編程和數控的區別范文
時間：2023-10-20 17:32:59
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篇1
一、合理安排課程教學進度，做好課程銜接
在利用數控仿真軟件進行數控加工與編程課程教學之前，先安排工廠金工實習，使學生對各種加工方法有較深的感性認識。另外，數控機床課程和數控加工工藝課程也要安排在數控仿真軟件學習訓練前面，這樣學生在熟悉各種機床的操作方法、加工方法以及切削用量選擇方法之后，就更容易學習和理解數控仿真的各個步驟和環節，更容易和實際的加工過程結合起來。
二、將數控加工仿真軟件融入課堂教學中，以提高教學效果
數控加工與編程是一門理論性和實踐性都很強的課程。由于職業院校的大部分學生基礎較差，對理論學習不太感興趣，傳統的教學方法已很難使學生接受。特別對于剛接觸數控知識的學生來說，數控課上的內容抽象且難以理解，若把數控加工仿真系統融入課堂教學中，邊演示邊教學，將數控設備面板上按鍵、圖標、機床坐標、對刀過程等生動地展現出來，一方面使枯燥的理論教學變得直觀生動，增強學生的學習興趣；另一方面，可以及時發現訓練中存在的問題，及時解決。
（一）在工藝分析授課中融入仿真軟件，使學生真正合理地編制工藝卡和選用刀具
在數控編程課中，對零件工藝分析是編程的基礎，也是影響零件的生產率和合格率的重要環節。但是在傳統的工藝分析教學中都是對著零件圖直接講解，提到有些刀具或設備時，學生好像無法想象，因此直接影響到教學效果，但是如果在講解過程中，打開數控仿真軟件，直接對著仿真機床講解，會使內容更加直觀，更易使學生接受。例如：在選擇車刀時，講到45°偏刀和90°偏刀的應用區別時，單純用語言很難表達清楚，但若在仿真軟件上將這兩把刀都調出來分別切一下零件，它們的區別就不言而喻了。在學生制定完工藝后，為了比較學生編制工藝的合理性，可在仿真機床上進行試驗，工藝過程制定的合理與否學生自然就會明白。
（二）在講解編程指令時融入編程軟件，以加深學生對指令的認識
1.將所講指令利用仿真軟件進行仿真加工，使學生全面把握指令的用法和技巧。
在模擬仿真中，可設計出實際工作中可能發生的變化，包括事故、故障和生產中極少出現的突然情況，讓學生全面把握加工方法和技巧。如在講解直線插補指令G01和快速插補指令GOO的應用與區別時，可在程序中的第一個G01后面加F與不加F分別運行，學生就可以在仿真時看到切削進給與快速插補對工件造成的影響。從而加深認識，達到課堂教學中無法達到的效果。
2.將所講指令利用仿真軟件進行仿真加工，加深對指令內涵的認識。
在講解到外圓、內孔粗車復合循環指令G71時，如果只從理論上去理解其刀具路線，學生很難想象其執行過程。而利用數控仿真軟件用G71編制一個小程序進行仿真演示，學生就從視覺上了解了指令在實際加工中的走刀路徑，進一步加深了對指令的內涵的認識。
3.將相似指令利用仿真軟件進行演示，使學生正確把握每個指令的不同用法。
在講解部分同組相似指令如G71、G72、G73時，由于其編程方法和走刀路線均非常相似，學生容易混淆，若用各指令編一個相關程序（注意提醒學生在編制精加工程序時的順序安排）利用仿真軟件進行模擬加工，讓學生仔細觀察各指令運行的走刀路線，學生就很容易明白這三個指令的區別，從而在編程時能正確地使用各指令。
（三）利用多種系統進行比較，拓寬學生的知識面，為學生就業打下良好的基礎
在數控教學中，根據教學需要和“以就業為導向”的思想，可將數控編程教學內容安排為兩部分，第一部分主要講解與學校訓練最常用的數控機床的編程方法、操作及應用，作為教學重點，必須使學生熟練掌握、靈活應用，為學生上機床操作奠定良好基礎。第二部分為提高和拓展，利用仿真軟件集合了各種數控系統界面與操作的優點，主要講解除主訓機床以外的機床編程與操作方法，擴大學生知識面，提高學生對不同操作系統、不同操作面板的編程與操作能力，從而提高其就業競爭力。
（四）利用仿真軟件進行模擬加工，可以將操作過程清晰地展現給每位學生
比如對刀過程，在數控車間講解時，由于空間的局限性，學生不易看清楚，可用數控仿真軟件邊講邊演示邊練習，學生不僅掌握了對刀方法，而且更容易理解對刀的含義。
三、科學組織數控實訓，結合仿真教學
篇2
關鍵詞：多媒體；改革；數控編程；
教學《數控編程》是高職高專數控技術應用和其他許多機電類專業的一門主干專業課，它以培養學生熟練掌握數控設備基本編程技能和數控設備的應用能力為目標。根據高職高專學生的培養目標，有必要對《數控編程》這門課程進行教學改革，從教學內容，課程體系，教學方法與手段和實踐教學體系進行改革，以提高教學質量，培養掌握數控技術的應用型、技能型人才，滿足市場對該類人才的需求。
1.教學內容的調整
根據高職教育的特點，課程教學內容要圍繞知識、能力、素質這三方面來進行，同時，必須有基礎性、實用性、時效性和新穎性。《數控編程》理論教學內容包括計算機數控系統、數控機床機械機構、數控編程等內容。由于數控技術發展很快，因此，《數控編程》這門課程應緊跟數控技術的發展，將目前有關數控技術應用方面的新知識、新技術及時傳授給學生，所以，應對課程內容與教材隨時進行更新和調整。教材以講明基本概念、基本原理為度，應刪去一些繁鎖的計算過程和一些過時的教學內容。例如，由于自動編程在數控編程中已得到廣泛應用，可將教材中一些復雜曲線的數學處理等內容進行了壓縮；因穿孔紙帶在企業中已很少使用，這部分內容也可以刪減；由于高職學生主要是技能的培養，因此，有必要對理論性太強、崗位實用性較低的內容進行刪減，突出實踐技能性強的教學內容，所以對數控加工的原理也可以只進行簡單講解，還應將教材中內容接近的部分進行合并。同時還應根據不同的專業對《數控編程》課程教學內容按不同要求進行編排。如對于機械制造及計算機輔助設計專業，主要講授數控機床機械結構、數控車床、銑床、加工中心、計算機輔助編程。對于模具設計與制造專業主要講授數控車床、銑床、加工中心編程、數控電火花、線切割機床編程。這樣，《數控編程》課程教學內容的安排就體現了系統性、完整性、科學性和先進性，同時要注重汲取近期先進制造技術和數控技術的最新研究成果，注重知識的前后連貫，注重基礎知識的完整性。
2.教材是教學改革的物化成果。
在確定了課程基本內容后，教材的編寫就成為有效提高課程教學質量的重要方式之一。在《數控編程》課程教材的建設中，應以課程的基本要求為基礎。以教材設計的教學目標分類原則為理論指導，進行高職高專《數控編程》教材的編寫。根據教學目標分類學理論，筆者認為可將認知領域的教學目標分為知識、理解、應用、分析、綜合等5個類別。知識級涉及的主要是心理過程的記憶。本課程知識級主要教學目標是：數控編程基本概念的名稱、定義；數控編程中的基本規則以及數控編程中常用代碼的意義、用途。"理解" 是能力發展的一個基本層次，是對知識材料的轉換、解釋、推斷。本課程理解級教學目標是理解數控編程的定義、字與字的功能、程序格式；解釋坐標系規則、定義，并識別各典型機床坐標系；理解數學處理的基本方法；解釋常用代碼的定義、使用方法及編寫格式，各代碼間的區別與聯系；理解典型數控機床加工程序編制的基礎（機床主要功能、加工工藝范圍、工藝裝備、編程特點等）。"應用"是將知識和技能運用到實際中解決新問題。本課程應用級主要教學目標：掌握典型數控機床的常規編程方法；進行一般形狀零件加工程序的分析及編制。"分析" 是對一項信息，找出其構成的要素或部分，使得觀念中相關的層次更為清楚，并且使得觀念與觀念的關系更為明白。本課程分析級主要教學目標：分析數控機床編程中，各項功能的適用場合，并使用其進行編程；對典型數控機床的對刀調整、工作臺調整、程序調整等進行分析，并確定正確方法。綜合是將多元素或部分加以組合以形成一個整體。本課程中"綜合" 級教學目標主要表現為能對較復雜零件進行數控加 程序的多方案比較，對較復雜零件進行工藝、程序、加工調整分析，并確定加工方案。
教學目標分類理論的基本精神是教學要循序漸進，層層深入，這是教材設計的基本原則，遵循這一原則能有效提高教材的科學性、適用性和針對性。高職教材的編寫必須要遵循這一基本理論，才能形成高職教材的特色。
3.教學手段的改革
