数控程序编程培训范文

导语：如何才能写好一篇数控程序编程培训，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

关键词：数控车；椭圆编程；宏程序

中图分类号：TG519.1

在数控车床可以利用直线和圆弧插补指令，轻松实现对圆柱面、圆锥面、圆弧面、球面等各种类型回转体表面的加工，但是对于椭圆、双曲线、抛物线、正弦曲线等一些非圆曲线构成的回转体，加工起来却不那么简单。在中职数控专业高级数控车工的培训课题中，加工椭圆类零件是不可或缺的内容。椭圆的加工属于非圆曲线的特殊零件加工，相对比较复杂，但是可以使用宏程序进行编程，使复杂问题变得简单化。

实质上，宏就是用公式来加工零件的，宏一般分为A类宏和B类宏。A类宏是以G65为开头的格式输入的，比如在广州数控系统GSK980TD中使用的宏程序就是如此，而B类宏程序则是以直接的公式和语言输入的，这个特点和C语言很相似，在FANUC 0i系统中应用比较广。

下面以实际椭圆图形为例，说明使用FANUC 0i系统中B类宏程序编制椭圆程序的过程，尤其注意加工程序清单中宏程序的写法。

1 图例分析与编程

下面分别就两点重合（见图1）和两点不重合（见图2）这两种图形情况进行举例说明，其中两点指的是：工件坐标原点与椭圆中心。

1.1 两点重合

众所周知，椭圆方程有两种：椭圆参数方程及椭圆标准方程，其中标准方程为 ，变换坐标后得到 ，经过数学变换后很容易得知 和 。根据凸取正，凹取负的特点，只有使用公式 。

零件的加工分粗加工和精加工，对应的粗加工程序内容和注释，见表1加工程序清单，相应的精加工程序内容和注释，见表2加工程序清单。

1.2 两点不重合

零件2的粗加工程序和零件1很相似，此处不再编写，相应的精加工程序内容和注释，见表3工件2精加工程序清单表。

2 加工椭圆的注意事项

椭圆宏程序是利用小直线段来拟合椭圆轮廓的，步距的赋值不能大，否则逼近误差就大，加工精度就差，但是太大了，又会影响数控系统的进给速度，造成效率低下。一定要根据加工的技术要求，合理选择步距。

3 宏程序编程的一般步骤

（1）编程方法的选择：根据椭圆在零件中的不同位置，合理选择是参数方程还是标准方程。

（2）A类宏和B类宏的选择：根据数控车床的数控系统而定。

（3）公式推导与变量赋值：一定要根据公式，弄清各个变量之间的关系，然后用标准的语句写出来即可。

编程结束后，接着是选择好刀具，安装并对完刀具之后，就可在数控车床上加工出椭圆零件了。

4 结论

使用宏程序编制出简洁合理的程序，是数控车工高级工必须掌握的一项技能，其中涉及大量的编程技巧，这不仅能锻炼学生们的手工编程能力，也有利于在今后的实际工作中解决自动编程所存在的缺陷，胜任更复杂零件的加工。

参考文献：

[1]陈海舟.数控铣削加工宏程序及应用实例[M].机械工业出版社，2006.

[2]孙伟伟.数控车工实习与考级[M].高等教育出版社，2012.

篇2

一、数控实习教学中存在的问题

跟传统的机械加工实习教学相比较，数控实习教学存在以下几个方面的困难：

（一）数控机床投入大成本高。它是一种机电一体化的新型设备，价格较之普通机床要昂贵得多，一台中档数控车床或数控铣床一般需二、三十万，而数控加工中心更是高达几十万甚至上百万。数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行实作训练，投入大消耗多成本高。

（二）数控机床的系统多型号多，且更新较快，对有数控专业的学校而言是不可能将所有的系统配齐的，这样经常会出现学生在学校所学的系统与将来工作的单位不相同，还要进一步学习才可以胜任，费时费力。

（三）数控机床初学时容易造成损坏。数控机床是自动运行的，学生在初学时，常常会由于在编程中的疏忽或操作中的失误造成刀具或机床的损坏，甚至造成人身危害。

为了解决上述问题，在教学中利用数控仿真软件进行教学起到了重大的作用。

二、数控加工仿真系统在教学中的应用

（一）数控加工仿真系统的选用

数控加工仿真系统的软件形式很多，有的是数控机床本身自带的仿真系统，但这种数控机床的仿真系统在教学中局限性较大，不适于教师教学和学生训练；还有的是一些先构图而后自动编程仿真软件，也不适应手工编程教学的要求；国内还有其他几种数控加工仿真软件，但都有一些不尽人意之处。而上海宇龙公司数控加工仿真系统的教学软件，是一种富有价值的教学辅助工具，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，其中包括毛坯定义、夹具刀具定义与选用，零件基准测量和设置，数控程序输入、编辑和调试，具有多系统、多机床、多零件的加工仿真模拟功能。

（二）数控加工仿真系统的应用方法：

1.灵活应用教学方法，变学生被动学习为主动学习

现在传统的教学方式已很难使学生接受，因此，利用先进的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣显得尤为重要。数控专业教师应有较高的教学水平和教学能力，有较强的数控职业能力即数控编程能力、工艺处理能力、实际动手能力、自动编程能力，能较为娴熟地运用行动导向的教学方法，在教学中真正体现学生为主体，突出显示学生动手动脑的活动，变学生被动学习为主动学习。在教学过程中，教师起引导作用，即对学生活动中遇到困难或无法下手的问题进行引导、讲解。教学中的知识点尽可能集中，深入浅出，便于学生掌握编程方法与技巧。

2.恰当运用数控加工仿真系统，充分发挥其在教学中作用

数控加工仿真系统主要应用于数控编程与操作这一理论教学课程，还可作为数控操作技能训练的辅助工具。教师应十分重视数控加工仿真系统的在教学中的应用方法，摆正数控加工仿真系统在教学中的位置，既不能完全依赖数控加工仿真系统放弃教师在教学中的引导作用，也不能在教学中教师唱独角戏采用常规的教学模式而忽视数控加工仿真系统的应用，应该科学地、充分地发挥数控加工仿真系统在教学中的作用。

教师在数控编程与操作的教学中应重点解决编程方法并进一步强调在编程中工艺问题的处理，学生上机则利用数控加工仿真系统解决程序校验以及不同系统不同机床的操作问题，每次上机学生都有明确的课题，在上机前教师应利用数控加工仿真系统的示教模式或利用教学投影仪进行操作演示，并在学生上机中进行巡回指导，学生在计算机上应用数控加工仿真软件进行编程与操作，既可使学生更快更好地掌握数控专业技能，又培养了学生自学能力、解决实际问题的能力。

3.科学安排教学内容，循序渐近掌握数控编程与操作技巧

在教学过程中教学内容的安排分可为三种不同的情况。其一为基础班，可以讲解与训练最常用的FANUC数控系统中的数控车床、数控铣床、数控加工中心的编程方法、操作及应用，这一模块是教学重点，必须使学生熟练掌握，灵活应用：其二为高级班，可以讲解与训练SIEMENS数控系统的三种机床的编程与操作，以帮助学生进一步加强不同在数控系统下对不同数控机床的编程方法的理解与应用能力；三为技师班，可以讲解国产数控系统中的华中数控系统和广州数控系统中的数控车床的编程与操作方法，扩大学生的知识面，提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力。这三个模块的教学可根据学生不同层次进行安排，经过这种训练后上岗，学生所看到的数控操作面板都已熟悉，能够信心十足的面对所操作的数控机床，较快适应所从事的工作。

三、数控仿真软件在数控实习教学中的作用

（一）利用数控仿真软件可以弥补设备的不足

由于大部分的实训活动可以在仿真系统中实现，使用仿真软件将大大减少在数控机床设备上的资金投入，同时使学生的实际上机时间大大增加，从而可以加快对学生的培训速度。由于使用仿真软件，也大大减少工件材料和能源的消耗，从而可以降低培训成本。

