數(shù)控編程技術(shù)范文10篇

摘要：課程思政是高校立德樹人的重要舉措。以“數(shù)控手工編程技術(shù)”課程為例，分析了該課程實(shí)施課程思政改革的必要性。從課程思政元素的挖掘、思政元素融于教學(xué)目標(biāo)、思政元素融于教學(xué)環(huán)節(jié)和思政元素融于考核標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)方面探究思政元素融于專業(yè)課程教學(xué)的途徑，以期為我國(guó)高職機(jī)械類課程思政教學(xué)提供可借鑒的參考性建議。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；課程思政；教學(xué)設(shè)計(jì)

一、課程思政元素的挖掘

“數(shù)控手工編程技術(shù)”不僅要求學(xué)生掌握數(shù)控車、數(shù)控銑/加工中心程序編制與操作的基本技能，還應(yīng)使學(xué)生具備精細(xì)化的職業(yè)素養(yǎng)和高尚的道德情操，這與課程思政的育人目標(biāo)是相吻合的。依托“數(shù)控手工編程技術(shù)”的重要課程地位，將思政元素充分融于各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，其首要任務(wù)是根據(jù)課程內(nèi)容挖掘其蘊(yùn)含的思政元素。筆者根據(jù)平時(shí)的教學(xué)積累，對(duì)本門課程各項(xiàng)目中所包含的思政元素進(jìn)行了深入挖掘，其教學(xué)各項(xiàng)目與之對(duì)應(yīng)的思政元素如下表1所示。

二、思政元素融于教學(xué)目標(biāo)

傳統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)主要包括知識(shí)目標(biāo)和技能目標(biāo)，為更好地達(dá)到思政育人的目的，還需結(jié)合各項(xiàng)目所挖掘的思政元素，制定相應(yīng)的思政目標(biāo)。以“數(shù)控銑削/車削加工認(rèn)識(shí)項(xiàng)目”為例，制定其對(duì)應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，如表2所示。

摘要：作為機(jī)械制造技術(shù)的重要組成部分，數(shù)控加工編程技術(shù)的興起與應(yīng)用在當(dāng)前信息時(shí)代下對(duì)機(jī)械制造技術(shù)水平具有十分重要的影響，進(jìn)而影響著機(jī)械數(shù)控加工的效率和質(zhì)量。基于此，本文通過對(duì)機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)的重要性進(jìn)行闡述和分析，進(jìn)而對(duì)當(dāng)前機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的具體應(yīng)用展開了深入研究。

關(guān)鍵詞：新時(shí)期；機(jī)械數(shù)控加工；編程技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量和科學(xué)技術(shù)水平的穩(wěn)步推進(jìn)，機(jī)械制造業(yè)也在理論和實(shí)踐的不斷探索中得到了有效發(fā)展，其對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)和支持作用得以進(jìn)一步提升。與此同時(shí)，新時(shí)期對(duì)機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的應(yīng)用與探索也逐漸增多，作為機(jī)械加工技術(shù)的重要組成部分，數(shù)控編程技術(shù)水平直接影響著機(jī)械零件和產(chǎn)品的加工精度和效率。因此，在新時(shí)期下，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的研究與應(yīng)用已成為機(jī)械制造企業(yè)需要開展的關(guān)鍵工作。

