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数控编程教学学习范文1
探讨。
Abstract： Compared with ordinary milling machine， CNC milling machine has higher precision， higher flexibility， higher automation and higher technology density， so it has higher work efficiency and can solve more complex problems. It is applied in automatic control and automatic detection. Since the turn of the century， with the rapid development of numerical control milling machine technology and the expansion of the manufacturing industry， modern enterprises are paying more and more attention to this technology and need more talents mastering this technology. In this paper， the numerical control milling programming teaching is discussed.
Key words： CNC milling machine；programming；technology application；example analysis
中图分类号：TG547 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）17-0242-02
0 引言
数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的，二者机构类似，其加工工艺也基本相同。数控铣床弥补了普通铣床在人工操作和效率等方面的不足与缺陷，它实现了各种数字操控程序的集成，极大地提高了数控铣床的编程效率，使得编程更为简单便捷。数控编程主要由手工编程和自动编程组成，前者依靠对零件的图样分析和程序编写以及数据计算等，最终完成编程过程。此方法主要适用于工艺简单的加工。而后者主要依靠自动化方式完成加工，适用于那些复杂的零件和计算相对繁复的加工，它代表了数控铣床加工未来的发展趋势。
1 数控铣床的发展状况
随着我国数控铣床技术的不断发展完善，铣床行业已初具规模，并形成了现代化产业群，不仅有量的发展，还有质的提高。目前，我国的铣床行业已基本占领了国内的低端机床市场，同时在高档数控系统中也取得一定成绩。但总体看来，我国铣床行业的基础较为薄弱，尤其是硬件条件相对较差，与国外相比仍有较大的差距。
而在国外，一些发达国家如德国、美国、日本等一些发达国家已经基本掌握了中高档数据铣床技术，如海德汉、西门子、五菱机电等，数据铣床技术应用范围较广，且发展程度较高，主要表现在：一是控制技术和纳米插补技术已从初级阶段逐步迈向更高的应用阶段。纳米插补技术的应用，极大地提高了零件表面的光滑度；二是机器人被越来越广泛地应用于生产中，它们不仅从事传统的搬运、喷漆等工作，还开始从事更高层次的技术性工作，如机床的切削、数据测量以及机器维护等；三是实现了数据的智能化推广和应用，对整个车间的生产活动进行全程监控，以便及时了解机器的运行情况，及时保养和维修，有效减少了安全事故的发生。
2 数控铣床编程的一般步骤
2.1 对零件进行图纸分析 在对数据铣床进行编程前，技术人员要先根据设计图纸对零件进行分析。本文以型腔零件为例，首先，技术人员要保证图纸的精确度和准确度，根据零件的设计要求进行图纸测绘，再根据图纸要求和零件数据设计模具。在加工型腔零件时，技术人员必须先了解零件的使用特点，保证加工的顺利进行。再选择合适的加工工具设计塑件的模型，做好加工前的准备
工作。
2.2 零件加工路线的选择和工艺参数的确定 零件的加工路线即进给路线、切到点和换刀点等，它决定着零件加工工序的先后，影响着零件加工的质量。而工艺参数则主要包括切削深度、切削速度、进给速度以及主轴转速等，它关系到零件加工的成败问题。因此，零件加工路线和工艺参数的选择就显得尤为重要。
2.3 数值计算 大多数的数控铣床控制系统都具备刀补功能。所以，在计算加工数据时，技术人员通过计算相邻集合元素切点的坐标，便可求得起点坐标、终点坐标和圆心坐标。
2.4 编写程序并输入数据完成该编程 根据几何元素的切点坐标和加工参数以及加工辅助动作，我们依据数控铣床的系统使用规则，便可得到坐标的指令代码以及程序段格式，逐段完成零件程序编写，最后将其输入CNC装置的存储器，完成编程。
3 实例分析
