時間：2023-01-01 07:14:24
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數控系統實訓總結，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘要：數控技術是一門新興的技術學科，數控技術課程是數控類專業必修的專業基礎課程。通過本課程學生能掌握數控原理、插補原理、伺服系統、檢測原理等基本知識，掌握典型的數控系統的應用與操作，以及數控機床的編程知識；熟悉相關的仿真軟件和CAM軟件的應用。本文根據數控技術應用課程的特點，指出當前數控技術課程教學中存在的問題，提出了提高和解決數控技術應用課程教學質量的方法和途徑。
關鍵詞：數控技術應用；職業教育；課程特點；問題；解決方法
【中圖分類號】G423.04
目前，隨著數控技術教育的普及，職業院校數控技術課程教學面臨著種種問題。這種情況嚴重制約著職業院校中數控專業的發展，有必要予以高度重視，進行深入研究。
現根據數控技術課程的特點，從數控技術課程存在的問題提出相應的的解決方法和途徑。
一、數控技術應用課程的特點
1、數控技術涉及面廣。數控技術涉及到加工工藝方面的知識、機床及機床夾具方面的知識、刀具及刀具材料的知識、金屬切削原理、工件材料、機電技術方面的知識、數字控制和計算機技術、CAD/CAM一體化技術、FMS、CIMS軟件技術、信息流管理與控制等等。
2、軟件技術更新快。目前，數控技術正在發生根本性技術更新，從專用型封閉式開環控制模式，向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在現代集成化基礎上，數控系統已經實現了小型化、薄型化，而且綜合了計算機、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理；
3、課程實踐性強。數控技術是實踐性很強的一門學科，數控技術教學中每一個環節，如數控機床伺服系統分析，機械結構分析、加工工藝分析、數控機床故障診斷與維修以及數控編程與操作等，都必須用相應的實訓教學來加深加強理論教學的效果，通過實操來驗證理論教學。離開實踐，既不能培養學生的數控編程能力、數控機床的操作能力，也不能培養數控系統的維護能力
二、當前數控技術課程教學存在的問題
1、適合的書籍太少。目前，適合職業院校使用的數控技術課程的書籍還是太少，教學上所使用的書籍從內容上還比較膚淺，大都比較重視理論，真正適合實訓教學的還比較少，在實訓教學操作中碰到的難題和集中問題在教材中基本沒有體現。而且深入反映科技前沿技術的教材缺乏，適應高層次人才培養的高質量教材更少。數控技術的特點是更新快，很多教材知識體系還停留在十年前。另外沒有與本校實訓設備的數控系統配套的教材。市場上相關的教材對每一種數控系統都是泛泛而談，沒有針對性。
2、專業師資技術不過硬。很多職業院校從事數控教學的教師都是高校畢業直接從事數控教學，或者從其他機械基礎專業轉數控方向。在理論教學上，沒有太大的問題。但是這些老師普遍存在一個問題，他們自己本身對于機械加工都極其欠缺生產實踐經驗，在數控技術教學中根本不能很好的把理論和實踐結合起來。導致教學過程按照概念照本宣科，枯燥無味，學生學不到真正有用的東西。
3、忽視傳統實習項目。很多職業院校不怎么重視傳統實訓項目，由于師資和場地的原因，傳統實訓簡單走過場。傳統的實習項目車工、鉗工、銑工、磨工等工種對學生動手能力的培養作用很大，在實訓過程中不容忽視。只有通過這些傳統項目的實訓，學生才能夠真正掌握加工參數的重要性，從而掌握刀具的磨削和使用，才能體會材料與刀具、刀具與加工參數之間的關系，進行數控編程時選擇加工參數才會更合理。數控專業學生不通過普通機床實習直接去操作數控機床是不合理的。
4、教學內容不太規范。很多職業院校安排課程，數控編程前期安排的課程對于數控機床的機械結構、伺服控制系統、刀具及數控加工工藝方面的知識相對安排較少。數控技術作為一門專業基礎課，許多實質性技術和最新技術講授得不夠深入，往往停留在書本概念上，新功能、新技術的講授也跟不上技術發展的理論，理論聯系實踐探討的深度不夠，課程教學內容不夠深入和前沿，導致學生只知道是什么，不知道為什么。
5、實訓教學環節條件較差。一部分職業院校學生的實訓教學遠遠達不到要求，實訓內容還存在著很大的缺陷，實訓時間安排不夠，實訓課題脫離生產實際，沒有系統性，學生對數控機床的認識還有相當的距離，對于數控機床的了解也僅停留在熟練使用操作面板上，對于操作過程當中出現的具體問題還不能應對。
三、提高和解決數控技術應用課程教學質量的方法和途徑
1、加強數控專業校本教材的開發。針對現在市場上合適的教材少的問題，結合本校實訓設備的數控系統，加大校本教材的開發，將學生實訓操作中碰到的難題在教材中一一解決，并且邀請生產企業技術崗位的人員參與編寫，結合企業產品加工中出現的問題，以企業產品實例為課題，多編寫實例。這種方法，在實踐中，已經取得了比較好的效果
2、加強數控師資培養。數控技術課程的師資和那些專業基礎課教師相比，所需要接受的專業訓練和從教資歷有很大的不同。他們既需要有扎實的理論，更需要有相當的生產實踐經驗。在師資培訓方面，不僅要邀請不同領域的數控技術專家來學校定期講座培訓，了解最先進的前沿技術的發展和應用。更要有計劃的選派一部分任課教師深入到生產實訓基地參與數控技能培訓，也可以深入工廠進行專業技能培訓，彌補我們的教學、實驗、實訓中存在的缺陷。
3、重視傳統實訓項目。數控專業的學生在操作數控車床之前必須進行普通車床的實習，掌握切削用量對加工的影響，掌握常規零件加工工藝。在操作數控銑床、加工中心之前必須進行普通銑床的實習。因為傳統普通機床的實訓，直接決定著數控水平的高低，所以機加工基礎的強化，是數控實習的重點。職業院校根據本校數控技術專業學生人數建設數控實訓、實驗基地的同時，也要配套建設傳統實訓基地。
4、改善教學實訓環節。因為數控技術課程不但具有理論知識面寬，而且具有很強的實踐性和應用性，所以需從系統出發，安排學生更多的實驗、實訓時間，才能達到滿意的效果。教學安排中要注意實踐教學所占比例，并使理論教學與實踐教學交叉進行。為使學生對已有知識做到融會貫通，在設計實訓課題時要注重循序漸進，能夠發揮學生的主觀能動性。
5、采用合適的教學方法和教學手段。數控技術課程部分章節的內容很抽象，剛開始學習數控技術的學生僅憑文字很難理解數控系統中各組成部分的含義和功能，也無法理解數控裝置到底是個什么設備，很難理解檢測信號反饋的意義在哪等等一系列的問題。如果僅僅只采用課堂講述的方法是無法達到很好的效果的。
采用多媒體輔助教學，制作多媒體課件，比如在編程坐標系的教學中，展示機床坐標系與主軸卡盤關系，加入工件后，描繪出編程坐標系所在位置，用不同顏色亮點顯示機器零點、換刀點，讓主軸卡盤動畫閃爍，在視覺上產生一種轉動感覺，對于理解直徑編程起到重要作用。
采取比較法教學，比如，在介紹數控車床時，采用比較法。采取比較法，使整個教學內容清晰有序，使學生在比較、歸納、總結的過程中，加深對數控機床的認識。
采用分組討論法。在實訓后期，可以結合學校產品或者企業產品，將學生分成幾個團隊，每個團隊針對產品拿出自己的設計方案、工藝方案、加工方案。給定時間讓他們自己完成整個零件，老師再比較優劣，引導分析原因。還學生主動思維的空間，避免了教師是主角，大部分學生是聽眾的教學模式。
采用仿真實訓輔助教學，在數控實訓中，適當的教學輔助手段是必需的，在編程教學中適當利用仿真軟件，可以滿足學生們檢驗編程的程序的正確性，也可以部分的代替數控機床進行實踐操作學習，增加工位。為了彌補仿真軟件的不足，可以讓學生們通過仿真軟件和實際機床輪流實訓，這樣能充分理解切削用量概念，掌握獲得工件加工質量的方法。
6、培養學生興趣。在進入數控技術課程學習時，組織學生觀看有關柔性加工系統、柔性加工單元、柔性自動化裝配線和數控機床概述等錄像帶，到工廠參觀數控車、數控銑、數控線切割、加工中心等設備和現場生產，使他們對數控加工有一定的認識。通過直觀的了解，學生的學習熱情容易被激發起來，才會充滿興趣地投入數控專業學習。如果還是采取老師滿堂講，學生被動聽、黑板上板書開機床的教學方法和手段，很難引起學生對數控技術課程的興趣。
7、合理節省實訓材料。部分職業院校為了降低實訓成本，有意識的減少教學環節、減少實訓時間等。其實可以通過合理節省實訓材料達到降低實訓成本的目的。數控實訓實習實訓材料全部采用鋼料加工不太現實。為了降低成本，提高安全系數，在實訓初期可先不用鋼，而用其它材料進行加工。初期可以采用石蠟，塑料棒等材料制成的產品，減少實訓初期學生對機床操作不熟練造成的失誤，但是，在用其它材料代替鋼件加工過程中，切削用量是無法體會的，因此，在實習最后采用鋁及鋼進行加工。更換材料的時間安排應視不同學生的情況靈活決定。
關鍵詞：單段；FANUC數控系統；PMC 設計
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.036
據德國機床協會VDW日前的2014年報告，2014年全球機床（不含附件）出口國（地區）中，中國出口17.6億歐元，增幅18.1%，為第六大出口國（地區）；從進口看，中國仍為第一大進口國，2014年進口機床81.0億歐元，同比增長6.8%。由此可見我國已經成為機床制造和消費大國。
當前中國從事數控機床裝配、調試與維修的技術人員非常短缺，數控機床一旦發生故障，維修難的問題變得尤為突出，導致數控機床因得不到及時維修而開機率不足。
要想對數控機床進行調試和維修，必須能看懂PMC程序并能進行相應的編輯。當前數控系統的種類較多，使用和調試也大不同，當前國內使用較多的典型數控系統為日本FANUC公司。
FANUC數控系統在進行自動運行狀態下，按下操作面板上某些機床功能開關，可使該功能起作用。這些功能開關包括：單程序段（Sing Block）、跳選程序段（Block Delete）、選擇停止（Option Stop）、試運行（Dry Run）、機床鎖住（Machine Lock）。這些功能開關在操作時都有一個共同的特點：第一次按下啟用該功能，第二次按下則取消，如此循環。該功能的實現是通過PMC設計的，雖然FANUC公司對此有專門的標準程序，但部分人員對該程序的理解上還存在一定的難度。筆者以實現“單程序段”功能為例，結合多年的實踐，談談實現此功能的幾種PMC編程的方法，希望能對廣大讀者有一定的幫助。
1 標準程序法
FANUC公司的標準程序（如圖1），其中X33.0為單段功能選擇按鈕的PMC輸入地址，G46.1為PMC送給CNC的輸出地址，Y12.0為PMC送給機床的單段程序功能選擇燈的輸出地址（文中的地址與此相同）。
1.1 FANUC公司標準程序（如圖1）
1.2 標準程序解析（見表1）
PMC就是這樣通過一個“單段”按鈕，控制著單段程序功能的選通與撤消，滿足了實際操作過程的需要。其特點是利用簡單的“與”、“或”、“與否”、“或否”等編程語句進行編程。其優點是設計人員取之即用；其缺點為語句較多，部分人員理解有一定難度。
2 上升沿法
在日本三菱PLC編程實例中，通過上升沿法來實現此功能。該程序較簡單，且語句較少，故參考其方法。
2.1 上升沿法梯形圖程序（如圖2）。
前沿檢測DIFU（SUB57）的功能為讀取輸入信號的前沿，掃描到上升沿后，輸出即為“1”。
2.2 程序解析（見表2）
3 貌似法
該編程方法用了兩條編程語句且比較相似，工作人員容易記憶。
3.1 貌似法梯形圖程序（如圖3） （下轉第57頁）
（上接第40頁）
3.2 程序解析（見表3）
4 計數器法
FANUC數控系統提供了很多內部計數器，當計數器的計數值達到預置值時其輸出為“1”。在此所選用的計數器是為了實現特定功能，其計數預置值不允許用戶隨意改變，故選用CTRB固定計數器（SUB56）。
4.1 計數器法梯形圖程序（如圖4）
其中R9091.0為數控系統提供的常“0”信號的地址，即該計數器從0開始計數；R9091.1為數控系統提供的常“1”信號的地址，即該計數器是上升沿型計數器；F1.1為按數控面板上的“復位”鍵時數控系統發出的信號地址；“0001”即該計數器的編號為C1；“0000000001” 該計數器的預置值為“1”。
4.2 程序解析
當第一次按下“單段”程序選擇按鈕后，計數器C1計數1次，因為預置值為1，故計數器有輸出，使G46.1為“1”，則數控系統選擇了單段程序功能控制；當“單段”程序選擇按鈕松開后，計數器的輸出狀態一直保持；當第二次按下“單段”程序選擇按鈕后，計數器C1又計數1次，因為預置值為1，且計數器中的當前值也為1，故計數器復位，其輸出為“0”，使G46.1為“0”，則數控系統取消“單段”程序功能控制。
此方法簡單，只用了一個功能指令，易記。
上述四種方法是筆者在工作實踐中歸納總結出來的，各有優缺點，大家可根據自各的工作實際情況加以運用。
參考文獻：
[1]王悅.FANUC系統裝調與實訓[M].北京：機械工業出版社， 2010（07）.
