数控机床基础知识十篇

发布时间:2024-04-29 15:14:46

数控机床基础知识篇1

论文摘要:本文通过分析目前我国数控技术人才培养现状和企业对数控技术人才的素质要求,探讨数控技术应用岗位所需专业知识的结构,最后提出了对专业基础课,专业课程的教学课程及内容进行整合的基本思路。

随着科学技术的发展,世界先进制造技术的兴起和不断成熟,对数控加工技术提出了更高的要求,目前我国制造业已开始广泛使用先进的数控技术,但掌握数控技术的机电复合型人才奇缺,数控编程、数控机床操作和维护人员更是不足。据调查目前我国高校数控方向的毕业生每人通常有4个以上的就业岗位可供选择,毕业生一次性就业率在95%以上。来自大学、高等职业技术院校的数控技术应用专业的毕业生,虽然具有一定的专业知识和动手能力,但缺乏工艺经验,难以满足某些企业对加工和维修一体化的复合型人才的要求。这主要是作为培养技术人才的高校、高职院校在加大培养数控人才的力度的同时,没有根据数控技术岗位需求的变化来相应的改变教学模式和教学内容,仍在延续传统教学模式所造成的。

目前市场对数控人才的需求有以下三个层次,所需掌握的知识结构也各不同。

(1)金领层:这类人才需熟悉机械加工和数控加工工艺,具有熟练的数控编程能力、较高的数控设备操作能力和数控设备的维护、维修能力,且具有一定的实际经验和宽厚的综合理论知识,能自行完成数控系统的选型、数控机床机械机构的设计和控制系统的安装调试和维护,独立完成机床数控化改造等工作。

(2)灰领层:具有较为系统的机械加工工艺理论知识,熟悉数控加工工艺的特点,能够完成数控程序编制和数控机床维护等工作。

(3)蓝领层:具有手工编程和调试数控机床的能力,熟练的数控机床操作能力,了解自动编程和数控机床的简单维修,能够完成数控机床的操作、调试和维护等工作。

本文从培养数控技术应用型通才的角度来探讨其岗位所需的专业知识结构,并依此为基础来讨论专业基础课和专业课程的设置及课程教学内容的整合。

数控技术是用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动控制技术。模拟控制系统中的控制信息是模拟量,而数字控制系统中的控制是数字量,在计算机技术迅速发展的推动下数控技术以其表达信息准确,可进行复杂信息处理且具有逻辑处理能力,使刚性机械设备具备了柔性。

从机床控制技术的观点来看,数控技术的cnc系统把计算机引入数控系统,可利用计算机的数据处理能力方便地实现各种控制策略,用软件实现机床的开关量控制。当被加工对象的数字信息被送入到专用的或通用的计算机后,计算机对输入的信息进行处理与运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行元件,使机床自动加工出所需要的工件。数控机床就是将加工过程所需的各种操作和步骤,以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示。这使数控机床与其它自动机床具有了一个显著的区别:当加工对象改变时,除了重新装夹工件和更换刀具之外,只需要更换新的控制程序,不需要对机床硬件作任何调整或少量调整即可。

从机械加工技术的观点来看,数控加工技术属于现代制造技术的范畴,是计算机技术、信息技术与机械技术交叉融合而形成的一门综合性新技术。数控机床,是数字控制技术嫁接到金属切削机床上的产物。数控机床的加工方法仍然是采用金属切削方法。因而,数控加工与传统机械加工的工艺规程从总体上说是一致的。由数控机床的成形运动的控制采用了计算机数字控制技术,不但能够使其成形运动实行两轴或多轴联动,使数控机床能够在两维和三维空间中实现任意曲面的加工,而且使机床结构大大简化,使数控机床所能采用的切削方法增多,加工工艺范围增大。因而数控加工工艺过程与传统加工工艺过程产生了较大差异,主要体现在:单台数控机床可使用多种切削加工方法、工艺范围增大,数控加工的工序内容比普通机加工的序内容复杂、工艺过程缩短,工艺装备种类和数量减少,装夹次数减少,加工精度和质量主要由机床保证,特别是加工中心(mc),可实现除定位基面以外的其它大部分表面的加工,机床柔性增大。数控加工工艺的制订不但涉及到传统机械制造工艺制定的基本理论知识,还包括加工原点的确定、工序内容的划分、刀具轨迹的确定、刀具的选择与使用和切削用量的选择等具体内容。

从以上分析,数控的金领层应具备根据被加工对象的工艺特征和特殊要求,编制数控程序及调试、维护数控机床和使用数控机床进行加工的能力。

根据其能力需求,我们可以从以下两个方面来分析其所需的知识结构。

从机床控制方面,数控的金领层应在电工电子、计算机原理及控制、计算机编程语言、数控原理及数控机床、数控软件及数控编程等方面具备扎实的基础知识;

从机械加工方面,数控的金领层应在现代机械设计、机械加工工艺、金属切削理论、夹具、刀具和量具等方面具备扎实的基础知识;

从机械加工技术和控制两个方面出发,数控技术应用所涉及的学科范围广、教学内容多、课程内容本身具有其系统性要求。怎样在有限的教学时间里,将所需的基本知识传授给学生,且能达到培养目标的要求,是课程体系建立和教学内容的确定过程中应解决的关键问题。因此,课程内容的合理安排和整合是必需的,也是至关重要的。

通过对以上两方面知识的分析,职业教育数控培养方向的专业课程知识结构应以“机械制图和机械设计理论为起点,材料和塑性成形方法为基础,机械加工工艺为核心,数控技术为手段”这一基本认识来构建。根据课程理论的辩证适度原则、综合性与系统性相结合原则、统一性和多样性相结合原则;课时分配比例合理原则;开放性原则;超前性原则;理论性和实践性相结合原则,将机械领域与数控技术领域的基础知识整合,提出以下职业教育数控培养方向专业课程知识结构的建立思路。

数控机床基础知识篇2

关键词:数控机床教学;困境及解决对策

1.中职学校数控机床教学困境

1.1特殊的中职学生群体

虽然良好的教育政策已经在全国实施,中职数控机床专业这些年也获得了极大的人气和重视,但是面对良好的发展机遇,很多中职学校都积极扩大招生,却忽略了招生质量。中职学生是一批在中考的“独木桥”上摔倒的人,有些甚至都没有尝试过中考,他们的数学基础知识、机械基础知识等与普通高中学生相去甚远,学习接受能力和思考能力都普遍较差,学起来难度较大;另外,学生们的素质和个性也参差不齐,教学过程还容易出现害怕操作、随意操作等众多问题。另一方面,对于很多中职学生来说,他们通常都存在着懒惰心理,加上基础能力的薄弱,很多人都有着明显的抵触心理,更不愿意将精力投入到数控机床学习中。

1.2教学模式单一

在中职数控机床教学中,经常出现的是灌输知识。很多中职教师不考虑中职学生的基本情况,不考虑企业对人才的需求,盲目将学校发的教材一字不差的传递给学生。中职学生在他们眼里就像是一只容器,知识就像是水一样,被源源不断地灌输到学生的脑海里,根本不考虑是否会溢出,也不考虑容器本身的承受能力。在教学过程中,教师不将学生作为教学的主体,教学也只局限于教室,实训课程安排极少,学生平均上机时间不够用,完全不能满足学生实训的需要,在这种单一的教学模式下,学生的数控机床专业能力难以得到提高。

1.3教学内容死板,不符合企业需求

现有的中职数控机床教材中理论知识体系不够全面,教材内容一定程度上脱离实际,与企业对人才的需求不符,很多内容都已经不符合现阶段数控机床的操作内容了,都是些陈旧过时的知识,在现实生活中无法运用。另外,跟普通中学的学生相比,中职学生基础十分薄弱,很多高难度的课程无法开设,例如CaD课程、Cam课程等,导致学生根本无法真正理解数控机床编程、维修、加工工艺等知识。教学内容就围绕着一些基础或陈旧的理论知识来展开,教学效果不明显,学生的实际能力无法得到真正提高。

2.解决教学困境的主要对策

2.1重视学生基础能力和素质培养

中职教师应该意识到学生的基础能力薄弱问题,紧抓重点问题。中职数控机床教育不应该一进学校就大量输入高难度、高技术的理论教学,要重视中职学生的基础能力和素质培养。学校可以在开学时对学生的基础能力进行统一检测,分析学生的基础问题,先把学生的基础问题解决,夯实好基础往往可以事半功倍。另外,还要加强素质培养,让学生养成良好的学习习惯、操作习惯,学校可以多举办数控机床操作比赛活动,并设置相应的奖项,提高同学对数控机床相关活动参与度,尽量保证每一个学生参与其中,让学生们在一次次的数控机床活动中自觉养成良好的操作习惯。同时,学校在学生的成长阶段,要重视学生的心态培养。很多学生因为无法突破当前的学习困境,开始对数控机床自暴自弃的,教师们可以针对不同学生的不同问题,给予帮助和辅导,让学生在教师的帮助下突破数控机床学习的瓶颈,这样,学生自然加强了数控机床学习兴趣,中职的数控机床教学水平自然会同步提高。

