数控基本编程范文

导语：如何才能写好一篇数控基本编程，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。

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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。

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关键词　数控加工工艺　数控编程　模拟加工　实践教学

中图分类号：G424　文献标识码：A

数控加工工艺与编程课程是一门专业课程，通过学习本门课程，使学生能应用数控加工工艺编写数控程序。同时，掌握数控机床的操作，并且具有对其它种类数控机床的了解和使用能力。根据以上的要求，从以下几个方面对教材、教学手段、数控模拟仿真教学、实践教学和辅导等方面谈一谈我们的做法。

1　数控加工工艺与编程课程的准备

为了在数控加工工艺与编程教学中取得较好的教学效果，在教材选择、教学手段、数控仿真教学、实践教学和辅导等方面做了许多准备工作。

1.1　授课对象

开设数控加工工艺与编程是机电一体化和数控技术专业的高职班的学生，上课时间安排在第五学期，在学生学过本专业的专业基础课程和部分专业课程之后开设的。

1.2　教材

在教材选择上不强调统一使用一种版本，作法是在选用参考书基本内容的基础上，从工程实际出发，以应用型为主导，加强实际应用部分的讲解和训练。

1.3　教学手段

在数控加工工艺的教学过程中，主要是把机械加工工艺的基本知识和数控加工工艺的相同之处和不同点作比较，使学生充分了解数控加工工艺的特点。制作数控加工工艺的CAI教学课件、工装夹具、刀具与工艺参数的选择以及加工过程等用动画片的方法演示。结合课程内容，在授课开始和教学过程中插播数控加工的教学光盘。从感性上了解所学的内容，了解数控加工的全过程。

教学手段主要有多媒体教学课件，计算机辅助编程软件，计算机数控模拟仿真加工软件和数控加工教学光盘等。通过以上教学手段，使学生更容易掌握数控编程的每一个环节。

1.4　辅导与考核

数控加工工艺与数控编程是实践环节较强的课程，在课堂教学和辅导课中，引导学生自主完成数控程序的编制。考核方法采用理论考试和计算机数控仿真加工两种方式。理论考试为基础知识。数控程序编制考试，根据题目编写加工程序，通过计算机数控模拟仿真加工出工件。这样可以全面地考核学生对数控加工工艺和数控编程的掌握情况。

2　教学方法

数控加工工艺与数控编程课程中，数控加工工艺方面的知识，要求学生应具有一定实践方面的知识和综合运用能力，对这些知识的学习和复习，采用集中讲解要点和分散于后续的数控编程的课程中学习两种作法。如刀具材料和刀具选择的内容放在计算机数控仿真加工中学习，通过选择刀具选项，根据工件的加工要求，刀具与工件的相对运动关系和刀具在机床中的安装位置选择刀具，根据加工工件的材料选择刀具的材料，根据机床，工件的材料、尺寸和刀具等选择切削加工参数。

另一方面，是数控编程，这部分内容对初学者是不容易掌握的，数控程序编制的内容看似容易，但编写出符合加IT艺要求的数控程序，仍然需要时间和数控编程知识的积累，需要认真讲解和示范。

2.1　教学设计

(1)在授课过程中围绕基本知识点的讲解，采用课件的形式可以做到动静结合，将知识点的学习和欣赏现代数控加工结合起来，使学生对这门课程产生浓厚的兴趣、丰富的想象空间和强烈的求识欲望。从教学中学生的反映和教师的教学体会看，很多学生开始是很想把这门课程学好的。但是往往在听过几次课之后，信心就有所动摇，甚至认为不能学会所学内容。怎样解决这一问题呢?怎样使学生能轻松学好这门课程呢?这样就提出了一个问题，怎样能使所教的内容为学生接受，教师在准备讲课内容时，不能一味追求知识点的讲解，而应该把学生对课程内容的理解和掌握放在第一位，特别是在开始讲解数控编程的时候，常用的基本指令和数控编程格式，不要认为简单就一带而过，而应该把数控编程的基础内容讲解透彻，使教学节奏和学生的接受能力相结合。同时，采取课堂互动教学和与学生交谈，指定对象的内容提问，课堂随时小测验等方法。了解学生对所学内容的接受和掌握情况，以此为根据来确定教学进度。

(2)通过实践教学和计算机模拟仿真数控加工仿真，增强学生的感性认识。通过数控仿真加工，测量各部分的尺寸，使学生对数控编程，数控程序调试和数控加工的全过程有所了解。之后在教师的指导下，让学生自己编写简单的数控加工程序，用计算机数控仿真加工并检测所加工的工件的各部位尺寸，验证所编的数控加工程序。通过简单工件的数控编程，会增强学生对数控编程的认识和学好数控编程的信心。

(3)回到课堂教学，对数控指令和数控程序作进一步介绍，就会使学生轻松地跟上讲课的节奏，对后续教学大有好处。在黑板上讲解数控程序，能使学生跟上编写程序的思路，把一个数控指令和使用时的注意事项讲清楚，在学会了一种指令和注意事项后，就能达到理解数控指令和基本应用规则的能力，学会解决问题的方法。

(4)在介绍数控指令时，注意不要把数控指令一下子都介绍给学生，这样效果不好。集中将几个基本的数控指令，一个一个地都搞清楚之后，剩下的数控指令就容易掌握了。

2.2　教学过程的重复

数控程序的编制，数控指令与数控程序段编写中应注意的细节，对初学编写数控程序的学生还是较难掌握的。因此，在这部分的教学中，采用了三步式教学方法。

(1)课堂教学，把要介绍的基本内容，通过课件，观看光盘和录像，讲解等形式，从整体数控加工开始，即观看数控机床加工工件开始，到分散精讲数控指令、数控程序格式和数控程序段的其他相关内容结束。

(2)完整数控加工程序的编制。学生编写用基本数控指令组成的数控加工程序。经计算机数控仿真加工，检验所加工的工件。可加深学生对数控程序整体的了解。

(3)总结学生所编制的数控程序。从以下几个层面分析一个完整的数控程序：①程序层次分明；②内容正确；③工序安排和各项工艺参数选择合理。

在计算机数控仿真过程中还可以了解到学生对刀具的选择情况。在此基础上，可以进一步介绍简化程序指令与使用方法。如单一循环指令和多重循环指令的内容，讨论加工误差的影响因素和其它的内容。如刀具半径补偿，刀具磨耗补偿，坐标系和机床使用与操作方面等内容，使学生了解和掌握数控程序编写的内容和编制方法。