（二）提供了多种机床和多种系统

当前数控机床的种类和系统厂家众多，数控仿真软件提供了基本涵盖当今我国数控加工中常见的数控机床和主流的数控系统，教学时可根据需要选择相应的机床和系统对学生进行授课，提高学生对不同数控系统及不同数控机床的适应能力，使学生在以后的教学中做到理论与生产实际相结合。

（三）安全性高，便于学生学习

由于数控加工仿真系统不存在安全问题，不会因为学生的错误操作而损坏机床，更不会造成人身伤害，学生可以大胆地、独立地进行学习和练习。软件中不仅具有对学生编制的数控程序进行自动检测、具体指出错误原因的功能，还具有在真实设备上无法实现的三维测量功能。这些功能使得学生可以进行自我学习，自我检测加工零件几何形状的精度，大大降低了教师的工作强度。

（四）方便了教师授课

实习教学中，如果教师仅靠讲解理论，学生会难以理解，所以较多的授课内容是需要教师进行示范的，教师在机床上对学生进行示范时，很难保证所有的学生能够听清、看清，教学效果往往不太理想。而数控加工仿真软件的互动教学功能使得教师可以以广播的方式在每个学生的屏幕上演示其教学内容，使所有的学生均能清楚地观看并进行模仿，同时教师也可以在自己屏幕上看到每个学生的操作情况，实时了解教学情况并对学生进行指导。

（五）可在计算机上完成所编程序的检验，减少实际操作出错的概率

在实际操作时，我们一般利用机床的图形模拟校验功能来检验程序的正确性，每个学生占用机床时间较长，同时，由于图形模拟也只能观看零件的大致轮廓，对于程序中的一些细小处的错误判断不出。所以在实际操作前，学生可以在数控仿真软件上输入程序，将校验的步骤放在计算机上完成，观察零件的加工情况，最后将正确的程序通过键盘或数据传输方式输入到数控机床中，这样既可节省时间，又提高了加工中的安全性。

四、数控仿真软件教学时注意的事项

（一）合理安排数控加工仿真软件学习的阶段

数控仿真教学一般安排在数控操作的初学阶段，这样学生具备一定的加工基础，学习起来较容易，而且教师利用仿真软件进行初期培训的效果比较好，同时也可避免初学者易出现的事故。对于水平高的学生，可根据工厂里的机床及系统类型安排强化训练。

（二）严格按实际操作的要求进行

虽然是在计算机上进行仿真加工，但教师一定要要求学生按照实际操作加工中的要求来做，如正确装夹零件，合理选用刀具及切削用量；对刀的步骤和动作也要规范，让学生在学习的初期就养成正确的习惯。另外，应尽量避免使用计算机的键盘而采用鼠标点击仿真软件上系统面板，使学生尽快熟悉面板上各键的位置，等到实际操作时就能很快适应。

（三）及时说明软件与机床不符之处

对于软件中和机床的不同之处，教师应及时给学生说明，并根据机床的实际情况对学生详细讲解，以免使学生产生误解，影响到将来在机床上的编程与操作。

（四）分配好仿真软件学习和机床操作练习的时间比例

篇3

【关键词】数控车工；能力结构；人才培养策略

1 数控车工的能力结构

（一）数控车工必须具备灵活的思维和良好的语言理解力

数控车工所从事的一项重要工作就是进行数控加工程序的编制，而编制数控程序则必须依靠良好的语言理解能力，同时也离灵活的思维。一个数控车工只有活跃的思维、灵活的头脑以及的语言理解能力，才能够在设计和编程时，使数控加工的程序与路线更加简洁、高效和完美，从而节约编程成本，提高数控加工操作的工作效率。数控加工程序的编制是一个比较复杂和困难的过程，仅仅掌握其最基本和最保守的编程方式方法虽然比较容易，但是会造成比较大的浪费，缺乏创新，因而，个人思维的灵活性与理解能力就能够决定加工程序编制的灵活性和简洁性，从而提高数控加工的精细度和效率，提高经济效益。

（二）数控车工必须具备较高的表象三维旋转以及空间知觉能力

数控车工进行具体的加工有一个必不可少的环节就是进行绘图和读图，而绘图和读图是一项对三位旋转和空间知觉能力具有高要求的工作。也就是说一个数控车工只有具备了较高的表象三位旋转能力以及良好的空间知觉能力，才能够很好的将平面的图形转化为立体的三维和空间图形，从而能够比较准确的对数控加工中各项零件的进深度和切削量进行判断，从而能够加工出符合要求的零件。如果缺乏表象三位转换能力和良好的空间知觉能力，则难以在头脑中形成比较立体的图形，也就难以对零件的凹凸和切削量以及进深度做出准确的判断，影响零件的加工。因此，表象三维旋转能力和空间知觉能力是数控车工必须具备的能力。

（三）数控车工必须具备良好的手眼协调能力

进行数控加工操作离不开眼睛和手，整个操作过程中都必须具备有良好的手和手、眼和手协调的能力，否则就容易产生一些安全事故。眼手必须灵活应变，一旦发现手操作或者机械的不正常，眼睛要及时发现，然后传输到大脑，使手能够及时的按下停止键。而手指之间也要相互协调，主要就是进行操作的右手的中指和食指，一般来说，食指进行程序的输入和控制起始键，而停止键则是由中指控制，如果中指和食指不能够很好的协调，那么数控机械加工的程序就不能够很好的执行，甚至会出现安全隐患。总之，眼和手协调的能力数控车工进行操作的全过程的关键技能。

（四）数控车工必须具备稳定的和灵活的注意力

进行数控加工操作不仅需要具备良好的眼手协调能力，还必须具备有稳定的和灵活的注意力。在进行数控加工的某个阶段，必须具备有主意的稳定性和持久性，而在加工阶段之间的间隙，注意力又必须进行灵活的转化。一般而言，一个数控加工操作过程大概是2小时左右，先把注意力比较持久高度的集中在程序的编制上，大约需要占半个小时，这半个小时之内的注意力一定要高度、持续切稳定的集中，保证耐心，不出任何差错，而进入到了执行阶段，则注意力需要适当的转移，当然也不能够放松主意，运转正常的话，就可以稍微放松，但是也要密切注意运转的情况。因而，在整个数控加工操作的过程中，注意力并不是连贯集中的，某一个环节需要稳定而持久的注意，而在阶段间的间隙，则需要注意力的高度灵活性。

2 数控车工的人才培养方案

（一）强化理论学习的同时加强实践技能的训练

数控车工不仅需要具备抓实的数控基础理论知识，还必须切实的提高实践技能。实际操作技能水平的高低是衡量一个数控车工综合能力的显著标志。因而，实践技能的训练和理论基础知识都非常重要，不能够顾此失彼。因而，在数控车工人才培养过程中，理论基础知识和实践技能两手抓，两手都要硬，一方面重视理论基础知识的教学，重视对数控行业的新知识、新技术和新观念的引入和介绍，同时也要更加注重教学实践的环节，强化数控专业是实训，为学生提供充分的参加实际生产的机会，为学生积累经验，提供其综合能力。

（二）在增强数控车工理论与实践能力的同时，加强心理培训

在数控车工进行操作的过程中，不仅需要具备扎实的基础理论知识和实践生产技能，个人的心理因素也是影响数控基础操作水平的重要因素，因而，在增强数控车工理论与实践能力的同时，也必须加强数控学生的心理培训，提供其心理素质，提高学生的综合素质。首先，要加强学生的自律性培训，培养数控学生的耐心、细致性，使学生们在具体的数控车工加工过程中能够少出或不出差错，提高效率。其次，加强学生职业道德的培训，只有一个爱岗敬业的人才能够适应市场化的需求，提高其综合实力和社会竞争力。总之，结合心理学现有的资源，对学生进行心理方面的培训，提高其心理素质，加强学生各项必要能力的培训，切实提高学生的综合素质。

3 结论

数控车工的能力结构必须科学合理，需要不断的完善，从而打破市场数控车工供不应求的情况。数控车工不仅必须具备专业的数控理论和技能，还必须具备有数控车工必须具备良好的纪律性、耐心性和细致性。数控加工的操作是一项复杂并且偶然性很大的工种，一个很小的疏忽也可能导致重大是事故，因此，数控技工在数控机床的编程和操作过程中还必须耐心、细心。增强自控能力，提高自律性，避免因为个人的疏忽而影响到操作的失败。

参考文献：

[1]周俊华. 谈谈数控车工实训课如何进行教学——酒泉职业技术学院机电系[J].价值工程. 2011(13): 291-291.