3.1 我们以型腔零件为例 性型腔零件主要由凹槽、平面和岛屿构成。因此，根据型腔类零件的特点，我们一般选择手动方式进行编程，由于型腔零件没有曲面，通常选择简单的模具塑料插座。由于加工工件的选择直接影响着零件加工的质量。因此在零件加工时，技术人员首先要分析加工零件的类型和特点，对塑件进行详细的测绘和分析，一般采用二维软AutoCAD进行测绘，以方便绘图。另外，加工人员还要借助Pro/E定义刀具的加工路径，完成三维操作和塑件设计等加工工作。在进行图纸测绘是，必须做好数据记录，保证数据前后的一致性。最后，利用Master CAM软件完成仿真加工工作，利用所得数据进行编程。
3.2 再以平面类零件的加工为例分析 数控铣床主要适用于平面类零件的加工和制造。而这种典型的加工主要适用于各种盖板、凸轮以及飞机框、肋的加工。而那些较为简单的零件加工则应选择手工编程方式。第一步，要确定零件的具体加工路线，按照先后次序进行加工，先进行粗略加工，后逐步提高工件精度。第二步，要根据具体需要安排刀具的切入切出加工路线，避免因交界处的重复切削和法线方向切削而出现切削痕迹。第三步，加工制造人员要选择合适的刀具，这一步对于零件加工来说尤为重要。因为不同的加工模具对刀具的要求有着很大的差异，因此在设计时要分别选择不重磨硬质合金端铣刀和立铣刀。另外还需要采用试切法进行对刀，完成这一步骤。第四步是确定零件的切削用量。第五步是进行编程。
3.3 在对零件加工过程中出现的问题进行分析 在对曲线轮廓进行切削时很容易出现切过头的情况，因此切入点的选择就显得尤为重要。因退刀和进刀的位置差异，很容易导致少切的出现，这就需要我们严格控制，尽量不出现切痕，一旦出现此类情况要尽快采取相应措施消除切痕。而如果加工时忽视了加工程序，将会严重影响到零件的加工精度，导致资源的极大浪费。
4 总结
随着我国制造业的蓬勃发展，作为高端科技制造行业代表之一的数控铣床技术被越来越广泛的应用于各个领域，如电机制造、航天技术、汽车制造、模具加工等。随着我国数控铣床加工技术的不断提高，各行业对高效率数控铣床加工技术的要求也越来越高。我国作为数控铣床的需求大国，为了进一步提升我国的铣床加工加工技术水平，提高其科技含量，就必须加大其科技研发力度，积极应用最新科技成果。本文就数控铣床进行了介绍，并采用实例分析的方法，对其编程过程进行了分析和研究。
参考文献：
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[2]王军.数控加工编程时容易出现的问题[J].机械制造，2006（6）.
[3]霍苏萍，解金榜.数控车床加工中刀尖半径补偿的应用[J].机械工程与自动，2005（05）.
[4]沈建峰.数控铣床螺纹铣削的编程与加工[J].中国高新技术企业，2010（03）.
[5]蔡霞，刘兴良.数控编程有关指令的使用研究[J].价值工程，2011（26）.
数控编程教学学习范文2
关键词：教学方法；现代信息技术；教学方式；仿真技术
一、引言
计算机数控技术的迅速发展，使制造业所采用的技术手段发生了革命性的变化。传统的制造技术正在向以计算机数控技术为基础的数字化制造技术过渡，制造业信息化成为国家发展的重心，整个制造业对从事数控编程、数控机床操作和数控设备维修的高素质应用型技术人员的需求量很大，数控技术应用专业被列为技能型紧缺人才培养的专业之一。那么，怎样才能培养出一批适应社会需求的有能力、有技能的高素质应用型的数控专业人才，是我们每一位从事数控教学的教师必须思考的问题。本文基于这个出发点，在数控专业理论课程的教学中做了一些新的探索和尝试。
二、课程教学方法改革探索
1.把现代信息技术融入课堂教学中，增强学习的直观性
在《数控设备与编程》课程的理论教学过程中，很多内容的讲授必须借助形象直观的操作，如果能与现场实际联系起来讲授会取得很好的效果；但理论课又不是纯粹的实践课，去现场边操作边讲授，往往会受到实习场地等客观因素的影响，使教学不能按时完成。那么，怎样才能克服这些问题，让学生既能直观地感受又能很好地掌握理论知识呢？
现代信息技术为我们提供了方便。在课程的讲授中，根据不同的教学内容，利用现代信息技术制作生动形象的课件，展示教学内容，不仅能激发学生的学习兴趣，更能收到事半功倍的效果。因此，在数控编程功能代码的教学中，我就采用Snagit技术、多媒体播放软件、PowerPoint、微课等这些现代信息技术，把在数控仿真软件上实现这些功能的过程表现在一个课件中，让学生通过多媒体课件的播放，如临其境，增强学习的直观性，收到了意想不到的效果。同时，网络技术和手机的发展也为学生的学习提供了丰富的资源。例如，在讲“数控机床的发展过程及发展趋势”这一章节时，可以让学生先在网络上收集相关的教学材料，然后分组总结、讨论，每组出一个代表说明所收集的主要资料，最后，老师进行归纳和评价。通过这种教学方法，不但丰富、深化和扩充了教学内容，也增强了学生学习的主动性和积极性，同时也克服了学习的枯燥性，提高了学生学习的兴趣。
2.采用交互式教学方式，发挥学生学习的主动性，活跃课堂气氛，培养学生的协作精神，增强学习效果
