匡清 成立

摘要：人社部OSTA下的銑工（數(shù)控銑床）項(xiàng)目認(rèn)證考試是以實(shí)際數(shù)控銑削加工為依據(jù)的職業(yè)資格認(rèn)證之一。其證也是“雙證融通，產(chǎn)學(xué)合作”高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)常見認(rèn)證項(xiàng)目。通過選取典型銑削零件項(xiàng)目，選用《零件的三軸數(shù)控編程與加工》課程中的自動(dòng)加工模塊知識(shí)，進(jìn)行了工藝分析、CAD建模、CAM編程、機(jī)床通訊傳輸設(shè)置及數(shù)控加工等，可對數(shù)控零件加工起到一定的借鑒作用，也能探索全程全方位培育高職數(shù)控加工人才。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑削;CAD/CAM;通訊傳輸

中圖分類號(hào)：TG519.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2021）09-0095-02

0 ?引言

NOST是英文National Occupational Skill Testing的縮寫（即國家職業(yè)技能考試），由國家人社部下的職業(yè)技能鑒定中心OSTA管理、組織和實(shí)施的職業(yè)資格認(rèn)證考試，共分成五個(gè)等級(jí)：五級(jí)（初級(jí)）、四級(jí)（中級(jí)）、三級(jí)（高級(jí)）、二級(jí)（技師）和最高的一級(jí)（高級(jí)技師）。它是一種以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向，實(shí)際操作為依據(jù)，采用在OSTA監(jiān)督下的第三方認(rèn)證模式的綜合性社會(huì)化的標(biāo)準(zhǔn)參考考試（CRT），具有公正性、統(tǒng)一性、權(quán)威性[1]?！读慵娜S數(shù)控編程與加工》是一門針對高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)開發(fā)的理實(shí)一體化專業(yè)核心課程，精選來自數(shù)控工廠一線實(shí)際生產(chǎn)的加工項(xiàng)目來開展教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)控銑削編程加工的技術(shù)技能，基本達(dá)到職業(yè)技能鑒定項(xiàng)目銑工（數(shù)控銑）操作工（二級(jí)）水平。通過對選取OSTA下的典型零件項(xiàng)目進(jìn)行工藝分析，CAM自動(dòng)編程，機(jī)床通訊傳輸及數(shù)控加工等論述，探索全程全方位培育高職數(shù)控人才。

1 ?項(xiàng)目導(dǎo)讀

選用國家職業(yè)分類目錄中的銑工（數(shù)控銑）操作項(xiàng)目的案例，見圖1、圖2所示。該零件為一個(gè)板塊類銑削件，主要是正面加工，毛坯尺寸為115mm×80mm×30mm，主要特征有凸臺(tái)、型腔、圓弧倒角、直角倒角、鉆鉸孔等，零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，材料為鋁合金6061-T651，易加工。整個(gè)零件的主要尺寸公差為IT7級(jí)，加工表面粗糙度Ra3.2μm，精度要求比較高。相關(guān)的主要加工要求見表1所示。

2 ?零件的CAD建模

進(jìn)入U(xiǎn)G NX10.0前，先進(jìn)行零件圖樣分析，分解零件圖中的各個(gè)特征要素，了解相關(guān)尺寸精度及形位公差，確定先后零件特征的繪制順序。打開UG NX的Modeling模塊，進(jìn)入Sketch（草圖）模塊，繪制草圖，然后在運(yùn)用拉伸指令（Extruded Body）和布爾運(yùn)算指令（Unite、Subsection、Intersect）來建模。其正面建模圖如圖3所示。

3 ?零件的CAM加工

3.1 工藝分析及加工工藝路線設(shè)計(jì)

對圖1和圖2進(jìn)行圖樣分析可知，零件僅需一次裝夾完成零件的正面加工，相關(guān)加工內(nèi)容比較復(fù)雜，有凸臺(tái)、型腔、圓弧倒角及鉸孔等特征要求。以毛坯作為粗基準(zhǔn)定位，加工零件的正面特征。綜上所述分析后，完成零件的加工工藝過程如表2所示。