篇4

[关键词]数控仿真软件；数控机床；教学实践

中图分类号：H319 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0227-01

主要内容：

工业化和自动化已经成为制造生产领域的发展主题，随着智能加工理念和自动化加工需求的不断深化，以数控机床为代表的新一代自动加工设备开始在制造业中普及开来。我们可以看到数控机床在集成了柔性加工、多维加工、曲面加工和多轴联动等最新加工技术的同时，还兼容了数字编程和辅助设计等功能，这使得每一个数控机床都能成为一个不同规模的加工中心，满足不同的加工需求。但是正是由于数控机床的功能多样性，使得数控机床的操作要求十分严格，操作者不仅需要具备扎实的机械加工基础知识和操作技能，还需要对数控编程技巧、数控加工技术原理和加工工艺制定等具备一定的知识储备，这就对当前的数控机床操作人才的培训模式提出了很高的要求，如何进一步强化数控机床操作人才培训的有效性和成材率，这将是本文要集中探讨的话题。

一、数控仿真软件概述

从技术层面来看，数控仿真软件集成了虚拟现实技术和计算机图形学技术，并且能够实现虚拟现实的数控机床操作试练。虚拟现实技术通过量化实际系统的系统参数、系统环境、声光电等现象，能够真实的还原系统操作环境，给与操作者以极高的真实体验；可以对设备进行操纵，可以查看生产过程、实验过程、施工图过程、供应过程等活动的各种技术参数的动态值，从而确认现实系统是否有能力完成预定的任务和如何去完成，也可从中发现运动过程的缺陷和问题，予以改进。

目前来看，数控仿真软件主要包括了两种，一种是模拟数控机床加工环境和加工过程的虚拟数控机床仿真软件，另一种就是以零件设计和加工程序为主线的CAD/CAM一体化软件。数控机床仿真软件能够让操作者快速熟悉数控机床的结构组成、工作流程和操作要领，通过外接数据库，能够对当前主要的数控机床进行针对性培训，效果十分突出；零件加工仿真软件则将重心主要集中在零部件设计、零部件加工工艺设置、数控加工程序编制等环节上，目前常见的零部件仿真软件主要有solid edge、Pro/engineer、MasterCAM、Solidworks、CAXA等，这些仿真软件能够让操作者快速熟悉机械加工过程，培养机械专业技能。

二、数控仿真系统在数控机床教学实践中的应用

在目前的数控机床操作人才培训中，主要也是针对上述两种仿真软件形式，进行针对性极强的教学实践培训，详细应用内容如下所述：

1）数控机床仿真软件在数控机床实践教学中的应用

数控机床仿真软件是基于虚拟现实系统平台而搭建起来的操作系统，它可以在虚拟现实数控机床数据库的支持下，完美的再现当前主要数控机床的结构组成和工作环境，在数控机床的教学实践过程中，首要科目是要熟悉数控机床的结构组成，受到经济条件的限制，多数数控机床加工学校很难对当前的各种类型的数控机床进行现场拆装，数控机床仿真软件中的模块分解过程能够实现全息装配过程，仿照真实数控机床零部件尺寸，进行的实际工业化装配流程的演练，能够进一步加深学生对于数控机床的进给系统、多轴联动系统、曲面加工系统的空间形象的理解；其次是典型加工工艺的教学实践，数控机床仿真软件能够对工件毛胚定位、工件装夹、夹具工作原理、压板安装流程、加工基准对刀原则、刀具安装和选用规范、机床手动操作和自动操作指令条码等，进行逐一的繁复讲解，而且允许学生在课后进行温习和尝试；再者是完善的图形数据和加工标准数据库资料，使得学生可以在仿真软件自带的典型数控机床编程程序的指导下，进行实际编程，并且在虚拟加工平台上，对自定义的工件进行工艺设定，并且检查加工工件的尺寸误差和质量达标情况；该仿真软件系统结合自动化考核系统，能够实现教学、实践和考核一体化的培训模式。

2）零部件加工仿真软件的教学实践应用

熟知零部件的造型原理和加工工艺流程是保证数控机床操作者能够进行复杂加工过程的技术基础，零部件加工仿真软件为学习者提供了一个高仿真度的零部件数模设计，包括了曲面造型设计和参数化设计这两种主要的形式，对于简单曲面造型和复杂曲面的造型原理都能有一个清晰的理解过程；其次是对零部件加工工艺的熟悉过程，工件加工的第一道工序是要进行基准对刀，不同的零件对刀的原则和位置选择都大相径庭，比如轴对称零部件、杆件、板件、螺旋件以及内内孔加工等等，这都需要学生们在平时的学习过程中熟练的分析不同类型零部件的加工工艺选择准则；再者是对数控加工刀具的走刀过程和走刀程序进行针对性的讲解，这种直观的培训模式有助于学生养成数控加工思维，结合实践性极强的零部件金工实习，使得学生们在自己动手加工典型零部件时，对于零部件造型保持的关键性因素、令不加加工失效的主要原因以及加工过程的重点注意事项都能有一个直观而且亲身经历的过程，经过这种培训模式所培养出来的数控机床操作人才将兼具专业知识背景和机床操作技能，能够适应快节奏、高技术含量的操作需求。

总结：

随着自动化技术和机械加工技术的不断发展，数控加工已经成为机械加工领域使用最为广泛的技术形式。数控机床的使用需要一定的专业知识背景和操作编程经验，相关操作技术人员已经成为当前机械加工市场的稀缺人才。本文概述了数控加工仿真系统在数控机床教学领域的应用现状，并就完善数控仿真软件的教学价值提供了新的思路。

参考文献

篇5

关键词：数控车加工 非圆二次曲线轮廓 宏程序编程

中图分类号：TG51 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（c）-0053-02

1 非圆二次曲线轮廓的数控车加工编程

对非圆二次曲线数控车加工进行编程有两种方式，一是普通编程，由于数控车床一般只有直线插补和弧插补功能，对于非圆二次曲线进行普通编程只能采取用直线段或是圆弧段逐步逼近非圆曲线轮廓的手工数学处理方式，计算量庞大，容易出现失误，处理的时间也比较长，如果采取CAD/CAM数控自动编程，虽然对某个单一的非二次曲线计算精确，时间也快，但却仅仅适用于同一形体，对于类似产品只能重新编程，并且自动编程占用内存较大，对数控系统配置要求较高。二是宏程序编程，采取宏程序手工编程可以避免普通手工编程精度低、自动编程程序占内存较大以及仅单品适用的缺点，由于手工编写的宏程序可以尽量短小并且实用性强，极大拓展了非圆二次曲线轮廓数控车加工的范围与功能。

2 非圆二次曲线宏程序编程的主要技术特点

宏程序编程具有几个非常鲜明的特点，一是编程方式灵活。二是宏程序通用性广。三是使用宏程序编程加工精度高。四是宏程序充分利用了数控系统内部代码，使得程序运行更加高效、精确。

3 非圆二次曲线宏程序编程的基本步骤

（1）将数学坐标转化为工件坐标。由于参数方程使用的是数学坐标，而数控车床系统使用的是工件坐标，当两者不一致时，在进行宏程序编程前要对参数方程进行转化。

（2）推导求值公式，并利用已经转化为工件坐标的计算公式建立起数学模型。

（3）对自变量进行选定并确定变量的具体范围。非圆曲线中X、Z轴坐标以及角度Φ均可以作为自变量，实际操作中一般选择变化范围大的作为自变量，起始坐标点确定为初始值，坐标的终点为自变量的终止值，在确定自变量之后可以确定因变量，并写出各自的表达式。