2.2创新教学模式

由于课程学习难度大,学生对学习容易没有信心,失去学习兴趣,教师在教学过程中没有学生的配合,也会感觉到教学无力,没有丝毫的成就感。除了学生自身的原因,很多教师也只愿意采用“灌输法”教学,甚至有的教师直接放弃教学,让学生自己看书,课堂完全没有活力。针对这些情况,教师应该改变态度,改进教学方法和教学手段。例如,教师在教学过程中,可以采取启发式教学方法,并结合鼓励的教学手段。在学习深奥难懂的理论知识时,老师尽量把内容简化,去掉复杂的学术型表达,用通俗易懂的白话教授给学生,让学生能明白其中的意思就是成功。另外,老师还可以通过把一些操作手法、操作过程拍成小视频或小短片,以一种微课的形式,让学生通过观看视频来熟悉操作,加深印象,直观地感受更能体会书本中的理论知识。教师在教学过程中,还要鼓励学生提出问题、回答问题,充分调动学生的积极性。对敢于发言的学生,教师要提出表扬;当学生回答问题错误时,不能“一棍子打死”,对学生进行言语攻击,要适当的鼓励学生。

2.3更新教材,联系实际

由于中职学生群体的特殊性,对教材的难度以及与实际的关联性都有一定的要求。教材的编写不能过于枯燥乏味、深奥复杂,应该更加简洁易懂,图文并茂,突出重点,切实降低教材的学习难度,提高学生的学习效率。另外,要及时更新教材,根据实际需求的改变来改编教材,让教材贴合实际,让学生能学以致用。教材中还应该多加入对实训指导的内容,无论是专业方面还是素质要求方面,这对学生未来的就业都十分重要。

3.结语

总的来说,要想改变中职数控机床教学过程中的种种困境,就要重视学生的基础能力和素质培养,丰富教学模式,改变单一的教学内容,更新教材,联系实际,让学生的能力和素质达到企业对人才的要求。这样,中职教学才能进一步发展。

参考文献:

[1]郑海波.中职数控专业多种数控系统的教学策略探索[J]21世纪:理论实践探索,2010(4):283-284

[2]金学桐.中职学校数控机床教学过程中的困境及解决对策[J]时代农机,2015,42(9):110-111

数控机床基础知识篇3

【范文一】

大学期间主修课程有:数控机床与数控原理和系统、数控编程、数控加工工艺学、机械制造基础、机械设计基础、数控机床的维修与保养、数控机床的电气控制、autocad、ug等。本人在大学三年中对本专业的知识学得比较扎实,而且还多方涉猎,在数控车铣床进行过培训,懂得一般的零件编程、加工及数控加工工艺。把握autocad、ug等绘图软件及自动编程,可以进行fanuc系统的手工编程,懂得机械制图和识图。能熟练操作tuocad、solidworks、caxa制造工程师等专业软件,拥有数控工艺员职业培训证书、数控车床证书、数控中级证书,并熟悉c语言程序设计。专业之外还学会基本的焊工。钳工操作等。

在校内实习厂搞过数控铣,数控车,课程设计实习实习期间,通过虚心向车间技术人员和工人师傅请教和亲手操作,掌握了所在工段的工艺流程,对工段的主要生产设备和操作有了全面的了解,另外自己为人、处事的能力也得到了提高。

【范文二】

这个暑假,学校要求每个人参加社会实践至少15天。作为一个学电气工程及其自动化的学生,为了为大二的电路学习打好基础,也为了复一所学的机械基础以及计算机制图,从7月1号开始,我来到南京六角数控机床有限公司进行了一个多月的社会实践,感受颇多。

来到的头几天,还没有给我布置什么任务,于是我就在公司里熟悉一下环境。在机械基础课上老师全讲的是理论知识,今日一见更有了感性的认识。接着的几天,我进行了简单的零件加工,无非就是打孔,攻螺纹,去毛刺。我还知道了检测螺纹的工具叫规,通常是两头都有,一头是通规,另一头是止规。检测螺纹时一定要是通规进,而止规不能进,不然零件就报废了。说到报废,其实有两种,分为物废和料废。物废吗,就是加工零件是应工人的不当操作而报废;而料废则是因材料问题使零件报废。

机械课上我们画了很多的三视图,但今天看到那么多的实体模型,更有一种说不出的感觉。这儿还有许多各式各样的机床,如车床、钻床、铣床、刨床、磨床。不管什么样式的床子,都是靠着带传动来工作的。车床用于加工零件上的回转面,如圆柱面,圆锥面等;钻床一般用来工孔;刨床广泛用于加工平面;铣床用来加工平面,也可以加工斜面和各种沟槽;磨床可使被加工表面获得非常高的表面质量和精确的尺寸,并且能够加工一般金属刀具难以加工的硬材料。

再后来,我又为公司画了几份CaD图纸,并且为该公司的数控机床的说明书在电脑上排版设计,所完成的工作深得该公司相关人员的好评。当然,这得益于平时的努力学习,才能胜任这份工作。学无止境,应当用更高的要求来要求自己。自己虽然完成了画图的任务,但还是发现了一些小小的问题,我都将尽力改之。

为了给大二的电路课有一个感性认识,我还跟着公司的几位技术人员参与了数控机床的修理。数控机床与普通机床相差不大,普通机床需要人工来操作,尺寸不能有丝毫的误差;而数控机床只要在机床的显示屏上出入一些程序,机床就能正常工作了。拥有数控机床的数量。可从一个方面体现一个公司的势力。在当今世界,工业发达国家对机床工业高度重视,竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床,以加速工业和国民经济的发展。长期以来,欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争,已形成一条无形战线,特别是随微电子、计算机技术的进步,数控机床在20世纪80年代以后加速发展,各方用户提出更多需求,早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。中国加入wto后,正式参与世界市场激烈竞争,今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展,实是紧迫而又艰巨的任务。

实践结束后,我得到了一些钱。当然我不是冲着钱来,而是为了获得经验来的。社会实践,一方面是为自己今后工作获得经验,另一方面是为了自己今后走向社会打下基础。社会上鱼龙混杂,不像学校里老师和同学那么友善。这就要自己能够分清是非,该做什么,不该做什么。总之,在这一个多月的社会实践中,教会了我很多书本上学不到的知识。

【范文三】

人往往都是在学习中进步,在进步中逐渐成长,在学校的生活总是多姿态彩,刻苦的学习,丰富的开展活动,营造了充实的生活;同时,在这样的环境,这样的过程,便让我从一个懵懂的初中生蜕变成一个满怀壮志的中专生,一个对未来充满憧憬的青年。中专是技能培才的摇篮,身处其中,我已经慢慢成长起来。丰富了知识,提高了能力,对于人生观,社会观也有了更好的锤炼。在这三年里,我的综合素质得到了大大提高。

技能方面熟悉的掌握vb程序/能使用autocad二维制图和pro/e三维制图等专业课程机械设计基础/机械制图/机械制造基础/autocad数控编程/工程力学/机械cad/cam模具设计基础/液压与气压传动/塑料成型加工工艺/冲压与塑料/冷冲压与模具设计等。

学习上,我勤奋认真,不但掌握了本专业知识,还常在图书馆阅读课外书,开阔视野;生活中,我乐观向上,积极进取,待人真诚,多次代表学院参加各种活动、竞赛;

工作中,积极主动,能够坚持不懈,尤其能与同学友好合作,我认真负责,既做好本份工作,又敢于创新,同时善于团结集体,共同完成工作。走向社会,迎接挑战,我将不断学习进取,完善自己的人生。

数控机床基础知识篇4

【关键词】数控积极性主动性

随着我国加入世界贸易组织及改革开放的进一步深入,中国已经成为世界制造业的大国,陈旧的制造设备正在被高精度、高效率、高柔性化的数控设备所取代,因此,制造业的竞争在一定程度上就是数控技术的竞争。数控技术的普及使企业急需大批的数控编程及操作人员,然而目前数控人才奇缺,特别是具备综合基本知识、能解决数控技术工程实际问题的人员更为奇缺。这严重地制约了数控设备的使用和利用率,影响了企业的竞争能力。因此,数控人才的培养已迫在眉睫。作为培养生产一线的数控人才的中职学校必须顺应这个历史潮流,利用这样一个大好的发展机遇,培养大批在生产一线从事数控加工编程、操作)Juar及设备的维修、维护等工作的技术技能型人才。

