数控编程论文范文
时间:2023-03-17 05:23:52
导语:如何才能写好一篇数控编程论文,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
数控编程课在施教的过程中,特别适合理论教学、实训教学、现场教学、课堂讨论等多种形式相结合的方法来进行,突出学生的主体作用,调动学生学习的积极主动性,鼓励学生独立思考。它有利于拓展学生的思维能力,挖掘学生的潜能,可大大提高课堂的教学效果。根据不同章节的特点以及学生所需达到的专项能力的要求,把实训、现场教学等实践性教学环节融入到教学过程中,并让学生亲手操作,强化实践与应用。学校要放权给老师,基本理论与技能操作由老师灵活安排,同一理论和实践教学由一位教师主讲,在教室(或利用多媒体课件)讲述本课题相关理论基础知识,给出图样进行编程,在仿真室模拟操作,学生不但可以在安全方式下熟练掌握数控机床各键的功能和机床的操作方法,而且对于对刀方法和程序的走刀轨迹得以更清晰的理解。当仿真模拟成功后,带领学生上数控机床上进行实际操作加工,让学生直接认识和操作数控机床。这样就使理论知识更好的向实践应用转化,并结合实训中出现的问题,进行讨论,最后结合学生的作品归纳总结。在实操过程中,老师在讲授操作知识的同时,还要适时穿插一些其它相关科目的知识,使学生在无意中既学到了新知识又复习了已学过的知识。在整个过程中,老师要充分给学生以思考的空间和想象力。遇到问题先思考,然后再给予指导。从书本上的理论知识到数控机床操作,再到一个精美的作品的产生,一条完整的教学链中,使学生既学到了理论知识,又培养了实操能力,既复习了已学过的知识,又使多学科的知识得到了融合。同时也达到了我们预期的教学效果,学生也体会到了学以致用的快乐。当学生拿到自己独立完成的心怡的作品时,内心的喜悦是可想而知的。在相互的比较中还能找到自己的缺点与不足,从而促使自己进一步学习。
2发挥双师型教师的作用
当今是科技知识日与更新的时代,现在的学生聪明、睿智,总是存在着极强的好奇心,他们渴望了解各种知识,在思维中会提出很多的疑问。而数控专业又恰恰是集数控、机械、电工、电子、计算机、液压气压、传感器等多学科的知识于一体而又相互交叉的专业,单纯的数控理论知识和数控机床的操作知识是远远满足不了学生的渴求的,这就要求双师型教师知识面要宽泛,不但应具有专业理论和专业技能知识,还要通晓相关专业和行业的知识、技术、技能,并能将它们相互渗透、融合和转化。老师只有具备了这些知识,你的课才更专业、更生动、更形象、更有趣,你的课才能讲活,才能吸引学生,才能使学生信服你,学生学习的欲望才能被激发。
3激发学生的求知积极性
篇2
如图1所示,课题要完成从选材至加工出成品的全过程,内容包括测绘零件,CAD画零件图,产品造型设计,生成凹、凸模,数控加工,产品检验,完成技师论文的编写等。
一、数控铣/加工中心预备技师课题内容
1.课题来源
预备技师课题的来源一般有:具有一定技术含量的企业产品、历年全国数控技能竞赛试题、国家题库、企业攻关课题、企业的技术改造课题、根据培养知识点设计的课题等。
本课题源自一灯具生产企业,产品为外贸定单,销往日本。该产品是企业与我校合作开发的新产品。在实施本课题前,已完成了该模具图纸的设计,本课题主要完成模具型芯和型腔的选材与加工。
2.能力目标
通过本套课题的学习,掌握利用数控设备加工具有实际价值产品的能力,以及培养学员应具有良好的团队意识和工作习惯。
3.课题开发
根据能力目标,将金属材料及热处理、CAD、数控造型软件的使用、自动编程知识、机械加工知识等涉及的技术融合在一起,形成完整的知识结构,强化各知识点的有机结合,形成较强的职业能力。
4.教学实践
(1)教学形式――导师制。
(2)学习形式――2人/组,任务驱动式团队自主学习。
(3)教学设备――数控铣/加工中心。
(4)学习内容――灯罩模具产品产出的全过程。
该灯罩模具的加工涵盖了数控专业学习中所涉及到的知识。灯罩模具的加工过程即是以行动导向组织的教学过程,以师生共同确定的加工方案及完成的加工步骤来引导教学组织过程,学生通过主动和全面的学习,达到脑力劳动和体力劳动的统一。
该灯罩模具的加工任务(行动)绝非单指某一技术或技艺,而是灯罩模具产品产出的全过程,包括接受定单、确定任务、资料检索、制订计划、服务加工、质量控制、售后服务等,是学生即将从事的数控加工职业可能发生的一个完整的工作过程。给学生提供了一个典型的综合科技环境,使学生将学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。
5.课题实施
(1)选择型芯及型腔材料。
提出问题:如何选择模具材料?选择模具材料时要考虑哪些因素?所选择模具材料的性能?
