编程和数控的区别范文

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一、提高教师队伍的责任心

指导教师都应该带有一种很强的责任感，尽职尽责地指导学生参加实习，而且要自始至终地，容不得半点松懈。同时，教师的所作所为、敬业精神也会影响到学生的实习态度，以至于直接影响到学生的学习效果。例如在学生操作机床时，教师要做到不离现场，而且还要来回反复巡看学生的操作过程，发现问题要及时指出并进行讲解更正。

二、加强实践环节

数控技术是现代先进制造技术的主要组成部分，实践性强，因此，在教学中结合专业特点采用的是理论和实践紧密结合的方法，以典型的数控设备―――数控机床为主，围绕数控加工的过程控制开展教学与实践。

2.1理论教学的实践性

在理论教学中，介绍数控机床的基本概念、原理、计算和设计方法，着重阐述计算机数控系统的硬件和软件结构、进给伺服系统、检测装置、数控加工程序的手工编制和计算机辅助数控加工编程等内容。以数控机床为主线，根据加工过程中数控系统内部信息流处理过程展开阐述、由浅入深、循序渐进，理论密切联系实际，并注重机电结合和系统理念，反映当今世界机床数控系统技术的发展前沿。对数控技术的几个重要内容、核心技术和最新技术成果作较为系统、深入的叙述。例如，在讲解手工编程和自动编程的教学内容中，着重强调以下几个方面：（1）引出编制程序的基本功能指令，它是数控机床自动加工工件的基础。首先，讲授数控机床的五大功能指令的作用；其次，介绍每个指令的含义，要求学生能牢记并能正确理解和应用。只有掌握了这些指令的区别与联系，才能选用符合加工要求的指令。例如，在加工中途工件尺寸的检验或排屑，合适的指令只能是MOO和M01。（2）介绍编制加工程序的格式。目前，常用的数控系统有FANUC系统和SIEMENS系统，这两种数控系统程序的格式框架基本相同，但也有一些区别。针对我校的实际数控系统，要求学生熟练掌握FANUC系统和SIEMENS系统的程序格式。（3）通过大量编制程序的练习，达到熟悉编程的方法和步骤，提高程序编制的准确率。当然，对于其他的理论教学内容，比如插补原理、刀补原理、速度控制原理等，尽可能的注意理论教学的实践性。在进行了理论课程的学习后，如果直接通过实际操作来验证程序的实用性，在学生没有实践经验的前提下，应该说是非常危险的。因为，虽然在实习老师的指导下操作机床，但因缺乏经验，熟练程度欠佳，可能会有不正确的操作，造成刀具和机床损坏。因此，在实习环节之前增加数控加工仿真系统的学习和练习对更好的掌握这门技术非常必要的。

2.2实际操作训

练有了前两个环节，使学生较好的掌握了编程方法，通过仿真验证了程序的准确性，接下来的实践环节，就是让学生在实习教师的指导下动手加工零件。

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中图分类号：G424 文献标识码：A

1 课程设计分析

理论与实践，对于高职学生来说，都非常重要，缺一不可。只有对理论知识理解透彻，才能体现与中职学生的区别，才能针对不同的零件编写出高质量的数控加工程序，在遇到问题的时候，能够针对不同的问题进行分析和解决，体现知识和能力的拓展。在对零件进行数控加工工艺分析，编写数控加工程序之后，就要操作数控机床及其工艺装备，进行加工。不能通过规范的操作进行加工，纯粹的工艺分析和编程就是“纸上谈兵”，没有意义，企业也不欢迎这类“书呆子”。所以理论和实践两个部分缺一不可，相互依存。无论是只会理论还是只会操作，都是失败的教学，对进入企业实际岗位上班工作都远远不够。

如何把理论和实践教学有效衔接起来进行教学，切实提高学生的理论分析能力和动手能力，是数控教学的重点和难点。

2 课程设计案例

选择好数控编程与加工的项目，非常重要，一门课程中的项目选择要具备几个要点：对知识点的涵盖、与企业产品的相近性、符合学生认知规律、实训室装备能够生产等。数控编程作为制造类经典课程，案例很多，但是要找典型的包含更多知识点的案例，不是很容易。笔者通过各类教材、网络、期刊、企业等途径，针对数控车削加工和数控铣削（加工中心）选取各3个课内案例和各1个课外案例（共8个）。学生通过数控加工工艺分析和编程，带动各知识点的学习。在经过8个案例的编程训练之后，学生能够掌握数控车、数控铣国家职业鉴定标准中级工难度的零件的数控编程。

