数控编程基础训练十篇

发布时间:2024-04-25 17:13:39

数控编程基础训练篇1

关键词:社会需求;核心能力;教育培训;操作技能

数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础,是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段,是机械工业发展的重要方向。目前我国制造企业已广泛使用先进的数控技术用于加工产品。近年来数控人才市场需求日趋紧俏。我国数控人才不仅数量上短缺,而且质量、知识结构也不能满足企业的实际需求。企业需要的数控“蓝领”人才,不仅要具有现代机械设计、机制工艺、夹具、刀具和量具等方面比较扎实的基础知识,同时要具有机床数控技术应用与实际操作能力。因此,建立并完善数控技术职业教育与技能培训体系,尽快培养出一大批数控技术应用性人才,成为当务之急。

一、专业核心能力与职业技能培养并重,强化学生能力培养

1、建立适应专业教学与职业技能培训有机结合的课程体系

突出专业核心能力与职业技能的培养,其专业核心能力定位为数控加工工艺编程能力、数控加工操作能力与数控机床维护管理能力,要求学生熟悉机械加工工艺,掌握数控编程和机床操作技能,成为一名熟练的数控编程与机床操作人员。为此,在教学中注重实践教学环节,强化职业技能训练,使学生在校期间达到中、高级数控车床操作工的技能水平。从而构建了既自成体系又紧密关联的教学体系与技能培训体系。

(1)、教学体系的构建 在教学体系的构建与改革中,突出数控机床与编程主干课程的建设,并在教学内容及教学方法上进行改革。

第一、精简内容,突出实用

在教学内容的组织中,本着必需、实用的原则,按照生产实际对知识的要求,组织教学内容。如在数控机床与编程这一门课程的教学组织中,着重从熟悉数控机床的工作原理和整体结构(数控车、数控铣、加工中心等)及分类方法和应用范围,到能掌握简单零件的手工编程方法,计算机辅助编程的基本方法,再到能够编制较复杂零件的加工程序,掌握数控机床的操作方法并能够加工工件,教学内容完全按生产实际的工作流程来组织。

第二、课堂教学与现场教学相结合

在教学组织中,注重理论教学与实训教学的紧密结合,以专业实际能力与职业资格能力要求为主线,采取课堂教学与现场教学穿行的方式组织教学。对教学内容作适当的调整,将部分理论教学的内容放到实训环节中进行现场教学。如教材中的数控车床操作、编程与操作练习、数控机床实例简介、数控机床的维修保养等内容,不在课堂内进行讲授,而是移到实训环节中,结合实际操作讲授,便于学生直观教学与有效的掌握。

第三、采用对比教学的方式,强化现场教学的效果

在现场教学中,注重采用对比教学的方式组织教学。如同一课题内容让学生编制不同的加工工艺并进行比较,从中选择最优的加工工艺,通过不断的练习,使学生的编程能力与加工能力不断提高。

(2)、职业技能培训体系的构建

在职业技能培训体系中,安排基础培训模块、专业培训模块、任选培训模块三个环节:

第一、基础培训模块,加强专业基本技能的训练

在基础培训模块中,设置CaD基本技能实训、机械制造基础实训和电工电子基础实训。

第二、专业培训模块,突出核心能力的培养

在专业培训模块中,设置了数控机床编程与操作实训、可编程控制等实训。其中数控机床编程与操作实训要求达到初、中级数控车床操作工的技能要求,并取得相应的等级证书。在具体环节安排上,安排六周数控机床编程与操作实训,其中两周为课内学时,进行集中实训,四周安排分散实训,即利用学生业余时间进行实训。数控实训不单单局限于课内教学,而是使课内教学与课外实训有机地结合。这样不仅提高了设备的利用效率,降低了课内总学时,而且增加了学生单人操作设备的时间,强化了学生的动手能力。

第三、任选培训模块,突出以就业为导向的个性发展

在任选培训模块中,设置了数控机床编程与操作(高级职业资格证书)、数控机床调试诊断与维护、机械CaD/Cam等实训。学生根据自己的兴趣和工作去向,可任选一项实训内容,参加相应的培训。整个教学组织完全在实训基地进行,其中理论教学内容在现场集中讲授,实训环节采取开放实训基地的方式进行。这样不仅增强了教学的针对性,而且为学生的求职、应聘、试工奠定了基础。

第四、注重各课程及实训内容间的融会贯通

在教学内容与实训内容的安排上,结合专业核心能力的培养,将各项教学内容贯穿于《数控编程与操作综合实训》内。如机械制造技术课程中的刀具刃磨、零件加工工艺的编制、夹具设计等内容,数控编程与操作课程中的数控车床操作、编程与操作练习等内容均作为《数控编程与操作综合实训》的实训内容,使学生的理论知识与实践知识、前续课程知识与后续课程知识融会贯通,得以综合应用,学生的专业能力与实际操作能力得以提高。

2、精选实训内容,强化数控操作四个阶段的能力培养 根据专业能力与职业技能要求,通过几年的实践,我们认为达到数控设备实际操作能力,一般应经过以下四个实训阶段。

数控编程基础训练篇2

关键词:数控技术;仿真软件;数控教学

数控技术自问世以来,给世界各国制造业带来了革命性的变化。现在数控技术已成为制造业,特别是先进制造业的核心,也是体现一个国家综合国力水平的重要标志。企业的制造能力、适应市场能力和竞争能力都是建立在数控技术之上。随着我国制造业的蓬勃发展,需要大量掌握现代化制造技术的人才,特别对一线数控技术工人的需求量非常大,这就要求中等职业学校培养具有高技能的技术人才。但许多中职学校由于条件的限制,只能传授理论知识,而缺乏实践,学生的实际操作能力欠缺。因此,探索出一种投入小、见效快的教学模式势在必行。

一、数控教学中应用数控仿真软件在的优点

要学好一门技术就要经过大量的实习实践,而数控技术更是一门实践性强的课程,良好实习环境是数控教学必不可少的条件。而数控实习设备属于的高科技产品,价格高,一台数控车或数控铣至少在10万左右,而一台数控加工中心要30万左右,多则达数百万。一般中职学校购置数量不多的几台设备让学生实习。从数量上和成本安全性上考虑,都不大适合学生的普及性教学和实训。如果数控机床的实训完全按照实操进行,需购置大量设备来满足学生实习,这样投入大、消耗多、成本高,一般学校难以承受,而使用数控加工仿真系统是解决此不足的主要途径。它既能解决实训设备不足、学生实习时间少的问题,又能解决初学者由于对数控系统及操作面板不熟悉而造成安全问题,提高学生对数控系统操作及控制面板的熟悉度,让学生大胆地通过仿真对所编程序进行验证,使实习的安排达到多样化,提高学生的学习兴趣和编程能力,使数控技术的教学投入少、见效快,是一种经济实用、安全可靠、功能多样的教学辅助工具。

