數(shù)控大賽應(yīng)試技巧

為配合“國家高技能人才培訓(xùn)培養(yǎng)工程”和技能型緊缺人才的培訓(xùn)方案，近幾年來，全國各地舉辦的各類數(shù)控技能賽事不斷，通過比賽發(fā)現(xiàn)和造就了一大批優(yōu)秀技能型人才，許多選手在賽場上得到了鍛煉，更多的數(shù)控機(jī)床操作人員也希望通過比賽展示自己的才華，提高數(shù)控機(jī)床操作技能。怎樣才能在比賽中獲得理想成績，這是教練和選手們廣為關(guān)注的問題，下面就數(shù)控大賽應(yīng)試技巧做一簡要探討：

一、心理準(zhǔn)備

賽場如戰(zhàn)場，數(shù)控技能比賽是以“能力為主線，以應(yīng)用為目的”的賽事。數(shù)控技能比賽是在特定的環(huán)境下，考驗選手理論知識、軟件應(yīng)用、實(shí)際操作能力和水平的一項綜合賽事。參賽選手要以緊張有序、忙而不亂的工作作風(fēng)應(yīng)對比賽中各個比賽環(huán)節(jié)。比賽中心態(tài)要平和，從容應(yīng)試，要把平時從各種途徑學(xué)到的新知識、新工藝和掌握的數(shù)控機(jī)床操作技能及傳統(tǒng)加工經(jīng)驗，最終形成具有個人特點(diǎn)的，較完善的數(shù)控機(jī)床加

工規(guī)程，通過比賽充分展示出來。參賽也是一次學(xué)習(xí)機(jī)會，要從理論試題的應(yīng)答和實(shí)操試件的加工兩方面培養(yǎng)鍛煉自己。要學(xué)習(xí)別人的長處，彌補(bǔ)自己的不足，真正做到為我所用，通過比賽，提高個人數(shù)控機(jī)床操作技能和應(yīng)用水平。實(shí)踐證明，凡是心理準(zhǔn)備充分的，考試成績都比較理想，很多選手在比賽中展示了自己的才能，獲得了榮譽(yù)，得到了社會的認(rèn)可。

二、技術(shù)準(zhǔn)備

1）  當(dāng)代數(shù)控機(jī)床集中了機(jī)、電、氣、液、儀等綜合技

術(shù)。參賽選手要對數(shù)控技術(shù)有深入地了解。

2）要了解當(dāng)今數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢和應(yīng)用技術(shù)、操作技能等最新動態(tài)。

3）要了解數(shù)控加工中高速、高效、高精度、復(fù)合及特殊加工的一般做法。

4）  對數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)知識、賽件圖樣、基點(diǎn)計算、加工材料及熱處理知識、刀具選用、切削參數(shù)合理選擇及刀具刃磨技術(shù)有較深刻的了解。

5）在手動夾具中，能熟練對工件進(jìn)行定位、找正、夾緊操作，了解氣動、液動

等自動夾具的夾緊原理和使用方法。

6）了解數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)、動作原理，能熟練操作數(shù)控機(jī)床，能編制具有個性化的加工程序，能正確使用數(shù)控系統(tǒng)功能，具有一定的故障診斷能力，并排除一般機(jī)械故障。

技術(shù)準(zhǔn)備中最關(guān)鍵的是：綜合運(yùn)用數(shù)控應(yīng)用的基礎(chǔ)知識應(yīng)對理論知識考試；在實(shí)操考試中，熟練操作數(shù)控機(jī)床，掌握工件快速定位，找正、裝夾方法，合理的選擇刀具，優(yōu)選切削參數(shù)，靈活運(yùn)用數(shù)控系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)快速高效加工。

三、工藝準(zhǔn)備

在數(shù)控技能大賽中，實(shí)操比賽占有舉足輕重的地位。實(shí)操比賽能全面、集中展示選手工藝知識、編程能力、操作技能水平，最終決定選手排名順序。對實(shí)操比賽總的要求是：以最合理的工藝方案、最佳的刀具路徑、在最短的時間完成試件加工。