(4)集中实习。一般为两周时间。集中实习可以加深对所学数控编程和数控机床操作的掌握。此阶段分为两步：①计算机数控仿真加工。可以先从数控车削加工仿真学起，在掌握了数控车削加工编程和仿真加工之后，数控铣削加工，数控加工中心加工以及各种电加工方法的加工仿真就更容易学了。数控仿真可以检验和调试数控程序，又可以学会数控机床的操作。②数控机床操作。仿真加工与在真实数控机床上加工，在操作者的感受上是有很大差别的，需要多次示范，重点是要做好手动操作机床的练习，特别是手摇操作和进给倍率转换过程的练习，做好试切对刀操作。在这一教学过程中要特别强调机床操作上的安全。

3　结束语

数控加工工艺与编程教学方法的变革，受益于数控教学软件，计算机数控仿真软件和各种数控机床的投入。有了这些教学媒体和教学设施。如何引导学生把所学的知识综合的应用于数控加工工艺的拟定，加工参数的选择和操作数控机床上。对于初次接触这方面内容的学生仍然是一个难点，要使学生学好这门课程应以基础知识，基本数控指令和数控车床的基本操作为主要讲授内容，有一个好的开端，才能实现学会一点通晓整体的目的。在教学过程中要及时找出和发现的问题，了解学生对所学内容的掌握情况，要经常与学生沟通，要善于总结，掌握课程的教学规律，采取切实可行的教学方式使学生在这门课程的学习中达到熟练应用的能力。这方面还有许多工作要做，在促进教学水平的提高方面仍需要进一步讨论。

参考文献

[1]晏初宏，数控加工工艺与编程[M]北京：化学工业版社,2006：1-255

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【论文关键词】数控 积极性 主动性 

随着我国加入世界贸易组织及改革开放的进一步深入，中国已经成为世界制造业的大国，陈旧的制造设备正在被高精度、高效率、高柔性化的数控设备所取代，因此，制造业的竞争在一定程度上就是数控技术的竞争。数控技术的普及使企业急需大批的数控编程及操作人员，然而目前数控人才奇缺，特别是具备综合基本知识、能解决数控技术工程实际问题的人员更为奇缺。这严重地制约了数控设备的使用和利用率，影响了企业的竞争能力。因此，数控人才的培养已迫在眉睫。作为培养生产一线的数控人才的中职学校必须顺应这个历史潮流，利用这样一个大好的发展机遇，培养大批在生产一线从事数控加工编程、操作)juar及设备的维修、维护等工作的技术技能型人才。 

一、明确中职学校数控专业的培养目标，高度重视职业技能鉴定，严把质量关． 

(一)中职学校数控专业的学生来源大部分是初中毕业生，入学前文化基础知识普遍较差，能力参差不齐，他们在数控机床的应用过程中，主要面临着操作、编程及维修(主要是维护)三大问题。因此，我们必须明确，中职学校数控专业培养目标应是熟练掌握数控机床的操作、编程及维护技术的生产一线的技术工人。 

(二)职业技能鉴定是对操作者所具备的理论知识与技能水平的一个全面鉴别认证的过程，近年来，数控专业的职业资格证书已成为求职者的敲门砖和用人单位用工的首选。不可否认，我国的职业资格证书制度还不成熟，有待完善，虽然技能鉴定的通过率很高，但在知识与能力结构方面仍然不能真正地满足企业等用人单位的要求。因此，中职学校在追求职业资格证书达标率的同时，必须严把教学与实践质量关，真正做到名副其实。 

二、注重基础知识、基本技能以及传统的金工实习，突出数控教学中的重点和难点内容。 

我们知道，普通机床经过改造，加上数控系统和必要的电路、液压、气路等，便可成为数控机床，但其本质仍然属于机械加工范畴。因此，作为数控专业的操作人员，不仅要掌握数控编程、数控机床操作技能及其维护保养，还需掌握普通机床的基础知识和基本操作技能。目前，在数控专业的实习教学中存在着这样一种误区，认为随着机床数字化程度的不断提高，传统的车、铣、锻、磨、刨的金工实习的教学要求可以随之降低。例如刀具(车刀、铣刀等)的刃磨在普通金工教学中是非常重要且必须掌握的基本技能，如果数控专业的学生缺乏这种能力，绝对会发育不良。可以想象一下，如果数控机床的操作人员连刀具都不会刃磨、切削用量不会选择、制造工艺、安装和定位都不懂，他将如何操作数控机床加工出合格的产品?我认为，数控机床的实习最好安排在普通机床实习之后，实习

由于学生在普通机床上实习过，有一定的普通机床的基础，这样，教师在讲授数控机床的编程和加工特点时，可以和普通机床进行比较，分析它们的异同点，这会使得学生更容易理解，同时也可提高他们的学习积极性。目前，在国内的企业生产中以日本的法纳克(fanuc)和德国的西门子(sie慨ns)两种数控系统居多，学校的教学也有华中数控和广州数控等系统。不同厂家生产的数控机床在结构上有所不同，在教学中应强调这一点，并提出其共性部分的特征，以提高学生的适应性。在数控系统的基本操作中，要突出对刀、取刀补及程序录入的操作。因为对刀及取刀补的准确度直接影响到零件的加工精度，而加工程序又是数控机床得以运行的关键。在数控编程的教学中强调加工程序的工艺优化和保证加工精度的方法，选择最佳的切削参数。 

对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。数控机床在加工前，要进行对刀。对刀的准确性决定了零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。通过指导学生数控实训发现，学生普遍有这种观点：数控机床的操作并不难，难就难在对刀。让学生掌握简便、实用、有效的对刀方法，是数控教学中的重中之重。 

三、利用网络和仿真等软件组织教学，以期提高学生的学习积极性和主动性。 

为满足社会对数控专业技术人才的需求，近几年来绝大多数职业学校(包括技工学校和高职高专)都先后开设了数控专业，而且规模较大。许多学校在开设数控专业时，都不同程度地存在师资和教学设备捉襟见肘的现象，学生真正动手操作的机会少，在很大程度上制约或影响了所培养的数控人才的技能水平，学生的知识结构和能力结构与用人单位的要求存在相当一段距离。为此，我们采用网络教学和仿真软件。开始，老师先使用授课功能，讲解软件的使用，学生此时可从仿真软件上学习如何操作机床。与真正操作机床相比，很多同学围在一台机床前，许多同学不能清楚地看到每一步操作，这样学生对实习的兴趣降低，实际操作失误和操作危险性增大。在计算机上讲解，能使每位学生清楚地看到各项操作，而且学生对仿真软件比较感兴趣，可以大大地提高学生对实习的积极性。当进入软件的自由练习状态，学生可自由练习机床操作，如机床回零、安装毛坯料、选择刀具、安装刀具、对刀、输入程序、自动加工、测量工件尺寸等。如果学生操作失误，也不会出现机床损坏或人身伤害，这在很大程度上降低了学生操作的危险性。 

