数控编程的方式范文

导语：如何才能写好一篇数控编程的方式，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:数控加工工艺及编程 实践教学 评价模式

课 题:苏州市职业大学校级科研项目《数控加工及编程课程实践教学的评价研究》(SZDG4-11014)。

数控加工在机械生产中的作用越来越重要。为了使学校人才培养更好地符合长三角地区实际,以满足中小型制造企业的高技能人才需求,笔者对数控加工工艺及编程课程教学改革进行探索,取得了一系列成果。

一、数控加工工艺及编程教学面临的问题

1.实践教学内涵

由于高职数控技术专业毕业生会有相当一批走上机械加工的工作岗位,因此课程内容在新工艺、新技术、新材料、新产品方面必须与传统课程内容进行整合,过难、过深、过偏的课程内容需要删除,与此相关的实践教学内容也应予以调整。实践教学中的实验、实训、课程设计、毕业设计等也要有一定变化,凸现出强化技能的实训课程来。

2.实践教学模式

原来的教学采用以课堂为主的模式。实践教学不能满足掌握技能的要求。

3.评价方法

原有的评价体系主要采用平时考察和期末考试来综合评定的模式。在评价重心上,只注重了结果,而忽略了过程;在评价内容和标准上,强调统一要求,而忽略个体差异;在评价方法上,使用量化评价多,而忽略了多种评价方法的综合应用;在评价主体上,以教师评价为主体,忽略了学生的自评、互评和他评。

二、数控加工工艺课教学改革实践

本地区以中小企业为主,企业接收工学结合的学生数量有限。在培养过程中,我们实施了“教师+工程师”导学教学新形式、“双向互动工学结合”教学模式。该模式获江苏省高等教育教学成果奖二等奖。通过分小组形式组成学习团队,每个学习团队分阶段地分别在校内、企业完成课程学习。学习形式有两种:一种是学习团队到企业进行工学结合,由企业导学教师指导学习;另一种形式是学习团队在校企导学教师和校内教师共同指导下,在校内完成校企导学、校内教师共同确定的项目课程学习。这种形式既能接受企业导学和校内教师的共同指导,还能利用学校的实训设施。这种教学模式,充分利用学校的有限资源,解决企业接收工学结合的学生数量的问题,让所有学生都分阶段地到企业去完成课程学习,分阶段地在校内完成项目教学。实现了教学环境与企业生产环境的融合,使学校和企业并列成为人才培养的主体。经过不断的建设和实施,在人才培养模式、课程体系、职业能力和素质培养等方面形成了自身的特色。

三、数控技术专业实践教学评价模式

1.原有的评价模式

(1)过程评价模式。过程模式是一个开放系统。过程模式的学习不是被动的直线式反应过程,而是一个主动参与探究的过程,关注整个过程的基本规范,使之与宽泛的目的保持一致。这种模式让中学生不是被动地接受老师的教育,而是主动地参与,通过自己的行动促进学习和认知技能的发展。

(2)CIPP评价模式。CIPP模式包括背景、输入、过程和成果这4个环节的评价。为了描述和评价长期的、真正成功的改革方案,斯塔佛尔比姆把成果评价分解为影响(impact)、成效(effectiveness)、可持续性(sustainability)和可应用性(transportability)评价4个阶段,由此构成了7个环节的评价模式。该模式不局限在评定目标达到的程度,而是关注了为目标提供有用信息的过程上。背景评价强调,首先应根据评价对象的需要对目标本身做出判断,看是否两者一致;输入评价强调最佳手段问题;过程评价强调实施情况;成果评价要测量、解释和评判目标成绩。

(3)差距评价模式。M.Provus提出的差距评价模式认为,课程计划和课程实施不一定是一回事。虽然课程实施是在课程计划的指导下进行的,但实际是在学校教育中,在实际的课程推进过程中,课程计划并没有完全落到实处,并没有完全在课程的事实过程中体现出来,而且在课程发展的整个过程中都会出现一种差距。真正揭示课程计划所设计理想目标和实际表现之间的差距,对于课程评价来讲是十分重要的,差距评价的核心点即在于此。

2.新构建的评价模式

综合以上三种评价模式,建立灵活的考核形式,注重在过程中发挥学生的关键能力,并作为学生成绩的重要评价部分。构建的评价体系确立 “主体取向”“过程取向”“目标取向”相结合的多重价值取向。根据项目化课程体系,紧扣“学科能力”“方法能力”“社会能力”形成相应的评价要素,对各评价要素进一步细化为评价内容的要点。考核形式主要包含以下三部分:

(1)学生自我评价。学生对自己实践成果的评价。依据过程评价模式,以学生为主体,让学生通过这个环节,对自己的思维方式、实践方法、实践能力进行思考,不断改进,提高学生学习的主动性和学习效率。对于以小组方式来完成实践任务的,按学习团队开展自我评价。这种按学习团队来集体进行的思考,更能反映学生之间的团队协作能力,也更好地检验了学生的实践能力水平。

(2)教师评价。教师对学生在学习过程中表现出的社会能力和方法能力的评价。依据CIPP评价模式,教师评价主要包括:工作量、工作难度、在小组中的作用、工作态度、沟通协调能力等。这种教师的成绩评价方式有利于提高学生的学习兴趣,发展学生的综合能力。还能帮助学生进一步明确学习和发展的目标,培养对学习负责的态度和精神。依据过程评价模式,通过数控加工工艺分析、划分加工工序、刀具与夹具选择、量具的选择、编制与调试程序、操作数控机床、零件的测量等整个加工过程对学生进行评价。结合两种评价模式教师给出教师评价。

(3)成果认定。指导教师依据差距评价模式,对学生工作进行成果的认定。成果认定主要是对学生实践结果的评价。在达到合格率的前提下,采用正确的方法完成多少个零件作为主要评定标准,实训报告仅作为参考标准。学生的实践态度、经济意识等职业素养在实践中得到了很大提高。

新的考核方法,既考理论,又考实践,并注重实际动手能力、创新能力和实践能力的考核,使学生既要能动脑,又要能动手。经过实践锻炼,使学生能够迅速成长为现代数控行业所需要的具有必要的理论知识和较强实践能力的应用型、技术型高技能人才。

四、小结

数控加工实践教学与理论教学之间存在关联性。实践教学的评价结果应反映出理论教学的效果,而理论教学的目标不能脱离实践目的。随着教学条件的不断改善,理论教学与实践教学的统一性会加大,对实践教学评价方法的研究会日益凸现,这符合高职教育的特色。

参考文献:

[1]孙翰英.高职数控技术专业实践教学评价方法的探究[J].科教文汇,2007(7).