4 非圆二次曲线宏程序编程思路与指令分析

4.1 基本思路

根据曲线轮廓的参数方程y=f（x），并定义其中一个参数值域，从其中一个极限值开始以一定的插补步进距离（例如0.01 mm，1°等），逐步向另一个极限值变化，求出曲线任意点的坐标值，通过运用宏程序的参数和转向语句（GOTO）或循环语句（WHILE）进行编程，并用直线插补（G01）或是曲线插补（G02/G03）进行拟合加工。插补步进距离可以根据加工零件的精度来适度确定，在满足加工要求的前提下，尽量选取较大值，因为较高的精度要求会对数控车加工的效率造成不利影响。

4.2 宏指令编程分析

下面以FANUC 0i—MATE系统的数控车床椭圆宏程序编程为例进行具体分析。（如图1）XOZ表示编程坐标系，X1O1Z1表示椭圆坐标系，宏程序可以如下表示：

NIO #1=a；长半轴赋值。

N20 #2=b；短半轴赋值。

N30 #3=z；向变量初始值，椭圆曲线起点至椭圆中心的Z向距离。

N40 WHILE [#3 GE P] DOm；WHILE当型循环，当满足#3大于或等于P时则程

序在WHILE DOm和ENDm之间循环，否则跳出循环。P为椭圆曲线终点至椭圆中心点的Z向距离。

N50 #4=#2/#1*SQRT [#1*#1一#3*#3]；通过椭圆标准方程分解得到，其中的z #3作为参数变量在它的定义域内从曲线起点逐步向曲线终点变化从而求出椭圆任意一个点一榴坐标值。

N60 G01 X [[A±#4]*2] Z[#3-B]F0.15；直线插补G01进行拟合加工，其中A为椭圆中心到编程原点的向距离，[A±#4] 2表示 直径坐标；B为椭圆中心到编程原点的Z向距离，#3一B为编程的Z坐标。

N70 #3=#3-0.01；椭圆Z轴以一定的插补步进距离（如0.01 mm）。

N80 ENDm；循环结束。

5 非圆二次曲线宏程序编程的具体应用

非圆曲线加工是数控车加工的难点，但在实际生产中又是最常见的加工形件，本文拟通过几个具体实例，进一步说明宏程序编程的应用。

5.1 椭圆“X2/72+Z2/100=1”的加工（见图2）

（1）加工步骤分析。首先是进行粗加工。粗加工从大到小分层切削，切刀路线如图1所示，粗加工走刀终点坐标需要由参数变量来确定，用两个参数取代长短轴方向长度，接着分析点坐标X、Z与参数之间的关系。设短轴参数为R1，那么X=2*R1，其中R1最大值为6。长轴参数设为R2，则=10*/72，用编程表达式表示为：R2=R1*SQRT（1-），则对应坐标Z=R2-10（实际为负值），在粗加工时需要保留0.2左右的余量，所以取Z=R2-9.8，这样，每刀终点的坐标就可以确定为：（2*R1，R2-9.8），R的值在0～6之间不断缩小。粗加工之后是精加工，精加工的坐标、参数设定和粗加工相同，粗加工之后，椭圆轮廓形成，精加工需要沿轮廓线从右端点直至最高点，通过参数编程将轮廓线精细分为成百上千的插补点，逐层进行加工。

（2）加工参考宏程序编程。

Ol370 程序号

MO3S600

G9OG95

T1{粗加工）

G1 X25Z2F3

R1=6

MA1：G1X=2 R1 F0.15

R2=10 SQRT（1一R1*R1/72）

G1 Z=R2—9.8 F0.15

G1X=（2 R1十1）

GO Z2

R1=R1—1（每次切深单边1）

lF R1>= O GOTOB MA1（注意空格！）

G0X80Z80；

T2S800（精加工）

GOXOZ1

R1=O

MA2：R2=10 SQRT（1—R1*R1/72）

G1 X=2 R1 Z：R2—2O F0.O6

R1=R1+O.O5

lF R1

G1 X12 Z一20 （不用省略）

GO×80Z8O

M 5

M 3O

5.2 抛物线“Z=-X2/5”工件的加工（见图3）

（1）加工分析：首先需要通过抛物线参数方程建立起数学模型。抛物线方程为Z=-X2/5，进而得出X=（单边值）；再通过直线拟合法，将抛物线的Z轴分段，段距为0.1 mm；最后确定Z为自变量，X为因变量，其中—5≤Z≤0。

（2）加工参考宏程序编程。

Ol380 程序号

N10 M03S800；主轴正转，转速800r/nfin

N20 TO101；换T01号外圆刀

N30 G00 X25.0 Z1.5；快速定位

N40 G73 U10.0 W0.0 R10；粗车循环

N50 G73 P60 Q210 U0.3 WO.0 FIO0；X向精车余量O.3mm

N60 G01 X0.0 F50 S1200；进给到X0处

N70 ZO.O；走刀到抛物线顶点处

N80 #101=0.0；Z坐标为自变量，赋初值0

N90 #102=SQRT[一5.0[#101]]；计算 单边值坐标

NIO0 #104=#102*2.O；计算双边值坐标、因变量

Nl10 G01 X#104 Z#101 FIO0；直线拟合抛物线

N120 #101=#101-0.1；步距值，z值递减O，1Illm

N130 IF[#101GE一5.0]GO TO 90；若#101大于等于-5.0转到

N90段执行

N140 G01 X10.0 Z-5.0；走刀到抛物线终点处

Nl50 Z-7.50；加工Φ10的圆

N160 X13.5；切端面

N170 X15.0 W—1.5；倒角

N180 w-6.50；加工Φ30的圆

N190 G02 X17.0 W-10.0 R2.0；加工R2圆弧

N200 G01 X18.0；切端面

N210 Z-22.5；加工Φ36的圆

N220 G70 P60 Q210；精车

N230 G00 X100.0 Z100.0；退刀

N240 T0202；换切断刀，左刀尖对刀，刀宽4 mm

N250 G00 X20 Z-44.5：定位

N260 G75 R1.O；退刀1.0 mm

N270 G75 X0 PI200 F40；切断工件

N280 GO0 X100.0 Z100.0：退刀

N290 M30；程序结束

5.3 双曲线-=1和-=1零件的加工（见图4）

（1）加工分析。首先需要选定宏程序编程的原点，注意参数方程的正确性，特别要注意图纸中Y坐标与加工过程中Z坐标之间的关系。第二，在确定以Z作为变量时，将X用含Z的表达式表示。第三是需要注意含Z的表达式需要乘以2，并注意根号前面正负号要根据加工的实际情况进行选取。针对如图所示零件的加工实际，对零件的外圆部分可以采用G90指令编程加工，双曲线的宏程序可以结合G73指令的精车工程序进行编程加工，至于坐标原点，可以设在装夹后工件右端面中心，加工程序的起始点和换刀点都可以设在（X100，Z100）的位置。

