发布时间:2023-10-19 10:14:48
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的数控编程的编程方法样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词:教学方法;现代信息技术;教学方式;仿真技术
一、引言
计算机数控技术的迅速发展,使制造业所采用的技术手段发生了革命性的变化。传统的制造技术正在向以计算机数控技术为基础的数字化制造技术过渡,制造业信息化成为国家发展的重心,整个制造业对从事数控编程、数控机床操作和数控设备维修的高素质应用型技术人员的需求量很大,数控技术应用专业被列为技能型紧缺人才培养的专业之一。那么,怎样才能培养出一批适应社会需求的有能力、有技能的高素质应用型的数控专业人才,是我们每一位从事数控教学的教师必须思考的问题。本文基于这个出发点,在数控专业理论课程的教学中做了一些新的探索和尝试。
二、课程教学方法改革探索
1.把现代信息技术融入课堂教学中,增强学习的直观性
在《数控设备与编程》课程的理论教学过程中,很多内容的讲授必须借助形象直观的操作,如果能与现场实际联系起来讲授会取得很好的效果;但理论课又不是纯粹的实践课,去现场边操作边讲授,往往会受到实习场地等客观因素的影响,使教学不能按时完成。那么,怎样才能克服这些问题,让学生既能直观地感受又能很好地掌握理论知识呢?
现代信息技术为我们提供了方便。在课程的讲授中,根据不同的教学内容,利用现代信息技术制作生动形象的课件,展示教学内容,不仅能激发学生的学习兴趣,更能收到事半功倍的效果。因此,在数控编程功能代码的教学中,我就采用Snagit技术、多媒体播放软件、PowerPoint、微课等这些现代信息技术,把在数控仿真软件上实现这些功能的过程表现在一个课件中,让学生通过多媒体课件的播放,如临其境,增强学习的直观性,收到了意想不到的效果。同时,网络技术和手机的发展也为学生的学习提供了丰富的资源。例如,在讲“数控机床的发展过程及发展趋势”这一章节时,可以让学生先在网络上收集相关的教学材料,然后分组总结、讨论,每组出一个代表说明所收集的主要资料,最后,老师进行归纳和评价。通过这种教学方法,不但丰富、深化和扩充了教学内容,也增强了学生学习的主动性和积极性,同时也克服了学习的枯燥性,提高了学生学习的兴趣。
2.采用交互式教学方式,发挥学生学习的主动性,活跃课堂气氛,培养学生的协作精神,增强学习效果
交互式教学法,是指在老师与同学之间、同学与同学之间通过频繁的信息交流以达到传输知识的目的。具体来说就是通过老师向学生提问,学生给老师提问以及学生之间互相提问,然后由老师或是学生来回答,或者以集体讨论的方式寻找答案的教学方法。这种教学方法使学生能在轻松愉悦的气氛中获取知识。例如,在学习“圆弧插补指令”这一节时,先让学生自己阅读教材内容,然后让学生分组讨论,分析本节课的圆弧插补指令和前一节的直线插补指令有哪些不同,让学生把不懂的地方分组反馈到老师这里,然后老师针对学生的问题进行解答。在解答过程中,老师对本节课的重点和难点进行强调,并通过设置交互式练习,检验学生学习的效果。通过这种教学方法不但活跃了课堂气氛,同时学生之间的分组讨论也能培养学生的团结协作精神,增强学生自主学习的能力和学习积极性。
通过这种教学方式,让学生直接参与到课堂教学中,能增强他们自主学习的能力和学习积极性。
3.把仿真技术引入课堂,提高学生的动手能力
数控加工仿真系统通过对数控铣、车等加工全过程的仿真,能提高学生的熟练操作机床的技术,减少机床损坏几率,保证程序在真实操作状态下的准确性,更好地掌握这门技能。在《数控设备与编程》课程教学中,引入仿真技术,可以使学生对功能指令的格式,参数意义和应用及时通过仿真加工进行验证,让学生看到自己利用所学指令加工出的工件,这样不仅能培养他们学习课程的兴趣,也能提高他们的动手能力和应对生产一线的实践能力。
4.对学生的课堂表现进行及时评价,培养学生一丝不苟的工作作风
《数控设备与编程》这门课程与实际联系紧密,在课堂教学过程中要注意对学生的表现进行及时评价,鼓励学生大胆探索和尝试,培养学生良好的职业素养。例如,在仿真软件上进行数控车床的操作时,对操作灵活、完成任务快的学生,及时表扬他们的成绩,同时提醒他们认真检查,以免发生违规操作;对操作速度慢的学生,老师应该鼓励他们,告诉他们只要他们坚持不懈,大胆尝试,就能看到自己的劳动成果。另外,在数控编程的练习中,有些学生往往少写一个小数点,或者写错一个数字,就会导致整个工件成为废品,这时应该及时教育学生,在学习工作中一定要养成认真负责、一丝不苟的工作作风,否则,就会出现很多人为的损失,导致严重的后果。通过在教学中恰当的评价,能增强学生学习的信心和勇气,增强学生的职业安全意识,为以后的工作打好坚实的基础。
通过上述教学方法的探索和实践,不但能激发学生对专业课的学习兴趣,提高专业理论学习的效果,而且也能使学生的实践动手能力和和职业素养有一定的提高。
参考文献:
关键词:数控车削;提高加工效率;刀具路径;巧妙运用G73与G75指令编程;减少走空刀
在实践当中经常遇到车削一些外形尺寸在X方向并不单调的铸件、锻件,这时若用G71指令编程,难以达到加工要求,我们通常用G73封闭切削循环指令来进行编程,但这一指令在使用过程当中常常出现走大量空刀的现象,这极大的延长了加工时间,降低了加工效率。文章以一个加工酒杯外轮廓的实例进行分析,通过巧妙运用G75和G73指令编程来减少走空刀的时间,提高加工效率,希望能带给数控编程初学者一些启发,给相关技术人员一些参考。
