導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇數(shù)控機(jī)床編程與操作，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞： 數(shù)控仿真系統(tǒng)；數(shù)控機(jī)床編程與操作；理論及實(shí)踐；教學(xué)效果

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）05-0270-02

0 引言

目前在機(jī)械制造行業(yè)中越來(lái)越多的應(yīng)用到了數(shù)控加工，自然對(duì)此類人才的需求也就與日俱增了。但因?yàn)閿?shù)控設(shè)備的價(jià)格很昂貴，很難做到每個(gè)學(xué)生都有足夠的操作數(shù)控機(jī)床的時(shí)間，并且如果學(xué)生操作失誤，很容易造成數(shù)控設(shè)備的損壞，既占用了設(shè)備加工時(shí)間，又增大了風(fēng)險(xiǎn)。因此，如何增加學(xué)生的實(shí)踐操作機(jī)會(huì)，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)出更多的相關(guān)專業(yè)人才，就成為擺在廣大職業(yè)院校的一道難題。各高職院校必須重視這一問(wèn)題，探索出一套適合自己現(xiàn)狀的教學(xué)方法和教學(xué)模式。數(shù)控仿真系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效的解決學(xué)生缺乏實(shí)踐操作機(jī)會(huì)的問(wèn)題，因?yàn)樵撓到y(tǒng)可以通過(guò)進(jìn)行數(shù)控加工全過(guò)程的演示，比如數(shù)控加工程序的編制、虛擬仿真數(shù)控機(jī)床的操作、工件加工和測(cè)量等，讓學(xué)生了解和掌握到數(shù)控機(jī)床的各項(xiàng)程序指令和基本操作方法，為今后的實(shí)際操作打下良好的基礎(chǔ)。

分析數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，它作為前期的輔助教學(xué)手段已經(jīng)成為了一種最安全有效的教學(xué)方法和教學(xué)途徑。

1 數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

1.1 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以提高教學(xué)效率、節(jié)約成本。數(shù)控設(shè)備價(jià)格昂貴，數(shù)量有限。數(shù)控仿真系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)大量配置終端，徹底解決了數(shù)控機(jī)床數(shù)量不足的難題。同時(shí)數(shù)控仿真系統(tǒng)不存在安全問(wèn)題，若操作失誤，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)警，并不會(huì)出現(xiàn)安全事故。不僅鞏固了學(xué)生的操作能力，讓學(xué)生有更多的實(shí)踐學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，也在很大程度上節(jié)約了教學(xué)成本，是數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)教學(xué)前期良好的輔助教學(xué)手段。

1.2 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以減少教師的工作量，提高教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)教學(xué)中，數(shù)控程序批閱的工作量非常大而且繁瑣。應(yīng)用數(shù)控仿真系統(tǒng)，學(xué)生程序出現(xiàn)小的失誤，數(shù)控仿真系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)警，幫助學(xué)生改正編程過(guò)程中的錯(cuò)誤。數(shù)控仿真系統(tǒng)自帶的考試功能能夠自動(dòng)記錄學(xué)生操作過(guò)程的失誤，自動(dòng)評(píng)分，極大的減少了教師工作量，提高教學(xué)質(zhì)量。

1.3 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)是理論和實(shí)踐相結(jié)合的課程，按照傳統(tǒng)的方法在課堂上講授編程指令，學(xué)生很難理解這些指令的內(nèi)涵以及與實(shí)際應(yīng)用之間的關(guān)系，學(xué)生會(huì)感覺(jué)空洞、枯燥、提不起興趣，而利用數(shù)控仿真系統(tǒng)進(jìn)行多媒體教學(xué)，直觀地向?qū)W生展示編程指令的實(shí)際加工應(yīng)用，學(xué)生可以將所學(xué)的指令在數(shù)控仿真系統(tǒng)上進(jìn)行模擬加工，發(fā)現(xiàn)編程過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，教師針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤及時(shí)進(jìn)行講解，讓編程指令變得具體、形象，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

1.4 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手操作能力。教師把數(shù)控機(jī)床操作的課程安排在實(shí)訓(xùn)車(chē)間來(lái)講授，其一受數(shù)控機(jī)床數(shù)量的限制，學(xué)生自己動(dòng)手操作的時(shí)間不足；其二學(xué)生操作一旦出現(xiàn)失誤，輕則造成刀具或者機(jī)床的損壞，重則造成安全事故的發(fā)生。因此在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作之前，應(yīng)先利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。數(shù)控仿真系統(tǒng)采用的操作面板和按鍵功能與實(shí)際的數(shù)控機(jī)床完全相同，學(xué)生可以在數(shù)控仿真系統(tǒng)上自己動(dòng)手操作機(jī)床來(lái)加深理解。即使操作過(guò)程中有失誤的地方，仿真系統(tǒng)也只是及時(shí)出現(xiàn)報(bào)警提示，而不會(huì)造成安全事故的發(fā)生，這樣學(xué)生就可以放心大膽地進(jìn)行各種操作練習(xí)，從而增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手操作能力。經(jīng)過(guò)了大量的數(shù)控仿真系統(tǒng)的操作練習(xí)，再到數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)際操作，就會(huì)避免安全事故的發(fā)生。

1.5 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控編程時(shí)，如果不利用數(shù)控仿真系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，很難發(fā)現(xiàn)編程過(guò)程中出現(xiàn)的小的失誤。利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，即使再小的錯(cuò)誤，如數(shù)字0輸成字母O，坐標(biāo)值掉了小數(shù)點(diǎn)，字母Z輸成數(shù)字2等等，數(shù)控系統(tǒng)都會(huì)及時(shí)報(bào)警，程序無(wú)法運(yùn)行。因此要在數(shù)控仿真系統(tǒng)上正確的運(yùn)行程序，必須保證輸入的程序是正確無(wú)誤，這就培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。數(shù)控程序沒(méi)有60分、90分，只有0分和100分。

1.6 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和遠(yuǎn)程培訓(xùn)。隨著社會(huì)對(duì)技能人才的大量需求，職業(yè)院校還應(yīng)擔(dān)負(fù)起社會(huì)勞動(dòng)力的培訓(xùn)任務(wù)，利用數(shù)控仿真系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)搭建的平臺(tái)，進(jìn)行遠(yuǎn)程教育將成為一種新的教育教學(xué)模式，它打破了地域和時(shí)間的限制，擴(kuò)大培訓(xùn)人員的數(shù)量，縮短了培訓(xùn)的周期。

2 數(shù)控仿真系統(tǒng)應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

2.1 數(shù)控仿真系統(tǒng)只能檢查程序的對(duì)錯(cuò)，無(wú)法檢查程序的好壞。數(shù)控仿真系統(tǒng)對(duì)數(shù)控程序編寫(xiě)技巧、加工工藝安排無(wú)法檢查。教師應(yīng)在課堂上重點(diǎn)講解這些問(wèn)題，學(xué)生應(yīng)結(jié)合所掌握的加工方法，進(jìn)行加工工藝安排，然后在數(shù)控仿真系統(tǒng)上進(jìn)行模擬練習(xí)。

2.2 數(shù)控仿真系統(tǒng)只能完成加工過(guò)程，不能檢查加工質(zhì)量。數(shù)控仿真系統(tǒng)在切削速度、進(jìn)給量、吃刀量等對(duì)加工質(zhì)量的影響無(wú)法體現(xiàn)，實(shí)際加工中的刀具磨損在數(shù)控仿真系統(tǒng)里也不存在。在數(shù)控仿真系統(tǒng)里，只要程序是正確的，加工完成后的尺寸就是絲毫不差的。但是在實(shí)際操作中，刀具磨損、各種加工參數(shù)的設(shè)置都會(huì)影響最終的加工結(jié)果。數(shù)控仿真系統(tǒng)的使用，會(huì)在一定程度上讓學(xué)生放松對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全的認(rèn)識(shí)。因此數(shù)控仿真系統(tǒng)只能用于數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)教學(xué)前期輔助教學(xué)，不能完全拋開(kāi)實(shí)際機(jī)床的實(shí)習(xí)內(nèi)容，后期還要安排適當(dāng)?shù)膶?shí)習(xí)時(shí)間，通過(guò)實(shí)際操作來(lái)糾正以上不足。

綜上所述，數(shù)控仿真系統(tǒng)盡管畢竟和實(shí)際機(jī)床還是有很多區(qū)別，無(wú)法真正替代實(shí)際機(jī)床，但是數(shù)控仿真系統(tǒng)減少了資金投入，充分利用有限資源，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，減輕了老師的工作量，對(duì)于學(xué)生動(dòng)手操作機(jī)床的能力培養(yǎng)，也起到了提高和增強(qiáng)的

作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳長(zhǎng)有.數(shù)控仿真應(yīng)用軟件實(shí)訓(xùn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

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關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)床編程；操作；任務(wù)驅(qū)動(dòng)；教學(xué)實(shí)例；探究

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.234

0 引言

數(shù)控車(chē)床編程與操作這門(mén)課程對(duì)于數(shù)控專業(yè)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)的形成起著關(guān)鍵作用，它是前期專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課知識(shí)能力的綜合應(yīng)用，也為后續(xù)課程頂崗實(shí)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

從近幾年職業(yè)學(xué)校招生情況分析來(lái)看，學(xué)生的整體素質(zhì)在逐年下降。學(xué)生缺乏積極向上的精神，主動(dòng)性、自覺(jué)性較差。面對(duì)教學(xué)現(xiàn)實(shí)狀況，用傳統(tǒng)的教學(xué)方法向?qū)W生灌輸各種專業(yè)理論知識(shí)，往往得不到好的教學(xué)效果。同時(shí)，通過(guò)對(duì)企業(yè)調(diào)研，對(duì)勞動(dòng)者知識(shí)水平、職業(yè)素養(yǎng)、實(shí)踐能力的要求越來(lái)越高，而中職學(xué)校的數(shù)控教學(xué)往往沿襲傳統(tǒng)教學(xué)模式，理論教學(xué)與實(shí)習(xí)教學(xué)分開(kāi)進(jìn)行教學(xué)，各自為政、互不干涉。加之教學(xué)方法死板 、教學(xué)手段陳舊，已不能滿足企業(yè)用工需求。

通過(guò)實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，以任務(wù)技能訓(xùn)練為主線，強(qiáng)化專業(yè)理論的指導(dǎo)作用，突出學(xué)生實(shí)際操作能力的培訓(xùn)，強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)能力、方法能力和專業(yè)能力的提高。經(jīng)過(guò)一學(xué)期的理實(shí)一體化教學(xué)，從實(shí)踐效果來(lái)看，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的核心能力，特別是獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力，從而提高他們解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。

下面以教材中項(xiàng)目三“螺桿軸零件加工”的教學(xué)為例，嘗試構(gòu)建任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式。

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式

螺桿軸零件加工，傳統(tǒng)教學(xué)中要求學(xué)生掌握：讀圖、數(shù)控加工工藝分析、零件編程等相關(guān)理論知識(shí)，通過(guò)實(shí)訓(xùn)課加工零件。這就需要學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械制圖、數(shù)控編程技術(shù)、數(shù)控加工工藝、普通車(chē)工技術(shù)等課程理論。而這些理論課程分別開(kāi)設(shè)在不同學(xué)期，數(shù)控車(chē)工實(shí)訓(xùn)又安排在第三～第四學(xué)期，中間間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，理論課與實(shí)訓(xùn)課由不同教師承擔(dān)，相互間交流較少，實(shí)訓(xùn)老師必須對(duì)新舊知識(shí)重新講解分析、梳理。從課堂的評(píng)價(jià)來(lái)看，仍以筆試成績(jī)或操作考核成績(jī)?yōu)橹饕问?，很難正確判斷學(xué)生的職業(yè)能力、專業(yè)能力、創(chuàng)新能力。