媒體與手段是現代教育技術的一個重要組成部分， 隨著計算機技術的普及， 通訊技術和傳媒手段迅猛發展，教學方法、教學手段應隨著科學的發展而改變。一張嘴、一本書、一塊黑板、一支粉筆的傳統教學方法已不適合現代學習的要求，取而代之的將是錄音、幻燈、錄像、電視，特別是多媒體電腦，以其豐富的信息儲備、快速的運行速度、強烈的感染力成為教師首選的教學手段。利用多媒體課件進行《數控編程》課程的教學，可以使教學生動、形象，提高學生學習興趣 過去學生在學習《數控編程》課程時，普遍感覺這門課枯燥、難學，但如果利用電子教案，采用多媒體形式組織教學，同時利用數控加工的仿真軟件，對學生編制出的數控程序進行仿真加工，這樣就會使教學直觀、形象，也會大大提高學生的學習興趣，使他們感覺數控編程不但易懂、易學，而且實用，這樣就會對《數控編程》產生濃厚的興趣，學好這門課也就不是難事了。利用多媒體課件進行《數控編程》課程的教學也可以減輕學生負擔，提高課堂利用率。傳統的教學方式一般是老師在上面講，學生在下面做筆記。有些同學往往顧了做筆記就顧上聽課，常常一堂課下來，筆記做了不少，但腦子卻是一片空白。采用多媒體課件授課，學生無需做筆記，只須專心聽課，課后將電子教案一COPY就行了，復習時也非常輕松，而且多媒體課件的信息量也非常豐富，還可以解決課時不足的問題。另外，傳統的授課方法，不但板書需要花費大量時間，而且課堂氣氛比較沉悶，教學效果也較差。但采用多媒體課件授課，就會大大節約課堂的教學時間，提高課堂的利用率
4.考試方法的改革
考試是教師和學生每學期都必須經歷的事情。學生可以通過考試，對學期所學課程進行系統的、綜合的復習；教師也以通過考試了解學生的學習情況，檢查自己的教學教學效果。然而，采用什么樣的考試方法，怎樣考核學生，是十分重要的。好的考試方法，可以調動學生學習的積極性。培養學生自主學習的能力，改善學生學習的風氣，促進教學。為了尋找一種科學的、合理的、有效的考試方法，我認為有必要對目前的考試方法進行改革?？荚噾摬扇《喾N形式進行，才能反映學生各方面能力水平?？荚嚦煽兛梢杂扇梼热萁M成：筆試（50%）+操作考試（30%）+綜合考試（20%）=總成績（100%）。1）筆試：主要考核學生對本課程基本理論知識的掌握情況（50分）；試卷可以采用從試題庫中隨機抽取的辦法，這樣真正做到"教考分離"。2）操作考試：主要考核學生操作數控機床基本技能（30分）；3）綜合考試：每個學生獨立加工一個零件，考核學生綜合運用知識的能力（20分）。
5.實踐教學的改革
高職專業課程的顯著特點之一就是實踐性強。為此，必須要重點建設好與理論教學體系互相聯系、相互融合的實踐教學體系，理論教學體系，必須與實踐教學體系相結合，才能培養出高素質、高技能的應用型人才。《數控編程》是一門實踐性很強的課程。為了達到數控技術和其他機械類專業對本課程的要求，必須建立本課程獨立的實踐教學體系，即數控機床結構及編程實驗──數控機床操作實訓──綜合實踐訓練。
1）課程實驗 主要開設數控機床結構實驗，使學生了解數控機床的機械結構，同時開設數控編程的實驗，包括①手工編程：每個學生一臺模擬編程器，完成數控車床、銑床編程訓練。②計算機輔助編程（自動編程）。每個學生一臺計算機及配套CAD/CAM軟件，完成復雜形狀零件自動編程訓練，通過編程訓練使學生掌握數控編程的方法和技巧。
2）數控機床操作實訓 對學生進行數控車床、銑床和加工中心實際操作訓練，使學生掌握數控機床、加工中心的程序輸入、刀具參數設置、機床調整、機床維護知識，使學生能夠操作數控機床并加工出合格零件，培養學生操作機床的基本技能。
3）綜合實踐訓練 學生自己選擇中等復雜程度的零件，分析零件結構、制訂工藝過程、工藝路線，選擇數控機床、刀具、夾具等，編制加工程序，自己動手操作加工出零件，培養學生綜合運用所學理論知識解決實際問題的能力。
參考文獻：
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篇3
一、從思想根源著手，讓學生對就業有正確認識
當今社會，不管是電視廣告還是各類報紙雜志，甚至是各個技校，對數控專業的宣傳都是不遺余力的夸大其詞。這讓人們容易得出一個結論：學習數控專業不但就業容易，而且工資很高。數控專業的招生進入了白熱化的階段，使得家長和學生對數控專業的就業認識過于樂觀。當學生進入學校后，發現數控專業的就業不像想象中那樣就業容易且工資很高，而是很多企業根本就不招收數控專業的學生，或者說是招收數控專業的學生做的不是數控方面的工作，所學的專業知識可以說是好無用武之地。數控專業的就業明顯不如其他如鉗工焊工等專業。學生對于數控專業的就業認識過于悲觀。針對這樣的現實，應該怎么做呢？筆者認為，應該從學生入校的時候，就告訴他們所選擇的數控專業面臨的具體就業情況，打消他們對就業過于樂觀或過于悲觀的心態。
近年來，隨著我國國民經濟和國防工業的迅速發展，對制造裝備提出了大量需求。2004年，我國機床消費躍居世界第一位，數控機床生產量每年以50%以上的速度高速發展，但機床數控化率只約2%。與此同時，世界發達國家已超過20%。機床數控化率每增加一個百分點就需要4萬臺數控機床，每臺機床按2～3人配備，如果要實現國家提出的到2010年前數控化率達到10%以上的目標，平均每年約需增加24萬數控技術人才。通過調研，59.6%的數控技術人才為中專學歷，31.4%為大專學歷，僅有8.9%為本科學歷，本科以上學歷僅占1.1%。從中可以看出，中等和高等職業技術教育在數控技術人才培養方面大有可為。雖然就業總體走向良好，但現實情況是，很多企業不招收數控專業，或者說是招收數控專業的工種干的是其他工種的活。這其中的原因什么呢？筆者根據具體案例說明：在2008年，某校數控專業的學生畢業。平頂山高壓開關廠來校招收數控專業的學生，但不到三個月，這些學生都從數控崗位轉為普通崗位。因為這些人在技校關于數控知識的積累是不夠的，需要學習更多知識。據不完全統計，92%的人所學與所做是不一樣的，機會只留給有準備的人。否則，只能失之交臂。如何成為準備好的人呢？這就需要努力學習、勤于動手，全面鍛煉提高自身的理論和實際動手能力。
二、從實際例子著手，幫助學生樹立正確的學習觀
篇4
關鍵詞 數控實習 指導方法 操作技能
目前，我國制造業對既掌握數控技術又熟練數控編程、加工操作的中等職業畢業生需求越來越大，由于數控技術發展日新月異，教學內容與生產技術水平總是存在著滯后教學經費投入的不足.限制了實驗、實訓設備及數控應用軟件的投入與更新。為了滿足社會對數控技術應用型人才的需求，更為滿足我校畢業生的需要.為更好地向企業輸送合格的數控人才，把實訓分四個階段，以鞏固和深化理論知識，提高和完善操作技能。
第一階段：普車實。
這一階段是學習數控車床不能逾越的過程。學生在普通車床上實習、練習刃磨車刀，熟練操作車床，從加工端面、外圓、內孔、切槽開始，逐漸接觸到螺紋各部分的尺寸計算和加工，特形面的加工.在這一過程巾深刻理解刀具幾何角度對切削加工精度和表面粗糙度的影響，進一步認識切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互關系及其對工件質量的影響，掌握車床的調整方法.掌握切削的有關計算、了解常用_T具、龜具的結構，熟悉掌握其使用方法，合理地選擇工件的定位基準，安排加工工藝過程。同時還須讓學生知道只有完成這一階段的實訓任務，將來才有可能在數控車床上所編制的加工程序更為合理和實用。
第二階段：仿真實訓。
第一階段的實訓后.對學生進行技能考試。操作達到要求的學生到計算機進行數控仿真軟件的練習.同時也能促進未選中的學生努力練習.激發他們的學習興趣和競爭意識。首先讓學生熟悉仿真機床的操作面板和錄入面板明確每個按鍵的功能.建立工件坐標系的方法，如何選擇刀具幾何角度設置刀偏及刀補，詳細地講解每個過程。
在編程車削倒角時.可用兩種方式：（1）把車刀刀位點指定在倒角起點處，再C01車削；（2）把車刀定位在倒角的右邊延長線上，然后G01車削而成。同時讓學生比較哪種方式更為簡單和實用。
在普通螺紋加工中.讓學生分別使用G92、G76螺紋循環指令來編程加工螺紋.在實訓中讓學生了解根據導程的大小和螺紋的精度高低選擇不同的加工指令更為合適。G92直進式切削和G76斜進式切削。由于切削刀具進刀方式的不同，這兩種加工方法有所區別。各自的編程方法也不同，造成加工誤差也不同，工件加工后螺紋段的加工精度也有所不同。G92螺紋切削循環采用直進式進刀方式進行螺紋切削，螺紋中徑誤差較大，但牙形精度較高，一般多用于小螺距高精度螺紋的加工；加工程序較長，在加工中要經常測量。G76螺紋切削循環采用斜進式進刀方式進行螺紋切削，牙形精度較差，但T藝性比較合理編程效率較高，一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為簡捷方便。所以，學生要掌握各自的加丁特點及適用范同，并根據工件的加工特點與工件要求的精度正確靈活地選用這些切削循環指令，然后編制加工程序，并自動加工。