（2）加工参考宏程序编程。依据图示，双曲线的参数方程可以写成：

-=1

其加工宏程序可以编写为：

03003（程序名）

G40 G97 G99 M03 SlOOO（取消刀具补偿，设主轴正转，转速1000dmin）

T0101（选择1号35°成形车刀）

M08（切削液开）

G00 X100 Z2.5（快速定位至20直径，距端面正向5 mm）

G73 U10.0 W0.5 R6

G73 P1 Q2 U0.5 W0.1 F0.2（用G73轮廓复合循环车外轮廓）

N1 G00 G42 X30 S1200（设置刀具右补偿）

G01 Z0.0 F0.1（慢速进刀至端面）

Z-7.5（车Φ15外圆）

#1=7.232（双曲线Z向为自变量，为起点赋值）

WHILE（#1GE-9.733）DO1（双曲线终点条件判断）

#2=5*SQRT[6.5*6.5+#1*#1]/6.5（双曲线对应X坐标）

COl X[2*#2] Z[#1-19.456]（双曲线拟合直线段加工）

#l=#l-0.2（循环Z向每次步进量0.2）

ENDI

COl X18.0 z-24.99（双曲线终点坐标）

Z-30（车Φ18外圆）

N2 X21.0（退刀）

GT0 P1 Q2（GT0精车指令）

G00 G40 X100.0 ZlO0.O（返回换刀点）

M30（程序结束）

6 结语

非圆二次曲线形状多样，例如正弦曲线、余弦曲线、正切曲线、螺旋线等，杜克一通过类似的步骤和思路进行宏程序编程加工，宏程序编程较好地解决了普通编程存在的一些缺陷，将有规律的类似零件用最简短、明了的程序表达出来，符合现代生产加工方式的规模化、标准化、程序化趋势，必将在实际生产中发挥更大的作用。

参考文献

篇6

关键字：数控技术；数控机床；训练模式

中国分类号：TG659

Reflections on the CNC machine tool operation skill training mode

Keywords： CNC machine tool CNC technology training mode

有人说，二十一世纪机械制作业的竞争本质就属于数控技术的竞争，数控技术的重要性不言而喻。加上我国被誉为制造大国，却鲜有创新，数控技术的推广及应用，可以为国家科技创新打下坚实的基础，让我国从制造大国逐渐成为创新大国，如今工业化建设，机械化发展，都离不开数控技术，随着数控技术越来越被重视，社会对数控人才的需求更显得迫切。结合数控技术的特点，综合看待数控机床操作，以建立数控人才的知识体系及提高技能实际能力为突破点，研究数控机床操作技能的训练模式，并对其发展现状提出几点思考，希望有助于提高数控人才的综合能力，缓解数控人才缺失的现状。

一、数控技术人才层次的划分

综合分析国内数控技术人才，可以将数控人才分为三个层次，分别为“金领层”数控操作人才、“灰领层”数控操作人才与“蓝领层”数控操作人才。

（一）“金领层”数控操作人才

“金领层”数控操作人才，属于数控操作人才中的顶尖部分，也是数控操作人数中最少的一部分，为复合型数控人才。成为“金领层”数控操作人才需要具备并精通以下几个方面：数控操作、数控工艺编程、数控机床维护、综合维修机床的所有知识、数控机床机械结构设计、数控机床数控系统电气化设计、数控机床数控化改造等。以上技能及知识，都需要做到精通，一般“金领层”数控操作人才担任企业中数控机床产品开发设计主管或企业数控技术负责人。

在目前看来，众多的企业中都缺少“金领层”数控操作人才，缺少这种同时精通多种数控工艺，具有丰富知识面的复合型综合人才。

（二）“灰领层”数控操作人才

“灰领层”数控操作人才在企业数控技术岗位中，约占25%的比例。“灰领层”数控操作人才是数控操作人才的中间部分，主要负责数控机床的维护及维修工作与数控编程工作，分为数控机床维护维修人员与数控编程工艺员两大类。成为“灰领层”数控操作人才所需要具备的技能及知识结构如下：

1.数控机床维护维修人员需要掌握数控机床的工作原理，并对数控机床的结构有很深的了解；掌握机电联调知识、PLC知识、接口技术及数控系统的特点；可以进行数控机床操作、数控机床机械调试维护、数控机床电气调试维护、手工编程等；目前来说，这类人才十分的缺乏，在企业之中待遇较高，这类人才的培养，主要是通过高职院校学习基础之后在实际操作中不断积累技能经验培育而来。

2.数控编程工艺员需要掌握基本的数控加工工艺知识及基本数控机床的操作能力，可以进行日常维护和手工编程，可以使用软件进行自动编程或设计三维模型。所需要的知识较少，通过高等职业学院培训之后，基本可以具备数控编程工艺员的资格。

（三）“蓝领层”数控操作人才

“蓝领层”数控操作人是数控操作人才的基础部分，负责生产岗位上数控机床的具体操作及简单维护工作，属于企业需求量最大的数控技术人才。这类人才需要掌握机床结构的基本知识及数控操作的工艺技能，可以进行简单维护及手工编程。

二、数控人才的学历状况分析

根据目前数控技术人才学历统计分析，学历为中专及中专以下学历的数控人才占了数控人才总数的60%，大专学历占了数控人才总数的30%，仅仅这两项就占了总数的90%，可见高等职业院校在数控人才的培养方面，有着很大的优势。

三、对高等院校数控机床操作技能训练模式的几点思考和建议

从数控人才学历的分布情况中可以看出高等院校是数控人才培养的主力，如何更好的提高数控机床操作技能，建立数控人才的知识夸奖及能力结构，改变数控机床操作技能训练模式是十分有必要的也是必须的。

（一）普通机械加工操作技能的训练及改进

在目前教学中，普遍存在着实践能力较差的问题。比如在学生学习完“机械设计基础”、“工程材料与成型技术”、“机械制造技术”等专业知识课程之后，其实际操作的能力却很低，甚至有很多的学生分不清什么是铣刀、立铣刀、端铣刀等，在切削用量上更是难以准确的进行把握，甚至还有的学生不能正确测量。但数控技术要求的是精确度高，操作十分的复杂，加工的难度很大，学生学到的知识不能与实践完美的结合，缺少实践是主要的原因。

所以要在教学环节中，不仅仅是让学生学会基础的知识，还必须和实践相结合，加大对学生普通机械加工操作技能的培训，打好数控机床操作的基础技能。普通机械加工操作技能训练的内容主要包括正确操作机床、车刀角度、切削用量、外回转面零件加工、内圆柱面与圆锥面加工、综合零件加工、测量方法等训练内容。

在实际操作训练中，需要有专业教师一旁讲解并结合示范操作，提高学生的动手能力，提高训练模式的实际训练效果。

（二）数控机床操作技能的实际训练

在进行普通机床零件的加工过程中，需要对机床进行运动上的控制，运动上的控制主要包括两个方便，一个是机床运动先后的问题，一个是机场个运动部件的位移量控制。在进行零件加工的时候，开车、停车及走刀等程序都是需要操作人员进行直接操作的。

数控加工操作人员，需要通过数控机床，对加工零件的整个过程进行控制，为此操作人员必须能够熟练而正确的控制数控机床，具备普通机械加工能力、计算机编程能力、机床实际操作能力。

1.加强手工编程训练

给出课题，明确预定要求的工艺路线及加工方式，教会学生如何正确选择切削用量，学会正确的选择好工件的坐标系，并分析切入、切出点及走刀的路线；根据系统格式进行手工编程，需要熟悉系统指令代码并输入加工程序单，做好调试程序，使用施工编程模拟仿真器运行程序，综合分析程序中存在的逻辑错误或运行错误，及时进行更正。

2.加强自动编程训练

自动编程训练，需要利用系统软件，建立加工零件的系统模型。在进行自动编程训练的时候，要注意加工方法的选择，根据实际情况，选择两轴加工还是三轴加工等方式；确定好工艺参数，比如说道具结构参数、切削用量参数、加工精度参数等，争取找到最优参数；加强加工文件及工艺单的训练；做好综合零件自动编程训练。

3.加强数学型数控机床训练

加强数学型数控机床训练，主要是让学生熟悉设备，对刀具、程序运行操作的训练，可以进行数控铣床曲面加工的训练，综合分析零件加工及质量。

四、结语

数控技术对于一个国家的发展及建设有着极为重要的作用，我国近年来越来越重视数控技术人才的培养，但在数控人才培养过程中，普遍存在着理论与实践的脱节的问题，本文提出数控机床操作技能训练模式的几点思考，希望可以提高数控人才的质量，培养出更多更优秀的应用型复杂型综合型数控人才。

参考文献：

[1]张璐青.浅谈《数控编程与操作》教学改革[J].职业，2009，08：73-74.