2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式

2.1 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

通過(guò)每個(gè)專業(yè)模塊下任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式，將基礎(chǔ)課程、數(shù)控理論與實(shí)訓(xùn)課相互融合，把教學(xué)內(nèi)容巧妙地設(shè)計(jì)隱含在單個(gè)的任務(wù)中，實(shí)行理實(shí)一體化教學(xué)。讓學(xué)生以分組完成任務(wù)的方式領(lǐng)會(huì)學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容，在學(xué)生完成任務(wù)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力以及自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

2.2 創(chuàng)設(shè)情景

根據(jù)班級(jí)實(shí)訓(xùn)人數(shù)進(jìn)行小組學(xué)習(xí)分組。分組的情況，會(huì)直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。一般分組根據(jù)為：學(xué)習(xí)成績(jī)、性格特點(diǎn)、學(xué)習(xí)能力、性別等，采用互補(bǔ)搭配。分組數(shù)目結(jié)合車(chē)間設(shè)備的情況，每組確定一名組長(zhǎng)，全面負(fù)責(zé)小組的學(xué)習(xí)任務(wù)，小組采用協(xié)作學(xué)習(xí)的方式，在組長(zhǎng)的支持下進(jìn)行分工，各司其職。本例，將學(xué)生分成9個(gè)工作小組，每組3位學(xué)生，并對(duì)小組成員進(jìn)行分工，確定質(zhì)量管理記錄員、操作員、展示員，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生間團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，又有助于順利完成任務(wù)。

2.3 確定任務(wù)

本任務(wù)要完成的零件加工要求見(jiàn)圖1。

（1）能夠根據(jù)數(shù)控加工工藝文件選擇、安裝和調(diào)整數(shù)控車(chē)床常用刀具，能夠刃磨常用車(chē)削刀具；

（2）熟練操作數(shù)控車(chē)床、并能加工出中等復(fù)雜程度的零件，達(dá)到數(shù)控車(chē)中級(jí)工水平；

（3）培養(yǎng)學(xué)生安全與質(zhì)量意識(shí)，加強(qiáng)職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

（4）分析螺桿軸零件圖，試編寫(xiě)其數(shù)控車(chē)加工程序并進(jìn)行加工。

2.4 自主學(xué)習(xí)，制定實(shí)施計(jì)劃

（1）根據(jù)任務(wù)要求學(xué)習(xí)本任務(wù)中所涉及的理論知識(shí)。

（2）制定任務(wù)實(shí)施計(jì)劃。

通過(guò)學(xué)生小組討論、教師指導(dǎo)的方式，分析螺桿軸加工過(guò)程的操作步驟，并根據(jù)任務(wù)的內(nèi)容和教學(xué)時(shí)間，每個(gè)學(xué)習(xí)小組從以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：分析零件圖樣、填寫(xiě)數(shù)控加工工藝卡片、零件加工、零件檢測(cè)、評(píng)價(jià)展示、填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告制定合理的任務(wù)計(jì)劃。

2.5 任務(wù)實(shí)施。

各個(gè)學(xué)習(xí)小組團(tuán)隊(duì)按制定好的計(jì)劃，確定具體的實(shí)施步驟，并按計(jì)劃嚴(yán)格實(shí)施。在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，教師加強(qiáng)巡回輔導(dǎo)，解決學(xué)生活動(dòng)中的疑問(wèn)。

（1）零件圖樣分析。從主要工作面尺寸精度、表面粗糙度進(jìn)行分析。

（2）零件加工工藝分析。包括：確定裝夾方案、確定加工順序及走刀路線、刀具選擇、切削用量的選擇。

（3）填寫(xiě)相關(guān)工藝卡片。將前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容填入到數(shù)控加工工藝卡片中；

（4）編制加工程序。根據(jù)螺紋軸圖樣的要求，編制數(shù)控加工程序單；

（5）零件加工。請(qǐng)?jiān)诮處熤笇?dǎo)下在數(shù)控車(chē)床上進(jìn)行加工。

2.6 檢測(cè)與評(píng)價(jià)

對(duì)任務(wù)的檢測(cè)與評(píng)價(jià)是教學(xué)中活動(dòng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，本例借鑒德國(guó)雙元制評(píng)價(jià)方式，采用多元性整體結(jié)果的評(píng)價(jià)。由傳統(tǒng)的教師主體評(píng)價(jià)向教師、學(xué)生、企業(yè)和社會(huì)等多元主體的共同評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變。特點(diǎn)是讓學(xué)生在參與評(píng)價(jià)的過(guò)程中充分發(fā)揮評(píng)價(jià)主體的作用，大大激發(fā)學(xué)生的主體意識(shí)，激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力和自覺(jué)性，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成。在教學(xué)中實(shí)施的評(píng)價(jià)主體有學(xué)生自評(píng)、互評(píng)、教師評(píng)價(jià)、學(xué)生間相互評(píng)價(jià)等主體評(píng)價(jià)的形式。充分考核學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的收集處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、知識(shí)積累能力、分析和解決問(wèn)題的能力、語(yǔ)言文字表達(dá)能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作和社會(huì)活動(dòng)的能力。本任務(wù)檢查方法采用學(xué)生自評(píng)、互評(píng)、教師評(píng)相結(jié)合進(jìn)行，詳見(jiàn)表整體評(píng)價(jià)表1。

2.7 教師總結(jié)評(píng)價(jià)

同時(shí)教師要對(duì)學(xué)生完成案例的過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行歸納、總結(jié)和評(píng)價(jià)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和查漏補(bǔ)缺，對(duì)部分難點(diǎn)要進(jìn)行示范，注重學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，實(shí)行鼓勵(lì)性評(píng)價(jià)，同時(shí)注意鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新思維，激勵(lì)學(xué)生的成就感。結(jié)合評(píng)價(jià)給出學(xué)生案例完成成績(jī)，作為該任務(wù)總評(píng)成績(jī)的一部分。

表1 整體評(píng)價(jià)表

3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法運(yùn)用效果分析

3.1 教師層面的能力提升

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的理念指導(dǎo)下，越來(lái)越多的教師嘗試在這一新理念下進(jìn)行改革與實(shí)踐，傳統(tǒng)的以知識(shí)傳授為目標(biāo)的教學(xué)模式、教學(xué)方法、評(píng)價(jià)方式都發(fā)生著變化，能講能做的“雙師”型教師脫穎而出。教師對(duì)所教知識(shí)的教學(xué)目標(biāo)和知識(shí)結(jié)構(gòu)的認(rèn)知能力加深。

3.2 學(xué)生層面的能力提升

教學(xué)任務(wù)的創(chuàng)設(shè)，根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)設(shè)置。教師通過(guò)一個(gè)個(gè)任務(wù)保持將數(shù)控教學(xué)理論知識(shí)形象化，不斷地創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生潛在的求知欲，使之自覺(jué)地去思考，從學(xué)生的能力培養(yǎng)上為重點(diǎn)突破。將技能實(shí)踐融入課堂教學(xué)，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)參與。增強(qiáng)學(xué)生解決綜合問(wèn)題的能力，強(qiáng)調(diào)學(xué)生方法能力和社會(huì)能力的發(fā)展，符合中職教育的規(guī)律。

通過(guò)實(shí)踐研究表明，教師能合理有序安排學(xué)生實(shí)習(xí)任務(wù)、培養(yǎng)節(jié)約意識(shí)，使學(xué)生在掌握一定理論知識(shí)以后可以得到快速的驗(yàn)證，提高了課堂學(xué)習(xí)有效性，學(xué)生技能鑒定一次通過(guò)率達(dá)到95%以上。促使學(xué)生的理解能力得到較大的提高，并且在實(shí)習(xí)過(guò)程中也可以避免資源的重復(fù)浪費(fèi)，有效的提高了數(shù)控設(shè)備的利用率。培養(yǎng)了學(xué)生愛(ài)護(hù)設(shè)備和良好的職業(yè)道德。

綜上所述，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在本課程實(shí)施以來(lái)，教師的專業(yè)素質(zhì)、業(yè)務(wù)能力和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果得到了明顯提高。但是，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法對(duì)教師的教學(xué)能力、專業(yè)知識(shí)、技能水平、教學(xué)場(chǎng)所等要求較高。同時(shí)，對(duì)于實(shí)踐性不強(qiáng)的課程采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的實(shí)施效果較差，這種課程的教學(xué)實(shí)踐需要我們進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床 手動(dòng)編程 自動(dòng)編程

中圖分類號(hào):G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)05(c)-0022-01

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,社會(huì)各個(gè)方面都飛速發(fā)展起來(lái),多樣化的生活環(huán)境下出現(xiàn)了產(chǎn)品的加速更新?lián)Q代過(guò)程。這樣數(shù)控機(jī)床在企業(yè)生產(chǎn)中就顯得更為重要,如何提高數(shù)控機(jī)床的工作效率成為企業(yè)努力的方向之一。要想提高數(shù)控機(jī)床的工作效率必須具備優(yōu)質(zhì)的硬件設(shè)備,如刀具、夾具及機(jī)床精準(zhǔn)度等;軟件建設(shè)也同樣重要,科技的進(jìn)步要求企業(yè)的軟件建設(shè)必須跟上形勢(shì)發(fā)展,制定并執(zhí)行科學(xué)合理的編程方法,本文就數(shù)控機(jī)床的兩種編程方法進(jìn)行了分析,指出了其科學(xué)可實(shí)用性的特點(diǎn),在數(shù)控企業(yè)發(fā)揮了巨大的推動(dòng)作用。

1 數(shù)控機(jī)床編程簡(jiǎn)介

數(shù)控機(jī)床編程是數(shù)控機(jī)床的程序編制,是通過(guò)編制一系列的指令來(lái)完成數(shù)控機(jī)床的規(guī)定任務(wù),由專門(mén)的編程者來(lái)進(jìn)行編制,以滿足零件圖樣與工藝要求為原則,并且程序檢驗(yàn)合格后才算完成整個(gè)過(guò)程,分為手工和自動(dòng)編程。

2 手工編程方法研究

(1)加工方法的確定、加工計(jì)劃的制定。這兩項(xiàng)工作的完成需要對(duì)零件圖樣及工藝要求進(jìn)行具體的分析,確定出一下六個(gè)方面的具體方案:①此零件安排在哪類或哪臺(tái)機(jī)床上來(lái)進(jìn)行加工為合適;②加工路線圖的確定,就是對(duì)刀點(diǎn)、加工起點(diǎn)、走刀路線及程序終點(diǎn)的選擇;③刀具類型及數(shù)量的確定;④裝夾具選擇及裝卡位方法確定;⑤確定好加工過(guò)程中是否要換刀和什么時(shí)候來(lái)?yè)Q刀,是否需要冷卻液等問(wèn)題;⑥切削參數(shù)的確定(切削寬度及深度、主軸轉(zhuǎn)速等等問(wèn)題)。

(2)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的計(jì)算。編程時(shí)需要的坐標(biāo)數(shù)據(jù)要根據(jù)零件圖樣幾何尺寸計(jì)算出來(lái),或計(jì)算刀具運(yùn)行軌跡數(shù)據(jù)。

(3)加工程序單的編寫(xiě)。編程者需要編寫(xiě)科學(xué)的加工程序,必須根據(jù)確定的加工方法及獲得的數(shù)據(jù),并運(yùn)用自身豐富的工藝知識(shí),才能編制出合理、實(shí)用的加工程序。

