数控编程的编程方法范文

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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。

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一、问题提出

随着现代科学技术的迅猛发展及社会体系、经济体系和教育体系的不断改革与变化，社会对高素质技术人才的需求也在不断发生变化。高等职业教育肩负着向特定的行业和岗位培养合格的第一线的操作技能型的专门人才和高素质的劳动者的使命，如何提高学生的技能水平和综合素质，是高等职业学校一直在探索的一个具有现实意义的课题。

二、基于工作过程导向教学法的涵义

基于工作过程导向教学法是高职课程改革的方向，其核心追求是：不再把教师掌握的现有知识技能传递给学生作为追求的目标，或者说不是简单的让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，学习的重点在学习过程而非学习结果，他们在这个过程中锻炼各种能力。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。

三、基于工作过程导向教学法在数控编程课程中的实际应用

数控编程课程是一门理论与实践性较强的学科，其主要任务是训练学生数控编程和数控加工的能力。在教学中，教师应如何处理好理论教学与实践教学的关系，更好地激发学生的学习兴趣，使学生既能学到理论知识，又能培养动手能力，以达到提高分析问题和解决问题的能力，是摆在教师面前的一道必须探索的、不可回避的重要课题。采用基于工作过程导向教学法，可以达到教与学共同提高的目的。例如在数控车床编程教学中我们选用了轴类零件、套类零件等作为载体，让学生通过编制车削加工程序，掌握编程的基本方法、各种指令及代码的使用、加工工艺方案的选择等，提高了学生学习的兴趣，教学的效果自然会很好。下面讲述一例基于工作过程导向教学的实施过程：

项目课题： 轴类零件的加工

问题分析： 在学习了数控编程的基础理论后，需进一步提高学生的动手技能。为使学生能较快较好的掌握操作技能，按数控车床高级工的标准进行技能训练。

一、任务分析：要完成本次课题，学生需要做完下列几方面工作：

1、分析零件的图样

(1)看懂零件图

(2)精度分析：尺寸精度，形位公差，表面粗糙度

2、加工工艺分析

(1)编程原点的确定

(2)制定加工方案及加工路线：

选择数控机床及数控系统、制定加工方案及加工路线

3、工件的定位，装夹与刀具量具的选用。

4、主轴转速

（1）进给速度

（2）切入深度（背吃刀量）和加工余量

5、轮廓基点（节点）的计算

6、确定加工工艺，填写数控加工工艺卡。

二、编写加工程序及输入程序

三、工件的加工操作

1、装刀，对刀确定加工参数

2、加工操作：程序检测，加工过程出现的问题

四、工件的检测及评分

按高级工标准进行自评

相关知识：普车基本理论与普车技能、数控基础理论知识、机制加工工艺学理论知识、制图知识、测量原理

材料清单：38钢（毛坯料）

刀具：符合要求的数控车刀，外圆粗车刀，三角螺纹，镗刀，切断刀，外圆精车刀

量具：千分尺，游标卡尺，卡规，万能角度，内径量表，止通规

实施过程：第一阶段活动开始：

讨论分析零件图，提出任务要求：

1、学生分成4人一组（制定工艺和编程2人；操作加工1人；检测评分1人）

2、判断工作表面，精度要求最高表面，看懂零件图

3、每一小组按要求加工出零件

第二阶段项目活动开展：

1、每小组按要求编写工艺卡和编写程序

2、操作机床加工工件，生产出合格零件

3、检测评分

4、各个小组介绍自己的加工过程，展示成果

5、回答其他小组提问

第三阶段总结：

学生根据以加工的零件，总结由图纸到零件的整个过程（或顺序）。

四、效果与反思

采用基于工作过程导向教学法，有利于培养学生的多种能力。在本门课的实施过程中，既提高了学生的基础理论、职业素养、编程能力、又提高了交流能力、管理能力、协作能力等的认知能力，为学生今后的发展奠定基础。提高了学生的学习兴趣，有利于自我学习能力的养成。尤其是中等以及中等偏下的学生。有利于更加全面地评价学生。评价系统更加注重了过程性的评价。

（一）情境的选取是基于工作过程导向教学法成功的关键

情境的选取要以教学的内容为依据，既要与书本知识紧密结合，又要和实际应用有联系，让学生既能运用所学的知识，又可以自主创新，情境的难易程度要针对学生的实际水平来确定。总之，情境的确定不是一件轻松随便的事，需要教师们经过多次的研讨，紧紧结合岗位能力的要求来确定。

（二）情境实施过程是基于工作过程导向教学法的核心环节

情境确定后，进行实施动员，教师要做好学生的学习动员工作，让学生了解情境活动教学的意义、情境应完成的功能、情境活动所需的技术与学习方法、实施流程及考核办法等。教师先期实施完成该情境，一方面对情境有全面的了解，便于更好地指导学生；另一方面可以展示案例效果，以增强启发学生的学习兴趣，使学生能够积极主动地参与到情境活动教学中来。教师在实施情境活动时，要充分设计好各个环节的活动，提前做好准备，并在实施情境活动中根据学生的情况灵活安排，在情境活动具体实施过程中，经常需要临时调整教学计划。因此，在工作过程导向教学法的实践中，要求教师有极大的创造性和应变能力。

（三）总结评估是基于工作过程导向教学法的重要环节

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一、引言

计算机数控技术的迅速发展，使制造业所采用的技术手段发生了革命性的变化。传统的制造技术正在向以计算机数控技术为基础的数字化制造技术过渡，制造业信息化成为国家发展的重心，整个制造业对从事数控编程、数控机床操作和数控设备维修的高素质应用型技术人员的需求量很大，数控技术应用专业被列为技能型紧缺人才培养的专业之一。那么，怎样才能培养出一批适应社会需求的有能力、有技能的高素质应用型的数控专业人才，是我们每一位从事数控教学的教师必须思考的问题。本文基于这个出发点，在数控专业理论课程的教学中做了一些新的探索和尝试。

二、课程教学方法改革探索

1.把现代信息技术融入课堂教学中，增强学习的直观性

在《数控设备与编程》课程的理论教学过程中，很多内容的讲授必须借助形象直观的操作，如果能与现场实际联系起来讲授会取得很好的效果；但理论课又不是纯粹的实践课，去现场边操作边讲授，往往会受到实习场地等客观因素的影响，使教学不能按时完成。那么，怎样才能克服这些问题，让学生既能直观地感受又能很好地掌握理论知识呢？

现代信息技术为我们提供了方便。在课程的讲授中，根据不同的教学内容，利用现代信息技术制作生动形象的课件，展示教学内容，不仅能激发学生的学习兴趣，更能收到事半功倍的效果。因此，在数控编程功能代码的教学中，我就采用Snagit技术、多媒体播放软件、PowerPoint、微课等这些现代信息技术，把在数控仿真软件上实现这些功能的过程表现在一个课件中，让学生通过多媒体课件的播放，如临其境，增强学习的直观性，收到了意想不到的效果。同时，网络技术和手机的发展也为学生的学习提供了丰富的资源。例如，在讲“数控机床的发展过程及发展趋势”这一章节时，可以让学生先在网络上收集相关的教学材料，然后分组总结、讨论，每组出一个代表说明所收集的主要资料，最后，老师进行归纳和评价。通过这种教学方法，不但丰富、深化和扩充了教学内容，也增强了学生学习的主动性和积极性，同时也克服了学习的枯燥性，提高了学生学习的兴趣。

2.采用交互式教学方式，发挥学生学习的主动性，活跃课堂气氛，培养学生的协作精神，增强学习效果

交互式教学法，是指在老师与同学之间、同学与同学之间通过频繁的信息交流以达到传输知识的目的。具体来说就是通过老师向学生提问，学生给老师提问以及学生之间互相提问，然后由老师或是学生来回答，或者以集体讨论的方式寻找答案的教学方法。这种教学方法使学生能在轻松愉悦的气氛中获取知识。例如，在学习“圆弧插补指令”这一节时，先让学生自己阅读教材内容，然后让学生分组讨论，分析本节课的圆弧插补指令和前一节的直线插补指令有哪些不同，让学生把不懂的地方分组反馈到老师这里，然后老师针对学生的问题进行解答。在解答过程中，老师对本节课的重点和难点进行强调，并通过设置交互式练习，检验学生学习的效果。通过这种教学方法不但活跃了课堂气氛，同时学生之间的分组讨论也能培养学生的团结协作精神，增强学生自主学习的能力和学习积极性。

