数控车床实践总结范文

导语：如何才能写好一篇数控车床实践总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】数控车床；维护保养

1.数控车床维护保养工作的基本条件

数控车床的身价从几十万元到上千万元，一般都是企业中关键产品、关键工序的关键设备，一旦故障停机，其影响和损失往往很大。但是，人们对这样的设备往往更多地是看重其效能，而不仅对合理地使用不够重视，更对其保养及维修工作关注太少，日常忽视对保养与维修工作条件的创造和投入，故障出现临时抱佛脚的现象很是普遍。因此，为了充分发挥数控车床的效益，我们一定要重视日常维护工作，创造出良好的维修条件。

1.1人员条件

数控车床电气维修工作的快速性、优质性关键取决于电气维修人员的素质条件。

首先要有高度的责任心和良好的职业道德；知识面要广，要学习并基本掌握有关数控车床的各学科知识，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；应经过良好的技术培训，数控技术基础理论的学习，尤其是针对具体数控车床的技术培训，首先是参加相关的培训班和车床安装现场的实际培训，然后向有经验的操作、维修人员学习，而更重要且更长时间的是自学；勇于实践，要积极投入数控车床的维修与操作的工作中去，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，要做好维修工作光有热情是不够的，还必须在长期的学习和实践中总结提高，从中提炼出分析问题、解决问题的科学的方法；学习并掌握各种电气维修中常用的仪器、仪表和工具。

1.2物质条件

准备好通用的和专用的数控车床电气备件；常备电器元件应做到采购渠道快速畅通；必要的维修工具、仪器仪表等，最好配有笔记本电脑并装有必要的维修软件；要有完整的数控车床技术图样和资料；数控车床使用、维修技术资料档案。

1.3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。

2.数控车床维护保养工作内容

数控车床具有集机、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，可见做好数控车床的日常维护保养将直接影响机床性能。数控车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。

2.1外观保养

每天做好机床清扫卫生，清扫铁屑，擦干净导轨部位的冷却液。下班时所有的加工面抹上机油，防止生锈；每天注意检查导轨、机床防护罩是否齐全有效；每天检查机床内外有无磕、碰、拉伤现象；定期清除各部件切屑、油垢，做到无死角，保持内外清洁，无锈蚀。

2.2主轴的维护

在数控车床中，主轴是最关键的部件，对机床的加工精度起着决定性作用。它的回转精度影响到工件的加工精度，功率大小和回转速度影响到加工效率。主轴部件机械结构的维护主要包括主轴支撑、传动、等。

定期检查主轴支撑轴承：轴承预紧力不够，或预紧螺钉松动，游隙过大，会使主轴产生轴向窜动，应及时调整；轴承拉毛或损坏应及时更换；定期检查主轴恒温油箱，及时清洗过滤器，更换油等，保证主轴有良好的；定期检查齿轮，若有严重损坏，或齿轮啮合间隙过大，应及时更换齿轮和调整啮合间隙；定期检查主轴驱动皮带，应及时调整皮带松紧程度或更换皮带。

2.3滚珠丝杠螺母副的维护

滚珠丝杠传动由于其有传动效率高、精度高、运动平稳、寿命长以及可预紧消隙等优点，因此在数控车床使用广泛。其日常维护保养包括以下几个方面：

定期检查滚珠丝杠螺母副的轴向间隙：一般情况下可以用控制系统自动补偿来消除间隙；当间隙过大，可以通过调整滚珠丝杠螺母副来保证，数控车床滚珠丝杠螺母副多数采用双螺母结构，可以通过双螺母预紧消除间隙；定期检查丝杠防护罩：以防止尘埃和磨粒黏结在丝杠表面，影响丝杠使用寿命和精度，发现丝杠防护罩破损应及时维修和更换；定期检查滚珠丝杠螺母副的：滚珠丝杠螺母副剂可以分为脂和油两种。脂每半年更换一次，清洗丝杠上的旧脂，涂上新的脂；用油的滚轴丝杠螺母副，可在每次机床工作前加油一次。

2.4导轨副的维护

导轨副是数控车床的重要的执行部件，常见的有滑动导轨和滚动导轨。导轨副的维护一般是不定期，主要内容包括：

检查各轴导轨上镶条、压紧滚轮，保证导轨面之间有合理间隙。根据机床说明书调整松紧状态，间隙调整方法有压板间隙调整间隙、镶条调整间隙和压板镶条调整间隙等；注意导轨副的：导轨面上进行后，可以降低摩擦，减少磨损，并且可以防止导轨生锈。根据导轨状况及时调整导轨油量，保证油压力，保证导轨良好；经常检查导轨防护罩：以防止切屑、磨粒或冷却液散落在导轨面上引起的磨损、擦伤和锈蚀。发现防护罩破损应及时维修和更换。

2.5电气控制系统的日常维护

数控车床电气控制系统是机床的关键部分，主要包括伺服与检测装置、PLC、电源和电气部件等，其日常维护包括以下几个方面：

（1）定期检查电气部件，检查各插头、插座、电缆、各继电器触点是否出现接触不良，短路故障；检查各印制电路板是否干净；检查主电源变压器、各电机绝缘电路是否在1MΩ以上。平时尽量少开电气柜门，保持电气柜内清洁。

（2）伺服电动机的维护。

应用于进给驱动的伺服电动机多采用交流永磁同步电动机，其特点是磁极是转子，定子的电枢绕组与三相交流电枢绕组一样，但它有三相逆变器供电，通过转子位置检测其产生的信号去控制定子绕组的开关器件，使其有序轮流导通，实现换流作用，从而使转子连续不断地旋转。转子位置检测器与转子同轴安装，用于转子的位置检测，检测装置一般为霍尔开关或具有相位检测的光电脉冲编码器。

【参考文献】

[1]李叶龙.数控机床与PLC的关系[J].赤峰学院学报（自然科学版），2009，（06）.

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摘要：数控车床集精密机械、计算机、通信、液压、气动、光电等多种技术为一体，是机械制造业的主流设备。学好数控车床编程与加工专业课程，在机械加工中显得尤为重要。随着科学技术的发展，教学方法也应不断更新。笔者提出，可通过教材体系、教学内容、教学方法、教学手段、评价体系等对原有的教学进行改革，达到教学效果的最优化。

关键词 ：数控车床编程与加工 优化教学 典型工作任务

课题：本文系河南省职业教育教学改革研究项目“中职数控技术应用专业课程改革创新研究”阶段性研究成果，项目编号：ZJB14227。

在技工学校数控技术应用专业，数控车床编程与加工是与生产实际联系紧密的专业课，而目前中职学生普遍基础文化底子比较薄，之前很少接触过机床加工生产，理论知识难听懂，实训操作时害怕撞刀，从而感觉该课程枯燥无味，缺乏动手操作的勇气。在教学中，教师要通过精心设计、优化教学，营造一个轻松、愉快的一体化实训环境，优化课程内容，提高学生的学习兴趣，从而提高教学质量。笔者作为该课程的教师，在连续十多年的教学工作中不断探索总结，从中感悟出一些教学技巧，现谈几点粗浅认识。

一、专业课程体系的改革

随着机械加工自动化进程的发展，加工企业对数控专业技术技能型人才的需求量越来越大，同时对数控人才的要求也越来越高，尤其是技术技能操作型人才。技工学校数控专业的主要目标就是为企业培养一线技能操作型人才，因此专业课程体系整体设置不仅应适应现阶段中职学生的特点，还应结合企业和市场的实际需求。而我们在专业课程体系的设置上没有充分考虑学生今后就业的需要，专业基础理论课门数和内容过多，存在着知识理论性过强、技能训练部分较少等问题。针对这个问题，在专业基础课程设置时，应优先考虑公差配合与技术测量、钳工、AutoCAD、普通车工这4门专业基础课，还应采用以实训为主的“工学结合、做学教合一”的一体化教材。这4门课程在教学中都要采用“任务驱动、情境教学、项目教学、案例教学”等职业教育的教学方法。将金属材料、机械基础、机械制造工艺等作为选修课，增加数控车床的学时总量，提高其在专业课程中的主体地位。为提高学生的学习兴趣，学校为学生购买了关于数控车床操作的多种最新参考书籍，订阅了一些关于机械加工、职业教育方面的期刊；本校教师尝试编写数控机床编程与加工方面的校本教材，让学生多角度认识数控车床，增强学生在数控车床编程与加工中的创新意识。

