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数控编程方法范文1
关键词：数控技术；仿真软件；项目教学法；教学改革
作者简介：王亚利（1986-），女，湖北黄冈人，佛山职业技术学院机电工程系，助教。（广东 佛山 528137）
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）23-0082-01
“数控编程”是高职数控技术或机械设计与制造等相关专业的重要课程，其基本任务是培养学生掌握金属切削加工的基本理论知识和工艺规程的编制方法，且能熟练使用数控机床和其他数控设备进行产品加工。目前，数控教学中普遍存在两个问题：一是数控设备价格昂贵，成本投入很大，许多院校由于资金问题使得机床不能满足大批学生的教学活动。在教学中因为数控设备数量有限使得学生没有足够时间参与实际操作，导致教学效果不理想。二是在传统的教学中学生被动接受教师讲授的知识，教学过程枯燥乏味，致使学生普遍对理论课程不感兴趣。因此，本文主要针对高职院校“数控编程”课程存在的问题，探讨了一些教学方法，为国内同行教学提供参考借鉴。
一、加工仿真软件在数控专业中的应用
数控加工仿真软件是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作的仿真软件，具备对机床操作全过程和加工运行全环境仿真的功能，通过在PC机上操作该软件，学生能在很短时间内掌握各种系统数控车、数控铣及加工中心的操作。目前，华中数控、广州超软、南京斯沃和上海宇龙等仿真系统应用比较广泛。其优点主要如下：
1.降低教学经费和实训消耗
数控设备价格昂贵，许多院校由于资金的限制，无法建立与学生数量相适应的数控实训基地[1]，而使用仿真软件可大大减少在数控设备上的投入。目前，国内成熟的仿真系统包括数控车床、数控铣床、加工中心，教学中大部分的实训活动都可以在这些仿真系统中实现。此外，使用仿真软件，还可以大大减少工件材料和能源的消耗，从而降低实训成本。
2.在虚拟环境下模拟数控机床的实际操作，操作安全
对于大部分初学者，由于对机床没有足够的了解认识，很容易在操作过程中出现安全意外等情况。利用数控仿真系统可以很好地解决这一问题，数控仿真系统屏幕能够显示和机床操作面板一模一样的界面，以动态的模拟显示代替机床实际运行并且还能够提示操作信息，如编程错误信息和操作失误机床碰撞报警信息等。利用数控仿真系统可以在计算机上完成程序的检验，避免实际实训中由于误操作等引起的安全问题。
目前，佛山职业技术学院采用的是斯沃数控仿真系统。利用此软件进行仿真，只要程序一编好，刀具轨迹就显示在工件上，马上可以发现编程有无错误，对刀及工件坐标系设置有无问题。仿真加工时，刀具可以精确地沿着轨迹运动，点到程序的哪一行就可对应突显刀具轨迹，十分方便检查错误。
3.数控加工仿真软件可以提高课堂效果
由于数控编程十分抽象，指令繁多，格式形式多样，单靠教师在课堂上讲解，学生难以理解或理解不到位。比如对刀过程，其实是很容易的事情，但如果用传统的教学方法，仅在课堂上纸上谈兵，大多数学生都难以理解，如果利用仿真软件一边演示一边教学，通过车刀和工件的运动学生就很容易理解，而且还能自己亲手操作来加深认识，理论和实践也能兼顾了。利用仿真软件可以弥补在理论教学过程中的不足，在课堂上将理论知识的讲解与软件的仿真操作两者有机结合，让学生边学边操作，在巩固理论知识的同时，提高了学生的动手能力。
其次，采用数控仿真进行教学，由于是一人一机，可以保证每个学生有充足的时间来动手，提高了学习效果。而教师通过广播的方式在每个学生的屏幕上演示其教学内容，可以保证所有的学生均能清楚地观看并进行模仿，通过动态的仿真操作使教学过程易教易学、教学效果显著提高。[1]
此外，仿真系统界面自然友好，模拟过程逼真，可以使用户看到真实的三维加工过程，操作者一目了然，从而能更好地激发学生的学习兴趣和动力。
随着数控仿真技术的发展，仿真软件与机床的差距越来越小，特别是越来越多的数控仿真软件支持极坐标、螺旋插补及各种循环指令编程，支持各系统子程序及宏程序编程，支持镜像、缩放及旋转等简化编程指令编程，尤其是近年来加入刀具补偿指令及直线和圆弧后倒直角、倒圆角指令的仿真，使得仿真加工可以达到与真实机床完全一样的效果。很多大专院校已经开始在教学中利用数控加工仿真软件，并取得了很好的效果。
二、项目教学法在数控专业中的应用
项目教学法是指学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程，在这一过程中学习掌握教学内容。其最显著的特点是以“项目为主线、教师为引导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。
项目法一般流程主要包括：项目制定、项目计划、项目实施、项目检查、项目评价。[2]针对“数控编程”课程而言，其过程如下：第一，项目的选取及设计。主要是结合学生技能水平、学校资源及岗位需求状况进行项目的制定，在这一过程中，学生收集相关资料，制定合理的项目任务。一般该课程选取的项目有：板类、异形类、轴套类等零件的工艺设计与编程加工。第二，项目计划。主要是所选取项目的具体落实，任务的合理分配。将全班学生分为若干小组，每个小组负责一个项目，明确项目目的、具体操作步骤、训练技能要求等，学生通过协调、分工合作共同完成项目任务。[3]在这一阶段中主要包括：零件图纸的数控加工工艺分析、数控加工工艺路线的设计、数控加工工序设计、刀具的选择、切削用量的选择、工艺文件的编写等等。第三，实施阶段。按照计划使项目运行，此阶段中主要以学生动手思考为主，教师指导为辅。实际操作中，在学生经过思考的基础上，教师可以加以引导点拨，或学生之间采用头脑风暴法共同探讨出合理的思路，但教师不必干涉过多，否则不利于学生观察问题、思考问题、解决问题能力的培养。第四，检查阶段。主要是检查学生项目完成的情况，及时发现学生存在的问题和亮点。这不仅可以查漏补缺，也可达到知识的再巩固。第五，评价阶段。主要是评价项目完成的效果，评价可以分为学生自我评价和教师评价。[3]自我评价主要通过学生相互之间的交流，分析各自项目存在不足和优势，通过心得体会等形式加以总结；教师评价主要是进行全面综合的分析，找出存在的共性问题进行解释说明，并对完成良好的小组加以表扬，对效果不太理想的小组加以鼓励。通过评价，使学生对项目效果有一个总体的认识，使其优点继续保持缺点尽量避免。
