时间：2023-01-01 07:14:24
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数控系统实训总结，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
摘要：数控技术是一门新兴的技术学科，数控技术课程是数控类专业必修的专业基础课程。通过本课程学生能掌握数控原理、插补原理、伺服系统、检测原理等基本知识，掌握典型的数控系统的应用与操作，以及数控机床的编程知识；熟悉相关的仿真软件和CAM软件的应用。本文根据数控技术应用课程的特点，指出当前数控技术课程教学中存在的问题，提出了提高和解决数控技术应用课程教学质量的方法和途径。
关键词：数控技术应用；职业教育；课程特点；问题；解决方法
【中图分类号】G423.04
目前，随着数控技术教育的普及，职业院校数控技术课程教学面临着种种问题。这种情况严重制约着职业院校中数控专业的发展，有必要予以高度重视，进行深入研究。
现根据数控技术课程的特点，从数控技术课程存在的问题提出相应的的解决方法和途径。
一、数控技术应用课程的特点
1、数控技术涉及面广。数控技术涉及到加工工艺方面的知识、机床及机床夹具方面的知识、刀具及刀具材料的知识、金属切削原理、工件材料、机电技术方面的知识、数字控制和计算机技术、CAD/CAM一体化技术、FMS、CIMS软件技术、信息流管理与控制等等。
2、软件技术更新快。目前，数控技术正在发生根本性技术更新，从专用型封闭式开环控制模式，向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在现代集成化基础上，数控系统已经实现了小型化、薄型化，而且综合了计算机、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；
3、课程实践性强。数控技术是实践性很强的一门学科，数控技术教学中每一个环节，如数控机床伺服系统分析，机械结构分析、加工工艺分析、数控机床故障诊断与维修以及数控编程与操作等，都必须用相应的实训教学来加深加强理论教学的效果，通过实操来验证理论教学。离开实践，既不能培养学生的数控编程能力、数控机床的操作能力，也不能培养数控系统的维护能力
二、当前数控技术课程教学存在的问题
1、适合的书籍太少。目前，适合职业院校使用的数控技术课程的书籍还是太少，教学上所使用的书籍从内容上还比较肤浅，大都比较重视理论，真正适合实训教学的还比较少，在实训教学操作中碰到的难题和集中问题在教材中基本没有体现。而且深入反映科技前沿技术的教材缺乏，适应高层次人才培养的高质量教材更少。数控技术的特点是更新快，很多教材知识体系还停留在十年前。另外没有与本校实训设备的数控系统配套的教材。市场上相关的教材对每一种数控系统都是泛泛而谈，没有针对性。
2、专业师资技术不过硬。很多职业院校从事数控教学的教师都是高校毕业直接从事数控教学，或者从其他机械基础专业转数控方向。在理论教学上，没有太大的问题。但是这些老师普遍存在一个问题，他们自己本身对于机械加工都极其欠缺生产实践经验，在数控技术教学中根本不能很好的把理论和实践结合起来。导致教学过程按照概念照本宣科，枯燥无味，学生学不到真正有用的东西。
3、忽视传统实习项目。很多职业院校不怎么重视传统实训项目，由于师资和场地的原因，传统实训简单走过场。传统的实习项目车工、钳工、铣工、磨工等工种对学生动手能力的培养作用很大，在实训过程中不容忽视。只有通过这些传统项目的实训，学生才能够真正掌握加工参数的重要性，从而掌握刀具的磨削和使用，才能体会材料与刀具、刀具与加工参数之间的关系，进行数控编程时选择加工参数才会更合理。数控专业学生不通过普通机床实习直接去操作数控机床是不合理的。
4、教学内容不太规范。很多职业院校安排课程，数控编程前期安排的课程对于数控机床的机械结构、伺服控制系统、刀具及数控加工工艺方面的知识相对安排较少。数控技术作为一门专业基础课，许多实质性技术和最新技术讲授得不够深入，往往停留在书本概念上，新功能、新技术的讲授也跟不上技术发展的理论，理论联系实践探讨的深度不够，课程教学内容不够深入和前沿，导致学生只知道是什么，不知道为什么。
5、实训教学环节条件较差。一部分职业院校学生的实训教学远远达不到要求，实训内容还存在着很大的缺陷，实训时间安排不够，实训课题脱离生产实际，没有系统性，学生对数控机床的认识还有相当的距离，对于数控机床的了解也仅停留在熟练使用操作面板上，对于操作过程当中出现的具体问题还不能应对。
三、提高和解决数控技术应用课程教学质量的方法和途径
1、加强数控专业校本教材的开发。针对现在市场上合适的教材少的问题，结合本校实训设备的数控系统，加大校本教材的开发，将学生实训操作中碰到的难题在教材中一一解决，并且邀请生产企业技术岗位的人员参与编写，结合企业产品加工中出现的问题，以企业产品实例为课题，多编写实例。这种方法，在实践中，已经取得了比较好的效果
2、加强数控师资培养。数控技术课程的师资和那些专业基础课教师相比，所需要接受的专业训练和从教资历有很大的不同。他们既需要有扎实的理论，更需要有相当的生产实践经验。在师资培训方面，不仅要邀请不同领域的数控技术专家来学校定期讲座培训，了解最先进的前沿技术的发展和应用。更要有计划的选派一部分任课教师深入到生产实训基地参与数控技能培训，也可以深入工厂进行专业技能培训，弥补我们的教学、实验、实训中存在的缺陷。
3、重视传统实训项目。数控专业的学生在操作数控车床之前必须进行普通车床的实习，掌握切削用量对加工的影响，掌握常规零件加工工艺。在操作数控铣床、加工中心之前必须进行普通铣床的实习。因为传统普通机床的实训，直接决定着数控水平的高低，所以机加工基础的强化，是数控实习的重点。职业院校根据本校数控技术专业学生人数建设数控实训、实验基地的同时，也要配套建设传统实训基地。
4、改善教学实训环节。因为数控技术课程不但具有理论知识面宽，而且具有很强的实践性和应用性，所以需从系统出发，安排学生更多的实验、实训时间，才能达到满意的效果。教学安排中要注意实践教学所占比例，并使理论教学与实践教学交叉进行。为使学生对已有知识做到融会贯通，在设计实训课题时要注重循序渐进，能够发挥学生的主观能动性。
5、采用合适的教学方法和教学手段。数控技术课程部分章节的内容很抽象，刚开始学习数控技术的学生仅凭文字很难理解数控系统中各组成部分的含义和功能，也无法理解数控装置到底是个什么设备，很难理解检测信号反馈的意义在哪等等一系列的问题。如果仅仅只采用课堂讲述的方法是无法达到很好的效果的。
采用多媒体辅助教学，制作多媒体课件，比如在编程坐标系的教学中，展示机床坐标系与主轴卡盘关系，加入工件后，描绘出编程坐标系所在位置，用不同颜色亮点显示机器零点、换刀点，让主轴卡盘动画闪烁，在视觉上产生一种转动感觉，对于理解直径编程起到重要作用。
采取比较法教学，比如，在介绍数控车床时，采用比较法。采取比较法，使整个教学内容清晰有序，使学生在比较、归纳、总结的过程中，加深对数控机床的认识。
采用分组讨论法。在实训后期，可以结合学校产品或者企业产品，将学生分成几个团队，每个团队针对产品拿出自己的设计方案、工艺方案、加工方案。给定时间让他们自己完成整个零件，老师再比较优劣，引导分析原因。还学生主动思维的空间，避免了教师是主角，大部分学生是听众的教学模式。
采用仿真实训辅助教学，在数控实训中，适当的教学辅助手段是必需的，在编程教学中适当利用仿真软件，可以满足学生们检验编程的程序的正确性，也可以部分的代替数控机床进行实践操作学习，增加工位。为了弥补仿真软件的不足，可以让学生们通过仿真软件和实际机床轮流实训，这样能充分理解切削用量概念，掌握获得工件加工质量的方法。
6、培养学生兴趣。在进入数控技术课程学习时，组织学生观看有关柔性加工系统、柔性加工单元、柔性自动化装配线和数控机床概述等录像带，到工厂参观数控车、数控铣、数控线切割、加工中心等设备和现场生产，使他们对数控加工有一定的认识。通过直观的了解，学生的学习热情容易被激发起来，才会充满兴趣地投入数控专业学习。如果还是采取老师满堂讲，学生被动听、黑板上板书开机床的教学方法和手段，很难引起学生对数控技术课程的兴趣。
7、合理节省实训材料。部分职业院校为了降低实训成本，有意识的减少教学环节、减少实训时间等。其实可以通过合理节省实训材料达到降低实训成本的目的。数控实训实习实训材料全部采用钢料加工不太现实。为了降低成本，提高安全系数，在实训初期可先不用钢，而用其它材料进行加工。初期可以采用石蜡，塑料棒等材料制成的产品，减少实训初期学生对机床操作不熟练造成的失误，但是，在用其它材料代替钢件加工过程中，切削用量是无法体会的，因此，在实习最后采用铝及钢进行加工。更换材料的时间安排应视不同学生的情况灵活决定。
关键词：单段；FANUC数控系统；PMC 设计
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.036
据德国机床协会VDW日前的2014年报告，2014年全球机床（不含附件）出口国（地区）中，中国出口17.6亿欧元，增幅18.1%，为第六大出口国（地区）；从进口看，中国仍为第一大进口国，2014年进口机床81.0亿欧元，同比增长6.8%。由此可见我国已经成为机床制造和消费大国。
当前中国从事数控机床装配、调试与维修的技术人员非常短缺，数控机床一旦发生故障，维修难的问题变得尤为突出，导致数控机床因得不到及时维修而开机率不足。
要想对数控机床进行调试和维修，必须能看懂PMC程序并能进行相应的编辑。当前数控系统的种类较多，使用和调试也大不同，当前国内使用较多的典型数控系统为日本FANUC公司。
FANUC数控系统在进行自动运行状态下，按下操作面板上某些机床功能开关，可使该功能起作用。这些功能开关包括：单程序段（Sing Block）、跳选程序段（Block Delete）、选择停止（Option Stop）、试运行（Dry Run）、机床锁住（Machine Lock）。这些功能开关在操作时都有一个共同的特点：第一次按下启用该功能，第二次按下则取消，如此循环。该功能的实现是通过PMC设计的，虽然FANUC公司对此有专门的标准程序，但部分人员对该程序的理解上还存在一定的难度。笔者以实现“单程序段”功能为例，结合多年的实践，谈谈实现此功能的几种PMC编程的方法，希望能对广大读者有一定的帮助。
1 标准程序法
FANUC公司的标准程序（如图1），其中X33.0为单段功能选择按钮的PMC输入地址，G46.1为PMC送给CNC的输出地址，Y12.0为PMC送给机床的单段程序功能选择灯的输出地址（文中的地址与此相同）。
1.1 FANUC公司标准程序（如图1）
1.2 标准程序解析（见表1）
PMC就是这样通过一个“单段”按钮，控制着单段程序功能的选通与撤消，满足了实际操作过程的需要。其特点是利用简单的“与”、“或”、“与否”、“或否”等编程语句进行编程。其优点是设计人员取之即用；其缺点为语句较多，部分人员理解有一定难度。
2 上升沿法
在日本三菱PLC编程实例中，通过上升沿法来实现此功能。该程序较简单，且语句较少，故参考其方法。
2.1 上升沿法梯形图程序（如图2）。
前沿检测DIFU（SUB57）的功能为读取输入信号的前沿，扫描到上升沿后，输出即为“1”。
2.2 程序解析（见表2）
3 貌似法
该编程方法用了两条编程语句且比较相似，工作人员容易记忆。
3.1 貌似法梯形图程序（如图3） （下转第57页）
（上接第40页）
3.2 程序解析（见表3）
4 计数器法
FANUC数控系统提供了很多内部计数器，当计数器的计数值达到预置值时其输出为“1”。在此所选用的计数器是为了实现特定功能，其计数预置值不允许用户随意改变，故选用CTRB固定计数器（SUB56）。
4.1 计数器法梯形图程序（如图4）
其中R9091.0为数控系统提供的常“0”信号的地址，即该计数器从0开始计数；R9091.1为数控系统提供的常“1”信号的地址，即该计数器是上升沿型计数器；F1.1为按数控面板上的“复位”键时数控系统发出的信号地址；“0001”即该计数器的编号为C1；“0000000001” 该计数器的预置值为“1”。
4.2 程序解析
当第一次按下“单段”程序选择按钮后，计数器C1计数1次，因为预置值为1，故计数器有输出，使G46.1为“1”，则数控系统选择了单段程序功能控制；当“单段”程序选择按钮松开后，计数器的输出状态一直保持；当第二次按下“单段”程序选择按钮后，计数器C1又计数1次，因为预置值为1，且计数器中的当前值也为1，故计数器复位，其输出为“0”，使G46.1为“0”，则数控系统取消“单段”程序功能控制。
此方法简单，只用了一个功能指令，易记。
上述四种方法是笔者在工作实践中归纳总结出来的，各有优缺点，大家可根据自各的工作实际情况加以运用。
参考文献：
[1]王悦.FANUC系统装调与实训[M].北京：机械工业出版社， 2010（07）.