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[4]邵澤強.數控機床電氣線路裝調[M].北京：機械工業出版社，2012（06）
關鍵詞：機械工程；數控系統技術；應用；研究
1數控系統在現代機械工程中的具體應用
1.1 現代工業生產中的應用
工業生產是促進我國經濟社會發展的主要途徑，要促進機械工程在工業生產中的應用，就要不斷提高產品的生產質量，對生產資源進行合理化配置，傳統的人工制造方式會產生資源浪費，為工作人員帶來較大的安全威脅，通過數控系統的有效應用，讓機械化生產逐漸代替人工生產，實現對整個生產過程的監督管理，減少機械故障帶來的生產問題。應用最為廣泛的是成組數控自動設計技術。成組數控能夠解決小批量生產過程中的機械加工問題，改變普通機床的工藝編制內容和零件安裝流程，對傳統的重組技術進行創新，是數控系統的有效應用。傳統的機械加工工藝已經無法滿足當前的數控加工需求，必須通過成組原理的應用，進行數控自動化機械加工程序設計，成組數控要以數控系統為核心，將成組的生產單元作為產品生產的基本單位，在機械加工前進行基礎材料的選購，按照加工流程在機械生產的過程中融入成組的生產單元，優化設計流程，滿足現代化數控加工需求，自動化成組生產單元，主要通過柔性自動生產線的建立，采用柔性控制系統和制造系統，建立自治成組工作制，根據市場發展供求關系，進行零件生產工作，完成各單元的生產任務。
1.2 現代機械制造中的應用
現代機械工程需要滿足機械設備的生產需求，提高機械設備生產的精度和質量，因此，需要對機械生產的整個過程進行生產監督，數控系統中的數字伺服技術，能夠提高機械設備生產的專業化水平，制定出合理的危機處理方案。數控機床的出現改變了傳統的制造工藝，數控系統的控制方式和使用特點，暴露了傳統機床存在的剛性不足、抗震性差等問題，數控系統具有刀具位置補償功能，能夠全面提高數控機床的整體結構可靠性，采用速電機、滾珠絲桿等特殊結構，彌補了傳統機床的不足，全面提高了數控設備的精度，促進了新材料、新技術的研發。通過數控系統的使用，在完成系統參數設計后，能夠減少機械加工時間，進行批量化生產，提高數控系統的加工效率，同時數控系統能夠有效解決機械生產過程中存在的問題，能夠在同一時間完成不同型號、不同批量的產品加工工作，與傳統機械制造技術相比，在機械加工程序啟動后能夠隨時進行參數調整，擴大數控加工的范圍，同時可以通過系統設置模擬整個生產流程，對不合理的生產環節進行調整，縮短了機械生產加工周期。
1.3 數控加工系統專業化人才的培養
想要全面實現數控系統在現代機械工程設計中的有效融合，就需要做好專業人才的培養，強化工作人員對機械加工的專業知識，掌握數控相關技術，對機械加工的整體流程進行監督和管理，判斷可能出現的加工問題。通過跟蹤反饋分析機械工程中數控系統的應用情況，當出現錯誤數據時，能夠及時地通過數控系統編程進行調整，做好機械加工設備的維修保養工作，專業化人才的培養要建立在機械工程課程實訓的基礎上，讓工作人員掌握數控的基本理論和相關操作知識。
2.數控系統在現代機械工程中的應用成效
2.1 數控系統提高現代機械工程的工作效益
隨著機械工程的發展，需要將高精度、高效率的社會產品生產作為主要發展方向，現代機械工程在生產出高質量產品的同時，還需要保證加工機械的安全性，滿足大型工業生產的發展需求。全面提高生產效率，助力機械加工產業可持續發展，降低生產成本、創造更高的經濟效益。數控系統在機械加工過程中通過數據加工程序的輸入，能夠滿足加工需求。例如：在軸承設計的過程中，通過數據加工程序的輸入，能夠保證軸承外徑、內徑、寬度的精準性，數控系統通過編碼的形式進行加工數據處理，發送自動化加工指令，嚴格按照產品加工的根本需求開展補償計算，減少加工變形問題的發生。利用計算程序設置好加工速度、加工種類，讓機械加工控制機床能夠按照設定好的軌道運行，保證產品型號與加工圖紙具有一致性，提高機械加工效率。
2.2 數控系統推動現代機械工程的發展
科學技術研究速度的提高，推動我國機械加工行業的產業化發展，對傳統的加工技術進行創新優化，數控系統在發展過程中具有較高的應用價值，柔性加工技術、集成化加工技術和虛擬加工技術的有效融合，讓復雜的加工工藝逐漸向著數字化、智能化發展。現階段機械工程仍然處于初步的發展階段，想要實現數控化生產，創新傳統的管理模式，就需要在機械設備的采購階段，了解當前的市場經濟發展條件，不能為了蠅頭小利選擇經濟成本較低的落后生產設備，要滿足自動化、智能化的發展需求，因此，需要充分考量數控系統在機械工程中應用的可能性，創新傳統的技術工藝。數控系統的應用成效實證：以嵌入式數控系統應用為例，在進行齒輪加工制造的過程中，嵌入式系統具有的專用計算機體系會直接在生產過程中發揮作用，結合用戶的加工需求，對當前機械制造加工的硬件設施和軟件設備進行自動化調整，降低產品加工成本、提高產品性能、保證產品體積、減少功能消耗、提升制造流程的可靠性。嵌入式設備主要由操作系統、硬件設施等組成，能夠對整個加工流程進行全程監控，隨時根據用戶的加工需求進行設備調整。應用流程：嵌入式系統能夠在產品加工過程中進行實時控制，通過自動編程、通信、監控等加工模塊的應用，實現自動化生產的目的，如在進行相似度較高的齒輪結構加工過程中，首先需要收集齒輪參數、刀具參數和工藝參數，通過嵌入式系統的應用，自動化完成機床參數輸入操作，并直接按照輸入的參數進行計算處理，生成刀具運行軌跡數控加工代碼，以數據信息的形式輸送到DSP，實現對多個加工機床的控制，完成自動化齒輪加工工作。嵌入式系統中的CPU具有一定的特殊性，功能消耗較低、體積較小，具有高度集成的應用優勢和移動性的工作能力，通過板卡實現功能集成轉移，嵌入式系統中的應用軟件，一般會固定在某一儲存器的芯片中，不需要單獨的儲存載體，這一應用特點全面提高了機械加工軟件設備的運行速度，保證加工流程的可靠性。嵌入式系統與特殊機械加工技術相結合，能夠擴大服務范圍，促進機械加工制造業的轉型升級，延長設備使用周期，嵌入式系統具有透明性的應用特點，能夠將整個加工流程和內部設計展示在用戶面前，用戶了解編程操作的各個環節，提高用戶滿意度，操作人員只需要結合系統演示的編程步驟，就能夠自動化完成嵌入式系統的編程工作，具有較高的實用性。
3總結
綜上所述，首先需要了解數控系統與現代化機械工程的概念，分析數控系統在現代化工程技術中的具體應用以及獲得的應用成效，研究數控系統對現代制造水平的要求，與傳統機械工藝相比，數控系統的應用能夠提高加工精準度、加快運行速度、優化生產效率。
參考文獻
關鍵詞： 《數控加工技術》 教學方法 教學效果
《數控加工技術》課程是職業學校數控技術專業的一門重要的專業主干課，通過本課程的學習，使學生全面掌握本專業所必需的數控加工工藝方面的知識和基本技能，獲得在企業單位從事數控加工工藝的編制、編程及加工等工作能力，掌握數控加工的方法，并為今后的工作奠定基礎，目前國內數控加工技術人才出現嚴重短缺，數控加工技術已成為就業市場上的需求熱點，因此，如何培養學生快速掌握這門技術，強化課程教學效果，讓學生輕松學好《數控加工技術》這門課程，是每個數控專業教師當前面對的主要問題。我結合多年實際教學經驗，在課程教學材料的選擇與制作、教學手段、方式的采用、教學方法的選擇等方面實踐的基礎上，對如何強化本課程教學效果提出以下幾點建議。
一、教學材料的選擇與制作
1.應根據所任教學校的數控加工實訓室中機床配備的數控系統型號，選擇配套教材，以實現理論與實操內容的一致。任課教師還要根據學校的機床編程說明書和操作說明書制作教學多媒體課件，抓住重點和難點，將數控加工的實用知識形象地展示給學生，讓學生通過實際案例編程的學習，快速學會相應數控系統編程的指令代碼及格式，掌握數控加工工藝編制的方法，理論編程知識與實訓設備操作要求匹配，防止不同系統指令代碼及格式的混淆，造成學生的學習困惑。
2.可通過網絡下載視頻教程，在課堂上播放，讓學生感受企業中技術工人規范化的數控加工操作要領和流程。
3.根據學校配備的數控設備型號，編寫實驗實訓指導書用于加工仿真和實操，實踐教學是一個重要的教學環節，由于數控設備價值較高，難于配套齊全，不能達到每個學生一臺進行練習，從而成為制約教學質量提高的瓶頸，因此，可以采用計算機數控仿真加工軟件輔助教學，制作實驗實訓指導書將有助于學生自學，提高學習效率。
二、教學手段、方式的采用
1.理論課程教學過程中，全程采用多媒體教學手段，如電子課件、視頻、圖片、錄像、動畫。實踐證明，這些形象直觀的教育教學手段有利于提高學生的學習興趣，有利于突破教學重點和難點，學生可在短時間內掌握大量數控專業知識，入門快，有利于提高課堂教學效率和質量；模擬仿真與動畫教學，通過模擬軟件系統，能達到事半功倍的效果，在本課程的教學中，模擬仿真是重點使用的教學手段之一。
2.在教學方式上，可以采用以課堂講授為主，結合課堂討論、集體答疑、仿真教學、實訓室實操加工示范，手工編程與自動編程對比演練多種形式交叉并用的教學方式。
三、教學方法的選擇
本課程靈活運用下列多種教學方法將有效地調動學生的學習積極性，激發學生的學習熱情，挖掘學生的學習潛能。
1.仿真教學法。數控仿真教學是指教師借助計算機軟件技術，將數控加工技術通過計算機再現給學生的一種教學方法，通過交互式參與的方法將數控加工的每一個步驟或每個指令的各自含義，在計算機屏幕上以生動形象的畫面再現給學生。
2.知識成組教學、對比教學法。將含義相近的編程指令編為一組，進行教學演示，便于學生分清層次，歸納共性知識，形成有效的知識群；將數控指令功能相近，實際生產中使用條件不同的指令，采用對比法講授，在總結出共性的基礎上，分析各自的特點和不同，使學生牢固掌握各編程指令具體應用方法，可以通過對指令動作過程的仿真演示，比較出各自指令的不同之處和適用場合。
3.案例教學法。在數控編程指令學習的基礎上，程序編制部分的教學，可采取典型案例分析的方法進行講授。學生在教師引導下，對加工工藝進行制定及程序編制，對工、夾、量、刀具等選擇，案例教學的目的是讓學生深化數控編程理論，綜合運用所學的刀具知識、工藝知識、切削原理知識等分析出工程案例的加工工藝，切削參數，最后編制其加工程序，提出切實可行的解決方案，真正做到學理論、懂理論、用理論三者的有機結合，全面提高學生解決工程問題的能力。