利用项目教学法，学生作为学习的主体，通过独立完成项目，把理论与实践有机地结合起来，极好地调动了学生学习的主动性、创造性、积极性等。此教学法将抽象枯燥的理论知识有机融合在“项目”的完成过程中，强调学生的自主学习、主动参与，学生唱“主角”，而老师转为“配角”，实现了师生角色的换位，从而有利于加强对学生自学能力、创新能力、解决问题等综合能力的培养。
三、总结
针对目前数控教学中普遍存在的设备不足，学生没有足够时间操作及数控编程理论知识过于抽象枯燥，多数学生无法坚持学习的现象，可以利用仿真技术和项目教学法。仿真技术能直观反映实际数控加工过程，使学生在虚拟条件下进行操作，既可有效解决设备缺乏问题，也增强了教学过程的生动性，可使学生在实训前建立正确的加工工艺概念，避免由于误操作等引起的操作安全问题；而项目教学法中，教师的作用不再是一部百科全书或一个供学生利用的资料库，而转化为一名向导和顾问，帮助学生在独立研究的道路上迅速前进，引导学生在实践中发现新知识，掌握新内容。在职业学校、职业教育中，仿真技术和项目教学法有其独特优势，是值得提倡的一种教学好方法。
参考文献：
[1]邹韶明，朱瑞林.数控加工仿真软件在数控实训中的应用[J].湖北函授大学学报，2011，（24）.
数控编程方法范文2
【关键词】数控手工编程；教学；组织方法
《数控手工编程》是数控技术专业的一门核心课程，是为了满足数控技术专业为企业培养数控机床操作工、数控编程员、数控机床维修工、机械加工工艺员等岗位而设立的，通过这该课程的学习，能掌握必要的数控加工工艺及手工编程数控加工程序的能力。
1 课程现状
《数控手工编程》课程一般包括三部分的内容，数控车床编程、数控铣床编程和加工中心编程。通常情况下每部分内容的教学过程为：基础知识介绍――基本指令学习――编程练习。这样学习的结果是，前两个阶段的信息量很大，学生不能很好地消化吸收，到最后练习的时候不能有效地选择合适的编程指令，对解决实际问题感到茫然。还有一部分接受能力不很强的学生，一开始就被大量的理论知识压垮了，几乎放弃了后面内容的学习。针对这种情况，我们成立了由企业专家、课程开发专家和骨干教师组成的课程开发团队，到紧密合作的航空企业调研，收集现场资料，对数控技术专业学生今后的岗位任务进行分析，参照行业标准，将工作岗位的任务转化为学习领域和学习情境。通过收集企业的典型案例，选择载体，编制课程标准和评价标准，再根据课程实际情况，设计教学方法，设计学习情境，从而确定了课程整体建设方案。
2 学习情境划分
我们将《数控手工编程》课程划分为13个学习情境。每个学习情境又划分为几个学习子情境，每个学习子情境都由知识目标、能力目标、情境创设、任务实施、知识点、能力点、实例设计、任务测评等组成，共计88个学时，其中理论课时52学时，仿真加工18学时，实操加工18学时。具体设计如表1所示。
由表1可以看出，一个学习情境就是一个实际加工任务，学习子情境包含的内容都是围绕着这个实际任务而设定，针对性非常强，完成任务需要什么内容就学习什么内容，一个任务完成了，相应的知识点和能力点就掌握了，13个任务串起来，《数控手工编程》的内容就全部涵盖其中了。同时任务的设计与技能抽查相联系，与职业技能认证相联系，与课程设计和毕业设计相联系，与工作岗位相联系。
3 教学方法与手段
在组织《数控手工编程》课程的教学过程中，采用了多种行之有效的教学方法。
3.1 理实一体化教学法
每一个任务都分理论教学――仿真加工――实操加工三个步骤进行，将课堂从教室搬到了仿真机房、实训中心，学生从理论知识到虚拟加工再到实际操作一气呵成，真正做到了理论与实际的充分结合。在完成任务的同时学生们获得了极大的成就感，学习兴趣会越来越浓厚。
3.2 项目驱动教学法
通过整个课程设定的13学习情境，通过完成相应的任务，使学生掌握这门课程的所有知识点，进而掌握数控编程的精髓。
3.3 虚拟仿真教学法
利用上海宇龙数控仿真软件，每次任务的内容都要先在仿真软件上进行验证，虚拟加工，以方便学生检查编程中出现的问题，同时熟悉数控机床的操作界面，避免在实操加工中占用机床时间过长和对机床可能造成的损害。
数控编程方法范文3
Abstract: In view of the phenomenon that Vocational "NC Programming and Operations" teaching theory and the reality comes apart, from analyzing the status of students in higher vocational colleges and the needs of the current status of NC talent, this paper proposes higher vocational colleges professional "CNC Programming and Operation" teaching should be based on the principle of "learning has been used, learning is used by students"，points out the teaching methods of “task-driven” and proposes the point of combining theory and practice in the teaching process.