[2]杨雪翠.FANUC数控系统调试与维护[M].北京：国防工业出版社，2010（10）.
[3]宋松.图解FANUC PMC 编程与应用[M].北京：机械工业出版社， 2011（01）.
[4]邵泽强.数控机床电气线路装调[M].北京：机械工业出版社，2012（06）
关键词：机械工程；数控系统技术；应用；研究
1数控系统在现代机械工程中的具体应用
1.1 现代工业生产中的应用
工业生产是促进我国经济社会发展的主要途径，要促进机械工程在工业生产中的应用，就要不断提高产品的生产质量，对生产资源进行合理化配置，传统的人工制造方式会产生资源浪费，为工作人员带来较大的安全威胁，通过数控系统的有效应用，让机械化生产逐渐代替人工生产，实现对整个生产过程的监督管理，减少机械故障带来的生产问题。应用最为广泛的是成组数控自动设计技术。成组数控能够解决小批量生产过程中的机械加工问题，改变普通机床的工艺编制内容和零件安装流程，对传统的重组技术进行创新，是数控系统的有效应用。传统的机械加工工艺已经无法满足当前的数控加工需求，必须通过成组原理的应用，进行数控自动化机械加工程序设计，成组数控要以数控系统为核心，将成组的生产单元作为产品生产的基本单位，在机械加工前进行基础材料的选购，按照加工流程在机械生产的过程中融入成组的生产单元，优化设计流程，满足现代化数控加工需求，自动化成组生产单元，主要通过柔性自动生产线的建立，采用柔性控制系统和制造系统，建立自治成组工作制，根据市场发展供求关系，进行零件生产工作，完成各单元的生产任务。
1.2 现代机械制造中的应用
现代机械工程需要满足机械设备的生产需求，提高机械设备生产的精度和质量，因此，需要对机械生产的整个过程进行生产监督，数控系统中的数字伺服技术，能够提高机械设备生产的专业化水平，制定出合理的危机处理方案。数控机床的出现改变了传统的制造工艺，数控系统的控制方式和使用特点，暴露了传统机床存在的刚性不足、抗震性差等问题，数控系统具有刀具位置补偿功能，能够全面提高数控机床的整体结构可靠性，采用速电机、滚珠丝杆等特殊结构，弥补了传统机床的不足，全面提高了数控设备的精度，促进了新材料、新技术的研发。通过数控系统的使用，在完成系统参数设计后，能够减少机械加工时间，进行批量化生产，提高数控系统的加工效率，同时数控系统能够有效解决机械生产过程中存在的问题，能够在同一时间完成不同型号、不同批量的产品加工工作，与传统机械制造技术相比，在机械加工程序启动后能够随时进行参数调整，扩大数控加工的范围，同时可以通过系统设置模拟整个生产流程，对不合理的生产环节进行调整，缩短了机械生产加工周期。
1.3 数控加工系统专业化人才的培养
想要全面实现数控系统在现代机械工程设计中的有效融合，就需要做好专业人才的培养，强化工作人员对机械加工的专业知识，掌握数控相关技术，对机械加工的整体流程进行监督和管理，判断可能出现的加工问题。通过跟踪反馈分析机械工程中数控系统的应用情况，当出现错误数据时，能够及时地通过数控系统编程进行调整，做好机械加工设备的维修保养工作，专业化人才的培养要建立在机械工程课程实训的基础上，让工作人员掌握数控的基本理论和相关操作知识。
2.数控系统在现代机械工程中的应用成效
2.1 数控系统提高现代机械工程的工作效益
随着机械工程的发展，需要将高精度、高效率的社会产品生产作为主要发展方向，现代机械工程在生产出高质量产品的同时，还需要保证加工机械的安全性，满足大型工业生产的发展需求。全面提高生产效率，助力机械加工产业可持续发展，降低生产成本、创造更高的经济效益。数控系统在机械加工过程中通过数据加工程序的输入，能够满足加工需求。例如：在轴承设计的过程中，通过数据加工程序的输入，能够保证轴承外径、内径、宽度的精准性，数控系统通过编码的形式进行加工数据处理，发送自动化加工指令，严格按照产品加工的根本需求开展补偿计算，减少加工变形问题的发生。利用计算程序设置好加工速度、加工种类，让机械加工控制机床能够按照设定好的轨道运行，保证产品型号与加工图纸具有一致性，提高机械加工效率。
2.2 数控系统推动现代机械工程的发展
科学技术研究速度的提高，推动我国机械加工行业的产业化发展，对传统的加工技术进行创新优化，数控系统在发展过程中具有较高的应用价值，柔性加工技术、集成化加工技术和虚拟加工技术的有效融合，让复杂的加工工艺逐渐向着数字化、智能化发展。现阶段机械工程仍然处于初步的发展阶段，想要实现数控化生产，创新传统的管理模式，就需要在机械设备的采购阶段，了解当前的市场经济发展条件，不能为了蝇头小利选择经济成本较低的落后生产设备，要满足自动化、智能化的发展需求，因此，需要充分考量数控系统在机械工程中应用的可能性，创新传统的技术工艺。数控系统的应用成效实证：以嵌入式数控系统应用为例，在进行齿轮加工制造的过程中，嵌入式系统具有的专用计算机体系会直接在生产过程中发挥作用，结合用户的加工需求，对当前机械制造加工的硬件设施和软件设备进行自动化调整，降低产品加工成本、提高产品性能、保证产品体积、减少功能消耗、提升制造流程的可靠性。嵌入式设备主要由操作系统、硬件设施等组成，能够对整个加工流程进行全程监控，随时根据用户的加工需求进行设备调整。应用流程：嵌入式系统能够在产品加工过程中进行实时控制，通过自动编程、通信、监控等加工模块的应用，实现自动化生产的目的，如在进行相似度较高的齿轮结构加工过程中，首先需要收集齿轮参数、刀具参数和工艺参数，通过嵌入式系统的应用，自动化完成机床参数输入操作，并直接按照输入的参数进行计算处理，生成刀具运行轨迹数控加工代码，以数据信息的形式输送到DSP，实现对多个加工机床的控制，完成自动化齿轮加工工作。嵌入式系统中的CPU具有一定的特殊性，功能消耗较低、体积较小，具有高度集成的应用优势和移动性的工作能力，通过板卡实现功能集成转移，嵌入式系统中的应用软件，一般会固定在某一储存器的芯片中，不需要单独的储存载体，这一应用特点全面提高了机械加工软件设备的运行速度，保证加工流程的可靠性。嵌入式系统与特殊机械加工技术相结合，能够扩大服务范围，促进机械加工制造业的转型升级，延长设备使用周期，嵌入式系统具有透明性的应用特点，能够将整个加工流程和内部设计展示在用户面前，用户了解编程操作的各个环节，提高用户满意度，操作人员只需要结合系统演示的编程步骤，就能够自动化完成嵌入式系统的编程工作，具有较高的实用性。
3总结
综上所述，首先需要了解数控系统与现代化机械工程的概念，分析数控系统在现代化工程技术中的具体应用以及获得的应用成效，研究数控系统对现代制造水平的要求，与传统机械工艺相比，数控系统的应用能够提高加工精准度、加快运行速度、优化生产效率。
参考文献
关键词： 《数控加工技术》 教学方法 教学效果
《数控加工技术》课程是职业学校数控技术专业的一门重要的专业主干课，通过本课程的学习，使学生全面掌握本专业所必需的数控加工工艺方面的知识和基本技能，获得在企业单位从事数控加工工艺的编制、编程及加工等工作能力，掌握数控加工的方法，并为今后的工作奠定基础，目前国内数控加工技术人才出现严重短缺，数控加工技术已成为就业市场上的需求热点，因此，如何培养学生快速掌握这门技术，强化课程教学效果，让学生轻松学好《数控加工技术》这门课程，是每个数控专业教师当前面对的主要问题。我结合多年实际教学经验，在课程教学材料的选择与制作、教学手段、方式的采用、教学方法的选择等方面实践的基础上，对如何强化本课程教学效果提出以下几点建议。
一、教学材料的选择与制作
1.应根据所任教学校的数控加工实训室中机床配备的数控系统型号，选择配套教材，以实现理论与实操内容的一致。任课教师还要根据学校的机床编程说明书和操作说明书制作教学多媒体课件，抓住重点和难点，将数控加工的实用知识形象地展示给学生，让学生通过实际案例编程的学习，快速学会相应数控系统编程的指令代码及格式，掌握数控加工工艺编制的方法，理论编程知识与实训设备操作要求匹配，防止不同系统指令代码及格式的混淆，造成学生的学习困惑。
2.可通过网络下载视频教程，在课堂上播放，让学生感受企业中技术工人规范化的数控加工操作要领和流程。
3.根据学校配备的数控设备型号，编写实验实训指导书用于加工仿真和实操，实践教学是一个重要的教学环节，由于数控设备价值较高，难于配套齐全，不能达到每个学生一台进行练习，从而成为制约教学质量提高的瓶颈，因此，可以采用计算机数控仿真加工软件辅助教学，制作实验实训指导书将有助于学生自学，提高学习效率。
二、教学手段、方式的采用
1.理论课程教学过程中，全程采用多媒体教学手段，如电子课件、视频、图片、录像、动画。实践证明，这些形象直观的教育教学手段有利于提高学生的学习兴趣，有利于突破教学重点和难点，学生可在短时间内掌握大量数控专业知识，入门快，有利于提高课堂教学效率和质量；模拟仿真与动画教学，通过模拟软件系统，能达到事半功倍的效果，在本课程的教学中，模拟仿真是重点使用的教学手段之一。
2.在教学方式上，可以采用以课堂讲授为主，结合课堂讨论、集体答疑、仿真教学、实训室实操加工示范，手工编程与自动编程对比演练多种形式交叉并用的教学方式。