1 案列分析
如图1是我们将要加工的零件,毛坯尺寸为¢30*50棒料(材质为45#钢)。(1)加工要求:将该零件外轮廓车削到符合图纸尺寸要求,X向留精加工余量0.5毫米。(2)使用数控系统:FANUC oi Mate TC数控系统。(3)工件坐标系原点及换刀点:以工件右端面与主轴中心线的交点作为工件坐标系原点。(4)换刀点:换刀点设置在X100 Z100处。(5)使用刀具:如表所示。
在加工时我们会发现刀具经常切削不到工件表面,空刀特别多,完成此零件加工需要约12分钟,另外,加工外轮廓时3号尖刀担负了绝大部分任务,容易磨损,加工精度得不到保障,需要频繁更换刀片,因此加工效率较低。考虑到G73指令为仿形加工,我们可以在留足精加工余量的前提下先加工好外圆柱面后用车槽刀在图1所示剖面线区域车出一个适当大小的凹槽,最后调用G73指令加工。加工顺序为车端面-粗车外圆-车槽-车外轮廓至成型-精车,加工程序如下:
在使用改进后的程序进行加工时,我们会很明显发现3号外圆尖刀在加工过程当中走空刀的时间少了很多,在相同的转速和进给条件下,加工同一零件耗时仅需8分钟左右,效率提高了约30%,同时3号外圆尖刀的加工任务也大为减轻,更换刀片的时间延长了一倍左右,加工效率有了很大提升。
2 结束语
在实际加工数控零件时,我们应根据零件各自的构造特点,巧妙运用G75和G73指令编程,优化刀具路径,兼顾不同刀具的特点,在实际生产当中取得事半功倍的效果,有效提升经济效益。
参考文献
[1]FANUC Series Oi Mate-TC操作说明书[Z].
[2]于辉.数控加工工艺及刀具[M].北京:北京理工大学出版社,2009.
关键词:数据库控件;数据库感知控件;Data;Adodc;属性;方法
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)14-3700-02
VB Database Programming Control
LI Ying
(High Technical School in Dongguan City, Dongguan 523000, China)
Abstract: VB Database Programming is programming one of the important applications, the use of VB user interface designed to operate the database it is easy to achieve data security control, a reasonable division of labor, time to use the database as well as beautiful interface, operation flexibility, to facilitate a series of advantages.
Key words: database controls; database-aware controls; Data; Adodc; properties; methods
1 引言
利用VB编程实现对数据库的操作有许多不同的控件,每种控件又有不同的连接和读写的方法,就算同一种控件连接不同的数据库,在使用中也稍有不同,这些问题给初学者带来很多困扰,本文以Access数据库结合Data控件为例讲述数据库编程的一些具体方法和步骤,对初学者有一定的参考和借鉴意义。
2 VB操作数据库的主要控件或方法
VB操作数据库的主要控件大体有以下几种:
1) Data控件及其相关的数据感知控(如:DBGrid、DBList、DBCombo、MsFlexGrid等等)。
Data是VB的标准控件,其优点是使用方便、操作简单、方法和属性多,技术也比较成熟,缺点是仅能连接操作本地数据库,且该控件比较古老,能够连接的数据库库种类不多,不能识别Access2000及以上的版本,使用前必须利用菜单功能转换成Access97以下低版本才能连接和使用。因此一般用于初学者打基础就可以了。
2) Adodc控件及其相关的数据感知控(如:DataGrid、DataList、DataCombo、MsHFlexGrid等等)。
ADO即ActiveX数据对象,是目前最新的数据访问接口,又称为OLE自动化接口,是访问由Microsoft推出的最新、功能最强的应用程序接口。ADO是为OLE DB而设计的。(OLE DB是微软的战略性的通向不同的数据源的低级应用程序接口,OLE DB不仅包括微软资助的标准数据接口开放数据库连通性的结构化问题语言(SQL)能力,还具有面向其他非SQL数据类型的通路),因此,ADO Data控件能访问各种类型的数据库,这是Data控件无法实现的。
3) 纯编程实现数据连接操作的ADO和RDO方法。
VB用纯编程的方法实现数据的连接操作具有通用性好,操作灵活方便,安装时不受文件目录及位置影响,无需手式设置和人工干预。适合比较大型的专业程序开发设计。
3 VB操作数据库的过程和步骤
不论采用哪种方法进行数据库编程,大体上都要从下面几方面入手进行设计:
1) 确定立所用控件,建立VB与数据库的连接(可以是手工或使用连接字进行连接,因控件的不同而异),一般用ConnectString或DataBaseName属性。
2) 建立记录源,指定需要操作的表,一般用RecordSource属性。
3) 设置显示控件与数据库记录集控件的关联属性。
