多轴 五轴 加工技术培训与认证考核大纲.doc

多轴 五轴 加工技术培训与认证考核大纲多轴(五轴)加工技术培训与认证考核大纲全国现代制造技术远程培训办公室2009年10月多轴(五轴)加工技术培训与认证考核大纲一、培训课程性质多轴(五轴)加工是数控加工技术中很重要的一个部分，该项技术在航空航天、汽车、船舶、医疗、模具、轻工、高精密仪器等制造领域得到广泛应用。随着对产品的要求精益求精：产品的结构形式日趋复杂，生产效率不断提高，数控机床的更新换代，掌握数控多轴加工技术已经突显出它的重要作用。但是由于受到机床硬件条件和师资力量不足的限制，职业院校开设的数控加工课程内容多仅限于三轴加工，很少涉及数控多轴加工的内容，所以使得很多学生不得不在参加工作以后才能接触到多轴设备。从而影响了他们的工作效率和企业的生产计划。为了满足企业需求和最新技术需要，在数控教学中开设数控多轴(五轴)加工技术课程已是迫在眉睫。多轴(五轴)加工技术培训课程是三轴数控加工技术课程的补充和提高，符合国家职业标准对于高级工和技师的要求。该课程是奥林匹克数控多轴(五轴)加工技能培训的必修课程，通过考核后，由中国就业培训技术指导中心颁发数控多轴(五轴)加工技能培训证书；该培训为全国数控技能大赛提供技术支持和保障。二、培训目标通过学习数控多轴(五轴)加工技术，使学员能够了解多轴加工的基础知识，会操作四轴、五轴机床。在专业技能上达到完成零件加工工艺制定、编制多轴加工程序、利用多轴仿真软件实现产品加工的安全保证、能使用多轴机床加工复杂零件的能力。三、培训课程特点本课程以工作过程为导向，以企业产品加工为任务，以零件特殊结构作为多轴加工的载体，以虚拟加工作为辅助手段，做到学做合一、理论与实践相结合。本课程按照学习规律循序渐进地设计学习项目，实施项目式、模块化教学，可适应学生个性化学习需求、就业需求和订单式培养人才的需求。四、先修课程本课程要求学生先修数控机床的编程与加工、数控加工工艺、机床结构与刀具系统、CAD/CAM软件编程(三轴)等专业课程。五、知识和能力目标1.使学生了解数控多轴加工的工艺、编程和加工技术的理论基础知识；2.使学生掌握制定中等复杂零件多轴加工的工艺流程；3.使学生可以正确选择多轴加工时所用到的工装夹具、量具、刀具以及切削参数；4.使学生掌握编制中等复杂程度多轴加工的编程技术；5.使学生掌握多轴加工的坐标系设置方法和零点偏置的计算方法；6.使学生掌握多轴机床的操作方法；7.能够掌握一种CAM软件使用的方法和技巧，能够进行造型、加工设置，根据后置处理生成G代码；8.使学生掌握仿真软件的使用方法，能够对多轴数控程序进行校验和程序优化；9.使学生具有自我学习的能力，达到高级工的技能水平。六、教学项目(内容)与要求本课程以企业实际加工产品为任务，以零件的多轴结构为载体，按照多轴加工的工作过程设计课程内容的每一个项目。整个课程由简入繁，循序渐进地讲解数控多轴加工的知识和方法。课程设置了若干案例，即曲面投影映像零件、多面钻孔零件、凸轮槽零件、叶片曲面零件、叶轮等零件。这些案例紧密联系工厂企业实际生产的产品，包括了多轴加工的基本要素。掌握了这些案例的加工方法，可以基本达到企业生产的基本技能要求，并符合职业标准高级工的技能水平。