加强师资队伍建设搭建五轴加工中心教师培训平台

加强师资队伍建设搭建五轴加工中心教师培训平台

一、实施背景随着模具行业的发展，大型化、工序复杂化模具开始在市场上大量涌现，传统的加工机床如三轴数控铣床、四轴数控铣床及加工中心等已不能够很好的满足复杂模具的加工要求五轴加工中心是加工异型工件的高端设备，企业急需能够熟练使用五轴加工中心的技能人才，而教师水平的提高是先决条件我校于2011年添置一台VMC0656e加工中心但教师的五轴加工中心的操作技能亟待提高，周边中职学校没能力添置设备的学校教师也同样需要进行培训将其做好不但能够带动周边地区模具生产向着前沿技术更进一步，也能在周边地区乃至整个省内起到示范作用

二、主要目标提升我校专业教师及周边学校专业教师的实际操作能力和实践教学水平五轴加工技术人才紧缺，培训基地更是少之又少五轴加工培训平台，以已拥有

三、四轴加工水平的学员为培训对象，以对周边技工院校及本校模具及数控专业课教师进行培训为主要工作目标，同时可对企业相关员工及在校优秀学生进行相关培训学习目标主要有

1、通过培训学习理解数控“五轴”的理解，除常规的X、Y、Z三个坐标轴外，另外学习对A、B坐标轴的理解

2、学会进行五轴联动数控编程，理解五轴联动的含义，理解五轴联动编程指令的参数设置及注意事项

3、学会进行相关CAM软件建模与自动编程，学会CAM软件五轴后处理，学会程序倒入与调试

4、学会五轴加工中心机床加工前的对刀及刀补设置与相关参数输入

5、学会初步的五轴加工，学会对加工过程进行观察，对应急情况学会理智处理

三、实施过程参加五轴加工中心培训的学员必须拥有一定年限和水平的数控加工经验，拥有坚实的数控理论基础，依照这些条件，我们拟定工作过程如下

1、制定培训工作方案，拟定培训时间

2、对已报名学员进行技能知识摸底与统计，确定各期培训内容框架，并最终确定培训详细内容与时间安排对初次进行培训的学员培训班定课题如下序号课题培训教师培训地点培训时间备注1五轴加工中心初步认识及示范操作王海波、董健、王来照五轴教师培训平台1天2五轴坐标体系及联动原理、机床刀库王海波、董健、王来照五轴教师培训训平台1天3五轴编程初步王海波、董健、王来照模具模拟机房3天4CAM软件建模与后处理王海波、董健、王来照模具模拟机房5天5程度导入与调试王海波、董健、王来照五轴培训平台1天6简单零件系统加工王海波、董健、王来照五轴培训平台1天7人体雕像加工王海波、董健、王来照五轴培训平台2天8杯体加工王海波、董健、王来照五轴培训平台1天9叶轮加工王海波、董健、王来照五轴培训平台2天

四、条件保障五轴培训的开展需要具备与普通培训更为高的要求，我校在政策、资金、师资及课题等方面都已做了充分保障

1、政策保障我校把五轴教师培训平台作为示范校建设项目重点内容之一进行实施，校领导多次召开研究与研讨会，成立建设领导小组，对培训环境、培训方式及培训课题进行多次优化与调整，力求达到目前条件下的最佳效果

2、资金保障在示范校建设项目中安排资金投入，并做好保障工作

3、师资保障王海波、董健、王来照等教师多次到沈阳机床厂等企业进行五轴相关培训，技能水平高超

4、课题保障

（一）课题含盖范围a、机床性能、结构和传动系统和调整方法b、常用测量仪器的名称、用途、使用和维修保养方法c、常用工具、夹具的结构、使用、调整和维护保养方法d、工件定位、夹紧的集本原理和方法e、编制工艺规模的基本知识f、懂得实习教学方法及教学规范二技能要求a、防止并能排除自用机床的一般故障b、根据工件的技术要求，刃磨并装夹常用刀具c、合理使用工具、夹具，正确选用测量仪器d、能编写规范实习课题教育，灵活组织实习教学

（三）安全要求a、着装规范，符合安全防护要求b、启动各种实习设备前必须弄懂相应的《安全操作规程》c、对任何责任事故坚决按照“四不放过”原则严肃查处d、课题计划

（四）课题范围及学员基础知识要求

1、VMC0656e五轴加工中心介绍〔2学时〕

2、安全教育〔2学时〕

3、机床卡盘拆装〔2学时〕

4、机床工件拆装﹝2学时〕

5、工件加工对刀﹝2学时〕

6、刀库的刀具拆装和位置的调整〔3学时〕

7、机床面板的熟悉和掌握〔2学时〕

8、熟悉CAXA制造工程师软件基础操作例如坐标系构建、曲面编辑、曲线的操作等等〔20学时〕

9、刀具参数的确定〔8学时〕

10、熟悉CAXA三轴/多轴编程，至少有3个月软件使用的时间〔8学时〕

11、掌握多轴加工的概念〔8学时〕

12、CAXA制造工程师及UG软件的三轴及五轴加工编程〔23学时〕

13、后处理及G代码仿真仿真〔8学时〕实习地点；模具实训车间，模拟实训中心

（五）教学大纲内容；

1、初步了解数VMC0656e五轴加工中心〔1〕了解数控机床的种类、结构各部分及件的功能等〔2〕掌握数控机床操作面板〔3〕初步了解数控机床的零件工艺分析，手工编程过程、方法及重要性〔4〕掌握各种加工参数