4 Data控件的使用方法
4.1 主要连接属性
Connect:数据库连接的种类(VB默认为Access数据库)。
Databasename:被连接的数据全名(含路径)。
RecordSource:被连数据库的表或查询。
RecordsetType:指出读/写表记录的方法(是只读还是可写等)
* Table---可以浏览、查询、修改和更新。(单表)
* Dynaset---可以对多表操作,但不自动更新。(可以是多表查询)
* Snapshot---对记录只能读不能写。
4.2 文本型控件Text与Data控件的梆定
DataSource=Data1(可以一次性统一指派)
DataField=相关字段
具体见下图1,图2所示。
图1 图2
小结:以上是用设计方法进行连接设置,更换机器或目录均不能运行,可移植性较差。
图3是运行效果图。
4.3 通过代码进行连接设置
图4是通过代码进行连接设置的。
注意:Text控件的DataSource属性不能通过代码设计,必须手工设置。
见图5所示。
相关代码如下:
Private Sub Form_Load()
'Data1.Connect = "Access"此句可以省略
'Text1.DataSource = Data1此句错误,不能用代码,要在设计时指定。
'Text2.DataSource = Data1此句错误,不能用代码,要在设计时指定。
Data1.DatabaseName = App.Path + "\xsdn.mdb"
Data1.RecordSource = "xsdn"
Text1.DataField = "学号"
Text2.DataField = "姓名"
Text3.DataField = "家庭地址" '此处注意与表字段名保持同名
End Sub
如图6所示。
小结:代码设计的优点是:移植性稍好,但要保证数据放在应用程序同一个目录或文件夹之中才行。
5 Data控件的其他方法
AddNew-----向相关表添加一条新记录。如 Data1.Recordset.Addnew
Delete-----向删除相关表当前的一条记录,指针自动向下移动。
Edit-----用于对可更新的当前记录进行编辑修改。
Move----记录移动组群,含MoveFirst、MoveLast、MoveNext、MovePrevious。
Find----查找方法的组群,含FindFirst、FindLast、FindNext、FindPrevious方法。
Refresh---更新数据控件的集合内容。
Seek-----通过索引的方法查找表记录。
Update----将修改的记录内容保存到数据库表中去。
RecodCount----返回记录集中符合条件的记录总数。
UpdateControls----用于恢复修改记录之前的记录内容。(没有Recordset字)
例如,设计一个通过文本框输入姓名进行记录查找的界面。相关代码如下:
Private Sub Command1_Click()
Data1.Recordset.FindFirst "姓名='" & Text4 & "'"
IfData1.Recordset.NoMatch Then
MsgBox "查无此人"
End If
End Sub
如图7所示。
6 结束语
VB数据库编程是企业实现自动化数据管理的最基本应用,通过VB界面操作数据库可以使用信息更安全,比如你可以建立用户登录,根据用户的不同进行不同操作的界面,也可以使不同的用户分担不同的工作。在学习数据库编程时应先从简单的控件入手,掌握其基础方法、属性,再过渡到复杂的数据控件这样学习起来就得心应手。
参考文献:
关键词:多媒体;数控仿真系统;数控编程;数控教学
1 多媒体技术和数控仿真系统解决的问题
1.1 多媒体技术应用和解决问题
多媒体是指用计算机交互式地综合处理文本、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息,在课堂教学中可引进投影机、幻灯机、录音机和录像机等教学媒体。在职业教育、教学过程中,运用现代的多媒体手段与传统的教育手段的结合,可以更有效地传递教学信息,达到教学目的和要求。学生在学习上更加主动体现在多媒体的交互性。信息媒体的多样性可使原本抽象、枯燥的教学内容更加生动,从而更直观的了解学习内容,增强了学生学习兴趣,在数控教学中使用多媒体,可以极大地提高教育效果和教学水平。通常使用的多媒体设备投影仪、幻灯机和录像机,电脑网络教室等教学媒体。
1.2 数控仿真系统应用
(1)数控仿真技术解决的问题。现代数字控制技术与数控机床给机械制造行业带来了巨大的变化。现在数控技术的应用非常广泛,我院已为社会输送了大批以数控机床编程操作为主的优秀人才。以往的上完《数控编程》课后续就是《数控综合技能训练》,因为本专业学生数量多,编程水平有限,往往实习时在机床上浪费大量的时间进行编程,占用了实操时间,效率低。因为初学者操作失误还会损坏刀具和设备,造成安全事故,使实训工作量增大、加工效率低,实训费用高。这些问题都成了制约教学的效果。数控编程是本专业核心课,要想达到理想的教学和实践效果,使用数控仿真作为辅助教学方法手段,能解决一次性在实训中心的学生多,工作量大、效率低,并且学生初学操作易出错的问题。