4.問題討論式教學方法。教師針對工件所采取的不同工藝措施和編程方法提出幾個討論題，學生分組準備并派出代表發言，不同觀點之間可以展開爭論，最后教師進行歸納總結，如果答案不統一，則不同的觀點可以允許存在，比較各自的優點和缺點，通過這種教學，可以拓寬學生解決問題的思路，相互學習，共同提高解決問題的能力。
5.采用漸進式教學方法。在教學中分階段、分層次設置教學目標，采用漸進式教學法，逐步建立學生的知識結構體系和提高技術應用能力。
6.發揮學生的主觀能動性。在實踐環節訓練過程中，教師與學生通過邊教、邊學、邊做完成教學，讓學生在生產環境中進行綜合性的技術訓練，在生產實踐過程中發現問題、思考問題、分析問題、解決問題，充分調動學生的積極性與主動性。
7.培養創新能力。引導學生利用業余時間積極參與企業實踐，積極參加數控大賽學習培訓，能熟練利用自動編程軟件編制程序加工工件，讓學生專業水平得以提升和創新能力得到提高。
實踐證明，以上幾種教學方法都充分調動了學生的學習積極性，體現了以學生為主體的思想，學生學到了理論知識也掌握了實踐技能。
總之，在教學過程中，教師始終堅持教學內容要符合理論與實踐相統一的原則，整合優質教學資源，采取現代化的教學手段，積極探索實踐各種有效教學方式，采取靈活多樣的教學方法，提高學生學習本課程的興趣，提高學生實際加工的能力，那么本課程的教學效果自然會得到極大強化。
參考文獻：
關鍵詞：中職校；普通車床；數字化；改造；研究
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2013）14-0158-02
對中職學校實訓車間的普通車床進行數字化改造，是充分使用舊的設備部件進行的。數字化改造對相關部件也有基本要求，舊的設備部件通過改造必須能適應新的配置，并發揮數字化功能，提高加工效率。因此，改造前對舊車床進行客觀的評價和判斷，是十分必要的程序，這樣可以避免因改造后的車床無法實現應用價值而浪費大量資金。
一、普通車床數字化改造的基本步驟
1.確定改造方案。車床經檢驗確定適宜進行數字化改造后，應在具體改造前首先制定合理的改造方案。一般包括改造的程度（改造部分占普通車床的比率）、改造的具體部位，改造的工作周期（改造總體用時的預算，以及各個具體工作步驟用時的預算），改造堅持的原則（先局部后整體、先易后難等），改造的方式（根據普通車床的具體情況，選擇合適的改造系統），改造過程的基本步驟（具體的改造程序），改造的規范（改造過程的相關規定，以及改造人員的責任分工和落實等），以及驗收方案（聘請專業人員對改造的效果作出具體評價）。
2.改造前的相關準備。具體改造前應做好充分準備，以保證改造順利進行并取得良好的改造效果，尤其應重點做好技術上的全面準備。由于數字化改造對技術的要求十分嚴格，而技術程度直接對改造結果產生關鍵性作用。改造前，要通過對舊有車床進行全面的測量和相應的計算，繪制出比較科學明確的改造圖，改造圖要詳細標明所有需改造的部分，注意繪制細節。另外，要重點注意對接口的改造，根據需要決定是否進行全面改造，保證順利完成接口的轉換；局部的改造要保證接口的匹配性；全部改造則要保證接口與車床的其他相關配置相適應。對于預改造的數字化車床所涉及的相關電氣資料要提前熟悉，包括相關原理說明、安裝和調試說明、線路圖，以及使用和編程手冊等。參與改造的技術人員要做好基本的技術準備，可通過相應的技術培訓，保證能勝任基本的改造工作，避免因技術不到位或出現技術失誤而無法滿足數字化車床的改造要求。
3.改造的具體實施。具體的改造過程即主要分為兩部分：對舊車床進行保養和調整等，對新系統進行合理安裝，并完成調試。對舊車床進行處理時，要在保養的基礎上，進行改造前的精度測量，對保留的電氣部分做最佳的調整，以保證改造后的精度。在對原有系統進行拆除時，要對照圖紙認真進行，防止拆除過量或出現遺漏。對新系統的配置要合理，相關線路的連接要規范科學，做到準確而美觀。調試時要嚴格按照科學的步驟進行，調試現場要確保無障礙物，重點對系統的靈敏度及安全性進行調試和檢查。
4.后期工作。后期驗收及其他相關工作對普通車床數字化改造效果也有很重要的影響，應嚴格進行。新車床改造效果的驗收應聘請專業人員參與，并嚴格按照驗收標準進行，要對車床改造的精度和機械性能進行驗收，尤其是車床改造后的控制能力和靈敏度要仔細檢驗，必要時進行科學的測量及相應的監測，以保證驗收的全面性和有效性，便于今后車床的合理使用，或對于不達標的改造作出補救措施，以保證較好的改造效果。另外，還要進行后期總結，車床改造在我國將是一段時間內的重要工作，相應的技術人員應及時總結經驗和教訓，以便在后續的車床改造中能更加科學地進行。對于改造過程中使用的資料，包括改造圖紙、方案及具體改造程序的相關文檔和驗收標準等材料均要妥善保存，以便于今后實施車床改造時作為參照依據。
二、普通車床數字化改造的具體實施方案
1.伺服系統的合理選擇。伺服系統在車床的改造中十分重要，作為數字化車床的重要組成部分，伺服系統既可以很好地保證CNC系統與主軸、刀具之間及時完成信息傳遞，又能有效地進行能量傳遞及放大，對于數字化車床保證良好的基礎性工作具有重要作用。在普通車床中，伺服系統一般只設計開環控制系統，且比較簡單，相關部件價格低廉。但是，在數字化的車床中，開環控制系統是伺服系統的一部分，要求程度更高，為保證車床運作的精度，對部件質量要求更高。此外，還需要同步設計閉環及半閉環控制系統，以保證數字化功能的完整性實現。
伺服系統的主要執行元件，即伺服電機一般選用步進電機，選擇時要嚴格確定參數，保證電機每轉動一步都能實現零誤差。選擇步進電機的驅動器時要保證結構合理且具有較大的容量，保證可靠的運行狀態和安全性，并能同時兼顧較高的效率。伺服系統對數字化車床能否實現正常工作具有十分重要的意義，選擇具體部件時要嚴格遵照相應程序，以保證改造后的車床具有良好的性能和較高的運作效率。
2.數控系統的科學選擇。作為數字化車床的核心系統，在對數控系統進行選擇時一定要慎重，應根據車床改造的具體要求選擇不同類型的控制方式。數控系統的控制方式主要有步進電機拖動、直流或交流伺服電機拖動，以及直流或異步電機拖動三種不同的控制方式。其中，步進電機拖動控制方式對精度的要求相對較低，在大多數中小型的車床中均有很好的適應性，尤其是對于改造的車床。由于改造母體最初的設計及制作主要是基于傳統技術之下完成的，如果改造時的精度要求過高，往往較難完全達到匹配要求。因此，步進電機成為車床改造中應用最廣的一種控制系統，且成本較低、安裝方便，并容易調試。直流和交流伺服電機在精度的要求上相對較高，而直流或異步電機的要求最高，不僅精度標準高，且相應成本同樣較高，結構和調試過程比較復雜，安裝工作量一般比較大，對舊車床進行改造的適用性不高。
3.機械系統的具體改造。機械系統是數字化車床改造更具體的環節，涉及各種具體部件的選用和配置。自動刀架的安裝應先將小拖板拆除，保證高度適宜后在中拖板上安裝。導軌在改造中要保證良好的耐磨性，可利用車床的床身硬化后制成新車床的導軌。齒輪的改造應嚴格保證精度，結構上要確保改造后能實現無間隙運動。主軸的變速機構在改造中如果對自動化程度要求不嚴格，則可保留原有的部分手動變速機構，在不影響車床改造后運作效率的前提下盡量降低改造成本。聯軸器在一般的改造中會選用無鍵連接方式，以保證重復定位的高度精確性，并避免舊系統中存在的反復間隙出現。滑動絲杠與車床傳動的精確度有直接關系，應根據加工件對精度的具體要求選配合適的滑動絲杠，以減少車床運作誤差，還要保證螺母適宜的間。如果車床進行螺紋加工，為保證螺紋等量分度及螺距和起點固定，一般需安裝光電編碼器，選用時要保證光電編碼器能對刀架的縱向移動起到很好的控制。
參考文獻：
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【關鍵詞】項目教學法 數控車工實訓
【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）04-0180-01
數控車工實訓是數控專業最主要的實訓課程之一，它直接影響著學生對數控專業知識的掌握程度。但學生對知識的綜合運用能力差，學習主動性差，缺乏分析問題、解決問題的能力。如何提高學生的技能水平和綜合素質，是技工學校一直在探索的一個具有現實意義的課題。
目前，項目式教學法越來越廣泛地被應用在各種學科上。項目式教學是將某門專業課程按類別分為若干技術或技能單元，每個技術或技能單元作為一個教學項目，實行理論、實踐一體化的單元式教學，每個單元教學都以應用該項技術或技能完成一個作業來結束。基于這種模式能把理論和實訓較好地相結合。本人嘗試在數控車工實訓課程中運用項目式教學，主要體現在：
一 項目是教學內容的組織者
根據學以致用的原則，企業需要什么樣的人才，我們就培養什么樣的人才。我利用學生假期社會實踐的機會對企業進行調查了解，根據企業對學生技能的需要，選擇代表性的知識生成典型問題，總結成項目進行教學。以本校現有設備作基礎，把數控車工實訓課程整合為以下七個實訓項目：
項目序號 實習項目內容
項目一 數控車床控制面板基本操作
項目二 加工工藝路線的分析與工藝準備
項目三 華中數控系統編程的基本知識
項目四 基本功能指令的應用
項目五 簡單循環功能指令的應用
項目六 復合循環功能指令的應用
項目七 螺紋切削功能指令的應用
在具體的教學中，每個實訓項目都可以細分為具體的教學模塊，每個模塊又可細分多個任務，以項目二加工工藝路線的分析與工藝準備為例，就可以設計如下項目模塊：
模塊一：零件加工工藝與工藝準備 任務一：識讀零件圖
任務二：加工工藝分析
任務三：毛坯材料準備
任務四：刀具準備
任務五：工藝路線分析
模塊二：對刀方法 任務一：識別各種刀具與刀具基本知識
任務二：掌握各種刀具的刃磨方法
任務三：刀具的裝夾方法與注意事項