三、教学方法的选择
本课程灵活运用下列多种教学方法将有效地调动学生的学习积极性，激发学生的学习热情，挖掘学生的学习潜能。
1.仿真教学法。数控仿真教学是指教师借助计算机软件技术，将数控加工技术通过计算机再现给学生的一种教学方法，通过交互式参与的方法将数控加工的每一个步骤或每个指令的各自含义，在计算机屏幕上以生动形象的画面再现给学生。
2.知识成组教学、对比教学法。将含义相近的编程指令编为一组，进行教学演示，便于学生分清层次，归纳共性知识，形成有效的知识群；将数控指令功能相近，实际生产中使用条件不同的指令，采用对比法讲授，在总结出共性的基础上，分析各自的特点和不同，使学生牢固掌握各编程指令具体应用方法，可以通过对指令动作过程的仿真演示，比较出各自指令的不同之处和适用场合。
3.案例教学法。在数控编程指令学习的基础上，程序编制部分的教学，可采取典型案例分析的方法进行讲授。学生在教师引导下，对加工工艺进行制定及程序编制，对工、夹、量、刀具等选择，案例教学的目的是让学生深化数控编程理论，综合运用所学的刀具知识、工艺知识、切削原理知识等分析出工程案例的加工工艺，切削参数，最后编制其加工程序，提出切实可行的解决方案，真正做到学理论、懂理论、用理论三者的有机结合，全面提高学生解决工程问题的能力。
4.问题讨论式教学方法。教师针对工件所采取的不同工艺措施和编程方法提出几个讨论题，学生分组准备并派出代表发言，不同观点之间可以展开争论，最后教师进行归纳总结，如果答案不统一，则不同的观点可以允许存在，比较各自的优点和缺点，通过这种教学，可以拓宽学生解决问题的思路，相互学习，共同提高解决问题的能力。
5.采用渐进式教学方法。在教学中分阶段、分层次设置教学目标，采用渐进式教学法，逐步建立学生的知识结构体系和提高技术应用能力。
6.发挥学生的主观能动性。在实践环节训练过程中，教师与学生通过边教、边学、边做完成教学，让学生在生产环境中进行综合性的技术训练，在生产实践过程中发现问题、思考问题、分析问题、解决问题，充分调动学生的积极性与主动性。
7.培养创新能力。引导学生利用业余时间积极参与企业实践，积极参加数控大赛学习培训，能熟练利用自动编程软件编制程序加工工件，让学生专业水平得以提升和创新能力得到提高。
实践证明，以上几种教学方法都充分调动了学生的学习积极性，体现了以学生为主体的思想，学生学到了理论知识也掌握了实践技能。
总之，在教学过程中，教师始终坚持教学内容要符合理论与实践相统一的原则，整合优质教学资源，采取现代化的教学手段，积极探索实践各种有效教学方式，采取灵活多样的教学方法，提高学生学习本课程的兴趣，提高学生实际加工的能力，那么本课程的教学效果自然会得到极大强化。
参考文献：
关键词：中职校；普通车床；数字化；改造；研究
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）14-0158-02
对中职学校实训车间的普通车床进行数字化改造，是充分使用旧的设备部件进行的。数字化改造对相关部件也有基本要求，旧的设备部件通过改造必须能适应新的配置，并发挥数字化功能，提高加工效率。因此，改造前对旧车床进行客观的评价和判断，是十分必要的程序，这样可以避免因改造后的车床无法实现应用价值而浪费大量资金。
一、普通车床数字化改造的基本步骤
1.确定改造方案。车床经检验确定适宜进行数字化改造后，应在具体改造前首先制定合理的改造方案。一般包括改造的程度（改造部分占普通车床的比率）、改造的具体部位，改造的工作周期（改造总体用时的预算，以及各个具体工作步骤用时的预算），改造坚持的原则（先局部后整体、先易后难等），改造的方式（根据普通车床的具体情况，选择合适的改造系统），改造过程的基本步骤（具体的改造程序），改造的规范（改造过程的相关规定，以及改造人员的责任分工和落实等），以及验收方案（聘请专业人员对改造的效果作出具体评价）。
2.改造前的相关准备。具体改造前应做好充分准备，以保证改造顺利进行并取得良好的改造效果，尤其应重点做好技术上的全面准备。由于数字化改造对技术的要求十分严格，而技术程度直接对改造结果产生关键性作用。改造前，要通过对旧有车床进行全面的测量和相应的计算，绘制出比较科学明确的改造图，改造图要详细标明所有需改造的部分，注意绘制细节。另外，要重点注意对接口的改造，根据需要决定是否进行全面改造，保证顺利完成接口的转换；局部的改造要保证接口的匹配性；全部改造则要保证接口与车床的其他相关配置相适应。对于预改造的数字化车床所涉及的相关电气资料要提前熟悉，包括相关原理说明、安装和调试说明、线路图，以及使用和编程手册等。参与改造的技术人员要做好基本的技术准备，可通过相应的技术培训，保证能胜任基本的改造工作，避免因技术不到位或出现技术失误而无法满足数字化车床的改造要求。
3.改造的具体实施。具体的改造过程即主要分为两部分：对旧车床进行保养和调整等，对新系统进行合理安装，并完成调试。对旧车床进行处理时，要在保养的基础上，进行改造前的精度测量，对保留的电气部分做最佳的调整，以保证改造后的精度。在对原有系统进行拆除时，要对照图纸认真进行，防止拆除过量或出现遗漏。对新系统的配置要合理，相关线路的连接要规范科学，做到准确而美观。调试时要严格按照科学的步骤进行，调试现场要确保无障碍物，重点对系统的灵敏度及安全性进行调试和检查。
4.后期工作。后期验收及其他相关工作对普通车床数字化改造效果也有很重要的影响，应严格进行。新车床改造效果的验收应聘请专业人员参与，并严格按照验收标准进行，要对车床改造的精度和机械性能进行验收，尤其是车床改造后的控制能力和灵敏度要仔细检验，必要时进行科学的测量及相应的监测，以保证验收的全面性和有效性，便于今后车床的合理使用，或对于不达标的改造作出补救措施，以保证较好的改造效果。另外，还要进行后期总结，车床改造在我国将是一段时间内的重要工作，相应的技术人员应及时总结经验和教训，以便在后续的车床改造中能更加科学地进行。对于改造过程中使用的资料，包括改造图纸、方案及具体改造程序的相关文档和验收标准等材料均要妥善保存，以便于今后实施车床改造时作为参照依据。
二、普通车床数字化改造的具体实施方案
1.伺服系统的合理选择。伺服系统在车床的改造中十分重要，作为数字化车床的重要组成部分，伺服系统既可以很好地保证CNC系统与主轴、刀具之间及时完成信息传递，又能有效地进行能量传递及放大，对于数字化车床保证良好的基础性工作具有重要作用。在普通车床中，伺服系统一般只设计开环控制系统，且比较简单，相关部件价格低廉。但是，在数字化的车床中，开环控制系统是伺服系统的一部分，要求程度更高，为保证车床运作的精度，对部件质量要求更高。此外，还需要同步设计闭环及半闭环控制系统，以保证数字化功能的完整性实现。
伺服系统的主要执行元件，即伺服电机一般选用步进电机，选择时要严格确定参数，保证电机每转动一步都能实现零误差。选择步进电机的驱动器时要保证结构合理且具有较大的容量，保证可靠的运行状态和安全性，并能同时兼顾较高的效率。伺服系统对数字化车床能否实现正常工作具有十分重要的意义，选择具体部件时要严格遵照相应程序，以保证改造后的车床具有良好的性能和较高的运作效率。
2.数控系统的科学选择。作为数字化车床的核心系统，在对数控系统进行选择时一定要慎重，应根据车床改造的具体要求选择不同类型的控制方式。数控系统的控制方式主要有步进电机拖动、直流或交流伺服电机拖动，以及直流或异步电机拖动三种不同的控制方式。其中，步进电机拖动控制方式对精度的要求相对较低，在大多数中小型的车床中均有很好的适应性，尤其是对于改造的车床。由于改造母体最初的设计及制作主要是基于传统技术之下完成的，如果改造时的精度要求过高，往往较难完全达到匹配要求。因此，步进电机成为车床改造中应用最广的一种控制系统，且成本较低、安装方便，并容易调试。直流和交流伺服电机在精度的要求上相对较高，而直流或异步电机的要求最高，不仅精度标准高，且相应成本同样较高，结构和调试过程比较复杂，安装工作量一般比较大，对旧车床进行改造的适用性不高。
3.机械系统的具体改造。机械系统是数字化车床改造更具体的环节，涉及各种具体部件的选用和配置。自动刀架的安装应先将小拖板拆除，保证高度适宜后在中拖板上安装。导轨在改造中要保证良好的耐磨性，可利用车床的床身硬化后制成新车床的导轨。齿轮的改造应严格保证精度，结构上要确保改造后能实现无间隙运动。主轴的变速机构在改造中如果对自动化程度要求不严格，则可保留原有的部分手动变速机构，在不影响车床改造后运作效率的前提下尽量降低改造成本。联轴器在一般的改造中会选用无键连接方式，以保证重复定位的高度精确性，并避免旧系统中存在的反复间隙出现。滑动丝杠与车床传动的精确度有直接关系，应根据加工件对精度的具体要求选配合适的滑动丝杠，以减少车床运作误差，还要保证螺母适宜的间。如果车床进行螺纹加工，为保证螺纹等量分度及螺距和起点固定，一般需安装光电编码器，选用时要保证光电编码器能对刀架的纵向移动起到很好的控制。
参考文献：
[1]路福俊.浅谈普通车床的数控化改造[J].职业，2011，（12）.