二、在数控教学中的应用数控加工仿真软件方法

在学习数控加工仿真软件前,一般是学生完成了专业基础理论教学(如机械基础,机械制图等)、专业基础实训教学(如钳工,普通车工等)的基础上进行的,仿真教学的目的是充分利用现有的资源,训练学生实习操作的技能技巧。怎样运用好数控加工仿真系统,使其发挥最好效果,具体应做如下几点:

1.在数控教学初期

在教学初期,主要以理论教学为主,学习数控编程的理论知识(如指令格式、编程方法等问题),一般安排15课时左右。但同时在教学中应穿插数控仿真系统的学习,仿真系统主要解决软件的安装及基本的使用问题。可先用多媒体将数控仿真软件对学生进行集中训练,使学生对仿真软件的使用有全面的了解,然后让学生上机练习仿真软件的使用。

2.教学中期

经过初期的系统学习后,学生基本掌握了数控机床面板及数控仿真系统的操作方法,数控教学应将理论与仿真有机结合起来,理论教学以编程方法和工艺为主,而仿真训练主要进行程序的输入、校验等练习,同时让学生了解不同数控系统(如法那克、西门子、广数、华中等)的操作方式,将理论与实践结合起来。

3.教学后期

数控加工仿真软件只是一种模拟教学软件,是对加工过程的模拟,并非真实的加工过程,它不可能完全代替教学,尤其是数控加工实训。在数控教学中,往往由于过分依赖仿真系统,而忽视了机床加工练习。因为仿真系统与实际机床有着本质的区别,仿真系统无法替代学生在机床上加工时的真实感受,特别在切削用量的选择方面。因此,教学后期要合理安排时间,将仿真训练与实际数控机床操作训练有机结合,尽量让学生在机床上进行零件的加工训练,而仿真系统此时只是对程序验证的工具,学生可先在仿真系统上将零件模拟加工出来,然后再上机床实际加工,这样可以保证程序的正确性,减少在加工的过程中因程序问题而造成的安全事故。

总之,把数控仿真软件用于数控教学中,将有利于改进教学方法,提高教学水平。但同时要正确处理仿真与实际操作的关系,不能用仿真软件完全代替数控实习,应合理安排仿真与实际操作的时间。教育是高投入、高产出的行业,如何利用现有的资源和设备,以最少的成本,培养具有现代化数控技术应用和开发能力的新型机电一体化人才,是我们职业教育探索的方向。

参考文献:

[1]劳动部职业技能开发司《数控车床生产实践》北京.中国劳动保障出版社.1997年

[2]劳动和保障部教材办公室《数控加工工艺学》北京.中国劳动保障出版社.2000年

数控编程基础训练篇3

一、首先要制定好数控实训教学计划

中等职业学校数控、机制、模具等专业均安排有数控加工实习,数控专业的数控操作实训总时间是十周左右,而其它专业如机械制造、模具等专业则只有五周的数控实习时间,这样的话就不可能让机制、模具专业的学生达到与数控专业学生相同的水平。因此就要明确各专业哪些内容必须掌握,哪些内容可根据学生自己的情况灵活掌握,进而制定出相应的实训教学计划。对于数控车床来说,除了一些基本的加工表面,如外圆柱面、圆锥面、端面、圆弧、车槽、车外螺纹的编程与加工以及子程序的调用、复合循环编程等必须掌握以外,还必须掌握一些内表面的加工以及尺寸偏差的补正等。数控铣床方面必须掌握对刀、轮廓形状编程与加工、钻孔循环的编程与加工以及刀具半径补偿与刀具长度补偿的应用等。对于非数控专业的学生实习时间相对较短,则要求可低一些。

二、做好实训教学的前期准备工作

每当学生接受新的学科学习时,总是存在着极强的好奇心理,他们渴望了解这门课程与日常生活及自然界的关系,在脑海中提出了很多的问题。因此讲好“绪论课”是关系到学生在今后的学习中如何提高学习兴趣、丰富想象力等关键的教学环节。作为教师要竭力讲好“绪论”课,努力培养学生的求知欲望,提高学生学习这门课的兴趣。

三、充分利用数控加工仿真系统

随着计算机技术的不断发展,数控加工仿真系统越来越完善,在教学中也起到了非常大的作用。数控加工仿真系统具有安全、经济、实用等特点,既能减轻设备少、场地小的压力,又能降低教学的消耗和浪费。

数控加工仿真系统是结合机床厂家实际加工制造经验与职业学校训练一体化教学,所开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件,可以满足大批学生教学的需求。教师在数控教学过程中利用此软件进行仿真操作练习,不但可以验证数控程序,还可以有效降低事故的发生,尤其适合初学者,该软件可以使学生达到安全可靠地进行实物操作训练的目的。教师通过动态的仿真操作使教学过程更具吸引力,使抽象的内容简单易学,教学效果显著提高。

四、数控操作实训中可适时穿插理论讲解

数控机床是集机械制造技术、自动控制技术、信息处理加工传输技术、伺服驱动技术、传感器技术以及软件技术于一身的机电一体化设备,学生要学好这门课程并不容易,特别是现在的生源普遍基础较差,数控理论知识更是难于掌握,学生在上理论课时如果听不懂就会失去学习兴趣,越是这样越难于学好该课程。在这种情况下,学生参加数控加工实训就没有多少理论指导,或者说理论很笼统,无法用于指导实际操作。加工过程中发现问题回头再讲解,再加工,只有这样反复练习,才能真正掌握数控机床的编程与操作。

五、突出能力本位,增强学生的动手能力

最终学生能力的高低体现在能否为用人单位解决实际问题。为了达到提高学生动手能力的目的,我们重点应抓好这两个方面:既要重视数控技能训练,又不能忽视机械加工基本技能的训练。

机械加工基本技能训练是数控技能训练的基础,数控技能训练是在机械加工基本技能训练的基础上,加强了对于数控加工编程能力、数学计算能力、计算机辅助设计与制造的基本能力以及计算机应用能力的学习和锻炼。