3.2 零件的CAM粗精加工

進(jìn)入“CAM會(huì)話配置”對話框，選“cam_general”，并初始化加工環(huán)境。接著依次接著創(chuàng)建刀具、創(chuàng)建幾何體等，其余默認(rèn)設(shè)置。

零件的粗加工，主要完成零件的上表面加工、零件的外形粗加工和零件的內(nèi)腔粗加工。銑削上表面，調(diào)用“FACE_MILLING”，設(shè)置如下：刀具選擇“T1D50R0”端面銑刀，切深“0.5”進(jìn)給速度選擇“3000r/min”，其余默認(rèn)。粗加工零件外形，調(diào)用“CAVITY_MILL”，設(shè)置如下：刀具選擇“T2D20R0”鍵槽銑刀，切深“2”，進(jìn)給速度選擇“3200r/min”，其余默認(rèn)。

零件的精加工，主要完成零件的外形及內(nèi)腔精加工。創(chuàng)建工序“REST_MILLING_FINISH”，設(shè)置如下：刀具選擇“T4D4R0”立銑刀，切削模式選擇“跟隨部件”;平面百分比選擇“50%”，切深“1”;進(jìn)給速度選擇“4500r/min”，其余默認(rèn)。其零件的CAM仿真如圖4所示。

4 ?數(shù)據(jù)通訊的實(shí)現(xiàn)

選用CIMCO Edit軟件的計(jì)算機(jī)和FANUC-0I-MB系統(tǒng)的加工中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。CIMCO Edit版本是V5.5，這是一款簡單易學(xué)，具有強(qiáng)大的機(jī)床DNC傳輸?shù)裙δ艿能浖?/p>

首先，設(shè)置軟件。打開“CIMCO Edit”軟件，選“機(jī)床通訊“菜單，端口中設(shè)置：端口“COM1”;波特率為“9600”;流控制“硬件和軟件”，最后保存確認(rèn)。接著，設(shè)置加工中心。在控制界面中，模式進(jìn)入“PROG界面”，選擇“READ”軟鍵，點(diǎn)擊“EXEC”軟鍵，等待接收NC代碼文件。最后，回到進(jìn)行“CIMCO Edit”軟件傳輸界面，點(diǎn)擊“開始”按鍵，發(fā)送NC代碼文件。加工中心接收到后，軟件界面會(huì)提示傳輸成功完成，如圖5所示。

安裝毛坯，對刀設(shè)置，最后操作加工中心加工零件，最終完成的零件，如圖6所示。

5 ?結(jié)語

職業(yè)技能鑒定中的銑削項(xiàng)目，只是一種標(biāo)準(zhǔn)參考考試（CRT），達(dá)到分?jǐn)?shù)線就能及格。但實(shí)際的零件產(chǎn)加工涉及到機(jī)床精度、夾具裝夾、刀具選用及操機(jī)人員等方方面面問題，這些綜合后才能完成合格零件產(chǎn)品。這個(gè)零件產(chǎn)品只能是一百分，需要我們努力提高數(shù)控加工水平才能完成各種復(fù)雜零件加工，擔(dān)負(fù)起國家建設(shè)重任。

參考文獻(xiàn)：

[1]勞動(dòng)和社會(huì)保障部培訓(xùn)就業(yè)司.國際職業(yè)技能鑒定教程[M].北京：現(xiàn)代教育出版社，2009：3-5.

[2]王衛(wèi)兵. UG NX10數(shù)控編程學(xué)習(xí)教程[M].三版.北京：清華大學(xué)出版社，2019.

[3]馬俊，成立.數(shù)控加工中心編程與操作項(xiàng)目教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2016.

基金項(xiàng)目：蘇州市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目（SZS201815）;服務(wù)企業(yè)技術(shù)技能平臺(tái)（2020kypt01）;院課程思政示范專項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目-“零件的三軸數(shù)控編程與加工（2020 KCSZ16）;院級(jí)科研成果轉(zhuǎn)化教學(xué)資源（2020kyzh15）。

作者簡介：匡清（1982-），男，江蘇蘇州人，講師，研究方向?yàn)閿?shù)控加工。