1機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)的重要性

在機(jī)械行業(yè)中，引入機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的重要性主要體現(xiàn)在以下幾方面：一是提高機(jī)械加工精度。將數(shù)控加工編程技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)中，能夠通過相應(yīng)的計(jì)算和分析，不斷改善機(jī)械零件的加工工藝，減小機(jī)械零件加工誤差，提高機(jī)械加工精度，生產(chǎn)出更高質(zhì)量的機(jī)械產(chǎn)品；二是簡(jiǎn)化機(jī)械加工工藝。機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的應(yīng)用可以幫助企業(yè)和生產(chǎn)者強(qiáng)化對(duì)數(shù)控技術(shù)中各類設(shè)備信息的了解與研究，從而制定出具有更強(qiáng)適用性的編程軟件程序，使機(jī)械零件的加工工藝得以簡(jiǎn)化，提高機(jī)械加工效率并確保機(jī)械數(shù)控加工的連續(xù)性和穩(wěn)定性；三是促進(jìn)機(jī)械數(shù)控加工行業(yè)的發(fā)展。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技水平的穩(wěn)步發(fā)展，機(jī)械數(shù)控加工領(lǐng)域也處于持續(xù)改革和完善過程中，通過加強(qiáng)機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的研究與應(yīng)用，能夠更好地適應(yīng)行業(yè)形勢(shì)變化對(duì)機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展的要求，進(jìn)而提高機(jī)械加工技術(shù)的適用性和整體水平，促進(jìn)機(jī)械數(shù)控加工行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

2新時(shí)期機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的具體應(yīng)用

1零件加工工藝方面的機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)

為了提升零件的精密度，提高機(jī)械零件加工的效果和質(zhì)量，人們將先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備中，從而保障機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行達(dá)到預(yù)期的使用效果。其中應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)編程技術(shù)可以優(yōu)化機(jī)械零部件的加工工藝，有利于研究分析與刀具設(shè)備相關(guān)的工藝信息，有利于人們用相關(guān)軟件編程程序?qū)?fù)雜的機(jī)械零部件加工處理的時(shí)候?qū)φ麄€(gè)機(jī)械加工程序優(yōu)化處理，保障其質(zhì)量。

1.1刀具的選擇

在進(jìn)行零部件加工時(shí)，數(shù)控銑削加工工藝發(fā)揮著十分重要的作用，因?yàn)樗鼤?huì)影響機(jī)械零部件的加工成本，影響整個(gè)機(jī)械加工的質(zhì)量。作為數(shù)控銑削加工工藝的主要設(shè)備，刀具的選擇就十分的重要。目前常用的刀具包括錐度銑刀、刀銑刀、以及圓角立銑等，不同的刀具在不同的應(yīng)用過程中有著不同的使用效果，所以在選擇刀具的時(shí)候，必須有一定的原則。首先，在選擇刀具類型時(shí)應(yīng)該考察其被加工型面形狀。再次，選取刀具時(shí)應(yīng)采用從小到大的原則并考慮型面曲率的大小。最后，盡可能選擇圓角銑刀進(jìn)行粗加工。

1.1.1考慮被加工型面形狀

為了保障被加工面的加工質(zhì)量，在加工機(jī)械零部件時(shí)，有時(shí)也會(huì)對(duì)凹形進(jìn)行精細(xì)加工處理，一般情況下，處理工具是球頭刀。然而，在加工凸形面時(shí)，人們一般都是用平端立銑刀作為加工工具。但是也有用圓角立銑刀工具進(jìn)行加工的情況，就是如果人們明確要求凸形面的加工質(zhì)量。

隨著各大企業(yè)對(duì)機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的廣泛使用，提高了人們對(duì)工業(yè)水平的需求。但是,數(shù)控技術(shù)在我國(guó)投入使用的時(shí)間較晚，我國(guó)在管理和技術(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，我國(guó)的加工企業(yè)正在積極探索機(jī)械設(shè)備的進(jìn)一步發(fā)展，發(fā)揮勇于創(chuàng)新的精神，不斷發(fā)現(xiàn)問題，并積極改善問題。

1數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)和概念

1.1主要特點(diǎn)

