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【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù)；教學(xué)；實(shí)驗(yàn)；方法；考核

一、結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

數(shù)控技術(shù)課程內(nèi)容通常以數(shù)控機(jī)床為中心進(jìn)行展開。數(shù)控機(jī)床作為典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，總體包含機(jī)械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)兩大部分，即分別為被控對(duì)象和控制系統(tǒng)兩部分。按照控制理論的基本思想，數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)又可以分為輸入系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)等五大部分。數(shù)控技術(shù)課程內(nèi)容按照程序編制、插補(bǔ)算法與CNC系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)放大電路、伺服電機(jī)、檢測(cè)裝置等部分進(jìn)行設(shè)置即采用了這一分類方法。從數(shù)控技術(shù)課程內(nèi)容的規(guī)劃中可以明確，數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該包含對(duì)數(shù)控機(jī)床控制思想的總體認(rèn)識(shí)、對(duì)數(shù)控機(jī)床操作的實(shí)踐技能培養(yǎng)和對(duì)數(shù)控技術(shù)原理的基本認(rèn)識(shí)，從而通過實(shí)踐教學(xué)實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂理論教學(xué)內(nèi)容的深化理解。

二、根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，確定實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法

目前的數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中大多只注重?cái)?shù)控編程部分的實(shí)踐，而數(shù)控技術(shù)作為一門專業(yè)方向課程，可以供學(xué)生選擇的方向除了數(shù)控加工技術(shù)外還應(yīng)包含數(shù)字控制技術(shù)。因此，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇不應(yīng)只局限于編程，還應(yīng)注重于機(jī)床的數(shù)字控制原理，該部分內(nèi)容幾乎涉及到除數(shù)控編程外的所有數(shù)控技術(shù)課堂教學(xué)內(nèi)容。

數(shù)控實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、立式加工中心、數(shù)控線切割、數(shù)控電火花、宇龍仿真軟件及機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)臺(tái)等設(shè)備，每個(gè)學(xué)校的設(shè)備雖然不同，但都屬于典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有相同的控制思想。因此，在數(shù)控編程課堂教學(xué)內(nèi)容開始前，進(jìn)行的數(shù)控機(jī)床基本操作實(shí)驗(yàn)中，首先通過各個(gè)機(jī)床的加工演示和講解，讓學(xué)生對(duì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、控制思想、操作方法進(jìn)行初步認(rèn)識(shí)，加深對(duì)數(shù)控機(jī)床原理的理解。然后，以數(shù)控機(jī)床的基本操作為重點(diǎn)，通過對(duì)機(jī)床操作面板的使用，讓學(xué)生熟悉機(jī)床的基本操作方法。最后，通過簡(jiǎn)單實(shí)例，從零件圖、程序組成結(jié)構(gòu)、程序輸入、調(diào)用、材料裝夾、對(duì)刀、模擬、加工，介紹數(shù)控編程加工的總體實(shí)現(xiàn)過程。在數(shù)控編程課程結(jié)束后進(jìn)行的數(shù)控機(jī)床編程加工實(shí)驗(yàn)中，由教師給定題目或?qū)W生自擬的方式，根據(jù)零件圖紙，學(xué)生通過仿真軟件編制程序，最后經(jīng)教師審核后在機(jī)床上加工。

在課堂教學(xué)后期進(jìn)行的數(shù)控機(jī)床控制原理實(shí)驗(yàn)中，首先通過機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)臺(tái)，演示對(duì)數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)的控制，介紹機(jī)床控制系統(tǒng)中的PLC、繼電器、接觸器、環(huán)形分配器、驅(qū)動(dòng)器等關(guān)鍵部件，然后，通過結(jié)合機(jī)床操作面板、控制程序讓學(xué)生觀察電氣控制柜和數(shù)控系統(tǒng)軟件界面中的PLC輸入輸出信號(hào)的變化，讓學(xué)生理解數(shù)控機(jī)床中信息的傳遞與驅(qū)動(dòng)、反饋控制原理。

三、做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，提高實(shí)驗(yàn)效率

數(shù)控機(jī)床是一種高技術(shù)含量、高精度、高性能的設(shè)備，設(shè)備造價(jià)比較高，受客觀因素的影響，實(shí)驗(yàn)設(shè)備少，學(xué)生人數(shù)多，要使學(xué)生在短時(shí)間的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)限制下盡可能多的理解和掌握數(shù)控機(jī)床編程及其技術(shù)原理的眾多知識(shí)，實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作極為重要。開學(xué)后，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)與理論課教師充分溝通，協(xié)調(diào)一致，制定好理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)計(jì)劃；實(shí)驗(yàn)課程開始前，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)充分了解學(xué)生的理論課程進(jìn)展情況，從而根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，并事先準(zhǔn)備好刀具、材料、程序，并試運(yùn)行，防止因疏忽造成實(shí)驗(yàn)過程中的時(shí)間浪費(fèi)。數(shù)控技術(shù)涉及理論廣泛，學(xué)生的疑問也較多，因此，實(shí)驗(yàn)教師要不斷提高自身理論知識(shí)，充分理解實(shí)驗(yàn)中涉及到的理論原理，明確實(shí)驗(yàn)過程，從而使整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程系統(tǒng)化，并能及時(shí)準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔明了的解答學(xué)生的提問，從而提高實(shí)驗(yàn)效率。

四、注重知識(shí)應(yīng)用，提升綜合素質(zhì)

單一的數(shù)控機(jī)床編程操作實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)單的通過加工演示、簡(jiǎn)單實(shí)例，很難達(dá)到對(duì)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的鍛煉，因此，應(yīng)有針對(duì)性地開發(fā)綜合類的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如：利用加工中心，設(shè)置刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和半徑補(bǔ)償，采用多種刀具完成零件的鉆孔、平面輪廓銑削加工、圓及圓弧等的加工；利用數(shù)控車床多刀加工，完成回轉(zhuǎn)零件的內(nèi)外圓柱面、端面、切槽、螺紋的加工；通過對(duì)操作面板的操作，觀察數(shù)控系統(tǒng)PLC狀態(tài)圖的變化，結(jié)合電氣控制柜中的繼電器、接觸器的動(dòng)作，繪制機(jī)床的電氣控制原理圖；通過機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)臺(tái)，編制PLC梯形圖，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制；采用自動(dòng)編程軟件，完成零件的自動(dòng)編程。與此同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的情況下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件，結(jié)合自身興趣和方向、科研經(jīng)驗(yàn)，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，或在教師指導(dǎo)下參與共同設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。

五、完善實(shí)驗(yàn)考核方式

數(shù)控技術(shù)課程作為一門專業(yè)方向課，相比于大多數(shù)課程，實(shí)踐應(yīng)用能力更為重要，因此，應(yīng)加大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所占比重?？己诵问讲捎没纠碚?、軟件仿真、基本操作、綜合實(shí)踐四個(gè)方面進(jìn)行考核。其中基本理論涉及機(jī)床結(jié)構(gòu)、控制原理、程序代碼等；軟件仿真涉及材料、刀具、工藝及程序等；基本操作包括圖紙、編程、對(duì)刀、加工等實(shí)踐操作；綜合實(shí)踐由教師擬定綜合實(shí)例，由學(xué)生選題或自主選擇工程科研實(shí)際問題，擬定加工工藝完成操作加工。

六、結(jié)語

實(shí)踐是創(chuàng)新的源泉，學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)踐，加深對(duì)理論的理解，從而更好的實(shí)現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的綜合和創(chuàng)新思維的產(chǎn)生。數(shù)控技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)是學(xué)生通過實(shí)踐理解和深化認(rèn)識(shí)數(shù)控技術(shù)理論的關(guān)鍵，同時(shí)也是對(duì)知識(shí)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)的關(guān)鍵。數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)，要求教師要在教學(xué)過程中不斷總結(jié)和完善，豐富教學(xué)手段和教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提升自身理論與實(shí)踐能力，從而確保教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

關(guān)鍵詞　數(shù)控加工工藝　數(shù)控編程　模擬加工　實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G424　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

數(shù)控加工工藝與編程課程是一門專業(yè)課程，通過學(xué)習(xí)本門課程，使學(xué)生能應(yīng)用數(shù)控加工工藝編寫數(shù)控程序。同時(shí)，掌握數(shù)控機(jī)床的操作，并且具有對(duì)其它種類數(shù)控機(jī)床的了解和使用能力。根據(jù)以上的要求，從以下幾個(gè)方面對(duì)教材、教學(xué)手段、數(shù)控模擬仿真教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和輔導(dǎo)等方面談一談我們的做法。

1　數(shù)控加工工藝與編程課程的準(zhǔn)備

為了在數(shù)控加工工藝與編程教學(xué)中取得較好的教學(xué)效果，在教材選擇、教學(xué)手段、數(shù)控仿真教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和輔導(dǎo)等方面做了許多準(zhǔn)備工作。

1.1　授課對(duì)象

開設(shè)數(shù)控加工工藝與編程是機(jī)電一體化和數(shù)控技術(shù)專業(yè)的高職班的學(xué)生，上課時(shí)間安排在第五學(xué)期，在學(xué)生學(xué)過本專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程和部分專業(yè)課程之后開設(shè)的。

1.2　教材

在教材選擇上不強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一使用一種版本，作法是在選用參考書基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，從工程實(shí)際出發(fā)，以應(yīng)用型為主導(dǎo)，加強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用部分的講解和訓(xùn)練。

1.3　教學(xué)手段

在數(shù)控加工工藝的教學(xué)過程中，主要是把機(jī)械加工工藝的基本知識(shí)和數(shù)控加工工藝的相同之處和不同點(diǎn)作比較，使學(xué)生充分了解數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)。制作數(shù)控加工工藝的CAI教學(xué)課件、工裝夾具、刀具與工藝參數(shù)的選擇以及加工過程等用動(dòng)畫片的方法演示。結(jié)合課程內(nèi)容，在授課開始和教學(xué)過程中插播數(shù)控加工的教學(xué)光盤。從感性上了解所學(xué)的內(nèi)容，了解數(shù)控加工的全過程。

教學(xué)手段主要有多媒體教學(xué)課件，計(jì)算機(jī)輔助編程軟件，計(jì)算機(jī)數(shù)控模擬仿真加工軟件和數(shù)控加工教學(xué)光盤等。通過以上教學(xué)手段，使學(xué)生更容易掌握數(shù)控編程的每一個(gè)環(huán)節(jié)。

1.4　輔導(dǎo)與考核

數(shù)控加工工藝與數(shù)控編程是實(shí)踐環(huán)節(jié)較強(qiáng)的課程，在課堂教學(xué)和輔導(dǎo)課中，引導(dǎo)學(xué)生自主完成數(shù)控程序的編制。考核方法采用理論考試和計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真加工兩種方式。理論考試為基礎(chǔ)知識(shí)。數(shù)控程序編制考試，根據(jù)題目編寫加工程序，通過計(jì)算機(jī)數(shù)控模擬仿真加工出工件。這樣可以全面地考核學(xué)生對(duì)數(shù)控加工工藝和數(shù)控編程的掌握情況。

2　教學(xué)方法

數(shù)控加工工藝與數(shù)控編程課程中，數(shù)控加工工藝方面的知識(shí)，要求學(xué)生應(yīng)具有一定實(shí)踐方面的知識(shí)和綜合運(yùn)用能力，對(duì)這些知識(shí)的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，采用集中講解要點(diǎn)和分散于后續(xù)的數(shù)控編程的課程中學(xué)習(xí)兩種作法。如刀具材料和刀具選擇的內(nèi)容放在計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真加工中學(xué)習(xí)，通過選擇刀具選項(xiàng)，根據(jù)工件的加工要求，刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系和刀具在機(jī)床中的安裝位置選擇刀具，根據(jù)加工工件的材料選擇刀具的材料，根據(jù)機(jī)床，工件的材料、尺寸和刀具等選擇切削加工參數(shù)。

另一方面，是數(shù)控編程，這部分內(nèi)容對(duì)初學(xué)者是不容易掌握的，數(shù)控程序編制的內(nèi)容看似容易，但編寫出符合加IT藝要求的數(shù)控程序，仍然需要時(shí)間和數(shù)控編程知識(shí)的積累，需要認(rèn)真講解和示范。

2.1　教學(xué)設(shè)計(jì)