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关键词：数控机床；数控编程；后置处理

目前的数控机床自带有编程程序，可是有时自带的编程程序不能满足复杂的编程需求，这就要求编程人员对数控编程作后置处理并传输。

1 基于网络的数控编程需要处理的参数

要用网络的数控方式编程，先需了解数控机床编程需要处理的对象。

数控编程要应用多轴加工的方式处理对象。过去，机床会应用两轴加工的方法，即Z轴固定，X与Y轴为可变座标轴，这种加工的方式过于粗放。目前人们应用了五轴机床三轴联动加工的方式。数控编程的编程对象即为五轴。数控编程的加工原理为右手笛卡尔坐标系为标准加工；标准座标轴原点为基础，该参数不可变，其余参数可变，数控编程需用程序控制可控参数；数控编程要用程序描述的方式控制刀具行动。数控编程具体的处理对象为刀位轨迹、切削工具、加工方式这三项内容。

数控编程人员要针对作业的需要了解编程后置处理的范围，给出编程的方案、调整编程的参数、在计算机上做好编程模拟实验，待编程模拟实验的结果满足数控机床加工的需求后，方可将上传数控机床加工的程序，让数控机床以此程序为依据开展生产作业。

2 基于网络的数控编程需要应用的平台

构建网络平台――要做好数控机床的后置处理与传输，需要网络的支持。比如数控机床需要下载配套的后置配程软件或者与之相关的插件等。现代的数控机床都自带有连接网络的串行通信插口，在开展数控后置处理时，需让数控机床连上网络。

构建硬件平台――数控机床本身即为一个硬件系统，只要数控机床编程人员仔细阅读数控机床的说明书，就能掌握数控机床的硬件操作要点。比如RS-232串行口的数控机床可应用摭展卡与数联网连接。此时扩展卡可将数控机床的通信协议转换为以太网的通信协议，让数控机床可以接受互联网中的信息。如果数控机床自带有DNC智能插口，那么数控机床可以直接接受互联网的信息。

构建软件平台――要完成数控机床的后置处理工作，就需要给数控机床一个后续编程的环境。为数控机床提供网络环境与硬件环境的目的，实际上就是为了让数控机床能够下载DNC集成系统，数控编程人员需在该集成系统中完成数控编程后置处理工作。如果数控机床没有DNC集成系统，就需下载该系统；如果数控系统自带DNC集成卡，则可仅需完成DNC集成系统的升级。

3 基于网络的数控编程后置处理的方法

数控机床一般自带有简易编程的功能，只是人们应用数控机床生产复杂的机械时，可能现有的数控编程命令不能满足人们特殊的生产需求，此时人们就要应用编程后置处理的方法完善这类程序，这个过程，就要依靠数控机床的后处理器完成。数控机床的后处理器就是要把人们下达的特殊指令转达为数控机床能够理解的命令。数控机床的后处理器具有接口功能、NC程序生成功能、专家系统功能、反向仿真功能，应用后置处理器，人们可以了解下达的指令是否可以满足数控生产的需要。

当人们设置好数控编程平台以后，人们要用编程的方式完成数控机床的后置处理。过去，人们要应用G语言为数控机床编程，这种编程方式不够直观，若未受过专业编程训练的工作人员可能不能完成编程操作。现在人们设计了一套宏命令指令串，这些指令串中自带有数控操作命令，人们如果要完成数控编程的后置处理工作，只需要给将这些宏命令串组合成程序指令，就可完成编程操作。以CAXA-ME软件为例，该软件自带的宏命令串共计有35个：01――当前后置文件名POST-NAME；02――当前日期POST-DATE；03――当前时间POST-TIME；（下略）……

数控机床编程人员只需要向宏字符串下达程序操作指令，编写程序头，下达换刀指令，即可应用编程的方式完成特殊的数控操作。在这个过程中，编程人员需要通过编程的方式控制文件的长度、控置行号、控制编程的方法、数值的格式、圆弧的控制、做好文件扩展名的设置。

以编程人员要编写一个程序名为test1的文件，它的文件序号为1234为例，该程序的开始编号为100，而增量为2，刀具号为01号，主轴的转速设置为每秒1500r，该程序的后置步骤可描述为表2：

数控编程人员处理完程序以后，可传输编写的程序，该程序通过后置处理器的验证以后，若证实该程序能满足数控生产的需求，该程序即可被应用。

4 总结

数控编程人员以此方法可对数控机床的程序作后置处理与传输，应用此方法，数控编程人员可编写出较为复杂的数控生产程序。

参考文献：

[1]范兴柱，王金伟，栋，楼佩煌，叶文华，戴勇.集成制造车间生产控制的小型DNC系统技术研究[J].机械制造与自动化，2001（05）.

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三维造型，进行加工轨迹设计，利用斯沃仿真软件完成仿真，在数控机床上实现加工。

关键词：数控机床；加工特点；步骤

中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）23-024-01

一、数控加工的特点

数控加工，也称之为NC（Numerical Control）加工，是以数值与符号构成的信息，控制机床实现自动运转。数控加工的最大特征有两点：一是可以极大地提高精度，包括加工质量精度及加工时间误差精度；二是加工质量的重复性，可以稳定加工质量，保持加工零件质量的一致。数控加工具有如下优点：提高生产效率；不需熟练的机床操作人员；提高加工精度并且保持加工质量；可以减少工装卡具；可以减少各工序间的周转，数控加工一次装夹完成加工，缩短加工周期，提高生产效率；容易进行加工过程管理；可以减少检查工作量；可以降低废、次品率；便于设计变更，加工设定柔性；容易实现操作过程的自动化，一个人可以操作多台机床；操作容易，极大减轻体力劳动强度

二、数控机床

数控机床种类繁多，模具制造常用数控加工机床有：数控铣床、数控电火花成型机床、数控电火花线切割机床、数控磨床和数控车床。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其它辅助系统组成。

三、数控加工

数控加工是将待加工零件进行数字化表达，数控机床按数字量控制刀具和零件的运动，从而实现零件加工的过程。

被加工零件采用线架、曲面、实体等几何体来表示，CAM系统在零件几何体基础上生成刀具轨迹，经过后处理生成加工代码，将加工代码通过传输介质传给数控机床，数控机床按数字量控制刀具运动，完成零件加工。其过程是【零件信息】【CAD系统造型】【CAM系统生成加工代码】【数控机床】【零件】

1、零件数据准备：系统自设计和造型功能或通过数据接口传入CAD数据，在实际的数控加工中，零件数据不仅仅来自图纸，还来自通过测量或通过标准数据接口传输等方式得到。2、确定粗加工、半精加工和精加工方案。3、生成各加工步骤的刀具轨迹。4、刀具轨迹仿真。5、后期处理输出加工代码。6、输出数控加工工艺技术文件。7、传给机床实现加工。