涉及知识:金属材料及热处理
教师行为:提供需查阅的相关资料,解答相关问题。
(2)画模具型芯图。
涉及知识:机械制图及相关绘图标准,手工画图、CAD绘图。
教师行为:检查所画视图的规范性与正确性,提出解决方案,CAD辅导。
(3)选择毛坯并进行数控车加工。
涉及知识:数控车床的编程与操作、选择刀具、夹具、切削用量、工件装夹与校正。
教师行为:检查数控车程序,数控车床的操作,数控车宏程序辅导。
(4)产品造型。
涉及知识:数控造型软件的使用。
教师行为:实体造型辅导。
(5)生成数控加工程序。
涉及知识:自动编程知识,机械加工知识。
教师行为:加工方式选择,加工刀具选择,切削用量选择辅导
(6)数控铣/加工中心加工。
涉及知识:程序的传输,数控铣/加工中心的操作,程序的修改,夹具的选择,工件装夹与校正。
教师行为:程序传输辅导。
(7)精度检验。
涉及知识:精度检验的方法。
教师行为:精度分析,提出解决措施。
(8)模具装配。
涉及知识:模具装配与调试。
教师行为:精度分析,提出解决措施。
(9)加工产品。
加工出的产品如图2所示。
(10)完成技师论文。
涉及知识:完成课题全过程中的心得与体会。
教师行为:提供技师论文的格式,书写论文的注意事项,论文辅导。
根据学员的学习情况及教学设备在实际使用过程中的效能,指导教师提出改进建议,完成成果评价。
二、成绩考核及教学效果评定
为了严把预备技师的出口关,数控铣/加工中心预备技师考评主要有以下内容组成:
1.预备技师理论考试
本着够用和实用的原则,检验学生对基本理论知识的掌握程度,其内容包括机械制图、机制工艺知识、机械加工、数控加工工艺、数控编程、数控原理等知识。
2.编制加工工艺
检验学生分析问题、解决问题的能力。考试内容为编写复杂零件的数控加工工艺规程(包括工序卡、刀具卡、切削用量参数表等内容)。
3.手工编程
检验学生对数控编程的基础知识的掌握程度。考试内容为编写考试工件的加工程序。
4.CAD绘图
绘制复杂零件或装配图,考核学生的计算机绘图能力及对机械制图的掌握程度。
5.自动编程
考核学生造型能力和自动编程能力。
6.数控技能应会考核
完成数控机床加工技师操作课题,考核学生的实际动手能力。
7.预备技师论文答辩
通过预备技师论文的答辩,考核学生对预备技师所需掌握的各项知识的综合运用能力,提高学生分析问题、解决问题的能力。
以上内容的1~3项归纳为应知考试,所占比例依次为60%、20%、20%。4~6项归纳为应会考试,所占比例依次为20%、30%、50%。当应知、应会和论文答辩全部合格后,方可认为预备技师合格。
(作者单位:江苏省常州技师学院)
篇3
【关键词】中职数控;加工技术
《数控加工技术》是职业学校“机械制造工艺与设备专业”的主干课程。我们承担了“《数控加工技术》课程教学改革方案”教改课题。在课题中强调了加强数控编程能力,相对淡化数控机床结构,渗入专业英语教学,加强实验、实训环节,提高学生对知识的综合应用能力。为了确认方案的实施效果,我们在教学中使用了该方案,并对实施的前后过程进行了分析研究。
一、教改实施前的准备
(一)授课计划的制定
我们承担了三年制国家级示范性专业(机械制造工艺与设备“先进制造技术”方向)学生的《数控加工技术》课程教学任务。根据教改后的教学大纲,结合现有实验设备和实验设备使用原则,我们制定了新的授课计划。相对教改之前增加了实验内容、手工及自动编程内容,相对淡化数控机床结构分析。时间安排上也作了调整,以前将数控车床的编程放在一起讲,讲完之后再讲数控铣床的编程,同学们很容易遗忘前面学的车床编程内容。现在,将编程分为基础篇和提高篇,将数控车床和数控铣床穿插在其中,不断地提高学生的编程能力。
(二)教学内容的准备
因为教学大纲和授课计划作了充分调整,本学期我们重新对课程内容进行备课。讲稿内容中增加了专业英语,从原版的数控教材中摘录了一些数控知识,对数控专业词语也作了英语注释
二、教改实施
(一)采用行为导向的教学方式
我们尽量采用行为导向的教学方式.让学生有更多自主学习的机会。在开学之初,将授课计划发给学生,让学生知道本学期的学习内容和教学进度,对于认真学习的同学,可以让他们做到课前预习。另外,还采用了布置自行研究课题的形式,在教学中部分采用以学生为中心的课堂教学方式,结合一些多媒体的教学方法进行编程知识的教学,并加强实验、实训环节,采用传、帮、带的方式进行实践教学。
(二)自行研究课题
在学期开学初,我们就将课题内容公布给学生,并告知学生如何做、为何要做。学生在学习本课程的同时,能够在课外翻看一些数控资料,在课余老师还曾带学生去上海新国际展览中心观看工业设备展览。期中,让已经做好课题论文的学生在课前用5分钟左右时间向同学介绍,期末时全部上交规定字数的小论文。自行研究课题让学生学会了收集资料、使用资料,学会了专业论文的书写方式,更重要的是使他们了解了数控加工技术的最新发展方向,并激发部分同学对数控的学习兴趣。让学生在课外积累数控相关知识,扩大知识面,充分发挥了学生的主观能动性。
(三)在教学中逐步渗透以学生为中心的课堂教学
《数控加工技术》课程教学内容较新,技术发展较快,但因为班级学生人数很多(每班有50左右的学生),也因为传统的学习方式在学生心中根深蒂固,教学作大规模的改变也许会影响教学效果,所以,我们只在几次课堂教学中选部分内容进行试点。通过几次尝试,学生的积极性有所调动,课堂气氛活跃了许多。上台讲解既能锻炼学生的表达能力,又能使教师了解学生对知识的掌握程度。