一明确中职学校数控专业的培养目标,高度重视职业技能鉴定,严把质量关。

(一)中职学校数控专业的学生来源大部分是初中毕业生,入学前文化基础知识普遍较差,能力参差不齐,他们在数控机床的应用过程中,主要面临着操作、编程及维修(主要是维护)三大问题。因此,我们必须明确,中职学校数控专业培养目标应是熟练掌握数控机床的操作、编程及维护技术的生产一线的技术工人。

(二)职业技能鉴定是对操作者所具备的理论知识与技能水平的一个全面鉴别认证的过程,近年来,数控专业的职业资格证书已成为求职者的敲门砖和用人单位用工的首选。不可否认,我国的职业资格证书制度还不成熟,有待完善,虽然技能鉴定的通过率很高,但在知识与能力结构方面仍然不能真正地满足企业等用人单位的要求。因此,中职学校在追求职业资格证书达标率的同时,必须严把教学与实践质量关,真正做到名副其实。

二注重基础知识、基本技能以及传统的金工实习,突出数控教学中的重点和难点内容。

我们知道,普通机床经过改造,加上数控系统和必要的电路、液压、气路等,便可成为数控机床,但其本质仍然属于机械加工范畴。因此,作为数控专业的操作人员,不仅要掌握数控编程、数控机床操作技能及其维护保养,还需掌握普通机床的基础知识和基本操作技能。目前,在数控专业的实习教学中存在着这样一种误区,认为随着机床数字化程度的不断提高,传统的车、铣、锻、磨、刨的金工实习的教学要求可以随之降低。例如刀具(车刀、铣刀等)的刃磨在普通金工教学中是非常重要且必须掌握的基本技能,如果数控专业的学生缺乏这种能力,绝对会发育不良。可以想象一下,如果数控机床的操作人员连刀具都不会刃磨、切削用量不会选择、制造工艺、安装和定位都不懂,他将如何操作数控机床加工出合格的产品?我认为,数控机床的实习最好安排在普通机床实习之后,实习过普通机床的学生对于数控机床实习的内容更容易接受,基本功会更扎实。

由于学生在普通机床上实习过,有一定的普通机床的基础,这样,教师在讲授数控机床的编程和加工特点时,可以和普通机床进行比较,分析它们的异同点,这会使得学生更容易理解,同时也可提高他们的学习积极性。目前,在国内的企业生产中以日本的法纳克(FanUc)和德国的西门子(sie慨ns)两种数控系统居多,学校的教学也有华中数控和广州数控等系统。不同厂家生产的数控机床在结构上有所不同,在教学中应强调这一点,并提出其共性部分的特征,以提高学生的适应性。在数控系统的基本操作中,要突出对刀、取刀补及程序录入的操作。因为对刀及取刀补的准确度直接影响到零件的加工精度,而加工程序又是数控机床得以运行的关键。在数控编程的教学中强调加工程序的工艺优化和保证加工精度的方法,选择最佳的切削参数。

对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。数控机床在加工前,要进行对刀。对刀的准确性决定了零件的加工精度,同时,对刀效率还直接影响数控加工效率。通过指导学生数控实训发现,学生普遍有这种观点:数控机床的操作并不难,难就难在对刀。让学生掌握简便、实用、有效的对刀方法,是数控教学中的重中之重。

三利用网络和仿真等软件组织教学,以期提高学生的学习积极性和主动性。

为满足社会对数控专业技术人才的需求,近几年来绝大多数职业学校(包括技工学校和高职高专)都先后开设了数控专业,而且规模较大。许多学校在开设数控专业时,都不同程度地存在师资和教学设备捉襟见肘的现象,学生真正动手操作的机会少,在很大程度上制约或影响了所培养的数控人才的技能水平,学生的知识结构和能力结构与用人单位的要求存在相当一段距离。为此,我们采用网络教学和仿真软件。开始,老师先使用授课功能,讲解软件的使用,学生此时可从仿真软件上学习如何操作机床。与真正操作机床相比,很多同学围在一台机床前,许多同学不能清楚地看到每一步操作,这样学生对实习的兴趣降低,实际操作失误和操作危险性增大。在计算机上讲解,能使每位学生清楚地看到各项操作,而且学生对仿真软件比较感兴趣,可以大大地提高学生对实习的积极性。当进入软件的自由练习状态,学生可自由练习机床操作,如机床回零、安装毛坯料、选择刀具、安装刀具、对刀、输入程序、自动加工、测量工件尺寸等。如果学生操作失误,也不会出现机床损坏或人身伤害,这在很大程度上降低了学生操作的危险性。

数控机床基础知识篇5

【论文关键词】数控 积极性 主动性 

随着我国加入世界贸易组织及改革开放的进一步深入,中国已经成为世界制造业的大国,陈旧的制造设备正在被高精度、高效率、高柔性化的数控设备所取代,因此,制造业的竞争在一定程度上就是数控技术的竞争。数控技术的普及使企业急需大批的数控编程及操作人员,然而目前数控人才奇缺,特别是具备综合基本知识、能解决数控技术工程实际问题的人员更为奇缺。这严重地制约了数控设备的使用和利用率,影响了企业的竞争能力。因此,数控人才的培养已迫在眉睫。作为培养生产一线的数控人才的中职学校必须顺应这个历史潮流,利用这样一个大好的发展机遇,培养大批在生产一线从事数控加工编程、操作)juar及设备的维修、维护等工作的技术技能型人才。 

一、明确中职学校数控专业的培养目标,高度重视职业技能鉴定,严把质量关. 

(一)中职学校数控专业的学生来源大部分是初中毕业生,入学前文化基础知识普遍较差,能力参差不齐,他们在数控机床的应用过程中,主要面临着操作、编程及维修(主要是维护)三大问题。因此,我们必须明确,中职学校数控专业培养目标应是熟练掌握数控机床的操作、编程及维护技术的生产一线的技术工人。 

(二)职业技能鉴定是对操作者所具备的理论知识与技能水平的一个全面鉴别认证的过程,近年来,数控专业的职业资格证书已成为求职者的敲门砖和用人单位用工的首选。不可否认,我国的职业资格证书制度还不成熟,有待完善,虽然技能鉴定的通过率很高,但在知识与能力结构方面仍然不能真正地满足企业等用人单位的要求。因此,中职学校在追求职业资格证书达标率的同时,必须严把教学与实践质量关,真正做到名副其实。 

二、注重基础知识、基本技能以及传统的金工实习,突出数控教学中的重点和难点内容。 

我们知道,普通机床经过改造,加上数控系统和必要的电路、液压、气路等,便可成为数控机床,但其本质仍然属于机械加工范畴。因此,作为数控专业的操作人员,不仅要掌握数控编程、数控机床操作技能及其维护保养,还需掌握普通机床的基础知识和基本操作技能。目前,在数控专业的实习教学中存在着这样一种误区,认为随着机床数字化程度的不断提高,传统的车、铣、锻、磨、刨的金工实习的教学要求可以随之降低。例如刀具(车刀、铣刀等)的刃磨在普通金工教学中是非常重要且必须掌握的基本技能,如果数控专业的学生缺乏这种能力,绝对会发育不良。可以想象一下,如果数控机床的操作人员连刀具都不会刃磨、切削用量不会选择、制造工艺、安装和定位都不懂,他将如何操作数控机床加工出合格的产品?我认为,数控机床的实习最好安排在普通机床实习之后,实习

由于学生在普通机床上实习过,有一定的普通机床的基础,这样,教师在讲授数控机床的编程和加工特点时,可以和普通机床进行比较,分析它们的异同点,这会使得学生更容易理解,同时也可提高他们的学习积极性。目前,在国内的企业生产中以日本的法纳克(fanuc)和德国的西门子(sie慨ns)两种数控系统居多,学校的教学也有华中数控和广州数控等系统。不同厂家生产的数控机床在结构上有所不同,在教学中应强调这一点,并提出其共性部分的特征,以提高学生的适应性。在数控系统的基本操作中,要突出对刀、取刀补及程序录入的操作。因为对刀及取刀补的准确度直接影响到零件的加工精度,而加工程序又是数控机床得以运行的关键。在数控编程的教学中强调加工程序的工艺优化和保证加工精度的方法,选择最佳的切削参数。 

对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。数控机床在加工前,要进行对刀。对刀的准确性决定了零件的加工精度,同时,对刀效率还直接影响数控加工效率。通过指导学生数控实训发现,学生普遍有这种观点:数控机床的操作并不难,难就难在对刀。让学生掌握简便、实用、有效的对刀方法,是数控教学中的重中之重。 

