编程和数控的区别范文
时间：2023-10-20 17:32:59
导语：如何才能写好一篇编程和数控的区别，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、合理安排课程教学进度，做好课程衔接
在利用数控仿真软件进行数控加工与编程课程教学之前，先安排工厂金工实习，使学生对各种加工方法有较深的感性认识。另外，数控机床课程和数控加工工艺课程也要安排在数控仿真软件学习训练前面，这样学生在熟悉各种机床的操作方法、加工方法以及切削用量选择方法之后，就更容易学习和理解数控仿真的各个步骤和环节，更容易和实际的加工过程结合起来。
二、将数控加工仿真软件融入课堂教学中，以提高教学效果
数控加工与编程是一门理论性和实践性都很强的课程。由于职业院校的大部分学生基础较差，对理论学习不太感兴趣，传统的教学方法已很难使学生接受。特别对于刚接触数控知识的学生来说，数控课上的内容抽象且难以理解，若把数控加工仿真系统融入课堂教学中，边演示边教学，将数控设备面板上按键、图标、机床坐标、对刀过程等生动地展现出来，一方面使枯燥的理论教学变得直观生动，增强学生的学习兴趣；另一方面，可以及时发现训练中存在的问题，及时解决。
（一）在工艺分析授课中融入仿真软件，使学生真正合理地编制工艺卡和选用刀具
在数控编程课中，对零件工艺分析是编程的基础，也是影响零件的生产率和合格率的重要环节。但是在传统的工艺分析教学中都是对着零件图直接讲解，提到有些刀具或设备时，学生好像无法想象，因此直接影响到教学效果，但是如果在讲解过程中，打开数控仿真软件，直接对着仿真机床讲解，会使内容更加直观，更易使学生接受。例如：在选择车刀时，讲到45°偏刀和90°偏刀的应用区别时，单纯用语言很难表达清楚，但若在仿真软件上将这两把刀都调出来分别切一下零件，它们的区别就不言而喻了。在学生制定完工艺后，为了比较学生编制工艺的合理性，可在仿真机床上进行试验，工艺过程制定的合理与否学生自然就会明白。
（二）在讲解编程指令时融入编程软件，以加深学生对指令的认识
1.将所讲指令利用仿真软件进行仿真加工，使学生全面把握指令的用法和技巧。
在模拟仿真中，可设计出实际工作中可能发生的变化，包括事故、故障和生产中极少出现的突然情况，让学生全面把握加工方法和技巧。如在讲解直线插补指令G01和快速插补指令GOO的应用与区别时，可在程序中的第一个G01后面加F与不加F分别运行，学生就可以在仿真时看到切削进给与快速插补对工件造成的影响。从而加深认识，达到课堂教学中无法达到的效果。
2.将所讲指令利用仿真软件进行仿真加工，加深对指令内涵的认识。
在讲解到外圆、内孔粗车复合循环指令G71时，如果只从理论上去理解其刀具路线，学生很难想象其执行过程。而利用数控仿真软件用G71编制一个小程序进行仿真演示，学生就从视觉上了解了指令在实际加工中的走刀路径，进一步加深了对指令的内涵的认识。
3.将相似指令利用仿真软件进行演示，使学生正确把握每个指令的不同用法。
在讲解部分同组相似指令如G71、G72、G73时，由于其编程方法和走刀路线均非常相似，学生容易混淆，若用各指令编一个相关程序（注意提醒学生在编制精加工程序时的顺序安排）利用仿真软件进行模拟加工，让学生仔细观察各指令运行的走刀路线，学生就很容易明白这三个指令的区别，从而在编程时能正确地使用各指令。
（三）利用多种系统进行比较，拓宽学生的知识面，为学生就业打下良好的基础
在数控教学中，根据教学需要和“以就业为导向”的思想，可将数控编程教学内容安排为两部分，第一部分主要讲解与学校训练最常用的数控机床的编程方法、操作及应用，作为教学重点，必须使学生熟练掌握、灵活应用，为学生上机床操作奠定良好基础。第二部分为提高和拓展，利用仿真软件集合了各种数控系统界面与操作的优点，主要讲解除主训机床以外的机床编程与操作方法，扩大学生知识面，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，从而提高其就业竞争力。
（四）利用仿真软件进行模拟加工，可以将操作过程清晰地展现给每位学生
比如对刀过程，在数控车间讲解时，由于空间的局限性，学生不易看清楚，可用数控仿真软件边讲边演示边练习，学生不仅掌握了对刀方法，而且更容易理解对刀的含义。
三、科学组织数控实训，结合仿真教学
篇2
关键词：多媒体；改革；数控编程；
教学《数控编程》是高职高专数控技术应用和其他许多机电类专业的一门主干专业课，它以培养学生熟练掌握数控设备基本编程技能和数控设备的应用能力为目标。根据高职高专学生的培养目标，有必要对《数控编程》这门课程进行教学改革，从教学内容，课程体系，教学方法与手段和实践教学体系进行改革，以提高教学质量，培养掌握数控技术的应用型、技能型人才，满足市场对该类人才的需求。
1.教学内容的调整
根据高职教育的特点，课程教学内容要围绕知识、能力、素质这三方面来进行，同时，必须有基础性、实用性、时效性和新颖性。《数控编程》理论教学内容包括计算机数控系统、数控机床机械机构、数控编程等内容。由于数控技术发展很快，因此，《数控编程》这门课程应紧跟数控技术的发展，将目前有关数控技术应用方面的新知识、新技术及时传授给学生，所以，应对课程内容与教材随时进行更新和调整。教材以讲明基本概念、基本原理为度，应删去一些繁锁的计算过程和一些过时的教学内容。例如，由于自动编程在数控编程中已得到广泛应用，可将教材中一些复杂曲线的数学处理等内容进行了压缩；因穿孔纸带在企业中已很少使用，这部分内容也可以删减；由于高职学生主要是技能的培养，因此，有必要对理论性太强、岗位实用性较低的内容进行删减，突出实践技能性强的教学内容，所以对数控加工的原理也可以只进行简单讲解，还应将教材中内容接近的部分进行合并。同时还应根据不同的专业对《数控编程》课程教学内容按不同要求进行编排。如对于机械制造及计算机辅助设计专业，主要讲授数控机床机械结构、数控车床、铣床、加工中心、计算机辅助编程。对于模具设计与制造专业主要讲授数控车床、铣床、加工中心编程、数控电火花、线切割机床编程。这样，《数控编程》课程教学内容的安排就体现了系统性、完整性、科学性和先进性，同时要注重汲取近期先进制造技术和数控技术的最新研究成果，注重知识的前后连贯，注重基础知识的完整性。