交互式教学法，是指在老师与同学之间、同学与同学之间通过频繁的信息交流以达到传输知识的目的。具体来说就是通过老师向学生提问，学生给老师提问以及学生之间互相提问，然后由老师或是学生来回答，或者以集体讨论的方式寻找答案的教学方法。这种教学方法使学生能在轻松愉悦的气氛中获取知识。例如，在学习“圆弧插补指令”这一节时，先让学生自己阅读教材内容，然后让学生分组讨论，分析本节课的圆弧插补指令和前一节的直线插补指令有哪些不同，让学生把不懂的地方分组反馈到老师这里，然后老师针对学生的问题进行解答。在解答过程中，老师对本节课的重点和难点进行强调，并通过设置交互式练习，检验学生学习的效果。通过这种教学方法不但活跃了课堂气氛，同时学生之间的分组讨论也能培养学生的团结协作精神，增强学生自主学习的能力和学习积极性。
通过这种教学方式，让学生直接参与到课堂教学中，能增强他们自主学习的能力和学习积极性。
3.把仿真技术引入课堂，提高学生的动手能力
数控加工仿真系统通过对数控铣、车等加工全过程的仿真，能提高学生的熟练操作机床的技术，减少机床损坏几率，保证程序在真实操作状态下的准确性，更好地掌握这门技能。在《数控设备与编程》课程教学中，引入仿真技术，可以使学生对功能指令的格式，参数意义和应用及时通过仿真加工进行验证，让学生看到自己利用所学指令加工出的工件，这样不仅能培养他们学习课程的兴趣，也能提高他们的动手能力和应对生产一线的实践能力。
4.对学生的课堂表现进行及时评价，培养学生一丝不苟的工作作风
《数控设备与编程》这门课程与实际联系紧密，在课堂教学过程中要注意对学生的表现进行及时评价，鼓励学生大胆探索和尝试，培养学生良好的职业素养。例如，在仿真软件上进行数控车床的操作时，对操作灵活、完成任务快的学生，及时表扬他们的成绩，同时提醒他们认真检查，以免发生违规操作；对操作速度慢的学生，老师应该鼓励他们，告诉他们只要他们坚持不懈，大胆尝试，就能看到自己的劳动成果。另外，在数控编程的练习中，有些学生往往少写一个小数点，或者写错一个数字，就会导致整个工件成为废品，这时应该及时教育学生，在学习工作中一定要养成认真负责、一丝不苟的工作作风，否则，就会出现很多人为的损失，导致严重的后果。通过在教学中恰当的评价，能增强学生学习的信心和勇气，增强学生的职业安全意识，为以后的工作打好坚实的基础。
通过上述教学方法的探索和实践，不但能激发学生对专业课的学习兴趣，提高专业理论学习的效果，而且也能使学生的实践动手能力和和职业素养有一定的提高。
参考文献：
数控编程教学学习范文3
关键词：PLC技术 信息化教学 创客教育
PLC技术是中职电气运行与控制、机电技术应用等专业的一门实践性很强的专业核心课程，具有知识覆盖范围广、实践性非常强、逻辑性严密和更新发展快的特点。因此需要学生有很好的逻辑思维能力和实践应用能力。
一、教学设计理念
传统教学大多侧重于理论教学，忽视了实际应用，导致学生没有实际动手能力，完全纸上谈兵，无益于以后的实际应用。面对传统教学的弊端，如何才能唤起学生自主学习的欲望，激发学生的学习兴趣，提高实践应用能力，是做好教学设计、提高课程教学质量的关键。
二、采用信息化教学手段的优势
笔者在PLC技术的教学实践中发现，采用信息化教学手段有很多优势能激发学生的学习动力，培养学生的实践和创新能力，可以取得良好的教学效果。主要表现在以下方面。
第一，呈现手段生动直观。信息化教学能够将抽象的教学内容如PLC的工作原理、软元件与电气继电器的功能区别等，用信息技术手段生动直观地表现出来，完成知识的轻松建构。
第二，学材丰富。通过多媒体教学课件、网络资源、仿真教学软件、数字影像技术、教学资源库等多种形式提供更加丰富的教学资源，学生可以从多个渠道获取丰富的学习资源。
第三，师生角色转换。学生学习变“被动”为“自主”采用信息化教学手段后，能够实现由“教师一言堂”到“以学生为主体”的教学方式的根本改变，教师是引导者与支持者，师生共同探讨获取知识。
第四，提高学生自主解决问题和创新的能力。通过QQ群、校园网、手机智能化功能、数字化实训室等创客教育空间，学生在学习过程中可以相互交流、分享学习经验。
三、教学案例解析
以下笔者将以“《用PLC控制的多种液体自动混合装置》教学单元的信息化教学设计”为案例阐述信息化教学手段在PLC技术教学中的应用。
1.教材学情分析
教学对象为二年级机电技术应用专业的W生，具备以下三个特征：即将步入顶岗实习阶段，需要我们营造一个与工作环境相贴近的学习环境；自我学习和自我监督能力差，需要老师引领和指导；面对枯燥乏味的工业设计时对抽象的程序编制缺乏兴趣，视为庞大障碍。
2.教学策略及信息化手段应用分析
（1）教学策略。首先，团队协作和良好的6S32作习惯的养成将会贯穿整个课堂。其次，采用双线并行的、以能力为本位的项目教学法来设计训练项目，训练学生可迁移的综合能力。结合项目任务报告书，监督和检查学生的学习效果。老师带领学生在课堂上完成两种液体自动混合控制的端口安排、主体程序、电路连接和调试等内容的项目A，之后安排学生参照项目A做出加入正常停止和急停设计的项目B，锻炼学生从项目A中的学习，来完成项目B的能力。知识和能力得到了迁移。用具体的工作来训练了一般的能力。再次，运用“资讯-计划-决策-实施-检查-评估”六步法，充分体现以学生为主体的教学。最后，通过“四阶梯”的知识要点引导，即详细的控制要求分析、顺序控制中功能图的互动设计、步进程序的分段给出和程序修改训练，让学生轻松逾越障碍。