(一)教学计划序号项目名称教学要求难度学时备注1基础知识-多轴机床常见类型(1)具有数控转台的立式加工中心(2)具有B轴的卧式加工中心(3)典型五轴高速铣床(4)车铣复合机床4 2基础知识-多轴机床的常用数控系统(1)华中系统(2)广数系统(3)飞阳系统(4)国外主流数控系统4选其一3基础知识-多轴加工的基本工艺(1)多轴加工的定义(2)多轴加工的目的(3)多轴加工的特点(4)典型多轴加工零件的工艺方法分析4 4基础知识-CAM软件功能(1)CAXA软件(2)Powermill软件(3)UG软件(4)Cimatron软件16四项选其一5VERICUT仿真软件功能Vericut仿真软件(1)生产过程安全分析(2)零件质量分析(3)加工程序的优化设定(4)机床、刀具的构建原理4 6项目-多面体钻孔加工(1)空间点坐标的计算(2)多轴加工时坐标系原点偏置(3)在四轴加工中心上钻、铰、镗操作低12 7项目-箱体零件的加工(1)空间点坐标的计算(2)Vericut仿真安全性验证(3)大圆弧多面体钻孔中8 8项目-圆柱面上钻孔(1)定向加工工艺(2)Vericut仿真安全性验证(3)涂胶辊的钻孔加工低8 9项目-圆柱面凸轮槽加工(1)圆柱面螺旋槽中心线轨迹计算(2)变量编程技术(3)在四轴加工中心上加工圆柱面螺旋槽操作中8 10项目-曲面投影映像加工(1)建模和刀具轨迹的生成(2)Vericut仿真安全性验证(3)曲面投影映像轮廓的加工中12 11项目-叶片曲面加工(1)CAD/CAM自动编程技术(2)曲面仿真加工技术(3)在五轴加工中心上加工曲面零件高12 12项目-利用B轴圆弧倒角(1)CAD/CAM自动编程技术(2)B轴圆弧倒角低4 13项目-叶轮加工(1)CAD/CAM自动编程技术(包括建模、生成刀具轨迹和NC代码)(2)叶轮仿真加工技术很高16 14项目-车铣复合加工(1)车铣复合编程技术(2)车铣加工操作中8注：共计120学时(含实训)，实施过程中可根据实训基地的条件，选取其中的几个项目实施教学。(二)教学要点和学习难点1.教学要点教学要点是使学生在完成本课程的典型案例学习后，掌握数控多轴加工的工艺流程、编制数控程序、熟练运用多轴仿真软件对数控程序进行校验以及熟练操作机床进行数控多轴加工。2.学习难点与解决方法(1)难点-多轴加工时工件坐标系原点偏置的计算多轴加工时工件坐标系原点往往不在旋转中心上，为了保证刀具定位准确，是刀具轨迹按照正确路线运行，则必须正确设置工件坐标系、刀具长度，以及正确计算原点的偏置值。解决方法：1)加强熟悉机床结构教学，了解机床各部件之间的相对位置和尺寸；2)加强平面解析几何、三角函数的教学，掌握原点偏置的计算方法；(2)难点-多轴加工的程序编制多轴加工程序可分为手工编程和自动编程两种方式。针对较为简单的多面钻孔、简单螺旋槽等零件可使用手工编程的方式，伴以使用变量编程方法就可以解决问题。对于复杂多轴加工零件必须采用自动编程方式，即要学会使用一种多轴编程的CAD/CAM软件才能解决编程问题，因此编程难度增大。解决方法：1)加强变量编程教学，是学生熟练运用数控系统的变量编程；2)加强或开设CAD/CAM软件课程教学，使学生熟练掌握一种编程软件，如CAXA、UG、Mastercam、Cimatron等；3)增加多轴CAM软件的练习，案例可以选自本课程，也可以增加其它案例，使学生适应多种零件结构。(3)难点-多轴加工刀具轨迹的复杂性多轴加工的刀具轨迹虽然可以在CAD/CAM软件中自动生成，但是通过软件的后置处理模块转换以后的NC程序却难以判断其正确性，必须通过实际加工或是仿真软件的验证才能确认。这是多轴加工的难点之一。解决方法：使用Vericut多轴加工仿真软件对加工轨迹进行验证，使学生掌握后置参数设置、程序修改的能力。(4)难点-仿真软件的使用多轴加工的仿真软件是验证NC程序最有效的方法，它可以提高效率、节约成本，但是仿真软件的学习和使用也是多轴加工技术中的难点之一。解决方法：1)加强Vericut仿真软件的教学，使学生熟练应用仿真软件具有的功能；2)加强Vericut仿真软件的机床建模的教学，使学生掌握机床建模的方法；七、考核办法考核原则：项