四、数控编程系统

数控编程可分为机内编程和机外编程，随着微电子技术和CAD技术的发展，自动编程系统也逐渐过渡到以图形交互为基础的与CAD集成的CAD/CAM系统为主的编程方法。与以前的语言型自动编程系统相比，CAD/CAM集成系统可以提供单一准确的产品几何模型，几何模型的产生和处理手段灵活、多样、方便，可以实现设计、制造一体化。虽然数控编程的方式多种多样，毋庸置疑，目前占主导地位的是采用CAD/CAM数控编程系统进行编程。

五、CAD/CAM系统

一个好的数控编程系统，已经不是一种仅仅是绘图，做轨迹，出加工代码，他还是一种先进的加工工艺的综合，先进加工经验的记录，推出了CAXA制造工程师数控编程系统。这套系统集CAD、CAM于一体，功能强大、易学易用、工艺性好、代码质量高，现在已经在全国上千家企业的使用，并受到好评，不但降低了投入成本，而且提高了经济效益。

六、利用CAXA制造工程师CAD/CAM系统进行自动编程的基本步骤如下

理解二维图纸或其它的模型数据

建立加工模型或通过数据接口读入

确定加工工艺（装卡、刀具等）

生成刀具轨迹

加工仿真

后期处理生成NC代码

输出加工代码

现在分别予以说明。

1、加工工艺的确定

加工工艺的确定目前主要依靠人工进行，其主要内容有：核准加工零件的尺寸、公差和精度要求；确定装夹位置；选择刀具；确定加工路线；选定工艺参数

2、加工模型建立

加工模型的建立是通过人机交互方式进行的。被加工零件一般用工程图的形式表达在图纸上，用户可根据图纸建立三维加工模型。针对这种需求，CAM系统应提供强大几何建模功能，不仅应能生成常用的直线和圆弧，还应提供复杂的样条曲线、组合曲线、各种规则的和不规则的曲面等的造型方法，并提供种过渡、裁剪、几何变换等编辑手段。

3、刀具轨迹生成

建立了加工模型后，即可利用CAXA软件提供的多种形式的刀具轨迹生成功能进行数控编程。CAXA软件中提供了十余种加工轨迹生成的方法。用户可以根据所要加工工件的形状特点、不同的工艺要求和精度要求，灵活的选用系统中提供的各种加工方式和加工参数等，方便快速地生成所需要的刀具轨迹即刀具的切削路径。

4、后期G代码生成

在屏幕上用图形形式显示的刀具轨迹要变成可以控制机床的代码，需进行所谓后期处理。后期处理的目的是形成数控指令文件，也就是平我们经常说的G代码程序或NC程序。

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[关键词]数控编程；教学问题；方法

中图分类号：G4.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0027-01

目前我国职业学校的学生素质偏低，并且学习能力比较差，数控编程作为职业学校数控专业最为核心的课程之一，存在着很多抽象指令，导致学生难以理解把握[1]。数控编程有着较强的实践性，因此为培养学生的操作技能，需要优化教学方式，从而培养满足人才市场需求的数控操作人才

一、数控编程教学存在的问题

目前职业学校数控编程教学普遍存在着以下几个方面的问题。第一，学生的学习兴趣不高。传统的数控教学往往停留在书本学操作以及黑板开机器模式当中[2]，导致课堂教学过程当中，学生难以理解抽象数控编程的内容，使得数控编程的教学更加枯燥，无法调动学生兴趣和热情。这样一来就导致一些学生畏难厌学，从而导致数控编程教学的难度加大。

第二，教学设备不够。数控编程教学有着较强实践性，因此需要大量实验设备以及实训环节，但是数控机床的价格非常昂贵，要想在操作实训过程中保证一人一机，需要大量投入成本高，很多职业院校都存在教学设备投入有限的问题，因此机床数量不足无法保证每个学生都能得到充足上机时间，因此学生实践的环节难以得到保证，从而影响到他们的实际操作能力。此外数控设备的型号多并且更新速度快，一些职业院校的教学设备规格型号比较陈旧落后，而难以适应教学需求。

第三，师资力量不够。教师学识水平以及实践能力会影响到数控编程教学的质量。职业院校的教师往往非常有着比较丰富的理论经验，不过对于机床性能、设置切削参数以及磨刀等加工方面的经验较为缺乏，也就是说缺乏有着较强动手能力的数控教师。同时学生以及机床操作的安全无法保证。数控机床是一种高精度产品，学生初学的过程中直接进行机床的操作，容易因为操作的失误或程序编制的错误而出现撞刀、崩刀以及工件报废的问题[3]，从而降低机床的加工精度，也加速了机床的报废速度，甚至有可能危及学生的人身安全。一些学生因为担心这方面的因素而无法大胆操作，从而影响了实训教学的效果。

二、优化数控编程教学的措施

第一，推行理实一体化教学模式。传统数控编程的教学模式当中，理论教学同实践教学是各自独立的，二者安排于不同时间段，教材、教师以及教学场地也不同。但是数控编程课程的实践性比较强，如果脱离实践而进行纯理论的教学，学生无法理解理论知识，而到实践阶段之后，学生几乎忘记理论教学的内容。这样的教学模式下，自然无法保证教学质量。理实一体化的教学模式指的是理论讲授同实际操作互相贯穿，从而实现教师的一体化以及教室的一体化，这样一来可以保证数控编程的理论教学能直接用来指导实践，同时在实践过程中巩固加深学生对于理论知识的把握，从而培养改善学生操作技能，也容易激发学生对于数控编程的学习兴趣。在实际操作的过程当中，可以将数控编程的教学根据理论、仿真以及实际机床操作这三个部分来加以编排，在教学的过程当中将三个模块实现融合，每个知识点都根据理论、仿真以及机床操作而分步展开，例如在教授建立工件坐标系指令的时候，教师可以讲授指令的格式以及编程的步骤，然后借助于仿真软件来进行对刀步骤，之后则让学生进行动手练习，熟悉之后上机训练。学生在学习的过程当中可以掌握G92以及G54等工件的坐标系指令格式[4]，同时熟悉指令应用，同时初步熟悉数控机床对刀的技术并掌握数控机床结构。

