数控车床来加工零件。大致包含了数控技术特点的阐述、零件的工艺的分析过程、加工中一些问题的解决方法、数控加工过程、、数控编程、机床操作与零件自检过程等,另外还有设计说明书、参考文献、毕业设计小结、致谢、附录等部分。设计者以严谨务实的认真态度进行了此次设计,但由于知识水平与实际经验有限,时间又较为紧迫。在设计中难免会出现一些错误、缺点和疏漏,诚请各位评审老师给于批评和指正。
1.零件图工艺分析
零件车削工艺分析C-3所示,零件材料处理为:45钢,调制处理HRC26~36,下面对该零件进行数控车削工艺分析。
零件如图:
图1.1 零件图
考核要求:
以小批量生产条件编程。
不准用砂布及锉刀等修饰表面。未注倒角0.5×45o。
未注公差尺寸按 GB1804-M。
5、有关参数:考生抽签决定按1~4组数据进行加工。
1组 2组 3组 4组 A 18 18.5 19 19.5
B 2828.52929.5C 16 16.5 17 17.5
D 20 20.5 21 21.5
E 2222.52323.5
1.1数控加工工艺基本特点
数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同,但数控机床是自动进行加工,因而有如下特点:①数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂,加工的精度高,加工的表面质量高,加工的内容较丰富。②数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点,这都无一例外的变成程序内容,正是由于这个特点,促使对加工程序正确性和合理性要求极高,不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零件。
在编程前我们一定要对零件进行工艺分析,这是必不|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 可少的一步,如图C3我要对该零件进行精度分析,选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成,其中由较严格直径尺寸精度要求的如Φ28±0.02mm,ф轴线长度的精度如5±0.04mm,27.5±0.04mm,粗糙度3.2μm,球面Sф可控制球面形状精度、30°的锥度等要求。
mm,mm。经上面的分析,我可以采用一下几点工艺措施:(1)零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱ф28±0.02mm、ф长度5±0.04mm、27.5±0.04mm,球Sф
mm,轴向
mm,在加工时为了保证其尺寸精度应取其中间值分别取值为ф28mm、ф23.005mm长度5mm,27.5mm,球Sф29.015mm即可。[注:上述座标值是以半径值给出的。形式如(X,Z)](2)在轮廓曲线上,有四处圆弧依次相连,既过象限又改变进给方向的轮廓曲线。为了保证其轮廓曲线的准确性,我们通过计算到端部R5mm的圆弧与直线的切点坐标为(2.922,0),与RCmm的圆弧切点坐标为(7.791,-6.136),RC与SфBmm的切点坐标为(11.210,-20.791),SфBnmm与R5mm的切点为(12.271,-37.739),R5mm与фEmm的切点坐标为(11.5,-40.406)。[注:上述座标值是以半径值给出的。形式如(X,Z)。](3)为便于装夹,为了保证工件的定位准确、稳定,夹紧方面可靠,支撑面积较大,零件的左端是螺纹,中段最大的直径的圆柱ф28mm。右端是依次相连的圆弧,显然右端都是圆弧相连不可能装夹,所以应留在最后加工,应先装夹毛坯加工出左端螺纹及圆柱ф28mm。调头装夹ф28mm的圆柱加工右端圆弧,毛坯选ф30×120mm。
1.2设备选择
根据该零件的外形是轴类零件,比较适合在车床上加工,由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,在普通车床上是难以保证其技术要求。所以要想保证技术要求,只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。由于本校现使用的是华中数控系统,所以利用现有资源。我选择在本校的数控机床HNC-CK6140加工该零件。数控机床HNC-CK6140实物图见附录一。
1.3确定零件的定位基准和装夹方式
1.3.1粗基准选择原则
(1)为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求,应选不加工表面作粗基准。
(2)合理分配各加工表面的余量,应选择毛坯外圆作粗基准。
(3)粗基准应避免重复使用。
(4)选择粗基准的表面应平整,没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。
1.3.2精基准选择原则
(1)基准重合原则:选择加工表面的设计基准为定位基准;
(2)基准统一原则,自为基准原则,互为基准原则。
1.3.3定位基准
综合上述,粗、精基准选择原则,由于是轴类零件,在车床上只需用三抓卡盘装夹定位,定位基准应选在零件的轴线上,以毛坯ф35mm的棒料的轴线和右端面作为定位基准。1.3.4装夹方式
数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算的基准统一,减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工表面,避免采用占机人工调整式加工方案,以充分发挥数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析,我应先装夹毛坯ф30mm的棒料的一端,夹紧其40mm的长度加工螺纹。一直加工到零件右端的фEmm,然后将棒料卸下。装夹ф28mm的圆柱表面,加工另一端的圆弧。这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面,且能保证其加工要求。装夹图如下:
图1.3.1 加工螺纹的装夹图
图1.3.2 加工圆弧的装夹图
1.4加工方法的选择和加工方案的确定
1.4.1加工方法的选择
加工方法的选择原则是在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下,兼顾生产效率和加工成本。在实际选择中,要结合零件形状、尺寸大小、热处理要求和现有生产条件等全面考虑。因为该零件是轴类零|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 件,比较适合在车床上加工,又经过对零件图尺寸分析,尺寸精度比较高。如ф28±0.02mm,ф29mm,ф23mm等,在普通车床是难以保证其尺寸精度、表面粗糙度,所以应该选择在数控车床上加工。
1.4.2加工方案的确定
零件上精度比较高度表面加工,常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案:①直接用三抓卡盘装夹、调头加工。②用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖,经试验论证第二种方案装夹困难,对刀、退刀及换刀相当困难,所以在这里选择第一种方案加工,能够保证其技术要求。
1.5工序与工歩的划分
1.5.1按工序划分
工序划分有三种方法 ①按零件的装夹定位方式划分 ②按粗、精加工划分工序 ③按所用的刀具划分工序。
由于零件需要调头加工,如果按粗、精加工划分工序。在调头加工前后各有一次粗加工和精加工,显得比较繁琐,所以不可取;如果按所用的刀具划分工序,刀具有四把,虽然不多,但是在调头加工前后至少要重复使用三把刀,而同一把刀的两次粗、精加工分别在调头加工前后,加工内容不连续,所以也不合理,不易划分工序;只有按零件的装夹定位方式划分工序比较符合该零件的加工工序,且能保证两次装夹的位置精度,每一次装夹为一道工序。该零件只需调头前、后加工两道工序即可完成所有的加工表面,且能保证各尺寸精度及表面粗糙度。
1.5.2工歩的划分 因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致,在精加工中背吃刀量相同,不易划分工歩;这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易:
①车削螺纹端的工歩为:90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀车削1.5×45°的倒角,фD×25mm─→端面ф28mm─→圆柱ф28mm─→30°的锥台面─→фE×10mm─→切槽刀切槽5×1.5mm─→外螺纹车刀车削MD×1.5mm。
②车削圆弧端的工歩为:90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀圆弧R5mm─→圆弧RCmm─→球фBmm─→圆弧R5mm─→фE×5mm─→切槽刀切槽5×1.5mm 1.6确定加工顺序及进给路线
1.6.1零件加工必须遵守的安排原则
(1)基面先行 先加工基准面为后面的加工提供经基准面,所以我应线平右
端面作为基准面。
(2)先主后次 由于所加工的表面均为重要表面,所以应按照顺序从右到左
依次加工MD×1.5mm,ф28mm,фEmm螺纹调头后一次加工R5mm,фBmm,фEmm等。
(3)先粗后精 先车削去大部分的金属余量,再进行成形切削保证零件的尺
寸要求和质量要求。(4)先面后孔 由于该零件没有孔,所以在该处不做考虑。
1.6.2进给路线
在数控加工中,刀具好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时,加工路线的确定原则主要有以下几点:
(1)加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率高;
(2)使数值计算简单,以减少编程工作量;
(3)应使加工路线最短,这样既可减少程序段,又可减少空行程时间。
(4)确定加路线时,还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况,确定一次走刀,还是多次走刀来完成所有加工表面,具体综合上面进给线的特点再根据具体零件具体分析,我确定该零件的进给路线有两步如下图所示:
图1.6.1 零件轮廓
第一步: 车削带有的螺纹的一端,从右到左先粗车外形фDmmm、ф28mm、фEmm到槽5±0.04mm的左端面处后,精车外形路线统粗车一样,再换刀切削5×1.5mm的槽,最后再换刀切削螺纹。如图4.2螺纹加工路线。
图1.6.2 螺纹加工路线
第二步: 车削带有圆弧的一端,从右到左先粗车外形R5mm、RCmm、фBmm到фEmm后2mm后精车外形路线同粗车一样。最后切削5±0.04mm的槽。如图4.3螺纹加工路线。
图1.6.3 圆弧加工路线
1.7刀具的选择
刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一,它不|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 仅影响机床的加工效率,而且直接影响加工质量。编程时,选刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与传统的加工方法相经,数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度高、红硬性好、耐用度高,而且要求尺寸稳定、安装调整方便,能适应高速和大切削用量切削。选刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。接合零件轮廓相对还是较复杂,所以具体选刀如下:
1、平端面可选用90°WC-Co的硬质合金外圆车刀,粗车、精车及在这里我选择一把硬质合金右端面外圆车刀,为防止在进行圆弧切削时刀具的副后刀面与工件轮廓表面发生干涉(可用作图法检验),副偏角应选择Kr′大一点的,取Kr′=40°右端面外圆车刀的材料选择及Kr′值这里分别参照《金属切削与刀具实用技术》一书表1-1,表1-17。
