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关于数控车床的知识范文1
论文摘要:本文将计算机辅助教学技术应用于数控教学中,应用计算机辅助教学技术进行理论教学和教学效果测试等具体实施方案。以计算机辅助软件在特征建模上的强大功能,使数控设计更优化,加之其工作路径输出的多样性,使数控加工制造更便利。
随着科技的迅猛发展,计算机辅助软件在数控加工制造中被广泛的应用。在数控加工制造业中广泛应用计算机辅助数控技术,数控专业是具有很强的理论性和实践性特征的专业,计算机辅助教学技术极大的提高数控教学效果和降低教学成本,本文研究了计算机辅助教学技术在数控教学中的应用。
1 数控教学中存在的问题
数控专业涉及多门学科,且交叉程度高,具有很强的其理论性和实践性,数控专业的理论知识体系很复杂,实践操作要求高,因此数控专业的实践教学在教学中起着极为关键的作用,通过有效的计算机辅助实践教学能够促进学生了解数控车床的基本原理与结构,能够让学生加快掌握数控车床的基本操作技能,熟练操作cad/cam应用的方法与流程,最终提高综合能力,但是在实际数控教学过程中,往往受到教学条件和专业特征等因素的制约,导致在具体的教学中存在一些常见问题:(1)由于数控车床涉及多门学科,因此数控这门专业所需的理论知识体系相当复杂,而且许多教学内容很抽象、知识结构复杂,以往教师在课堂上单纯的讲解课本教学方式,导致学生难以理解,学习过程中选择逃过复杂的数控理论体系,导致学生普遍理论知识欠缺,最后必然导致学生难以理解接受理论知识;(2)数控车床综合应用多种技术,结构原理和生产过程是非常复杂,车床产品类型极为复杂,广泛应用于各行各业模型和各种数控车床,其价格远高于普通车床。数控车床价格太贵导致教学成本太高,因此学校在教学中不能将用于数控车床模型和数量配置完整,从而影响教学效果;(3)车床型号太多且价格昂贵,导致学校配置不能配齐所有车床型号,因此在实际教学中,学生不能对所有型号的数控车床进行实际的实践操作,导致学生在学校学校学到的知识,不能实际应用到企业；(4)当前职业教育广泛采用班级授课制,数控实训往往是一个班的同学在同一时间对数控实习室培训操作,训练设备的限制,很难确保每个学生数控车床操作培训,培训指导老师不能到每个学生调度监控和指导,这将导致在训练过程中存在安全隐患。
2 计算机辅助教学在数控教学中的应用措施
根据以上所述数控专业的专业特征及数控专业教学中存在的问题,可以利用现代技术计算机辅助数控教学,凭借计算机辅助教学有效的模拟效果提高数控专业的教学效果,具体措施包括:(1)数控专业理论中存在大量的抽象复杂的理论知识,传统的教学方式将导致学生很难理解,应用计算机辅助教学技术提高教学效果,数控车床的结构与原理极为复杂,而且很难找到实物演示观察,教师在讲解时难以表达清楚,学生很难理解掌握；这些抽象概念学生很难理解,采用计算机辅助教学技术,可以将复杂和抽象的教学内容简单化和具体化,从而让学生轻松地掌握这些复杂难懂的理论知识；在讲解数控指令等抽象内容时,可以运用计算机辅助教学技术将其实现功能形象地表达出来,从而将抽象内容具体化,应用计算机辅助教学技术可将教学内容形象化、具体化,还能突出重点、简化难点,并且能激发学生的学习兴趣,从而提高教学效果。(2)计算机辅助教学即利用硬件与软件结合构建虚拟实验室,在计算机网络上进行模拟、仿真各种实验操作,替代部分甚至全部传统的常规实验仪器设备,由于数控车床的型号和种类繁多,且更新换代极为快速,以职业学校的经济实力,不能将所有型号的实验设备配备齐全,可以充分利用计算机辅助软件构建虚拟实验室进行仿真。随着计算机辅助教学技术的日趋成熟,计算机仿真系统越来越完善,可模拟数控实际设备加工环境以及其工作状态也更加全面,可以验证数控加工程序更高的正确性和可靠性,计算机辅助数控加工仿真在数控教学中起着十分重要的作用,是现代数控专业实践教学的有效辅助方式。在虚拟实验室,利用计算机辅助处于虚拟环境中可动态分析观察数控工件制作程序的正确性和完整性,教师利用仿真平台进行工件加工操作演示,学生都能清楚的观察到每一个详细的操作步骤,学生自己也可以在虚拟实验室进行仿真实验操作,学生通过仿真实验,学校不必花费太多的经济就能够使学生得到实践练习的机会,仿真实验让学生加深对数控指令的理解,缩短对实际数控车床的熟悉时间,减少加工材料损耗和浪费,节约时间；(3)在学习一个段落或者一个知识点后,有必要进行一次有效的教学效果评价,但传统的单一的书面考试形式的评价模式的运作程序,将不能够提高学生的学习兴趣,不但影响评定效果,也不利于教学。应用计算机辅助教学技术教学的效果是可以测试学生在学习效果,通过仿真实验,对学生所学知识进行测试,可以直接反映教学效果,同时增加学生的学习兴趣。
3 结语
本文对数控专业教学的现状及存在的问题进行分析,对计算机辅助教学技术在数控专业中的应用进行研究,且提出了计算机辅助软件在数控专业教学中的具体的实施方案,计算机辅助在教学能够将抽象复杂的理论知识具体简单化,促进学生对其的理解,从而可以提高教学效果,提高了学生的知识与技能。
参考文献
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[5] 李大国,郭翠.关于技校数控专业教学改革的探讨[j].科技风,2009(9).
