发布时间：2023-10-12 15:41:24
绪论：一篇引人入胜的数控机床的作用，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
中图分类号：TH17 文献标识码：B文章编号：1009-9166（2010）035(C)-0083-02
在数控铣床的加工中，由于数控铣床的运动是刀具在空间运动，程序编制和安全操作就显得尤其重要。但大多数数控教材中，数控铣床的编写都比较简单，主要是对各种功能进行了介绍，学生学习后，编程和操作都存在一些问题。本人就几年数控教学经验谈一下在数控铣床程序编制和安全操作方面的体会。
一、数控铣床常用指令的编程技巧
（一）G92与G54―G59的应用
G54―G59是调用加工前设定好的坐标系，而G92是在程序中设定的坐标系，用了G54―G59就没有必要再使用G92。否则G54―G59会被替换，应当避免。
注意：1、一旦使用了G92设定坐标系，再使用G54―G59则不起任何作用。除非断电重新启动系统，或接着用G92设定所需新的工件坐标系。2、使用G92的程序结束后，若机床没有回到G92设定的起点，就再次启动此程序，机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点，易发生事故。所以，一定要慎用。
（二）同一条程序段中，相同指令（相同地址符）或同一组指令，后出现的起作用
例如：G01G90Z10.0Z20.0F200；执行的是Z20.0，Z轴直接到达Z20.0，而不是Z10.0。G01G00X50.0Y30.0F200；执行的是G00（虽有F值，但也不执行G01）。但不同一组的指令代码.在同一程序段中互换先后顺序执行效果相同。例如：G90G55G00X0Y0Z60.0和G00G90G55X0Y0Z60.0相同。
（三）M00.M01.M02和M30的区别与联系
初学数控铣床编程时，对以上几个M代码容易混淆，主要原因是对数控铣床加工缺乏认识，加上教材叙述不详细。它们的区别与联系如下：
M00为程序暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新按启动按钮后，再继续执行后面的程序段。主要用于操作者想在加工中使机床暂停（检验工件、调整、排屑等）。
M01为程序选择性暂停指令。程序执行时控制面板上“选择停止”键处于“ON”状态时此功能才能有效，否则该指令无效。执行后的效果与M00相同，常用于关键尺寸的检验或临时暂停。
M02为主程序结束指令。执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。
M30为主程序结束指令。功能同M02，不同之处是，刀具返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。
（四）刀具补偿参数地址D、H的应用
在部分数控系统（如FAUNC）中，刀具补偿参数D、H具有相同的功能，可以任意互换，它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称。但具体补偿值是多少，关键是由它们后面补偿号地址中的数值来决定。所以在数控铣床中，为了防止出错，一般人为规定H为刀具长度补偿地址，D为刀具半径补偿地址。
（五）暂停指令
G04X―/P―是指刀具暂停时间（进给停止，主轴不停止）+地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点，否则以此数值的千分之一计算，以秒（s）为单位，P后面数值不能带小数点（即整数表示），以毫秒（ms）为单位。
例如，G04X2.0；或G04X2000；暂停2秒G04P2000；
但在某些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），为了保证孔底的粗糙度，当刀具加工至孔底时需有暂停时间，此时只能用地址P表示。若用地址X表示，容易产生混淆，控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。
例如，G8280.0Y60.0Z―20.0R5.0F200P2000；钻孔（80.0，60.0）至孔底暂停2秒，G8280.0Y60.0Z―20.0R5.0F200X2.0；钻孔（2.0.60.0）至孔底不会暂停。