(四)加实验、实训环节
实验、实训一直是深受学生喜欢的教学环节.学生确实在这一环节能巩固数控加工知识并进一步学到一些实践知识。我们以行为导向的教学模式为依据,尽量多为同学提供自我参与的机会。
(五)改善教学评价系统
随着素质教育改革的不断发展,学生接受的教育逐渐呈现出个性化以及综合性。并且,很多学生在思维方式形成上都存在了一定的差异,从而使得学生对数控的相关程序以及流程等都会产生不同的思维模式。因此,教师在实际的教学过程中,要创建客观、合理的实验教育评价系统。对学生的数控实验成绩进行客观、综合性的评判。其评定的过程要尽量肯定学生的已作出成果,并且,指导其认识到自身存在的不足,并引导其探索有效的改进策略。数控评价系统可以分为三个层面,当学生能够独立地对数控实验教学涉及的基本内容完成时,就可以认定学生的成绩是合格。当学生能够进行较高数控相关的实验时,并获得较好的实验效果,就应判定其为良好;当学生对相关的数控技术深入掌握,并能够有效运用或创新时,可以判定学生的成绩为优秀。对于这样的学生,教师应该尽可能为其涉及与其能力对等的实验课程,从而有效地提高学生的实践应用能力以及创新性。
篇4
【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。
篇5
论文摘要:本文介绍了“项目积分”教学法在课程数控pmc编程与调试中的应用。该方法可以使学生快速地掌握数控pmc控制技术,满足企业实际岗位需求,提升就业竞争力。
0 引言
目前,着力发展以数控技术为核心的先进制造业已成为我国经济发展的重要战略,而数控pmc控制技术又是数控技术的关键技术之一,所以熟悉和掌握pmc控制技术,可以更好地进行数控机床的故障诊断与维修,解决实际应用中出现的问题和故障。
近几年,随着制造业的快速发展,企业对数控高技能复合型人才和数控维修人才的需求正逐年增加。为此很多学校都开设了课程数控pmc编程与调试。为了使学生更好地学习pmc控制技术,掌握经过调试验证的真实工程实例,在课程数控pmc编程与调试教学中实践“项目积分”教学法具有重要的意义。
1 pmc 的概念和功能
pmc(programmable machine controller),就是内置于cnc、用来执行数控机床顺序控制操作的可编程机床控制器。
pmc的功能是对数控机床进行顺序控制。即按照事先确定的顺序或逻辑,对控制的每一个阶段依次进行的控制。对数控机床来说,“顺序控制”是以cnc内部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器等的开关量信号状态为条件,并按照预先规定的逻辑顺序对诸如主轴的起停与换向、刀具的更换、工件的夹紧与松开、液压、冷却、系统的运行等进行的控制。“顺序控制”的信息主要是开关量信号。
pmc在数控机床上实现的功能主要包括工作方式控制、速度倍率控制、自动运行控制、手动运行控制、主轴控制、机床锁住控制、程序校验控制、硬件超程和急停控制、辅助电机控制、外部报警和操作信息控制等。
2 pmc 的信号和程序执行
常把数控机床分为“nc侧”和“mt侧”两大部分。“nc侧”包括cnc系统的硬件和软件,与cnc系统连接的外围设备如显示器,mdi面板等。“mt侧”则包括机床机械部分及其液压、气压、冷却、、排屑等辅助装置、机床操作面板、继电器线路、机床强电线路等。pmc的信息交换是以pmc为中心,在cnc、pmc和mt三者之间进行信息交换。
pmc程序主要由两部分构成:第一级程序和第二级程序。第一级程序每隔8ms执行一次,主要编写急停、进给暂停等紧急动作控制程序。第一级程序必须以end1指令结束。即使不使用第一级程序,也必须编写end1指令,否则pmc程序无法正常执行。第二级程序每隔8€譶 ms执行一次,n为第二级程序的分割数。主要编写工作方式控制、速度倍率控制、自动运行控制、手动运行控制、主轴控制、机床锁住控制、程序校验控制、辅助电机控制、外部报警和操作信息控制等程序,其程序步数较多,pmc程序执行时间也较长。第二级程序必须以end2指令结束。
3 “项目积分”教学法简介
“项目积分”教学法是把庞大、复杂的项目按工作过程层层细分成一个个简单的子项目,在学习过程中,又层层组合成整个完整的项目。该方法先由繁化简,再由简积繁,符合学生学习的一般规律,便于短时间内掌握学习内容。(下转第208页)(上接第179页)
4 “项目积分”教学法在课程数控pmc编程与调试中的应用
课程数控pmc编程与调试中的项目内容全部为经过调试验证的真实工程实例,便于学习者更好地掌握实践技能,满足企业实际需要。但是由于完整的数控pmc控制项目庞大且复杂,老师教学和学生学习若采用常规方法都非常麻烦,效果也不理想。为了便于老师教学,使学生更好地掌握pmc控制技术,在课程数控pmc编程与调试教学中应用“项目积分”教学法具有重要的意义。
在课程数控pmc编程与调试进行“项目积分”教学法的应用中,是以配置有fanuc 0i mate-md系统和标准机床操作面板的kx-mk-001型多功能数控综合实训系统为平台,将其整个庞大、复杂的pmc控制项目按其实现功能分解成各个一级子项目,安排在各章中;再在每章中把一级子项目分解成多个二级子项目,融合在项目案例、拓展实训和课后实训题当中;然后在项目案例和拓展实训中,把较复杂的二级子项目按控制流程分解成多个三级子项目;最后在三级子项目的分析中,把较复杂的三级子项目再细分成多个四级子项目。这样经过项目的多次分解,一个庞大、复杂的项目变成了一个个简单的四级子项目。当学生按照每章的内容学习时,先逐个学习各个简单的四级子项目,学完之后,自然地完成三级子项目的积分,依次类推,当各一级子项目都学完了,又完成整个完整的控制项目的积分。