关键词： 高职院校；数控技术人才；数控编程与操作；教学方法；任务驱动
作者简介：张增英（1979-），女，山东临沂人，本科，合肥通用职业技术学院助教，研究方向为数控加工；倪利刚（1981-），男，山东威海人，本科，合肥通用机械研究院助工，研究方向为化工机械。
0 引言
随着我国制造业的不断发展，机床数控化在制造业中的地位越来越突出。但是，由于数控专业人才的培养在我国起步较晚，数控技术人才的紧缺成了制造业大力发展的瓶颈，大大限制了现代制造业的发展。不言而喻，数控技术人才的培养不论在数量还是质量上都有待于大力推进。由于数控操作对操作人员高素质的要求，在高职教育中大力推行数控技术人才的培养则显的更为迫切，但由于高职教育在国内起步较晚，多数院校在教学过程中仍然沿用本科教育中的教学方法，理论教学与实践教学分开进行，往往在教学过程中耗时耗力却收不到预期的效果，什么样的教学方法才是真正适合高职院校学生的教学方法？如何才能调动学生的积极性？怎样才能获得更好的教学效果？本文就高职教育中数控专业的核心课程《数控编程与操作》的教学方法作一系列的探讨。
1 学生情况分析
因材施教，方能事半功倍，针对不同的教学对象要采用不同的教学方法方能收到良好的教学效果。高职院校的学生不同于本科院校的学生，他们普遍理论基础知识不够扎实，专业基础知识学的不够牢固，自学能力相对较差，但通常动手能力较强，对一些较为直观的东西比较感兴趣，不善于钻研一些理论性较强的知识。另外，受当前社会形势的影响，一些学生的学习动机过于功利，他们对于在近期看不到作用的一些课程普遍学习积极性不高，笔者在教学过程中就经常被学生询问“为什么要学这门课程？它对我将来的就业有什么好处？我能用所学的知识做什么？”之类的问题。针对上述高职院校学生的特点，在《数控编程与操作》这门课的教学过程中，我们应该结合课程本身和学生的学习特点，理论与实践相结合，课堂教学与仿真、实践教学相结合，使学生由被动学习变主动学习，并在学习的过程中真正能够感觉到“学有所用，学为所用”，通过多种方式并存的方法真正调动学生的积极性。
2 教学方法探索
如何让学生感觉“学有所用，学为所用”，愿意发挥自己的主观能动性，最大的问题在于如何培养学生的学习兴趣，最大限度的调动学生的学习积极性。“兴趣是最好的老师”，只有对一件事情有了兴趣，学习起来才会不惜力气，变被动学习为主动学习，并且收效显著。针对高职院校学生学习积极性不高，自学能力不高，动手能力较强的特点在该课程的教学过程中可实施如下方案：
2.1 任务驱动教学法 任务驱动教学法是实施探究式教学的一种教学模式，其显著特征是，教师的教学与学生的学习都是围绕一个目标，基于几项任务来完成的，适合于培养学生的自学能力和独立分析问题和解决问题的能力，尤其适用于实践性较强的理工科教学。具体来说，就是教师把一学期要完成的教学内容设计成一个或多个具体的任务，让学生通过完成这些任务来掌握教学内容，培养解决实际问题和创新的能力。
在高职院校《数控编程与操作》的教学过程中采用任务驱动教学法可很好的激发学生的学习兴趣，能够将枯燥乏味的理论知识很快的应用到实践中去，利用所学知识解决实际的问题。在课堂教学过程中，可先针对将要进行的教学内容提出相应的任务，然后结合所提出的任务介绍解决任务所要用到的一系列知识点，最后利用所学知识点完成任务，这样学生在整个学习过程中都是带着问题去学习，同时通过任务的完成也可以使学生意识到自己所学的知识是有用的，是可以解决实际问题的。当然在这种方法的实施过程中，首先任务的提出一定要选择学生日常生活中可以经常接触到的，这样才能最大限度的调动学生的积极性，如果所给的任务过于生僻，会给学生造成一种错觉，老师是为了讲课而故意制造的任务，这样任务的提出就流于形式了。另外，在讲课的过程中所授知识点一定要紧紧围绕所给出的任务，给学生一种感觉，只有掌握了这些知识才能解决任务，切不可离题太远，那样，任务的提出也是毫无意义的。最后，在所有知识介绍完后，一定要利用所讲知识去完成任务。这样，整个教学过程才算完整，才会让学生觉得“学为所用，学有所用”。