三、利用网络和仿真等软件组织教学,以期提高学生的学习积极性和主动性。 

为满足社会对数控专业技术人才的需求,近几年来绝大多数职业学校(包括技工学校和高职高专)都先后开设了数控专业,而且规模较大。许多学校在开设数控专业时,都不同程度地存在师资和教学设备捉襟见肘的现象,学生真正动手操作的机会少,在很大程度上制约或影响了所培养的数控人才的技能水平,学生的知识结构和能力结构与用人单位的要求存在相当一段距离。为此,我们采用网络教学和仿真软件。开始,老师先使用授课功能,讲解软件的使用,学生此时可从仿真软件上学习如何操作机床。与真正操作机床相比,很多同学围在一台机床前,许多同学不能清楚地看到每一步操作,这样学生对实习的兴趣降低,实际操作失误和操作危险性增大。在计算机上讲解,能使每位学生清楚地看到各项操作,而且学生对仿真软件比较感兴趣,可以大大地提高学生对实习的积极性。当进入软件的自由练习状态,学生可自由练习机床操作,如机床回零、安装毛坯料、选择刀具、安装刀具、对刀、输入程序、自动加工、测量工件尺寸等。如果学生操作失误,也不会出现机床损坏或人身伤害,这在很大程度上降低了学生操作的危险性。 

数控机床基础知识篇6

摘要:随着当前我国社会经济的发展,对于掌握数控铣床技术的人才需求量在不断地增加。然而,从当前数控铣床专业课程的教学来看还存在着一些问题,特别是实训课程的教学一直以来都没有较大的进展。在该文中,笔者就将针对当前数控铣床实训课程教学所存在的问题进行探讨,并且提出改革的策略。

关键词:数控铣床实训课程教学改革

中图分类号:G642文献标识码:a文章编号:1674-098X(2017)04(b)-0225-02

自从进入20世纪以来,人类社会的工业化程度不断加深,为社会经济的发展提供了巨大帮助。进入21世纪以来,计算机信息技术的发展也让人类社会的工业化进程迈入了崭新的道路。当前数控技术已经在各个生产行业中广泛的应用,社会对于掌握数控技术的高素质人才的需求量也在不断地增长。在这样的情况下,自然而然就对数控技术人才的培养有了更高的要求。

数控技术人才的培养除了要加强理论知识的学习以外,实践技能的应用也十分重要。然而,从当前数控铣床人才培养的情况来看,学校在教学过程中往往更加侧重于理论知识的培养,而忽略了数控铣床实训课程的教学。这样一来,就使得缺乏实践经验和能力,在未来进入社会后并不能马上适应社会的生长,这将对学生在职场中的发展造成极为不利的影响。因此,必须要改善当前数控铣床专业教学的现状,才能帮助学生在未来取得更好的发展。而要做到这一点,首先需要了解的是当前数控铣床专业教学中存在的问题。

1当前数控铣床课程教学中存在的问题

1.1脱离市场要求

从当前数控铣床教学的实际情况来看,存在一个十分严重的问题,那就是数控铣床专业课程的设置与市场需求不符。这样一来,就使得学生在学习过程中所掌握的专业知识与专业技能与企业的实际需求不符,使得学生在进入企业之后往往还需要花费大量的精力和时间才能达到企业用人的基本标准。同时,由于部分学校缺少足够的资金和资源,使得对数控铣床专业的教学依然停留在理论知识的学习上,而缺乏实践教学,导致学生的实践能力不足,影响学生在企业中的发展。

1.2基础配置不足

基础配置不足也是当前数控铣床教学中存在较为严重的问题之一。之所以会出现这样的情况是因为随着当前社会对于数控铣床专业人才需求量的增加,学校也开始了大规模的扩招。然而学校学生的扩招并没有与学校的基础设施配置匹配,导致在学校教学中往往会出现基础设备不足或者是基础设备单一的问题,使得学生缺少实践的机会,从而影响到学生实践能力的提高。

2当前数控铣床实训课程教学改革的策略

2.1将模拟与实践相结合

要想改善当前数控铣床实训课程的教学现状,那么首先可以做的一件事就是将模拟与实践相结合。要做到这一点,可以让学生在实训课程中使用数控模拟加工仿真软件,也就是相关的软件程序,来进行加工操作的模拟训练。通过这样的方法,学生不仅可以了解到数控铣床基本的操作方法,同时对于数控铣床的加工过程也能拥有直观的了解。与此同时,还可以让学生掌握CaD/Cam等软件,这样一来就能够让学生在模拟过程中能够完成零件的三维造型。通过对零件三维造型的塑造能够让学生更加深入的了解不同零件之间的特性,以此来挑选最为合适的加工方法,并且生成数控加工程序,从而保障产品的品质。模拟与实践相结合的好处就在于充分锻炼学生实践能力的同时,可以有效减少教学成本,减轻学校的压力,也更加的安全可靠。

2.2优化教师结构

优化教师结构对于改善当前数控铣床实训课程的教学现状有着巨大的帮助。之所以这样说是因为在传统的数控铣床实训课程教学中,需要让专业课程教师对学生进行专业指导,以此帮助学生更好的进行学习。在以往,这些专业课程教师都具备较强的理论知识,但是实践能力相对缺乏,同时也缺乏对于实训教学的管理经验。这样一来,就会导致学生在实训课程中无法充分的了解知识并且掌握相关的操作方法和技能。因此,一定要改善当前数控铣床专业课程教学中教师的结构。要做到这一点,笔者认为学校可以从企业中聘请具备丰富实践经验以及实训管理经验的工程师作为实训教师。将拥有丰富实践经验的实训教师与具备扎实理论知识的专业课程教师结合起来,这样才能帮助学生更好的进行学习,让学生牢牢掌握数控铣床理论知识的同时也具备较强的实训能力。

2.3加强学校基础设施的建设

在前文笔者就有提到过,当前学校基础设施的不足也是阻碍数控铣床实训课程教学效果提高的原因之一。对于数控铣床的实训课程教学来说,基础设施的设置既是保障也是基本条件之一。因此,要想进一步加强数控铣床实训课程的教学,提高学生的实践能力,就必须要加强学校基础设施的建设,按照学校现有的学生规模来建设校内实训基地,这样才能确保每一位学生都能够进行数控铣床的实训操作。同时,还需要保障基础设施的实用性,在设置相关的机械设备时,应当要考虑到整个实训课程的系统性,这样才能帮助学生更加全面的掌握数控铣床的操作方法和加工工艺,其中的内容应当要包括普通车、钳、刨、铣以及数控车床等,只有这样才能有效提高学生的综合素质,让学生未来在企业当中能够有更好的发展。

2.4强化学生的合作能力

要想进一步加强数控铣床实训课程的教学,那么强化学生的合作能力也是十分重要的。这是因为,在数控铣床的生产过程中,绝对不是仅仅依靠一个人就能够完成的工作,而需要多人的合作,这样才能提高生产的效率以及产品的品质,帮助企业取得更大的经济效益。因此,必须要提高学生的团队合作能力,才能让学生未来在企业中更好的适应企业的生产模式。

笔者认为在实训课程的教学中可以根据设备的不同情况,将学生分成不同的小组。然后在小组中,让学生自行选出组长,以此来把控整个小组的操作以及维持小组的实训秩序。通过这样的方式,不仅能够有效提高学生的团队合作能力,让学生可以更加积极主动投入到实训课程的训练当中。教师还可以通过小组工作对每一个学生进行监督和指导,帮助学生寻找到自身的不足之处,改善自己操作的不良习惯,只有这样才能帮助学生进一步提高自身的学习质量,积累实践经验,提高学生在职场中的竞争力,让学生未来能够有更好的发展。

3结语

综上所述,针对当前数控铣床实训课程教学中存在的问题,笔者认为必须要做到模拟与实践的相结合、优化教师结构、加强学校基础设施的建设以及强化学生的团队合作能力,只有这样才能有效提高数控铣床实训课程的教学效率和质量,提高学生的实践能力,帮助学生能蚋好适应企业以及市场的发展,培养出更加符合当前社会发展要求的高素质人才。

参考文献

[1]董西军.中职数控铣床实训课程教学改革探讨[J].中国科教创新导刊,2013(5):76.

[2]刘运琴.数控铣床操作实训课程课堂教学改革的探索[J].职业,2014(9):27.