[2]毕长有.谈车床的数控化改造[J].中国新技术新产品，2009，（07）.
【关键词】项目教学法 数控车工实训
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）04-0180-01
数控车工实训是数控专业最主要的实训课程之一，它直接影响着学生对数控专业知识的掌握程度。但学生对知识的综合运用能力差，学习主动性差，缺乏分析问题、解决问题的能力。如何提高学生的技能水平和综合素质，是技工学校一直在探索的一个具有现实意义的课题。
目前，项目式教学法越来越广泛地被应用在各种学科上。项目式教学是将某门专业课程按类别分为若干技术或技能单元，每个技术或技能单元作为一个教学项目，实行理论、实践一体化的单元式教学，每个单元教学都以应用该项技术或技能完成一个作业来结束。基于这种模式能把理论和实训较好地相结合。本人尝试在数控车工实训课程中运用项目式教学，主要体现在：
一 项目是教学内容的组织者
根据学以致用的原则，企业需要什么样的人才，我们就培养什么样的人才。我利用学生假期社会实践的机会对企业进行调查了解，根据企业对学生技能的需要，选择代表性的知识生成典型问题，总结成项目进行教学。以本校现有设备作基础，把数控车工实训课程整合为以下七个实训项目：
项目序号 实习项目内容
项目一 数控车床控制面板基本操作
项目二 加工工艺路线的分析与工艺准备
项目三 华中数控系统编程的基本知识
项目四 基本功能指令的应用
项目五 简单循环功能指令的应用
项目六 复合循环功能指令的应用
项目七 螺纹切削功能指令的应用
在具体的教学中，每个实训项目都可以细分为具体的教学模块，每个模块又可细分多个任务，以项目二加工工艺路线的分析与工艺准备为例，就可以设计如下项目模块：
模块一：零件加工工艺与工艺准备 任务一：识读零件图
任务二：加工工艺分析
任务三：毛坯材料准备
任务四：刀具准备
任务五：工艺路线分析
模块二：对刀方法 任务一：识别各种刀具与刀具基本知识
任务二：掌握各种刀具的刃磨方法
任务三：刀具的装夹方法与注意事项
任务四：掌握各种对刀方法
课堂教学围绕这些具体的教学任务来展开教学，并在完成每个教学任务的相关知识点的讲授后进行单项教学的实训以巩固每一个专业技能。
二 项目是教学过程实施的带动者
数控车工实训每个教学项目的教学流程可划分为三个阶段：教师设计和布置任务；学生探索和完成任务；完成任务的评价与小结。教师要根据该课程的目标，结合学校的实际条件，分析学生的综合素质，提出一个合理的实训项目，让学生应用专业知识与技能去完成。例如：“华中系统数控车G71编程指令”这一章节的内容，我们可以把它设计为项目六“复合循环功能指令的应用”中的任务一，在讲授前让学生把指令的格式、内容预习一遍，对比“简单循环功能指令”的格式，初步认识“G71”这一指令，然后在课堂上讲解指令，介绍指令的应用方法；第三步是把学生按照强弱结合、由强带弱的形式成立项目小组，要求学生分工完成程序的编制、修改，安排他们到机房进行模拟软件操作，仿真该任务的实训过程，以检查程序的合理性；最后，让学生每人分岗完成对刀、程序的录入、实际加工，还要求通过小组成员之间的分工协作，总结本任务的重点、难点，整理实训报告。在整个过程中，老师是引导者，当学生遇到困难时可以给予适当的提点，充分发挥学生的学习和动手能力。
在项目式教学的应用过程中，由于本人对这种教学模式理解不够深入、积累的经验不够丰富等原因，出现了几点不足：（1）在整个学习过程中，学生的考核是以技能操作为主，没有对学生的综合素质作有效的评价。（2）设计的工件虽然能应用指令，但实用性不强，学生对真实的零件加工仍认识不足。（3）对学生吃苦耐劳的职业精神培养不够。
项目式教学是适合培养技工教育的一种好的教学模式，能把学生放在主导位置，并能让学生充分参与每一个环节。但它对教师的要求很高，教师必须要有真材实料，也要充分了解企业的真正需求。虽然目前还在初步探索阶段，但我相信，项目式教学会越来越被广泛地应用到数控车工实训中。
参考文献
[1]吴言.项目教学法[J].中国职业技术教育，2003（7）
[关键词]刀具半径补偿；数控铣削加工；应用
中图分类号：TG547 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0238-01
科技进步是数控加工技术的基础，使各行各业均能在生产力及产能上不断提升，因此数控加工技术对于社会生产的重要性不言而喻，通过对技术的不断革新与升级，使数控加工的零件尺寸准确度得到显著提升，同时数控加工技术的不断精进也是近代工业发展史的重大突破，为未来工业技术发展奠定了坚实的基础。
一、刀具半径补偿的基本概念
刀具半径补偿方式是以数控系统为基准，在进行相关数据的设置时，需要编程员注意将原始的刀具半径设置为零，利用刀具零件的基础轮廓进行基础的编程，按照相关的ISO执行审计标准，在刀具按照原有程序进行运营时，需要规定相关的行进方向，一旦前进方向向右偏移，既需要进行右补刀操作，利用G42指令进行操作，而相反则需做左补刀操作，利用G41命令执行操作，而撤销指令则使用G40实现操作目标。
刀具半径补偿有B功能和C功能两种补偿形式。由于B功能刀具半径补偿只能根据本段程序进行刀补计算，不能解决程序段之间的过渡问题，使用时均将工件轮廓处理成圆角过渡，因此工件尖角处工艺性较差；C功能刀具半径补偿能自动处理两程序段刀具中心轨迹的转接，可完全按照工件轮廓进行编程，因此，现代CNC数控机床几乎都采用C功能刀具半径补偿。当采用C功能刀具半径补偿时，要求在建立刀具半径补偿程序段的后续两个程序段中，必须含有指定补偿平面的位移指令（G00、G01，G02、G03等），否则，无法建立正确的刀具半径补偿。
在数控铣床上进行轮廓加工时，由于刀具总有一定的半径，刀具中心的运动轨迹并不等于所需加工零件的实际轮廓。在进行内轮廓加工时，刀具中心偏移零件的内轮廓表面一个刀具半径值。在进行外轮廓加工时，刀具中心又偏离零件的外轮廓表面一个刀具半径值。这种自动偏移计算称为刀具半径补偿。应用刀具半径补偿功能时，只需按工件轮廓进行编程，然后将刀具半径值输入数控系统中，执行程序时，系统会自动计算刀具中心轨迹，进行刀具半径补偿，从而加工出符合要求的工件形状，当刀具半径发生变化时也无需更改加工程序，使编程工作大大简化。
二、刀具半径补偿功能应用的技巧
1.圆孔的加工
对于直径为32mm，孔深为12mm的圆孔，在数控铣床上可直接用一把立铣刀完成。工艺及编程分析如下。刀具的选择：对于此类的圆孔，工件材料若为45钢调质处理，可选一把硬质合金立铣刀，假定孔径为D、刀具直径为d、它们之间的关系应是：D/3
粗精加工的安排和程序处理。把刀具路径编在一个子程序里，每次慢下刀0.5mm，子程序连续调用24次，刀补值设定为7.2，即可完成粗加工。精加工只需调用一次子程序，一次下刀到孔底，走刀量减小5倍，刀补值设定为理论值，其他不变，即可完成精加工。
由此例可见，通过巧妙应用刀具半径补偿、选择合理的刀具、制定最优化的刀具路径和新工艺“少吃走快”的大胆应用，就能快速、高效、准确地加工出类似的孔类零件。
2.内外壁的加工
内外壁加工模式是目前采用最为广泛的加工方式，需要在平面上铣出与锉刀直径距离相近的沟槽，然后对沟槽的质量及距离进行计算，以保证沟槽的宽度能够符合三刃力铣刀切合面的宽度，采用传统的减少尺寸加大横截面的方式，使铣刀能够利用最小的力度完成切合，由于图素位整理比较复杂，因此需要有效的应用刀具半径补偿，极大的减少了所需要的材料，并突破原有的加工时间限制，利用计算优势对下刀点进行计算，按照相应的轨迹，编写可沿外壁运行的基本程序，通过改刀手段，将槽壁填满，使铣刀在加工过程中，能受到来自加工盘的外力，从而压紧凹槽接触，确保不会因受力面的增大，而导致位置的偏移，要注意刀补值的初始设定，必须在加工壁以外，使其能够充分利用剩余空间，保障加工工序的顺利进行。
采用此方法加工内外壁的特点就是只需编写一个程序，通过不断修改刀补值来完成内外壁的粗精加工。当加工内壁时，把刀补值设为刀具半径；加工外壁时，刀补值设为（槽宽-刀具半径）。这两个例子很简单，但是都比较典型，说明了数控铣削加工中刀具半径补偿应用的两种思想。刀具半径补偿的应用远远不止这些，还有待于我们继续探讨。
三、机床仿真操作部分
在这里所使用的数控操作虚拟加工软件是南京斯沃数控仿真软件，包括17大类，67个系统，126个控制面板。具有发那科FANUC、西门子SIEMENS、美国HAAS、广州数控GSK、华中世纪星HNC、北京凯恩帝KND系统、大连大森DASEN、南京华兴WA、江苏仁和RENHE、南京四开、天津三英、成都广泰GREAT、巨森数控JNC编程和加工功能。学生通过在电脑上操作该软件，可以在较短的时间内掌握不同系统的数控车、铣及加工中心的操作，可手动编程或读入CAM数控程序进行虚拟加工。通过该数控仿真软件可以使学生达到实物操作训练的目的，又能大大减少数控机床的巨额投入。数控系统的机床操作仿真加工与实际加工过程的相结合，让学生有身临其境的感觉。现以FANUC系统汉川机床操作为例来说明制作过程：学校实训工厂的汉川机床FANUC0i-M面板。先打开Captivate软件，选择训练模式录制全屏。打开斯沃数控仿真软件，进入FANUC0i-M系统，再选择汉川机床厂FANUC0i-M面板如。机床回零，安装零件，导入经过后处理的心形凹模的数控编程代码，装刀具、对刀，设置参数，最后自动加工。操作完停止录制，对录制完成的内容，凡涉及到重要知识点的步骤再进行详细的编辑，最后flash文件格式。
四、结语