通过这种教学方式，让学生直接参与到课堂教学中，能增强他们自主学习的能力和学习积极性。

3.把仿真技术引入课堂，提高学生的动手能力

数控加工仿真系统通过对数控铣、车等加工全过程的仿真，能提高学生的熟练操作机床的技术，减少机床损坏几率，保证程序在真实操作状态下的准确性，更好地掌握这门技能。在《数控设备与编程》课程教学中，引入仿真技术，可以使学生对功能指令的格式，参数意义和应用及时通过仿真加工进行验证，让学生看到自己利用所学指令加工出的工件，这样不仅能培养他们学习课程的兴趣，也能提高他们的动手能力和应对生产一线的实践能力。

4.对学生的课堂表现进行及时评价，培养学生一丝不苟的工作作风

《数控设备与编程》这门课程与实际联系紧密，在课堂教学过程中要注意对学生的表现进行及时评价，鼓励学生大胆探索和尝试，培养学生良好的职业素养。例如，在仿真软件上进行数控车床的操作时，对操作灵活、完成任务快的学生，及时表扬他们的成绩，同时提醒他们认真检查，以免发生违规操作；对操作速度慢的学生，老师应该鼓励他们，告诉他们只要他们坚持不懈，大胆尝试，就能看到自己的劳动成果。另外，在数控编程的练习中，有些学生往往少写一个小数点，或者写错一个数字，就会导致整个工件成为废品，这时应该及时教育学生，在学习工作中一定要养成认真负责、一丝不苟的工作作风，否则，就会出现很多人为的损失，导致严重的后果。通过在教学中恰当的评价，能增强学生学习的信心和勇气，增强学生的职业安全意识，为以后的工作打好坚实的基础。

通过上述教学方法的探索和实践，不但能激发学生对专业课的学习兴趣，提高专业理论学习的效果，而且也能使学生的实践动手能力和和职业素养有一定的提高。

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倒圆角就是把工件的棱角切削成圆弧面的加工，在数铣加工应用的非常频繁。圆角曲面可以看成是由无数等高线组成的，所以我们可以采用分层加工的方式倒圆角，每一层都沿着等高线走刀，一层一层的加工出圆角曲面。

方法一、计算每层的等高线轨迹

圆孔倒角等高线都是圆，高度增加圆的半径也在变大。编程时只要计算出每个高度圆的半径，然后使用圆弧指令G02或G03和宏程序编写加工程序。

程序的编写

O1000 程序名

N10 M6 T1 换上一号刀，Ф10mm立铣刀

N20 G54 G90 G40 设置加工初始状态

N30 G00 X0 Y0 刀具快速移动到X0 Y0处

N40 M03 S1000 主轴正转，转速1000r/min

N50 Z5 刀具快速下降到Z5处

N60 #1=0 定义变量的初值（θ的初始值）

N70 WHILE[#1LE90]DO1 循环语句，当#1≤90°时在N80～N120之间循环，加工圆角曲面

N80 G01 Z[10*SIN[#1]-10] F100 指定每一层的加工高度和进给速度

N90 G41 X[35-10*COS[#1]] D1 移动到每层铣削时的初始位置同时引入左刀补

N100 G3 I[10*COS[#1]-35] 逆时针加工整圆，分层等高加工圆角

N110 G40 G1 X0 移动到X0 YO处同时取消刀补

N120 #1=#1+5 角度值每次增加5°（增量值取得越小，圆角的加工精度越高）

N130 END1 循环语句结束

N140 G0 Z100 快速抬刀到Z100处

N150 M30 程序结束

方法二、用刀具补偿值指令G10编程

只减小程序中的半径r，而不改变刀具实际半径R，加工轮廓就会向外偏移，偏移量就等于实际半径R-程序半径r。如果使R-r等于每层等高线相对于底层圆弧轮廓的水平偏移量，偏移后的轮廓就能和每一层的等高线轨迹重合。只要把r设成变量#101，并通过刀具补偿值指令G10输入到程序中就可以实现刀具自动偏移按等高线轮廓加工圆角。

程序的编写

要想在程序中改变刀具半径，就需要用到输入刀具补偿值的指令――G10，编程格式：G10 L12 P0 R#101（P：刀具补偿号R：刀具补偿量）

O1002 程序名

N10 M6 T1 换上一号刀，Ф10mm立铣刀

N20 G54 G90 G40 设置加工初始状态

N30 G00 X0 Y0 刀具快速移动到X0 Y0处

N40 M03 S1000 主轴正转，转速1000r/min

N50 Z5 刀具快速下降到Z5处

N60 #1=0 定义变量的初值（θ的初始值）

N70 #101=5 定义变量的初值（刀具半径R的初始值）

N80 WHILE[#1LE90]DO1 循环语句，当#1≤90°时在N90～N150之间循环，加工圆角曲面

N90 G10 L12 P1 R#101 指定一号刀具的半径补偿值

N100 G01 Z[10*SIN[#1]-10] F100 指定每一层的加工高度和进给速度

N110 G41 X25 D1 移动到每层铣削时的初始位置同时引入左刀补

N120 G03 I-25 逆时针加工整圆，分层等高加工圆角

N130 G40 G1 X0 移动到X0 YO处同时取消刀补

N140 #1=#1+5 角度值每次增加5°（增量值取得越小，圆角曲面的加工精度越高）

N150 #101=10*COS[#1]-5 计算一号刀具的半径补偿值

N160 END1 循环语句结束

N170 G0 Z100 快速抬刀到Z100处

N180 M30 程序结束

上面讲了两种倒圆角的编程方法：

第一种方法思路简单但，只适用于在轮廓比较规则的型腔上加工圆角，像圆孔、方形型腔等，如果型腔的轮廓比较复杂或者不规则就难以实现了；

第二种方法用在程序中改变刀具半径的方法编程，因为这种方法只按型腔的轮廓编程，因此可以简化编程，而且能够实现在任何形状的型腔上加工倒角。实际上任何由等高线组成的曲面都可以用这种方法来加工。

这两种方法并不只局限于FANUC系统，它们的编程思路同样可以用到其他系统当中。

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课 题:苏州市职业大学校级科研项目《数控加工及编程课程实践教学的评价研究》(SZDG4-11014)。

数控加工在机械生产中的作用越来越重要。为了使学校人才培养更好地符合长三角地区实际,以满足中小型制造企业的高技能人才需求,笔者对数控加工工艺及编程课程教学改革进行探索,取得了一系列成果。

一、数控加工工艺及编程教学面临的问题

1.实践教学内涵

由于高职数控技术专业毕业生会有相当一批走上机械加工的工作岗位,因此课程内容在新工艺、新技术、新材料、新产品方面必须与传统课程内容进行整合,过难、过深、过偏的课程内容需要删除,与此相关的实践教学内容也应予以调整。实践教学中的实验、实训、课程设计、毕业设计等也要有一定变化,凸现出强化技能的实训课程来。

2.实践教学模式

原来的教学采用以课堂为主的模式。实践教学不能满足掌握技能的要求。

3.评价方法

原有的评价体系主要采用平时考察和期末考试来综合评定的模式。在评价重心上,只注重了结果,而忽略了过程;在评价内容和标准上,强调统一要求,而忽略个体差异;在评价方法上,使用量化评价多,而忽略了多种评价方法的综合应用;在评价主体上,以教师评价为主体,忽略了学生的自评、互评和他评。