2.2 课堂教学+仿真系统（实操教学） 任务驱动教学法解决的只是如何教的问题，那么在教的过程中如何最大限度的体现教学效果，采用什么样的手段也是教学过程中的一个大问题，如果只是单单的借助传统的黑板教学或者单一的采用课件，在《数控编程与操作》这门课的教学过程中再好的教学方法恐怕也难收到良好的教学效果。鉴于该课程是一门实践性较强的课程，在教学的过程中一定要能够体现其实践性。现在绝大部分的高职院校都具备相当规模的实训基地，有大量的数控机床，即便没有实训条件的也都购置有数控仿真软件，但很多学校在教学的过程中仍然采用传统的理论与实践教学完全分开的教学方法，通常大约用几十个课时专门讲授理论知识，理论知识全部讲授完毕后才安排学生进实训基地或者操作仿真软件，这样安排的结果往往是理论教学和实践教学完全脱节，理论课上讲过的等到实训时还要再重新讲一遍，耗时耗力。结合任务驱动教学法，在安排教学过程时可以将理论教学与实训教学穿插起来，当一个任务讲完了的时候，就让学生上机床或者操作仿真系统把所讲任务加工出来，这样，既能发挥高职学生动手能力强的特长，又能在加工的过程中体会到极大的成就感的，同时还能对所讲知识进一步的加深印象，并且由于理论讲授与实践操作没有脱节，不需要重复讲授。当然，最根本的，通过这样安排可以让学生认识到枯燥的课堂讲授是为了解决实际的问题，真正体会到“学有所用，学为所用”的乐趣，极大程度的调动他们的积极性，获得良好的教学效果。
3 教学实例
结合上述，以讲解数控车中简单轴类零件的加工为例，在教学安排上可以首先设置一个简单任务，让学生带着问题进入课堂教学，课堂教学整个授课过程围绕该任务进行，并不断的在授课过程中将理论知识与实践加工结合讲解，最后通过仿真系统或者数控车床将所布置任务实际加工出来，从而使学生在解决问题的过程中掌握必要的理论知识，具体的实践过程如下：
3.1 任务引出 在卧式数控车床上加工如图1所示的阶梯轴类零件，毛坯为Ф40×54，材料为45钢。
3.2 任务分析 该零件为典型的阶梯轴类零件，在普通机床上很容易加工出来，而在数控机床上如何实现该零件的加工呢？
数控机床加工零件主要是靠编写的程序来实现自动加工的，加工之前必需做好准备工作，例如：刀具准备，零件的装夹，编程准备，对刀准备等。
3.3 知识准备
3.3.1 工艺安排 结合图1介绍简单轴类零件在数控车床上加工的工艺路线。
3.3.2 数控车床常用刀具介绍 结合任务介绍数控车床上常用到的刀具。
3.3.3 程序基础知识及编程指令 结合任务介绍编程过程中所用到的基础知识，如车床坐标系统、车床编程特点，常用指令（G00、G01、G28、F、S、T功能、G90、G94）等。
3.4 任务实施
方法一：分几次进给；
程序如下：
方法二：用单一固定循环G90方式编程；
方法一和二比较：
方法二的程序明显比方法一的程序简单的多，实际上G90固定循环中一句程序G90X36.0Z-30.0;
与方法一中的四句程序
完全等效的。
3.5 用仿真系统或实际车床加工该任务 通过该任务的提出――分析――解决，学生把数控车床上加工简单轴类零件的方法和一些常用指令及其它们的用法结合起来并最终完成了简单轴类零件的加工，而不是孤立的去学习一个个的知识点。当然，其他的内容也可按照此种方法进行教学，在此不再一一赘述。
4 小结
综上所述，在高职院校《数控编程与操作》的教学过程中，不光要针对所教对象的学习特点，因材施教，还要结合课程本身实践性强的特点，理论与实践相结合，借助行之有效的教学方法、教学手段，以培养学生自学能力和动手能力为目标，使得学生真正“学有所用，学为所用”。只有这样，才能解决高职院校教学过程中存在的根本问题，才能真正的调动学生的积极性，发挥学生的特长，使我们的教学工作收到预期的效果，才能使得高职学生成为中国制造业先进的数控人才的主力军。
参考文献：
[1]黎震，邱国梁．数控加工编程与操作[M]．上海：同济大学出版社，2008:41-79.