1）、最合理工藝方案：指采用最少的走刀次數(shù)，實(shí)現(xiàn)最快捷的去處方式，最有效的精度保證和最方便工件自檢方法，在規(guī)定時間內(nèi)，完成試件加工的自己最熟悉的加工方案。

2）、最佳刀具路徑：是指在保證加工精度和表面粗糙度的前提下，數(shù)值計算最簡單、走刀路線最短、空行程少、編程量小、程序短、簡單易行的刀具路徑。

3）、最短時間：指用熟練的操作和快捷的編輯，選好完成試件切入點(diǎn)，合理使用刀具，優(yōu)選切削用量，確保關(guān)鍵得分點(diǎn)，把握加工節(jié)奏、粗精加工分開，力爭在規(guī)定的時間內(nèi)完成加工項目。確保試件完整性，注意執(zhí)行經(jīng)濟(jì)加工精度。

工藝準(zhǔn)備中核心是：在實(shí)操考試中，準(zhǔn)備多種工藝方案，優(yōu)選合理的加工路線，把握得分點(diǎn)，這樣才能得高分。

四、編程準(zhǔn)備

數(shù)控加工是按照編制好的程序?qū)崿F(xiàn)工件加工，編程水平?jīng)Q定著工件加工效率和精度。程序形式有多種多樣，為了適應(yīng)不同工件的加工需要，加工程序有以下幾種類型：

1）、孔類加工程序，以模塊化結(jié)構(gòu)為主，如把孔的坐標(biāo)位置編制成子程序，有主程序確定加工方式，調(diào)用子程序執(zhí)行加工。這種程序簡潔，邏輯性強(qiáng)，編程效率高，還可以用框圖表示程序結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，較為直觀。

2）、平面和腔槽類加工程序，應(yīng)以單一程序為主，粗精加工可用宏指令來劃分。循環(huán)加工中背吃刀量、重復(fù)次數(shù)、精加工余量，都利用宏指令功能實(shí)現(xiàn)。宏程序功能是數(shù)控系統(tǒng)的一個非常實(shí)用的功能，用好宏程序功能，能夠極大地方便加工程序的編寫，提高編程效率。這樣程序雖長，但清晰流暢，具有連續(xù)、開放等特點(diǎn)。

3）、型腔加工程序，型腔加工由于加工件形狀復(fù)雜，而且是三維型面，程序編制大部分采用自動編程，程序內(nèi)容長，刀具運(yùn)行軌跡復(fù)雜，加工時間長，刀具一般為球頭刀或異型刀具，程序應(yīng)以源程序為主，利用機(jī)床中的DNC功能，直接運(yùn)行比較可靠。

五、實(shí)操考試的技巧

準(zhǔn)確、熟練、快捷的操作手法，是對參賽選手的基本要求。實(shí)操考試的環(huán)境和平日的生產(chǎn)環(huán)境有很大區(qū)別：設(shè)備和場地不熟悉，心理有壓力，參賽選手同時操作，容易緊張，操作手法可能變形，容易產(chǎn)生平時不出現(xiàn)的錯誤，給比賽增加了難度，只是對選手的考驗。實(shí)操考試分為三個階段，即加工準(zhǔn)備階段、加工階段、加工精度驗證階段。

（1）、加工準(zhǔn)備階段

1）在讀懂圖樣基礎(chǔ)上，看清試件配合精度要求和檢測方法前提下，確定基本加工工藝方案，對完成加工需要時間，有一個大致的估算，然后確定加工順序，看清評分表中的分?jǐn)?shù)分配，明確得分目標(biāo)。

2）工件的快速定位、找正及夾緊。根據(jù)圖樣中

相關(guān)精度要求，注意執(zhí)行經(jīng)濟(jì)加工精度，即找正精度能滿足圖樣精度的2/3即可。例如，圖樣中規(guī)定兩個加工面平行度公差為0.05mm，找正精度在0.03mm以內(nèi)即可，比賽中不要找得太精，目的是為了節(jié)省時間，集中時間和精力確保主要部位的加工完成。

