优化数控编程教学

关键词： 中职 教学模式 学生 教学

优化数控编程教学（精选十篇）

优化数控编程教学 篇1

一、什么是“障碍式”教学

“障碍式”教学, 就是指在整个教学过程中, 将具体的教学任务设计成合适的“障碍物”, 培养学生在面对障碍时能自主独立地进行分析、研究、讨论, 由浅入深、循序渐进地跨越障碍, 从而获取并掌握相关的知识和技能。

“障碍式”教学的目的是引导学生通过个人的探索活动进行学习, 引起学生的兴趣与欲望, 进行主动性、创造性的学习, 在获取和运用知识的过程中提高个人的能力。

二、“障碍式”教学的特点

“障碍式”教学是建构主义理论中的一种教学模式的延伸, 是一种以任务为中心, 以学生为主体的活动教学法。它的主要特点包括以下几点。

(一) 以学生为主体

在教学中坚持以学生为主体, 重视学生的需要、兴趣、积极性、主动性和创造性, 减少教师的讲解, 加大学生的实践, 从单向交流向双向或多向交流发展, 努力构建自主的学习氛围。

(二) 注重学生的学习过程

考核学生的重点不再只是学习结果而在于贯穿整个学习的过程。在学生自我发现问题、分析问题、研究问题、解决问题等的一系列过程中, 不仅重视知识的掌握, 更加注重对获取、运用知识能力, 分析、解决问题能力的培养。

(三) 培养学生综合职业能力

着重培养学生的综合职业能力, 包括分析问题、解决问题的能力, 与人协作和进行实践动作的社会能力, 迅速接纳新知识的学习能力等。这种职业能力正是现代企业需要的职业人才所应具备的能力, 当然也是我们职业教育所要培养的首要目标。

在这教学过程中教师将以学生学习过程中的组织者、引导者、被咨询者、监督者等角色出现。学生在解决障碍的同时获得了成就感, 大大激发了求知欲望, 从而培养出自主探索、共同协作的自学能力。

三、“障碍式”教学的过程

(一) 设计障碍

教师设置的障碍过程就是备课, 把课堂教学目标、任务细化, 从中设置一个个结构紧凑、逐步深入的障碍, 使学生在越过障碍后能有所收获, 从而达到学习的效果。在设计障碍时遵循由简单到复杂、由表及里、循序渐进的原则。在一节课中, 障碍设置的好坏直接影响学生的学习欲望。设计的障碍要容纳学生应该掌握的知识点, 教师关注的重点不是学生一定要按部就班顺利地完成障碍, 而是要通过努力才能逾越“障碍物”并展开整个学习活动。

(二) 课堂教学

教学过程一般可按照四个阶段进行。

1. 情境创设, 确立障碍

这里要求设计的情境和教学内容相关, 在顺其自然的情况下, 引出所设置好的障碍, 从而激发学生动手解决问题的欲望。这一阶段实际是引发学生学习欲望的关键, 设计得好将充分调动学生的操作欲望和好奇心, 从而使学生从被动的接受转变成主动的探索。设计得不好将是一个难跨越的障碍, 会使学生弃之而不学。所以所设的障碍要充分符合中专生的学习能力、解决问题的水平等。

2. 分析障碍, 协作学习

障碍引出后老师不要急于指出障碍, 而是让学生自我组织进行讨论、分析、理清障碍是什么, 要解决或跨越障碍需要做哪些事情, 这才是培养学生能力的关键。这个阶段老师要给学生留有充足的时间, 放手让学生去大胆尝试, 使他们在实践中体会和感受。在寻找障碍、跨越障碍的过程中, 学生将会遇到不能解决的问题, 教师可从旁进行引导, 但切记不能直接给出答案。

3. 师生交流, 解决障碍

教学的目的最主要是让学生在解决、跨越障碍时真正掌握知识和能力。可以让学生讲解自己解决问题、跨越障碍的方法, 使其他学生在思路上得到一些启发, 看一看其他同学是如何解决的, 在方法上和自己有什么不同。同时也可以通过师生的共同探索, 进行不同观点的补充、修正, 加深每个学生对当前问题的理解。

4. 巩固知识, 创新思维

学生在看了别人的作品或方法之后, 会涌起再度尝试的欲望, 在这一个阶段, 学生进一步巩固所掌握的知识, 在得到启发后作一些调整和创新, 进一步掌握知识。为巩固学到的知识, 可让学生再动手进行一个与刚才授课内容有关的练习。

(三) 课堂评价

这个阶段很关键, 学生往往希望自己的成果或努力能被他人重视, 特别是像我们这些中职生。老师要善于抓住学生的闪光点, 给予鼓励。同时, 教师必须正确引导学生自评、学生之间互评并适当地对其成果加以点拨, 进一步完善学生的认知结构, 提高学生的综合素质。

四、“障碍式”教学在数控编程课程中的教学应用

数控车床编程题:两组合件的加工编程 (图样如图1、图2所示)

(一) 教学目标

(1) 掌握数控车床上程序编制的工艺处理、数学处理。 (2) 合理选用数控刀具和切削用量的选用。 (3) 螺纹、割槽、宏程序、内外轮廓的粗精加工的应用。

(二) 课堂教学过程描述

1. 障碍式任务导入

在大屏幕中播放下图两配合件在数控车床上进行加工的几段视频, 同时出示零件图样和零件成品给每个小组 (8人/组) 。学生对拿到的一对零件成品都会进行配合尝试, 在尝试的过程中会发现如图3所示的三种配合方式。

在此过程中会充分调动起学生的操作欲望, 人人都想尝试着完成这类似于“玩具”的零件。

2. 进行程序编制的首要工作

随着看图的深入, 在编程前学生会发现一大堆问题, 如在图1、图2中, 会先加工哪一件, 工艺的过程如何处理, 螺纹公差如何, 部分未标注的尺寸从何处查找等等。以小组为单位进行共同协调, 找资料、计算、分析、安排工艺等, 老师则从旁观察、提示和点拨。

3. 编程和模拟仿真

小组在计算机上应用数控模拟仿真软件进行程序编制, 并在修改、验证过程中使程序最优化。同时在仿真软件中加工中模拟零件。

4. 共同交流, 取长补短

仿真通过后, 每个小组选派一名代表, 对本组程序设计的总体思路进行阐述。学生和老师共同讨论、评价。每个小组可以吸取其他小组有利的一面, 改进本组程序设计中的不足。

5. 知识点总结和过程评价

学生对程序编制过程中所用到的知识点进行汇总, 同时对编程过程中的表现对照下面的评分表打分。 (如表1所示)

(三) 价值评估

由于笔者任教的是几个班级的数控编程课, 在教学过程中分别对几个班级运用“障碍式”教学, 另外几个班级运用常规教学, 下面对照两种方式进行调查比较。

其中A表示“优”、B表示“良”、C表示“中”

1. 学生的学习兴趣的调查

从表2、表3中可以看出, 运用“障碍式”教学后, 学生接受编程的主动性发生了很大的改变, 学生更加主动参与课堂学习。

2. 学生实际能力的比较

“考证合格率”是指学生参加国家鉴定中心的数控操作工中级技能鉴定考证的合格率。

“企业就业回退率”是指学生在企业实习过程中, 依据学生实习的能力和不适应情况等被企业退回的概率。

从表4、表5数据可以看出, 运用“障碍式”教学对学生的职业能力培养有很大的作用。

五、结束语

“障碍式”教学近几年取得了较好的成效, 尤其对数控高级工培训和学生“星光杯”竞赛指导帮助很大。学生各方面的综合能力得到了很大的提升, 为他们以后的继续学习打下了扎实的基础。

参考文献

[1]石伟平.我国职业教育课程改革中的问题与思路[J].职业技术教育, 2005 (31) .

[2]俞文琴.浅谈对任务引领型新课程设计的几点认识[J].职业技术教育, 2007 (3) .

[3]何克抗.建构主义学习环境下的教学设计[J].职业技术教育, 2008 (8) .