任務四：掌握各種對刀方法
課堂教學圍繞這些具體的教學任務來展開教學，并在完成每個教學任務的相關知識點的講授后進行單項教學的實訓以鞏固每一個專業技能。
二 項目是教學過程實施的帶動者
數控車工實訓每個教學項目的教學流程可劃分為三個階段：教師設計和布置任務；學生探索和完成任務；完成任務的評價與小結。教師要根據該課程的目標，結合學校的實際條件，分析學生的綜合素質，提出一個合理的實訓項目，讓學生應用專業知識與技能去完成。例如：“華中系統數控車G71編程指令”這一章節的內容，我們可以把它設計為項目六“復合循環功能指令的應用”中的任務一，在講授前讓學生把指令的格式、內容預習一遍，對比“簡單循環功能指令”的格式，初步認識“G71”這一指令，然后在課堂上講解指令，介紹指令的應用方法；第三步是把學生按照強弱結合、由強帶弱的形式成立項目小組，要求學生分工完成程序的編制、修改，安排他們到機房進行模擬軟件操作，仿真該任務的實訓過程，以檢查程序的合理性；最后，讓學生每人分崗完成對刀、程序的錄入、實際加工，還要求通過小組成員之間的分工協作，總結本任務的重點、難點，整理實訓報告。在整個過程中，老師是引導者，當學生遇到困難時可以給予適當的提點，充分發揮學生的學習和動手能力。
在項目式教學的應用過程中，由于本人對這種教學模式理解不夠深入、積累的經驗不夠豐富等原因，出現了幾點不足：（1）在整個學習過程中，學生的考核是以技能操作為主，沒有對學生的綜合素質作有效的評價。（2）設計的工件雖然能應用指令，但實用性不強，學生對真實的零件加工仍認識不足。（3）對學生吃苦耐勞的職業精神培養不夠。
項目式教學是適合培養技工教育的一種好的教學模式，能把學生放在主導位置，并能讓學生充分參與每一個環節。但它對教師的要求很高，教師必須要有真材實料，也要充分了解企業的真正需求。雖然目前還在初步探索階段，但我相信，項目式教學會越來越被廣泛地應用到數控車工實訓中。
參考文獻
[1]吳言.項目教學法[J].中國職業技術教育，2003（7）
[關鍵詞]刀具半徑補償；數控銑削加工；應用
中圖分類號：TG547 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0238-01
科技進步是數控加工技術的基礎，使各行各業均能在生產力及產能上不斷提升，因此數控加工技術對于社會生產的重要性不言而喻，通過對技術的不斷革新與升級，使數控加工的零件尺寸準確度得到顯著提升，同時數控加工技術的不斷精進也是近代工業發展史的重大突破，為未來工業技術發展奠定了堅實的基礎。
一、刀具半徑補償的基本概念
刀具半徑補償方式是以數控系統為基準，在進行相關數據的設置時，需要編程員注意將原始的刀具半徑設置為零，利用刀具零件的基礎輪廓進行基礎的編程，按照相關的ISO執行審計標準，在刀具按照原有程序進行運營時，需要規定相關的行進方向，一旦前進方向向右偏移，既需要進行右補刀操作，利用G42指令進行操作，而相反則需做左補刀操作，利用G41命令執行操作，而撤銷指令則使用G40實現操作目標。
刀具半徑補償有B功能和C功能兩種補償形式。由于B功能刀具半徑補償只能根據本段程序進行刀補計算，不能解決程序段之間的過渡問題，使用時均將工件輪廓處理成圓角過渡，因此工件尖角處工藝性較差；C功能刀具半徑補償能自動處理兩程序段刀具中心軌跡的轉接，可完全按照工件輪廓進行編程，因此，現代CNC數控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償。當采用C功能刀具半徑補償時，要求在建立刀具半徑補償程序段的后續兩個程序段中，必須含有指定補償平面的位移指令（G00、G01，G02、G03等），否則，無法建立正確的刀具半徑補償。
在數控銑床上進行輪廓加工時，由于刀具總有一定的半徑，刀具中心的運動軌跡并不等于所需加工零件的實際輪廓。在進行內輪廓加工時，刀具中心偏移零件的內輪廓表面一個刀具半徑值。在進行外輪廓加工時，刀具中心又偏離零件的外輪廓表面一個刀具半徑值。這種自動偏移計算稱為刀具半徑補償。應用刀具半徑補償功能時，只需按工件輪廓進行編程，然后將刀具半徑值輸入數控系統中，執行程序時，系統會自動計算刀具中心軌跡，進行刀具半徑補償，從而加工出符合要求的工件形狀，當刀具半徑發生變化時也無需更改加工程序，使編程工作大大簡化。
二、刀具半徑補償功能應用的技巧
1.圓孔的加工
對于直徑為32mm，孔深為12mm的圓孔，在數控銑床上可直接用一把立銑刀完成。工藝及編程分析如下。刀具的選擇：對于此類的圓孔，工件材料若為45鋼調質處理，可選一把硬質合金立銑刀，假定孔徑為D、刀具直徑為d、它們之間的關系應是：D/3
粗精加工的安排和程序處理。把刀具路徑編在一個子程序里，每次慢下刀0.5mm，子程序連續調用24次，刀補值設定為7.2，即可完成粗加工。精加工只需調用一次子程序，一次下刀到孔底，走刀量減小5倍，刀補值設定為理論值，其他不變，即可完成精加工。
由此例可見，通過巧妙應用刀具半徑補償、選擇合理的刀具、制定最優化的刀具路徑和新工藝“少吃走快”的大膽應用，就能快速、高效、準確地加工出類似的孔類零件。
2.內外壁的加工
內外壁加工模式是目前采用最為廣泛的加工方式，需要在平面上銑出與銼刀直徑距離相近的溝槽，然后對溝槽的質量及距離進行計算，以保證溝槽的寬度能夠符合三刃力銑刀切合面的寬度，采用傳統的減少尺寸加大橫截面的方式，使銑刀能夠利用最小的力度完成切合，由于圖素位整理比較復雜，因此需要有效的應用刀具半徑補償，極大的減少了所需要的材料，并突破原有的加工時間限制，利用計算優勢對下刀點進行計算，按照相應的軌跡，編寫可沿外壁運行的基本程序，通過改刀手段，將槽壁填滿，使銑刀在加工過程中，能受到來自加工盤的外力，從而壓緊凹槽接觸，確保不會因受力面的增大，而導致位置的偏移，要注意刀補值的初始設定，必須在加工壁以外，使其能夠充分利用剩余空間，保障加工工序的順利進行。
采用此方法加工內外壁的特點就是只需編寫一個程序，通過不斷修改刀補值來完成內外壁的粗精加工。當加工內壁時，把刀補值設為刀具半徑；加工外壁時，刀補值設為（槽寬-刀具半徑）。這兩個例子很簡單，但是都比較典型，說明了數控銑削加工中刀具半徑補償應用的兩種思想。刀具半徑補償的應用遠遠不止這些，還有待于我們繼續探討。
三、機床仿真操作部分
在這里所使用的數控操作虛擬加工軟件是南京斯沃數控仿真軟件，包括17大類，67個系統，126個控制面板。具有發那科FANUC、西門子SIEMENS、美國HAAS、廣州數控GSK、華中世紀星HNC、北京凱恩帝KND系統、大連大森DASEN、南京華興WA、江蘇仁和RENHE、南京四開、天津三英、成都廣泰GREAT、巨森數控JNC編程和加工功能。學生通過在電腦上操作該軟件，可以在較短的時間內掌握不同系統的數控車、銑及加工中心的操作，可手動編程或讀入CAM數控程序進行虛擬加工。通過該數控仿真軟件可以使學生達到實物操作訓練的目的，又能大大減少數控機床的巨額投入。數控系統的機床操作仿真加工與實際加工過程的相結合，讓學生有身臨其境的感覺。現以FANUC系統漢川機床操作為例來說明制作過程：學校實訓工廠的漢川機床FANUC0i-M面板。先打開Captivate軟件，選擇訓練模式錄制全屏。打開斯沃數控仿真軟件，進入FANUC0i-M系統，再選擇漢川機床廠FANUC0i-M面板如。機床回零，安裝零件，導入經過后處理的心形凹模的數控編程代碼，裝刀具、對刀，設置參數，最后自動加工。操作完停止錄制，對錄制完成的內容，凡涉及到重要知識點的步驟再進行詳細的編輯，最后flash文件格式。
四、結語
刀具半徑補償有效使數控加工技術在科技的進步中得到提升，為此不僅需要編程人員付出巨大的努力，同時相關技術人員也對數控加工技術做出卓越貢獻，使其成為具有現代影響力的科學加工技術，但數控加工技術所能應用的領域遠不止目前所知的領域，因此對于數控加工技術的開發，還應在工作學習中不斷探索，總結經驗，使數控加工技術成為工業科技發展進步的標志。
參考文獻：
關鍵詞 數控課程；多媒體數控實驗室；實驗教學
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1671-489X（2013）03-0092-03
Research on Teaching Model of Numerical Control Course//Zhang Haiyun， Sima Zhongwen， Zhao Yugang
Abstract In order to train CNC technology talents and meet the needs of the quick development of CNC machine tools and technology， reform was done on the course of machine tool numerical control technology. Combined with a variety of modern teaching methods and multimedia control laboratory， new teaching models were used. Classroom instruction， on-site teaching and bilingual teaching were adopted as the form of theoretical teaching， while simulation and verification experiment， designing experiments and comprehensive experiment were introduced in the experimental teaching. The results indicate that it is an ideal teaching model for the numerical control course.