关于数控车床的知识范文2
论文摘要：本人于2007年4月份进入广东省广州昊达机电有限公司进行毕业前的综合实践，从事有关变频器的工作。本文介绍了采用数控车床的主轴驱动中变频控制的系统结构与运行模式，并简述了无速度传感器的矢量变频器的基本应用。
前言
数控车床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电机及其拖动、自动控制、检测等技术为一身的自动化设备。其中主轴运动是数控车床的一个重要内容，以完成切削任务，其动力约占整台车床的动力的70%～80%。基本控制是主轴的正、反转和停止，可自动换档和无级调速。
在目前数控车床中，主轴控制装置通常是采用交流变频器来控制交流主轴电动机。为满足数控车床对主轴驱动的要求，必须有以下性能:(1)宽调速范围，且速度稳定性能要高;(2)在断续负载下，电机的转速波动要小;(3)加减速时间短;(4)过载能力强;(5)噪声低、震动小、寿命长。
本文介绍了采用数控车床的主轴驱动中变频控制的系统结构与运行模式，并阐述了无速度传感器的矢量变频器的基本应用。
第1章变频器矢量控制阐述
70年代西门子工程师F.Blaschke首先提出异步电机矢量控制理论来解决交流电机转矩控制问题。矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。这样就可以将一台三相异步电机等效为直流电机来控制，因而获得与直流调速系统同样的静、动态性能。矢量控制算法已被广泛地应用在siemens，AB，GE，Fuji等国际化大公司变频器上。
采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器。目前新型矢量控制通用变频器中已经具备异步电动机参数自动检测、自动辨识、自适应功能，带有这种功能的通用变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。
第2章数控车床主轴变频的系统结构与运行模式
2.1主轴变频控制的基本原理
由异步电机理论可知，主轴电机的转速公式为:
n=(60f/p)×(1-s)
其中P—电动机的极对数，s—转差率，f—供电电源的频率，n—电动机的转速。从上式可看出，电机转速与频率近似成正比，改变频率即可以平滑地调节电机转速，而对于变频器而言，其频率的调节范围是很宽的，可在0～400Hz(甚至更高频率)之间任意调节，因此主轴电机转速即可以在较宽的范围内调节。
当然，转速提高后，还应考虑到对其轴承及绕组的影响，防止电机过分磨损及过热，一般可以通过设定最高频率来进行限定。
图2-1所示为变频器在数控车床的应用，其中变频器与数控装置的联系通常包括:(1)数控装置到变频器的正反转信号;(2)数控装置到变频器的速度或频率信号;(3)变频器到数控装置的故障等状态信号。因此所有关于对变频器的操作和反馈均可在数控面板进行编程和显示。
2.2主轴变频控制的系统构成
不使用变频器进行变速传动的数控车床一般用时间控制器确认电机转速到达指令速度开始进刀，而使用变频器后，机床可按指令信号进刀，这样一来就提高了效率。如果被加工件如图2-2所示所示形状，则由图2-2中看出，对应于工件的AB段，主轴速度维持在1000rpm，对应于BC段，电机拖动主轴成恒线速度移动，但转速却是联系变化的，从而实现高精度切削。
在本系统中，速度信号的传递是通过数控装置到变频器的模拟给定通道(电压或电流)，通过变频器内部关于输入信号与设定频率的输入输出特性曲线的设置，数控装置就可以方便而自由地控制主轴的速度。该特性曲线必须涵盖电压/电流信号、正/反作用、单/双极性的不同配置，以满足数控车床快速正反转、自由调速、变速切削的要求。