在实际教学中我们发现,数控专业的学生机械加工基础较差,有的学生甚至分不清铣刀和钻头的区别,不会选择切削用量。因此,在教学和实训中应强调,数控机床只是机械加工的一种设备,它与普通机床并没有本质的区别,如果不能正确选择刀具、不会正确选择切削用量、不会正确使用量具,就不可能发挥数控机床的优势,不可能加工出合格的零件。因此,在实训中应重视普通机床的训练。我校数控专业的学生在数控实训前,按照国家中级工考核标准进行了六周的普通车床的技能训练。另外,由于我校设备齐全,安排学生进行了普通铣床、磨床、刨床的综合实习,为数控实训奠定了良好的基础。

六、理论要联系实践

(一)要培养学生在理论学习中的实践意识

在实训教学的理论讲课中,教师可以利用学生急于实践的心理,调动其积极性,为上好下一次实训课做准备。如数控编程课题的G00代码表示点位快速移动,G01代码表示直线插补,G02、G03代码表示圆弧编程等。我就问同学们在操作中应该如何运用,才能够加工出球形手柄,并且在之后的实训课中让学生有针对性地练习,让学生观察体会。

(二)在实际操作时巩固理论知识

数控编程基础训练篇4

(江苏省常州技师学院,江苏常州213000)

【摘要】通过数控技能大赛,实现进一步深化教练组及集训人员对数控大赛纲领性文件的理解,理解数控大赛对参赛选手的专业基础知识要求、技能要求及专业素养要求。提升教练组的整体水平,为今后数控车集训奠定良好的基础。

关键词数控技能;竞赛;训练;试题图库

“普通教育有高考。职业教育有技能大赛”。此句话说明了技能竞赛作为一项考核在职业教育的检验依据。随着我国经济的快速发展,对技能人才的需求也越来越多。特别是我国数控技术应用领域技能型人才严重紧缺。为满足我国机械制造业的转型升级对高技能人才的急切需求,国家对职业教育发展越来越重视。为鼓励企业和技工院校的数控类技术人员不断提升自身技能水平,为加快我国数控技术应用领域技能型紧缺人才的培养,提高我国装备制造业的竞争力和我国的综合国力,近年来劳动和社会保障部、教育部、科学技术部、国防科工委、中华全国总工会、中国机械工业联合会等六部门积极组建各类数控技能大赛平台,为各企业职工和技职院校师生营造出浓厚的“人人争学技能,人人比拼技能”的教育学习氛围。

企业和技工院校参赛积极性不断提高,选手的数控操作水平也逐年增强,竞争也越发激烈。

我院作为首批国家重点技师学院,积极组建数控加工集训队进行训练参与各类数控大赛并取得了优异的成绩。但这些优异成绩的取得非常艰辛。下面将结合实际工作经验作一番训练方法的探讨以求把竞赛水平推上更高一级的台阶。

1 研讨各类数控大赛纲领性文件

仔细分析每次各类数控大赛纲领性文件上的要求,比赛的工种,比赛的参与对象,比赛的设备及软件的应用和比赛的材料与刀具。通过这些内容大致可以判定当前数控竞赛的发展方向和数控加工现有的水平。从2004年首届全国数控技能大赛到2014年第六届全国数控技能大赛的比赛中,我们发现数控编程由手工编程发展到自动编程。编程软件由国产的CaXa发展到Solidworks、masterCam甚至是功能更强大的proenGineeR或UG软件来造型加工。工件的数量由单件加工发展到5、6件组合。工件材料由单一的45钢发展到铜、铝有色金属加工。工件的精度由单一的尺寸发展到形位精度的控制。从这些信息上可以确立我们数控集训队的练习方向,通过系统的训练,促使选手全面掌握和巩固各知识面,发挥自如。

2 归纳总结数控大赛对参赛选手的理论知识要求及技能要求

理论是技能的依据,技能是理论的体现,两者不可分开。在技能竞赛中理论成绩占总分的30%。因此在技能集训的同时必须巩固现有的理论知识,开拓相关的理论知识。在技能训练中坚持不懈苦练基本功。基本功训练阶段,首先是选手对基础技能的总体认识过程。对每一个训练项目的操作,都必须要求选手经过“观察—思考—实践—考查”的过程,让选手都能对一个事物的形和象的总体认识。通过自身的思考和延伸,利用各种方法与手段进行实践和验证,不厌其烦地多次反复练习,然后通过考查和记录。这就是一种技能形成的规律。所以,我们的选手在整个训练过程中,都要做到仔细观察、善于思考、勤于实践和经验总结。对各项训练项目我们都必须有时间性和准确性。为了训练有效地出成果,教练都必须严格把关,进行考查测试并实行登记对比,做到取长补短,共享经验。例如各种量具的使用方法、姿势、力度等对自己所测量的结果总是存在半信半疑的态度。故在训练当中,要求选手坚持自己的信念,在相同的测量对象,通过多位选手的反复测量结果作对比,以提高选手对量具的使用信心和测量的准确度。对于技能竞赛来说,只靠单纯的基础训练是远远不够的,熟能生巧之后往往进入熟能生厌的高原期,成绩难以进一步大幅度提高。对于学生来说,各方面的发展是单纯的,可以说是缺乏经验。在通过循序渐进的基础训练之后,对各项训练项目进行总结,选手们要进行经验交流,能做到取长补短,共同进步。为了选手在有限的时间里突破自我、超越自我,在竞赛中取得好成绩,坚持做到以考代练,严格要求,加以点评,当场消化。校外测试,提高适应力,提高心理素质。专家点评,扩大视野,增强知识,突破高原期。

3 收集汇总各类数控大赛试题进行修改和创新

数控技能集训除了要基础训练外,关键是综合训练的应用与消化。在以往集训的过程中发现,集训的内容过于粗放。特别是集训队平时训练的图纸不规范。要么是前几年的数控大赛题,要么就是集训教练根据自己的经验设计。这些题目不是未能紧跟形势就是未能切合数控大赛的技术纲领。这样就会造成选手平日训练感觉很好,可一旦上了赛场往往成绩却不甚理想。为解决这一问题,通过各种途径收集全国各地的比赛图纸,仔细分析加工的难点和重点,认真研究加工工艺性,结合当年数控大赛纲领性文件,修改或创新适合自己的试题图库,并待时进行仿真模拟训练。在训练中要求选手学会用“脑”和“心”训练,改变“笨”练和“盲”练,在“巧”字上突破,做到事半功倍。通过模拟试题训练以检验选手的学习成果,稳定提升。全面冲刺。这也是心理和智力的综合训练。

