数控编程基本教程范文

导语：如何才能写好一篇数控编程基本教程，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。

篇1

一、《数控机床编程与操作》校本教材开发的必要性

数控技术发展迅速，生产数控系统的厂家众多，而不同厂家生产的数控系统在编程与操作上又有较大的差别。各学校因办学条件的差异，配置的数控机床及设备也有所不同，所以需要的相关教材也会有所差别。例如常见的数控系统有日本的FANUC系统、德国的SIEMENS系统、国产的华中系统、广数系统等，这些数控系统在编程与操作上都有所不同。各学校因各种条件限制，不可能把所有的数控系统及各种型号的数控设备都配齐。而现在出版的数控机床编程与操作教材，所讲述的数控系统或设备型号和各学校现有的数控设备都会有所差别，教材上有些内容也不太实用，给学校的教学工作带来很多不便。例如现在出版的很多教材普遍以日本的FANUC和德国的SIEMENS两大数控系统作为典型案例进行讲述，而现在各学校主要配置的国产华中数控系统，在教材上都没有相应的内容。再如现在各学校普遍采用的投入少、效果显著的数控仿真系统教学软件，在很多教材上也很少出现。所以，只有各学校开发校本教材才可以解决以上问题。在编写校本教材时，可以立足于校情，根据学校现有的数控仿真系统教学软件及数控设备的配置情况，并结合校企合作企业的生产情况，参考机床厂家的编程与操作说明书，选择两大数控系统的编程与操作作为重点，进行全面的讲述,对其他数控系统的不同之处也要有所介绍。所以，有针对性地开发具有本校特色,实用性强的数控机床编程与操作校本教材很有必要。

二、《数控机床编程与操作》校本教材开发的基本要求

《数控机床编程与操作》校本教材的开发要以就业为导向，以企业用人标准为依据，以培养学生的操作技能为主。根据本校学生的实际情况，理论知识应以必需、够用、实用为原则，技能操作要以实践为主线，对课程内容进行创新整合，充分体现“教、学、做合一”的教学思想，可操作性要强，要让学生真正能够在“做中学，学中做”。教材的编写上要参考相应的国家职业资格标准，理论教学要与实训教学一体化，实训教学要与企业生产一体化。例如：在数控编程与操作的例题设计上，就可以根据学校的实际情况，合理设计加工图纸，灵活选择材料。原来教材上的一些例题零件图的加工材料要求就不合理，都是一些金属材料，如果都用金属材料进行实训，效果虽然较好，但是材料及刀具的损耗很大，加工出来的产品又没有实用价值，浪费很大，并且学生在刚开始操作时很容易发生安全事故。校本教材可要求学生在初期进行数控实训时，在数控车床上用硬圆木棒或尼龙棒来代替金属材料进行加工，数控铣床上用石蜡或硬塑料板来代替金属材料进行加工；实训的中期，可用铝或铜材料进行加工；实训的后期，可按校企合作企业的产品要求进行正规的产品加工。这样既可以节约材料，提高设备及刀具的使用寿命，也利于保证设备及学生的人身安全，循序渐进地提高学生的技能水平，让学生到企业工作时能够快速地从学校学生转换为企业工人。

三、《数控机床编程与操作》校本教材开发时要注意的事项

校本教材的开发是因为现有的教材编写不合理，所以，在开发校本教材时，在参考其他的教材及机床厂家的编程与操作说明书时，要避免照搬照套现象的出现，不能盲目跟风、追求数量及眼前功利，为完成任务或个人私利而开发教材。参加编写校本教材的老师应该是既掌握了扎实的数控专业及相关专业的理论知识，又具有熟练的数控机床编程与操作技能，更要有丰富的教学经验，能把理论知识与实践结合起来的“双师型”教师。在进行校本教材开发前，编写人员应在校内外进行大量的调查研究工作，明确学校在该专业的培养目标，了解学生将来的就业方向，要深入企业，及时掌握企业生产岗位对人才在知识、技能等方面的要求。要把企业的一些典型零件加工案例、新工艺、新技术纳入到教材中。