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关键词： 做中学 数控机床操作实训 教学实践

“做中学”是一些教育者根据自身实践经验，共同倡导的一项“基于动手探究的科学教育”的项目，旨在提高学生的实际动手能力，培养科学的思维方式和生活方式。“做中学”在高职数控机床操作实训中，通过理论联系实践，以在工作中学习为切入点，倡导一种全新的学习方式，是高职数控实训教学研究与改革的极其重要的发展方向和趋势。

一、“做中学”教学的必要性

1.“做中学”的特点

“做中学”是一种让学生在实际操作过程中学习知识、掌握基本技能的教学手段，以实际动手的方式学习课程。这种教学方法以学生操作为主，讲究师生互动，让学生在实际动手过程中积累知识和经验。与传统教学方法有所不同，“做中学”强调以学生做为主，改变了以往教学中强调以老师教为主的概念，促使学生主动思考，大大强化了课堂教学效果。

2.数控机床操作实训的特点

数控是目前高职院校最热门的专业之一，在机械制造业中应用特别广泛，是数控、机制、模具专业学生都要学习的实训内容。数控机床操作实训是一门专业的实训教学课程，主要讲述如何利用数控机床加工高精度的机械零件，如何编程，如何正确选择刀具，如何合理使用切削用量，具有较强的操作性，是比较适合“做中学”的教学方式。

3.传统教学方法的缺点

目前大多数实训课程教学中，教师仍以理论讲解为主，虽然也有一些实验，但机床少，学生操作的时间不多，一些内容老师讲起来枯燥乏味，调动不了学生的学习积极性。可在“做中学”中尽量调动学生的学习积极性，在做的过程中掌握数控中各个指令的使用方法，达到最佳教学效果。

二、“做中学”在教学中的具体操作

在高职数控实训“做中学”的课堂上，教师精心创设问题情境，让学生面对真实的操作环境，根据教学内容的设计，在数控机床上操作。在操作过程中，学生提出问题，并思考讨论。

数控机床操作实训是一门专业课程，本课程彻底改变了以前教学中的“以讲为主”的教学模式，整个教学模式都围绕“做中学”安排。下面就教学的课程性质和任务、教学内容与学习评价三个方面作介绍。

1.课程的性质和任务

（1）课程性质

本课程是数控专业的一门重要专项能力训练的实践教学课程。

（2）课程任务

学生通过《数控机床操作实训》课程的学习，了解数控机床操作的基本要领和基本知识。熟悉安全操作规程及程序编制方法。正确操作数控机床加工简单的零件及使用量具调整尺寸误差。掌握循环指令的编程加工及尺寸的修调方法。掌握圆柱、端面切削循环的编程加工。掌握螺纹（圆柱）的编程加工。编制程序中的数学处理，非圆曲面的加工。掌握宏程序的编程加工。

2.课程的教学内容

（1）入门指导

①数控机床的简介。

②数控机床操作面板的介绍及操作。

③数控机床的坐标系及工件坐标系。

课堂练习及测试要求：熟悉数控机床基本操作，熟练掌握机床按钮操作，会建立工件坐标系。

巡回指导：重点是机床各按钮的操作，注意超程报警。

（2）台阶外圆的加工

①台阶外圆的编程及加工。

②刀尖圆弧半径的补偿。

③加工工件表面质量的提高。

课堂练习及测试要求：加工台阶外圆，会编程加工台阶外圆并提高工件的表面质量。

（3）圆弧外圆的加工

①圆弧指令的格式及编程。

②尺寸误差的消除。

③圆弧外圆的编程及加工。

课堂练习及测试要求：加工圆弧外圆，会用修改刀补值的方法消除尺寸误差。

巡回指导：注意加工工件的尺寸要符合图纸的要求。

（4）圆柱切削循环（G80）

①G80的编程格式。

②工件图的分析。

③工件的编程及加工。

课堂练习及测试要求：掌握大余量工件车削中单一循环G80的运用。

巡回指导：重点注意编程的格式。

（5）端面切削循环（G81）

①G81的编程格式。

②工件图的分析。

③工件的编程及加工。

课堂练习及测试要求：掌握大余量工件车削中单一循环G81的运用。

巡回指导：重点注意编程的格式。

（6）圆弧阶梯轴的加工

①复合循环指令G71、G73的指令格式。

②圆弧阶梯轴的编程及加工。

课堂练习及测试要求：熟练掌握复合循环指令G71、G73的运用。

巡回指导：注意G71、G73指令格式中各参数的选用。

（7）螺纹（圆柱）的加工

①三角螺纹各部分尺寸的计算。

②三角螺纹的编程。

③三角螺纹的加工。

④三角螺纹的检验。

课堂练习及测试要求：熟练掌握三角螺纹的编程及加工。

巡回指导：注意螺纹中径尺寸的计算要正确。

（8）椭圆宏程序（中心在轴线）

①宏程序的基本使用方法。

②椭圆加工计算。

③中心在轴线宏程序的编制。

课堂练习及测试要求：熟练掌握宏程序的编制，会加工椭圆零件。

3.学习评价

《数控机床操作实训》课程成绩评价表

三、“做中学”的教学效果

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关键词：数控加工；数控编程；仿真软件

随着机械制造业产品向高精密方向的发展，数控加工在企业中得到越来越广泛的应用，这对我们职业教育者来说，培训大量的合格的数控加工操作人员就成为迫切的问题。“实践出真知”，大量的实践操作，是学生成长为技术工人的必由之路。但是，每个学校的数控加工机床都是有限的，每一台数控机床又都是很昂贵的，学生稍一出错就可能导致机床的损坏。那么，怎样才能搞好数控教学，合理利用资源，让学生在有限的学习时间里，既获得有用的理论知识，又学会必要的操作技能，最终成为一个合格的数控机床操作者呢？答案就是，有效地利用数控加工仿真软件。

数控仿真软件可以在计算机显示屏上显示的仿真面板上模拟数控机床的操作，可以用三维动画演示零件的加工切削过程，并且能检验数控指令正确与否，提供一整套功能齐全的调试、编辑、修改和跟踪执行等功能。把仿真软件引入数控加工教学之中，用于数控机床操作与编程培训，这样既可以避免因误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏，又可以使操作人员在对仿真数控机床操作过程中产生临场感和真实感。学生们不仅能更快地熟悉和了解数控加工的工作过程，并且能掌握多种数控机床的基本操作。