数控编程基础训练篇5

数控技术在现代制造技术中的应用,最具代表性的是数控机床,所以数控机床的实训应是整个机械工程实训的重点内容之一,数控机床的实训时间占训练时间的比例应大一些。常见的数控机床有数控车床、数控铣床和数控加工中心,这3种机床的数量多,具有代表性。对于一台数控机床来说,包括4方面的内容:制造、操作、编程和维修。实训的主要内容以操作、编程和加工简单的零件为主,增加学生的感性认识为主要目的。

1.1合理安排数控机床实训的时间

由于机械工程实训总学时的限制,青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多,在训练时间的安排上,数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天,这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术,和普通机床的实训相比,讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2,让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2,使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之,实训的重点虽为实践,数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。

1.2合理安排数控机床实训的内容和方法

在数控机床实训中,操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解,只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等,然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一,机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念,它们的作用是什么,必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的,刀具沿程序指令的刀路运动切削工件,刀路的位置必须使用坐标系描述。所以,首先讲清各种坐标系的概念,进而才能讲清对刀等关键的概念,才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成,各有侧重,通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容,重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习,学生可具备基本的编程和操作能力,为了提高学生的实训兴趣和创新意识,可以让学生自己设计一个简单的零件,自己编程,经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字,如“欢迎实习”等。

1.3手工编程和自动编程

数控编程分手工编程和自动编程,形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上,应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容,通过手工编程加工简单的小零件,是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展,CaD/Cam在机械加工中的广泛应用,计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制,这部分的内容较多。所以,可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看,边演示边讲解,讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程,然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的,常用的具有计算机编程功能的软件有:CaXa、UG、Cimatron、pro/e等。1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限,数控机床价格较贵,配备的数控机床的种类和数量有限,平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾,可以安排一定的时间,让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排,让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多,时间相对较少,一定要制订详细可行的实训计划,明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然,教师指导学生也会有条不紊,顺利完成实训任务[5]。

2演示教学法的应用

2.1什么是演示教学法

由于机械工程实训总学时的限制,学生不可能自己动手操作每一种机床,特别是一些比较危险、贵重和精密的设备,比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾,基于学校的实际情况,采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法,然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法,解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾,还可以给学生打下进一步学习研究的基础。

2.2以电火花线切割为例

电火花线切割属于特种加工,特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中,加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同,一般不是采用机械力加工,在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始,应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床,用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时,一定会感到吃惊,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理,举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时,会发现有时有电火花放电,严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹,甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后,再讲电火花线切割的加工原理,学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法,整个过程大约45min。

3多媒体技术在机械工程实训中的应用

随着计算机技术的飞速发展,计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动,但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到,在学生实习完基本的内容后,可利用多媒体技术补充和总结,会起到良好的教学效果。

4结束语

数控编程基础训练篇6

   关键字:数控车床;教材;思考

   要让学生能够掌握数控车床这样在理论和实践上要求都比较高的技术,必需从最浅的东西出发,也要有个循序渐进的过程,逐步让学生全面掌握数控技术最基本及主要的内容,然后针对少数优生再强化训练,达到较高的教学要求,经过一定的教学实践及自己的实作经验,在对编制适合我们学生具体情况的教材方面,在此提出一些不太成熟的看法,进而进行研讨。

   为了达到以上教学目标,教材的编写要从以下两个大的阶段及八个模块入手:

   一、数车基础操作训练阶段:(含五个模块)

   1、能够掌握数控基础理论模块:

   1.1、数控基础理论部分:在编制教材时,这是数控操作很重要的一个理论基础模块。

   1.2、这个模块的教学目标:主要让学生掌握数控加工基础理论,为实作打下足够的理论基础。

   1.3、模块的教学内容包括:

   数控机床的产生、发展、组成、分类、特点、数控机床的坐标系。工序的划分及必备的工艺基础知识,包括切削用量及工装设备的选择的基础知识。

   通过这个模块,学生要有对数控车床的最基本的认识,对数控编程要有最一个感性的理解。

   2.能够掌握数控操作入门模块:

   2.1、数控操作入门,让学生熟悉数控机床的各种运动状态,掌握坐标系在实作时的实质含意。要求学生不是要学得快,而是要学得好。进而让教学的内容更丰富,一方面手动操作数控机床,要求学生熟练掌握数控机床的结构及运动状态,坐标方向,并能用手动的方式加工简单零件;另一方面定义工件坐标系,要求学生能够独立建立工作坐标系,并能自动加工简单零件,要求手动切断。

   2.2、教学课时:20学时(包括相关的理论课时)。

   相关的理论教学是要学生在实际的操作和现场充分认识数控车床的结构及运动状况,为其自动操作打下坚实的基础,这是专门针对现在的学生空间理解能力弱而设定的一个模块。

   3.掌握单把刀具自动加工模块:这是数控操作基础的升华过渡模块

   3.1、单把刀具自动加工模块让学生能够完全独立地建立工作工件系并自动加工一些简单的零件,并能够掌握怎样在加工中保证加工精度的基本知识,要求学生能够独立磨外圆刀。

   3.2、单把刀具自动加工模块教学内容:

   3.2.1、阶梯小轴的加工。要求能独立编制简单零件的自动加工程序并完成自动加工过程。用手动的方式切断。并在实践中进一步理解加工阶段的划分原则及切削用量的选择原则,以达到要求的加工精度。

   3.2.2、实训课题二:锥度的加工。

   3.2.3、实训课题三:圆弧面加工。

   3.2.4、实训课题四:圆角及倒角的加工。

   3.3、教学课时:40学时(包括相关的理论课时)。

   原本在数控加工中是不能截然的将单把刀和多把刀的自动加工分开,但是由于我们是针对特殊的群体,基础特别薄弱的学生,所以我认为在教学中设定这个模块有助于学生深入理解数控程序的编定方法及自动加工过程中一些技巧。而且通过实践教学确实取得了很好的效果,基本上所有的学生都能掌握最基本的自动加工程序及工件坐标系的确定,起到了很好的过渡作用。

   4.多把刀具自动加工模块:这是数控操作的深化模块

   4.1、多把刀具自动加工模块,让学生能够编制较为复杂零件的数控程序并能使用多把刀具自动加工一些较为复杂的零件,并能进一步掌握怎样在数控加工中保证加工精度的方法。

   4.2、这个模块的的教学内容:

   4.2.1、实训课题一:对刀的操作(对切断刀)。要求学生能够独立对刀,保证两把刀具的坐标同一性,并用两把刀具自动加工简单外圆,不要求切断。

   4.2.2、实训课题二:切槽及切断加工。要求学生能够独立编制切槽及切断程序。并自动加工零件,要求自动切断。

   4.2.3、实训课题三:切宽槽加工。要求学生能够独立编制切宽槽程序,并自动加工及切断零件。

   4.2.4、实训课题四:螺纹加工。要求学生能够对螺纹刀具,保证多把刀具的坐标同一性。能够编制简单螺纹零件的程序并自动加工及切断。

   4.2.5:内凹圆弧的加工。要求学生掌握内凹圆弧的编程方法,并自动加工内凹圆弧。

   4.3、教学课时:40学时(包括相关的理论课时)。

   在学生掌握了最基本的数控编程及操作技术的前提下,更进一步深化所学的基本知识,使学生对前一个模块的知识理解更深刻,更具体,起到了很好的知识扩展和延伸作用。

   5.外轮廓综合零件加工:这个模块为综合训练模块

   5.1、外轮廓综合零件加工,要求学生能够熟练编制复杂零件的程序,并自动加工、切断并保证加工质量,熟练掌握多把刀具的对刀操作。

   5.2、这个模块的教学内容:

   5.2.1、实训课题一:综合零件一加工。要求独立编制复杂零件的程序及自动加工及自动切断,保证加工质量,熟练对刀。

   5.2.2、实训课题二:综合零件二加工。要求同上。

   5.2.3、实训课题三:综合零件三加工。要求同上。

   5.2.4、实训课题四:综合零件四加工。要求同上。

   5.3、教学课时:40学时(包括相关的理论课时)。

   在这个阶段学生把所学的知识融会贯通,形成完整的知识链,并在操作上达到非常熟练的程度。还可以在这个阶段划分出学生接受知识的层次,以备下一步因材施教。

   二.强化训练阶段:(含三个模块)

   6.异型表面的加工:这个模块为强化模块(针对优生使用)

   6.1、这个模块的教学目标:要求学生能够编制较特殊地一些零件表面的自动加工程序,并能自行选择刀具,初步掌握刀具的一些特殊要求。

   6.2、这个模块的教学内容:

   实训课题一:较深内凹表面的加工。要求学生掌握异型表面对刀具的特殊要求,并能编制简单异型表面的程序且自动加工。

   实训课题二:手柄的加工。能编制较复杂异型零件的加工,满足复杂异型表面对刀具的特殊要求。

   实训课题三:葫芦的加工。

   7.内孔表面加工:这个模块为强化模块(针对优生使用)

   7.1、这个模块的教学目标:要求学生初步掌握对内孔表面的数控编程及自动加工方法。

   7.2、这个模块的教学内容:

   实训课题一:光孔的加工。要求学生能够独立编制光孔加工程序并完成自动加工,保证加工质量。

   实训课题二:圆弧内孔的加工。

   实训课题三:螺纹内孔的加工。 8.配合零件的加工:这个模块为竞赛模块(针对竞赛学生使用)

   8.1、这个模块的教学目标:要求学生能够加工较复杂的配合零件,并达到相关的配合要求,同时要能独立制作一些必需的专用夹具,刃磨刀具等工装设备。

   8.2、这个模块的教学内容:

数控编程基础训练篇7

【关键词】数控加工仿真;功能简介;在实训教学中的应用

目前,数字控制技术与数控机床给机械制造带来了巨大的变化。一个国家数控化率的高低已成为衡量一个国家综合国力的重要标志。因此,随着高等职业院校的飞速发展和数控技术的广泛应用,大批数控机床操作编程人员的培训成为迫切而又难以解决的问题。按惯例,数控技术的训练应全在数控机床上进行,但由于学员人数的不断增加,有限的机床数量难以保证每个学员有足够的上机时间,但数控技术又是一门实践性很强的课程,要想达到理想的教学和实践效果,我们采用了数控仿真进行辅助教学。

一、数控加工仿真系统功能简介

数控加工仿真系统是基于虚拟现实的仿真软件。九十年代初源自美国的虚拟现实技术是一种富有价值的工具,可以提升传统产业层次、挖掘其潜力。虚拟现实技术在改造传统产业上的价值体现于:用于产品设计与制造,可以降低成本,避免新产品开发的风险;用于产品演示,可借多媒体效果吸引客户、争取订单;用于培训,可用“虚拟设备”来增加员工的操作熟练程度。

我院选用的是上海宇龙软件工程有限公司的数控加工仿真系统,该仿真系统可以模拟出华中数控、广州数控、三菱数控、大森数控等多个系统,系统可以实现对数控铣和数控车加工全过程的仿真,其中包括毛坯定义与夹具,刀具定义与选用,零件基准测量和设置,数控程序输入、编辑和调试,加工仿真以及各种错误的检测功能。整个操作过程与实际机床的操作基本一致,学生在仿真环境中不仅可以学习掌握数控机床的基本加工操作方法,还可以感受到真实机床的运行特性,为后来实际的“真刀真枪”的实际操作打下必要的基础。通过我们在专业教学中的实际应用证明,用这种方式进行初步培训不仅是行之有效的,而且还取得了事半功倍的效果。

二、数控加工仿真系统在实训教学中的优势

1.专业教学质量和效果有了明显的提高

数控技术专业的核心能力是数控加工工艺及程序编制能力、数控加工操作能力,这些能力的培养通常是通过几门专业主干课程来实现的,主要包括《数控加工工艺》、《数控加工编程与操作》、《CaD/Cam技术应用》及必要的实验、实习、实训等。这些构成一个完整的职业能力链条。但是在以往的教学当中这几门主干课程常常相互脱节,互不相关,从而无法使学生形成完整的职业能力,而现在我们通过数控加工仿真系统的训练,把这几个环节的专业知识、技能,联系为一个整体的职业综合能力进行训练,使教学摆脱了过去那种教师完全在黑板上讲编程,学生在练习本上训练编程的尴尬局面。

2.边学边用,学活学精

当学生在老师讲完编程功能代码等知识后,可以在数控加工仿真系统上直接进行编程训练,检验程序的正确性。因为数控编程是一项非常严谨的工作,稍有差错就无法使机床通过。因此必须养成一丝不苟的工作作风。以往在练习本上练编程要做到这一点是无法想象的,现在有了仿真系统,如果编写格式,或者字符不正确,哪怕漏掉一个小数点系统也要出现报警提示,不会执行,只有修正错误后才可以继续,这就极大地提高了学生在编程练习时候的学习效果和质量。