二、数控加工工艺课教学改革实践

本地区以中小企业为主,企业接收工学结合的学生数量有限。在培养过程中,我们实施了“教师+工程师”导学教学新形式、“双向互动工学结合”教学模式。该模式获江苏省高等教育教学成果奖二等奖。通过分小组形式组成学习团队,每个学习团队分阶段地分别在校内、企业完成课程学习。学习形式有两种:一种是学习团队到企业进行工学结合,由企业导学教师指导学习;另一种形式是学习团队在校企导学教师和校内教师共同指导下,在校内完成校企导学、校内教师共同确定的项目课程学习。这种形式既能接受企业导学和校内教师的共同指导,还能利用学校的实训设施。这种教学模式,充分利用学校的有限资源,解决企业接收工学结合的学生数量的问题,让所有学生都分阶段地到企业去完成课程学习,分阶段地在校内完成项目教学。实现了教学环境与企业生产环境的融合,使学校和企业并列成为人才培养的主体。经过不断的建设和实施,在人才培养模式、课程体系、职业能力和素质培养等方面形成了自身的特色。

三、数控技术专业实践教学评价模式

1.原有的评价模式

(1)过程评价模式。过程模式是一个开放系统。过程模式的学习不是被动的直线式反应过程,而是一个主动参与探究的过程,关注整个过程的基本规范,使之与宽泛的目的保持一致。这种模式让中学生不是被动地接受老师的教育,而是主动地参与,通过自己的行动促进学习和认知技能的发展。

(2)CIPP评价模式。CIPP模式包括背景、输入、过程和成果这4个环节的评价。为了描述和评价长期的、真正成功的改革方案,斯塔佛尔比姆把成果评价分解为影响(impact)、成效(effectiveness)、可持续性(sustainability)和可应用性(transportability)评价4个阶段,由此构成了7个环节的评价模式。该模式不局限在评定目标达到的程度,而是关注了为目标提供有用信息的过程上。背景评价强调,首先应根据评价对象的需要对目标本身做出判断,看是否两者一致;输入评价强调最佳手段问题;过程评价强调实施情况;成果评价要测量、解释和评判目标成绩。

(3)差距评价模式。M.Provus提出的差距评价模式认为,课程计划和课程实施不一定是一回事。虽然课程实施是在课程计划的指导下进行的,但实际是在学校教育中,在实际的课程推进过程中,课程计划并没有完全落到实处,并没有完全在课程的事实过程中体现出来,而且在课程发展的整个过程中都会出现一种差距。真正揭示课程计划所设计理想目标和实际表现之间的差距,对于课程评价来讲是十分重要的,差距评价的核心点即在于此。

2.新构建的评价模式

综合以上三种评价模式,建立灵活的考核形式,注重在过程中发挥学生的关键能力,并作为学生成绩的重要评价部分。构建的评价体系确立 “主体取向”“过程取向”“目标取向”相结合的多重价值取向。根据项目化课程体系,紧扣“学科能力”“方法能力”“社会能力”形成相应的评价要素,对各评价要素进一步细化为评价内容的要点。考核形式主要包含以下三部分:

(1)学生自我评价。学生对自己实践成果的评价。依据过程评价模式,以学生为主体,让学生通过这个环节,对自己的思维方式、实践方法、实践能力进行思考,不断改进,提高学生学习的主动性和学习效率。对于以小组方式来完成实践任务的,按学习团队开展自我评价。这种按学习团队来集体进行的思考,更能反映学生之间的团队协作能力,也更好地检验了学生的实践能力水平。

(2)教师评价。教师对学生在学习过程中表现出的社会能力和方法能力的评价。依据CIPP评价模式,教师评价主要包括:工作量、工作难度、在小组中的作用、工作态度、沟通协调能力等。这种教师的成绩评价方式有利于提高学生的学习兴趣,发展学生的综合能力。还能帮助学生进一步明确学习和发展的目标,培养对学习负责的态度和精神。依据过程评价模式,通过数控加工工艺分析、划分加工工序、刀具与夹具选择、量具的选择、编制与调试程序、操作数控机床、零件的测量等整个加工过程对学生进行评价。结合两种评价模式教师给出教师评价。

(3)成果认定。指导教师依据差距评价模式,对学生工作进行成果的认定。成果认定主要是对学生实践结果的评价。在达到合格率的前提下,采用正确的方法完成多少个零件作为主要评定标准,实训报告仅作为参考标准。学生的实践态度、经济意识等职业素养在实践中得到了很大提高。

新的考核方法,既考理论,又考实践,并注重实际动手能力、创新能力和实践能力的考核,使学生既要能动脑,又要能动手。经过实践锻炼,使学生能够迅速成长为现代数控行业所需要的具有必要的理论知识和较强实践能力的应用型、技术型高技能人才。

四、小结

数控加工实践教学与理论教学之间存在关联性。实践教学的评价结果应反映出理论教学的效果,而理论教学的目标不能脱离实践目的。随着教学条件的不断改善,理论教学与实践教学的统一性会加大,对实践教学评价方法的研究会日益凸现,这符合高职教育的特色。

参考文献:

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在实践当中经常遇到车削一些外形尺寸在X方向并不单调的铸件、锻件，这时若用G71指令编程，难以达到加工要求，我们通常用G73封闭切削循环指令来进行编程，但这一指令在使用过程当中常常出现走大量空刀的现象，这极大的延长了加工时间，降低了加工效率。文章以一个加工酒杯外轮廓的实例进行分析，通过巧妙运用G75和G73指令编程来减少走空刀的时间，提高加工效率，希望能带给数控编程初学者一些启发，给相关技术人员一些参考。

1 案列分析

如图1是我们将要加工的零件，毛坯尺寸为￠30*50棒料（材质为45#钢）。（1）加工要求：将该零件外轮廓车削到符合图纸尺寸要求，X向留精加工余量0.5毫米。（2）使用数控系统：FANUC oi Mate TC数控系统。（3）工件坐标系原点及换刀点：以工件右端面与主轴中心线的交点作为工件坐标系原点。（4）换刀点：换刀点设置在X100 Z100处。（5）使用刀具：如表所示。

在加工时我们会发现刀具经常切削不到工件表面，空刀特别多，完成此零件加工需要约12分钟，另外，加工外轮廓时3号尖刀担负了绝大部分任务，容易磨损，加工精度得不到保障，需要频繁更换刀片，因此加工效率较低。考虑到G73指令为仿形加工，我们可以在留足精加工余量的前提下先加工好外圆柱面后用车槽刀在图1所示剖面线区域车出一个适当大小的凹槽，最后调用G73指令加工。加工顺序为车端面-粗车外圆-车槽-车外轮廓至成型-精车，加工程序如下：

在使用改进后的程序进行加工时，我们会很明显发现3号外圆尖刀在加工过程当中走空刀的时间少了很多，在相同的转速和进给条件下，加工同一零件耗时仅需8分钟左右，效率提高了约30%，同时3号外圆尖刀的加工任务也大为减轻，更换刀片的时间延长了一倍左右，加工效率有了很大提升。

2 结束语

在实际加工数控零件时，我们应根据零件各自的构造特点，巧妙运用G75和G73指令编程，优化刀具路径，兼顾不同刀具的特点，在实际生产当中取得事半功倍的效果，有效提升经济效益。

参考文献

[1]FANUC Series Oi Mate-TC操作说明书[Z].