2.教材是教学改革的物化成果。
在确定了课程基本内容后，教材的编写就成为有效提高课程教学质量的重要方式之一。在《数控编程》课程教材的建设中，应以课程的基本要求为基础。以教材设计的教学目标分类原则为理论指导，进行高职高专《数控编程》教材的编写。根据教学目标分类学理论，笔者认为可将认知领域的教学目标分为知识、理解、应用、分析、综合等5个类别。知识级涉及的主要是心理过程的记忆。本课程知识级主要教学目标是：数控编程基本概念的名称、定义；数控编程中的基本规则以及数控编程中常用代码的意义、用途。"理解" 是能力发展的一个基本层次，是对知识材料的转换、解释、推断。本课程理解级教学目标是理解数控编程的定义、字与字的功能、程序格式；解释坐标系规则、定义，并识别各典型机床坐标系；理解数学处理的基本方法；解释常用代码的定义、使用方法及编写格式，各代码间的区别与联系；理解典型数控机床加工程序编制的基础（机床主要功能、加工工艺范围、工艺装备、编程特点等）。"应用"是将知识和技能运用到实际中解决新问题。本课程应用级主要教学目标：掌握典型数控机床的常规编程方法；进行一般形状零件加工程序的分析及编制。"分析" 是对一项信息，找出其构成的要素或部分，使得观念中相关的层次更为清楚，并且使得观念与观念的关系更为明白。本课程分析级主要教学目标：分析数控机床编程中，各项功能的适用场合，并使用其进行编程；对典型数控机床的对刀调整、工作台调整、程序调整等进行分析，并确定正确方法。综合是将多元素或部分加以组合以形成一个整体。本课程中"综合" 级教学目标主要表现为能对较复杂零件进行数控加 程序的多方案比较，对较复杂零件进行工艺、程序、加工调整分析，并确定加工方案。
教学目标分类理论的基本精神是教学要循序渐进，层层深入，这是教材设计的基本原则，遵循这一原则能有效提高教材的科学性、适用性和针对性。高职教材的编写必须要遵循这一基本理论，才能形成高职教材的特色。
3.教学手段的改革
媒体与手段是现代教育技术的一个重要组成部分， 随着计算机技术的普及， 通讯技术和传媒手段迅猛发展，教学方法、教学手段应随着科学的发展而改变。一张嘴、一本书、一块黑板、一支粉笔的传统教学方法已不适合现代学习的要求，取而代之的将是录音、幻灯、录像、电视，特别是多媒体电脑，以其丰富的信息储备、快速的运行速度、强烈的感染力成为教师首选的教学手段。利用多媒体课件进行《数控编程》课程的教学，可以使教学生动、形象，提高学生学习兴趣 过去学生在学习《数控编程》课程时，普遍感觉这门课枯燥、难学，但如果利用电子教案，采用多媒体形式组织教学，同时利用数控加工的仿真软件，对学生编制出的数控程序进行仿真加工，这样就会使教学直观、形象，也会大大提高学生的学习兴趣，使他们感觉数控编程不但易懂、易学，而且实用，这样就会对《数控编程》产生浓厚的兴趣，学好这门课也就不是难事了。利用多媒体课件进行《数控编程》课程的教学也可以减轻学生负担，提高课堂利用率。传统的教学方式一般是老师在上面讲，学生在下面做笔记。有些同学往往顾了做笔记就顾上听课，常常一堂课下来，笔记做了不少，但脑子却是一片空白。采用多媒体课件授课，学生无需做笔记，只须专心听课，课后将电子教案一COPY就行了，复习时也非常轻松，而且多媒体课件的信息量也非常丰富，还可以解决课时不足的问题。另外，传统的授课方法，不但板书需要花费大量时间，而且课堂气氛比较沉闷，教学效果也较差。但采用多媒体课件授课，就会大大节约课堂的教学时间，提高课堂的利用率
4.考试方法的改革
考试是教师和学生每学期都必须经历的事情。学生可以通过考试，对学期所学课程进行系统的、综合的复习；教师也以通过考试了解学生的学习情况，检查自己的教学教学效果。然而，采用什么样的考试方法，怎样考核学生，是十分重要的。好的考试方法，可以调动学生学习的积极性。培养学生自主学习的能力，改善学生学习的风气，促进教学。为了寻找一种科学的、合理的、有效的考试方法，我认为有必要对目前的考试方法进行改革。考试应该采取多种形式进行，才能反映学生各方面能力水平。考试成绩可以由三项内容组成：笔试（50%）+操作考试（30%）+综合考试（20%）=总成绩（100%）。1）笔试：主要考核学生对本课程基本理论知识的掌握情况（50分）；试卷可以采用从试题库中随机抽取的办法，这样真正做到"教考分离"。2）操作考试：主要考核学生操作数控机床基本技能（30分）；3）综合考试：每个学生独立加工一个零件，考核学生综合运用知识的能力（20分）。
5.实践教学的改革
高职专业课程的显著特点之一就是实践性强。为此，必须要重点建设好与理论教学体系互相联系、相互融合的实践教学体系，理论教学体系，必须与实践教学体系相结合，才能培养出高素质、高技能的应用型人才。《数控编程》是一门实践性很强的课程。为了达到数控技术和其他机械类专业对本课程的要求，必须建立本课程独立的实践教学体系，即数控机床结构及编程实验──数控机床操作实训──综合实践训练。
1）课程实验 主要开设数控机床结构实验，使学生了解数控机床的机械结构，同时开设数控编程的实验，包括①手工编程：每个学生一台模拟编程器，完成数控车床、铣床编程训练。②计算机辅助编程（自动编程）。每个学生一台计算机及配套CAD/CAM软件，完成复杂形状零件自动编程训练，通过编程训练使学生掌握数控编程的方法和技巧。
2）数控机床操作实训 对学生进行数控车床、铣床和加工中心实际操作训练，使学生掌握数控机床、加工中心的程序输入、刀具参数设置、机床调整、机床维护知识，使学生能够操作数控机床并加工出合格零件，培养学生操作机床的基本技能。
3）综合实践训练 学生自己选择中等复杂程度的零件，分析零件结构、制订工艺过程、工艺路线，选择数控机床、刀具、夹具等，编制加工程序，自己动手操作加工出零件，培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。
参考文献：
[1]徐国庆.实践导向职业教育课程研究：技术学范式[M].上海：上海教育出版社，2008（4）：163-279.
[2]丁金昌.高职教育对接区域经济的现状分析与路径选择[J].高等教育研究，2013（3）：63.