篇2

【关键词】数控；控制器；系统；效率；质量

中图分类号： S611 文献标识码： A

现在的数控机床由于在汽车、国防、航空、航天等工业的广泛应用，数控机床加工的高速化业发展很快。近年来，数控机床主轴转速已翻了几翻。2O世纪8O年代中期，中等规格的加工中心主轴最高转速为4000～6000RPM，90年代初提高到8000～12000RPM。到9O年代末，主轴转速在20000 RPM以上的已不鲜见，有的已经达到40000 RPM，有的主轴最高转数已经达到了3O00r/s，即180000RPM。智能化是2l世纪制造技术发展的一个总的方向，所渭智能加工就是基于网络技术，数字技术，电子技术和模糊控制的一种加工的更高级形式。智能加工是为了在加工过程中模拟人类智能的活动，以解决加工过程中许多不确定性因素，并利用人类智能进行预见及干预这些不确定性，使加工过程实现高速安全化。

一、数控机床组成结构及工作过程

（1）数控机床的组成。数控机床由输入、输出装置、数控装置、可编程控制器、伺服系统、检测反馈装置和机床本体等组成。（2）装置过程。输入设备是将不同的加工信息传输给计算机处理。由于数控机床发展早期阶段，输入设备是一个简单的穿孔纸带，目的是记录信息数据，现已淘汰。数控机床设备是机床本体的核心，核心时的数据处理全部完工后，可以运行命令指挥数据的工作。其功能是接收送来的脉冲信号的，通过系统软件或逻辑的过程中，执行各个部分进行规定的、有序的动作。主轴控制可编程控制器是通过命令处理控制转速，控制主轴正反转和停止，进给保持，切削液开关，卡盘夹紧松开等动作;还涉及了关于机床开关外部控制。测试反馈装置，主要是检测速度和位移，并将信息传递给数控设备，实现闭环控制的反馈，以确保数控加工精度。（3）合理的安排。数控加工的准备过程较复杂，内容多，含对零件的结构认识、工艺分析、工艺方案的制订、加工程序编制及使用方法等。首先要由编程人员或操作人员通过对零件图作深入分析，特别是工艺分析，确定合适的加工工艺，其中也包含了装夹方法的确定、工序划分、走刀路线及其切削用量的选择等。

二、机床数控系统需要解决的几个问题

机床是由机械和电气两部分组成，在设计总体方案时应从机电两方面来考虑机床各种功能的实施方案，数控机床的机械要求和数控系统的功能都很复杂，所以更应机电沟通，扬长避短。机床控制系统选件、装配、程序编制及操作都应该比较合理，精度和稳定性都必须满足使用要求。同时为便于调试和检修，各项操作均设手动功能，如手动各轴快慢移动、主轴高低速旋转、切削液及开关等。

在实际控制中如何既能提高定位速度，同时又能保证定位精度是一项需要认真考虑并切实加以解决的问题。精度是机床必须保证的一项性能指标。位置伺服控制系统的位置精度在很大程度上决定了数控机床的加工精度。因此位置精度是一个极为重要的指标。为了保证有足够的位置精度，一方面是正确选择系统中开环放大倍数的大小，另一方面是对位置检测元件提出精度的要求。因为在闭环控制系统中，对于检测元件本身的误差和被检测量的偏差是很难区分出来的，反馈检测元件的精度对系统的精度常常起着决定性的作用。

三、机床定位伺服控制系统分析

1 浅谈数控机床

数控机床是一种高效率，高精度的自动化现代化设备，提高数控机床的可靠性，安全性已变得非常重要。可靠性评估主要指标之一是可靠性。机床功能部件对数控机床的性能和功能有拥有开拓的非常重要的作用。

2 单步功能

单步动作为一种辅助工作方式常常在工作台的调整中使用。机床的机械允许界限和实际加工要求的选择决定于伺服系统最高速度，速度提高生产率也提高，但对驱动设施要求也就提高了 。

四、 PLC程序设计与操作

随着计算机技术的发展，可编程序控制器（PLC）的功能越来越强，使用越来越方便；但是，如果PLC的工作环境过于恶劣，如温度过大、振动和冲击过强，以及电磁干扰严重或安装不等，都会直接影响整个控制系统的正常、安全和可靠运行，加上电路的抗干拢措施不力，而使整个控制系统的可靠性大大降低，甚至出现故障。因此，PLC系统的抗干扰能力是整个系统可靠运行的关键。工业PLC控制系统的设计必须从硬件和软件两方面把可靠性放在第一位。

PLC控制系统通常由PLC和生产现场设备组成。PLC包括中央处理器、主机箱、扩展机箱及相关的网络设备与外部设备；生产现场包括继电器、接触器、各种开关、极限位置、安全保护、传感器、仪表、接线端子、电动机、电源线、地线、信号线等。