但是，作为一个完整的过程，操作机床直至加工出零件是一个必不可少的环节，在教学中讲解机床操作和其它实践环节，是一个十分枯燥的环节。在以前的教学中，教师对着PPT（图片）逐一讲解，学生听着昏昏欲睡，不知所以，下课之后学生就忘记了。语言学家富兰克林说过：“告诉我，我会忘记；演示给我看，我可能会记住；让我参与其中，我就会理解了。”所以如何在课堂上让学生参与到数控机床操作中来，是一个大问题。

3 数控加工仿真软件

目前，市场上存在几类数控加工仿真软件，比较知名的有：宇龙数控、斯沃（SWCNC）等。数控加工仿真软件与实际操作数控机床基本相同。通过软件操作，可以学习数控机床的开关机、程序输入与编辑、手动与手轮模式、自动加工模式、刀具选择与安装、工件确定与安装以及零件的自动加工等所有操作。可以理解为，学生坐在教室（机房）里面，就可以进行数控机床的操作和编程。它就像一座桥梁，连接着数控理论和实践学习。

虽然实际机床与仿真软件存在一些区别，但是总体上学生能够通过操作虚拟的数控机床能够掌握“数控工艺分析-数控编程-工件与刀具安装-数控加工”整个过程，虽然不能代替实际操作，但是对数控操作的理解起到很重要的辅助作用。

但是数控仿真软件也有缺点。首先是对切削参数的选择不能验证和观察切削效果，无论选择什么样的切削参数，最后的形状都是一样的；其次，学生长期使用会降低学生的安全警惕性，在一种没有安全隐患和威胁的环境里操作数控机床，会造成学生不严谨的工作作风，对以后实际上机床操作机床带来风险；再就是盗版的数控仿真软件不能运行宏程序，加工表面不能真实反映实际情况，有时候还会出现莫名其妙的走刀路径。

4 理论实践一体化设计

有些学校融合了理论和实践课程成为一（下转第119页）（上接第66页）门课程，做到了一体化设计与教学。大部分学校不能做到，主要有两点原因：一是学校没有足够的设备，比如我校学生实践课程需要到共享的现代工业中心数控基地租用机床，二是现在制定专业培养方案，相关部门规定了理论与实践总课时比，在这个比例范围内制定专业培养方案，融合成一门课程，因为课时很多，所以无论这门课程算是理论课程还是实践课程，其它课程很难安排。

选择好教学项目（案例），通过课堂教学学习数控加工工艺与编程，再通过数控仿真软件进行操作机床进行加工，在加工过程中不断修改和优化数控程序，让学生有一个直观的认识，尤其是现在的仿真软件，增加了一些动态效果和声音效果，越来越接近实际机床加工的状态，很容易激起学生的学习兴趣。在这种兴趣驱动下，学生很容易就上手数控机床的操作。

在实践课程上，还是选择同样的项目，作为必做项目。通过实际操作数控机床加工出来。教师在课堂上一定要规范操作机床作为示范，在示范中讲解安全注意事项以及规范操作要点，另外要特别强调两点“高压线”，是绝对不能触及的，否则会存在安全隐患。另外再分别设计数控车床和数控铣床各2个项目作为选做项目，训练和提高学生的自学能力。

5 理论实践一体化教学侧重点

理论教学侧重点在于数控加工工艺与编程，对于无法直观体会的切削参数设置、工件装夹与调整等内容，没有必要讲解过多的理论分析，直接告诉学生切削参数。

在实践教学中，有一些是无法通过理论教学实现的知识点，如下：工件的装夹与调整：夹具和工件的调整直接决定加工精度。量具的使用、刀具补偿参数的设置与调整、粗加工与精加工的切削参数设置等等。这些内容要通过多次的加工才能慢慢体会，在观察中改善切削参数，才能慢慢提高。只有直观的体会才能设置合适的切削参数，教材上的理论知识往往不是很实用。