二、数控车床编程与加工课程教学内容的改革

技工学校目前使用的《数控车床编程与加工》教材，其教学内容大都是参照大学或高职同等专业的数控车床编程与加工课程，过分地强调理论的系统性、完整性，把知识的讲授放在第一位，和技工学校学生的培养目标和实际情况相背离。技校绝大多数学生的基础文化知识比较薄弱，逻辑思维和运算能力较差，对复杂的理论和计算，很难全面透彻地掌握，但他们对动手操作却具有较高的兴趣。因此数控车床编程与加工教学应改变以传授知识为主的思想，突出一体化实训教学的特点，把操作能力的培养放在第一位。因此，在教学内容上，采用模块式课程结构，每个模块又分为几个典型工作任务，每个任务结构包括：学习目标、任务描述、任务分析、相关知识技术链接、任务实施、任务评价、思考与练习、总结提升等几个阶段。譬如，在讲到轴类零件的加工任务实施时，教师为加深学生对整个加工过程的理解，可以让学生先在计算机上仿真：开机回零编程输入安装工件安装刀具手动试切对刀程序模拟自动加工测量。编程之前要确定加工工艺方案：加工图样分析、先加工哪一端、后加工哪一端、如何装夹工件、刀具选择、加工工艺路线拟定、节点坐标、切削用量、编程指令、程序格式、加工过程分析、尺寸和形位精度测量、先仿真演示，后独自进行练习，遇到难题在老师的引导下分析解决，直到熟练地完成加工的全过程。师生互动、分析总结后，再到数控车床上输入程序、对刀加工。这样既提高了学生的自信心，又不会出现撞刀等安全事故。

三、教学方法的改革

数控车床编程与加工课程传统的教学方法就是课堂讲授法和实习演示法，教师以讲为主，学生以学和练为辅；理论与实训脱离，师生缺少互动。随着职业教育培养目标和教学方法的改革，传统的“填鸭式”教学方法已不能满足新的教学要求，教师应在教学实践中，勇于创新，不断改革教学方法，从而达到培养出适合于职业教育特点的技术技能型人才的目的。对教学方法的改进可以从以下几个方面着手。

1.在教学过程中运用类比教学方法

譬如，把数控装置的组成及工作过程与计算机的组成及工作过程相类比：硬件都有输入∕输出接口、运算器、内部存储器（RAM∕ROM）等组成；软件都有管理软件、控制软件、应用软件（数控系统的应用软件是加工程序）。数控机床的键盘与计算机键盘也很类似。通过类比，让学生觉得那些复杂的概念、原理不再遥不可及，而是在生活中随处可见，从而让学生从心底产生一种想学习的冲动。例如，数控车床加工与普通车床加工相类比，工件几何精度要求、刀具、切削用量、加工路线、测量等有许多共同之处；加工的适应性、特点、速度、节奏、工序集中程度等有许多不同处。类比能够使一些复杂的问题简单化，使数控技术技能教学达到事半功倍的效果。

2.应用探究式教学方法，加深每个任务知识的记忆和技能的熟练程度

在营造企业数控加工原型的问题情境中进行探究，教师首先要帮助学生拟订合理的计划，选择恰当的时机，提出一定的问题和给出必要的资料，由学生自己动手去仿真练习或者在互联网上查阅，来寻求问题的答案。这时，教师起到一个导演的角色，指导、规范学生的探索过程。这个过程可以由单个学生完成，也可以由学生小组（3个人一个小组，每个小组一台数控车床）来完成。要加强培养学生寻求合作的团队精神。经过探究过程，学生要把自己的仿真操作过程或者查阅的资料进行总结梳理，得出自己的结论和解释。不同的学生或者团队可以就同一问题提出不同的解释或看法。不要怕出错，不要怕反复，要让他们能够将自己的结论、想法清楚地表达出来，大家共同探讨。例如，在学到数控车床坐标系时，教师让学生探究前置刀架和后置刀架可能出现的各种坐标系，最终让学生引导到笛卡尔右手坐标系的坐标轴关系上来。标准规定：主轴轴心线为Z轴，刀具远离工件的方向为Z轴的正方向，然后据笛卡尔右手坐标系的坐标轴关系确定X轴；探究机床坐标系和工件坐标系的关系；查询笛卡尔坐标的来历等。让学生有趣地在互联网上查找机床坐标系和工件坐标系的知识，观察坐标系现象，并运用前面所学过的相关知识解释数控机床坐标系必须统一标准的理由。

3.利用情境教学法，取得优秀教学效果

情境教学法的核心就是激发学生的情感。数控车床编程与加工情境教学，是在对数控车床编程与加工内容、企业加工实例进一步提炼和加工后才影响于学生的。诸如技能竞赛上优秀加工案例的作用、生动形象的语言描绘、课内游戏、师生角色互换、工艺分析、程序分析、加工视频等等，都是寓教学内容于具体形象的情境之中，也就自然存在着潜移默化的暗示作用。情境教学法就是要在教学过程中引起学生积极的、健康的情感体验，充分利用右脑的直观体验，提高学生学习的积极性，使数控车床加工操作成为学生主动进行的、快乐的事情。情感对认知活动的增力效能，给我们解决目前技校学生中普遍存在的学习动力不足等问题以新的启示。情境教学法要求创设的情境就是要使学生感到轻松愉快、耳目一新。专业技术课教学的实践使人深深感到：欢快活泼的课堂气氛是取得优秀教学效果的重要条件，学生情感高涨和欢欣鼓舞之时也是知识技能内化和深化之时。这样，学生就会走出理论知识难懂、操作怕出事故的困境。

四、教学手段的改革

教学手段是在教学过程中所运用的方法、软件和硬件资源，是中职师生获取新知识、新技术、新工艺的有效途径。现代化教学手段为数控车床编程与加工课程教学增加了便捷性、趣味性。

1.充分发挥典型加工实例在教学中的作用

根据国家、省、市技能大赛，获取数控车床编程与加工经典实例，反复研讨分析，让师生共同练习，提高技术技能水平。聘请社会上、优秀企业中的能工巧匠做兼职教师，给学生进行加工实例的操作讲解，提高学生数控加工练习的趣味性和真实性，丰富感性知识，减少学习中的困难，开拓师生的眼界，发展学生的观察和思维能力。为就业后职业能力的提升做好铺垫。

2.提高学生的计算机操作技术，加强对互联网、校园网上的数控技术技能资源的利用

师生共同制作数控车床编程与加工的PPT、视频等课件。通过智能手机、iPad、计算机等网络终端，通过微信、微博、易信、QQ、电子邮件等媒介，师生相互传递，更好地理解和掌握教学内容，丰富学生的知识技能范围。

五、评价体系的改革

根据教学的内容和标准，利用一定的评价方法对教学过程及预期的教学效果给予评判。而现有的评价大都是一学期一次期末考评，这种评价方法太单一，距我们推行的素质教育相去甚远。因此，传统的评价体系必须改革，这就要求我们要建立一个较为科学的评价体系，通过评价让学生认识到自己的收获和不足。评价也不要过于复杂多样，要以鼓励和赏识为主，让每一位学生都能获得自信和动力。

1.一体化实训过程评价

在实训过程中，布置一些项目或任务，对学生完成项目或任务的过程记录评价，并让学生自己总结。

2.典型任务考评

轴类、套类、螺纹类零件编程与加工等每一项任务，对学生加工工件的尺寸、形位精度和表面粗糙度等质量要求进行考评。

3.技能鉴定考评

按照数控车床初级工、中级工分两个时间节点，用国家技能鉴定题库中的理论和实操试题对学生进行全面考核鉴定，对少数优秀的学生再进行高级工的技能鉴定。

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关键词：数控车床 中级工 考证通过率 对策

国家数控技术类相关职业工种的技能鉴定考试分为理论知识考试与实训操作考试两部分。考生必须在这两个模块的考试中都合格才算通过鉴定考试，符合领取技能等级证书的要求。在准备实训操作考试时，大部分考生针对现有题库进行强化训练，以提高技能操作水平，达到考试要求。由于该部分考试通过率一般比较高，所以笔者对此不再详细讨论。

目前，各鉴定机构多采用无纸化网上考试的方式进行理论考试，大多数学校将现有的复习资料、题目整理成册，发给学生，学生以死记硬背的方式进行复习，应对理论考试。随着行业的发展，理论考试题目的难度不断加大，并且定期更改题库内容。考生按原有的复习方式进行学习已经不能适应题库的新变化。在每次更新题库内容后的初次考试中，都会出现较大面积通过率低的现象。针对这一问题，笔者从自身教学经验出发，结合考试大纲的内容，进行以下探讨。