篇3
一、从思想根源着手，让学生对就业有正确认识
当今社会，不管是电视广告还是各类报纸杂志，甚至是各个技校，对数控专业的宣传都是不遗余力的夸大其词。这让人们容易得出一个结论：学习数控专业不但就业容易，而且工资很高。数控专业的招生进入了白热化的阶段，使得家长和学生对数控专业的就业认识过于乐观。当学生进入学校后，发现数控专业的就业不像想象中那样就业容易且工资很高，而是很多企业根本就不招收数控专业的学生，或者说是招收数控专业的学生做的不是数控方面的工作，所学的专业知识可以说是好无用武之地。数控专业的就业明显不如其他如钳工焊工等专业。学生对于数控专业的就业认识过于悲观。针对这样的现实，应该怎么做呢？笔者认为，应该从学生入校的时候，就告诉他们所选择的数控专业面临的具体就业情况，打消他们对就业过于乐观或过于悲观的心态。
近年来，随着我国国民经济和国防工业的迅速发展，对制造装备提出了大量需求。2004年，我国机床消费跃居世界第一位，数控机床生产量每年以50%以上的速度高速发展，但机床数控化率只约2%。与此同时，世界发达国家已超过20%。机床数控化率每增加一个百分点就需要4万台数控机床，每台机床按2～3人配备，如果要实现国家提出的到2010年前数控化率达到10%以上的目标，平均每年约需增加24万数控技术人才。通过调研，59.6%的数控技术人才为中专学历，31.4%为大专学历，仅有8.9%为本科学历，本科以上学历仅占1.1%。从中可以看出，中等和高等职业技术教育在数控技术人才培养方面大有可为。虽然就业总体走向良好，但现实情况是，很多企业不招收数控专业，或者说是招收数控专业的工种干的是其他工种的活。这其中的原因什么呢？笔者根据具体案例说明：在2008年，某校数控专业的学生毕业。平顶山高压开关厂来校招收数控专业的学生，但不到三个月，这些学生都从数控岗位转为普通岗位。因为这些人在技校关于数控知识的积累是不够的，需要学习更多知识。据不完全统计，92%的人所学与所做是不一样的，机会只留给有准备的人。否则，只能失之交臂。如何成为准备好的人呢？这就需要努力学习、勤于动手，全面锻炼提高自身的理论和实际动手能力。
二、从实际例子着手，帮助学生树立正确的学习观
篇4
关键词 数控实习 指导方法 操作技能
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.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。
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.在这一过程巾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_T具、龟具的结构，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C01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T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丁特点及适用范同，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MOO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。
篇5
一、专业技能训练与“四大模块”
二年级起就要进行数控专业技能实训，使学生熟练掌握本专业要求的专业技能。对数控专业的学生进行数控车床、数控铣床、加工中心的操作技能培训，利用其所学的数控编程与操作，数控加工工艺等知识，完成对一些不太复杂的零件从编制加工程序到实际操作数控机床进行加工并进行工件的检测的整个过程，这样不仅可以提高他们对所学专业的兴趣，还有助于学生对所学理论知识的深入了解，提高他们的动手能力，并清楚的认识到自己的不足及今后努力的方向。本着“精讲多练、学以致用”的办学宗旨，加强对学生实训过程中的教学与考核，主要体现在以下过程：
（1）普通机床的认识与实践。主要完成普通车床、铣床等结构、原理以及操作；
（2）数控机床的认识与实践。主要熟悉数控车床、铣床、加工中心的结构、原理，零件的装卡、对刀以及操作与简单编程；
（3）数控编程学习。主要学会手工和电脑编程；
（4）数控生产实训。完成学生从学徒到生产的过程；
（5）综合训练。完成由图纸、编程、装卡、对刀、加工及检验的过程。
以上每一个环节都实行单个考核、循环实训。
针对数控技能训练，采用分阶段、分层次的目标教学法，建议安排7周的数控加工实训。其中两周的数控加工认识实习，主要让学生对数控机床操作有一个初步了解；在开设数控加工工艺及编程等相关课后，安排两周数控编程与操作实训；在开设机械制图和CAD/CAM软件应用课程后，共安排两周CAD/CAM软件应用实训；在开设数控机床结构、数控系统原理与维修课后，再安排一周数控系统调试与维护实训。内容采用模块式结构，使理论知识教学与技能熟练尽可能紧密结合，按内容的类别及关联程度，组合成知识、技能一体化的四大模块。使学生达到《数控机床加工技术等级标准》对中级工的技能要求，为进一步学习高级工的技术理论和操作技打下了基础。内容分四大模块：
模块一：数控加工基本操作实训 要求学生了解数控机床的工作原理，结构特点及操作方法，掌握数控机床的日常维护和保养，掌握数控加工程序的编制方法和数控加工工艺过程、特点。理解数控加工和普通加工的本质区别。要求学生熟悉掌握数控仿真软件的操作和使用。
模块二：数控编程操作实训 要求学生能独立完成中等复杂零件数控加工全过程，包括零件工艺分析、确定加工工艺过程、确定定位方案、工件装夹、刀具及切削用量选择、零件中基点坐标计算、数控程序编制及零件加工和零件测量。
模块三：CAD/CAM实训 要求学生熟悉CAD/CAM的基本原理、基本方法以及典型CAD/CAM软件的使用等知识，利用CAD/CAM软件对较复杂零件进行三维造型，根据所学数控加工工艺知识选择合理的走刀路线，生成刀具轨迹，并后置处理后进行自动加工。
模块四：数控系统维修与调试实训 通过专用周的系统训练，主要培养学生针对典型数控系统进行机床调试的能力，从而掌握对数控机床常见故障进行诊断及维修的能力，并且掌握数控设备日常及定期进行维护和保养的能力。
二、 综合职业能力训练与“半工半读、工学交替”
三年级主要进行综合技能实训，让学生参加劳动部门组织的职业技能鉴定考核，获得相应的数控操作技能职业资格证书，并通过采用多种形式的产学结合，如组织学生到校外实训基地，主要是一些企业或工厂，参与生产及就业环节，完成岗位职业技能和素质的培养，实现从学生到生产第一线操作者的角色改变，毕业后能尽快顺利的适应工作，缩短磨合期。采用“半工半读、工学交替”、边讲边练、先讲后练、先练后讲等灵活多样的教学方式，形成“实践、理论、再实践”的教学模式。