浅谈数控编程的教学方法 篇2

韩杰

摘要：数控编程是职业学校数控专业的一门专业课，以往的教学单纯是理论教学，学生难以理解。本文从理论联系实际、正确处理好教师的主导作用与学生的主体作用、实践和理论的联系、“新、旧”知识的联系、“难、易”知识的关系等几个方面论述了如何把数控编程这门课上好。

关键词：教学方法联系 关系 实践

数控编程是一门对学生科学思维要求很强的专业技术基础课，单纯的理论教学，易使初学者感到抽象、难学，加上目前中职校学生知识结构、学习习惯等诸多不利因素，使数控编程教学陷入异常困难的境地。如何降低学习的门槛，激发学习兴趣，使学生化“难学”为“易学”，化“苦学”为“乐学”，在教学中，我反复思考，本文将以数控专业的核心“数控编程”课程为例，就如何从教学方案上推进和提高技能人才的培养的速度和质量进行探讨。

一、理论联系实际，使学生真正理解知识

理论与实践是相互联系，二者在学习中是不能缺少的。我们知道理论是靠实践来检验的，而实践则可用理论来进行指导。

1、引导学生在学习中急需直观的实践。（即讲与练的关系）我在数控编程的讲课中总是用一种使学生有急于想实践的心理，调动其积极性，为上好实习课做准备。将“学以致用，以用促学，用中求创”的十二字方针贯穿与教学过程之中，让“用”字落到实处，真正提高学生的实际操作能力。如数控编程中，G00 代码表示点位快速移动，G01 代码表示直线插补，G90 代码表示绝对值编程等，G91 代码表示相对编程，他们在编程中如何运用，怎么运用，有何区别，怎样使它能够加工出不同的零件。每次一节课中我都半节课来讲今天的指令，半节课用加工模拟软件在课堂上展示每个指令的含义并加工的效果，并且让学生观察。学生能够利用理论学习去了解实践情况，所以要在理论课中强调实践的作用及重要性，使学生产生一种迫切需要通过实习来解开某些理论编程中的疑问，那么下一节课的中就需要用到每个同学把自己在上节课中编的程序在模拟软件中运行看是否正确，增加他们的学习兴趣。、引导学生在实习课中深感理论学习的重要在课上，每次我都以谈话法的形式提问学生，并引导学生对所提问题能够得出正确结论。从而获得知识。谈话的内容深浅要根据学生的学习情况而定。如用G90 绝对值编程时，为什么加工外圆要用G01 直线插补，回刀用G00快速移动，为什么要用刀具补偿G42/G41这些内容的提出，主要是激发学生的思维活动，使学生通过独立思考来获取知识，并提高学生的语言表达能力。每当在实习课中就有学生问我理论所学的有关内容到了实习中有时总感觉理论知识不够用的。这时我马上抓住时机向他们讲授理论与实习课的关系，理论课的内容作为指导实际内容具有它的一般性，而单纯实习是具体性，只有牢牢地掌握某一方面的理论，才能去指导类似的不同的实践。因而理论与实践课不能脱节，即理论——实践——再理论——再实践，而每一次的理论实践之后的这一过程比前一次要有所深入，有所提高。理论课要为实习课服务，实习课要学习必要的理论知识，这样能使学生牢固地掌握理论知识，掌握实践方法。

二、导授结合，让学生真正掌握技能

把数控知识的内容由原理知识转换成实用知识, 学生的学习由静态向动态转换，能够激发学生的学习兴趣，对掌握专业技能有很好的促进作用，知识的理解，技能的掌握，通过实践能够很好的完成教学要求。目前，行动教育已被广泛使用，这就要求教师由“授”转变为“导”，导授进行有机结合，教师不仅要亲手教会学生如何使用机床，还要引导、指导、辅导学生完成新零件的工艺设计、刀具的选用、程序编制以及加工完成，在这个过程中，学生会产生一系列的问题，比如工艺过程怎样安排、切削用量怎样选择、零件尺寸的基点怎样计算、程序怎样编制最简化、坐标系怎样建立更方便计算、曲面怎样加工以及加工过程中要注意哪些问题等等，在老师的指导下，学生就会设法逐一解决这些问题，随着问题的解决学生就会很有成就感，使学生产生浓厚的兴趣，这对于学生掌握数控知识就会收到很好的效果。

三、正确处理好以下“关系”

1、新、旧知识的联系

在教学过程中要学习知识，不断地扩大原有的知识范围，“逆水行舟，不进则退”因而要复习巩固旧的知识，特别是数控编程教学，前后知识有着紧密的联系，如铣削外轮廓，铣削内轮廓，铣沟槽等，这些内容在大部分的工件上都有，有的同学偷懒，觉得这些很简单，在编写新程序时，往往偷空减料，把基本指令部分省略了，觉得自己会了就不需要再编写了，可真正到了考试或竞赛的时候就会忘记或丢三落四不记得怎么去编程了。另外像在加工零件步骤中必须回参考点，输程序，对刀，加工，这些已经在数控模拟软件中学过了，如果能脚踏实地一步步操作，在加工工件时不仅熟练不会出错而且能提高其速度，可就有些学生就把工件拉出等长，不对刀按下循环起动就直接加工，这样就不能起到新旧知识的巩固，不能处理好新旧知识的关系，学不会新知识，又不复习旧知识，这样的学习态度必须杜绝，所以在编程实习中，我们采取每位同学一台计算机，一半同学上机床操作，一半学生在电脑上编程，在计算机上加工完成的同学给老师检查后就可以到机床上加工零件，看学生对刀加工，让学生相互督促，如果发现学生偷懒给予严肃的处罚，这样就能避免一些学生偷空减料了。

2、难、易知识的关系

在教学过程中，把难懂的问题拆开变为易懂的，让易懂的使其更加易懂。以便使学生更快，更好地掌握。如数控加工中，修改刀补确定精度在加工中属于难点。这是在教学过程中比较难懂，比较复杂的地方，于是我就将其内容拆开分别讲解。这样使得学生很快地接受了。第一步：刀具对准工件X轴两侧面试切，来确认X轴坐标零点，第二步：刀具对准工件Y轴两侧面，来确认Y轴坐零点。第三步：刀具对准工件上表面，来确认Z轴坐标零点，第四步：加工零件。先这四部分让学生熟练加工，然后让其测量加工出的工件，他们就会发现尺寸不对，这时我就导入刀补修改，这样一步步讲解，学生们很快就搞懂了，并且能够在较短的时间内算出准确的数值，从而达到了事半功倍的效果。

四、培养学生解决问题能力 世纪的竞争是人才素质的竞争，它需要青少年具有坚韧不拔的精神和顽强的斗志。职校生的年龄大都在15-18 周岁之间，大多数意志品质还不够坚强，承受挫折的能力也较弱，所以教学中，我故意创设让学生尝试“挫折”考验的情境，以此来磨炼学生坚强的意志品质，使学生体验到只有经过艰苦努力，获得的成功才更有价值，从而产生足够的自信和克服挫折的勇气。因此，在教学过程中，我经常有意识地设置“陷阱”，如在模拟软件中故意少编一个程序段、参数输入错误等，发生撞刀现象，致使工件车不出来，让学生自己找出失败的原因。当学生真正排除了故障后，就会在“山重水尽疑无路，柳暗花明又一村”的情感体验中既获取了知识，又培养了意志的坚韧性。在编程教学中我受益颇深。

五、实践举例

在数控编程课程教学实例选择中，力求所选实例包含数控编程的基本步骤与方法，但又不显繁锁，能够让学生轻松掌握数控编程的基本思路。使学生建立学习数控编程的信心与兴趣，建议以提问探讨的方式使学生共同参与程序编制，以求最大限度的调动学生主动思考问题的积极性。为了能将数控程序的编制过程讲解的清晰透彻，以便学生能够轻松接受，采用分解教学、逐步细化的方式进行讲解。首先应使学生明确数控加工与传统加工的本质区别在于数控加工过程中刀具相对于工件的运动路径是通过程序控制自动完成的，亦即是用程序控制代替了人的手工操作。在对数控加工过程与传统加工过程的分析与对比中我们会发现一个共同点，那就是“刀具相对于工件的运动路径（下文简称“刀路”）是基本一致的”，使学生认识到这一点，对于接下来学习数控编程是非常重要的，两种加工方式对比中的“区别与统一”起到了承前启后的作用，这会使学生明白数控编程的目的就是将“刀路”转换为数控程序，而数控编程的难点就在于“刀路”的分析与生成，有了传统加工方法的知识基础，就可以顺势讲解“刀路”的分析与生成。这样学生就容易理解了。

在编程教学中，还应该根据不同的内容，采用不同的教法讲解并且实习。如新授课要把握一个“新”字。以新颖新奇的知识牵动学生的“好奇心”，调动学生的积极性，培养学生接受新知识的能力。课后要把握一个“动”字。教师要指导学生动脑筋，引导学生思考问题，在复习时要把握一个“串”字，教师要把所学习的知识串联起来，这样可培养学生归纳问题的能力。

