数控大赛5条必备应试技巧

2011-12-22 08:59 优胜模具

 为配合“国家高技能人才培训培养工程”和技能型紧缺人才的培训方案,近几年来,全国各地举办的各类数控技能赛事不断,通过比赛发现和造就了一大批优秀技能型人才,许多选手在赛场上得到了锻炼,更多的数控机床操作人员也希望通过比赛展示自己的才华,提高数控机床操作技能。怎样才能在比赛中获得理想成绩,这是教练和选手们广为关注的问题,下面就数控大赛应试技巧做一简要探讨:

一、心理准备

赛场如战场,数控技能比赛是以“能力为主线,以应用为目的”的赛事。数控技能比赛是在特定的环境下,考验选手理论知识、软件应用、实际操作能力和水平的一项综合赛事。参赛选手要以紧张有序、忙而不乱的工作作风应对比赛中各个比赛环节。比赛中心态要平和,从容应试,要把平时从各种途径学到的新知识、新工艺和掌握的数控机床操作技能及传统加工经验,最终形成具有个人特点的,较完善的数控机床加

工规程,通过比赛充分展示出来。参赛也是一次学习机会,要从理论试题的应答和实操试件的加工两方面培养锻炼自己。要学习别人的长处,弥补自己的不足,真正做到为我所用,通过比赛,提高个人数控机床操作技能和应用水平。实践证明,凡是心理准备充分的,考试成绩都比较理想,很多选手在比赛中展示了自己的才能,获得了荣誉,得到了社会的认可。 

二、技术准备

1)  当代数控机床集中了机、电、气、液、仪等综合技

术。参赛选手要对数控技术有深入地了解。 

2)要了解当今数控机床发展趋势和应用技术、操作技能等最新动态。

3)要了解数控加工中高速、高效、高精度、复合及特殊加工的一般做法。

4)  对数控机床基础知识、赛件图样、基点计算、加工材料及热处理知识、刀具选用、切削参数合理选择及刀具刃磨技术有较深刻的了解。

5)在手动夹具中,能熟练对工件进行定位、找正、夹紧操作,了解气动、液动

等自动夹具的夹紧原理和使用方法。 

6)了解数控机床结构、动作原理,能熟练操作数控机床,能编制具有个性化的加工程序,能正确使用数控系统功能,具有一定的故障诊断能力,并排除一般机械故障。

技术准备中最关键的是:综合运用数控应用的基础知识应对理论知识考试;在实操考试中,熟练操作数控机床,掌握工件快速定位,找正、装夹方法,合理的选择刀具,优选切削参数,灵活运用数控系统功能,实现快速高效加工。 

三、工艺准备

在数控技能大赛中,实操比赛占有举足轻重的地位。实操比赛能全面、集中展示选手工艺知识、编程能力、操作技能水平,最终决定选手排名顺序。对实操比赛总的要求是:以最合理的工艺方案、最佳的刀具路径、在最短的时间完成试件加工。

1)、最合理工艺方案:指采用最少的走刀次数,实现最快捷的去处方式,最有效的精度保证和最方便工件自检方法,在规定时间内,完成试件加工的自己最熟悉的加工方案。 

2)、最佳刀具路径:是指在保证加工精度和表面粗糙度的前提下,数值计算最简单、走刀路线最短、空行程少、编程量小、程序短、简单易行的刀具路径。

3)、最短时间:指用熟练的操作和快捷的编辑,选好完成试件切入点,合理使用刀具,优选切削用量,确保关键得分点,把握加工节奏、粗精加工分开,力争在规定的时间内完成加工项目。确保试件完整性,注意执行经济加工精度。

工艺准备中核心是:在实操考试中,准备多种工艺方案,优选合理的加工路线,把握得分点,这样才能得高分。 

四、编程准备

数控加工是按照编制好的程序实现工件加工,编程水平决定着工件加工效率和精度。程序形式有多种多样,为了适应不同工件的加工需要,加工程序有以下几种类型:

1)、孔类加工程序,以模块化结构为主,如把孔的坐标位置编制成子程序,有主程序确定加工方式,调用子程序执行加工。这种程序简洁,逻辑性强,编程效率高,还可以用框图表示程序结构和内容,较为直观。 

2)、平面和腔槽类加工程序,应以单一程序为主,粗精加工可用宏指令来划分。循环加工中背吃刀量、重复次数、精加工余量,都利用宏指令功能实现。宏程序功能是数控系统的一个非常实用的功能,用好宏程序功能,能够极大地方便加工程序的编写,提高编程效率。这样程序虽长,但清晰流畅,具有连续、开放等特点。

3)、型腔加工程序,型腔加工由于加工件形状复杂,而且是三维型面,程序编制大部分采用自动编程,程序内容长,刀具运行轨迹复杂,加工时间长,刀具一般为球头刀或异型刀具,程序应以源程序为主,利用机床中的DNC功能,直接运行比较可靠。 

五、实操考试的技巧

准确、熟练、快捷的操作手法,是对参赛选手的基本要求。实操考试的环境和平日的生产环境有很大区别:设备和场地不熟悉,心理有压力,参赛选手同时操作,容易紧张,操作手法可能变形,容易产生平时不出现的错误,给比赛增加了难度,只是对选手的考验。实操考试分为三个阶段,即加工准备阶段、加工阶段、加工精度验证阶段。 

(1)、加工准备阶段

1)在读懂图样基础上,看清试件配合精度要求和检测方法前提下,确定基本加工工艺方案,对完成加工需要时间,有一个大致的估算,然后确定加工顺序,看清评分表中的分数分配,明确得分目标。

2)工件的快速定位、找正及夹紧。根据图样中

相关精度要求,注意执行经济加工精度,即找正精度能满足图样精度的2/3即可。例如,图样中规定两个加工面平行度公差为0.05mm,找正精度在0.03mm以内即可,比赛中不要找得太精,目的是为了节省时间,集中时间和精力确保主要部位的加工完成。 

3)快捷编程。实操比赛中准确无误变编程至关重要,首先应确定加工顺序,然后再确定每一把刀的起终点,在平面和轮廓加工中根据刀具的直径确定走刀次数,如含有曲线平面,可在基点上作圆弧半径等适当标注。这样可以加快轮廓编程速度。孔类加工根据刀具配备情况,是采用逐级扩孔办法,还是采用铣刀插补方式,这些都需要现场决定,编程中要特别注意利用数控机床功能,如旋转、极坐标、镜像、缩放等,以减少编程工作量。程序验证一般采用图形显示和浅铣外形方式进行。加工中应能熟练进行背景编程操作,实现加工和编程同步进行,为比赛赢得时间。 

(2)、加工阶段   实操比赛核心是在规定时间内完成工件加工,这和生产中工件加工有很大区别,生产中追求质量和效率,比赛目的是得高分。比赛中操作要快捷和准确,要减少失误。加工过程分为去除加工、精加工两个阶段。实施高效加工的关键,要求选手有敏锐的思维,熟练快捷的操作手法和赛场上较强的适应能力。新一代数控机床通过高速化,大幅度缩短切削时间,进一步提高生产效率,选手在赛场上要牢牢把握这一原则。 

1)、去除加工即粗加工,应根据现场提供机床、刀

具、工件、夹具等因素,依据浅铣外形轮廓,编制粗加工近似程序。选择较大切削用量,进行粗加工,根据听、看刀具在加工中状态,适时调整进给倍率,由低到高最终确定最佳切削参数。去除加工走刀路线一般选择高效走刀路线,即最短走刀路线。往复走刀方式加工效率高,程序编制简单,适合比赛中采用。 

2)、精加工主要是指尺寸和位置精加工,首先要保证刀具在精加工时处于最佳状态。选择较高的转速和较小的进给量,采用精度较

高的走刀路线。加工中要注意排除刀具干涉和过切等错误,要防止工件和刀具弹性变形产生的误差。尺寸精度保证一般采用逼近法。位置精度保证通过在精加工前适时测量并进行有效补偿实现。 