数控编程方法范文4
一、概述
数控加工技术已成为现代制造技术的核心，采用数控机床加工零件时，往往会遇到被加工的零件中有多个相同内容。零件在数控机床上进行加工时，对零件上的相同内容进行加工的刀具路径是一样的，因此相同部分的程序代码也是一样的。如被加工的零件中多个相同减轻重量的圆、多个相同的通风口等。对于数控编程者来说，遇到这种情况确定的加工方案与编程的方法很多。问题是要实现编制的程序精简，也要便于管理，对于编程者来说采用固定循环就显得尤为重要。
二、相同内容的编程方法
下面以一个实例，详解相同内容的编程方法。需要说明的是：以下编程方法暂且不考虑刀具补偿、设备转速与进给。
1.主-子编程法
主-子编程法是将相同被加工内容编制成一个独立的加工程序并将其作为子程序，在主程序中来反复调用。图1所示的某产品机箱侧板零件有54个相同的矩形，将54个相同的矩形加工路线编制成一个子程序，然后在主程序中增加子程序调用指令M98来反复调用子程序，程序如图2所示。
主-子编程法将被加工零件分解开，化整为单，简化编程。但在FANUC Oi数控系统中子程序和主程序是相互独立的，子程序和主程序一样，必须有自己独立的程序名，都是以大写字母“O”开头的（如主程名是O0188，子程序名是O0189），主程序和子程序也是单独的存储在系统中，和主程序一样占用系统的程序容量和存储空间。对于操作者和程序管理来说只看程序名，在系统程序目录中往往难以区分程序的主、子关系。FANUC Oi数控系统在对程序编辑、验证时，主程序和子程序又不能同时在系统工作界面上进行控制操作控制，要不断地反复切换。在对程序管理和程序校验时给操作者带来了一定的麻烦。
FANUC Oi数控系统的程序名编号资源也是及其有限制的（通常是0000～9999），在实际应用中极易被用完，一旦用完，就需要将暂时不用的程序传输出来，因此往往需要反复输出或输入程序。在程序输出或输入过程中，也要将主程序和子程序分别进行输出或输入，这在程序管理上就给操作者和管理者带来了不便。
2.顺序编程法
顺序编程法是按加工顺序进行逐项编程。如图1所示从左向右按顺序进行加工54个矩形，程序如图3所示。
顺序编程法编制的特点是程序繁长，54个矩形要重复53次相同的程序段（N035～N085与N095～N145代码相同），程序量很大，检验重复性工作太多，而且程序占用容量和存储空间也相应的比较大。
3.固定循环编程法
固定循环是将被加工相同的内容的程序代码在一个程序中反复循环。应用FANUC Oi数控系统（因FANUC Oi数控系统没有某一段程序的反复循环指令）中的公共变量、逻辑比较运算及IF条件转移语句来实现某一段程序的固定循环，程序如图4所示。
采用固定循环法，同样也是将被加工零件化繁为简，将主-子编程法中的子程序（即第1个矩形的程序代码序）放入主程序中反复循环执行，程序就得到了很大程度的优化，解决了程序编号资源。同时，也将顺序编程法中的54个相同程序段合为一个，程序显得更为精简，从而使整个程序不显得繁长。
数控编程方法范文5
【关键词】PLC电气控制课程 电动机正反转 PLC技术 实训项目 技术文件
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2017）03C-0186-03
PLC电气控制课程实训教学要求通过实训，使学生掌握PLC（可编程序控制器）的基本编程方法，并能使用PLC完成一些简单的传统继电器控制项目；以其中的一个小项目“PLC控制电动机正反转”为例，说明整个设计、施工工作过程的步骤，以及所要提交的技术文件有哪些，让学生在学校就开始锻炼专业工作技能。鉴于每一个工程项目都有许多技术文件，因此，在PLC电气控制课程实训教学中，应培养学生学习阅读及撰写技术文件的专业技能，培养学生掌握实训项目的工作步骤，加深对实训课程内容的认识，提升学生专业技术工作技能，为今后的专业工作打下良好基础。
一、“电动机控制要求说明”技术文件
要完成一个工作任务的第一步，就要掌握任务的控制要求，对工作任务的生产工艺、控制过程的要求必须掌握，因此，第一个技术文件就是“电动机正反转控制要求说明书”。控制要求用来说明工作任务的目的、方式及实现的过程，说明项目的工作原理，包括基本的操作方法，以及必要的保护措施、实现控制功能的方法；它是后续设计、安装、维护、维修工作的重要技术文件；在撰写或分析工作任务控制要求时，要对工作任务的各个方面进行综合考虑，可以通过与设备的生产者、使用者沟通，掌握整个项目的生产工艺流程，以及基本控制要求、安全保o措施的实施方法；也要充分了解操作者操作设备的流程和习惯，为设备提供方便的操作方式，还要考虑日后设备的运行维护。“实训任务控制要求”文件在高职学生实训时多为教师已经编写好给学生的；为锻炼学生分析问题的能力，教师也可以要求学生互相出任务。下面为电动机正反转PLC控制要求说明：
电器元件作用规定：SB2、SB3分别为电动机正转、反转起动按钮，SB1为停止按钮，FR为热继电器，KM1、KM2分别为电动机正转、反转接触器；FU1为电动机短路保护熔断器，FU2为可编程序控制器（PLC）短路保护熔断器，FU3为PLC输出端短路保护熔断器，接触器线圈电压为～220V。