數(shù)控加工技術(shù)相關(guān)的工藝參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)隨意改變，所以在進(jìn)行新產(chǎn)品的研制和換批加工時(shí)都變得非常簡(jiǎn)便。對(duì)于普通機(jī)床來說，很難完成零件的曲面形狀及較為復(fù)雜的零件加工等，但是使用數(shù)控加工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的完工。數(shù)控加工技術(shù)主要使用的是模塊化的加工工具，能夠在安裝和換刀環(huán)節(jié)減少時(shí)間，很大程度上提高了工具的管理水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.2技術(shù)概念數(shù)控加工技術(shù)其實(shí)就是在原有的機(jī)械技術(shù)上進(jìn)行的改進(jìn)，只是實(shí)現(xiàn)了利用數(shù)控技術(shù)來提高機(jī)械加工的效率。它將以往的機(jī)械改造技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊、計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工的運(yùn)動(dòng)。這與傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)相比，不僅提高了技術(shù)的準(zhǔn)確度和效率，而且實(shí)現(xiàn)了柔性的自動(dòng)化技術(shù)。我國(guó)的數(shù)控技術(shù)主要是利用編程先進(jìn)行編制，再將程序在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，通過操縱計(jì)算機(jī)來控制機(jī)械設(shè)備。

2現(xiàn)今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

就目前而言，機(jī)械化技術(shù)還具有一定的優(yōu)勢(shì)，如較強(qiáng)的靈活性、較高的準(zhǔn)確性等。隨著信息化技術(shù)在不同領(lǐng)域的逐漸深入，加工產(chǎn)業(yè)也將信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件相融合，生產(chǎn)出了最新的機(jī)械數(shù)控技術(shù)。因此，如果機(jī)械數(shù)控技術(shù)能夠?qū)⒊绦虻倪\(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備維護(hù)、員工素質(zhì)、工作坦度等多個(gè)方面進(jìn)行完善，那么如果機(jī)械制造技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了完美結(jié)合，并應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)和生活中，不僅可以提高生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，更能夠提高機(jī)械數(shù)控的便捷與穩(wěn)定。程序的編寫精細(xì)和嚴(yán)謹(jǐn)性對(duì)機(jī)械加工的效率和質(zhì)量具有直接聯(lián)系。高效和精密的程序編寫能夠促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的快速發(fā)展。但是，就目前的情況而言，很多機(jī)床操作人員都不太重視程序編寫環(huán)節(jié)，大多是采用套用式的程序編寫。其次，很多程序員對(duì)機(jī)床的具體工作情況了解不足，根本無法將機(jī)床的整個(gè)功能進(jìn)行全面實(shí)現(xiàn)。還有一些程序員的編法不夠熟練，松散性大，嚴(yán)重影響可靠性，進(jìn)行計(jì)算機(jī)的模擬切削時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)，造成數(shù)控調(diào)試時(shí)間減少。由于程序的編制嚴(yán)謹(jǐn)性把控較差，嚴(yán)重降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。

摘要：從數(shù)控技術(shù)的角度出發(fā)，對(duì)采用數(shù)控技術(shù)的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行介紹，針對(duì)數(shù)控加工和編程的方式進(jìn)行深入探究，并重點(diǎn)研究非圓曲線的數(shù)控和編程方式，為數(shù)控車加工技術(shù)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù);非圓曲線加工;編程

數(shù)字化時(shí)代已經(jīng)來臨，各行各業(yè)都在積極向著數(shù)字化的方向轉(zhuǎn)型，制造業(yè)也不例外。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，打破了傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展瓶頸，為制造業(yè)創(chuàng)造了新的發(fā)展機(jī)遇。數(shù)控技術(shù)是數(shù)字化控制技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是工作人員編輯好的程序?qū)C(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制的技術(shù)，在編寫的程序中加入對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)方式和操作循序等方面的功能，從而更加方便制造。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代的數(shù)控技術(shù)在原有的技術(shù)上加入了更多的存儲(chǔ)、處理、運(yùn)算和邏輯等功能，能夠更加智能化地進(jìn)行工業(yè)制造。數(shù)控車又叫數(shù)控機(jī)床，是執(zhí)行數(shù)控編譯程序的主體。隨著人們藝術(shù)欣賞水平的上升，加上對(duì)物質(zhì)和精神雙方面的需求，現(xiàn)代的制造業(yè)要求更加精細(xì)，制造的過程也越加復(fù)雜。在制造業(yè)設(shè)計(jì)中，非圓曲線的應(yīng)用十分廣泛，不僅具有很高的美觀性，同時(shí)也更加復(fù)雜多變[1-2]。因此，研究數(shù)控機(jī)床加工非圓曲線編程具有很高的意義和價(jià)值，能夠推動(dòng)現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展。