（2）教学方法及信息化手段应用分析。以上运用了兴趣引导法来引出课题，用小组学习法使得团队协作一起完成教学任务，用探究式学习法来使得学生完成控制要求的分析和归纳、控制端口的列出、控制要求改变后的分析和研究，用以能力为本位的双线并行的项目式教学法设计项目A、B，训练学生可迁移的综合能力。
而视频、图片、多媒体教学课件、编程软件等多种信息化教学手段的使用，有效地利用信息化技术辅助了教学。特别是通过运用仿真教学软件进行PLC步进指令程序的编制、调试和改进，使得课堂教学突出了重点，也让学生先在仿真环境下模拟调试，减少了后续调试设备的故障率。并且学生通过校园网机电技术应用专业教学资源库平台进行资料下载、学员交流、学习效果评价，查找相关知识和讨论编程思路，协作式地突破课堂的难点――步进功能图的设计以及编程思路的构成，最后还能够信息化地评价学习效果。
在过去未进行这四种教学方法和信息化教学手段相结合的情况下，该内容需要4个课时（180分钟）才能讲授和训练完毕，现在可缩短为3个课时（135分钟）完成，理论与实践一体化教学，信息化教学资源形象直观，且“趁热打铁”利于学生及时地掌握和消化知识。
3.教学过程中信息化技术的运用
笔者在教学中八个地方采用了信息化技术辅助教学。
第一，课题引入部分采用情境导入法，通过播放可口可乐公司产品生产的视频和混料罐图片，回忆生产线参观过程。
第二，是通过微课视频观看用PLC控制的多种液体自动混合装置（实验室模拟装置）的运行过程，并由各学生小组根据视频讨论和归纳出控制要求。
第三，各小组根据控制要求，列出I/O分配图和画出硬件接线图，教师通过多媒体教学课件引导学生按“PLC程序设计员”岗位技能标准设计步进功能图。
第四，教师利用多媒体广播软件和PLC的编程软件进行程序输入演示。
第五，各小组利用PLC的编程软件和教学资源库平台中的仿真教学软件进行编程、调试和模拟运行的训练。
第六，教师通过现场录播软件进行现场演示接线和线路测试的广播，并引导学生在教学资源库平台中查找硬件接线的微课视频以备接线过程中反复参考。
第七，教师在教学资源库平台中设置评价表，供学生小组对学习任务进行自评、互评等效果评价，并通过效果评价和小组总结了解学生学习的反馈。
第八，在课外教师通过微信群和QQ群对学生进行答疑解惑，提高了学生学习兴趣，也拉近了师生关系。
四、教学反思
以上教学单元的信息化教学设计与实施是以“先进的信息化教育技术手段”优化了教学过程。整个课堂实践将多媒体技术、网络技术、编程软件技术等现代教育技术手段融入教学过程中，使得抽象的问题直观化、复杂的问题简单化、动态过程可视化，有效地解决了教学中的重难点，提高了学生的学习兴趣。五、小结
通过应用实例，我们不难看出，这样的教学模式体现了“以学生为中心”的“做中学、学中做”理念，也体现了数字化技术的创客教育在现代职业教育中逐步得到应用，在信息化时代中与时俱进。
数控编程教学学习范文4
[关键词]数控机床编程 理论教学 仿真教学 实践教学 教学改革
[作者简介]孙芹（1979- ），女，山东威海人，山东英才学院机械学院，讲师，硕士，研究方向为机械制造及其自动化、数控技术。（山东 济南 250104）
[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2013）18-0127-01
数控机床编程课程是机械制造类专业的主干专业课程，是学生毕业后从事数控加工岗位必须掌握的专业知识。按照传统的教学模式进行授课，很多学生觉得枯燥无味而且很难掌握。为使学生更好地学习现代数控技术，以适应社会对机械制造类专业人才的需求，数控机床编程课程教学方式的改革势在必行。
一、传统教学方法存在的弊端
传统的数控机床编程教学模式一般是先进行理论的讲解，沿用“以教师为中心”的注入式教学模式，学生“被动”学习数控机床的各种编程指令、编程方法；然后集中进行实践性环节教学。
传统教学方法使学生在理论知识学习时，由于没有感性认识，理解较困难，学习进度缓慢，而在集中实训时，又忘记了上课学习的指令和编程方法，实训老师还需要花时间再次讲解已经学过的理论知识，这样不仅占用了实训学时，造成学生实际机床操作练习时间减少，事倍功半，同时，也很难达到预期的教学效果。
因此，我们进行了改革与探索，一是改善实践教学条件；二是对传统教学模式进行改革。
二、教学模式的改革
（一）理论教学
1.采用任务驱动法项目化教学。改革传统教学模式，采用教学做一体化教学模式，以“任务”的形式带着学生真实地进入到学习情境，如在讲解数控车床编程时，按照外圆柱面零件加工、锥面零件加工、带螺纹零件加工、综合轴类零件加工等不同项目进行授课。授课过程中，注重工作过程的完整，并有针对性地进行讲解，大大提高了学生的学习兴趣，学生在“学中做、做中学”中完成“任务”，教学效果有了明显的提高。
