《数控车削程序编制与调试》是中等职业学校数控技术应用专业的一门专业(技能)方向课程,是该专业普通车削加工后续延伸课程,也是数控车削加工课程的前导课程。其功能是通过编制各种特征加工程序并进行模拟加工,帮助学生掌握数控车削加工程序的识读和编制方法,并达到数控车工(四级)职业资格标准中的相关要求,从而具备中、高等复杂程度零件数控车削程序识读和编制的职业能力。
本书根据理实训一体化的教学模式组织实施,重点关注对岗位人才的需求特点,提取企业岗位典型工作任务设计学习任务。本书编写本着“实用与够用”的原则,课程建议学时数为 72 学时。设计理念主要包括以下四项特点:
1. 工匠精神培养 。培养学生的职业规范和综合职业素养,将安全和规范教育融入各个教学环节之中,注重培养团队协作精神、组织协调能力,注重培养学生的质量意识。
2. 教学内容呈现 。以国家职业标准中级数控车工考核要求为基本依据,内容上主要以七个项目进行展开,教学内容符合当前中职学生的基础能力要求,任务实施与应用训练相互配合,相关知识与任务拓展巧妙联系,强调对学生自主学习与动手能力的培养。
3. 教学项目结构 。从中等职业学校学生基础能力出发,遵循专业理论的学习规律和技能形成规律,根据数控车床编程的特征分类制定教学项目,按照由简到难的顺序,设计一系列项目,使学生在任务引领下学习数控车削程序编制与调试技能。
4. 教学实施形式 。教学实施过程通过【任务描述】【学习要点】【相关知识】【任务实施】【任务拓展】【评价反馈】【每课一练】等形式,引导学生明确任务环节的学习目标,学习相关的知识和技能,并适当拓展相关知识内容。
本书主要教学内容及参考学时安排如下:
续表
备注:安排教学总学时为 72 学时= 18 周/学期×4 学时/周,复习课和练习课可以机动安排。
本书由朱勇担任主编,负责统稿并编写项目1、项目2 中任务1.1、1.2 以及项目3 中任务3.1;宋晓芬任副主编并编写项目4,周芸编写项目5,雍玲编写项目6,张向晖编写项目2中任务2.3 及全书零件图绘制;朱笛编写项目3 中任务3.3,金之彧编写项目7;吴敏编写项目3 中任务3.2。
本书主审付磊为上海市机电技术应用名师培育工作室主持人,何启超为首批上海职业教育技能大师工作室主持人,第46 届世界技能大赛上海代表队数控车铣削项目指导教练。
本书在编写过程中参阅了有关院校和科研单位的相关资料与文献,在此表示感谢!由于编者水平有限,书中不当之处,恳求批评指正。
编者
2022年1月
数控车床是计算机数字控制(Computerized Numerical Control,CNC)机床的一种高精度、高效率的自动化机床。数控车床按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工,配备多工位刀塔或动力刀塔,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件,具有直线插补、圆弧插补等各种补偿功能,如图 1-0-1 所示。
图 1-0-1 数控车床
图 1-0-2 数控车床手工编程
在数控车床上加工零件,首先需要根据零件图样分析零件的加工工艺过程、工艺参数等内容,用规定的指令或程序格式编制出正确的数控加工程序,这个过程称为数控编程。不同的数控系统和数控机床,它们程序指令是不同的,编程时必须按照数控机床的规定进行编程,如图 1-0-2 所示。
数控编程方法可分为手工编程和自动编程(计算机辅助编程)两大类。
图 1-0-3 手工编程的一般流程
编程过程依赖人工完成的称为手工编程。手工编程主要用于结构简单并且可以使用数控系统提供的各种简化编程指令来编制数控加工程序的零件。由于数控车床主要的加工对象是回转体类零件,其程序的编制相对简单,因此其数控加工程序主要依靠手工编程完成。手工编程的一般过程如图 1-0-3 所示。
图 1-0-4 自动编程的一般流程
自动编程是指编程人员使用计算机辅助设计与制造软件绘制出零件的二维或三维图形,根据工艺参数选择切削方式,设置刀具参数和切削用量等,再经计算机系统处理,自动生成数控加工程序,并通过动态图形模拟校验程序的正确性。自动编程需要计算机辅助设计与制造软件的支持,也需要编程人员具有一定的工艺分析和手工编程的能力。自动编程的一般流程如图 1-0-4 所示。
技能与学习水平:
①能够识别数控车床的类型。
②能够了解数控车床的工作原理。
③能确定数控车床坐标系原点。
④能用右手法则判别坐标系中 X 、 Z 的正方向。
⑤能识读数控车削程序格式及组成。
知识与学习水平:
①简述数控车床的结构。
②简述数控车床的分类。
③简述数控车床的工作原理及加工过程。
④简述数控车床的特点。
⑤简述机床坐标系、工件坐标系确定方法。
⑥简述数控程序的组成。