建议和省劳动厅职业技能鉴定所在我校联合成立职业技能鉴定站，使数控专业在技能教学方面实施目标化教学，按照数控加工中级工教学目标进行各实践教学环节的设计和实施，并在鉴定前再进行针对性的数控技能强化训练。除保证数控专业及相关专业的教学需要外，每年举办数控中级工培训。数控专业每年约派80%的学生在毕业前半年进入企业，由校企共同实施符合企业岗位要求的培养计划。学生在企业所完成的学习任务主要是实践教学。特别是企业根据自己的需求组织培训、岗位实习、实施专业综合技能训练等。学院把毕业顶岗实习等实践性教学环节安排在就业单位进行，企业按用人意向，安排培训和顶岗实习，指派专人辅导，由学校和企业按照教学要求共同考核，合格的留厂就业。学院应积极推行订单教育，按照企业要求实施动态培养策略，紧跟生产技术、管理发展动态，以现代生产技术、管理零距离的要求组织教学，毕业生上岗达到零适应期的目标。
三、德国双元制职业教育值得借鉴
这种模式类似德国的双元制职业教育（Duales System），即学生在企业接受实践技能培训和在学校接受理论培养相结合的职业教育形式。在德国接受双元制培训的学生，一般必须具备主体中学或实科中学（相当于我国的初中）毕业证书，之后，自己或通过劳动局的职业介绍中心选择一家企业，按照有关法律的规定同企业签订培训合同，得到一个培训位置，然后再到相关的职业学校登记取得理论学习资格。这样他就成为一个双元制职业教育模式下的学生。他具备双重身份：在学校是学生，在企业是学徒工，他有两个学习受训地点：培训企业和职业学校。 虽然我国目前也非常重视学生实际操作技能的培养，但学校制的培养模式客观上使学生远离了生产第一线，而集中安排的生产实习又不利于学生及时将所学理论同实践相结合。德国双元制职业教育值得我们借鉴，实施厂校合作教育，有利于促进教学改革、提高教育教学质量和做好毕业生就业工作外，我以为生产实习、企业顶岗实习等综合实训实践的好处有：
四、实训基地建设是专业教学改革的重点
我院在建设新校园和评估时期，已自筹资金在我院新校区建成数控实训基地。基地建成以后，购置了数控设备，扩大了基地规模，改善了实训的条件，提高了办学的水平。但这还远远不够，数控专业实训基地包括：数控加工实训基地、机加工实训基地、CAD／CAM实训室、数控系统维修实训室，还要建设的专业相关实训室有：气动液压实训室、MPS实训室、机器人创新室等。
建议学校在购买数控机床建设实训基地时应考虑目前国内大部分企业所使用的数控系统“主流”产品。另外实训设备也应该考虑适当的配置一些其他的系统，尽量做到综合搭配。比如开放式数控系统虽然价格比较昂贵，但是有条件的话，学校还是应该考虑购买一些。在这些数控系统中，除了具有传统的RS232接口外，还应备有采用TCP/IP通讯协议的以太网接口，为数控机床联网提供基本条件。由于当今世界范围内制造业发展的总趋势是从数控机床的单机加工向制造过程的集成，而实现制造业集成的前提首先是开放式数控系统的采用，假如一个学校培养的学生没有接触过开放式数控系统，对实现网络化制造没有认识，这样的学生也将不能适应社会的需求。当然数控设备一般都比较昂贵，单靠学校自筹经费、或靠国家和省厅立项拨款来解决经费的问题是非常被动的，学校可以采用与企业签订实训基地建设协议，将企业的生产基地直接作为学校的校外实训基地，这样不仅可以解决经费不足的问题，而且需要这方面人才的企业也是乐于与校方合作的，因为通过这种校企联合培养方式培养的学生可以更快的了解企业用人要求，明确学习任务和目标，增强职业意识，有利日后更快地适应岗位工作。
篇6
江阴市华姿中等专业学校针对企事业单位的需求开设了数控技术专业，学制为3年。学生前两年在校学习理论知识，并在校实训中心接受实验、实训。在理论学习期间，特开设机械制图、公差测量与技术、车工工艺学、数控加工技术、数控编程与设备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，为实训做了很好的铺垫，夯实了基础。第三年统一安排学生到企业顶岗实习。就数控车实训教学，主要分为4个阶段进行，按步骤展开，取得良好的实训效果。
第一阶段：普车实训阶段
这一阶段是学习数控车床的基础。学生在普通车床上实习、练习磨车刀，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，将来在数控车床上所编制的加工程序才有可能更为合理和实用。
第二阶段：仿真实训阶段
经过第一阶段的实训后，对学生进行技能考试。操作达到要求的学生到计算机上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，掌握建立工件坐标系的方法，学会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。各自的编程方法不同，造成的加工误差不同，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：数控加工阶段
在数控仿真软件加工出合格工件的学生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作机床，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MOO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，对将来从事数控工作上手快，操作规范，具备解决问题的能力。
第四阶段：总结提高阶段
教师和学生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的编程加工，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。
最后一点就是要强调实训安全问题。安全无小事，实训教学中最容易出现的问题也就是安全问题。由于学生在实训操作过程中安全知识了解不多，经常会出现安全隐患。往往事故发生的主要原因是物体的不安全状态和人的不安全行为。其中在机械使用过程中，人的不安全行为是引发事故的重要的直接原因。人的行为受到生理、心理等多种因素的影响，表现是多种多样的。缺乏安全意识和安全技能差，即安全素质低下被认为引发事故的主要原因，如不了解使用机械存在的危险、不按安全规范操作、缺乏自我保护和处理意外情况的能力等。指挥失误（违章指挥）、操作失误（操作差错、在意外情况时的反射行为或违章作业）、监护失误等不安全行为是常见的表现。在日常工作中，人的不安全行为常常表现在不安全的工作习惯上，如工具或量具随手乱放、测量工件不停机、站在工作台上装夹工件、越过运转刀具取送物料、攀越大型设备不走安全通道等。因此，实训安全问题务必警钟长鸣，必须建立健全安全防范管理制度，严格执行规范，防患于未然。
总之，为了高效地实现数控实训教学，必须严格遵守“普车加工——仿真数控软件——数控机床加工”几个实训教学环节，最大限度地发挥教学资源的实用性和经济性，缩短机床的人均占有时间，提高机床的利用率和使用寿命，并尽可能避免事故的发生，如果能结合实际生产，则教学效果将会更显著。
参考文献
[1]任树奎.全国中小企业安全生产教育读本[M].北京:煤炭工业出版社,2009.
[2]谢超.数控机床操作与实训[M].上海:上海交通大学出版社,2007.