那么，如何在数控加工教学中有效的运用仿真软件呢？

首先，在学生学习数控编程的时候，老师就可以在教室里利用仿真软件演示各种数控加工命令的运动,增加授课的生动性和直观性。在讲授数控铣加工钻孔循环命令G81G82G83G73G74时，数控仿真软件也具有很大的优势，执行命令的时候，可以采用单步执行，让学生清楚地看到机床运动的每一个动作，而且通过对比不同命令动作的不同，有利于学生增强对比和记忆。

最后，仿真软件可以作为数控加工专业学生练习提高阶段的一种手段。数控专业的学生，经过一年半的编程学习、仿真练习、实训加工，此时已经可以独立完成高级工的零件的编写和加工。如果学生此时还想提高，则可以通过仿真软件给他提供练习的机会，比如学习另外一种系统的数控机床操作，或者编写宏程序加工复杂零件，也可以介绍自动编程软件的应用，如何导入仿真软件进行加工验证，等等。

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目前，数控技术作为先进的制造技术，已经在制造业中得到了广泛使用。同时，劳动力市场出现了数控技术应用型人才的严重短缺，媒体不断呼吁“高薪难聘高素质的数控技工”。2003年，教育部等六部门联合发出了《关于实施职业院校制造业和现代服务业技能型紧缺人才培养培训工程的通知》，将数控技术应用专业列为四类紧缺专业之一，要求把提高学生的职业能力放在突出的位置，加强实践教学，努力造就制造业和现代服务业一线迫切需要的高素质技能型人才。

而面向21世纪中职学校“数控技术应用”专业教学改革方案的研究于2000年10月通过专家的评审，此教学改革方案代表了当今社会需求和教育的改革方向。数控教学就是培养数控技术应用型人才：要求他们既有扎实的理论基础，又有较强的动手能力。那么怎样做才能达到预期的效果呢？下面就从三方面具体分析：

一、确定专业教学的基本知识架构

多数中职数控专业是从传统的机械专业中发展而来，其基本的知识架构还留有过去学科系统化的影子，近年在职业教育应以“就业为导向、技能为核心”的指导下，各校均在积极探索专业教学改革之路，课程体系也正逐步向工作过程系统化转变，但对工作过程系统化课程体系的基本知识架构的认识，仍存在较大分歧。我们说一个良好的数控技工必备的知识结构：①机械识图和公差；②AutoCAD绘图技能；③切削原理、刀具和材料；④数控加工工艺；⑤数控手工编程；⑥数控车床，铣床操作等等。 上述知识点构建了数控车、铣工的一个基本知识体系。我校的数控专业的学生，由于基础薄弱，接受能力欠缺。首先应该花力气让他们学好机械制图，要打好机械制图的基本功。在制图这块，我们停留在手工绘图的基本训练上。而随着信息时代的到来，计算机技术日益发展，制图早已实现计算机辅助绘图，但我们的学生根本不知道AutoCAD绘图。建议开创AutoCAD教学或培训，增加机加工、加工工艺、数控手工编程的课时，夯实学生基础。

中职数控专业教学改革一直探求课程设置的主体框架。围绕这个基本框架，有条件时，我校可以增设一些如：机床夹具、机床电气控制、液压传动、专业英语等，进一步提升职业能力的课程，甚至可以开展模块化教学，比如数控编程工艺与操作一个模块、数控机床维护与维修作为一个模块等等。在教学组织中对这个基本知识框架把握得越符合生产实际，我们的教学才能越接近企业的实际需求。

二、强调教学实施中实践技能的培训

我校安排了技能培训，但教学中把实训重点放在数控机床的简单操作上，数控编程的教学能加工出零件的几何形状，但对零件的尺寸公差及表面粗糙度几乎不做要求。这对于大多数学生而言掌握好它确实是教学质量的飞跃。而要培养更高的学生，我们是做得不够的。因为它不能满足企业对数控人才的需求，教学严重脱离了生产实际。 所以还要增加学生联系各专业知识并加以综合运用，如数控加工工艺、数控车床的熟练操作及各种工量具的使用等相关的实践技能训练。实际上只有按照图纸给出的尺寸公差及粗糙度等级确定了加工工艺后，才能编出合理的程序，进而加工出合格的产品。学生的实际加工生产技能在经过一系列实践技能培训后得到了显著的提高。 故在教学中一方面应切实加强实践性技能的实训指导，另一方面严格按照生产图纸的要求进行加工和检测，以训练学生独立加工出合格产品为实训目标，才有可能彻底扭转教学严重脱离生产实际的局面。

三、突显实操环节

在课堂上讲的理论，如加工路线、切削用量、刀具选择等相关工艺知识等，学生还能接受，编出工艺合理程序，而学生实操机会少，教学效果就会大打折扣，相当多的学生表示难于理解，以至于无法编出工艺合理的程序。故教学应增大实操教学的力度，增加学生独立操作机床的训练，不能只给学生作“演示实验”。 实操教学不单指数控机床，也包括普通机床的实操。例如，孔类零件的数控加工，其加工工艺和普通车床的加工工艺基本是一样的：打中心孔钻孔扩孔粗镗精镗，只不过在数控机床上，粗精镗是通过编制程序自动加工的，而非手工操作加工。我校配备有实习工厂，可以拟订开放时间，让他们自己动手训练。显然，一个在普通车床上熟练加工过这类零件的学生，学习应用数控机床加工时，无论是从工艺还是从编程上都会是轻而易举的。在教学中不仅数控机床实操环节，普通机床的实操也不能少，还应该尽一切可能加强，否则提高学生的实际动手能力将是一句空话。

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（1）分析企业岗位需求，明确课程目标

通过广泛的社会调研，与潍坊富源增压器、福田雷沃重工、歌尔声学等行业技术企业专家座谈，进行数控技术专业培养目标的充分论证，分析社会对数控技术方面人才的需求。不同类型的企业，对于三个层次的人才（数控操作员、数控工艺员、数控编程员）有不同的要求，国有大中型企业管理架构比较完善，对数控人才安排和需求上按研发、工艺编程、操作、维修等方面进行明确分工，数控操作员、数控工艺员、数控编程员工作岗位较多。为此，本课程在人才培养上分别针对于不同的企业用人需求分方向培养，数控操作员主要侧重于数控机床的实训、数控工艺员不仅在懂得机床操作更侧重于数控加工工艺及数控编程，而数控编程员的培养要求更加注重学生三维软件的学习和CAM编程。因此在本门课程的教学过程中，将根据企业岗位的需求分方向进行培养。