(2)数控加工仿真系统教学可实施性。为了迅速提高学生的编程理论水平和数控机床实际操作水平,仿真软件应用能实现虚拟现实技术实现数控加工操作技能培训的效果,利用它进行学习和实训,且经济实用。我院是从国内众多数控加工仿真教学系统中选用的上海宇龙公司的数控仿真正版软件。该仿真软件可以通过真正的三维加工仿真过程使同学亲身体会,并观察仿真加工后的工件,迅速掌握数控机床的操作过程,仿真过程逼真;同学可以在一个窗口观察程序执行仿真时,程序段、坐标值、出错信息及工件与刀具的相对切削过程的真实显示。为了达到的目的,我们可通过仿真软件教学使学生在联系编程是模拟实际机床编程操作加工,真实仿真模拟零件加工,即可大大减少昂贵的数控机床设备投入问题,有提高学生学习编程课的兴趣。该仿真系统具有FANUC、华中、SIEMENS等多个数控仿真系统功能,学生通过在编程理实一体化教室操作仿真软件,在较短的时间内就能学会操作FANUC、华中系统的数控铣、数控加工中心及数控车的编程与操作加工。
(3)数控加工仿真软件的优越性。使用数控加工仿真软件可以帮助更好的学习和复习《数控编程》课程、为后续课程《数控综合技能训练》提供基础。
2 多媒体技术和数控仿真系统在教学中的应用教学效果
2.1 通过项目教学,提高学生学习的兴趣和主观能动性
随着大学的扩招现阶段高职的学生学习能力大幅度下降,所以学习基础差和学习习惯不好,这样就给教师教学带来极大的困难。我院2008年评为示范院校以来,我系教师经过不断的教学改革,使用多种灵活的、先进的教学方法和手段提高学生的学习兴趣。通过多媒体技术和数控仿真系统结合的理实一体化教学,改进后的教学方法不仅激发了学生的好奇心和求知欲,而且增加了感知深度,培养起了学习兴趣,进而提高学习效率。我们职业院校培养学生要具有过硬的操作技能,才能达到岗位能力要求,找到适合的岗位工作。我们尊重教学体系建设,渗透能力训练,将理论知识和实践能力有机结合。以数控仿真软件和多媒体技术应用相结合能较为娴熟地运用行为导向教学方法,在教学过程中真正体现学生为主体突出显示学生动手动脑的能力,使学生从以往的被动学习变为主动学习。通过理实一体化教学,即可培养学生的的分析问题及解决问题的能力,也可大大提高了学习兴趣和主观能动性。
2.2 加强理实一体化教学,提高学生的自学能力
数控编程理实一体化教学过程中教师应重视应用多媒体技术和数控加工仿真系统来实施的理论和实践教学效果,为发挥教师在教学中的引导作用,在教学中实施原先的一只粉笔一块黑板的常规教学方法,改为使多媒体技术和数控仿真系统结合应用的教学手段实现互动教学。大大提高学生自学和沟通能力,发挥了多媒体和数控仿真系统在编程理实一体化教学的作用。新的教学方法使教师重点解决编程方法、简单数控加工工艺安排方面的问题,而在数控编程理实一体化教学中,可以利用仿真系统解决解决不同系统、机床程序校验及操作问题,加深理论教学中学过的机床选用、刀具选择、切削用量的选择等方面的相关知识。
2.3 运用多媒体技术和数控仿真系统,增大数控编程教学中知识的信息、容量,具有省时、省力的优势
在数控编程课堂教学中进行知识总结和巩固训练等活动,传统的教学因学时短复笼统,总结的知识不全面,学生掌握的不好。通常我们把学习的课程内容和训练的知识通过课件的体现,在投影上播放,即加强了训练密度,提高效率,又能减轻师生教学负担。多媒体教学还能适应学生知识程度高低不平的问题,便于为基础差的学生课下复习本次课程知识,进度快的同学更快的掌握本次课程知识或预习下一个学习内容,达到本课程的教学目的和要求。
2.4 科学合理安排教学内容,提高学生的就业能力
(下转第188页)
(上接第181页)
在数控编程课教学过程中,我们主要教授的编程指令是企业上最常用并易学习的FANUC、华中系统的编程方法知识和数控操作加工应用,学生能很快熟练掌握、并灵活应用;等学生初步掌握编程知识后讲解SIEMENS系统的常用的一些编程与操作方法,数控仿真软件上讲解不同操作面板在加工中的功能键使用方法。提升学生的基本编程知识,并提高学生对不同操作系统、面板的编程与数控操作能力。2.5实时考核反馈,提高学生的学习意识和自觉性。
每一次课程安排一次训练课题,比使用理实一体的教学方法实现教学内容,使每次项目都有一个考核,具有较强的目的性。通过对学生考核评价击破各个知识点,掌握全面编程知识,通过考核评价还可以提高学生的学习意识、学习热情、学习自觉性和自信心;通过考核评价结果的反馈也能使教师适时的调整教学,有针对性地讲解共性问题和个别问题,做到有的放矢。
2.6 提高教学效率,节约教学成本
使用多媒体技术和数控加工仿真系统结合教学法运用到数控编程教学中,即可解决授课班级多,又可解决机床少问题。教学中把引入仿真系统可避免因初学者误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏,增加学生在教学过程中感受仿真数控机床操作过程中如临现场的真实感。当授课学生增多时,为了每位同学有足够的仿真实践机会,只需通配置大量计算机终端,可彻底解决了数控机床数量不足的难题。同学们在学习过程中即掌握数控编程课中各种编程指令知识,又能够让很快的熟悉和了解数控操作加工的工作过程,掌握各种数控机床的操作方法,为后续课程数控综合技能训练做好准备。这种理实一体的教学方法和手段使学生独立地对数控编程知识进行学习、练习和复习,这样在后续数控综合技能训练在实际机床上操作时,节约工件材料和刀具的消耗,节约了教学成本,提高了教学质量。
2.7 提高教师的教学质量和教学效果