[2]夏卫锋.数控加工与编程实践教学模式的研究[J].装备制造技术，2009，No.17103：180-182.

[3]曹益民.中等职业学校数控操作技能教学现状及发展思路[J].今日南国（理论创新版），2009，No.11803：58-59.

篇7

关键词 数控技术；加工工艺；标准化

近年来，随着科学技术的不断进步，数控机床加工制造因其特有的核心竞争力被广泛应用于机械加工中。数控加工作为先进的制造工艺，设计人员水平的高低决定着数控加工技术的优劣。人员的因素会导致数控加工结果出现各种差异，因为数控程序编程人员是数控加工的关键因素。数控加工程序的设计质量对零部件的加工质量具有直接影响，数控加工效率会因设计较差的数控程序而严重降低，从而造成程序具有较差的复用性，浪费大量毛料，严重情况下还会造成安全事故的发生。因此，需要尽快实现数控加工工艺标准化，使制造企业的产品质量和生产效率大幅提高。

1.数控加工工艺的主要内容

经过几十年的发展，我国通过长期实践已具有相对完善的数控加工工艺。其中包括以下6个方面的内容：

1）经过分析和研究零件，判断其零件的加工生产能否在数控机床上进行，随后将加工工序方案制定出来。

2）对零件的工程图纸进行设计和分析，对零件加工内容的标准和相关技术要求进行确定，对零件的加工方案、加工路线以及工序流程进行分析。

3）初步设计零部件的数控加工工艺，在加工工艺中确定生产标准和工序划分，确认参数指标和生产材料、工具。

4）生产试运行，根据实际加工需求适当调整数控加工工序。另外及时调整相关刀具、材料以及技术指标。

5）对编程中存在的误差进行分析，并通过适当的参数调整来修正和控制误差。

6）对工艺文件进行相应的编著，有效处理机床的输入编程。

2.数控加工工艺的特点

自动化加工作为制造业生产的新技术，数控加工其精度较高、质量较好且效率较快，能够很好地适应企业发展的需求。

1）具有详细具体的内容要求。施工以前具体详细地规划了零部件的加工方案、技术指标、工艺参数等。

2）具有严密且精确的要求。数控加工过程中，很少出现人为干预，具有较快的生产速度。大量产品可能会因为一条指令的错误而全部作废，严重情况下会损坏机床自身。同时数控加工系统具有较长的自适应机制，即使出现问题也很难迅速进行调整。所以，数控加工技术具有更加精细和准确的要求。

3）具有具体的工艺设计要求。工艺设计过程中，需要将相关的数学处理融入到零件图形中，在编程过程中对零部件所需要的设定值进行计算。

4）具有严格的刀具选取要求。现如今，大部分机床的刀具补偿机制尚不完善，根据编程要求选取对应的刀具，如果刀具出现变更，则需要对编程进行重新规划。因此在对刀具进行准确选择时需要对材料、工艺和类型进行综合考虑。

3.数控加工工艺标准化存在的问题

在数控编程中，很多问题的出现都是因为编程人员经验不足和知识缺乏造成的，编程人员素质参差不齐导致数控程序出现较大的差异，有些程序出现问题后造成零件达不到加工的要求，这不但使生产效率有所降低，同时也无法保证零件的加工质量。另外，一些加工单位没有继承和重复使用比较优秀的数控程序，导致堆积大量的工艺文件，对工艺文件的规范管理造成不利影响，使管理成本有所增加。上述问题的出现，主要原因是没有合理利用零件的优秀数控加工工艺。在实际编程中，零件数控加工编程具有比较规范的流程，而且能够重复使用编程时所涉及的优秀工艺信息，比如电极、攘件等结构材料的加工均可重复使用，有些时候加工单位对零件之间的结构和工序等方面相似性有所忽视，导致优秀工艺得不到继承。

4.数控加工工艺标准化的途径

所谓的数控加工工艺标准化，主要是指分析零件工艺、设定零件参数、确定加工刀具以及确定工序流程时利用标准化的理论和方法进行一体化和规范化处理。标准化的主要目的是对类似或相同要求下的零件进行高效、大量的生产，不但能够避免工艺多样化造成的损失，而且可以使生产效率得到提高。下面主要围绕四个方面进行数控加工工艺标准化的方法分析。

1）加工工艺参数标准化。在进行数控加工时，加工工艺参数会因设计人员的不同而出现不同的选取结果，这就造成数控加工程序加工出来的零部件会因不同设计人员的设计而出现不一样的参数，这样进一步降低了零部件的施工质量，同时使机械制造产品的竞争力大幅下降。对于加工企业来说，需要根据机械制造发展方向和实际需求对于不同的加工工艺参数进行标准化，不断优化设计各类零部件的加工参数，在对工艺参数全面优化后进行汇总，制定出参数标准手册来规范数控加工工艺参数，使设计人员在数控设计时能够根据数控加工工艺标准手册进行，从而使设计的兼容性和通用性大幅提高。

2）加工策略的标准化。在数控加工中，数控加工工艺策略是最为重要的部分，与零部件的机械加工质量有着紧密的联系，影响着数控加工的程序设计。加工零部件的精度和数控机床的使用效率受加工策略选取的直接影响。其中，设置加工切削参数、匹配走刀路线、选择加工策略模型、优化切削参数以及设计工序步骤等内容均属于数控加工的策略。与此同时，加工策略标准化还需要对工序的设计路径、设计划分、生产路线选择、优先级进行综合考虑，实现加工策略的标准化，能够使加工零部件的质量得到保障，使零件精度大幅提高。

3）数控加工设计软件标准化。现如今，国内有非常多的机械数控加工设计软件，不一样的软件之间具有较差的兼容性。将一个设计软件移植到另一个软件需要耗费大量的人力和时间，软件程序在不同的设计平台进行转换会提升程序的出错概率，使数控设计程序的管理难度大幅增加，大大降低工作效率，浪费人力资源。在加工企业内部对数控加工设计软件进行标准化，能够使不同软件平台程序移植问题得到很好的解决。软件的使用情况及通用性根据实际情况在企业内部进行设计，企业的标准数控加工设计可以选用具有较高使用率和通用性的软件，将唯一指定的数控加工设计软件应用于企业内部，能够使数控加工程序设计质量和效率大大提升，对新员工加快入门培训，使新员工能够对数控加工程序设计快速上手，从而使设计人员的设计效率得到提高。

4）加工刀具标准化。现如今，大部分机床缺少刀具的补偿反馈功能，加工所用的刀具需要对应着编程进行设置，如果刀具出现变更，则需要对程序进行重新编写，因此加工刀具的选取在数控机床中极其关键，将相同的数控加工设计程序应用到不同的刀具中，所制造出的零部件也大不相同。加工企业需要根据机械加工的需求，实现加工刀具标准化，对刀具的几何尺寸、材料以及切削参数进行统一规划设计。加工过程中，可以将标准化后的刀具直接应用于某个零部件加工中，另外详细的说明和具体数控编程设计都可以在机械加工刀具标准手册中查出。通过对刀具的标准化，能够减少刀具参数错误的问题出现在数控加工设计中，可以使数控设计人员的设计效率和设计质量大幅提高。

篇8

【关键词】数控仿真软件；教学；实训；应用

近年来，随着企业数控机床广泛应用，企业对数控技术人员的需求量越来越大，数控操作技术人员的培养也成为职业院校的一项重要任务。数控加工是实践性很强的学科，要求大量的实训，但是数控加工设备是高技术产品、价格昂贵、占地面积大，许多院校受资金和场地的限制无法购置大量的数控设备供学生练习；另一方面，学生直接在数控机床上操作练习，容易操作失误而导致刀具、设备的损坏，甚至出现安全事故。因此传统的机床操作培训方法效率低、教师工作量大、培训费用高，需要用更新的方法来取代。所以数控仿真软件教学是解决这些问题的重要途径。