刀具半径补偿有效使数控加工技术在科技的进步中得到提升，为此不仅需要编程人员付出巨大的努力，同时相关技术人员也对数控加工技术做出卓越贡献，使其成为具有现代影响力的科学加工技术，但数控加工技术所能应用的领域远不止目前所知的领域，因此对于数控加工技术的开发，还应在工作学习中不断探索，总结经验，使数控加工技术成为工业科技发展进步的标志。
参考文献：
关键词 数控课程；多媒体数控实验室；实验教学
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：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
大力发展以数控技术为核心的先进制造技术，已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力的重要途径。而我国机床工具工业协会的信息表明，我国机床消费量为世界第一，我国机床的数控化率正在向发达国家的数据靠拢，中国逐渐成为“世界制造中心”。因此，整个制造业对从事数控编程、数控加工和数控设备维修的数控高级应用人才的需求每年还将继续增加。作为培养数控技术人员的高校，已把数控技术课程作为现代机械制造类专业的专业主干课程之一。很多高校也在对数控技术课程的授课模式和授课内容进行不断的改革与探索[1-3]。如何提高数控技术课程的教学质量，搞好数控课程的教学工作，是高校教师面临的一个重要课题。笔者结合自己的教学工作，探索了几种行之有效的教学方法。
1 全面正确认识课程特点
数控技术课程作为数控专业主干课程之一，有其自身固有的特点。只有正确认识课程特点，授课中才能有针对性。
1.1 知识面宽
数控技术是一门综合了多个技术领域的多学科交叉的综合技术，是高度的自动化控制技术，也是近年来应用领域中发展十分迅速的一项高新技术。它是集机械设计与制造工艺、电子技术、自动控制理论、计算机技术、传感器技术、软件技术、信息技术、机电一体化技术等于一体的多学科的综合技术。
1.2 理论性强，实践性更强
该课程具有较强的理论性，学习本课程的目的是使学生在短时间内掌握数控机床的基本概念、数控原理、插补原理、硬件和软件结构、进给伺服系统、检测原理、手工编程和计算机辅助编程等内容，掌握典型的数控车床、铣床的编程知识与操作。因此，数控技术首先是一门系统性较强的理论课。同时，数控技术课程又是一门实践性很强的课程[4]，离开实践就谈不上素质培养，实践是知识转化并升华为素质的根本条件。教学中的很多环节，都必须用相应的实验或实训教学来加深对理论知识的巩固与理解，如数控机床结构剖析、数控加工工艺分析、数控编程、数控机床的操作与维修等都离不开实践。
1.3 知识更新快
随着计算机技术、控制技术的飞速发展，对传统的制造业提出严峻的挑战，许多发达国家包括发展中国家对现代制造技术进行研究开发，提出更新的制造模式。数字化的控制技术正在发生根本性的变革，传统的、封闭的数控系统已越来越不适应加工的要求，因此必须采用基于PC的开放式数控系统。数控系统涉及的领域也在不断拓展，在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术。数控系统的功能不断完善，可实现高速、高精、高效控制，可自动修正、调节与补偿各项参数，可在线诊断和智能化处理故障。数控系统的集成化程度不断提高，可与CAD/CAM集成为一体，实现中央集中控制的群控加工。
2 理论课教学方法灵活多样
数控技术理论课的学习，传统的教学方法是单一的课堂教学，课堂教学时教师对着课本讲各种控制指令和机床的运动部件的各种动作，需要学生具有很好的想象力，学生反映听课“如听天书”。这种单向灌输式的教学方法，已不适应信息社会的发展，必须根据不同的授课内容，采用全方位的立体教学模式和现代化教学手段，使信息由单向传递变为双向流动，这样才能使学生对所学知识有一个系统的、全面的认识，以达到理想的教学效果。
2.1 课堂授课
对理论课的学习，课堂教学是主要的授课形式，主要讲授基本理论知识，占总学时的70%左右。课堂教学也要做到以人为本，传统的教学是以教师为中心、以书本为中心、以课堂为中心，重教有余、重学不足的单一教学方法。而要做到以人为本就是要以学生为主体，按照现代化的教学模式，充分体现学生的主体地位。
课堂授课过程中还要注意运用各种有效的教学手段，如多媒体动感文字图片、模拟动画、生产现场视频、相关的音像教材等，做到图文并茂，使之构成一套内容丰富、表现形式多样的立体教材。要注重因材施教，灵活多样的教学方法也是保证教学效果的重要法宝。课堂上要注意采用不同的教学方法，如讨论启发式教学法、问答式教学法、案例式教学法、项目式教学法[4-6]等多种方法，不仅能激发学生的学习兴趣，而且能收到事半功倍的效果，适应应用型本科教育。
例如，在讲授逐点比较法差插补原理时，可设置问题：程序中给定的坐标是有限的，怎样使刀具能够沿着给定的轨迹（直线或圆弧）运动呢？让学生先自己思考、分析，而后笔者结合自己的科研工作，将用高级语言编制的插补程序（图1）进行模拟运行，通过对程序的执行和不同参数变化对运行轨迹的影响，使学生能对插补原理有一个感性的认识，明白刀具在加工过程中是怎样运行的。这样的情景设置和和动画教学能够使学生加深对知识的理解，同时培养学生独立思考问题的能力，激发创新意识和学习的主动性。
2.2 现场授课
数控技术传统的教学方式，理论教学和实验教学是完全分离的。实践证明，有些理论内容单纯在课堂上讲解显得很抽象，不便于学生接受和理解，这样的内容就考虑采用现场教学，这部分内容大约占总学时的20%。现场教学过程中可充分地利用实验教学设备，使学生在教与学的互动过程中学习，这样能够发挥学生的主观能动性，极大地调动他们的学习热情，比课堂授课更直观、更形象、更容易接受，教学效果比较理想。
如在讲授编程五大功能指令（G功能、M功能、F功能、S功能、T功能）时，采用现场教学，利用学校数控技术研究所研发的由微型数控铣床、微型数控车床构建的数控多媒体实验室，边讲解边操作，在MDI方式下输入相应的运行指令，其运行情况可以在屏幕上模拟，同时机床的相关部件可以实现相应的运动。这样的授课方式能加深对编程指令的理解和掌握。又如，在讲授机床各个坐标方向运动时，也可采用现场教学，在手动操作方式下，使机床各坐标方向实现相应的运动，以使学生加深对机床坐标系的认识。
现场教学用的数控多媒体实验室如图2所示。在多媒体教室进行现场授课，可以让学生在很短的时间内掌握书本知识、实验技能、基本操作技能，时间短、效率高、效果好，同时也大大方便了教师的教学，大大减轻了教师的劳动强度。
2.3 双语教学
随着世界经济的一体化及世贸组织的加入，跨国界的企业间的业务往来日益频繁，这就要求大学生要有一定的英语水平，这样才能进行正常的贸易往来。目前我国机械制造业的数控化率正在不断提高，是机床消费大国，而我国所使用的高档数控机床大约有30%是进口的，其操作界面大多是纯英文的，一些常用的CAD/CAM软件（如UG、ProE等）也是英文版本，所以数控技术人员要能熟练地编写程序、操作和维护机床，还必须有很强的英语应用能力。因此，有必要对数控技术课程实施双语教学。目前，学校在理论教学中已开始尝试双语教学，这样既培养学生数控技术方面的专业知识，又提高了学生的英语应用能力，适应了社会发展对人才的需求。
3 实验形式不拘一格
为了提高学生的动手操作能力、创造能力、抽象思维能力和综合判断能力，在数控课程的教学中，还要加强和完善实验教学环节[7]。本课程实验的目的是让学生通过实际动手掌握数控机床的基本操作，将所学的理论知识应用到实践中来。因此，要求根据不同的实验内容采取不同的实验方法。
3.1 模拟、验证性实验
理论课中讲授的原理性的知识有必要在实验中进行重新认识，对这些内容可以开设认识性实验。如机床的切削进给运动、快速运动等，可通过实验教师编写简短的程序进行演示、验证；或通过数控加工仿真系统（学校配有FANUC仿真系统、SIEMENS仿真系统等）对加工过程进行演示，既保证了程序的真实性，又培养了学生熟练操作机床的能力。
3.2 设计性实验
为激发学生学习数控知识的兴趣，要有针对性地开设设计性实验，以便给学生更多的自行设计空间，充分发挥学生的潜能。对于数控加工部分有必要开设设计性实验，如给学生一张零件图纸，要求学生对工艺规程进行设计，包括分析图纸、拟定加工方案、安排工艺顺序、选择刀具和夹具、规划走刀路线、编制加工程序等，把所编制的程序通过相应的机床进行加工试验。这样学生有成就感，会激发学生的学习兴趣、大大提高学习的积极性。
3.3 综合性实验
目前，机械制造行业要求培养的数控技术人才不仅是数控编程加工操作人员，还要能够完成零件造型与自动编程，能对机床进行维护、维修等。因此，要求学生必须掌握从零件设计造型到数控编程加工操作的全部过程，所以在实验时要开设一些综合性的实验。如山东理工大学开设的综合性实验之一是要求学生能用CAD/CAM软件完成零件的造型、自动编程与加工。图3为学生通过MasterCAM软件对零件进行建模、自动生成数控加工程序，而后自己通过操作微型数控车床加工的零件。通过该综合性实验，学生基本掌握了零件从设计建模、工艺参数设置、数控程序生成到机床操作等基本知识和技能。同时，教师在授课实验过程中故意对机床的某些机械或控制部分进行故障设置，让学生自己查找原因，并进行维修维护。
4 总结
机床数控技术课程的教学是一门理论和实践性较强的课程，只有正确认识数控课程的特点，紧密把握数控技术发展的前沿，不断改革、不断完善，不断尝试新的教学方法和教学手段，使之与时俱进，才能有效地增强授课的效果。目前探索出的课堂授课、现场教学、双语教学相结合的理论教学方法和模拟验证性实验、设计性实验、综合性实验相结合的实验实训方法，已形成一套成熟的，集理论授课和实验教学于一体的，具有应用型本科特色，适应机械类各专业教学要求的数控技术课程理论教学体系和实践教学体系。在本教学体系中，学生在较好地掌握数控技术理论知识的前提下，能够很好地与实践相结合，教学效果显著，适应了社会对高素质人才的需求。