1宏程序編譯

在日常生活中，人們通過仔細(xì)觀察就能發(fā)現(xiàn)，不少物品的外形和設(shè)計(jì)都具有非圓曲線的工藝，常見的非圓曲線有橢圓、雙曲線、拋物線等。非圓曲線產(chǎn)品具有較高的復(fù)雜性，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中非圓曲線能夠采取較為復(fù)雜的組合，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的工藝特性。非圓曲線在工業(yè)制造中作為直線和圓插補(bǔ)的一個(gè)補(bǔ)充，需要采取精細(xì)的程序編輯才能夠?qū)崿F(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的程序設(shè)計(jì)有兩種方式，一種為傳統(tǒng)的宏程序編譯，一種為自動(dòng)程序編譯。宏程序編譯是采用傳統(tǒng)的指令方式，采取復(fù)雜的數(shù)學(xué)、邏輯等運(yùn)算方式，從而實(shí)現(xiàn)一系列的運(yùn)算指令，讓數(shù)控車在讀取程度的時(shí)候，能夠按照編譯的方式來進(jìn)行操作。由于不同的產(chǎn)品對(duì)工藝的要求有所不同，尺寸、大小、非圓曲線的形狀都會(huì)產(chǎn)生差異，因此每一種產(chǎn)品如果要采用宏程序編譯的方式進(jìn)行生產(chǎn)，都需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行特定的編譯。宏程序編譯的方式較為缺少靈活性，并且需要消耗大量的人力，要工作人員對(duì)產(chǎn)品工藝特性進(jìn)行確認(rèn)之后，再進(jìn)行指令的編寫，才能夠完成生產(chǎn)[3-4]。當(dāng)然，采用宏程序編譯也有一定的好處，對(duì)加工程序較為相近的產(chǎn)品來說，程序的編譯較為簡(jiǎn)單，只需要修改一部分的數(shù)值和公式，就能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的快速加工。宏程序編譯具有三種基本特性，首先是可以進(jìn)行變量的運(yùn)算，通過設(shè)定不同的變量值能夠達(dá)到不同的設(shè)計(jì)效果；其次是能夠使用各種編譯語句，絕大部分的編譯語句具有極高的數(shù)學(xué)邏輯，能夠?qū)⑾胍O(shè)計(jì)的非圓曲線準(zhǔn)確地表現(xiàn)出來；最后，宏程序編譯的通用性較強(qiáng)，在曲線設(shè)計(jì)中的各種參數(shù)可以變化，可以針對(duì)產(chǎn)品的要求及時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。宏程序編程的基本原理是用戶用數(shù)量作為數(shù)據(jù)來進(jìn)行編譯，在程序中變量是可以改變的，并且變量?jī)H僅作為媒介，不同的產(chǎn)品可以賦予不同的數(shù)值，從而達(dá)到不同的設(shè)計(jì)效果。應(yīng)用宏程序編程，非圓曲線有著眾多的應(yīng)用公式，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓綉?yīng)用，盡量減少數(shù)控機(jī)床操作的步驟也是十分重要的。