在课程数控pmc编程与调试进行“项目积分”教学法的具体实践中,首先按其实现功能分解为工作方式pmc控制、速度倍率pmc控制、自动运行pmc控制、主轴pmc控制、机床锁住pmc控制、程序校验pmc控制、硬件超程和急停pmc控制、辅助电机pmc控制、外部报警和操作信息pmc控制共十个一级子项目;以一级子项目主轴pmc控制为例,其再分解为主轴m指令pmc控制、主轴手动操作pmc控制、主轴m00和m01指令pmc控制、主轴s指令pmc控制共四个二级子项目;以二级子项目主轴m指令pmc控制为例,其又分解成准备就绪pmc控制、主轴停止解除pmc控制、m指令译码pmc控制、主轴正反转m指令pmc控制、主轴停止m05指令pmc控制和主轴m指令执行结束pmc控制共六个三级子项目;以三级子项目主轴正反转m指令pmc控制为例,其又分解为主轴启动条件满足pmc控制、主轴正转m03指令pmc控制和主轴反转m04指令pmc控制共三个四级子项目。这样经过项目的多次分解,整个数控pmc控制项目变成了一个个简单的四级子项目。
在课程数控pmc编程与调试的学习过程中,学生先逐个学习简单的四级子项目主轴启动条件满足pmc控制、主轴正转m03指令pmc控制和主轴反转m04指令pmc控制,学完之后,自然地完成三级子项目主轴正反转m指令pmc控制的积分;当三级子项目准备就绪pmc控制、主轴停止解除pmc控制、m指令译码pmc控制、主轴正反转m指令pmc控制、主轴停止m05指令pmc控制和主轴m指令执行结束pmc控制都学完了,自然地完成二级子项目主轴m指令pmc控制的积分;当二级子项目主轴m指令pmc控制、主轴手动操作pmc控制、主轴m00和m01指令pmc控制和主轴s指令pmc控制都学完了,自然地完成一级子项目主轴pmc控制的积分;当一级子项目工作方式pmc控制、速度倍率pmc控制、自动运行pmc控制、主轴pmc控制、机床锁住pmc控制、程序校验pmc控制、硬件超程和急停pmc控制、辅助电机pmc控制、外部报警和操作信息pmc控制都学完了,又完成整个数控pmc控制项目的积分。
5 结束语
本文介绍的“项目积分”教学法经过在课程数控pmc编程与调试教学中多年的实践,取得了明显的学习效果。学生通过该课程的学习,可以快速地掌握数控pmc控制技术,满足企业实际岗位需求,提升就业竞争力。
篇6
论文关键词:数控技术 仿真软件 数控教学
论文摘要:初学者在数控实习教学过程中易发生安全事故,造成机床和人身伤害。数控加工仿真系统是基于虚拟现实的仿真软件,是利用计算机来模拟实际的加工过程。采用数控仿真软件教学,不仅降低了运行成本,而且给学生更多的练习机会,在各种仿真过程中熟练掌握数控机床的加工生产技术。训练学生实习操作的技能技巧,有利于数控教学水平的提高。但数控加工仿真系统是一种模拟软件,它不可能完全代替实训。
数控技术自问世以来,给世界各国制造业带来了革命性的变化。现在数控技术已成为制造业,特别是先进制造业的核心,也是体现一个国家综合国力水平的重要标志。企业的制造能力、适应市场能力和竞争能力都是建立在数控技术之上。随着我国制造业的蓬勃发展,需要大量掌握现代化制造技术的人才,特别对一线数控技术工人的需求量非常大,这就要求中等职业学校培养具有高技能的技术人才。但许多中职学校由于条件的限制,只能传授理论知识,而缺乏实践,学生的实际操作能力欠缺。因此,探索出一种投入小、见效快的教学模式势在必行。
一、数控教学中应用数控仿真软件在的优点
要学好一门技术就要经过大量的实习实践,而数控技术更是一门实践性强的课程,良好实习环境是数控教学必不可少的条件。而数控实习设备属于的高科技产品,价格高,一台数控车或数控铣至少在10万左右,而一台数控加工中心要30万左右,多则达数百万。一般中职学校购置数量不多的几台设备让学生实习。从数量上和成本安全性上考虑,都不大适合学生的普及性教学和实训。如果数控机床的实训完全按照实操进行,需购置大量设备来满足学生实习,这样投入大、消耗多、成本高,一般学校难以承受,而使用数控加工仿真系统是解决此不足的主要途径。它既能解决实训设备不足、学生实习时间少的问题,又能解决初学者由于对数控系统及操作面板不熟悉而造成安全问题,提高学生对数控系统操作及控制面板的熟悉度,让学生大胆地通过仿真对所编程序进行验证,使实习的安排达到多样化,提高学生的学习兴趣和编程能力,使数控技术的教学投入少、见效快,是一种经济实用、安全可靠、功能多样的教学辅助工具。
二、在数控教学中的应用数控加工仿真软件方法
在学习数控加工仿真软件前,一般是学生完成了专业基础理论教学(如机械基础,机械制图等)、专业基础实训教学(如钳工,普通车工等)的基础上进行的,仿真教学的目的是充分利用现有的资源,训练学生实习操作的技能技巧。怎样运用好数控加工仿真系统,使其发挥最好效果,具体应做如下几点:
1.在数控教学初期
在教学初期,主要以理论教学为主,学习数控编程的理论知识(如指令格式、编程方法等问题),一般安排15课时左右。但同时在教学中应穿插数控仿真系统的学习,仿真系统主要解决软件的安装及基本的使用问题。可先用多媒体将数控仿真软件对学生进行集中训练,使学生对仿真软件的使用有全面的了解,然后让学生上机练习仿真软件的使用。