2.自编教材。目前可以选择教材多数都是按照章节顺序编写，没有体现企业真实产品的生产过程，从而无法满足任务驱动法项目化教学方法的需求。不同学校对于数控人才培养目标的定位有所侧重，并且具体的教学条件、实训设施也不尽相同。因此，我们对数控机床编程课程的教材进行了重新编写，以数控机床加工过程的不同项目将内容进行了重新组合，编写出符合任务驱动法项目化教学方法需要的“数控机床编程”教材。
3.采用现代化教学手段。数控机床编程课程的实践性较强，可在教学过程中加入结合生产实际的例子，通过多媒体把生产加工过程展示给学生，培养学生解决实际问题的能力。
同时，我们通过视频，向同学们展示先进数控机床和它们的加工过程，安排学生观看多轴联动数控机床、高速切削数控机床、多功能复合机床和各种新型机床，扩大学生的视野。
为了弥补理论教学学时的不足，充分发挥网络视频教学的作用，将上课课件、教案、自制视频、课后自测题答案、试题库、互动邮箱、数控网站集锦等放在学校网站上，学生可以充分利用网络资源，根据个人的兴趣和需求自主学习，达到因材施教。
（二）仿真教学
所谓仿真教学是指采用仿真软件在计算机上进行数控加工零件编程与模拟运行加工的教学方法。数控机床编程仿真软件的主要作用分两种，第一种是数控加工仿真软件，主要实现手工编程程序的运行；第二种是对学生要求更高的CAM软件，主要是用来加工形状复杂的零件，手工编程难以实现，通过CAM软件首先进行建模，然后生成数控加工程序，可以在数控加工仿真软件或机床上实现零件的加工。
1.仿真软件在理论教学中的作用。老师在理论教学的过程中，一般只能讲一种主要的编程方法，学生们若是有其他的编程思路，编完程序也不知道对不对，但是如果有仿真软件，就可以把自己编写的程序在软件上进行模拟加工。若是能加工出想要的零件，那程序肯定没有问题，若是不能运行，或程序能够运行，但所加工出的零件不是图纸要求的零件，同学们可以自己分析错误的原因，学会自主思考，学生之间可以相互讨论，实在无法解决的问题，再询问老师。这样，课堂教学真的是学生为主导，不再是老师讲，学生被动地去听，被动地去接受各种指令，学生的学习积极性大大提高。
2.对实践教学的帮助。学生都是首次接触数控机床编程课程，如果编完程序直接在机床上加工零件，肯定会有一种恐惧心理，机床操作没遇到问题还好，一旦遇到问题，很多学生就不愿意主动去练习，轻则影响该课程的学习，重则影响将来的就业。
因此，在学生首次接触编程课时，通过仿真教学，使学生掌握对机床的操作界面、对刀、调用程序、运行程序等操作，这样可以大大节省上实训课时老师的讲授时间，无形中增加了实践教学的课时。而且仿真软件操作没有危险性，不存在实际机床上撞刀等危险操作，因此同学们可以“大胆随意”地操作仿真机床，把课堂上所学的知识尽情充分地发挥，课堂气氛活跃，学生学习热情高涨，教学效果良好。
（三）实践教学
机械制造类专业的学生最终要走上工作岗位，从事真实的生产加工工作，因此要让学生真正掌握数控加工技术，不能仅通过仿真软件进行模拟加工，必须进行真实的机床操作，进行零件的切削加工，否则很难胜任数控机床加工岗位（群）工作，而且会把模拟仿真当中的一些毛病带入工作当中去。因此，必须进行实际机床实训锻炼，提高学生的机床操作能力，使其在实践中总结经验，把理论知识和实际操作有机地结合起来。
为了提高学生的岗位适应能力，工作后能尽快融入企业环境中，部分实训内容来自企业的真实项目，同学们上课要完成的实训内容，就是工作以后可能要完成的零件，因此，通过实践课的锻炼，大部分同学能掌握从图纸到合格零件加工的全过程内容，教学效果明显。
理论教学、仿真教学和实践教学三个方面不是独立的，而是理论、仿真、实训并行并重。每周学生既有理论课，也有仿真和实训课，理论课的内容可以通过仿真课进一步理解，而通过实训课又知道如何在真实的机床上实现零件的加工，仿真和实训课都是以学生主导，整个过程都是学生自己完成，在仿真和实训课遇到的问题，又会在理论课上找到答案，这样学生在听课时，会带着问题听课。
三、编程课程与职业资格证书、各种大赛相结合
目前，我国机床的数控率仍然较低，数控机床操作工紧缺。因此，为了提高学生的就业竞争力，除上述理论、仿真、实训教学外，该课程后续还有5周的集中实训。该集中实训环节仍然是强化数控机床操作，集中实训的主要内容：数控机床手工编程与加工；NX6.0三维软件自动编程；数控机床自动编程与加工。但最终学生必须考取数控机床（车床或铣床）职业资格证书。
三维软件操作熟练的同学，鼓励参加3D大赛，学生的建模水平将得到进一步的提高。集中实训过程中成绩优异的学生，可以再进行强化训练，参加山东省数控技术大赛，参加大赛的学生进入工作岗位后，简单培训后就可以胜任工作，很受企业欢迎，很快成为企业的骨干力量。
四、结束语
数控机床编程课程的教学是适应未来先进制造业发展的教育实践，课程改革后注重理论、仿真、实训的有机结合，并把职业资格证书的取得作为该课程必须完成的内容，学生的机床操作能力明显提高，学生的综合素质和就业竞争力显著提高，踏入社会后能够尽快融入社会，适应未来社会发展的需求。
[参考文献]
[1]王林龙.浅谈数控编程课程的改革[J].西南科技大学高教研究，2009（2）.