(4)控制介質(zhì)的制作及輸入程序信息。在加工程序完成后,編程者將程序信息輸入計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)程序的存儲(chǔ)器中;也可以通過(guò)介質(zhì)將信息導(dǎo)入計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)程序的存儲(chǔ)器中。

(5)程序運(yùn)行檢查。在編號(hào)程序后要先進(jìn)行檢查才能用于生產(chǎn)加工,或可以做零件試加工檢查。如何結(jié)果不是十分理想,便要進(jìn)行調(diào)整或修改,往往要經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到滿意結(jié)果。

以上的各項(xiàng)工作都是由人工完成的,這種編程方式被稱為“手工編程方法”。手工編程是目前一種普遍應(yīng)用的編程方法,因?yàn)樵谠S多機(jī)械制造行業(yè)里,需要加工大量的由直線或圓弧等形狀簡(jiǎn)單的零件,數(shù)據(jù)計(jì)算也簡(jiǎn)單,程序檢查簡(jiǎn)單容易,所以普遍采用手工編程這種方式,而且手工編程使用的設(shè)備簡(jiǎn)單易操作,因此操作者可由不同文化程度的人來(lái)組成。

3 自動(dòng)編程方法

自動(dòng)編程是計(jì)算機(jī)在編程過(guò)程中,除了手工編程的部分外,其余全部是計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成的。自動(dòng)編程有效避免了手工編程容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤問(wèn)題,提高了程序的工作效率,解決了手工編程無(wú)法解決的許多復(fù)雜零件的編程困難。自動(dòng)編程是計(jì)算機(jī)根據(jù)特定的編程語(yǔ)言,自動(dòng)計(jì)算出零件所需的數(shù)據(jù),自動(dòng)繪制出零件圖形和刀具運(yùn)動(dòng)軌跡,并自動(dòng)進(jìn)行檢查修改,自身制定出正確的加工程序。而且在這一系列過(guò)程中自動(dòng)編程的速度要比手工編程快幾十倍甚至更多,大大節(jié)省了加工的時(shí)間及提高了準(zhǔn)確率。

3.1 數(shù)控自動(dòng)編程的類型

使用最為廣泛的自動(dòng)編程方式是圖形數(shù)控自動(dòng)編程;用數(shù)控語(yǔ)言代表加工零件的幾何尺寸、工藝要求的切削參數(shù)等,輸入計(jì)算機(jī)后進(jìn)行處理得出的數(shù)控加工程序是語(yǔ)言數(shù)控自動(dòng)編程;采用語(yǔ)音識(shí)別器將編程者發(fā)出的加工聲音指令轉(zhuǎn)變成加工程序,是語(yǔ)音數(shù)控自動(dòng)編程。

3.2 常用的幾個(gè)指令編程技巧

(1)刀具補(bǔ)償參數(shù)D、H的功能相似,通常可以互換,但是為了防止錯(cuò)誤出現(xiàn),一般定H為刀具長(zhǎng)度的補(bǔ)償?shù)刂?D為刀具半徑補(bǔ)償?shù)刂?。H的補(bǔ)償號(hào)為1～20號(hào),D是從21開(kāi)始。

(2)M02和M30。二者功能也相似,不同在于執(zhí)行到M02時(shí),程序光標(biāo)停在程序末尾,執(zhí)行到M30時(shí),光標(biāo)返回程序頭位置,不管是否還有其他程序段。

4 安全操作加工

為了在幾個(gè)過(guò)程中機(jī)床不發(fā)生碰撞要注意幾點(diǎn)。

(1)計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)的有效利用。

(2)注意機(jī)床自帶模擬顯示功能。

(3)機(jī)床的空運(yùn)行功能檢查好走刀軌跡的正確性。

(4)鎖定功能利用好,數(shù)控機(jī)床進(jìn)入輸入程序后,鎖定z軸,z軸的坐標(biāo)值可以判斷機(jī)床是否會(huì)發(fā)生碰撞。

(5)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償及坐標(biāo)系的設(shè)置必須準(zhǔn)確,機(jī)床啟動(dòng)時(shí)坐標(biāo)系和編程時(shí)一定保持一致,否則銑刀和工件就有可能會(huì)相碰。

5 結(jié)語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床的編程方法對(duì)數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)代化發(fā)展起著決定性的作用,目前的數(shù)控機(jī)床編程方法還不盡完善,為了提高數(shù)控機(jī)床的工作效率,必須合理使用數(shù)控機(jī)床的編程方法,并且要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新與發(fā)展,使我國(guó)數(shù)控機(jī)床未來(lái)的發(fā)展有所保障,讓現(xiàn)代化信息技術(shù)融入到數(shù)控機(jī)床的編程方法中去,提高數(shù)控機(jī)床的工作效率,為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)貢獻(xiàn)一份力量,為人類造福。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416(2012)06-0243-01

隨著我國(guó)制造業(yè)的飛速發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)這種先進(jìn)的加工技術(shù)在制造業(yè)行業(yè)中逐漸發(fā)展開(kāi)來(lái)并得到了迅速推廣。因此，對(duì)數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行合理改進(jìn)，加速其發(fā)展,使其逐步走向自動(dòng)化、快捷化、數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化，是目前我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的一大趨勢(shì)。

1、數(shù)控加工、數(shù)控編程的工作過(guò)程

數(shù)控加工技術(shù)分為機(jī)床加工技術(shù)和編程技術(shù)兩鐘：其中數(shù)控機(jī)床加工是數(shù)控加工技術(shù)的基礎(chǔ)部分有著相當(dāng)重要的作用，而對(duì)于零件加工進(jìn)行編程則是數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié),對(duì)于零件編程的好壞也同樣直接影響到了產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。數(shù)控加工作的工作流程如下：在對(duì)數(shù)控零件進(jìn)行加工時(shí),要以零件加工圖樣中標(biāo)注的標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)確定對(duì)該零件加工的過(guò)程、工藝參數(shù)數(shù)據(jù)以及走刀運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)等,然后根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)編制成數(shù)控加工的程序,將其傳輸給數(shù)控系統(tǒng),在相關(guān)控制軟件的支持下，經(jīng)過(guò)計(jì)算與處理,發(fā)出相應(yīng)的指令信號(hào),使機(jī)床按預(yù)定的軌跡來(lái)進(jìn)行加工零件。數(shù)控加工程序,用數(shù)字代碼來(lái)描述被加工零件的零件尺寸、工藝參數(shù)和工藝過(guò)程,將數(shù)字代碼編制的程序輸入數(shù)控機(jī)床的NC系統(tǒng)以控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)與輔助動(dòng)作，最終完成對(duì)零件的加工過(guò)程。把根據(jù)被加工零件的圖紙以及技術(shù)工藝等信息,按照數(shù)控系統(tǒng)中規(guī)定指令以及規(guī)定的格式編制成加工程序文件的整個(gè)過(guò)程稱之為零件數(shù)控加工程序的編制,我們也經(jīng)常簡(jiǎn)稱其為數(shù)控編程。數(shù)控編程是數(shù)控加工的重要步驟。通過(guò)正確的加工程序進(jìn)行加工，不僅加工的工件合格率高，而且能使數(shù)控技術(shù)相關(guān)功能得到充分的利用，并使數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用更加合理高效、同時(shí)也降低了數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的危險(xiǎn)系數(shù)。使操作更安全。數(shù)控加工的程序編制過(guò)程是相當(dāng)繁瑣、復(fù)雜、也是相當(dāng)精細(xì)的。一般來(lái)說(shuō),數(shù)控編程包括:對(duì)零件圖樣分析、對(duì)零件的數(shù)學(xué)處理、工藝處理進(jìn)而編寫(xiě)程序單、輸入數(shù)控程序及進(jìn)行程序檢驗(yàn)。要想做好數(shù)控編程首先要根據(jù)所加工的零件的特點(diǎn)進(jìn)行詳盡的進(jìn)行工藝分析；其次要合理的選擇經(jīng)濟(jì)節(jié)能的加工方案，確定零件的加工路線、順序以及裝夾方式、刀具及切削參數(shù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)；充分利用數(shù)控機(jī)床所具備的各項(xiàng)指令功能,發(fā)揮其機(jī)床效能；并正確選擇對(duì)刀、換刀點(diǎn)，盡量減少換刀次數(shù)。

2、數(shù)控編程的方法及CAD/CAM系統(tǒng)自動(dòng)編程

數(shù)控加工程序的編制方式包括手工編程和自動(dòng)編程兩種。手工編程是指整體數(shù)控編程的過(guò)程都是由人工來(lái)操作完成的。比如對(duì)階梯軸的車(chē)削加工的編程,由于其不需要冗長(zhǎng)的坐標(biāo)計(jì)算因此由相關(guān)的技術(shù)人員根據(jù)工序圖紙標(biāo)注的數(shù)據(jù),直接編寫(xiě)數(shù)控加工程序。但對(duì)其輪廓形狀復(fù)雜的零件,尤其是空間復(fù)雜曲面零件,如手機(jī)的外殼、各種塑料模具、汽車(chē)外殼及零部件等，數(shù)值計(jì)算則非常復(fù)雜,任務(wù)量大，也因此容易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤，且一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤之后校對(duì)工作就變的相當(dāng)難。因此對(duì)于這種操作必須使用自動(dòng)編程，使用CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)編程。編程人員首先利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD或自動(dòng)編程軟件的零件造型功能,構(gòu)造出零件的幾何形狀,再對(duì)零件圖樣進(jìn)行分析,確定好加工方案,之后還需要利用軟件的計(jì)算機(jī)CAM功能,完成工藝方案的制定，自動(dòng)計(jì)算并生成刀位軌跡文件——零件的加工程序。

3、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及相關(guān)應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床不僅制作零件的精準(zhǔn)度高，而且制作效率也是相當(dāng)驚人的，他同時(shí)能適應(yīng)部分零件的小批量生產(chǎn)，對(duì)于品種相對(duì)較為復(fù)雜的零件的加工也游刃有余,也正是因此數(shù)控機(jī)床技術(shù)在機(jī)械加工的領(lǐng)域當(dāng)中迅速推廣開(kāi)來(lái)并得到了廣泛的應(yīng)用。總結(jié)而言,數(shù)控機(jī)床的加工有點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

(1)精準(zhǔn)度高,質(zhì)量較穩(wěn)定。數(shù)控機(jī)床是以數(shù)字形式形成相關(guān)指令來(lái)對(duì)零件進(jìn)行加工的,因此一般情況下工作過(guò)程當(dāng)中不需人為進(jìn)行干涉,這也在一定程度上減少了誤差。除此之外,數(shù)控機(jī)床的機(jī)床結(jié)構(gòu)以及其傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定性相對(duì)較高。在工作工程中運(yùn)用補(bǔ)償技術(shù),能使加工精度始終保持在高水平上。提高了產(chǎn)品的合格率，穩(wěn)定加工質(zhì)量。

(2)適應(yīng)力強(qiáng)。數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)力是指其生產(chǎn)對(duì)象發(fā)生變化時(shí)其自身進(jìn)行合理調(diào)整，跟進(jìn)變化的能力。在數(shù)控機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行加工時(shí)，如果操作人員,重新編制新的加工程序，在輸入新的程序后就能馬上實(shí)現(xiàn)對(duì)新的零件的加工；并且而整個(gè)過(guò)程不用對(duì)機(jī)械的硬件部分做任何改動(dòng),數(shù)控機(jī)床能夠順利的完成整個(gè)加工過(guò)程。