一、题库更新后初次考试通过率低的原因分析

1.教学内容

教学内容更新的速度跟不上考试题库内容更新的速度。当前大多数学校数控车床类职业资格考试培训、教学所使用的教材是人社部指导教材。其中的内容基本能满足学生实训操作的要求，但不符合经常变换的理论试题考核要求。例如中国劳动社会保障出版社出版的《数控车床编程与操作――广数GSK980TD车床数控系统》因对实训操作的指导性强，被广泛使用，但目前单一地使用这类教材已不能满足数控车中级考证理论部分的考核要求。在最新的广州市技能鉴定数控车床中级证题库中，不单对机械加工基础知识提出考核要求，还对电工电子技术、液压和气压技术等方面的知识提出了考核要求，这部分内容占约20%的比例。考核的知识内容范围越来越广，一两本专业书籍是难以应对考试的。正是由于教学的内容与考试的内容不完全匹配，降低了通过率。

2.教学方式方法

（1）依赖题库。在题库更新之前，教师的教学过度依赖原有考试题库，收窄了学生学习的视野。

（2）教学观念落后。部分教师的教学观念陈旧、方法死板，不会使用以学生为中心的教学方法，学生的学习积极性没有得到有效的调动。教师教学采用“一刀切”的方式，不能做到因材施教，个别基础薄弱、学习困难的学生很难跟上教师的教学进度。

（3）缺乏系统教育。个别学校的课程安排不够合理，专业核心课程与专业基础课程没形成良好的对接关系，电类课程无法与机械加工类课程接轨形成合理的专业课程体系，致使学生在理论考试中无法正确完成数控车床这一科目以外的试题。

3.学生

职业院校学生的主要学习特点是动手能力相对较强，理论知识理解能力相对较弱。学生在学习方面可能出现的问题主要有：学习积极性不高，学习方法不科学，学习计划不合理甚至缺失等。学生课后的学习时间往往也得不到很好的规划，学习内容缺乏合理安排，使他们无法信心百倍地应对理论考试。

二、提高数控车床中级工考证通过率的对策研究

数控车床中级工证书对机械加工类专业学生而言，具有重要的作用。提高数控车床中级工考试通过率具有重要的意义，现从以下五个方面进行对策研究。

1.分析职业资格标准

任课教师应分析国家职业资格标准，认真研读数控车床中级工要求，从技能要求和知识要求方面进行全面的剖析。从图样分析到工艺制定，从程序编制到加工操作，从机床操作到简单维护，教师对每一个环节都要考虑如何将技能点和知识点更好地结合起来，以学习项目或学习任务列表的形式呈现出来。教师还要把握好资格标准，以其为根据，开展教学内容的设计并实施，以应对理论考试题库的更新，达到以不变应万变的效果。

2.合理设计教学内容

首先，会同专业骨干教师，结合国家职业资格标准要求，把握专业知识动态，运用“行动导向”的理念，重新设计出体现理论与操作一体化的《数控车床中级工证考试辅导课程标准（或教学大纲）》。其次，根据新修订的课程标准，明确课程各学习单元的学习目标，从学习者角度出发，设计出体现学生认知规律、符合综合职业能力发展要求的教学内容，具体学习任务名称见表1内容。

表1 数控车床中级工考证辅导学习任务名称列表

序号 学习任务名称 主要功能

学习任务1 光轴零件的车削加工 数控车床认识

学习任务2 阶梯轴零件的车削加工 基础知识与基本技能学习

学习任务3 沟槽轴件的车削加工 基础知识与基本技能学习

学习任务4 螺纹轴零件的车削加工 基础知识与基本技能学习

学习任务5 圆弧曲面结构轴件的车削加工 基础知识与基本技能学习

学习任务6 轴套零件的车削加工 基础知识与基本技能学习

学习任务7 综合件的车削加工 知识与技能综合运用

在教学实施内容的设计方面，可参照数控车床中级工考证辅导课程第2个学习任务的授课内容。

学习任务2 阶梯轴零件的车削加工

（1）学习目标：

能读懂技术图样和信息源，编制加工工艺；

应用G00、G01、G90以及M、F、S、T等指令代码编写出合理加工程序；

能使用机床自身刀具路径模拟功能，检验程序的正确性；

能正确选择、安装刀具；

能在数控车床上设置工作零偏；

能在程序运行中进行单段模式与自动模式的切换；

操作数控车床，加工出图样要求的零件；

根据检测结果，填写质量报告单，分析原因，提出改进意见；

能修正加工工艺过程；

编写小组工作过程的总结报告。

（2）学习内容：

零件图样分析；

工量夹具的确定；

加工流程确定；

技术文件的填写（零件图工艺信息分析卡、程序清单、零件加工工艺规程卡）；

数控程序结构认识（程序结构三部分）；

G00、G01、G90功能以及M功能指令；

加工程序编写（M、F、S、T代码）；

在机床上进行刀具路径模拟，检验程序；

在机床上的程序编辑（程序号检索、字的插入、修改、删除等）；

程序录入与调试；

工件零偏的设置（试切对刀、单步进给控制、MDI模式、G50）；

零件加工（单段、自动运行模式）；

质量检验与反馈。

3.师生制订教学计划

合理的学科教学计划是由师生共同参与制订和实施的。教师在数控车床中级工考证辅导课程开始之初，便要公布本门课程教学计划的初稿，并主导计划的讨论、调整，最终师生共同商量定稿。然后，教师要求学生在数控车床中级工考证课程教学计划的基础上，完成个人的体现学习内容、学习时间段、学习地点的学科学习计划。学生因参与课程教学计划的制订，又制订了自己的学习计划，所以十分清楚学习任务的重点，这有利于学生增强自身学习的紧迫感，激发学习的主动性。

4.解决学习中的关键问题

要高效地进行数控车床中级工考证辅导，提高证书通过率，必须要解决以下几个问题。

（1）解决交叉科学知识复习问题。目前理论考核的内容不单针对数控车床操作的知识，还对电工电子、液压气压、钳工工艺等交叉学科的知识进行考核。任课教师需要联合相关学科教师，尽量结合数控车床工种相关知识，编撰出该类知识的复习资料，形成相对系统的知识体系，满足学生的学习需求，解决学生复习资料缺乏的问题。

（2）解决理论与实践的结合问题。职业院校学生理论知识学习能力相对较弱，而动手能力较强，教师若能将考试的理论知识结合学生的实训操作过程进行讲解，则将会达到事半功倍的效果。特别是手工编程的指令知识、工件装夹过程所涉及的“六点定位”等相关知识，必须结合实训操作，才能方便学生理解。

（3）解决基础薄弱学生的学习问题。针对班级中基础薄弱的学生，教师要坚持因材施教的原则，进行分层教学。在课堂教学中，教师先进行知识的统一讲解，而对于个别因基础较弱无法在课堂上完全掌握知识的学生，教师需要再进行集中辅导，直到这部分学生基本掌握为止。

5.定期进行模拟测试

在制订了合理的教学计划的基础上，在教学实施的后期，教师还需要根据学生学习的情况进行定期的理论知识网上模拟测试。在测试的过程当中，教师要发现问题并解决问题。例如考试时间的把控、考试答题习惯、考试读题细致程度、无纸化网上考试环境的适应、考试“失分重灾区”等问题，都会在多次模拟考试中出现，在每一次模拟考总结之后得到改进。并且通过模拟考试，教师可以清楚地知道学生当前对知识的掌握程度，并由此调整教学进度或教学策略，决定模拟测试的频率。这也可作为教师对个别学生进行有针对性的学习辅导的依据。

三、小结

我们针对数控车床中级工考证中理论考试通过率低的现象进行分析，从国家职业资格标准出发，从考试题库动态变化的角度进行考虑，设计从容易到困难、从简单到复杂的教学内容，制订科学的学习计划，解决学生学习的关键问题，定期进行模拟考试训练，使学生轻松应对理论无纸化考试，有效提高考试通过率，经过实践，取得了实效。2013年6月，笔者所任教的11数控高职3班24名学生报考数控车床中级工证书考试，最终全部通过考试。

参考文献：

[1]刘安民，孔宪华.基于数控车加工仿真考试中的操作技巧[J].现代制造技术与装备，2010（3）.

[2]何平.网上考试方式在数控技能鉴定中的应用[J].职业教育研究，2010（9）.

[3]陈海丽.中职数控专业考试的改革[J].机械职业教育，2011（5）.

[4]程豪华.论数控加工一体化课堂教学的有效实施[J].职业，2013（33）.

[5]程豪华.数控技术专业人才培养方案[M].北京：机械工业出版社，2013.