传统的编程课是上课时教师一味的灌输编程知识,学生只是听课,但做不到及时掌握编程知识。期末终期考核时,试卷中程序的繁重批阅更是让数控教师头昏眼花,因编程针对个人的差别性,比如:每个学生掌握知识的程度不同,有的同学会使用固定循环编程,有的同学会使用用子程序编程,造成教师批改试卷工作量达的问题。应用了多媒体技术和数控仿真系统教学以后,教学变得更加生动、具体、形象,提高了学生的学习兴趣,教学效果明显得到提高,并能自我评价或互相评价工零件的几何形状精度,对学生操作能力和培训起到了极大的提高和加强作用。我们采用项目考核,每次的教学项目都可通过仿真软件直观看到最终工件的形状,在屏幕观察刀具运动轨迹和坐标变化,及时发现数控编程和工艺是否存在问题,真正达到了课程考核的效果,提高了教学质量。
3 结束语
我院在2008年开始示范院校课程建设,在数控编教学中使用多媒体技术和数控仿真系统,并在学习数控编程知识时使用理实一体化的教学方法和手段,使课堂的教学由教师的满堂灌变成以学生为主体的教学后,既提高学生的自学能力和学习兴趣,又使教学效果明显得到提高。示范课程建设教学经验来看,多媒体技术和数控仿真系统已成为数控编程教学中一种不可或缺的重要方法手段。
参考文献:
[1]曾小惠,吴明华,潘铁虹.在线数控加工仿真教学系统的实现[D].1998.
[2]王晓楠,王仲海.虚拟现实技术及其应用[Z].2002.
[3]上海宇龙仿真系统操作说明书[S].
【关键词】模具制造 数控编程与模拟 UGCAM
1 UG编程
UG是一种高端的CAE/CAM/CAD软件,其中UGCAM是计算机辅助制造模块,其与CAD模块紧紧密集成及可为数控铣削、车削和电火花线切割机编程。图1所示为基于UG软件的数控加工流程图。
在UGCAM编程模块中,数控编程的核心内容是先生成刀具轨迹,再进一步离散为刀位点,最后再后置处理呈数控加工程序。其中,刀具轨迹的生成方法包括基于点、线、面、体或特征的NC刀轨生成方法。对于前者,其是一种基于实体的加工方法,即以实体为加工对象及与SLICE(层切法)为实现手段,如此既可用来粗或半精加工零件,还可用于研发基于特征的数控编程系统;对于后者,其包括基于编程人员习惯特征、零件形状特征等及运用虚拟边界方法来自动生成凸自由面特征的刀轨系统,其中为了实现非切削刀具轨迹的优化,可\用IP技术来防止走刀重复。
2 UG软件的功能模块
CAD功能(或造型功能)是UG软件的计算机辅助设计功能及其研究的核心是造型方法,且目前以实体造型技术最为常用,其满足CAD/CAE的一体化要求及全面表达零件的属性。对于UGCAM,其可实现如下铣加工方法:一是平面加工,其可粗或精加工平面零件,适合运用在垂直面为侧壁或底平面与刀具轴垂直的工件中;二是型腔铣,其属于三轴加工,常用来加工有斜度、有壁、有轮廓的型腔(芯)及粗加工毛坯材料和曲面零件,其中型腔铣适合用在任一形状的模型中,且用实体、曲线或表面来对加工区域进行定义;三是固定轴曲面轮廓铣,其主要采用三轴方式来(半)精加工零件曲面及其原理如下:选定驱动几何体得到驱动点顺着特定的投射矢量将驱动点投影至零件几何体上生成刀轨;四是可变轴曲面轮廓铣,其主要采用五轴方式来(半)精加工表面极为复杂的零件;五是顺序铣,其主要采用三或五轴方式来精加工特别的零件及其分别用铣刀侧刃、端刃来完成零件侧壁和底面的加工;六是点位加工,其常用在镗孔、铰孔及钻或攻螺纹的加工;七是螺纹铣,其适合用来加工直径过大的螺纹及其用专用的螺纹铣刀来铣削加工螺纹。
3 软件编程
UGCAM模块在传统意义上的数控加工编程过程极为复杂,因此为了实现高效编程,可从如下方面做出努力:
3.1 突出编程步骤
鉴于UGCAM数控加工编程较为灵活性及按顺序来设置加工参数使用户不易感知UGCAM数控加工编程的过程,则需在满足数控加工编程原理的条件下,重新定义UGCAM数控加工编程步骤,以使铣削加工的数控编程达到统一及方便用户认识整个过程,如此便可保证造型分析与加工模块方案的合理编制。
3.2 加工参数优化布置
在UGCAM铣削加工数控编程中,参数的设置尤其复杂,则需通过深入研究UGCAM加工编程及以加工参数的属性为依据来优化布置加工参数,即:先在主界面上布置型腔铣加工所必需的参数及在弹出界面上布置其他参数,再采用UG/OpcnAPI函数来实现加工参数读取,从而保证加工路径的生成效果。
综上,为了缩短时间及实现高效编程,可按下列流程来进行UGCAM数控加工编程:设置加工坐标系以实际机床型号为依据来直接将坐标系设在底面端点上设置毛坯与零件几何体识别加工类型创建刀具与型腔铣操作后处理传入NC机床完成加工。
4 模拟编程结果
为了避免出现撞主轴、撞刀和加工过量等问题,用重视检查后期程序。对此,本案引入一种基于UNIX和Windows系统的专用数控加工仿真软件――Verieut软件,其可同时仿真刀轨和机床。应用表明,Verieut软件既可对加工刀具的切削及机床轴、工作台、夹具和加工零件的运动状态进行真实模拟,又可仿真、分析、验证和优化NC程序。在实际应用中,编程模拟的原理如下:先以机床结构的客观实际为依据来分解、抽象和简化主要远动模块,再绘制出相应的3D模型,然后再以机床组份间的依附关系为依据,在Verieut软件中创建机床数字模型。其中,针对Verieut,其操作流程如下:在Verieut环境下新建用户文件在Machine Component Tree界面中创建机床组件树在Add Model菜单中选定Model File并有序加入机床模型文件以单位不同的加工参数为依据来设定和模拟仿真参数加载模拟实体和程序进行模拟。
综上,在模具制造中,数控编程与模拟技术的运用可实现高效且可靠的编程,继而为制造产业的健康发展提供了技术支持,因此值得深入研究和推广应用。
参考文献
[1]杨勇.数控加工与数控仿真技术在模具制造中的应用[J].模具制造,2014(11):76-79.