第二，运用现代化的教学手段。一方面可以在数控编程教学的过程当中使用多媒体手段。多媒体手段有着信息量大、形象直观以及易于演示图表的效果，在教学的过程当中可以取得更好的教学效果。例如在介绍数控机床结构的过程当中，多媒体能够发挥其优点，通过大量的图像、音效以及动画资料的展示，实现事半功倍教学效果。另一方面是要广泛使用仿真软件来进行教学。数控加工的仿真软件能够模拟设备的加工环境以及工作状态，从而对数控加工的程序加以精确仿真，可以验证数控程序是否可靠，从而避免出现干涉以及碰撞等问题。在数控编程教学的过程当中，仿真软件又两个重要作用。一个作用是在讲授理论的时候通过仿真软件来演示加工的过程，从而提高教学直观性，另一个作用是学生在仿真软件当中练习操作，从而熟悉数控机床操作以及程序编制。借助于使用仿真软件，学生能够更好地理解数控加工程序编制以及数控机床操作步骤，从而解决教学设备不足的问题。

第三，加强操作技能训练。数控编程教学的主题内容是数控车削以及铣削加工的编程，都需要在实际的编程操作训练当中理解掌握，同时课程教学的主要目标是确保学生掌握数控机床的操作技能，同时将零件图的知识、数控加工知识以及数控编程的知识嵌入到教学任务当中，并且借助于分析、讲解以及演示典型的零件设计来进行实际教学。可以将技能训练分成以下步骤：演示学习的案例并加以分析、讲解，然后模仿教师的操作技术，进行零件的工艺规划、程序编制以及机床加工，从而实现理论实践的结合；在此基础上进行练习，学生根据案例编程方法以及教师引导，独立完成编程，实现零件程序编制、工艺规划以及加工模拟；然后学生根据教师的设计零件图，来规划工艺并选择刀具以及加工参数，从而编制正确合理的数控加工程序，最后则运用掌握技能来选择手工编程或者是自动编程的方式，使用数控机床完成零件的加工。

总而言之，优化数控编程教学是一个漫长过程，需要数控编程的教师在教学过程当中，逐渐转变教学理念并创新教学方法，这样才可以不断提高数控编程教学的质量和水平，培养应用型技术人才以满足社会需要。

参考文献

[1] 刘虹.数控设备与编程[M].北京：机械工业出版社，2013：456-459.

[2] 关熊飞.数控机床与编程技术[M].北京：清华大学出版社，2012：303-305.

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关键词：社会需求；核心能力；教育培训；操作技能

数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段，是机械工业发展的重要方向。目前我国制造企业已广泛使用先进的数控技术用于加工产品。近年来数控人才市场需求日趋紧俏。我国数控人才不仅数量上短缺，而且质量、知识结构也不能满足企业的实际需求。企业需要的数控“蓝领”人才，不仅要具有现代机械设计、机制工艺、夹具、刀具和量具等方面比较扎实的基础知识，同时要具有机床数控技术应用与实际操作能力。因此，建立并完善数控技术职业教育与技能培训体系，尽快培养出一大批数控技术应用性人才，成为当务之急。

一、专业核心能力与职业技能培养并重，强化学生能力培养

1、建立适应专业教学与职业技能培训有机结合的课程体系

突出专业核心能力与职业技能的培养，其专业核心能力定位为数控加工工艺编程能力、数控加工操作能力与数控机床维护管理能力，要求学生熟悉机械加工工艺，掌握数控编程和机床操作技能，成为一名熟练的数控编程与机床操作人员。为此，在教学中注重实践教学环节， 强化职业技能训练，使学生在校期间达到中、高级数控车床操作工的技能水平。从而构建了既自成体系又紧密关联的教学体系与技能培训体系。

（1）、教学体系的构建　在教学体系的构建与改革中，突出数控机床与编程主干课程的建设，并在教学内容及教学方法上进行改革。

第一、精简内容，突出实用

在教学内容的组织中，本着必需、实用的原则，按照生产实际对知识的要求，组织教学内容。如在数控机床与编程这一门课程的教学组织中，着重从熟悉数控机床的工作原理和整体结构（数控车、数控铣、加工中心等）及分类方法和应用范围，到能掌握简单零件的手工编程方法， 计算机辅助编程的基本方法，再到能够编制较复杂零件的加工程序，掌握数控机床的操作方法并能够加工工件，教学内容完全按生产实际的工作流程来组织。

第二、课堂教学与现场教学相结合

在教学组织中，注重理论教学与实训教学的紧密结合， 以专业实际能力与职业资格能力要求为主线，采取课堂教学与现场教学穿行的方式组织教学。对教学内容作适当的调整，将部分理论教学的内容放到实训环节中进行现场教学。如教材中的数控车床操作、编程与操作练习、数控机床实例简介、数控机床的维修保养等内容，不在课堂内进行讲授，而是移到实训环节中，结合实际操作讲授，便于学生直观教学与有效的掌握。

第三、采用对比教学的方式，强化现场教学的效果

在现场教学中，注重采用对比教学的方式组织教学。 如同一课题内容让学生编制不同的加工工艺并进行比较，从中选择最优的加工工艺，通过不断的练习，使学生的编程能力与加工能力不断提高。

（2）、职业技能培训体系的构建

在职业技能培训体系中，安排基础培训模块、专业培训模块、任选培训模块三个环节：

第一、基础培训模块，加强专业基本技能的训练

在基础培训模块中，设置CAD基本技能实训、机械制造基础实训和电工电子基础实训。

第二、专业培训模块，突出核心能力的培养

在专业培训模块中，设置了数控机床编程与操作实训、 可编程控制等实训。其中数控机床编程与操作实训要求达到初、中级数控车床操作工的技能要求，并取得相应的等级证书。在具体环节安排上，安排六周数控机床编程与操作实训，其中两周为课内学时，进行集中实训，四周安排分散实训，即利用学生业余时间进行实训。数控实训不单单局限于课内教学，而是使课内教学与课外实训有机地结合。这样不仅提高了设备的利用效率，降低了课内总学时，而且增加了学生单人操作设备的时间，强化了学生的动手能力。

第三、任选培训模块，突出以就业为导向的个性发展

在任选培训模块中，设置了数控机床编程与操作（高级职业资格证书）、数控机床调试诊断与维护、机械CAD／CAM 等实训。学生根据自己的兴趣和工作去向，可任选一项实训内容，参加相应的培训。整个教学组织完全在实训基地进行，其中理论教学内容在现场集中讲授，实训环节采取开放实训基地的方式进行。这样不仅增强了教学的针对性，而且为学生的求职、应聘、试工奠定了基础。

第四、注重各课程及实训内容间的融会贯通

在教学内容与实训内容的安排上，结合专业核心能力的培养，将各项教学内容贯穿于《数控编程与操作综合实训》内。如机械制造技术课程中的刀具刃磨、零件加工工艺的编制、夹具设计等内容，数控编程与操作课程中的数控车床操作、编程与操作练习等内容均作为《数控编程与操作综合实训》的实训内容，使学生的理论知识与实践知识、前续课程知识与后续课程知识融会贯通，得以综合应用，学生的专业能力与实际操作能力得以提高。