工作原理说明：按下SB2，KM1接触器线圈得电并自锁，其常开主触点接通，电动机正转运行；按下SB1，KM1线圈断电，主触点断开，电动机断电停止运行。按下SB3，KM2接触器线圈得电并自锁，其常开主触点接通，电动机反转运行；按下SB1，KM2线圈断电，主触点断开，电动机断电停止运行。FU1为主电路短路保护的元件，FU2为PLC的短路保护元件，FU3为PLC输出端的短路保护元件；FR热继电器作为电动机过载保护元件，当电动机出现过载时，FR常闭触点断开，切断电动机控制电路，使电动机断电停止运行；为确保两个方向接触器不能同时工作，在设计PLC程序时，必须考虑两个输出点的互锁问题，在PLC外部的接触器线圈控制电路也要采用接触器常闭触点互锁。
二、“PLC控制地址分配表”技术文件
根据工作任务的控制要求，确定需要控制的执行器件（由PLC输出点控制的元件），同时根据方便操作及电路保护的要求，确定控制电路的各种指令或保护元件（给PLC发出动作指令的输入点控制元件）；设计PLC地址分配表，用以说明PLC的I/O地址与哪些元件连接，以及这些元件的功能及作用（实际工程项目中，还要根据这些指令元件及执行元件的种类、数量的多少，决定PLC 输入/输出点中数字量、模拟量需要多少个点 ，为选择PLC的类型提供依据）。同时，还要考虑操作方式的不同，是否采用多地控制的方式、急停按钮的联接方式不同，等等，都会影响PLC输入、输出点数的多少；因此，第二个技术文件就是“PLC的地址分配表”。通过编写“PLC地址分配表”，可以让学生掌握哪些元件应该接输入端，哪些元件应该接输出端；表1为地址分配表。
三、“电动机正反转PLC控制电气原理图”技术文件
设计好PLC输入/输出地址分配表，根据控制要求完成下一个文件：“电动机正反转PLC控制电气原理图”，电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的图纸，并不以元件的实际外形来描述；它是电气设备最重要的技术图纸，也是其他电气系统图的依据；绘制电气原理图的文字符号及图形符号必须采用最新国家标准，图纸的布局应遵循主电路在左边或上面，控制电路及辅助电路在右边或下面；所有触点均以未通电或未受压的状态来画；输入信号元件采用常开或常闭触点，可根据工作需要设计，起动按钮多采用常开触点，而急停按钮、限位开关等安全保护元件，不应采用常开触点，而应采用常闭触点形式，当出现问题时可快速断开电路；如果为了减少输入点，可以将安全保护的常闭信号输入点串联；对于不能同时工作的接触器，在程序中要采用互锁设计，在接触器硬件连接时也要采用互锁，起到双重保险的作用。图1为电动机正反转PLC控制电气原理图。
学生通过设计或绘制电气控制原理图，能够掌握PLC控制电路的接线方式，如PLC的工作电源是交流220V；输入接口电路的类型，是直流输入型还是交流输入型；输入端电源的接线，是漏型还是源型；以及输出接口电路的类型，是晶体管或晶闸管类型，还是继电器类型，带交流负载还是直流负载；输出端子的分组接线方式，PLC输出点的带负载能力等知识，都在设计或绘制PLC控制电气原理图的过程中得到掌握或巩固，使学生的专业技术设计能力得到提高。
四、“电动机正反转PLC控制程序”技术文件
设计好电气原理图，根据控制任务要求，以及I/O地址分配表的设置，设计电动机正反转PLC控制程序；可以是梯形图程序，也可以是语句表程序，但梯形图程序比较直观易懂，因此多采用梯形图程序，通过定义符号表，可以使用绝对地址或符号地址编程，在设计PLC程序时根据个人的设计习惯，可用基本指令设计，也可使用功能指令设计，当工程项目比较大时，程序比较长，应采用子程序的方式设计程序，以减少程序运行时间；指导教师可以要求学生以不同的方式设计程序，以锻炼学生的程序设计能力；设计好程序并下载到PLC中进行调试，以满足控制要求。图2为以基本指令、绝对地址编程的电动机正反转控制PLC程序。
五、“电器元件清单”技术文件
前面四个文件是电动机正反转PLC控制最基本的技术文件；对于实际的工程项目，还要进行设备及电气元器件的安装接线，因此，还需要有后续的技术文件。首先，要根据电动机的容量选择电器元件的型类、型号、规格及数量，如断路器、接触器、熔断器、热继电器等元件型号，以及导线的大小，根据输入、输出信号点的种类及选择PLC的型号，并列出元件清单，以便采购及安装。在选择元件型号时，除了必须满足容量的要求外，还应根据安装方式、操作方便、便于S修、经济效益最佳化的理念选择电器元件，这就是第五个技术文件“电器元件清单”。要完成这个文件，学生必须掌握各种元件的选型要求及方法，选择合适的保护元件，才能对电动机或控制电路起到应有的保护作用；元件的选型对学生的专业技术能力有了更高的要求，也是企业电气设计技术人员必须掌握的职业技能。高职学生实训时可根据专业的不同或实训时间的不同，选择性完成这个文件。表2为元件清单示例。
六、“电器元件布置图”技术文件
在实际的工程项目中，需要将电器元件安装在电气控制柜中，并进行电气连线；如何布置、安装电器元件；因此需要有指导安装电气控制柜、控制按钮站等的技术文件，也就是第六个技术文件“电器元件布置图”。电气元件布置图的绘制应遵循：操作元件安装位置便于操作，笨重元件放在下方；发热元件应放在电控柜的上方，并且有良好通风。图3为电器元件布置图示例。