3）快捷編程。實(shí)操比賽中準(zhǔn)確無誤變編程至關(guān)重要，首先應(yīng)確定加工順序，然后再確定每一把刀的起終點(diǎn)，在平面和輪廓加工中根據(jù)刀具的直徑確定走刀次數(shù)，如含有曲線平面，可在基點(diǎn)上作圓弧半徑等適當(dāng)標(biāo)注。這樣可以加快輪廓編程速度。孔類加工根據(jù)刀具配備情況，是采用逐級擴(kuò)孔辦法，還是采用銑刀插補(bǔ)方式，這些都需要現(xiàn)場決定，編程中要特別注意利用數(shù)控機(jī)床功能，如旋轉(zhuǎn)、極坐標(biāo)、鏡像、縮放等，以減少編程工作量。程序驗證一般采用圖形顯示和淺銑外形方式進(jìn)行。加工中應(yīng)能熟練進(jìn)行背景編程操作，實(shí)現(xiàn)加工和編程同步進(jìn)行，為比賽贏得時間。

（2）、加工階段   實(shí)操比賽核心是在規(guī)定時間內(nèi)完成工件加工，這和生產(chǎn)中工件加工有很大區(qū)別，生產(chǎn)中追求質(zhì)量和效率，比賽目的是得高分。比賽中操作要快捷和準(zhǔn)確，要減少失誤。加工過程分為去除加工、精加工兩個階段。實(shí)施高效加工的關(guān)鍵，要求選手有敏銳的思維，熟練快捷的操作手法和賽場上較強(qiáng)的適應(yīng)能力。新一代數(shù)控機(jī)床通過高速化，大幅度縮短切削時間，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，選手在賽場上要牢牢把握這一原則。

1）、去除加工即粗加工，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場提供機(jī)床、刀

具、工件、夾具等因素，依據(jù)淺銑外形輪廓，編制粗加工近似程序。選擇較大切削用量，進(jìn)行粗加工，根據(jù)聽、看刀具在加工中狀態(tài)，適時調(diào)整進(jìn)給倍率，由低到高最終確定最佳切削參數(shù)。去除加工走刀路線一般選擇高效走刀路線，即最短走刀路線。往復(fù)走刀方式加工效率高，程序編制簡單，適合比賽中采用。

2）、精加工主要是指尺寸和位置精加工，首先要保證刀具在精加工時處于最佳狀態(tài)。選擇較高的轉(zhuǎn)速和較小的進(jìn)給量，采用精度較

高的走刀路線。加工中要注意排除刀具干涉和過切等錯誤，要防止工件和刀具彈性變形產(chǎn)生的誤差。尺寸精度保證一般采用逼近法。位置精度保證通過在精加工前適時測量并進(jìn)行有效補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)。

①平面加工：主要是保證平面精度和接刀精度，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況選擇順逆銑。順銑可以采用較高主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量，加工效率高。逆銑可以獲得較低的表面粗糙度值，尺寸精度容易保證。平面精加工留量：底面0.1mm，側(cè)面0.05~0.08

mm。如果加工材料是鑄鐵或有色金屬，精加工應(yīng)采用逆銑方式進(jìn)行。

②孔類加工：孔精度主要體現(xiàn)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與刀具和切削參數(shù)有關(guān)：如鏜孔時，G86和G85兩種指令進(jìn)給速度快慢、孔徑壁厚薄、有無冷卻，都影響加工后的孔徑尺寸。