[2]唐北平.CAM技术在现代塑料模具设计制造中的应用[J].塑料工业,2015(11):4-7.
作者简介
张瑞(1983-),男,河北省衡水市冀州区人。现为积水可耐特(河北)环境科技有限公司助理工程师,大专学历。研究方向为复合材料研究与开发。
【关键词】数控技术数控机床教学方法
一、提高教师队伍的责任心
指导教师都应该带有一种很强的责任感,尽职尽责地指导学生参加实习,而且要自始至终地,容不得半点松懈。同时,教师的所作所为、敬业精神也会影响到学生的实习态度,以至于直接影响到学生的学习效果。例如在学生操作机床时,教师要做到不离现场,而且还要来回反复巡看学生的操作过程,发现问题要及时指出并进行讲解更正。
二、加强实践环节
数控技术是现代先进制造技术的主要组成部分,实践性强,因此,在教学中结合专业特点采用的是理论和实践紧密结合的方法,以典型的数控设备―――数控机床为主,围绕数控加工的过程控制开展教学与实践。
2.1理论教学的实践性
在理论教学中,介绍数控机床的基本概念、原理、计算和设计方法,着重阐述计算机数控系统的硬件和软件结构、进给伺服系统、检测装置、数控加工程序的手工编制和计算机辅助数控加工编程等内容。以数控机床为主线,根据加工过程中数控系统内部信息流处理过程展开阐述、由浅入深、循序渐进,理论密切联系实际,并注重机电结合和系统理念,反映当今世界机床数控系统技术的发展前沿。对数控技术的几个重要内容、核心技术和最新技术成果作较为系统、深入的叙述。例如,在讲解手工编程和自动编程的教学内容中,着重强调以下几个方面:(1)引出编制程序的基本功能指令,它是数控机床自动加工工件的基础。首先,讲授数控机床的五大功能指令的作用;其次,介绍每个指令的含义,要求学生能牢记并能正确理解和应用。只有掌握了这些指令的区别与联系,才能选用符合加工要求的指令。例如,在加工中途工件尺寸的检验或排屑,合适的指令只能是MOO和M01。(2)介绍编制加工程序的格式。目前,常用的数控系统有FANUC系统和SIEMENS系统,这两种数控系统程序的格式框架基本相同,但也有一些区别。针对我校的实际数控系统,要求学生熟练掌握FANUC系统和SIEMENS系统的程序格式。(3)通过大量编制程序的练习,达到熟悉编程的方法和步骤,提高程序编制的准确率。当然,对于其他的理论教学内容,比如插补原理、刀补原理、速度控制原理等,尽可能的注意理论教学的实践性。在进行了理论课程的学习后,如果直接通过实际操作来验证程序的实用性,在学生没有实践经验的前提下,应该说是非常危险的。因为,虽然在实习老师的指导下操作机床,但因缺乏经验,熟练程度欠佳,可能会有不正确的操作,造成刀具和机床损坏。因此,在实习环节之前增加数控加工仿真系统的学习和练习对更好的掌握这门技术非常必要的。
2.2实际操作训
练有了前两个环节,使学生较好的掌握了编程方法,通过仿真验证了程序的准确性,接下来的实践环节,就是让学生在实习教师的指导下动手加工零件。
(1)手工编程及加工。选择合适的零件,根据被加工零件的图纸、技术要求及其工艺要求等切削加工必要的信息,确定适合数控加工的内容,进行数控加工工艺性分析并做出相应的工艺处理和数学处理,按照数控系统所规定的指令和格式编制加工程序。提醒学生注意数控加工工序与普通工序的衔接。考虑到加工安全,要求学生采用仿真系统校验程序的正确性,指导教师还要核查工艺的可靠性,才允许学生在老师的指导下进行实物加工。先采用走空刀的方法,检验刀具路径是否有错误,是否碰撞零件、夹具或机床等;通过程序检验,然后采用蜡模为原材料,开机试切;通过对蜡模零件几何尺寸的检验,决定学生是否可以采用铝合金来代替石蜡进行正式加工;最后通过钢件的切削加工,使学生对材料的切削加工性能、合理的刀具和切削用量对加工质量的影响有更深的认识。(2)自动编程及加工。针对已采用手工编程加工的零件,让学生使用计算机为辅助工具,在学习CAD/CAM课程的基础上,采用CAD/CAM软件进行计算机辅助数控编程及加工,并与手工编程及加工相比较,使学生认识手工编程是基础,图形交互式自动编程是复杂零件数控编程的发展必然趋势,也是现在复杂零件普遍使用的数控编程方法。突出其编程速度快、直观性好、使用方便和便于检查等优点。
【关键词】《数控编程》;课堂教学;效果
中图分类号:G712 文献标识码:B文章编号:1009-8747(2012)01-0058-01