篇7
一、微型数控铣床简介
机床在研发初期，主要是以小型并且桌面化的成品展示出来，并且抛开了现在的数控机床控制系统都采用的市场上商业化的数控系统，转为采用可编程程度高的单片微处理器控制，能最大限度地控制成本，从而满足自主研发并生产的要求。
更为简单，材料更为低廉，这也大大降低了由于学生经验不足带来的设备安全隐患，也从一定程度上降低了学生心理压力，为数控铣床后续教学打下了良好的基础。实践证明，通过学生的实践操作与自主学习，大大提高了学生解决问题的能力，也从另一方面提高了学生的学习兴趣。
在教学的评价环节中，先由学生进行自我评价，再由组长进行评分，最后由教师对学生进行综合评价，将优秀的工件应用到本专业的下一个教学项目中。
二、数控机床结构介绍的积极作用
在学生学习数控机床之初，对于机床的整体结构了解还不够深入，如果仅仅是教师照本宣科的讲解，对于中职学生来说太过于枯燥，通过对微型数控铣床床身机械部分的拆装，不仅让原本书本上枯燥的名词更生动具体，也锻炼了学生的动手能力，从教育效果来看比原本的纯理论教学更受学生的青睐。在电气专业方面，让学生通过电气控制的制作，解决了数控机床的接线、安装和调试的综合操作训练；在数控、模具专业方面，让学生在微型数控铣床上编写加工程序，进行实际产品加工。
三、对数控加工技术教学的支持作用
通过微型数控铣床产品开发制作“学做一体化”的实践，解决工学结合中“工、学”分离的普遍性问题。即以产品为教学活动载体，结合专业技能模块，构建基于工作过程的项目化教材，让学生在参与产品设计、加工、检测的一系列生产过程中，通过边学边做的方式，系统掌握专业核心知识和技能指标。过去我们只是将工厂的产品引进校园进行加工，经过实践发现外来的产品过于单一，无法将系统的专业知识结合起来进行教学，通过微型数控铣床产品零件的生产制作，按照专业编制校本教材及进行教学，完全符合实际专业教学需要。
四、对数控维修专业的提升作用
微型数控铣床因其结构相对来说更为简单，对学生一开始入门学习数控机床控制原理和维修原理更为易学，学生通过对微型数控铣床的控制原理的分析与学习，可以更直观地掌握数控机床上PLC的控制原理，对数控维修的学习起到提升的作用。
五、在专业课程教学中发挥生动的实例作用
微型数控机床生产过程中的各零部件和传动组成部分也受到学校《机械基础》《机械制图》等课程教师的青睐，将微型数控机床中的零部件作为课堂上的教具，使机械基础教学中螺纹传动、带传动等知识的讲解更生动；将微型数控铣床的零件作为《机械制图》课程的教具，让学生在学习制图知识时更贴近实际运用，提高案例的真实性，充分激发学生的学习兴趣。
六、对教师教学能力和研发能力的提升作用
通过微型数控铣床产品开发制作、“学做一体化”的教学实践解决教师队伍成长缺乏实践经验的问题。通过微型数控铣床产品开发制作，实施“学做联动”的教学模式，教师在带领学生边学边做的过程中，实现了知识的更新和技能的提高，保证了教学的质量。
我们看到，这种结构简单、价格较低、自主性大的微型数控铣床在中职机械及相关类专业的教学实践中收到了令人满意的效果，大大提升了中职教学的实践性、参与性，为中职数控人才的培养拓宽了思路。
本微型数控铣床是一个集成了机械与电气自动化的控制系统，它与工厂生产加工用的数控铣床并无本质上的区别，所以它能应用于基本的数控加工领域。其核心技术涉及到机械、电气、自动化控制、计算机软件、数控加工等多个技术领域。
二、微型数控铣床在教学中的地位和作用
微型数控铣床的主要应用是以减缓因设备不足带来的教学实训资源的需求压力，降低教学成本，从而解决教学课程与教学资源之间的矛盾。结合我校的专业特点，微型数控铣床的核心技术主要对应我校的机电专业和自动化专业。
微型数控铣床的功能是参照商业化的数控铣床基本功能而设计的，所以微型数控铣床能在一定程度上完成一些基本的加工要求。随着国家大力支持职业教育，如今中职生的数量比以往多得多。作为制造强国的中国，机电专业更是许多中职生的首选专业。那么随着机电类专业的学生不断增加，学校教学设备资源也会变得越来越紧张。微型数控铣床的出现可以在很大程度上解决因设备资源不足而带来的教学压力。首先，制造一台微型数控铣床的成本大概只占了采购一台一般性能的数控铣床价格的5%，也就是说采购一台一般性能的数控铣床能制造大概20台的微型数控铣床。这个价格比例就是微型数控铣床的最大优势。而且，微型数控铣床的结构是以桌面型产品的方向去设计的，所以其对空间的占用是很少的，放置一台微型数控铣床只需1平方米。所以它很容易就能走进实习车间、实验室、教室甚至是办公室。最后，微型数控铣床的小型化设计也决定了它工作时所消耗的电力资源，经实测微型数控铣床满载工作时的电能功率消耗最高300W，只是C6130A型普通车床（4.5KW）的7%，并且它只需要民用市电的200V电压，并不需要电价昂贵的工业用电380V。
1.微型数控铣床的机械结构组成能对应相关的教学课程
我校的机电专业机械方面教学主要是以基础理论、加工实训、钳工装配和技能竞赛为主，微型数控铣床的机械结构组成恰好也能对应上以上的教学课程。
微型数控铣床能承担机械加工实训教学。微型数控铣床主要是完成机械切削加工的功能，它同样也是采用数控编程的方法进行加工控制的。控制程序与我校数控铣编程常用的CAXA软件所生成的G代码文件完全兼容通用，所以在编程操作上是完全一样的，学生可以将在微型数控铣床上调试好的程序直接拿到学校的数控铣床上进行加工。微型数控铣床使用的加工刀具是小型的雕刻刀，能加工的材料主要是体格相对低廉的亚力克、塑料、木材等软材料，大大地节省了刀具损耗和材料损耗，这特别适合初学学生练习用。组合成微型数控铣床的基本部件由铝合金板材做成，其零件外形的尺寸要求并不复杂，很适合学生进行加工生产。所以在大批生产微型数控铣床时，机械部件全部由学生完成，这不仅节省了很多的人力资源，还可以对学生进行项目教学，让学生进行实训加工操作，了解机器的整个制造加工过程。
微型数控铣床可用于钳工装配教学。机器的机械装配也可以由老师辅导学生完成，机器的主要装配是以板材部件连接、电机安装、丝杆安装、导轨安装、工作台安装和整机调试校验等为主。一台机器涉及到多个安装项目要求，比以前的由锯锉削再到简单装配实训内容要丰富得多，也能为竞赛增加训练项目。
微型数控铣床为数控维修教学打下基础。数控维修在我校是机电专业的一个分支，但微型数控铣床是一个机与电的组合。相比于数控机床庞大的电气控制系统，微型数控铣床要简单得多，机械结构也相对简单。对机电专业的学生来说，从数控维修迈向电气专业，微型数控铣床就成了其中最好的桥梁。微型数控铣床虽然结构简单，但它包含有数控机床的基本功能模块，简化的数控机床更容易使学生理解认识，是由浅入深向高层次学习的最好的引领教学项目。
2. 微型数控铣床能对应上自动化控制的项目分枝
随着社会的发展，工业自动乃至智能化越来越普及，也是我校的机电专业培养学生的方向。我校的机电自动化专业主要是基础理论教学、电子电工理论和实训教学、可编程自动化教学以及计算机软件和网络教学。微型数控铣床既然是机械与电气的组合体，它同样也相应地对应上了自动化控制的项目分枝。