2、切槽时由于零件中槽宽5±0.04mm,一般都选刀宽4mm,刀杆25×25mm材料为高速钢W18CrV4R的切断刀,切槽时选用4mm 刀宽即可。切槽刀的选择及型号这里分别参照《《金属切削与刀具实用技术》一书表1-3,表2-2。
3、切螺纹时为了保证其螺纹刀的强度这里选用W18CrV4R高速金60°外螺纹车刀,为了保证螺纹牙深,刀尖应小于轮廓最小圆弧半径Rε,Rε=0.15~0.2mm。刀具选材料参照《《金属切削与刀具实用技术》一书表1-3即可。
刀具表如表7-1所示:
表1.7.1 数控车加工刀具卡片
产品名称
考试件
或代号 序号 刀具号 刀具规
数量
加工表面
零件名称
轴类零件
零件图号
GDSKC 020107 备注 格名称 2 3 4 编制 T01 T02 T03 T04 90°硬质合金外圆车刀
右端面外圆车刀 高速钢切槽刀 60°高速钢外螺纹车刀 陈谦
审核 1 1 1
平端面、粗车轮廓 精车轮廓 切槽 车削螺纹 批准
共1页
右偏刀 右偏刀
第1页
1.8切削用量选择
切削用量包括主轴转速(切削速度)、切削深度或宽度、进给速度(进给量)等。对于不同的加工方法,需选择不同的切削用量,并应编入程序单内。
合理选择切削用量的原则是:粗加工是,一般以提高生产率为主,但也考虑经济性和加工成本;精加工进,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。
1.8.1背吃刀量的选择
零件轮廓粗车循环时选ap=2mm,精加工时选ap=0.2mm,螺纹粗车时选ap=0.4mm,逐刀减少粗车4次后,精车时选ap=0.1mm。这里粗车ap值、精车ap值都是《金属切削与刀具实用技术》一书。
1.8.2主轴转速的选择
粗车直线和圆弧时n=800r/min,精车时n=1500r/min,切槽时n=600r/min,切螺纹时n=300r/min,精车时选n=300r/min。粗车和精车的主轴转速的选取都是根据平时上课所讲的及前人的实践经验所给定的。
1.8.3进给速度的选择 粗车直线、圆弧时选F=150mm/min,精车时选F=50mm/min,切槽时选F=8mm/min,粗车螺纹时选F=100mm/min,精车时选F=50mm/min。参照《数控加工与编程》一书表1-2选取。
综上所述,零件的数控车削工艺分析的内容,并将其填入在表 8-1 所示的数控工艺卡上。工艺卡片上其主要内容有:工步分析、工步内容、各工步所用的主轴转速、刀具及进给速度。
表1.8.1 数控车削加工工艺卡片
单位 名称 工序号 001 工步号 鄂东职业 技术学院 程序编号
工步内容
对刀、平端面及试切外圆 从右至左
产品名
零件名称
称及代号 考试件 夹具名称 三抓卡盘
刀具规
刀具号
格/mm
轴类零件 使用设备 华中数控CK6140 主轴转速/(r·min-1)500
进给速度/(mm·min-1)50
GDSKC020107 车间 数控实训基地 背吃刀量/mm
备注
零件图号 T01 25×25 手动 粗车轮廓 从右至左 精车轮廓 5 6 编制 切槽 粗车螺纹 精车螺纹 陈谦
审核
T02 25×25 800 150 2 自动
T02 T03 T04 T04 批准
25×25 25×25 25×25 25×25
1000 800 300 300
8
0.2 自动
1.5 min/r 自动
共1页
自动
第1页
2008年10月23日
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表1.8.2 数控车削加工工序卡片
鄂东职业技术学院 数控加工工艺产品名称或代号 零件名称 材料 零件图号
卡
程序
工序号
编号
001
三抓卡盘 夹具名称
夹具编号
加工面 毛坯表面 刀具号
45钢 GDSKC020107 车间
备注 手动 HNC-6140 刀具规格/mm 25×25 工步号 工步内容 1 对刀平端面及试切ф30mmr主轴转速进给速度/背吃刀量/(r/min)(mm/min)/mm 500
T01 外圆 粗车倒角1.5×45°mm 倒角面 粗车фMD×25mm фD的圆柱面 T02 3 粗车ф28mm的端面 ф28的端面 T02 4 粗车ф28×13.169mm的圆柱ф28的圆柱表表面
面 T02 5 粗车ф30°的锥面 °30锥面 T02 6 粗车фE×10mm фE的外圆柱表面 T02 7 精车倒角1.5×45°mm 倒角面
T02 8 精车фMD×25mm фD的圆柱面 T02 9 精车ф28mm的端面 ф28的端面 T02 10 精车ф28×13.169mm的圆柱ф28的圆柱表表面
面 T02 11 精车30°的锥面 30°锥面 T02 12 精车фE×10mm фE的外圆柱表面 T02 13 切槽5×1.5mm ф18的外圆柱表面 T03 14 粗车фMD×1.5mm фMD×1.5螺纹面 T04 15 精车фMD×1.5mm фMD×1.5螺纹面 T04 002
平右端面
右端面 T01 2 粗车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 3 粗车RCmm 的圆弧 RC 的曲面 T02 4 粗车SфBmm的球面 车SфB的球面 T02 5 粗车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 6 粗车фE×4.406mm фE的圆柱面 T02 7 精车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 8 精车RCmm 的圆弧 RC 的曲面 T02 9 精车SфBmm的球面 SфB的球面 T02 10 精车R5mm的圆弧 R5的曲面
T02 11 精车фE×4.406mm
фE的圆柱面 T02
25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 800 25×25 300 25×25 300
25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25
1000
2 150 2 150 2 150 2 150 2 150 2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 8 50 50
2 150 2 150 2 150 2 150 2 150 2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50
0.2
自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动
手动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 12 编制 切槽5±0.04mm 陈谦
审核
фA的圆柱表面
T03 批准
25×25
800 8 第 1页
自动
共
页
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1.9编程误差及其控制
1.9.1编程误差
编程阶段的误差是不可避免的,误差来源主要有三种形式:近似计算误差、插补误差、尺寸圆整误差,直接影响加工尺寸精度,本次加工主要误差是计算误差与圆弧相切的切点坐标及未知交点坐标值。我们是经过笔算的数值,存在着较大的误差。
1.9.2误差控制
为了尽可能的减少笔算误差,我们采取在AutoCAD上按其尺寸精度绘出零件图,再利用“工具” ─→“查询” ─→“点坐标”捕捉各圆弧切点坐标,其精度达到0.001级,这样能有效地将误差控制在(0.1~0.2)倍的零件公差值内。
2.编程中工艺指令的处理
2.1常用G指令代码功能表
。零件来调参图表2.1.1 数控车床G功能指令(HNC-22T)
代码 *G00 G01 G02 G03 组 意义
直线插补 顺圆插补 逆圆插补
代码 G29 *G40 G41
组 00 09
意义 回参考点 参考点返回 刀径补偿取消 刀径左补偿
代码 G52 G53 *G54~G59
组 00 11
意义
局部坐标系设定 机床坐标系编程 工件坐标系1~6选择 快速点定位 G28 01 G33 G04 G07 *G11 G12 *G17 G18 G19 G20 螺纹切削 00 暂停延时 16 虚轴设定 07 单段允许 单段禁止
G42 G43 G44 *G49 *G50
04 03 05 10
刀径右补偿 刀长正补偿
G92 G65
00
工件坐标系设定 宏指令调用
XY加工平面 G51 02 ZX加工平面 G24 YZ加工平面 *G25 08 英制单位
G68 注:①表内00组为非模态代码;只在本程序内有效。其他组为模态指令,一次制定后持续有效,直到被其他组其他代码所取代。
②标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。
2.2常用M指令代码功能表
表2.1.2 常用M指令代码
代码 M00 M01 M02 M03 M04 M05 作用时间 组别 意义 ★ ★ ★ # # ★ a 00 00
代码 作用时间 组别 意义
# # ★
b 00
代码 作用时间 组别 意义 ★ ★ ★
00 00 00 00
主轴准停 程序结束并返回 更换工件 子程序调用 子程序返回
程序暂停 M06 条件暂停 M07 程序结束 M08 主轴正转 M09 主轴反转 M10 主轴停转 M11
自动换刀 M19 开切削液 M30 开切削液 M60 关切削液 M98 夹紧 松开
M99
c 注:①表内00组为非模态代码;其余为模态代码,同驵可相互取代。
②作用时间为“★”号者,表示该指令功能在程序段指令运动完成后开始作用;为“# ”号者,则表示该指令功能与程序段指令运动同时开始。
3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 3.1程序编制
程序段号 程序内容 001 %0001 N01 T0101 N02 M03S800 N03 G00X35Z3 N04 M08 N05 G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150 N06 G00X18Z3S1000 N07 G01Z0F50 N08 X21Z-1.5 N09 Z-25 N10 X28 N11 Z-38.169 N12 X23.05Z-47.5 N13 G01W-10 N14 G00X100 N15 Z100 N16 T0202 N17 G00X32Z-25 N18 G01X18F10 N20 G04P3 N21 G00X25 N22 W1.5 N23 G01X21 N24 X18W-1.5 N25 G04P3 N26 G00X100 N27 Z100 N28 T0303 N29 G00X30Z3S300 N30 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5 N31 G00X100Z100 N32 M09 N33 M05 N34 M30 002 %0001 N01 T0101 N02 M03S800 N03 G00X30Z3 N04 M08 N05 G71UI1R2P06Q12E0.2F200
程序注释 ;程序起始行 ;右端面外圆车刀 ;主轴正转 ;循环起点 ;开切削液 ;粗车轮廓 ;快速定位 ;精车起点 ;精车倒角 ;精车ф21的外圆;精车ф28的端面;ф28的外圆表 ;30°的锥面 ;фE的外圆面 ;退刀快速定位 ;退刀快速定位 ;换切槽刀 ;快速定位 ;切槽至ф18 ;暂停修光 ;快速定位 ;快速定位 ;倒角起点 ;倒角1.5 ;暂停修光 ;退刀快速定位 ;退刀快速定位 ;换外螺纹车刀 ;车螺纹循环起点 ;车螺纹 ;退刀快速定位 ;关切削液 ;主轴停转 ;程序结束并返回
;右端面外圆车刀 ;主轴正转 ;循环起点 ;开切削液 ;粗车轮廓
N06 N07 N08 N09 N10 N11 N12 N13 N14 N15 N16 N17 N18 N19 N20 N21 N22 N23 N24 N25 N26 N27 G00X5.844Z3S1000 G01Z0F80 G03X15.582Z-6.136R5 G02X22.420Z-20791R17 G03X24.542Z-37.739R14.508 G02X23.05Z-40.406R5 G01Z-44 G000X100 Z100 T0202 G00X35Z-46.5 G01X19F10 G04P3 G00X35 Z-47.5 G01X19 G04P3 G00X100 Z100 M09 M05 M30