在PLC控制系统故障中，PLC的故障仅占系统故障的5%。PLC控制系统的故障主要发生在生产现场设备中，通常占系统故障的95%。与PLC相接的输入、输出设备的可靠性是影响PLC控制系统可靠性的主要原因。

PLC控制系统可简单划分为三部分：发讯元件(输入部分)、记忆网络(程序部分)和电气执行元件(输出部分)。对于用继电器控制的系统，影响系统可靠性的主要因素是中间继电器组成的记忆网络。对于PLC控制系统，高可靠性的PLC取代了中间继电器组成的记忆网络，克服了机械动作式中间继电器可靠性不高的固有毛病，使系统可靠性大为提高。此时，与PLC自身的安全性与PLC输入、输出连接的"发讯元件"和"电气执行元件"的可靠性，己变成影响整个电气系统可靠性的主要因素。提高"发讯元件"和"电气执行元件"可靠性的同时，也就提高了PLC的安全性，通常有两种方法：一种是选用高质量的元器件；另一种是对这些故障率较高的元器件进行状态检测和故障诊断，但都受硬件条件和经济条件的影响而限制了应用范用。

PLC具有丰富的软元件(如内部计时器、计数器、辅助继电器等)，因此可以利用它来设计一些程序，屏蔽输入元件的误信号，防止输出元件的误动作。最实用的方法有(l)采用软硬件互锁设计，防止误发讯和误动作；(2)在输入输出端提高配线的可靠性，提高PLC的安全性。 PLC通过编程器输入程序，达到控制目的。由于PLC的工作过程是循环性的，因此会快速的执行程序。另外针对软件故障，必须在设计上采用直接导入程序，执行自动停止运行，这时机器会停止运作程序，有效地减少事故的发生。

小结

我国目前对数控技床的需求日益增加，国内市场的需求量很大，所以我国机床企业必须奋发图强，不断扩大技术队伍和提高人员的技术素质，学习和引进国外技术的先进科学技术，以便早日赶上世界先进水平。

参考文献

[1] 戴 同.CAD/CAPP/CAM基本教程.机械工业出版社.1997.4

[2] 薛劲松 宋 宏等.CIMS的总体设计.机械工业出版社.1997.4

[3] 数控加工编程的理论基础.刘雄伟.机械工业出版社.2000

篇3

摘要：传统的教学理念和教学模式已经很难适应现代职业技术教育的发展，也难以满足现代企业对技术技能型人才的需求。一体化教学是理论教学和实践教学的有机结合，有利于教学资源的充分利用。针对当前中职教育的发展状况，一体化教学势在必行。

关键词 ：中职；机械加工；一体化教学

作者简介：尚杰，男，内蒙古奈曼旗民族职业中等专业学校一级教师，主要研究方向为职业教育课程与教学论。

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-7747（2015）09-0069-03

随着笔者所在学校不断推进国家中等职业教育改革发展示范学校建设，七大建设任务之一的教学模式改革也在如火如荼的开展。机械加工技术专业作为重点支持建设专业，经过多年的探索实践，率先在专业核心课中采用了当前比较流行且符合职业学校学生认知规律的一体化教学模式。该教学模式是将理论与实践紧密结合的一种教学模式，强调知识的“必须、够用”及“教、学、做”紧密结合，使培养出的学生既有一定的理论基础，又有熟练的操作技能，同时，还有较强发展后劲，能够满足现代企业用人需求。

一、实施一体化教学模式改革的必要性

传统教学由于采用分科教学，单独进行，理论课与实践课分开的教学模式，不能适应“以就业为导向、以能力为本位”的职教思想，不利于教学质量的提高，存在如下两个问题。

（一）理论教学与实践教学脱节，不能体现理论的指导作用和实践的检验作用

机械加工技术专业的很多专业课，如“车工工艺与技能训练”和“数控车床编程与操作”课程，理论性和实践性均较强。教学实施上，由最初的不同教师每周一半时间在教室传授理论，一半时间在车间指导实践；到后来实施一周理论一周实践，尽管强化了技能培养，但教学中仍存在人为从时间和空间上分隔理论与实践教学，这种理论教学和实践教学分离产生了严重的理论与实践脱节的问题：理论课教师动手操作能力不足，对于实践课中能够用到哪些理论知识不是很清楚，因此只能照本宣科，“黑板上车工件”，教学中过分强调知识的系统性，结果造成学生学的很多理论在实操中用不到，而一些实践课中必需的理论却没有深入透彻的学习。与此同时，由于实践课教师学历偏低，缺乏教学经验，不能科学的对学生进行技能指导，只是简单的操作演示，学生进行重复性的练习，不能有效激发学生学习兴趣。此外，随着教学进度的推进，出现了实践内容学习明显快于理论内容学习，导致学生理论课学习欲望的进一步降低，学生产生了“理论课无用”的思想认识。