第3章无速度传感器的矢量控制变频器
3.1主轴变频器的基本选型
目前较为简单的一类变频器是V/F控制(简称标量控制)，它就是一种电压发生模式装置，对调频过程中的电压进行给定变化模式调节，常见的有线性V/F控制(用于恒转矩)和平方V/F控制(用于风机水泵变转矩)。
标量控制的弱点在于低频转矩不够(需要转矩提升)、速度稳定性不好(调速范围1:10)，因此在车床主轴变频使用过程中被逐步淘汰，而矢量控制的变频器正逐步进行推广。
所谓矢量控制，最通俗的讲，为使鼠笼式异步机像直流电机那样具有优秀的运行性能及很高的控制性能，通过控制变频器输出电流的大小、频率及其相位，用以维持电机内部的磁通为设定值，产生所需要的转矩。
矢量控制相对于标量控制而言，其优点有:(1)控制特性非常优良，可以直流电机的电枢电流加励磁电流调节相媲美;(2)能适应要求高速响应的场合;(3)调速范围大(1:100);(4)可进行转矩控制。
当然相对于标量控制而言，矢量控制的结构复杂、计算烦琐，而且必须存贮和频繁地使用电动机的参数。矢量控制分无速度传感器和有速度传感器两种方式，区别在于后者具有更高的速度控制精度(万分之五)，而前者为千分之五，但是在数控车床中无速度传感器的矢量变频器的控制性能已经符合控制要求，所以这里推荐并介绍无速度传感器的矢量变频器。
3.2无速度传感器的矢量变频器
无速度传感器的矢量变频器目前包括西门子、艾默生、东芝、日立、LG、森兰等厂家都有成熟的产品推出，总结各自产品的特点，它们都具有以下特点:(1)电机参数自动辩识和手动输入相结合;(2)过载能力强，如50%额定输出电流2min、180%额定输出电流10s;(3)低频高输出转矩，如150%额定转矩/1HZ;(4)各种保护齐全(通俗地讲，就是不容易炸模块)。
无速度传感器的矢量控制变频器不仅改善了转矩控制的特性，而且改善了针对各种负载变化产生的不特定环境下的速度可控性。图3-1所示，为某品牌无速度传感器变频器产品在低频和正常频段时的转矩测试数据(电机为5.5kW/4极)。从图中可知，其在低速范围时同样可以产生强大的转矩。在实验中，我们同样将2Hz的矢量变频控制和V/F控制变频进行比较发现，前者具有更强的输出力矩，切削力几乎与正常频段(如30Hz或50Hz)相同。
3.3矢量控制中的电机参数辨识
由于矢量控制是着眼于转子磁通来控制电机的定子电流，因此在其内部的算法中大量涉及到电机参数。从图3-2的异步电动机的T型等效电路表示中可以看出，电机除了常规的参数如电机极数、额定功率、额定电流外，还有R1(定子电阻)、X11(定子漏感抗)、R2(转子电阻)、X21(转子漏感抗)、Xm(互感抗)和I0(空载电流)。
参数辨识中分电机静止辨识和旋转辨识2种，其中在静止辨识中，变频器能自动测量并计算顶子和转子电阻以及相对于基本频率的漏感抗，并同时将测量的参数写入;在旋转辨识中，变频器自动测量电机的互感抗和空载电流。
在参数辨识中，必须注意:(1)若旋转辨识中出现过流或过压故障，可适当增减加减速时间;(2)旋转辨识只能在空载中进行;(3)如辨识前必须首先正确输入电机铭牌的参数。
3.4数控车床主轴变频矢量控制的功能设置
从图1-1中可以看出，使用在主轴中变频器的功能设置分以下几部分:
1矢量控制方式的设定和电机参数;
2开关量数字输入和输出;
3模拟量输入特性曲线;
4SR速度闭环参数设定。
第4章结束语
对于数控车床的主轴电机，使用了无速度传感器的变频调速器的矢量控制后，具有以下显著优点:大幅度降低维护费用，甚至是免维护的;可实现高效率的切割和较高的加工精度;实现低速和高速情况下强劲的力矩输出。
参考文献
1.王侃夫.数控机床控制技术与系统[M].北京:机械工业出版社,2002.