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【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）01B-0093-02

数控车床实训教学是数控模具专业教学的重要组成部分，数控车床是依靠程序来加工零件的，若程序编写错误或输入错误，比如未输入刀具号，未设换刀点，漏输小数点，长度尺寸漏输“负号”，镗内孔、切槽，X 和 Z 轴联动退刀，等等，都会导致撞刀现象发生。撞刀现象是学生刚接触数控车床初期实训过程中普遍发生的，很多刚接触数控车床的学生对车床编程、操作等都不清楚、不熟悉，稍有不慎就容易使机床刀架与工件、卡盘或尾座发生碰撞。在此，笔者根据多年从事数控车床教学的经历，粗浅谈一下如何从编程入手有效预防和减少数控车床实训教学中发生撞刀现象。

一、设置程序初始化是预防和减少撞刀现象发生的前提

中职教育学校在数控车床实训教学中由于受场地限制以及车床设备成本普遍较高等原因，学校大多是采用多人一机、轮流操作的方式进行实训教学，这样既能节约教学成本，又有利于培养学生的团队协作精神。但多人一机假如不重视数控车床程序初始化就容易发生撞刀现象，因为每个老师对编程教学方式和习惯不同，也会使学生效仿的实训编程方式不同，因而学生在实训中对机床程序进行初始化的设置也不同。这种情况在每年各类数控车床技能大赛中表现得尤其突出，比赛选手假如忽视了程序初始化设置，比如上位选手平时喜欢半径编程，那么不用半径编程模式的后面选手如果不重新进行初始设置必然受到影响。又比如实训教学时，上一位操作机床的同学采用增量坐标进行编程，实训结束后，下一位同学接着使用这台车床进行实训，但他不是用同样的编程方式，而是用绝对坐标 G90 方式进行编程，如果他忽略了程序初始化，那么此时这台车床的初始状态就是增量坐标 G91 编程的默认方式。当使用这台车床进行加工时，机床就会发生错误动作，甚至撞刀。因此，在实训中，老师要教育学生养成良好的操作习惯，在编制程序第一段时要进行程序初始化，这样做可以有效避免在车床加工时发生撞刀现象。我们就拿华中系统数控车床来说，编程时在程序第一段写上 G94 G21 G40 G90 等，就对机床编程加工时的分钟进给、公制编程方式、刀尖半径补偿取消、绝对坐标编程等进行了限制，这样学生用机床进行编程加工时，就不受前一位学生加工时所设置的初始化的影响，可以随意按照自己的编程习惯进行操作，不用担心撞刀现象发生。

二、进刀和退刀路线的选择是预防和减少撞刀现象发生的关键

（一）如何合理选择进刀路线

在数控车床编程时要分析零件图样，这是工艺准备中的首要工作，分析零件图样后根据所要加工的毛坯尺寸和安装刀具时其所伸出的实际长度等进行编程，合理选择进刀路线。在编程时，为了提高加工效率，尽量缩短空行程，更不能在换刀点进行切削加工。一般来说，在空行程中，用 G00 指令快速从换刀点把刀具移动到靠近工件处，此时，刀具与加工工件的距离通常取离工件外圆及端面 2-5 mm 的安全距离，即循环起点或进刀点，然后才能进行切削加工。这一节距离很重要，太小易崩刀，太大空刀过多。实训教学中经常会碰到以下现象，学生在加工时，工件毛坯较长，加工完毕，准备切断的时候，不注意而发生撞刀现象。比如工件总长 56 mm，学生在外圆精加工时，一般也只会加工到长 60 mm 的位置，然后用 GOO 快速定位切断刀（刀宽 4 mm），当定位到 Z-60 时，学生记住了刀宽，却往往忘记了工件左边毛坯的实际直径尺寸，因少了这个尺寸，所以这时 GOO 定位的 X 坐标小于毛坯尺寸，使得刀很容易撞到工件左侧毛坯，如图 1 所示。

在深槽切削加工时，学生编程也往往采用两轴联动进刀，不考虑刀具运行轨迹，比如 G00 X Z 移刀至切槽定位点，很容易出现撞刀现象。正确做法是，应用单一坐标进刀方式，把 G00 X Z 分成两行，先执行 G00 Z，再执行 G00 X，再在 X 方向切削加工外圆槽，如图 2 所示，按虚线方向进刀。对于槽类零件加工来说，G00 进刀编程时应使刀具先走完 Z 轴方向尺寸，再走 X 方向尺寸，这样就能避免刀具撞向工件。在工件较长，需要一夹一顶的时候，进刀时如不小心也很容易导致刀具撞上顶尖，正确的进刀路线如图 3 所示，按虚线走刀，刀具先向 Z 方向移动，然后再向 X 方向移动，这样刀就撞不上顶尖。

编程加工时要根据图纸、工件的实际情况来确定进刀路线，编写程序写时要对应图纸来确定刀具行程，要做到心里有数。

（二）如何合理选择退刀路线

编程不够熟练的学生，初学时很容易忽略确定退刀路线，或者说不理解指令里面的退刀参数的含义，因此，加工时往往使刀具在退回的时候与工件、尾座等发生碰撞，这种碰撞现象也是数控车床实训教学中时常发生的现象。外圆退刀时，要按照先退 X 方向，再退 Z 方向；内孔退刀时，一般是先退 Z 方向再退 X 方向。实训教学中，在进行工件切断时常会碰到以下现象，学生先前装刀时，刀具比工件中心高低了，因此在切断指令指使切断时，刀具却无法切断工件，此时假如选择 G00 X100 Z100 两轴联动退刀又会发生撞刀现象。还有，如用 G01 指令切槽加工时，退刀时不能用 XZ 两轴联动退刀方式，应用单一坐标方向退刀，先在一个方向退刀完毕后，再在另一方向退刀。还有一种情况，槽加工完毕后，如采用 G00 X100 Z100 随意两轴同时运动，就会导致切槽刀具与工件相撞。为了避免切槽刀具在退刀时候撞刀，就要使刀具按图 4 中虚线所示的退刀路线进行退刀，把 G00 X Z 分成两段来执行，先退完 G00 X 再退 G00 Z。内孔加工时也经常出现撞刀现象，如图 5 所示，工件内孔编程加工时，要考虑底孔直径与刀杆进去后的间隙。尤其是小孔加工时，用循环指令如 G71 或 G75 加工时一定要注意程序里的参数“R”退刀距离，也要注意单位是微米还是毫米，数值不能过大，否则刀背会撞到工件孔壁。单一指令或手动加工内孔或内孔槽时，退刀先走 Z 方向，把刀具从孔里退出来，再走 X 方向使刀具移动至目标点。当需要顶尖辅助加工时，退刀路线为图 6 所示虚线，先走 X 方向，退出的距离要大于顶尖尾座尺寸，然后再走 Z 方向，这样就可以避免程序撞刀现象的发生。

三、合理使用刀补指令是预防和减少撞刀现象发生的有效手段

刀补功能在数控车床加工中有非常重要的作用。使用刀具补偿功能后，如刀具磨损也不必改变加工程序的尺寸，它能将编程的计算量简化，大幅提升加工效率。但假如在编程中刀补指令使用不当，就会出现多切、少切或撞刀现象。初学数控车床加工的学生在使用刀具补偿功能时，由于对刀具补偿功能不理解，使用刀具补偿功能的方法和步骤不正确，容易出现刀具位置补偿错误。表现为当某号刀执行刀补后，导致实际与理论不符，从而出现撞刀事故发生。如学生在试切对刀时，用 1 号刀去车工件外圆和端面，却把 X 测量的数据和 ZO 输入进 2 号刀存储器里面去，在程序加工时刀具却又写上 T0101，这样肯定会导致与理论不符的错误。要想在数控车床加工上编出完整合格的程序，车出尺寸标准的零件，就必须要很好地掌握和利用刀具补偿功能。

总之，程序的编写、输入与校验在数控车床实训教学中是一个重要的环节。在编程中要养成细心、认真、负责、校验的习惯，一个好的编程习惯可以极大地避免一些不必要的碰撞现象。文中所讲的这些问题也仅仅是其中的一部分，我们还要在编程加工中积极探索，注意做好每个环节，注意把握细节，最大限度地降低因编程错误而造成的撞刀现象，避免撞刀事故发生。

【参考文献】

[1]王洪燕.数控车床床实训事故预防和解决方法的探讨[J].科技创新导报，2012（2）

[2]张浩峰.数控车床床实训过程中易出现撞刀原因分析[J].淮北职业职业技术学院学报，2016（5）

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【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）04-0011-01

随着现代制造技术的飞速发展，数控加工技术在机械、模具制造行业中的应用日益广泛，数控机床的编程已成为加工操作人员不可或缺的基本技能，而数控编程涉及了计算机技术、电气传动与控制、机械制造工艺及设备、测量技术、通讯等多个学科的知识，并且与实践紧密联系在一起，对于没有实践经验的高职学生而言，它既是实用的，也是抽象的。培养学生数控编程与操作技能，较为便捷有效的方法就是在实际数控机床上直接进行，但这种操作训练投入大、消耗多、成本高，还存在很大的安全隐患。本文探讨以提高学生编程及操作技能为核心，利用多媒体辅助教学手段，将数控编程需要的理实一体化教学，变成在计算机上利用仿真软件进行的多媒体教学，从而达到投入少、见效快，有效提高数控编程教学效果的方法和途径。