③腔槽加工：實(shí)操試題都含有腔槽部位，特別是在臺階面上銑不規(guī)則腔槽，精度保證有一定困難。臺階面上銑不完整腔槽，銑刀單面切削

時，容易產(chǎn)生誤差和加工缺陷，這是要用剛性相對好的刀具，采用分級銑削方式，精銑至尺寸，或先銑腔槽后銑臺階面。銑腔槽時，一般編制兩條曲線程序，一條曲線程序保證尺寸精度，另一條曲線程序保證槽寬。為了避免在臺階和拐角方向出現(xiàn)臺階，拐角處采用鉆銑加工，確保拐角處不出現(xiàn)欠切現(xiàn)象。銑削過程中要避免進(jìn)給停頓，否則在輪廓表面會留下刀痕，若在被加工表面范圍內(nèi)垂直進(jìn)刀和退刀也會劃傷工件表面，加工中應(yīng)避免上述缺陷出現(xiàn)。

④輪廓加工：實(shí)操試題都有輪廓加工，輪廓加工包括兩方面加工，即外輪廓加工（含薄壁加工）和內(nèi)輪廓型腔加工。輪廓加工用逼近法，精銑外輪廓，為了保證加工外輪廓精度，在薄壁未完全成形的狀態(tài)下，適當(dāng)增加加工表面剛性，既增加未加工表面的加工余量，配合必要的工件自檢和補(bǔ)償，完成外輪廓及配合面加工。內(nèi)型腔加工要堅持先粗后精原則，為了克服加工過程中讓刀現(xiàn)象，應(yīng)減少背吃刀量，應(yīng)盡可能采用較高轉(zhuǎn)速和單向切削方式，確保精加工順利完成。

⑤特種型面加工：試題中都含有宏程序考點(diǎn)，數(shù)控車的試件為內(nèi)外橢圓圓弧，數(shù)控銑和加工中心試件為過渡圓角和球形面，這些部位加工都需要借助宏指令才能完成。加工輪廓程序中增加宏指令程序段，就可以完成三維型面加工。為了保證加工精度，在精加工階段應(yīng)采用較高轉(zhuǎn)速和較小步長，實(shí)現(xiàn)特種型面加工。

⑥配合件精度保證：實(shí)操比賽中，試件一般有配合精度要求，選擇配合試件加工順序的做法是：加工量少、測量方便。在有銷孔和腔槽結(jié)構(gòu)試件中，一般做法是先進(jìn)行銷孔預(yù)加工，腔槽粗精加工，最后進(jìn)行銷孔精加工。比賽中一般粗加工切削參數(shù)選得較高，加工過程中試件可能有微量位移。為了避免有孔和腔槽加工中出現(xiàn)位置誤差，應(yīng)采用上述加工順序。 配合尺寸確定的原則是，配合面外形，盡量靠下偏差，配合面內(nèi)腔應(yīng)盡可能靠上偏差，以保證配合精度和相配試件尺寸精度。

（3）、加工精度驗證階段 考試中在機(jī)床上進(jìn)行試件自檢，判斷其是否符合土揚(yáng)要求，是必不可少的工作，也是必須掌握的技能。加工精度包括尺寸和位置精度。要求選手進(jìn)行精度自檢的項目有，基點(diǎn)位置、孔位置精度、腔槽尺寸精度以及刀具直徑調(diào)整等內(nèi)容。加工精度驗證，目的是使選手熟練運(yùn)用數(shù)控系統(tǒng)各種顯示功能和設(shè)定功能，對加工件實(shí)施有效的自檢，力爭試件達(dá)到圖樣要求，爭取實(shí)操考試中獲得高分。

 

今年我國步入了國民經(jīng)濟(jì)“十一五”發(fā)展規(guī)劃時期，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對數(shù)控機(jī)床應(yīng)用提出了更高的要求，在“十一五”期間，我國數(shù)控加工水平將會有一個更大的飛躍，這就要求我們不應(yīng)當(dāng)停留在現(xiàn)有水平上。希望通過各類數(shù)控技能大賽和各種培訓(xùn)及職業(yè)技能鑒定，推動數(shù)控應(yīng)用技術(shù)的提高，造就一大批數(shù)控應(yīng)用頂尖級人才，盡快使我國數(shù)控應(yīng)用技術(shù)趕上世界先進(jìn)水平。