微型数控铣床对电子电工专业教学的促进作用。微型数控铣床是自主开发的，我校蔡跃伟和陈仟新老师获得了国家知识产权局的专利一项，那么我校就掌握着全部的核心技术。在制造微型数控铣床的过程中，其中的电路板就可以交给电子专业的学生来完成。里面包含着电子制作的基础，如焊接、识图、选件等，也有电子线路中的两大组合，模拟电子和数字电子，在电子理论教学中有一个很好的实物参照；电气控制部分和安装也可以交给电工专业的学生完成，可以让学生熟悉一台设备的电气安装的项目要求。除了能培养学生的动手能力外，电气安装的安全规范和标准也是重要的检验指标，从而让学生培养良好的职业道德和工作态度。
篇8
关键词：数控 高级工 工学一体 培养模式 保障措施
笔者学院创建于1958年，是一所以机电专业为主的国家重点技工院校。多年来秉承“厚德强能”的办学理念，不断加强专业建设、深化教学改革、探索办学模式，形成了涵盖中技、高技、预备技师的具有自身特色的办学体系。特别是在数控高技能人才一体化培养方面已具有较突出的优势。本文结合学院多年实践，通过对数控专业高级工培养目标、培养方案及学习过程设计，论述了具有本院特色的“工学一体”高级工培养模式，并总结出顺利实施这一模式的保障措施。
一、数控高级工的培养目标
数控高级工的培养是面向制造业，培养适应市场经济需要、具有良好的职业素养，面向生产现场从事数控设备的编程、操作、安装、调试、故障诊断、维护保养及CAD／CAM等工作的知识技能型德智全面发展的实用人才。具体落实到学生毕业前须通过考核鉴定获取 “普车中级”和“数车高级”职业资格证书。
1.岗位知识结构
通过邀请本地区及周边的典型企业实践专家组成的专家指导委员会讨论通过，在企业中数控车床高级工应具备以下知识结构：
（1）了解典型普通机床和数控机床的结构、原理。
（2）熟练使用普通车床。
（3）熟练掌握数控车床的加工装备、加工工艺、手工编程和自动编程、维护保养和操作。
（4）具有阅读本专业的外文资料和进口数控设备编程操作说明书基本能力。
2.岗位能力要求
（1）能从事数控车床的保养、编程、操作和生产加工工作。
（2）具有初步的现代生产车间及班组的管理能力。
（3）能严格遵守企业工作制度和服从企业工作安排。
（4）能根据工作需要收集、整理、相关资料和信息。
（5）能按照工作要求，执行本岗位工作流程，并能规范填写工作记录。
（6）能与领导、同事、客户等进行有效沟通，具有良好的道德品质、职业素质、质量意识、创新意识和团队精神。
二、数控车高级工的培养方案
1.方案设计基本原则
教学方案是保证教学工作正常进行的依据，拟定数控高级工教学方案始终遵循以下原则：
（1）以市场需求为导向。根据国家制造业发展的现状，结合本市及周边省市企业的就业需求，以高技能人才培养为目标，合理调整课程设置和教学内容，建立以就业为导向的数控高级工培养机制。多年来我院数控高级工培养一直遵循“企业需要什么我们就练什么讲什么、重点内容重点扩展，重视整个教学过程中对学生职业素养的培养”的原则，使整个教学过程突出适应性、实用性和针对性，以适应职业市场的用工需求。
（2）建立工学一体的课程体系。高级工的培养目标既有别于技师培养和中级工培养，应以“课题带实训、工学一体”的培养模式突出适应生产现场实际问题处理能力的培养。课程设置应主要围绕数控核心技术应用能力，建立课程体系，优化课程组合，精选课程内容。教学过程以企业生产实际为基础，尽可能采取现场教学，将职业素养、理论和实践活动融为一体，以科学的劳动观与技术观为指导，将道德品质和职业素质教育贯穿于高级工培养的全过程，通过综合性的技能实践活动，全面提高综合职业素质，使学生毕业后能迅速适应岗位需要。
（3）面向当地用工市场，突出顶岗实习的重要性。技师学院是地方性院校，必须面向当地用工市场，面向企业办学，根据本地区数控岗位群的多样性，学生个性发展的多方向性及培养技能的专业性，鼓励学生到不同企业不同岗位顶岗锻炼，实现与企业的“零距离”对接，提高毕业生的就业率和学院的生命力。
（4）鼓励实施高级工职业资格+大专学历“双证书”教育模式。高级工应具有扎实的理论基础和娴熟的操作技能，同时要兼顾社会对学历文凭的需求，在将提高学生的操作技能的同时，引导学生取得大专学历。考虑学历对专业理论的要求，在培养过程中即突出数控高级工职业技能资格证书的要求，又突出大专阶段专业课程的定向性，培养和提高学生的就业适应能力。
2．数控车高级工“工学一体”培养方案
三、学习过程设计
在充分解读人社部课程标准的前提下，为全面培养学生的方法能力、专业能力和社会能力的综合职业能力，我们始终按照“明确任务、获取信息和制定计划、做出决定、实施计划、检测控制、评测反馈”六步法进行有效的“工学一体”的教学活动策划：
1.按照教学计划寻找合适的课题，形成典型的工作任务
典型工作任务的提取可以源于企业的生产实际，也可以源于教师长期的经验积累，但无论怎样获得都必须兼顾遵循教学计划、适合职业能力培养、适应认知规律、兼顾学习兴趣。
2.收集和典型工作任务相关的资料并制订工作计划
典型工作任务形成之后，教师引导学生进行典型工作任务相关资料的收集，收集过程是一个学习的过程、资料可以来源于是网络、教材、参考资料……，教师在收集过程中进行必要的引导，制订完成工作任务的计划。例如某铜合金轴套，涉及到公差配合就学习相关公差的知识，涉及到材料就学习相关材料的知识……鼓励学生自学，讨论，最终让学生自我学习的能力。
3.制定工艺、制定工量夹具表、编写程序
将典型工作任务消化之后，鼓励学生自我完成工件加工前的制定工艺、制定工量夹具表、编写加工程序的整个工作，在这个过程中可以单独进行，也可以分组讨论，然后让学生相互对比，教师在整个过程中扮演裁判的角色，在找出最优方案的同时，对存在问题的方案进行指点，完成整个学习过程。
4.加工
加工过程区别于以往的实习过程，除了正常的实习教学外，还要注意运用生产与作业管理的方式，充分运用工票、工时核算、调度、交接班正规管理和车间5S管理等方法，给学生以“上课即上班，学习即工作”的印象，引导学生提前进入工作角色的同时，掌握车间生产管理的相关知识，提高学生的职业能力。
5.检查检测
检测过程除了是对学生的加工结果的检查，也是教师传授检测方式的过程。
6.评测反馈
评测反馈对提高教学质量有着十分重要的作用，教师的评测反馈处理指出问题和不足之外，教师的评价要具有一定的鼓励性和指导性，要尽量让学生感受和体验到学习的乐趣，从而激发他们学习的主动性，促进学生的职业成长。
三、保障措施
1.加强数控实训基地的建设
良好的实训基地，是培养高技能人才的基础和保证。学院于2006年被国家教育部确定为“国家数控技术实训基地”，目前拥有50余台数控机床、100余台普通车床的实训基地，同时积极深入企业，拓展企业资源，寻找适用于数控高级技能人才培养的综合项目，使学生获得了大量实践机会，切实做到“零距离”上岗，体现了职业教育培养技能型人才的功能。
2.加强“一体化”师资队伍的建设
建设一支结构合理、教学水平高、能胜任数控高级工教学任务的高素质“一体化”教师队伍，是高技能人才培养的关键。“一体化”的师资不仅仅是“双师型”的教师，基本要求是指即能传授理论，又能指导实践，同时更为重要的是能对课程体系的一体化教学模式有深刻的理解并能予以应用。
以上是笔者学院近年来在高级工培养方面的探索及体会，模式中一些内容仍需进一步完善。期待大家更多的帮助和指导，以早日形成规范、科学的数控高级工培养模式。
参考文献：
[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.