一、数控加工仿真软件介绍

数控加工仿真软件是根据教学训练的需要，把数控机床的实际加工制造过程转化为在计算机上平台虚拟加工的一种机床控制仿真软件。它模拟了真实数控机床的外形结构、操作面板和加工的全过程，使用户能在虚拟环境下模仿真实机床进行操作：机床启动、回零、手动操作、对刀、输入NC代码及代码校验，仿真加工、工件测量等，学习者可以直接、具体地观察到机床的操作与加工的过程，过程逼真，操作安全。

斯沃数控仿真软件是目前国内常用的数控仿真软件之一，斯沃数控仿真软件包括华中世纪星HNC、 FANUC、 SIEMENS(SINUMERIK)、 MITSUBISHI、 FAGOR、美国哈斯HAAS、 PA、广州数控GSK、北京凯恩帝KND、大连大森DASEN、南京华兴WA、 江苏仁和RENHE、南京四开、天津三英、 成都广泰GREAT等多种数控系统的编程和加工功能[1]，可以实现数控车床、数控铣床、数控加工中心加工零件全过程的仿真，其中包括毛坯定义、机床、夹具、刀具定义与选用，数控程序输入、编辑和调试、轨迹仿真等功能。该软件支持的门类及指令较为齐全，具有网络监控功能和实时操作评分功能，学生可通过在PC机上操作该软件，完全模拟了真实设备的操作过程，可快速掌握各系统数控车、数控铣及加工中心的编程及操作；教师通过多媒体教学网络，可随时获得学生当前操作信息。

二、数控加工仿真软件的应用

1.模块化教学设计

常用的数控机床有数控车床、数控铣床、数控加工中心，在仿真软件中相应包含了不同数控系统的三类机床供教学中进行选择，因此教学设计时可将教学内容划分为相应的三个模块：数控车削的编程与操作、数控铣削的编程与操作、数控加工中心的编程与操作。无论从教学内容上来看还是从岗位操作要求来看，三个模块在数控编程中功能并重。所以根据教学内容将每个模块划分为若干个单元，各单元既相对独立又相互关联。在具体实施时，可根据不同的教学目标和培养对象选择不同的模块内容进行教学。在使用仿真软件的教学过程中，这种模块化的教学设计以提高学生编程与操作能力为核心，使学生能够集中精力，在一段时间内针对某一类机床进行编程训练，快速掌握该种数控机床的对刀方式、编程指令、编程特点及操作要领，也有利于学生获取不同工种的数控机床操作职业资格证书。

2.任务式驱动模式

针对数控编程的教学要求，将教学内容分为若干个任务单元，每个任务单元都包含了要求完成的任务内容，学生通过完成每个单元布置的学习任务掌握学习内容，达到教学目标。在用数控仿真软件进行的教学过程中，任务设计是一个关键环节，教师以任务作为学生学习的主线，把教学内容和教学目标巧妙地安排在一个个的任务中，且每一个任务在仿真软件中都应该有完成后能够提交的对象（如加工程序、仿真加工后的零件、刀具轨迹、仿真软件自动记录的操作文件、系统自动评分等）。

在数控加工仿真软件中，任务驱动的模式使学生在学习数控编程与操作的过程中，摆脱了老师讲、学生听的模式，每个学生都拥有一台模拟的数控机床，可以单独进行编程并操作，最终完成单元任务，激发了学生的学习热情，从而使学生真正掌握所学内容。

3.情景式教学方式

在情景式教学中，情境的选取是教学成功的关键。情境的选取要以教学的内容为依据，既要与书本知识紧密结合，又要和实际应用有联系，让学生既能运用所学的知识，又可以自主创新，情境的难易程度要针对学生的实际水平来确定。教师在实施情境活动时，要充分设计好各个环节的活动，提前做好准备，并在实施情境活动中根据学生的情况灵活安排，随时调整教学方案，因此，在教学实践中，要求教师有极大的创造性和应变能力。由于数控加工仿真系统具有强大的显示功能和全中文的结构设计，并配以丰富多彩、自然逼真的界面显示，使学生在学习过程中如身临其境，从而提高了学生学习的兴趣，取得了较好的教学效果。

三、不足之处

1.数控加工仿真软件只是实现数控编程与加工过程的模拟，并不能代替学生在实际数控机床上切削加工的实际感受，在选择定义毛坯、刀具、夹具、量具时不能充分考虑现场的生产条件；在仿真加工过程中，编写在程序中的切削参数及工件材料对加工过程和加工质量的影响，无法直观感受，也不能进行有效控制。因此，在应用数控加工仿真软件进行编程与操作训练时，容易忽视这些因素。

2.数控加工仿真软件包含的数控系统及机床门类繁多，功能各异，有些数控系统拥有的指令或功能，在仿真软件上不能完全获得支持，容易使学生对编程理论产生疑虑；软件占用了较大的内存空间，有时候容易产生滞后现象，甚至出现软件故障，因此需要不断保存当前的工作。

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中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)14-3700-02

VB Database Programming Control

LI Ying

(High Technical School in Dongguan City, Dongguan 523000, China)

Abstract: VB Database Programming is programming one of the important applications, the use of VB user interface designed to operate the database it is easy to achieve data security control, a reasonable division of labor, time to use the database as well as beautiful interface, operation flexibility, to facilitate a series of advantages.

Key words: database controls; database-aware controls; Data; Adodc; properties; methods

1 引言

利用VB编程实现对数据库的操作有许多不同的控件,每种控件又有不同的连接和读写的方法,就算同一种控件连接不同的数据库,在使用中也稍有不同,这些问题给初学者带来很多困扰,本文以Access数据库结合Data控件为例讲述数据库编程的一些具体方法和步骤,对初学者有一定的参考和借鉴意义。

2 VB操作数据库的主要控件或方法

VB操作数据库的主要控件大体有以下几种:

1) Data控件及其相关的数据感知控(如:DBGrid、DBList、DBCombo、MsFlexGrid等等)。

Data是VB的标准控件,其优点是使用方便、操作简单、方法和属性多,技术也比较成熟,缺点是仅能连接操作本地数据库,且该控件比较古老,能够连接的数据库库种类不多,不能识别Access2000及以上的版本,使用前必须利用菜单功能转换成Access97以下低版本才能连接和使用。因此一般用于初学者打基础就可以了。

2) Adodc控件及其相关的数据感知控(如:DataGrid、DataList、DataCombo、MsHFlexGrid等等)。

ADO即ActiveX数据对象,是目前最新的数据访问接口,又称为OLE自动化接口,是访问由Microsoft推出的最新、功能最强的应用程序接口。ADO是为OLE DB而设计的。(OLE DB是微软的战略性的通向不同的数据源的低级应用程序接口,OLE DB不仅包括微软资助的标准数据接口开放数据库连通性的结构化问题语言(SQL)能力,还具有面向其他非SQL数据类型的通路),因此,ADO Data控件能访问各种类型的数据库,这是Data控件无法实现的。

3) 纯编程实现数据连接操作的ADO和RDO方法。

VB用纯编程的方法实现数据的连接操作具有通用性好,操作灵活方便,安装时不受文件目录及位置影响,无需手式设置和人工干预。适合比较大型的专业程序开发设计。

3 VB操作数据库的过程和步骤

不论采用哪种方法进行数据库编程,大体上都要从下面几方面入手进行设计:

1) 确定立所用控件,建立VB与数据库的连接(可以是手工或使用连接字进行连接,因控件的不同而异),一般用ConnectString或DataBaseName属性。

2) 建立记录源,指定需要操作的表,一般用RecordSource属性。

3) 设置显示控件与数据库记录集控件的关联属性。

4 Data控件的使用方法

4.1 主要连接属性

Connect:数据库连接的种类(VB默认为Access数据库)。

Databasename:被连接的数据全名(含路径)。

RecordSource:被连数据库的表或查询。

RecordsetType:指出读/写表记录的方法(是只读还是可写等)

* Table---可以浏览、查询、修改和更新。(单表)