在实践教学中还有一个问题就是设备太少，一般5～7人一台设备，每天的训练一个人还不足一个小时。其他时间可以用来安排编程和写总结，可以在旁边观察其他同学的实操训练。

6 小结

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数控技能人才是目前国家稀缺、企业急需的高技能人才，同时也是既能动脑又能动手的复合型技能人才的突出代表。根据工作岗位，我们把数控技能人才分为三个层次：“蓝领层”、“灰领层”、“金领层”，如图1所示。其中“蓝领层”数控技能人才是指在生产岗位上承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人；“灰领层”数控技能人才是指在生产岗位上承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员；“金领层”数控技能人才是指具备并精通数控机床操作、数控工艺编程和数控机床维护、维修所需要的综合知识，并在实际工作中积累了大量实际经验，知识面很广的人员。

为培养数控技能人才，秉承“推举数控产业精英，打造应用科技盛典”、“塑造赛事品牌，托举技能精英”的口号，近几年来，全国各地举办的各类数控技能赛事不断，通过比赛发现和造就了一大批优秀技能型人才，许多选手在赛场上得到了锻炼，更多的数控机床操作人员也希望通过比赛展示自己的才华，提高数控机床操作技能。2004、2006、2008年三届全国数控技能大赛的成功举办，极大地鼓舞了数控从业人员的动力。怎样才能在比赛中获得理想成绩，是教练和选手们广为关注的问题。本人历经两届大赛，在此以参赛选手和指导教师的双重身份，将全国数控技能大赛的基本情况和本人积累的经验与大家探讨。

一、职校生学习的现状

虽然职校生在校接触过一些实践技能操作，但实践经验不够丰富。另外，从全国数控技能大赛的竞赛内容来看，职校生要想在竞赛中取得好的成绩必须有针对性地训练。目前职校生学习的现状具有以下特征：

1.缺乏明确的学习目的，学习积极性不高；

2.学习基础差，缺乏基本的学习方法；

3.知识结构单一，综合运用能力较差。

二、大赛基本情况介绍

为贯彻全国职业教育工作会议精神和《国务院关于大力发展职业教育的决定》，落实“三年五十万新技师培养计划”和“职业院校制造业和现代服务业技能型紧缺人才培养培训工程”，推动职业院校深化教育改革，加快数控高技能人才培养，提高劳动者的技能水平，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共同举办全国数控技能大赛活动。

为帮助更多数控同行了解和关注全国数控技能大赛，使其深入人心，现将大赛的基本技术文件汇总如下：

1.竞赛项目

全国数控技能大赛分为学生组、教师组和职工组三个组别，每个组别均包含数控车床操作工、数控铣床操作工和加工中心操作工三个工种，其依据为《数控车工》、《数控铣工》、《加工中心操作工》国家职业标准。

2.竞赛内容与方式

各工种的竞赛内容包括理论知识、软件应用和操作技能三个部分。

（1）理论知识

理论知识竞赛采取答卷方式进行。竞赛内容包括数控原理与数控机床基础知识、机械技术基础、数控加工工艺、编程技术等。

（2）软件应用

软件应用竞赛应用CAD/CAM软件和数控加工仿真软件（仅学生组和教师组），在计算机机房采用上机操作方式进行。竞赛内容包括零件几何造型、加工参数设置、刀具路径与加工轨迹的生成、代码生成与后置处理和加工仿真等。

（3）操作技能

操作技能竞赛以现场实际机床操作的方式，按图纸要求完成试件加工。

三、赛前准备

1.心理准备

数控技能比赛是在特定的环境下，考验选手理论知识、软件应用、实际操作能力和水平的一项综合赛事。参赛选手要以紧张有序、忙而不乱的工作作风应对比赛中各个比赛环节。比赛中心态要平和，从容应对，要把平时从各种途径学到的新知识、新工艺和掌握的数控机床操作技能及传统加工经验，最终形成具有个人特点的、较完善的数控机床加工规程，通过比赛充分展示出来。实践证明，凡是心理准备充分的，考试成绩都比较理想，很多选手在比赛中展示了自己的才能，获得了荣誉，得到了社会的认可。

2.技术准备

技术准备中最关键的是：综合运用数控技术的基础知识应对理论知识考试；在实操考试中，熟练操作数控机床，掌握工件快速定位、找正、装夹的方法，合理地选择刀具，优选切削参数，灵活运用数控系统功能，实现快速高效加工。

