发布时间：2023-09-18 16:32:15
绪论：一篇引人入胜的对数控机床的认识，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。
关键词：数控技术课程 实验教学 教学内容 教学方法
中图分类号：G642.3 文献标识码： A
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）01（b）-0000-00
数控机床作为典型的机电一体化产品，在现代制造业中的应用日趋广泛。数控机床中综合运用了计算机、自动控制、自动检测、精密机械等多学科知识，是机械设计制造及其自动化专业中知识应用的综合体现。本文根据作者多年教学实践经验，就数控技术课程实验教学中教学内容的设置与教学方法的应用进行简要分析和探讨。
1 结合课程教学内容，明确实验教学目标
数控技术课程内容[1，2]通常以数控机床为中心进行展开。数控机床作为典型的机电一体化产品，总体包含机械系统、电气控制系统两大部分，即分别为被控对象和控制系统两部分。按照控制理论的基本思想，数控机床控制系统又可以分为输入系统、控制系统、驱动系统、执行系统和检测系统等五大部分。数控技术课程内容按照程序编制、插补算法与CNC系统、驱动放大电路、伺服电机、检测装置等部分进行设置即采用了这一分类方法。
从数控技术课程内容的规划中可以明确，数控技术实验教学目标应该包含对数控机床控制思想的总体认识、对数控机床操作的实践技能培养和对数控技术原理的基本认识，从而通过实践教学实现对课堂理论教学内容的深化理解。
2 根据实验条件，确定实验教学内容及教学方法
目前的数控技术实验教学中大多只注重数控编程部分的实践，而数控技术作为一门专业方向课程，可以供学生选择的方向除了数控加工技术外还应包含数字控制技术。因此，实验内容的选择不应只局限于编程，还应注重于机床的数字控制原理，该部分内容几乎涉及到除数控编程外的所有数控技术课堂教学内容。
我校数控实验室现有数控车床、数控仿形铣床、立式加工中心、数控线切割、数控雕刻机、宇龙仿真软件及机电一体化实验台等设备，设备虽然不同，但都属于典型的机电一体化产品，具有相同的控制思想。因此，在数控编程课堂教学内容开始前，进行的数控机床基本操作实验中，首先通过各个机床的加工演示和讲解，让学生对机床的结构组成、工作原理、控制思想、操作方法进行初步认识，加深对数控机床原理的理解。然后，以数控机床的基本操作为重点，通过对机床操作面板的使用，让学生熟悉机床的基本操作方法。最后，通过简单实例，从零件图、程序组成结构、程序输入、调用、材料装夹、对刀、模拟、加工，介绍数控编程加工的总体实现过程。
在数控编程课程结束后进行的数控机床编程加工实验中，由教师给定题目或学生自拟的方式，根据零件图纸，学生通过仿真软件编制程序，最后经教师审核后在机床上加工。
在课堂教学后期进行的数控机床控制原理实验中，首先通过机电一体化实验台，演示对数控机床工作台的控制，介绍机床控制系统中的PLC、继电器、接触器、环形分配器、驱动器等关键部件，然后，通过结合机床操作面板、控制程序让学生观察电气控制柜和数控系统软件界面中的PLC输入输出信号的变化，让学生理解数控机床中信息的传递与驱动、反馈控制原理。
3 做好实验准备，提高实验效率
数控机床是一种高技术含量、高精度、高性能的设备，设备造价比较高，受客观因素的影响，实验设备少，学生人数多，要使学生在短时间的实验教学课时限制下尽可能多的理解和掌握数控机床编程及其技术原理的众多知识，实验前的准备工作极为重要。开学后，实验教师应与理论课教师充分沟通，协调一致，制定好理论教学与实验教学的教学计划；实验课程开始前，实验教师应充分了解学生的理论课程进展情况，从而根据学生实际情况，制定实验教学方案，并事先准备好刀具、材料、程序，并试运行，防止因疏忽造成实验过程中的时间浪费。数控技术涉及理论广泛，学生的疑问也较多，因此，实验教师要不断提高自身理论知识，充分理解实验中涉及到的理论原理，明确实验过程，从而使整个实验过程系统化，并能及时准确、简洁明了的解答学生的提问，从而提高实验效率。
4 注重知识应用，提升综合素质
单一的数控机床编程操作实验，简单的通过加工演示、简单实例，很难达到对学生综合实践能力的锻炼，因此，应有针对性地开发综合类的实验项目。如：利用加工中心，设置刀具长度补偿和半径补偿，采用多种刀具完成零件的钻孔、平面轮廓铣削加工、圆及圆弧等的加工；利用数控车床多刀加工，完成回转零件的内外圆柱面、端面、切槽、螺纹的加工；通过对操作面板的操作，观察数控系统PLC状态图的变化，结合电气控制柜中的继电器、接触器的动作，绘制机床的电气控制原理图；通过机电一体化实验台，编制PLC梯形图，实现对机床工作台的运动控制；采用自动编程软件，完成零件的自动编程。与此同时，鼓励学生在掌握基础知识的情况下，根据实验室条件，结合自身兴趣和方向、科研经验，自主设计实验内容，或在教师指导下参与共同设计新的实验，从而充分调动学生的积极性和主动性， 提高学生分析和解决实际问题的能力，有利于学生创新精神和实践能力的培养与提高，从而达到培养具有综合能力和创新能力人才的目的。