（六）程序段顺序号
程序段顺序号用地址N表示。一般数控装置本身存储器空间有限（64K），为了节省存储空间，程序段顺序号都省略不要。N只表示程序段标号，可以方便查找编辑程序，对加工过程不起任何作用，顺序号可以递增也可递减，也不要求数值有连续性。但在使用某些循环指令、跳转指令、调用子程序及镜像指令时不可以省略。
二、安全操作数控铁床加工
数控铣床的加工过程中，有一点至关重要，那就是在编制程序和操作加工时，一定要避免使机床发生碰撞。因为数控机床的价格非常昂贵，少则几十万元，多则上百万元，维修难度大且费用高。但是，碰撞的发生是有一定规律可循的，是能够避免的，可以总结为以下几点：
（一）利用机床自带的模拟显示功能。一般较为先进的数控机床图形显示功能。当输入程序后，可调用图形模拟显示功能，详细地观察刀具的运动轨迹，以便检查刀具与工件或夹具是否有可能碰撞。
（二）利用机床的空运行功能。利用机床的空运行功能可以检查走刀轨迹的正确性。当程序输入机床后，可以装上刀具或工件，然后按下空运行按钮。此时主轴不转，工作台按程序轨迹自动运行，此时便可以发现刀具是否有可能与工件或夹具相碰。但是，在这种情况下必须要保证装有工件时，不能装刀具；装刀具时，就不能装工件，否则会发生碰撞。
（三）利用机床的锁定功能。一般的数控机床都具有锁定功能（全锁或单轴锁）。当输入程序后，锁定2轴，可通过z轴的坐标值判断是否会发生碰撞。此功能的应用应避开换刀等运作，否则程序无法通过。坐标系、刀补的设置必须正确。在启动机床时，一定要设置机床参考点。机床工作坐标系应与编程时保持一致。尤其是z轴方向，如果出错，铣刀与工件相碰的可能性就非常大。此外，刀具长度补偿的设置必须正确。否则，要么是空加工，要么是发生碰撞。
刀具、工装牢靠、冷却到位。加工前先检查刀具是否有缺损，刀具和夹具位置是否正确，工件的装夹是否牢靠，干涉物位置是否与程序一致，将程序进行空运行演示。无误后，按下运行状态键，按启动按钮，注意，若是第一个首件时，最好使用单运行方式，逐句检查程序，后面的加工可使用连续运行。设备运行时，注意切削液完全对刀具冷却，及时清理切屑。设备运行过程中，不要离开工作场地，以防意外情况发生，期间可随时按下暂停键。
提高编程技巧。程序编制是数控加工至关重要的环节，提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞。
总之，掌握数控铣床的编程技巧，能够更好地提高加工效率，保证加工质量，避免加工中出现不必要的错误。这需要我们在实践中不断总结经验，不断提高，从而使编程、加工能力进一步加强，为数控加工事业的发展作贡献。
作者单位：哈尔滨铁道职业技术学院
参考文献：
基金项目：本文系陕西工业职业技术学院课题《以行动导向教学开展数控技术专业教学的实践研究》（编号JY10-14）。
前 言
教育部职教中心所姜大源教授曾讲道：“实施行动导向的教学，要求开发过程导向课程、构建行动学习情境、完成教师角色转变、实施个性化教学形式、建立一体化专业教室”[1]。与传统的单向灌输式教学方法相比，行动导向的教学更加注重学生独立解决实际问题及自我管理式的学习。
行动导向的教学法，在教学中更重视“案例”教学，重视“解决实际问题”及“自我管理式的学习”。既可使学生更快地掌握专业技能，又培养了学生解决实际问题的方法能力、与人协作共事的社会能力和创新精神。现以陕西工业职业技术学院数控技术专业的《数控机床编程》课程为例，进行“基于工作过程”的课程应用初探。
《数控机床编程》课程改革的必要性
《数控机床编程》是本专业的一门主干课程，主要教授内容以实际应用为主。《数控机床编程》这门课程中，有很多原理和指令是比较抽象的，对于学生来说难理解，难接受。一本教材、一块黑板、一支粉笔的传统教学方式显然已不适应对学生职业素养的培养。因此，必须转变教学模式。根据《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高[2006]16号）文件中提出的“课程建设与改革是提高教学质量的核心”、“加大课程建设与改革的力度，增强学生的职业能力”的要求，结合我院数控技术专业多年来借鉴德国行动导向教学培养模式，按基于工作过程系统化方法来设计课程内容，开发融“教、学、做”为一体的任务驱动的行动导向课程。