2.教学中期
经过初期的系统学习后,学生基本掌握了数控机床面板及数控仿真系统的操作方法,数控教学应将理论与仿真有机结合起来,理论教学以编程方法和工艺为主,而仿真训练主要进行程序的输入、校验等练习,同时让学生了解不同数控系统(如法那克、西门子、广数、华中等)的操作方式,将理论与实践结合起来。
3.教学后期
数控加工仿真软件只是一种模拟教学软件,是对加工过程的模拟,并非真实的加工过程,它不可能完全代替教学,尤其是数控加工实训。在数控教学中,往往由于过分依赖仿真系统,而忽视了机床加工练习。因为仿真系统与实际机床有着本质的区别,仿真系统无法替代学生在机床上加工时的真实感受,特别在切削用量的选择方面。因此,教学后期要合理安排时间,将仿真训练与实际数控机床操作训练有机结合,尽量让学生在机床上进行零件的加工训练,而仿真系统此时只是对程序验证的工具,学生可先在仿真系统上将零件模拟加工出来,然后再上机床实际加工,这样可以保证程序的正确性,减少在加工的过程中因程序问题而造成的安全事故。
总之,把数控仿真软件用于数控教学中,将有利于改进教学方法,提高教学水平。但同时要正确处理仿真与实际操作的关系,不能用仿真软件完全代替数控实习,应合理安排仿真与实际操作的时间。教育是高投入、高产出的行业,如何利用现有的资源和设备,以最少的成本,培养具有现代化数控技术应用和开发能力的新型机电一体化人才,是我们职业教育探索的方向。
参考文献
1.劳动部职业技能开发司.数控车床生产实践.北京:中国劳动保障出版社. 1997
3.劳动和保障部教材办公室.数控加工工艺学.北京:中国劳动保障出版社. 2000
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随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。
长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,己不适应日益复杂的制造过程,因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
2.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的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面:
2.1高精度、高速度的发展趋势
尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势,但是科学技术的发展是没有止境的,高精度、高速度的内涵也在不断变化,目前正在向着精度和速度的极限发展。
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。
2.25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。
2.3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,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,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
3.结束语
随着人们对数控技术重视,它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势,另外数控技术的正不断走向集成化,并行化,仍有广阔的发展空间。
参考文献
[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.
[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.
[3]张亚力.简述数控发展的新趋势[J].国土资源高等职业教育研究.2005.
[4]陈芳.数控技术的发展和途径[J].科技资讯.2008.
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论文摘要:针叶就业市场对数控人才的需求,提出了以工程项目为载体的数控综合化课程改革,分析了中职数控人才在就业市场上的定位及课程综合化的指导思想,剖析了工程项目选题的原则及实施的过程,阐述了数控课程综合化的特点和难点。
随着改革开放的不断深人,社会经济技术的飞速发展,科学技术的不断进步,职业岗位对就业员工素质要求也发生了巨大的变化。原有教学的目标体系、课程体系、知识能力结构已不适应现代企业技术发展的需要。为了改善学生的能力、知识结构,提高学生在就业市场上的竟争力,培养市场所需求的人才,使其成为用人单位所希望的“招之即来,来之即用”人才,我校机电专业科数控专业方向于2004年起进行大胆的“以就业为导向以工程项目为载体的数控综合化课程改革”。本文结合我校的改革,对数控专业课程综合化进行了探索。
一、数控专业学生就业市场分析与定位
根据国家权威机构的统计,对于数控人才,用人单位有以下四个需求层次,所需掌握的知识结构也各不同:
1.数控操作技工:精通机械加工和数控加工工艺知识,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的简单维护维修。