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关键词: 数控技术 教学方法 技能训练

数控技术是集计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术于一体的产物,它的出现及所带来的高效率、高精度已引起了科技界与工业界的高度重视。而且数控技术对于高职高专的教学也显得越来越关键。高等职业教育是近几年来我国教育领域迅猛崛起的一项应用型学科,由于这是一个新兴的专业,在教学方法与教学理念上还处于探索与研究阶段。

研究学生在数控车床实习教学中的表象,探索其内在的规律,有利于学生更好地掌握实践技能,促进其身心发展,以便提高我们的生产实习教学质量。

一、高职学生的生理特征

高职学生的年龄一般在18~22周岁,这一阶段属于青春发育期的后期,学生们体重、肺活量等方面基本已发展到成年人的水平;脑细胞与神经系统发育完全,第二信号系统开始占据优势地位。在数控车床实习教学活动中对于体能的消耗已经完全可以适应。

二、高职学生的心理特征

1.较强的独立性

高职的学生在入学之初就已经基本确定今后的职业规划,其专业特性决定了他们今后需要“动手”“动脑”地去完成学业及就业。生产实践中要求同学们有很强的注意力和观察能力,许多同学甚至利用课余在外做与自己所学专业相关的兼职工作,所以对家庭的经济依赖程度比普通学生要小,独立生活和独立工作的能力也比一般学生要强。这为他们独立性的培养创造了良好的条件。

2.较稳定的情感

高职学生参加社会实践的机会多见识面也比较广,对一些问题的认识与同龄学生比起来要深刻很多,对社会上的人际关系比较老练,为人处世的经验和道理懂得多一些。这些学生就更加容易在生产实习中参与配合,与教师的沟通更融洽些。

3.操作动手能力强

高职的学生知道生产实习对自己未来的就业,生活都息息相关。这是其未来的职业需要。因此,同学们对生产实习中所面对的困难有着充分的思想准备和重视程度。实习的参与意识与重视程度明显要高于其他层次的学生。

三、展示专业前景,激发求知欲望

爱因斯坦曾说:“兴趣是最好的老师,真正有价值的东西,并非仅仅从责任感产生,而是从对客观事物的爱与热忱中产生的。”新生刚进校门对自己所学专业的特点及认识比较模糊。教师可以利用学生对新环境及新知识存在的好奇心激发同学们的求知欲,在入校后的第一周组织学生们观看机械冷热加工影片,到工厂实地参观数控车、数控铣,普车、普铣加工。加深同学们对专业的认识,也可以在数控车床上通过调用程序现场加工一个产品演示给同学们看,让同学们在对数控技术的高自动化、高效率、高精度感到惊奇与赞叹的同时,还可以通过对比国内外数控技术的差距,增强学生的爱国热情和使命感,使同学们了解他们即将从事的工作是一份高层次、高水平的技术工作,是体现我国生产力水平的重要一环。通过对职业定位的认同和渴望,学生的学习热情和求知欲望很容易就能激发起来,从而能充满兴趣地投入今后的数控专业学习中去。

四、了解数控车床的基本结构

教学初期,教师先带着学生进车间参观车床,并讲解数控车床的组成结构,以及操作面板上的各个按钮的作用,讲解几遍以后让学生动手按一按,检查同学们有没有记清楚,因为各个按钮的有效记忆对今后的实操训练有着极其重要的作用。接着让学生进行数控车床的最基本操作,如机械回零、启动主轴、对刀,程序输入,更改,删除等操作,要求学生必须熟练掌握,力求每个同学都可以实操训练,自己回去加以记忆总结。

以GSK980TD系列的数控车床为例,由于有极变速的车床,因此要对学生强调再强调启动主轴前必须先选择档位,还有机械回零,加强同学们对3个档位转速的熟练记忆。学生刚开始往往会出现超程的误操作,教师要及时更正,多次提醒。初次之外就是对刀,这是一个数控车床操作中的重点,它关系着零件加工过程中的的精度要求,实操教授过程中必须多次强化训练,训练时要先课堂讲解,再工厂中教师演示,最后学生实操训练,在整个对刀的讲授过程中,教师一定要重视生产安全,要学生知道对刀不当会造成严重的危险。为了解决车床少、学生多的困难,同时避免损坏车床,教师可以对学生进行分组,实现让学生在电脑模拟仿真软件上模拟操作,以及数控车床实际操作结合的教学方法进行教学。整个过程要求学生在最短的时间内掌握数控车床常用的最基本的操作。

五、编程技巧的讲解

1.掌握编程方法

编程可以说是整个数控车削加工的灵魂,是数控车与普通车床的主要区分点,所以首先要让学生明白编程的重要地位。在这一部分的教学中学生必须熟记常用的编程指令并能灵活运用,例如快速定位G00、直线插补G01、圆弧插补G02和G03、轴向粗车循环G71、封闭切削循环G73、精加工循环G70、螺纹切削指令G32和G92,以及讲解G02和G03的判定;G71和G73应用上的区别;切槽、切断的加工;倒角,倒圆的加工等。总之,需要让学生熟练掌握并灵活运用实际生产中常用的编程指令。

2.确定加工工艺

加工过程中很重要的一个环节就是要确定加工工艺,它是保证工件可以顺利加工出来的重要条件,也是检验学生对机械制造类知识是否熟练掌握并可灵活运用的标准。加工工艺是提高数控车床加工效率的一个重要因素。一个好的加工工艺的拟定要求能保证加工精度和表面粗糙度要求,减少刀具空行程时间。例如,有的零件一次装夹只用一个程序就能完成,而有的零件则要调头装夹,需要两个或两个以上的程序完成,工艺的好坏显而易见。

3.选择刀具和切削用量

根据被加工工件加工表面及工件用途的不同,车刀分为外圆车刀、切断刀、切槽刀,内孔车刀、螺纹车刀等,教师需要训练学生依据在实际加工中对零件形状及加工表面精度的要求,具体地选择合适的刀具。

比如,切断刀可以切槽、切断,工件根据不同用途其退刀槽有宽有窄,所以在实际加工中就要先把切断刀磨成所需要的宽度厚再进行加工。在切削用量的选择上,教师要求学生根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料选择合适的切削用量。经过这几项分类学习,学生从编程到实际加工思路逐渐清晰,再结合在之前所掌握的数控车床的基本操作就可以开始零件的实际加工了。

六、分组讨论,分工协作

确保学生几项基本操作掌握后就可以开始零件的实际加工了。教师可以将学生分成几组,每组分发零件的设计图纸。每组的组长根据组员的特点将其分为:编程员,工艺员,绘图员,数控车等几项工作。小组人员对零件图进行分析后就可以展开实际加工了。在加工过程中教师可以对其进行指导,纠正。最后,加工出产品,小组总结。同学们在这一过程中,每个人都可以独立完成一项工作,可以获得宝贵的成就感,增长专业技能的同时也增强了自信心。

在这个阶段,笔者辅导学生在数控车床加工中从零件形状到质量进行了一个跨越,经过这个阶段的训练,学生已经能熟练地加工出合格的工件。把数控车床教学分阶段、分模块地实施后,笔者经过调研和考查发现效果不错。大部分学生熟练掌握了数控车床的编程、加工和维护,并能处理车床的一些简单常见的故障,提高了自己分析问题、解决问题的能力。

参考文献:

[1]王立军.数控机床编程与操作.化学工业出版社,2010.