（2）以完整的零件加工过程为导向，构建实训教学内容

分析与归纳机械加工行业中加工零件常见结构，按照由易到难，由浅入深的学习规律，将数控车削和数控铣削部分进行整理，共设计出十项数控加工项目教学内容，每个项目分别侧重于不同的零件加工结构和知识点，按照“任务下发—>图纸分析—>加工工艺分析—>涉及知识点讲授—>刀、夹、量具选择—>编程加工—>成品检测”的实训教学思路进行每个项目的实训教学。

（3）充分拓展学生技能，运用多种教学方法

为充分利用实训教学资源，快速提高学生的数控机床加工技能，在整个实训过程中运用了项目教学法、现场教学法、模拟仿真教学法、讨论教学法和典型案例法五种教学方法。在整个实训教学的过程中，除进行课程设计的十个教学项目外，为提高学生的学习积极性，提高学生创新能力，由学生自主设计一些外形美观，实用性和外形美观性强的实训零件进行加工，如酒杯、砚台、私章等，大大激发了学生的学习兴趣，提高了学习的积极性和主动性。结合大赛试题教学，可在保证完成基本教学项目的前提下，个人能力较强的学生练习历年来的数控技能大赛试题，不仅对自身素质有很大提高，同时为以后的省市乃至全国的数控技能大赛储备参赛选手。

2基于生产过程的教学模式

根据高职教育教学规律和学生成才成长规律，数控技术与应用专业依托教学设备丰富的数控实训中心和大规模的数控加工企业，突破传统教学内容，传统教学方式和传统教学评价体系的限制，创新实践了“项目导向、工学一体”的人才培养模式，即围绕“数控操作员、数控工艺员、数控编程员”机械加工企业的三个就业方向，重新进行教学安排，将整个数控机床加工实训课程分成数控车床实训项目和数控铣床（加工中心）实训项目两部分组织实施教学，每个项目都按照企业下达生产任务的模式安排教学过程，强化学生的职业能力培养，使学生达到“顺利接受实训任务、严谨分析加工工艺、安全零件生产调试、严格执行零件检测”，以此提高学生的职业能力和职业素质。

（1）在企业的“工作过程”中，首先工人接受“工作任务单”接受工作任务，在这个过程中所对应的“教学过程”中的“图纸分析”阶段，学生需跟工人一样对所接受的任务和图纸进行相应的分析。

（2）教学中工艺安排和设计指令的讲解阶段，对应为企业工作过程中为“分析准备”阶段，本阶段对工件加工过程进行合理的工艺设计及对所涉及的加工指令进行详细的讲解。

（3）加工指导阶段中主要由指导教师分组对学生进行实训工件的单件加工指导，并在讲解过程中对加工过程中的注意事项进行详细说明。对应到企业工作过程为加工调试阶段，本阶段完成后学生进行实训加工练习，教师巡回指导。

（4）最后为考核评价阶段，根据工厂企业所使用的零件检验单设计教学过程中的考核评价表，并对学生加工零件进行考核评分，作为实训成绩的重要组成部分。

3教学内容组织与实施过程

结合教学内容及重点环节设计，针对学生的认知规律，本着最大程度激发学生学习积极性和学习热情的初衷，以实际零件数控加工项目教学实施为例，来说明本课程实训项目的内容组织。课程内容划分为十个教学项目，每个实训项目在实训教学过程中都遵循：任务下发—>图纸分析—>加工工艺分析—>涉及知识点讲授—>刀具、夹具、量具的选择—>编程加工—>成品检测的教学过程；每个教学环节都有不同的实训任务，通过这十个项目将数控车床、铣床/加工中心的基本操作、编程指令基础内容都融入其中。实际零件数控加工实训项目教学流程具体实施步骤为：

（1）下发实训任务单

根据每次实训任务，结合工厂企业的生产模式，下发实训任务单，主要包括实训零件名称，零件图纸，零件材料，毛胚尺寸，实训步骤与技术要求等。

（2）图纸分析

学生根据实训任务单上的零件加工图纸，认真分析零件的结构形状、加工尺寸、形位公差、表面粗糙度要求等。

（3）工艺分析

根据学生的图纸分析，教师结合学生分析的图纸要求对加工工艺进行讲解，并在其间穿插本次实训任务所涉及到的机床基本操作知识和刀具、量具的使用方法等知识点。

（4）涉及指令

根据工艺安排的需要，讲授本次加工过程中所需要的加工指令和功能指令。

（5）刀、夹、量具选择

根据工艺安排和加工所需指令选择合适的设备、刀具、夹具和量具。

（6）编程加工

首先在教师指导下完成首件零件加工，并涉及到加工过程中的细节注意事项，然后分组加工，教师现场指导。

（7）成品检测

根据提供的零件检验单对学生的实训操作做出综合评价。根据上述七个步骤完成整个数控机床加工实训的教学过程，在整个实训教学过程中，教师进行穿插的教学指导，并对学生在实训过程中所出现的问题进行现场解决。

4结束语

篇8

关键词：数控仿真 数控实训 教学衔接

数控加工实训是数控技术专业核心教学与训练项目，是一门主要专业实践课。其课程设计以实践为核心，辅以必要的理论知识，并兼顾培养学生创造思考、问题解决、适应变迁及自我发展的能力，使学生具有就业与继续进修的需求所需基本知识和技能。在教学安排中，一般先利用仿真软件进行机床的模拟操作训练，在学生熟练后再上实际机床进行操作训练，这样不仅能降低实训成本而且能缩短实训时间，更能提高实训效率，因此数控加工仿真实训的教学对数控加工实训教学具有重要的作用。近几年来，为把数控专业办出特色，加强和提高学生数控专业理论知识和操作技能水平，笔者在数控加工仿真教学与数控加工实训教学的教学安排、教学重点、教学内容等方面进行了一些探索和实践。

一、充分认识数控仿真对数控加工的辅助作用，正确把握教学重点

目前在有数控技术专业的许多职业院校中，为使学生在数控加工实训中较好地掌握数控操作技能，在课程设置中都有数控仿真实训和数控加工实训两门课程。明确数控仿真实训和数控加工实训的主辅，避免重复教学和训练，发挥数控仿真实训和数控加工实训各自的教学优势，对实现培养数控技能人才目标是十分重要的。