(3)生產(chǎn)效率高。數(shù)控機(jī)床的零件加工一般為機(jī)動(dòng)時(shí)間和輔助時(shí)間兩個(gè)部分的時(shí)間和。而數(shù)控機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的變化范圍比普通機(jī)床大,因此數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行任意工序時(shí)都能選擇最有利的切削用量。

(4)良好的經(jīng)濟(jì)效益。在小批量生產(chǎn)的情況下,采用數(shù)控機(jī)床加工可以節(jié)省劃線工時(shí),減少機(jī)床的調(diào)整檢驗(yàn)的時(shí)間,節(jié)約直接產(chǎn)生費(fèi)用。在大批量生產(chǎn)中，由于數(shù)控機(jī)床加工的精確度較為穩(wěn)定,一定程度上減少了產(chǎn)品廢品率,降低了生產(chǎn)成本，更使數(shù)控設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益顯得尤為突出。同時(shí)，利用控機(jī)床還能夠一機(jī)多用,在一定程度上節(jié)省了投資者在場(chǎng)地建設(shè)當(dāng)面的投資，減少了建廠面積。

伴隨生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用及加工對(duì)象的復(fù)雜化、多樣化，數(shù)控技術(shù)向著功能復(fù)合化、高速化、高精度化、體系開(kāi)放化、驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化、控制智能化、新型功能部件、高可靠性、加工過(guò)程綠色的方向發(fā)展。航空航天、能源、汽車(chē)和醫(yī)療這四個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域四大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用和機(jī)床工業(yè)調(diào)整產(chǎn)生重大的影響，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)還要求解決到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、關(guān)鍵功能部件的問(wèn)題、可靠性問(wèn)題、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)重組等等這些問(wèn)題，縮小與國(guó)際水平間的距離。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】 虛擬數(shù)控機(jī)床；數(shù)控教學(xué)與培訓(xùn)；虛擬現(xiàn)實(shí)仿真

隨著數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控操作者的大量培訓(xùn)便成為迫切的問(wèn)題。在傳統(tǒng)的操作培訓(xùn)中，數(shù)控編程和操作的有效培訓(xùn)必須在實(shí)際機(jī)床上進(jìn)行，這既占用了設(shè)備加工時(shí)間，又具有風(fēng)險(xiǎn)，培訓(xùn)中的誤操作經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致昂貴設(shè)備的損壞。

隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，尤其是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和理念的發(fā)展，產(chǎn)生了可以模擬實(shí)際設(shè)備加工環(huán)境及其工作狀態(tài)的計(jì)算機(jī)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。它用計(jì)算機(jī)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行培訓(xùn)，不僅可迅速提高操作者的素質(zhì)，而且安全可靠、費(fèi)用低。

與科學(xué)幻想相似，想象力和技術(shù)的相互結(jié)合造就了虛擬現(xiàn)實(shí)。培根在13世紀(jì)寫(xiě)的沒(méi)有馬的轎車(chē)和配備動(dòng)力的機(jī)械的科幻故事就是這類結(jié)合的早期見(jiàn)證，凡爾納在19世紀(jì)寫(xiě)了火箭和潛水艇的預(yù)言性科幻小說(shuō)，特別是一些科幻作家們已做出的各種利用虛擬現(xiàn)實(shí)的基本概念的設(shè)想正在逐步變成了具體化。上世紀(jì)內(nèi)所建樹(shù)的幾個(gè)技術(shù)性里程碑使得虛擬現(xiàn)實(shí)成為可能，電話、無(wú)線電、電視、半導(dǎo)體三極管和集成電路（微處理器芯片）和液晶顯示器。尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展。一些早期的仿真嘗試（例如第一臺(tái)飛行模擬器、立體電影、電視游戲等）都已成為當(dāng)今虛擬現(xiàn)實(shí)仿真的先驅(qū)。當(dāng)然虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展歷程與電子學(xué)以及計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展是分不開(kāi)的。

目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有少數(shù)高等院校將計(jì)算機(jī)仿真初步運(yùn)用于數(shù)控操作人才培訓(xùn)的教學(xué)之中，也產(chǎn)生了各種仿真教學(xué)系統(tǒng)。這些教學(xué)系統(tǒng)既能單機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，又能在線運(yùn)行。獨(dú)立運(yùn)行即機(jī)床模型方式，其培訓(xùn)設(shè)施只需一臺(tái)微機(jī)，數(shù)控機(jī)床的模擬操作在顯示屏顯示的仿真面板上進(jìn)行，而零件切削過(guò)程由機(jī)床模型三維動(dòng)畫(huà)演示，用這種方式進(jìn)行初步培訓(xùn)是經(jīng)濟(jì)有效的；在線運(yùn)行即機(jī)床工作方式，這種方式下教學(xué)系統(tǒng)將與實(shí)際機(jī)床連接，由硬件實(shí)現(xiàn)零件切削過(guò)程，這時(shí)除了操作者是用仿真面板操作外，其它則與實(shí)際機(jī)床的真實(shí)情況一樣，簡(jiǎn)單來(lái)講就是利用計(jì)算機(jī)和其他的專用硬件軟件去產(chǎn)生一種真實(shí)場(chǎng)景的仿真，參與者可以通過(guò)與仿真場(chǎng)景的交互來(lái)體驗(yàn)一種接近于真實(shí)的場(chǎng)景的感覺(jué)。因此能進(jìn)一步培訓(xùn)操作者的實(shí)際工作技能。

數(shù)控仿真系統(tǒng)的核心是虛擬數(shù)控機(jī)床，而虛擬數(shù)控機(jī)床又是虛擬制造技術(shù)中的一個(gè)執(zhí)行單元，它不僅在數(shù)控加工過(guò)程中為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了可制造性的分析，而且在數(shù)控系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)中，為各類學(xué)校和企業(yè)技術(shù)人員提供了完善的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)。該類系統(tǒng)完全模擬零件的切削過(guò)程，能檢驗(yàn)數(shù)控指令正確與否，提供一套功能齊全的調(diào)試、編輯、修改和跟蹤執(zhí)行等功能。

一、虛擬數(shù)控系統(tǒng)功能

虛擬數(shù)控機(jī)床實(shí)際上是虛擬環(huán)境中數(shù)控機(jī)床的模型。與真實(shí)機(jī)床相比，虛擬數(shù)控機(jī)床應(yīng)具有以下功能：

虛擬數(shù)控機(jī)床應(yīng)具有與真實(shí)機(jī)床完全相同的結(jié)構(gòu)。虛擬數(shù)控機(jī)床能模仿真實(shí)機(jī)床的任何功能而不致因?yàn)椴捎媚撤N近似替代而導(dǎo)致某種結(jié)構(gòu)和信息的失真或丟失.并應(yīng)與真實(shí)機(jī)床有完全相同的界面風(fēng)格，為技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)提供保證。

虛擬數(shù)控機(jī)床強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，為遠(yuǎn)程教育提供可能。

完善的圖形和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口。用戶既能在真實(shí)的環(huán)境中運(yùn)行虛擬機(jī)床，又能觀察它的各種遠(yuǎn)行參數(shù)，并能與其他CAD／CAM軟件接口。

二、平臺(tái)的購(gòu)建

虛擬數(shù)控機(jī)床是如何實(shí)現(xiàn)這些功能的呢？它一般是通過(guò)以下的構(gòu)建平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.Nc解釋平臺(tái):NC解釋平臺(tái)包括NC解釋器和NC驗(yàn)證器。任務(wù)分配數(shù)據(jù)庫(kù)從任務(wù)調(diào)度中接受數(shù)控代碼并將其翻譯為虛擬機(jī)床的部件、刀具等運(yùn)動(dòng)的信息，并將其通過(guò)計(jì)算模塊來(lái)模擬機(jī)床的響應(yīng)，NC解釋器能夠被自由地配置從而能夠模擬任何一種數(shù)控機(jī)床的CNC控制器。

2.NC驗(yàn)證器，能夠驗(yàn)證NC代碼的語(yǔ)法正確性。

3.刀具庫(kù):刀具庫(kù)應(yīng)包括一臺(tái)數(shù)控機(jī)床所需的刀具，并能自由配置刀具庫(kù)中的刀具號(hào).從而能模擬任何一種數(shù)控機(jī)床的換刀形式。

4.仿真平臺(tái):仿真平臺(tái)包括刀具軌跡仿真、切削力仿真，加工精度仿真、三維動(dòng)畫(huà)仿真、加工工時(shí)統(tǒng)計(jì)分析，仿真平臺(tái)是虛擬數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)。操作者可以在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行機(jī)床運(yùn)動(dòng)和切削過(guò)程等的仿真，從中獲得相關(guān)的加工數(shù)據(jù)。如進(jìn)給軸的位移量、換刀狀態(tài)、主軸轉(zhuǎn)速、加速度、進(jìn)給量、加工時(shí)間等。通過(guò)加工過(guò)程的仿真，了解所設(shè)計(jì)工件的可加工性，驗(yàn)證NC代碼的正確性以及評(píng)價(jià)和優(yōu)化加工過(guò)程，并通過(guò)在線修改NC代碼來(lái)優(yōu)化NC代碼。

5.計(jì)算平臺(tái):計(jì)算平臺(tái)用來(lái)完成虛擬數(shù)控機(jī)床中各種計(jì)算，如根據(jù)NC代碼計(jì)算加工零件新的幾何形狀，根據(jù)刀具的材料、運(yùn)行時(shí)間、零件的材料性質(zhì)和介質(zhì)的性質(zhì)計(jì)算刀具的補(bǔ)償量和熱補(bǔ)償量。這些計(jì)算結(jié)果是虛擬數(shù)控機(jī)床在應(yīng)用于虛擬制造過(guò)程中的加工方案評(píng)價(jià)以及可制造性分析所必須的。

6.設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái):虛擬數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)平臺(tái)是一個(gè)面向?qū)ο蟮臄?shù)控軟件庫(kù)及其開(kāi)發(fā)環(huán)境。通過(guò)對(duì)數(shù)控軟件的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化研究和其它CAD／CAM軟件的數(shù)據(jù)交換，并對(duì)典型的零件進(jìn)行封裝，設(shè)計(jì)成具有穩(wěn)定、通用接口的可重用的軟件。

7.操作運(yùn)行平臺(tái)和監(jiān)控平臺(tái):在虛擬環(huán)境中完全實(shí)現(xiàn)真實(shí)機(jī)床的操作，讓使用者完全感受到真實(shí)機(jī)床的運(yùn)行特性。在這些基礎(chǔ)上的監(jiān)控硬件和軟件，用來(lái)控制簡(jiǎn)易機(jī)床.增加虛擬數(shù)控機(jī)床的真實(shí)感.并且可以進(jìn)行典型零件的實(shí)驗(yàn)性試切加工，讓使用者有一種身臨其盡的感覺(jué)。尤其是在數(shù)控教學(xué)和培訓(xùn)過(guò)程中，初學(xué)數(shù)控編程者需要大量的編程練習(xí)，并進(jìn)行實(shí)際調(diào)試。用試切法來(lái)檢驗(yàn)數(shù)控加工程序顯然不合理，而且也難于實(shí)現(xiàn)。如果利用仿真技術(shù)，這些問(wèn)題可以輕松得到解決，從而避免編程時(shí)人為出錯(cuò)或工藝不合理造成工件報(bào)廢。

三、總結(jié)

鑒于虛擬數(shù)控機(jī)床具備的功能，針對(duì)目前我單位數(shù)控教學(xué)課程和參加數(shù)控實(shí)習(xí)學(xué)生人數(shù)的增多，及數(shù)控設(shè)備較為精密、昂貴的特點(diǎn)。把數(shù)控加工仿真軟件引入教學(xué)之中，用于數(shù)控機(jī)床操作與編程培訓(xùn)，這樣既可以避免因誤操作造成價(jià)格昂貴的數(shù)控機(jī)床的損壞，又可以使操作人員在對(duì)仿真數(shù)控機(jī)床操作過(guò)程中產(chǎn)生臨場(chǎng)感和真實(shí)感。而且能夠讓同學(xué)們更快地熟悉和了解數(shù)控加工的工作過(guò)程，并且掌握每種數(shù)控機(jī)床的基本操作。更大的好處是在實(shí)現(xiàn)了同樣效果的情況下將加工出錯(cuò)及事故發(fā)生率降低到了最小程度。

學(xué)校目前的硬件設(shè)施基本具備，包括微機(jī)房、局域網(wǎng)和各類數(shù)控機(jī)床等。不久的將來(lái)在校園網(wǎng)接通之后，這種教學(xué)方式確實(shí)很有可能成為現(xiàn)實(shí)，相信這種教學(xué)方式必將成為一種必要的教學(xué)手段。

參考文獻(xiàn)

1 曾小惠，吳明華，潘鐵虹.在線數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).