篇5

【关键词】 信息化 数控加工 教学实施

1 概述

《零件的数控加工》是数控技术专业的核心课程之一，具有很强的实践性、职业性和实用性。课程前期学生已学习机械制图与CAD、机械加工工艺编制、钳工实训、普通车床铣床实训，后期还将学习复杂零件数控编程、机械加工质量控制及数控实训课程。课程的核心工作岗位：数控编程员、数控机床操作工、数控加工工艺设计实施人员。

课程教学主要内容：（1）学会正确设计零件的数控加工工艺；（2）学会数控机床加工的编程指令与零件加工程序编制；（3）学会各种数控机床的操作方法与程序输入加工出合格零件。

课程教学内容的选取依托岗位职业要求，注重岗位化能力培养，选取实际典型加工案例，依据学生学习规律进行了教学化改造。按照有简到难，由单一到综合的顺序设计典型工作项目，以工作任务承载教学内容。课程设置4个典型工作项目培养学生数控加工能力。

2 项目驱动信息化教学组织

教学组织以工作项目4-综合轴类零件加工的子任务-带内孔轴类零件（图1）的加工为例。[1][2][3][4][5]

2.1 本次教学目标分为知识目标、技能目标和职业素质目标

知识目标包括：（1）掌握简单固定循环指令的格式；（2）熟练运用G70、G71、G72编写零件的加工程序；（3）掌握数控车床的对刀方法。

技能目标包括：（1）了解数控机床的工作流程；（2）会阶梯轴零件的数控工艺分析、程序编制、刀具的选用。（3）会数控车床的操作。

通用能力和职业素质目标包括：（1）培养学生信息处理能力；（2）培养学生的科学思维能力；（3）培养学生安全意识、质量意识、环保意识；（4）培养学生良好的职业道德等关键能力。

2.2 教学方法

教学以核心职业能力培养为主线。以学生为主体，实施基于工作过程的“教、学、做”一体化和“任务驱动，项目导向”的教学模式。加工任务的实施按照数控加工工作流程，运用六步法组织教学。数控加工的工作流程通常为：分析加工零件图纸；制定数控加工工艺方案；编制数控加工程序；输入程序操作加工；合格零件的加工完成。与数控加工过程相对应，设计教学流程为资讯、计划、决策、实施、检查，最后进行学习评价。

本次课程教学的重点是：（1）G70、G71、G72固定循环指令的格式；（2）运用G71等固定循环指令的程序编写；（3）数控模拟系统的操作方法；（4）数控车床的对刀方法。

教学难点是：（1）G70、G71、G72固定循环指令的程序编写；（2）数控车床的对刀方法；（3）走刀路径规划。

重点难点的解决方法：（1）充分利用采用网络教室、虚拟仿真软件、视频、动画等信息技术教学；（2）加强教学中的辅导和答疑；（3）按照岗位要求，学生团队合作。组内讨论、组间互学，取长补短。（4）精心设计教学环节，评价总结工作过程和成果，提高综合能力；（5）充分利用网络教学资源，巩固难点和重点；（6）利用数控实训进行实作与论证，加深理解。

2.3 教学过程

教学以学生为主体，教师辅助，采用六步法组织实施。

（1）资讯阶段：借助网络教学软件（图2），运用网络化的传输方式下发零件图纸、加工任务书（图3）等资料。学生根据下发的图纸等资料，查阅分析相关信息，教师引导学生收集分析相关加工资料，达到该阶段的教学目标。

（2）计划阶段：利用多媒体CAD/CAM信息化实训室，结合零件加工实际，组织学生分组讨论资讯信息，下发工艺卡（图4）、工序卡（图5）、车削加工项目报告书（图6）、刀具卡等电子文档及样本，合理组织信息化课堂（图7），引导学生制定加工工艺及加工操作方案。

（3）决策阶段；学生通过网络提交小组的工序卡、工步卡、刀具卡等机械加工工艺资料（图8）以及编制的数控加工程序（图9），提高学生的加工分析水平和文字信息处理能力。

（4）实施阶段：

运用信息化虚拟加工平台-宇龙数控加工仿真系统（图10）进行零件加工。该仿真系统可进行程序的编辑和虚拟加工；帮助学生进行实际操作加工前的准备，了解实际操作加工规范，学会数控车床对刀操作，同时可了解不同数控设备及编程要求。

仿真演示数控加工仿真符合工程实际，仿真从毛坯的选择装夹、刀具量具的选择、程序的编写与输入、数控机床的正确操作。如在加工中发生加工故障，会有故障信息提示。学生通过检查加工程序和操作，分析故障。学生通过故障的处理，加深理编程知识和操作技能。

教学依托网络教学实训室，虚拟仿真软件的基础上，充分利用多媒体技术解决难点重点知识，帮助学生学习。主要有编程手册、图形图片资料、G71、G72动画，数控车床对刀视频等。

（5）检测阶段：以加工零件为依据，运用软件测量工具进行质量检查，填写质量分析报告（图11）、机床操作故障单（图12），帮助学生树立质量意识，提高数控车床设备操作水平。

（6）学习评价阶段：依据整个学习过程及加工零件，进行成果评价、自我评价、小组互评和教师评价，填写学习评价表（图13），总结学习过程，进行成果展示。为便于知识的学习、巩固，课后学生可充分利用学校的教学资源平台进行自主学习。教学平台依据专业分类，核心课程提高了习题集、视频库、企业案例集、技术资源网站（图14）等资源。

2.4 教学效果

经过几轮的教学实践，通过一体化教学，学生主体作用凸显，操作技能明显增强，职业素养明显提高。后续的数控实训奠定了坚实的基础，几次参加北京市的数控大赛都取得了好成绩。

3 结语

课程教学环节中采用教、学、做一体化的教学模式，以学生自主学习为主、教师辅助学生完成加工任务。教学中充分利用信息化教学资源：一体化的信息教学实训室；虚拟仿真加工设备教学软件；课后自主学习的网络教学平台和技术网站；各种文字手册、图片、动画、视频资料。信息化技术在课程中的综合应用，极大的激发了学生的学习兴趣，取得了优异的教学效果。

参考文献：

[1]刘雄伟.数控机床操作与编程培训教程.北京：机械工业出版社，2001.

[2]蒋建强.数控加工技术与实训.北京：电子工业出版社，2004.

[3]赵燕伟.现代数控技术.杭州：浙江科学技术出版社，2004.

篇6

【关键词】数控教学；激励机制；教学实践

0 引言

随着计算机信息技术、自动化技术在制造业中的广泛应用，国际上先进的制造技术日益引起数控教学的重视，而先进的制造技术又是以数控技术为主要标志的。社会应用对数控技术的要求也越来越高，使得数控理论与实践的有效结合成为数控教学的焦点。教师在进行数控教学过程中，要选择恰当的时机采取一定的激励机制，刺激学生学习的主动性和自觉性。从而激发学生的操作热情，培养学生的学习兴趣，提高学生的动手操作能力。

1 用理论做铺垫，联系实际，实行理想激励，发挥学生的主体作用

在理论授课教学中，引导学生学会直观的实践，利用仿真系统引导学生操作，巩固理论知识。在仿真操作中体会理论学习的重要。促进学生逐步形成理论――实践――再理论――在实践，让学生在每一次实践之后总结实践与理论的结合，逐渐加深学生对理论知识的理解，从而达到让理论知识服务于实践。课堂的理论教学内容要为实践课服务，实践课需要学生在学习必要的知识后进行，这样能使学生对理论知识更加牢固地掌握，在实践操作中能更灵活的进行操作。引导学生主动学习，培养学生的自主学习能力，让学生在实践中体会数控教学的相关知识及其规律，更好地为实践服务。在实践中不断总结经验，根据学生在动手操作过程中出现的问题调整教学方法，改进教学程序，激发学生的学习热情，加强学生技能的训练，充分发挥学生的主体地位和学习主动性 。

2 在实践中，实行目标激励，处理好普通机床与数控机床之间的关系

我校训练中心的现代制造技术课程，基本上都是以原来的车工专业为基础，购置了数控车床和铣床，就此形成了数控单元。这样，训练中心的实训内容与实训形式包括了普通车床实践和数控车床实践，在实际教学过程中一定要合理安排好普通车床和数控车床的实习顺序（应先普通车床，后数控车床），处理好他们之间的关系。在初学阶段上实训课时，很多学校由于数控车床数量不足等原因，会安排学生利用普通车床学习基本的实践操作技能，通过定学时的实训课，让学生对车床的操作有了充分的了解和操作技能，为学习数控机床奠定了良好的基础 。但我校在逐步发展过程中引进了10台数控车和2台数控铣床及1台加工中心。利用普通机床进行基本操作技能的训练是学习数控技术不可缺少的一个环节，学生对普通机床的操作技能学习和掌握是为学好数控机床打基础，只有掌握好普通机床的操作技能才能把数控机床的操作技能学好。目前，在我国数控技术飞速发展的形势下，培养数控专业人才应继续重视以传统机械加工实习为基础。要学习先进的制造技术，必须以传统的金属加工理论实践技能为基础。要使学生学习好掌握好基本功，这就要求教师在教学实践中增加一点鼓励机制，让学生体会到自己的进步。教学实操过程中，教师可以给学生提供足够的时间完善自己的作品，然后将学生加工的工件进行展览。这样能考察学生的基本操作技能学的好与坏，又能提高学生的学习热情，根据学生的不同表现给予合适的奖励，会帮助学生在学习普通车床操作时更加努力，目标更明确，兴趣更浓厚。