1.把握仿真实训和加工实训的主次，明确数控实训教学目标

中职数控技术专业培养目标主要是数控机床操作工，学生技能水平达到国家职业标准的相关等级要求，并具有相关理论及实践能力。由于数控仿真实训运用仿真软件在计算机上进行，仿真软件在工件毛坯选择、装夹、测量和工艺参数设定合理性，以及对刀精度控制等方面与数控加工实训的实际加工有较大的差距与不同，也就是说在仿真软件上完成的课题任务并不能代表在实际加工中就能完成该课题任务，因此数控仿真实训不能替代数控加工实训。同样数控加工实训教学也不能完全依赖数控仿真实训教学，要提高学生数控操作技能水平，取得技能等级证书，必须加强数控加工实训的训练，数控仿真只能对数控加工实训教学起辅助作用。

2.把握数控加工实训教学特点，提高机床使用效率

操作技能掌握和技巧的形成需要大量和反复的训练。为提高学生数控机床操作技能水平，强化专业技能训练，结合技能掌握、形成和提高的规律，在数控加工实训中有针对性地加大技能训练量，多完成课题任务。在数控加工实训教学中以数控机床的系统操作、项目工件加工和技术应用及技能训练为主，减少工艺分析、数学处理、程序编制占用数控机床的时间，使数控机床更多地用在工件的切削加工和精度控制等训练环节。让学生有更多的时间练习数控仿真中不能体会和实现的内容，如刀具的安装、工件的测量和装夹等，体会和学习程序的参数设定，强化固定的规范操作，如开机回零、初次输入的程序需校验等。

3.发挥数控仿真系统优势，辅助数控加工实训教学

理论联系实际，改进教学方法，提高学生分析和解决问题的能力。数控加工仿真系统具有与数控机床操作系统相同的面板和按键功能，能实现加工模拟演示功能和程序自诊断功能以及快速测量功能。在数控仿真实训教学中以工艺分析、数学处理、程序编制、工件的模拟加工的基本知识和技能应用为主，使学生在操作数控机床前，能先熟悉机床的结构，了解机床的主要技术参数、操作系统，掌握控制面板按钮功能、坐标系设定和选择等性能，特别是在理解、掌握和运用各指令字进行编程方面，如对半径补偿功能、刀具偏置等模拟演示和训练，能有效地帮助提高学生提高手工编程的技能和技巧，为数控加工实训的开展做好操作理论和技术方面的准备。

二、协调课程教学内容和模式，实现仿真与加工实训的对接

在数控加工实训中，由于学生的操作熟练性和切削进给速度等因素，往往加工一个课题任务需要一定的课时数，并且还存在人多机床少的现状，所以在数控机床上完成的课题任务并不多，较难达到操作熟练性。为提高实训教学效率，在有限的课时数里提高学生操作技能水平，需要在教学中不断探索和改进。

1.数控仿真与实训训练课题合理穿插，提高教学效率

在数控仿真教学中安排一定的数控加工实训的课题任务，如对数控加工实训中单项基本训练的项目，先在仿真软件上完成工艺分析、编程和模拟加工，然后再上数控机床实训加工。这样既提高数控机床实际使用率，又能克服数控机床程序校验时只显示零件的大致轮廓或刀具运动轨迹的不足，保证程序的正确性，同时在仿真和实训中完成同一课题任务也能体验和区分仿真软件和数控机床的差异，如切削用量、工件的装夹等，更为学生课后练习和自学提供帮助。

2.数控仿真与加工实训教学内容各有侧重，保证教学质量

由于软件开发原因，在数控仿真软件中有些指令、操作方法和功能还不能反映和实现，如FANUC系统的直接图样编程功能、华中系统的G71有凹槽粗车循环、用G00和G01切削效果相同等。为避免学生误解和形成错误观念，除了向学生说明外，将相关的教学内容安排在数控加工实训中加以指导和强调，如进行G71有凹槽粗车循环指令的编程示范和对学生输入机床的程序进行切削用量相关参数的检查等。同时在用数控仿真软件进行课题任务模拟加工中，利用软件可以高速切削的特点，提高模拟加工切削速度快速验证对刀、程序等的正确性，增加单位课时的课题任务训练次数，提高编程的熟练性和正确性。

3.采用灵活的教学模式，调动学生积极性

在教学活动中，学生不是被动的受教育者，而是自觉的积极的参加者。在数控仿真教学中根据教学内容，以专业知识学习和技能提高为目标，发挥仿真软件优势，采用灵活多样的教学模式，提高教学效果。如利用软件的“授课”功能，除了教师在每个学生的屏幕上示范讲解和演示外，让部分学生操作演示进行交流机床操作和编程。利用软件“考试”功能，在教学过程中配合数控加工实训适时开展一些竞赛，提高操作熟练性和编程正确性。从而督促和鼓励学生认真学习、独立训练，减少抄袭，调动学生学习积极性和主动性。

4.运用仿真系统优势，联系地方经济建设

“以服务为宗旨，以就业为导向。”职业教育与地方经济建设是紧密联系的。在数控仿真软件中提供了较多占主导地位的数控系统，如德国的SIEMENS、日本的FANUC、广州数控GSK和华中数控等一系列数控系统，同时还包含了不同刀架位置结构的数控车床、数控铣床、卧式或立式加工中心的可选项目。在数控仿真教学中，根据学生学习情况和教学进度，结合地方企业设备使用的系统情况，选择1～2个系统进行系统操作和编程的介绍和指导，弥补数控加工实训系统单一的不足，以利于学生的发展和就业。

三、合理教学安排，提高数控技能教学效果。

在数控仿真和数控加工实训的教学中，为加强课程间的教学内容、教学进度，教学重点和难点的处理等具体问题，发挥教师的职业技能和工作积极性，在具体的教学安排中，制订教学计划、分配课时数和调配教师是十分重要的。

1.科学制订教学计划，实现教、学、做合一

在数控加工实训教学的单项基本技能、专业技能和综合技术应用能力的三个层面的训练中，考虑在数控加工实训的前期，学生进行实际操作前需要具备一定的加工基础和专业理论知识，发挥数控仿真具有集中教学、训练和低成本等教学优势，利用仿真软件理论联系实践，在机床仿真操作中落实理论知识的传授，提高学生系统操作和编程熟练性。因此在教学计划安排中，在单项基本技能阶段，安排数控仿真和数控加工实训的教学同时进行，同时数控仿真课时数可以多些，有利于通过做中学，学中做的教学形式，能使学生尽快掌握专业知识和操作技能。

2.加强教师专业技能提高，发挥教师主导作用

在数控仿真和数控加工实训的教学衔接中，围绕教学目标组织教学，需要在教学进度上保持同步，课题任务内容上协调，如完成某课题任务需用课时数，在图样分析、工艺确定、编写程序等方面也需要一致，另外程序中的编写格式要求，刀具选用，工序安排等也需要统一。为此安排教师同时承担一个班级的数控仿真和数控加工实训的教学任务，从课程教学计划的制订到教学内容在每课时中具体实施过程，精心策划，合理安排，最大限度发挥教师的能力和作用。