;快速定位 ;精车起点 ;精车R5的圆弧 ;精车R17的圆弧 ;精车ф29的圆弧 ;精车R5的圆弧 ;фE的外圆面 ;退刀快速定 ;退刀快速定位 ;换切槽刀 ;快速定位 ;切槽至ф19 ;暂停修光 ;退刀 ;快速定位 ;切槽至ф19 ;暂停修光 ;退刀 ;退刀 ;关切削液 ;主轴停转 ;程序结束并返回
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注:程序编制中有关数值单位一律采用毫米(mm)制
3.2模拟运行
数控加工程序编制好后将其输入数控车床,然后对刀,在将机床锁住进行程序校验,仔细观察其模拟加工路线是否有干涉、过切、出错等现象,若有应及时对程序错误处进行修改,修改后保存,再次调出修改后的程序进行校验,直到程序万无一失,没有任何错误的情况下方可进行自动加工。注:这个环节是必不可少的,否则会发生打刀等损坏机床其它部件的情况,直接影响机床的加工精度及寿命,更严重的是存在人身安全隐患。3.3零件加工
装夹好毛坯,调出编制好的程序,直接进行自动加工直至程序结束。
3.4精度自检
将加工好的零件卸下,用游标卡尺、千分尺对零件的尺寸精度及粗糙度进行检测。看是否达到零件的技术要求即可。
致 谢
经过这次的毕业设计,让我深刻的体会到什么叫做作真正的学以置用,这正是我们做学问真正的目的,也正是大多数学者难以做到的一点。
在课堂上学到的都是以理论为主,实践为辅,而现实生活中不论是做什么事情都是以理论为办事依据,实际行动为主。比如:我们的毕业设计就是要以理论知识为原则来设计自已的数控车削加工过程,然后再根据你的设计步骤来进行实践验正,看实践操作是否满足工艺过程和技术要求,若不行则要进行多次修改直到合格为止。在这里我学到了做任何事情要细心、认真、有耐心,考虑每一个细节问题要全面周到。
在设计期间,我们以小组为单位,遇到问题一起分析,找出关键地方,使我们能在较短的时间内找到解决方案,让我们在零件的加工实践操作中和工艺方面的分析得到进一步的认识,也看到了互相学习钻研和拼搏的精神,我的毕业是经过一次又一次的修改和反复的验正,最后在老师的批准下,毕业设计终于合格了。我的毕业设计之所以能圆满的完成是在得到指导老师刘老师、闫老师精心指导下和我们组的其他成员汪卫、张行、倪新、曾旭、金涛同学的互相帮助下完成的,在这里我要忠心的感谢我们的指导老师刘老师、闫老师的精心指导以及我们组其他成员的帮助。我还要真诚的祝福各老师在以后的岁月里身体健康、步步高升;祝福同学们在今后的人生道路上工作顺利、事业有成。
设 计 小 结
在开始做毕业设计前,我认真阅读了毕业设计指导书,对零件图进行仔细的分析,从而在设计前有一个清晰的思路,也为我的设计打下了基础,使我的开题报告能顺利的完成。开题报告完成后,接着开始进行正文的撰写,设计也就正式开始了,首先我们对零件进行了工艺分析,如毛坯尺寸大小的确定和材料的确定,选择合适的加工方案法,拟定加工方案,选择合适的夹具、刀具与切削用量的确定等。在工艺分析上,让我们巩固了在大一大二时学的机械制造、机械制图、机械设计、公差与配合、金属工艺CAD绘图等专业课程,是我更好把各专业课相结合起来去完成毕业设计。随着毕业设计做完,也将意味我的大学生活即将结束,但在这段时间里面我觉得自己是努力并快乐的。在繁忙的的日子里面,曾经为解决技术上的问题,而去翻我所学专业的书籍。经过这段时间我真正体会了很多,也感到了很多。
在两年的大学生活里,我觉得大多数人对本专业的认识还是不够,在大二期末学院曾为我们组织了三个星期的实习,为了更深入的理解并掌握大学的专业知识,加强专业技能。我选择的毕业设计课程是:轴类零件加工。通过次此的分析,需要对刀具的切削参数进行计算等方面的问题给予考虑,这些方面的知识都需要我们去复习以前的知识,在对以前学的知识进行初步系统回顾之后,大脑形成一初步的印象。各专业课之间相关联的知识也能很好的理解。在这次毕业设计中,给我最大的体会就是熟练的操作技能来源我们平时对专业知识的掌握程度。比如,我们想加快编程速度,除了对各编程指令的熟|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 练掌握外,还得需要你必须掌握零件的工艺方面的知识,对夹具刀具切削用量参数的设定我们必须清楚。
在设计中得到了老师和小组同学的指导与帮忙,非常谢谢!回顾这一个月的设计历程,太多的感想和心得是无法用文字来表达的。每次在遇到难点问题并通过自己的不断努力克服难关时,那份成就感,那种喜悦之情是别人无法体会到的。看到身边的同学都是那么认真投入,相互支持和鼓励的奋进,想像我们以后在工作中也会有这种拼搏的精神。
附 录
华中数控车床实物图
游标卡尺实物图
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2.数控加工类毕业设计论文提纲 篇二
电池盖板为锂离子电池专用件, 对不同的工艺要求采用不同规格的盖板, 常用的几种板料规格有孔间距×孔个数为5×70, 8×50, 10×40, 20×30等, 如图1所示。
由于盖板个数较多和孔间距精度较高, 盖板的每两个板孔之间精度要求的公差为 , 所以在传统冲床在加工此类设备时, 存在加工困难和自动化程度不高的问题, 为此需要设计一种自动化程度较高的专用数控冲床。
2 冲床传动系统设计
冲床的总体机电传动系统示意图如图2所示
2.1 冲头运动分析
对于一种规格的针板, 带动曲柄运动的电机为普通三相异步电机, 其运动速度为一定值, 经冲头的连杆滑块传递给冲头, 运动变为非匀速。为了实现冲头和工作台运动位置的配合, 实现冲料, 首先需要对冲头的运动进行必要分析。
为建立冲头运动位移S和时间t的关系, 必须先推导滑块的运动方程。其运动方程为:
S= (r+1) - (rcosa+lcosb)
其中sinb=rsina/l;r/l=m
所以sinb=msina;又cosb= (1-sinb*sinb) l/2
所以cosb= (1-m*m*sina*sina) l/2
整理得s=r[ (1-cosa) +1/m (1-m*m*sina*sina) ]
由于m在 (0.1-0.2) 的范围内取m=0.15, 根据二项式整理得
S=r[ (1-cosa) +m/4 (l-cos2a) ]
再根据几何关系h= (2r+l) -s, r=55 (根据冲床滑块行程量)
最后s=55* (6.6+cosa-0.09*sina*sina)
2.2 传动系统各部分传动比设计
2.2.1 步进电机脉冲当量的确定
从加工工件给出的公差范围+0.075mm~-0.075mm考虑, 脉冲当量应该小于等于0.075mm, 而且数控机床脉冲当量δ一般在0.01~0.03mm取值。脉冲当量越小, 机床加工精度越高, 但是当机床在以一定速度运行时, 则步进电机的转速越高, 因此可能导致步进电机产生丢步现象, 而产生误差。因此最后初步选定脉冲当量δ=0.01mm步进电机选择其步距角为0.75°, 步进电机工作在三相双三拍方式下。
2.2.2 丝杠及齿轮传动比的确定
丝杠导程初步选定为6mm。齿轮传动比 所以可选齿轮Z1=20, Z2=25, m=2, 电机步距角0.75°
根据机床驱动的最大负载和带负载快进的速度来选择满足需要的步进电机。根据强度校核选择齿轮模数和丝杠中径d0, 至此传动系统设计完毕。
2.3 控制系统部分设计
控制部分的原理如图3所示。
该控制系统采用89C51单片机作为控制器, 单片机由于内部具有4K ROM, 所以不必再扩展程序存储器。通过并口扩展芯片8255对单片机P0口进行扩展, PB和PC口完成8位LED显示器的驱动, 从而可以进行工况条件和加工过程中孔数的显示。利用PA口搭建了5个独立式按键。另外利用单片机的P1.0、P1.3和P1.6三根口线完成了对步进电机的控制, P3.4和P3.5完成了对牵引电磁铁和刹车盘的控制。
主程序流程如图4所示。
中断、显示、键盘步进电机驱动子程序在此省略。
3 结束语
通过以上传动和控制系统及其程序设计, 给出了一种用于加工纺织配件横机针板简易专用数控冲床的设计方法。该方案具有机械结构和控制系统简单, 具有较高的精度和自动化水平, 成本较低的优势。该设备已成功应用在工厂中, 获得了很好的经济效益。
参考文献
[1]黄尚先.现代机床数控技术[M].北京:机械工业出版社, 1996.
[2]黎安松.实用钣金学[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2008.
[3]张倩, 胡仁喜等.ansys12.0有限元分析[M].北京:机械工业出版社, 2010.
3.数控加工类毕业设计论文提纲 篇三
本文介绍一种通用的数控加工程序检测软件设计方法。设计中包含各种常用的数控指令功能,以满足各种数控设备对功能的要求;为了适应各种设备对有效指令范围的不同要求,对指令的有效性设计了可选功能。对编制完成的数控程序,检测软件具有语法检查功能,可以对出错位置和错误原因进行提示,以便发现错误及时纠正,提高编程效率。检测软件具有模拟加工功能,可在屏幕上以图形方式动态显示加工过程中工件外廓的变化过程和刀具中心的运行轨迹,直观地验证加工轮廓控制的正确性。
数控加工程序检测处理过程大体可分为以下几个部分:数控加工程序输入、数控设备类型选择、设备有效功能选择、语法检测、图形跟踪和其他功能等。检测处理过程的控制流程框架结构如图1所示。
数控加工程序校验软件的结构按检测处理流程和功能进行模块化设计。采用功能划分的模块化设计方法,可以使各程序段功能明确且相对独立,各模块之间的关系清晰,便于调试;其中一些功能模块对多数数控设备具有普适性,可以通用。下面对数控加工程序检测软件的具体设计方法进行讨论。
一、程序输入
通常数控加工指令源程序是按标准数控指令格式,以文本文件保存。因此,程序的输入模块中设计一个通用程序编辑器,加工程序可以通过该编辑器直接输入,并以文本格式保存。也可以将已经编好的加工指令源程序直接调入该编辑器进行编辑和修改。
二、设备选择
该模块的主要功能是选择待检测加工程序所对应的加工设备类型,以便正确进行与设备类型相符的程序校验。
不同数控设备生成的加工轨迹有所不同。如数控铣床和铣削加工中心,加工生成的工件轮廓是一个与刀具中心轨迹相同或平行的图形,而车床和车削加工中心,加工生成的工件轮廓则是一个以刀具中心轨迹轴为母线的轴对称图形。因此,在检测程序设计中,首先按设备类型特点分类,然后不同类型分别编制相应的图形跟踪显示软件。使用时按类型自动调用相应处理软件。
此外,数控指令的含义也与加工设备类型有关。例如,在铣床类设备上表示的终点坐标X值,在车床类设备上则表示为终点处的直径值,采用相对坐标表示径向位移量时,是以直径差值表示,即位移量(半径差)是显示值(直径差)的一半,等等……。因此,可用设备选择功能正确区分这些差别。
输入了设备类型后,设备选择模块具有类型分类判别功能,按轨迹控制特点和加工零件图形特点分类,并自动设置类别标志,为后续工作中进行正确的校验提供相关程序调用依据。设备类型分类控制流程如图2所示。
三、指令选择
不同数控设备功能各异,因而所选用的有效数控代码也不同;因此,设计中应尽可能包含所有常用标准数控代码(ISO code)的语法检查;然后,设计一个有效代码增减功能。实际使用时,针对具体设备的不同要求,选择相应的有效数控代码范围,即可实现该模块具有通用的语法检查功能。
指令选择采用功能列表方式,在每个功能指令旁设计一个选择窗口,通过在选择窗口内打勾确定该功能在程序中是否有效,以适应对各种设备加工控制指令进行语法检查的需要。指令选择程序框图如图3所示。
四、语法检查
可以实现对特定数控设备运动控制参数的语法检查,发现错误及时纠正,然后将检查合格的数控指令文本文件转换成符合该设备要求的数据格式。
其基本功能如下:
打开一个文本文件,对按标准数控指令格式编写的数控加工程序进行语法分析。主要内容为,能够依据设备的刀具运行范围要求,设定运动轨迹超限检测和纠错提示;针对设备的指令功能范围选择,进行有效功能代码的语法检查,对无效功能代码进行纠错提示;对非数控指令的错误代码进行纠错提示;对超过该设备最高转速或进给速度的设定值,进行超限提示。
