數控車床在中等職業院校的教學方法

王志剛

摘 要：數控車床是用計算機控制運行的車床。普通車床是要靠手工操作進行零件加工的，而數控車床是通過將編制好的程序語句輸入到數控車床，由數控裝置協調驅動各坐標軸的伺服電機，合成正確的刀具運動軌跡并配合主軸的旋轉運動，加工各種復雜的回轉體零件。由于數控車床是集計算機、自動控制及檢測等高新技術于一體的產物，它所帶來的高效率、高精度、高可靠性及廣泛的適應性已引起了工業界的高度重視。由于這是一個新興的專業，在教學方法與教學理念上還處于探索與研究階段，筆者經過幾年的教學實踐，總結出一套適合中等職業學校的數控車床教學方案。

關鍵詞：數控車床 零件加工 加工工藝

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（a）-0168-01

1 打好普車基礎，了解車床結構及切削參數

普通車床是數控車床的鼻祖。雖然數控車床的加工精度高、加工范圍廣、自動化程度高、加工質量穩定，但是學好普車操作是學習數控車床的前提。學生可以在學習普通車床的時候了解普通車床的結構及加工原理，學會刃磨刀具，在做簡單的零件的時候學會端面、外圓、溝槽、內孔、螺紋乃至回轉曲面的加工。在練習過程中熟練掌握游標卡尺、千分尺、百分表等各種量具的使用。同時對金屬加工的三要素ap、f、n在加工中的相互關系及其對工件表面質量的影響。但是要注意，在學習普通車床時最重要的是學會編排零件的加工工藝，機械加工重要的就是加工工藝問題。在普通車床的教學上通過練習不同種類，不同難度的工件，培養學生編排加工工藝的靈活性。好的加工工藝過程可以提高生產效率，降低勞動者強度，節約資源，所以在普車練習階段一定要把零件的加工工藝安排作為重點學習目標，重點掌握。這是學習普通車床的關鍵。

2 數控車床的初級操作

掌握數控車床的開關機操作，一定要注意在數控車床開機之前確保急停按鈕處于按下狀態，這是避免出現事故、保護數控機床的良好習慣。然后熟悉常用的基本按鍵的作用，手輪的轉向與滑板的運動方向，可以叫學生對比數控車床與普通車床的結構區別。接下來就是熟悉常用的基本編程指令，在這里就體現出學習普通車床零件加工工藝的重要性了。在確定了零件的加工工藝后，用常用直線插補指令G01、圓弧插補指令G02/G03、快速移動指令G00進行零件精加工輪廓編程，當然所選用的零件圖要循序漸進，由淺入深這樣才能使接受較慢的學生不產生厭學情緒。接下來就是學習單一循環指令G90、G94了，這樣可以使冗長的程序進行簡化了，激發了學生的積極性。最后就是學習多重循環指令G71、G72、G73、G70。螺紋切削指令G92也要求學生重點掌握。這里一定要將循環語句中的參數講解清楚，尤其是G71和G73語句參數，如果混淆將出現難以預料的結果，甚至造成事故。

3 數控仿真

在經過了以上兩個階段的學習，要對學生進行階段性測驗。一是考察學生是否掌握了普通車床基本的操作技能。二是要了解掌握學生各個層次的比例，這是進行數控仿真的前提。如果以上兩個階段沒有掌握好，那么就得加強對前兩個階段的學習；若掌握了，好壞比例多少？教師可以根據自己的教學經驗，可以叫好的先進行數控仿真的軟件操作，其他很小的一部分掌握不好的學生繼續學習加強前面的內容。這樣可以激發好學生的學習熱情，同時也調動了落后學生的積極性和競爭意識，當基本掌握了數控車床的基本操作了，我們可以在仿真軟件上進行仿真加工了。仿真軟件只是對數控過程的模擬，主要是通過仿真軟件了解并加強零件數控加工工藝流程的掌握。仿真軟件可以使用上海宇龍或者是斯沃仿真軟件。首是要學生區分錄入面板和操作面板，明確錄入面板是控制NC控制器的，操作面板是控制機床運動的，這個一定要掌握，因為所有的數控機床操作面板都是這么配置的。掌握建立工件坐標系的方法，仿真的意義主要是練習對刀，刀補的輸入，驗證程序的正確性，熟悉機床的面板操作，熟練程序語句，為實際操作機床做好準備。

4 數控加工實際操作

在經歷了以上三個階段的學習，我們了解了切削的原理、學會了零件的加工工藝、簡單零件程序的編制和數控機床的操作。但是以上的都只是局限于理論上的，和實際的機床操作還是有一定的差距，在實際的零件加工中會遇到各式各樣的問題。在零件加工之前要進行對刀，建立工件坐標系。當對刀時我們發現，和仿真軟件就不一樣了，我們可以通過看還可以通過聽聲音來判斷對刀，這就是實際加工的意義了。首先掌握端面和外圓對刀，然后將坐標值輸入同時輸入刀具半徑補償這樣就確定了工件坐標系。這時我們就是要進行實際零件的加工，在練習的過程中，不斷總結歸納，提高操作水平和專業技能，積累經驗。在練習之初主要是要求學生出形狀即可，目的是熟悉機床操作和編程指令，產生成就感，樹立自信心。然后不斷加大圖紙難度，逐漸保尺寸，對加工好的零件要仔細進行測量，如有尺寸超差可在刀具補償中重新輸入補償值并進行精加工車削即可，直到加工出合格的零件為止。圖紙的選擇可依據初級工、中級工、高級工實操圖紙選取，為技能證的考取做好準備。

筆者經過以上的幾個階段的教學，學生的技能有了很大的進步，基本能熟練的加工出合格的零件。把數控車床的教學分階段、分模塊的實施后，通過考察取得了不錯的效果。大部分學生基本都能達到所要求的工種級別，受到了用人單位的一致好評。