(1)在授課過程中圍繞基本知識(shí)點(diǎn)的講解，采用課件的形式可以做到動(dòng)靜結(jié)合，將知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和欣賞現(xiàn)代數(shù)控加工結(jié)合起來，使學(xué)生對(duì)這門課程產(chǎn)生濃厚的興趣、豐富的想象空間和強(qiáng)烈的求識(shí)欲望。從教學(xué)中學(xué)生的反映和教師的教學(xué)體會(huì)看，很多學(xué)生開始是很想把這門課程學(xué)好的。但是往往在聽過幾次課之后，信心就有所動(dòng)搖，甚至認(rèn)為不能學(xué)會(huì)所學(xué)內(nèi)容。怎樣解決這一問題呢?怎樣使學(xué)生能輕松學(xué)好這門課程呢?這樣就提出了一個(gè)問題，怎樣能使所教的內(nèi)容為學(xué)生接受，教師在準(zhǔn)備講課內(nèi)容時(shí)，不能一味追求知識(shí)點(diǎn)的講解，而應(yīng)該把學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和掌握放在第一位，特別是在開始講解數(shù)控編程的時(shí)候，常用的基本指令和數(shù)控編程格式，不要認(rèn)為簡(jiǎn)單就一帶而過，而應(yīng)該把數(shù)控編程的基礎(chǔ)內(nèi)容講解透徹，使教學(xué)節(jié)奏和學(xué)生的接受能力相結(jié)合。同時(shí)，采取課堂互動(dòng)教學(xué)和與學(xué)生交談，指定對(duì)象的內(nèi)容提問，課堂隨時(shí)小測(cè)驗(yàn)等方法。了解學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的接受和掌握情況，以此為根據(jù)來確定教學(xué)進(jìn)度。

(2)通過實(shí)踐教學(xué)和計(jì)算機(jī)模擬仿真數(shù)控加工仿真，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。通過數(shù)控仿真加工，測(cè)量各部分的尺寸，使學(xué)生對(duì)數(shù)控編程，數(shù)控程序調(diào)試和數(shù)控加工的全過程有所了解。之后在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生自己編寫簡(jiǎn)單的數(shù)控加工程序，用計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真加工并檢測(cè)所加工的工件的各部位尺寸，驗(yàn)證所編的數(shù)控加工程序。通過簡(jiǎn)單工件的數(shù)控編程，會(huì)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)控編程的認(rèn)識(shí)和學(xué)好數(shù)控編程的信心。

(3)回到課堂教學(xué)，對(duì)數(shù)控指令和數(shù)控程序作進(jìn)一步介紹，就會(huì)使學(xué)生輕松地跟上講課的節(jié)奏，對(duì)后續(xù)教學(xué)大有好處。在黑板上講解數(shù)控程序，能使學(xué)生跟上編寫程序的思路，把一個(gè)數(shù)控指令和使用時(shí)的注意事項(xiàng)講清楚，在學(xué)會(huì)了一種指令和注意事項(xiàng)后，就能達(dá)到理解數(shù)控指令和基本應(yīng)用規(guī)則的能力，學(xué)會(huì)解決問題的方法。

(4)在介紹數(shù)控指令時(shí)，注意不要把數(shù)控指令一下子都介紹給學(xué)生，這樣效果不好。集中將幾個(gè)基本的數(shù)控指令，一個(gè)一個(gè)地都搞清楚之后，剩下的數(shù)控指令就容易掌握了。

2.2　教學(xué)過程的重復(fù)

數(shù)控程序的編制，數(shù)控指令與數(shù)控程序段編寫中應(yīng)注意的細(xì)節(jié)，對(duì)初學(xué)編寫數(shù)控程序的學(xué)生還是較難掌握的。因此，在這部分的教學(xué)中，采用了三步式教學(xué)方法。

(1)課堂教學(xué)，把要介紹的基本內(nèi)容，通過課件，觀看光盤和錄像，講解等形式，從整體數(shù)控加工開始，即觀看數(shù)控機(jī)床加工工件開始，到分散精講數(shù)控指令、數(shù)控程序格式和數(shù)控程序段的其他相關(guān)內(nèi)容結(jié)束。

(2)完整數(shù)控加工程序的編制。學(xué)生編寫用基本數(shù)控指令組成的數(shù)控加工程序。經(jīng)計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真加工，檢驗(yàn)所加工的工件。可加深學(xué)生對(duì)數(shù)控程序整體的了解。

(3)總結(jié)學(xué)生所編制的數(shù)控程序。從以下幾個(gè)層面分析一個(gè)完整的數(shù)控程序：①程序?qū)哟畏置?；②?nèi)容正確；③工序安排和各項(xiàng)工藝參數(shù)選擇合理。

在計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真過程中還可以了解到學(xué)生對(duì)刀具的選擇情況。在此基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步介紹簡(jiǎn)化程序指令與使用方法。如單一循環(huán)指令和多重循環(huán)指令的內(nèi)容，討論加工誤差的影響因素和其它的內(nèi)容。如刀具半徑補(bǔ)償，刀具磨耗補(bǔ)償，坐標(biāo)系和機(jī)床使用與操作方面等內(nèi)容，使學(xué)生了解和掌握數(shù)控程序編寫的內(nèi)容和編制方法。

(4)集中實(shí)習(xí)。一般為兩周時(shí)間。集中實(shí)習(xí)可以加深對(duì)所學(xué)數(shù)控編程和數(shù)控機(jī)床操作的掌握。此階段分為兩步：①計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真加工?？梢韵葟臄?shù)控車削加工仿真學(xué)起，在掌握了數(shù)控車削加工編程和仿真加工之后，數(shù)控銑削加工，數(shù)控加工中心加工以及各種電加工方法的加工仿真就更容易學(xué)了。數(shù)控仿真可以檢驗(yàn)和調(diào)試數(shù)控程序，又可以學(xué)會(huì)數(shù)控機(jī)床的操作。②數(shù)控機(jī)床操作。仿真加工與在真實(shí)數(shù)控機(jī)床上加工，在操作者的感受上是有很大差別的，需要多次示范，重點(diǎn)是要做好手動(dòng)操作機(jī)床的練習(xí)，特別是手搖操作和進(jìn)給倍率轉(zhuǎn)換過程的練習(xí)，做好試切對(duì)刀操作。在這一教學(xué)過程中要特別強(qiáng)調(diào)機(jī)床操作上的安全。

3　結(jié)束語

數(shù)控加工工藝與編程教學(xué)方法的變革，受益于數(shù)控教學(xué)軟件，計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真軟件和各種數(shù)控機(jī)床的投入。有了這些教學(xué)媒體和教學(xué)設(shè)施。如何引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)的知識(shí)綜合的應(yīng)用于數(shù)控加工工藝的擬定，加工參數(shù)的選擇和操作數(shù)控機(jī)床上。對(duì)于初次接觸這方面內(nèi)容的學(xué)生仍然是一個(gè)難點(diǎn)，要使學(xué)生學(xué)好這門課程應(yīng)以基礎(chǔ)知識(shí)，基本數(shù)控指令和數(shù)控車床的基本操作為主要講授內(nèi)容，有一個(gè)好的開端，才能實(shí)現(xiàn)學(xué)會(huì)一點(diǎn)通曉整體的目的。在教學(xué)過程中要及時(shí)找出和發(fā)現(xiàn)的問題，了解學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握情況，要經(jīng)常與學(xué)生溝通，要善于總結(jié)，掌握課程的教學(xué)規(guī)律，采取切實(shí)可行的教學(xué)方式使學(xué)生在這門課程的學(xué)習(xí)中達(dá)到熟練應(yīng)用的能力。這方面還有許多工作要做，在促進(jìn)教學(xué)水平的提高方面仍需要進(jìn)一步討論。

參考文獻(xiàn)

[1]晏初宏，數(shù)控加工工藝與編程[M]北京：化學(xué)工業(yè)版社,2006：1-255

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【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工；機(jī)床；精度

數(shù)控機(jī)床精密度高，生產(chǎn)速度快等眾多優(yōu)點(diǎn)，受到機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)的青睞，數(shù)控機(jī)床也在不斷的完善和改革中，其中包括對(duì)機(jī)床零件和組成部分的改進(jìn)，數(shù)控中心軟件編程的設(shè)計(jì)等，但是隨著人們對(duì)構(gòu)建精度要求越來越高，數(shù)控機(jī)床的精度必須不斷的提高，文章就如何提高數(shù)控機(jī)床精度措施作出分析和探究。

一、數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理

數(shù)控機(jī)床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體共四部分組成

（一）控制介質(zhì)。就是人與數(shù)控機(jī)床之間聯(lián)系的中間媒介物質(zhì)，反映了數(shù)控加工時(shí)的全部信息，以前是用紙條來輸入各種信息的，不過隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的輸入一般可以由各種終端來完成。

（二）數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)是整個(gè)數(shù)控機(jī)床的核心部分，是機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工的中心，也是整個(gè)數(shù)控機(jī)床的靈魂所在。主要有輸入裝置、監(jiān)視器、主控制系統(tǒng)、可編程控制器、各類輸入、輸出接口等組成。主控制系統(tǒng)主要由CPU、存儲(chǔ)器、控制器等組成。數(shù)控系統(tǒng)的主要控制對(duì)象是位置、角度、速度等機(jī)械量，以及溫度、壓力、流量等物理量，其控制方式又可分為數(shù)據(jù)運(yùn)算處理控制和時(shí)序邏輯控制兩大類。

（三）伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本體之間的電傳動(dòng)聯(lián)系環(huán)節(jié)，主要由伺服電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)和位置檢測(cè)與反饋等組成。伺服電動(dòng)機(jī)是系統(tǒng)的執(zhí)行文件，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)則是伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源。

（四）機(jī)床本體。數(shù)控機(jī)床的本體指其機(jī)械結(jié)構(gòu)本體，它與傳統(tǒng)的普通機(jī)床相比較，同樣由機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)、床身以及立柱等部分組成，但數(shù)控機(jī)床的整體布局、外觀造型、傳動(dòng)機(jī)械、工具系統(tǒng)及操作機(jī)構(gòu)等方面都發(fā)生了很大變化。

二、機(jī)床加工的影響因素及控制措施

實(shí)際加工中影響數(shù)控加工精度的因素很多，如編程工藝、設(shè)備條件、操作者技術(shù)水平等。下面從幾個(gè)方面進(jìn)行介紹：

（一）數(shù)控編程對(duì)加工精度的影響

數(shù)控編程對(duì)加工精度的影響主要來自編程原點(diǎn)的確定、數(shù)據(jù)處理、軌跡擬合、加工路線選擇等方面

1、編程原點(diǎn)選擇對(duì)加工精度的影響。數(shù)控編程首先遇到的問題就是確定編程原點(diǎn)，編程坐標(biāo)系一般是編程人員根據(jù)零件加工特點(diǎn)和零件圖紙確定的。編程原點(diǎn)的選擇直接影響零件的加工精度，確定編程坐標(biāo)系最根本的原則是編程基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣可最大限度地減少尺寸公差換算所引起的誤差，

下面是確定編程坐標(biāo)系的一些具體建議：①編程原點(diǎn)盡可能與圖紙上尺寸基準(zhǔn)重合、工件設(shè)計(jì)時(shí)有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，加工時(shí)有工藝基準(zhǔn)，編程原點(diǎn)應(yīng)盡可能與上述基準(zhǔn)重合。②使數(shù)值計(jì)算盡可能簡(jiǎn)單，盡量避免尺寸鏈換算。③盡量選在精度較高的工件表面上便于加工過程中尺寸測(cè)量。

2、編程時(shí)數(shù)據(jù)處理對(duì)加工精度的影響

數(shù)控編程時(shí)的數(shù)據(jù)處理對(duì)輪廓軌跡的加工精度有直接影響，其中比較重要的因素是未知編程節(jié)點(diǎn)的計(jì)算以及編程尺寸公差帶的換算。