2、精选实训内容，强化数控操作四个阶段的能力培养　根据专业能力与职业技能要求，通过几年的实践，我们认为达到数控设备实际操作能力，一般应经过以下四个实训阶段。

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关键词：UG 零件数控加工 编程

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0006-01

1 前言

伴随着经济社会和科学技术的发展，机械制造业已经从机械刚性自动化走向了机械柔性自动化，现在正在向机械综合自动化的方向不断发展。机械自动化更好的保证了机械生产和零件加工的高效性，进一步减少了人力和物力支出，确保了机械制造业的科学化和稳定性。但是，随着经济社会的不断发展和机械制造业竞争压力的不断增大，传统的机械制造业正面临着巨大的挑战，机械制造业要想在激烈的市场竞争中立于不败之地，必须紧紧依靠现代科技，将现代管理、材料、能源、电子和机械综合应用于制造业中，才能取得良性的、持久的发展动力。基于UG的“L型”零件数控加工编程作为机械制造业中的一个典型事例，同时也是我们透视机械制造业发展的一个缩影。我们需要从当前我国机械制造业发展的现状出发，综合考虑各种环境因素和技术条件，大胆创新，从而更好的推动基于UG的“L型”零件数控加工编程的完整化和科学性。

2 UG

所谓UG，是user？guide的简写，指的是用户指南。作为EDS公司出品的一个产品工程解决方案，UG为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段，它是一个集成软件，将CAD、CAM、CAE完美的融合在一起，是当今世界先进的计算机辅助设计﹑分析和制造软件之一。该软件不仅是一套集成的CAX程序，已远远超越了个人和部门生产力的范畴，完全能够改善整体流程以及该流程中每个步骤的效率，因而广泛应用于航空，航天，汽车，通用机械和造船等工业领域。UG作为一项一个产品工程解决方案，它能够支持制造商以数字化的方式对产品进行优化，并能够支持对产品的开发调研、产品仿真和确认。UG的此项功能大大的减少或消除对于物理样机的昂贵耗时的设计、构建，以及对变更周期的依赖，并且制造商能够依靠在开发周期中较早地运用数字化仿真性能从而更好的实现产品质量改善的目的。 UG作为一种产品应用模块，具有涉及范围广、用途强大的特点，这也是UG作为产品应用模块所必需的一个特点。与传统的通用设计工具相比，UG具有自身的优势和特点，这也是传统的通用设计工具所无法比拟的。首先，UG具有较为专业的应用程序，这种应用程序普遍运用于专用塑料件设计、钣金模块设计、管路和线路设计系统，并且为了满足客户设计任何复杂产品的需要，UG为了增强制造设计的高性能和灵活性，更加融入了高性能的机械设计和制图功能，这更加扩展了UG的灵活性和使用的广泛性。

3 基于UG的“L型”零件数控加工编程

3.1 绘制零件图

绘制零件图是基于UG的“L型”零件数控加工编程的一项基础性工作。绘制零件图的目的是为了了解我们所要加工设计的“L型”零件在部件或总成中的位置和功用，以及部件或总成对该零件提出的技术要求，同时依靠绘制零件图找出基于UG的“L型”零件数控加工编程主要技术要求和技术关键，并在下面拟定工艺规程时予以考虑；对所加工的零件进行结构工艺性分析，分析其结构特点；检查所给零件图的完整性和正确性，完成该零件的实体结构设计并按照机械制图标准绘制其零件图。

3.2 编制零件数控加工工艺规程

编制零件数控加工工艺规程在基于UG的“L型”零件数控加工编程中同样重要。编制零件数控加工工艺规程的目的是在对零件进行详细分析的基础上，按照“L型”零件数控加工工艺确定原则，确定整个“L型”零件的加工工艺规程，确定“L型”零件毛坯，确定“L型”零件加工的工艺基准；拟定“L型”零件的工艺路线，包括确定各加工表面的加工方法、正确划分“L型”零件加工阶段、合理安排“L型”零件加工工序的顺序、选择工装、刀具、量具，并对其加工工艺参数进行确定；确定对刀点和换刀点。

3.3 确定夹具及夹紧方案

确定夹具及夹紧方案是基于UG的“L型”零件数控加工编程的另一项基础性工作，在基于UG的“L型”零件数控加工编程中发挥着过渡性性和连接性的作用。在这一过程中，我们需要在确定定位装夹方案的基础上，为相对复杂的生产和控制工序选择一个合适的夹具。本环节所涉及的夹具选择应该从安全和可靠性出发，切实本着稳定性高、操作便捷、工序安全性高、定位可靠的原则，以增强夹具选择的安全性和合理性。

3.4 确定零件设计原点与加工原点

确定零件设计原点与加工原点就是对将进行“L型”零件数控加工的工序，确定“L型”零件加工零点、换刀方式，确定“L型”零件数控编程坐标系，并最终通过绘制“L型”零件数控加工编程坐标系的方式予以明确。标识对刀点和换刀点。

3.5 编制“L型”零件加工工艺并编制数控加工程序

编制“L型”零件加工工艺并编制数控加工程序需要参照数控加工编程坐标系图，按照“L型”零件数控加工工艺规程，采用自动编程方式对“L型”零件数控加工工序进行数控程序的编制，生成UG代码，并在数控仿真软件上进行调试，进行加工。要根据提供的“L型”零件信息，完成“L型”零件的造型、加工过程，将已经调试好的“L型”零件加工的UG程序，使用RS232传输线，将其导入华中数控机床，安装好所需刀具，工件，建立加工坐标系，进行数控加工。

4 结语

机械自动化更好的保证了机械生产和零件加工的高效性，进一步减少了人力和物力支出，确保了机械制造业的科学化和稳定性。作为EDS公司出品的一个产品工程解决方案，UG为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段，我们需要从当前我国机械制造业发展的现状出发，综合考虑各种环境因素和技术条件，大胆创新，从而更好的推动基于UG的“L型”零件数控加工编程的完整化和科学性。

参考文献

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关键词： 数控技术 应用专业 实训 四个阶段

目前，我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大，由于数控技术发展日新月异，教学内容与生产技术水平总是存在着滞后。教学经费投入的不足，限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新。为了满足社会对数控技术应用型人才的需求，更为满足我校毕业生的需要，我们对现有的教学计划进行了相应的调整：我校数控技术应用专业学制为三年，前两年在校学习理论知识、到校实训中心接受实验、实训，在理论学习期间，特开设了《车工工艺学》、《数控加工技术》、《数控编程与设备》、《公差测量与技术》、《机械制图》等十几门专业课和专业基础课，使学生的知识结构更趋于合理，为实训作了很好的铺垫，夯实了基础。后一年到企业顶岗实习，为更好地向企业输送合格的数控人才，把实训分四个阶段，以巩固和深化理论知识，提高和完善操作技能。