数控铣削编程教学经验 篇3

【关键词】数控车床；铣削加工；数控编程；教学经验

1、引言

近年来，随着我国制造业的迅速崛起和科学技术的不断提高，数控机床在各个领域得到了广泛的应用，机床数量呈几何倍数增加，使得整个制造业对数控人才的需求也变得极为旺盛。作为数控操作人员培训的核心教程，数控铣削编程的教学就显得极为重要。但是，目前我国中职、高职学校学生大多数学习能力、理解能力较差，不管是从生理还是从心理方面都很不成熟，很多学生自由散漫，再加上数控铣削编程是理论性与实践性并重的学科，不仅包含了大量现在机床加工知识和数字制造知识，还有大量实践性应用技术，因此其教学难度较大，必须突破传统学科体系教学模式，根据劳动力市场对人才的需求实际出发，以提高学生职业应用能力为基础，才能取得良好的效果。下面，本文从数控铣削编程教学实践出发，就如何进行数控铣削编程教学进行一番浅要的探讨。

2、数控铣削编程教学基本思想

数控铣削编程是理论性与实践性并重的学科，其产生是由于数控机床在现代制造业广泛应用的原因，整个课程包含了大量机械加工知识、现代数字制造知识以及大量实践性技术，因此采用传统教学模式很明显与课程内容不符。而数控铣削课程的设置主要是为了提高学生的职业技术水平，对学生进行职业实践性应用培训，因此整个教学过程都應当紧密围绕学生职业能力的提高而进行。这就要求教师在进行教学时，要以学生就业作为导向，着眼于学生职业生涯，营造出职业岗位实际工作氛围进行教学，让学生能够体验生产第一线的情境以提高学生职业能力。同时，对于数控编程，应当以典型的、常见的生产实际零件加工作为案例，从零件的设计、工艺分析到编程实行一体化教学。此外，还要让学生多观察、多动手、多思考，充分激发学生自主学习、自由思考的积极性，潜移默化的提高学生综合素质，培养学生实践操作应用能力。

3、数控铣削编程教学策略

传统观念认为数控铣削编程教学，其难点在于编程，只要学生将编程学会了，操作就没什么问题，将编好的程序输入机床自动运行即可，但实际上却并非如此，编程与实际加工两者都是这门课程的重点，同时也是难点，在实际教学中，应当将两者结合起来，形成一体化教学模式。

3.1 程序编写教学

程序是数控机床运行的基础，是数控机床完成自动机械加工制作的指令集合。作为整个数控铣削编程教学中最重要的理论知识部分，大量的指令极容易让学生感觉枯燥乏味，生涩难懂。因此，教师在实际教学中，应当尽量同实践应用相结合，对相关指令进行讲解，从而让学生明白每一条指令所代表的意义，在数控机床运行中所起的作用。程序编写教学内容包括编程指令的讲解、简单零件编程、外形轮廓铣削编程、孔系零件编程、键槽铣削编程、型腔铣削编程等。教师在教学中，可以举一些实际例子进行讲解，还可以结合仿真软件或机床实践进行讲解。

比如数控铣床编程中非常重要的刀具补偿，学生对于刀具补偿的理解往往仅停留于表面，处于似懂非懂的状态，在实际应用中极容易出错，尤其在对工件轮廓进行数控铣削加工时，刀具半径的存在使刀具的中心同编程轨迹不重合，此时如果不考虑刀具半径加工出来的零件尺寸在加工外轮廓时必然小一圈，在加工内轮廓时则又大一圈，因此必须用G41或G42进行左补偿或右补偿来确定刀具半径补偿偏置方向。在零件刀具半径补偿轨迹加工完成后，刀具撤回工件回到退刀点，这一过程则应取消刀具半径补偿，其指令则用G40。其中G41和G42是模态指令，G41和G42必须同G40成对使用。

通过这种相似指令对比教学，能有效的帮助学生归纳记忆，区分各指令所代表的意义，避免学生对数控程序产生混乱而出现程序输入错误现象。

3.2 铣床实控操作

在数控铣床的实际操作过程中，经常会因为各种问题而造成加工过程的中断。因此，数控铣削编程教学不能仅局限于单纯的数控指令意义、编写的教学，还应当让学生在学会输入程序的同时，对数控铣床操作过程中将会遇到的各种问题有所了解，并掌握相应的处理方法，训练学生独立解决实际操作过程中各种问题的能力，这样才算是真正培养了学生的职业操作技能。

比如刀具方向的准确控制，这对于学生来说是非常重要的，只有学生辩清方向，才可以避免手动加工时出现撞刀现象，尤其是在刀架移动超程需要取消超程操作时，如果方向不正确将会直接造成铣床的损坏。而在编写程序时，既便正确编写了程序但出现了错误的输入，都会造成扎刀与撞刀现象，这种现象在学生中是极常见的。因此，要通过实践培养学生仔细检查、图形模拟、单步运行等习惯，避免在实际应用中出现错误造成不必要的麻烦。比如为保证工件轮廓不会产生过切，编程时就必须注意加工程序的结构，严格根据编程规则进行，如刀具半径补偿规则，在建立好刀具半径补偿之后，不能连续出现两断z轴移动指令，否则将会出现补偿位置不正确现象，使系统无法正确判断补偿矢量方向。

4、结束语

数控铣削编程课程是理论性与实践性相结合的一门课程，具有很强的操作性、实践性和应用性，是学生职业能力培养的重要组成部分，其实践操作性的特点使传统教学模式根本无法满足课程教学的要求，必须根据课程实际和学生实际，采用理论教学与实践操作相结合的教学方法，才能真正提高学生的数控铣削编程水平，使学生形成职业实践应用能力，达到课程设置的目的。

参考文献

[1]张燕.杜威新职业教育观简论[J].职业技术教育,2005（10）

[2]段友良.数控车床手工编程教学心得[J].湘潮（下半月）,2011（06）

[3]黄永娜.数控车床编程与操作教学体会说[J].职业教育研究,2007（06）

浅谈数控编程中加工轨迹的优化 篇4

1 问题分析

夹钳死区是机床为了保护夹钳而在夹钳周围设定的一个区域。为保护夹钳安全，冲床轨迹在路过此区域时，会自动放慢速度，并且在此区域出现的冲孔，冲床不予加工(除非强制行)。而电脑在自动编排冲孔程序时，并不考虑夹钳死区的问题。电脑自动编排的优点是只须由编程者编辑出单个程序，然后由软件自动生成排版程序，省时、省力，而且走刀路线、换模次序较为合理，但是遇有夹钳死区时将带来很大弊端，这个工作就需要编程人员用手动编排来完成。而且，自动排版产生的程序可阅读性和可编辑性较差，当加工中途出现程序错误、机床报警、卷料以及其他情况而使机床急停时，在解除报警、消除隐患后很难再继续加工。对于中小型零件的数控冲加工，为了缩短辅助加工工时，节约加工时间，提高材料的利用率，一般可采用人工手动编排加工程序。鉴于上述的原因，我们常采用人工手动编排的办法来解决夹钳死区的问题。

夹钳死区的设定对于机床的安全运行是十分重要的。在编程过程中，冲孔的大小将直接影响模具的大小，从而影响夹钳死区的大小，夹钳的定位就很重要了。夹钳定位时一方面要考虑加紧工件，另一方面也要考虑加工时的方便性。加工工件时，可采用掉转方向，多次定位等，其次，加工特殊工件时，对夹钳轨迹的合理化也有一定的要求。因此，要提高加工效率，应尽量避开夹钳死区。

2 解决办法

如上图所示，加工钣金尺寸为50mm×200mm不锈钢板的工件，加工四个直径φ10的孔，其在数控冲床的加工方法共有三种走刀轨迹。方案Ⅰ中加工轨迹为：1→4→3→2;方案Ⅱ中加工轨迹为：1→4→2→3;方案Ⅲ中加工轨迹为：1→2→3→4。现比较一下三种方案的优缺点，在Ⅲ方案中，由于加工轨迹通过阴影部分，加工效率明显降低，因此，应进行轨迹优化，使加工轨迹避开夹钳死区。通过调整优化后，采用I方案的轨迹顺序加工1→4→3→2孔，加工效率明显高于Ⅲ方案，在有效的缩短了加工工时的前提下，保证了磨具和夹钳的安全性。

3 调整加工顺序，减少空行程

数控机床的加工路线是由数控程序决定的，因此，在编程过程中减少空行程路线可以提高机床的加工效率。以图1为例，沿方案II的轨迹顺序加工1→2→3→4孔，虽然避开了夹钳死区，但和方案III相比，存在空行程，加工路线明显加长，因此，经调整优化加工轨迹，选用方案III编制程序，如果加工工件不是很大的情况下，可在工件未下料之前增加50mm，这样，既保证了走刀路线空行程又避免了加工轨迹进入夹钳死区。