3.使用仿真软件有利于“一气呵成”的学习

数控加工仿真系统是学习CaD/Cam技术,也就是我们通常说的计算机辅助设计/计算机辅助制造技术的最有力的手段之一。数控加工仿真系统可以像数控机床一样直接调用自动编程系统生成的数控程序进行模拟加工。这样,同学们通过CaXa制造工程师等软件对较复杂的加工零件进行造型建模——CaD,然后再生成加工程序G代码——Cam,接下来就可以直接在仿真系统上进行模拟加工检验——仿真,使整个过程形成一个完整的链条。这既增加了学生的学习兴趣和成就感,也营造了同学们之间比学赶帮的学习氛围。

4.缩减实训成本,增加动手机会

在教学班级进行数控实训的初期,学生对数控机床不熟悉,误操作撞坏设备的现象时有发生。但在数控仿真机床上发生的违规操作都有报警提示纠正,学生被纠正习惯了,在操作真实机床时就会注意到这些问题。因此,如果先在数控仿真系统上进行仿真练习,再进行实际操作,可以防止学生初学阶段对设备的损坏。并且每人都可以进行独立操作,有更多的训练机会在数控仿真训练中,可以做到每人一台计算机,相当于每人拥有一台机床,每个学生独立操作的机会和训练时间增多了。

三、数控加工仿真系统在实训教学中的应用

1.通过情境教学,提高学生学习的主动性

众所周知,现在职业技术学院的学生,学习基础和学习习惯不好,因为大部分好的学生选择了上大学,所以教师教学显得很困难,传统的教学方法已很难使学生接受,因此通过灵活的、先进的教学方法和教学手段来提高学生的学习兴趣我们通过应用数控加工仿真系统,能较为娴熟地运用行为导向教学方法,在课堂上真正体现学生为主体突出显示学生动手动脑的能力,变学生被动学习为主动学习。掌握分析向题,解决问题的能力。通过情境教学,大大提高了学生的学习兴趣和主动性。

2.科学安排教学内容,拓宽学生的就业能力

数控编程基础训练篇8

【关键词】数控技术课程改革教学改革

【基金项目】辽宁省教育科学规划培育课题;辽东学院教育教学质量评价专项课题。

【中图分类号】G42【文献标识码】a【文章编号】2095-3089(2013)08-0221-02

1.前言

《数控技术与编程》是“数控加工技术”专业的一门主干课程,不但需要掌握一定的理论知识,还需要掌握较高的实践操作知识。国内多所职业院校数控加工技术专业都经历了一系列教学内容的调整以及教学方法的改革,目的是尽快培养出能胜任数控工艺编程工作岗位的数控操作人才。目前,国内大大小小企业,新进设备多为数字控制,急需能快速上岗的数控操作人员。另外,围绕教改内容和教学方法,针对数控加工技术专业学生进行了《数控技术与编程》课程学习情况问卷调查,学生对该课程内容感兴趣者较多,希望能多安排实训内容、增加数控自动编程等实践内容[1-4]。因此,从社会对数控操作人员的需求以及学生对数控技术的渴求来看,强化实践能力培养的数控技术教学改革具有一定的现实意义。

2.数控技术教学改革

2.1理论教学的改革

根据《数控技术与编程》课程教学内容要围绕基础性、实用性、时效性和新颖性的要求,对《数控技术与编程》理论教学内容进行了尝试性的调整。教材以讲明基本概念、基本原理为度,删除一些计算过程繁锁、理论性太强以及过时的、岗位实用性较低的内容。比如,删除复杂曲线的数学处理内容,删除穿孔纸带等过时内容;结合目前的数控技术的实际应用,增加自动编程方面内容。同时增加实践技能性强的教学内容,并将教材中内容接近的部分进行合并。针对数控加工技术专业,将数控机床机械结构、数控车床、铣床、加工中心、计算机辅助编程进行合并;对于模具设计与制造专业,将数控车床、铣床、加工中心编程、数控电火花、线切割机床编程进行合并。这样,《数控技术与编程》课程教学内容的安排就体现了系统性、完整性、科学性和先进性,同时注重汲取近期先进制造技术和数控技术的最新研究成果,注重知识的前后连贯,注重基础知识的完整性。

2.2实践教学的改革

为了建设好实践教学体系,与使之与理论教学体系互相联系、相互融合,丰富数控技术教学的实践教学内容,通过实际调研研究,建立了《数控技术与编程》课程的实践教学体系,即课程实验──数控机床操作实训──综合实践训练[5]。

(1)课程实验

开设数控机床结构实验,使学生了解数控机床的机械结构;开设数控编程实验,使每个学生独立完成数控车床、数控铣床的编程训练;利用计算机辅助编程(自动编程)完成复杂形状零件自动编程训练;通过编程训练使学生掌握数控编程的方法和技巧。

(2)数控机床操作实训

学生进行数控车床、铣床和加工中心实际操作训练,让学生掌握数控机床、加工中心的程序输入、刀具参数设置、机床调整、机床维护知识,使学生能够操作数控机床并加工出合格零件,培养学生操作机床的基本技能。

(3)综合实践训练

学生自己选择中等复杂程度的零件,分析零件结构、制订工艺过程、工艺路线,选择数控机床、刀具、夹具等,编制加工程序,自己动手操作加工出零件,培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。

2.3数控技术考核改革

融入职业技能考核,实行“双证制”教育。将学历教育融入职业技能鉴定内涵,将课程教学全面覆盖职业技能鉴定标准所包含的全部知识。在课程结构、教学内容、教学进度安排和教学质量评价等方面为学生获得职业资格证书提供可靠的保障,突出职业能力培养,实施“双证制”教育[6]。具体做法是:理论教学课程综合相应工种应该掌握的知识,实践教学环节融合相应工种的技能部分,通过正常的理论和实践教学,达到相应工种的职业技能鉴定标准,经过考试与鉴定,获得相应工种的职业资格证书,实现职业资格“零培训”,实现技术工人的“零距离上岗”。

3.成效分析

《数控技术与编程》教学改革之后,分别对05级和06级数控技术专业部分学生进行问卷调查,得到了一定的信息反馈(Z0501班24份、Z0502班21份、Z0605班30份、Z0606班32份)。经过汇总整理后得到教改前和教改后的学生对《数控技术与编程》课程改革的态度,如表1所示。

表1数控技术与编程教学改革前后比较

由表1中可以看出,教学改革得到学生的认可,课程内容的安排更趋合理,学生对课程内容的兴趣大幅度的提高。通过一系列的教改实践,针对数控加工技术的特点,突出面向综合应用、加强工程实践环节的原则,形成了该课程的总体结构框架,收到了良好的效果。

