数控车床教程范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇数控车床教程范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

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数控车床编程与操作作为一门直接应对零件加工的课程，关联到很多相关知识。要想教好、学好这一门课，必须使学生有机融合各个基础专业课的知识，建构完整的知识体系。如果教学组织不力，就收不到应有的效果，学生会出现学了很多加工指令，却在面对零件时无法选择应用的情况。有鉴于此，在教学过程中合理使用项目教学法，能收到好的教学效果。项目教学法是以典型产品为例设计学习项目，以工作过程为计划设置课程教学过程，按照工作的实施过程来组织教学内容，以职业能力形成为依据选择课程内容并以完成工作任务为主要学习目的的课程模式。项目教学法的最大特点是“以用促学”，即以任务为驱动，将工作作为课程内容的载体。

1.项目教学法的展开

1.1确定项目任务

由教师提出一个项目任务，要求把教学内容和教学目标都巧妙地隐含在计划任务之中。在立项的教程中要注意：首先是项目的目标性，所选项目应实现本学科的教学目标，这样才能在完成项目的同时保证学生掌握应学的内容；其次是项目的完整性，项目从设计、实施到完成，必须有一个完整作品作为项目的成果，使学生在完成项目后有一种成就感；第三是项目的层次性，在确定项目时，考虑到学生的水平和经验，确定项目对学生有较强的学习兴趣，项目容量不能太大，避免使学生产成畏难心理，影响项目教学的实施。对相关知识结构的要求本着“够用”的原则，重在培养学生的动手能力、独立获取信息和自主建构知识的能力。

例如，在机床坐标系及编程坐标系的教学中，应以对刀过程作为项目任务，将坐标系的抽象教学转变为具有实际目的与操作效果的具象教学。在讲解时，不应以指令本身作为项目任务，而应以包含这一指令所加工表面的具体零件为项目任务。这样把指令放在零件中学习，认识指令的同时也开始应用它，所学指令成为一个完整程序的有效组成部分。数控车床编程与操作教学中可以设置面板认识、数控车床基本功能操作、对刀过程(机床坐标系、G50、G17、G18、G19、绝对坐标、增量坐标)、简单外圆面工件(程序基本格式、G00、G01)、带不同圆弧表面工件三个、带锥面工件两个、切槽（断）工件（G04、子程序调用）、带螺纹工件三个、大余量工件两个（G71、G72、G70）、外圆槽工件（G75）、端面槽工件（G74）、仿形面工件（G73）、螺纹加工件（G76）、孔加工工件两个等项目任务，遵循由少到多、由简到繁、由单一到综合的原则。

1.2制定计划

首先对学生进行分组——建立项目开发小组。将学生分组，每组6～8人，分组时要注意学生搭配，要尽量让学生做到强弱搭配。每个小组由其成员推选一名组长，组长的职责是在老师的指导下制定本小组的开发计划以及负责本组各成员的工作任务分配、监督实施等各个方面的工作。其次教师应该提供学生以前学过的相近的零件加工资料，明确学生完成任务的最低要求，要告诉学生即将完成的项目是什么，先做什么、后做什么，但切不可包办。这样，可避免接受能力较差的学生面对项目时束手无策，又能避免学生走不必要的弯路。最后各个项目开发小组根据零件图纸编写加工工艺及加工程序。而怎样的加工工艺及加工程序是最优化的，我并不急着告诉他们，而是组织每个项目小组介绍自己的编写成果，学生都急着想知道自己的编写是否合理，都想让我做出公正的评价，我就在这样轻松愉快的气氛下，把编写加工工艺及加工程序思路介绍了一下，然后同学们开始互相指导 ，互相帮助来修改小组的成果，对加工方案、程序进行有效修正。这也提高了学生与人合作，与人交流的能力，从而达到团队协作的目的。

例如，在完成外圆槽指令(G75)的项目中，在这个过程中学生的主要任务是理清加工思路，考虑影响加工的因素，制定加工计划。教师的书面项目指导书可以按普车加工方法、数控加工指令格式及含义、加工参数选择、外圆槽加工方法的顺序来设计，引导学生逐步完成任务。随着制定加工计划的深入，学生会逐步掌握外圆槽加工前工件尺寸确定、外圆槽刀刀位点、切深总量、车削进给方法、进给次数、背吃刀量选择等知识点。这些问题中的大部分可以利用以前的知识和自习新知识解决。