有的數(shù)控系統(tǒng)可根據(jù)已知輪廓幾何條件自動(dòng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，但有的數(shù)控系統(tǒng)必須手工計(jì)算。手工計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值時(shí)遇到的最大問題是計(jì)算精度，經(jīng)過大量驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，有時(shí)手工計(jì)算結(jié)果與計(jì)算機(jī)輔助查詢結(jié)果會(huì)相差0.03mm為提高手工計(jì)算精度，這里建議：手工計(jì)算的中間數(shù)據(jù)（包括角度值）應(yīng)保留4位以上小數(shù)；若使用計(jì)算器計(jì)算，應(yīng)盡量保留全部小數(shù)。編程尺寸圓整要依據(jù)數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量。脈沖當(dāng)量是指數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)指令脈沖所對(duì)應(yīng)的機(jī)床移動(dòng)部件的移動(dòng)量，它是數(shù)控機(jī)床的最小設(shè)定單位，也是數(shù)控機(jī)床的最小控制單位。例如數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量為0.001mm，則最終的計(jì)算結(jié)果應(yīng)保留3位小數(shù)。

（二）加工路線對(duì)加工精度的影響

加工路線是編程的重要內(nèi)容之一，加工路線對(duì)加工精度及加工效率影響很大。確定加工路線時(shí)主要應(yīng)考慮以下幾方面：

進(jìn)、退刀方式對(duì)輪廓加工質(zhì)量影響較大。若刀具在內(nèi)、外輪廓的連續(xù)表面直接下刀或抬刀，會(huì)因刀具直徑、機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差、進(jìn)給速度突變等原因在加工表面形成小凹痕，所以精加工時(shí)下刀或抬刀最好離開加工表面。若必須從加工表面進(jìn)刀或退刀，則盡可能采用圓弧切入或切出，切入或切出圓弧半徑應(yīng)大于刀具半徑。另外，對(duì)位置精度要求不高的孔系加工可遵循加工路線最短原則。

三、改善數(shù)控機(jī)床精度措施

數(shù)控機(jī)床在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到其工作性質(zhì)、運(yùn)行震動(dòng)和摩擦狀況和實(shí)用壽命等這些基礎(chǔ)因素之外，還要格外的針對(duì)數(shù)控機(jī)床精度問題進(jìn)行探討，通過改造某些部位或者排除一些影響機(jī)床精度的因素等提高其精度。

（一）提高高速主軸的穩(wěn)定性，減小其震動(dòng)，使數(shù)控機(jī)床精度更高

在數(shù)控機(jī)床工作過程中震動(dòng)不可避免，但是震動(dòng)對(duì)于其自身的精度來說是有很大影響的，尤其是其內(nèi)部主要構(gòu)件運(yùn)行時(shí)震動(dòng)對(duì)精度的影響，高速主軸就是一個(gè)非常重要的方面，因?yàn)楦咚僦鬏S是機(jī)床運(yùn)作的主要構(gòu)件，通常能夠通過提高高速主軸穩(wěn)定性和平衡性來減小其運(yùn)行過程中產(chǎn)生的震動(dòng)，進(jìn)而減少機(jī)床運(yùn)行的震動(dòng)。高速主軸的組成部分為軸殼、軸承、轉(zhuǎn)軸、定子和轉(zhuǎn)子。軸殼的設(shè)計(jì)要求有很高的精密度，它的尺寸和大小直接影響著其他幾部分的工作，而且在主軸高速旋轉(zhuǎn)的過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的位移，所以軸殼的仿真平衡測(cè)試要做到精益求精的地步，通常對(duì)高速主軸的改進(jìn)體現(xiàn)在其設(shè)計(jì)前期仿真技術(shù)的應(yīng)用，運(yùn)用模型來模仿真實(shí)的過程，以達(dá)到對(duì)模仿對(duì)象現(xiàn)實(shí)工作狀態(tài)和性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，在模仿過程中能夠?qū)δＰ偷膮?shù)和性能進(jìn)行修改，使模型的性能達(dá)到最好，工作效果達(dá)到最佳狀態(tài)，仿真過程中，理想的模型設(shè)計(jì)和修正完畢后，再進(jìn)行真實(shí)的構(gòu)件生產(chǎn)。通常這個(gè)仿真過程是在ADAMS仿真軟件（機(jī)械系統(tǒng)仿真軟件）基礎(chǔ)之上完成的，在計(jì)算機(jī)中建立一個(gè)相當(dāng)高固有頻率的柔性桿。然后再添加仿真的環(huán)境和條件，在ADAMS中進(jìn)行真實(shí)模擬，通過這個(gè)過程對(duì)高速主軸的不斷調(diào)整和改進(jìn)，能夠有效提高其工作穩(wěn)定性和精確度，震動(dòng)最小，提高數(shù)控機(jī)床的精確度。

（二）加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床精確度檢測(cè)，定期檢修

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關(guān)鍵詞：數(shù)控課程 數(shù)控技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 教學(xué)方法

【中圖分類號(hào)】G427 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章標(biāo)號(hào)】

1.制定完善程度較高的數(shù)控課程教學(xué)步驟

由于數(shù)控專業(yè)本身就是一門實(shí)踐性以及可操作性極強(qiáng)的技術(shù)專業(yè)，所以，在整個(gè)過程中必須將實(shí)踐操作與理論知識(shí)進(jìn)行有效合理的結(jié)合，具體的教學(xué)步驟如下：

1.1就理論教學(xué)方面的設(shè)計(jì)

學(xué)生在對(duì)于雙控方面相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行一定的了解以及學(xué)習(xí)后，首先必須對(duì)其的數(shù)控理論知識(shí)進(jìn)行一定程度的補(bǔ)充，其中包括了對(duì)數(shù)控機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)、數(shù)控加工工藝、具體編程指令以及編程格式的學(xué)習(xí)，并且輔佐以大量的實(shí)際操作和練習(xí)，做到對(duì)編程方法以及相應(yīng)的過程足夠的熟悉程度。

如果在理論學(xué)習(xí)才結(jié)束便進(jìn)行實(shí)際的機(jī)床加工操作，對(duì)教師以及學(xué)生來講是十分冒險(xiǎn)的舉動(dòng)，這樣極容易造成機(jī)床以及道具等數(shù)控設(shè)備的損壞。所以，有必要在進(jìn)行數(shù)控設(shè)備的實(shí)際操控之前加入一定深度的對(duì)數(shù)控軟件的學(xué)習(xí)，這樣可以更好、更容易的掌握這門課程。

1.2機(jī)床的實(shí)際操作階段的設(shè)計(jì)

當(dāng)對(duì)理論知識(shí)以及仿真軟件進(jìn)行了一定程度的學(xué)習(xí)后，學(xué)生對(duì)于編程以及機(jī)床的具體操作方法有了一定程度的了解以及掌握，并且在仿真軟件的操作中進(jìn)行了有關(guān)的程序驗(yàn)證，接下來要做的就是讓學(xué)生親自走上實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)際操作訓(xùn)練。我們對(duì)學(xué)生的要求就是，嚴(yán)格按照相關(guān)的機(jī)床操作規(guī)程對(duì)機(jī)床進(jìn)行合理有效的操作，在操作的過程中要保持一定的耐心以及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，以便于能順利完成對(duì)零件的加工。

2.通過有效地教學(xué)方法以及一定的圖、零結(jié)合促進(jìn)數(shù)控課程的整體教學(xué)質(zhì)量的提升

2.1合理運(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué)

就數(shù)控技術(shù)來講，相對(duì)其他學(xué)科而言，其本身是一門枯燥并且抽象的動(dòng)手類學(xué)科，它所牽涉到的知識(shí)面較為寬廣，對(duì)于學(xué)生來講，要理解有一定的難度。比如，當(dāng)筆者在對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的工作原理是，如果是照著教案進(jìn)行直接宣讀講解的話，對(duì)于絕大部分還是第一次接觸數(shù)控的學(xué)生來講，具有一定程度的理解生澀性，所以筆者把這一部分的內(nèi)容做成了PPT教學(xué)課件，并通過聲音、動(dòng)畫等多元化的方式對(duì)課件內(nèi)容進(jìn)行講解：首先，就是出現(xiàn)一大段輸入信號(hào)從主要的控制介質(zhì)進(jìn)入，在經(jīng)過控制裝置模板輸入到相對(duì)應(yīng)的伺候服務(wù)器中，再經(jīng)過放大處理后對(duì)機(jī)床設(shè)備中的運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，與此同時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部的檢測(cè)裝置將具體的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為止以及速度信號(hào)的變量發(fā)回到數(shù)控裝置的控制中心，經(jīng)過與輸入信號(hào)進(jìn)行一定程度的比較后，對(duì)機(jī)床的整體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)整，并對(duì)誤差進(jìn)行一定的修改以提高一定的精細(xì)程度。在經(jīng)過PPT課件的演示后，學(xué)生對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的每一個(gè)組成部分的具體功能有了一個(gè)較為全面詳細(xì)的了解。同時(shí)對(duì)反饋信號(hào)的有無區(qū)別有了一個(gè)詳細(xì)的理解，同時(shí)也深刻認(rèn)識(shí)到了機(jī)床檢測(cè)裝置在機(jī)床中的重要地位。采取多媒體教學(xué)方式，使得原本死板的教學(xué)內(nèi)容變得活靈活現(xiàn)了起來，將靜態(tài)的知識(shí)逐步轉(zhuǎn)變到動(dòng)態(tài)，對(duì)教學(xué)效果有了一定程度的提升。

2.2將零件與圖樣相互結(jié)合，開展一定的加工設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng)

在教學(xué)過程中，教師們都會(huì)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)備一些圖樣，好方便學(xué)生進(jìn)行自主操作練習(xí)，但是如果在為學(xué)生提供圖樣的同時(shí)再加上一個(gè)已經(jīng)加工好的成品零件的話，其效果會(huì)顯得格外直觀。

但訓(xùn)練到一定程度的時(shí)候，在學(xué)生中開展一場(chǎng)零元件的加工競(jìng)賽，并且將學(xué)生進(jìn)行一定的分組，在分別布置教學(xué)內(nèi)容，要求各組成員在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行編程并加工完成，以達(dá)到對(duì)學(xué)生多角度思考以及多樣化結(jié)果目的的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)競(jìng)賽活動(dòng)結(jié)束后，老師還可以根據(jù)具體的操作過程以及操作成品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和一定的評(píng)價(jià)打分，怎樣做既可以對(duì)每一組的設(shè)計(jì)思路以及操作速度等進(jìn)行一定的比較，同時(shí)還能讓學(xué)生在競(jìng)賽的過程中找到自己身上還存在的問題，發(fā)現(xiàn)自己的價(jià)值，取長(zhǎng)補(bǔ)短的同時(shí)對(duì)于后期的課程學(xué)習(xí)有極為積極的效應(yīng)。

2.3進(jìn)行實(shí)地參觀活動(dòng)，將生產(chǎn)學(xué)習(xí)相互結(jié)合

當(dāng)學(xué)生剛剛接觸到數(shù)控方面的學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生本身的學(xué)習(xí)態(tài)度還不明確，學(xué)習(xí)積極性普遍低落，這是將學(xué)生適當(dāng)?shù)陌才诺较嚓P(guān)的數(shù)控機(jī)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地參觀，這樣讓學(xué)生數(shù)控專業(yè)以及數(shù)控加工技術(shù)有一個(gè)感性、直觀的認(rèn)識(shí)，這樣可以在一定程度上激發(fā)他們學(xué)習(xí)的積極性以及學(xué)、練的欲望。

學(xué)習(xí)數(shù)控方面相關(guān)的技術(shù)，實(shí)際上就是為了能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效地運(yùn)用，但是如何才能從本上對(duì)學(xué)生的實(shí)際操作動(dòng)手能力進(jìn)行提升？如何才能使學(xué)生建立一定的對(duì)問題的解決能力是現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。筆者所在學(xué)校現(xiàn)在正在盡量的和一些外加工廠進(jìn)行聯(lián)系，這樣使得學(xué)生在進(jìn)行實(shí)際操作生產(chǎn)中能夠?qū)ο鄳?yīng)的動(dòng)手操作能力進(jìn)行一定程度上的提高，從而體驗(yàn)到數(shù)控機(jī)械加工方面在加工過程中因具備的嚴(yán)謹(jǐn)性，并對(duì)自己生產(chǎn)的產(chǎn)品有一定的質(zhì)量恒定標(biāo)準(zhǔn)，為今后的就業(yè)路打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

3.小結(jié)

在對(duì)數(shù)控課程的教學(xué)中，需要教師采用一系列靈活多變的教學(xué)方法以及實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，在將教學(xué)與生產(chǎn)進(jìn)行相互結(jié)合后對(duì)學(xué)生的主動(dòng)思考能力進(jìn)行引導(dǎo)，并且通過對(duì)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的不斷實(shí)踐，以及對(duì)教學(xué)內(nèi)容的不斷探索來完成對(duì)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，以培養(yǎng)出一批對(duì)社會(huì)進(jìn)步程度以及用人單位的實(shí)際需求有一定切合度的綜合性技能型人才。對(duì)于學(xué)校的老師來講，采取怎樣的方法才可以有效地提高教學(xué)質(zhì)量，將會(huì)是一個(gè)值得所有教師以及教育研究者深入探討的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄧岐杏，陳偉珍，張海明等.數(shù)控課程項(xiàng)目化教學(xué)中數(shù)控仿真系統(tǒng)的應(yīng)用[J].廣西輕工業(yè)，2011，27（12）：133-134.