语法检查正确后,自动转换为能够进行轨迹控制的数据结构,生成的数据可供图形跟踪,也可在运行图形跟踪程序的同时,通过匹配的接口电路直接控制数控设备运行。
语法检查及格式转换模块的内部程序控制流程如图4所示。该模块的设计要点在于通用化设计。实际使用时,针对具体设备的不同要求,选择有效代码范围和各运动参数有效范围,即可实现对不同设备数控加工程序的语法检查。
五、刀具轨迹图形跟踪模块
图形跟踪模块在加工程序的校验中,可以在与数控设备脱机的条件下,在屏幕上模拟显示将要进行的工件加工全过程,并在程序运行结束时在屏幕上呈现实际加工结果,直观验证加工程序编制的控制轨迹是否正确。程序验证过程变得十分便捷。为了便于应用,它应具备以下几个功能:
设备分类判别处理功能,可按分类标志调用不同的图形显示程序,正确显示工件轮廓加工效果;使图形自动缩放功能,可将被加工工件以适当的比例完整地显示在屏幕上;显示已加工部分的外廓;动态显示刀具加工外廓轨迹、显示工件待加工外廓图形;显示已加工、正在加工和将要加工的数控程序段。显示其他主要加工参数(当前运动轴的动态位置、第三轴位置、主轴转速、进给速率等)
下面给出刀具轨迹图形跟踪程序基本结构框架如图5所示。
六、I/O接口模块
该模块提供了一个对数控设备有实际数控要求的控制通道。通过该模块的接口电路可对设备直接进行加工运动轨迹控制。
接口控制模块为非通用模块。应根据控制精度要求和所选伺服电机类型进行有针对性的特定设计。该模块的入口参数来自插补算法模块中控制各轴进给步长及运动方向程序段的运行结果。模块的出口向相应口地址输出各伺服电机运动控制参数,如步长(或距离)、速度(或脉冲频率),方向(或绕组环形分配通电顺序)等。对于带有反馈信号的伺服驱动系统,还应编写相应的反馈信号接收、判断和处理控制程序。
上述各模块的功能组合,使得用这种方法设计的软件能够适应各种数控设备对加工程序校验的不同要求,体现了校验的通用性特点。
该软件简易、实用适用范围宽的设计特点,尤其适合中小企业在掌握和开发现代数控加工新技术中使用。
七、结论
1、数控加工程序校验程序设计中带有尽可能多的常用数控指令功能,可使该校验软件具有广泛的通用性;
2、设计对数控指令有效性的可选功能和控制参数有效范围的可选功能,可以满足各种数控设备对程序校验的不同要求。
4.数控加工类毕业设计论文提纲 篇四
说 明 书
姓名:张淞
学号:201212145
班级:机电
112033
第一章 设计概述
设计题目: 数控机床轴类零件加工工艺分析
设计意义: 本次毕业综合实训实践项目为轴类零件的加工及工艺分析,用所学理论知识和实际操作知识,在工作中分析问题、解决实际问题的能力同时达到对我们基本技能的训练,例如:计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、标准、图册和规范等)的能力。加强对在加工机械零件时的零件工艺分析、加工精度、刀具机床的选用、刀具补偿,工件的定位与装夹的分析等。同时提高我们编写技术文件、编写数控程序、仿真数控机床操作的独立工作能力。
设计概述(观点):数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不但发展和应用领域的扩大,对归计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势.发展我国数控技术及装备是提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性保证.数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分,通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。
选这个题目的目的是它能体现出对所学知识的掌握程度和灵活 规范的运用所学知识,用所学的知识来完成一份成功的毕业设计是必不可少的。
此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合练习,进一步认识数控技术,熟练数控机床的操作,掌握数控,开发数控内在潜力。
第二章 零件图车削加工工艺分析
零件材料处理为:45钢,调制处理HRC26~36,下面对该零件进行数控车削工艺分析。零件如下图所示:
图
1.1零件图
技术要求:
1.以小批量生产条件编程。2.不准用砂布及锉刀等修饰表面。3.未注倒角0.5×45°。4.未注公差尺寸按 GB1804-M。
(说明:零件图中英文字母可根据实际情况定数据,为方便设计。A取19mm.B取29mm.)
mm.C取17mm.D取21mm.E取232.1数控加工工艺基本特点
数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同,但数控机床是自动进行加工,因而有如下特点:①数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂,加工的精度高,加工的表面质量高,加工的内容较丰富。②数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点,这都无一例外的变成程序内容,正是由于这个特点,促使对加工程序正确性和合理性要求极高,不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零件。
在编程前一定要对零件进行工艺分析,这是必不可少的一步,如图1.1要对该零件进行精度分析,选择加工方法、拟定加工方案、选 4 择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成,其中较严格直径尺寸精度要求的如Φ28±0.02mm,ф
mm,轴线长度的精度如5±0.04mm,mm。可控制球面形状27.5±0.04mm,粗糙度3.2μm,球面Sф精度30°的锥度等要求。
经分析,可以采用以下几点工艺措施:
(1)零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱ф28±0.02mm、фmm,轴向长度5±0.04mm、27.5±0.04mm,球Sф
mm,在加工时为了保证其尺寸精度应取其中间值分别取值为ф28mm、ф23.005mm长度5mm,27.5mm,球Sф29.015mm即可。[注:上述坐标值是以半径值给出的。形式如(X,Z)](2)在轮廓曲线上,有四处圆弧依次相连,既过象限又改变进给方向的轮廓曲线。为了保证其轮廓曲线的准确性,通过计算到端部R5mm的圆弧与直线的切点坐标为(2.922,0),与R17mm的圆弧切点坐标为(7.791,-6.136),R17与Sф29(11.210,-20.791),Sф29-37.739),R5mm与ф2
3mm的切点坐标为
mm与R5mm的切点为(12.271,mm的切点坐标为(11.5,-40.406)。[注:上述坐标值是以半径值给出的。形式如(X,Z)。](3)为便于装夹,为了保证工件的定位准确、稳定,夹紧方面可靠,支撑面积较大,零件的左端是螺纹,中段最大的直径的圆柱 5 ф28mm。右端是依次相连的圆弧,显然右端都是圆弧相连不可能装夹,所以应留在最后加工,应先装夹毛坯加工出左端螺纹及圆柱ф28mm。调头装夹ф28mm的圆柱加工右端圆弧,毛坯选ф30×120mm。
2.2设备选择
根据该零件的外形是轴类零件,比较适合在车床上加工,由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,在普通车床上是难以保证其技术要求。所以要想保证技术要求,只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。选择数控机床HNC-CK6140加工该零件。数控机床HNC-CK6140实物图见附录一。
2.3确定零件的定位基准和装夹方式
2.3.1粗基准选择原则
(1)为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求,应选不加工表面作粗基准。
(2)合理分配各加工表面的余量,应选择毛坯外圆作粗基准。(3)粗基准应避免重复使用。
(4)选择粗基准的表面应平整,没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。
2.3.2精基准选择原则
(1)基准重合原则:选择加工表面的设计基准为定位基准;(2)基准统一原则;(3)自为基准原则;(4)互为基准原则。
2.3.3定位基准
综合上述,粗、精基准选择原则,由于是轴类零件,在车床上只需用三抓卡盘装夹定位,定位基准应选在零件的轴线上,以毛坯ф35mm的棒料的轴线和右端面作为定位基准。
2.3.4装夹方式
数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算的基准统一,减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工表面,避免采用占机人工调整式加工方案,以充分发挥数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析,应先装夹毛坯ф30mm的棒料的一端,夹紧其40mm的长度加工螺纹。一直加工到零件右端的ф23mm,然后将棒料卸下。装夹ф28mm的圆柱表面,加工另一 7 端的圆弧。这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面,且能保证其加工要求。装夹图如下:
图2.3.1 加工螺纹的装夹图
图2.3.2 加工圆弧的装夹图
2.4加工方法的选择和加工方案的确定 2.4.1加工方法的选择
加工方法的选择原则是在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下,兼顾生产效率和加工成本。在实际选择中,要结合零件形状、尺寸大小、热处理要求和现有生产条件等全面考虑。因为该零件是轴类零件,比较适合在车床上加工,又经过对零件图尺寸分析,尺寸精度比较高。如ф28±0.02mm,ф29
mm,ф2
3mm等,在普通车床是难以保证其尺寸精度、表面粗糙度,所以应该选择在数控车床上加工。
2.4.2加工方案的确定
零件上精度比较高的表面加工,常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案:①直接用三抓卡盘装夹、调头加工。②用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖,经试验论证第二种方案装夹困难,对刀、退刀及换刀相当困难,所以在这里选择第一种方案加工,能够保证其技术要求。
2.5工序与工歩的划分 2.5.1按工序划分
工序划分有三种方法: ①按零件的装夹定位方式划分工序 ;②按粗、精加工划分工序 ;③按所用的刀具划分工序。由于零件需要调头加工,如果按粗、精加工划分工序。在调头加工前后各有一次粗加工和精加工,显得比较繁琐,所以不可取;如果按所用的刀具划分工序,刀具有四把,虽然不多,但是在调头加工前后至少要重复使用三把刀,而同一把刀的两次粗、精加工分别在调头加工前后,加工内容不连续,所以也不合理,不易划分工序;只有按零件的装夹定位方式划分工序比较符合该零件的加工工序,且能保证两次装夹的位置精度,每一次装夹为一道工序。该零件只需调头前、后加工两道工序即可完成所有的加工表面,且能保证各尺寸精度及表面粗糙度。
2.5.2工歩的划分
因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致,在精加工中背吃刀量相同,不易划分工歩;这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易:
①车削螺纹端的工歩为:90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀车削1.5×45°的倒角,ф21×25mm─→端面ф28mm─→圆柱ф28mm─→30°的锥台面─→ф2
3×10mm─→切槽刀切槽5×1.5mm─→外螺纹车刀车削MD×1.5mm。