数控机床基础知识篇7

关键词:任务引领教学法数控编程仿真软件实验教学

高等教育的根本任务是培养人才,提高人才培养质量是高等学校的重要使命。人才培养的基础来源于课程建设,数控编程的课程特点决定了其教学模式的特殊性即理论与实践相结合。

任务引领式教学法是指教师在围绕某种工作场景,设计带有功能性目的的真实任务,以教学任务为中心,让学生在完成任务的过程中学习专业知识,掌握专业技能,从而培养综合专业能力的教学模式。

近年来,为了提高教学质量,有关教学法的研究有很多。其中任务引领教学法在数控编程教学中得到了广泛应用。但大多应用于数控加工实习、实训环节。关于数控编程实验教学的研究很少。

一、采用任务引领式数控编程教学的意义及其实施流程

数控编程实验教学是围绕数控编程能力培养,将数控编程技能和知识点设计在各个数控编程实验中,在进行数控编程实验教学时,将每个实验作为任务布置给学生,使学生在实验过程中掌握数控编程知识点和编程技巧的一种教学方法。实验通过数控仿真软件实现,以避免理论课结束后直接安排在昂贵的数控机床上进行实训而造成撞机和为了学生安全。

数控编程是数控加工的需要,所以数控编程通常包含有试切削加工的内容。考虑到数控机床价格昂贵和学生初学阶段直接上机练习的安全性等因素,借助现代教学手段即数控教学软件以实验的形式开展数控编程教学具有现实意义。而将任务引领教学法应用到数控编程实验教学中有以下好处:

知识的获得是一个主动的过程,学习者不应是信息的被动接受者,而应是知识获取的主动参与者。构建主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情景下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构方式获得的。如何引导学生自觉主动地投入学习,激发学生的学习热情、兴趣极为重要。任务引领式实验教学法的开展,使学生在实验过程中,完成各自的实验任务,由被动地听课变为主动地学习,由被动地接受知识变为主动地学习知识,钻研编程技巧,并运用知识、技巧完成实验任务、解决实际问题。激发和提高学生的学习热情,培养学生自我学习能力,解决了教与学的矛盾,实现了“既授之以鱼,又授之以渔”的教学目的,有利于提高教学效果。

任务引领式数控实验教学学生为主体,教师是主导,需要教师对学生提出的问题给予解答,要求教师有相关数控编程实验的知识和数控仿真软件操作使用经验,需要任课教师充分做好准备工作,所以任务引领式数控实验教学有利于提高教师自身素质。

数控编程就是编制零件数控加工程序,编程是一种技能。任务引领教学法是以工作任务为核心来训练技能并构建专业知识的教学法。任务引领,以工作任务为中心引领知识、技能和态度,让学生在完成任务的过程中再学习相关理论知识,发展学生的综合技能,数控编程教学正是以培养学生编程能力为课程目标的。

根据上述数控编程特点,在数控编程实验教学中应用任务引领教学法拟安排流程如下:

1.知识点、能力模块确定阶段

分析数控编程教学任务,明确知识点和能力结构,确定不同层次能力模块。

2.任务载体确定阶段

根据不同层次能力模块,确定体现能力要素的数控编程任务载体――零件或零件图。

3.布置和接受任务阶段

按基础能力模块和特殊编程能力模块,以零件图为载体,将实验任务布置给学生。

4.任务实施阶段

学生接受实验任务,了解和分析任务,并完成任务;

5.成果验收阶段

提交程序及仿真加工产品,提交实验报告。

二、任务引领式数控编程实验教学中任务的确定

在“任务引领”教学中,“任务”的设置是最重要的,它将决定一节课学生是主动地学习还是被动地学习。任务的设置首先要有综合性,使学生既能学到新知识和复习旧知识,还能锻炼学生综合运用知识的能力;其次要突出实践性,任务必须通过实践来完成;然后任务要有吸引力,必须让学生感兴趣;最后设置任务要有创新性,需要考虑到留给学生一定的创新空间,有利于培养学生的创新意识。

(一)数控实验任务的提出

数控编程是一门实践性很强的课程,按照加工零件的类型不同,一般分为数控车床、数控铣床和加工中心编程。按照学习循序渐进的原则,根据数控编程教学的知识点和能力目标,根据教学内容难易程度及其关联性,将教学内容分成几个实验项目,由易到难划分,由简单到复杂,难度系数逐步增加,知识含量逐步加深,后面的实验项目可以包含前面的实验项目的内容或知识点,实验之间环环相扣,前面的实验项目的完成为后面的实验项目完成起到铺垫作用。用于任务引领教学法的实验任务以零件或零件图为载体,如表1所示。

(二)数控实验任务的目标和内容

实验任务一:编程基础实验

1.实验目的

让学生掌握数控及其数控编程相关知识(诸如数控机床坐标系及其零点、工件编程坐标系、数字控制原理、常用G功能、数控车铣床编程及其异同等),培养学生具备数控编程基本能力,为后续编程教学和学生完成后续实验任务奠定基础。

2.实验内容

(1)通过数控仿真软件熟悉数控机床操作面板;(2)选择数控机床和数控系统;(3)确认数控机床零点或参考点位置;(4)明确数控机床坐标系(含坐标系原点和坐标轴方向)和工件编程坐标系;(5)根据简单零件图纸(含简单直线、斜线、圆弧),输入简单程序段,确认m代码、G代码含义;(6)通过软件图形功能,观察点的移动轨迹,确认与图纸图线的吻合。

3.实验学习情景

开启数控仿真软件,进入数控机床仿真编程加工准备环节。通过点击操作数控机床操作面板按钮,进行回参考点或回零操作,理解其异同。输入绝对坐标和增量坐标编程编制的直线、圆弧的简短程序,通过数控图形仿真功能确认其轨迹移动,并分析原理。

4.实验结果

(1)机床零点或参考点显示;(2)图线轨迹显示。

实验任务二:编制数控车床加工程序

1.实验目的

在前期基础实验的基础上,使学生掌握粗精车、螺纹数车循环指令及其使用方法,掌握编程技巧,掌握数控车削对刀、加工的方法,具备一定的数控车床编程能力。

2.实验内容

(1)熟读车削零件图纸;(2)合理确定工件编程坐标系,正确进行节点计算;(3)掌握程序图形检验功能,快速正确输入、编制完成数控加工程序;(4)正确选择数控机床、工件、工装、刀具;(5)快速正确完成对刀、数控加工和测量。

3.实验学习情景

熟读典型车削(含锥面、圆弧外圆和螺纹及退刀槽)零件图纸;参照数控车床编程案例,复习数控车削加工程序编制技巧,确定工件编程坐标系,进行零件图形节点计算,编写数控车床加工程序;启动数控仿真软件,做好编程前准备,输入加工程序;利用图形功能检验程序正确性,完成加工程序编制;选择工件类型、工件尺寸,并安装工件;选择工装,并安装;选择切削刀具,并安装;进行对刀操作,建立工件加工坐标系;利用数控加工单节和循环控制功能,进行仿真加工,并进行零件轮廓和尺寸测量。

4.实验结果

(1)典型车削零件数控加工程序;(2)符合图纸要求的已加工零件。

实验任务三:编制数控铣床加工程序

1.实验目的

在掌握编程基础和数控车床编程方法的基础上,掌握刀具半径补偿功能及其在粗、精加工中的应用,掌握应用零点偏置、子程序编程等编程技巧和数控铣削对刀、加工方法,同时掌握孔加工固定循环指令等相关知识及其程序编制技巧,具备一定的数控铣床编程加工能力。

2.实验内容

(1)熟读铣削零件图纸;(2)合理确定工件编程坐标系,正确进行节点计算;(3)快速正确输入、编制完成数控加工程序,进行程序图形检验;(4)正确选择数控机床、工件、工装、刀具;(5)快速正确完成对刀、加工和测量。

3.实验学习情景

熟读典型铣削(含直线、外轮廓或内轮廓)零件图纸;参照数控铣床编程案例,复习数控铣削加工程序编制技巧,确定工件编程坐标系,进行零件图形节点计算,编写数控铣床加工程序;启动数控仿真软件,做好编程前准备,输入加工程序;利用图形功能检验程序正确性,完成加工程序编制;选择工件类型、工件尺寸,并安装工件;选择工装,并安装;选择切削刀具,并安装;进行对刀操作,建立工件加工坐标系;利用数控加工单节和循环控制功能,进行仿真加工,并进行零件轮廓和尺寸测量。

4.实验结果

(1)典型铣削零件数控加工程序;(2)符合图纸要求的已加工零件。

实验任务四:运用参数化编程方法编制数控机床用户宏程序

1.实验目的

在掌握一般编程理论、编程方法、编程技巧的基础上,掌握B类宏程序、a类宏程序及其变量赋值、运算、条件转移、循环控制等编程原理技巧,具备一定的参数化用户宏程序编制能力,提升学生手动编程整体能力。

2.实验内容

(1)确认并分析被加工零件(含矩形周边斜面、圆周球面或变截面抛物、双曲曲面)类型;

(2)运用a类或B类宏指令编制曲面加工宏程序,并完成数控仿真加工。

3.实验学习情景

分析确认被加工体(含矩形周边斜面、圆周球面或变截面抛物、双曲曲面)类型,应用变量赋值、运算、条件转移、循环控制等编程技巧,编制曲面B类宏程序,并完成数控仿真加工。