第一阶段：普车实训。

这一阶段是学习数控车床不能逾越的过程，学生在普通车床上实习、练习刃磨车刀，熟练操作车床，从加工端面、外圆、内孔、切槽开始，逐渐接触到螺纹各部分的尺寸计算和加工，特形面的加工，在这一过程中深刻理解刀具几何角度对切削加工精度和表面粗糙度的影响，进一步认识切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互关系及其对工件质量的影响，掌握车床的调整方法，掌握切削的有关计算、了解常用工具、量具的结构，熟悉掌握其使用方法，合理地选择工件的定位基准，安排加工工艺过程。同时还须让学生知道只有完成这一阶段的实训任务，将来才有可能在数控车床上所编制的加工程序更为合理和实用。

第二阶段：仿真实训。

第一阶段的实训后，对学生进行技能考试，操作达到要求的学生到计算机进行数控仿真软件的练习，同时也能促进未选中的学生努力练习，激发他们的学习兴趣和竞争意识。首先让学生熟悉仿真机床的操作面板和录入面板明确每个按键的功能，建立工件坐标系的方法，如何选择刀具几何角度设置刀偏及刀补，详细地讲解每个过程。

在编程车削倒角时，可用两种方式：（1）把车刀刀位点指定在倒角起点处，再G01车削；（2）把车刀定位在倒角的右边延长线上，然后G01车削而成。同时让学生比较哪种方式更为简单和实用。

在普通螺纹加工中，让学生分别使用G92、G76螺纹循环指令来编程加工螺纹，在实训中让学生了解根据导程的大小和螺纹的精度高低选择不同的加工指令更为合适。G92直进式切削和G76斜进式切削。由于切削刀具进刀方式的不同，这两种加工方法有所区别，各自的编程方法也不同，造成加工误差也不同，工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削，螺纹中径误差较大，但牙形精度较高，一般多用于小螺距高精度螺纹的加工；加工程序较长，在加工中要经常测量。G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削，牙形精度较差，但工艺性比较合理，编程效率较高，一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。在螺纹精度要求不高的情况下，此加工方法更为简捷方便。所以，学生要掌握各自的加工特点及适用范围，并根据工件的加工特点与工件要求的精度正确灵活地选用这些切削循环指令，然后编制加工程序，并自动加工。

第三阶段：数控加工。

在数控仿真软件加工出合格工件的同学先到数控车床上进行编程加工。由于仿真软件和数控车床是同一个界面，学生短时间内可熟练操纵机床，但需注意以下几点。

（1）要根据工件的材质，所用刀具的几何角度来选择不同的切削参数。经过普车的实训，这将不是难题。

（2）学生编制的程序要先经过图形模拟加工，程序正确后再进行对刀加工。

（3）在首件加工中合理使用程序暂定M00指令，在精加工前对工件进行测量，看是否需调整刀具补偿，最后加工出合格的工件。

（4）重点突出典型零件的工艺分析，装卡方法的选择、程序编制，调整加工和检验，如果有缺陷，应找出原因并修正。遵循由易到难、由简单到复杂、由单项到综合这一过程，重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。

对学生加工的工件，按小组进行互评。学生都有好胜心理，会对对方的工件一丝不苟地检查，不放过任何一个细节。最后教师根据实际情况给出综合性的评价，或者让学生保存自己满意的作品，激发学生的兴趣。学生的学习效果非常明显。

如此，学生能全面了解数控加工的全过程，深刻理解加工原理、机床工作过程、编程方法及制订工艺的原则，能够对数控机床加工中出现的常见故障予以解决，对将来从来数控工作上手快，操作规范，具备解决问题的能力。

第四阶段：总结提高。

老师和同学共同探讨实训经验及实践教学中遇到的问题。由于实训内容较多，机床种类全，学生在短时间内既要掌握机床的操作，又要对复杂零件进行合理的工艺安排和准确地编程加工，现场讲解具有局限性。将工艺分析及基本编程内容制成课件，能方便学生掌握和复习，多年来的实践证明这是行之有效的方法，优化实训的效果。数控实训教学过程：普车加工―仿真数控软件―数控机床加工，这几步走的教学方案能最大限度地发挥教学资源的使用性和经济性，尽可能避免事故的发生，缩短机床的人均占有时间，提高机床的利用率和使用寿命，如果能结合实际生产，其教学效果将更显著。

参考文献：

［1］程仲文.数控实训项目研究与改革.兰州工业大学，2007.

［2］刘蔡保.数控机床编程与操作.化学工业出版社，2009.

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关键词：数控加工；质量；工艺措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.044

1 引言

数控加工质量受到数控机床的操作效果、数控加工工艺的制定、数控加工程序的编制等多种因素的影响，其中，数控加工工艺与数控加工质量的关系最为密切，加工措施的使用状况会直接影响到数控加工的质量。因此，为了提高数控加工的质量、充分发挥数控机床的优势，就必须对数据加工中的工艺问题进行研究，找到提供数控加工质量的工艺措施。

2 提高数控加工精度可采取的工艺措施

2.1 提高编程质量，减小零件变形误差

（1）选择合适的编程方式：编程方式分为绝对坐标编程和相对坐标编程两种，前者将坐标原点作为基准，会产生较小的累计误差；后者也会产生累计误差，但是编程更加方便。在进行数控加工时，为了减少累计误差，保证零件加工的精度，在对一些重要尺寸的零件编程时通常选择绝对坐标编程的方式。

（2）优化零件的加工程序：灵活应用和搭配使用不同的加工循环指令，并应用宏程序对编制的程序进行优化，在减少编程工作量、降低编程难度的同时，能够提高加工程序的质量，加工出精度更高的零件。

（3）及时处理编程计算尺寸：要使用同样的刀具对零件进行加工，在进行编程计算时要及时换算计算尺寸，将标注的非对称尺寸以改变轮廓尺寸和移动公差带的方式，换算为对称公差；将原本处于不同公差带下的零件各处尺寸置于同样的公差带下计算，从而保证零件各处的尺寸都在合理的公差范围内，提高零件的精度和合格率。

（4）合理使用不同类型的指令：在程序中适当使用回参考点指令能够将坐标清零，从而消除数控系统运算过程中出现的累计误差，提高零件加工的精度；在零件钻孔、镗孔加工程序中合理使用暂停指令，能够使加工刀具及时暂停工作，保证钻孔和镗孔的加工质量[1]。