四、结语

为使学生全面地了解和掌握数控机床的编程与操作技术，数控仿真与数控加工实训的教学衔接还有很多工作要做。在充分利用仿真软件和机床设备，提高教学效率和效果，发挥教师职业技能，使学生在有限的教学时间学到更多的相关知识和技能，提高数控操作技能水平等方面，还需要积极实践与探索，不断深化教学改革。

参考文献：

[1]马荣刚，张国林.仿真软件在数控专业实训教学中的应用研究[J].中国校外教育，2011（A，1）

[2]黄祥.数控加工仿真系统在数控技术教学中的应用探讨[J].菏泽学院学报，2012（5）

篇9

关键词： 职校生 数控技能 大赛 应试技巧

数控技能人才是目前国家稀缺、企业急需的高技能人才，同时也是既能动脑又能动手的复合型技能人才的突出代表。根据工作岗位，我们把数控技能人才分为三个层次：“蓝领层”、“灰领层”、“金领层”，如图1所示。其中“蓝领层”数控技能人才是指在生产岗位上承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人；“灰领层”数控技能人才是指在生产岗位上承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员；“金领层”数控技能人才是指具备并精通数控机床操作、数控工艺编程和数控机床维护、维修所需要的综合知识，并在实际工作中积累了大量实际经验，知识面很广的人员。

为培养数控技能人才，秉承“推举数控产业精英，打造应用科技盛典”、“塑造赛事品牌，托举技能精英”的口号，近几年来，全国各地举办的各类数控技能赛事不断，通过比赛发现和造就了一大批优秀技能型人才，许多选手在赛场上得到了锻炼，更多的数控机床操作人员也希望通过比赛展示自己的才华，提高数控机床操作技能。2004、2006、2008年三届全国数控技能大赛的成功举办，极大地鼓舞了数控从业人员的动力。怎样才能在比赛中获得理想成绩，是教练和选手们广为关注的问题。本人历经两届大赛，在此以参赛选手和指导教师的双重身份，将全国数控技能大赛的基本情况和本人积累的经验与大家探讨。

一、职校生学习的现状

虽然职校生在校接触过一些实践技能操作，但实践经验不够丰富。另外，从全国数控技能大赛的竞赛内容来看，职校生要想在竞赛中取得好的成绩必须有针对性地训练。目前职校生学习的现状具有以下特征：

1.缺乏明确的学习目的，学习积极性不高；

2.学习基础差，缺乏基本的学习方法；

3.知识结构单一，综合运用能力较差。

二、大赛基本情况介绍

为贯彻全国职业教育工作会议精神和《国务院关于大力发展职业教育的决定》，落实“三年五十万新技师培养计划”和“职业院校制造业和现代服务业技能型紧缺人才培养培训工程”，推动职业院校深化教育改革，加快数控高技能人才培养，提高劳动者的技能水平，劳动和社会保障部、教育部、科学技术部、国防科工委、中华全国总工会、中国机械工业联合会共同举办全国数控技能大赛活动。

为帮助更多数控同行了解和关注全国数控技能大赛，使其深入人心，现将大赛的基本技术文件汇总如下：

1.竞赛项目

全国数控技能大赛分为学生组、教师组和职工组三个组别，每个组别均包含数控车床操作工、数控铣床操作工和加工中心操作工三个工种，其依据为《数控车工》、《数控铣工》、《加工中心操作工》国家职业标准。

2.竞赛内容与方式

各工种的竞赛内容包括理论知识、软件应用和操作技能三个部分。

（1）理论知识

理论知识竞赛采取答卷方式进行。竞赛内容包括数控原理与数控机床基础知识、机械技术基础、数控加工工艺、编程技术等。

（2）软件应用

软件应用竞赛应用CAD/CAM软件和数控加工仿真软件（仅学生组和教师组），在计算机机房采用上机操作方式进行。竞赛内容包括零件几何造型、加工参数设置、刀具路径与加工轨迹的生成、代码生成与后置处理和加工仿真等。

（3）操作技能

操作技能竞赛以现场实际机床操作的方式，按图纸要求完成试件加工。

三、赛前准备

1.心理准备

数控技能比赛是在特定的环境下，考验选手理论知识、软件应用、实际操作能力和水平的一项综合赛事。参赛选手要以紧张有序、忙而不乱的工作作风应对比赛中各个比赛环节。比赛中心态要平和，从容应对，要把平时从各种途径学到的新知识、新工艺和掌握的数控机床操作技能及传统加工经验，最终形成具有个人特点的、较完善的数控机床加工规程，通过比赛充分展示出来。实践证明，凡是心理准备充分的，考试成绩都比较理想，很多选手在比赛中展示了自己的才能，获得了荣誉，得到了社会的认可。

2.技术准备

技术准备中最关键的是：综合运用数控技术的基础知识应对理论知识考试；在实操考试中，熟练操作数控机床，掌握工件快速定位、找正、装夹的方法，合理地选择刀具，优选切削参数，灵活运用数控系统功能，实现快速高效加工。

四、赛场应试与技巧

1.工艺准备

实操比赛能全面、集中展示选手工艺知识、编程能力、操作技能水平，最终决定选手的排名顺序。实操比赛总的要求是：以最合理的工艺方案、最佳的刀具路径，在最短的时间内完成试件加工。工艺准备的核心是：在实操考试中，准备多种工艺方案，优选合理的加工路线，把握得分点，这样才可能得高分。

2.编程准备

数控加工是按照编制的程序实现工件加工，编程水平决定着加工效率和精度。程序形式多种多样，为了适用不同工件的加工需要，加工程序有以下几种类型：（1）孔类加工程序，以模块化结构为主；（2）平面和型槽类加工程序，应以单一程序为主，粗精加工可用宏指令来划分；（3）型腔加工程序。

3.实操考试的技巧

准确、熟练、快速的操作手法，是对参赛选手的基本要求。实操考试的环境和平日的生产环境有很大区别：设备和场地不熟悉，心理有压力，参赛选手同时操作，容易紧张，操作手法可能变形，容易产生平时不出现的错误，给比赛增加了难度，这是对选手的考验。实操考试分为三个阶段，即加工准备阶段、加工阶段、加工精度验证阶段。