2.杜金城.电气变频调速设计技术[M].北京:中国电力出版社,2001.
关于数控车床的知识范文3
【关键词】数控车床 加工实训 问题 对策
数控车床加工实训是机电技术应用专业和其它相近专业的一个重要实训项目，该项目对于培养学生使用数控车床进行编程与加工的实践能力有很重要的作用。近年来，我们发现部分中职学校在进行数控车床编程与加工实训的过程中，很多班级的学生觉得数控加工技术很难学，一些学生不能独立完成编程与零件加工，参加数控加工考证的学生很少，这种状况严重影响了学生的就业和职业发展。如何让学生更好地学习和掌握数控加工技术？这就需要我们尽快解决的一个大问题需要我们全面分析课程教学和技能训练中存的困难和问题，找到解决问题的办法和对策，对症下药，及时解决。下面结合我近年来所进行的数控技术课程教学、技能训练及教学研究，对数控加工课程教学和实训的难点问题及对策进行分析和探讨。
1.数控车床加工实训中存在的较突出的一些难点问题
1.1 学生加工工艺分析能力和加工准备能力差。不少学生不能全面领会零件图纸的技术要求。对零件图要求的加工精度等级、尺寸公差要求、加工方法不能全面分析，无法确定合理的加工方案。
加工准备也是一个难点问题。很多学生不能独立完成刀具材料、刀具角度、切削用量的选择，大部分学生没有掌握刀具的刃磨技术。
1.2 学生编程能力差。很多学生对于建立工件坐标系、绝对编程、相对编程、确定走刀路线、程序编制和校验无法独立完成。
1.3 学生完成零件加工、保证工件质量方面的能力较差。学生对于如何保证零件的表面质量、尺寸精度等方面不知道怎么样做，遇到问题不会处理。
2.解决数控车床加工实训难点问题的对策
2.1 结合岗位工作能力需要，培养学生完成读图能力和工艺分析能力。
数控车削加工的工艺分析和工艺准备，与普通机床加工相似，只要对零件图能够全面分析，理解图纸的各项技术要求，弄清楚哪些表面需要进行精加工，哪些表面不需要进行精加工，零件的加工需要用需用哪些定位和装夹方法、夹具、刀具、量具，就可以根据需要合理安排粗加工、精加工的加工内容，正确选择加工刀具种类、刀具材料、切削用量。
对于培养学生分析识图能力这个问题，需要教师对学生的原有基础做全面的了解，有针对性地进行训练，提高学生的图纸分析能力。在我们的课程教学过程中，我们发现很多学生在进行学习机械制图和金属工艺学、数控技术应用这几门课时，对于零件图的分析和零件加工工艺编制这些内容，很多学生学不好，到了实训环节，很难完成零件图的分析和零件加工工艺编制。指导教师需要针对所要加工的零件，重新给学生打好这些方面的基础，使学生很快就能举一反三，对常见的零件加工图纸进行分析，合理进行粗加工、精加工的安排。
2.2 强化训练，培养学生的工艺准备的能力。
数控车削加工的工艺准备，刀具材料选择、刀具角度选择与车刀刃磨是重中之重。要做好刀具的刃磨训练，学生在进行刀具刃磨的过程中，很快就能理解刀具角度选择要求，其它问题也就不难解决了。
对于刀具材料选择，在数控车削加工当中，中碳钢材料的加工是最典型的加工问题，刀具材料通常选用高速钢、YT15、YT30等几种刀具材料，高速钢由于耐热和耐磨性能稍差，大多数人更多地选用YT15、YT30、YW1、YW2等硬质合金材料。但实际加工中，高速钢在粗车加工中具有很明显的优势，只要合理选择切削用量，采用切削液进行冷却，通常可以保证加工较顺利地完成。教师在实训过程中要注意进行这些方面的指导，让学生在训练掌握这些技术。
关于工件的定位装夹，在数控车削加工中，由于轴类的加工比较多，而且短轴加工最多，因此用得最多的就是三爪自定心卡盘，顶尖和鸡心夹用得很少，因此，在零件的定位装夹方面，应加强百分表的就用练习，让学生学会用百分表对工件的定位进行找正，培养学生进行精确定位的能力。