2自動(dòng)編程

【摘要】隨著中國(guó)實(shí)現(xiàn)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施，培養(yǎng)具良好綜合素質(zhì)的高技能應(yīng)用型數(shù)控加工人才已經(jīng)刻不容緩。本文針對(duì)獨(dú)立院校數(shù)控加工技術(shù)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的一些問題，進(jìn)而提出一些切實(shí)可行的對(duì)策建議，通過對(duì)數(shù)控和加工實(shí)踐教學(xué)的革新，最終達(dá)到提升實(shí)踐教學(xué)效果的目的。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工;教學(xué)內(nèi)容;合作平臺(tái)

今天，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)總量成功越居世界第二，經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的人力資源成本上升，使得人力優(yōu)勢(shì)已經(jīng)不再成為企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力。制造企業(yè)發(fā)展逐漸進(jìn)入高附加值的技術(shù)密集型時(shí)代。機(jī)加行業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。面對(duì)挑戰(zhàn)，如何培養(yǎng)出適合行業(yè)發(fā)展要求的高水平應(yīng)用型數(shù)控加工技術(shù)人才至關(guān)重要。就此而言，數(shù)控加工實(shí)踐教學(xué)作為院校數(shù)控加工課程的核心環(huán)節(jié)，其教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。因此，我們有必要對(duì)現(xiàn)有數(shù)控加工實(shí)踐課程進(jìn)行思考和分析。

一、數(shù)控加工技術(shù)實(shí)踐教學(xué)存在問題

目前，工科獨(dú)立院校在機(jī)械類專業(yè)中普遍開設(shè)有數(shù)控加工技術(shù)。但從實(shí)際效果來看，課程結(jié)束之后，學(xué)生大多長(zhǎng)于理論，而缺乏動(dòng)手能力并且與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)有脫節(jié)現(xiàn)象。造成這種情況主要有以下幾方面原因：1.實(shí)踐教學(xué)廣度和深度不足。當(dāng)前學(xué)院主要開設(shè)的數(shù)控類課程，科目覆蓋面較窄而且已開設(shè)課程中理論課時(shí)占比太高，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課時(shí)嚴(yán)重不足，課程只能以演示性質(zhì)為主，對(duì)機(jī)床操作的一些方法和技巧掌握不足。另一方面，課程設(shè)置中學(xué)生對(duì)自動(dòng)編程技術(shù)通常只能掌握一種，較為單一。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限，校企合作模式單一。實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量少且設(shè)備先進(jìn)性不足。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中多人一組的模式，使得單個(gè)學(xué)生在有限的課程時(shí)間內(nèi)練習(xí)時(shí)間少且學(xué)生人數(shù)增多，導(dǎo)致危險(xiǎn)程度增加。另一方面，校企合作方式陳舊，模式單一，不能起到培養(yǎng)學(xué)生的目的。3.數(shù)控方面師資力量建設(shè)短缺。講述理論課程的老師，理論基礎(chǔ)扎實(shí)，制圖軟件使用熟練，但是在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中缺乏技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)豐富、實(shí)踐能力強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)工程技術(shù)教師。因此，要提高數(shù)控加工實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，就必須轉(zhuǎn)變觀念，改變教學(xué)思路，構(gòu)建更加符合應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)的教學(xué)體系。

二、數(shù)控加工實(shí)踐教學(xué)的思考與建議

1課程教材設(shè)計(jì)思路

（1）高職生的職業(yè)面向。數(shù)控技術(shù)專業(yè)高職生的主要就業(yè)崗位為數(shù)控機(jī)床的操作、數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控加工編程技術(shù)、數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與維修、制造類企業(yè)產(chǎn)品的銷售與生產(chǎn)管理。就業(yè)范圍為機(jī)械、電子、模具、航空航天、汽車、船舶、軍工等行業(yè)企業(yè)。同時(shí)，引入職業(yè)資格證書或技術(shù)等級(jí)證書，實(shí)施“雙證書”教育，畢業(yè)時(shí)，學(xué)生要求獲得畢業(yè)證書以及加工中心操作工或數(shù)控銑工或數(shù)控車工中級(jí)職業(yè)技能證書。