②车削圆弧端的工歩为:90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀圆弧R5mm─→圆弧R17mm─→球ф29→ф23×5mm─→切槽刀切槽5×1.5mm
mm─→圆弧R5mm─ 2.6确定加工顺序及进给路线
2.6.1零件加工必须遵守的安排原则
(1)基面先行
先加工基准面,为后面的加工提供精基准面,所以应先选平右端面作为基准面。
(2)先主后次
由于所加工的表面均为重要表面,所以应按照顺序从右到左依次加工MD×1.5mm,ф28mm,ф23后一次加工R5mm,ф29
mm,ф23
mm等。
mm螺纹调头(3)先粗后精 先车削去大部分的金属余量,再进行成形切削保证零件的尺寸要求和质量要求。
(4)先面后孔 由于该零件没有孔,所以在该处不做考虑。
2.6.2进给路线
在数控加工中,刀具对好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时,加工路线的确定原则主要有以下几点:
(1)加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率高;
(2)使数值计算简单,以减少编程工作量;
(3)应使加工路线最短,这样既可减少程序段,又可减少空行程时间。(4)确定加路线时,还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况,确定一次走刀,还是多次走刀来完成所有加工表面,具体综合上面进给线的特点再根据具体零件具体分析,确定该零件的进给路线有两步。如下图所示:
图2.6.1 零件轮廓
第一步: 车削带有的螺纹的一端,从右到左先粗车外形ф21mmm、ф28mm、ф2
3mm到槽5±0.04mm的左端面处后,精车外形路线同粗车一样,再换刀切削5×1.5mm的槽,最后再换刀切削螺纹。如图2.6.2螺纹加工路线。
图2.6.2 螺纹加工路线 第二步: 车削带有圆弧的一端,从右到左先粗车外形R5mm、R17mm、ф29mm到ф2
3mm后2mm后精车外形路线同粗车一样。最后切削5±0.04mm的槽。如图2.6.3螺纹加工路线。
图2.6.3 圆弧加工路线
2.7刀具的选择
刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一,它不仅影响机床的加工效率,而且直接影响加工质量。编程时,选刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与传统的加工方法相经,数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度高、硬度好、耐用度高,而且要求尺寸稳定、安装调整方便,能适应高速和大切削用量切削。选刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应,结合零件轮廓相对还是较复杂。所以具体选刀如下:
1、平端面可选用90°WC-Co的硬质合金外圆车刀,粗车、精车时在这里选择一把硬质合金右端面外圆车刀,为防止在进行圆弧切削 13 时刀具的副后刀面与工件轮廓表面发生干涉,副偏角应选择Kr′大一点的,取Kr′=40°右端面外圆车刀。
2、切槽时由于零件中槽宽5±0.04mm,一般都选刀宽4mm,刀杆25×25mm,材料为高速钢W18CrV4R的切断刀,切槽时选用4mm 刀宽即可。
3、切螺纹时为了保证其螺纹刀的强度这里选用W18CrV4R高速金60°外螺纹车刀,为了保证螺纹牙深,刀尖应小于轮廓最小圆弧半径Rε,Rε=0.15~0.2mm。
使用刀具如表7-1所示:
表2.7.1 数控车加工刀具卡片
刀具规
序号 刀具号
格名称 1 2 3 4 T01 T02 T03 T04
数量 加工表面 备注
90°硬质合金外圆车刀
右端面外圆车刀 1 高速钢切槽刀 1 60°高速钢外螺纹车刀
平端面、粗车轮廓 精车轮廓 切槽 车削螺纹
右偏刀 右偏刀
2.8切削用量选择
切削用量包括主轴转速(切削速度)、切削深度或宽度、进给速度(进给量)等。对于不同的加工方法,需选择不同的切削用量,并应编入程序单内。合理选择切削用量的原则是:粗加工是一般以提高生产率为主,但也考虑经济性和加工成本;精加工是应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。
2.8.1背吃刀量的选择
零件轮廓粗车循环时选ap=2mm,精加工时选ap=0.2mm,螺纹粗车时选ap=0.4mm,逐刀减少粗车4次后,精车时选ap=0.1mm。
2.8.2主轴转速的选择
粗车直线和圆弧时n=800r/min,精车时n=1500r/min,切槽时n=600r/min,切螺纹时n=300r/min,精车时选n=300r/min。粗车和精车的主轴转速的选取应具体问题具体分析。
2.8.3进给速度的选择
粗车直线、圆弧时选F=150mm/min,精车时选F=50mm/min,切槽时选F=8mm/min,粗车螺纹时选F=100mm/min,精车时选F=50mm/min。
综上所述,零件的数控车削工艺分析的内容,并将其填入在表 8-1 所示的数控工艺卡上。工艺卡片上其主要内容有:工步分析、工步内容、各工步所用的主轴转速、刀具及进给速度。
表2.8.1 数控车削加工工艺卡片(1)
工序号 001 工步号 程序编号
工步内容
夹具名称 三抓卡盘
刀具规
刀具号
使用设备 华中数控CK6140
零件图号 GDSKC020114
主轴转速/进给速度/背吃刀量
备注 对刀、平端面及试切外圆 T01 从右至左
T02 粗车轮廓 从右至左 T02 精车轮廓 4 切槽 T03 5 粗车螺纹 T04 6 精车螺纹
T04 工步号 工步内容 加工面 对刀平端面及试切ф30mmr外圆 毛坯表面 粗车倒角1.5×45°mm 倒角面 粗车фMD×25mm Ф21的圆柱面 3 粗车ф28mm的端面 ф28的端面 4 粗车ф28×13.169mm的圆柱表面 ф28的圆柱表面 粗车ф30°的锥面 °30锥面 6 粗车ф23×10mm ф23的外圆柱表面 精车倒角1.5×45°mm 倒角面 精车фMD×25mm Ф21的圆柱面 9 精车ф28mm的端面 ф28的端面 10 精车ф28×13.169mmф28的圆柱表面
格/mm
(r·min-1)(mm·min-1)/mm 25×25 500 50 手动 25×25
800
150
自动
25×25 1000 50 0.2 自动
25×25 800 8 1.5 min/
r 自动
25×25 300
自动 25×25
300
主轴转进给速
刀具刀具规格速度/
号 /mm /(r/min(mm/
背吃刀量/mm 备注)min)T01 25×25 500
手动
25×25
800
2 自动 T02 25×25 800 150 2 自动 T02 25×25 800 150 2 自动 T02 25×25 800 150 2 自动 T02 25×25 800 150 2 自动 T02 25×25 800 150 2 自动 T02 25×25 1000 50 0.2 自动 T02 25×25 1000 50 0.2 自动 T02 25×25 1000 50 0.2 自动 T02
25×25
1000
0.2
自动 11 12 13 14 15 002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 的圆柱表面 精车30°的锥面 精车ф2330°锥面 的外圆柱表面
T02 25×25 T02 25×25 T03 T04 T04 T01 T02 T02
25×25 25×25 25×25
25×25 25×25 25×25
1000 50 1000 50 800 300 300 800 800 800 800 800 800 50 50 50 150 150 150 150 150
0.2 0.2 2 2 2 2 2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
自动 自动 自动 自动 自动
手动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 ×10mm ф23切槽5×1.5mm 粗车фMD×1.5mm 精车фMD×1.5mm ф18的外圆柱表面 фMD×1.5螺纹面 фMD×1.5螺纹面
平右端面 右端面 粗车R5mm的圆弧 R5的曲面 粗车R17mm 的圆弧 R17 的曲面 粗车Sф29mm的车Sф29R5的曲面 ф23的圆柱面 的球面
T02 25×25 T02 25×25 T02 25×25 T02 25×25 T02 25×25 T02 25×25 T02 25×25 T02 25×25 T03 25×25 球面
粗车R5mm的圆弧 粗车ф×23×4.406mm 精车R5mm的圆弧 R5的曲面 精车R17mm 的圆弧 R17 的曲面 精车Sф29mm的Sф29的球面
1000 50 1000 50 1000 50 1000 50 1000 50 800 球面
精车R5mm的圆弧 精车ф23×4.406mm 切槽5±0.04mm R5的曲面 ф23的圆柱面
Ф19.5的圆柱表面
表2.8.2 数控车削加工工序卡片(2)
2.9编程误差及其控制 2.9.1编程误差
编程阶段的误差是不可避免的,误差来源主要有三种形式:近似计算误差、插补误差、尺寸圆整误差,直接影响加工尺寸精度,本次加工主要误差是计算误差与圆弧相切的切点坐标及未知交点坐标值。因为这是经过笔算的数值,存在着较大的误差。2.9.2误差控制
为了尽可能的减少笔算误差,采取在AutoCAD上按其尺寸精度绘出零件图,再利用“工具” ─→“查询” ─→“点坐标”捕捉各圆弧切点坐标,其精度达到0.001级,这样能有效地将误差控制在(0.1~0.2)倍的零件公差值内。
第三章.编程中工艺指令的处理
3.1常用G指令代码功能表
3.1.1 数控车床G功能指令(HNC-22T)
代码 *G00 G01 G02 G03 G33 G04 G07 *G11 G12 *G17 G18 G19 G20 组 意义 代码
快速点定位 G28 直线插补 G29 01 顺圆插补 *G40 逆圆插补 G41 螺纹切削 G42 00 暂停延时 G43 16 虚轴设定 G44 单段允许 *G49 07 单段禁止 *G50 XY加工平G51 面
ZX加工平G24 02 面
YZ加工平*G25 面
08 英制单位 G68
组 00 09
意义 回参考点 参考点返回 刀径补偿取消 刀径左补偿 刀径右补偿 刀长正补偿
03
05
代码
组
意义
局部坐标系设定 机床坐标系编程 工件坐标系1~6选择 工件坐标系设定 宏指令调用
G52
00
G53 *G54~G59 G92 G65 00
04 注:①表内00组为非模态代码;只在本程序内有效。其他组为模态指令,一次制定后持续有效,直到被其他组其他代码所取代。②标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。
3.2常用M指令代码功能表
表3.1.2 常用M指令代码
代码 作用时作用时作用时组别 意义 代码 组别 意义 代码 组别 意义 间 间 间
程序暂主轴准★ ★ M00 00 M06 00 自动换刀 M19
停 停
程序结条件暂★ 开切削液 M30 ★ M01 00 M07 # 00 束并返
停
回
程序结更换工b 开切削液 M60 ★ ★ M02 M08 # 00 束 件 M03 M04 M05 # # ★ 主轴正
M09 转 a 主轴反M10
转 主轴停
M11 转
★
c
松开
关切削液 M98 夹紧
M99
00 00
子程序调用 子程序返回
注:①表内00组为非模态代码;其余为模态代码,同驵可相互取代。
②作用时间为“★”号者,表示该指令功能在程序段指令运动完成后开始作用;为“# ”号者,则表示该指令功能与程序段指令运动同时开始。
第四章 程序编制及模拟运行、零件加工或程序段号 001 N01 N02 N03 N04 N05 N06 N07 N08 N09 N10 N11 N12 N13 N14 N15 N16 N17 N18 N20 N21 N22 N23 N24 N25 N26 N27 N28 N29 N30 N31 N32 N33
精度自检