* Dynaset---可以对多表操作,但不自动更新。(可以是多表查询)

* Snapshot---对记录只能读不能写。

4.2 文本型控件Text与Data控件的梆定

DataSource=Data1(可以一次性统一指派)

DataField=相关字段

具体见下图1,图2所示。

图1 图2

小结:以上是用设计方法进行连接设置,更换机器或目录均不能运行,可移植性较差。

图3是运行效果图。

4.3 通过代码进行连接设置

图4是通过代码进行连接设置的。

注意:Text控件的DataSource属性不能通过代码设计,必须手工设置。

见图5所示。

相关代码如下:

Private Sub Form_Load()

'Data1.Connect = "Access"此句可以省略

'Text1.DataSource = Data1此句错误,不能用代码,要在设计时指定。

'Text2.DataSource = Data1此句错误,不能用代码,要在设计时指定。

Data1.DatabaseName = App.Path + "\xsdn.mdb"

Data1.RecordSource = "xsdn"

Text1.DataField = "学号"

Text2.DataField = "姓名"

Text3.DataField = "家庭地址" '此处注意与表字段名保持同名

End Sub

如图6所示。

小结:代码设计的优点是:移植性稍好,但要保证数据放在应用程序同一个目录或文件夹之中才行。

5 Data控件的其他方法

AddNew-----向相关表添加一条新记录。如 Data1.Recordset.Addnew

Delete-----向删除相关表当前的一条记录,指针自动向下移动。

Edit-----用于对可更新的当前记录进行编辑修改。

Move----记录移动组群,含MoveFirst、MoveLast、MoveNext、MovePrevious。

Find----查找方法的组群,含FindFirst、FindLast、FindNext、FindPrevious方法。

Refresh---更新数据控件的集合内容。

Seek-----通过索引的方法查找表记录。

Update----将修改的记录内容保存到数据库表中去。

RecodCount----返回记录集中符合条件的记录总数。

UpdateControls----用于恢复修改记录之前的记录内容。(没有Recordset字)

例如,设计一个通过文本框输入姓名进行记录查找的界面。相关代码如下:

Private Sub Command1_Click()

Data1.Recordset.FindFirst "姓名='" & Text4 & "'"

IfData1.Recordset.NoMatch Then

MsgBox "查无此人"

End If

End Sub

如图7所示。

6 结束语

VB数据库编程是企业实现自动化数据管理的最基本应用,通过VB界面操作数据库可以使用信息更安全,比如你可以建立用户登录,根据用户的不同进行不同操作的界面,也可以使不同的用户分担不同的工作。在学习数据库编程时应先从简单的控件入手,掌握其基础方法、属性,再过渡到复杂的数据控件这样学习起来就得心应手。

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目前的数控机床自带有编程程序，可是有时自带的编程程序不能满足复杂的编程需求，这就要求编程人员对数控编程作后置处理并传输。

1 基于网络的数控编程需要处理的参数

要用网络的数控方式编程，先需了解数控机床编程需要处理的对象。

数控编程要应用多轴加工的方式处理对象。过去，机床会应用两轴加工的方法，即Z轴固定，X与Y轴为可变座标轴，这种加工的方式过于粗放。目前人们应用了五轴机床三轴联动加工的方式。数控编程的编程对象即为五轴。数控编程的加工原理为右手笛卡尔坐标系为标准加工；标准座标轴原点为基础，该参数不可变，其余参数可变，数控编程需用程序控制可控参数；数控编程要用程序描述的方式控制刀具行动。数控编程具体的处理对象为刀位轨迹、切削工具、加工方式这三项内容。

数控编程人员要针对作业的需要了解编程后置处理的范围，给出编程的方案、调整编程的参数、在计算机上做好编程模拟实验，待编程模拟实验的结果满足数控机床加工的需求后，方可将上传数控机床加工的程序，让数控机床以此程序为依据开展生产作业。

2 基于网络的数控编程需要应用的平台

构建网络平台――要做好数控机床的后置处理与传输，需要网络的支持。比如数控机床需要下载配套的后置配程软件或者与之相关的插件等。现代的数控机床都自带有连接网络的串行通信插口，在开展数控后置处理时，需让数控机床连上网络。

构建硬件平台――数控机床本身即为一个硬件系统，只要数控机床编程人员仔细阅读数控机床的说明书，就能掌握数控机床的硬件操作要点。比如RS-232串行口的数控机床可应用摭展卡与数联网连接。此时扩展卡可将数控机床的通信协议转换为以太网的通信协议，让数控机床可以接受互联网中的信息。如果数控机床自带有DNC智能插口，那么数控机床可以直接接受互联网的信息。

构建软件平台――要完成数控机床的后置处理工作，就需要给数控机床一个后续编程的环境。为数控机床提供网络环境与硬件环境的目的，实际上就是为了让数控机床能够下载DNC集成系统，数控编程人员需在该集成系统中完成数控编程后置处理工作。如果数控机床没有DNC集成系统，就需下载该系统；如果数控系统自带DNC集成卡，则可仅需完成DNC集成系统的升级。

3 基于网络的数控编程后置处理的方法

数控机床一般自带有简易编程的功能，只是人们应用数控机床生产复杂的机械时，可能现有的数控编程命令不能满足人们特殊的生产需求，此时人们就要应用编程后置处理的方法完善这类程序，这个过程，就要依靠数控机床的后处理器完成。数控机床的后处理器就是要把人们下达的特殊指令转达为数控机床能够理解的命令。数控机床的后处理器具有接口功能、NC程序生成功能、专家系统功能、反向仿真功能，应用后置处理器，人们可以了解下达的指令是否可以满足数控生产的需要。

当人们设置好数控编程平台以后，人们要用编程的方式完成数控机床的后置处理。过去，人们要应用G语言为数控机床编程，这种编程方式不够直观，若未受过专业编程训练的工作人员可能不能完成编程操作。现在人们设计了一套宏命令指令串，这些指令串中自带有数控操作命令，人们如果要完成数控编程的后置处理工作，只需要给将这些宏命令串组合成程序指令，就可完成编程操作。以CAXA-ME软件为例，该软件自带的宏命令串共计有35个：01――当前后置文件名POST-NAME；02――当前日期POST-DATE；03――当前时间POST-TIME；（下略）……

数控机床编程人员只需要向宏字符串下达程序操作指令，编写程序头，下达换刀指令，即可应用编程的方式完成特殊的数控操作。在这个过程中，编程人员需要通过编程的方式控制文件的长度、控置行号、控制编程的方法、数值的格式、圆弧的控制、做好文件扩展名的设置。

以编程人员要编写一个程序名为test1的文件，它的文件序号为1234为例，该程序的开始编号为100，而增量为2，刀具号为01号，主轴的转速设置为每秒1500r，该程序的后置步骤可描述为表2：

数控编程人员处理完程序以后，可传输编写的程序，该程序通过后置处理器的验证以后，若证实该程序能满足数控生产的需求，该程序即可被应用。

4 总结

数控编程人员以此方法可对数控机床的程序作后置处理与传输，应用此方法，数控编程人员可编写出较为复杂的数控生产程序。

参考文献：

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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。

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。

篇12

1 多媒体技术和数控仿真系统解决的问题

1.1 多媒体技术应用和解决问题

多媒体是指用计算机交互式地综合处理文本、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息，在课堂教学中可引进投影机、幻灯机、录音机和录像机等教学媒体。在职业教育、教学过程中，运用现代的多媒体手段与传统的教育手段的结合，可以更有效地传递教学信息，达到教学目的和要求。学生在学习上更加主动体现在多媒体的交互性。信息媒体的多样性可使原本抽象、枯燥的教学内容更加生动，从而更直观的了解学习内容，增强了学生学习兴趣，在数控教学中使用多媒体，可以极大地提高教育效果和教学水平。通常使用的多媒体设备投影仪、幻灯机和录像机，电脑网络教室等教学媒体。