随着现代科学技术的迅猛发展,数控技术在现代制造业中广泛应用,社会急需培养一大批从事数控机床编程和操作的中等技术人才。目前中职学生普遍素质较差,接受能力低,要使学生爱学乐学,熟练掌握数控编程技术,必须改变传统的教学方法,增加课堂的吸引力,调动学生学习积极性和主动性,提高课堂教学效果。
结合本人在讲授数控车床编程教学进行了一些尝试和探索,谈谈点滴体会。
一 营造和谐宽松的学习氛围,增加学生学习积极性
要激发学生学习积极性,老师应善于营造和谐宽松的课堂学习气氛,增加学生学习积极性和主动性,提高课堂教学效果。我总是脸带微笑走进教室,拉近师生的友谊。用饱满的热情、亲切的语言讲课,能感化个别昏昏欲睡的学生。讲解编程时,多采用师生互动提问探讨的方法,使学生共同参与。每人编写一小段程序,每节课都有许多同学参与回答问题,力求最大限度地活跃课堂气氛,消除学生厌学心里。重视对学生的评价,特别是对差等学生,多给予关心和鼓励。个别差等生对编程指令不记不背,不肯动手编写程序,我总是耐心地辅助,多用表扬和鼓励,少用批评和责备。充分体现老师对学生的关怀和信任。老师带着感情上课,有强烈的感染力,乐教善教,就能创造和谐师生关系,学生就能爱学乐学,激发学生对学生专业技能的积极性。
二 用灵活多样教学方法,增强课堂吸引力,提高学生学习兴趣
数控编程指令复杂,需熟记的代码多,程序格式各异。必须根据不同的教学内容,采用灵活多样教学方法。
1.巧用多媒体教学
巧用多媒体教学,生动形象地展示刀具切削循环轨迹,将抽象的内容,具体化,情趣化,将专业知识学习和欣赏现代数控加工结合起来,使学生对本门课产生浓厚兴趣,和强烈的求知欲望。
2.分解教学方法
将完整程序分为若干段讲解,外圆粗加工、精加工、切槽切断、切螺纹等。从浅入深,个个精通,让学生一步一步地掌握编程的方法和技巧,最后能轻松地汇总成完整的加工程序,减轻学生学习压力。
3.归类比较法
复习或小结时,多采用归类比较法,将意思相近,功能相似,格式参数较多,轨迹复杂的指令加以对较、归类。让学生易记易背,达到事半功倍的教学效果。教师不但要深入钻研教材,精心设计课堂教学,而且要了解学生的知识底细,才能因材施教,才能选择合适的教学方法。
三 活用教材,精选教学内容
现我校数控编程教材形式单一,内容陈旧,实践性差,不适合我校学生学习和实践。老师必须能根据学生的接受能力,合理选择教学内容,删繁就简,确保重点,本课程重点讲解数控编程有关加工指令及代码,常用辅助功能,轮廓节点坐标的计算,要求掌握数控程序的合理编制和加工工艺路线的合理制定等。要淡化刀具材料、切削加工参数的选择,无需对数控系统的维护保养讲解。注重实用性,以必须够用为尺度,确保学生能编制有台阶、锥面、螺纹,沟槽,曲面等二维轮廓零件的加工程序。绝大多数学生达到数控中级工编程能力,个别学生可达高级工编程能力。要使学生掌握数控编程,需要一系列的习题训练来辅助,精选例题,安排合适的练习题、作业十分必要,针对我校学生基础差,学习接受能力差特点,加大作业量、练习量,而放低要求,减少难度,巩固课堂知识,注重实用性,提高学生实际编程能力。
摘要:数控加工技术是机械加工技术专业的一门专业课,以编程为主的理论教学,学生难以理解。把数控专业理论编程教学,变成在计算机上使用的CAD/CAM软件,把枯燥课堂教学变成形象的多媒体教学。不但能够改善数控编程教学的效果,还可以提升学生学习数控编程的兴趣。
关键词:CAD/CAM软件 数控教学
1、引言
数控编程课程是一门实践性很强的课程,离开实践,就谈不上素质,实践是知识转化并升华为素质的根本条件。要想达到理想的教学和实践效果,仅在课堂上实施全方位的教学是不够的,还应具备一个良好的实践教学环境。考虑到前面谈到的企业生产过程很难按照学校教学要求开展数控编程实训与数控设备价格等因素,经过多方调研,我们选择了能在计算机上进行手工编程和自动编程、并能动态模拟加工轨迹、与数控机床有良好数据接口的CAD/CAM软件,如基于PC平台广泛使用的MASTERCAM 、PRO-E或CAXA等应用软件。这类软件既能按照数控编程教学要求开展系统的实际编程训练,实现动态模拟加工轨迹,检验程序的正确性;又能结合目前企业广泛使用这类软件的生产实际需求,为学生毕业后直接进入制造型企业数控技术岗位工作打下扎实的基础。CAD/CAM软件在数控编程教学中的应用。
2、应用CAD/CAM软件对手工编程进行校验