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数控编程教学学习范文5
关键词：虚拟仿真技术；数控技术专业；数控仿真软件；中职学校
中图分类号：G642
1虚拟数控仿真系统
虚拟数控技术是利用计算机来模仿真实的数控设备工作环境和工作过程的一门技术。它以计算机仿真和数控加工技术为基础，集计算机图形学、人工智能、网络技术、多媒体技术和虚拟现实技术为一体，在虚拟的条件下，对数控设备的工作过程和环境进行全面的仿真。目前国内外研究人员在加工过程仿真方面做了许多工作，如美国Maryland大学开发了用于培训数控操作人员的虚拟数控机床仿真器。同济大学研制的数控程序微机动画仿真系统。清华大学CIMS工程研究中心开发的“通用加工过程仿真器”等等，但目前的虚拟系统都属于几何仿真的范畴，将刀具与零件视为刚体，不考虑切削参数、切削力及其他物理因素对切削加工的影响，只是对数控程序进行翻译，产生刀具位置数据，并以此数据驱动机床运动部件和刀架运动，对工件进行虚拟切削，同时检查是否有干涉和碰撞。未来虚拟数控技术的主要发展方向是向物理仿真发展，包括加工精度分析，切削过程的热变形，切削力作用下的系统弹性变形、夹紧变形，以及机床的动态和静态分析等。
2虚拟数控仿真系统在中职数控教学中的应用
2.1传统数控实训教学中存在的问题
职业教育以岗位需求和职业能力为本位，突出实践技能的训练。目前很多学校都投入购置了数控设备，虽然数控机床的数量增加了很多，但仍不能满足实训教学的需要，教学只能“在黑板上开机床，在练习本上编工艺”；学生从理论学习转入实际操作缺少中间过渡环节，实训的危险性增加；实训教师在现场指导多名学生同时操作时，环境嘈杂，且很多学生围着一台机床，教学效果不好；数控机床结构复杂紧凑，学生在学习过程中观察了解机床的工作状态和工作原理及机床的机构时，观察角度受到限制等等。基于这些在实训教学中存在的问题，我们利用计算机虚拟现实技术，对数控机床的工作过程和环境进行全面的仿真,开发了《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》。
2.2利用虚拟仿真技术实现的数控加工仿真教学系统
《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》总体上设计了三个部分，即学习帮助、仿真实训和仿真考核。
学习帮助部分是入门学习的资源库,包括了自动操作、手动操作和学生难以掌握的对刀操作的过程。软件的核心部分是采用虚拟现实技术实现的仿真实训与考核部分，对机床、工件和刀具进行了三维实体造型，通过实体间的布尔运算来实现整个数控加工过程的仿真，系统采用OPEN GL作为图形开发引擎，使动态仿真过程变得流畅，实现了机床操作全过程仿真和加工运行的全环境仿真。学生根据图纸确定加工工艺、编制好程序后，就可以在平台上输入程序，完成对刀及零件加工的全部工作。
图2虚拟数控仿真系统
软件针对中职学生的特点，注重过程性，强调细节，增加了安全性训练和工艺性训练功能。比如背吃刀量是根据机床、工件和刀具的刚度决定的，当加工不同的材料时，其取值是不同的，学生往往给出很大的背吃刀量，而这在实际的机床上加工时，是非常危险的，我们的软件中充分考虑了这一点，教师可以根据加工需要来设置背吃刀量，当学生给出的数值过大时，系统就会提示，并停止运行，让学生养成正确的加工习惯。
考核平台，可利用试题生成工具生成试题，通过考试服务界面导入到系统，还可以导入报名表、进行成绩处理等。系统通过网络能够对实操的全过程进行考核，对编程中出现的语法错误和操作运行时发生的碰撞进行检测并扣分，考试结束后学生可查询什么地方出现了错误以及扣掉了多少分。
软件通过三个平台的设置，学生在训练的过程中发现的问题，可以在学习平台上找到答案，之后还可以通过考试系统检验自己学习的效果，使学生能够自主学习、独立操作和自我测评。
3基于《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》课堂教学模式实验