一、数控加工仿真软件的选用

数控加工仿真的软件形式很多，有的是数控机床本身自带的仿真系统，但这种数控机床的仿真系统在教学中局限性较大，不适于教师教学和学生训练；还有的是一些先构图而后自动编程仿真软件，也不适应手工编程教学的要求；其它如德国的DIANOGOR软件虽可对所编的程序进行检验但操作较为麻烦，且所能适应的数控系统和数控机床不多，不能对学生进行对刀训练和操作面板的应用训练。国内还有其它几种数控加工仿真软件，但都有一些不尽人意之处。几经比较，最终我们选择了南京宇航公司数控加工仿真系统的教学软件。该软件是基于虚拟现实的仿真软件，是一种富有价值的教学辅助工具。

二、数控加工仿真软件的应用方法

如何运用这套软件进行教学呢，我们在教学中主要从以下几个方面进行探索与实践。

1、灵活应用教学方法，课堂教学中使学生被动学习变为主动学习

现在，由于大部分学习基础好的学生选择上大学，职业技术院校教师教学很困难，传统的教学方式已很难使学生接受，因此，利用先进的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣显得尤为重要。数控专业教师应有较高的教学水平和教学能力，有较强的数控职业能力即数控编程能力、工艺处理能力、实际动手能力、自动编程能力，能较为娴熟地运用行动导向的教学方法，在课堂教学真正体现学生为主体，突出显示学生动手动脑的活动，变学生被动学习为主动学习。在教学过程中，教师起引导作用，即对学生活动中遇到困难或无法下手的问题进行引导、讲解。课堂教学中每节课的知识点尽可能集中，深入浅出，便于学生掌握编程方法与技巧。

2、恰当运用数控加工仿真软件，充分发挥其教学中的作用

数控加工仿真软件主要应用于数控编程与操作这一理论教学课程，还可作为数控操作技能训练的辅助工具。教师应十分重视数控加工仿真软件的在教学中的应用方法，摆正数控加工仿真软件在教学中的位置，既不能完全依赖数控加工仿真软件而放弃教师在教学中的引导作用，也不能在教学中教师唱独角戏采用常规的教学模式而忽视数控加工仿真系统的应用，应该科学地、充分地发挥数控加工仿真系统在教学中的作用。

数控编程与操作是理论、实践性均很强的课程，它应该是在已完成其它专业基础理论教学、专业教学（包括普通机床的加工工艺数控机床的加工工艺等）以及完成了约30周普通机床技能训练的基础上进行的，教学中应妥善安排该课程课堂教学与上机仿真教学的课时比例，一般为1：1，总学时约为160-240学时左右（可根据学生层次适当调整课时）。

3、科学安排教学内容，循序渐近掌握数控编程与操作技巧

在教学过程中教学内容的安排分为三个模块。其一为基础模块，主要讲解与训练最常用的FANUC数控系统中的数控车床、数控铣床、数控加工中心的编程方法、操作及应用，这一模块是教学重点，必须使学生熟练掌握，灵活应用；其二为提高模块，主要讲解与训练SIEMENS数控系统的三种机床的编程与操作，以帮助学生进一步加强不同在数控系统下对不同数控机床的编程方法的理解与应用能力；模块三为拓展模块，主要讲解国产数控系统中的华中数控系统和广州数控系统中的数控车床的编程与操作方法，扩大学生的知识面，提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力。这三个模块的教学可根据学生不同层次进行安排，中专中技层次难度较低，高技大专层次难度稍大。

4、正确进行教学评价，提高学生的学习意识和自觉性

教学时所进行的教学评价包括学生的自我评价、学生相互之间的评价和教师评价。上机应用数控加工仿真系统进行数控编程与操作练习时以教师评价为主，对每次的练习成绩及时登记。课堂测试应有较强的目的性，不是为难学生，而是通过对学生进行测试，来提高学生的学习意识、学习热情，学习的自觉性和自信心。因此，测试题应与课堂教学、上机应用数控加工仿真系统的练习要求相适应。考前的复习应有较强的目的性，不应超出范围，课程的总评成绩不要过分注重一次期末考试结果，而是更多地、客观地关注学生在整个学习过程中的学习效果。教师在教学中有明确的教学目的，逐个系统、逐个机床进行讲解及安排练习，因人施教，因材施教，恰到好处。

5、模块化教学体系在数控教学中的应用

模块化教学方法就是让不同课程的内容在一个教学模块中体现出来，有时又称为跨专业的教学。为了使学生在问题的解决中习惯于一种完整的方式，教学中提出问题在解答时必须要用到多个学科的知识。我们教师的教学（尤其是专业课教学）不是单纯的通过教学而教学，我们大多选用一定的载体或项目。例如在数控车床编程教学中我们选用了国际象棋作为载体，让学生通过编制一套加工国际象棋32个棋子的车削加工程序，掌握数控车削编程的基本方法、各种指令及代码的使用、数控加工工艺方案的选择等，在学习过程中学生可以自己加工一副国际象棋带回家，提高了学生学习的兴趣，教学的效果自然会很好。如何有效利用实验设备和实训课时，让学生能在职业能力上有显著的提高，是教师们探索的目标和努力的方向。

总之，数控加工仿真软件在教学中的应用尚在起步与研究探索阶段，只要积极思考在应用中产生的问题，主动采取应对措施，我们正确发挥其在教学中的作用，就一定能收到事半功倍的效果。

参考文献

篇9

【关键词】仿真模拟软件；数控教学；教学评价；负面影响

随着全球知识经济的发展，机械工程渐渐成为一个跨域机械、电子、计算机、信息、数制、管理以及经济等多学科的综合技术应用学科，数控加工应用技术专业应运而生，这对传统意义上的机械加工专业教育提出了新的更高的要求。我校抓住机遇，锐意改革，自2002年期开设数控加工专业，并积极进行数控加工技术教学模式的探索，及时的引进了数控加工仿真系统，取得了良好的教学和鉴定效果，受到了学生、家长及社会的欢迎，是数控专业成为我校的拳头专业之一。在此，我结合自己的教学谈几点体会。

一、数控加工仿真系统及其在教学中的意义：

仿真模拟技术是指使用仪器设备、模型、计算机虚拟技术，以及以利用场地、环境的布置，模拟出真实的工作程序、工作环境、技术指标、动作要求，进行科学研究、工业设计，模拟生产、教学训练和考核鉴定等的一项综合技术。该技术正在得到教育培训领域广泛的重视和应用，数控加工仿真系统就是其中之一，其意义有以下两方面：

1、提高学生学习兴趣，变被动接受为主动学习

引入数控加工仿真系统进行教学以后，学生所编程序可以直接在计算机数控加工仿真系统的模拟加工演示，对程序编写和书写的错误能直接看出，机床操作面板的使用与零件的加工过程也和实际加工情况十分相似，学生可以从任意角度观察数控机床加工过程，毛坯加工为成品的过程历历在目，直观形象，便于学习与掌握；编程与操作的作业可以直接在计算机上检查，每次有检查，次次有结果，使学生对这门课程有了浓厚的学习兴趣，常常是刚上完这一堂课又急切地盼望着下一堂课的到来，甚至提出增加课时，学生的学习主动性与积极性大为提高。

2、技能训练与鉴定应用数控加工仿真系统可以降低训练成本提高训练效率和安全性

数控机床是一种较为昂贵的机电一体化的新型设备，如果初学时就让学生直接在数控机床上操作，可能出现撞坏车刀、损坏工件于机床、浪费材料等现象，甚至因操作失误对学生造成人身危害。引入数控加工仿真系统进行技能操作与鉴定，可以大大降低训练与鉴定的消耗，约50个机位的计算机包括50个结点的正版数控加工仿真软件，所需费相当于一台三十万元的数控机床，却能解决50―150个学生的初阶段的技能训练问题，学生可以轻松对实习过程进行初始化，对未能完成的实习实行状态存贮，对已完成的实习课题进行调入回顾，而后在进行几次实际操作就能达到事半功倍的效果，大大提高了实习效率降低了实习成本；鉴定中应用数控架空仿真系统可以减少考生占用数控机床的时间约50%，考生可以将编程与程序校验时间放在计算机上完成，然后通过数据传输将所编程序输入数控机床，对零件进行加工，安全性和鉴定效率均大为提高。