第三階段：數控加工。
在數控仿真軟件加工出合格工件的同學先到數控車床上進行編程加工。由于仿真軟件和數控車床是同一個界面，學生短時間內可熟練操縱機床，但需注意以下幾點。
（1）要根據工件的材質，所用刀具的幾何角度來選擇不同的切削參數。經過普車的實訓，這將不是難題。
（2）學生編制的程序要先經過圖形模擬加工，程序正確后再進行對刀加工。
（3）在首件加工中合理使用程序暫定MOO指令.在精加工前對工件進行測量.看是否需調整刀具補償.最后加工出合格的工件。
（4）重點突出典型零件的工藝分析，裝卡方法的選擇、程序編制，調整加工和檢驗，如果有缺陷，應找出原因并修正。遵循由易到難、由簡單到復雜、由單項到綜合這一過程，重視在實踐教學中培養學生的實踐能力和創新能力。
對學生加工的工件，按小組進行互評。學生都有好勝心理，會對對方的工件一絲不茍地檢查，不放過任何一個細節。最后教師根據實際情況給出綜合性的評價，或者讓學生保存自己滿意的作品，激發學生的興趣。學生的學習效果非常明顯。
如此，學生能全面了解數控加工的全過程，深刻理解加工原理、機床工作過程、編程方法及制訂工藝的原則.能夠對數控機床加工中出現的常見故障予以解決，對將來從來數控工作上手快，操作規范。具備解決問題的能力。
篇5
一、專業技能訓練與“四大模塊”
二年級起就要進行數控專業技能實訓，使學生熟練掌握本專業要求的專業技能。對數控專業的學生進行數控車床、數控銑床、加工中心的操作技能培訓，利用其所學的數控編程與操作，數控加工工藝等知識，完成對一些不太復雜的零件從編制加工程序到實際操作數控機床進行加工并進行工件的檢測的整個過程，這樣不僅可以提高他們對所學專業的興趣，還有助于學生對所學理論知識的深入了解，提高他們的動手能力，并清楚的認識到自己的不足及今后努力的方向。本著“精講多練、學以致用”的辦學宗旨，加強對學生實訓過程中的教學與考核，主要體現在以下過程：
（1）普通機床的認識與實踐。主要完成普通車床、銑床等結構、原理以及操作；
（2）數控機床的認識與實踐。主要熟悉數控車床、銑床、加工中心的結構、原理，零件的裝卡、對刀以及操作與簡單編程；
（3）數控編程學習。主要學會手工和電腦編程；
（4）數控生產實訓。完成學生從學徒到生產的過程；
（5）綜合訓練。完成由圖紙、編程、裝卡、對刀、加工及檢驗的過程。
以上每一個環節都實行單個考核、循環實訓。
針對數控技能訓練，采用分階段、分層次的目標教學法，建議安排7周的數控加工實訓。其中兩周的數控加工認識實習，主要讓學生對數控機床操作有一個初步了解；在開設數控加工工藝及編程等相關課后，安排兩周數控編程與操作實訓；在開設機械制圖和CAD/CAM軟件應用課程后，共安排兩周CAD/CAM軟件應用實訓；在開設數控機床結構、數控系統原理與維修課后，再安排一周數控系統調試與維護實訓。內容采用模塊式結構，使理論知識教學與技能熟練盡可能緊密結合，按內容的類別及關聯程度，組合成知識、技能一體化的四大模塊。使學生達到《數控機床加工技術等級標準》對中級工的技能要求，為進一步學習高級工的技術理論和操作技打下了基礎。內容分四大模塊：
模塊一：數控加工基本操作實訓 要求學生了解數控機床的工作原理，結構特點及操作方法，掌握數控機床的日常維護和保養，掌握數控加工程序的編制方法和數控加工工藝過程、特點。理解數控加工和普通加工的本質區別。要求學生熟悉掌握數控仿真軟件的操作和使用。
模塊二：數控編程操作實訓 要求學生能獨立完成中等復雜零件數控加工全過程，包括零件工藝分析、確定加工工藝過程、確定定位方案、工件裝夾、刀具及切削用量選擇、零件中基點坐標計算、數控程序編制及零件加工和零件測量。
模塊三：CAD/CAM實訓 要求學生熟悉CAD/CAM的基本原理、基本方法以及典型CAD/CAM軟件的使用等知識，利用CAD/CAM軟件對較復雜零件進行三維造型，根據所學數控加工工藝知識選擇合理的走刀路線，生成刀具軌跡，并后置處理后進行自動加工。
模塊四：數控系統維修與調試實訓 通過專用周的系統訓練，主要培養學生針對典型數控系統進行機床調試的能力，從而掌握對數控機床常見故障進行診斷及維修的能力，并且掌握數控設備日常及定期進行維護和保養的能力。
二、 綜合職業能力訓練與“半工半讀、工學交替”
三年級主要進行綜合技能實訓，讓學生參加勞動部門組織的職業技能鑒定考核，獲得相應的數控操作技能職業資格證書，并通過采用多種形式的產學結合，如組織學生到校外實訓基地，主要是一些企業或工廠，參與生產及就業環節，完成崗位職業技能和素質的培養，實現從學生到生產第一線操作者的角色改變，畢業后能盡快順利的適應工作，縮短磨合期。采用“半工半讀、工學交替”、邊講邊練、先講后練、先練后講等靈活多樣的教學方式，形成“實踐、理論、再實踐”的教學模式。
建議和省勞動廳職業技能鑒定所在我校聯合成立職業技能鑒定站，使數控專業在技能教學方面實施目標化教學，按照數控加工中級工教學目標進行各實踐教學環節的設計和實施，并在鑒定前再進行針對性的數控技能強化訓練。除保證數控專業及相關專業的教學需要外，每年舉辦數控中級工培訓。數控專業每年約派80%的學生在畢業前半年進入企業，由校企共同實施符合企業崗位要求的培養計劃。學生在企業所完成的學習任務主要是實踐教學。特別是企業根據自己的需求組織培訓、崗位實習、實施專業綜合技能訓練等。學院把畢業頂崗實習等實踐性教學環節安排在就業單位進行，企業按用人意向，安排培訓和頂崗實習，指派專人輔導，由學校和企業按照教學要求共同考核，合格的留廠就業。學院應積極推行訂單教育，按照企業要求實施動態培養策略，緊跟生產技術、管理發展動態，以現代生產技術、管理零距離的要求組織教學，畢業生上崗達到零適應期的目標。
三、德國雙元制職業教育值得借鑒
這種模式類似德國的雙元制職業教育（Duales System），即學生在企業接受實踐技能培訓和在學校接受理論培養相結合的職業教育形式。在德國接受雙元制培訓的學生，一般必須具備主體中學或實科中學（相當于我國的初中）畢業證書，之后，自己或通過勞動局的職業介紹中心選擇一家企業，按照有關法律的規定同企業簽訂培訓合同，得到一個培訓位置，然后再到相關的職業學校登記取得理論學習資格。這樣他就成為一個雙元制職業教育模式下的學生。他具備雙重身份：在學校是學生，在企業是學徒工，他有兩個學習受訓地點：培訓企業和職業學校。 雖然我國目前也非常重視學生實際操作技能的培養，但學校制的培養模式客觀上使學生遠離了生產第一線，而集中安排的生產實習又不利于學生及時將所學理論同實踐相結合。德國雙元制職業教育值得我們借鑒，實施廠校合作教育，有利于促進教學改革、提高教育教學質量和做好畢業生就業工作外，我以為生產實習、企業頂崗實習等綜合實訓實踐的好處有：
四、實訓基地建設是專業教學改革的重點
我院在建設新校園和評估時期，已自籌資金在我院新校區建成數控實訓基地。基地建成以后，購置了數控設備，擴大了基地規模，改善了實訓的條件，提高了辦學的水平。但這還遠遠不夠，數控專業實訓基地包括：數控加工實訓基地、機加工實訓基地、CAD／CAM實訓室、數控系統維修實訓室，還要建設的專業相關實訓室有：氣動液壓實訓室、MPS實訓室、機器人創新室等。
建議學校在購買數控機床建設實訓基地時應考慮目前國內大部分企業所使用的數控系統“主流”產品。另外實訓設備也應該考慮適當的配置一些其他的系統，盡量做到綜合搭配。比如開放式數控系統雖然價格比較昂貴，但是有條件的話，學校還是應該考慮購買一些。在這些數控系統中，除了具有傳統的RS232接口外，還應備有采用TCP/IP通訊協議的以太網接口，為數控機床聯網提供基本條件。由于當今世界范圍內制造業發展的總趨勢是從數控機床的單機加工向制造過程的集成，而實現制造業集成的前提首先是開放式數控系統的采用，假如一個學校培養的學生沒有接觸過開放式數控系統，對實現網絡化制造沒有認識，這樣的學生也將不能適應社會的需求。當然數控設備一般都比較昂貴，單靠學校自籌經費、或靠國家和省廳立項撥款來解決經費的問題是非常被動的，學?？梢圆捎门c企業簽訂實訓基地建設協議，將企業的生產基地直接作為學校的校外實訓基地，這樣不僅可以解決經費不足的問題，而且需要這方面人才的企業也是樂于與校方合作的，因為通過這種校企聯合培養方式培養的學生可以更快的了解企業用人要求，明確學習任務和目標，增強職業意識，有利日后更快地適應崗位工作。