1.3实施计划，完成项目任务

项目确定后，自己要首先进行设计和实施该项目的完成，解决在实施过程中遇到的一些问题，以便更好的指导学生。实施计划过程中，教师应鼓励学生大胆去尝试，此时学生应明确自己的角色，并站在角色的角度去观察思考，去分析决策，体验工作的艰辛，激发个人潜能和创新能力。每个任务完成后，教师必须根据实验项目的要点对学生完成的模块项目进行阶段考核，并及时讲评，一方面对于考核过程中发现的共性问题应该对全班同学做出解释，督促学生改进；另一方面应适时对表现突出的项目小组进行表扬，进一步巩固和激发学生的学习兴趣。学生在阶段性评价总结的基础上，找到自己理论上的不足，针对教师的提示，进一步明晰项目完成的最佳思考方法，完善操作技巧，高质量完成项目任务。

1.4展示成果，师生共同测评

尝试加工完毕后，先让每组的同学相互对比，看哪一组符合加工要求，质量较高。再根据加工过程中出现的问题，并给出解决问题的方法。在总结和评价项目阶段，教师应该发给每组一张分析表，分析加工过程中的注意事项。根据实践经验制定项目评价表和学生个人评价表，在评价过程中参照评价表，兼顾过程评价和结果评价，对项目完成情况和学生个人在项目学习过程中的表现相结合进行评价。评价的目的不应只评出分数和名次，更应指出问题所在，并给出具体改进及修改建议，让学生在下一个项目学习中表现更出色。

2.项目教学过程中的注意事项

2.1对教师要求提高

要想收到良好的效果，教师的知识容量及发现问题、解决问题的实际能力都要提高，教师的工作量有增无减，特别是教学辅助时间加长。

2.2对教材的使用要合理

教师需要根据项目任务的需要，以应用为目标，整合所需的知识，突出体现实用性及可实施性。

2.3学生的知识理解力和应用能力都有所增强

在项目教学中，学生的学习思维方式由抽象思维变成形象思维，因而收效更好。 (下转第61页）

(上接第62页）项目教学法对于职业学校教学水平的提高是极其重要的，它不但符合全面素质教育的根本要求，让个性差异很大的学生都能得到全面发展；同时也符合职业教育的本质特征，将理论与实践相结合，将传授知识和培养能力相结合。因此，它被越来越多的职教工作者所认同，并运用于各专业课的实践教学之中。　[科]

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中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）06-0176-02

高职数控专业中，普车与数控车的实践技能训练是专业实践教学体系的核心，也是《数控车床编程与操作》课程的重要组成部分。由于数控车床的操作技能是建立在普车操作技能的基础上，二者的关系应是普车技能为基础，数车技能为提高，相互融合，相互促进。故在教学中，如何开展普车与数车（以下简称“普数车”）一体化教学，具有实际的意义。

一、认识普车基本技能训练的重要性

虽然现代数控机床技术正在向着智能化、柔性化及集成化等方向快速发展，但是数控机床的机械结构、加工工艺和基本的操作技能，仍然是基于普通车床的。因此，掌握普车基本的理论知识和技能是学好数车技能的基础，也是开展普数车一体化实践教学的必要条件。现实中，由于普车实习条件和数控车实习相比，存在苦、脏、累的特点，数控专业的学生对普车实习的积极性普遍不高。故在教学过程中，教师要向学生阐明：普车不是简单的配合数控车的学习，只有充分认识普车的结构、原理、刀具的刃磨及加工工艺，熟练操作普通车床，才能更好地掌握数车的理论知识及技能。