①平面加工:主要是保证平面精度和接刀精度,根据现场实际情况选择顺逆铣。顺铣可以采用较高主轴转速和进给量,加工效率高。逆铣可以获得较低的表面粗糙度值,尺寸精度容易保证。平面精加工留量:底面0.1mm,侧面0.05~0.08

mm。如果加工材料是铸铁或有色金属,精加工应采用逆铣方式进行。 

②孔类加工:孔精度主要体现在尺寸精度、位置精度和表面粗糙度。其中尺寸精度和表面粗糙度与刀具和切削参数有关:如镗孔时,G86和G85两种指令进给速度快慢、孔径壁厚薄、有无冷却,都影响加工后的孔径尺寸。

③腔槽加工:实操试题都含有腔槽部位,特别是在台阶面上铣不规则腔槽,精度保证有一定困难。台阶面上铣不完整腔槽,铣刀单面切削

时,容易产生误差和加工缺陷,这是要用刚性相对好的刀具,采用分级铣削方式,精铣至尺寸,或先铣腔槽后铣台阶面。铣腔槽时,一般编制两条曲线程序,一条曲线程序保证尺寸精度,另一条曲线程序保证槽宽。为了避免在台阶和拐角方向出现台阶,拐角处采用钻铣加工,确保拐角处不出现欠切现象。铣削过程中要避免进给停顿,否则在轮廓表面会留下刀痕,若在被加工表面范围内垂直进刀和退刀也会划伤工件表面,加工中应避免上述缺陷出现。 

④轮廓加工:实操试题都有轮廓加工,轮廓加工包括两方面加工,即外轮廓加工(含薄壁加工)和内轮廓型腔加工。轮廓加工用逼近法,精铣外轮廓,为了保证加工外轮廓精度,在薄壁未完全成形的状态下,适当增加加工表面刚性,既增加未加工表面的加工余量,配合必要的工件自检和补偿,完成外轮廓及配合面加工。内型腔加工要坚持先粗后精原则,为了克服加工过程中让刀现象,应减少背吃刀量,应尽可能采用较高转速和单向切削方式,确保精加工顺利完成。 

⑤特种型面加工:试题中都含有宏程序考点,数控车的试件为内外椭圆圆弧,数控铣和加工中心试件为过渡圆角和球形面,这些部位加工都需要借助宏指令才能完成。加工轮廓程序中增加宏指令程序段,就可以完成三维型面加工。为了保证加工精度,在精加工阶段应采用较高转速和较小步长,实现特种型面加工。

⑥配合件精度保证:实操比赛中,试件一般有配合精度要求,选择配合试件加工顺序的做法是:加工量少、测量方便。在有销孔和腔槽结构试件中,一般做法是先进行销孔预加工,腔槽粗精加工,最后进行销孔精加工。比赛中一般粗加工切削参数选得较高,加工过程中试件可能有微量位移。为了避免有孔和腔槽加工中出现位置误差,应采用上述加工顺序。 配合尺寸确定的原则是,配合面外形,尽量靠下偏差,配合面内腔应尽可能靠上偏差,以保证配合精度和相配试件尺寸精度。 

(3)、加工精度验证阶段 考试中在机床上进行试件自检,判断其是否符合土扬要求,是必不可少的工作,也是必须掌握的技能。加工精度包括尺寸和位置精度。要求选手进行精度自检的项目有,基点位置、孔位置精度、腔槽尺寸精度以及刀具直径调整等内容。加工精度验证,目的是使选手熟练运用数控系统各种显示功能和设定功能,对加工件实施有效的自检,力争试件达到图样要求,争取实操考试中获得高分。 

今年我国步入了国民经济“十一五”发展规划时期,国民经济发展对数控机床应用提出了更高的要求,在“十一五”期间,我国数控加工水平将会有一个更大的飞跃,这就要求我们不应当停留在现有水平上。希望通过各类数控技能大赛和各种培训及职业技能鉴定,推动数控应用技术的提高,造就一大批数控应用顶尖级人才,尽快使我国数控应用技术赶上世界先进水平。