篇6
江陰市華姿中等專業學校針對企事業單位的需求開設了數控技術專業，學制為3年。學生前兩年在校學習理論知識，并在校實訓中心接受實驗、實訓。在理論學習期間，特開設機械制圖、公差測量與技術、車工工藝學、數控加工技術、數控編程與設備等十幾門專業課和專業基礎課，使學生的知識結構更趨于合理，為實訓做了很好的鋪墊，夯實了基礎。第三年統一安排學生到企業頂崗實習。就數控車實訓教學，主要分為4個階段進行，按步驟展開，取得良好的實訓效果。
第一階段：普車實訓階段
這一階段是學習數控車床的基礎。學生在普通車床上實習、練習磨車刀，熟練操作車床，從加工端面、外圓、內孔、切槽開始，逐漸接觸到螺紋各部分的尺寸計算和加工、特形面的加工。在這一過程中深刻理解刀具幾何角度對切削加工精度和表面粗糙度的影響，進一步認識切削三要素vc、ap、f在加工中的相互關系及其對工件質量的影響，掌握車床的調整方法，掌握切削的有關計算，了解常用工具的結構，熟悉掌握其使用方法，合理地選擇工件的定位基準，安排加工工藝過程。同時還須讓學生知道只有完成這一階段的實訓任務，將來在數控車床上所編制的加工程序才有可能更為合理和實用。
第二階段：仿真實訓階段
經過第一階段的實訓后，對學生進行技能考試。操作達到要求的學生到計算機上進行數控仿真軟件的練習。同時也能促進未選中的學生努力練習，激發他們的學習興趣和競爭意識。首先讓學生熟悉仿真機床的操作面板和錄入面板，明確每個按鍵的功能，掌握建立工件坐標系的方法，學會如何選擇刀具幾何角度設置刀偏及刀補，詳細地講解每個過程。
在編程車削倒角時，可用兩種方式：1）把車刀刀位點指定在倒角起點處，再G01車削；2）把車刀定位在倒角的右邊延長線上，然后G01車削而成。同時讓學生比較哪種方式更為簡單和實用。
在普通螺紋加工中，讓學生分別使用G92、G76螺紋循環指令來編程加工螺紋。在實訓中讓學生了解根據導程的大小和螺紋的精度高低選擇不同的加工指令更為合適。G92直進式切削和G76斜進式切削，由于切削刀具進刀方式的不同，這兩種加工方法有所區別。各自的編程方法不同，造成的加工誤差不同，工件加工后螺紋段的加工精度也有所不同。G92螺紋切削循環采用直進式進刀方式進行螺紋切削，螺紋中徑誤差較大，但牙形精度較高，一般多用于小螺距高精度螺紋的加工；加工程序較長，在加工中要經常測量。G76螺紋切削循環采用斜進式進刀方式進行螺紋切削，牙形精度較差，但工藝性比較合理，編程效率較高，一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為簡捷方便。所以，學生要掌握各自的加工特點及適用范圍，并根據工件的加工特點與工件要求的精度正確靈活地選用這些切削循環指令，然后編制加工程序，并自動加工。
第三階段：數控加工階段
在數控仿真軟件加工出合格工件的學生先到數控車床上進行編程加工。由于仿真軟件和數控車床是同一個界面，學生短時間內可熟練操作機床，但需注意以下幾點。
1）要根據工件的材質、所用刀具的幾何角度來選擇不同的切削參數。經過普車的實訓，這將不是難題。
2）學生編制的程序要先經過圖形模擬加工，程序正確后再進行對刀加工。
3）在首件加工中合理使用程序暫定MOO指令。在精加工前對工件進行測量，看是否需調整刀具補償，最后加工出合格的工件。
4）重點突出典型零件的工藝分析，裝卡方法的選擇、程序編制，調整加工和檢驗，如果有缺陷，應找出原因并修正。遵循由易到難、由簡單到復雜、由單項到綜合這一過程，重視在實踐教學中培養學生的實踐能力和創新能力。
對學生加工的工件，按小組進行互評。學生都有好勝心理，會對對方的工件一絲不茍地檢查，不放過任何一個細節。最后教師根據實際情況給出綜合性的評價，或者讓學生保存自己滿意的作品，激發學生的興趣。學生的學習效果非常明顯。
如此，學生能全面了解數控加工的全過程，深刻理解加工原理、機床工作過程、編程方法及制訂工藝的原則，能夠對數控機床加工中出現的常見故障予以解決，對將來從事數控工作上手快，操作規范，具備解決問題的能力。
第四階段：總結提高階段
教師和學生共同探討實訓經驗及實踐教學中遇到的問題。由于實訓內容較多，機床種類全，學生在短時間內既要掌握機床的操作，又要對復雜零件進行合理的工藝安排和準確的編程加工，現場講解具有局限性。將工藝分析及基本編程內容制成課件，能方便學生掌握和復習，多年來的實踐證明這是行之有效的方法，優化實訓的效果。
最后一點就是要強調實訓安全問題。安全無小事，實訓教學中最容易出現的問題也就是安全問題。由于學生在實訓操作過程中安全知識了解不多，經常會出現安全隱患。往往事故發生的主要原因是物體的不安全狀態和人的不安全行為。其中在機械使用過程中，人的不安全行為是引發事故的重要的直接原因。人的行為受到生理、心理等多種因素的影響，表現是多種多樣的。缺乏安全意識和安全技能差，即安全素質低下被認為引發事故的主要原因，如不了解使用機械存在的危險、不按安全規范操作、缺乏自我保護和處理意外情況的能力等。指揮失誤（違章指揮）、操作失誤（操作差錯、在意外情況時的反射行為或違章作業）、監護失誤等不安全行為是常見的表現。在日常工作中，人的不安全行為常常表現在不安全的工作習慣上，如工具或量具隨手亂放、測量工件不停機、站在工作臺上裝夾工件、越過運轉刀具取送物料、攀越大型設備不走安全通道等。因此，實訓安全問題務必警鐘長鳴，必須建立健全安全防范管理制度，嚴格執行規范，防患于未然。
總之，為了高效地實現數控實訓教學，必須嚴格遵守“普車加工——仿真數控軟件——數控機床加工”幾個實訓教學環節，最大限度地發揮教學資源的實用性和經濟性，縮短機床的人均占有時間，提高機床的利用率和使用壽命，并盡可能避免事故的發生，如果能結合實際生產，則教學效果將會更顯著。
參考文獻
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篇7
一、微型數控銑床簡介
機床在研發初期，主要是以小型并且桌面化的成品展示出來，并且拋開了現在的數控機床控制系統都采用的市場上商業化的數控系統，轉為采用可編程程度高的單片微處理器控制，能最大限度地控制成本，從而滿足自主研發并生產的要求。
更為簡單，材料更為低廉，這也大大降低了由于學生經驗不足帶來的設備安全隱患，也從一定程度上降低了學生心理壓力，為數控銑床后續教學打下了良好的基礎。實踐證明，通過學生的實踐操作與自主學習，大大提高了學生解決問題的能力，也從另一方面提高了學生的學習興趣。
在教學的評價環節中，先由學生進行自我評價，再由組長進行評分，最后由教師對學生進行綜合評價，將優秀的工件應用到本專業的下一個教學項目中。
二、數控機床結構介紹的積極作用
在學生學習數控機床之初，對于機床的整體結構了解還不夠深入，如果僅僅是教師照本宣科的講解，對于中職學生來說太過于枯燥，通過對微型數控銑床床身機械部分的拆裝，不僅讓原本書本上枯燥的名詞更生動具體，也鍛煉了學生的動手能力，從教育效果來看比原本的純理論教學更受學生的青睞。在電氣專業方面，讓學生通過電氣控制的制作，解決了數控機床的接線、安裝和調試的綜合操作訓練；在數控、模具專業方面，讓學生在微型數控銑床上編寫加工程序，進行實際產品加工。
三、對數控加工技術教學的支持作用
通過微型數控銑床產品開發制作“學做一體化”的實踐，解決工學結合中“工、學”分離的普遍性問題。即以產品為教學活動載體，結合專業技能模塊，構建基于工作過程的項目化教材，讓學生在參與產品設計、加工、檢測的一系列生產過程中，通過邊學邊做的方式，系統掌握專業核心知識和技能指標。過去我們只是將工廠的產品引進校園進行加工，經過實踐發現外來的產品過于單一，無法將系統的專業知識結合起來進行教學，通過微型數控銑床產品零件的生產制作，按照專業編制校本教材及進行教學，完全符合實際專業教學需要。
四、對數控維修專業的提升作用
微型數控銑床因其結構相對來說更為簡單，對學生一開始入門學習數控機床控制原理和維修原理更為易學，學生通過對微型數控銑床的控制原理的分析與學習，可以更直觀地掌握數控機床上PLC的控制原理，對數控維修的學習起到提升的作用。
五、在專業課程教學中發揮生動的實例作用