篇6

關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù) 高精度 高柔性 就業(yè)前景

1、引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來(lái)越合理,其性能,精度和效率日益提高,更新?lián)Q代頻繁,生產(chǎn)類型由大批量生產(chǎn)向小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)化。因此,機(jī)械產(chǎn)品的加工相應(yīng)地提出了高精度,高柔性與高度自動(dòng)化的要求。

2、數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的地位

在機(jī)械制造業(yè)中,單件中小批量生產(chǎn)的零件約占機(jī)械加工總量的百分之八十以上,尤其是造船,航天,航空,機(jī)床,重型機(jī)械及國(guó)防部門(mén),其生產(chǎn)特點(diǎn)是加工批量小,改型頻繁,零件形狀復(fù)雜和精度要求高,加工這類零件產(chǎn)品需要經(jīng)常改裝或調(diào)整設(shè)備,對(duì)于專用化程度高的自動(dòng)化機(jī)床來(lái)說(shuō),這種改裝和調(diào)整甚至是不可能實(shí)現(xiàn)的。

由于數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī),自動(dòng)控制,伺服驅(qū)動(dòng),精密檢測(cè)與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的技術(shù)成果,具有高柔性,高精度與高度自動(dòng)化的特點(diǎn),因此采用數(shù)控加工手段,解決了機(jī)械加工制造業(yè)中常規(guī)加工技術(shù)難以解決,甚至無(wú)法解決的單件,小批量,特別是復(fù)雜型面的零件加工。應(yīng)用數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工業(yè)的一次技術(shù)革命,使機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段,提高了機(jī)械制造業(yè)的制造水平,為社會(huì)提供高質(zhì)量,多品種及高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品。因此,數(shù)控技術(shù)各層次人才就業(yè)崗位非常多,人才需求非常廣泛。

3、數(shù)控各個(gè)層次人才緊缺

目前,我國(guó)數(shù)控技術(shù)工程人員缺口達(dá)80多萬(wàn)人,一些企業(yè)開(kāi)出月薪8000元都找不到高級(jí)數(shù)控機(jī)床技術(shù)人員.具有全面數(shù)控知識(shí)的技工年薪更是高達(dá)20余萬(wàn)元,數(shù)控技術(shù)人才就業(yè)前景良好。數(shù)控人才市場(chǎng)需求在發(fā)達(dá)國(guó)家中非常緊缺,數(shù)控機(jī)床已經(jīng)大量普遍使用.且我國(guó)制造業(yè)與國(guó)際先進(jìn)工業(yè)國(guó)家相比存在著很大的差距,機(jī)床數(shù)控化率還不到2%,對(duì)于我國(guó)現(xiàn)有的有限數(shù)量的數(shù)控機(jī)床(大部分為進(jìn)口產(chǎn)品)也未能充分利用.原因是多方面的,數(shù)控人才的缺乏無(wú)疑是主要原因之一,由于數(shù)控技術(shù)是最典型的、應(yīng)用最廣泛的機(jī)電光一體化綜合技術(shù),因此我國(guó)迫切需要大量的從研究開(kāi)發(fā)到使用維修的各個(gè)層次的技術(shù)人才。

數(shù)控機(jī)床摒棄了原來(lái)手工生產(chǎn)方式,提高了生產(chǎn)效率與精度,降低了工作強(qiáng)度.在發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)控機(jī)床已經(jīng)普遍大量使用,而我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用推廣同發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距很大。目前我國(guó)機(jī)床的數(shù)控化率僅為1.9%,而日本高達(dá)30%,美國(guó)超過(guò)了40%.國(guó)家規(guī)劃在2010年前,使數(shù)控化率達(dá)10%以上,我國(guó)數(shù)年內(nèi)將增加40-50萬(wàn)臺(tái)數(shù)控機(jī)床,相應(yīng)需要60-80萬(wàn)數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才。

我國(guó)目前不僅僅是數(shù)控化比率低,就是現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床由于缺乏專門(mén)人才而未被充分利用,據(jù)教育部和勞動(dòng)部2004年對(duì)專業(yè)人才的評(píng)估,我國(guó)數(shù)控專業(yè)人才的缺口在六十萬(wàn)左右,人才需求每年以30%增長(zhǎng),數(shù)控專業(yè)是真正的“技能緊缺型”專業(yè),就業(yè)前景十分廣闊,待遇極其可觀。近年來(lái),我國(guó)模具企業(yè)大量采購(gòu)數(shù)控設(shè)備,在有些地區(qū)有數(shù)控知識(shí)的高級(jí)技工年薪高達(dá)30萬(wàn)元。

4、數(shù)控技術(shù)人才層次的劃分

(1)藍(lán)領(lǐng)層:即數(shù)控操作技工,精通機(jī)械加工和數(shù)控加工工藝知識(shí),熟練掌握數(shù)控機(jī)床的操作和手工編程,了解自動(dòng)編程和數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)單維護(hù)維修,此類人員市場(chǎng)需求量大,適合作為車(chē)間的數(shù)控機(jī)床操作工人,但由于其知識(shí)較單一,其工資待遇不會(huì)大高。

(2)灰領(lǐng)層:數(shù)控機(jī)床維護(hù)、維修人員:掌握數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)電聯(lián)調(diào),掌握數(shù)控機(jī)床的操作與編程,熟悉各種數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、軟硬件結(jié)構(gòu)、PLC和參數(shù)設(shè)置.精通數(shù)控機(jī)床的機(jī)械和電氣的調(diào)試和維修.此類人員需求量相對(duì)少一些,但培養(yǎng)此類人員非常不易,需要大量實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的積累,目前非常缺乏,其待遇也較高。

數(shù)控編程員:掌握數(shù)控加工工藝知識(shí)和數(shù)控機(jī)床的操作,熟悉復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)和制造專業(yè)知識(shí),熟練掌握三維CAD/CAM軟件,如UG、PRO/E等;熟練掌握數(shù)控自動(dòng)編程、手工編程技術(shù).此類人員需求量大,尤其在模具行業(yè)非常受歡迎,待遇也很高。

(3)金領(lǐng)層:屬于數(shù)控通才,具備并精通數(shù)控操作技工、數(shù)控編程員和數(shù)控維護(hù)、維修人員所需掌握的綜合知識(shí),并在實(shí)際工作中積累了大量實(shí)際經(jīng)驗(yàn),知識(shí)面很廣.精通數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)控系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì),掌握數(shù)控機(jī)床的機(jī)電聯(lián)調(diào).能自行完成數(shù)控系統(tǒng)的選型、數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修.能獨(dú)立完成機(jī)床的數(shù)控化改造.是企業(yè)(特別是民營(yíng)企業(yè))的搶手人才,其待遇非常之高。

5、數(shù)控技能型人才的就業(yè)前景

數(shù)控加工具有高柔性、高精度、高效率特點(diǎn),同時(shí)可以大大減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度.發(fā)展數(shù)控加工是當(dāng)前我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)改造的必由之路.由于我國(guó)處于數(shù)控加工技術(shù)的大力發(fā)展階段,大量的數(shù)控機(jī)床和先進(jìn)的加工手段的快速引進(jìn),卻沒(méi)有大量熟練數(shù)控技術(shù)操作的人員參與,因此造成該行業(yè)嚴(yán)重缺乏人才.數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域,尤其是機(jī)械制造業(yè)中,普通機(jī)械正逐漸被高效率、高精度、高自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)械所代替.企業(yè)對(duì)較高層次的第一線應(yīng)用型人才的需求將明顯增加.而對(duì)于數(shù)控加工專業(yè),不僅要求從業(yè)人員有過(guò)硬的實(shí)踐能力,更要掌握系統(tǒng)而扎實(shí)的機(jī)加理論知識(shí).因此,既有學(xué)歷又有很強(qiáng)操作能力的數(shù)控加工人才更是成為社會(huì)較緊缺、企業(yè)最急需的高技術(shù)人才。

6、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)目前不僅僅是數(shù)控化比率低,就是現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床由于缺乏專門(mén)人才而未被充分利用, 數(shù)控技術(shù)是目前最典型的、應(yīng)用最廣泛的機(jī)電光一體化綜合技術(shù),因此我國(guó)迫切需要大量的從研究開(kāi)發(fā)到使用維修的各個(gè)層次的技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

篇7

一、數(shù)控實(shí)習(xí)教學(xué)中存在的問(wèn)題

跟傳統(tǒng)的機(jī)械加工實(shí)習(xí)教學(xué)相比較，數(shù)控實(shí)習(xí)教學(xué)存在以下幾個(gè)方面的困難：

（一）數(shù)控機(jī)床投入大成本高。它是一種機(jī)電一體化的新型設(shè)備，價(jià)格較之普通機(jī)床要昂貴得多，一臺(tái)中檔數(shù)控車(chē)床或數(shù)控銑床一般需二、三十萬(wàn)，而數(shù)控加工中心更是高達(dá)幾十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)。數(shù)控機(jī)床的操作訓(xùn)練若完全依賴數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)作訓(xùn)練，投入大消耗多成本高。

（二）數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)多型號(hào)多，且更新較快，對(duì)有數(shù)控專業(yè)的學(xué)校而言是不可能將所有的系統(tǒng)配齊的，這樣經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)學(xué)生在學(xué)校所學(xué)的系統(tǒng)與將來(lái)工作的單位不相同，還要進(jìn)一步學(xué)習(xí)才可以勝任，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

（三）數(shù)控機(jī)床初學(xué)時(shí)容易造成損壞。數(shù)控機(jī)床是自動(dòng)運(yùn)行的，學(xué)生在初學(xué)時(shí)，常常會(huì)由于在編程中的疏忽或操作中的失誤造成刀具或機(jī)床的損壞，甚至造成人身危害。

為了解決上述問(wèn)題，在教學(xué)中利用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行教學(xué)起到了重大的作用。

二、數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用

（一）數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的選用

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的軟件形式很多，有的是數(shù)控機(jī)床本身自帶的仿真系統(tǒng)，但這種數(shù)控機(jī)床的仿真系統(tǒng)在教學(xué)中局限性較大，不適于教師教學(xué)和學(xué)生訓(xùn)練；還有的是一些先構(gòu)圖而后自動(dòng)編程仿真軟件，也不適應(yīng)手工編程教學(xué)的要求；國(guó)內(nèi)還有其他幾種數(shù)控加工仿真軟件，但都有一些不盡人意之處。而上海宇龍公司數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的教學(xué)軟件，是一種富有價(jià)值的教學(xué)輔助工具，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心和數(shù)控車(chē)床加工零件全過(guò)程的仿真，其中包括毛坯定義、夾具刀具定義與選用，零件基準(zhǔn)測(cè)量和設(shè)置，數(shù)控程序輸入、編輯和調(diào)試，具有多系統(tǒng)、多機(jī)床、多零件的加工仿真模擬功能。