对于切削用量的选择，要通过粗加工和精加工对比，安排足够的时间让学生反复练习，使学生理解粗加工采用较大背刀量、较大进给量、较低切削速度，精加工采用较小背吃刀量、较小进给量、较高转速的原理，还要针对常见的材料加工，让学生选择一两种方案反复使用，达到熟练的程度。如对于采用高速钢车刀车削45号钢，粗车时可选择的背吃刀量ap为1～2MM，进给量f为0.3～0.5毫米/转，车削速度为20～30米/分，精车时可选择的背吃刀量为小于0.5MM，进给量为0.1～0.3毫米/转，车削速度为40～50米/分，并让学生学习运用公式计算工件的转速，从而选择定主轴的转速或档位。
2.3 针对常见的零件加工，强化学生编程能力培养。
零件车削加工编程，应让学生重点学习最常用的编程方法，反复练习。在数控车削加工中用得最多的是绝对编程，加工的表面主要是外圆柱、外圆锥、退刀槽、公制的外螺纹，内孔和内螺纹的加工并不多，因此要以外圆和外螺纹的加工编程为重点进行编程训练。
对于工件坐标系的建立，应主要在工件右端面建立工件坐标系，这样做对刀时不用进行过多的计算，操作比简单，有利于保证操作安全。有的学生对于采用直径编程一时不好理解，这对于编程是不利的，要加强练习，使学生能准确确定加工刀路的各个点的坐标。
在进行编程练习时，要注意加强外圆粗车循环、精车循环、切槽循环、螺纹加工等几种最常用的循环指令的编程训练，如在广州数控GSK980TDa系统，应主要加强G00、G01、G02、G03、G71、G70、、G76、G92、G98、、G99这些常用指令的练习，采用这些指令，一般的轴类零件车削编程就基本可以满足需要了。其它不常用的指令如G41、、G42、、G40等就不需要占用太多的时间，只要学生有所了解就可以了。
2.4 强化操作训练，提高解决实际问题的能力。
数控加工与普通机床加工相比，难度较大，对操作人员的要求更高，学生需要学习的知识也较多，其中包括数控机床的结构、工作原理、操作系统的编程与操作方法和常见的故障处理方法，学习一种数控机床的操作、编程与加工技术，所需时间也更多。
关于数控车床的知识范文4
滚珠丝杠螺母副常见故障表现有以下几种现象：
故障现象一：加工零件粗糙度值过高。
造成此类故障首先考虑是否是由于导轨的油不足，致使溜板爬行造成的；其次是滚珠丝杠螺母有局部磨损或损坏造成运动不平稳。
故障现象二：反向误差大，加工精度不稳定。
这类故障往往是由于丝杠联轴器松动、丝杠滑板配合过松及油不足造成的。
故障现象三：滚珠丝杠在运转中扭矩过大。
这类故障主要是由滑板配合过紧或磨损、滚珠丝杠反向器损坏、丝杠卡死及油不足造成的。
故障现象四：滚珠丝杠螺母副噪声。
噪声主要走来源于滚珠丝杠轴承压盖压合不良、丝杠与滑板配合过松、电动机与丝杠联轴器松动、滚珠破损。
笔者根据下列两例典型的故障，简要分析故障产生的原因及解决方法。
典例一：一台型号为CJK6140H数控车床加工过程中发现Z轴反向误差大，加工精度不稳定。同时，快速移动Z轴时，伴随的有噪声。通过对Z轴重复定位精度检测发现Z轴误差在0.26mm左右。
故障分析与解决：作为维修人员，首先想到的是这台数控车床已经使用五年左右，可能是丝杠轴滑板配合压板及楔铁长期磨损造成配合间隙过大引起的。笔者重新调整或研磨大滑板前后压板并对中滑板楔铁适当预紧，并用0.03mm塞尺进行检测。笔者重新开机试机后发现问题依然存在。笔者此时可以确认是滚珠丝杠螺母副和联轴器的问题。于是，笔者用手握住Z轴丝杠来回转动，并未发现异常。为了确保此处没有问题，笔者又打开Z轴伺服电机及Z轴防护罩，首先确认联轴器并没有松动，然后笔者松开丝母与滑板连接螺钉，让丝母与滑板脱离，笔者此时发现两个产生该故障的主要原因：（1）滚珠丝杠螺母副的左右两螺母已经松动；（2）丝杠长期没有已经锈迹斑斑。这告诉我们：造成双螺母的松动原因是由于不良导致滚珠和丝杠磨损。处理这个问题首要做的是检查并恢复此处以及整个机床系统，其次才是调隙。
