数控车削加工图纸 [浅谈G02/G03在数控车削教学中的特殊处理]

  【中图分类号】G633.91 【文章标识码】A 【文章编号】1326-3587(2012)06-0053-01         中职数控专业教学中,对数控车削的编程指令教学是必不可少的,但个别指令在教学中,老师容易做到教,而学生却很难学到位。理论性规定的要求应用到实际的实训操作过程中时出错率很高,加之机械加工本身存在着很大的安全隐患,所以在教学中我们就应该让学生准确掌握所学理论知识,应用于实训中时,可大大降低风险。
  数控车削指令 G02/G03是必须掌握住的,但学生对其的理解和应用却存在一定的难度。
  一、G02/G03指令格式分析
  在数控FANUC系统中为圆弧插补指令。具体G02为顺时针圆弧插补指令,G03为逆时针圆弧插补指令;
  其格式为:
  1、用I、K指定圆心位置:
  G02/G03X(U)Z(W)I KF
  2、用圆弧半径R指定圆心位置:
  G02/G03X(U)Z(W)RF
  当R为半径,不与I,K同时使用,当用R半径编程时,不能描述整圆,但在两轴为主的数控车床中,因工件的特殊性(主要以轴类或者盘类为主),也很少使用到描述整圆出现,故编程圆弧插补程序时,以半径编程方式居多。
  二、数控车床坐标系统判定方法
  数控机床的坐标系是采用右手笛卡儿直角坐标系原则规定的,具体要求在两轴数控车床上是这样规定的:
  Z轴的确定:Z轴定义为平行于车床主轴的坐标轴,其正方向为从工作台刀具夹持的方向,即刀具远离工作台的运动方向;
  X轴的确定:X轴为水平方向、平行于工件装夹面的坐标轴,对于车床X坐标的方向在工件的径向上,且平行于横滑座。刀具离开工件旋转中心的方向为X轴的正方向。
  教学中,学生对这种理论要求的规定,不容易理解和掌握。在看到实际的车床时,进行直观的教学,将这个理论在车床认识教学中再次出示,学生掌握就很容易了。
  三、G02/G03应用到学校具体车床上的判定方法
  根据直角坐标系原则:G02为顺时针圆弧插补,G03为逆时针插补。但在两轴数控车床系统中(学校使用的广州数控980T系统),因车削工件的特殊性,其应用I、K字符来编写G02/G03程度较为繁,学生不容易理解,从实用就简角度考虑,我在教学中车削中均让学生应用R半径编写G02/G03程序。但学生在判断指令中顺时针和逆时针圆弧上存在很大的难度,轴类(盘类)零件的车削图纸均为剖面图,单从图纸的角度上看,无法判断出是顺时针、逆时针圆弧,如果只从顺、逆时针圆弧角度分析图纸上的圆弧到底使用G02/G03来编写加工程序员,学生出错率很高。但从车削图纸的角度上看,却很容易分辩出是“凸圆弧”还是“凹圆弧”。(教学中,没有给学生分析这种图纸中什么叫“凸圆弧”,什么叫“凹圆弧”,出示图纸后学生仅凭自己已有的经验就判定出来了。)所以,在教学中,我先从最常见的加工顺序和进给方向入手,告诉学生车削图纸中这种“凸圆弧”使用G03半径R编程,“凹圆弧”使用G02半径R编程,初次编程并在数控仿真系统上试车成功,给学生留下了较深的印象。
  四、特殊情况下G02/G03指令的车削选用方法
  通过常见的加工顺序(图纸上看从工件右侧向左侧加工),车刀为前置刀架位时,学生可以正确应用G02/G03指令了。但有些特殊情况,又应该如何判定呢?出示一些需要特殊加工顺序处理的图样(如有时用切槽刀加工“凹圆弧”,要求从工件左侧向右侧加工),从图纸的角度上是“凹圆弧”,但改变了加工顺序,从而改用G03编程;学校使用的数控车床,刀架为前后X轴移动刀架,一般练习时,最多可装两把车刀,工件在两把车刀之间,这样同一程序中,车刀一把为前置,一把就为后置,故编写圆弧加工时,因刀架位置关系,出现了G02和G03指令变换使用;经过教学和仿真练习及车床实训操作,与学生一起总结,得出如下表的判定方法:
  1、加工“凸圆弧”(图纸上判定,如左图)
  2、加工“凹圆弧”(图纸上判定,如右图)
  五、教学后效果
  在掌握理论的判定方法后,将所教学内容应用到实际操作中,在数控仿真系统中操作练习,在实际车床系统中练习,即使学生忘记改变加工顺序或者刀位,不知道如何选用,也可以自己推导出来,达到理解性记忆,不易忘记。
  教学中,有时可将抽象的理论知识,转化为较形象的可操作性技能,让学生理解性记忆,从而使教与学均能轻松进行,达到最好的教学效果。
  

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