微型數控機床生產過程中的各零部件和傳動組成部分也受到學?！稒C械基礎》《機械制圖》等課程教師的青睞，將微型數控機床中的零部件作為課堂上的教具，使機械基礎教學中螺紋傳動、帶傳動等知識的講解更生動；將微型數控銑床的零件作為《機械制圖》課程的教具，讓學生在學習制圖知識時更貼近實際運用，提高案例的真實性，充分激發學生的學習興趣。
六、對教師教學能力和研發能力的提升作用
通過微型數控銑床產品開發制作、“學做一體化”的教學實踐解決教師隊伍成長缺乏實踐經驗的問題。通過微型數控銑床產品開發制作，實施“學做聯動”的教學模式，教師在帶領學生邊學邊做的過程中，實現了知識的更新和技能的提高，保證了教學的質量。
我們看到，這種結構簡單、價格較低、自主性大的微型數控銑床在中職機械及相關類專業的教學實踐中收到了令人滿意的效果，大大提升了中職教學的實踐性、參與性，為中職數控人才的培養拓寬了思路。
本微型數控銑床是一個集成了機械與電氣自動化的控制系統，它與工廠生產加工用的數控銑床并無本質上的區別，所以它能應用于基本的數控加工領域。其核心技術涉及到機械、電氣、自動化控制、計算機軟件、數控加工等多個技術領域。
二、微型數控銑床在教學中的地位和作用
微型數控銑床的主要應用是以減緩因設備不足帶來的教學實訓資源的需求壓力，降低教學成本，從而解決教學課程與教學資源之間的矛盾。結合我校的專業特點，微型數控銑床的核心技術主要對應我校的機電專業和自動化專業。
微型數控銑床的功能是參照商業化的數控銑床基本功能而設計的，所以微型數控銑床能在一定程度上完成一些基本的加工要求。隨著國家大力支持職業教育，如今中職生的數量比以往多得多。作為制造強國的中國，機電專業更是許多中職生的首選專業。那么隨著機電類專業的學生不斷增加，學校教學設備資源也會變得越來越緊張。微型數控銑床的出現可以在很大程度上解決因設備資源不足而帶來的教學壓力。首先，制造一臺微型數控銑床的成本大概只占了采購一臺一般性能的數控銑床價格的5%，也就是說采購一臺一般性能的數控銑床能制造大概20臺的微型數控銑床。這個價格比例就是微型數控銑床的最大優勢。而且，微型數控銑床的結構是以桌面型產品的方向去設計的，所以其對空間的占用是很少的，放置一臺微型數控銑床只需1平方米。所以它很容易就能走進實習車間、實驗室、教室甚至是辦公室。最后，微型數控銑床的小型化設計也決定了它工作時所消耗的電力資源，經實測微型數控銑床滿載工作時的電能功率消耗最高300W，只是C6130A型普通車床（4.5KW）的7%，并且它只需要民用市電的200V電壓，并不需要電價昂貴的工業用電380V。
1.微型數控銑床的機械結構組成能對應相關的教學課程
我校的機電專業機械方面教學主要是以基礎理論、加工實訓、鉗工裝配和技能競賽為主，微型數控銑床的機械結構組成恰好也能對應上以上的教學課程。
微型數控銑床能承擔機械加工實訓教學。微型數控銑床主要是完成機械切削加工的功能，它同樣也是采用數控編程的方法進行加工控制的。控制程序與我校數控銑編程常用的CAXA軟件所生成的G代碼文件完全兼容通用，所以在編程操作上是完全一樣的，學生可以將在微型數控銑床上調試好的程序直接拿到學校的數控銑床上進行加工。微型數控銑床使用的加工刀具是小型的雕刻刀，能加工的材料主要是體格相對低廉的亞力克、塑料、木材等軟材料，大大地節省了刀具損耗和材料損耗，這特別適合初學學生練習用。組合成微型數控銑床的基本部件由鋁合金板材做成，其零件外形的尺寸要求并不復雜，很適合學生進行加工生產。所以在大批生產微型數控銑床時，機械部件全部由學生完成，這不僅節省了很多的人力資源，還可以對學生進行項目教學，讓學生進行實訓加工操作，了解機器的整個制造加工過程。
微型數控銑床可用于鉗工裝配教學。機器的機械裝配也可以由老師輔導學生完成，機器的主要裝配是以板材部件連接、電機安裝、絲桿安裝、導軌安裝、工作臺安裝和整機調試校驗等為主。一臺機器涉及到多個安裝項目要求，比以前的由鋸銼削再到簡單裝配實訓內容要豐富得多，也能為競賽增加訓練項目。
微型數控銑床為數控維修教學打下基礎。數控維修在我校是機電專業的一個分支，但微型數控銑床是一個機與電的組合。相比于數控機床龐大的電氣控制系統，微型數控銑床要簡單得多，機械結構也相對簡單。對機電專業的學生來說，從數控維修邁向電氣專業，微型數控銑床就成了其中最好的橋梁。微型數控銑床雖然結構簡單，但它包含有數控機床的基本功能模塊，簡化的數控機床更容易使學生理解認識，是由淺入深向高層次學習的最好的引領教學項目。
2. 微型數控銑床能對應上自動化控制的項目分枝
隨著社會的發展，工業自動乃至智能化越來越普及，也是我校的機電專業培養學生的方向。我校的機電自動化專業主要是基礎理論教學、電子電工理論和實訓教學、可編程自動化教學以及計算機軟件和網絡教學。微型數控銑床既然是機械與電氣的組合體，它同樣也相應地對應上了自動化控制的項目分枝。
微型數控銑床對電子電工專業教學的促進作用。微型數控銑床是自主開發的，我校蔡躍偉和陳仟新老師獲得了國家知識產權局的專利一項，那么我校就掌握著全部的核心技術。在制造微型數控銑床的過程中，其中的電路板就可以交給電子專業的學生來完成。里面包含著電子制作的基礎，如焊接、識圖、選件等，也有電子線路中的兩大組合，模擬電子和數字電子，在電子理論教學中有一個很好的實物參照；電氣控制部分和安裝也可以交給電工專業的學生完成，可以讓學生熟悉一臺設備的電氣安裝的項目要求。除了能培養學生的動手能力外，電氣安裝的安全規范和標準也是重要的檢驗指標，從而讓學生培養良好的職業道德和工作態度。
篇8
關鍵詞：數控 高級工 工學一體 培養模式 保障措施
筆者學院創建于1958年，是一所以機電專業為主的國家重點技工院校。多年來秉承“厚德強能”的辦學理念，不斷加強專業建設、深化教學改革、探索辦學模式，形成了涵蓋中技、高技、預備技師的具有自身特色的辦學體系。特別是在數控高技能人才一體化培養方面已具有較突出的優勢。本文結合學院多年實踐，通過對數控專業高級工培養目標、培養方案及學習過程設計，論述了具有本院特色的“工學一體”高級工培養模式，并總結出順利實施這一模式的保障措施。
一、數控高級工的培養目標
數控高級工的培養是面向制造業，培養適應市場經濟需要、具有良好的職業素養，面向生產現場從事數控設備的編程、操作、安裝、調試、故障診斷、維護保養及CAD／CAM等工作的知識技能型德智全面發展的實用人才。具體落實到學生畢業前須通過考核鑒定獲取 “普車中級”和“數車高級”職業資格證書。
1.崗位知識結構
通過邀請本地區及周邊的典型企業實踐專家組成的專家指導委員會討論通過，在企業中數控車床高級工應具備以下知識結構：
（1）了解典型普通機床和數控機床的結構、原理。
（2）熟練使用普通車床。
（3）熟練掌握數控車床的加工裝備、加工工藝、手工編程和自動編程、維護保養和操作。
（4）具有閱讀本專業的外文資料和進口數控設備編程操作說明書基本能力。
2.崗位能力要求
（1）能從事數控車床的保養、編程、操作和生產加工工作。
（2）具有初步的現代生產車間及班組的管理能力。
（3）能嚴格遵守企業工作制度和服從企業工作安排。
（4）能根據工作需要收集、整理、相關資料和信息。
（5）能按照工作要求，執行本崗位工作流程，并能規范填寫工作記錄。
（6）能與領導、同事、客戶等進行有效溝通，具有良好的道德品質、職業素質、質量意識、創新意識和團隊精神。
二、數控車高級工的培養方案
1.方案設計基本原則
教學方案是保證教學工作正常進行的依據，擬定數控高級工教學方案始終遵循以下原則：
（1）以市場需求為導向。根據國家制造業發展的現狀，結合本市及周邊省市企業的就業需求，以高技能人才培養為目標，合理調整課程設置和教學內容，建立以就業為導向的數控高級工培養機制。多年來我院數控高級工培養一直遵循“企業需要什么我們就練什么講什么、重點內容重點擴展，重視整個教學過程中對學生職業素養的培養”的原則，使整個教學過程突出適應性、實用性和針對性，以適應職業市場的用工需求。
（2）建立工學一體的課程體系。高級工的培養目標既有別于技師培養和中級工培養，應以“課題帶實訓、工學一體”的培養模式突出適應生產現場實際問題處理能力的培養。課程設置應主要圍繞數控核心技術應用能力，建立課程體系，優化課程組合，精選課程內容。教學過程以企業生產實際為基礎，盡可能采取現場教學，將職業素養、理論和實踐活動融為一體，以科學的勞動觀與技術觀為指導，將道德品質和職業素質教育貫穿于高級工培養的全過程，通過綜合性的技能實踐活動，全面提高綜合職業素質，使學生畢業后能迅速適應崗位需要。