5 完善实验考核方式
数控技术课程作为一门专业方向课，相比于大多数课程，实践应用能力更为重要，因此，应加大实验内容所占比重。考核形式采用基本理论、软件仿真、基本操作、综合实践四个方面进行考核。其中基本理论涉及机床结构、控制原理、程序代码等；软件仿真涉及材料、刀具、工艺及程序等；基本操作包括图纸、编程、对刀、加工等实践操作；综合实践由教师拟定综合实例，由学生选题或自主选择工程科研实际问题，拟定加工工艺完成操作加工。
6 结语
实践是创新的源泉，学生通过动手实践，加深对理论的理解，从而更好的实现知识的应用，进而实现对知识的综合和创新思维的产生。数控技术课程实验是学生通过实践理解和深化认识数控技术理论的关键，同时也是对知识综合应用能力培养的关键。数控技术实验课程的特点，要求教师要在教学过程中不断总结和完善，丰富教学手段和教学方法，优化教学内容，提升自身理论与实践能力，从而确保教学效果。
【中图分类号】G710 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）04-0181-02
1 引言
数控机床的运行包含着很多知识，例如机床运行方式编程，数控机床的运行操作等。而事实上，数控机床的类型繁多，在教学中花费大量的资金购买所有类型的数控机床是不现实的。因此，数控仿真软件解决了当下问题，数控软件内包含所有数控机床涉及到的技术和操作，满足了学校和学生的需求。本文针对数控仿真软件在教学中的运用研究，将从数控仿真软件介绍入手，根据数控仿真软件在教学中的运用优势，找出数控仿真软件在教学中存在的问题，最后，对数控仿真软件在教学中的运用过程进行分析并提出其在教学应用中应注意的事项。
2 数控仿真软件介绍
数控机床是制造生产型企业所必备的一项机械设备，数控机床可以通过程序的输入，使数控机床的操作按照人工意愿进行操作。数控仿真软件就是根据数控机床的操作过程而研发的，可以模拟数控机床的操作流程。具体来说，数控仿真软件是基于计算机的一项应用软件，具有模拟加工和编程的功能，通过构建三维模型或二维模型，实现数控机床控制流程的全方位模拟，包括机床的指标设定，机床的运行流程，控制面板操作，设备定义选择等。
3 数控仿真软件在教学中的运用优势
数控仿真软件在教学中的运用具有几点优势。第一，更新了职业教学中的教学模式。对于工程类专业的学生来说，理论固然重要，但是更重要的是实际应用和操作。数控仿真软件的安装，不仅能够提升学生的操作兴趣，还能帮助学生加深对课程内容的理解，通过软件中的模拟操作，了解零件加工的实际操作路径，提高教学质量。第二，降低了教学设备的投入。数控机床类型数目繁多，配置一套种类较全的数控机床设备，需要投机上百万。但是数控仿真软件，只需要购买一份压缩文件，就可以使每台计算机装有该软件，而且软件中已经涵盖了所有类型机床和操作流程，便于教师教学。第三，数控仿真软件中包括学习内容的考核系统，学生通过模拟操作完成考核任务，软件会自动扫描操作过程进行评定，给出相应的成绩和建议，为教师减轻了负担。
4 数控仿真软件在教学中存在的问题
数控仿真软件虽然为教师的教学带来了便利，但是将其应用于教学中仍然存在着一些问题。首先，数控仿真软件不能完全替代数控机床，可能将学生带入误区。数控仿真软件具有模拟性，其操作环境自动默认为理想状态。在操作中，软件的操作参数是可以随意设置的，这与数控机床的实际操作不相符合，一旦利用数控仿真软件养成习惯，将对实际的数控机床产生一定的影响，使数控机床发生损坏，加工的物件质量不合格。可见第二个问题就是，加工的工艺性较差。数控仿真系统的操作与实际加工、品质、程序等具有一定的偏差，数控仿真是固定的模拟流程，而机床实际情况不同，操作流程可以适当地调整，保证加工工艺的精准性。仿真软件同时也不能模拟出数控机床操作中遇到的专业性问题，不利于培养学生的知识灵活运用能力。
5 数控仿真软件在教学中运用过程
5.1?⑹?控仿真软件融入工艺流程分析课题中