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關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；教學(xué)現(xiàn)狀；調(diào)查分析

作者簡(jiǎn)介：劉馨潞（1978-），女，江蘇南通人，江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，碩士，研究方向?yàn)闄C(jī)械工程。

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1001-7518（2013）05-0094-03

一、引言

數(shù)控技術(shù)作為現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)，它是國(guó)家宏觀發(fā)展戰(zhàn)略中提出的重點(diǎn)發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，是機(jī)械類專業(yè)必修的主干課程，也是各工科院校重點(diǎn)進(jìn)行建設(shè)的學(xué)科方向。我院于2008年新開設(shè)了機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)（以下簡(jiǎn)稱機(jī)制專業(yè)），為船舶設(shè)備制造企業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型數(shù)控人才。

機(jī)制專業(yè)開設(shè)三年來，數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量經(jīng)過不斷的學(xué)習(xí)與摸索已有所進(jìn)步，但由于學(xué)校數(shù)控師資力量及一些軟硬件設(shè)施都較薄弱，所以在實(shí)際的教學(xué)過程當(dāng)中，對(duì)數(shù)控技術(shù)課程的認(rèn)識(shí)、課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面都還亟待提高。為進(jìn)行數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)改革，筆者通過在數(shù)控技術(shù)課程的設(shè)置、教學(xué)方法和手段、教材使用、教學(xué)效果等幾個(gè)方面展開問卷調(diào)查，分析目前數(shù)控技術(shù)的教學(xué)現(xiàn)狀，為本課程的教學(xué)改革提供依據(jù)。

二、調(diào)查對(duì)象與方法

本次調(diào)查面對(duì)我院機(jī)制專業(yè)09級(jí)和10級(jí)的學(xué)生展開，共發(fā)放問卷95份，回收92份，其中有效問卷92份。問卷共設(shè)10個(gè)問題， 其中1-9題為選擇題， 第10題為開放式的問題，可以歸納為以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。

（一）學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)課程重要性的認(rèn)識(shí)

近年來，由于數(shù)控技術(shù)給傳統(tǒng)的制造業(yè)生產(chǎn)方式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)帶來的深刻變化，無論是從社會(huì)還是到學(xué)校，幾乎所用的人都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了數(shù)控技術(shù)的重要性。通過了解學(xué)生的基本情況和表1中的問題后，我們發(fā)現(xiàn)，95.6%的學(xué)生認(rèn)為數(shù)控技術(shù)很重要或比較重要，只有4.4%的學(xué)生認(rèn)為數(shù)控技術(shù)不重要。

（二）學(xué)生普遍認(rèn)為數(shù)控技術(shù)的學(xué)習(xí)困難

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在絕大多數(shù)學(xué)生都認(rèn)為數(shù)控技術(shù)課程很重要的同時(shí)，他們也同樣覺得數(shù)控技術(shù)的學(xué)習(xí)是困難的。通過表2可以看出，大部分人對(duì)課上老師講的內(nèi)容是一知半解的，只有很少的人能完全理解，而有部分人甚至是一點(diǎn)不懂，這當(dāng)然是認(rèn)為所有人都在認(rèn)真聽課的前提下。那么為何會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果呢？原因是多方面的：一方面由于學(xué)校的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃還有不完善之處，學(xué)生先修課程不夠，基礎(chǔ)薄弱；另一方面實(shí)訓(xùn)設(shè)備條件數(shù)量嚴(yán)重不足，且不配套，雖然教師準(zhǔn)備了大量的多媒體課件，但“只能看，不能摸”與“看得見，摸得著”的教學(xué)效果是不可同日而語的；再者由于數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容涉及設(shè)計(jì)、工藝、機(jī)床、刀具、夾具、切削原理、材料、氣液傳動(dòng)、自動(dòng)控制、電工電子技術(shù)、檢測(cè)原理、微機(jī)原理、自動(dòng)控制原理等很多方面的內(nèi)容，知識(shí)面太寬，如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生很難學(xué)透。

（三）學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)課程使用教材及教學(xué)方法等的評(píng)價(jià)與要求

從表3 可以看出，學(xué)生認(rèn)為數(shù)控技術(shù)教材及參考書的選用是基本合理的，但這并不能完全說明教材的選用不存在問題，事實(shí)上現(xiàn)有的數(shù)控技術(shù)教材，形態(tài)都比較單一，內(nèi)容也陳舊，實(shí)踐性不強(qiáng)，雖然近年來市面上出現(xiàn)了名目繁多的適用于高職高專使用的教材，質(zhì)量卻良莠不齊，很多教材在數(shù)控系統(tǒng)原理、數(shù)控機(jī)床機(jī)電控制、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)維修方面都只是基本理論，條條框框的內(nèi)容，脫離生產(chǎn)實(shí)際，本來就很枯燥的知識(shí)學(xué)起來更是晦澀難懂。再加上老師在教材的選擇上也缺少經(jīng)驗(yàn)，教材教學(xué)內(nèi)容比較陳舊，以至于學(xué)生所學(xué)到的知識(shí)跟不上數(shù)控前沿技術(shù)的發(fā)展，與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)，與社會(huì)和企業(yè)的要求存在很大差距。

表3 學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)課程使用教材及教學(xué)方法等的評(píng)價(jià)與要求

由表3中第6、7個(gè)問題的答卷情況可以看出，大部份學(xué)生都認(rèn)為如果沒有實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，僅靠多媒體教學(xué)是不能提高學(xué)習(xí)效率的。只有一成左右的學(xué)生認(rèn)為上課僅靠老師講就行，九成的學(xué)生希望課上有實(shí)驗(yàn)，或有實(shí)踐項(xiàng)目引入，學(xué)生自己參與進(jìn)來。

我院現(xiàn)在的數(shù)控技術(shù)的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)幾乎是完全分開的，一方面，這跟學(xué)校目前的數(shù)控設(shè)備硬件條件不足有關(guān)，另一方面，這也與學(xué)校數(shù)控師資隊(duì)伍嚴(yán)重不足有關(guān)，同時(shí)具備理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都很豐富的“雙師型”教師少之又少，理論老師大多缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，無法在上理論課的同時(shí)很好的完成實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，而實(shí)訓(xùn)老師往往在理論方面又比較薄弱。

（四）學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)課程學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)

表4的調(diào)研結(jié)果表明，學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)掌握程度和實(shí)踐動(dòng)手能力的滿意程度不太高，大多集中在基本滿意這一選項(xiàng)，不滿意的比例達(dá)到三成以上。而另一問題即要求學(xué)生感受自己所學(xué)的數(shù)控知識(shí)能否適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和就業(yè)需要的調(diào)查更令人堪憂，只有45%的學(xué)生選擇能適應(yīng)或基本可以，55%的人認(rèn)為不能適應(yīng)?？梢妼W(xué)生雖然尚未走進(jìn)社會(huì)，卻也能通過各種途徑了解到自己所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容與社會(huì)企業(yè)的需求相距甚遠(yuǎn)。這一點(diǎn)本人在教學(xué)中就深刻認(rèn)識(shí)到，因?qū)嵱?xùn)條件所限，數(shù)控加工刀具和工藝的教學(xué)相當(dāng)薄弱，上課都以理論講授為主，教學(xué)效果較差，實(shí)踐技能培訓(xùn)的重點(diǎn)僅僅在數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)單操作上，而對(duì)數(shù)控加工工藝（如工藝路線選擇、刀具選擇、切削用量設(shè)置等）學(xué)生都不太熟悉，還有企業(yè)需要的如模具設(shè)計(jì)、CAD/CAM與自動(dòng)編程、數(shù)控機(jī)床的維護(hù)維修等專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠甚至沒有。

表4 學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)課程學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)

（五）學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)的建議

本次調(diào)查的最后一個(gè)開放式問題是請(qǐng)學(xué)生提出自己對(duì)數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)的建議，其中有相當(dāng)多的建議都集中在希望增加實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的問題上；也有一部分是希望老師改進(jìn)課程的教學(xué)方法，使他們能更好的接受和理解課堂教學(xué)的內(nèi)容；還有提出對(duì)教材的要求和學(xué)習(xí)自動(dòng)編程語言等方面的建議。

三、調(diào)查結(jié)果與分析

通過對(duì)調(diào)查問卷的分析，可以歸納出我院目前的數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)中主要存在以下問題：數(shù)控技術(shù)課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容不能適應(yīng)社會(huì)行業(yè)需要；數(shù)控實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備條件數(shù)量嚴(yán)重不足，且不配套；數(shù)控專業(yè)師資力量薄弱；數(shù)控技術(shù)教學(xué)模式與方法陳舊落后。

綜合上述問題，我們對(duì)數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)改革提出以下改進(jìn)意見：

（一）目前學(xué)校為了強(qiáng)調(diào)實(shí)訓(xùn)，很多課程都采用了壓縮理論課時(shí)的辦法。數(shù)控技術(shù)也不例外，但是數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容涉及的知識(shí)面很寬，學(xué)時(shí)太短會(huì)導(dǎo)致很多知識(shí)老師上課只能一帶而過，不能跟實(shí)際結(jié)合，最終老師講的費(fèi)勁，學(xué)生學(xué)的吃力。

我院現(xiàn)在的數(shù)控技術(shù)的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)幾乎是完全分開的，一些實(shí)訓(xùn)課程中的內(nèi)容在理論課中已經(jīng)講過，如果我們可以將一些實(shí)訓(xùn)課程與數(shù)控技術(shù)課程合并教學(xué)，把傳統(tǒng)的“理論一實(shí)踐一理論”的教學(xué)改為“實(shí)踐認(rèn)識(shí)一針對(duì)實(shí)踐的理論一再實(shí)踐”的項(xiàng)目式教學(xué)，通過設(shè)計(jì)項(xiàng)目課題，把培養(yǎng)某項(xiàng)綜合能力所需的課程內(nèi)容按照知識(shí)要點(diǎn)和技能要點(diǎn)加以篩選歸納，不但能使學(xué)生的學(xué)習(xí)有的放矢，使學(xué)習(xí)的理論與實(shí)踐緊密聯(lián)系起來，還可以減少數(shù)控技術(shù)與一些實(shí)訓(xùn)課程之間的銜接和重復(fù)內(nèi)容，大大提高教學(xué)時(shí)間的利用率，保證學(xué)生在有限時(shí)間里學(xué)到應(yīng)有的知識(shí)。

進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)改革的過程中應(yīng)注意的是，我們不能也不需要把所有的內(nèi)容都改為項(xiàng)目教學(xué)，因?yàn)轫?xiàng)目教學(xué)中學(xué)生學(xué)到的知識(shí)具有針對(duì)性，有些內(nèi)容如數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控車床、銑床和加工中心編程等方面的內(nèi)容比較適合項(xiàng)目教學(xué)。但有一些如數(shù)控加工基本原理等方面的內(nèi)容就沒有必要改成項(xiàng)目教學(xué)，這樣可以在一定程度上保證學(xué)生所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性。

（二）必須選用合適的教材，即便在課堂上的效率很高，大部分學(xué)生在課后都還是要利用課本來進(jìn)行溫故知新，才能真正達(dá)到對(duì)知識(shí)的掌握。我發(fā)現(xiàn)，在課時(shí)緊張，課堂節(jié)奏很快的情況下，如果教材與課堂內(nèi)容不配套，學(xué)生在課后就會(huì)很少去看書，從而對(duì)課程的一部分興趣也就會(huì)缺失掉，因此最好是課堂授課內(nèi)容與教材配套，如果必要，可以根據(jù)學(xué)?；?qū)I(yè)的特色，以及不同的教學(xué)模式去重新編寫適用的教材。