Key words numerical control course； multimedia control laboratory； experimental teaching
大力發展以數控技術為核心的先進制造技術，已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力的重要途徑。而我國機床工具工業協會的信息表明，我國機床消費量為世界第一，我國機床的數控化率正在向發達國家的數據靠攏，中國逐漸成為“世界制造中心”。因此，整個制造業對從事數控編程、數控加工和數控設備維修的數控高級應用人才的需求每年還將繼續增加。作為培養數控技術人員的高校，已把數控技術課程作為現代機械制造類專業的專業主干課程之一。很多高校也在對數控技術課程的授課模式和授課內容進行不斷的改革與探索[1-3]。如何提高數控技術課程的教學質量，搞好數控課程的教學工作，是高校教師面臨的一個重要課題。筆者結合自己的教學工作，探索了幾種行之有效的教學方法。
1 全面正確認識課程特點
數控技術課程作為數控專業主干課程之一，有其自身固有的特點。只有正確認識課程特點，授課中才能有針對性。
1.1 知識面寬
數控技術是一門綜合了多個技術領域的多學科交叉的綜合技術，是高度的自動化控制技術，也是近年來應用領域中發展十分迅速的一項高新技術。它是集機械設計與制造工藝、電子技術、自動控制理論、計算機技術、傳感器技術、軟件技術、信息技術、機電一體化技術等于一體的多學科的綜合技術。
1.2 理論性強，實踐性更強
該課程具有較強的理論性，學習本課程的目的是使學生在短時間內掌握數控機床的基本概念、數控原理、插補原理、硬件和軟件結構、進給伺服系統、檢測原理、手工編程和計算機輔助編程等內容，掌握典型的數控車床、銑床的編程知識與操作。因此，數控技術首先是一門系統性較強的理論課。同時，數控技術課程又是一門實踐性很強的課程[4]，離開實踐就談不上素質培養，實踐是知識轉化并升華為素質的根本條件。教學中的很多環節，都必須用相應的實驗或實訓教學來加深對理論知識的鞏固與理解，如數控機床結構剖析、數控加工工藝分析、數控編程、數控機床的操作與維修等都離不開實踐。
1.3 知識更新快
隨著計算機技術、控制技術的飛速發展，對傳統的制造業提出嚴峻的挑戰，許多發達國家包括發展中國家對現代制造技術進行研究開發，提出更新的制造模式。數字化的控制技術正在發生根本性的變革，傳統的、封閉的數控系統已越來越不適應加工的要求，因此必須采用基于PC的開放式數控系統。數控系統涉及的領域也在不斷拓展，在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術。數控系統的功能不斷完善，可實現高速、高精、高效控制，可自動修正、調節與補償各項參數，可在線診斷和智能化處理故障。數控系統的集成化程度不斷提高，可與CAD/CAM集成為一體，實現中央集中控制的群控加工。
2 理論課教學方法靈活多樣
數控技術理論課的學習，傳統的教學方法是單一的課堂教學，課堂教學時教師對著課本講各種控制指令和機床的運動部件的各種動作，需要學生具有很好的想象力，學生反映聽課“如聽天書”。這種單向灌輸式的教學方法，已不適應信息社會的發展，必須根據不同的授課內容，采用全方位的立體教學模式和現代化教學手段，使信息由單向傳遞變為雙向流動，這樣才能使學生對所學知識有一個系統的、全面的認識，以達到理想的教學效果。
2.1 課堂授課
對理論課的學習，課堂教學是主要的授課形式，主要講授基本理論知識，占總學時的70%左右。課堂教學也要做到以人為本，傳統的教學是以教師為中心、以書本為中心、以課堂為中心，重教有余、重學不足的單一教學方法。而要做到以人為本就是要以學生為主體，按照現代化的教學模式，充分體現學生的主體地位。
課堂授課過程中還要注意運用各種有效的教學手段，如多媒體動感文字圖片、模擬動畫、生產現場視頻、相關的音像教材等，做到圖文并茂，使之構成一套內容豐富、表現形式多樣的立體教材。要注重因材施教，靈活多樣的教學方法也是保證教學效果的重要法寶。課堂上要注意采用不同的教學方法，如討論啟發式教學法、問答式教學法、案例式教學法、項目式教學法[4-6]等多種方法，不僅能激發學生的學習興趣，而且能收到事半功倍的效果，適應應用型本科教育。
例如，在講授逐點比較法差插補原理時，可設置問題：程序中給定的坐標是有限的，怎樣使刀具能夠沿著給定的軌跡（直線或圓弧）運動呢？讓學生先自己思考、分析，而后筆者結合自己的科研工作，將用高級語言編制的插補程序（圖1）進行模擬運行，通過對程序的執行和不同參數變化對運行軌跡的影響，使學生能對插補原理有一個感性的認識，明白刀具在加工過程中是怎樣運行的。這樣的情景設置和和動畫教學能夠使學生加深對知識的理解，同時培養學生獨立思考問題的能力，激發創新意識和學習的主動性。
2.2 現場授課
數控技術傳統的教學方式，理論教學和實驗教學是完全分離的。實踐證明，有些理論內容單純在課堂上講解顯得很抽象，不便于學生接受和理解，這樣的內容就考慮采用現場教學，這部分內容大約占總學時的20%。現場教學過程中可充分地利用實驗教學設備，使學生在教與學的互動過程中學習，這樣能夠發揮學生的主觀能動性，極大地調動他們的學習熱情，比課堂授課更直觀、更形象、更容易接受，教學效果比較理想。
如在講授編程五大功能指令（G功能、M功能、F功能、S功能、T功能）時，采用現場教學，利用學校數控技術研究所研發的由微型數控銑床、微型數控車床構建的數控多媒體實驗室，邊講解邊操作，在MDI方式下輸入相應的運行指令，其運行情況可以在屏幕上模擬，同時機床的相關部件可以實現相應的運動。這樣的授課方式能加深對編程指令的理解和掌握。又如，在講授機床各個坐標方向運動時，也可采用現場教學，在手動操作方式下，使機床各坐標方向實現相應的運動，以使學生加深對機床坐標系的認識。
現場教學用的數控多媒體實驗室如圖2所示。在多媒體教室進行現場授課，可以讓學生在很短的時間內掌握書本知識、實驗技能、基本操作技能，時間短、效率高、效果好，同時也大大方便了教師的教學，大大減輕了教師的勞動強度。
2.3 雙語教學
隨著世界經濟的一體化及世貿組織的加入，跨國界的企業間的業務往來日益頻繁，這就要求大學生要有一定的英語水平，這樣才能進行正常的貿易往來。目前我國機械制造業的數控化率正在不斷提高，是機床消費大國，而我國所使用的高檔數控機床大約有30%是進口的，其操作界面大多是純英文的，一些常用的CAD/CAM軟件（如UG、ProE等）也是英文版本，所以數控技術人員要能熟練地編寫程序、操作和維護機床，還必須有很強的英語應用能力。因此，有必要對數控技術課程實施雙語教學。目前，學校在理論教學中已開始嘗試雙語教學，這樣既培養學生數控技術方面的專業知識，又提高了學生的英語應用能力，適應了社會發展對人才的需求。
3 實驗形式不拘一格
為了提高學生的動手操作能力、創造能力、抽象思維能力和綜合判斷能力，在數控課程的教學中，還要加強和完善實驗教學環節[7]。本課程實驗的目的是讓學生通過實際動手掌握數控機床的基本操作，將所學的理論知識應用到實踐中來。因此，要求根據不同的實驗內容采取不同的實驗方法。
3.1 模擬、驗證性實驗
理論課中講授的原理性的知識有必要在實驗中進行重新認識，對這些內容可以開設認識性實驗。如機床的切削進給運動、快速運動等，可通過實驗教師編寫簡短的程序進行演示、驗證；或通過數控加工仿真系統（學校配有FANUC仿真系統、SIEMENS仿真系統等）對加工過程進行演示，既保證了程序的真實性，又培養了學生熟練操作機床的能力。
3.2 設計性實驗
為激發學生學習數控知識的興趣，要有針對性地開設設計性實驗，以便給學生更多的自行設計空間，充分發揮學生的潛能。對于數控加工部分有必要開設設計性實驗，如給學生一張零件圖紙，要求學生對工藝規程進行設計，包括分析圖紙、擬定加工方案、安排工藝順序、選擇刀具和夾具、規劃走刀路線、編制加工程序等，把所編制的程序通過相應的機床進行加工試驗。這樣學生有成就感，會激發學生的學習興趣、大大提高學習的積極性。
3.3 綜合性實驗
目前，機械制造行業要求培養的數控技術人才不僅是數控編程加工操作人員，還要能夠完成零件造型與自動編程，能對機床進行維護、維修等。因此，要求學生必須掌握從零件設計造型到數控編程加工操作的全部過程，所以在實驗時要開設一些綜合性的實驗。如山東理工大學開設的綜合性實驗之一是要求學生能用CAD/CAM軟件完成零件的造型、自動編程與加工。圖3為學生通過MasterCAM軟件對零件進行建模、自動生成數控加工程序，而后自己通過操作微型數控車床加工的零件。通過該綜合性實驗，學生基本掌握了零件從設計建模、工藝參數設置、數控程序生成到機床操作等基本知識和技能。同時，教師在授課實驗過程中故意對機床的某些機械或控制部分進行故障設置，讓學生自己查找原因，并進行維修維護。
4 總結
機床數控技術課程的教學是一門理論和實踐性較強的課程，只有正確認識數控課程的特點，緊密把握數控技術發展的前沿，不斷改革、不斷完善，不斷嘗試新的教學方法和教學手段，使之與時俱進，才能有效地增強授課的效果。目前探索出的課堂授課、現場教學、雙語教學相結合的理論教學方法和模擬驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗相結合的實驗實訓方法，已形成一套成熟的，集理論授課和實驗教學于一體的，具有應用型本科特色，適應機械類各專業教學要求的數控技術課程理論教學體系和實踐教學體系。在本教學體系中，學生在較好地掌握數控技術理論知識的前提下，能夠很好地與實踐相結合，教學效果顯著，適應了社會對高素質人才的需求。