（二）理论学习抽象，内容枯燥，难以激发学生的学习兴趣

“极限配合与技术测量”课程教学在教室进行，由于定义概念多，符号多，标准多，记忆内容多，教师的教学观念上也将侧重点放在知识传授上，强调学生在短时间内对知识的记忆和积累。因此，在平时的教学反馈中，学生对这门课的评价普遍认为学习吃力，枯燥难懂，没有什么学习兴趣。而对于实践性强的内容如各种量具使用的教学，没有开设单独的实践课，在教室里受各种条件限制，教师通常只拿一至两把卡尺或千分尺作为教具进行演示，学生也只是走马观花似的简单了解和操作，掌握娴熟的操作技能根本谈不上。所以在上车工实训课或数车实训课再次用到量具时，实训指导教师还需重新讲解，浪费了大量的资源。

“机械基础”课程教学采用理论传授形式，对于带传动、链传动、齿轮传动和螺纹传动的内容，教师仅采用图片、动画演示等形式辅助教学，学生更多的是记忆知识点和进行复杂的计算。时间一长，学生学习的兴趣持续降低，学习效果也非常不理想。

针对以上专业课教学中出现的问题，采用理实一体化教学模式，可以让学生“动”起来，在技能训练中掌握理论，在理论学习中提升操作技能，使同学们从枯燥乏味的理论中解脱出来，获取他们需要的就业技能。

二、一体化教学模式的内涵与优势

（一）基本内涵

一体化教学模式是指将专业课的理论教学与实践教学有机结合，它力求改变传统的教学模式，重新整合各种教学资源，突出能力本位的技术技能型人才培养目标。在整个教学环节中，理论教学和实践教学交叉进行，抽象理解和直观演示轮流出现，没有固定的先实践后理论或先理论后实践，由师生双方共同围绕项目任务，进行边教、边学、边做来完成某一具体工作任务，依任务需要来进行理论知识和实践技能的学习。这种教学模式突出了“教师主导和学生主体参与”的教育思想，做到了“教室车间合一、教师师傅合一、学生学徒合一”的三个合一，体现了中等职业教育的实践性、开放性、实用性。

（二）优势

1.该教学模式以综合职业能力作为培养目标，学生可以比较全面系统地获得专业能力、方法能力和社会能力，毕业后的岗位适应能力很强。

2.解决了理论与实践脱节的问题，减少理论课与实习课之间知识的重复，增强教学的直观性，有助于教学质量的提高。

3.能推动专业课教师在课程改革、一体化课程教学、教材编写等方面的能力提高。

4.有利于师资、教学设备、多媒体资源等教学资源的合理配置与优化组合。

三、一体化教学模式的改革实践

一体化教学模式改革要想在中职学校顺利进行，并取得理想的育人效果，首先要有学校管理层的高度重视和强力推进，然后还要有专业课教师对该模式的认可与高效执行力，以及一体化教材、一体化教学场地、一体化教学评价等配套条件的及时跟进。笔者所在学校机械加工技术专业得益于国家中职示范校建设，从师资力量和实训设备等实施条件较好的专业核心课中，选定了“车工工艺与技能训练”、“数控车工床编程与操作”、“极限配合与技术测量”和“机械制图”4门课程作为试点，在一体化教学模式改革方面积极实践并取得一定成效。现仅从以下3个方面以介绍。

（一）打造“业务精良、技术精湛”的一体化教学团队

由于一体化的教学特点，教师既要讲授理论知识又要讲授实践知识，这就要求教师既要精通本专业的理论知识。又要能够熟练掌握实践操作技巧，尤其是碰到一些问题的解决需要理论与实践巧妙地结合，这就需要能将专业理论与实践融会贯通的“双师型”教师。在“双师型”教师培养上，我们采取了以下措施：