（二）數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用方法：

1.靈活應(yīng)用教學(xué)方法，變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)

現(xiàn)在傳統(tǒng)的教學(xué)方式已很難使學(xué)生接受，因此，利用先進(jìn)的教學(xué)方法、教學(xué)手段來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯得尤為重要。數(shù)控專業(yè)教師應(yīng)有較高的教學(xué)水平和教學(xué)能力，有較強(qiáng)的數(shù)控職業(yè)能力即數(shù)控編程能力、工藝處理能力、實(shí)際動(dòng)手能力、自動(dòng)編程能力，能較為嫻熟地運(yùn)用行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)方法，在教學(xué)中真正體現(xiàn)學(xué)生為主體，突出顯示學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的活動(dòng)，變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中，教師起引導(dǎo)作用，即對(duì)學(xué)生活動(dòng)中遇到困難或無(wú)法下手的問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo)、講解。教學(xué)中的知識(shí)點(diǎn)盡可能集中，深入淺出，便于學(xué)生掌握編程方法與技巧。

2.恰當(dāng)運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，充分發(fā)揮其在教學(xué)中作用

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)主要應(yīng)用于數(shù)控編程與操作這一理論教學(xué)課程，還可作為數(shù)控操作技能訓(xùn)練的輔助工具。教師應(yīng)十分重視數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的在教學(xué)中的應(yīng)用方法，擺正數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的位置，既不能完全依賴數(shù)控加工仿真系統(tǒng)放棄教師在教學(xué)中的引導(dǎo)作用，也不能在教學(xué)中教師唱獨(dú)角戲采用常規(guī)的教學(xué)模式而忽視數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用，應(yīng)該科學(xué)地、充分地發(fā)揮數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的作用。

教師在數(shù)控編程與操作的教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)解決編程方法并進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)在編程中工藝問(wèn)題的處理，學(xué)生上機(jī)則利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)解決程序校驗(yàn)以及不同系統(tǒng)不同機(jī)床的操作問(wèn)題，每次上機(jī)學(xué)生都有明確的課題，在上機(jī)前教師應(yīng)利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的示教模式或利用教學(xué)投影儀進(jìn)行操作演示，并在學(xué)生上機(jī)中進(jìn)行巡回指導(dǎo)，學(xué)生在計(jì)算機(jī)上應(yīng)用數(shù)控加工仿真軟件進(jìn)行編程與操作，既可使學(xué)生更快更好地掌握數(shù)控專業(yè)技能，又培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容，循序漸近掌握數(shù)控編程與操作技巧

在教學(xué)過(guò)程中教學(xué)內(nèi)容的安排分可為三種不同的情況。其一為基礎(chǔ)班，可以講解與訓(xùn)練最常用的FANUC數(shù)控系統(tǒng)中的數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心的編程方法、操作及應(yīng)用，這一模塊是教學(xué)重點(diǎn)，必須使學(xué)生熟練掌握，靈活應(yīng)用：其二為高級(jí)班，可以講解與訓(xùn)練SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的三種機(jī)床的編程與操作，以幫助學(xué)生進(jìn)一步加強(qiáng)不同在數(shù)控系統(tǒng)下對(duì)不同數(shù)控機(jī)床的編程方法的理解與應(yīng)用能力；三為技師班，可以講解國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)中的華中數(shù)控系統(tǒng)和廣州數(shù)控系統(tǒng)中的數(shù)控車(chē)床的編程與操作方法，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，提高學(xué)生對(duì)不同操作系統(tǒng)、不同操作面板的編程與操作能力。這三個(gè)模塊的教學(xué)可根據(jù)學(xué)生不同層次進(jìn)行安排，經(jīng)過(guò)這種訓(xùn)練后上崗，學(xué)生所看到的數(shù)控操作面板都已熟悉，能夠信心十足的面對(duì)所操作的數(shù)控機(jī)床，較快適應(yīng)所從事的工作。

三、數(shù)控仿真軟件在數(shù)控實(shí)習(xí)教學(xué)中的作用

（一）利用數(shù)控仿真軟件可以彌補(bǔ)設(shè)備的不足

由于大部分的實(shí)訓(xùn)活動(dòng)可以在仿真系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，使用仿真軟件將大大減少在數(shù)控機(jī)床設(shè)備上的資金投入，同時(shí)使學(xué)生的實(shí)際上機(jī)時(shí)間大大增加，從而可以加快對(duì)學(xué)生的培訓(xùn)速度。由于使用仿真軟件，也大大減少工件材料和能源的消耗，從而可以降低培訓(xùn)成本。

（二）提供了多種機(jī)床和多種系統(tǒng)

當(dāng)前數(shù)控機(jī)床的種類和系統(tǒng)廠家眾多，數(shù)控仿真軟件提供了基本涵蓋當(dāng)今我國(guó)數(shù)控加工中常見(jiàn)的數(shù)控機(jī)床和主流的數(shù)控系統(tǒng)，教學(xué)時(shí)可根據(jù)需要選擇相應(yīng)的機(jī)床和系統(tǒng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行授課，提高學(xué)生對(duì)不同數(shù)控系統(tǒng)及不同數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)能力，使學(xué)生在以后的教學(xué)中做到理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。

（三）安全性高，便于學(xué)生學(xué)習(xí)

由于數(shù)控加工仿真系統(tǒng)不存在安全問(wèn)題，不會(huì)因?yàn)閷W(xué)生的錯(cuò)誤操作而損壞機(jī)床，更不會(huì)造成人身傷害，學(xué)生可以大膽地、獨(dú)立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)。軟件中不僅具有對(duì)學(xué)生編制的數(shù)控程序進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、具體指出錯(cuò)誤原因的功能，還具有在真實(shí)設(shè)備上無(wú)法實(shí)現(xiàn)的三維測(cè)量功能。這些功能使得學(xué)生可以進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，自我檢測(cè)加工零件幾何形狀的精度，大大降低了教師的工作強(qiáng)度。

（四）方便了教師授課

實(shí)習(xí)教學(xué)中，如果教師僅靠講解理論，學(xué)生會(huì)難以理解，所以較多的授課內(nèi)容是需要教師進(jìn)行示范的，教師在機(jī)床上對(duì)學(xué)生進(jìn)行示范時(shí)，很難保證所有的學(xué)生能夠聽(tīng)清、看清，教學(xué)效果往往不太理想。而數(shù)控加工仿真軟件的互動(dòng)教學(xué)功能使得教師可以以廣播的方式在每個(gè)學(xué)生的屏幕上演示其教學(xué)內(nèi)容，使所有的學(xué)生均能清楚地觀看并進(jìn)行模仿，同時(shí)教師也可以在自己屏幕上看到每個(gè)學(xué)生的操作情況，實(shí)時(shí)了解教學(xué)情況并對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。

（五）可在計(jì)算機(jī)上完成所編程序的檢驗(yàn)，減少實(shí)際操作出錯(cuò)的概率

在實(shí)際操作時(shí)，我們一般利用機(jī)床的圖形模擬校驗(yàn)功能來(lái)檢驗(yàn)程序的正確性，每個(gè)學(xué)生占用機(jī)床時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)，由于圖形模擬也只能觀看零件的大致輪廓，對(duì)于程序中的一些細(xì)小處的錯(cuò)誤判斷不出。所以在實(shí)際操作前，學(xué)生可以在數(shù)控仿真軟件上輸入程序，將校驗(yàn)的步驟放在計(jì)算機(jī)上完成，觀察零件的加工情況，最后將正確的程序通過(guò)鍵盤(pán)或數(shù)據(jù)傳輸方式輸入到數(shù)控機(jī)床中，這樣既可節(jié)省時(shí)間，又提高了加工中的安全性。

四、數(shù)控仿真軟件教學(xué)時(shí)注意的事項(xiàng)

（一）合理安排數(shù)控加工仿真軟件學(xué)習(xí)的階段

數(shù)控仿真教學(xué)一般安排在數(shù)控操作的初學(xué)階段，這樣學(xué)生具備一定的加工基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)起來(lái)較容易，而且教師利用仿真軟件進(jìn)行初期培訓(xùn)的效果比較好，同時(shí)也可避免初學(xué)者易出現(xiàn)的事故。對(duì)于水平高的學(xué)生，可根據(jù)工廠里的機(jī)床及系統(tǒng)類型安排強(qiáng)化訓(xùn)練。

（二）嚴(yán)格按實(shí)際操作的要求進(jìn)行

雖然是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真加工，但教師一定要要求學(xué)生按照實(shí)際操作加工中的要求來(lái)做，如正確裝夾零件，合理選用刀具及切削用量；對(duì)刀的步驟和動(dòng)作也要規(guī)范，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的初期就養(yǎng)成正確的習(xí)慣。另外，應(yīng)盡量避免使用計(jì)算機(jī)的鍵盤(pán)而采用鼠標(biāo)點(diǎn)擊仿真軟件上系統(tǒng)面板，使學(xué)生盡快熟悉面板上各鍵的位置，等到實(shí)際操作時(shí)就能很快適應(yīng)。

（三）及時(shí)說(shuō)明軟件與機(jī)床不符之處

對(duì)于軟件中和機(jī)床的不同之處，教師應(yīng)及時(shí)給學(xué)生說(shuō)明，并根據(jù)機(jī)床的實(shí)際情況對(duì)學(xué)生詳細(xì)講解，以免使學(xué)生產(chǎn)生誤解，影響到將來(lái)在機(jī)床上的編程與操作。

（四）分配好仿真軟件學(xué)習(xí)和機(jī)床操作練習(xí)的時(shí)間比例

篇8

關(guān)鍵詞：仿真系統(tǒng)；數(shù)控機(jī)床操作；維修技巧

【中圖分類號(hào)】G718.1

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】C

【文章編號(hào)】1671-8437(2012)01-0024-01

隨著學(xué)校數(shù)控操作者的大量培訓(xùn)，在傳統(tǒng)的操作培訓(xùn)中，數(shù)控編程和操作的培訓(xùn)必須在實(shí)際機(jī)床上進(jìn)行，這樣既增加了教師的教學(xué)時(shí)間又降低了設(shè)備利用率，且使得設(shè)備維修率提高。培訓(xùn)中的失誤操作經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致昂貴設(shè)備的損壞，特別是對(duì)刀臺(tái)及夾頭和車(chē)床主軸軸承的損壞，這就給我們老師提出了一個(gè)問(wèn)題：如何將教學(xué)與實(shí)際安全操作合理集合。

在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)高速發(fā)展的今天，產(chǎn)生了可以模擬實(shí)際設(shè)備加工環(huán)境和工作狀態(tài)的計(jì)算機(jī)仿真數(shù)控操作系統(tǒng)。這樣用計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，不僅可以迅速提高學(xué)生的操作技巧，而且安全，可靠，實(shí)用性強(qiáng)。就目前各校的教學(xué)硬軟件是完全可以進(jìn)行的。關(guān)鍵在于對(duì)教師進(jìn)行實(shí)習(xí)實(shí)作和機(jī)床維護(hù)的培訓(xùn)。