（3）面向當地用工市場，突出頂崗實習的重要性。技師學院是地方性院校，必須面向當地用工市場，面向企業辦學，根據本地區數控崗位群的多樣性，學生個性發展的多方向性及培養技能的專業性，鼓勵學生到不同企業不同崗位頂崗鍛煉，實現與企業的“零距離”對接，提高畢業生的就業率和學院的生命力。
（4）鼓勵實施高級工職業資格+大專學歷“雙證書”教育模式。高級工應具有扎實的理論基礎和嫻熟的操作技能，同時要兼顧社會對學歷文憑的需求，在將提高學生的操作技能的同時，引導學生取得大專學歷?？紤]學歷對專業理論的要求，在培養過程中即突出數控高級工職業技能資格證書的要求，又突出大專階段專業課程的定向性，培養和提高學生的就業適應能力。
2．數控車高級工“工學一體”培養方案
三、學習過程設計
在充分解讀人社部課程標準的前提下，為全面培養學生的方法能力、專業能力和社會能力的綜合職業能力，我們始終按照“明確任務、獲取信息和制定計劃、做出決定、實施計劃、檢測控制、評測反饋”六步法進行有效的“工學一體”的教學活動策劃：
1.按照教學計劃尋找合適的課題，形成典型的工作任務
典型工作任務的提取可以源于企業的生產實際，也可以源于教師長期的經驗積累，但無論怎樣獲得都必須兼顧遵循教學計劃、適合職業能力培養、適應認知規律、兼顧學習興趣。
2.收集和典型工作任務相關的資料并制訂工作計劃
典型工作任務形成之后，教師引導學生進行典型工作任務相關資料的收集，收集過程是一個學習的過程、資料可以來源于是網絡、教材、參考資料……，教師在收集過程中進行必要的引導，制訂完成工作任務的計劃。例如某銅合金軸套，涉及到公差配合就學習相關公差的知識，涉及到材料就學習相關材料的知識……鼓勵學生自學，討論，最終讓學生自我學習的能力。
3.制定工藝、制定工量夾具表、編寫程序
將典型工作任務消化之后，鼓勵學生自我完成工件加工前的制定工藝、制定工量夾具表、編寫加工程序的整個工作，在這個過程中可以單獨進行，也可以分組討論，然后讓學生相互對比，教師在整個過程中扮演裁判的角色，在找出最優方案的同時，對存在問題的方案進行指點，完成整個學習過程。
4.加工
加工過程區別于以往的實習過程，除了正常的實習教學外，還要注意運用生產與作業管理的方式，充分運用工票、工時核算、調度、交接班正規管理和車間5S管理等方法，給學生以“上課即上班，學習即工作”的印象，引導學生提前進入工作角色的同時，掌握車間生產管理的相關知識，提高學生的職業能力。
5.檢查檢測
檢測過程除了是對學生的加工結果的檢查，也是教師傳授檢測方式的過程。
6.評測反饋
評測反饋對提高教學質量有著十分重要的作用，教師的評測反饋處理指出問題和不足之外，教師的評價要具有一定的鼓勵性和指導性，要盡量讓學生感受和體驗到學習的樂趣，從而激發他們學習的主動性，促進學生的職業成長。
三、保障措施
1.加強數控實訓基地的建設
良好的實訓基地，是培養高技能人才的基礎和保證。學院于2006年被國家教育部確定為“國家數控技術實訓基地”，目前擁有50余臺數控機床、100余臺普通車床的實訓基地，同時積極深入企業，拓展企業資源，尋找適用于數控高級技能人才培養的綜合項目，使學生獲得了大量實踐機會，切實做到“零距離”上崗，體現了職業教育培養技能型人才的功能。
2.加強“一體化”師資隊伍的建設
建設一支結構合理、教學水平高、能勝任數控高級工教學任務的高素質“一體化”教師隊伍，是高技能人才培養的關鍵。“一體化”的師資不僅僅是“雙師型”的教師，基本要求是指即能傳授理論，又能指導實踐，同時更為重要的是能對課程體系的一體化教學模式有深刻的理解并能予以應用。
以上是筆者學院近年來在高級工培養方面的探索及體會，模式中一些內容仍需進一步完善。期待大家更多的幫助和指導，以早日形成規范、科學的數控高級工培養模式。
參考文獻：
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篇9
【關鍵詞】宏程序;變量;批處理;非圓曲線
1.概述
在數控機床編程指令系統中，有一類功能非常強大，同時理解、掌握起來也比較困難的高級程序指令――用戶宏程序指令。區別于普通的NC程序語句，下面的程序段為宏程序語句：
（1）包含控制語句（例如，GOTO，DO，END）的程序段
（2）包含算術或邏輯運算（=）的程序段
（3）包含宏程序調用指令的程序段
用戶宏程序指令，與普通程序指令既有區別又有聯系。它是提高數控機床性能，拓展機床加工范圍的一種特殊功能。使用中通常把能完成某一功能的一系列指令象子程序一樣存入存儲器中，然后用一個總指令代表他們，使用時只需給出這個總指令就可執行其功能。
用戶宏程序的編程思想基礎是“批處理”的概念，它的最大特點是：使用變量，可以對變量進行運算，使程序應用更加靈活方便。雖然子程序對編制相同加工操作的程序有用，但用戶宏程序由于允許使用變量算術和邏輯運算以及條件轉移，使得編制相同加工操作的程序更方便、更容易，可將相同加工操作編為通用程序（如固定加工循環用戶宏程序），使用時用一條簡單指令調出就可以了。
正是因為用戶宏程序具有上述特點，使它在理解、使用和教學中成為一個難點。同樣，如果牢牢把握住這些特點，使用起來卻是得心應手，使編程變得更加簡潔，節省編程及輸入程序的時間，提高生產效率，也減少了程序所占用的內存空間。在教學中，通過用戶宏程序和普通程序的對比講解，可使用戶宏程序的教學內容變得簡單明了，通俗易懂。
2.用戶宏程序的特點
下面以FANUC Series oi Mate-TC數控車床為例對用戶宏程序的特點分別予以闡述。
2.1 變量與運算
普通加工程序直接用數值指定G代碼和移動距離：例如，G01 X100.0。使用用戶宏程序時，數值可以直接指定或用變量指定。當用變量時，變量值可用程序或用MDI面板上的操作改變。
如： #1=30; //將30賦值給#1
#1=#1+10; //將#1+10的計算結果再賦值給#1
G01 X#1 F0.2 //直線插補至#1的數值（40）
2.2 批處理
圖1 外圓加工
注：R為快速走刀 F為直線插補
普通程序所解決的是某一個特定的具體的零件;而用戶宏程序所要解決的是同一類型的所有的零件，也就是所謂的要“成批”解決。例如：在車床上加工一刀外圓需要如圖1所示四個步驟。
所對應的程序段為：
G00 X（U）- Z（W）- //B點坐標
G01 X（U）- Z（W）- //C點坐標
G01 X（U）- Z（W）- //D點坐標
G00 X（U）- Z（W）- //A點坐標
這樣，每加工一刀外圓需要四條指令語句，若要多刀加工，程序既冗長，編程又麻煩。利用宏程序，則可以把上述四條語句寫成如下的固定程序，以后在主程序中僅需給出C點的增量坐標，將他調出即可。程序如下：
O7000
G00U#21
G01W#23
G01U-#21
G00W-#23
M99
其實，FANUC系列指令中的G90指令所實現的就是上述功能。在SIEMENS802S/C系統指令中，螺紋切削循環指令LCYC97的進刀方式是直進刀方式，在加工大螺距螺紋時生產效率低，易產生振動，難以保證加工質量。利用用戶宏程序，用戶可開發出斜進刀方式的螺紋加工循環指令，有效解決上述問題，提高機床的性能。
2.3 控制指令：跳轉和循環
具有控制指令跳轉與循環的程序語句是宏程序的一種。這也是掌握宏程序的難點所在。同樣，正是因為宏程序具有了這種特殊功能，使得宏程序在解決許多普通程序語句不能解決的問題上具有明顯的優勢。
控制語句包括跳轉和循環。
（1）條件轉移
編程格式：IF [條件表達式] GOTO n
說明：
1）如果條件表達式的條件得以滿足，則轉而執行程序中程序號為n的相應操作，程序段號n可由變量或表達式替代;
2）如果表達式中條件未滿足，則順序執行下一段程序;
3）如果程序作無條件轉移，則條件部分可以被省略。
（2）循環語句（WHILE DO-END語句）
編程格式：WHILE [條件表達式] Do m （m=1，2，3）
……
END m
說明：
1）條件表達式滿足時，程序段DO m至END m即重復執行;
2）條件表達式不滿足時，程序轉到END m后執行;
3）如果WHILE [條件表達式]部分被省略，程序段DO m至END之間的部分將一直重復執行，進入死循環;
4）WHILE DO m和END m必須成對使用;
5）DO語句允許有三層嵌套;
6）DO語句不允許交叉。
3.用戶宏程序編程實例
