淺談數(shù)控機床零件加工前的準備

趙磊

摘要：近年來，為了適應(yīng)市場需要，不少職業(yè)技術(shù)學(xué)校相繼開設(shè)了數(shù)控技術(shù)方面的專業(yè)。我校配置了多臺數(shù)控車床和一臺數(shù)控床身銑床，尤其是大力配置一體化教室數(shù)控仿真軟件以完善教學(xué)條件滿足數(shù)控教學(xué)的要求。通過幾個學(xué)期的教學(xué)實踐，深感要做好數(shù)控機床操作，零件加工前的準備工作相當重要。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 零件加工 編程 安全教育

一、零件的加工程序編寫及校驗

在數(shù)控機床上加工零件，不管數(shù)控機床使用的是何種操作系統(tǒng)，必須要有與數(shù)控機床相適應(yīng)的數(shù)控加工程序。首先，學(xué)生根據(jù)教師給出的零件圖自行編制加工程序。在編寫加工程序的時候先分析零件圖，根據(jù)零件圖的技術(shù)要求來分析加工工藝路線，確定加工步驟，合理選擇加工中每一道工序中要使用的刀具以及加工中的切削用量參數(shù)，并進行與數(shù)控加工程序相關(guān)的數(shù)學(xué)處理。在數(shù)學(xué)處理時會出現(xiàn)一些繁瑣的坐標計算問題，為簡化計算和縮短計算時間，我們讓學(xué)生在計算機模擬房內(nèi)利用AutoCAD軟件先繪制零件圖，再利用AutoCAD軟件的查詢命令予以解決并記下數(shù)據(jù)。通過工藝分析與數(shù)學(xué)計算，再根據(jù)所確定的工藝路線與零件加工步驟來編寫程序。在編寫完數(shù)控加工程序之后，利用數(shù)控機床制造商提供的配套數(shù)控仿真教學(xué)軟件在數(shù)控一體化教室進行反復(fù)校驗和仿真模擬，以檢查程序的正確性，同時，對坐標數(shù)值、進給量、刀補值等參數(shù)進一步處理，以適應(yīng)實際加工需要。

為什么要這樣做呢？因為一般職業(yè)技術(shù)學(xué)校受經(jīng)費等原因限制，數(shù)控機床數(shù)量較少，學(xué)生要同時上數(shù)控機床校驗不太可能，況且時間拖得長不利于教學(xué)。另一方面，通過校驗還可以使學(xué)生在數(shù)控機床操作之前熟悉數(shù)控加工軟件的使用方法以及熟悉數(shù)控機床的操作面板，為下一步的數(shù)控機床操作打好基礎(chǔ)。最后，教師對每個學(xué)生編制的加工程序做全面細致的審核，確定最終加工程序。教師審核的內(nèi)容主要是程序結(jié)構(gòu)的合理性、走刀線路、主軸轉(zhuǎn)速、進給量、吃刀深度以及刀具的選擇等，在審核的同時為學(xué)生提出建設(shè)性的修改意見，使學(xué)生知道為什么要這樣修改，不改會造成什么后果，程序確定之后，及時將程序記下以備操作，增強了作業(yè)的準確性。

二、加工材料及刀具、夾具的準備

程序準備僅僅是第一步，程序校驗通過以后，接下來就是加工材料及刀具和夾具的準備。這一步工作做得如何，將直接影響到數(shù)控操作的最終效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因此要認真做好。

目前，職業(yè)技術(shù)學(xué)校供數(shù)控機床操作教學(xué)用的材料主要是鋁材、尼龍棒、鋼材、石蠟、硬木砧板等，選用的材料要能最大限度地滿足數(shù)控操作教學(xué)的要求，同時要考慮經(jīng)濟性。根據(jù)我校的實際情況，我們選擇鋼材和尼龍棒作為車床和銑床的加工材料。刀具的選擇則要根據(jù)被加工材料的表面形狀、材質(zhì)等來選擇，由于我們所選用的這些材料沒有很高的硬度，故對刀具無特別要求，選用普通刀具即可。但在加工時由于零件的形狀和技術(shù)要求不同，要選擇不同類型的刀具來加工，例如加工三角形螺紋要選擇三角螺紋車刀，加工圓弧則要選擇圓弧到或者是尖刀來進行加工等，合理的選擇加工刀具是加工好零件的基本保證。夾具的選擇比較簡單，如在數(shù)控車床上加工，直接由三爪自定心卡盤夾緊即可;而在銑床上加工時，只要按普通銑床的要求，用壓板將固定在工作臺上或機用平口鉗夾緊就可以了，夾緊力的控制以在加工過程中工件不發(fā)生移動為宜。

但是在實際數(shù)控機床加工應(yīng)用中，要綜合考慮數(shù)控機床的技術(shù)要求、夾具的特點、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素來正確選用刀具和夾具，在加工過程中合理分配加工余量，將粗加工和精加工進行區(qū)分。通過以上做法，加工出的工件符合圖紙要求，效果良好，達到了數(shù)控機床操作的目的。

三、數(shù)控機床的調(diào)整與對刀

數(shù)控加工程序編寫完和零件材料準備好以及選擇了恰當?shù)牡毒吆螅獙?shù)控機床進行調(diào)整、潤滑、檢查等工作，確保數(shù)控機床的性能。然后再進行對刀，使數(shù)控機床上每一把刀具的刀位點在刀架轉(zhuǎn)位后或換刀后，每把刀的刀位點的位置都重合在同一點。在對刀完成后即進行零件的試加工，以檢驗程序與對刀的精確性，如果試加工的零件的尺寸精度與形位公差不符合圖紙要求，則要進行刀具偏差的微量修調(diào)，然后再進行試加工，一直到所加工的零件符合圖紙要求。通過試加工以后，就可以對該零件進行批量加工了。一個數(shù)控加工的零件是否合格，數(shù)控機床的對刀起到關(guān)鍵的作用，也就是說所加工的零件是否合格的基本保證是對刀要準確。

四、安全教育工作

時時不忘安全，牢記安全第一的宗旨。針對機械加工的特點，在操作前進行安全教育是重要的。要求學(xué)生嚴格遵守數(shù)控實驗室管理制度、數(shù)控機床安全操作規(guī)程。同時我們還以一些因違反操作規(guī)程而造成傷亡的典型案例來教育學(xué)生，要求學(xué)生在操作過程中要嚴肅、認真和細心，從而增強了學(xué)生的安全意識。在上機前我們還將數(shù)控機床操作步驟以講義的形式分發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生細心領(lǐng)會和掌握，學(xué)生在數(shù)控機床操作過程中一定要按操作規(guī)程要求去做，確保不發(fā)生過安全事故，人身安全為第一位，安全生產(chǎn)。

總之，教師只要在數(shù)控機床操作前認真做好準備工作，在數(shù)控機床操作教學(xué)中精心組織和指導(dǎo)，就一定能夠收到很好的教學(xué)效果，學(xué)生和老師都將受益無窮。