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【關鍵詞】中職；數控車；實訓
2000年，教育部制定的《關于全面推進素質教育，深化中等職業教育教學改革的意見》要求，中等職業教育“要全面貫徹黨的教育方針，轉變教育思想，樹立以全面素質為基礎、以能力為本位的觀念，培養與現代化建設要求相適應，德、智、體、美等全面發展，具有綜合能力，在生產、服務、技術和管理第一線工作的高素質勞動者和中初級專門人才。”這一目標的實現，與中職實訓課程實施的情況密不可分。
《數控車床實訓》是數控加工專業學生的專業必修課，是一門理實一體化課程。其目標在于培養數控加工專業學生的編程和操作能力，依據數控車中級工技能要求，達到本專業職業資格等級標準的要求。課程以就業為導向，根據企業用工需求的技能要求特點，數控車實訓課程實踐性較強，是長期生產實踐的總結。根據數控車國家職業標準，分解成若干教學活動，在實訓中加深對專業知識、技能的理解和應用，培養學生的綜合職業能力。既然數控車床實訓課程如此重要，如何有效的開展是我們的最終目的，以下是筆者就實訓課程遇到的問題和大家探討對策方法。
探討一：如何讓學生對實訓任務感興趣。
實訓任務應與企業生產緊密相連。實訓任務一般是以企業生產產品與生產環節相扣。提高學習興趣的基礎是讓學生知道他們在做什么事，有什么用。
第一步，開好頭。一節實訓課好的開頭關系到整節課的效果，而好的開頭又在于能否激發學生的興趣。既要吸引學生的注意力，又要使他們感到樂趣，更能促進他們的求知欲。1）、多用實物教具和多媒體課件進行教學。這種方法能使學生從直觀上認識事物，記憶深刻，興趣濃厚。例如：在實訓前，教師應把加工實物準備出來。學生不但可以觀察它的外形，還可以觀察它的內部結構。這樣學生的學習積極性自然提高。2）、聯系實際生產。創設情景教學學習和實際生產聯系起來，使學生更熱愛學習，熱愛生活。例如：加工軸類零件，先帶學生去看汽車，讓學生知道加工的零件是汽車上的哪個部件，具體起到什么作用。這樣能調動學生學習的積極性。總之，一定要讓學生了解他在做什么，做的東西有什么用。
第二步，教學模式一體化。理論指導實踐，實踐又證明理論。理論與實踐的一體化教學模式是比較切合當代中職教育實際和現代企業需求的教育教學模式。將理論教學與實驗實訓有機結合。以職業實踐為主線在實訓一體化教學中，我們緊緊圍繞學生的職業實踐活動安排子項目課程教學，即在實訓教學過程中數控編程、數控仿真、數控系統等子項目的進度和課題安排始終圍繞上機操這個核心，特別是在實訓中、后期，一般先確定上機實訓課題，然后再根據上機實訓課題來確定其他項目課程課題，突出專業技能教學以培養職業能力為主要目的的教學理念。以項目課程為主體在安排數控車床中級工職業資格考核實訓教學時，參考國家職業資格考核對應知和應會能力的要求，開設了數控編程、數控系統、CAD/CAM、上機實訓等單項課程，又避免了將上機實訓與其他課程分離開來的教學方式，而是將互相關聯的幾個方面課程設計成以課題形式為教學單元的項目課程，教學上相互呼應、相互融通，形成以項目課程為主體的一體化實訓教學內容。課程體系綜合模塊化在設計項目課程的課題內容時，各項目課程的教學內容都以上機實訓課程課題為主線和核心，緊緊圍繞提高學生職業能力進行教學，各項目課程的課題設計成模塊化教學內容，以利于在有限的教學時間內達到項目課程的教學目標，同時又能使各個項目課程的教學內容之間容易達到相互關聯、相互補充、相互促進的目的。例如數控編程項目課程在講授循環指令課題后，數控仿真項目課程講授循環指令的仿真課題，CAD/CAM課程的教學課題可增加手工編程和計算機編程的優缺點對比內容，上機實訓課題為循環指令在加工中的具體應用，形成數控車床實訓一體化教學綜合模塊化的課程體系。
探討二：在實訓設備配備量不足的情況下，如何統籌安排學生。
實訓教學硬件設施是否完善，對于達到實訓教學目標有著重要影響。但是由于學校資金有限，中職學校的數控設備不可能人手一臺，有的幾個人甚至十幾個人一起共用一臺設備實訓。對于這樣的情況，如何讓實訓目標順利的實習，還看實訓教師如何科學規范的管理。教師通過一體化教學，有效的將學生分成若干組。例如，一組去操作機床，下一組通過仿真軟件模擬，還有一組討論零件的工藝和程序。循環運作，教師巡回指導，以學生討論互學方式教學。最后，無論哪位實訓教師都該保證實訓設備的正常運作。不要抱著，我只是上課，維護機床是專業人員事情的心理。一旦機床運轉不正常，實訓課也將受到很大的影響。除了課程要求的實訓項目，機床的維護內容也該穿插到實訓項目收尾工作中去。以保證現有的設備實正常運轉的前提下，使其得到充分的利用。
探討三：如何完善實訓課考核制度。
實訓教師在加強教學管理的同時，要制定全面、有效、科學的實訓考核制度。對學生的實訓課程效果考核，要打破傳統的只注重結果的考核標準，盡量減少理論考核形式，要以培養技能型人才為目標，以職業能力培養需求出發，突出學生實際動手操作能力的考核，同時考核標準參考企業行業規范。實訓課考核方案：每次實訓后，教師應根據學生的考勤、回答問題、實訓操作技能、實訓報告進行成績評定（百分制）并按規定登錄存檔。每學期的實訓總評成績評定方式為（百分制）： 總評分=30%安全教育成績+40%實訓操作技能考核+20%實訓報告+10%出勤紀律記檔方式與其它考查課程相同；實訓技能考核內容：實訓原理、實訓基本技能、實訓設計、實訓結果分析等；未完成全部規定實訓的學生，不得參加實訓技能考核，實訓總評不合格的學生按規
定應重修該課程。每門實訓課的學生成績按學校學籍管理制度執行。
結束語： 在中職學校從事實訓教育活動應該是豐富多彩的，并有著實際的意義，實訓課程內容和時間的設置，要遵循科學規律，全面考慮技能訓練和綜合能力整合形成的特點。在有限的時間內，突出技能訓練。只要我們堅持不懈的去調查、研究和探討。了解市場和社會需要哪些人才，中職學校所培養出來的學生一定能在市場的競爭中利于不敗之地。
作者簡介：
李雪鳳，女，1984年2月。現任廣西理工職業技術學校機械系教師，助理講師。
參考文獻：
[1] 張依莉，《職業教育專業課程改革實施構想》，《職教通訊》，2006（6）
關鍵詞：數控機床；維護保養
一、數控機床維護保養工作的基本條件
（一）人員條件 。數控機床維護維修工作的快速性、優質性關鍵取決于維修人員的素質條件。因為數控機床是機械、電、液壓高度結合的產品，因此要求數控機床的維護維修人員要掌握有關數控機床的各學科知識，如計算機技術、模擬與數字電路技術、自動控制與拖動理論、控制技術、加工工藝以及機械傳動技術，當然還包括基本數控知識燈。 要做好老帶新的傳幫帶工作，讓新員工向有經驗的操作、維修人員學習，在不斷的實踐中提高分析能力和動手能力，掌握科學的方法，學習并掌握各種常用的儀器、儀表和工具。
（二）物質條件。首先是準備好必要的維護維修工具。包括基本拆裝工具、起重工具、運輸工具、測量工具、儀表和專用的維修軟件，要有完整的數控機床技術圖樣和資料；數控機床使用、維修技術資料檔案。此外，還要準備好易損的數控機床備件以及維護保養用的油液與工具。
（三）關于預防性維護。預防性維護的目的是為了降低故障率，其工作內容主要包括下列幾方面的工作：要分配專門的操作人員、工藝人員和維修人員，所有人員都要不斷地努力提高自己的業務技術水平；建檔針對每臺車床的具體性能和加工對象制定操作規章，建立工作與維修檔案，要經常檢查、總結、改進；建立日常維護保養計劃，保養內容包括坐標軸傳動系統的、磨損情況，主軸等，油、水、氣路，各項溫度控制，平衡系統，冷卻系統，傳動帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭清潔，各插頭、接線端是否松動，電氣柜通風狀況等等，及各功能部件和元件的保養周期。
二、數控機床維護保養工作內容
數控機床具有集機、電、液為一體的自動化機床，經各部分的執行功能最后共同完成機械執行機構的移動、轉動、夾緊、松開、變速和換刀等各種動作，可見做好數控機床的日常維護保養將直接影響機床性能。數控機床日常維護主要包括機床本體、主軸部件、滾珠絲杠螺母副、導軌副、電氣控制系統、數控系統等維護。
（一）外觀保養。（1）保持工作范圍的清潔，使機床周圍保持干燥，關保持工作區域照明良好。（2）保持機床清潔，每天開機前在實訓教師指導下對各運動副加油，并使機床空運轉三分鐘后，按說明調整機床。并檢查機床各部件手柄是否正常位置。（3）導筒上的齒條，務必經常保持干凈。
（二）日常保養項目與內容、周期
關鍵詞：數控技術；教學現狀；調查分析
作者簡介：劉馨潞（1978-），女，江蘇南通人，江蘇海事職業技術學院講師，碩士，研究方向為機械工程。
中圖分類號：G712 文獻標識碼：B 文章編號：1001-7518（2013）05-0094-03
一、引言
數控技術作為現代制造技術的基礎，它是國家宏觀發展戰略中提出的重點發展的科學技術，是機械類專業必修的主干課程，也是各工科院校重點進行建設的學科方向。我院于2008年新開設了機械制造與自動化專業（以下簡稱機制專業），為船舶設備制造企業培養應用型數控人才。
機制專業開設三年來，數控技術課程的教學質量經過不斷的學習與摸索已有所進步，但由于學校數控師資力量及一些軟硬件設施都較薄弱，所以在實際的教學過程當中，對數控技術課程的認識、課程體系、教學內容和教學方法等方面都還亟待提高。為進行數控技術課程教學改革，筆者通過在數控技術課程的設置、教學方法和手段、教材使用、教學效果等幾個方面展開問卷調查，分析目前數控技術的教學現狀，為本課程的教學改革提供依據。