在被加工的零件中，有一類零件利用普通程序指令是難以完成的，那就是如橢圓、雙曲線、拋物線等非圓曲線，利用用戶宏程序就可以解決。
如圖2所示，該零件為一橢圓球零件，以此為例，分析其加工工藝及所使用的宏程序。
圖2 橢圓手柄（毛坯：45鋼 Ф35長棒料）
工藝分析：由于該零件所用毛坯為棒料，各部分余量不均勻，并且零件上帶有內凹的部分（橢圓的左半部分和槽），所以為提高機床利用率，提高生產效率，對該零件的粗加工應分為兩部分進行：以橢圓的豎中線為分界線，分為左右兩部分分別加工。為避免加工出的零件上帶有接刀的刀痕，精加工應一刀切削連續完成?，F分述如下：
（1）橢圓右半部分粗加工
1）進刀方式：軸向進刀法
2）刀具：90度外圓車刀
3）設計走刀軌跡：如圖3所示
圖3 橢圓右半部分粗加工刀具軌跡
4）程序
N ……
G00 X35 Z1;
#1=30; //定義變量#1為X，直徑值
#2=0; //定義變量#2為Z，
WHILE [#1 GE 0] DO 1; //宏程序粗加工橢圓右端
G00 X [#1]; //X向定位
G01 Z[#2-20] G99 F0.2; //Z 向進刀切臺階
G01 U1 W1; //退刀
G00 Z1; //Z向快速退刀
#1= #1-3; //背吃刀量
#2=20/30*SQRT[30*30-#1*#1]+0.3; //Z向精加工余量0.3毫米
END 1; //循環結束
N ……
（2）橢圓左半部分粗加工
1）進刀方式：徑向進刀法
2）刀具：切斷刀，刀寬3.2毫米（右刀尖補償）
3）設計走刀軌跡：如圖4所示
圖4 橢圓左半部分粗加工刀具軌跡
4）程序
N ……
G00 X35 Z-36.918;
#1=16; //定義變量#1為X，直徑值
#2=-16.918; //定義變量#2為Z，
WHILE [#2 LE 0] DO 1; //宏程序粗加工橢圓右端
G00 Z[#2-20] ; //Z向定位
G01 X[#1] G99 F0.2; //X向進刀切臺階
G01 U1 W-1; //退刀
G00 X36; //X向快速退刀
#2=#2+3; //背吃刀量
#1=30/20*SQRT[20*20-#2*#2]+0.3; //X向精加工余量0.3毫米
END 1; //循環結束
N ……
（3）橢圓部分精加工
1）進刀方式
在數控機床上，對非圓曲線的編程加工采用的是直線逼近的方式，可根據零件的精度和表面粗糙度的要求，選擇合理的步距。本例選擇的步距為0.1毫米。
2）刀具
35度外圓尖刀，刀尖圓弧半徑0.5毫米。
3）程序
N ……
G00 X0 Z1;
G01 Z0
#1=0; //定義變量#1為X，直徑值
#2=20; //定義變量#2為Z，
WHILE [#2 GE -16.918] DO 1; //宏程序精加工橢圓
G01 X[#1] Z[#2-20] G99 F0.1;
#2=#2-0.1;; //Z向步距為0.1毫米
#1=30/20*SQRT[20*20-#2*#2];
END 1; //循環結束
N ……
4.其他非圓曲線、橢圓的加工
對于其他類型的非圓曲線如雙曲線、拋物線等的加工，可以按照上面橢圓加工的例子進行加工，所不同的僅僅是把數值和曲線的方程式改變即可。
在上例中，如果把具體的數值用變量替代，如橢圓的長、短軸等，將宏程序段寫成一個類似子程序的程序，就可以解決所有橢圓加工的問題。
需要注意的是，利用宏程序編程時，變量的選取非常重要，宏程序加工起點的位置與變量的方向和數值緊密相關。
總之，宏程序指令適合橢圓、雙曲線、拋物線等沒有插補指令的非圓曲線的編程;適合圖形一樣，尺寸不同的系列零件的編程;適合工藝路徑一樣，只是位置數據不同的系列零件的編程。運用宏程序指令，可大大簡化程序，提高手工編程的效率;拓展數控車床手工編程應用范圍，提高機床的使用性能。
在使用宏程序是，注意把握宏程序和普通程序語句的異同。在生產中，妙用用戶宏程序，可提高我們的生產效率，加工出普通機床、普通指令難以加工出的零件;在教學中，妙用用戶宏程序，可增強學生的能力，加深數控教學內容的深度，取得更佳的教學效果。
篇10
關鍵詞：數控技術發展應用
裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度，數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業（如信息技術及其產業、生物技術及其產業、航空、航天等國防工業產業）的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過“各種經濟時代的區別，不在于生產什么，而在于怎樣生產，用什么勞動資料生產”。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料，而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資，不僅采取重大措施來發展自己的數控技術及其產業，而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策?？傊?，大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品，即所謂的數字化裝備，其技術范圍覆蓋很多領域：(1)機械制造技術；(2)信息處理、加工、傳輸技術；(3)自動控制技術；(4)伺服驅動技術；(5)傳感器技術；(6)軟件技術等。
一、數控技術的發展趨勢
數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業（IT、汽車、輕工、醫療等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面［1～4］。
1、高速、高精加工技術及裝備的新趨勢
效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一，國際生產工程學會（CIRP）將其確定為21世紀的中心研究方向之一。
在轎車工業領域，年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業領域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從EMO2001展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經采用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加速度達2g，主軸轉速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面，近10年來，普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面，國外數控裝置的MTBF值已達6000h以上，伺服系統的MTBF值達到30000h以上，表現出非常高的可靠性。
為了實現高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展，應用領域進一步擴大。
2、軸聯動加工和復合加工機床快速發展
采用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機床的發展。
當前由于電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發展。
在EMO2001展會上，新日本工機的5面加工機床采用復合主軸頭，可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現，還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯動加工，可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。
3、智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢
21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。