为了检验基于《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》的教学模式对数控技术专业教学的应用效果，选取了《数控设备与编程》，这一中职数控技术专业的主干课程。该课程在内容相同的情况下，采用《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》后，在沈阳市装备制造工程学校的教学课时数从原来的160学时减少为120学时。我们选取开设同样课程、学生总体水平相同的两个班级作为实验研究对象，实验班为09数控1班，对照班为09数控3班，两个班均为38人，其中实验班采用基于《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》的课堂教学模式，对照班采用传统教学模式。
通过一学年教学实践，《数控设备与编程》课程对照班与实验班教学情况如表1所示：
表1数控教学情况对比分析表
班级 09数控3班38人（对照班） 09数控1班38人（实验班）
理论教学学时 54 54
实验教学学时 16 6
实训教学学时 3周 2周
总教学学时 160 120
教学组织形式 传统的集体授课 基于数控仿真软件的小班小组教学
教学模式 理论课 教师讲解，并运用有相关示意图演示，学生听、记。 基于虚拟仿真软件的数控课课堂模式
实验课 采用先在黑板上理论讲解，再动手操作。 小组探究，仿真展示、验证，动手操作。
实训课 采用教师指导，学生操作练习。 教师布置项目，学生自主探究、仿真验证、操作练习。
实验班和对照班数控专业技能考试后测对比分析如表2所示：
表2控制班与实验班数控专业后测情况对比分析表
09数控3班38人
（对照班） 09数控1班38人
（实验班）
数控编程正确率 61％（23人） 79％（30人）
操作撞刀 17人次 5人次
工件合格率 53％（20人） 76％（29人）
4结语
《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》在数控教学实践中起到了很好的助学和助教的作用，受到老师和学生的欢迎。系统弥补了实训设备的不足，节约了大量的实训材料的投入；仿真系统作为学生从理论学习转入实际操作过程的中间过渡环节，降低了实训的危险性；仿真软件通过三维建模，可以放大、缩小、随意旋转查看机床，直观、清晰，有良好的助教功能，改善了教学效果；学习平台的设立有助于引导学生自主学习，激发学生的学习兴趣。比如一个学生，学完数控车床的操作后，对仿真操作产生了浓厚的兴趣，自己学习了数控铣床的相关知识，编程加工出了自己的名字；对于数控操作中的难点，采用信息技术进行“虚拟现实”的仿真教学，不仅可提高操作学习的安全性，也很容易让技能操作符合规范；仿真系统扩展了课堂容量，提高了教学质量。信息化教学资源的应用打破了传统以教师为“中心”或“标准”的“说教”式教学模式，换之以师生互动、共同探究的“引导式”教学模式，师生之间变得平等。相互尊重的氛围，极大地调动了学生的学习兴趣，提高了课堂教学质量。
数控仿真软件将课堂教学的知识点和实践教学的实训点整合在一起，改变了传统教学模式，让学生在做中学、在学中做，使我们的数控教学取得了事半功倍的效果。
参考文献：
[1]张滢,刘冀伟,杨者青.NC车削加工仿真体系结构研究及实例设计[J].制造技术与机床,2004,10:18-20.
[2]周凡,潘振显,毛勋才等.虚拟制造中的数控车削过程仿真系统研究[J].新技术新工艺,2004,1:6-8.
[3]崔蔚,徐铁钢,韩卫华.虚拟培训技术及其系统开发[J].成都信息工程学院学报,2003,18(4):361-365.
[4]张潞第,朱群雄.新型虚拟现实交互建模方法[J].计算机工程,2008,1:72-77.
[5]黄明吉.虚拟数控技术及应用[M].北京:化学工业出版社,2005,6.
[6]刘启文,邱枫.虚拟现实技术在产品开发过程中的应用研究[J].武汉理工大学学报,2009,12:161-164.
[7]赵骥,朱名铨,罗琦.虚拟生产线框架及其系统开发[J].中国工程机械,2000,11(6):671-674.
