制做象棋子的數(shù)控加工與實(shí)踐

摘 要:我校開(kāi)設(shè)了《數(shù)控車床》、《數(shù)控銑床》和《CAXA制造工程師》等多門課程，為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，我利用學(xué)校的毛坯，設(shè)計(jì)了制作象棋子的課題。將理論與實(shí)踐充分結(jié)合，綜合運(yùn)用各科知識(shí)，本課題收入我校精品課程，得到了廣大師生的認(rèn)可。

關(guān)鍵詞:加工工藝 區(qū)域式粗加工 數(shù)據(jù)傳輸

中圖分類號(hào):TG7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2012)06(c)-0188-01

在數(shù)控教學(xué)過(guò)程中，為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，我充分利用學(xué)校直徑50的聚乙烯白色塑料棒，設(shè)計(jì)了制做象棋子的課程。將《FANUC數(shù)控車》、《FANUC數(shù)控銑》、《CAXA制造工程師》三門課程綜合運(yùn)用，學(xué)生分成小組進(jìn)行加工練習(xí)，教學(xué)效果良好。

首先我們介紹一下加工象棋子的加工工藝:(1)在數(shù)控車床上加工出象棋子的毛坯。(2)利用CAXA制造工程師軟件生成象棋子字的程序。(3)設(shè)計(jì)邊界圓，編制出銑外圈的程序。(4)在數(shù)控銑床上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，安裝三爪卡盤，采用磨制的中心鉆鉆頭加工象棋子。

下面我們依次介紹象棋子的加工過(guò)程。

1 在數(shù)控車床上加工出象棋子的毛坯

我校購(gòu)買了學(xué)生實(shí)習(xí)用的塑料棒，有質(zhì)量較好的聚乙烯白色塑料棒，直徑為50mm。我根據(jù)象棋子的特點(diǎn)，充分利用毛坯，設(shè)計(jì)了象棋子的圖紙，然后在數(shù)控車床上進(jìn)行加工(程序省略)。

棋子的厚度為20mm，為使其美觀，設(shè)計(jì)出鼓形，圓弧半徑為R30，端面直徑為45mm，最大直徑為48.98mm。為避免形成尺寸鏈，該尺寸用括號(hào)括住。在數(shù)控車加工時(shí)采用G73循環(huán)指令指令進(jìn)行編程，切斷后端面有毛刺，可在砂輪機(jī)上進(jìn)行磨削(如圖1、2)。

2 利用CAXA制造工程師軟件生成象棋子字的程序

主要設(shè)計(jì)步驟如下。(如圖3、4、5)

(1)選擇XOY平面繪制草圖，繪制半徑為22.5mm的圓，退出草圖進(jìn)行拉伸，方向?yàn)榉聪颉?/p>

(2)在中心處輸入漢字，如“士、兵、卒、車、象、相、將、炮、馬”等共10個(gè)字，注意“車”字要進(jìn)行漢字輸入法的簡(jiǎn)繁切換。字體高度為30mm，為使字體在毛坯的中間位置，可以將字體沿Y方向上移10mm。

(3)設(shè)置毛坯，采用中心點(diǎn)形式，顯示毛坯。

(4)選擇刀具，選擇刀具號(hào)為1，刀補(bǔ)號(hào)為1，為充分顯示其軌跡，我們選擇刀具半徑為0.5mm，也就是直徑為1mm。

(5)選擇加工方式:粗加工—區(qū)域式粗加工，拾取加工輪廓線和島嶼。如“象”字，需要拾取島嶼；如“馬”字需要進(jìn)行連續(xù)拾取加工輪廓線，并多次拾取島嶼，否則軌跡線錯(cuò)誤。如“將”字需要對(duì)輪廓線進(jìn)行裁剪，等等，都需要仔細(xì)去處理。

合理的選擇各個(gè)參數(shù)，如果軌跡線不能出來(lái)，應(yīng)該重新設(shè)置參數(shù)。各個(gè)參數(shù)的設(shè)置不在贅述。

(6)進(jìn)行模擬仿真，檢查軌跡線是否正確。

(7)生成后置代碼，選擇路徑，保存名字以大寫字母O開(kāi)頭，為方便數(shù)據(jù)傳輸，可將后綴名改為.txt文件，方便進(jìn)行程序傳輸。

3 設(shè)計(jì)邊界圓，編制出銑外圈的程序

設(shè)計(jì)直徑為40的圓，深度為1.5mm，用中心線編程法進(jìn)行加工。其特點(diǎn)是采用螺旋下刀和螺旋升刀進(jìn)行切入和切出(程序省略)。(如圖6、7)

4 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)行實(shí)操加工

我校有華中數(shù)控銑床和FANUC加工中心兩種設(shè)備。對(duì)于華中數(shù)控銑床，我們可以采用讀卡器和內(nèi)存卡相結(jié)合的方法進(jìn)行讀取，對(duì)于FANUC加工中心，我們采用CF卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。(如圖8、9)

在華中數(shù)控銑床和FANUC加工中心上，我們采用三爪卡盤進(jìn)行自動(dòng)定心，將中心鉆磨削為銑刀，加工的象棋子圖片如圖10、11。

實(shí)踐證明，通過(guò)這樣的課題訓(xùn)練，將多門學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用，理論與實(shí)踐相結(jié)合，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了編程，而且學(xué)會(huì)了如何進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，值得推廣應(yīng)用。