七、“电气安装接线图”技术文件
各个电器元件安装完毕后，要对电柜外电器元件的安装位置、接线点进行描述，为设备的安装人员及维修人员提供技术资料，这就是电气安装接线图，用以说明各个电气元件的实际位置，各种管线的大小、线路的走向等信息。各种电器元件可用圆圈或方框来表示，元件中需要接线的端子必须标注出来，并标明所要连接的线号，图中各电器元件符号要与电气原理图中相应的电器元件符号一致，并符合国家标准。图4为电气安装接线图示例。
电气原理图、电器元件布置图、电气安装接线图是电气控制设备必有的技术图纸，强电类专业的学生应该掌握阅读这些技术文件的方法，为今后就业打下良好的技术基础。
综合以上分析可知，本实训项目基本的技术文件有七个：电气系统控制要求说明书、PLC控制地址分配表、电气原理图、PLC控制程序、电器元件清单、电器元件布置图、电气安装接线图。在高职院校专业技能实训的过程中，可以根据专业或实训时间的不同，要求学生完成相应的技术文件。电气原理图、电器元件布置图及电气安装接线图这三张图纸，可以要求学生用电脑绘图软件完成，也可以用手绘的方式完成，用电脑的方式就有可能会有一些学生直接拷贝，没有认真完成任务，而手绘的方式就可以大大降低这种现象。完成这些技术文件，将会提升学生的专业技能水平。
在实际工程项目中，由于项目的不同，技术文件的格式及数量也会有所不同，大家可以在工作中积累经验。
【参考文献】
[1]许.电机与电气控制技术[M].北京：机械工业出版社，2016
[2]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2012
数控编程方法范文6
关键词：多媒体；数控仿真系统；数控编程；数控教学
1 多媒体技术和数控仿真系统解决的问题
1.1 多媒体技术应用和解决问题
多媒体是指用计算机交互式地综合处理文本、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息，在课堂教学中可引进投影机、幻灯机、录音机和录像机等教学媒体。在职业教育、教学过程中，运用现代的多媒体手段与传统的教育手段的结合，可以更有效地传递教学信息，达到教学目的和要求。学生在学习上更加主动体现在多媒体的交互性。信息媒体的多样性可使原本抽象、枯燥的教学内容更加生动，从而更直观的了解学习内容，增强了学生学习兴趣，在数控教学中使用多媒体，可以极大地提高教育效果和教学水平。通常使用的多媒体设备投影仪、幻灯机和录像机，电脑网络教室等教学媒体。
1.2 数控仿真系统应用
（1）数控仿真技术解决的问题。现代数字控制技术与数控机床给机械制造行业带来了巨大的变化。现在数控技术的应用非常广泛，我院已为社会输送了大批以数控机床编程操作为主的优秀人才。以往的上完《数控编程》课后续就是《数控综合技能训练》，因为本专业学生数量多，编程水平有限，往往实习时在机床上浪费大量的时间进行编程，占用了实操时间，效率低。因为初学者操作失误还会损坏刀具和设备，造成安全事故，使实训工作量增大、加工效率低，实训费用高。这些问题都成了制约教学的效果。数控编程是本专业核心课，要想达到理想的教学和实践效果，使用数控仿真作为辅助教学方法手段，能解决一次性在实训中心的学生多，工作量大、效率低，并且学生初学操作易出错的问题。
（2）数控加工仿真系统教学可实施性。为了迅速提高学生的编程理论水平和数控机床实际操作水平，仿真软件应用能实现虚拟现实技术实现数控加工操作技能培训的效果，利用它进行学习和实训，且经济实用。我院是从国内众多数控加工仿真教学系统中选用的上海宇龙公司的数控仿真正版软件。该仿真软件可以通过真正的三维加工仿真过程使同学亲身体会，并观察仿真加工后的工件，迅速掌握数控机床的操作过程，仿真过程逼真；同学可以在一个窗口观察程序执行仿真时，程序段、坐标值、出错信息及工件与刀具的相对切削过程的真实显示。为了达到的目的，我们可通过仿真软件教学使学生在联系编程是模拟实际机床编程操作加工，真实仿真模拟零件加工，即可大大减少昂贵的数控机床设备投入问题，有提高学生学习编程课的兴趣。该仿真系统具有FANUC、华中、SIEMENS等多个数控仿真系统功能，学生通过在编程理实一体化教室操作仿真软件，在较短的时间内就能学会操作FANUC、华中系统的数控铣、数控加工中心及数控车的编程与操作加工。
（3）数控加工仿真软件的优越性。使用数控加工仿真软件可以帮助更好的学习和复习《数控编程》课程、为后续课程《数控综合技能训练》提供基础。
2 多媒体技术和数控仿真系统在教学中的应用教学效果
2.1 通过项目教学，提高学生学习的兴趣和主观能动性
随着大学的扩招现阶段高职的学生学习能力大幅度下降，所以学习基础差和学习习惯不好，这样就给教师教学带来极大的困难。我院2008年评为示范院校以来，我系教师经过不断的教学改革，使用多种灵活的、先进的教学方法和手段提高学生的学习兴趣。通过多媒体技术和数控仿真系统结合的理实一体化教学，改进后的教学方法不仅激发了学生的好奇心和求知欲，而且增加了感知深度，培养起了学习兴趣，进而提高学习效率。我们职业院校培养学生要具有过硬的操作技能，才能达到岗位能力要求，找到适合的岗位工作。我们尊重教学体系建设，渗透能力训练，将理论知识和实践能力有机结合。以数控仿真软件和多媒体技术应用相结合能较为娴熟地运用行为导向教学方法，在教学过程中真正体现学生为主体突出显示学生动手动脑的能力，使学生从以往的被动学习变为主动学习。通过理实一体化教学，即可培养学生的的分析问题及解决问题的能力，也可大大提高了学习兴趣和主观能动性。