4.实验结果

(1)典型曲面体数控宏加工程序;(2)符合要求的已加工零件。

三、任务引领式数控编程实验教学的实施流程

数控编程实验教学安排在数控编程理论课之后和数控实训课之前进行,实验课安排在理论课之后,与理论课交替进行,而且必须安排在有数控仿真软件的多媒体机房进行。在理论课讲授完一个或几个知识点后,紧跟着安排相应的实验课。这样有助于使学生及时地很好地理解和掌握相关知识点,为后续课程内容的学习和理解打好基础。具体流程如下:

1.学生接受教师布置的实验任务。实验任务分为四个环节,由简单到复杂,不断深入,学生接到任务后首先要了解和分析任务。

2.不论是哪个环节的实验任务,都要根据数控编程基本步骤,首先分析零件和零件图,编制零件加工工艺,确定编程坐标系,进行数值计算。

3.每个环节的实验任务,都安排在相应的编程理论课之后,所以进入实验前首先要预填写实验报告,根据所学的编程原理和技巧编写相应的数控加工程序。

4.启动并熟悉数控仿真软件,然后将初步编写的相应的数控加工程序输入数控装置进行程序检验,利用图形模拟功能检查程序所存在的问题。根据报警信息修改程序,直到程序合格为止。

5.选择和安装合适的工件、夹具和刀具,进行对刀操作,完成零件加工。

6.利用仿真软件测量功能,测量各档尺寸,检查是否与零件图纸要求一致。

7.整理实验实施过程中出现的各种问题,完成实验报告,提交程序及仿真加工产品。

由上可见,基本流程为听课复习归纳准备实验报告进行实验进行归纳,学生带着问题,带着兴趣,带着任务,带着期待进入课堂,进入实验。要求学生多学习勤思考,遇到问题发挥主观能动性,积极解决问题。

要求学生提交写好预实验报告,最后的实验报告可以在预实验报告的基础上进行修改。实验报告要求写上实验进行的过程、发现的问题和解决的问题以及存在的问题。如在编写铣削零件内轮廓程序的编写中,如果左、右刀补(G41、G42)的选取与走刀路线不一致,那么在加工后测量轮廓时,会发生尺寸相差一个直径值的情况等。

四、数控编程实验考核方法

以上编程项目的每个实验任务,都准备多套难度不同的零件图纸。每种零件图纸的分值有所不同,难度大的分值高,难度低的分值低。如难度系数较大的分值定为100,中等难度的满分定为80,一般难度的满分定为60。学生可以根据自己的意愿选择不同难度系数的零件图纸进行编程。

每个实验任务目标明确,如图纸要求等。基础环节实验分组完成,同学之间可以相互讨论,但要独立操作完成。特殊编程实验要求学生各自独立完成。必要时教师给予指导,发现问题及时纠正,共性问题及时在实验课堂上进行指导加以解决。

根据数控程序编制的特点,将实验成绩分为程序完成情况分、知识点掌握情况分、实验报告分和平时表现分。教师应该掌握学生进行实验的全过程,并根据实验完成情况进行评分。如,在规定时间内完成的给予基本分,根据运行程序并测量加工轮廓曲线的正确性进行评分,根据检查程序结构的完整性进行评分,根据检查指令使用的正确性进行评分,针对程序中主要程序段进行提问,让学生回答,根据回答的准确程度加以评分,还有对实验报告的完成情况进行评分,根据遵守实验纪律等给予平时成绩分等。

五、结语

教育家陶行知先生所倡导的“在学中做,在做中学”的教育理论,以具体的任务为学习动力或动机;以完成任务的过程为学习过程;以展示任务成果的方式来体现教学的成就。任务引领式教学,是“以完成任务为目的”的教学方式。这种教学方式对学生综合能力的培养十分重要,正日益受到职业教育界的普遍关注。在任务引领式教学中,任务为主线、教师为主导、学生为主体,学生参与到教学当中来,学生在接受老师布置的任务后,针对任务,主动地仔细消化课堂教学的编程理论,制定实施计划,最后完成任务。整个教学过程充分体现着学生的主体地位,实现做学合一,使良好的教学效果得以实现。

数控编程具有理论性和技巧性,有较大技术含量,有着与一般理论课程相对特殊的方面。以往的教学实践证明,普通的填鸭式、满堂灌等教学方式,理论与实践相脱节,远不能适应数控编程教学的需要。

任务引领式数控编程实验教学法,将数控编程内容及知识点,由简单到复杂设计为多个实验,以任务的形式布置给学生,学生在完成实验任务的同时学到编程方法、技巧,从而使学生通过完成实验而具备一定的编程能力。

参考文献:

[1]刘荣林,樊永霞.“任务引领”教学法研究与实践[J].中国成人教育,2010,(17):68-69.

[2]河南,李爱武.“任务引领教学法”的实践[J].职业技术,2012,(05):43.

[3]刘聘.任务引领型课程开发探析[J].武汉职业技术学院学报,2008,(7):41-44.

[4]晏勇,蓝波.“任务驱动”教学法在电工电子技术课程中的应用.实验技术与管理,2012,9(29):163-166.

数控机床基础知识篇8

【关键词】教学方法;理论;实践;仿真软件;层次

自中国加入wto以来,中国制造业的总产量不断攀升,中国正在成为一个制造业大国。目前中国已有百余种产品位居世界第一。但是,目前中国仅仅是“制造业大国”而非“制造业强国”,从总体上说,我国的制造业多以传统产业为主,技术较为落后,低水平生产过剩,高水平生产能力不足,竞争力严重不足。在中国,高档次的数控机床只占机床总数的1.2%,而在日本和美国等发达国家则占有60%以上。因此,我国的加工制造业规模和技术水平还有待大幅度提高,我国需要为此提供更多高素质的数控人才。数控编程是一门对学生逻辑思维要求很强的专业技术课,如果单纯的理论教学,易使学生产生厌倦情绪,再加上职业学生知识基础薄弱,理解能力有限,因此使数控编程教学陷入异常困难的境地。在长年的数控教学中,我不断思索,本文将以数控编程课程为例,就如何从教学方案上推进和提高技能人才的培养的速度和质量进行研究和探讨。

一、导授结合,让学生真正掌握技能

把学生的学习由静态向动态转换,将原理知识转换成实用知识,激发学生的学习兴趣,对掌握数控专业技能有很好的促进作用,帮助学生理解知识,掌握技能。现在,已被广泛使用的行为教学方法,要求教师由“授”转变成“导”,教师不仅要亲手教授学生如何使用机床,还要引导学生完成新零件的工艺设计、刀具的选用、程序编制以及加工完成,在老师的指导下,学生可自我解决一系列的问题,比如说公、量、刃具选择,加工工艺方案,程序如何编制更合理等等问题,如此,大大增强了学生的学习兴趣,教学效果更显著。

二、理论联系实际,使学生真正掌握知识

理论是靠实践来检验,而实践则可用理论来指导。通过实践来解开某些理论编程中的疑问,理论课的内容作为指导实习具有它的一般性,而单纯是实习过程又具有具体性,就要求学生扎实掌握某一方面的理论,才能去做好类似的不同的实践。理论课要为实习课提高理论依据,实习课将理论变成操作技能。

因此,理论与实践课不能脱节,而每次的理论实践之后的这一过程比前一次要有所深入和提高。

三、注重教学层次,改变教学方法

1、先具体后抽象

数控编程的教材开头用大篇幅说明数控机床及程序的概述,比如数控技术的基本概念,数控技术的发展,数控机床的基本组成和工作原理,数控机床的分类,插补原理,工艺分析

等等。如果按照书本上的顺序先讲解这些抽象的概念,然后才去学习编写程序,这样学生一开始就没有学习热情,应先大体介绍一下数控机床,然后讲述程序的编写方法,最后在总结陈述中引出这些概念,这样可使学生学得更加牢固。

2、由简到繁,循序渐进

学生掌握知识的过程是循序渐进的,尤其是基础相对薄弱的职校学生来说,由简到繁是很有效的方法。学习数控编程也是如此,如果让学生一开始就学习编写一大段复杂的程序,学生肯定很困难。应先学习基础的变成语句,如:m03,m30,G00,G01等,可以完成简单直线加工程序编写,然后加入其它语句G02,G03等,可以编写圆弧加工程序,接下来就是多次从简到繁的零件图形练习,逐渐加入循环语句的知识。每节课讲解的指令不能过多,确保学生学透彻,每次讲解新的指令前都要对已学指令巩固复习一下,达到温故而知新的目的。

四、利用仿真软件教学

1、仿真教学代替传统教学

目前,在我国所使用的仿真软件有上海的“宇龙数控加工仿真系统”、武汉“宇航数控加工仿真系统”等软件。仿真系统内容丰富,品种齐全,有数控车床、数控铣床、数控加工中心、数控线切割、数控电火花等机床,包括法那克、西门子、广数等系统操作面板和软件,基本上可仿真市面上绝大多数机床。使用仿真软件教学,能得到比课本更全面更系统的教学资源。