四、赛场应试与技巧

1.工艺准备

实操比赛能全面、集中展示选手工艺知识、编程能力、操作技能水平，最终决定选手的排名顺序。实操比赛总的要求是：以最合理的工艺方案、最佳的刀具路径，在最短的时间内完成试件加工。工艺准备的核心是：在实操考试中，准备多种工艺方案，优选合理的加工路线，把握得分点，这样才可能得高分。

2.编程准备

数控加工是按照编制的程序实现工件加工，编程水平决定着加工效率和精度。程序形式多种多样，为了适用不同工件的加工需要，加工程序有以下几种类型：（1）孔类加工程序，以模块化结构为主；（2）平面和型槽类加工程序，应以单一程序为主，粗精加工可用宏指令来划分；（3）型腔加工程序。

3.实操考试的技巧

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关键词:课程改革;数控加工技术;教学总结

数控加工是机械制造中的先进加工技术,广泛应用于机械制造行业。《数控加工技术》是高职高专机电类专业的一门主干专业课,它以培养学生了解数控设备结构及其控制原理,掌握数控设备的基本编程技能和应用能力为目标。根据高职高专学生的培养目标,学习了戴仕雄教授的项目一体化教学,学校提倡教师进行课程改革,所以在这个学期我觉得有必要对《数控加工技术》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。

一、教学内容的改革

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。《数控加工技术》理论教学内容包括数控加工技术基础,数控机床各组成及其控制原理,数控车削铣削加工中心编程,数控特种加工技术和数控自动编程MasterCAM等内容。由于数控技术发展很快,课程的总学时只有72学时,时间紧迫,为了让学生在最短的时间学到最多的知识,因此,《数控加工技术》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。

二、教材内容的教学目标

在《数控加工技术》课程教材的建设中,应以课程的基本要求为基础。我校选择了普通高等教育“十一五”国家级规划教材明兴祖主编的《数控加工技术》。根据教学目标分类学理论,我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。

三、教学手段和实践教学的改革

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,取而代之的将是幻灯、录像、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《数控加工技术》课程的教学,可以使教学生动、形象,提高学生学习兴趣。

《数控加工技术》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,即数控机床的编程及数控机床仿真操作实训──综合实践数控机床操作训练。

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,手工编程:每个学生一台模拟编程器,完成数控车床、铣床、加工中心编程及仿真训练。对学生进行数控车床、铣床和加工中心仿真操作训练,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。

2.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。

四、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。然而,考试教育并不受学生欢迎,考试成绩并不代表学生学到的知识,学生为了考试而学习,效果是很不好的。所以怎样考核学生,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:

经过这一个学期的项目化教学,学生的学习兴趣大大地提高了,学习效果比以往好,但由于这是第一次实施课程改革,有些地方还有待完善,希望在以后的教学进行更深的探讨,相信在教与学,学与做一体化后,学生会学到真正的技能,能适应社会的发展。

参考文献:

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1、引言

近年来，随着我国制造业的迅速崛起和科学技术的不断提高，数控机床在各个领域得到了广泛的应用，机床数量呈几何倍数增加，使得整个制造业对数控人才的需求也变得极为旺盛。作为数控操作人员培训的核心教程，数控铣削编程的教学就显得极为重要。但是，目前我国中职、高职学校学生大多数学习能力、理解能力较差，不管是从生理还是从心理方面都很不成熟，很多学生自由散漫，再加上数控铣削编程是理论性与实践性并重的学科，不仅包含了大量现在机床加工知识和数字制造知识，还有大量实践性应用技术，因此其教学难度较大，必须突破传统学科体系教学模式，根据劳动力市场对人才的需求实际出发，以提高学生职业应用能力为基础，才能取得良好的效果。下面，本文从数控铣削编程教学实践出发，就如何进行数控铣削编程教学进行一番浅要的探讨。