程序内容 程序注释
%0001
;程序起始行 T0101
;右端面外圆车刀 M03S800
;主轴正转 G00X35Z3
;循环起点 M08
;开切削液 G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150
;粗车轮廓 G00X18Z3S1000
;快速定位 G01Z0F50
;精车起点 X21Z-1.5
;精车倒角 Z-25
;精车ф21的外圆 X28
;精车ф28的端面 Z-38.169
;ф28的外圆表 X23.05Z-47.5
;30°的锥面 G01W-10
;фE的外圆面 G00X100
;退刀快速定位 Z100
;退刀快速定位 T0202
;换切槽刀 G00X32Z-25
;快速定位 G01X18F10
;切槽至ф18 G04P3
;暂停修光 G00X25
;快速定位 W1.5
;快速定位 G01X21
;倒角起点 X18W-1.5
;倒角1.5 G04P3
;暂停修光 G00X100
;退刀快速定位 Z100
;退刀快速定位 T0303
;换外螺纹车刀 G00X30Z3S300
;车螺纹循环起点 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5
;车螺纹
G00X100Z100
;退刀快速定位 M09
;关切削液 M05
;主轴停转 20 N34 002 N01 N02 N03 N04 N05 N06 N07 N08 N09 N10 N11 N12 N13 N14 N15 N16 N17 N18 N19 N20 N21 N22 N23 N24 N25 N26 N27 M30 %0001 T0101 M03S800 G00X30Z3 M08 G71UI1R2P06Q12E0.2F200 G00X5.844Z3S1000 G01Z0F80 G03X15.582Z-6.136R5 G02X22.420Z-20791R17 G03X24.542Z-37.739R14.508 G02X23.05Z-40.406R5 G01Z-44 G000X100 Z100 T0202 G00X35Z-46.5 G01X19F10 G04P3 G00X35 Z-47.5 G01X19 G04P3 G00X100 Z100 M09 M05 M30
;程序结束并返回
;右端面外圆车刀 ;主轴正转 ;循环起点 ;开切削液 ;粗车轮廓 ;快速定位 ;精车起点
;精车R5的圆弧 ;精车R17的圆弧 ;精车ф29的圆弧 ;精车R5的圆弧 ;фE的外圆面 ;退刀快速定 ;退刀快速定位 ;换切槽刀 ;快速定位 ;切槽至ф19 ;暂停修光 ;退刀 ;快速定位 ;切槽至ф19 ;暂停修光 ;退刀 ;退刀 ;关切削液 ;主轴停转
;程序结束并返回
4.1程序编制
注:程序编制中有关数值单位一律采用毫米(mm)制
4.2模拟运行
数控加工程序编制好后将其输入数控车床,然后对刀,在将机床锁住进行程序校验,仔细观察其模拟加工路线是否有干涉、过切、出错等现象,若有应及时对程序错误处进行修改,修改后保存,再次 调出修改后的程序进行校验,直到程序万无一失,没有任何错误的情况下方可进行自动加工。
(注:这个环节是必不可少的,否则会发生打刀等损坏机床其它部件的情况,直接影响机床的加工精度及寿命,更严重的是存在人身安全隐患。)
4.3零件加工
装夹好毛坯,调出编制好的程序,直接进行自动加工直至程序结束。
4.4精度自检
将加工好的零件卸下,用游标卡尺、千分尺对零件的尺寸精度及粗糙度进行检测。看是否达到零件的技术要求即可。
总结
=大学生活即将结束,但在这段时间里面觉得自己是努力并快乐的。在繁忙的的日子里面,曾经为解决技术上的问题,而去翻所学专业的书籍。经过这段时间我真正体会了很多,也感到了很多。
在设计中得到了老师和小组同学的指导与帮忙,非常感谢!同学都是那么认真投入,相互支持和鼓励的奋进,想像我们以后在工作中也会有这种拼搏的精神。
附 录
主要仪器设备: 数控车床
5.数控机床与编程课程复习提纲 篇五
1.数控机床适用于大批量生产。()
2.数控机床的重复定位精度比定位精度高,是为了使加工零件的精度更高。()
3.精车削应选用刀尖半径较大的车刀片。()
4.YT类硬质合金中含钴量愈多,刀片硬度愈高,耐热性越好,但脆性越大。()
5.在数控车床上钻削中心孔时,若钻头静点偏离中心,即无法钻削。()
6.恒线速控制的原理是当工件的直径越大,工件转速越快。()
7.数控机床的编程方式是绝对编程或增量编程。()
8.于XY平面执行圆弧切削的指令,可写成G17 G02 X_ Y_ R_ F_。()
9.程序指令G90 G28 Z5.0;代表Z轴移动5㎜。()
10.工件的六个自由度只有全部被限制,才能保证加工精度。()
11.能进行轮廓控制的数控机床,一般也能进行点位控制和直线控制。()
12.刀具前角越大,切屑越不易流出,切削力越大,但刀具的强度越高。()
13.用中等切削速度切削塑性金属时最容易产生积屑瘤。()
14.黄铜硬度低,车削时车刀的前角应选大些。()
15.外圆粗车循环方式适合于加工棒料毛坯除去较大余量的切削。()
16.在卧式铣床上加工表面有硬皮的毛坯零件时,应采用逆铣切削。()
17.铣削速度=π×铣刀直径×每分钟回转数。()
18.通常在命名或编程时,不论何种机床,都一律假定工件静止刀具移动。()
19.程序G01 X40.0 Y20.0 F100.0.,刀具进给到(40,20)点,X、Y两轴均以每分钟100
㎜的进给率进给。()
20.指令G43、G44、G49 为刀具半径左、右补正与消除。()
二填空题
1.由机床的档块和行程开关决定的坐标位置称为。
2.加工的圆弧半径较小时,刀具半径应选。
3.基准可分为和工艺基准两大类。
4.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。
5.工件材料的强度和硬度较低时,前角可以选得些;强度和硬度较高时,前
角选得些。
6.数控车床中,加工外圆通常采用。
7.铣刀的分类方法很多,若按铣刀的结构分类,可分为整体铣刀、镶齿铣刀和铣刀。
8.数控机床精度检验主要包括几何精度、定位精度和的检验。
9.数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的是插补和插补。
10.在轮廓控制中,为了保证一定的精度和编程方便,通常需要有刀具和补偿
功能。
11.为了提高加工效率,进刀时,尽量接近工件的,切削开始点的确定以为原则。
12.在返回动作中,用G98指定刀具返回;用G99指定刀具返回。
13.除外,加工中心的编程方法和普通数控机床相同。
14.常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、、四种。
15.数控编程描述的是 刀尖点 的运动轨迹,加工时也是按对刀。
16.合适加工中心的零件形状有、、、等。
17.数控机床中的标准坐标系采用,并规定刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。
18..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。
19.按夹具的使用特点分类有、、、。
20.数控机床大体由、、和组成。
三选择题
1.闭环控制系统的位置检测装置装在()。
(A)传动丝杠上;(B)伺服电动机轴上;(C)机床移动部件上;(D)数控装置中。
2.数控系统所规定的最小设定单位就是()。
(A)数控机床的运动精度;(B)机床的加工精度;
(C)脉冲当量;(D)数控机床的传动精度。
3.夹持工件时,下列那项可不予考虑:()
(A)车削方式;(B)进给方向;(C)工件直径;(D)切削液。
4.后角较大的车刀,较适合车削何种材质:()。
(A)铝;(B)铸铁;(C)中碳钢;(D)铜。
5.减小表面粗糙度的方法是()。
(A)减少切削速度v;(B)减少转速n;
(C)减少进给量f;(D)减少背吃刀量ap。
6.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。
7.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。
8.数控机床主轴以800转/分转速正转时,其指令应是()。
(A)M03 S800 ;(B)M04 S800 ;(C)M05 S800。
9.各几何元素间的联结点称为()。
(A)基点 ;(B)节点 ;(C)交点。
10.G41 指令的含义是()
(A)直线插补 ;(B)圆弧插补;(C)刀具半径右补偿 ;(D)刀具半径左补偿。
11.数控机床的 T 指令是指()
(A)主轴功能 ;(B)辅助功能 ;(C)进给功能 ;(D)刀具功能。
12.执行下列程序后,镗孔深度是()。
G90 G01 G44 Z-50 H02 F100(H02补偿值2.00mm)
(A)48mm ;(B)52mm ;(C)50mm。
13.数控升降台铣床的升降台上下运动坐标轴是()。
(A)X轴;(B)Y轴;(C)Z轴。
14.用Φ12的刀具进行轮廓的粗、精加工,要求精加工余量为0.4,则粗加工
偏移量为()。
(A)12.4;(B)11.6;(C)6.4。
15.数控铣床一般采用半闭环控制方式,它的位置检测器是()。
(A)光栅尺;(B)脉冲编码器;(C)感应同步器;(D)接触传感器。
16.数控机床的运动配置有不同的形式,需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标方向,编写程序时,采用()的原则编写程序。
(A)刀具固定不动,工件相对移动;
(B)铣削加工刀具只做转动,工件移动;车削加工时刀具移动,工件转动;
(C)分析机床运动关系后再根据实际情况;
(D)工件固定不动,刀具相对移动。
17.球头铣刀的球半径通常()加工曲面的曲率半径。
(A)小于;(B)大于;(C)等于;(D)A,B,C都可以。
18.一般钻头的材质是:()
(A)高碳钢;(B)高速钢;(C)高锰钢;(D)碳化物。
19.液压夹头夹持不同材质之工件,其夹持压力应:()
(A)不同;(B)相同;(C)保持最大压力;(D)任意夹持压力。
20.夹持工件时,下列那项可不予考虑:()
(A)车削方式;(B)进给方向;(C)工件直径;(D)切削液。
21.车削用量的选择原则是:粗车时,一般(),最后确定一个合适的切削速度v。
(A)应首先选择尽可能大的吃刀量ap,其次选择较大的进给量f;
(B)应首先选择尽可能小的吃刀量ap,其次选择较大的进给量f;
(C)应首先选择尽可能大的吃刀量ap,其次选择较小的进给量f;
(D)应首先选择尽可能小的吃刀量ap,其次选择较小的进给量f。
22.切削脆性金属材料时,材料的塑性很小,在刀具前角较小、切削厚度较大的情况下,容易产生()。
(A)带状切屑 ;(B)挤裂切屑 ;(C)单元切屑 ;(D)崩碎切屑。
23.车削窄槽时,切槽刀刀片断裂弹出,最可能的原因是:()。
(A)过多的切削液;(B)排屑不良;(C)车削速度太快;(D)进给量太小。
24.影响数控车床加工精度的因素很多,要提高加工工件的质量,有很多措施,但()不能提高加工精度。
(A)将绝对编程改变为增量编程;(B)正确选择车刀类型;
(C)控制刀尖中心高误差;(D)减小刀尖圆弧半径对加工的影响。
25.断屑槽愈(),愈容易断屑。
(A)窄 ;(B)宽 ;(C)深 ;(D)浅。
26.切断时防止产生振动的措施是()。
(A)适当增大前角;(B)减小前角;
(C)增加刀头宽度;(D)减小进给量;
27.粗铣时选择切削用量应先选择较大的(),这样才能提高效率。
(A)F;(B)ap;;(C)V;D、F和V。
28.数控车床在加工中为了实现对车刀刀尖磨损量的补偿,可沿假设的刀尖方向,在刀尖半径值上,附加一个刀具偏移量,这称为()。
(A)刀具位置补偿 ;(B)刀具半径补偿 ;(C)刀具长度补偿。
29.数控车床中,转速功能字S可指定()。
(A)mm/r;(B)r/mm;(C)mm/min。
30.执行下列程序后,钻孔深度是()。
G90 G01 G43 Z-50 H01 F100(H01补偿值-2.00mm)
(A)48mm ;(B)52mm ;(C)50mm。
四问答题
1.数控机床加工与普通机床加工相比有何特点?