（2）課程培養(yǎng)目標(biāo)的確定。《數(shù)控加工編程與操作》課程是本專業(yè)領(lǐng)域方向的核心技能課程。通過課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能熟練地操作數(shù)控車床、數(shù)控銑床與加工中心機(jī)床，熟悉數(shù)控加工的編程指令，掌握零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)、編程的方法與技巧，綜合運(yùn)用數(shù)控加工的理論知識(shí)與操作技能，提高分析與解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力，為將來走向職業(yè)崗位打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（3）課程教材模塊設(shè)計(jì)過程。根據(jù)教學(xué)規(guī)律要求和核心能力的可融合性，首先組合設(shè)計(jì)出許多教學(xué)模塊，同時(shí)參照國(guó)家職業(yè)技能鑒定考核大綱的內(nèi)容要求，有重點(diǎn)的取舍模塊內(nèi)容，然后進(jìn)一步明確各模塊在學(xué)生未來工作中的意義和作用、完成模塊教學(xué)應(yīng)采取的方式、模塊的權(quán)重和分值以及教學(xué)效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等，確定模塊教學(xué)所需的學(xué)時(shí)數(shù)，最后將教學(xué)模塊合理歸類并組合為課程。《數(shù)控加工編程與操作》課程分為數(shù)控車削編程與操作項(xiàng)目和數(shù)控銑削編程與操作項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目又分為數(shù)控機(jī)床操作技能、數(shù)控加工工藝和數(shù)控編程三個(gè)教學(xué)模塊。

2課程教材模塊設(shè)計(jì)

2.1數(shù)控機(jī)床操作技能模塊

[摘要]通過對(duì)異形零件的整體結(jié)構(gòu)分析，明確加工難點(diǎn)，制定合理的加工工序，結(jié)合精益生產(chǎn)理念完成加工過程。外型加工采用四軸數(shù)控加工方法，利用CATIA-CAM數(shù)控編程模塊完成前置處理加工軌跡創(chuàng)建，生成APT文件，利用機(jī)床后置處理技術(shù)將刀位軌跡轉(zhuǎn)換成機(jī)床識(shí)別的數(shù)控加工程序，再利用VERICUT軟件對(duì)加工程序刀具路徑進(jìn)行仿真，最后在四軸數(shù)控機(jī)床上完成加工驗(yàn)證。

[關(guān)鍵詞]異形零件；精益生產(chǎn)；四軸數(shù)控；VERICUT

本研究涉及的異形零件用于通過測(cè)量流體壓差而確定流量的裝置，其結(jié)構(gòu)是由等直徑入口段、收縮段、喉道、擴(kuò)散段組成，是先收縮而后逐漸擴(kuò)大的管道，測(cè)量其入口截面和最小截面處的壓力差，再利用伯努利定理求出流量。目前在航空航天產(chǎn)品、船舶、熱電、電力等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。具備對(duì)流體產(chǎn)生的阻力小，壓差大、精度高、測(cè)量范圍寬，穩(wěn)定性好、有平滑的壓差等特性。異形零件屬于典型的薄壁鋁合金零件，腔體壁厚為2mm，材料切除率高達(dá)80%以上,在加工過程中極易產(chǎn)生變形,且在殘余應(yīng)力作用下零件很容易發(fā)生整體的彎、扭以及翹曲變形。前期整體加工驗(yàn)證采用五軸數(shù)控機(jī)床完成，為對(duì)提升核心零件加工能力的整體要求，五軸整體加工周期較長(zhǎng)，機(jī)床占用率較高。經(jīng)研究改變了零件加工方案，在加工方法上進(jìn)行創(chuàng)新，利用四軸數(shù)控編程技術(shù)代替原有的五軸加工，對(duì)三軸數(shù)控加工中心進(jìn)行了改造升級(jí)成為四軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，結(jié)合多臺(tái)數(shù)控車床設(shè)備將零件的加工工序進(jìn)行分解，依據(jù)分解工序建立精益單元加工工位，按照精益單元的生產(chǎn)模式進(jìn)行節(jié)拍式、動(dòng)態(tài)加工和管理，形成異形零件流水加工生產(chǎn)線。與傳統(tǒng)的五軸加工過程相比較，以小批10件加工模式為例效率提升75%左右。其中異形零件精益單元加工過程的關(guān)鍵技術(shù)、難點(diǎn)問題集中在四軸曲面加工，異型零件腔體外表分布著形狀各異的支柱接口，其尺寸精度、外觀表面要求較高。同時(shí)四軸數(shù)控機(jī)床與五軸數(shù)控機(jī)床相比，機(jī)床的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)特性發(fā)生改變，導(dǎo)致四軸機(jī)床刀具擺動(dòng)、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)受限，編程難度增加。