3 在数控教学过程中，给予学生及时的激励，培养和提高学生分析问题和解决问题的实际能力

在实操教学过程中，学生通过教师的讲解和指导。能比较容易理解和接受有关数控的知识，大多数学生是在自己制作工件的过程中遇到这样那样的困难或出现一些问题，这时教师要鼓励学生自己去分析问题、解决问题并制定相应程序的能力，而不是在学生遇到困难或出现问题后，教师忙于帮助解决，教师首先要鼓励学生试着分析问题产生的原因，引导他们找出解决问题的关键和办法。在解决问题的过程中，教师尽量鼓励学生独立思考、自己动手操作，培养学生独立分析问题的能力。

培养学生独立思考的过程能够激发学生创新的热情。学生在实践操作过程中将会遇到各种问题，学生在解决问题时需要具备一定的解决问题的能力，而能力是随着经验的积累而逐渐提高的。教师在教学过程中尽量让学生在实践中思考，思考与实践相结合。

4 在数控教学中讲究激励策略和激励艺术，鼓励学生在实践中掌握技能，提高学生的技能

在数控教学中结合学生对数控技能的基本认识与接受能力，选择适合学生特点的教学管理方式，讲究激励策略和激励艺术。

4.1 激励要适合

数控教学的特点要求教师在进行理论教学的同时进行实践操作，这就意味着教师在整个教学过程中要适时地对学生给予激励，争取得到最佳激励效果。 在传授理论知识的同时给予学生一定的激励，有助学生树立明确的奋斗目标， 激发学生的积极性、主动性和创造性，从而让学生在实践过程中能有步骤、有计划的去完成自己要制作的工件。 制作实践较长的工件， 要制定分段工作目标 ，适时给予总结和激励，使学生经常地、持续地保持学习积极性。对于比较简单的工件的制作，可在学生制作之后再进行激励 。

4.2 激励要适度并因人而异

在实践教学中要根据学生的实际表现采取一定的奖励，对学生的激励频率 也要根据实际情况等因素来确定。同时还要注意奖励标准，要公平、公正、同时达到激励他人的目的。对学生实施激励教育.是学生前进的原因和动力，学生的需求具有较强的单一性，对学生的激励要因人而异，教师在教学过程 中要善于调查研究，认识学生心理特征，掌握他们的需求，激励手段要因人而异，这样才能取得最佳的教学效果。教师在进行个人激励手段的同时，更要注重群体激励，这有利于增强学生的集体意识，促进学生之间团结合作，使大多数学生能体会到成功的喜悦，增强学生的自信心、积极性和进取心。

5 在数控教学中增强情感激励与责任激励，对学生做好安全操作教育及职业道德规范教育

在实操教学过程中，注意加强安全与责任意识教育，以预防为主。 数控车床与普通车床相比具有许多优越性，在教学过程中教师一定要要求学生在学习与实践的过程中了解车床的特点，有针对性地进行安全教育，并指出在安全操作方面其自身的特点。要对学生进行安全教育。在理论与实践教学相结合过程中，学生可以通过加工各种零件来接触各种材料，进而了解和掌握各种工件的加工性能，通过加工各种零件和观摩已有的成品件，来增强质量观念，使学生能不断丰富和提高编程技巧技能。学生可以从中产生自豪感和成就感 。

总之， 数控教学的培养目标要求教师在进行数控教学时要采取适当激励机制 ，讲究激励策略和激励艺术，才能提高数控教学的教学效果 ，激发学生的操作兴趣 。

【参考文献】

[1]张超英，罗学科.数控加工综合实训[M].化学工业出版社，2003.

篇7

关键词:外球面;加工;方法;

中图分类号： TG51 文献标识码： A

引言:

如今的机械零件加工中，零件外形越来越复杂，曲面加工难度越来越大，基本需要通过数控机床加工。但对简单的球面加工，尽量采用普通车床加工，降低成本，提高零件加工效率。通过实践过程中，总结出了一些简单球面加工的方法。

一、球面车削的加工原理

工件绕自身轴线高速旋转，刀具沿圆心点做低速圆周运动，刀尖对工件端面进行车削，使工件端面成为球面。其中圆心点在工件轴线上，刀尖始终与工件轴线在同一平面内。

二、人工法

人工法即为工人通过感觉，手工操作进刀量及走刀量，手工车出球面形状。某些经验丰富的高级技师能通过手工加工出标准的球面。但此方法对操作人员要求较高，加工精度完全靠手工感觉，加工速度慢，效率低，精度不高。在某些特殊情况下，数量较少，且人员操作能力较高时可采用。

三、靠模法

靠模法工作原理为通过增加一个曲面模型，与刀盘轴向走刀轴后端的轴承接触，限制刀盘的走刀路径，加工出球面。原理如下图：

图 1靠模法示意图

1 加工零件2 刀盘3 顶紧弹簧4 轴承5 弧面靠模

采用此方法时，需注意以下要点：

3.1工装的安装时，靠模安装定位精度较高，与刀盘水平走刀轴线平行。

3.2工装的安装时，顶紧弹簧需一直预压，保证走刀路径沿着靠模曲面行走。

3.3加工过程中，进刀量不能太大，刀盘为轴向自由状态，进刀量太大，影响加工精度。

此加工方法加工时，需对车床进行改造，制作工装，对车床的性能和工装的安装质量要求较高，且加工精度不高，表面粗糙度较低，大批量生产时，靠模及轴承磨损较大，需定期检查加工情况。但对操作人员要求不高。适用于零件精度要求不高的情况，或者为提高数控加工效率，先用此方法对球面粗加工，后用数控车床精加工，提高数控车床的加工效率。

四、穿模法

穿模法工作原理与靠模法相同，只是曲面模具安装方式不同。穿模法采用刀盘轴向走刀轴上固定一个销钉，穿过模具的曲面内，限制刀盘的走刀路径，加工出球面。原理图如下图：

图 2 穿模法示意图

1 轴承2 模具3 紧固螺栓4 矩形垫板

此方法的注意要点及适用情况与靠模法相同。

五、连杆法

连杆法工作原理为：加工时，将工件装在立车的工作台上，刀架体3装夹在立车左刀架上，滑板2装在刀架的燕尾槽导轨上，在水平方向可以自由滑动。装有车刀的刀杆1，则固定在滑板2上，支架4装在立车的右刀架上，连杆5的两端用销轴与滑板2和支架4铰接。两销轴的中心距，即为所加工球面半径R。原理图如下图：

图 3 连杆法示意图

1 刀杆2 滑板3 刀架体4 支架5 连杆

采用此方法时，需注意以下要点：

5.1、工装安装时，圆心与走刀路径曲线圆心必须重合。

5.2、滑板处摩擦较小，能保证刀头自由滑动。

5.3、加工时，进刀量不能太大，保证加工精度和表面粗糙度。

由于此方法为连杆控制曲线，磨损较小，大批量生产时能保证一定的精度。但加工过程中，靠连杆及销轴定位刀头，进刀量太大时容易刀头跳动，影响加工精度。工装制作时，相对较复杂。此方法加工的零件精度比靠模法和穿模法加工的要高，适用于零件要求相对较高的加工。对于要求更高的零件，可用此方法进行粗加工，后用数控车床进行精加工。

六、结语

相对于数控车床加工，普通车床加工的效率较高，对操作人员要求也相对较低。在同等情况下采用普通车床加工能极大提高生产效率，降低生产成本，提高经济效益。

参考文献

1、常丽英.用靠模法加工圆球面.煤矿机械 2007.4

2、孙凤林.凹球面的弹簧靠模车床夹具设计.制造技术 2008第2期

篇8

关键词：数控车床；故障；排除措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.219

0 引言

数控机床是机械加工过程中比较常见的自动化器械，具有较高的技术含量。一旦数控机床出现故障就会比较麻烦，不仅会影响到数控机床的工作效率，同时还会缩短数控机床的使用寿命。此外，数控机床故障诊断难度比较大，必须要借助现代故障诊断技术才可以确定故障发生的原因，并排除故障。因此，进行有关数控机床常见故障及排除措施的研究十分必要。本文将从介绍数控机床故障诊断概述入手，分析和研究数控机床常见的故障类型，并提出故障排除的方法，希望对以后的相关工作能有所帮助。

1 数控车床故障诊断概述

1.1 数控机床故障诊断的基本原则

在对数控机床进行故障诊断的过程中应遵守一定的原则。

第一，从外部到内部的原则。近年来，随着相关技术的不断发展，数控机床出现故障的可能性越来越低。但如果发生了故障，维修人员在诊断时应先进行数控机床外部检查，确定外部不存在问题以后才可以进行内部检查。在故障诊断的过程中尽量不要拆卸数控机床，因为数控机床对精度的要求比较高，随意拆卸数控机床可能会影响其精度，进而影响数控机床的正常使用；