（5）适当增加走刀切除的次数：在对零件进行加工时，如果走刀次数不足，就会造成零件加工余量过大的现象，切削力使得零件的同轴度超过偏差、零件表面的光滑程度达不到要求、零件的外径尺寸发生较大的变化，零件的变形误差过大。这时就可以适当增加零件走刀次数：使用恒线速度切削功能、多次调用子程序对零件的同一表面进行多次走刀，并缩小最后一次走刀切除的厚度，这样能够很好地保证零件的同轴度、降低零件的粗糙度、提高零件的加工精度。

（6）选择正确的拟合方法：在对加工零件的列表曲线和非圆曲线进行编程时，谨慎选择合适的拟合方法，将零件加工的拟合误差控制在脉冲当量的二分之一以内，实现从源头上减少零件变形误差。

2.2 正确定位与安装刀具

首先要合理设立刀具的刀位点，确定刀具在机床上的位置；合理设立对刀点，保证对刀点与刀位点的重合。对刀点在设立时，可以设在被加工的零件上，也可以设在夹具上，但必须保证其和零件的定位基准保持一定的坐标尺寸联系、保证将对刀点选在加工零件的设计基准或工艺基准上、保证数控机床坐标系和加工零件坐标系之间具有相互关系，避免对数控机床操作的干扰，提高零件加工的精度[2]。

2.3 适当选择和控制进给速度

在对零件进行加工时，要根据对被加工零件的特殊要求选择合适的进给速度：如果对被加工零件的精度和光滑度要求较高，则要适当降低进给速度，将其维持在20mm-50mm/s；如果对被加工零件的精度和光滑度要求不高，则可以在保证满足零件质量的前提下适当提高零件的进给速度。

同时，还要根据加工零件时使用的刀具的刀尖角度，以及刀尖的圆弧半径对被加工零件表面光滑度的影响状况选择合适的进给速度：如果使用高速钢刀具或者对被加工零件进行切断、钻孔等加工，则要选择较低的进给速度；如果刀具不是很锋利、加工的程度较浅，则可以适当升高进给速度。从而才保证被加工零件精度和光滑度的同时，提高零件的加工速度。

3 提高数控加工表面质量可采取的工艺措施

3.1 选用新型高效的加工刀具

为了配合逐渐提高的切削速度和数控机床性能，数控加工人员要选择具有更高强度、更好耐用性能和更高效的新型刀具；并结合数控加工的不同环节，以及对被加工零件的不同要求选择不同型号和材质的数控刀具，提高数控加工效率、减少因刀具造成的对零件的破坏、保证数控加工表面质量[3]。

3.2 选择合适的切削加工方式

在对零件进行精加工时，尽量使用顺铣，能够有效提高被加工零件表面的光滑度；在对车削轴类零件进行加工时，尽量避免换刀具，使用同意同一把刀具车削零件的不同外圈，减少被加工零件表面的刮痕；在将零件车削成型时，如果是削成圆弧表面或者是其他回转表面，要选择合适的主偏角和副偏角，并减小偏角的角度、将刀尖倒成圆角，并使圆角的半径小于被加工零件的表面半径，避免因刀具角度不当将零件表面刮坏；如果车削加工时发现被加工零件上存在凹槽等不平整的非连续性表面，则要先处理外圆的车削，再仔细加工不连续的零件表面。

3.3 设计合理的切入切出路线

为了保证被加工零件轮廓的光滑程度，要将数控刀具的切入点控制在被加工零件的周边外延，禁止刀具沿零件轮廓的垂直切入，而是沿着被加工零件轮廓的法线切入切出；在切入切出过程中避免出现停顿和切削力变化的现象，维持稳定的刀具切入力度、进给量和进给速度、以及切削深度；在切入时可以慢慢从一个切削层过渡进入到令一个切削层，避免因切出后再次重新切入造成的时间浪费、以及对进给速度的稳定性的破坏，提高切削的效率和质量；同时还要尽可能地提高毛坯的成型精度，对零件的各个表面都进行细致均匀的加工[4]。

4 结语

重视数控加工时采取的工艺措施对加工质量的影响，采用合理的措施提高数控加工的精度和表面质量，从而提高数控加工质量，充分发挥出数控机床的性能，加工出更优质的产品。

参考文献：

[1]钱志英.提高数控加工质量的措施[J].机械工程与自动化， 2013（05）：199-200.

[2]曹国智，魏永波.提高数控加工质量的工艺措施[J].科技创业月刊，2010（03）：169.

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关键词：数控仿真；职业教育；实践教学；评教结合

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）16-0174-02

数控加工技术产生于20世纪中期，该技术最早可追溯到1952年的美国麻省理工学院，直到20世纪60年代早期，数控技术应用到产品制造领域[1]。真正的繁荣时代是在1972年前后随着CNC技术的产生到来的。随着数控加工技术的发展、实训室开放等活动的开展，开放设施，自主训练[2]，数控实训教学就显得尤为重要。数控实训教学过程基本按照三个部分来完成，即工艺程序部分、机床操作部分和零件检测完成部分，其过程图如下图所示。

显然，数控机床操作是数控实训教学的中心环节。然而，数控机床操作实训，受到很多方面的制约。这其中影响最大的是数控系统种类和数控设备的台套数。设备数量与学生规模之间的反差，严重影响数控实训、培训效果[3]，从而导致学生不能正确和熟练地操作数控机床。这不仅存在着严重的安全隐患，还影响了学校毕业生质量与学生的培养质量。在传统的职业教育中，常规的数控实训教学模式是通过指导老师直接在生产性的数控机床上进行教学。但随着国家对数控人才的需求，数控专业的学生和参加数控技能操作培训人数大幅度增加，这样暴露出来的问题越来越多，有限的数控设备无法保证教学培训质量。高价的数控设备使得教学投入成本很高。另一方面，由于生产性数控设备面向的是熟练操作人员，对于非熟练操作学习者存在着一定的危险性，极易对数控机床进行损坏，这种方式始终存在着一定的教学风险。因此，传统的数控技术培训教学质量低下，教师工作量大，教学费用太高，不能满足数控技术教学的发展。数控仿真技术可以仿真数控加工技术，模拟数控加工环境及其加工过程。数控仿真软件是采用虚拟仿真技术于数控加工技术的仿真软件。传统的数控仿真软件是将数控机床操作和数控加工都以仿真形式出现，这种仿真方式与真实的机床差距很大，学生通过这样的方式仿真练习后并不能在真实的机床上进行操作。