1異形零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)描述

異形零件作為流量溫度傳感器的一部分，零件包含曲面、異形槽、異形安裝座、圓周分布的聯(lián)接螺柱和安裝孔、高低壓接口等特征。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖1所示。①高、低壓管接口異形零件外形曲面上分布著高、低壓管接口，由于氣流從等直徑入口段進(jìn)入，經(jīng)過孔徑收縮變小、吼道階段過渡，氣體通過吼道的速度越大，產(chǎn)生的氣體流量壓力越小。相反經(jīng)過孔徑擴(kuò)張變大，吼道階段過渡，氣體通過吼道的速度越小，產(chǎn)生的氣體流量壓力越大。②固定安裝支柱高壓區(qū)、低壓區(qū)各一個(gè)固定安裝支柱，結(jié)構(gòu)尺寸一致，中心位置進(jìn)行保險(xiǎn)孔位加工，起到固定配合部件的作用。③感溫部件接口接口尺寸與感溫部件連接，內(nèi)孔進(jìn)行螺紋加工，支柱高度及螺紋深度與感溫部件結(jié)構(gòu)相關(guān)，且在感溫部件接口側(cè)后方45°位置有保險(xiǎn)孔位加工。起到固定配合部件的作用。④密封接口密封接口分為入口端和出口端，且均與密封圈連接，加工尺寸精度要求較高，確保氣體流量在入口端、出口端無泄漏現(xiàn)象，否則會(huì)對(duì)內(nèi)腔氣體流量壓力產(chǎn)生失壓現(xiàn)象，導(dǎo)致高、低壓管接口輸出端氣流壓力不準(zhǔn)確。⑤上、下蓋板安裝槽異形零件正反面平臺(tái)內(nèi)側(cè)均勻分布U型槽，局部位置與焊接支柱連接，通過焊接加工工藝方法固定，成型后螺釘擰緊上、下蓋板零件，封閉與文丘里管連接的零部件及其它測(cè)試產(chǎn)品。

2精益加工過程

【摘要】本文主要對(duì)數(shù)控加工中的參數(shù)化編程進(jìn)行詳細(xì)闡述并分析，提出相應(yīng)的宏程序開發(fā)的方法和步驟。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工；變量；數(shù)據(jù)；參數(shù)化；宏程序