第二，从主机到电气的原则。数控机床发生故障的部位主要有三个，分别为主机、数控系统和电气。相比于后两个部位来说，数控机床主机出现故障比较容易诊断出来。因此，要先进行主机诊断。而且，大量的实践也证明了数控机床主机出现故障的概率比较高。先进行主机诊断可以节省很多的时间。如果确定了主机不存在故障，则可以进行数控系统和电气故障诊断；

第三，从静态到动态的原则。如果发现数控机床出现了故障则应先断电。在数控机床停止运行的状态下进行故障诊断。只有在保证通电以后不会发生更大的事故时才可以给数控机床通电。通电以后要对数控机床运行的状态进行观察，找到故障发生的位置；

第四，从简单到困难的原则。如果数控机床发生了多种故障，则应先判断故障排除的难易度，先处理比较容易排除的故障，然后在解决难以排除的故障。

1.2 数据机床故障诊断的方法

在数控机床故障诊断的过程中可以采用多种方法，下文将介绍几种比较常见的故障诊断方法。

第一，是直观诊断法。顾名思义，就是通过直接观察判断故障发生的位置、故障的类型。在观察的过程中不仅要目测，还要手摸、通电检验。一般情况下，在数控机床故障初步诊断的过程中会采用直观诊断法；

第二，是自诊断功能法。随着相关技术的不断发展，数控机床越来越先进，自带诊断功能。因此，当数控机床发生故障以后要充分利用自诊断功能，分析和判断故障发生的原因；

第三，是交换诊断法。采用交换诊断法主要是为了判断故障转移的方向。在具体应用的过程中，维修人员需要将具有同种功能的模块交换安装，从而确定故障发生的位置；

第四，是仪器测量诊断法。目前，市场上已经有专门用于数控机床故障诊断的仪器设备。在数控机床发生故障以后可以通过仪器测量的方法对数控机床的运行状态进行检查，从而确定故障发生的位置。

在实践过程中，需要根据实际情况选择故障诊断的方法。对于一些比较复杂的情况，可以同时采用上述的方法，这样可以提高故障诊断的速度和准确性。

2 数控车床常见的故障及排除措施

首先，是数控机床主轴电机故障。目前，数控机床大多使用的是变频调速电动机。这种类型的电动机具有很多的优点。第一，变频调速电动机稳定性比较好，使用成本比较低；第二，变频调速电动机损耗比较小，可以进行速度变换。虽然，变频调速电动机具有很多的优点，但在使用的过程中也比较容易出现故障。变频调速电动机出现的故障主要有三种。第一种是噪声故障。如果电机轴承在使用的过程中缺少油脂或者出现了损坏则会导致噪声故障的发生。排除故障的方法有两种，如果是电机轴承受损则应更换新的轴承，如果是缺少油脂，则应使用耐高温性较好的油脂；第二种是振动故障。导致变频调速电动机出现振动故障的原因有很多，例如电机轴承受损、电机紧固螺栓松动等。针对不同的原因应采用不同的故障排除方法。例如，如果是因紧固螺栓松动导致振动故障发生则应加固连接螺栓；第三种是发热故障。轴承受损、轴承间隙过大、散热排风扇损坏等均可能导致发热故障的发生。如果是散热排风扇出现问题则应更换新的排风扇。

其次，是数控机床工作台故障。在进行零部件加工的过程中，数控机床的工作台经常会出现运行停止、电机不间断抖动的现象。导致这种现象发生的原因有两个，一个是工作台机械出现故障，另一个是系统故障。通常来说，系统故障发生的可能性比较小。如果是机械故障，则可以将工作台退回到原点，重新启动，这样就可以排除故障。如果故障没有排除掉，则要检查传动系统是否出现了损坏，是否有异物存在。在这种情况下要先切断电源，然后再进行故障诊断。

3 总结

总之，数控机床是精密度比较高的机械设备，在运行的过程中很少会出现故障。但如果发生故障，导致故障发生的原因一般都是比较复杂的，从而加大了故障诊断的难度。因此，必须要加强对数控机床故障诊断技术的研究，提高数控机床故障诊断的效率，从而确保数控机床运行的安全性和稳定性。

参考文献：

[1]王东阳.数控车床自动回转刀架常见故障诊断与排除[J].科技创业月刊，2011（06）：155-156.

篇9

【关键词】数控车床 多头螺纹 加工操作要领在现代工业生产中，利用数控车床加工螺纹，能大大提高生产效率、保证螺纹加工精度，减轻操作工人的劳动强度。但在高职院校的数控车床实习培训教学中普遍存在如下现象：部分教师和绝大多数学生对螺纹加工感到棘手，特别是加工多头螺纹，更加无所适从。下面通过对螺纹零件的实际加工分析，阐述多头螺纹的加工步骤和方法。

一、螺纹的基本特性

在机械制造中，螺纹联接被广泛应用，例如数控车床的的主轴与卡盘的联结，方刀架上螺钉对刀具的紧固，丝杠螺母的传动等。它是在圆柱或圆锥表面上沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起和沟槽，有外螺纹和内螺纹两种。按照螺纹剖面形状的不同，主要有三角螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹和矩形螺纹四种。按照螺纹的线数不同，又可分为单线螺纹和多线螺纹。在各种机械中，螺纹零件的作用主要有以下几点：一是用于连接、紧固；二是用于传递动力，改变运动形式。三角螺纹常用于连接、紧固；梯形螺纹和矩形螺纹常用于传递动力，改变运动形式。由于用途不同，它们的技术要求和加工方法也不一样

二、加工方法

螺纹的加工，随着科学技术的发展，除采用普通机床加工外，常采用数控机床加工。这样既能减轻加工螺纹的加工难度又能提高工作效率，并且能保证螺纹加工质量。数控机床加工螺纹常用G32、G92和G76三条指令。其中指令G32用于加工单行程螺纹，编程任务重，程序复杂；而采用指令G92，可以实现简单螺纹切削循环，使程序编辑大为简化，但要求工件坯料事先必须经过粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺点，可以将工件从坯料到成品螺纹一次性加工完成。且程序简捷，可节省编程时间。

在普通车床上进行多头螺纹车削一直是一个加工难点：当第一条螺纹车成之后，需要手动进给小刀架并用百分表校正，使刀尖沿轴向精确移动一个螺距再加工第二条螺纹；或者打开挂轮箱，调整齿轮啮合相位，再依次加工其余各头螺纹。受普通车床丝杠螺距误差、挂轮箱传动误差、小拖板移动误差等多方面的影响，多头螺纹的导程和螺距难以达到很高的精度。而且，在整个加工过程中，不可避免地存在刀具磨损甚至打刀等问题，一旦换刀，新刀必须精确定位在未完成的那条螺纹线上。这一切都要求操作者具备丰富的经验和高超的技能。然而，在批量生产中，单靠操作者的个人经验和技能是不能保证生产效率和产品质量的。在制造业现代化的今天，高精度数控机床和高性能数控系统的应用使许多普通机床和传统工艺难以控制的精度变得容易实现，而且生产效率和产品质量也得到了很大程度的保证。

三、实例分析

现以FANUC系统的GSK980T车床，加工螺纹M30×3/2-5g6g为例，说明多头螺纹的数控加工过程：

工件要求：螺纹长度为25mm，两头倒角为2×45°、牙表面粗糙度为Ra3.2的螺纹。采用的材料是为45#圆钢坯料，

1.准备工作

通过对加工零件的分析，利用车工手册查找M30×3/2-5g6g的各项基本参数：该工件是导程为3mm纹且螺距为1.5(该参数是查表的重要依据)的双线螺；大径为30，公差带为6g，查得其尺寸上偏差为-0.032、下偏差为-0.268，公差有0.236，公差要求较松；中径为29.026，公差带为5g，查得其尺寸上偏差为-0.032、下偏差为-0.150，公差为0.118，公差要求较紧；小径按照大径减去车削深度确定。螺纹的总背吃刀量ap与螺距的关系按经验公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量按照初精加工及材料来确定。

大径是车削螺纹毛坯外圆的编程依据，中径是螺纹尺寸检测的标准和调试螺纹程序的依据，小径是编制螺纹加工程序的依据。两边留有一定尺寸的车刀退刀槽。

2.正确选择加工刀具

螺纹车刀的种类、材质较多，选择时要根据被加工材料的种类合理选用，材料的牌号要根据不同的加工阶段来确定。对于45#圆钢材质，宜选用YT15硬质合金车刀，该刀具材料既适合于粗加工也适合于精加工，通用性较强，对数控车床加工螺纹而言是比较适合的。另外，还需要考虑螺纹的形状误差与磨制的螺纹车刀的角度、对称度。车削45钢螺纹，刃倾角为10°，主后角为6°，副后角为4°，刀尖角为59°16’，左右刃为直线，而刀尖圆弧半径则由公式R=0.144P确定(其中P为螺距)，刀尖圆角半径很小在磨制时要特别细心。