4 减少模具重定位

为了精确和安全考虑，数控机床在对模具定位时，转塔的速度是缓慢进行的，因此，对于同一把模具，应尽量避免二次定位，见图2。

在图中，孔1、2用模具A加工，而孔3、4用模具B加工，为了减少模具定位，可以采用I方案顺序加工1→2→4→3孔或II方案顺序加工3→4→2→1孔，这样，先定位模具A，加工1、2孔;然后在定位模具B，加工空3、4。整个过程中，模具A、模具B均进行了一次定位。若采用III方案顺序加工3→4→2→1孔，很明显，需要对模具B进行二次定位，大大降低了加工效率，不但加大了工件的定位误差，而且使生成的程序可读性较差。对于单件小批量数控生产，可能随时需要在机床工控柜上对程序进行修改、调整，程序的可读性和可修改性就显得格外重要。同时，为了简化编程及修改的工作，当某段加工工序和加工路线不合理时，为缩短程序长度，应尽量调整程序指令，从而有利于数控加工编程工作的最优化。见图2:

5 实效分析

按加工一件中小工件省时10秒计算，一天加工1000件工件将省时10000秒=2.78小时，再加上冲床的用电负荷量，以及磨具的磨损等等诸多方面的影响，数控编程的轨迹优化将给生产带来非常可观的经济效益。

6 结论

通过我们长期实践，证明以上几点措施确实可以提高数控机床的生产效率，特别是在大批量生产中，效果是非常明显的。在实际应用中，以上几点优化加工轨迹的方法通常是交叉混合使用的，需要我们反复的练习和实践，才能很好的掌握和熟练的应用。随着冲压设备的发展，数控冲裁加工工艺用得越来越多，提高数控机床生产效率的方法还有很多，本文仅讨论本人在编程过程中常遇见的一些技巧和方法，希望通过本文的探讨能给大家的工作提供一些帮助和启发。

参考文献

[1]王道宏.数控编程技术[M].人民邮电出版社.

优化数控编程教学 篇5

论文摘要：对职业院校《数控编程技术》课堂教学如何进行，本人进行了探索。在数控编程技术课程中实施行动导向教学,需要教师转变观念,从专业人才培养目标出发,确定学生对数控编程的能力培养目标, 充分调动学生的学习主动性、创造性。

论文关键词：高职教育,数控专业,数控编程,教学方案,双师型教师

对职业院校《数控系统原理》课堂教学如何进行，本人进行了探索。在数控编程技术课程中实施行动导向教学,需要教师转变观念,从专业人才培养目标出发,确定学生对数控编程的能力培养目标,从而构建行动导向的知识模块。在总结过去教学方法的基础上,希望能不断创新,不断改进教学方法和手段,在教育过程中充分发挥学生的主体作用,通过多种方法有针对性地开展教学活动,充分调动学生的学习主动性、创造性,努力提高课堂教学效率。总结多年的教学实践，我有如下几点粗浅的体会

一、活跃课堂气氛、变通讲述方法

学好数控技术需要坚实的理论基础和丰富的实践经验，学生获得理论基础的主要途径是课堂教学。而数控技术本身是一门较为枯燥的学科，没有生动的事例可以讲解，也没有经典的故事可供引用，传统的灌输的方法极易使学生失去学习兴趣。如果教师有扎实的功底，同时教学过程中引入新的理念和方法，营造轻松活跃的课堂氛围，就可以使学生在课堂上始终保持高昂的情绪。

例如：生动形象的比喻

问题：刀具的补偿概念是数控编程技术中一个非常重要的概念，而学生对于刀具补偿概念的理解往往停留在表面上，好像知道了，但是应用时就往往出问题。归根结底还是对刀具补偿概念的理解深度上不够。

解决方法：例如在讲述刀具的半径补偿时可以利用生活中的例子做比喻让学生不但记住指令而且能够理解。通过比喻不但使学生在思想上理解了刀具半径补偿的概念，而且由于更深入的理解也使得实际应用上更能灵活多变的使用刀具半径补偿功能提高加工效率。

小结：日常生活中有很多事例都可以被引入到数控教学中，教鞭、粉笔盒、钢笔、书本、讲台等都可以作为道具，同时数控系统、数控编程中的很多理论都可以采用计算机动画的方式进行演示。

二、实现实践教学与理论教学的融合

实践教学与理论教学的整合并不是简单的教学合并，而是从知识体系上的融合，具体根据各个知识模块教学的需要，设计实践与理论融合的方式，以及融合的比例。例如有些课上实训后开始讲授理论，如讲授数控加工刀具时，直接在实训室进行，学生通过理论讲解并现场使用，马上就理解了原来难以理解的理论知识。实习教学是数控专业的一个重要环节,由于数控加工牵涉到机床、夹具、刀具、工艺路线、切削参数及编程方面的知识,由于数控设备少,我们可先在普通设备上培训有关知识,避免一开始就就让大批学生涌向数量不多的数控机床,等到相关知识准备好了,需要进行程序运行时才上数控机床,这就大大减少了数控机床的工作量,从而缓解了设备不足的压力。因此,我建议实习应按普通机床加工(如普车、普铣)→仿真模拟训练→数控机床操作三步进行,其中,普车普铣旨在让学生掌握主要的机械加工工艺与装夹方法。训练其对不同材料,不同零件,采用何种工艺路线,及在不同的工艺路线、不同的主轴转速、进给速度及切削深度条件对工件的形位精度产生的影响。培养学生对切削加工参数和工艺路线制定的感性认识。仿真模拟训练主要是培养学生对编程指令和机床面板的熟练程度,为在数控机床上的操作打下坚实的基础。避免因指令不熟而损坏数控设备。

三、充分利用多媒体教学结合现有的教具进行多元化教学

在讲述数控编程时，我们都会给学生准备一些图纸让学生进行练习，而如果只用工件的图纸的.话就不会有很好的效果。因为图纸毕竟不能完全的把零件的所有特点表达的非常的清楚，学生也很难理解所编写的程序的加工结果到底是个什么东西。如果我们在提供给学生图纸的同时也提供一个已加工的工件的话，效果就比较好了。对于初学编程的学生，需要将零件的图纸和零件结合起来，让学生了解到程序运行的结果就是这个工件了，即省了很多时间对零件的特点进行讲述，又把被动的讲述变成让学生主动的思考。使学生学会能够根据工件的实际特点确定加工方式，能根据工件的最后几何形状主动思考编程过程中存在的问题，并提出问题进行解决。虽然在这个过程中我们只提供了一个完整的工件，但看似简单的一个过程却将学生从被动接受的角色转换成主动思考的角度了。这一转换不但提高了学生学习的效率，而且使学生在学习中逐渐掌握了正确的学习方法，而这一点才是最重要的。

四、师资队伍的建设,对数控教师进行再培养

教师是课程建设与组织教学实施的主体,其素质高低直接影响课堂教学目标的实现,而数控专业又是一门工程实践性的学科,且发展很快,对从事数控专业的教师而言,应既是知识的传播者,也是实践的示范者。目前,中等职业教育学校的专业教师,大多是从学校到学校,缺乏实践这一环节的训练,在动手能力的培养上还有待提高,同时,由于该专业的特点,在理论上还需加强专业学习,把教材钻深钻透。因此,作为数控专业的教师必须加强“双师型”能力的培养。作到台上能讲,台下能做,理论联系实际,才能真正地把这一门课上好。而要做到这些,任课老师积极主动地投入学习,是十分重要的,但光有老师一方面的积极性是远远不够的,为了让老师尽快向双师型过渡,学校对教师的关心和培养,更为重要。学校应尽量为教师的理论提高创造必要条件,争取多让老师参加社会或高校的理论培训和学术交流,让教师能熟悉和了解数控技术的发展、动态和方向。及时掌握最新理论,在实践上,学校也应鼓励和支持教师积极参加实践操作,参加实习指导,为教师提高动手能力提供更多更方便的条件。双师型教师的培养将直接影响到数控人才的培养。

职业教育要以就业为导向，以服务生产第一线为目的。数控编程技术是一门应用性很强的实用技术，能够让学生扎实的掌握这门技术，并能够使用这门技术为生产制造服务，成为一名合格的现代高技能人才。是我们每一位老师的忠实的愿望。困则思变，只有在不断的变化和尝试中我们才能真正的做到传道、授业、解惑。随着机械制造业的发展和更多的新技术的出现，职业学校的老师必然面临着更多的考验，如何让学生掌握实用技术、技能，更有效地提高教学效率，是我们永恒的探讨主题。