通过图示，可以看出该滚珠丝杠螺母副是采用双螺母垫片调隙式结构，这种结构可以通过调整垫片的厚度使左、右两压铆螺母柱产生轴向相对位移，即可达到消除间隙和产生预紧力的作用。对于双螺母垫片调隙式结构的滚珠丝杠螺母副，一般以反向间隙大小作为加厚垫片厚度的依据。通过加厚垫片消除间隙，滚珠与丝杠的接触面积将有所减小，但不影响其正常使用。于是，笔者松开螺钉，拿下压板，将垫片取下，按照该垫片形状加工了一个比现有垫片厚0.26mm的垫片，安装完成好后，再次试机，Z轴误差已被控制。
典例二：一台型号为CKA6136的数控车床在加工过程中，现在X轴坐标值改变但X轴滑板不动，查看Z轴正常。
故障分析与解决：出现这种情况，只有两方面原因：（1）连接X轴电机与丝杠的同步带折断；（2）就是X轴的丝杠折断。
笔者打开X向滑板防护罩，同步带没有折断。松掉滑板上四个锁紧螺钉，移开滑板，的确是X轴丝杠折断，同时发现，滑板与螺母之间的垫片在丝杠下面。询问操作工得知，半个月前这台数控车床由于丝杠上面的轴承磨损，机修工把丝杠拆卸后更换过轴承。
造成丝杠折断的原因就是由于机修工在安装过程中垫片脱落，使丝杠被锁紧螺钉高高抬起，从而导致丝杠扭断。这种情况唯一的解决方法就是更换滚珠丝杠螺母副。
关于数控车床的知识范文5
关键词：数控；实习；求知欲；学习兴趣；正迁移；赏识教育
爱因斯坦曾说过“兴趣是最好的老师，真正有价值的东西，并非仅仅从责任感产生，而是从对客观事物的爱与热忱中产生的”。我国古代著名的教育家、思想家孔子也曾说过：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”只有“好之”、“乐之”才能有高涨的学习热情和强烈的求知欲望，才能以学为乐，学有所成。近年来技校生源整体素质的下降和个体差异的增大，给教学带来了不少困难，很多学生在学习目标和学习方法上都存有缺陷。数控专业又具有新型化和复合化的特点，要想培养出具有主动学习意识和创新意识的高素质技术工人，就必须使学生在学校的学习过程中体会到“乐学”、“会学”的经验，而不仅是被动的“学会”。本文结合作者在数控车床实习的一线实践教学经验，浅谈一些在数控车床的实习教学中如何发挥学生的主体作用，激发学习兴趣，调动学习积极性，达到较好教学效果的具体做法和探索。
1.展示专业前景，激发求知欲望
新生刚进校时对自己所学专业的认识还是比较模糊的，利用他们对新环境、新专业和新知识的好奇心，在入校后的第一周通过让学生观看机械科技系列片柔性加工系统、自动化装配线和数控机床概述等一批影像资料和到实习工厂参观数控车、数控铣、数控线切割等设备和现场生产，或在机床上调用程序现场演示加工出一件产品，甚至可结合神舟六号的升空等科技新闻，让学生知道无人工厂、机械手并不是只存在于科幻片中，在他们对柔性加工系统的高自动化、高效率、高精度感到惊奇与赞叹的同时，通过分析对比国内与国际在此项上的现实差距，增强学生的爱国热情和使命感，使他们知道操作数控机床是一份了不起的工作，是一份高层次、高水平的技术工作，是提升我国现代化建设的重要一环。通过对专业前景的认同和渴望，学生的学习热情和求知欲望很容易就被激发起来，从而能充满兴趣地投入今后的数控专业学习中去。
2.运用现代化教学手段，突破教学重点难点
在专业学习过程中，通过采用多媒体课件演示将声音、图象、动画和文字融合于一体，应用于数控教学的课堂，特别是对教学重点难点的突破上， 更可以活跃课堂气氛，吸引学生注意力，感受自动加工的优越性，从各个侧面生动地展示数控机床特有的加工特点和动作，诸如自动进、刀、换刀，循环加工弧面、球面等复杂零件，使教学内容更具艺术表现力和强烈的感染力，在实现寓教于乐的同时，促进了对知识点的理解和掌握。比如对刀操作是教学的一个重点，通过多媒体课件在音乐的伴奏下将对刀的目的与原理等理论通过文字、图片的方式加以强调，在操作的分步演示中又通过动画将机床、面板、按键、屏幕显示、机床动作、加工结果等一系列本来是分散的动作画面形成一个连续的动作整体，学生可以不受场地和观看角度等限制，眼、耳、手、脑并用，一目了然地观察到整个对刀加工操作过程。