数控编程教学学习范文6
关键词：项目驱动 教学模式 计算机辅助制造
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（b）-0174-01
随着计算机技术的快速发展，应用计算机技术进行产品的设计、分析、制造已是目前工程技术人员必须掌握的基本技能。广义的计算机辅助制造是指在机械制造业中，利用电子数字计算机通过各种数值控制机床和设备，自动完成离散产品的加工、装配、检测和包装等制造过程。在工程实践中具体涉及的技术流程包括计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助作业计划编制与调度、计算机辅助质量控制等。狭义的计算机辅助制造是指计算机辅助数控程序编制[1]。该文主要针对计算机辅助数控程序编制课程的教学模式开展研究。
1 计算机辅助制造课程特点
计算机辅助制造课程主要学习应用现有计算机辅助制造类软件（如Master CAM、Pro/E、UG等）进行工艺规划、刀具路径计算、加工仿真、后置处理等。其主要教学目标是能够应用软件编制出符合工程应用实际的数控加工程序。因此，主要具有以下特点：（1）知识体系的内在联系较松散，能够以相对独立的模块化形式组织教学；（2）以综合应用技术训练为主，涉及的基础理论知识较少；（3）是理论知识与实践应用的桥梁，具有明显的工程应用背景，可将先修课程中的理论知识与后续工作目标岗位间进行有机衔接。
2 开展项目驱动教学模式的必要性
本课程属于工程技术类软件应用技能技巧型课程。如果采用传统的教学模式，则是先讲软件具有哪些功能、如何使用菜单或工具栏进行操作、软件对话框中各种参数的含义，然后讲应用实例。这种教学模式没有考虑本课程的工程应用特性，故存在以下弊端[2]：（1）与工程实践中数控加工程序编制的流程不一致，使实际应用能力的培养大打折扣；（2）过多的强调软件功能的介绍、操作方法以及术语的解释，而忽略了工程实践中对知识综合应用能力的需求；（3）不利于开展体验性学习和团队学习。
该文提出的项目驱动教学模式，拟将课程教学内容以若干并行的工程实践项目为载体进行组织。这种教学模式弱化了知识的关联性，突出了项目实施流程的系统性；弱化了知识的全面性，突出了知识的应用性。从教学活动开始之初，就直达实践应用的目标，激发学生的学习兴趣，进行体验式、团队式学习，真正实现应用型工程技术人才的培养目标。
3 教学项目设计与实施方法
本课程的教学目标是在学生具备数控加工工艺分析、手工程序编制能力的基础上，掌握应用计算机辅助制造软件编制数控车削、数控铣削、数控电火花线切割加工程序的方法。为达到理想的教学效果，拟以完整、独立的工程项目为载体，以项目实施流程为线索组织教学内容。教学项目设计如下。
（1）计算机辅助数控车削编程。
教学目标：①能进行车削零件工艺编排；②能正确编制刀具及工序卡片；③能够应用MasterCAM软件编制车削零件的加工程序，掌握工艺参数设定、刀具路径生成、加工仿真及后处理方法。
项目设计：①外圆车削编程；②内孔车削编程；③掉头件车削编程。
（2）计算机辅助数控铣削编程。
教学目标：①能进行铣削零件工艺编排；②能正确编制刀具及工序卡片；③能够应用MasterCAM软件编制铣削零件的加工程序，掌握工艺参数设定、刀具路径生成、加工仿真及后处理方法。
项目设计：①二维零件铣削编程；②平行铣削（含陡斜面）三维零件编程；③流线铣削三维零件编程；④等高外形三维零件编程；⑤挖槽与浅平面组合加工。
（3）数控电火花线切割加工编程。
教学目标：①能进行线切割加工工艺编排；②能够应用MasterCAM/CAXA XP软件编制线切割加工程序，掌握工艺参数设定、刀具路径生成、加工仿真及后处理方法。
项目设计：①凸模零件线切割编程；②凹模线切割编程。
教学实施：课堂讲解，模仿训练，团队讨论，提高训练，过程考核。
4 团队学习及其实施方法
学习绝不仅仅是孤立的个体行为，而且是人与人之间的交流与协作活动。在一个运作良好、学习氛围浓厚的学习团队中，大家能够取长补短、相互协作地开展学习，相互交流思想、碰撞观点，共同进步。在本课程中，团队学习的目标为：①课堂学习过程中，团队成员相互协作开展学习，共同进步；②课后自主学习过程中，团队成员相互交流、取长补短、互帮互助；③互相监督、相互测评。在自主学习考核和期末综合作业考核中，发挥学习团队的作用。
具体实施方式是以5～6人为单位，尊重学生的意愿，自我组建学习团队，必要时教师参与协调学习团队的组建。上课时，将每个学习团队安排在同一个区域，以方便进行交流、讨论。
5 课程考核方法
通过过程应用能力考核、团队学习效果考核、团队自我评价等手段，提高考核评价的科学性和全面性。具体方案如下：①过程考核。针对每个项目中的一个或两个案例，在课堂上根据完成情况进行现场打分。每学期考核5～6次。占总评成绩的60%。②团队学习效果考核。每次过程考核结束后，成绩按学习团队合计并按从低到高进行排序，最低不加分，后面位次高一位每人加1分，上限为100分。③课后作业团队自我评价与教师评价相结合的考核。对于自主学习部分的考核、期末综合作业的考核采用团队自我评价和教师评价相结合的方式，分数各占该部分分数的50%。自主学习部分的成绩按10%，期末综合作业按20%计入总评成绩。④团队学习参与度自我评价与学习记录教师评价考核。团队组长在期末结束时，根据学习参与度、团队学习贡献情况，对每位成员评分，按5%的比例计入总成绩。教师根据学习记录对整个团队评分，按5%的比例计入总成绩。
6 结语
通过项目驱动的教学模式，能够大大提高学生的学习兴趣和工程实践能力的培养；通过团队学习方式，提高了学生的交流、协作能力和共同学习能力；通过科学合理的课程考核评价方式，提高了考核评价的科学性及全面性。
参考文献