一、数控仿真系统的应用

数控仿真系统在数控编程教学中的应用。数控编程指令比较抽象，通常在课堂中，学生不易理解，编写的程序不知道对错，需要老师的检查，无法自我查证。在课堂中采用数控仿真系统可以让课堂教学变得形象有趣，易于理解。当然，如果要进行数控编程的校验，需要进行数控机床的操作，学习好数控机床的操作是进行数控编程的编写和校验的基础，这也为后期的数控加工实训打下了很好的基础。同时，学生可以根据有趣的零件进行编程操作和加工，仿真出真实结果。因此，采用数控仿真系统可以使得枯燥的理论知识变得生动形象，能够提高理论课程的教学质量。

数控仿真系统在实习教学中的应用。数控加工实习的内容是进行数控机床的操作，然后进行对刀操作建立工件坐标系，通过数控程序的编写进行零件的加工，完成零件的制造。这些内容本来是在真实的机床上进行的，学生需要进行独立操作。由于是切削真实的零件，很容易损坏设备、刀具和工件。仿真机床的操作安全性高，初学者不会因为误操作而产生人身伤害，也不会有材料、刀具的损耗，同时也解决了机床设备不足的问题。数控仿真系统与真实机床结合实习，可以提高实习效率。初学者首先在仿真机床上实习，达到熟练和正确操作之后再在真实机床上进行实习，提高了实习的效果和质量。在仿真机床上学生可以反复操作，不用担心安全、危险等问题。而且仿真机床多机型多系统可以通过选择，进行不同机床的实习，学到更多的数控机床操作方法，为创新教学方法、拓展教学内容提供了基础。

二、当前仿真机床的现状

数控仿真机床的操作教学与真实机床一样，需要老师在课堂上，认真仔细的教学，学生不能课前进行预习。而且对于不同的机型和系统的机床其操作方法不一样，都需要进行分别的讲解与示范，如果进行讲解与示范，需要花较多的时间，同时学生学习的过程也需要更多的时间。这样，数控仿真机床在学生的学习过程中并没有提供一些简便的方式，学生学习时间较长难度较大。数控仿真系统过于理想化，数控仿真的过程是软件在考虑理想切削状态的过程。在这个过程中，机床的性能、材料、刀具等都处在理想状态中，这与真实切削环境有着较大的落差。数控仿真的过程中是一个假定的状态，并没有考虑刀具在切削过程中材料的变化、切削温度的变化、冷却液的使用等情况，因此数控仿真的切削用量的选择，并没有在真实机床上加工那么严格。切削用量的数值偏离较大时，在仿真机床上可能不会有问题，但置于真实机床上就可能直接损坏刀具或机床设备。仿真过程并不能反映出实际的数控机床切削过程。安全操作意识淡化。由于数控仿真机床的操作不会产生危险，因此，会使学生养成对数控机床操作的随意性、不规范不认真的习惯，而这些习惯可能影响在真实机床的操作过程中。这些就会在真实实习的过程中产生危险，而且形成习惯以后，很难改进，只能慢慢的在实践中进行纠正。学习者在学习完成后对数控仿真机床的操作正确与错误，学生自己不能进行评价，还是需要老师人为进行检查和指导。仿真完成的零件轮廓尺寸也需要人工的点击测量，数控仿真中不能提供自动评分，学生自我不能对自己的操作和仿真的结果进行打分。传统的仿真系统，其评价体系还不够完善，不能很好的促进学生的自我学习。

三、虚与实结合仿真系统的研究实践

数控加工技术学习过程中首先通过认知实践课程的学习让学生对数控加工技术有个基本的了解，通过一些案例激发学习兴趣。通过仿真系统的学习与数控编程课程内容的结合，培养学生理实一体化的能力。在数控仿真系统学习中进行教程导入、虚实结合、自我评价三个方面的创新实践。真实操作面板与仿真加工过程相结合，严格规范操作。传统的数控仿真软件以纯软件的方式进行，其虚拟程度太高，真实性差。而且由于其涉及的数控系统和机型过多，给学生学习造成了一定的困难。学生需要在一种机型上学好学精，然后再拓宽到其他机型。所以真实的操作面板与实际机床上的面板相同，操作方法相同，结合虚拟的加工过程，以突出仿真性的优点。通过这种虚实结合的数控仿真系统学习，学生很容易在真实的机床上上手，没有陌生感，增加了亲切性。数控机床操作教程的引入，进行学习评价体系建设。在数控培训仿真机床上，加载测评和学习两个模块。用户需要登录才能进入测评和学习模块，登录时需要输入姓名、班级和密码。登录有两个方式，一个是直接登录，另一个是继续操作。直接登录就是重要开始，继续操作是继续前面中断的操作。在测评菜单下，加载数控编程、机床操作、尺寸测量、结果提交四个模块，每个操作模块具体实现一种数控机床的操作功能，这几个操作模块涵盖了数控机床操作的所有功能。在数控编程中加载了工艺设计、编程、语法检查。在机床操作中加载了机床回零、自动加工、主轴启动、试切法对刀。从工艺设计、第一次编程的正确率、加工效率、数控加工时的机床关键操作、仿真后的尺寸、程序中的切削用量、仿真完成时间等方面进行。通过尺寸测量对数控仿真的零件尺寸进行检测，测量出仿真零件的实际尺寸。将所记录的仿真数控机床的操作步骤与规范的操作步骤进行比对，判断学生对仿真机床操作的正确与否。将所测量出的实际尺寸与零件图的要求尺寸进行比较，得出结果比对。其中工艺设计通过菜单【测验/数控编程/工艺设计】实现，主要输入工艺规划的切削用量和刀具的圆角半径。语法检查，对编写的数控程序进行检查，具体包括程序的规范化、非法字符检查、词法检查、逻辑检查。在学习菜单下，加载数控编程方法、仿真机床操作方法两个模块，每个操作模块具体实现一种数控机床的操作功能，且都有正确操作方法的视频讲解。在数控编程方法中加载了工艺设计方法、编程方法。在机床操作方法中加载了机床回零方法、自动加工方法、主轴启动方法、试切法对刀方法。

本文从教学实际出发，详细的阐述了虚与实相结合的数控仿真系统的设计应用研究，真实的操作面板与虚拟的仿真加工相结合，给数控加工技术的学习带来了重大的影响。通过这一措施可以减少训练实习成本，提高教学质量。并且将数控仿真系统分模块视频教程、自动评分系统，两者与数控仿真系统相结合，实现了学生的自学、自评，为提高数控加工技术的教学质量提供了很大的保障。在实际过程中，通过两届学生的试用实施，效果较好。

参考文献：

[1]来建良.数控加工实训[M].杭州：浙江大学出版社，2004.

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【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