参考文献

1 数控加工工艺学.中国劳动社会保障出版社,.6

2 模具数控加工技术朱燕青主编.10

优化数控编程教学 篇6

关键词：数控机床编程与操作；实践教学；高职教育《数控机床编程与操作》是数控类专业的主干课程，这门课程，既是学生了解数控加工的专业理论，又是学生掌握数控制造技术的中级乃至高级操作工应具有的技能，因此教学中存在着很大的综合性、跨越性和艰巨性[1]。所以，在专业学习中，该课程具有很重要的地位。

由于本课程涉及内容多，覆盖面广等原因，使得学生在学习过程中理解和掌握比较困难，在一定程度上挫伤了原本基础并不厚实的高职学生学习积极性，教学效果不理想[2]。开展与课程配套的实践教学，可以帮助学生理解和记忆课程基本内容，掌握和熟练数控机床编程与操作，促进和提高课程学习效果，是课程教学的重要组成部分，是教学活动过程的关键性环节。

一、目前《数控机床编程与操作》实践教学中存在的问题

我院自2001年机电专业招生开始，新增的数控专业、模具专业、机制专业均开设了《数控机床编程与操作》课程，在课程教学和实践教学中，存在以下问题。

（一）课程内容多，但计划学时有限

《数控机床编程与操作》课程包括“数控编程技术”及“数控机床操作技能”两大部分的内容。随着近年来高职教学改革，以及专业人才培养方案的调整，在《数控机床编程与操作》教学中，要完成使学生由对数控知识一无所知到熟知，从对数控机床完全陌生到熟练操作的渐进过程，必须使训练达到一定的量，才能取得质的飞跃，单凭计划学时是难以完成的[1]。

由于教学内容多而计划学时少，导致存在教学内容与实践项目是否协调一致，实践教学能否围绕课程标准开展，能否确保实践教学效果的问题。

（二）教学经费紧张

教学经费投入的不足，一方面导致我院数控实验和实训设备及数控应用软件的投入和更新明显不足，从而使我院受客观因素的影响，数控机床有限，在计划学时之内无法保证每个学生都能同时上机床训练，使学生的训练时间大打折扣，技能训练受到影响[1]。另一方面导致教师实践教学工作量计算不够合理，劳动报酬不高，同时，也致使引进教师的数量跟不上教学实际需要的速度，使得现有老师教学任务繁重，教师学习、进修的时间和条件有限，在一定程序上限制了实践教学质量的提高。

（三）训练高消耗

在《数控机床编程与操作》开课以前，由于学生对数控技术一无所知，对数控机床非常陌生，甚至有些恐惧感。因此，熟悉机床的惟一方法就是操作机床。掌握数控操作与编程技能的惟一方法就是实际加工。这种“大车小，小车了”的纯消耗，使有限的资金难以承受任务要求[1]。

（四）教学方式陈旧落后

传统的教学方式是学生先学习技术理论和操作规程，再到生产现场，进行技能培训。这种方式的主要缺点是学生动手机会少，使得学生掌握操作技能的时间较长，增加了课时，也使教学内容不连续[3]。

（五）考核标准难确定，致使实践教学考核困难

由于《数控机床编程与操作》课实践教学缺乏详尽的考核标准．致使对实践教学的考核常常无章可循、无法可依，具有很大的随意性和盲目性。这也极大地影响了《数控机床编程与操作》课实践教学考核的效果，不利于实践教学的深化。

二、改革《数控机床编程与操作》课实践教学的对策

（一）整合实践教学内容。

1．优选数控工艺实训内容[4]。工艺实训能正确引导学生在编程前关注工件的装夹、刀具的准备和装夹、工件的加工工艺和加工路线，从而使学生能够根据零件图编制数控加工程序，加工出合格的工件，达到《数控机床编程与操作》课实践教学的教学目标。（1）工件的装夹。数控加工用于多品种小批量生产，数控机床采用的夹具主要是通用夹具，例如三爪自定心卡盘，平口钳和工艺压板。多次装夹的工件需要找正来保证装夹精度。学生在选择工件装夹方式时要注意数控机床工件装夹的这些特点。（2）刀具的准备。尽可能选用新型刀具材料来提高切削用量。数控车床精加工是连续加工，要检查刀具副后刀面与工件已加工表面是否干涉；数控铣床和立式加工中心加工平面和凸轮廓面要尽可能选用大直径铣刀，加工凹轮廓面和型腔时要注意刀具的半径和端刃圆角与工件相适应。(3)加工顺序与走刀路线。数控机床工件的加工顺序要遵守“基准先行、先粗后精、先主后次、先面后孔”的基本原则，然后进一步制订工件的工艺路线和工艺过程。数控加工人员需要确定刀具的走刀路线。进刀和退刀要遵守最短路线原则。一般来说，数控车床加工轴类零件，轴向走刀，径向进刀，循环切除余量；数控车床加工轮盘类零件，径向走刀，轴向进刀，循环切除余量。数控铣床和立式加工中心要选择正确的铣削方式，不要在工件轮廓处停刀以免留下刀痕。学生在编程前需要根据上述原则确定编程轨迹。(4)切削用量。学生编程，由于缺乏数控加工经验，无法确定切削用量。在教学中，可以采用两种方法，一是让学生使用普通机床实习时使用的切削用量经验数据；二是查相关工艺手册来确定。

2．巧选数控仿真实训内容[3]。数控加工仿真系统是结合机床厂家实际加工制造经验与学校教学训练一体所开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件，可以满足大批量学生教学需求。数控仿真系统软件可以在微机平台上运行，为学校节省大量设备购置经费，是一种很好的教学辅助工具，它可以实现对数控铣床、数控加工中心和数控车床加工零件全过程的仿真，数控加工仿真系统还具有多系统、多机床、多零件的加工仿真模拟功能，学生通过在PC机上操作该软件，在很短时间内就能掌握数控车、数控铣及加工中心的编程方法与基本操作。教师通过网络教学，监看窗口滚动控制，可随时获得学生信息，在教学中还具有多媒体教学的特点。通过软件可以使学生达到实物操作训练的目的，并且安全可靠，动态的仿真操作使教学过程易教易学、教学效果显著提高。

3．精选数控加工实训内容[5]。我院数控实训中心，目前拥有数控设备9台，包括数控车床(2种规格)3台，数控铣床2台，数控加工中心2台、特种加工机床2台。在数控设备选型上避免了设备教学模型化．所有的机床都可以直接用于生产，与企业里的机床没有任何的区别；学生在实践中完全和企业生产过程相似，能使学生工作后能很快的融人到企业的生产实践中。

（二）确定实践教学项目

1．实践教学项目选题措施。将教师单一指定题目方法变成由学生自己选择题目。学生可以根据自己学习的水平，结合自己的兴趣和想法，选择实践教学题目来实施。这体现了学生的学习主动性和可选择性。

2．实践教学项目实施方法。加工类实践教学项目实施步骤分编程和实物加工两步走。学生根据自己的选题，按题目要求分析图纸，查阅技术资料，进行程序编制和输入，装夹工件和刀具，对刀，换刀，实际零件数控加工等。从而对学生进行数控车床、数控铣床和加工中心实际操作训练，使学生掌握数控机床、加工中心的程序输入、刀具参数设置、机床调整、机床维护知识，使学生能够操作数控机床加工零件，培养学生操作机床基本技能。加工类实践教学是综合实践训练，学生自己选择中等复杂程度的零件，分析零件结构、制订工艺过程、工艺路线，选择数控机床、刀具、夹具等，编制加工程序，自己动手操作加工出零件，这样来培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力[6]。

（三）改革实践教学考核

成绩评定由实训期间表现、笔试、口试、操作考试和综合考试五部分构成，分别占总成绩的20％、30％、20％、10％和20%。学生在实践课程中，对本课程基本理论知识掌握情况、运用基本理论知识解决实际问题的能力、操作数控机床的基本技能、独立加工一个零件的综合能力、参与程度、出勤率、方案的合理性、产品制作的质量、调试演示的结果、答辩时对问题的解答情况、实训报告的撰写质量，都将全面准确地反映学生在实践环节的努力和成绩。

三、总结

在我院数控类高职各班进行了《数控机床编程与操作》实践教学改革，通过整合实践教学内容、确定实践教学项目、改革实践教学考核，使实践性教学各环节的内容设置上具有连贯性、阶递渐近性；实践教学中，以学生为主体，发挥学生的主动性、积极性；实践教学注重科学、合理的多元化管理方法，形成完善的课程实践教学规范体系。

通过实践证明，改革后的《数控机床编程与操作》课程实践教学，增强了实践课程的学习效果，提高了学生的数控编程能力和数控机床操作能力，并将理论与实际结合起来，提高了学生的分析问题与解决问题的能力，进一步培养学生技术应用能力及严谨的工程技术态度，为今后更好地服务社会打下坚实的基础。

参考文献：

[1] 秦曼华.《数控机床编程与操作》实训课程的教学研究与实践[J].高等职业教育,2004,13(4):21-22.