二、調查對象與方法
本次調查面對我院機制專業09級和10級的學生展開，共發放問卷95份，回收92份，其中有效問卷92份。問卷共設10個問題， 其中1-9題為選擇題， 第10題為開放式的問題，可以歸納為以下幾個方面的內容。
（一）學生對數控技術課程重要性的認識
近年來，由于數控技術給傳統的制造業生產方式、產品結構、產業結構帶來的深刻變化，無論是從社會還是到學校，幾乎所用的人都已經認識到了數控技術的重要性。通過了解學生的基本情況和表1中的問題后，我們發現，95.6%的學生認為數控技術很重要或比較重要，只有4.4%的學生認為數控技術不重要。
（二）學生普遍認為數控技術的學習困難
通過調查發現，在絕大多數學生都認為數控技術課程很重要的同時，他們也同樣覺得數控技術的學習是困難的。通過表2可以看出，大部分人對課上老師講的內容是一知半解的，只有很少的人能完全理解，而有部分人甚至是一點不懂，這當然是認為所有人都在認真聽課的前提下。那么為何會出現這樣的結果呢？原因是多方面的：一方面由于學校的專業教學計劃還有不完善之處，學生先修課程不夠，基礎薄弱；另一方面實訓設備條件數量嚴重不足，且不配套，雖然教師準備了大量的多媒體課件，但“只能看，不能摸”與“看得見，摸得著”的教學效果是不可同日而語的；再者由于數控技術課程的教學內容涉及設計、工藝、機床、刀具、夾具、切削原理、材料、氣液傳動、自動控制、電工電子技術、檢測原理、微機原理、自動控制原理等很多方面的內容，知識面太寬，如果采用傳統的教學法進行教學，學生很難學透。
（三）學生對數控技術課程使用教材及教學方法等的評價與要求
從表3 可以看出，學生認為數控技術教材及參考書的選用是基本合理的，但這并不能完全說明教材的選用不存在問題，事實上現有的數控技術教材，形態都比較單一，內容也陳舊，實踐性不強，雖然近年來市面上出現了名目繁多的適用于高職高專使用的教材，質量卻良莠不齊，很多教材在數控系統原理、數控機床機電控制、數控機床故障診斷與維護維修方面都只是基本理論，條條框框的內容，脫離生產實際，本來就很枯燥的知識學起來更是晦澀難懂。再加上老師在教材的選擇上也缺少經驗，教材教學內容比較陳舊，以至于學生所學到的知識跟不上數控前沿技術的發展，與現實脫節，與社會和企業的要求存在很大差距。
表3 學生對數控技術課程使用教材及教學方法等的評價與要求
由表3中第6、7個問題的答卷情況可以看出，大部份學生都認為如果沒有實驗實訓，僅靠多媒體教學是不能提高學習效率的。只有一成左右的學生認為上課僅靠老師講就行，九成的學生希望課上有實驗，或有實踐項目引入，學生自己參與進來。
我院現在的數控技術的理論教學與實驗實訓幾乎是完全分開的，一方面，這跟學校目前的數控設備硬件條件不足有關，另一方面，這也與學校數控師資隊伍嚴重不足有關，同時具備理論知識和實踐經驗都很豐富的“雙師型”教師少之又少，理論老師大多缺乏實踐經驗，無法在上理論課的同時很好的完成實驗實訓項目，而實訓老師往往在理論方面又比較薄弱。
（四）學生對數控技術課程學習效果的評價
表4的調研結果表明，學生對所學的知識掌握程度和實踐動手能力的滿意程度不太高，大多集中在基本滿意這一選項，不滿意的比例達到三成以上。而另一問題即要求學生感受自己所學的數控知識能否適應社會發展和就業需要的調查更令人堪憂，只有45%的學生選擇能適應或基本可以，55%的人認為不能適應。可見學生雖然尚未走進社會，卻也能通過各種途徑了解到自己所學的知識內容與社會企業的需求相距甚遠。這一點本人在教學中就深刻認識到，因實訓條件所限，數控加工刀具和工藝的教學相當薄弱，上課都以理論講授為主，教學效果較差，實踐技能培訓的重點僅僅在數控機床簡單操作上，而對數控加工工藝（如工藝路線選擇、刀具選擇、切削用量設置等）學生都不太熟悉，還有企業需要的如模具設計、CAD/CAM與自動編程、數控機床的維護維修等專業技術訓練都遠遠不夠甚至沒有。
表4 學生對數控技術課程學習效果的評價
（五）學生對數控技術課程教學的建議
本次調查的最后一個開放式問題是請學生提出自己對數控技術課程教學的建議，其中有相當多的建議都集中在希望增加實驗實訓的問題上；也有一部分是希望老師改進課程的教學方法，使他們能更好的接受和理解課堂教學的內容；還有提出對教材的要求和學習自動編程語言等方面的建議。
三、調查結果與分析
通過對調查問卷的分析，可以歸納出我院目前的數控技術課程教學中主要存在以下問題：數控技術課程設置和教學內容不能適應社會行業需要；數控實驗實訓設備條件數量嚴重不足，且不配套；數控專業師資力量薄弱；數控技術教學模式與方法陳舊落后。
綜合上述問題，我們對數控技術課程的教學改革提出以下改進意見：
（一）目前學校為了強調實訓，很多課程都采用了壓縮理論課時的辦法。數控技術也不例外，但是數控技術課程的教學內容涉及的知識面很寬，學時太短會導致很多知識老師上課只能一帶而過，不能跟實際結合，最終老師講的費勁，學生學的吃力。
我院現在的數控技術的理論教學與實驗實訓幾乎是完全分開的，一些實訓課程中的內容在理論課中已經講過，如果我們可以將一些實訓課程與數控技術課程合并教學，把傳統的“理論一實踐一理論”的教學改為“實踐認識一針對實踐的理論一再實踐”的項目式教學，通過設計項目課題，把培養某項綜合能力所需的課程內容按照知識要點和技能要點加以篩選歸納，不但能使學生的學習有的放矢，使學習的理論與實踐緊密聯系起來，還可以減少數控技術與一些實訓課程之間的銜接和重復內容，大大提高教學時間的利用率，保證學生在有限時間里學到應有的知識。
進行項目式教學改革的過程中應注意的是，我們不能也不需要把所有的內容都改為項目教學，因為項目教學中學生學到的知識具有針對性，有些內容如數控加工工藝設計、數控車床、銑床和加工中心編程等方面的內容比較適合項目教學。但有一些如數控加工基本原理等方面的內容就沒有必要改成項目教學，這樣可以在一定程度上保證學生所學知識的系統性。
（二）必須選用合適的教材，即便在課堂上的效率很高，大部分學生在課后都還是要利用課本來進行溫故知新，才能真正達到對知識的掌握。我發現，在課時緊張，課堂節奏很快的情況下，如果教材與課堂內容不配套，學生在課后就會很少去看書，從而對課程的一部分興趣也就會缺失掉，因此最好是課堂授課內容與教材配套，如果必要，可以根據學校或專業的特色，以及不同的教學模式去重新編寫適用的教材。
（三）采用項目式教學模式必須要有具備相當的理論知識和豐富的實踐經驗的并能夠承擔數控教學工作的“雙師型”教師，針對理論老師缺乏實踐經驗的情況，學校應當有計劃地送教師到企業進行實踐和見習，了解數控技術的新知識，根據對數控技術的教學需求進行實戰培訓，重點放在數控加工工藝、機床故障診斷和維修等方面。只有老師“能文能武”，才能帶領學生邊學理論邊實踐，老師在運用各種教學方法的時候也才能游刃有余。同時，學校也可以聘請一些企業的專家到學校來授課，緩解師資不足的問題。
（四）學校應優先滿足教學與培訓需求，利用有限的資金合理配置數控技術實驗實訓設備，應包括數控車床、數控銑床、加工中心、電火花成型機床和線切割機床等基本加工設備，數控模擬仿真軟件、數控機床典型零部件裝拆、數控系統調試等的綜合實驗臺。可進行數控機床操作實訓、數控原理、數控機床電氣控制、電機調速與控制、機床精度檢測與調試技術等基礎實驗。
也可以采取一些校企合作的方式，讓學生到企業去參觀實習，使學生全方位的接觸企業的數控產品，了解實際的生產過程，這種直接的方式可以最大程度上的促進學生對課堂知識的理解。
（五）要注重開展CAD/CAM和自動編程軟件的教學，CAD/CAM是數控技術發展的趨勢，對學生進行CAD/CAM 的設計軟件如Master CAM、CAXA、UG、Pro-Engineer等教學及技能培訓是當今數控技術教學方法中不可或缺的環節。尤其在數控硬件設施不足的情形下，開展自動編程軟件的教學可以起到揚長避短的作用。因為雖然學校的數控加工和實驗設備不足，但計算機資源還是比較豐富的，學好了一些自動編程軟件，學生將來的就業會更具競爭力，而目前我們在數控技術課程中對只是略作介紹，這也是不妥當的。
四、結語
通過本次調研，總結出目前我院數控技術教學中存在的問題，為數控技術課程的教學改革提供依據。為此，教學改革將從調整數控課程設置與教學內容、改進教學模式、強化師資隊伍等幾個方面來展開，通過教學過程與研究過程的結合，邊執行、邊修改，最終得出一套切實可行的方案，提高數控技術的教學質量，使其符合社會需要和行業需求，同時也為其它課程的教學模式改革提供參考。
參考文獻：
關鍵詞:數控車床 實踐教學 問題 編程 操作 避免
中圖分類號:G63文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973 (2010) 03-145-02
1安全文明生產意識不夠