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关键词：自动编程；数控加工；利与弊

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）02-0160-02

随着科学技术的飞速发展，社会对产品形状多样化的要求日益强烈，产品更新速度也越来越快，零件的形状越来越复杂，精度也越来越高，数控技能型人才紧缺情况也日益严重。许多中职、高职高专院校相继增设了数控技术专业，各院校均建有不同规模的数控实训基地。为了满足多品种、小批量、精密零件加工的需要，在数控加工技术的基础上利用自动编程软件，使现代制造技术发生了根本性的变化。因此，探索一种新型的、投入少、见效快、培养学生适应性强、受企业欢迎的教学模式势在必行。教学中相应地把自动编程软件用于教学，合理编制数控加工工艺及加工程序，也是解决这一问题的有效途径。

一、数控加工自动编程软件介绍

数控加工自动编程是结合实际加工所运用的一种软件，可通过计算机建模，用三维图形或二维图形把零件的模型或轮廓演示出来，再经一系列的软件进行处理，最后生成所需的加工程序。目前比较常用的有MasterCAM、UG、Pro/E，Cimatron、CAXA等数控自动编程软件，它们都具有以下功能：可利用这些软件在计算机屏幕上完成零件图样的绘制，数控仿真加工程序的输入输出、工件加工、刀具参数的设定选择、后置处理等数控加工的全过程，最终选择最佳方案完成零件产品的加工。

二、数控加工自动编程的优点

1.方便教学，减少教师工作量。数控加工自动编程软件主要用于数控编程与操作这一教学课程。数控编程教学一般采用常规的课堂教学手工编程。学生所编程序正确与否需要通过教师批改作业或在数控机床上进行仿真模拟才能知晓。教师检查程序需逐个程序段进行查阅，有时一些书写格式错误也不易查出，特别是在数控铣或加工中心针对比较复杂的曲面零件进行编程时，利用手工编程费时且程序长，而自动编程可以很好地解决这一问题。引入数控加工自动编程软件进行教学以后，学生对复杂零件所编程序可以直接利用自动编程软件的模拟加工进行演示，对程序编写和书写的错误也能通过编程软件的仿真功能直接看出，并进行修改；通过在计算机上对零件图样的绘制和程序的自动生成，让学生由被动学习变成主动学习，使学生对这门课程产生更浓厚的学习兴趣，学生的学习积极性与主动性大为提高。

在实训教学中，需要教师示范的教学内容较多。教师在机床上示范时，往往十几位学生围着一台数控机床，很难保证所有的学生能够听清、看清，教学效果不太理想。而数控加工自动编程则可以让教师在电脑屏幕上进行图形的绘制、刀具的选择、切削三要素的选择、刀轨的生成、后置处理的设定及程序的生成一系列教学内容的演示，使所有学生均能清楚地观看并进行模仿，为在实际数控机床操作上打下了基础，这样大大减少了教师在实训教学中的工作量，学生也能相应地学习、了解编程软件的运用，为今后进入企业打下基础。

2.弥补实训教学的不足。实训教学是数控教学的重要组成部分，但数控机床价格较之普通机床要昂贵得多，而数控加工的操作训练完全依赖数控程序，一旦复杂零件的程序没有编制正确，往往对刀具和机床造成损坏，甚至造成人身伤害，同时数控机床的维修费用昂贵。通过自动编程软件绘制零件图，然后经过后置处理、模拟加工，最后自动生成程序，这样的程序可信度高、数据准确，也可以用软件模拟加工出任意加工的曲面。因此，教师在机床操作讲解的内容，可以把学生分成几批分别讲解，在计算机上利用自动编程软件通过图样的绘制到程序的生成都可以实现。这样，大大减少了数控机床设备资金的投入、工件材料和刀具的消耗，可降低教学成本。

3.便于实现与数控系统的通讯。自动编程可利用计算机和数控系统的通讯接口，实现自动编程软件与数控系统之间的通讯。自动编程软件生成的数控加工程序，可直接输入数控系统，控制数控机床进行零件的加工。如果数控程序很长，而数控系统的程序存储器容量有限，不足以一次容纳整个数控加工程序时，可以利用编程软件进行程序边输入边加工，即在线加工。自动编程软件的通讯功能进一步提高了编程效率，缩短了生产周期，实现了人机对话。

三、自动编程软件在数控加工中的弊端

当然，自动编程软件也有局限性，使用编程软件编制的程序会出现误差，有时编出的程序并不一定是最好的。前期准备时间长，需要利用软件进行模型的建立，再设置刀具和毛坯，以及程序的处理等，程序冗长，不适用于简单工件的加工。编制复杂曲面零件的加工程序时，生成的零件程序可能达到几十兆，一般数控机床内存无法存储这么大的程序，这就需要在线加工。加工路径也不灵活，可能会有很多空行程，不利于提高加工效率。

另外，利用数控加工自动编程进行技能训练时，容易使学生对计算机产生依赖心理，沉迷于自动加工，而疏于手工编程。部分学生通过自动编程模拟加工出零件后沾沾自喜，从而放松在实际机床操作的学习，严重影响了教学质量。有的学生甚至对简单零件的加工也依赖于自动编程，却忽略了手工编程的一些基本编程知识。

四、解决方案

1.进一步完善数控教学模式。目前，国内外绝大多数软件公司已开发研制出较为稳定的自动编程软件，并运用于现代加工生产。特别是在复杂曲面零件的加工过程中，为提高生产效率，获得较高的加工精度，通过自动编程软件，一方面可对工件及刀具作出精确的几何描述，还能对数控程序进行验证；另一方面，可对加工过程中任意时刻的几何信息进行提取，如切削厚度、切削几何形状、机床主轴的转速、刀具与工件是否发生碰撞等信息。根据数控加工过程的动力学模型，对影响加工质量的刀具、夹具及工件的弯曲、疲劳、振动及温升进行科学预测，并获得优化的加工过程参数，如合适的刀具、进给率等。这样，数控自动编程软件才会发挥更大的作用。

2.数控实训不能完全依赖自动编程软件。自动编程软件的使用只能作为数控加工的辅助手段，而不能完全抛开手工编程的实训内容。教师必须合理安排实训时间，通过手工编程来纠正自动编程的不足。作为教师，必须在开始时就要讲明白自动编程与手工编程的区别、差距等问题。只有把自动编程教学与手工编程教学有机地结合起来，取长补短，博采众长，才能有效地提高教学质量和加工效率。

由于自动编程软件和实际手工编程操作存在一定差距，因而数控教学只能用自动编程软件对复杂零件进行编程训练，基本程序与指令代码的练习则要进行手工编程。不能把整个教学活动完全放在自动编程软件上，对实际加工中手工编程必须有足够的重视。有效地组织数控教学，才能使之既科学又客观，既高效又实用。

参考文献：

[1]肖高棉等.精通Mastercam9.0x[M].北京：清华大学出版社，2004.