2.数控编程员:掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作,掌握复杂模具的设计和制造专业知识,熟练掌握三维CAD/CAM软件,如UG , ProE等;熟练掌握数控手工和自动编程技术。
3.数控机床维护、维修人员:掌握数控机床的机械结构和机电联调,掌握数控机床的操作与编程,熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数设置。精通数控机床的机械和电气的调试和维修。
4.数控通才:具备并精通数控操作技工、数控编程员和数控维护维修人员所需掌握的综合知识,并在实际工作中积累大量实际经验,知识面很广。精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计,掌握数控机床的机电联调。能自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试和维修。能独立完成机床的数控化改造。
根据中等职业教育的要求及我校数控专业的特点,我们培养的是数控操作技工和数控编程员,并以此为定位基准点进行数控专业的课程综合化改革。
二、课程综合化思路
1.课程综合化指导思想:以职业技能为重点,以职业岗位为目标。即打破原先按学科体系划分的授课方式,把}PLCy,《计算机辅助制造》、《机械制造工艺学》、《数控技术》等课程通过整合将教学内容按工作岗位划分,分为数控车和数控铣两大教学模块。教学时以实际工程项目为载体,首先让学生明确实际工程任务,以及需要达到的技能要求;之后讲解相关知识点及涉及到的周边知识,例如机床的结构、切削机理、刀具材料等;再进行产品加工,加工中如遇到问题再进行知识点的补充,最后工程项目完成后进行知识点研讨、总结。
2.培养目标:具备数控加工的基本理论和工艺知识、掌握中等复杂程度零件的数控加工工艺过程,能够熟练使用CAD/CAM软件进行零件的三维造型和自动编程、手工编程,并能完成指定零件的实际加工操作并达到零件加工的精度要求。
三、工程项目的选题
课程综合完毕后,在以工程项目为载体实施教学过程中,工程项目的选择是至关重要的,它决定着课程综合的教学效果以及课程改革成败,下面谈一谈关于工程项目的选题。
1.工程项目的选题原则。关于工程项目的选题应该从以下几方面来把握:
(1)针对性。从学生的实际情况出发,针对培养目标和达到的技能要求.选择不同的工程项目。
(2)适用性。从教学和企业的实际需要出发,真题真做。
(3)综合性。综合性体现在两个方面:一是技术上综合,二是培养综合能力。
(4)科学性。科学性也可以从两方面来看,一是项目教学既然是一种教学方式就必须遵循一定的教学规律,从组织教学的角度体现出科学性;二是项目教学又是一种特殊的科研活动,必须符合科研工作的要求。
(5)实际性。结合本校的师资水平和现有的设备情况,选择切合实际的项目。
2.工程项目的选题示例。下面分别以数控铣削模块为例来说明工程项目的选题:
(1)工程项目名称:铣矩形槽板。
(2)学习目标:
①能设置刀具参数和工件零点;
②能调整刀具参数粗、精铣轮廓;
③能编制和调用子程序铣削工件;
④能使用铣槽循环对矩形槽进行编程和铣削。
(3)熟悉和掌握的操作要点:
①加工前的准备:A.详细阅读零件图,并准备坯料和检查坯料的尺寸;B.编制加工程序,输人程序并选择该程序;C.用平口虎钳装夹工件,伸出8mm左右,用百分表找正;D.确定工件零点为坯料上表面的中心,设定零点偏置;E.安装中20mm粗立铣刀并对刀,设定刀具参数,选择自动加工方式。
②铣外轮廓:A.粗铣外轮廓,留0.50mm单边余量;B.安装中20mm精立铣刀并对刀,设定刀具参数,半精铣外轮廓,留0.10mm单边余量;C.实测工件尺寸,调整刀具参数,精铣外轮廓至要求尺寸,如图1所示。
③加工2-中10孔:A.安装A2.5中心钻并对刀,设定刀具参数,钻中心孔;B.安装小9.7 mm钻头并对刀,设定刀具参数,钻通孔;C.安装中10H8铰刀并对刀,设定刀具参数,铰孔至要求尺寸,如图1所示。
④铣矩形槽:A.安装妇2mm键槽铣刀并对刀,设定刀具参数,选择程序,粗铣矩形槽,留0.50 mm单边余量;B.安装中12mm精立铣刀并对刀,设定刀具参数,半精铣矩形槽,留0.10mm单边余量;C.实测矩形槽的尺寸,调整刀具参数,精铣矩形槽至要求尺寸,如图1所示。
四、以就业为导向以工程项目为载体的数控综合化课程改革特点、难度和几点思考
1.以就业为导向以工程项目为载体的数控综合化课程改革特点:
(1)以工程项目为载体可以促进教学,提升师生的专业技能,在接触社会、了解社会、通过完成项目来满足社会需求的同时磨练自身、获得新知。
(2)是以学生数控技能的形成为主线,即把专业知识和专业技能有机地融合为一个整体,以“工程项目为载体”进行任务驱动式的教学。有利于培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。
(3)通过参与项目还可以培养学生多方面的能力:群体合作精神、沟通技巧与能力、责任感和主动性创新能力等.让学生在项目实践中产生成就感,获得自信,更大地激发他们的求知欲望,逐步形成一个感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。
(4)突出实践环节的教学,提高了学生的就业能力,缩短了培训与就业的距离。