目前職業(yè)技術(shù)學(xué)校已將計(jì)算機(jī)仿真用于數(shù)控操作人才培訓(xùn)的教學(xué)之中，也使用了各種先進(jìn)的仿真教學(xué)軟件系統(tǒng)如：西門(mén)子，法蘭克，三菱，華中，廣數(shù)，廣泰等。這些教學(xué)軟件系統(tǒng)既能單機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，也能在線運(yùn)行，其培訓(xùn)設(shè)施只需有數(shù)臺(tái)計(jì)算機(jī)加一臺(tái)主控機(jī)，數(shù)控機(jī)床的模擬操作在計(jì)算機(jī)顯示屏顯示的仿真面板上進(jìn)行，而零件切削過(guò)程由機(jī)床模型三維動(dòng)畫(huà)來(lái)進(jìn)行演示，用這種方式進(jìn)行初步培訓(xùn)是特別經(jīng)濟(jì)有效的；學(xué)會(huì)后再在線運(yùn)行連接到實(shí)際機(jī)床上，由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)零件的切削過(guò)程，這時(shí)除了操作者是用仿真面板操作，外，其它則與實(shí)際機(jī)床的真實(shí)情況一樣，簡(jiǎn)單來(lái)講就是利用計(jì)算機(jī)和其他的專用硬軟件去產(chǎn)生一種真實(shí)場(chǎng)景的仿真操作效果，學(xué)生可以通過(guò)與仿真場(chǎng)景的交流來(lái)體驗(yàn)接近于真實(shí)場(chǎng)景的感覺(jué)。因此能進(jìn)一步培訓(xùn)學(xué)生的實(shí)際操作技能，又能有效學(xué)習(xí)安全操作技巧，為下一步上機(jī)床實(shí)戰(zhàn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

數(shù)控仿真系統(tǒng)的核心是虛擬數(shù)控機(jī)床，而虛擬數(shù)控機(jī)床又是虛擬制造技術(shù)中的一個(gè)執(zhí)行單元，如前面提到的西門(mén)子，法蘭克，三菱等系統(tǒng)，在數(shù)控加工操作過(guò)程中為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了可制造性的分析，同時(shí)在數(shù)控系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)中，為各學(xué)校提供了完善的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)。該類系統(tǒng)完全模擬真實(shí)零件的切削過(guò)程，能檢驗(yàn)指令正確與否，為數(shù)控教學(xué)提供了一套功能齊全的編輯，調(diào)試，修改和跟蹤執(zhí)行的功能。

一、虛擬數(shù)控系統(tǒng)

虛擬數(shù)控機(jī)床實(shí)質(zhì)上是虛擬的數(shù)控機(jī)床模型。與真實(shí)機(jī)床相比虛擬數(shù)控機(jī)床具有以下功能：

①虛擬數(shù)控機(jī)床具有與真實(shí)機(jī)床完全相同的結(jié)構(gòu)。虛擬數(shù)控機(jī)床能模仿真實(shí)機(jī)床的任何功能，同時(shí)不會(huì)因?yàn)椴捎媚承┙铺娲率蛊涔δ艿氖д婊驍?shù)據(jù)的丟失。并且與實(shí)際機(jī)床有完全相同的界面特色，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)提供保證。

②虛擬數(shù)控機(jī)床這一軟件系統(tǒng)可以利用計(jì)算機(jī)連網(wǎng)進(jìn)行教學(xué)，實(shí)現(xiàn)一堂課。一個(gè)教師，數(shù)名學(xué)生，數(shù)臺(tái)數(shù)控機(jī)床，同步教學(xué)的目的。

③具有完善的圖形和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，用戶既能在真實(shí)的環(huán)境中運(yùn)行虛擬機(jī)床，又能觀察它的各種運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行軌跡，并能與其他CAD／CAM軟件進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

④在虛擬機(jī)車(chē)運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)觀察運(yùn)行軌跡來(lái)檢測(cè)其所編程序，及時(shí)進(jìn)行修改，這既不會(huì)產(chǎn)生事故又為學(xué)生提供了大量練習(xí)的機(jī)會(huì)。

二、重要平臺(tái)的構(gòu)建認(rèn)識(shí)

虛擬數(shù)控機(jī)床是怎樣實(shí)現(xiàn)這些功能的呢?在通常情況下都是是通過(guò)以下平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)：

①NC解釋平臺(tái)。NC解釋平臺(tái)包括NC解釋器和NC驗(yàn)證器。任務(wù)分配數(shù)據(jù)庫(kù)從任務(wù)調(diào)度中接受數(shù)控代碼并將其翻譯為虛擬機(jī)床的部件、刀具等運(yùn)動(dòng)的信息，并將其通過(guò)計(jì)算模塊來(lái)模擬機(jī)床的響應(yīng)。NC解釋器能夠被自由地配置從而能夠模擬任何一種數(shù)控機(jī)床的CNC控制器。

②NC驗(yàn)正器。能夠驗(yàn)證NC代碼的語(yǔ)法正確性，從而對(duì)模擬操作進(jìn)行判斷。

③刀具庫(kù)。刀具庫(kù)應(yīng)包括一臺(tái)數(shù)控機(jī)床所需的刀具(刀臺(tái)和刀庫(kù))，并能自由配置刀具庫(kù)中的刀號(hào)，滿足模擬加工的換刀要求。

④仿真平臺(tái)。仿真平臺(tái)包括切削力軌跡仿真，刀具仿真，加工精度仿真，三維動(dòng)畫(huà)仿真，加工工時(shí)統(tǒng)計(jì)分析等。操作者可以在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行機(jī)床運(yùn)行和切削過(guò)程的仿真，從中得到加工數(shù)據(jù)，如進(jìn)給量，主軸轉(zhuǎn)速，加工時(shí)間，換刀情況等。通過(guò)加工過(guò)程的仿真，了解設(shè)計(jì)工件的加工性能，為下一步上機(jī)床操作提供理論編程依據(jù)。

⑤操作運(yùn)行和監(jiān)控平臺(tái)。在虛擬環(huán)境中完全實(shí)現(xiàn)了真實(shí)機(jī)床的操作，讓學(xué)生感受到真實(shí)機(jī)床的運(yùn)行特征。并且可以進(jìn)行典型零件的模擬加工，讓學(xué)生有一種身臨其盡的感覺(jué)。尤其是在數(shù)控教學(xué)和培訓(xùn)過(guò)程中，初學(xué)數(shù)控編程的學(xué)生需要大量的模擬操作練習(xí)。如果直接上機(jī)床進(jìn)行切削加工這顯然增加了教學(xué)難度，但我們利用仿真技術(shù)，這些問(wèn)題就可以輕松得到解決，從而就可以避免編程的時(shí)候出現(xiàn)工藝上的錯(cuò)誤導(dǎo)致的工件報(bào)廢和機(jī)床損壞。

三、維修技巧的掌握

①數(shù)據(jù)接口要加防塵罩保持干凈，無(wú)松動(dòng)對(duì)于接口線不得經(jīng)常撥拉，如有異?？捎脤Ｓ霉ぞ哌M(jìn)行修復(fù)。

②當(dāng)發(fā)現(xiàn)配電柜里有異常聲音需立刻停車(chē)。從繼電器開(kāi)始檢查，主要是繼電器的觸頭容易損壞，發(fā)現(xiàn)便更換即可。

⑧主軸軸承。在工作一段時(shí)間后要調(diào)整間隙(0.002______0.005)之間為易。拖板間隙一樣調(diào)整適度掌握間隙。

④在電腦里的數(shù)據(jù)參數(shù)先備份，發(fā)現(xiàn)參數(shù)有問(wèn)題可以先初始化再操作，如果還不行便修改參數(shù)恢復(fù)原數(shù)據(jù)。

四、總結(jié)

篇9

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床；加工技術(shù)

【中圖分類號(hào)】TU691【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1674-3954（2011）02-0140-01

一、數(shù)控加工技術(shù)

數(shù)控機(jī)床具有生產(chǎn)效率和加工自動(dòng)化程度高,零件的加工精度和產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性好,能完成許多普通機(jī)床難以加工或根本無(wú)法加工的復(fù)雜型面加工,幾乎不要專用的工裝卡具、減少在制品,提高經(jīng)濟(jì)效益和大大減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等一系列優(yōu)點(diǎn)。隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展,大力發(fā)展以數(shù)控機(jī)床為先導(dǎo)的裝備制造業(yè)已成為我國(guó)政府的一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)政策,將對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響。用好數(shù)控機(jī)床提高數(shù)控機(jī)床的利用率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,它不僅能增加企業(yè)的效益,而且還有助于提高我國(guó)制造業(yè)的整體素質(zhì)和加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的進(jìn)程。

二、影響數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量的因素

1、數(shù)控機(jī)床應(yīng)用水平不高

數(shù)控加工在中國(guó)制造業(yè)中已經(jīng)有了較長(zhǎng)的使用時(shí)間,雖然有嚴(yán)格的數(shù)控機(jī)床操作規(guī)范、良好的機(jī)床維護(hù)保養(yǎng),但是其本身的精度損失是不可避免的。為了控制產(chǎn)品的加工質(zhì)量,我們定期對(duì)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)維修,明確每臺(tái)設(shè)備的加工精度,明確每臺(tái)設(shè)備的加工任務(wù)。對(duì)于大批量成批生產(chǎn)的零件加工工廠,應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分粗、精加工的設(shè)備使用,因?yàn)榇旨庸r(shí)追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度,精加工則相反,要求高的加工精度。而粗加工時(shí)對(duì)設(shè)備的精度損害是最嚴(yán)重的,因此我們將使用年限較長(zhǎng)、精度最差的設(shè)備定為專用的粗加工設(shè)備,新設(shè)備和精度好的設(shè)備定為精加工設(shè)備,做到對(duì)現(xiàn)有設(shè)備資源的合理搭配、明確分工,將機(jī)床對(duì)加工質(zhì)量的影響降到了最低,同時(shí)又保護(hù)了昂貴的數(shù)控設(shè)備,延長(zhǎng)了設(shè)備的壽命。

2、操刀次數(shù)及位置不合理

利用數(shù)控車(chē)床進(jìn)行批量生產(chǎn)、特別是大批量生產(chǎn)時(shí),在保證加工質(zhì)量的前提下,提高加工效率、確保加工過(guò)程的穩(wěn)定性是獲得良好經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。數(shù)控車(chē)削批量加工時(shí),選擇簡(jiǎn)便的換刀方式,是減少換刀輔助時(shí)間、減少機(jī)床磨損、降低加工成本的有效途徑。改進(jìn)換刀點(diǎn)設(shè)置是為達(dá)此目的進(jìn)行的有效嘗試之一。為此,在夾具選擇、走刀路線安排、刀具排列位置和使用順序等方面都要精細(xì)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì),改進(jìn)換刀點(diǎn)設(shè)置,減少運(yùn)行成本,提高加工效率。

3、編程技巧不強(qiáng)

程序的效率直接影響著機(jī)床的工作效率,所以優(yōu)化編程質(zhì)量是提高數(shù)控機(jī)床工作效率的一個(gè)重要方法。首先,熟悉機(jī)床的指令,充分開(kāi)發(fā)機(jī)床的內(nèi)部功能,尋找高效的編程和加工方法。其次,大力推廣計(jì)算機(jī)編程,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)切削模擬,提高程序的可靠性,從而減少或取消在數(shù)控銑床上調(diào)試程序的時(shí)間。再次,合理編程,盡量減少機(jī)床走空刀的情況。