二、普数车一体化实践教学模块安排

由于普数车实践教学采用一体化教学模式，故普车与数车实践教学模块应按照相互融合、相互促进，共同提高这一原则统筹安排。普数车一体化实践教学共包含四大模块。

1.车床与数控车床的简单轴类零件加工训练。本模块包含了对简单轴类零件外轮廓的加工训练，包括：零件的外圆、端面、退刀槽和零件切断的普数车加工工艺分析，外圆刀和切断刀合理选择及刃磨训练，零件加工程序的调试，刀具补偿的正确应用，等等内容。本模块着重使学生掌握普数车的基本操作技能，刀具的刃磨以及零件程序的现场调试，培养学生良好的安全操作意识，细致的工作作风以及精益求精的职业态度。

2.车床与数控车床的螺纹加工训练。本模块包含了螺纹退刀槽的加工，三角牙螺纹车刀的刃磨，外螺纹的加工工艺，螺纹循环指令的应用及程序调试等内容。本模块着重使学生掌握普数车三角牙螺纹加工的工艺步骤、刀具的刃磨、螺纹加工程序的编制及上机调试等理论与技能知识。

3.车床与数控车床的零件内轮廓加工训练。本模块中的零件内轮廓主要包含了零件内孔的加工、退刀槽的加工、内螺纹的加工、镗刀和内螺纹刀的刃磨、零件内轮廓的综合程序编制等内容。本模块着重使学生掌握普数车对零件内轮廓面的加工工艺步骤、刀具的刃磨、程序的编制及上机调试等理论与技能知识。

4.数车综合加工训练。本模块主要任务是对学生已学的知识进行综合性的训练，通过训练使其系统掌握零件的加工工艺、刀具的选择、切削用量的合理确定、程序的编制以及程序的仿真与调试，以期达到国家劳动部门对数控车床工的理论与技能要求。

三、普数车一体化实践教学内容的组织

确定好普数车一体化实践教学模块及教学目标后，即可针对每一个模块安排具体的教学内容，并协调好彼此之间的关系。因为普车与数控车的技能训练要交替进行，相辅相成，方可在有限的教学时间内，最大程度的提高学生的工艺能力、编程能力及程序调试能力等。图1为普数车一体化实践教学内容流程图，该流程图反映了诸模块下教W内容之间的组织与联系。

从图1中可以看出，在车床与数控车床的简单轴类零件加工训练这一模块中，学生首先通过车床训练掌握了基本的机床操作能力，然后练习简单轴类零件的外圆、端面、槽及切断的加工训练，初步掌握刀具的刃磨及零件的切削加工能力，为数车的基本操作奠定了良好的基础。学生有了车床的基本功，在进入数车学习时，就比较容易掌握数车的操作，从而可以将精力主要放在零件程序的编制与调试上。

经过了普数车的基本训练，学生掌握了普数车的基本操作技能及程序调试能力后，即可转入外螺纹加工训练环节。由于数车上切削螺纹多采用循环程序，进退刀速度快，加上螺纹切削走刀速度快，如果没有普车的螺纹切削基础，极易出事故，故需要学生先要在普车上扎实地掌握螺纹切削工艺与技能，然后再转到数车上练习，这样就不易在操作过程中出现问题了。

一个回转体零件除了外轮廓外，常常有内轮廓需要加工，所以学生经过前面两个模块的练习后，就可以进行第三个模块――内轮廓的练习了。一般来讲，内加工表面切削时，存在刀具刚性差、尺寸不易测量、切削液不易进入等不利因素，导致零件的内加工表面的精度不易控制，故零件内轮廓加工训练一般安排在外轮廓之后进行。学生掌握了零件外轮廓的加工方法后，有利于其更好的在普车与数控车上进行零件内轮廓的加工，包括镗刀和内螺纹刀的刃磨、内外轮廓的综合程序编制与调试等内容。

学生经过了零件内外轮廓常用加工面的普数车加工方法和程序调试训练后，即可进入数车的综合加工训练模块。如前所述，本模块主要任务是对学生已学的知识进行综合性的训练，学生在掌握已学知识并灵活应用的前提下，还应依据技能考核要求，拓展所需的理论与技能知识，如双线螺纹的加工、梯形螺纹的加工、端面槽的加工、非圆曲线的加工等内容，力争使学生的综合应用能力得到提高。