基于工作过程的课程设计理念与思路
1.课程设计理念
《数控机床编程》课程是以培养“具有扎实的数控工艺理论基础，有较强的数控编程和实施能力的高素质应用型、技能型人才”为目标。是以学生为中心、工作过程系统化、情境化的专业领域课程。针对职业岗位中核心典型工作任务，重点培养学生编制数控加工工艺、程序，并实施数控加工的核心职业能力。使学生掌握数控车床、数控铣床、加工中心的基本编程与操作方法。在学习过程中，学生首先要获得的是关于职业内容和工作环境的感性认识，进而获得与工作岗位和工作过程相关的专业知识和技能。按照“理论够用，技能强化”的原则设置课程。在实验室或实训场所组织教学，采用“课堂讲授与现场实训一体化、学历教育与技能认证相结合”的教学方法，培养学生的自我学习能力和自我发展能力。形成“实践教学――实习训练――职业培训”的技能培养模式，最大限度地提高学生的职业能力。
2.课程设计思路
《数控机床编程》是直接服务于数控工艺员、数控编程员核心职业能力培养的，通过前续课程的学习，学生已对机械加工工艺和常用的加工方法有了初步认识，再通过工件结合学习，较好地提高了数控机床的操作技能，这里要将典型零件编程加工的实施作为重点来学习。这一典型工作任务仅靠已有的工艺知识和加工技能是不够的，学生必须首先分析零件加工任务，确定加工工艺过程中的主要工艺问题，才能进一步编好程序、仿真模拟、数控加工的工作实施计划。
本课程以职业岗位标准为依据，以工作岗位和后续课程要求为课程定位；以工作任务为驱动和课程目标；以工作任务构建学习情境；以理实一体化为教学环境，利用多媒体课件、视频技术、现场教学等手段，积极采用任务驱动教学法、讲授教学法、演示教学法、分组教学法、现场教学法、引导文教学法等现代先进的教学方法。以体现课程的职业性、实践性、开放性。
基于工作过程教学模式设计与实施
基于工作过程的行动导向式课程，应体现对应职业工作任务的完整工作过程。教学过程可划分为“确认工作任务”、“制订计划”、“实施”及“检查与评价”。在课程教学设计上，采用六步教学法，即资讯―计划―决策―实施―检查―评价的行动导向教学模式，使学生在完整、综合性的行动中进行思考和学习，达到学会学习、学会工作、培养社会能力与方法能力的目的。在结构上，以能力为本位，由简到难，由单一到综合，符合学生认知规律及职业能力成长规律。通过六个学习情景全过程的学习，从而掌握数控加工基本技能。
1.改革后课程描述
2.教学内容设计
《数控机床编程》学习领域课程的教学内容是通过学习情境来反映的。其中学习情景是学习领域的具体化和细化，是案例化的主题学习单元，它将理论知识、实践技能与实际应用环境结合在一起。是教师引导，学生主动学习的教学安排，又是学生对职业行动情景的反思。数控编程员所面临的典型工作任务是不同类型零件的加工工艺和程序编制、加工实施。因而，选择教学内容时，以典型零件为载体。本课程选择了轴类、盘套类、箱体类等六个典型零件作为教学内容，学习情景的设计主要是针对六个典型零件的编程加工。
3.教学组织过程与实施
在教学过程中，按照 “六步工作程序”（资讯、决策、计划、实施、检查、评估）思维模式，设计学习情景中的工作任务，并以完成所学的工作任务为目标来组织教学，把课堂与实训地点一体化，通过教学做一体化的教学形式开展教学。
结 论
本课程根据数控职业岗位划分学习情景，每个情景以典型零件的生产加工过程为导向引入理论教学内容，采取循序渐进的教学方式，由简单到复杂、由易到难进行展开。以典型零件生产加工过程为切入点组织教学，采取教、学、做一体化的教学模式明确培养目标，确定能力标准、知识点，教学内容贴近企业岗位的需求。教学活动以学生为主体，实施通过分组合作来完成工作任务，在具有真实工作场景的数控加工实训基地进行教学，按照“做中学，学中做，先行后知”的原则，实现老师在做中教，学生在做中学，融做、教、学为一体的教学模式，使学生的专业能力、社会能力、方法能力齐驱并驾，对高素质技能型人才的培养有强大的推进作用。
参考文献：
[1]姜大源.职业学校专业设置的理论、策略与方法[M].北京：高等教育出版社，2002.
[2]陈树兰.浅谈国外高校教学方法改革现状[J].四川商业高等专科学校学报，2002（12）.