[2]魏增菊.机电一体化教学改革[J].平原大学学报,2007(5).
篇9
【关键词】宏程序;变量;批处理;非圆曲线
1.概述
在数控机床编程指令系统中，有一类功能非常强大，同时理解、掌握起来也比较困难的高级程序指令――用户宏程序指令。区别于普通的NC程序语句，下面的程序段为宏程序语句：
（1）包含控制语句（例如，GOTO，DO，END）的程序段
（2）包含算术或逻辑运算（=）的程序段
（3）包含宏程序调用指令的程序段
用户宏程序指令，与普通程序指令既有区别又有联系。它是提高数控机床性能，拓展机床加工范围的一种特殊功能。使用中通常把能完成某一功能的一系列指令象子程序一样存入存储器中，然后用一个总指令代表他们，使用时只需给出这个总指令就可执行其功能。
用户宏程序的编程思想基础是“批处理”的概念，它的最大特点是：使用变量，可以对变量进行运算，使程序应用更加灵活方便。虽然子程序对编制相同加工操作的程序有用，但用户宏程序由于允许使用变量算术和逻辑运算以及条件转移，使得编制相同加工操作的程序更方便、更容易，可将相同加工操作编为通用程序（如固定加工循环用户宏程序），使用时用一条简单指令调出就可以了。
正是因为用户宏程序具有上述特点，使它在理解、使用和教学中成为一个难点。同样，如果牢牢把握住这些特点，使用起来却是得心应手，使编程变得更加简洁，节省编程及输入程序的时间，提高生产效率，也减少了程序所占用的内存空间。在教学中，通过用户宏程序和普通程序的对比讲解，可使用户宏程序的教学内容变得简单明了，通俗易懂。
2.用户宏程序的特点
下面以FANUC Series oi Mate-TC数控车床为例对用户宏程序的特点分别予以阐述。
2.1 变量与运算
普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离：例如，G01 X100.0。使用用户宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定。当用变量时，变量值可用程序或用MDI面板上的操作改变。
如： #1=30; //将30赋值给#1
#1=#1+10; //将#1+10的计算结果再赋值给#1
G01 X#1 F0.2 //直线插补至#1的数值（40）
2.2 批处理
图1 外圆加工
注：R为快速走刀 F为直线插补
普通程序所解决的是某一个特定的具体的零件;而用户宏程序所要解决的是同一类型的所有的零件，也就是所谓的要“成批”解决。例如：在车床上加工一刀外圆需要如图1所示四个步骤。
所对应的程序段为：
G00 X（U）- Z（W）- //B点坐标
G01 X（U）- Z（W）- //C点坐标
G01 X（U）- Z（W）- //D点坐标
G00 X（U）- Z（W）- //A点坐标
这样，每加工一刀外圆需要四条指令语句，若要多刀加工，程序既冗长，编程又麻烦。利用宏程序，则可以把上述四条语句写成如下的固定程序，以后在主程序中仅需给出C点的增量坐标，将他调出即可。程序如下：
O7000
G00U#21
G01W#23
G01U-#21
G00W-#23
M99
其实，FANUC系列指令中的G90指令所实现的就是上述功能。在SIEMENS802S/C系统指令中，螺纹切削循环指令LCYC97的进刀方式是直进刀方式，在加工大螺距螺纹时生产效率低，易产生振动，难以保证加工质量。利用用户宏程序，用户可开发出斜进刀方式的螺纹加工循环指令，有效解决上述问题，提高机床的性能。
2.3 控制指令：跳转和循环
具有控制指令跳转与循环的程序语句是宏程序的一种。这也是掌握宏程序的难点所在。同样，正是因为宏程序具有了这种特殊功能，使得宏程序在解决许多普通程序语句不能解决的问题上具有明显的优势。
控制语句包括跳转和循环。
（1）条件转移
编程格式：IF [条件表达式] GOTO n
说明：
1）如果条件表达式的条件得以满足，则转而执行程序中程序号为n的相应操作，程序段号n可由变量或表达式替代;
2）如果表达式中条件未满足，则顺序执行下一段程序;
3）如果程序作无条件转移，则条件部分可以被省略。
（2）循环语句（WHILE DO-END语句）
编程格式：WHILE [条件表达式] Do m （m=1，2，3）
……
END m
说明：
1）条件表达式满足时，程序段DO m至END m即重复执行;
2）条件表达式不满足时，程序转到END m后执行;
3）如果WHILE [条件表达式]部分被省略，程序段DO m至END之间的部分将一直重复执行，进入死循环;
4）WHILE DO m和END m必须成对使用;
5）DO语句允许有三层嵌套;
6）DO语句不允许交叉。
3.用户宏程序编程实例
在被加工的零件中，有一类零件利用普通程序指令是难以完成的，那就是如椭圆、双曲线、抛物线等非圆曲线，利用用户宏程序就可以解决。
如图2所示，该零件为一椭圆球零件，以此为例，分析其加工工艺及所使用的宏程序。
图2 椭圆手柄（毛坯：45钢 Ф35长棒料）
工艺分析：由于该零件所用毛坯为棒料，各部分余量不均匀，并且零件上带有内凹的部分（椭圆的左半部分和槽），所以为提高机床利用率，提高生产效率，对该零件的粗加工应分为两部分进行：以椭圆的竖中线为分界线，分为左右两部分分别加工。为避免加工出的零件上带有接刀的刀痕，精加工应一刀切削连续完成。现分述如下：
（1）椭圆右半部分粗加工
1）进刀方式：轴向进刀法
2）刀具：90度外圆车刀
3）设计走刀轨迹：如图3所示
图3 椭圆右半部分粗加工刀具轨迹
4）程序
N ……
G00 X35 Z1;
#1=30; //定义变量#1为X，直径值
#2=0; //定义变量#2为Z，
WHILE [#1 GE 0] DO 1; //宏程序粗加工椭圆右端
G00 X [#1]; //X向定位
G01 Z[#2-20] G99 F0.2; //Z 向进刀切台阶
G01 U1 W1; //退刀
G00 Z1; //Z向快速退刀
#1= #1-3; //背吃刀量
#2=20/30*SQRT[30*30-#1*#1]+0.3; //Z向精加工余量0.3毫米
END 1; //循环结束
N ……
（2）椭圆左半部分粗加工
1）进刀方式：径向进刀法
2）刀具：切断刀，刀宽3.2毫米（右刀尖补偿）
3）设计走刀轨迹：如图4所示
图4 椭圆左半部分粗加工刀具轨迹
4）程序
N ……
G00 X35 Z-36.918;
#1=16; //定义变量#1为X，直径值
#2=-16.918; //定义变量#2为Z，
WHILE [#2 LE 0] DO 1; //宏程序粗加工椭圆右端
G00 Z[#2-20] ; //Z向定位
G01 X[#1] G99 F0.2; //X向进刀切台阶
G01 U1 W-1; //退刀
G00 X36; //X向快速退刀
#2=#2+3; //背吃刀量
#1=30/20*SQRT[20*20-#2*#2]+0.3; //X向精加工余量0.3毫米
END 1; //循环结束
N ……
（3）椭圆部分精加工
1）进刀方式
在数控机床上，对非圆曲线的编程加工采用的是直线逼近的方式，可根据零件的精度和表面粗糙度的要求，选择合理的步距。本例选择的步距为0.1毫米。
2）刀具
35度外圆尖刀，刀尖圆弧半径0.5毫米。
3）程序
N ……
G00 X0 Z1;
G01 Z0
#1=0; //定义变量#1为X，直径值
#2=20; //定义变量#2为Z，
WHILE [#2 GE -16.918] DO 1; //宏程序精加工椭圆
G01 X[#1] Z[#2-20] G99 F0.1;
#2=#2-0.1;; //Z向步距为0.1毫米
#1=30/20*SQRT[20*20-#2*#2];
END 1; //循环结束
N ……
4.其他非圆曲线、椭圆的加工
对于其他类型的非圆曲线如双曲线、抛物线等的加工，可以按照上面椭圆加工的例子进行加工，所不同的仅仅是把数值和曲线的方程式改变即可。
在上例中，如果把具体的数值用变量替代，如椭圆的长、短轴等，将宏程序段写成一个类似子程序的程序，就可以解决所有椭圆加工的问题。
需要注意的是，利用宏程序编程时，变量的选取非常重要，宏程序加工起点的位置与变量的方向和数值紧密相关。
总之，宏程序指令适合椭圆、双曲线、抛物线等没有插补指令的非圆曲线的编程;适合图形一样，尺寸不同的系列零件的编程;适合工艺路径一样，只是位置数据不同的系列零件的编程。运用宏程序指令，可大大简化程序，提高手工编程的效率;拓展数控车床手工编程应用范围，提高机床的使用性能。