2、数控铣削编程教学基本思想

数控铣削编程是理论性与实践性并重的学科，其产生是由于数控机床在现代制造业广泛应用的原因，整个课程包含了大量机械加工知识、现代数字制造知识以及大量实践性技术，因此采用传统教学模式很明显与课程内容不符。而数控铣削课程的设置主要是为了提高学生的职业技术水平，对学生进行职业实践性应用培训，因此整个教学过程都应当紧密围绕学生职业能力的提高而进行。这就要求教师在进行教学时，要以学生就业作为导向，着眼于学生职业生涯，营造出职业岗位实际工作氛围进行教学，让学生能够体验生产第一线的情境以提高学生职业能力。同时，对于数控编程，应当以典型的、常见的生产实际零件加工作为案例，从零件的设计、工艺分析到编程实行一体化教学。此外，还要让学生多观察、多动手、多思考，充分激发学生自主学习、自由思考的积极性，潜移默化的提高学生综合素质，培养学生实践操作应用能力。

3、数控铣削编程教学策略

传统观念认为数控铣削编程教学，其难点在于编程，只要学生将编程学会了，操作就没什么问题，将编好的程序输入机床自动运行即可，但实际上却并非如此，编程与实际加工两者都是这门课程的重点，同时也是难点，在实际教学中，应当将两者结合起来，形成一体化教学模式。

3.1 程序编写教学

程序是数控机床运行的基础，是数控机床完成自动机械加工制作的指令集合。作为整个数控铣削编程教学中最重要的理论知识部分，大量的指令极容易让学生感觉枯燥乏味，生涩难懂。因此，教师在实际教学中，应当尽量同实践应用相结合，对相关指令进行讲解，从而让学生明白每一条指令所代表的意义，在数控机床运行中所起的作用。程序编写教学内容包括编程指令的讲解、简单零件编程、外形轮廓铣削编程、孔系零件编程、键槽铣削编程、型腔铣削编程等。教师在教学中，可以举一些实际例子进行讲解，还可以结合仿真软件或机床实践进行讲解。

比如数控铣床编程中非常重要的刀具补偿，学生对于刀具补偿的理解往往仅停留于表面，处于似懂非懂的状态，在实际应用中极容易出错，尤其在对工件轮廓进行数控铣削加工时，刀具半径的存在使刀具的中心同编程轨迹不重合，此时如果不考虑刀具半径加工出来的零件尺寸在加工外轮廓时必然小一圈，在加工内轮廓时则又大一圈，因此必须用G41或G42进行左补偿或右补偿来确定刀具半径补偿偏置方向。在零件刀具半径补偿轨迹加工完成后，刀具撤回工件回到退刀点，这一过程则应取消刀具半径补偿，其指令则用G40。其中G41和G42是模态指令，G41和G42必须同G40成对使用。

通过这种相似指令对比教学，能有效的帮助学生归纳记忆，区分各指令所代表的意义，避免学生对数控程序产生混乱而出现程序输入错误现象。

3.2 铣床实控操作

在数控铣床的实际操作过程中，经常会因为各种问题而造成加工过程的中断。因此，数控铣削编程教学不能仅局限于单纯的数控指令意义、编写的教学，还应当让学生在学会输入程序的同时，对数控铣床操作过程中将会遇到的各种问题有所了解，并掌握相应的处理方法，训练学生独立解决实际操作过程中各种问题的能力，这样才算是真正培养了学生的职业操作技能。

比如刀具方向的准确控制，这对于学生来说是非常重要的，只有学生辩清方向，才可以避免手动加工时出现撞刀现象，尤其是在刀架移动超程需要取消超程操作时，如果方向不正确将会直接造成铣床的损坏。而在编写程序时，既便正确编写了程序但出现了错误的输入，都会造成扎刀与撞刀现象，这种现象在学生中是极常见的。因此，要通过实践培养学生仔细检查、图形模拟、单步运行等习惯，避免在实际应用中出现错误造成不必要的麻烦。比如为保证工件轮廓不会产生过切，编程时就必须注意加工程序的结构，严格根据编程规则进行，如刀具半径补偿规则，在建立好刀具半径补偿之后，不能连续出现两断z轴移动指令，否则将会出现补偿位置不正确现象，使系统无法正确判断补偿矢量方向。

4、结束语

数控铣削编程课程是理论性与实践性相结合的一门课程，具有很强的操作性、实践性和应用性，是学生职业能力培养的重要组成部分，其实践操作性的特点使传统教学模式根本无法满足课程教学的要求，必须根据课程实际和学生实际，采用理论教学与实践操作相结合的教学方法，才能真正提高学生的数控铣削编程水平，使学生形成职业实践应用能力，达到课程设置的目的。

参考文献