项目教学法是当前职业教育中的一种得以广泛运用的“做中学、做中教”式教学法，其强调学生在教学中的主观能动作用，师生之间的活动是互动的，适合在中职专业课教学中应用。近几年，随着我院国家中等职业教育改革发展示范学校的建设，硬件设备不断完善，也为项目教学法在数控专业技能课上的实施提供了条件。 1.项目教学法简介 1.1项目教学法的概念 项目教学法是通过一个完整的“项目”工作来进行的实践教学活动，在职业教育中，项目是指以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品为目的的工作任务。教师已经不再是教学中的主导者，而应成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者。 1.2项目教学法与传统教学法的区别 项目教学法与传统教学法相比，有着显著的区别，详见表1： 表1 项目教学法与传统教学法的区别 教学方法
比较项目
传统教学法
项目教学法
教学目标
教师传授知识和技能
学生自主学习新知识
教学形式
教师为主体，学生被动学习 学生为主体，在老师的指导下主动学习
交流方式
单方面互动为主 小组成员之间及学生与老师之间多向交流
参与程度
学生服从老师指挥，参与度较低 学生可以根据自己的兴趣做出选择，主动参与
激励手段
以外在动力为主，难以持久 内在动力得以充分调动，可持久
特色 老师挖掘学生的不足点，补充授课内容 老师利用学生的优点，开展活动
1.3实施项目教学法应具备的条件
1.3.1教材中项目的有效性
项目的设计应符合中职学生的就业预期，要包含全部教学内容并尽可能地融合多门课程的知识点;项目的难度必须适中，在中职学生当前发展水平的基础上，经过适当努力能够完成;同时要使各种技能得以有效重复，让学生达到熟能生巧。
1.3.2教学设备的配套性
既然要给学生提供模拟的工作环境，就必然要求学校配备“够用的工作设备”，创造准工作活动的氛围，使学生在工作（教学）过程中完成对知识的构建，有效提高其职业能力。
1.3.3教师的专业素养和实践能力的完整性
教师必须储备更完整的专业技术和教学能力，具有丰富的实践经验，从而使知识点融会贯通并得到必要的整合。
1.3.4教师指导过程的开放性
教师应引导教学过程从可控课堂向自由课堂、构建学习演变，并建立切实有效的评价机制，在开放教育中更好地履行自己的职责。 2.《数控机床编程与操作》课程教学中项目教学法的应用
《数控机床编程与操作》作为控加工专业本核心课程之一，以培养学生熟练掌握数控机床的基本编程技能和数控机床操作加工的应用能力为主要目标。
2.1《数控机床编程与操作》课程概述，详见表2：
表2 《数控机床编程与操作》课程概述
课程名称
课程内容
技能要求
数控机床编程与操作
系统介绍常用数控机床编程与操作的知识和方法，以及数控机床的使用和维护。主要包括数据技术基础、数控车床、数控铣床、加工中心的编程与操作、CAD/CAM与数控自动编程技术以及数控机床的使用和维修等。尤其是操作，不仅介绍了基本操作方法，更有具体详细的加工操作步骤。通过本课程的学习，为全面提高学生的综合能力提供有力的保障。
通过对数控加工过程中有关工艺分析、数值计算、基本的编程功能指令等的学习，使学生了解数控机床的结构;掌握FANUC系统数控车床、数控铣床、加工中心的程序编制方法及自动编程方法;培养学生根据具体数控机床特性和实际需要的零件图要求编制加工程序的能力、调试程序的能力和运用现有数控机床加工零件的初步能力。
2.2学情分析 本课程的授课对象大多数为数控加工专业二年级学生，之前已经学习了《机械制图》、《公差配合与测量技术》等理论课程，进行了钳工、车工实训，已具备一定的识图能力和机械加工工艺知识，并基本掌握了普通车床的操作技能，为本课程采用项目教学法进行教学打下了良好的基础。
2.3具体项目案例分析 一个完整的“项目教学”过程通常包括以下步骤：确定项目任务、制定计划、实施计划、检查评估、归档或结果应用五个教学阶段。
2.3.1确定项目任务
教师提出一个或几个项目任务设想，同学生一起讨论，最终确定任务。目的是引起学生的思考，让学生获取工作任务的信息，从而引出要解决工作任务的兴趣，设置情境，引入项目。
2.3.2制定计划 学生根据工作任务的具体情况，进行图纸和加工内容的分析，确定加工的工序和质量精度的要求，计算主轴转速、进给速度、切入深度（背吃刀量）和加工余量等，根据现有的数控加工设备和刀具量具的具体情况，通过学生讨论，教师指导的方式，最终制定合理的项目计划。 2.3.3项目实施 在此阶段，首先根据授课班级学生的情况，将学生分组，每组不同层次学生合理搭配，并选出组长。各小组必须严格按照制定计划执行，每位成员应积极参与，根据制定的计划和决定，开展对工作任务的实施过程，同时教师在完成过程中应提醒学生注重过程中的细节，注意观察和总结，并做好记录。 2.3.4检查评估 先由学生自己进行评估，再由教师对项目工作成绩进行检测评分。师生共同讨论，评判在项目工作中出现的问题，学生解决处理问题的方法以及学习行为特征，通过对比师生的评价结果，找出造成评价结果差异的原因。
2.3.5归档或结果应用
项目工作的结果，应该归档或运用到企业和学校的生产教学实践中。 3.效果与反思 在《数控机床编程与操作》课程中采用项目教学法，改变了以往“教师教、学生听”的被动式的教学模式，将理论与实践有机结合，教学过程更加贴近生产实际，培养了学生的自学、操作、分析解决问题的能力，符合“以服务为宗旨，以就业为导向，以能力为本位，以创新为动力”的职业教育理念。
但是，一种新的教学法的尝试，不是一帆风顺的过程。认真地分析学生，以学生的发展作为我们的目标，关注课堂，关注教学，我们一定会探索出一条适合学校自身实际的项目教学模式，为社会培养出更多的优秀技术人才。