将数控仿真软件融入到工艺流程中，以加深学生对加工方法的深刻认识。在其工艺分析课题中，教师要结合数控仿真软件，细化实际操作流程，使学生充分了解数控仿真软件各个流程和环节，帮助其和实际加工过程结合起来。职业教育学校的大部分学生基础较为薄弱，将数控仿真软件融入到工艺流程中时，教师要边演示给学生，操作数控设备按键，边进行讲解，讲解各个图标的作用和功能，生动的将数控走刀过程展现在学生面前[1]。演示过后，可以找学生到前来再演示一遍，提升学生对数控技术的学习积极性。在学生的操作中及时发现问题，并及时进行指导[2]。
5.2 结合数控仿真软件运用，讲解编程相关指令
在数控技术学习中，零件的工艺流程只是基础。重要的是使学生学会程序编写。程序的编写可以直接影响零件的具体形状，甚至影响其生产与合格率。传统的编程讲解，教师只是对着零件图或者书直接讲解，提到某些刀具的选用和切割方法，学生只能自行想象，以利于教学效果。而教师打开数控仿真软件，对着仿真机床讲解，直接模拟选刀具的过程，走刀的角度和速度直接通过教师编程展现，使学生观察编程后的改变，学生就能够了解到数控加工工艺的实际内涵，提高对编程学习的兴趣。
5.3 将多种数控仿真系统进行比较，拓展学生知识面
在实际的工厂数控机床操作中，不同的零件要求具有不同类型的数控机床进行加工。而数控技术的教学，尤其是针对职业教育学校，其技术的教学目的是培养出实际的应用型人才，通过学校理论知识和模拟训练，真正掌握数控零件加工流程。因此，在数控教学中，要以就业为指导思想，教师除了为学生讲解数控编程技巧和机床操作外，还应将多种数控仿真系统进行比较，拓展学生的知识面，使学生能够掌握各种类型的机床操作流程，将所用的知识灵活运用。
6 数控仿真软件运用在教学中的注意事项
6.1 认识到仿真教学内容与实际操作的区别
通过数控仿真软件在数控操作技术中的问题分析，教师应当注意使学生充分认识到仿真教学内容与实际操作的区别。仿真软件的操作流程，并不与实际操作相同。教师在教学过程中，要教会学生灵活运用。以掌握学习重点为基础，在实际工作中根据情况的不同而随机应变。与此同时，教师要加强数控仿真软件的实用性能。以其中的具体几何模型作为演示模型，以实际生产的实例作为课题。分析其具体生产情况和要求，比如品质管理、质量检测等，提高仿真系统的真实运用性。
6.2 加强学生实际操作中安全意识的培养
其实国内厂家在购置数控机床，尤其是进口机床的过程中，对数控机床，特别是数控 系统的技术性和先进性都有相当高的要求，对数控机床的功能选择也相当讲究，力求越对越好。但设备在安装运行后，其使用效果并不理想，操作人员对数控机床的操作仅限于所接受的培训水平，甚至更低。对数控机床的标准功能使用不足，对特殊功能的使用更无从谈起，究其原因，主要是操作，编程和维修人员对数控技术的基础理论学习不够多，理解不深，设备管理部门对设备的管理不当，对设备的相关人员职责划分不清，设备的维修能力和水平也是重要的因素。其结果是，操作人员在怕承担责任的心理压力下，裹足不前。
二、编程水平低：
数控机床只是一个柔性的，灵活的生产工具，要想发挥其特点和优势，尤其是数控nc程序的强有力的支持。 目前，我国大多数数控机床的使用厂家，都还在使用数控机床上人工nc代码输入的方法，即使曾经配置了apt语言的编程环境，由于其操作的复杂性，也都弃之不用。对于购买了各种各样cad/cam系统的用户，由于其运行环境大多数局限在工作站上，即使运行环境在微机上，也都安装运行在产品设计部门。由于cad/cam系统的所有权问题，以及设计和生产部门管理上的脱节，使得cad/cam系统在实际生产加工中得不到充分利用或者设计部门编制的nc程序并不是根据最佳工艺生成的优化加工程序。众所周知，对于轴类零件，板金类零件的nc程序编制，相对来说，要简单得多，人工编程能够完成，而对于箱体类零件，尤其是复杂的型面，不规则的空间曲面，靠人脑有时都想象不出来，再去人工计算，靠人工编制nc程序，其结果不言而喻。因此数控机床的自动编程尤为重要。
三、刀具管理落后：
刀具系统作为参与制造活动的重要辅助工具，对数控机床的柔性、生产率以及产品制造的精密性和正确性起着举足轻重的作用；同时，刀具又是较昂贵的消耗性资源，一般生产车间，尤其是数控机床较多的生产环境里，刀具的数量巨大，其中的组件也相当复杂，信息繁多，由于生产加工的需要，大量的刀具频繁地在刀具库和机床以及机床与机床之间流动和交换。传统的刀具管理是将刀具的信息记录在纸上，或记忆在人脑中，时间稍长，记录的信息容易丢失，不同的使用者对刀具的信息不易掌握，刀具的信息管理跟不上,造成刀具的使用混乱，资源浪费，生产效率低下，更严重的结果是造成在制品的偏差过大、工艺偏离，甚至出现产品报废、影响生产周期。建立完整的刀具数据库，将刀具系统的所有信息纳入计算机中进行管理，建立无纸化的刀具管理系统是当务之急。
四、对数控机床的集成管理认识不足：