[2] 朱立达，张小丽.数控加工技术教学研究与实践[J].科技咨询导报,2009,(35):2.

[3] 张海军.工学结合模式下《数控编程与操作》教学研究[J].南方农机,2008,(2):42-43.

[4] 杨世成，安宏宇. 《数控机床编程》课程的教学研究[J].职业圈,2007,(4):97-98.

[5] 冯澍.高校工科类学生数控实践教学研究[J]. 广东技术师范学院学报,2007,(7):131-133.

[6] 王雪. 高职“数控加工工艺与编程”课程教学研究与改革[J]. 扬州教育学院学报,2010,(03):68-70.

《数控车床编程》教学探讨 篇7

《数控车床编程》这门课程的内容主要包括以下几方面:

(一) 基础理论知识:

主要介绍数控及数控机床的基本概念, 数控机床的分类及特点;数控插补概念及原理;伺服系统的概念、类型及特点。

(二) 编程知识:

主要包括程序结构、编程指令、数控加工工艺及编程知识、编程综合应用等知识。

二、教学方法探讨

(一) 模块式教学。

可以把《数控车床编程》课程内容分为五大模块。1、基础理论知识部分主要介绍数控机床概念、基本构成、应用特点、数控机床分类, 数控机床坐标系的作用及建立方法, 数控基本原理和数控伺服系统知识。2、程序结构部分主要介绍数控车床加工程序的基本结构和程序的完整结构, 编程时常用符号的含义、用途及注意事项等知识。3、编程指令部分主要介绍广州GSK928TC系统常用编程指令 (包括简单指令和循环指令两部分) 的功能、编程格式、参数含义和计算方法、指令控制的走刀轨迹、编程应用举例, 进而引伸至其它数控机床的编程格式及说明。4、数控加工工艺部分主要介绍数控加工过程中对刀的目的、常用对刀方法及实际加工的对刀技巧, 数控加工工艺编制的原则及处理方法, 加工参数的选择方法、加工精度的控制方法等知识。5、综合应用部分主要介绍典型零件如简单阶梯轴、锥体类零件、带圆弧面类零件、带槽类零件、带螺纹类零件的编程点坐标计算方法、数控加工工艺分析、编程技巧及注意事项等内容。

(二) 电教化教学。

对于程序结构及符号含义模块、常用编程指令功能及编程格式模块和综合应用模块三部分内容的教学, 采用多媒体、幻灯片、数控仿真软件操作等电教化手段进行教学要比传统教学方式的效果理想得多。以综合应用模块中的编程教学为例, 首先, 将所要加工的零件图样及相应毛坯尺寸、加工条件及参数等投影到屏幕上:如图所示零件毛坯棒料为Φ30×42, 每次进刀2mm, 退刀1mm, 切削速度为60mm/min。

其次, 引导学生进行工艺比较, 从而得出较为理想的加工工艺:1、此零件用外圆粗车循环指令G71进行编程较为方便。2、从工件右端到Φ24的左端面可用外园刀进行切削, 左端则需用切槽刀来加工倒角和切断。3、粗车循环时切至Φ24的最左端。4、粗车循环的起点设定在Φ31×45处。5、T11为外园刀, T22为刀。6、切断前先在左端切一浅槽至Φ18, 然后仍用此刀倒左端角并切断。

再进行编程计算, 将所需点的坐标利用数学知识计算出来。

Rt△ABC中, ∠B=30, AB=30mm, 则BC=AB×cos30, AC=AB×sin30, CD=30-BC。Rt△AEF中, ∠F=30, AB=30mm, AE=AH-14= (BD-CD-10) -14=6-CD, EF=AE/tan30。

优化数控编程教学 篇8

在这里, 笔者主要针对中等职业学校的数控编程教学课程, 结合中职学生的实际情况及数控仿真软件的教学经验, 简单阐述数控仿真软件及其在数控教学中应用。

1 数控仿真软件基本介绍

数控仿真软件采用的是一种依赖计算机的模拟仿真技术, 具有加工全过程的三维动画展示。所谓仿真技术, 可以分为两种:一种是几何仿真;一种为动力学仿真。前者不考虑刀具的切削参数、切削力等实际因素, 只单纯验证刀具的几何运动;后者是仿真切削运动, 主要研究如何优化切削参数。目前市面上采用的数控仿真软件, 主要采用的是几何仿真技术。然而几何仿真又大致可以分为两钟:一种是由编程程序生成刀具轨迹;另一种是由刀具轨迹来生成编程程序。我国目前采用的数控仿真软件基本都是属于第一种通过计算机编程演示工件的加工全过程。

随着我国工业的不断发展, 机械行业在国内的地位越来越高, 数控仿真软件在企业的使用率也越来越高。目前我国开发比较成功的几款数控仿真软件有北京斐克、广州超软、南京宇航和上海宇龙等。学生在实际操作前通过数控仿真软件对工件预先进行模拟, 具有安全性高、操作简单等特点, 同时通过计算机使教师和学生之间搭建了网络平台, 让课堂具有了更良好的交互空间, 有助于师生之间的交流, 帮助学生提高学习成绩。

2 数控仿真软件学习的必要性

2.1 活跃课堂氛围, 实现“一体化”教学

近年来, 随着高中、高校的不断扩招而导致中职学生的生源质量越来越差。中职学生的基础知识普遍较差, 几乎都存在厌学的情绪, 因此专业理论课是教学工作者面临的一个最大难关。例如数控车床的组成、系统、编程指令等, 利用传统的讲授方法很难达到预期效果, 学生理解困难, 长此以往导致了“学生不愿意学, 老师被动的教”这种课堂局面。然而采用了数控仿真软件进行教学后大大的改善了这种课堂局面。其原因在于以下两点。

1) 设计内容丰富。

数控仿真软件是一种集成化的软件, 它包含了数控车床、铣床、钻床及加工中心等。软件中一般提供了常用的FANUC、西门子、华中、广州数控等数控系统。与传统的教学方法相比, 数控仿真软件比数控书本上的知识信息更丰富, 学生能利用最短的时间认识不同的机床, 了解不同的系统, 从而有效的减小了教师的工作难度, 增加了学生的知识量。

2) 设计形象逼真。数控仿真软件是一种基于虚拟现实的计算机实验平台, 可以进行设计、诊断、报警、调试等, 具备对数控机床操作全过程和加工运行环境仿真的功能。在传统的教学中, 对于初学者往往不能理解的问题比如机床的组成、各个部分的控制关系等, 在数控仿真软件中都可以得到直观的解答及演示, 从而降低了学生对数控机床的认识难度, 提升了学生对数控专业的学习兴趣。

结合数控仿真软件自身的两个特点, 有效的降低了教师的教学难度, 增加了学生的学习兴趣。并且在理论教学中采用了计算机教学, 打破了以往的“书本知识满堂灌”的局面, 从静态的讲述到动态的演示, 使知识更加生动形象, 课堂气氛更加活跃。理论知识与仿真软件相结合的教学方式使学生的学习环境更加轻松, 使学生更容易产生有创意的想法去加以实践, 强化学生理论学习的同时更增强了学生的动手能力。在课堂上, 学生更愿意主动学、主动做, 教师和学生呈现了一种“教中学、学中教”的课堂氛围, 实现了理论课堂的“一体化”教学。

2.2 简化教学难度, 增强编程能力

数控编程语言是一种定义计算程序的形式语言, 具有特定的字符、语法、组成形式等, 然而不同的数控系统采用的编程语言也存在一些差别。因此, 教师在编程理论教学课中通常只选择一种数控编程系统详细讲解, 而对于其它数控系统的编程语言差别之处并不能详细讲解。同时在传统教学中, 由于大部分中职学生的基础比较薄弱, 因此他们不能理解编程语言的基本意义及逻辑关系, 比如编程零点的选择、华中系统输入指令“G00 X100 Z100”后刀具的运动轨迹等, 由于这些原因导致了学生对数控编程课产生排斥、厌学的情绪。在数控编程教学中教师感觉教学难, 学生感觉学习难。然而近几年我校采用了数控仿真软件加入教学中后, 教师在一个模拟真实的环境下进行教学, 可以动态的指出编程时工件的坐标、零点的选择, 详细的讲解每一个指令的意义及输入不同指令后刀具的运动轨迹。并且还可以对每一段指令进行分步演示, 让学生观看刀具运动轨迹, 更清晰的理解每一段指令的意义。利用数控仿真软件进行数控编程教学, 打破了传统教学“纸上谈兵”的模式, 有效的降低了教师的教学难度, 造就了数控编程课“教学易, 学习易”的局面, 增强了学生的编程能力。

