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浅谈技能应试技巧(作者:刘林根)
发文:杨敏   发布时间:2019-06-24   访问量:3005

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  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。特别是全国数控技能大赛,极大地鼓舞了数控从业人员。那么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作一简要探讨。

    一、心理准备

    赛场如同战场,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。参赛也是一次学习的机会,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。参赛选手对数控技术要有深入的了解。

 2、要了解当代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、零件图样、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要有较深刻的了解。

 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,具备一定的故障诊断能力,并能排除一般机械故障。

    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,实现最快捷的去除方式、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工艺方案。   -

 (2)最佳刀具路径: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程,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,这样才可能得高分。

    四、编程准备

      数控加工按照编制的程序实现工件加工,编程水平决定着加工效率和精度。程序形式多种多样,为了适用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,由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)平面和型槽类加工程序,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。这样程序虽然长,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DN C功能,直接运行比较可靠。

    五、实操考试的技巧

      准确、熟练、快速的操作手法,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,这是对选手的考验。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,看清试件配合精度和检测方法的前提下,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23即可。例如,图样中规定两个加工面平行度公差为O05 mm,找正精度在O03 mm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得分部位的加工完成。

    (3)快速编程。实操比赛中准确无误编程至关重要,首先应确保加工顺序,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,大幅度缩短了切削时间,进一步提高了生产效率,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、看刀具在加工中的状态,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,采用精度最高的走刀路线。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0.1 mm,侧面0.05mm0.08 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,G86G85两种指令进给速度的快慢、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,这时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,即增加未加工表面的加工余量,配合必要的工件自检和补偿,完成外轮廓即配合面加工。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,尽可能采用较高转速和单向铣削方式,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。加工圆角和球形面,实际上是一种两轴半控制,只要对宏指令功能有较深入的了解;在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。为了保证精加工精度,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、重量轻的先加工。其优点是容易保证试件加工完整性,另一个优点是自检中,试件重量轻、测量方便。在有销孔和型槽结构试件中,一般做法是先进行销孔预加工,型槽粗精加工,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,判断其是否符合图样要求,是必不可少的工序,也是必须掌握的技能。加工精度包括尺寸精度和位置精度。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。

    我国步入了国民经济“十三五”发展规划时期末,国民经济发展对数控机床应用提出了更高的要求,在“十三五”期间,我国数控加工水平已有了更大的飞跃,这就要求我们不应当停留在现有的水平上。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顶级的先进水平。


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