（三）采用項(xiàng)目式教學(xué)模式必須要有具備相當(dāng)?shù)睦碚撝R(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的并能夠承擔(dān)數(shù)控教學(xué)工作的“雙師型”教師，針對(duì)理論老師缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的情況，學(xué)校應(yīng)當(dāng)有計(jì)劃地送教師到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐和見習(xí)，了解數(shù)控技術(shù)的新知識(shí)，根據(jù)對(duì)數(shù)控技術(shù)的教學(xué)需求進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)，重點(diǎn)放在數(shù)控加工工藝、機(jī)床故障診斷和維修等方面。只有老師“能文能武”，才能帶領(lǐng)學(xué)生邊學(xué)理論邊實(shí)踐，老師在運(yùn)用各種教學(xué)方法的時(shí)候也才能游刃有余。同時(shí)，學(xué)校也可以聘請(qǐng)一些企業(yè)的專家到學(xué)校來授課，緩解師資不足的問題。

（四）學(xué)校應(yīng)優(yōu)先滿足教學(xué)與培訓(xùn)需求，利用有限的資金合理配置數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，應(yīng)包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、電火花成型機(jī)床和線切割機(jī)床等基本加工設(shè)備，數(shù)控模擬仿真軟件、數(shù)控機(jī)床典型零部件裝拆、數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試等的綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)?？蛇M(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作實(shí)訓(xùn)、數(shù)控原理、數(shù)控機(jī)床電氣控制、電機(jī)調(diào)速與控制、機(jī)床精度檢測(cè)與調(diào)試技術(shù)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。

也可以采取一些校企合作的方式，讓學(xué)生到企業(yè)去參觀實(shí)習(xí)，使學(xué)生全方位的接觸企業(yè)的數(shù)控產(chǎn)品，了解實(shí)際的生產(chǎn)過程，這種直接的方式可以最大程度上的促進(jìn)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解。

（五）要注重開展CAD/CAM和自動(dòng)編程軟件的教學(xué)，CAD/CAM是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行CAD/CAM 的設(shè)計(jì)軟件如Master CAM、CAXA、UG、Pro-Engineer等教學(xué)及技能培訓(xùn)是當(dāng)今數(shù)控技術(shù)教學(xué)方法中不可或缺的環(huán)節(jié)。尤其在數(shù)控硬件設(shè)施不足的情形下，開展自動(dòng)編程軟件的教學(xué)可以起到揚(yáng)長(zhǎng)避短的作用。因?yàn)殡m然學(xué)校的數(shù)控加工和實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足，但計(jì)算機(jī)資源還是比較豐富的，學(xué)好了一些自動(dòng)編程軟件，學(xué)生將來的就業(yè)會(huì)更具競(jìng)爭(zhēng)力，而目前我們?cè)跀?shù)控技術(shù)課程中對(duì)只是略作介紹，這也是不妥當(dāng)?shù)摹?/p>

四、結(jié)語

通過本次調(diào)研，總結(jié)出目前我院數(shù)控技術(shù)教學(xué)中存在的問題，為數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)改革提供依據(jù)。為此，教學(xué)改革將從調(diào)整數(shù)控課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)模式、強(qiáng)化師資隊(duì)伍等幾個(gè)方面來展開，通過教學(xué)過程與研究過程的結(jié)合，邊執(zhí)行、邊修改，最終得出一套切實(shí)可行的方案，提高數(shù)控技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量，使其符合社會(huì)需要和行業(yè)需求，同時(shí)也為其它課程的教學(xué)模式改革提供參考。

參考文獻(xiàn)：

篇6

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；理實(shí)一體化；學(xué)生

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）34-0225-02

一、課程概述

《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課程是高職院校數(shù)控專業(yè)的一門核心課程，也是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。該課程要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)，掌握一定的編程知識(shí)及操作數(shù)控機(jī)床的能力。因高職學(xué)生對(duì)理論學(xué)習(xí)的興趣一般都不高，先理論后實(shí)踐的教學(xué)模式往往會(huì)造成學(xué)生在實(shí)踐的時(shí)候什么也不會(huì)，使教學(xué)陷入困難的境地?！稊?shù)控機(jī)床編程與操作》課程主要內(nèi)容包括：數(shù)控機(jī)床基本知識(shí)、數(shù)控車床編程與操作、數(shù)控銑床編程與操作、加工中心編程與操作、數(shù)控線切割機(jī)床的編程與操作、自動(dòng)編程軟件的應(yīng)用等。這些內(nèi)容實(shí)踐性強(qiáng)，需要將理論上所學(xué)的各種數(shù)控機(jī)床的編程及加工知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的機(jī)床上去。這樣才能讓學(xué)生真正掌握正確合理的編程方法和機(jī)床的操作技能。

二、理實(shí)一體化教學(xué)基本理念

理實(shí)一體化教學(xué)法即理論實(shí)踐一體化教學(xué)法。突破以往理論與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象，教學(xué)環(huán)節(jié)相對(duì)集中。它強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，通過設(shè)定教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)，讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，全程構(gòu)建素質(zhì)和技能培養(yǎng)框架，豐富課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量。在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論和實(shí)踐交替進(jìn)行，直觀和抽象交錯(cuò)出現(xiàn)，沒有固定的先實(shí)后理或先理后實(shí)，而理中有實(shí)，實(shí)中有理。突出學(xué)生動(dòng)手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，充分調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種教學(xué)方法。

三、合理選擇教材

理實(shí)一體化教學(xué)要有與專業(yè)相配套的教材。傳統(tǒng)的教材一般都強(qiáng)調(diào)理論的全面性和系統(tǒng)性，不能適應(yīng)理實(shí)一體化教學(xué)的需要。理實(shí)一體化教材要摒棄傳統(tǒng)的專業(yè)教學(xué)課程方案，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)，將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)分解實(shí)踐訓(xùn)練任務(wù)，有計(jì)劃地開展技能訓(xùn)練。在訓(xùn)練中讓學(xué)生知其然。教師將學(xué)生實(shí)踐中出現(xiàn)的問題，用專業(yè)理論知識(shí)來加以解釋，使學(xué)生知其所以然，從而實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合?！稊?shù)控機(jī)床編程與操作》課程教材應(yīng)根據(jù)高職院校對(duì)技術(shù)應(yīng)用型人才的專業(yè)技術(shù)能力培養(yǎng)要求編寫。在內(nèi)容組織上，注意以社會(huì)需求為目標(biāo)，以技術(shù)應(yīng)用能力為主線，注重理論聯(lián)系實(shí)際，并以夠用為度；編程與應(yīng)用部分應(yīng)注重實(shí)用性、先進(jìn)性和可操作性。

四、《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課程理實(shí)一體化教學(xué)的實(shí)施

1.課堂講授加仿真演示相結(jié)合。課堂上講授數(shù)控機(jī)床的編程與操作，首先通過仿真軟件將一臺(tái)仿真機(jī)床展示在學(xué)生面前，讓他們認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)和操作方法。在接下來的授課過程中會(huì)接觸數(shù)控機(jī)床的編程，數(shù)控機(jī)床的程序由各種功能指令組成，一次講解很難讓學(xué)生理解指令的用法及編程規(guī)則，所以老師在講授過程中可以通過數(shù)控機(jī)床仿真軟件演示每一個(gè)指令的用法，這樣不僅加深學(xué)生對(duì)編程指令的理解，同時(shí)也熟悉數(shù)控機(jī)床的基本操作。例如，數(shù)控車床的編程與操作這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，首先通過仿真軟件讓學(xué)生對(duì)數(shù)控車床的基本結(jié)構(gòu)，操作方法及注意事項(xiàng)有感性的認(rèn)識(shí)。接下來是數(shù)控車床編程的基本指令的學(xué)習(xí)，每個(gè)指令的學(xué)習(xí)又可以通過仿真軟件進(jìn)行演示，讓學(xué)生真正理解每個(gè)指令的用法。最后，對(duì)車削加工零件進(jìn)行編程及仿真加工，為實(shí)際操作數(shù)控車床加工做好準(zhǔn)備。傳統(tǒng)課堂講授模式一般是先介紹編程指令的功能、編程格式等，很難讓學(xué)生學(xué)會(huì)指令的實(shí)際用法，課堂講授的同時(shí)加入仿真演示很好的解決了這一問題。

2.實(shí)訓(xùn)車間操作示范。經(jīng)過課堂上的理論學(xué)習(xí)及仿真演示，學(xué)生還沒有達(dá)到可以獨(dú)自操作數(shù)控機(jī)床的程度，因?yàn)椴僮鞣抡孳浖筒僮鲗?shí)際機(jī)床還有很大的區(qū)別，學(xué)生即使對(duì)數(shù)控機(jī)床的編程很熟悉，對(duì)仿真機(jī)床的操作也很熟練，但面對(duì)實(shí)際機(jī)床也會(huì)存在畏懼心理，這時(shí)要求授課教師進(jìn)行操作示范。操作示范場(chǎng)所安排在實(shí)訓(xùn)車間，操作示范的內(nèi)容包括：機(jī)床的操作流程、數(shù)控加工程序的輸入、加工工件裝夾、刀具的安裝、工件的加工過程、加工結(jié)果的分析。操作示范完成后，學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床加工的整個(gè)過程有了基本的了解，對(duì)課堂上所學(xué)理論知識(shí)有了更深刻的理解，為下一步的實(shí)踐打下了基礎(chǔ)。操作示范要求示范教師要一邊示范，一邊將理論知識(shí)應(yīng)用在操作示范過程中，讓學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了數(shù)控機(jī)床的操作，也理解了課堂上所講的理論知識(shí)。

3.學(xué)生練習(xí)加教師指導(dǎo)。有了前期學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，學(xué)生可以開始實(shí)際加工練習(xí)。加工練習(xí)場(chǎng)所是實(shí)訓(xùn)車間，教師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。這一階段的主要內(nèi)容是學(xué)生練習(xí)數(shù)控機(jī)床操作加工的基本技能，教師在旁邊觀察學(xué)生的操作方法，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)給予幫助，讓學(xué)生能真正學(xué)會(huì)、學(xué)好數(shù)控機(jī)床的操作技能。練習(xí)結(jié)束后，教師總結(jié)學(xué)生練習(xí)過程中存在的問題，結(jié)合課堂講授的內(nèi)容，找到解決問題的方法，讓學(xué)生能用理論知識(shí)去指導(dǎo)實(shí)踐。例如數(shù)控車床加工練習(xí)，先給學(xué)生零件圖紙，首先是對(duì)零件圖紙進(jìn)行分析，制定合理的加工方案。然后是進(jìn)行數(shù)控程序的編制，程序編好后輸入數(shù)控系統(tǒng)，檢查校驗(yàn)，最后安裝毛坯進(jìn)行加工。

五、適合理實(shí)一體化的師資

實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)不同于理論教學(xué)，也不同于實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課。不同于理論課是因?yàn)樵谏险n的同時(shí)要求學(xué)生動(dòng)手，不同于實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課是因?yàn)樵趯W(xué)生動(dòng)手的同時(shí)隨時(shí)要停下來講授理論。所以對(duì)教師的要求非常高，因?yàn)樵趯W(xué)生做項(xiàng)目的過程中隨時(shí)都可能遇到問題，這就要求老師能夠及時(shí)處理。這些問題包括動(dòng)手方面的，也包括用理論知識(shí)去解釋動(dòng)手過程中的問題，所以理實(shí)一體化教學(xué)的老師不但對(duì)自己的學(xué)生有多少能力了如指掌，同時(shí)對(duì)實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)的設(shè)備要運(yùn)用自如，運(yùn)用自如不但要會(huì)，還要會(huì)調(diào)，更會(huì)簡(jiǎn)單的維修。針對(duì)這些要求，學(xué)校應(yīng)組建一支業(yè)務(wù)能力比較高、肯鉆研、要求上進(jìn)的師資隊(duì)伍，這樣才能正常的開展理實(shí)一體化教學(xué)。

六、理實(shí)一體化教學(xué)效果

理實(shí)一體化教學(xué)模式旨在使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)交互進(jìn)行，融為一體。一方面，提高了理論教師的實(shí)踐能力，實(shí)訓(xùn)教師的理論水平，培養(yǎng)了一支高素質(zhì)的師資隊(duì)伍。另一方面，教師將理論知識(shí)融于實(shí)踐教學(xué)中，讓學(xué)生在學(xué)中干、干中學(xué)，在學(xué)練中理解理論知識(shí)、掌握技能，打破教師和學(xué)生的界限，教師就在學(xué)生中間，就在學(xué)生身邊，這種方式可大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱忱，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生邊學(xué)邊練邊積極總結(jié)，能達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。但班級(jí)人數(shù)較多會(huì)在一定程度上影響理實(shí)一體化教學(xué)的效果，合理的班級(jí)人數(shù)應(yīng)該在20人左右。

七、結(jié)束語

理實(shí)一體化教學(xué)不僅僅是理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的一體化，也是教師在知識(shí)、技能、教學(xué)能力上的一體化，同時(shí)，還包含教學(xué)場(chǎng)所的一體化。因此，“理實(shí)一體化”絕不是理論教學(xué)和實(shí)習(xí)教學(xué)在形式上的簡(jiǎn)單組合，而是從學(xué)生技能技巧形成的認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。開展理實(shí)一體化教學(xué)一定要認(rèn)真分析課程性質(zhì)，充分利用教學(xué)設(shè)施，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，真正通過理實(shí)一體化教學(xué)提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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[2]趙華.數(shù)控機(jī)床編程與操作模塊化教程[M].北京：清華大學(xué)出版社.2011.