二、应用仿真模拟教学应注意的问题

1、编程理论与仿真模拟相结合

数控加工仿真系统主要应用于编程与操作这一理论教学课程，还可作为数控操作技能训练的辅助工具。教师应十分重视数控加工仿真系统的在教学中的应用方法，摆正数控加工仿真系统在教学中的位置，既不能完全依赖数控加工仿真系统，放弃教师在教学中的引导作用，也不能在教学中教师唱独角戏采用常规的教学模式而无视数控加工仿真系统在教学中的作用。

2、科学安排教学内容，循序渐进掌握数控编程与操作技巧

在教学过程中教学内容的安排分为三个模块。其一为基础模块，主要讲解与训练最常用的FANUC数控系统中的数控车床、数控铣床、数控加工中心的编程方法、操作及应用，这一模块是教学重点，必须使学生熟练掌握，灵活应用：其二为提高模块，主要讲解与训练SIEMENS数控系统的三种机床的编程与操作，以帮助学生进一步加强在不同数控系统下对不同数控机床的编程方法的理解与应用能力：模块三为扩展模块，主要讲解国产数控系统中的华中数控系统和广州数控系统中数控车床的编程与操作方法，扩大学生的知识面，提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力。这样，学生在从业时能够信心十足的面对所操作的数控机床，较快适应所从事的工作。

3、正确进行教学评价，提高学生的学习意识和自觉性

教学时所进行的教学评价包括学生的自我评价、学生互相之

间的评价和教师评价。上机应用数控加工仿真系统进行数控编程与操作练习时以教师评价为主，对每次的练习成绩及时登记。评价方法包括口头评价和试题测评，而试题测评方法包括课题测评及期末测评。教师对学生进行口头评价时应注意方式和语言的选择，对做得不好的学生不采用直接批评的方法，只是指出该学生哪些地方做得好，哪些不太好，应如何改进。课堂测试应有较强的目的性，不是难为学生，而是通过对学生进行测试，来提高学生的学习意识、学习热情，学习的自觉性和自信心，因此，测试题应与课堂教学、上机应用数控加工仿真系统的练习要求相适应。考前的复习应有较强的目的性，不应超出范围，课程的总评成绩不过分注重一次期末考试结果，而是更多地、客观地关注学生在整个学习过程中的学习效果。教师在教学中有明确的教学目的，逐个系统、逐种机床进行讲解及安排练习，因人施教，因材施教，恰到好处。

4.反馈完善数控加工仿真系统，克服其负面效应

数控加工仿真系统是一种模拟教学应用软件，它不能也不可能全盘代替教学，尤其是技能训练。如果教师一味地依赖数控加工仿真系统而将学生放任自流，必将会引起一些负面效应。我们应加以总结，使其更好地为教学服务。

篇10

关键词：操作技巧搜索断点启动搜索G54合理运用

作者简介：葛文军大学学历现从事数控车教学、并帮助博士和研究生搞科研发明多年，之前从事普通车削技术训练、数控车削技术训练工作多年，具有较强的实践操作能力、丰富的实习训练经验和较强的敬业精神。20__年以来连续培养出多批大学生获得中级数控车职业技能鉴定证书，工作业绩突出，所指导的学生其成绩均被评定为优秀，并已聘用到职业学校培养更多的数控人。承担校外数控培训多期，并多次参加江苏省数控技术和创新大赛、华东六省一市数控技术及实习教学研讨会。

20__年8月,江苏省工科第三届先进制造技术实践教学与创新制作——数控教学比赛在江苏大学隆重举行，以及11月在福州大学举行了数控车床实习教学比赛，各个高校参赛选手大显身手，展示了一个又一个精彩的讲课经典，然而在数控车床的操作中，有许多值得商榷，与同行们一起切磋的技巧。

我们在平时的教学和操作演示中，要以理论指导实践，用实践检验理论的正确性，在操作数控机床之前，首先我们要把数控机床生产厂家的说明书看懂看透，这样才能操作好机床，发挥它的最大效益、效率，使我们指导老师和学生更好的贴近生产实践。

数控车教学比赛中，有许多选手因为机床软件部分的差异如程序不能共段，或输入错误、或程序错误、或其它原因不得不中断自动执行，修改程序后，重新执行程序，这样就浪费很多时间，导致参赛作品无法按时完成而失去夺冠机会。很熟悉“断点搜索”功能的选手也就因此赢得了时间。更为遗憾的是使用G54功能时搞错，导致撞刀，埋下事故的隐患。导致参赛作品无法加工完成。

1．程序复位后断点搜索所的应用

以西门子802S系统的数控车为例，有一个“搜索断点”功能，可以把复位了的执行程序，在中断处继续执行程序，无需把程序重头开始执行，这样省去了执行已经执行过的程序段，从而提高效率。选手如不清楚此功能，一旦在执行程序中复位，比赛操作过程中参赛作品就不能完成，失去夺魁机会。此功能具体使用方法如下：

（1）在自动执行状态中，由于种种原因程序需中断执行，我们只要按复位键，此时菜单就会出现如图—1所示，

图—

（2）进入到程序窗口，修改所需更改的程序，关闭程序窗口，

（3）回到自动加工窗口，按“搜索”下的软键，打开“搜索”窗口，出现如图—2所示画面。

（4）按“断点搜索”，出现“断点以装入”提示，到达中断的程序段。

（5）出现上述提示后，再按“启动B搜索”，启动中断点搜索，使坐标回到中断点。

（6）出现提示，按数控启动键就可以继续自动加工。，

完成这系列的操作后，数控车床就会从中断的程序段开始执行程序。而不是从程序的第一步开始。从而节省了已经执行过的程序的时间。给我们提高了效率。

图—2

2．关于坐标系确立的操作技巧：编程坐标的确立和G54的合理应用

首先要确立编程的坐标系即工件坐标系，它是以工件上某一点为坐标原点建立起来的X—Z直角坐标系，从理论上讲，工件上坐标系的原点在工件任何一点都可以，但这可能带来烦琐的计算问题，增添编程麻烦，为了计算方便，简化编程，通常是把工件坐标系的原点设在回转中心与右端面的交点上，尽量使编程基准设计安装基准重合，这个方面参赛者一般都能遵照执行，但在机床的具体操作上，怎样把机械原点与编程原点重合，操作的技巧各有不同，出现效果也不一样，有的合理，有的则烦琐易错。

在数控车上适合应用机床本身自带的刀具补偿窗口进行确立。而不适合应用G54进行刀具偏移的方式来使机械原点和编程原点重合。因为：

（1）生产数控车床的厂家已经考虑到此点，故针对数控车的特点已经使刀具补偿窗口适合车床的补偿特点，只要试车削方法来取得X-Z的补偿数据，并可自动“计算”储存系统内。将所需刀具在手动状态下进行试切，试切后，在“对刀”窗口中只要输入工件的直径，系统会自动计算出该把刀的偏移量。而不必人为计算后输入。

（2）用G54就需要计算出补偿数据并要输入，使用起来麻烦。

（3）用G54的关键是要把刀具补偿数据全部清零，否则就会撞刀甚至出现事故。如果不把刀具补偿数据全部清零，G54所需的坐标数值就是对刀时的数值与刀具补偿数据矢量计算后的数据，才能算是G54输入的数值。不少选手就是因为没有搞清G54运用时的注意点，而使得机床撞刀，无法完成参赛作品。

（4）G54的应适用于：同一毛坯材料一次装夹加工出多个零件或一个工件实现多个相同的刀具路径。用偏移零点的方式G54或G158来偏移编程原点到所需的坐标点处。

3．结束语