四、多头螺纹加工方法及程序设计

多头螺纹的编程方法和单头螺纹相似，采用改变切削螺纹初始位置或初始角来实现。假定毛坯已经按要求加工，螺纹车刀为T0303，采用如下两种方法来进行编程加工。

1.用G92指令来加工圆柱型多头螺纹

G92指令是简单螺纹切削循环指令，我们可以利用先加工一个单线螺纹，然后根据多头螺纹的结构特性，在Z轴方向上移过一个螺距，从而实现多头螺纹的加工。程序编辑如图。(工件原点设在右端面中心)

2.用G33指令来加工圆柱型多头螺纹

用G33指令来编程时，除了考虑螺纹导程(F值)外，还要考虑螺纹的头数(P值)来说明螺纹轴向的分度角。

G33 X(U) Z(W) F(E) P

式中：X、Z――绝对尺寸编程的螺纹终点坐标(采用直径编程)。

U、W――增量尺寸编程的螺纹终点坐标(采用直径编程)

F――螺纹的导程

P――螺纹的头数

3.多头螺纹加工的控制因素

在运用程序加工多头中，要特别注意对以下问题的控制：

(1)主轴转速S280的确定。由于数控车床加工螺纹是依靠主轴编码器工作的，主轴编码器对不同导程的螺纹在加工时的主轴转速有一个极限识别要求，要用经验公式S1200/P-80来确定(式中P为螺纹的导程)，S不能超过320r/min，故取S280 r/min。

(2)表面粗糙度要求。螺纹加工的最后一刀基本采用重复切削的办法，这样可以获得更光滑的牙表面，达到Ra3.2要求。

(3)批量加工过程控制。对试件切削运行程序之前除按正常要求对刀外，在FANUC数控系统中要设定刀具磨损值在0.3~0.6之间，第一次加工完后用螺纹千分尺进行精密测量并记录数据，将磨损值减少0.2，进行第二次自动加工，并将测量数据记录，以后将磨损补偿值的递减幅度减少并观察它的减幅与中径的减幅的关系，重复进行，直至将中径尺寸调试到公差带的中心为止。在以后的批量加工中，尺寸的变化可以用螺纹环规抽检，并通过更改程序中的X数据，也可以通过调整刀具磨损值进行补偿。

参考文献：

[1]金大鹰.机械制图[M].北京：机械工业出版社，2007.

[2]刘虹.数控设备与编程[M].北京：机械工业出版社， 2002.

篇10

关键词：梯形螺纹 数控车削 加工方法

梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深，走刀快，切削余量大，切削抗力大。这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大，在多年的数控车床实习教学中，通过不断的摸索、总结、完善，对于梯形螺纹的车削也有了一定的认知，下面就来探究一下梯形螺纹的车削方法。

一、梯形螺纹加工的工艺分析与加工的基本办法

1、梯形螺纹在数控车床上基本的加工方法

车削梯形螺纹与三角螺纹相比，螺距大、牙型角大、切削余量大、切削抗力大，而且精度要求高，加之工件一般都比较长，所以加工难度较大。一般车削梯形螺纹我们用以下几种方法：

1）直进法 螺纹车刀X向间歇进给至牙深处，采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀的三面都参加切削，导致加工排屑困难，切削力和切削热增加，刀尖磨损严重。当进刀量过大时，还可能产生“扎刀”和“爆刀”现象。这种方法数控车床可采用指令G92来实现，但是很显然，这种方法是不可取的。

2）斜进法 螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处。采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，在车削中不易引起“扎刀”现象。该方法在数控车床上可采用G76指令来实现。

3）交错切削法 螺纹车刀沿牙型角方向交错间隙进给至牙深。该方法类同于斜进法，也可在数控车床上采用G76指令来实现。

4）切槽刀粗切槽法 该方法先用切槽刀粗切出螺纹槽，再用梯形螺纹车刀加工螺纹两侧面。

2、梯形螺纹编程实例

例 如图1所示梯形螺纹 试用G76指令编写加工程序

1）计算梯形螺纹尺寸并查表确定其公差

大径 d=36 0 -0.375；

中径 d2=d-0.5p=36-3=33，查表确定其公差，故 d2=33-0.118-0.453；

牙高 h3=0.5p+ac=3.5；

小径 d3=d-2 h3=29 ，查表确定其公差， 故d3=29 0 -0.537；

牙顶宽 f=0.366p=2.196；

牙底宽 W=0.366p-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的测量棒测量中径，则其测量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88，根据中径公差确定其公差，则 M=32.88-0.118-0.453；

2）编写数控程序

以上程序在螺纹切削过程中采用沿牙型角方向斜向进刀的方式。

二、变速车削梯形螺纹

在数控车床上车削梯形螺纹工件，低速车削时生产效率很低，高速车削时又不能很好地保证螺纹的表面粗糙度，达不到加工的要求，而直接从高速变为低速车削时则会导致螺纹乱牙。车削时的乱牙问题通过我们在实践生产过程中，不断摸索，终于发现可以通过以下方法加以解决：

粗车完成后，如果此时将转速直接调到低速调用原程序精车，则一定会乱牙，发生崩刃或撞车事故，故我们在低速车削之前要解决车刀乱牙问题。考虑到低速车削时车刀进给速度很慢，我们可以用肉眼来观察车削时螺纹车刀与螺纹牙型槽是否对准，具体操作方法如下：

1、改变工件坐标系，使车刀车螺纹时不接触工件表面，粗车后将车刀停在坐标原点位置处，此时在录入方式下把刀具的刀补沿X轴正方向移动一个牙高的距离。此时将车床主轴转速调低，车刀将车不到工件表面，在接近工件表面的位置移动。

2、使车刀与车出的梯形螺纹槽重新对正，由于车刀进给速度很慢，此时我们可以看出车刀与原先车出的梯形螺纹是不重合的，车刀偏移了一小段距离，而我们目的就是要使车刀重新对准车出的梯形螺纹槽，操作的原理跟在数控车床上车削多头螺纹是一样的，就是通过改变螺纹车刀车削前的轴向起点位置来达到目的，我们可以通过肉眼判断需调整的大概距离，修改Z轴刀补后，运行程序，发现车刀与车出的梯形螺纹槽还没有完全对正。则再修改Z值，重新运行程序，直到车刀与梯形螺纹槽完全对正。

3、恢复原来的工件坐标系，开始精加工，为了便于理解和不易出错，仍将车刀移到坐标原点位置，在录入方式下，修复刀具原来的刀补，重新运行程序，就可以低速精车梯形螺纹了。精车时也是通过上述改变螺纹车刀车削前的轴向起点位置的方法来修光梯形螺纹的两侧面，同时通过测量，控制切削的次数使螺纹达到尺寸精度的要求

通过试验，在高速与低速车削的转数都固定时，车刀需要偏移的位移是固定的，有了这个数据，以后在车刀崩刃，或磨损后需换刀时就可以不用再重复调整步骤，直接在低速精车时将车螺纹的起点偏移相应位置就可以了。

三、在转速不变需换刀时的对刀方法

在生产过程中车刀经过长时间的使用会磨损，而且还会崩刃，这时就需要换刀，但是在一般的数控车床上只要车刀从刀架上卸下，都需要重新装刀，对刀，重新装刀后，它们的坐标值全部改变，要用以上的方法来对刀的话，生产效率就会很低，因此

1、在卸下要刃磨的刀具前，在手轮方式下把刀具X轴移动到小于底径的地方，然后再把Z轴慢慢摇到工件的端面处，使之接触到工件，记录下X，Z轴的坐标值。

2、然后卸下需刃磨的刀具，装上新刀，用刀尖车削工件外径（此外径就是梯形螺纹的大径），把大径尺寸输入刀补库中，然后将刀具沿Z向摇出，再把X向摇到记录下的旧刀X向的尺寸，慢慢在把Z向摇到工件端面，此时Z向的数值就是原刀Z向的数值，输入到刀补库中，调出程序运行即可。

四、加工梯形螺纹的几点注意事项

1、切削时加切削液，根据情况看是否要加顶尖。

2、车刀从高速变为低速后要严格对准梯形螺纹槽，操作时要仔细认真，不能马虎。可采用逐步恢复坐标系的方法，即分几次校正车刀，使车刀逐步车削到牙槽底部。