1.2 数控仿真系统应用

（1）数控仿真技术解决的问题。现代数字控制技术与数控机床给机械制造行业带来了巨大的变化。现在数控技术的应用非常广泛，我院已为社会输送了大批以数控机床编程操作为主的优秀人才。以往的上完《数控编程》课后续就是《数控综合技能训练》，因为本专业学生数量多，编程水平有限，往往实习时在机床上浪费大量的时间进行编程，占用了实操时间，效率低。因为初学者操作失误还会损坏刀具和设备，造成安全事故，使实训工作量增大、加工效率低，实训费用高。这些问题都成了制约教学的效果。数控编程是本专业核心课，要想达到理想的教学和实践效果，使用数控仿真作为辅助教学方法手段，能解决一次性在实训中心的学生多，工作量大、效率低，并且学生初学操作易出错的问题。

（2）数控加工仿真系统教学可实施性。为了迅速提高学生的编程理论水平和数控机床实际操作水平，仿真软件应用能实现虚拟现实技术实现数控加工操作技能培训的效果，利用它进行学习和实训，且经济实用。我院是从国内众多数控加工仿真教学系统中选用的上海宇龙公司的数控仿真正版软件。该仿真软件可以通过真正的三维加工仿真过程使同学亲身体会，并观察仿真加工后的工件，迅速掌握数控机床的操作过程，仿真过程逼真；同学可以在一个窗口观察程序执行仿真时，程序段、坐标值、出错信息及工件与刀具的相对切削过程的真实显示。为了达到的目的，我们可通过仿真软件教学使学生在联系编程是模拟实际机床编程操作加工，真实仿真模拟零件加工，即可大大减少昂贵的数控机床设备投入问题，有提高学生学习编程课的兴趣。该仿真系统具有FANUC、华中、SIEMENS等多个数控仿真系统功能，学生通过在编程理实一体化教室操作仿真软件，在较短的时间内就能学会操作FANUC、华中系统的数控铣、数控加工中心及数控车的编程与操作加工。

（3）数控加工仿真软件的优越性。使用数控加工仿真软件可以帮助更好的学习和复习《数控编程》课程、为后续课程《数控综合技能训练》提供基础。

2 多媒体技术和数控仿真系统在教学中的应用教学效果

2.1 通过项目教学，提高学生学习的兴趣和主观能动性

随着大学的扩招现阶段高职的学生学习能力大幅度下降，所以学习基础差和学习习惯不好，这样就给教师教学带来极大的困难。我院2008年评为示范院校以来，我系教师经过不断的教学改革，使用多种灵活的、先进的教学方法和手段提高学生的学习兴趣。通过多媒体技术和数控仿真系统结合的理实一体化教学，改进后的教学方法不仅激发了学生的好奇心和求知欲，而且增加了感知深度，培养起了学习兴趣，进而提高学习效率。我们职业院校培养学生要具有过硬的操作技能，才能达到岗位能力要求，找到适合的岗位工作。我们尊重教学体系建设，渗透能力训练，将理论知识和实践能力有机结合。以数控仿真软件和多媒体技术应用相结合能较为娴熟地运用行为导向教学方法，在教学过程中真正体现学生为主体突出显示学生动手动脑的能力，使学生从以往的被动学习变为主动学习。通过理实一体化教学，即可培养学生的的分析问题及解决问题的能力，也可大大提高了学习兴趣和主观能动性。

2.2 加强理实一体化教学，提高学生的自学能力

数控编程理实一体化教学过程中教师应重视应用多媒体技术和数控加工仿真系统来实施的理论和实践教学效果，为发挥教师在教学中的引导作用，在教学中实施原先的一只粉笔一块黑板的常规教学方法，改为使多媒体技术和数控仿真系统结合应用的教学手段实现互动教学。大大提高学生自学和沟通能力，发挥了多媒体和数控仿真系统在编程理实一体化教学的作用。新的教学方法使教师重点解决编程方法、简单数控加工工艺安排方面的问题，而在数控编程理实一体化教学中，可以利用仿真系统解决解决不同系统、机床程序校验及操作问题，加深理论教学中学过的机床选用、刀具选择、切削用量的选择等方面的相关知识。

2.3 运用多媒体技术和数控仿真系统，增大数控编程教学中知识的信息、容量，具有省时、省力的优势

在数控编程课堂教学中进行知识总结和巩固训练等活动，传统的教学因学时短复笼统，总结的知识不全面，学生掌握的不好。通常我们把学习的课程内容和训练的知识通过课件的体现，在投影上播放，即加强了训练密度，提高效率，又能减轻师生教学负担。多媒体教学还能适应学生知识程度高低不平的问题，便于为基础差的学生课下复习本次课程知识，进度快的同学更快的掌握本次课程知识或预习下一个学习内容，达到本课程的教学目的和要求。

2.4 科学合理安排教学内容，提高学生的就业能力

（下转第188页）

（上接第181页）

在数控编程课教学过程中，我们主要教授的编程指令是企业上最常用并易学习的FANUC、华中系统的编程方法知识和数控操作加工应用，学生能很快熟练掌握、并灵活应用；等学生初步掌握编程知识后讲解SIEMENS系统的常用的一些编程与操作方法，数控仿真软件上讲解不同操作面板在加工中的功能键使用方法。提升学生的基本编程知识，并提高学生对不同操作系统、面板的编程与数控操作能力。2.5实时考核反馈，提高学生的学习意识和自觉性。

每一次课程安排一次训练课题，比使用理实一体的教学方法实现教学内容，使每次项目都有一个考核，具有较强的目的性。通过对学生考核评价击破各个知识点，掌握全面编程知识，通过考核评价还可以提高学生的学习意识、学习热情、学习自觉性和自信心；通过考核评价结果的反馈也能使教师适时的调整教学，有针对性地讲解共性问题和个别问题，做到有的放矢。

2.6 提高教学效率，节约教学成本

使用多媒体技术和数控加工仿真系统结合教学法运用到数控编程教学中，即可解决授课班级多，又可解决机床少问题。教学中把引入仿真系统可避免因初学者误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏，增加学生在教学过程中感受仿真数控机床操作过程中如临现场的真实感。当授课学生增多时，为了每位同学有足够的仿真实践机会，只需通配置大量计算机终端，可彻底解决了数控机床数量不足的难题。同学们在学习过程中即掌握数控编程课中各种编程指令知识，又能够让很快的熟悉和了解数控操作加工的工作过程，掌握各种数控机床的操作方法，为后续课程数控综合技能训练做好准备。这种理实一体的教学方法和手段使学生独立地对数控编程知识进行学习、练习和复习，这样在后续数控综合技能训练在实际机床上操作时，节约工件材料和刀具的消耗，节约了教学成本，提高了教学质量。

2.7 提高教师的教学质量和教学效果

传统的编程课是上课时教师一味的灌输编程知识，学生只是听课，但做不到及时掌握编程知识。期末终期考核时，试卷中程序的繁重批阅更是让数控教师头昏眼花，因编程针对个人的差别性，比如：每个学生掌握知识的程度不同，有的同学会使用固定循环编程，有的同学会使用用子程序编程，造成教师批改试卷工作量达的问题。应用了多媒体技术和数控仿真系统教学以后，教学变得更加生动、具体、形象，提高了学生的学习兴趣，教学效果明显得到提高，并能自我评价或互相评价工零件的几何形状精度，对学生操作能力和培训起到了极大的提高和加强作用。我们采用项目考核，每次的教学项目都可通过仿真软件直观看到最终工件的形状，在屏幕观察刀具运动轨迹和坐标变化，及时发现数控编程和工艺是否存在问题，真正达到了课程考核的效果，提高了教学质量。

3 结束语

我院在2008年开始示范院校课程建设，在数控编教学中使用多媒体技术和数控仿真系统，并在学习数控编程知识时使用理实一体化的教学方法和手段，使课堂的教学由教师的满堂灌变成以学生为主体的教学后，既提高学生的自学能力和学习兴趣，又使教学效果明显得到提高。示范课程建设教学经验来看，多媒体技术和数控仿真系统已成为数控编程教学中一种不可或缺的重要方法手段。

参考文献：

[1]曾小惠，吴明华，潘铁虹.在线数控加工仿真教学系统的实现[D].1998.

[2]王晓楠，王仲海.虚拟现实技术及其应用[Z].2002.