2.什么叫粗、精加工分开?它有什么优点?
3.何谓机床坐标系和工件坐标系?其主要区别是什么?
4.在数控加工中,一般固定循环由哪6个顺序动作构成?
5.按照基准统一原则选用精基准有何优点?
6.什么叫车床的几何精度和工作精度?
7.数控铣床由哪些部分组成?数控装置的作用是什么?
8.试述数控车床的编程特点。
五编程题
已知零件的外轮廓如图所示,刀具端头已经下降到 Z=-10mm,精铣外轮廓。采用 ¢30mm 的立铣刀。刀具半径补偿号 D02。采用绝对坐标输入方法,进刀从起始点直线切入轮廓第一点,退刀时刀具从 轮廓最后一点法向直线切出到刀具终止点。请根据已有的语句在括号中填写正确的程序。
6.数控加工报告 篇六
1.理解数控机床结构及组成,数控机床工作的原理。
2.掌握数控铣床和加工中心的基本操作,综合运用数控加工工艺知识,手工编制一定的复杂的加工程序,并独立完成数控机床的工作调整,加工出合格的零件。二.基本要求
1.自行阅读数控设备的配套教材,做好实践前的准备;
2.掌握实践设备的基本操作技术,在老师的指导下按规范操作数控机床; 3.制定加工工艺方案时,应充分发挥数控机床的特点,注意工艺方法的创新; 4.在编制完加工程序后,应认真检查校对,并试运行; 5.下班前或完成加工后,整理完机床经指导老师允许方能离开; 三.所用的设备,工装,刀具及量具
1.设备:XK713型数控铣床,MCV——810型立式加工中心 2.夹具:机用平口钳
3.刀具:立铣刀(直径为8)及适用于上述刀具的BT40型刀柄,拉钉和夹头。4.工量具:游标卡尺,磁力表座,扳手,铜棒。四.实践内容
1.加工方法和步骤
1)把机用平口钳装在机床上并固定住。
2)开启机床,先按接通键,过一会后,等所有指示灯都亮后在按住准备键。3)机床回零点,机床开启后要先回零点。
4)MDI启动主轴,在MDI模式下输入M03,S1000,按循环启动。5)换刀,装夹刀具和刀柄,换刀时,注意拿刀具的方式,避免被刀具刃口划伤,换刀时手不能握住上部,防止换刀时手被吸入。6)把胚料装在平口钳上夹紧并用铜棒敲平。
7)对刀并设定工件坐标原点即程序起点,先用快速运动,后用手轮慢慢靠近工件。对刀有两种方式,一种是对角,另一种是对中心。对角点时,使刀具分别靠在工件的两边,并把相对坐标的X轴和Y轴清零,记下此时机械坐标的值,此坐标值再减去或加上刀具半径即得工件角点的坐标。对中心时,刀具先靠在工件X轴上的一边,把相对坐标上的X轴清零,沿X轴移动靠在工件的另一边,把此时相对坐标的值除2,把刀具移动到所得数值上,为了方便记忆,可将X轴再次清零。同理,Y轴上也是如此。对Z轴时只要将刀具移到工件上表面即可。把对刀所得的机械坐标值输入到G54中,Z值输入到刀具长度补偿中。8)输入数值,输入刀具半径补偿数值和安全运行高度。9)输入加工程序(2)加工轨迹图
程序中采用刀具不偏置,在画轮廓线时往外偏置一个刀具半径4mm。如下图所示:
(4)加工程序
O00030;
G54 G90 G40 G49 G80;(设置工件做标系,取消刀具偏置和刀具补偿,取消固定循环)M03 S1500;(主轴转速1500r/min)G00 X58.5 Y0;(快速定位)G43 Z20.0 H01;(刀具长度补偿)
G01 Z-3.0 F500;(进给速度为500mm/min)G01 X58.5
Y5.9;G03 X49.5 Y14.9 R9.0; G01 X1;G02 X0 Y15.9 R1 G01 Y28.1;G03 X-9.0 Y37.1 R9.0;G01 X-46.4;G03 X-54.9 Y24.7 R9.0;G01 X-32.4 Y-31.1;G03 X-24.1 Y-36.7 R9.0;G01 X-9.0;G03 X0 Y-27.7 R9.0;G01 Y-15.9;G03 X58.5 Y-5.9 R9.0;G01 X49.5;G02 X0.0 Y26.8 R5.0;G01 Y0;G91 G28 Z20.0;(还回参考点)M05;(主轴停止转动)M30;(主程序结束)
五.实践过程中需要注意的事项 1.X,Y,Z轴要避免过行程 2.启动机床后运行程序时主轴不转
3.当有刀具半径补偿时,右补偿时向X轴负方向会有警报
4.刀具的长度补偿值的存储地址是H01,刀具的半径补偿值的存储地址不能用H02,而是D02。5.在加工中心进行镜象加工
6.取消刀具半径补偿指令G40要在机床运动过程中才起作用。六.实践体会
通过此次为期两周的实习,使我进一步了解数控加工的相关知识。1.通过认真的实践操作,老师的精心指导,让我们加深了对数控机床结构及组成,数控机床工作原理的理解。
2.掌握了数控铣床和加工中心的基本操作,综合运用数控加工工艺知识,手工编制一定复杂程度的加工程序,并独立完成了数控机床的工作调整,加工出了合格的零件。
7.数控加工类毕业设计论文提纲 篇七
1 数控加工过程中的梯形螺纹加工工艺
1.1 新型梯形螺纹加工工艺与传统的螺纹加工工艺
传统的梯形螺纹数控机床加工工艺是采用直接进入, 然后再左右切割, 制成成品, 这种方法很容易出现扎刀现象, 而且机床生产效率很低。而新型的梯形螺纹数控加工工艺程序设计更加科学规范, 采用现代化的计算机技术, 使用软件对工艺程序进行设定, 其加工过程中先对机床的精度进行检查, 然后对元件进行多程序的加工。新的梯形螺纹加工工艺从编程、受力分析以及背吃力量等几个方面都比传统的加工工艺具有优势和积极推广的意义。
1.2 新型梯形螺纹加工工艺
首先, 对数控机床的精准度进行调整, 然后将选定的加工材料放入数控机床中, 在加工前, 工作人员必须要对机床的精度进行检验, 确保机床加工的精准度, 使之能满足梯形螺纹加工的需求。其次, 工作人员应该使用规范的装夹方式和机床车削方法, 一般我们使用的装夹方法就是在工件的一端使用三爪盘夹持, 另一端用顶尖将其顶住, 将机床装夹的一端设计成为台阶式, 以防止加工过程中工件轴震动而导致机床在加工过程中的精度得不到保证, 从而对梯形螺纹造成一定的误差。工作人员应该注意到, 另一端在绑定顶尖时, 不能使顶尖顶得太紧, 应该保持一定的空间范围, 有效防止梯形螺纹的变形。
螺纹车削又分为粗车和精车两道加工工序, 在具体加工中, 当零件进入车削时, 先进入粗车道, 对元件进行初步开槽, 并且将径向保留0.1mm-0.2mm的加工余地, 还要保持梯形螺纹底径到顶径牙形之间的距离为0.2mm-0.4mm。在粗车加工中保留元件加工余地是为了元件在精车加工中不会变形, 确保最终加工出器件的精准度。在精车加工过程中, 一般要进行两次精车加工, 并且在加工过程中使用G92系统的动态误差检测器, 一般机床的背吃刀量尺寸为0.2mm-0.3mm, 需要使用精车刀对精车内径尺寸进行测量和调整, 将背吃刀量调整为0.25mm-0.55mm之间。而由于粗车和精车都使用直进切割方法, 在加工时, 对精车刀的刀刃有一定的要求, 保证精车刀刃的宽度等同于螺纹牙槽宽度, 最终编制精工程序, 在编制过程中, 应该直接将径向尺寸编制到螺纹的底径, 工程传动速度设定为120-150r/min, 最终完成加工工艺。
2 数控加工过程中的梯形螺纹程序设计
梯形螺纹数控加工工艺的实施具有一定的难度, 主要是由于该加工工艺的程序设计比较复杂。由于现代计算机技术的不断发展, 很多生产设备中应用计算机程序对加工过程进行控制, 以确保器件生产的精准度, 减少人为操作造成一定范围内的误差。梯形螺纹数控机床加工工艺主要利用VERICUT数控加工仿真软件中技能, 将机床与计算机连接, 然后通过VERICUT软件对机床编程、受力分析以及背吃力量等情况进行设定。首先是选择控制系统与机床, 打开程序, 选择控制菜单, 点中fan Ot.ctl;然后点击机床, 出现机床控制菜单, 选择turn—thread—cycles.much;然后输入要生产旗舰的规格, 初步设定成功后, 再就是建立坐标系统, 在项目树中开始程序设置, 在器件规格建模的右端, 点击打开G-代码设定项目, 然后在菜单栏中设定机床参考点, 根据实际生产规模设定。其次, 对机床中的加工刀具进行设计, 工作人员根据加工要求, 一般设定三种刀具, 分别为切槽刀、外圆刀以及梯形螺纹刀。首先从项目菜单中打开刀具管理器, 然后点击添加新车刀, 在界面中出现设置对话框, 选择刀具类型和不同的刀夹, 分别对三种刀具进行选择和设定, 最后调整刀片和刀夹的位置, 于是提醒螺纹数控机床加工工艺的程序基本设定完成。
在整个程序设计中包括:程序设计、工艺工装、形状选择以及刀具材料等方面的工作, 数控机床加工效率直接由程序设计所决定, 程序设计完美, 那么, 数控机床的效率就高;反之, 程序设计劣质, 则导致加工效率低。新的梯形螺纹加工通过将普通车床的加工工艺及路线与计算机设备连接, 利用数控机床的基本功能和软件的特殊功能, 使传统的程序设计更加简洁, 编程效率得到提高, 从而使得加工效率也得到提高。但是, 目前加工工艺水平还有待进一步提高, 所以在程序设计中经过认真计算, 然后在程序中输入正确的精度值。工作人员要做好梯形螺纹的在线测量和误差修改, 梯形螺纹通常使用锯齿厚的游标卡尺对中径进行测量, 在不破坏工件的前提下, 降低检测结果的误差。如果检测结果有误, 那么必须要重新运行精加工序, 因此工作人员一定要对梯形螺纹游标卡尺的精确度进行调试, 确保加工模型的精准度, 可以先调好齿厚, 然后使齿厚卡尺与梯形螺纹轴线之间形成一个弯曲角度, 确保卡尺量得中经数值的精准度, 从而提高加工效率。
3 结论
综上所述, 通过对梯形螺纹数控加工工艺与该工艺的程序设计进行简单分析后, 我们可以得知, 梯形螺纹数控加工工艺是一种新型的加工技术。该种数控加工工艺能提高工作效率和质量, 具有积极推广意义。因此, 技术研究人员还要针对这种加工工艺在具体运用中实施难度大的问题, 不断简化程序设计, 从而简化实施工作, 使得这种加工工艺的使用得到全面的推广。
参考文献
[1]潘克江, 郝明.在经济型数控车床上加工梯形螺纹的新方法[J].机床与液压, 2010 (20) .