实习中由于数控设备数量有限和教学的安排，学生不可能一上完理论课，就马上操作数控机床。这时可通过仿真操作，让学生通过编程机输入自己所编写的加工程序，模拟显示整个切削加工过程，以及当前坐标位置，切削速度，快进、快退速度，当前所用刀具等。如果学生所编写的程序有错误，电脑就会显示出错号，程序暂停运行，直至正确修改后，程序才继续运行，模拟切削加工可一直显示到加工完毕。这样学生在学习过程中所遇到的困难就会相对减少，对提高学生学习兴趣和编程水平都有很大帮助，学生建立了自信心，从而也大大提高学习积极性，教学效果自然水到渠成。
3.寻找知识的连接点，培养学习能力
学生在学习一个新知识时会本能有畏难情绪，这时运用横向类比的方法寻找新旧知识的连接点，充分利用已经形成的旧的知识技能，发挥其对后续学习的新知识技能的正迁移作用，能有效诱发学生的学习兴趣，培养自主学习的能力。如在数控教学中，复杂零件的编程既是重点，同时也是一个难点。由于指令繁多，同时还涉及到数学、工艺等方面的知识，所以单纯地讲解此部分内容学生很不容易理解和接受。这时可结合学生已有的普车实习基础和对加工工艺路线、工艺参数、刀具的安装、切削参数等的基本认识，将其与数控机床编程的内容结合起来，通过分析工艺过程，特别是刀尖的运动轨迹，诸如进刀、退刀、精车外圆、精车阶梯轴、倒角、精车锥面、球面、车螺纹等，把具体代码与加工动作统一起来，讲清直线插补令、圆弧插补、螺纹插补等不同指令，并将这些以程序格式编写成动作程序模块，帮助学生更好地掌握基本的编程方法和思路。再通过一些实例的仿真操作或机床加工，进一步巩固编写正确完整的加工程序的方法和要求。如加工下例复合零件，
教师先启发学生回顾普通车床中是否加工过类似零件，当时是如何进行工艺分析的？让学生在开始编程之前，先编写出正确的加工工艺路线：粗车外圆φ30.2×46 粗车外圆φ20×15.9粗车圆锥1：5 精车端面 倒角1×45°精车外圆φ19.85×15.97 精车圆锥1：5 精车φ29.98×45.95的外圆 切槽5×φ18 车螺纹M20×1.5 粗车圆弧R10精车圆弧R10 。结合编程坐标系中O～K各点的坐标值，按模块编写指令。在此基础上可重点复习相关指令的含义与应用，以旧带新，循序渐进。当然在运用已有的经验去理解新知识、掌握新技能时要注意比较，既要看到新旧知识的共同点，也要看到不同之处，如自动循环指令对加工工艺的影响等。通过寻找知识的连接点，不仅使学生更容易记忆理解和掌握，同时又为后续内容做了铺垫。学生觉得容易，自信心增强了，学习积极性也大大提高，教学任务便能顺利地完成。
4.以平等的心态进行赏识教育，调动学习能动性
教学中，学生是主体，是内因；教师是主导，是外因。教师的教是为了学生的学。只有面向全体学生，最大限度地调动每个学生的学习能动性，真正做到人人学有所获，这样的教学才能算成功。一方面要求我们的老师在心态上将老师和学生放在平等的地位上，当学生达不到要求或是出错时不应是一味训斥造成学生逆反心理和对立情绪，而应是帮助其分析原因找出办法加以解决，营造出良好的教育情景和学习氛围，这样学生亲其师，自然乐其学。另一方面在教学中，要求我们的老师要能根据学生不同情况，采用分层次教学，做到“以人为本、因材施教”。当然这对教师提出了更高的要求，教师必须认真地研究学生实际，制定不同的教学分类目标，按照不同的教学方法贯彻实施教学方案，主动地适应不同学生的差异，给每个学生创设“跳起来能摘到桃子”这样成功的机会，促使学生积极进取，激发学习兴趣。