由于本次教改侧重数控工艺编程能力的提高。从平时作业、期末考试、期末实训中学生对知识点掌握的程度比较分析,强调实践教学后,学生的知识掌握比以前扎实,能将所学知识运用到实践操作中。教改之前,学生在期末的考试中对编程题的失分率高达32%,考试成绩不太理想。教改之后,学生在考试中编程题的失分率下降到8%,学生编程时能主动考虑工艺问题,大大提高了所编程序的实用性。

4.结论

目前,高职院校都在进行相应的教学改革和课程改革,目的是培养学生能快速胜任数控操作岗位。而《数控技术及编程》是高职数控技术专业的一门主干专业课,具有实践性强的特点。论文以培养学生熟练掌握数控设备基本编程技能为目标,进行了《数控技术与编程》课程的教学改革、考核改革。通过强化实践教学,提高了学生的实践能力;通过改革课程群的教学内容和形式,融入了职业技能考核方法,形成了新的教学体系,实行“双证制”教育体制,获得了良好的教学效果。

参考文献:

[1]孙海滨,宫衍香.理论力学教学改革的实践与探索[J].高等理科教育.2007.5:94-96

[2]陈书法,张南乔,张淑兰.《机床数控技术》教学改革的探索与实践[J].高教论坛.2005.12(6):126-127。

[3]李谟树,张钟,覃岭,周华.数控技术一体化课程教学改革的探索与实践[J].顺德职业技术学院学报.2006.6(1):81-83

[4]郭剑.关于校级实验教学质量评价体系的思考[J].实验科学与技术,2010(8):126-127

[5]董德民.经管类创新应用型实验教学体系的构建与实践[J].中国科技信息,2009(15):244-245

[6]高宏毅,周洁文,韩倩.教学与考证结合的教学改革探索[J].计算机教育.2007.10:104-105

数控编程基础训练篇9

关键词:数控技术改革探究

一、开发新课程体系与课程

1.调研市场,准确定位。目前,数控人才的市场需求有三个层面:“蓝领层”、“灰领层”和“金领层”。我校面向湘西北,将专业定位在培养“蓝领层”上,所毕业的学生具备一定的数控理论基础,精通机械加工和数控加工,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的简单维修并且能取得国家职业资格初、中级证书。为了实施培养目标,本专业成立了由专业教师和企业行家组成的“数控专业建设改革指导委员会”,经常对相关行业企业进行调研、论证,加快专业建设,与市场保持零距离对接。

2.适应市场,开发新课程体系。近几年来,我校多次修订相关课程实施性教学计划,按照职业实践的逻辑顺序,以行动为导向,建立了适应职业岗位群所需要的学习领域和以项目课程为主体的模块化课程群,构建了以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化专业课程体系。按照理实一体化的原则,下调公共基础课程的比例,突出了专业核心课程与技能训练的项目,使之更贴近企业,提升了专业教学的实用性、有效性。理论上精简重复交叉的内容,压缩不必要的内容,把培养数控综合能力所需的课程内容按照知识点和技能点加以筛选综合,形成新的课程体系。

3.突出技能,优化课程设置。在专业教学上,以能力为本位,优化课程设置,实行科学的课程整合,突出操作技能的专业实训。把现行的《机械基础》、《机械制图》、《金属材料与热处理》、《机械制造工艺学》、《公差配合与技术测量》等课程,综合成《机械制造技术基础》一门课程,并配套设置钳工技术训练、零件测绘训练、车铣技术训练等相关实践性教学模块,避免不同学科的重复教学;把《电工基础》、《电子线路》、《液压与气动》、《pLC编程技术》等课程综合成《数控机床控制技术基础》一门课,并配以相关技能训练;把《数控加工工艺》中的数控刀具、工装夹具等内容并入实训操作中,不再安排理论课时,提高了技能训练的实效。

二、构建相适应的教学模式

1.实行理实一体化教学法。首先转变观念,打破传统的理论课、实践课脱节的局面,直接将教学场所搬到实训室,课程内容融理论教学、实践教学、生产与技术服务于一体。采用边讲边练、现场演示的教学方法,使每一课都能讲授、示范、训练同步进行,在做中学,学中做,使学生能用理论指导实践,在实践中消化理论,使教学收到事半功倍的良好效果;其次整合设备设施,在技能训练方面,对数控实训室进行了改造,增设模拟编程教室,安装了数控仿真软件,既提高了学生的学习兴趣,也避免了材料的浪费等现象。

2.实施项目教学法。在专业教学中,以项目为引领,以任务为驱动,通过项目的完成情况来检验学生对知识点掌握的状况。比如在数控车削技能训练课中,我们以“湖南电视台标志性建筑”为项目,学生看到的是标志性建筑上几个直径不同的圆弧,学习兴趣大大提高。由于项目教学法中的项目与行业企业的实际生产紧密结合,贴近生产和生活实际,少了书本知识的单调和乏味,实现了知识与能力的对接。

3.实行模块化教学法。我们开发的是以行动为导向的课程,都是模块化的教材。在模块化教学过程中,我们把教学内容分成一个个小模块,对每一个模块,又把学生分成几个小组,布置任务后,各小组从熟悉图纸开始,确定加工工艺、编写程序、输入系统、模拟切削,每小组完成后,进行讨论,接着由各小组长分别介绍本组的加工方法,然后全班同学评选哪一小组工艺最合理,编程最简单,切削最经济。老师最后再做点评,肯定优点,指出不足。通过模块化教学法的实施,整个过程都是由学生自己完成的,使以前学过的理论知识得到了综合运用,提高了学生的积极性。

三、完善相适应教学评价体系

1.建立多元化的评价体制。顺应时代,树立正确的职业教育人才观和质量观,突出评价的教育功能。要求评价主体多元化,建立校长、教师、学生、家长和企业共同参与的教学质量评价制度;评价内容具体化,有明确的德育目标、职业道德规范和通用职业能力,从工作质量、专业知识、培训态度、文明生产、社会行为等多个方面进行评价;评价方式多样化,终结性评价与形成性评价相结合,以形成性评价为主,重视学习过程评价,强化综合实践能力考核,采用笔试、口试、观测、现场操作、工件制作、成果演示、学习方法记录、自评、第三者评价以及采取单科考核与综合评价相结合。

2.健全专业建设管理机制。一是建立专业建设领导小组,配备高素质的专业建设管理人员,明确职能,落实责任,提高效率;二是健全专业建设中各个环节的质量标准和工作规范,完善课程开发、评价、管理以及常规管理等规章制度,对专业建设实施监控、评估、信息采集与反馈的运行机制,为数控专业的改革与发展提供制度的保障。