(5)通过参与项目也能获得工业界的需求动向,这些信息的获得将对有关专业或课程的改革与调整提供帮助,缩短学校和企业之间的距离。
(6)课程综合化后,考试模式也发生了相应的变化,废除了一卷定乾坤的考核方式,而是将学生的总评成绩分散到工程项目的各个阶段中,即每个阶段均有一个成绩,最后学生的总评成绩为各个阶段成绩之和,真正考核出学生的实际知识水平和技能。
2.实施过程中的难点:
(1)以工程项目为载体的数控综合化改革,对专职教师提出了更高的要求,教师不仅要能够讲好每门专业课,还要对所用到的专业课进行综合,还要有很强的实践能力。这就要求教师也要不断学习进修,拓宽知识面,了解专业发展的最新动向,并率先深人实践教学一线,在做中学,在做中提高。
(2)实验设备陈旧或者数量偏少,不够用,制约着“以就业为导向以工程项目为载体的数控综合化改革”推广。
(3)是对指导教师能力和敬业精神的重要考验,有一批专业过硬、开拓进取的教师队伍是实施“以就业为导向以工程项目为载体的数控综合化改革”的重要保证。
3.几点思考:
(1)项目选题必须以就业为导向,以培养学生综合能力为本位。学生通过参加项目制作可以全面、灵活运用所学知识,锻炼综合能力,提高就业的竞争力。
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论文摘要:文章对数控机床的爬行与振动故障原因作了简单分析,指出一些诊断排故的方法和策略
数控机床是集机、电、液、气、光等为一体的自动化机床,经各部分的执行功能,最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作,实现切削加工任务。工作时,各项功能相互结合,发生故障时也混在一起,故障现象和原因并非简单一一对应。一种故障现象可能有几种不同的原因,大部分故障以综合形式出现,数控机床的爬行与振动就是一个明显的例子。
数控机床进给伺服系统所驱动的移动部件在低速运行时,出现移动部件开始不能启动,启动后又突然作加速运动,而后又停顿,继而又作加速运动,如此周而复始,这种移动部件忽停忽跳,忽快忽慢的运动现象,称为爬行;而当其高速运行时,移动部件又出现明显的振动。这一故障现象就是典型的进给系统的爬行与振动故障。
造成这类故障的原因有多种可能,可能是因为机械部分出现了故障所导致,也可能是进给系统电气部分出现了问题,还可能是机械部分与电气部分的综合故障所造成,甚至可能因编程有误也会产生爬行故障。
一、分析机械部分原因与对策
因为数控机床低速运行时的爬行现象往往取决于机械传动部分的特性,高速时的振动又通常与进给传动链中运动副的预紧力有关,由此数控机床的爬行与振动故障可能会在机械部分。
如果在机械部分,首先应该检查导轨副。因为移动部件所受的摩擦阻力主要是来自导轨副,如果导轨副的动、静摩擦系数大,且其差值也大,将容易造成爬行。尽管数控机床的导轨副广泛采用了滚动导轨、静压导轨或塑料导轨,如果导轨间隙调整不好,仍会造成爬行或振动。对于静压导轨副应着重检查静压是否到位,对于塑料导轨可检查有否杂质或异物阻碍导轨副运动,对于滚动导轨则应检查预紧措施是否良好。关注导轨副的也有助于分析爬行问题,导轨副状态不好,导轨的油不足够,致使溜板爬行。这时,添加油,且采用具有防爬作用的导轨油是一种非常有效的措施。这种导轨油中有极性添加剂,能在导轨表面形成一层不易破裂的油膜,从而改善导轨的摩擦特性防止爬行。
其次,要检查进给传动链。因为在进给系统中,伺服驱动装置到移动部件之间必定要经过由齿轮、丝杠螺母副或其他传动副所组成的传动链。定位精度下降、反向间隙增大也会使工作台在进给运动中出现爬行。通过调整轴承、丝杠螺母副和丝杠本身的预紧力,调整松动环节,调整补偿环节,都可有效地提高这一传动链的扭转和拉压刚度(即提高其传动刚度),对于提高运动精度,消除爬行非常有益;另外传动链太长,传动轴直径偏小,支承座的刚度不够也是引起爬行的因素。因此,在检查时也要考虑这些方面是否有缺陷,逐个排查。
二、分析进给伺服系统原因与对策
如果故障原因在进给伺服系统,则需分别检查伺服系统中各有关环节。数控机床的爬行与振动问题属于速度问题,与进给速度密切相关,所以也就离不开分析进给伺服系统的速度环,检查速度调节器故障一是给定信号,二是反馈信号,三是速度调节器自身故障。根据故障特点(如振动周期与进给速度是否成比例变化)检查电动机或测速发电机表面是否光整;还可检查系统插补精度是否太差,检查速度环增益是否太高;与位置控制有关的系统参数设定有无错误;伺服单元的短路棒或电位器设定是否正确;增益电位器调整有无偏差以及速度控制单元的线路是否良好,应对这些环节逐项检查、分类排除。
三、其它因素
有时故障既不是机械部分的原因,又不是进给伺服系统的原因,有可能是其它原因如编程误差。如FANUC6M系统数控机床在一次切削加工时出现过载爬行。经过仔细核查,发现电动机故障引起过载,更换电动机过载消除,可爬行还是存在。先从机床着手寻找故障原因,结果核实传动链没问题,又查进给伺服系统确认无故障,随后对加工程序进行检查,发现工件曲线的加工,采用细微分段圆弧逼近来实现,而在编程中用了G61指令,也即每加工一段就要进行一次到位停止检查,从而使机床出现爬行现象,将G61改为G64指令连续切削,爬行消除。
如果故障既有机械部分的原因,又有进给伺服系统的原因,很难分辨出引起这一故障的主要矛盾,这是制约我们迅速查出故障原因的重要因素。面对这种情况,要进行多方面的检测,运用机械、电气、液压等方面的综合知识,采取综合分析判断,排除故障。