如在数控车床编程教学中，我们设置了“A、B、C”三组难度的零件编程练习，对差生要求他们能套用学过的程序模块进行类似结构零件的编程，掌握基本的编程方法，由于教学内容和教学方法适合于他们，对于原来失去了学习兴趣的学生，会觉得学习并不可怕，通过努力得到了实实在在的进步，就会产生成就感，逐渐提高对学习的兴趣，重新树立起自信心，获得最大限度的发展。对中等资质的学生，除了掌握单个的基本类型的编程外，还要求对复合零件进行编程思考，根据不同的工艺路线、不同的循环指令编写程序，在克服困难中体会成功的喜悦，增强学习数控的兴趣。对一些学习较好、掌握透彻的同学，还可以增加个性化练习，要求他们举一反三，激发他们的创新意识，引导他们用不同的加工工艺、不同的数控系统、不同的编程方法编写加工程序，并通过机床仿真系统或模拟系统分别模拟、加工，验证自己的创新是否正确、合理，通过总结比较，掌握编程的最优方案。甚至可以自己设计、加工出各种富有想象力，造型迥异的小工艺品。当其他学生看到这些学生的作品，往往也跃跃欲试，想设计出更好的作品。“兴趣是一切求知的动力源泉”。这样的安排实践证明极大地调动了学生的灵感和创造欲，使学生对数控实习训练产生浓厚的兴趣，提高学习的积极性和自觉性。
兴趣是一种巨大的学习力量，专业可以转化为兴趣，而将专业方向、个人潜力与爱好打通，往往是今后事业成功的前提，这已被无数成功人士所证明。托尔斯泰说过：“成功的教学需要的不是强制，而是激发学生的学习兴趣。”让我们共同努力，在教学中把引发学生学习和发展的内在动力放在首位，让学生在个性兴趣和求知欲的引导下快乐学习吧！
参考文献：
关于数控车床的知识范文6
对于教学安全主要是针对实践操作部分，机床作为机械结构，一旦出现事故，轻则机器损坏，重则出现伤亡事件，这样的事件已经给了我们血的教训。例如，某高校机械专业学生在企业实习期间由于操作失误，直接导致手臂被机械结构严重损伤，最终不得不截肢。如何避免机械事故发生是学生在实践操作部分最需要注意的问题，因此很多学校非常强调安全问题。传统教学中，由于学生在上机床实际操作之前并没有对机床的运动情况有很清楚的了解，很容易导致事故的发生，因此很多院校在进行数控实训操作的时候，多是恐惧危险的发生而走走形式，真正实际进行操作，并能够加工出零件的比较少，除非是学校为了让学生参加比赛而培训数量比较少的学生，难以达到教学计划中关于实践教学部分的实际要求。而采用计算机仿真技术的数控教学，可以在实际操作之前充分了解数控机床面板的操作和数控机床的运动运行规律，某种意义上说就是真正的数控机床操作的演习，为实习实训部分做好充分的准备工作，即使在仿真中出现操作错误或者操作失误，既不会导致机床的损坏，更不会导致人员的伤亡。
二、教学效果和效率
数控程序编写是数控类课程的主要教学内容之一，如何正确地编写数控程序也是数控类课程的重要任务。在传统课堂上，教师主要利用PPT课间插入动画、图片、文字等内容进行讲解，虽然利用了一些多媒体资源，但是并没有充分发挥多媒体最大的功用。在讲解过程中往往比较枯燥乏味，难以更加形象具体地表述数控代码控制刀具、机床主轴的运动情况。特别是对于一些比较复杂的循环指令只是通过这样的讲解方式往往很难准确地表达。虽然目前有些教师可以采用一些三维软件、动画软件制作一些比较详细的动画，但是这种动画往往就是固定设置好的动作，缺乏参数的变化，不能通过修改参数来观察刀具运动的变化。目前大多数计算机数控仿真数控系统都是模拟实际的数控机床操作，几乎完全和实际的数控机床操作相同。教师在授课过程中可以编写实际的数控程序，再输入到数控仿真系统中进行验证，在验证的过程中，可以随时改变数控程序中的参数，来讲解数控指令中参数控制刀具的运动规律，也可以改变数控程序中的程序指令，来讲解不同指令刀具的运行轨迹；这样就可以更加清楚形象地讲解数控编程中的各种程序指令和指令中各个参数的含义。在斯沃数控仿真系统模拟加工零件过程中，在操作界面的左侧显示编写的数控程序，仿真操作过程中根据刀具的运行轨迹，自动跳转相应的程序段，帮助学生理解程序中控制对象的运行情况，并且利用不同的颜色来展示不同刀具的运动轨迹，在直观地展示运动轨迹的同时也可以随时更改数控程序或程序中的参数来获取不同的轨迹。
三、数控工艺部分体现