三、提高數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)的方法

1、培養(yǎng)優(yōu)秀的數(shù)控技術(shù)人才

數(shù)控機(jī)床雖然智能程度提高,但是人的作用卻至關(guān)重要。沒(méi)有技術(shù)好的編程人員,數(shù)控機(jī)床的效率就不可能得到有效提高,沒(méi)有好的機(jī)床操作者就達(dá)不到最佳加工方式,產(chǎn)品的廢品率就會(huì)提高,同時(shí)也會(huì)大大降低數(shù)控機(jī)床的使用效率和縮短機(jī)床的使用壽命。因此,要提高數(shù)控加工的效率,就必須培養(yǎng)出優(yōu)秀的數(shù)控技術(shù)人員。

2、對(duì)數(shù)控機(jī)床實(shí)施科學(xué)管理

數(shù)控機(jī)床不同于普通機(jī)床,不能把管理普通機(jī)床的方法照搬到數(shù)控機(jī)床上。據(jù)一些使用數(shù)控機(jī)床較早的用戶多年管理實(shí)踐證明,凡是數(shù)控機(jī)床較多的單位,以相對(duì)集中管理的方式較好,即“專業(yè)管理,集中使用”的辦法。工藝技術(shù)準(zhǔn)備由工廠工藝技術(shù)部門(mén)負(fù)責(zé),生產(chǎn)管理由工廠下達(dá)任務(wù)統(tǒng)一平衡。有條件的可以采用計(jì)算機(jī)集成管理的生產(chǎn)方式。由計(jì)算機(jī)把數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)所需的各種作業(yè)和加工信息管理起來(lái),實(shí)行信息共享,以減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間,優(yōu)化物流路線,可有效的提高生產(chǎn)率。

3、合理選擇切削刀具

刀具的選擇是保證加工質(zhì)量和提高加工效率的重要環(huán)節(jié)。為了提高生產(chǎn)率國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床尤其是加工中心正向著高速、高剛性和大功率方向發(fā)展。這就要求具必須具有能夠承受高速切削和強(qiáng)力切削的性能,而性能要穩(wěn)定。在選用刀具材料時(shí),凡加工情況允許選硬質(zhì)合金刀具時(shí),就不應(yīng)選用高速鋼刀具。有條件的選用性能更好更耐磨的刀具,如涂層刀具、立方氮化刀具、陶瓷刀片等。

這里特別強(qiáng)調(diào)一下球頭刀具的使用,在進(jìn)行自由曲加工時(shí),由于球頭刀具的端部切削速度為零,因此為保加工精度,切削行距一般取得很密,故加工效率很低。平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭具。因此,只要保證不過(guò)切,無(wú)論是曲面的粗加工還是加工,都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。

篇10

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工仿真系統(tǒng) 數(shù)控編程 教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2012）04-0011-01

隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械、模具制造行業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛，數(shù)控機(jī)床的編程已成為加工操作人員不可或缺的基本技能，而數(shù)控編程涉及了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣傳動(dòng)與控制、機(jī)械制造工藝及設(shè)備、測(cè)量技術(shù)、通訊等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，并且與實(shí)踐緊密聯(lián)系在一起，對(duì)于沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高職學(xué)生而言，它既是實(shí)用的，也是抽象的。培養(yǎng)學(xué)生數(shù)控編程與操作技能，較為便捷有效的方法就是在實(shí)際數(shù)控機(jī)床上直接進(jìn)行，但這種操作訓(xùn)練投入大、消耗多、成本高，還存在很大的安全隱患。本文探討以提高學(xué)生編程及操作技能為核心，利用多媒體輔助教學(xué)手段，將數(shù)控編程需要的理實(shí)一體化教學(xué)，變成在計(jì)算機(jī)上利用仿真軟件進(jìn)行的多媒體教學(xué)，從而達(dá)到投入少、見(jiàn)效快，有效提高數(shù)控編程教學(xué)效果的方法和途徑。

一、數(shù)控加工仿真軟件介紹

數(shù)控加工仿真軟件是根據(jù)教學(xué)訓(xùn)練的需要，把數(shù)控機(jī)床的實(shí)際加工制造過(guò)程轉(zhuǎn)化為在計(jì)算機(jī)上平臺(tái)虛擬加工的一種機(jī)床控制仿真軟件。它模擬了真實(shí)數(shù)控機(jī)床的外形結(jié)構(gòu)、操作面板和加工的全過(guò)程，使用戶能在虛擬環(huán)境下模仿真實(shí)機(jī)床進(jìn)行操作：機(jī)床啟動(dòng)、回零、手動(dòng)操作、對(duì)刀、輸入NC代碼及代碼校驗(yàn)，仿真加工、工件測(cè)量等，學(xué)習(xí)者可以直接、具體地觀察到機(jī)床的操作與加工的過(guò)程，過(guò)程逼真，操作安全。

斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件是目前國(guó)內(nèi)常用的數(shù)控仿真軟件之一，斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件包括華中世紀(jì)星HNC、 FANUC、 SIEMENS(SINUMERIK)、 MITSUBISHI、 FAGOR、美國(guó)哈斯HAAS、 PA、廣州數(shù)控GSK、北京凱恩帝KND、大連大森DASEN、南京華興WA、 江蘇仁和RENHE、南京四開(kāi)、天津三英、 成都廣泰GREAT等多種數(shù)控系統(tǒng)的編程和加工功能[1]，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心加工零件全過(guò)程的仿真，其中包括毛坯定義、機(jī)床、夾具、刀具定義與選用，數(shù)控程序輸入、編輯和調(diào)試、軌跡仿真等功能。該軟件支持的門(mén)類及指令較為齊全，具有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能和實(shí)時(shí)操作評(píng)分功能，學(xué)生可通過(guò)在PC機(jī)上操作該軟件，完全模擬了真實(shí)設(shè)備的操作過(guò)程，可快速掌握各系統(tǒng)數(shù)控車(chē)、數(shù)控銑及加工中心的編程及操作；教師通過(guò)多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)，可隨時(shí)獲得學(xué)生當(dāng)前操作信息。

二、數(shù)控加工仿真軟件的應(yīng)用

1.模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)

常用的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心，在仿真軟件中相應(yīng)包含了不同數(shù)控系統(tǒng)的三類機(jī)床供教學(xué)中進(jìn)行選擇，因此教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)可將教學(xué)內(nèi)容劃分為相應(yīng)的三個(gè)模塊：數(shù)控車(chē)削的編程與操作、數(shù)控銑削的編程與操作、數(shù)控加工中心的編程與操作。無(wú)論從教學(xué)內(nèi)容上來(lái)看還是從崗位操作要求來(lái)看，三個(gè)模塊在數(shù)控編程中功能并重。所以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容將每個(gè)模塊劃分為若干個(gè)單元，各單元既相對(duì)獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)。在具體實(shí)施時(shí)，可根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)對(duì)象選擇不同的模塊內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)。在使用仿真軟件的教學(xué)過(guò)程中，這種模塊化的教學(xué)設(shè)計(jì)以提高學(xué)生編程與操作能力為核心，使學(xué)生能夠集中精力，在一段時(shí)間內(nèi)針對(duì)某一類機(jī)床進(jìn)行編程訓(xùn)練，快速掌握該種數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀方式、編程指令、編程特點(diǎn)及操作要領(lǐng)，也有利于學(xué)生獲取不同工種的數(shù)控機(jī)床操作職業(yè)資格證書(shū)。

2.任務(wù)式驅(qū)動(dòng)模式

針對(duì)數(shù)控編程的教學(xué)要求，將教學(xué)內(nèi)容分為若干個(gè)任務(wù)單元，每個(gè)任務(wù)單元都包含了要求完成的任務(wù)內(nèi)容，學(xué)生通過(guò)完成每個(gè)單元布置的學(xué)習(xí)任務(wù)掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。在用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行的教學(xué)過(guò)程中，任務(wù)設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，教師以任務(wù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)的主線，把教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)巧妙地安排在一個(gè)個(gè)的任務(wù)中，且每一個(gè)任務(wù)在仿真軟件中都應(yīng)該有完成后能夠提交的對(duì)象（如加工程序、仿真加工后的零件、刀具軌跡、仿真軟件自動(dòng)記錄的操作文件、系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分等）。

在數(shù)控加工仿真軟件中，任務(wù)驅(qū)動(dòng)的模式使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控編程與操作的過(guò)程中，擺脫了老師講、學(xué)生聽(tīng)的模式，每個(gè)學(xué)生都擁有一臺(tái)模擬的數(shù)控機(jī)床，可以單獨(dú)進(jìn)行編程并操作，最終完成單元任務(wù)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而使學(xué)生真正掌握所學(xué)內(nèi)容。

3.情景式教學(xué)方式

在情景式教學(xué)中，情境的選取是教學(xué)成功的關(guān)鍵。情境的選取要以教學(xué)的內(nèi)容為依據(jù)，既要與書(shū)本知識(shí)緊密結(jié)合，又要和實(shí)際應(yīng)用有聯(lián)系，讓學(xué)生既能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，又可以自主創(chuàng)新，情境的難易程度要針對(duì)學(xué)生的實(shí)際水平來(lái)確定。教師在實(shí)施情境活動(dòng)時(shí)，要充分設(shè)計(jì)好各個(gè)環(huán)節(jié)的活動(dòng)，提前做好準(zhǔn)備，并在實(shí)施情境活動(dòng)中根據(jù)學(xué)生的情況靈活安排，隨時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，因此，在教學(xué)實(shí)踐中，要求教師有極大的創(chuàng)造性和應(yīng)變能力。由于數(shù)控加工仿真系統(tǒng)具有強(qiáng)大的顯示功能和全中文的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并配以豐富多彩、自然逼真的界面顯示，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中如身臨其境，從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，取得了較好的教學(xué)效果。

三、不足之處

1.數(shù)控加工仿真軟件只是實(shí)現(xiàn)數(shù)控編程與加工過(guò)程的模擬，并不能代替學(xué)生在實(shí)際數(shù)控機(jī)床上切削加工的實(shí)際感受，在選擇定義毛坯、刀具、夾具、量具時(shí)不能充分考慮現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)條件；在仿真加工過(guò)程中，編寫(xiě)在程序中的切削參數(shù)及工件材料對(duì)加工過(guò)程和加工質(zhì)量的影響，無(wú)法直觀感受，也不能進(jìn)行有效控制。因此，在應(yīng)用數(shù)控加工仿真軟件進(jìn)行編程與操作訓(xùn)練時(shí)，容易忽視這些因素。

2.數(shù)控加工仿真軟件包含的數(shù)控系統(tǒng)及機(jī)床門(mén)類繁多，功能各異，有些數(shù)控系統(tǒng)擁有的指令或功能，在仿真軟件上不能完全獲得支持，容易使學(xué)生對(duì)編程理論產(chǎn)生疑慮；軟件占用了較大的內(nèi)存空間，有時(shí)候容易產(chǎn)生滯后現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)軟件故障，因此需要不斷保存當(dāng)前的工作。

盡管如此，在以操作技能為核心的職業(yè)技術(shù)教育中，數(shù)控編程操作的仿真教學(xué)，既有利于全面提高學(xué)生素質(zhì)和綜合職業(yè)能力，又有利于激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考的興趣和創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)精神和勇于實(shí)踐的能力可收到良好的效果。針對(duì)在應(yīng)用中產(chǎn)生的問(wèn)題，只要主動(dòng)采取應(yīng)對(duì)措施，揚(yáng)長(zhǎng)避短，就能使數(shù)控加工仿真軟件在培養(yǎng)數(shù)控編程技術(shù)人才方面發(fā)揮其重要的作用。