1什么是參數(shù)化編程

參數(shù)化的編程也可以叫做零件類的編程，也就是說，一組零件中的各個(gè)部件的屬性都相同的，屬于同一類，這種情況下，就可以用變量來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編程了，爾不單單是只可以用特定的數(shù)據(jù)了。在這種類型的編程中，包含著決策，基于已知數(shù)據(jù)并帶有某種約束，和一些標(biāo)準(zhǔn)的CNC的編程來進(jìn)行比較大的話，參數(shù)化編程需要的編程工具要相對(duì)的需要強(qiáng)大一些。宏程序可提供這些工具。參數(shù)化程序一定是宏程序，但宏程序在相似零件類的意義上并不一定是參數(shù)化程序。數(shù)控編程數(shù)據(jù)可以分為常量數(shù)據(jù)和變量數(shù)據(jù)。在數(shù)控加工過程中任何數(shù)據(jù)都可以成為變量數(shù)據(jù)。加工條件的設(shè)定是根據(jù)材料硬度不同進(jìn)行的。比如說刀的型號(hào)、使用的機(jī)床型號(hào)、尺寸數(shù)據(jù)、以及表面光潔度的要求、以及通常我們所說公差精準(zhǔn)度。在加工件基本特征不同的情況下，刀具設(shè)定的下刀深度，主軸的進(jìn)給速度也會(huì)隨之改變。例如，在加工零件的過程中，指定了零件的長(zhǎng)和寬。長(zhǎng)與寬屬于尺寸特征，在進(jìn)行矩形零件的加工時(shí)，這就是屬于變量。這就要求每一個(gè)矩形零件都有自己?jiǎn)为?dú)的程序。為了使加工變的簡(jiǎn)單化，目前最為有效的方法就是設(shè)定相應(yīng)的宏觀程序，這個(gè)簡(jiǎn)單的編程使用于任何的矩形件的加工。在這其中變量是長(zhǎng)度和寬度，之后所有的編程可以按照這個(gè)程序。

2參數(shù)化編程的優(yōu)勢(shì)

生產(chǎn)中的快速轉(zhuǎn)換是宏程序中零件類的最大優(yōu)點(diǎn)。開發(fā)宏程序比開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)程序常常需要更多的時(shí)間，尤其是如果經(jīng)常使用宏程序的話。參數(shù)化編程的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

摘要數(shù)控機(jī)床是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)備，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。掌握數(shù)控編程技術(shù)是充分利用好這類裝備關(guān)鍵，也是我們提高數(shù)控銑削工程訓(xùn)練教學(xué)水平的重要標(biāo)志。

關(guān)鍵詞數(shù)控機(jī)床數(shù)控銑削加工數(shù)控編程“R”參數(shù)編程

“數(shù)控銑削技術(shù)訓(xùn)練”是我中心新近開設(shè)的一門理論性較強(qiáng)的工程訓(xùn)練科目。在教學(xué)形式上，它不同于過去傳統(tǒng)的、機(jī)械的“金工實(shí)習(xí)”。其訓(xùn)練目的是：了解當(dāng)今先進(jìn)的機(jī)械制造方法，充分發(fā)揮當(dāng)今大學(xué)生知識(shí)新、反應(yīng)快、創(chuàng)造力強(qiáng)的特點(diǎn)，結(jié)合具體的實(shí)踐教學(xué)，廣泛培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

由于受客觀條件和教學(xué)時(shí)間的限制，自動(dòng)編程（計(jì)算機(jī)編程）在目前各高校的工程訓(xùn)練中還未被普及，為了了解編程的基本原理及方法，手工編程仍為最常用的基本訓(xùn)練內(nèi)容之一。

對(duì)于加工形狀簡(jiǎn)單的零件，計(jì)算比較簡(jiǎn)單，程序不多，采用手工編程較容易完成，因此在點(diǎn)定位加工及由直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應(yīng)用。但對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線、列表曲線及曲面的零件，用一般的手工編程就有一定的困難，且出錯(cuò)機(jī)率大，有的甚至無法編出程序。而采用“R”參數(shù)編程則可很好地解決這一問題。

非圓曲線輪廓零件的種類很多，但不管是哪一種類型的非圓曲線零件，編程時(shí)所做的數(shù)學(xué)處理是相同的。一是選擇插補(bǔ)方式，即首先應(yīng)決定是采用直線段逼近非圓曲線，還是采用圓弧段逼近非圓曲線；二是插補(bǔ)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算。采用直線段逼近零件輪廓曲線，一般數(shù)學(xué)處理較簡(jiǎn)單，但計(jì)算的坐標(biāo)數(shù)據(jù)較多。