為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統進行研究，如美國的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController)，中國的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發工具等是當前研究的核心。
網絡化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”（智能生產控制中心，簡稱CPC)；日本大隈（Okuma）機床公司展出“ITplaza”（信息技術廣場，簡稱IT廣場)；德國西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment（開放制造環境，簡稱OME）等，反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。
二、對我國數控技術及其產業發展的基本估計
我國數控技術起步于1958年，近50年的發展歷程大致可分為3個階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發展階段。在此階段，由于國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制，數控技術的發展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進技術，消化吸收，初步建立起國產化體系階段。在此階段，由于改革開放和國家的重視，以及研究開發環境和國際環境的改善，我國數控技術的研究、開發以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間，即實施產業化的研究，進入市場競爭階段。在此階段，我國國產數控裝備的產業化取得了實質性進步。在“九五”末期，國產數控機床的國內市場占有率達50％，配國產數控系統（普及型）也達到了10％。
縱觀我國數控技術近50年的發展歷程，特別是經過4個5年計劃的攻關，總體來看取得了以下成績。
1、奠定了數控技術發展的基礎，基本掌握了現代數控技術。我國現在已基本掌握了從數控系統、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術，其中大部分技術已具備進行商品化開發的基礎，部分技術已商品化、產業化。
2、初步形成了數控產業基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上，建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。蘭州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地。
3、建立了一支數控研究、開發、管理人才的基本隊伍。
雖然在數控技術的研究開發以及產業化方面取得了長足的進步，但我們也要清醒地認識到，我國高端數控技術的研究開發，尤其是在產業化方面的技術水平現狀與我國的現實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發展速度很快，但橫向比（與國外對比）不僅技術水平有差距，在某些方面發展速度也有差距，即一些高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。從國際上來看，對我國數控技術水平和產業化水平估計大致如下。
a.技術水平上，與國外先進水平大約落后10～15年，在高精尖技術方面則更大。
b.產業化水平上，市場占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規模生產；功能部件專業化生產水平及成套能力較低；外觀質量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產數控系統尚未建立自己的品牌效應，用戶信心不足。
c.可持續發展的能力上，對競爭前數控技術的研究開發、工程化能力較弱；數控技術應用領域拓展力度不強；相關標準規范的研究、制定滯后。
分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。
a.認識方面。對國產數控產業進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足；對市場的不規范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足；對我國數控技術應用水平及能力分析不夠。
b.體系方面。從技術的角度關注數控產業化問題的時候多，從系統的、產業鏈的角度綜合考慮數控產業化問題的時候少；沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網絡等支撐體系。
c.機制方面。不良機制造成人才流失，又制約了技術及技術路線創新、產品創新，且制約了規劃的有效實施，往往規劃理想，實施困難。
d.技術方面。企業在技術方面自主創新能力不強，核心技術的工程化能力不強。機床標準落后，水平較低，數控系統新標準研究不夠。
三、對我國數控技術和產業化發展的戰略思考
1、戰略考慮
我國是制造大國，在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移，即要掌握先進制造核心技術，否則在新一輪國際產業結構調整中，我國制造業將進一步“空芯”。我們以資源、環境、市場為代價，交換得到的可能僅僅是世界新經濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”，而非掌握核心技術的制造中心的地位，這樣將會嚴重影響我國現代制造業的發展進程。
我們應站在國家安全戰略的高度來重視數控技術和產業問題，首先從社會安全看，因為制造業是我國就業人口最多的行業，制造業發展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國就業的壓力，保障社會的穩定；其次從國防安全看，西方發達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰略物質，對我國實現禁運和限制，“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。
2、發展策略
從我國基本國情的角度出發，以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向，以提高我國制造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標，用系統的方法，選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容，實現制造裝備業的跨躍式發展。
強調市場需求為導向，即以數控終端產品為主，以整機（如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業關鍵設備等）帶動數控產業的發展。重點解決數控系統和相關功能部件（數字化伺服系統與電機、高速電主軸系統和新型裝備的附件等）的可靠性和生產規模問題。沒有規模就不會有高可靠性的產品；沒有規模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品；當然，沒有規模中國的數控裝備最終難以有出頭之日。
在高精尖裝備研發方面，要強調產、學、研以及最終用戶的緊密結合，以“做得出、用得上、賣得掉”為目標，按國家意志實施攻關，以解決國家之急需。
在競爭前數控技術方面，強調創新，強調研究開發具有自主知識產權的技術和產品，為我國數控產業、裝備制造業乃至整個制造業的可持續發展奠定基礎。
參考文獻：
［1］中國機床工具工業協會行業發展部.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術與裝備市場，2001(3)：18-20.
［2］梁訓王宣,周延佑.機床技術發展的新動向［J］.世界制造技術與裝備市場，2001(3)：21-28.