篇7

關(guān)鍵詞 數(shù)控車床編程與操作；微課；FANUC 0仿真軟件

中圖分類號(hào)：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2017）06-0041-03

Abstract The purpose of this paper is to introduce a pattern of micro-lecture into the curriculum of CNC Programming and Operation based on FANUC 0 simulation software. Results of application indi-cate that this method increases students’ study interests and has great significance in the actual operation of CNC lathe.

Key words CNC programming and operation； micro-lecture； FANUC0 simulation software

1 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多新型教育手段隨之產(chǎn)生，為高校開辟了更加多元化的教學(xué)模式。2008年秋，美國(guó)圣胡安學(xué)院的高級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)師戴維?彭羅斯（David Penrose）首創(chuàng)微課程，隨后逐漸在全球范圍內(nèi)興起[1]。微課是運(yùn)用建構(gòu)主義方法化成的、以在線學(xué)習(xí)或移動(dòng)學(xué)習(xí)為目的的實(shí)際教學(xué)內(nèi)容[2]。微型學(xué)習(xí)基于新的媒介生態(tài)環(huán)境應(yīng)運(yùn)而生，以視頻為主要載體，教師可選擇針對(duì)性強(qiáng)、有代表性的問題設(shè)計(jì)微課程，作為教學(xué)資源并促進(jìn)其專業(yè)發(fā)展[3]。將微課與仿真軟件結(jié)合形成的新型教學(xué)模式引入數(shù)控車床編程與操作課程教學(xué)中，能夠滿足學(xué)生隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，解決教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備需要投入大量資金的問題，直觀地增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床操作的熟練程度，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣。

2 數(shù)控車床編程與操作微課與仿真軟件結(jié)合的教學(xué)理念

基于仿真軟件的數(shù)控車床編程與操作微課，是在先進(jìn)教育理念指導(dǎo)下，貫穿以技能操作為核心的仿真教學(xué)思想，用精細(xì)創(chuàng)意的教學(xué)設(shè)計(jì)方法，而進(jìn)行的一項(xiàng)創(chuàng)造性教學(xué)工作，將相關(guān)知識(shí)與能力按照其內(nèi)在的邏輯設(shè)計(jì)成微課單元。如果教師沒有先進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)理念指導(dǎo)的微課作品，就會(huì)變成傳統(tǒng)課堂的翻版或者成為“課例片段”，因而要避免教學(xué)誤區(qū)，必須樹立正確的教學(xué)理念。

微課的“大”設(shè)計(jì)理念 數(shù)控車床編程與操作微課程絕不僅僅是一段小視頻那么簡(jiǎn)單，該學(xué)科的微課程一定是一個(gè)完整知識(shí)結(jié)構(gòu)與教學(xué)結(jié)構(gòu)。因此，教師必須把握其知識(shí)結(jié)構(gòu)和教學(xué)結(jié)構(gòu)。首先，把握知識(shí)結(jié)構(gòu)，需要教師對(duì)針對(duì)講授的內(nèi)容進(jìn)行基于學(xué)科邏輯的分析與重組，更好地呈現(xiàn)給學(xué)生一個(gè)合乎學(xué)科邏輯的內(nèi)容理論體系；其次，把握教育教學(xué)結(jié)構(gòu)，這是整個(gè)教學(xué)流程對(duì)教者提出的要求，只有把握好知識(shí)結(jié)構(gòu)與教學(xué)結(jié)構(gòu)，微課程的制作才能在重視知識(shí)建構(gòu)的同時(shí)，兼顧教學(xué)認(rèn)識(shí)過程，提高學(xué)生能力。

微課的系統(tǒng)性理念 微課為公眾提供一個(gè)新形式碎片化、移動(dòng)化的學(xué)習(xí)環(huán)境，但是微課制作要關(guān)注其系統(tǒng)性。因?yàn)槲⒄n是基于整體專業(yè)教學(xué)系統(tǒng)安排的，具有步驟型服務(wù)系統(tǒng)性質(zhì)，通過開發(fā)小的學(xué)習(xí)內(nèi)容組塊，利用富有彈性的技術(shù)保證資源的有效性，形成一套完整的數(shù)控車床編程與操作教學(xué)設(shè)計(jì)。例如：基礎(chǔ)性模塊，要把握數(shù)控機(jī)床發(fā)展史、工作原理、特點(diǎn)以及數(shù)控系統(tǒng)的分類等；基礎(chǔ)編程模塊，由于程序指令在不同類型數(shù)控機(jī)床上含義不同，因此，在此階段掌握準(zhǔn)備功能指令、輔助功能指令、常用M功能指令、基礎(chǔ)編程指令等，為后期分工種學(xué)習(xí)奠定編程基礎(chǔ)；系統(tǒng)操作模塊，要求學(xué)生掌握數(shù)控系統(tǒng)的相關(guān)指令及車床的操作。

合理利用數(shù)控仿真軟件，讓學(xué)生通過仿真練習(xí)可達(dá)到進(jìn)一步熟悉數(shù)控程序的編寫。針對(duì)數(shù)控機(jī)床編程與操作微課程而言，把各個(gè)章節(jié)與具體實(shí)踐結(jié)合起來，使其具有整個(gè)微課程系統(tǒng)的邏輯性、承接性與遞進(jìn)性規(guī)律。

仿真軟件與實(shí)踐緊密結(jié)合的教學(xué)理念 數(shù)控編程仿真系統(tǒng)源自20世紀(jì)90年代美國(guó)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以模擬真實(shí)數(shù)控機(jī)床的操作為目的[4]。數(shù)控編程仿真軟件的使用，要注重實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，即理論和實(shí)踐的緊密結(jié)合，要做到能夠虛擬仿真出類同于真實(shí)三維數(shù)控加工的環(huán)境。

1）視覺上的仿真，有身臨其境之感。單純說數(shù)控系統(tǒng)的話，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)用得比較廣泛，如使用FANUC 0仿真軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)屏幕配置且具有的功能與FANUC工業(yè)系統(tǒng)使用的CNC數(shù)控機(jī)床一樣。

2）操作仿真，單程序模塊操作，對(duì)錯(cuò)迥異。

3）結(jié)果仿真，具備科學(xué)性與合理性。

3 數(shù)控車床編程與操作微課與FANUC 0仿真軟件結(jié)合的教學(xué)應(yīng)用

筆者以具體的教學(xué)內(nèi)容為例，說明數(shù)控車床編程與操作微課與FANUC 0仿真軟件的教學(xué)過程。筆者設(shè)計(jì)這樣一個(gè)教學(xué)任務(wù)：試用子程序方式編寫圖1所示軟管接頭工件右端楔槽的加工程序。子程序的調(diào)用是數(shù)控車編程中的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，在一個(gè)加工程序中，主程序在執(zhí)行過程中如果需要某一子程序，通過調(diào)用指令來調(diào)用該子程序，那么子程序執(zhí)行完后又返回到主程序，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段。子程序的主體（body）是一個(gè)代碼區(qū)塊，當(dāng)它被調(diào)用時(shí)就會(huì)進(jìn)入運(yùn)行。在制作微課時(shí)，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)重點(diǎn)講授子程序調(diào)用的格式、參數(shù)含義及刀具運(yùn)行的軌跡。

首先利用CATIA件繪制零件二維圖及三位造型，如圖1所示，工件主要由圓錐、螺紋、內(nèi)孔等形狀構(gòu)成，是一個(gè)典型的綜合型軸類零件，其中多個(gè)直徑尺寸有較嚴(yán)的尺寸精度和表面粗糙度等要求。針對(duì)該教學(xué)任務(wù)，筆者設(shè)計(jì)的微課程教學(xué)過程有以下幾步驟。

任務(wù)布置 在課程開始要進(jìn)行任務(wù)布置，微課的整體時(shí)間應(yīng)控制在10分鐘左右，通過情景引入可有效地引起學(xué)生的注意，使學(xué)生對(duì)本節(jié)產(chǎn)生興趣。

提出問題 設(shè)計(jì)提問環(huán)節(jié)進(jìn)行課程導(dǎo)入。問題作為小節(jié)重難點(diǎn)問題，可設(shè)為通過對(duì)比沒有使用子程序調(diào)用和使用子程序調(diào)用的程序，加工零件的時(shí)間和刀具軌跡的對(duì)比，比較二者之間的區(qū)別，此問題引導(dǎo)學(xué)生歸納使用子程序刀具軌跡的特點(diǎn)。

確立教學(xué)方式 首先對(duì)子程序的調(diào)用指令進(jìn)行講解。在FANUC 0系統(tǒng)中，子程序的調(diào)用可通過輔助功能指令M98指令進(jìn)行，同時(shí)在調(diào)用格式中將子程序的程序號(hào)地址改為P。然后對(duì)加工零件的工藝進(jìn)行分析，包括選擇加工方案，確定加工路線，選擇定位與夾緊方式，選擇刀具，選擇各項(xiàng)切削參數(shù)，選擇對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)。如圖2所示，粗加工右端輪廓時(shí)，采用60°V型刀片右偏刀（a）進(jìn)行加工；加工右側(cè)端內(nèi)凹接頭輪廓時(shí)，采用55°菱形刀片左偏刀（b）進(jìn)行加工；此外進(jìn)行批量加工時(shí)，還可采用特制的成型刀具（c）進(jìn)行加工。

再進(jìn)行程序編制，按照安排好的加工過程和確定的工藝參數(shù)，加工過程中需要調(diào)用的子程序編寫如下所示（注意子程序的編制使用增量編程，避免錯(cuò)誤）：

O0303；

G01 U-2.94 W3.67；

G03 U1.60 W0.83 R0.8；

G01 U1.34；

M99；

操作仿真軟件 采用FANUC 0系統(tǒng)數(shù)控仿真編程軟件。FANUC 0系統(tǒng)有0-C和0-D系列，與之配套的有系列交流伺服電動(dòng)機(jī)和交流主軸電動(dòng)機(jī)。啟動(dòng)仿真軟件，通過仿真軟件形象地演示數(shù)控機(jī)床的準(zhǔn)備動(dòng)作，進(jìn)行回零、對(duì)刀、設(shè)定刀具補(bǔ)償?shù)炔僮?。利用仿真軟件可以通過零件加工軌跡查看、仿真結(jié)果分析等相結(jié)合的方法，使學(xué)生加深對(duì)子程序調(diào)用指令的理解，更好地掌握子指令應(yīng)用的場(chǎng)合。圖3為本例中利用仿真軟件的模擬加仿真加工圖。仿真軟件可將整個(gè)操作過程和零件加工過程錄制成視頻模式，方便后續(xù)視頻剪輯制作。

微課視頻剪輯 在微課程的錄制過程中，可選取多種錄制方法。在實(shí)際微課講解中，針對(duì)零件的走刀軌跡復(fù)雜，制作其走刀軌跡的動(dòng)畫，這樣就非常直觀，巧妙地化解該知識(shí)點(diǎn)的難點(diǎn)。同時(shí)結(jié)合仿真軟件的模擬加仿真加工視頻，模擬所有指令的運(yùn)行過程，使學(xué)生直觀感受零件加工過程。