篇13

Abstract: Some methods are mentioned in this paper in order to reforming the course NC programe， such as adjusting the contents of the course， regarding the construct of the textbook， reforming the ways of teaching， reforming the way of testing on the students and lifelong practal teaching．

Key words: multimedia; reform；NC programe；teaching

《数控编程》是高职高专数控技术应用和其他许多机电类专业的一门主干专业课，它以培养学生熟练掌握数控设备基本编程技能和数控设备的应用能力为目标。根据高职高专学生的培养目标，有必要对《数控编程》这门课程进行教学改革，从教学内容，课程体系，教学方法与手段和实践教学体系进行改革，以提高教学质量，培养掌握数控技术的应用型、技能型人才，满足市场对该类人才的需求。

1．教学内容的调整

根据高职教育的特点，课程教学内容要围绕知识、能力、素质这三方面来进行，同时，必须有基础性、实用性、时效性和新颖性。《数控编程》理论教学内容包括计算机数控系统、数控机床机械机构、数控编程等内容。由于数控技术发展很快，因此，《数控编程》这门课程应紧跟数控技术的发展，将目前有关数控技术应用方面的新知识、新技术及时传授给学生，所以，应对课程内容与教材随时进行更新和调整。教材以讲明基本概念、基本原理为度，应删去一些繁锁的计算过程和一些过时的教学内容。例如，由于自动编程在数控编程中已得到广泛应用，可将教材中一些复杂曲线的数学处理等内容进行了压缩；因穿孔纸带在企业中已很少使用，这部分内容也可以删减；由于高职学生主要是技能的培养，因此，有必要对理论性太强、岗位实用性较低的内容进行删减，突出实践技能性强的教学内容，所以对数控加工的原理也可以只进行简单讲解，还应将教材中内容接近的部分进行合并。同时还应根据不同的专业对《数控编程》课程教学内容按不同要求进行编排。如对于机械制造及计算机辅助设计专业，主要讲授数控机床机械结构、数控车床、铣床、加工中心、计算机辅助编程。对于模具设计与制造专业主要讲授数控车床、铣床、加工中心编程、数控电火花、线切割机床编程。这样，《数控编程》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，同时要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．教材的建设

教材是教学改革的物化成果。在确定了课程基本内容后，教材的编写就成为有效提高课程教学质量的重要方式之一。在《数控编程》课程教材的建设中，应以课程的基本要求为基础。以教材设计的教学目标分类原则为理论指导，进行高职高专《数控编程》教材的编写。根据教学目标分类学理论，笔者认为可将认知领域的教学目标分为知识、理解、应用、分析、综合等5个类别。知识级涉及的主要是心理过程的记忆。本课程知识级主要教学目标是：数控编程基本概念的名称、定义；数控编程中的基本规则以及数控编程中常用代码的意义、用途。“理解” 是能力发展的一个基本层次，是对知识材料的转换、解释、推断。本课程理解级教学目标是理解数控编程的定义、字与字的功能、程序格式；解释坐标系规则、定义，并识别各典型机床坐标系；理解数学处理的基本方法；解释常用代码的定义、使用方法及编写格式，各代码间的区别与联系；理解典型数控机床加工程序编制的基础（机床主要功能、加工工艺范围、工艺装备、编程特点等）。“应用”是将知识和技能运用到实际中解决新问题。本课程应用级主要教学目标：掌握典型数控机床的常规编程方法；进行一般形状零件加工程序的分析及编制。“分析” 是对一项信息，找出其构成的要素或部分，使得观念中相关的层次更为清楚，并且使得观念与观念的关系更为明白。本课程分析级主要教学目标：分析数控机床编程中，各项功能的适用场合，并使用其进行编程；对典型数控机床的对刀调整、工作台调整、程序调整等进行分析，并确定正确方法。综合是将多元素或部分加以组合以形成一个整体。本课程中“综合” 级教学目标主要表现为能对较复杂零件进行数控加 程序的多方案比较，对较复杂零件进行工艺、程序、加工调整分析，并确定加工方案。

教学目标分类理论的基本精神是教学要循序渐进，层层深入，这是教材设计的基本原则，遵循这一原则能有效提高教材的科学性、适用性和针对性。高职教材的编写必须要遵循这一基本理论，才能形成高职教材的特色。

3．教学手段的改革

媒体与手段是现代教育技术的一个重要组成部分， 随着计算机技术的普及， 通讯技术和传媒手段迅猛发展，教学方法、教学手段应随着科学的发展而改变。一张嘴、一本书、一块黑板、一支粉笔的传统教学方法已不适合现代学习的要求，取而代之的将是录音、幻灯、录像、电视，特别是多媒体电脑，以其丰富的信息储备、快速的运行速度、强烈的感染力成为教师首选的教学手段。利用多媒体课件进行《数控编程》课程的教学，可以使教学生动、形象，提高学生学习兴趣 过去学生在学习《数控编程》课程时，普遍感觉这门课枯燥、难学，但如果利用电子教案，采用多媒体形式组织教学，同时利用数控加工的仿真软件，对学生编制出的数控程序进行仿真加工，这样就会使教学直观、形象，也会大大提高学生的学习兴趣，使他们感觉数控编程不但易懂、易学，而且实用，这样就会对《数控编程》产生浓厚的兴趣，学好这门课也就不是难事了。利用多媒体课件进行《数控编程》课程的教学也可以减轻学生负担，提高课堂利用率。传统的教学方式一般是老师在上面讲，学生在下面做笔记。有些同学往往顾了做笔记就顾上听课，常常一堂课下来，笔记做了不少，但脑子却是一片空白。采用多媒体课件授课，学生无需做笔记，只须专心听课，课后将电子教案一COPY就行了，复习时也非常轻松，而且多媒体课件的信息量也非常丰富，还可以解决课时不足的问题。另外，传统的授课方法，不但板书需要花费大量时间，而且课堂气氛比较沉闷，教学效果也较差。但采用多媒体课件授课，就会大大节约课堂的教学时间，提高课堂的利用率

4．考试方法的改革

考试是教师和学生每学期都必须经历的事情。学生可以通过考试，对学期所学课程进行系统的、综合的复习；教师也以通过考试了解学生的学习情况，检查自己的教学教学效果。然而，采用什么样的考试方法，怎样考核学生，是十分重要的。好的考试方法，可以调动学生学习的积极性。培养学生自主学习的能力，改善学生学习的风气，促进教学。为了寻找一种科学的、合理的、有效的考试方法，我认为有必要对目前的考试方法进行改革。考试应该采取多种形式进行，才能反映学生各方面能力水平。考试成绩可以由三项内容组成：笔试（50％）+操作考试（30％）+综合考试（20％）=总成绩（100％）。1）笔试：主要考核学生对本课程基本理论知识的掌握情况（50分）；试卷可以采用从试题库中随机抽取的办法，这样真正做到“教考分离”。2）操作考试：主要考核学生操作数控机床基本技能（30分）；3）综合考试：每个学生独立加工一个零件，考核学生综合运用知识的能力（20分）。

5．实践教学的改革

高职专业课程的显著特点之一就是实践性强。为此，必须要重点建设好与理论教学体系互相联系、相互融合的实践教学体系，理论教学体系，必须与实践教学体系相结合，才能培养出高素质、高技能的应用型人才。《数控编程》是一门实践性很强的课程。为了达到数控技术和其他机械类专业对本课程的要求，必须建立本课程独立的实践教学体系，即数控机床结构及编程实验──数控机床操作实训──综合实践训练。

1）课程实验 主要开设数控机床结构实验，使学生了解数控机床的机械结构，同时开设数控编程的实验，包括①手工编程：每个学生一台模拟编程器，完成数控车床、铣床编程训练。②计算机辅助编程（自动编程）。每个学生一台计算机及配套CAD／CAM软件，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 对学生进行数控车床、铣床和加工中心实际操作训练，使学生掌握数控机床、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。

参考文献

[1]刘启新 关于电机拖动教学改革的几点措施[J]．教学研究，2003．2

[2]单嵩麟等 二年制高职数控专业教学改革的探索与思考[J]．天津职业大学学报，2005．3