1.更新教育理念。通过“一体化课程改革教学资源网”学习一体化课程开发技术规程、一二批试点学校一体化课改经验，研读赵志群教授的《职业教育工学结合一体化课程开发指南》等与一体化教学有关理论论述，［1］从教学理念上提升专业课教师的认知。另外，从北京工贸技师学院聘请专家进行专业讲座，并对教师一体化教学设计做针对性指导，教师的一体化实施能力大幅提高。

2.提升专业技能。结合中职学校教师“国培项目”和“青年教师企业实践项目”，专业组派出4名骨干教师参加培训。利用寒暑假，与校企合作企业实施了专业教师下企业实践活动。通过企业实践，了解企业生产组织方式、工艺流程、产业发展趋势；熟悉企业相关岗位职责、操作规范、用人标准及管理制度；学习所教专业在生产中的新知识、新技能、新工艺、新方法，增进对企业生产和产业发展的了解。此外，合作企业北京数码大方科技股份有限公司（CAXA）选派公司技术骨干，在校内PLM体验中心对全体专业教师进行软件使用培训，感受了PLM体验中心在数控课一体化实训教学中的应用，同时，对自治区大赛指导教师专门进行技能提升培训。对于没有取得技能证的教师，通过与在校生一起培训考取了数控车工技能证书。部分教师还参与了“引企入校”企业技术服务。

（二）编写“理实结合、必需够用”的一体化教材

教学模式改革最终要以教材为载体进行体现和传播。一体化教学要求教材既能体现实践操作的技术要领，又要能深入浅出地展示出蕴含在其中的道理，便于中职层面的学生阅读和理解。目前，由劳动和社会保障出版社组织一体化课程改革专家、试点院校骨干教师编辑出版的系列一体化教材《零件普通车床加工》理念非常先进，也很适合一体化教学。［2］但由于笔者所在学校使用的机床设备、操作系统、刀具和毛坯材料等实际条件所限，无法选用该教材。因此，编写一套符合自己学校实际的校本教材非常重要。

专业组通过企业调研确定机械加工技术专业人才培养目标，参照中级车工、中级数控车工国家职业标准开发核心课程标准，请专家审核课程标准。成立教材编写小组，确立编写主体思路。根据课程标准，确立“车工一体化教程”、“数控车工一体化教程”、“机械制图”和“极限配合与技术测量”4本教材的项目名称及工作任务，企业专家审核教材任务的合理性后，聘请出版社编辑进行教材编写培训，编写样章，编委会讨论确定编写体例后，分工编写形成初稿，选定实验班试用。通过教学实施反馈，对不合理之处再次进行局部修改直至最终定稿。由于教材符合学生认知规律，适合学校的教学条件，使用效果非常好。

（三）建设“创设情境、体验真实”的一体化教学场地

由于一体化教学的“做中学，做中教”特点，因此，学校按照“先进性标准、实用性功能和体系化布局”的建设原则，对普车实训室、数车实训室、制图测量实训室进行改造，使其满足集中讲解与分别训练相结合的教学要求。新建PLM体验中心，该体验中心是学校建立企业式的真实生产环境，学生实训项目按企业生产过程组织，学生按企业生产岗位分工协作，学生生产成果按企业模式检验，使学生通过实训，掌握进入企业就业所需的先进制造技术、制造业自动化技术和制造业信息化技术，同时实现实训教学过程的可视化、信息化。

整个教学场地按照现代企业生产一线的工作环境建设，设置了一体化讨论区、资料查询区、作品展示区，极大方便了学生自主学习和开展工作。通过开展模拟企业生产情境教学和在实训场地推行“6S”管理，引进现代企业文化和管理理念，将现代企业文化与学生的通用职业素质培养紧密结合。［3，4］

一体化教学模式改革实施后，学生厌学的现象有明显改善，在学生中形成一种“我要学”和“乐于学”的氛围，提高了学生的学习兴趣和专业课的教学质量，教师教学水平也有较大提升，学生的职业能力与企业的岗位能力趋近，提升了学生的就业能力，促进了专业的发展。一体化教学是中等职业学校专业课教学的发展方向，中职学校的管理者应充分认识到在专业课教学中使用一体化教学的必要性和优点，大力提倡一体化教学，发挥其积极作用，培养出适应企业需要的高素质人才。

参考文献：

［1］赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南［M］.北京：清华大学出版社，2009.

［2］车希海.现代职业教育教学实用手册［M］.济南：山东科学技术出版社，2014.

［3］，张霞，周燕.构建具有独立学院特色的机电一体化专业实践教学体系［J］.机械职业教育，2014（12）：27-29.