微課的后期制作要對(duì)錄制的視頻進(jìn)行剪輯，將視頻、聲音、動(dòng)畫素材、字幕等多媒體元素相結(jié)合，展示整體微課內(nèi)容。要注重通過拍攝技巧和后期的編輯手段完成微課的整體制作。

任務(wù)總結(jié) 對(duì)任務(wù)進(jìn)行總結(jié)，使學(xué)生進(jìn)一步了解操作過程，利用仿真模擬軟件進(jìn)行練習(xí)，理清微課所講知識(shí)點(diǎn)的思路，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí)要留給學(xué)生思考的空間或相關(guān)的練習(xí)題。

4 結(jié)語

基于FANUC 0仿真軟件在數(shù)控車床編程與操作微課中的應(yīng)用具有以下優(yōu)勢(shì)：

1）n程目標(biāo)可分解成小目標(biāo)，每個(gè)視頻可實(shí)現(xiàn)具體的編程指令，包含一個(gè)完整的知識(shí)點(diǎn)，因此，視頻短小精悍、方便理解，保證視頻質(zhì)量及吸引力；

2）保證學(xué)生通過觀看視頻可掌握具體的加工和操作過程，利于自主學(xué)習(xí)，并對(duì)數(shù)控車床相關(guān)編程操作可以獨(dú)立操作，這也是微課與仿真軟件結(jié)合形成新的教學(xué)模式的關(guān)鍵；

3）可以將這種授課方式引入工程訓(xùn)練中，解決教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備需要投入大量資金的問題，突破有限的實(shí)訓(xùn)時(shí)間的限制，增強(qiáng)學(xué)生的對(duì)數(shù)控機(jī)床操作的熟練程度，具有良好的實(shí)訓(xùn)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]孟祥增，劉瑞梅，王廣新.微課設(shè)計(jì)與制作的理論與實(shí)踐[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2014（6）：95-96.

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篇8

一、數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率低下的原因分析

在數(shù)控機(jī)床實(shí)際加工作業(yè)中，制造加工企業(yè)可以配備專業(yè)人員對(duì)數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工過程中所涉及的各項(xiàng)加工設(shè)備、數(shù)控加工技術(shù)以及機(jī)械加工操作程序規(guī)范等問題進(jìn)行詳細(xì)地分析與研究，以此作為研究人員在制訂數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率優(yōu)化整合的依據(jù)與參考。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，造成數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率低下的主要原因有：

1.數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工故障制度不健全，機(jī)械應(yīng)用水平低下。就我國(guó)而言，在整個(gè)制造加工行業(yè)領(lǐng)域中，研究人員仍然沒有在數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工設(shè)備在損壞及質(zhì)量影響下對(duì)整個(gè)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工作業(yè)精度帶來的損失問題上形成較為統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。再加上大部分專業(yè)人員對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工設(shè)備的依賴程度較大，重引進(jìn)、輕研究，設(shè)備使用人員缺乏對(duì)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工設(shè)備的規(guī)范化使用意識(shí)，數(shù)控機(jī)床加工過程中粗加工與精加工之間存在的產(chǎn)品加工工藝差異也無法通過這些先進(jìn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工設(shè)備儀器的加工性能體現(xiàn)出來。在多種因素的共同作用下，最終造成整個(gè)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率低下。

2.數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的編程程序不夠規(guī)范。在新的經(jīng)濟(jì)技術(shù)形勢(shì)下，數(shù)控機(jī)床需要以計(jì)算機(jī)編程系統(tǒng)和編程技術(shù)為載體，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)械加工環(huán)節(jié)分布把握與整體控制的目的。然而，由于當(dāng)前我國(guó)的計(jì)算機(jī)程序編程技術(shù)在數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工中的應(yīng)用還不夠充分，在系統(tǒng)初始調(diào)試程序與機(jī)床走空刀故障的處理辦法上還存在明顯缺陷，整個(gè)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工無法在運(yùn)行安全性及穩(wěn)定性方面作出保障，這也是造成當(dāng)前數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工作業(yè)效率低下的重要原因之一。

二、提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的措施

1.做好機(jī)床的維護(hù)和管理

數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與管理工作在很大程度上影響了自身的工作壽命，其中，數(shù)控機(jī)床設(shè)備的是維護(hù)工作的主要手段，對(duì)于數(shù)控機(jī)床，裝置是自動(dòng)進(jìn)行工作的。對(duì)于數(shù)控機(jī)床的維修工作，應(yīng)注意需根據(jù)規(guī)定的標(biāo)號(hào)按時(shí)加注，一般情況下，選用信譽(yù)較好企業(yè)的油。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的造價(jià)成本較高，其對(duì)操作的精度有著較高的要求。倘若使用標(biāo)號(hào)不對(duì)的油，將會(huì)影響機(jī)床的工作性能，比如機(jī)床對(duì)溫度的適應(yīng)性以及轉(zhuǎn)速特性等；倘若使用的油含有一定的雜質(zhì)，不夠純正，將可能導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床的油路發(fā)生堵塞現(xiàn)象，提高運(yùn)動(dòng)部位發(fā)生故障的幾率，影響數(shù)控機(jī)床的使用年限。所以，為了成功完成數(shù)控機(jī)床設(shè)備的工作，需要按時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行必要的清洗，并定期更換過濾網(wǎng)，使用規(guī)定標(biāo)號(hào)的油。

2.提高工作人員的業(yè)務(wù)水平和職業(yè)素質(zhì)

處于生產(chǎn)第一線的操作、編程和維修人員直接面對(duì)設(shè)備,他們的技術(shù)水平和職業(yè)素質(zhì)的高低將直接影響到設(shè)備的使用效率和工件的加工質(zhì)量,也在很大程度上決定了設(shè)備的使用壽命。因此,提高上述人員的業(yè)務(wù)水平和職業(yè)素質(zhì),使之盡快適應(yīng)新設(shè)備的操作使用和維護(hù)保養(yǎng)要求,是非常重要的。在現(xiàn)實(shí)工作中,有些機(jī)床操作或編程人員由于對(duì)機(jī)床和系統(tǒng)了解不深,甚至理解錯(cuò)誤而引起的編程或操作失誤一類的故障時(shí)有發(fā)生。例如參數(shù)或語句設(shè)定錯(cuò)誤而造成機(jī)床不運(yùn)行、動(dòng)作失誤、工件加工時(shí)尺寸超差或是由于操作失誤而造成機(jī)床誤動(dòng)作甚至撞車等。這類故障都是一些本來可以避免而又后果較嚴(yán)重的故障,直接影響了機(jī)床的有效使用;而維修人員由于業(yè)務(wù)水平不高,當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí),不能迅速、有效地排除故障,使數(shù)控機(jī)床長(zhǎng)期處于故障癱瘓狀態(tài)而影響生產(chǎn)的情況時(shí)有發(fā)生。因此,作為機(jī)床操作、編程及維修人員,在上崗操作設(shè)備之前,必須經(jīng)過崗前培訓(xùn),使之具備必需的數(shù)控機(jī)床操作、編程和維修知識(shí)。并且要對(duì)所操作的具體機(jī)床有更進(jìn)一步的了解,這樣才有可能避免上述情況的發(fā)生。

對(duì)于新技術(shù)，有些操作人員不善于使用這種先進(jìn)的檢測(cè)工具,仍沿用老的檢測(cè)方法,在停機(jī)后(有時(shí)甚至要拆下工件)用常規(guī)量具進(jìn)行檢測(cè),這樣無形中降低了高效機(jī)床的加工效率。在編程人員中,同樣存在著類似問題。上述這些問題只有通過不斷提高操作、編程和維修人員的業(yè)務(wù)水平來解決。要最大限度地發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率,在很大程度上取決于操作、編程和維修人員的技術(shù)水平。這就要求操作者頭腦清晰、思維敏捷,具有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)的數(shù)控加工知識(shí);編程人員要求有較高的理論水平和豐富的工藝知識(shí);而對(duì)維修人員則要求有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)、豐富的維修經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)的動(dòng)手能力。另一方面,上述人員的職業(yè)素質(zhì)和敬業(yè)精神也是必須重視的問題?？茖W(xué)技術(shù)越發(fā)展,設(shè)備的自動(dòng)化程度越高,對(duì)相關(guān)人員的技術(shù)水平也要求越高,人員的素質(zhì)高低就越顯重要。機(jī)床的操作、編程和維修人員如果沒有主人翁精神,沒有積極自主的工作熱情和態(tài)度,很難設(shè)想能夠積極主動(dòng)、高效快捷地用好數(shù)控機(jī)床這類自動(dòng)化設(shè)備。因此,作為一個(gè)企業(yè),要把不斷地提高數(shù)控機(jī)床操作、編程和維修人員的職業(yè)素質(zhì)和敬業(yè)精神作為一個(gè)長(zhǎng)久的工作予以足夠的重視。

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞： 數(shù)控機(jī)床；實(shí)訓(xùn)教學(xué)；體會(huì)

中圖分類號(hào)：G4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671-1297（2008）08-145-01

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域并成為企業(yè)生產(chǎn)的重要加工手段，這就要求當(dāng)代的大學(xué)生不僅要有大的工程意識(shí)，而且還要掌握高新技術(shù)。那么加強(qiáng)在校大學(xué)生的先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)，對(duì)于培養(yǎng)新形勢(shì)下具有創(chuàng)新意識(shí)和解決工程實(shí)際問題能力的合格人才有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、 數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)

我校的數(shù)控實(shí)訓(xùn)主要安排在工程訓(xùn)練中心進(jìn)行，前來實(shí)訓(xùn)的有機(jī)械類、近機(jī)械類和非機(jī)械類的大二學(xué)生。數(shù)控實(shí)訓(xùn)的培養(yǎng)目標(biāo)是讓學(xué)生了解數(shù)控加工的基本原理及加工方法，掌握簡(jiǎn)單的手工編程并了解計(jì)算機(jī)輔助編程的過程，實(shí)現(xiàn)零件的數(shù)控加工，從而培養(yǎng)大學(xué)生先進(jìn)制造技術(shù)的概念。

二、 數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容

數(shù)控基礎(chǔ)理論課之前，老師先帶領(lǐng)學(xué)生到數(shù)控機(jī)床加工的零件展示柜前觀摩，然后領(lǐng)著學(xué)生初步認(rèn)識(shí)現(xiàn)代部各種不同類型的數(shù)控機(jī)床，其目的是讓學(xué)生對(duì)將要進(jìn)行的數(shù)控實(shí)訓(xùn)有初步的感性認(rèn)識(shí)及期待。

學(xué)生在數(shù)控實(shí)訓(xùn)之前已完成了普通車、銑的工種實(shí)訓(xùn)，對(duì)車削銑削加工已有較好地認(rèn)識(shí)和了解，講課中老師經(jīng)常使用比較法，這樣可以讓學(xué)生加深對(duì)數(shù)控機(jī)床的認(rèn)識(shí)和理解。

數(shù)控編程有手工編程和自動(dòng)編程，編程指令和參數(shù)都較多，每一條指令有它的固定格式和編程方法。為了便于學(xué)生掌握，老師每講解一個(gè)指令，就要求學(xué)生運(yùn)用該指令對(duì)零件進(jìn)行編程、模擬、加工，這樣可及時(shí)跟蹤檢查學(xué)生對(duì)該指令的理解和掌握情況。在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，現(xiàn)代部的CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成一體，與機(jī)床聯(lián)網(wǎng)。在自動(dòng)編程講解中，將工件的形狀、尺寸、走刀路線、切削用量等按指定的格式輸入到計(jì)算機(jī)，后置處理后生成加工程序，動(dòng)態(tài)模擬顯示和繪制刀具軌跡圖并檢查程序的正確性。通過機(jī)床系統(tǒng)接口和計(jì)算機(jī)連接，將程序直接輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中，控制機(jī)床加工或進(jìn)行DNC加工。自動(dòng)編程強(qiáng)化了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)CAD/CAM/CNC一體化的教學(xué)與實(shí)踐。