2、利用模拟操作代替实际操作

数控机床基础知识篇9

关键词:普车与数车;一体化;改革实践

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2016)05-0191-02

一、普车教学与数车教学的关系

在数控专业中,普车与数控车的理论知识及技能训练是专业教学体系的核心。普车知识是数控车知识的基础,数控车是普车知识的继承和发展。只有在普车教学中加强工艺理论知识及动手操作能力,才能为数车学习打下坚实的基础;同样在数车教学中,学生的程序编制及程序调试等综合应用能力的培养,也离不开普车的工艺知识及技能,二者相互关联,理应是一种一体化的教学模式。

二、普车与数车一体化教学的研究意义及研究要点

在数控专业教学体系中,探索以《数控车床编程与操作》课程为核心,将普车知识融入到课程体系中,构建普车与数车(以下简称为普数车)一体化教学的新模式,具有实际的意义,具体如下:

1.普数车实施一体化教学,体现了教学内容和方法的适用性、针对性、先进性。由于一体化教学采用了综合模块化的教学课题,普车与数控车的基本理论知识和技能训练交替进行,相辅相成,故可在有限的教学时间内,较大程度的提高学生的综合问题的解决能力,取得较好的学习效果,同时,也降低了办学成本,提高了教学效率。

2.实施普数车一体化教学,能更好地为企业培养一批在机制工艺、机械加工、夹具使用、刀具使用和产品检测等方面具有扎实基础知识,同时又具有较强操作能力的数控应用型和操作型人才。

3.实施普数车一体化教学,亦能提升教师知识水平和实践能力,打造出一支具有一体化教学能力的双师型队伍。

在开展普数车一体化教学研究时,其研究要点主要是训练课题项目的选择及零件加工工艺的拟定上。即:对普车学习的内容,我们应多从数控车加工的视角来设计课题,避免普车仅针对技能考核实施教学,从而造成本应为数车教学打基础的相关训练项目的缺失,给后续的数车教学带来困难;而对数车教学,同样要求学生应基于普车的工艺知识及技能基础,并结合数控加工的特点,合理拟定零件的加工工艺,正确选择刀具及切削用量,进而编写出符合生产实际的程序并加工出合格零件来,使学生的专业理论知识及操作技能得到升华。

三、普数车一体化教学模式的构建

以《数控车床编程与操作》课程为基础构建的普数车一体化教学,就是要将原本分散的教学内容、师资队伍和实训设备等进行有效的整合,打造为一体化的教学模块、一体化的师资队伍以及一体化的实训基地。有了一体化的教学模式,可使教师在实施教学时,能灵活安排教学内容,合理使用各类机床,充分挖掘实习基地的潜力,提高教学效率。

1.一体化的教学模块设置:

一体化的教学模块是将普车的理论与实践知识融入到《数控车床编程与操作》课程中,教学内容的选取要有针对性、适用性、连贯性,教学课题要综合模块化。一体化教学模块设置的关键所在---就是普数车实训教学模块,只有实训模块设计合理,一体化教学效果才能得到保证。一体化教学模块的设置见图1所示。

在按照一体化教学模块设置实施教学时,由于普数车内容穿行,基础部分的内容应着重加强车削的工艺分析、工件的装夹技巧、刀具的选择以及车刀的刃磨方法等。知识的提升点应是零件的编程与调试,教师要依据学生的实际情况,设置从简单到复杂的零件作为实践模块,通过强化训练增强学生的编程与调试能力。普数车知识点可充分借鉴国家职业资格鉴定标准要求进行考核。

2.一体化师资队伍建设。基于普数车一体化教学模式的《数控车床编程与操作》课程的教学,为使教学内容和方法具有连贯性,保障学生的学习效果,课程最好由同一名教师主讲。故一体化师资队伍的建设,就是要培养一批具备普数车理论知识及实践技能的“一体化”教师。这些教师既是普车的行家,又是数车的能手;既能参加普车技能大赛,又能参加数车技能大赛;既能在校内基地指导学生实训,又能参与到企业一线的生产工作。

3.一体化的实训基地建设。一体化的实训基地是保障普数车一体化教学正常实施的物质条件。一体化的实训基地不是简单的将普车与数车放在一个地方就可以的,而要依据课程标准来进行实训基地建设。一体化的实训基地首先要方便教学,由于普数车内容穿行,故普车与数车机床不要相距太远,同时普车台数与数车台数要合理搭配,并与学生人数保持一定的比例。Cam机房应紧靠在数控机床旁,以方便程序的在线调试。实习用材料、刀具、量具、夹具等工具,要统一管理,专人负责,便于领取。总之,建设一体化的实训基地,不仅仅使普通机床和数控机床得到了合理搭配与使用,也使得工装量具等辅助工具标准化、通用化,有力保障了教学与实习的正常实施,提高了教学效率。

四、普数车一体化教学应达到的教学效果

普数车一体化教学从理论研究到付诸实践,在我院高职数控专业已开展多年,取得了较好的效果。具体有以下几点:

1.由于实施了普数车一体化教学,传统的车工教师与数控教师不复存在,代之而来的是一体化教师队伍。即担任数控专业核心课程的教师,通过一体化教学的锻炼,不仅会熟练操作普通车床,熟悉普车工艺,而且对数控工艺及加工有了更深刻的认识,知识面更加宽广,教学能力大幅提高。

2.由于实施了普数车一体化教学,普车与数车知识充分融合,教师传授知识和学生学习的过程得到延续,知识点再不是孤立的、断续的。这样,教师教学顺畅,保证了教学效果;学生学习通畅,提升了普数车应用的综合能力。

3.由于实施了普数车一体化教学,并采用了一体化的教学模块,故在学生实习时,更多情况下是普数车设备同时开动,学生人均操作时间大幅提高,实习效果更好。另外,教师在实施教学时,教学过程的组织也更加灵活、合理,工装量具等辅助工具的标准化、通用化管理,也减少了课前准备时间,教学效率大幅提高。

五、结论

本文探讨了高职数控专业中普车与数车在教学中的关系,构建了普数车一体化教学的新模式。实验证明,通过实施普数车一体化教学,衔接了普车与数车的教学内容,并发挥了各自的特点,同时提高了教师的理论和实践知识水平,亦加强了学生的综合应用能力。另外,实施普数车一体化教学,还降低了办学成本,提高了教学效率。故普数车一体化教学改革,是职业教育向社会输送高质量、技能型人才的有效手段之一。

参考文献:

[1]章婷.普车与数车关系的探讨[J].湖北广播电视大学学报,2011,(5).

数控机床基础知识篇10

关键词:精品课程;数控机床与数控编程技术;教学模式

作者简介:刘芬(1981-),女,山东临沂人,山东英才学院机械学院,讲师。(山东济南250104)

中图分类号:G712     文献标识码:a     文章编号:1007-0079(2012)14-0075-02

精品课程是指具有鲜明特色和一流教学水平的优秀示范性课程。精品课程的建设要遵循“以服务为宗旨,以就业为导向”的教育理念,将最新的教学技术、方法与手段引入课程教学,在教学内容、教学模式、教学方法与手段、教材建设、实践教学基地建设以及教师队伍建设等各个方面均能体现现代教育思想的科学性和先进性。

精品课程的建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分。通过精品课程的建设,聚集优质的教育资源,提高课程的教学水平,使学生得到最好的教育,充分发挥学生的主观能动性和创新意识,培养学生迅速适应社会经济发展要求的基本素质和职业技能。同时,在专业课程体系建设中起到良好的示范与推动作用。

一、“数控机床与数控编程技术”精品课程建设概述

“数控机床与数控编程技术”是山东英才学院(以下简称“我院”)高职数控技术、机械制造及自动化、机电一体化等专业的一门专业核心课程。课程定位于高等职业教育,是培养学生职业能力和职业素养的关键课程之一。课程内容基于机械制图、机械设计基础、机械制造技术、工程材料与成型技术基础、电工学、液压技术、机械CaD等多门先修课程知识,同时,也为数控机床伺服系统、数控机床故障分析与维修等后续课程打下良好的理论和实践基础,具有较强的实践性和综合性。

随着数控技术在现代制造业中应用的普及,社会对于数控人才需求的数量和质量都在不断地提高,特别是对高素质、高技能型数控技术人才的需求已是迫在眉睫。因此,在课程建设的初期首先确定课程的培养目标,即培养具备良好的职业素质、较强的数控机床操作能力、数控加工工艺分析能力和数控编程能力,能在生产一线从事数控编程、操作、维修、生产组织和管理等方面工作的复合型数控人才。在此基础上,积极开展了“数控机床与数控编程技术”精品课程的建设,着重在教学内容、教学模式、教学方法与手段、教材建设、实践教学基地建设以及教师队伍建设等方面进行了认真地探索与实践,并取得了一定的成果。