文明生產是現代企業生產現場管理好壞的重要標志和現代工業生產的客觀要求。對于操作者來說,一方面要管好、用好和維護好數控機床,另一方面還必須養成文明生產的工作作風,應具有較好的職業素質、責任心和良好的合作精神。在實訓中容易出現的問題一是機床上、下電時,不按順序進行,尤其是關機時,有些學生覺得加工結束了,又快要下課了,什么將工作臺移動到合適位置,先關閉機床操作電源,再關閉機床電源,最后關閉機床供給電源的關機順序要求通通拋到腦后,機床電源一按走人。開機步驟不太容易出錯,但開機過程中容易犯的一個錯誤是:剛一開機時,系統啟動要有一個“準備”過程,而有些學生缺少耐心,系統還沒有完全啟動起來,就等不及了,頻繁按鍵。如果經常出現這種操作或者按鍵用力過猛會造成按鍵的損壞,甚至系統故障。還有一個比較突出的問題就是忽略機床的日常維護和保養,認為那是車間工作人員的事,和自己沒關系。作為一個合格的操作人員來說,不只是要有好的編程思維、精湛的技藝,而且還應有對機床進行日常維護的良好素養,這也是一個優秀的從業人員應具備的關鍵能力之一。正確的使用能防止設備非正常磨損,避免突發故障,精心的維護可使設備保持良好的技術狀態,延緩劣化進程,及時發現和消除隱患與未然,從而保障安全運行,利人利己。素質的培養提高,惠及人的一生,而又不是一蹴而就的事情,要堅持從我做起,從小事做起。這也提醒我們老師,光用專業知識教育學生是不夠的。馬克思說過,教育絕非單純的文化傳遞,教育之為教育,正是在于它是一種人格心靈的“喚醒”。所以在加強技能訓練的同時,要使我們培養的學生成為一個和諧發展的人。
2坐標系、刀補設置中的問題
好多初次接觸數控車床的同學,滿臉疑惑:機床是怎樣按照程序動作,又是怎樣讓數控系統識別加工程序的?還有少數同學則完全另一種態度,認為數控車床操作太簡單了,只要程序輸進去,一按按鈕就得了。實際上他們是沒有把機床坐標系、工件坐標系完全弄明白。在沒有完全理解坐標系的情況下操作機床是非常危險的。
不同的數控機床有著不同的運動形式,為了編程時對機床運動進行描述,簡化程序的編制及保證程序的通用性,編程時應采用統一的標準坐標系。機床坐標系是CNC進行坐標計算的基準坐標系,是機床固有的坐標系,機床在出廠時就已經確定。工件安裝在卡盤上,機床坐標系與工件坐標系是不重合的,為便于編程,應建立一個工件坐標系,使刀具在此坐標系進行加工。我校使用的是GSK980T系統數控車床,用G50設定坐標系。但在加工過程中,不可能只使用一把刀具就完成零件的全部加工,而是需要幾把刀具才能完成加工。這些刀具由于安裝位置、幾何形狀有所不同,各刀具存在著位置差,程序編制中的運動軌跡是以每一個坐標點來描述的,所以應該把所有的刀尖點盡可能統一在一個點上,也就是說統一在一個坐標系中,這個過程也就是對刀。對刀的目的是建立工件坐標系,直觀地說,就是求對刀點在機床坐標系中的坐標。我們實訓中采用試切對刀。由于對坐標系概念理解不夠清楚,對刀時常出現這樣一些問題:
(1)每對一把刀,就在MDI狀態下輸入G50 Z0和G50 X外徑測量值;
(2)第一把刀作為基準刀對刀完畢,退到安全位置,換第二把要對的刀,基本步驟與上面相同,但要注意的是Z向對刀不能重車端面,以免造成各把刀的Z軸零點不重合。而有好多同學當刀具要靠近工件時,不注意調整進給倍率,用手輪或步進增量方式慢慢接觸端面,而是貪快,往往切入過深,就又重車端面,造成零件軸向尺寸甚至形狀上的誤差。
(3)切斷刀有兩個刀位點,在對刀時所選擇的刀位點與加工程序中的刀位點不一致,加工出的工件尺寸和圖紙要求的相差一個刀寬,這也是容易出錯的地方。
3編程時容易出現的問題
(1)走刀路線選擇不夠合理,程序不夠優化。走刀路線是刀具在整個加工過程中的運動軌跡,即刀具從對刀點開始進給運動起,直到結束加工程序后退刀返回該點所經過的路徑,是編寫程序的重要依據之一。合理地選擇走刀路線對于提高生產效率,保證零件的精度和表面質量及加工過程的安全性都是很重要的。在實際加工過程中,常會出現零件是加工出來了,但未充分發揮數控機床功能的情況。例如在循環加工中,未根據工件的實際加工情況,合理選擇起刀點,使起刀點盡量靠近工件,減少空行程,縮短進給路線,節省在加工過程中的執行時間。另外工件表面加工后一般都有粗糙度要求,這就要認真規劃刀具的切入、切出路線,盡量減少在輪廓處停刀,以避免切削力突然變化造成彈性變形而留下刀痕。一般應沿著零件表面的切向切入和切出,盡量避免沿工件輪廓垂直方向進、退刀而劃傷工件。在確定軸向移動尺寸時,應考慮刀具的引入長度和超越長度。這都是初學者在編程時有時考慮不周的地方。
(2)編程時,對于換刀點的選擇沒有注意留有足夠的空間,尤其是鏜孔刀;較長工件的加工采用頂尖支撐,換刀有時會出現“顧頭不顧尾”的情況。
(3)圓弧插補的順逆判別,數控編程中,圓弧插補指令順逆的判別,要引入第三軸,由于數控車床是二維加工,學生對引入第三軸不容易理解,就很難掌握順逆時針判斷過程,導致編程時出錯。
(4)切槽加工,刀具定位采用“G00”速度,下一句進刀就直接輸入切削后要得到的直徑值,漏了“G01”,而“G00”是模態指令,就會發生刀具與工件相碰,造成刀具與工件損壞。退刀時,有時會出現“G00 X100 Z100”編程,后果可想而知。另外,切槽加工還容易出現切削完畢長度相差一個刀寬的情況,就是因為刀位點與對刀點不重合。
(5)G70～G73等循環語句前都有一G00定位點,作為循環起點,這些循環指令執行后的最后一刀是從程序終點快速返回到該點,要避免車刀在返回途中撞到工件,尤其是G73指令,可以加工內凹的零件,類似銼刀手柄之類兩頭小中間大的形狀,在設置起點時應注意終點與起點的連線必須在工件之外,不能跟工件輪廓上的任一位置交叉,否則退刀時會發生碰撞。
(6)G92指令中的F字母后的數字是指定的螺紋導程,系統默認的走刀速度是主軸每轉一圈刀具相對工件移動一個導程的速度,和G01、G02/G03中F不能混為一談,在“G92”后面若緊跟著出現“G01”時,必須重新設置F值,不然在高速啟動主軸的情況下,系統按螺紋加工的走刀速度執行,會出現兩種情況:一種是機床不動,伺服系統報警;第二種是刀具移動速度非常快(大于G0),造成撞車事故。
4加工時容易出現的問題
切斷刀折斷是加工過程中最讓人頭痛與揪心的事。我們在實習過程中采用的是硬質合金刀具,材料為A3鋼。數控車床與普通車床的車削方法不同,車削操作時不能用手感覺出來,切斷時排屑不良,鐵屑堵塞;切斷刀的前角過大或副偏角、副后角磨得太大,消弱了刀頭強度;切斷刀裝夾與工件軸心線不垂直,主刀刃與軸心線不一樣高;進給速度過快,都容易造成刀頭折斷。因此,在加工時應注意:刀具幾何角度選擇要合理,刃磨質量要高,主刀刃與副刀刃要平直。刀具安裝時主切削刃與車床主軸軸心線等高并垂直。根據加工材料、刀具情況,合理選擇切削用量,控制好轉速和進給速度;合理選擇切槽或切斷方法,可采用直線插補直接切斷工件或左右借刀法,還有切槽循環的方法切斷工件。對于難加工材料,還可以采取強制斷屑工藝。
對于初學者在加工時還會出現尺寸控制不準,一方面因為對量具使用不熟練,測量不準確造成的;另一方面,好多學生認為數控機床是高精度機床,只要程序沒錯,對刀正確,就可以加工出合格的產品,所以從加工開始到結束都未安排檢查。這也暴露出學生質量意識、經濟觀念不強。
5操作中易出現的問題
操作過程中容易出現的問題一個是回零時機床的小拖板和機床尾架相撞,回零時先X軸后Z軸方向,就不會發生此類問題。還有在輸入數值時,有時輸錯正負號,有時小數點沒輸進去又沒察覺,再比如對基準刀時,在錄入方式下輸入數值后,沒有按【循環啟動】鍵執行,實際上坐標設置無效;把“3”號刀的刀補值輸在“2”號刀的位置上;刀補版面有多種,如GSK980TA系統,100版面為試切對刀的版面,而GSK980TD系統,就是000版面,不按要求輸入其他版面則對刀錯誤。在以上幾種情況下,機床啟動后刀具在執行刀補時很可能直接沖向工件及卡盤。不同的系統要求有所不同,所以在操作之前要仔細研讀機床說明書,熟悉數控系統的各種操作,操作時心到、眼到,完全可避免以上錯誤操作。
6避免或減少錯誤的發生
好多錯誤的發生跟操作者當時的心態有關,好多學生到了車間,比起教室相對寬松的環境,不能保持良好的狀態,紀律松懈,注意力不集中,還有些學生對待實訓的態度不端正,否則向前面所列舉的不嚴格執行操作規程,程序輸入時錯輸、漏輸,這類錯誤完全可以避免。所以我們在實訓前一定要對學生進行安全文明生產教育,在實訓過程中嚴格管理,可借鑒企業的5S管理制度,制定出切實可行的管理辦法,根據實訓教學應達到的職業能力要求,制定科學可行的考核內容和辦法,把安全生產、實訓態度、團隊合作等職業能力要求納入考核內容,以考評促教學,有助于提高實訓效果。
加強基本技能訓練,在進行數控車床實訓前,應該加強學生對普通機床的熟悉和常用知識技能的培養,讓學生學會刃磨車刀,熟練掌握常用測量器具的使用方法,切削刀具的安裝、調整,零件的裝夾方法,熟悉機床加工的各種方法及切削用量的選擇技巧,建立較為扎實的機械加工感性認識。
在編制程序時,一定要使學生養成拿到圖紙先進行工藝分析的好習慣,避免盲目加工。加工剛開始運行程序時,要把進給倍率調低(如進給倍率調到15%),手不離開【進給保持】或【急停】按鈕,一發現問題就立即按下,看清程序和刀具的位置后再慢慢提高進給倍率。養成先看后走、專心的好習慣,以減少事故的發生。
充分利用數控仿真軟件。在數控仿真系統中,機床操作面板的使用與零件加工過程和實際加工情況基本一樣,學生可以從任意角度觀察數控機床加工過程,毛坯加工成成品的過程直觀形象,栩栩如生,便于初學者熟悉機床操作系統,掌握機床操作要領。學生編制的程序可以直接通過數控仿真系統進行仿真加工并進行過程演示,對程序編寫過程中出現的問題和錯誤可以直接查找出來。這樣有助于減少學生在實操過程中因對系統不熟悉或程序問題而造成的錯誤。
7結束語
實訓課的教學主要是培養學生全面、牢固掌握實際操作的技能和技巧,把學生在實習過程中暴露出來的問題、典型錯誤加以歸納總結,使教學更有針對性,有助于我們提高教學質量。
參考文獻:
[1]黃麗芬.數控車床操作與編程[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
[2]周曉宏,胡旭蘭,黃小云.數控機床操作與維護技術[M].北京:人民郵電出版社,2006.