参考文献
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【关键词】中职；数控车；实训
2000年，教育部制定的《关于全面推进素质教育，深化中等职业教育教学改革的意见》要求，中等职业教育“要全面贯彻党的教育方针，转变教育思想，树立以全面素质为基础、以能力为本位的观念，培养与现代化建设要求相适应，德、智、体、美等全面发展，具有综合能力，在生产、服务、技术和管理第一线工作的高素质劳动者和中初级专门人才。”这一目标的实现，与中职实训课程实施的情况密不可分。
《数控车床实训》是数控加工专业学生的专业必修课，是一门理实一体化课程。其目标在于培养数控加工专业学生的编程和操作能力，依据数控车中级工技能要求，达到本专业职业资格等级标准的要求。课程以就业为导向，根据企业用工需求的技能要求特点，数控车实训课程实践性较强，是长期生产实践的总结。根据数控车国家职业标准，分解成若干教学活动，在实训中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力。既然数控车床实训课程如此重要，如何有效的开展是我们的最终目的，以下是笔者就实训课程遇到的问题和大家探讨对策方法。
探讨一：如何让学生对实训任务感兴趣。
实训任务应与企业生产紧密相连。实训任务一般是以企业生产产品与生产环节相扣。提高学习兴趣的基础是让学生知道他们在做什么事，有什么用。
第一步，开好头。一节实训课好的开头关系到整节课的效果，而好的开头又在于能否激发学生的兴趣。既要吸引学生的注意力，又要使他们感到乐趣，更能促进他们的求知欲。1）、多用实物教具和多媒体课件进行教学。这种方法能使学生从直观上认识事物，记忆深刻，兴趣浓厚。例如：在实训前，教师应把加工实物准备出来。学生不但可以观察它的外形，还可以观察它的内部结构。这样学生的学习积极性自然提高。2）、联系实际生产。创设情景教学学习和实际生产联系起来，使学生更热爱学习，热爱生活。例如：加工轴类零件，先带学生去看汽车，让学生知道加工的零件是汽车上的哪个部件，具体起到什么作用。这样能调动学生学习的积极性。总之，一定要让学生了解他在做什么，做的东西有什么用。
第二步，教学模式一体化。理论指导实践，实践又证明理论。理论与实践的一体化教学模式是比较切合当代中职教育实际和现代企业需求的教育教学模式。将理论教学与实验实训有机结合。以职业实践为主线在实训一体化教学中，我们紧紧围绕学生的职业实践活动安排子项目课程教学，即在实训教学过程中数控编程、数控仿真、数控系统等子项目的进度和课题安排始终围绕上机操这个核心，特别是在实训中、后期，一般先确定上机实训课题，然后再根据上机实训课题来确定其他项目课程课题，突出专业技能教学以培养职业能力为主要目的的教学理念。以项目课程为主体在安排数控车床中级工职业资格考核实训教学时，参考国家职业资格考核对应知和应会能力的要求，开设了数控编程、数控系统、CAD/CAM、上机实训等单项课程，又避免了将上机实训与其他课程分离开来的教学方式，而是将互相关联的几个方面课程设计成以课题形式为教学单元的项目课程，教学上相互呼应、相互融通，形成以项目课程为主体的一体化实训教学内容。课程体系综合模块化在设计项目课程的课题内容时，各项目课程的教学内容都以上机实训课程课题为主线和核心，紧紧围绕提高学生职业能力进行教学，各项目课程的课题设计成模块化教学内容，以利于在有限的教学时间内达到项目课程的教学目标，同时又能使各个项目课程的教学内容之间容易达到相互关联、相互补充、相互促进的目的。例如数控编程项目课程在讲授循环指令课题后，数控仿真项目课程讲授循环指令的仿真课题，CAD/CAM课程的教学课题可增加手工编程和计算机编程的优缺点对比内容，上机实训课题为循环指令在加工中的具体应用，形成数控车床实训一体化教学综合模块化的课程体系。
探讨二：在实训设备配备量不足的情况下，如何统筹安排学生。
实训教学硬件设施是否完善，对于达到实训教学目标有着重要影响。但是由于学校资金有限，中职学校的数控设备不可能人手一台，有的几个人甚至十几个人一起共用一台设备实训。对于这样的情况，如何让实训目标顺利的实习，还看实训教师如何科学规范的管理。教师通过一体化教学，有效的将学生分成若干组。例如，一组去操作机床，下一组通过仿真软件模拟，还有一组讨论零件的工艺和程序。循环运作，教师巡回指导，以学生讨论互学方式教学。最后，无论哪位实训教师都该保证实训设备的正常运作。不要抱着，我只是上课，维护机床是专业人员事情的心理。一旦机床运转不正常，实训课也将受到很大的影响。除了课程要求的实训项目，机床的维护内容也该穿插到实训项目收尾工作中去。以保证现有的设备实正常运转的前提下，使其得到充分的利用。
探讨三：如何完善实训课考核制度。
实训教师在加强教学管理的同时，要制定全面、有效、科学的实训考核制度。对学生的实训课程效果考核，要打破传统的只注重结果的考核标准，尽量减少理论考核形式，要以培养技能型人才为目标，以职业能力培养需求出发，突出学生实际动手操作能力的考核，同时考核标准参考企业行业规范。实训课考核方案：每次实训后，教师应根据学生的考勤、回答问题、实训操作技能、实训报告进行成绩评定（百分制）并按规定登录存档。每学期的实训总评成绩评定方式为（百分制）： 总评分=30%安全教育成绩+40%实训操作技能考核+20%实训报告+10%出勤纪律记档方式与其它考查课程相同；实训技能考核内容：实训原理、实训基本技能、实训设计、实训结果分析等；未完成全部规定实训的学生，不得参加实训技能考核，实训总评不合格的学生按规
定应重修该课程。每门实训课的学生成绩按学校学籍管理制度执行。
结束语： 在中职学校从事实训教育活动应该是丰富多彩的，并有着实际的意义，实训课程内容和时间的设置，要遵循科学规律，全面考虑技能训练和综合能力整合形成的特点。在有限的时间内，突出技能训练。只要我们坚持不懈的去调查、研究和探讨。了解市场和社会需要哪些人才，中职学校所培养出来的学生一定能在市场的竞争中利于不败之地。
作者简介：
李雪凤，女，1984年2月。现任广西理工职业技术学校机械系教师，助理讲师。
参考文献：
[1] 张依莉，《职业教育专业课程改革实施构想》，《职教通讯》，2006（6）
关键词：数控机床；维护保养
一、数控机床维护保养工作的基本条件
（一）人员条件 。数控机床维护维修工作的快速性、优质性关键取决于维修人员的素质条件。因为数控机床是机械、电、液压高度结合的产品，因此要求数控机床的维护维修人员要掌握有关数控机床的各学科知识，如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术，当然还包括基本数控知识灯。 要做好老带新的传帮带工作，让新员工向有经验的操作、维修人员学习，在不断的实践中提高分析能力和动手能力，掌握科学的方法，学习并掌握各种常用的仪器、仪表和工具。
（二）物质条件。首先是准备好必要的维护维修工具。包括基本拆装工具、起重工具、运输工具、测量工具、仪表和专用的维修软件，要有完整的数控机床技术图样和资料；数控机床使用、维修技术资料档案。此外，还要准备好易损的数控机床备件以及维护保养用的油液与工具。
（三）关于预防性维护。预防性维护的目的是为了降低故障率，其工作内容主要包括下列几方面的工作：要分配专门的操作人员、工艺人员和维修人员，所有人员都要不断地努力提高自己的业务技术水平；建档针对每台车床的具体性能和加工对象制定操作规章，建立工作与维修档案，要经常检查、总结、改进；建立日常维护保养计划，保养内容包括坐标轴传动系统的、磨损情况，主轴等，油、水、气路，各项温度控制，平衡系统，冷却系统，传动带的松紧，继电器、接触器触头清洁，各插头、接线端是否松动，电气柜通风状况等等，及各功能部件和元件的保养周期。
二、数控机床维护保养工作内容
数控机床具有集机、电、液为一体的自动化机床，经各部分的执行功能最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作，可见做好数控机床的日常维护保养将直接影响机床性能。数控机床日常维护主要包括机床本体、主轴部件、滚珠丝杠螺母副、导轨副、电气控制系统、数控系统等维护。
（一）外观保养。（1）保持工作范围的清洁，使机床周围保持干燥，关保持工作区域照明良好。（2）保持机床清洁，每天开机前在实训教师指导下对各运动副加油，并使机床空运转三分钟后，按说明调整机床。并检查机床各部件手柄是否正常位置。（3）导筒上的齿条，务必经常保持干净。
（二）日常保养项目与内容、周期
关键词：数控技术；教学现状；调查分析
作者简介：刘馨潞（1978-），女，江苏南通人，江苏海事职业技术学院讲师，硕士，研究方向为机械工程。
中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1001-7518（2013）05-0094-03
一、引言
数控技术作为现代制造技术的基础，它是国家宏观发展战略中提出的重点发展的科学技术，是机械类专业必修的主干课程，也是各工科院校重点进行建设的学科方向。我院于2008年新开设了机械制造与自动化专业（以下简称机制专业），为船舶设备制造企业培养应用型数控人才。