参考文献

数控编程基础训练篇10

关键词:数控技术;数控仿真;教学水平

数控技术是先进制造技术的核心,世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力、适应市场能力和竞争能力。随着我国加入世贸组织,综合国力进一步增强,我国经济全面与国际接轨,并正在成为全球制造业中心,进入了一个空前蓬勃发展的新时期,这必然对掌握现代化制造技术的人才、特别对一线数控技术工人形成了巨大的需求。职业院校如何更快更好地培养出满足市场需要,掌握数控机床编程、操作与维修等技能的人才,早已是数控教学工作者研究的课题。本文讨论的是采用数控仿真软件将数控教学与实际操作有机地结合起来,提高数控教学水平,培养高素质的应用型技术人才。

1.应用数控仿真软件的优越性

1.1增强了学校设备配备的科学性和实习安排的多样性

数控机床属于机电一体化的高科技产品,品种多、价格高。一台数控车或数控铣至少7、8万,一般也在20万左右。一台数控加工中心一般要30万左右,多则达百万甚至上千万。数控机床的实训如果完全按照实操进行,不但投入大,而且消耗多、成本高,即使是实力雄厚的院校或企业也难以承受此种消耗和投入。而使用数控仿真系统可以弥补此不足,使数控技术的教学达到投入少、内容多、见效快、培养的学生适应性强的目的。这种教学模式既区别于传统的机械加工培养模式,又与一般的机电专业教学模式不同。它既能避免学生初期实习时不熟悉数控系统及面板操作带来的设备安全等问题,使学生大胆地通过仿真对所编程序进行验证,又可以克服人多而设备少的矛盾,使实习的安排达到多样化,减少了数控机床的使用时间。同时,还能提高学生的学习兴趣和编程能力,是一种既经济实用、又安全可靠、功能多样的数控教学辅助工具。

1.2提高了数控理论教学效果

数控编程与操作的教学模式在未使用仿真软件之前与其它课程相同,主要是课堂教学。这种教学方式不但使教师不易检查出学生所编程序的正确与否,而且也不利于学生对程序的理解,但是这些问题在实际编程和程序运行前是必须要解决的。而在黑板上讲按键的作用与操作极易使习者枯糙,教者乏味,所以课堂教学的效果甚微。如果把数控仿真软件适时引入教学,学生所编程序可以通过仿真系统演示出来,对程序编写的错误就能及时发现,特别是使学生对程序中复式循环指令的理解就更加容易。通过仿真,可使学生在教室里就能看到与实际加工基本相同的零件加工过程。这不但有利于提高数控理论教学效果,更有助于学生编程能力的提高,也为以后的实际操作奠定了坚实的基础。

2.如何把数控仿真软件应用于教学

2.1恰当运用仿真系统,充分发挥其在教学中的作用

数控编程与操作是一门理论性和实践性均很强的课程。它一般是学生在完成了专业基础理论教学、专业基础实训(包括钳工、普通机床加工)的基础上进行的。因此在起初教学时,应合理安排课堂理论教学与上机仿真教学的课时比例,一般为1:1,教师可以根据学生层次和实际情况适当调整。在课堂教学中应重点解决编程方法和编程中的工艺问题,这也是对后续实训所做的必要练习。学生上机可利用数控仿真软件进行程序的输入、校验等练习,同时可让学生了解不同系统、不同机床的操作方式。通过使用仿真系统,不仅要让学生更快、更好地掌握专业技能,还要培养学生独立解决实际问题的能力。

2.2科学运用仿真教学,提高学生数控编程与操作水平

目前,数控加工仿真软件都具有多系统、多机床,且能逼真反映机床加工过程等功能。为了提高学生技能水平,可将软件分为三个模块开展教学。其一为基础模块,主要讲解企业常用的FanUC系统中的数控车、数控铣和数控加工中心的编程与操作。这一模块是教学中的重点,必须让学生熟练掌握,灵活运用。其二为提高模块,主要学习SiemenS系统的三种数控机床的编程与操作,使学生了解并掌握不同系统、不同数控机床编程与操作方法。其三为拓展模块,主要学习国产数控系统数控机床的编程与操作,以提高学生对不同系统、不同操作面板的编程与操作的适应能力。针对这三个模块的教学,教师应根据学生情况区别对待,做到因人施教,恰到好处,使不同水平的学生达到分层推进、共同提高的目的。

2.3将数控仿真软件巧妙地安排在数控实习之中

数控机床是一种较为昂贵的机电一体化设备,如果学生初学时,就直接让其在机床上操作,很可能出现撞车、损坏工件、刀具与机床和浪费材料等现象,甚至因误操作造成人身伤害事故。所以,实习初期,可先用多媒体将数控仿真软件对学生进行集中训练,在后阶段,采用仿真训练与实际操作训练交叉方式进行,直到学生能够熟练掌握数控机床的实际操作。

3.数控仿真软件在教学应用中常存在的问题及解决措施

3.1只注重仿真训练,忽视实训操作

数控加工仿真软件只是对加工过程的模拟,并非真实的加工过程。它无法替代学生在真实切削加工时的实际感受,尤其在切削用量的选择方面,仿真软件只能在切削深度过大时才予以“报警”,而对我们在实际操作中认为过大的切削量,仿真系统是无法控制和检测出来的。长此下去,易使学生养成工作轻率的坏毛病,往往忽视对切削用量、刀具选择、零件装夹等关键因素的考虑。而这样的程序一旦用于实际操作,就很容易出现打刀、撞车的情况或影响零件的加工质量,继而影响到实习或生产效率。对此,教师应引起足够重视,合理安排仿真软件与实际操作的时间和顺序。

3.2不能正确处理仿真系统中存在的缺陷

目前我国数控加工仿真软件的功能与国外较成熟的数控仿真软件相比还有一些差距,如运行速度较慢,性能不够稳定,有些指令不能执行等问题。这些都可能使学生产生焦躁情绪甚至偏激行为,如乱按功能键、乱敲击键盘等,常常导致计算机出现“死机”现象。因此,教师应熟悉软件的主要缺陷,提前告知学生,并积极与软件设计方联系,及时予以改进。

3.3易使学生对计算机产生依赖心理

有些学生自控能力较差,长时间使用仿真软件教学会使学生产生惰性而懒于上数控机床操作,个别学生甚至还会趁机上网或玩游戏。这就要求教师加强责任心,提高管理水平,改进教学方法,减少数控仿真软件在教学中的负效应。

总之,把数控仿真软件用于数控教学之中,将有利于改进数控教学方法,提高数控教学水平,但要正确处理其在运用中产生的问题,以便收到事半功倍的效果。

参考文献