数控编程就是把零件的工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具的位移量等信息用数控语言记录在程序单上,并经校核的全过程。数控加工程序主要分为手工编程与自动编程两种,手工编制是计算机自动数控编程的基础,应用计算机进行数控加工自动编程最终也还要经过后置处理转换成数控程序代码。作为数控编程人员,不仅是数控技术的应用者,更应该是数控技术的开发者。因此要使学生知其然并知其所以然,手工编程是学生熟悉并掌握数控程序基本原理的一个重要途径。但数控指令枯燥、不易记忆,编写的程序又不能得到实现,学生学习的兴趣不高,也得不到应有的实际动手的训练。同时对同一零件编程,学生编写的程序会有多种,老师批改作业、检查学生掌握情况也十分困难。这一难题在CAD/CAM软件MASTERCAM、PRO-E或CAXA中就迎刃而解了;只要将数控程序代码输入软件,通过加工轨迹校验,数控程序的结果就非常直观地仿真出来了。
3、应用CAD/CAM软件设计数控程序
应用CAD/CAM软件MASTERCAM 、PRO-E或CAXA中具有CAD绘图建模功能,可以绘制生成三维零件模型,或利用这类软件提供的数据接口将在其它CAD系统中做好的零件模型数据导入,然后综合运用所学过的如《机械制造工艺学》、《金属切削机床》等课程的相关知识,选择合适的加工工艺方法,安排零件的加工工序,确定粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀具、切削用量、进退刀路线、主轴转速等参数后,这类软件便自动计算出机加工余量,并动态显示出与粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀位轨迹和机床代码,省去了人为编制数控程序的烦恼。这一过程将数控编程、制造工艺、刀具、数控机床、数控加工等课程有机地结合起来,使学生觉得以前所学的知识不再孤立、枯燥,在数控编程课程中达到了融会贯通,并在计算机上变得生动、形象起来,巩固了学生的机械加工工艺方面的知识,强化了在数控编程教学中应用CAD/CAM软件的效果。
4、应用CAD/CAM软件对刀具轨迹进行仿真
为确保数控程序的正确性,防止加工过程中刀具发生干涉和碰撞,在实际生产中常采用试切法或轨迹显示法进行检验。但这些方法费工费料,代价昂贵,使生产成本上升,增加了产品加工时间和生产周期。应用CAD/CAM软件MASTERCAM 、PRO-E或CAXA中具有模拟仿真功能,可以替代试切法与轨迹显示法,在计算机上直接进行三维或多维立体效果的动态仿真加工。这种在计算机上仿真加工,可以使每个学生反复进行模拟加工训练,省时间、省材料、省设备投入。在仿真过程中,刀具沿着所定义的加工轨迹进行动态加工,学生可以直观地掌握数控加工的整个过程,判断刀具轨迹的连续性、合理性,是否存在刀具干涉、空走刀或撞刀等情况,以及刀位点计算是否正确,加深了学生对加工工艺的理解和对刀具轨迹的认识。通过对照加工结果,学生明白了不同的刀位轨迹,其加工结果实质上有很大的差异,加工刀具轨迹定义的合理与否,与学生对零件加工工艺知识掌握的熟练程度有密切的关系。学生可以通过动态仿真加工,发挥自己的创造性和综合能力,对不满意的加工结果重新进行零件建模或重新定义刀位轨迹,实现仿真设计与加工。
5、应用CAD/CAM软件进行数据传送控制机床
应用CAD/CAM软件MASTERCAM 、PRO-E或CAXA中具有数据传送接口功能,可以把在计算机上学生编制的零件加工程序通过数据接口传至数控机床,控制机床进行实际加工。这种把学生亲自编制的数控程序与实际加工直接联系起来,使学生对数控编程理解不仅仅停留在理论知识和感性认识上,实现数控编程教学改革,达到理论联系实际的应用能力综合训练。因此在条件允许的情况下,让每个学生都有机会把自己编制的加工零件数控程序,通过数据接口传到数控机床进行实际加工与检验程序的正确性,并可以获得满意的加工作品。在这个过程中,数控程序、数控系统、数据接口起了非常重要的作用。作为数控程序开发人才,应该熟练掌握数控编程、数据通讯、接口技术等专业基础知识,并得到相应的动手能力训练,提高数控机床的操作能力及系统的维护能力。
CAD/CAM软件在数控编程教学中应用是多方面的,除了满足教学需要外,还可以进行科研项目研究,提高教师自身的业务水平,同时为生产科研服务,开展对外技术培训和技术服务。促进计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)的教学与科研活动,推动教学改革与课程的建设。
参考文献:
[1]韩旻.《CAD/CAM应用软件:MasterCAM训练教程》[M],高等教育出版社,2006年