2.3 降低资金投入, 全面节能降耗

随着国内工业的飞速发展, 越来越多的学生选择就读数控专业, 然而购买一台数控机床设备要花几万、十几万, 甚至有的设备需要几十万元。因此对于很多购买能力有限的中职学校来说, 它们的教学能力并不能满足学生的学习要求。然而采用了数控仿真软件进行教学以后, 有效的提高了学校的教学能力, 满足了学生的学习要求, 其原因在于以下几点。

1) 降低单位成本, 实现“一人一机”教学模式。数控仿真软件是一种以计算机为平台的模拟软件。随着计算机的普及, 计算机的价格也越来越便宜。利用一台数控机床设备的购买价格可以购买几十台计算机, 有效的降低了设备使用的单位成本。并且数控仿真软件是属于一次性投入的教学设备, 没有类似于数控机床设备的后期维修、保养等费用, 有效的减少了学校教育成本的投入。另外在传统的数控教学方式中由于数控设备有限, 通常是一台数控机床由几名学生一起操作。这种教学方式不利于学生对知识的理解及掌握。采用数控仿真软件教学后, 每一位学生操作一台计算机, 有助于学生独立的思考问题、解决问题, 提高了学生动手、动脑的能力。

2) 降低实习损耗, 有效“节能减排”。数控专业是一门操作性的学科, 要求学生有较强的动手能力, 因此学生在学习的过程中必然消耗大量的实习材料。另外由于学生对知识掌握不牢靠、经验不足等原因, 增加了消耗实习材料的速度同时对机床也造成了一定的磨损, 并且相应的也增加了学生的工作量。然而, 采用数控仿真软件进行教学以后, 学生可以利用软件进行编程、仿真操作。通过计算机在实习操作前预先进行模拟操作, 有效的减小错误、防止失误, 减少实习材料的消耗, 改善了报废品的处理情况, 同时也降低了学生自身的工作量。

2.4 适应社会要求, 打造技能人才

随着数控技术的飞速发展, 数控系统的更新速度也越来越快。在这样飞速发展的时代下, 学校为了培养社会需要的人才必然也要对数控机床进行更换, 这样的做法不利于设备的回收及学校资金的周转。但是采用数控软件进行教学后, 学校只需要对数控仿真软件进行更新就可以让学生学习最新的数控系统。这样有效的增加了数控机床设备的使用年限, 减小了学校的资金压力, 同时也紧跟了社会培养技能型人才模式的步骤。

3 数控仿真软件在数控教学中的优点

1) 集成性。数控仿真软件是一种具有集成化功能的软件。它包含了数控车床、数控铣床、数控加工中心等, 同时还具备了不同的操作系统。采用数控仿真软件进行教学, 有助于学生认识不同的机床, 掌握不同的数控系统操作方法, 丰富学生的学习内容, 拓展学生的知识面。

2) 安全性。数控仿真软件采用计算机为平台进行操作, 因此学生在操作的过程中对刀具、机床、工件没有伤害, 更不会因为学生本人操作失误而对身体造成伤害。另外, 数控仿真软件还具备报警功能, 学生在实习操作前利用仿真软件进行预先模拟, 可以及时提醒及纠正错误。采用数控仿真软件进行教学, 有效的避免了设备的损害及人身健康的危害。

3) 高效性。数控仿真软件是采用仿真技术的模拟软件, 与实际加工过程相比较, 利用仿真软件进行模拟加工不需要做前期的磨刀、装夹等一系列准备工作。在整个仿真加工过程中, 可以轻松的对实习加工过程初始化, 同时对于未完成的项目还可以点选“保存”功能以便下次继续完成。采用数控仿真软件进行教学, 方便学生对工件的操作, 加强了学生对知识的巩固, 提高学生的学习效率。

4) 适用性。数控仿真软件是一款以计算机为媒介而开发的仿真软件, 它适用于任何型号的计算机, 其通用性较强。学生在采用数控仿真软件模拟加工以后, 可以后置生成文本格式的程序。在实际加工过程中, 通过数据线可以将程序导入机床设备进行加工。另外, 在教学的过程中, 教师还可以通过计算机进行修改、评分, 有助于课堂教学管理。

4 数控仿真软件在数控教学中的缺点

数控仿真软件教学是传统教学模式的改革, 对数控编程课程的教学效果造成良好的影响。但是在这里必须要指出数控仿真软件是一个模拟实际操作的软件, 它的工作对象不是实际的工件。因此采用数控仿真软件进行教学对学生也造成了一些不良影响, 其原因在于以下几点。

1) 差异性。数控仿真软件是一款模拟加工的软件。既然是模拟软件, 那么其原理只能是逼真而并不能代替客观现象, 比如:对刀方式、表面粗糙度等。在实际操作中, 主轴转速和刀具进给速度对工件的表面粗糙度都有很大的影响, 而在仿真软件中却毫无影响。诸如此类的差异存在直接导致了教师在理论教学和实习教学的时候不能同步, 学生对工件的实际加工要求过于理想化, 并且不利于学生积累实际加工经验。

2) 误导性。由于数控仿真软件利用的是计算机平台, 因而淡化了学生对机床的安全意识, 例如:对刀错误、程序错误等。这些错误在数控仿真软件里仅仅是软件报警, 而实习操作中有可能是刀具损坏、机床损坏, 甚至是自身受到伤害。

利用数控仿真软件进行教学, 虽然可以模拟实际加工过程、缩短工作时间, 但是其本身具有一定的局限性, 教师在教学的过程中切记一定要教育学生不能脱离实际加工, 应当重点指出仿真教学与实际加工的不同之处, 指导学生利用仿真软件来辅助实际加工操作。

5 怎样在数控编程教学中应用数控仿真软件

1) 合理分配上机操作与理论教学课时。在教学计划实施前根据本课程总课时的计划, 合理分配理论教学与上机操作的课时。由于传统的数控编程教学方式, 让学生感觉枯燥、乏味, 学习难度也比较大, 因此对于一些教学条件较好的学校, 建议上机操作的时间应占大部分课时。我校目前采用的方式是上机操作占总课时的三分之二, 学生普遍反映接受情况良好。

2) 说明仿真软件与机床实际操作的不同之处。在数控编程教学过程中, 教师应当及时指出利用仿真软件操作与实际操作的不同之处, 以免误导学生。比如进给速度F的选择, 对于仿真软件来讲, 无论进给速度如何选取对工件表面精度毫无影响, 而对于实际操作来讲, 进给速度是影响工件表面精度的主要因素之一。

3) 严格按照实际操作要求进行教学。在数控编程教学中, 教师应当严格按照实际操作要求进行教学, 做到“理实统一”的原则, 避免学生进行违规操作造成严重事故。比如利用仿真软件车削工件时, 在刀片厚度准许的情况下可以对工件一刀完成。而在实际操作中, 这样的情况是绝对不准发生也是不可能发生的。因此, 教师在教学中, 切忌不可简化教学, 应当按照实际要求一步一步进行编程教学。

最后, 我校自2010年利用数控仿真软件进行数控编程教学以后, 学生普遍能够较好的掌握编程的理论知识, 同时也提升了学生的实际操作能力。在今后的教学过程中, 随着教学经验的不断积累以及教学条件的逐步改善, 能够使数控仿真软件在数控编程教学中发挥更大的作用。

6 结束语

数控仿真软件是依靠信息网络时代发展而诞生的新技术;是理论与实践相结合的一种教学模式;是对传统教学模式的改革。数控仿真软件有优点, 也有其不足。教师在教学过程中, 应当注意切勿脱离实际教学, 学生在学习的过程中应当注重实践。将数控仿真软件融入到数控教学中, 降低教学成本, 提高了办学质量, 适应了新时代的发展, 增强学校的综合竞争力, 推动职业教学的进步。

参考文献

[1]蒲志新, 熊永超, 李霞, 李赢.数控实验教学仿真软件的开发[J].制造业自动化, 2003 (03) .

[2]熊光愣.计算机仿真及在制造业中的应用[J].机械工业出版社, 1996.