2、典型加工实例

（1）掌握数控机床的加工工艺分析，手工编程的方法

（2）熟练操作机床控制机板

（3）掌握工件的装夹，刀具的安装及对刀过程

（4）掌握工作坐标的确定

（5）进一步掌握加工工艺参数

3、生产实践

（1）通过生产实践，使学生掌握各种零件的加工方法

（2）使学员能通过对典型零件加工的学习，进一步操作机床

（3）结合生产，培养学员发现问题，分析问题，解决问题的能力

4、实践内容

（1）叶轮的加工

（2）人体雕像的加工

（3）酒杯的加工

（六）五轴培训课题实例实例一▶通过CAXA制造工程师打开实例（人体雕像）根据模型，画好零件加工时所用的边界，设置好零件毛坯▶创建装卡坐标系

（101）此装卡坐标系将作为程序后置处理的坐标系，同时也作为编程者实际加工时用来零件对刀的加工坐标系▶创建粗加工刀路零件总高度108，人体曲面也较复杂，如果直接从上往下加工，要求的刀具长度过长，且部分区域无法粗加工到，那么可以采用定轴加工的方法将人体平放，在人体正面和反面分别创建2个坐标系作为编程时所用采用三轴加工方法等高粗加工，对人体正面反面分别进行开粗▶创建半粗加工/半精加工刀路采用同样的定轴加工方法，对人体正反面进行半粗加工/半精加工，选用三轴加工方法参数线精加工▶创建精加工刀路零件最后精加工的话必须要五轴联动，所用的坐标系直接可以以装卡坐标系就可以完成可以采用五轴联动等高精加工的方法为了保证零件加工的质量，可以通过修改刀具侧倾角度将人体模型分段精加工▶刀具路径仿真及后置处理选中所有生成的刀路，右键点击进入实体仿真界面通过仿真模拟刀路，观察是否出现过切等现象模拟确认无误后，可将所用刀路一一生成G代码，前提必须使用之前设置的装卡坐标系选择Siemens840D沈阳机床后处理，对于定轴加工的刀路，需要点开五轴定向铣选项把第一项五轴定向铣勾上！整个刀路生成步骤如上，注意的是每次的刀具的抬刀高度不能太低，而且刀具的长度需要事先计算，以免过长震动，过短刀柄撞上零件粗，精加工所用的边界可以适当缩短，防止在实际加工中刀具与毛坯发生干涉，甚至出现刀柄与机床夹具出现干涉实例二▶通过CAXA制造工程师打开实例（杯体）整体粗加工方法可以参照上面人体雕像定轴粗加工，杯口里面的可以直接用三轴等高粗加工可以完成▶杯体半精加工/精加工这里加工方法主要使用五轴参数线精加工和五轴等高精加工刀轴方向控制

（1）刀具前倾角刀具轴向加工前进方向倾斜的角度

（2）通过曲线通过刀尖一点与对应的曲线上一点的所连成的直线方向来确定刀轴的方向

（3）通过点通过刀尖一点与所给定的一点所连成的直线方向来确定刀轴的方向这个杯体半精加工主要可以通过点的控制方法来控制刀轴实现五轴加工▶杯口内部半精加工和精加工半精加工使用五轴等高精加工精加工使用五轴参数线精加工▶杯体外部半精加工使用五轴等高精加工方法▶杯体底部半精加工（采用五轴参数线精加工）▶杯体整体精加工（采用五轴等高精加工）以上是杯体的半精加工/精加工的使用方法，但刀路模拟后无误的，可以后处理上机加工了值得注意的是杯体上部为薄壁，加工时容易出现损坏

五、主要成效与成果五轴加工中心培训是一个新型案例，也是一个专业性非常强的案例，它为学校教师找到了一个技术提升的摇篮，也为周边企业注入新的血液自2011年暑假我校进行五轴培训平台相关项目的实施以来，首先在校内对模具及数控专业教师进行技能培训，通过自我培训不断反馈，不断改进，不断完善当达到一定水平和综合业务以后全面推向市场至今，已培训完成学员36人次，其中校内24人次，校外12人次从反馈评价来看，培训效果得到的学员的一致肯定和认可，同时在周边兄弟学校中引起了广泛关注我们下一步的目标是继续扩大培训范围，将五轴教师培训平台在全省内得到推广，真正在省内起到示范作用

六、体会与思考正因为五轴机床的优势存在，许多大型企业已开始关注和尝试引入五轴加工的先进技术，五轴加工中心将在更多的企业中得到较为广泛的应用，因而五轴加工中心教师培训平台需在师资队伍建设上发挥更大作用我们将进一步扩大规模，提升教师水平，为芜湖周边及省内外企业培养高素质的符合企业需求的技能人才。