机制专业开设三年来，数控技术课程的教学质量经过不断的学习与摸索已有所进步，但由于学校数控师资力量及一些软硬件设施都较薄弱，所以在实际的教学过程当中，对数控技术课程的认识、课程体系、教学内容和教学方法等方面都还亟待提高。为进行数控技术课程教学改革，笔者通过在数控技术课程的设置、教学方法和手段、教材使用、教学效果等几个方面展开问卷调查，分析目前数控技术的教学现状，为本课程的教学改革提供依据。
二、调查对象与方法
本次调查面对我院机制专业09级和10级的学生展开，共发放问卷95份，回收92份，其中有效问卷92份。问卷共设10个问题， 其中1-9题为选择题， 第10题为开放式的问题，可以归纳为以下几个方面的内容。
（一）学生对数控技术课程重要性的认识
近年来，由于数控技术给传统的制造业生产方式、产品结构、产业结构带来的深刻变化，无论是从社会还是到学校，几乎所用的人都已经认识到了数控技术的重要性。通过了解学生的基本情况和表1中的问题后，我们发现，95.6%的学生认为数控技术很重要或比较重要，只有4.4%的学生认为数控技术不重要。
（二）学生普遍认为数控技术的学习困难
通过调查发现，在绝大多数学生都认为数控技术课程很重要的同时，他们也同样觉得数控技术的学习是困难的。通过表2可以看出，大部分人对课上老师讲的内容是一知半解的，只有很少的人能完全理解，而有部分人甚至是一点不懂，这当然是认为所有人都在认真听课的前提下。那么为何会出现这样的结果呢？原因是多方面的：一方面由于学校的专业教学计划还有不完善之处，学生先修课程不够，基础薄弱；另一方面实训设备条件数量严重不足，且不配套，虽然教师准备了大量的多媒体课件，但“只能看，不能摸”与“看得见，摸得着”的教学效果是不可同日而语的；再者由于数控技术课程的教学内容涉及设计、工艺、机床、刀具、夹具、切削原理、材料、气液传动、自动控制、电工电子技术、检测原理、微机原理、自动控制原理等很多方面的内容，知识面太宽，如果采用传统的教学法进行教学，学生很难学透。
（三）学生对数控技术课程使用教材及教学方法等的评价与要求
从表3 可以看出，学生认为数控技术教材及参考书的选用是基本合理的，但这并不能完全说明教材的选用不存在问题，事实上现有的数控技术教材，形态都比较单一，内容也陈旧，实践性不强，虽然近年来市面上出现了名目繁多的适用于高职高专使用的教材，质量却良莠不齐，很多教材在数控系统原理、数控机床机电控制、数控机床故障诊断与维护维修方面都只是基本理论，条条框框的内容，脱离生产实际，本来就很枯燥的知识学起来更是晦涩难懂。再加上老师在教材的选择上也缺少经验，教材教学内容比较陈旧，以至于学生所学到的知识跟不上数控前沿技术的发展，与现实脱节，与社会和企业的要求存在很大差距。
表3 学生对数控技术课程使用教材及教学方法等的评价与要求
由表3中第6、7个问题的答卷情况可以看出，大部份学生都认为如果没有实验实训，仅靠多媒体教学是不能提高学习效率的。只有一成左右的学生认为上课仅靠老师讲就行，九成的学生希望课上有实验，或有实践项目引入，学生自己参与进来。
我院现在的数控技术的理论教学与实验实训几乎是完全分开的，一方面，这跟学校目前的数控设备硬件条件不足有关，另一方面，这也与学校数控师资队伍严重不足有关，同时具备理论知识和实践经验都很丰富的“双师型”教师少之又少，理论老师大多缺乏实践经验，无法在上理论课的同时很好的完成实验实训项目，而实训老师往往在理论方面又比较薄弱。
（四）学生对数控技术课程学习效果的评价
表4的调研结果表明，学生对所学的知识掌握程度和实践动手能力的满意程度不太高，大多集中在基本满意这一选项，不满意的比例达到三成以上。而另一问题即要求学生感受自己所学的数控知识能否适应社会发展和就业需要的调查更令人堪忧，只有45%的学生选择能适应或基本可以，55%的人认为不能适应。可见学生虽然尚未走进社会，却也能通过各种途径了解到自己所学的知识内容与社会企业的需求相距甚远。这一点本人在教学中就深刻认识到，因实训条件所限，数控加工刀具和工艺的教学相当薄弱，上课都以理论讲授为主，教学效果较差，实践技能培训的重点仅仅在数控机床简单操作上，而对数控加工工艺（如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等）学生都不太熟悉，还有企业需要的如模具设计、CAD/CAM与自动编程、数控机床的维护维修等专业技术训练都远远不够甚至没有。
表4 学生对数控技术课程学习效果的评价
（五）学生对数控技术课程教学的建议
本次调查的最后一个开放式问题是请学生提出自己对数控技术课程教学的建议，其中有相当多的建议都集中在希望增加实验实训的问题上；也有一部分是希望老师改进课程的教学方法，使他们能更好的接受和理解课堂教学的内容；还有提出对教材的要求和学习自动编程语言等方面的建议。
三、调查结果与分析
通过对调查问卷的分析，可以归纳出我院目前的数控技术课程教学中主要存在以下问题：数控技术课程设置和教学内容不能适应社会行业需要；数控实验实训设备条件数量严重不足，且不配套；数控专业师资力量薄弱；数控技术教学模式与方法陈旧落后。
综合上述问题，我们对数控技术课程的教学改革提出以下改进意见：
（一）目前学校为了强调实训，很多课程都采用了压缩理论课时的办法。数控技术也不例外，但是数控技术课程的教学内容涉及的知识面很宽，学时太短会导致很多知识老师上课只能一带而过，不能跟实际结合，最终老师讲的费劲，学生学的吃力。
我院现在的数控技术的理论教学与实验实训几乎是完全分开的，一些实训课程中的内容在理论课中已经讲过，如果我们可以将一些实训课程与数控技术课程合并教学，把传统的“理论一实践一理论”的教学改为“实践认识一针对实践的理论一再实践”的项目式教学，通过设计项目课题，把培养某项综合能力所需的课程内容按照知识要点和技能要点加以筛选归纳，不但能使学生的学习有的放矢，使学习的理论与实践紧密联系起来，还可以减少数控技术与一些实训课程之间的衔接和重复内容，大大提高教学时间的利用率，保证学生在有限时间里学到应有的知识。
进行项目式教学改革的过程中应注意的是，我们不能也不需要把所有的内容都改为项目教学，因为项目教学中学生学到的知识具有针对性，有些内容如数控加工工艺设计、数控车床、铣床和加工中心编程等方面的内容比较适合项目教学。但有一些如数控加工基本原理等方面的内容就没有必要改成项目教学，这样可以在一定程度上保证学生所学知识的系统性。
（二）必须选用合适的教材，即便在课堂上的效率很高，大部分学生在课后都还是要利用课本来进行温故知新，才能真正达到对知识的掌握。我发现，在课时紧张，课堂节奏很快的情况下，如果教材与课堂内容不配套，学生在课后就会很少去看书，从而对课程的一部分兴趣也就会缺失掉，因此最好是课堂授课内容与教材配套，如果必要，可以根据学校或专业的特色，以及不同的教学模式去重新编写适用的教材。
（三）采用项目式教学模式必须要有具备相当的理论知识和丰富的实践经验的并能够承担数控教学工作的“双师型”教师，针对理论老师缺乏实践经验的情况，学校应当有计划地送教师到企业进行实践和见习，了解数控技术的新知识，根据对数控技术的教学需求进行实战培训，重点放在数控加工工艺、机床故障诊断和维修等方面。只有老师“能文能武”，才能带领学生边学理论边实践，老师在运用各种教学方法的时候也才能游刃有余。同时，学校也可以聘请一些企业的专家到学校来授课，缓解师资不足的问题。
（四）学校应优先满足教学与培训需求，利用有限的资金合理配置数控技术实验实训设备，应包括数控车床、数控铣床、加工中心、电火花成型机床和线切割机床等基本加工设备，数控模拟仿真软件、数控机床典型零部件装拆、数控系统调试等的综合实验台。可进行数控机床操作实训、数控原理、数控机床电气控制、电机调速与控制、机床精度检测与调试技术等基础实验。
也可以采取一些校企合作的方式，让学生到企业去参观实习，使学生全方位的接触企业的数控产品，了解实际的生产过程，这种直接的方式可以最大程度上的促进学生对课堂知识的理解。
（五）要注重开展CAD/CAM和自动编程软件的教学，CAD/CAM是数控技术发展的趋势，对学生进行CAD/CAM 的设计软件如Master CAM、CAXA、UG、Pro-Engineer等教学及技能培训是当今数控技术教学方法中不可或缺的环节。尤其在数控硬件设施不足的情形下，开展自动编程软件的教学可以起到扬长避短的作用。因为虽然学校的数控加工和实验设备不足，但计算机资源还是比较丰富的，学好了一些自动编程软件，学生将来的就业会更具竞争力，而目前我们在数控技术课程中对只是略作介绍，这也是不妥当的。
四、结语
通过本次调研，总结出目前我院数控技术教学中存在的问题，为数控技术课程的教学改革提供依据。为此，教学改革将从调整数控课程设置与教学内容、改进教学模式、强化师资队伍等几个方面来展开，通过教学过程与研究过程的结合，边执行、边修改，最终得出一套切实可行的方案，提高数控技术的教学质量，使其符合社会需要和行业需求，同时也为其它课程的教学模式改革提供参考。
参考文献：
关键词:数控车床 实践教学 问题 编程 操作 避免
中图分类号:G63文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 03-145-02
1安全文明生产意识不够