2.2 加强理实一体化教学，提高学生的自学能力
数控编程理实一体化教学过程中教师应重视应用多媒体技术和数控加工仿真系统来实施的理论和实践教学效果，为发挥教师在教学中的引导作用，在教学中实施原先的一只粉笔一块黑板的常规教学方法，改为使多媒体技术和数控仿真系统结合应用的教学手段实现互动教学。大大提高学生自学和沟通能力，发挥了多媒体和数控仿真系统在编程理实一体化教学的作用。新的教学方法使教师重点解决编程方法、简单数控加工工艺安排方面的问题，而在数控编程理实一体化教学中，可以利用仿真系统解决解决不同系统、机床程序校验及操作问题，加深理论教学中学过的机床选用、刀具选择、切削用量的选择等方面的相关知识。
2.3 运用多媒体技术和数控仿真系统，增大数控编程教学中知识的信息、容量，具有省时、省力的优势
在数控编程课堂教学中进行知识总结和巩固训练等活动，传统的教学因学时短复笼统，总结的知识不全面，学生掌握的不好。通常我们把学习的课程内容和训练的知识通过课件的体现，在投影上播放，即加强了训练密度，提高效率，又能减轻师生教学负担。多媒体教学还能适应学生知识程度高低不平的问题，便于为基础差的学生课下复习本次课程知识，进度快的同学更快的掌握本次课程知识或预习下一个学习内容，达到本课程的教学目的和要求。
2.4 科学合理安排教学内容，提高学生的就业能力
（下转第188页）
（上接第181页）
在数控编程课教学过程中，我们主要教授的编程指令是企业上最常用并易学习的FANUC、华中系统的编程方法知识和数控操作加工应用，学生能很快熟练掌握、并灵活应用；等学生初步掌握编程知识后讲解SIEMENS系统的常用的一些编程与操作方法，数控仿真软件上讲解不同操作面板在加工中的功能键使用方法。提升学生的基本编程知识，并提高学生对不同操作系统、面板的编程与数控操作能力。2.5实时考核反馈，提高学生的学习意识和自觉性。
每一次课程安排一次训练课题，比使用理实一体的教学方法实现教学内容，使每次项目都有一个考核，具有较强的目的性。通过对学生考核评价击破各个知识点，掌握全面编程知识，通过考核评价还可以提高学生的学习意识、学习热情、学习自觉性和自信心；通过考核评价结果的反馈也能使教师适时的调整教学，有针对性地讲解共性问题和个别问题，做到有的放矢。
2.6 提高教学效率，节约教学成本
使用多媒体技术和数控加工仿真系统结合教学法运用到数控编程教学中，即可解决授课班级多，又可解决机床少问题。教学中把引入仿真系统可避免因初学者误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏，增加学生在教学过程中感受仿真数控机床操作过程中如临现场的真实感。当授课学生增多时，为了每位同学有足够的仿真实践机会，只需通配置大量计算机终端，可彻底解决了数控机床数量不足的难题。同学们在学习过程中即掌握数控编程课中各种编程指令知识，又能够让很快的熟悉和了解数控操作加工的工作过程，掌握各种数控机床的操作方法，为后续课程数控综合技能训练做好准备。这种理实一体的教学方法和手段使学生独立地对数控编程知识进行学习、练习和复习，这样在后续数控综合技能训练在实际机床上操作时，节约工件材料和刀具的消耗，节约了教学成本，提高了教学质量。
2.7 提高教师的教学质量和教学效果
传统的编程课是上课时教师一味的灌输编程知识，学生只是听课，但做不到及时掌握编程知识。期末终期考核时，试卷中程序的繁重批阅更是让数控教师头昏眼花，因编程针对个人的差别性，比如：每个学生掌握知识的程度不同，有的同学会使用固定循环编程，有的同学会使用用子程序编程，造成教师批改试卷工作量达的问题。应用了多媒体技术和数控仿真系统教学以后，教学变得更加生动、具体、形象，提高了学生的学习兴趣，教学效果明显得到提高，并能自我评价或互相评价工零件的几何形状精度，对学生操作能力和培训起到了极大的提高和加强作用。我们采用项目考核，每次的教学项目都可通过仿真软件直观看到最终工件的形状，在屏幕观察刀具运动轨迹和坐标变化，及时发现数控编程和工艺是否存在问题，真正达到了课程考核的效果，提高了教学质量。
3 结束语
我院在2008年开始示范院校课程建设，在数控编教学中使用多媒体技术和数控仿真系统，并在学习数控编程知识时使用理实一体化的教学方法和手段，使课堂的教学由教师的满堂灌变成以学生为主体的教学后，既提高学生的自学能力和学习兴趣，又使教学效果明显得到提高。示范课程建设教学经验来看，多媒体技术和数控仿真系统已成为数控编程教学中一种不可或缺的重要方法手段。
参考文献：
[1]曾小惠，吴明华，潘铁虹.在线数控加工仿真教学系统的实现[D].1998.
[2]王晓楠，王仲海.虚拟现实技术及其应用[Z].2002.
[3]上海宇龙仿真系统操作说明书[S].