提高数控编程课程教学效果初探 篇9

1 提高对《数控编程》课程教学重要性的认识

随着经济快速发展, 我国已经成为了世界的制造中心。对于我国的很多从事生产制造的企业来说, 掌握数控技术是他们提高生产效率的基础。在我国, 数控编程加工技术已经应用到了航空航天、汽车、模具等多个领域的制造行业当中。随着工业规模的扩大, 数控技术的掌握对于企业和技术型人才来说, 变得越来越重要。所以, 提高《数控编程》课程教学效果, 培养出具有数控编程能力的人才, 对于制造行业的发展极为重要。而教师和学生只有认识到《数控编程》课程教学的重要性, 才能以认真的态度进行《数控编程》课程的教学和学习。因此, 提高对《数控编程》课程教学重要性的认识, 对于《数控编程》课程教学效果的提高有着重要的意义[1]。

2 如何提高《数控编程》课程教学效果

2.1 教学内容的调整

《数控编程》课程的教学内容包括计算机数控系统、数控机床机械结构和数控编程等内容。随着科学技术的发展, 数控技术的发展日新月异, 但是《数控编程》课程的教学内容却更新缓慢。所以, 学校应该对《数控编程》课程的教学内容进行调整, 将过时的内容和繁琐的计算机过程适当的删除。学校制定的《数控编程》课程教学内容过于统一, 但是不同专业的学生侧重学习的内容不同, 对于职教学生来说, 就应该对理论性强、实用性低的教学内容进行删减。所以, 做好教材内容的调整, 可以有效的提高《数控编程》课程的教学效果[2]。

2.2 采用多种教学手段展开教学

对于大多数学生来说, 《数控编程》课程理论知识的学习比较枯燥乏味, 所以, 想要提高《数控编程》课程的教学效果, 教师就应该采用多种教学手段来进行课程内容的教学。为了克服学生对理论性知识学习的抵触心理, 教师应该采用案例教学法进行课程教学。比如在讲解应用镗孔时, 教师可以拿一个使用这种技术做成的工艺品为例, 讲解其制作的过程, 引导学生进行理论知识的分析。为了激发学生产生学习《数控编程》课程的兴趣, 教师可以利用多媒体进行教学, 从而使数控编程技术的加工过程生动形象的展现在学生面前, 进而帮助学生更好的理解学习理论知识的意义, 使学生认真的进行《数控编程》课程的学习。

2.3 加强理论与实践的结合

很多学校在进行《数控编程》课程安排时, 一般都会在完成课程的理论知识教学后, 再安排课程内容的实践教学。在这种情况下, 学生们很难真正的将理论知识和实践知识联系起来, 因此, 《数控编程》课程的实践教学效果也并不理想。所以, 学校应该加强理论与实践的结合, 适当的对课程安排做出调整, 让学生将课堂上的理论知识在最短的时间内付诸于实践。而教师在进行实践教学时, 也应该多与学生进行理论知识的交流, 帮助学生将理论知识与实践有机的结合起来, 从而培养学生的实践能力, 进而提高《数控编程》课程的教学效果[3]。

2.4 教师教学水平的提升

就目前而言, 一些学校进行《数控编程》课程教学的教师的教学水平较低, 很难达成预期的教学效果。其中的一些教师是从实习工厂转型而来, 缺乏一定的理论知识。另一些教师拥有较为深厚的理论知识, 却不具有数控编程的实践经验。所以, 想要提高《数控编程》课程的教学效果, 还需要展开对进行《数控编程》教学的教师的统一培训, 提高这些教师的素质, 从而提升教师的教学水平。

3 结论

想要提高《数控编程》课程的教学效果, 需要对《数控编程》课程教学的重要性有所认识, 在此基础之上, 对《数控编程》的课程教学的教学内容、教学手段、实践教学和教师教学水平进行改进, 从而全面提升课程的教学效果。而提高《数控编程》课程的教学效果, 不仅能够提高学生对数控编程工艺的认识, 还能使学生掌握一定的数控编程能力, 从而为国家培养出满足社会发展需要的技术性人才, 进而为制造行业的发展做出一定的贡献。

参考文献

浅谈数控车削加工编程教学 篇10

按照加工过程所需要的各种操作:工件的松开与夹紧, 开车与停车, 进刀与退刀, 主轴变速等步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示, 通过控制部分将数字信息输入到数控装置, 再对输入的信息进行运算处理, 发出信号, 使机床自动加工需要的工件, 数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取, 即数控编程。

二、数控机床的几大优势

1、高效率:

数控机床允许机床进行较大切削量切削, 可减少零件的辅助时间和加工时间。主轴调速和进给量的范围大, 数控机床切削加工及移动部件的快速移动和定位, 从而提劳动率, 缩短了教学和实训时间。

2、产品质量高:

刀具的加工工艺路线相同, 在加工同一零件, 同样的实训车间, 在相同机床型号, 用相同加工工艺, 因此零件质量和尺寸能得到更好的保证。

3、精度高:数控机床定位精度比普通机床较高, 数控机床主要是通过数字信号控制的。

三、数控车床的加工程序编制

1、编制数控程序的基本方法:按照图纸确定工艺步凑, 进行数据处理, 程序编写, 检验程序。

2、数控车床刀具的选刀过程:

其一为工件原因, 确定材料, 刀片的选用, 根据工件的具体形状。其二为机床原因, 选择刀杆, 确定夹紧装置和刀片形状。

四、编程选择坐标

首先采用右手笛卡尔直角坐标确定机床坐标。其次机床参考:选择机床上一个固定点, 利用控制装置或其他辅助来制定刀架轨迹的极限位置, 主要作用是给机床坐标系一个定位。最后根据加工需要在编程时选择确定坐标, 即为编程坐标。

五、零件的编程与加工

根据图纸分析工艺过程与工艺路线。

1、图样解析。确定装夹, 首先要在左端先车出装夹部分 (双点画线部分) , 车平右端面, 同时打好中心孔。对图纸上标注的精度、要求较高的尺寸因其公差数值偏低, 在编写程序时没必要取平均值, 可以全部用基本尺寸。

2、选择装夹和基准。选择工件中心线和左端面为定位基准, 采用三爪自定心卡盘和活动顶尖的一夹一顶装夹方式。

3、选择合理的加工工序。

通常加工原则都是由远到近 (由右到左) , 由粗到精, 先从工件右端到左端进行粗加工再从右到左进行精加工。数控车床具有循环功能, 只要编程指令正确使用, 系统就会自动确定进给路线, 即为从右到左沿零件面轮廓精车进给, 直到该零件加工结束。

4、刀具的选择:

(1) 5mm中心钻打中心孔, 便于活动顶尖的装夹。 (2) 在车端面和粗加工可选择90°硬质合金车刀, 副偏角不宜太小, 其目的是防止副后刀面与工件轮廓发生碰撞。 (3) 精车时同样选择90°硬质合金车刀, 最后在车削螺纹时选择硬质合金60°外螺纹车刀, 刀尖圆弧半径为r=0.15mm。

5、切削用量的选择:

(1) 切削速度的确定:车直径和圆弧时, 选粗车切削可以选择速度V=100m/min, 精车切削速度V=120m/min。确定主轴转速n;车螺纹时, 主轴转速n=360r/min, 粗车500r/min, 精车1300r/min。 (2) 切削深度的确定:首先在粗加工循环时选2mm, 精加工选0.20mm。螺纹粗加工循环时选0.3mm, 精加工选0.1mm。 (3) 进给量的确定:可以通过查表选择粗、精车进给量, 再根据加工工艺具体情况, 确定粗加工每转进给量为0.3mm/r, 精加工每转进给量为0.10mm/r, 根据公式V=nf计算粗加工和进给速度分别为220m/min和200m/min。

6、编写程序及加工: (1) 输入程序。 (2) 进行程序校验及加工轨迹仿真。 (3) 自动加工。 (4) 零件精度检测。

六、结束语

通过以上的分析, 数控实训过程一般需要以下几个步凑:零件图纸分析、制定加工工艺、编程并输入、对刀、检测、完成加工。根据我们的项目教学, 针对我们所学的基础知识来选择较简单表面的工件来练习, 注重基础知识, 理论联系实际, 循序渐进, 从而使我们的技能得到真正的提高和应用。

摘要：在教学实训过程中, 为了保证零件的合格率, 就需要同学们认真分析零件图纸的尺寸要求和设计精度等, 制定零件的加工工艺, 工艺参数等内容, 编制程序需要注意的是针对具体的操作系统和不同的机床型号, 需要按编程手册规定规范的编制程序。用数控编程代码编制出合格的数控加工工艺程序。

关键词：工艺分析,数控装置,快速移动和定位,机床坐标

参考文献

[1]徐宏海主编.数控加工工艺.北京:化学工业出版社, 2003.

[2]吴长德.数控加工对传统加工工艺产生的变革[J].现代制造工程, 2006.

[3]程叔重.数控加工工艺[M].杭州:浙江大学出版社, 2003.