為此，中心大力加強(qiáng)現(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)模塊的建設(shè)，重點(diǎn)加強(qiáng)“新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝”的應(yīng)用，建立了以網(wǎng)絡(luò)DNC技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)字化設(shè)計(jì)/制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)和以非接觸式三維激光掃描儀及快速成型機(jī)集成構(gòu)建的逆向工程實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生了解現(xiàn)代化制造企業(yè)的制造模式和生產(chǎn)組織形成，理解網(wǎng)絡(luò)制造、數(shù)字制造的內(nèi)涵和實(shí)踐技術(shù)。

“激光非接觸式三維掃描儀――快速原形制造”為特征的逆向工程實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是以已有的產(chǎn)品或技術(shù)為研究對(duì)象，以現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論、生產(chǎn)工程學(xué)、材料學(xué)、計(jì)量學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和有關(guān)專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)，以解剖、掌握對(duì)象的關(guān)鍵技術(shù)為目的，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)、再現(xiàn)及創(chuàng)造性地開發(fā)。通過該系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生綜合掌握現(xiàn)代逆向工程的應(yīng)用方法和學(xué)習(xí)創(chuàng)新的科學(xué)方法。

三、 實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程改革的建議結(jié)合具體的實(shí)踐，筆者認(rèn)為在教學(xué)中還存在需要改進(jìn)和完善的地方。

1、優(yōu)化教學(xué)大綱

將教學(xué)大綱合理優(yōu)化，使實(shí)施性教學(xué)大綱更具有實(shí)用性。結(jié)合學(xué)院特點(diǎn)和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整相關(guān)內(nèi)容，使教學(xué)大綱更貼近我們的實(shí)際教學(xué)條件和特色教育目標(biāo)。把數(shù)控機(jī)床編程與加工仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)服務(wù)于數(shù)控機(jī)床編程與加工具體操作實(shí)訓(xùn)的教學(xué)性質(zhì)進(jìn)一步明確，使教學(xué)大綱更具有針對(duì)性，更加突出其服務(wù)于專業(yè)的特點(diǎn)。

2、改革教學(xué)內(nèi)容

修訂人才培養(yǎng)計(jì)劃，深化教學(xué)改革，完善課程體系，推進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革，按照"注重能力培養(yǎng)，加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練"的思路，提高學(xué)生的全面素質(zhì)。為培養(yǎng)學(xué)生獲得終身學(xué)習(xí)能力，創(chuàng)造能力、生存與發(fā)展能力打下好基礎(chǔ)。分析數(shù)控仿真加工技術(shù)與實(shí)體數(shù)控機(jī)床加工的特點(diǎn)和數(shù)控機(jī)床與仿真機(jī)床的可操作性能。它們都是用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制的機(jī)床，加工方法和內(nèi)容以及程序的編制很相似，在許多方面都遵循一致的原則。利用它們的相似點(diǎn)作為教學(xué)改革的切入點(diǎn)，強(qiáng)化相關(guān)基礎(chǔ)教學(xué)，使學(xué)生在接觸真實(shí)的數(shù)控機(jī)床前進(jìn)行程序的編程與機(jī)床的操作具有了一定的相關(guān)實(shí)踐知識(shí)和技能的積累，便于數(shù)控加工專業(yè)教育的順利進(jìn)行。

3、改革教學(xué)方法

改革以技能培訓(xùn)為最終目標(biāo)的教學(xué)方法，強(qiáng)化服務(wù)意識(shí)。在教學(xué)方法中應(yīng)更多的引入實(shí)體式數(shù)控加工的相關(guān)知識(shí)，將對(duì)比式教學(xué)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中。轉(zhuǎn)變教學(xué)習(xí)慣模式，不斷創(chuàng)新教學(xué)手段；轉(zhuǎn)變實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)淡化理論的傳統(tǒng)思維，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合。

4、針對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)改革

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數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造技術(shù)中的應(yīng)用，最具代表性的是數(shù)控機(jī)床，所以數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)應(yīng)是整個(gè)機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)時(shí)間占訓(xùn)練時(shí)間的比例應(yīng)大一些。常見的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、數(shù)控銑床和數(shù)控加工中心，這3種機(jī)床的數(shù)量多，具有代表性。對(duì)于一臺(tái)數(shù)控機(jī)床來說，包括4方面的內(nèi)容:制造、操作、編程和維修。實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容以操作、編程和加工簡(jiǎn)單的零件為主，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)為主要目的。

1.1合理安排數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)的時(shí)間

由于機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)總學(xué)時(shí)的限制，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械專業(yè)學(xué)生共實(shí)習(xí)4周。數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容較多，在訓(xùn)練時(shí)間的安排上，數(shù)控車床2天、數(shù)控銑床和加工中心2天、其他數(shù)控機(jī)床1天，這樣既重點(diǎn)突出又全面。數(shù)控機(jī)床應(yīng)用了先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，和普通機(jī)床的實(shí)訓(xùn)相比，講解的時(shí)間會(huì)多一些。一般操作講解、黑板上指令講解的時(shí)間約占1/2，讓學(xué)生能較深刻地理解數(shù)控機(jī)床是如何加工零件的;學(xué)生操作機(jī)床加工零件的時(shí)間約占1/2，使學(xué)生有較充足的時(shí)間增強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床加工零件的感性認(rèn)識(shí)。總之，實(shí)訓(xùn)的重點(diǎn)雖為實(shí)踐，數(shù)控機(jī)床訓(xùn)練的特點(diǎn)又決定了講解占了約一半的時(shí)間。

1.2合理安排數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容和方法

在數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)中，操作、編程和加工零件是主要內(nèi)容。首先對(duì)照機(jī)床講解基本的操作;然后學(xué)習(xí)數(shù)控的編程知識(shí);最后加工出零件。編程方法的講解，只能在黑板上講解組成程序的指令字、程序的格式等，然后編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的程序。數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系是主要內(nèi)容之一，機(jī)械坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系(編程坐標(biāo)系)的概念，它們的作用是什么，必須結(jié)合編程才能講清楚。數(shù)控機(jī)床是按程序自動(dòng)加工零件的，刀具沿程序指令的刀路運(yùn)動(dòng)切削工件，刀路的位置必須使用坐標(biāo)系描述。所以，首先講清各種坐標(biāo)系的概念，進(jìn)而才能講清對(duì)刀等關(guān)鍵的概念，才能理解為什么在編程坐標(biāo)系下編寫的程序可以在機(jī)床上加工出零件等問題。數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)與數(shù)控機(jī)床理論課的內(nèi)容相輔相成，各有側(cè)重，通過數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)為下一步學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床理論課打下良好的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)應(yīng)以機(jī)床操作、編程、日常保養(yǎng)和安全使用為基本內(nèi)容，重點(diǎn)應(yīng)放在編程和操作上。通過基本編程知識(shí)和操作的學(xué)習(xí)，學(xué)生可具備基本的編程和操作能力，為了提高學(xué)生的實(shí)訓(xùn)興趣和創(chuàng)新意識(shí)，可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的零件，自己編程，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無誤后上機(jī)加工;或者編程加工一些有趣的零件。如:數(shù)控車床上可以加工仿真子彈、仿真酒瓶等;數(shù)控銑床上可以加工一些漢字，如“歡迎實(shí)習(xí)”等。

1.3手工編程和自動(dòng)編程

數(shù)控編程分手工編程和自動(dòng)編程，形狀復(fù)雜的零件加工程序只能由計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程來完成。在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容上，應(yīng)手工編程和計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程并重。手工編程是數(shù)控車床實(shí)習(xí)的基本內(nèi)容，通過手工編程加工簡(jiǎn)單的小零件，是普遍采用的訓(xùn)練方法。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CAD/CAM在機(jī)械加工中的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程也應(yīng)是數(shù)控機(jī)床特別是數(shù)控銑床實(shí)習(xí)必講內(nèi)容之一。由于實(shí)訓(xùn)時(shí)間的限制，這部分的內(nèi)容較多。所以，可以精簡(jiǎn)為由實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師通過一個(gè)例子演示給學(xué)生看，邊演示邊講解，講明形狀復(fù)雜及包含曲面的零件或模具的加工必須用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程的方法編程，然后加工成所需的零件或模具。自動(dòng)編程是通過計(jì)算機(jī)軟件完成的，常用的具有計(jì)算機(jī)編程功能的軟件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。1.4數(shù)控機(jī)床仿真軟件的應(yīng)用機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地往往有限，數(shù)控機(jī)床價(jià)格較貴，配備的數(shù)控機(jī)床的種類和數(shù)量有限，平均到每一名學(xué)生的上機(jī)操作時(shí)間較少。為了解決這個(gè)矛盾，可以安排一定的時(shí)間，讓學(xué)生在機(jī)房使用數(shù)控機(jī)床仿真軟件練習(xí)數(shù)控機(jī)床的操作、編程和加工仿真。也可以不做統(tǒng)一安排，讓學(xué)生課后根據(jù)自己的情況自由上機(jī)練習(xí)。數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容多，時(shí)間相對(duì)較少，一定要制訂詳細(xì)可行的實(shí)訓(xùn)計(jì)劃，明確每天的訓(xùn)練任務(wù)、訓(xùn)練目的、訓(xùn)練方法和訓(xùn)練設(shè)備。這樣學(xué)生面對(duì)從未見過的設(shè)備就不會(huì)感到茫然，教師指導(dǎo)學(xué)生也會(huì)有條不紊，順利完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)［5］。

2演示教學(xué)法的應(yīng)用

2.1什么是演示教學(xué)法

由于機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)總學(xué)時(shí)的限制，學(xué)生不可能自己動(dòng)手操作每一種機(jī)床，特別是一些比較危險(xiǎn)、貴重和精密的設(shè)備，比如高壓水切割機(jī)床、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以及電火花線切割、電火花成型等機(jī)床。為了解決這個(gè)矛盾，基于學(xué)校的實(shí)際情況，采用了演示教學(xué)的實(shí)訓(xùn)方法。所謂演示教學(xué)法即指導(dǎo)教師講解機(jī)床的加工原理、操作方法、編程方法，然后自己操作機(jī)床加工一個(gè)零件演示給學(xué)生看。通過演示教學(xué)的實(shí)訓(xùn)方法，解決了實(shí)訓(xùn)內(nèi)容多時(shí)間少、機(jī)床有限及教師有限的矛盾，還可以給學(xué)生打下進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究的基礎(chǔ)。

2.2以電火花線切割為例

電火花線切割屬于特種加工，特種加工是利用電能、化學(xué)能、光能或聲能等能量對(duì)工程材料進(jìn)行加工的工藝方法。在特種加工中，加工工具(廣義的刀具)、加工工件與傳統(tǒng)的機(jī)加工不同，一般不是采用機(jī)械力加工，在實(shí)習(xí)時(shí)學(xué)生首先會(huì)想到加工工具是怎樣加工工件的。所以實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師在實(shí)習(xí)的開始，應(yīng)首先講明電火花線切割的加工原理。實(shí)習(xí)步驟如下:(1)指導(dǎo)教師啟動(dòng)機(jī)床，用薄鋼板切割一個(gè)小五角星演示給學(xué)生看。學(xué)生發(fā)現(xiàn)一根很長(zhǎng)的光滑的金屬鉬絲可以切割鋼板時(shí)，一定會(huì)感到吃驚，想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的過程中指導(dǎo)教師講解加工的原理，舉一個(gè)日常生活中簡(jiǎn)單的電火花放電的例子:我們平時(shí)開關(guān)電器或插拔插頭時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)有時(shí)有電火花放電，嚴(yán)重時(shí)開關(guān)或插頭的導(dǎo)電部位有被燒的痕跡，甚至掉渣。電火花線切割的加工原理就是利用電火花放電產(chǎn)生的熱量使金屬被燒腐蝕而起到切割的作用。講完這個(gè)常見的現(xiàn)象后，再講電火花線切割的加工原理，學(xué)生就感到易于理解了。(3)指導(dǎo)教師再講解機(jī)床的操作方法。(4)簡(jiǎn)單講解編程的方法，整個(gè)過程大約45min。

3多媒體技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于各行各業(yè)。機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)是一種實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，但是計(jì)算機(jī)的多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)中也能發(fā)揮重要的作用。由于實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容不可能面面俱到，在學(xué)生實(shí)習(xí)完基本的內(nèi)容后，可利用多媒體技術(shù)補(bǔ)充和總結(jié)，會(huì)起到良好的教學(xué)效果。

4結(jié)束語