[2]刘虹.数控车削加工梯形螺纹的方法[J].制造业自动化, 2011 (5) .
8.校内生产性数控加工实训课程设计 篇八
【关键词】生产性实训 教学与生产 课程设计 工作过程 绩效考核
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)10-0129-02
实践教学是职业技能和职业素质培养的重要环节,校内生产实训是提高高职人才培养质量和就业竞争力的有效途径,是人才培养模式改革的重点领域和关键环节,是校企合作实施职业教育的重要环节。校内生产性实训既要培养学生技能,又要生产产品为企业产生效益,如何兼顾校企双方的利益,正确处理教学和生产的关系是校企双方要解决的一大难点。张家界航空工业职业技术学院数控生产性实训基地与中航工业青岛前哨风动工具机械制造有限公司进行校企合作,共同完成生产性实训,校企双方通过调查、讨论、论证,寻求双合作的共赢点,科学进行课程设计,有效的解决这一难题,取得了较好的成效。
一、校内生产性实训教学特点
(1) 生产性实训具有生产商品与教育双重功能,在教学管理上采用双重体制,校企双方相互协调,共同实施教学和生产的管理;(2) 课程内容以具体化的工作项目为载体,项目教学内容涵盖了实践知识、理论知识、职业态度和情感等方面的内容,且建立了相对完整的系统实训的内容。(3)生产性实训对学生提出特殊的要求,学生的身份必修转变,以企业员工要求学生,学习过程具有自主式、协作式的特点。(4)教学组织按照生产过程来组织,教学与生产交替实施,训练、生产一体化;(5)生产性实训教学不能雷同于生产岗位,生产岗位工作具有简单性、重复性,所用知识也只能体现在具体岗位的技能要求上,生产性实训是对学生的全面技能综合性训练,是多个岗位技能知识的教学化体现; (6)生产性实训融入企业文化和职业素养的培养,在真实的工作情境、文化氛围和管理模式进行实训,充分体现“教、学、做”合一;(7)校企多维度的综合考评考核,考评既要考虑企业的管理标准、产品的质量标准、效益的评价标准,又要考虑学生的学习态度、学习主动性、技能掌握程度等方面的因素。
二、课程设计的思路
课程设计应以职业技能培养为核心,以技能训练为主线,依托职业工作过程,以多个源于企业的零件为载体,对工作过程进行教学化处理。合理设计实训项目,一个典型零件就是一个项目的载体,再把该项目的实施细分为多个项目任务,在真实的生产环境、企业文化和职业体验条件下, 采用以行动导向法为主要特点的“教、学、做”一体的技能训练模式,要求学生完成每一个项目任务,使学生在基地的全真的工程环境中得到职业素养、专业能力、综合能力的锻炼及形成,进而形成数控专业职业岗位所需的综合工作能力结构。
三、课程设计
1.教学计划的安排
学院按照“生产导向、能力为本、校企互动”的原则,根据职业技能形成的内在规律,充分考虑学生职业生涯的需要,以学习者为中心,以项目为载体,以生产流程为导向,融入国家职业标准和湖南省技能抽查标准,构建数控技术专业实践教学体系。为确保正常的生产活动不被打乱,学生进行生产性实训前必须完成生产性实训岗位要求的基本知识与基本技能的训练,能基本适应生产岗位技能的要求。在教学计划安排上,学生首先完成手工加工零件实训、普通机床加工零件实训、零件检测实训、CAD/CAM实训等基本技能实训环节,按照湖南省技能抽查及数控中级技能鉴定标准要,安排8周数控铣(加工中心)、数控车操作实训,完成专业技能的训练, 在此基础上安排4周的生产性实训,让学生置身于真实生产环境,体验岗位工作的特性要求,对职业素养、专业能力、综合能力进行综合训练,逐步实现从学校到企业的零距离转变,为随后的顶岗实习打下坚实的基础。
由于教学计划具有一定的计划性和稳定性,生产任务由于市场的需求变化具有一定的不确定性,从而导致教学计划与生产计划存在矛盾。为解决这一矛盾,校企双方通过协商,制定的相应的处理办法。
(1)学院教学计划采取适当的动态调整,根据企业生产计划调整,适当的调整生产性实训班级,任务量大时,实训班级可以多一些,反之则少。但要保证至少每一个班级都能完成规定时间的生产性实训。
(2)对于批量大的产品,企业可以选择多个代工部门或生产基地进行生产,学院基地作为一个辅助生产部门,只要完成生产计划中的部分生产任务,这样就能确保不影响企业生产任务的按时完成。
(3)特殊时期如需求淡季,学院可以采取虚拟生产性实训的形式完成生产性实训,即生产的产品还是企业的产品(如需求旺季的产品),由学院承担生产成本,产品作为库存,企业需要时再进行处理。也可生产其他企业的来料加工产品,确保生产性实训的正常进行。
2.教学项目的选择
以企业生产的典型零件为教学项目的载体。载体的选择基本原则是有利于实训项目的教学实施、有利于生产组织和管理。
(1)项目载体一般选择中等复杂程度的零件,工艺难度适中,基地设备条件完全满足生产加工要求。同时也要考虑学生的学习能力、教师的专业水平和教学经验。
(2)作为生产性实训产品一般选择批量大,长期稳定的产品,确保能有产品给学生进行生产性实训,确保教学组织的正常实施。
(3)由于学生的技能水平在企业相当于学徒工,尤其在训练初期,质量控制能力有待提高,产品合格率较低,因此一般选择多工序的中小零件,零件毛坯成本能太高,每道工序加工时间不长,即使出现了废品,毛坯成本及加工费用的损失也不大。同时由于数控加工的特殊性,机床启动后基本上只要做简单的监控就可以了,如果单道工序的时间长了,在实训中容易出现学生学习懈怠的情况,无所事事的等待加工完成。如我们选择风动工具的换向阀阀芯,毛坯为Ф18×X140mm,包括数控车(外圆、端面、槽、滚花、中心孔)、数控铣(三轴铣端面圆弧槽、四轴加工偏心圆弧槽、钻孔、攻螺纹)、磨工、钳工、三坐标检验等十几到工序,每道工序时长最长不超过8分钟,学生在训练中时间紧凑,每个零件的加工就是多项技能的综合性训练。我们选择的产品,都涵盖数控车、数控铣(加工中心)的内容,有的以车为主,有的以铣为主,同时也考虑了电加工、三坐标测量、对刀仪等方面的训练,产品技术既具有典型性,又具有递进性,每一个项目载体尽可能多的体现企业实际工作内容。
3.教学活动设计
教学活动以企业真实的零件制造过程为依据来组织教学实施,在教学组织上,指导教师作为调度员及车间管理员,按零件类型及生产纲领对学生进行班组(项目组)划分,每个班组设一位班组长,每一个班组按工作岗位细分为不同的任务小组,如工艺组、编程组、数控车组、数控铣组、加工中心组、检验组、辅助加工组。每个任务小组编都同时承担工艺组、程组的工作任务,其他各组轮岗执行。轮岗实训不但能对学生各方面的岗位技能进行训练,而且能消除重复性劳动对学习者的兴趣、积极性的影响。
对生产过程进行教学化处理,采用项目教学法,从接受产品订单(任务)开始,分组实施工艺方案的讨论与制定以及程序的编制和加工仿真,然后合组讨论教学,对工艺方案、加工程序进行优化,形成加工工艺文件,而后各组按工艺文件分组实施,完成零件的加工和检测。教学管理过程就是一个项目管理过程,教师给出生产任务,班组长负责任务分配并组织生产任务的实施。生产过程就是学习过程,采用“教、学、做”合一的模式,教师起指导、引导作用,并对学生的方案进行点评、讲解,解决工作过程中出现的问题,对生产零件的成本、质量进行分析整改;生产现场采用“6S”管理,学生在完成生产任务的过程中不断强化知识水平、提高技能能力,在职场环境条件下培养学生的质量意识、团队协作精神、敬业精神。
4.教学评价
生产性实训评价的不但要考核加工产品的质量,也要考核学生在生产过程中的具体行为表现,采用绩效化、多元化、过程化的评价体系,最终的目的是促进学生关键能力的培养和提高。考评的应以学生互评和自评为主,重点放在过程评价而不是结果性评价,在评价过程中不断促进学生的技能水平和职业素养的提高。
评价参照企业绩效考评对学生进行综合考评。绩效考评主要包括生产任务的完成情况、岗位作业指导要求、质量指标、设备维护、6S执行情况、劳动纪律、工作态度。通过企业评价、教师评价、班组评价、学生自评共同完成学习效果的评价。每一项指标的评价主体各有侧重,质量指标、岗位作业指导要求的评价由企业完成;生产任务、劳动纪律、工作态度由指导教师完成;班组根据每个学生的工作记录及工作过程表现对质量指标、劳动纪律、工作态度、6S执行情况、设备维护等指标作出合理的评价;学生对所有的绩效指标进行自查、自评,学生在自查自评的过程中,更容易发现自己的不足,提高学习的主动性和积极性。考评贯穿学习生产全过程,“考”是为了记录学生的工作过程,“评”是重点,重在反馈,一是反馈教师的教学质量,便于教师掌控整个教学过程,对教学过程中出现的问题及时进行调整和处理;二是反馈学生的学习效果、技能掌握的情况及不足,提出改进措施。每一个项目乃至任务的完成都要对学生的工作情况进行考评,课程结束后进行综合性评价。
四、结语
校企合作是生产性实训教学的关键,生产性实训不等同于企业生产,不但要具有生产功能,更重要的是要体现其实训功能,学生在生产中完成各项技能的训练及职业素养的培养,达到实训教学目的,科学合理的课程设计是正确处理生产与教学矛盾的关键所在。
参考文献:
[1]丁金昌.校内生产性实训基地建设的探索[J].中国高教研究,2008,(2)57-58.
[2] 申屠江平.高职院校建设校内生产性实训基地的思考[J].职教论坛,2010,(9):59-62.
[3] 易顺明.校内生产性实训的教学计划设计的研究[J].沙洲职业工学院学报,2010,(3):43-46.
[4] 魏林.以教学产品为纽带的校内生产性实训基地建设研究[J].中国职业技术教育,2013,(2):49-50.
[5]陈冰梅.基于行动导向的教学设计研究 ——以柳州职业技术学院《零件数控铣削加工》课为例[D].广西师范大学:广西师范大学,2010.
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