匡清 成立

摘要：人社部OSTA下的铣工（数控铣床）项目认证考试是以实际数控铣削加工为依据的职业资格认证之一。其证也是“双证融通，产学合作”高职数控技术专业人才培养常见认证项目。通过选取典型铣削零件项目，选用《零件的三轴数控编程与加工》课程中的自动加工模块知识，进行了工艺分析、CAD建模、CAM编程、机床通讯传输设置及数控加工等，可对数控零件加工起到一定的借鉴作用，也能探索全程全方位培育高职数控加工人才。

关键词：数控铣削;CAD/CAM;通讯传输

中图分类号：TG519.1                                    文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）09-0095-02

0  引言

NOST是英文National Occupational Skill Testing的缩写（即国家职业技能考试），由国家人社部下的职业技能鉴定中心OSTA管理、组织和实施的职业资格认证考试，共分成五个等级：五级（初级）、四级（中级）、三级（高级）、二级（技师）和最高的一级（高级技师）。它是一种以职业活动为导向，实际操作为依据，采用在OSTA监督下的第三方认证模式的综合性社会化的标准参考考试（CRT），具有公正性、统一性、权威性[1]。《零件的三轴数控编程与加工》是一门针对高职数控技术专业开发的理实一体化专业核心课程，精选来自数控工厂一线实际生产的加工项目来开展教学活动，培养学生掌握数控铣削编程加工的技术技能，基本达到职业技能鉴定项目铣工（数控铣）操作工（二级）水平。通过对选取OSTA下的典型零件项目进行工艺分析，CAM自动编程，机床通讯传输及数控加工等论述，探索全程全方位培育高职数控人才。

1  项目导读

选用国家职业分类目录中的铣工（数控铣）操作项目的案例，见图1、图2所示。该零件为一个板块类铣削件，主要是正面加工，毛坯尺寸为115mm×80mm×30mm，主要特征有凸台、型腔、圆弧倒角、直角倒角、钻铰孔等，零件结构较复杂，材料为铝合金6061-T651，易加工。整个零件的主要尺寸公差为IT7级，加工表面粗糙度Ra3.2μm，精度要求比较高。相关的主要加工要求见表1所示。

2  零件的CAD建模

进入UG NX10.0前，先进行零件图样分析，分解零件图中的各个特征要素，了解相关尺寸精度及形位公差，确定先后零件特征的绘制顺序。打开UG NX的Modeling模块，进入Sketch（草图）模块，绘制草图，然后在运用拉伸指令（Extruded Body）和布尔运算指令（Unite、Subsection、Intersect）来建模。其正面建模图如图3所示。

3  零件的CAM加工

3.1 工艺分析及加工工艺路线设计

对图1和图2进行图样分析可知，零件仅需一次装夹完成零件的正面加工，相关加工内容比较复杂，有凸台、型腔、圆弧倒角及铰孔等特征要求。以毛坯作为粗基准定位，加工零件的正面特征。综上所述分析后，完成零件的加工工艺过程如表2所示。

3.2 零件的CAM粗精加工

进入“CAM会话配置”对话框，选“cam_general”，并初始化加工环境。接着依次接着创建刀具、创建几何体等，其余默认设置。

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内腔粗加工。铣削上表面，调用“FACE_MILLING”，设置如下：刀具选择“T1D50R0”端面铣刀，切深“0.5”进给速度选擇“3000r/min”，其余默认。粗加工零件外形，调用“CAVITY_MILL”，设置如下：刀具选择“T2D20R0”键槽铣刀，切深“2”，进给速度选择“3200r/min”，其余默认。

零件的精加工，主要完成零件的外形及内腔精加工。创建工序“REST_MILLING_FINISH”，设置如下：刀具选择“T4D4R0”立铣刀，切削模式选择“跟随部件”;平面百分比选择“50%”，切深“1”;进给速度选择“4500r/min”，其余默认。其零件的CAM仿真如图4所示。

4  数据通讯的实现

选用CIMCO Edit软件的计算机和FANUC-0I-MB系统的加工中心实现数据通讯。CIMCO Edit版本是V5.5，这是一款简单易学，具有强大的机床DNC传输等功能的软件。

首先，设置软件。打开“CIMCO Edit”软件，选“机床通讯“菜单，端口中设置：端口“COM1”;波特率为“9600”;流控制“硬件和软件”，最后保存确认。接着，设置加工中心。在控制界面中，模式进入“PROG界面”，选择“READ”软键，点击“EXEC”软键，等待接收NC代码文件。最后，回到进行“CIMCO Edit”软件传输界面，点击“开始”按键，发送NC代码文件。加工中心接收到后，软件界面会提示传输成功完成，如图5所示。

安装毛坯，对刀设置，最后操作加工中心加工零件，最终完成的零件，如图6所示。

5  结语

职业技能鉴定中的铣削项目，只是一种标准参考考试（CRT），达到分数线就能及格。但实际的零件产加工涉及到机床精度、夹具装夹、刀具选用及操机人员等方方面面问题，这些综合后才能完成合格零件产品。这个零件产品只能是一百分，需要我们努力提高数控加工水平才能完成各种复杂零件加工，担负起国家建设重任。

参考文献：

[1]劳动和社会保障部培训就业司.国际职业技能鉴定教程[M].北京：现代教育出版社，2009：3-5.

[2]王卫兵. UG NX10数控编程学习教程[M].三版.北京：清华大学出版社，2019.

[3]马俊，成立.数控加工中心编程与操作项目教程[M].北京：清华大学出版社，2016.

基金项目：苏州市重点实验室资助项目（SZS201815）;服务企业技术技能平台（2020kypt01）;院课程思政示范专项建设项目-“零件的三轴数控编程与加工（2020 KCSZ16）;院级科研成果转化教学资源（2020kyzh15）。

作者简介：匡清（1982-），男，江苏苏州人，讲师，研究方向为数控加工。