文明生产是现代企业生产现场管理好坏的重要标志和现代工业生产的客观要求。对于操作者来说,一方面要管好、用好和维护好数控机床,另一方面还必须养成文明生产的工作作风,应具有较好的职业素质、责任心和良好的合作精神。在实训中容易出现的问题一是机床上、下电时,不按顺序进行,尤其是关机时,有些学生觉得加工结束了,又快要下课了,什么将工作台移动到合适位置,先关闭机床操作电源,再关闭机床电源,最后关闭机床供给电源的关机顺序要求通通抛到脑后,机床电源一按走人。开机步骤不太容易出错,但开机过程中容易犯的一个错误是:刚一开机时,系统启动要有一个“准备”过程,而有些学生缺少耐心,系统还没有完全启动起来,就等不及了,频繁按键。如果经常出现这种操作或者按键用力过猛会造成按键的损坏,甚至系统故障。还有一个比较突出的问题就是忽略机床的日常维护和保养,认为那是车间工作人员的事,和自己没关系。作为一个合格的操作人员来说,不只是要有好的编程思维、精湛的技艺,而且还应有对机床进行日常维护的良好素养,这也是一个优秀的从业人员应具备的关键能力之一。正确的使用能防止设备非正常磨损,避免突发故障,精心的维护可使设备保持良好的技术状态,延缓劣化进程,及时发现和消除隐患与未然,从而保障安全运行,利人利己。素质的培养提高,惠及人的一生,而又不是一蹴而就的事情,要坚持从我做起,从小事做起。这也提醒我们老师,光用专业知识教育学生是不够的。马克思说过,教育绝非单纯的文化传递,教育之为教育,正是在于它是一种人格心灵的“唤醒”。所以在加强技能训练的同时,要使我们培养的学生成为一个和谐发展的人。
2坐标系、刀补设置中的问题
好多初次接触数控车床的同学,满脸疑惑:机床是怎样按照程序动作,又是怎样让数控系统识别加工程序的?还有少数同学则完全另一种态度,认为数控车床操作太简单了,只要程序输进去,一按按钮就得了。实际上他们是没有把机床坐标系、工件坐标系完全弄明白。在没有完全理解坐标系的情况下操作机床是非常危险的。
不同的数控机床有着不同的运动形式,为了编程时对机床运动进行描述,简化程序的编制及保证程序的通用性,编程时应采用统一的标准坐标系。机床坐标系是CNC进行坐标计算的基准坐标系,是机床固有的坐标系,机床在出厂时就已经确定。工件安装在卡盘上,机床坐标系与工件坐标系是不重合的,为便于编程,应建立一个工件坐标系,使刀具在此坐标系进行加工。我校使用的是GSK980T系统数控车床,用G50设定坐标系。但在加工过程中,不可能只使用一把刀具就完成零件的全部加工,而是需要几把刀具才能完成加工。这些刀具由于安装位置、几何形状有所不同,各刀具存在着位置差,程序编制中的运动轨迹是以每一个坐标点来描述的,所以应该把所有的刀尖点尽可能统一在一个点上,也就是说统一在一个坐标系中,这个过程也就是对刀。对刀的目的是建立工件坐标系,直观地说,就是求对刀点在机床坐标系中的坐标。我们实训中采用试切对刀。由于对坐标系概念理解不够清楚,对刀时常出现这样一些问题:
(1)每对一把刀,就在MDI状态下输入G50 Z0和G50 X外径测量值;
(2)第一把刀作为基准刀对刀完毕,退到安全位置,换第二把要对的刀,基本步骤与上面相同,但要注意的是Z向对刀不能重车端面,以免造成各把刀的Z轴零点不重合。而有好多同学当刀具要靠近工件时,不注意调整进给倍率,用手轮或步进增量方式慢慢接触端面,而是贪快,往往切入过深,就又重车端面,造成零件轴向尺寸甚至形状上的误差。
(3)切断刀有两个刀位点,在对刀时所选择的刀位点与加工程序中的刀位点不一致,加工出的工件尺寸和图纸要求的相差一个刀宽,这也是容易出错的地方。
3编程时容易出现的问题
(1)走刀路线选择不够合理,程序不够优化。走刀路线是刀具在整个加工过程中的运动轨迹,即刀具从对刀点开始进给运动起,直到结束加工程序后退刀返回该点所经过的路径,是编写程序的重要依据之一。合理地选择走刀路线对于提高生产效率,保证零件的精度和表面质量及加工过程的安全性都是很重要的。在实际加工过程中,常会出现零件是加工出来了,但未充分发挥数控机床功能的情况。例如在循环加工中,未根据工件的实际加工情况,合理选择起刀点,使起刀点尽量靠近工件,减少空行程,缩短进给路线,节省在加工过程中的执行时间。另外工件表面加工后一般都有粗糙度要求,这就要认真规划刀具的切入、切出路线,尽量减少在轮廓处停刀,以避免切削力突然变化造成弹性变形而留下刀痕。一般应沿着零件表面的切向切入和切出,尽量避免沿工件轮廓垂直方向进、退刀而划伤工件。在确定轴向移动尺寸时,应考虑刀具的引入长度和超越长度。这都是初学者在编程时有时考虑不周的地方。
(2)编程时,对于换刀点的选择没有注意留有足够的空间,尤其是镗孔刀;较长工件的加工采用顶尖支撑,换刀有时会出现“顾头不顾尾”的情况。
(3)圆弧插补的顺逆判别,数控编程中,圆弧插补指令顺逆的判别,要引入第三轴,由于数控车床是二维加工,学生对引入第三轴不容易理解,就很难掌握顺逆时针判断过程,导致编程时出错。
(4)切槽加工,刀具定位采用“G00”速度,下一句进刀就直接输入切削后要得到的直径值,漏了“G01”,而“G00”是模态指令,就会发生刀具与工件相碰,造成刀具与工件损坏。退刀时,有时会出现“G00 X100 Z100”编程,后果可想而知。另外,切槽加工还容易出现切削完毕长度相差一个刀宽的情况,就是因为刀位点与对刀点不重合。
(5)G70～G73等循环语句前都有一G00定位点,作为循环起点,这些循环指令执行后的最后一刀是从程序终点快速返回到该点,要避免车刀在返回途中撞到工件,尤其是G73指令,可以加工内凹的零件,类似锉刀手柄之类两头小中间大的形状,在设置起点时应注意终点与起点的连线必须在工件之外,不能跟工件轮廓上的任一位置交叉,否则退刀时会发生碰撞。
(6)G92指令中的F字母后的数字是指定的螺纹导程,系统默认的走刀速度是主轴每转一圈刀具相对工件移动一个导程的速度,和G01、G02/G03中F不能混为一谈,在“G92”后面若紧跟着出现“G01”时,必须重新设置F值,不然在高速启动主轴的情况下,系统按螺纹加工的走刀速度执行,会出现两种情况:一种是机床不动,伺服系统报警;第二种是刀具移动速度非常快(大于G0),造成撞车事故。
4加工时容易出现的问题
切断刀折断是加工过程中最让人头痛与揪心的事。我们在实习过程中采用的是硬质合金刀具,材料为A3钢。数控车床与普通车床的车削方法不同,车削操作时不能用手感觉出来,切断时排屑不良,铁屑堵塞;切断刀的前角过大或副偏角、副后角磨得太大,消弱了刀头强度;切断刀装夹与工件轴心线不垂直,主刀刃与轴心线不一样高;进给速度过快,都容易造成刀头折断。因此,在加工时应注意:刀具几何角度选择要合理,刃磨质量要高,主刀刃与副刀刃要平直。刀具安装时主切削刃与车床主轴轴心线等高并垂直。根据加工材料、刀具情况,合理选择切削用量,控制好转速和进给速度;合理选择切槽或切断方法,可采用直线插补直接切断工件或左右借刀法,还有切槽循环的方法切断工件。对于难加工材料,还可以采取强制断屑工艺。
对于初学者在加工时还会出现尺寸控制不准,一方面因为对量具使用不熟练,测量不准确造成的;另一方面,好多学生认为数控机床是高精度机床,只要程序没错,对刀正确,就可以加工出合格的产品,所以从加工开始到结束都未安排检查。这也暴露出学生质量意识、经济观念不强。
5操作中易出现的问题
操作过程中容易出现的问题一个是回零时机床的小拖板和机床尾架相撞,回零时先X轴后Z轴方向,就不会发生此类问题。还有在输入数值时,有时输错正负号,有时小数点没输进去又没察觉,再比如对基准刀时,在录入方式下输入数值后,没有按【循环启动】键执行,实际上坐标设置无效;把“3”号刀的刀补值输在“2”号刀的位置上;刀补版面有多种,如GSK980TA系统,100版面为试切对刀的版面,而GSK980TD系统,就是000版面,不按要求输入其他版面则对刀错误。在以上几种情况下,机床启动后刀具在执行刀补时很可能直接冲向工件及卡盘。不同的系统要求有所不同,所以在操作之前要仔细研读机床说明书,熟悉数控系统的各种操作,操作时心到、眼到,完全可避免以上错误操作。
6避免或减少错误的发生
好多错误的发生跟操作者当时的心态有关,好多学生到了车间,比起教室相对宽松的环境,不能保持良好的状态,纪律松懈,注意力不集中,还有些学生对待实训的态度不端正,否则向前面所列举的不严格执行操作规程,程序输入时错输、漏输,这类错误完全可以避免。所以我们在实训前一定要对学生进行安全文明生产教育,在实训过程中严格管理,可借鉴企业的5S管理制度,制定出切实可行的管理办法,根据实训教学应达到的职业能力要求,制定科学可行的考核内容和办法,把安全生产、实训态度、团队合作等职业能力要求纳入考核内容,以考评促教学,有助于提高实训效果。
加强基本技能训练,在进行数控车床实训前,应该加强学生对普通机床的熟悉和常用知识技能的培养,让学生学会刃磨车刀,熟练掌握常用测量器具的使用方法,切削刀具的安装、调整,零件的装夹方法,熟悉机床加工的各种方法及切削用量的选择技巧,建立较为扎实的机械加工感性认识。
在编制程序时,一定要使学生养成拿到图纸先进行工艺分析的好习惯,避免盲目加工。加工刚开始运行程序时,要把进给倍率调低(如进给倍率调到15%),手不离开【进给保持】或【急停】按钮,一发现问题就立即按下,看清程序和刀具的位置后再慢慢提高进给倍率。养成先看后走、专心的好习惯,以减少事故的发生。
充分利用数控仿真软件。在数控仿真系统中,机床操作面板的使用与零件加工过程和实际加工情况基本一样,学生可以从任意角度观察数控机床加工过程,毛坯加工成成品的过程直观形象,栩栩如生,便于初学者熟悉机床操作系统,掌握机床操作要领。学生编制的程序可以直接通过数控仿真系统进行仿真加工并进行过程演示,对程序编写过程中出现的问题和错误可以直接查找出来。这样有助于减少学生在实操过程中因对系统不熟悉或程序问题而造成的错误。
7结束语
实训课的教学主要是培养学生全面、牢固掌握实际操作的技能和技巧,把学生在实习过程中暴露出来的问题、典型错误加以归纳总结,使教学更有针对性,有助于我们提高教学质量。
参考文献:
[1]黄丽芬.数控车床操作与编程[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.
[2]周晓宏,胡旭兰,黄小云.数控机床操作与维护技术[M].北京:人民邮电出版社,2006.