在使用宏程序是，注意把握宏程序和普通程序语句的异同。在生产中，妙用用户宏程序，可提高我们的生产效率，加工出普通机床、普通指令难以加工出的零件;在教学中，妙用用户宏程序，可增强学生的能力，加深数控教学内容的深度，取得更佳的教学效果。
篇10
关键词：数控技术发展应用
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，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、提高综合国力和国家地位的重要途径。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。
一、数控技术的发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面［1～4］。
1、高速、高精加工技术及装备的新趋势
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。
在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。
在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。
为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。
2、轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。
当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。
在EMO2001展会上，新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。
3、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，如美国的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、欧共体的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController)，中国的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。
网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，如在EMO2001展中，日本山崎马扎克（Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”（智能生产控制中心，简称CPC)；日本大隈（Okuma）机床公司展出“ITplaza”（信息技术广场，简称IT广场)；德国西门子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment（开放制造环境，简称OME）等，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
二、对我国数控技术及其产业发展的基本估计
我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50％，配国产数控系统（普及型）也达到了10％。
纵观我国数控技术近50年的发展历程，特别是经过4个5年计划的攻关，总体来看取得了以下成绩。
1、奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。
2、初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。
3、建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。
虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们也要清醒地认识到，我国高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快，但横向比（与国外对比）不仅技术水平有差距，在某些方面发展速度也有差距，即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看，对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。
a.技术水平上，与国外先进水平大约落后10～15年，在高精尖技术方面则更大。
b.产业化水平上，市场占有率低，品种覆盖率小，还没有形成规模生产；功能部件专业化生产水平及成套能力较低；外观质量相对差；可靠性不高，商品化程度不足；国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心不足。
c.可持续发展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱；数控技术应用领域拓展力度不强；相关标准规范的研究、制定滞后。
分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。
a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足；对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足；对我国数控技术应用水平及能力分析不够。
b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多，从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少；没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。
c.机制方面。不良机制造成人才流失，又制约了技术及技术路线创新、产品创新，且制约了规划的有效实施，往往规划理想，实施困难。
d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强，核心技术的工程化能力不强。机床标准落后，水平较低，数控系统新标准研究不够。
三、对我国数控技术和产业化发展的战略思考
1、战略考虑
我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。
我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。
2、发展策略
从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨跃式发展。
强调市场需求为导向，即以数控终端产品为主，以整机（如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等）带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件（数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等）的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品；没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品；当然，没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。
在高精尖装备研发方面，要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合，以“做得出、用得上、卖得掉”为目标，按国家意志实施攻关，以解决国家之急需。
在竞争前数控技术方面，强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。
参考文献：
［1］中国机床工具工业协会行业发展部.CIMT2001巡礼［J］.世界制造技术与装备市场，2001(3)：18-20.
［2］梁训王宣,周延佑.机床技术发展的新动向［J］.世界制造技术与装备市场，2001(3)：21-28.