数控机床是技术密集和知识密集的设备,故障现象是多样的,其表现形式也没有简单的规律可遵循,这就要求维修的技术人员要有电子技术、计算机技术、电气自动化技术、检测技术、机械理论与实践技术、液压与气动等较全面的综合技术知识,还要求具有综合分析和解决问题的能力。
参考文献:
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一、问题的提出
本人多年从事数控编程与操作课程的教学工作,在这个过程中了解到数控实践教学存在着若干问题:
1.学生人均实际操作时间相对较少
由于数控实习设备价位相对来说比较高, 一般职业院校购置数控设备的台套数有限,而学校在校的实习学生数量相对较大,因此不能保证学生的人均实践操作时间。[1]
2.学生实习的内容与生产实际严重脱节
与生产实际相脱节的原因有多个方面,首先,在数控机床的操作过程中,由于教学时间有限,指导教师多以指导学生的基本操作为主,而理论、实践技能训练的内容偏少,与实际生产衔接不够;其次,学生使用的毛坯材料和刀具与实际生产有差距。由于用于加工生产的毛坯原材料价格比较昂贵,加之学生多以练习为主,不进行实际工件的加工,大部分材料都是浪费,所以车间用于学生练习的毛坯一般是价格相对便宜。从另一个方面考虑,就是在实习过程中选择了比较好的材料,由于学生对加工工艺认识的相对缺乏,刀具必定会被频繁的打坏,而更换刀具的价格也是不菲的。
3.机械加工工艺知识面窄,给数控实践教学带来了极大的困难
学生数控知识面培养不够,并且经历实践操作环节很少,对设备安全和学生人身安全存在的危险问题考虑不到,也影响了数控实践教学的顺利进行。[2]
4.由于设备少、资金紧张等多方面原因,数控实践教学多以演示性和验证性实验为主,只注重对理论知识的验证和实际零件加工的演示,学生无需或很少动手,学习效果较差。
5.数控实践教学不能充分利用课堂时间
由于数控技术专业实践性强、职业能力要求高,要求教师既能从事理论教学又能承担实践教学,具有较强的动手能力和解决生产一线有关技术问题的能力,能在生产现场动手示范,指导学生掌握生产技能,因此担任这门课程的一般为“双师型”教师。但这样也存在着弊端,一个教师在数控机床前面指导的学生是有限的,不可能将整个班级的学生都拉到机床前面教学,所以就要分组进行,最多十个学生一组,这样势必就会有许多空余时间不能充分利用。
针对上述在数控实践教学中存在的问题,对高校数控实践教学的培养目标、组织实施方式和实践教学内容等教学环节进行改革,势在必行。本人认为应该从不同层次认识数控实践教学,从而在教学条件有限的情况下提高“数控编程与操作”课程的实践操作性。
二、问题的解决
1.揭掉“数控”的神秘面纱。
一般人提起数控总感觉数控很神秘,经过这几年的数控教学,我的认识是数控并不神秘,其实所谓的“数控”也就是机械加工,再进一步说就是无人值守的全自动的机械加工过程。因此既然是机械加工,所以学习数控最主要的是学习机械加工工艺,而工艺知识正是我们学生最缺乏的。因为机械工艺知识的获取不单单是靠教师对工艺知识的理论讲解,更重要的是在实际加工过程中积累工艺经验,只有在实际加工中经历了解决问题的过程,工艺知识才会有积累。
2.进行数控实践操作必须具有的知识基础。
实践教学一般包括实验、实习和实训,而数控实践教学实质是实习加实训。在进行数控实践操作之前学生必须完成一定程度的专业基础实习,专业基础实习主要是进行金工实习。通过金工实习,要求学生掌握常用机械加工方法以及车床、铣床、钻床、磨床的加工工艺特点,机械加工工艺方法和工艺参数选择。
学生在掌握了金工实习所要求的技能的基础上,再进行数控机床的实际操作,可以对比学习,相对来说就比较简单了,而且很多机械加工工艺的知识对数控加工也是通用的。
3.综合利用数控仿真软件完成数控实践教学
首先利用数控仿真软件在虚拟加工的软件环境中让每个学生得到充分的训练,然后在真实的生产设备上进行加工,这样既获得了较好的教学效果,而且也为学校节省了大量加工材料和刀具材料等不必要的浪费。[3]
4.重新设计数控实践教学的考核
对实践教学的考核,是实施实践教学体系过程中的重要环节。考试对于学生来说是一种压力,同时也是一种动力,只有通过考核,才能检验学生的掌握程度,对于数控的实践教学来说也是如此。学校考核数控实践教学的教学效果主要是考核学生对理论知识的掌握和职业技能的初步操作程度,在考核过程中应制定评分细则,全方位加以考评。但是由于时间和机床有限的原因,全方位考评在学校实施起来是比较困难的。社会的考核主要是让学生参加相应职业岗位技术等级考核。
对于数控实践教学来说,重点内容是让学生掌握数控机床的手动操作方法,对于自动加工,只要学生编写程序没有错误,只要按下 “循环启动”按键,让程序自动运行便可以了。而手动操作数控机床主要是建立工件坐标系的操作,也就是“对刀”操作。所以学校考核只要进行“对刀”手动操作的考试便可以了。如表1所示是本人从事数控实践操作过程中定制的数控手动操作的评分标准。
三、总结
总之,“数控编程与操作”课程在机械类专业职业教育中发挥着举足轻重的实践指导作用,我们的教学手段经过近几年的实践探索和教学改革不断趋于完善,但是在这个过程中不断有新的问题出现。我们只有在数控实践教学的过程中不断地发现问题,解决问题,才能使我们的数控实践教学在不断的探索中发挥强有力的就业导向作用,使学生真正学以致用。