二、课程建设的具体内容

1.教学内容

教学内容的选取和整合应从职业岗位能力分析入手,以就业为导向,以能力培养为主线,以“必须、够用”为标准,充分体现职业岗位需求和先进性原则。通过市场调研和企业考察,从数控机床操作实际应用出发,并结合本校的教学现状,对课程的教学内容进行了合理的的设计和调整,如图1所示。

首先,根据数控车、铣、加工中心操作工岗位实际工作任务所需要的知识、能力和素质要求,将课程内容划分为数控车床操作、数控车床程序编制、数控铣床和加工中心操作、数控铣床和加工中心程序编制等教学模块。在此基础上,以“任务驱动、项目导向”的原则组织实施教学,即以工作过程为导向,以企业的典型零件为载体,遵循由浅入深、由易到难、层层深入的原则对每个教学模块进行具体项目的设计,保证每个项目都来源于企业的真实生产过程。如图1所示,在数控车床程序编制模块中包含有外圆柱面零件的编程与加工、外圆锥面、圆弧面及沟槽零件的编程与加工、外螺纹面零件的编程与加工、套类零件的编程与加工、典型回转体零件的加工、非圆曲线零件的加工等六个项目。针对每个项目,首先提出拟实现的目标和具体任务,然后围绕如何顺利地实施该项目展开教学,包括所需理论知识的归纳、讲解和实践技能的示范、指导。最终使学生能够独立、正确地完成该项目,并可以将所学的知识和技能灵活运用于同类型的其他产品的加工。

通过循序渐进的理论学习和实际操作训练,学生不仅能够掌握数控编程的基本知识,而且能够掌握企业典型零件数控编程及加工的方法,并达到高级数控车工、数控铣工或加工中心操作工的要求,为学生毕业后迅速进入工作状态打下良好的基础。

2.教学模式和教学方法

(1)教学模式。本课程的实践性较强,为了将理论知识和数控加工生产实际操作结合起来,提高学生的学习兴趣,保证教学效果,笔者采用理论讲授、仿真模拟和加工实训并行、并重的基于工作过程的教学模式,从而使学生建立起从“抽象的编程加工―半抽象的仿真加工―实际的操作加工”的思维转变。

其中,理论课采用多媒体教学,充分发挥图片、视频的辅助作用,实现课堂教学的多元化;仿真教学利用仿真软件,模拟实际的生产加工过程,强化理论知识,熟悉机床操作,提高实训效率,降低实训危险;实训教学中由指导教师示范操作,边讲边练,通过典型零件的加工,强化所学的理论知识,并针对学生在实训过程中出现的问题,教师面对面引导解决,增强了学生的自信心、解决问题的能力和成就感,激发了学生学习的积极性。

(2)教学方法。在教学活动开展的过程中,重点强调以学生为主体,教师为主导的原则。针对课程中所设计的每个项目,采用了教学过程五步法,具体实施步骤如图2所示。在这其中,根据教学内容的需要,融合了多种形式的教学方法,如任务驱动法、讲授法、现场示范教学法、案例教学法、讨论式教学法、类比法、分组教学、“一帮一”教学等。在提高教学效果的同时,更有利于学生独立思考能力、实际动手能力和团队协作能力的培养。

另外,笔者也不断地充实和完善多媒体课件、电子教案、习题库、实训指导书以及拓展学习资料等教学资源,并建立了精品课程网页,将优质课程资源在校园网上实现共享,使课程的课内学习与课外学习充分整合,学生随时随地都能进行学习和测试,将课堂延伸到学生生活的每个角落,有利于学生自主学习习惯的养成。

3.教材建设

教材的编写是课程建设的重要组成部分,在确定了课程教学内容和教学模式之后,选用或编写合适的教材就成为有效提高教学质量、实现更高层次课程建设目标的重要保障之一。

目前,我国有关数控机床编程与操作方面的统编教材有很多,但其中都或多或少存在一些问题,具体表现在以下两个方面。第一,多数教材都是按照章节顺序编写,没有把编程、工艺和加工操作有机融合,也没有体现企业真实产品的生产过程,从而无法满足项目化教学方法的需求;第二,不同学校对于数控人才培养目标的定位有所不同,具体的教学条件、实训设施也均不相同,教学内容重点的选取也会存在一定的差别。而现有的多数教材都是概括性地讲解数控编程的相关概念和方法,针对性相对较弱。

因此,课程组成员在完成了实训教材《机械工程实训教程》、校本《数控实训指导书》的编写和出版后,又积极开展了《数控机床编程与操作》教材的编写工作。在该教材的编写过程中,重点注意了以下几方面的问题。

(1)教材的内容和形式必须与已经确定的课程教学内容保持一致,即采用基于工作过程的项目教学方式进行编写,每个项目均由学习目标、任务导入、相关知识、项目实施、能力拓展五个部分组成。

(2)综合考虑本地区企业对数控人才的需求状况、学生的知识基础和接受能力、中高级数控机床操作工职业技能鉴定要求以及本校现有的实训设备等各方面因素,按照“理论与实践有效融合”“易学够用”的原则进行编写。

(3)作为高职高专“任务驱动、项目导向”型教材,教材内容应围绕职业活动,突出岗位操作技能,重在培养学生的职业岗位能力。

4.实践教学基地建设

精品课程的建设需要有一流的实践教学基地作为保障。为了实现课程的培养目标,给学生营造一个良好的实训环境,我院投入了大量资金于2007年开始建设数控加工实训基地,经过几年的不断扩建和更新,已建设成为一个具备真实生产环境、能满足教学需要、并兼有生产和职业资格技能鉴定功能的先进的实践教学基地。目前,该基地已拥有数控加工中心、数控车床、数控铣床、数控线切割机床、数控电火花等主要教学设备,并配置了FanUC、广州数控等多种数控系统。同时,还建设了多个数控加工仿真实验室和CaD/Cam实验室,每个实验室内均配置60台电脑,并安装了autoCaD、UG、CaXa、上海宇龙数控仿真系统等多种专业软件。

另外,为了充分利用企业资源,实现优势互补,学院积极开发了一些设备先进、管理先进、技术先进、环境良好的企业作为校外实习、实训基地,并签订了长期、稳定的校企合作协议,如皇明太阳能集团、青岛海信集团等。这些实习、实训基地可以充分满足我院学生的专业认知参观、顶岗实习以及毕业就业等需求。

5.教师队伍建设

拥有一支优秀的教师队伍,才能将课程建设的成果的真正地应用到实际教学,充分提高课程的竞争力。为此我院开展了多项措施来加强教师队伍,特别是“双师型”教师队伍的建设。

(1)充分发挥老教师的“传、帮、带”作用,通过开展公开课、示范课以及课程教学研讨会等活动,交流教学方法和教学经验,提高青年教师的讲课水平。

(2)从企业聘请具有丰富实践经验的专业人才到学校担任兼职教师或校外实习指导教师,并建立科学的评价机制和聘用制度。

(3)鼓励和支持青年教师通过继续攻读更高学历、外派到其他学校进行交流学习或参与各种校内外的师资培训班等形式来优化自己的知识结构,提高自身素质。

(4)利用假期,有计划地安排教师到企业进行锻炼,积累实践经验,提高职业技能和基于工作过程的教学能力。或者组织教师技能培训班,提高教师的实践动手能力,并鼓励教师通过本专业的职业资格鉴定,获取相应的证书。

(5)鼓励青年教师积极参与教材的编写、论文的撰写以及教研、科研项目的研究,进一步提高自身学术水平和教研、科研能力。

目前,“数控机床与数控编程技术”课程的主讲教师均达到研究生以上学历,并具备了“双师素质”,全程参与了该课程的理论、仿真和实训的教学工作,具有丰富的教学和实践经验。同时,还参与并完成了多项校级教改项目的研究和多个实验实训室的建设。实训指导教师也均具备中级以上专业技术职务。通过建设,已逐步形成了一支以专业教师为主,专兼结合的高水平的“双师型”教师队伍,以满足课程建设的需要。

三、结语

“数控机床与数控编程技术”精品课程的建设,使得该课程的软、硬件教学条件都有了较大的改善。经过了几个学期的教学实践,取得了良好的教学效果,学生的专业能力和职业素养也得到了一定的提高。同时,作为我校数控技术专业的一门专业核心课程,该课程的探索和研究也带动了专业内其他课程的改革和建设工作,在我院数控技术专业课程体系整体建设中起到了一定的示范和推动作用。

参考文献:

[1]顾京.数控编程课程建设的研究与实践[J].中国职业技术教育,

2005,(25).

[2]屠春娟.《数控机床与编程》精品课程建设的探索与研究[J].中国新技术新产品,2008,(18).