四、结语

在高职数控专业《数控车床编程与操作》课程中，开展普数车的一体化实践教学：一是能提升教师普数车的理论知识水平和实践能力，避免数控教师仅重视数控教学而轻视普车教学，使其更符合双师型教师的要求。二是开展普数车的一体化实践教学后，科学的训练内容使得学生能将学到的知识相互融合、相互贯通，使其更易成为具有较强操作能力的数控应用型和操作型人才。三是将普数车的实践训练内容一体化后，可使教师在实施教学时，能灵活安排教学内容，科学使用实训设备，充分挖掘实习基地的潜力，降低办学成本，提高教学效率。

参考文献：

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【Abstract】By analyzing the“CNC lathe”course features， combined with teaching practice， the current “CNC lathe” Teaching the problems put forward some solutions， for the future development of a teaching reference.

【Key words】CNC；Reform；Course

0 引言

数控技术也叫计算机数控技术（Computerized Numerical Control 简称：CNC），它是采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成机械加工的一门技术。数控车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。与普通机床相比，数控机床具有很多优点：高柔性，适合单件、小批量生产，适合新产品的开发；加工精度高、加工质量稳定可靠、生产率高，数控机床的加工自动化，免除了普通机床上工人的疲劳、粗心、估计等人为误差，提高了产品的一致性；并且数控机床对操作工人的要求降低，一个普通机床的高级技工，不是短时间内可以培养的，而相对来说数控机床操作工人培养时间极短（如数控车工需要一周即可，还会编写简单的加工程序）。随着数控机床在工厂的普及，它已经直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业[1]。

1 《数控车床》实训课程性质和特点

《数控车床》课程是我校机械设计及其自动化和机电一体化专业的专业必修实验课。通过本课程学习，使学生建立现代机械制造的全新概念，掌握数控车床的基本知识、基本理论和基本技术。该课程具有如下特点：

1.1 知识密集

《数控车床》是以数控车床设备为主要研究对象讲授计算机数控的基本原理、基础理论和方法。数控车床集合了多学科，具有集机、电、液于一身，技术密集和知识密的特点，设计、使用数控车床必须具备机械制造、微电子、自动控制和计算机等多方面知识。

1.2 理论性与应用性均要求较高

《数控车床》课程既包含了开发设计数控系统和数控机床所需要的深奥的理论知识，又包含了使用数控机床所需要的应用方面的知识。

1.3 知识更新快

随着微电子技术计算机技术的发展，数控技术也在不断地发展。数控技术从创造到现在虽然只有50多年的历史但已经经历了五个发展阶段，相应的数控车床也经历了五次更新换代，专业知识的更新速度非常快。

2 《数控车床》实训课程教学中存在的问题的探讨

《数控车床》实训课程具有以上的特点，给教学带来一定的难度，在教学过程中，授课老师经常有如下困惑：授课的重点在哪里、如何掌握讲授课程的深浅、如何收到好的教学效果等。笔者通过《数控车床》实训课程实践中获得的一些认识和体会归纳如下：

2.1 充分利用计算机辅助软件

由于数控技术教学和培训都离不开数控机床，而数控机床本身价格比较昂贵，同时训练过程不可避免地存在误操作过程，这对机床安全是一个巨大的隐患，同时数控机床的数量有限，难以满足大量学生实践训练的需求。随着计算机技术的普及，数控机床加工仿真技术得到了迅速发展，很好地解决了这些矛盾。数控加工仿真是一种先进的计算机人机交互技术，具有生动的界面和强大的显示功能，图形大小、颜色、观察视角以及刀具的形状等都可由操作者自行设计以满足不同的监控与学习要求；仿真系统的通用性较强，其语法诊断功能可以帮助学生学习编程。在模拟过程中，系统能及时提供错误信息以及刀具相对移动轨迹的显示以及最终加工的立体效果，很容易发现和修改编写程序的错误，高仿真界面及动态的模拟仿真系统可有效地显示代替机床实际运行状况并且还能够提示操作信息，使数控机床的编程操作易于课堂化教学，从而既节省了机床设备和实习消耗，降低了实做危险，又大大提高了教学效率，规避了实习人员的操作风险。仿真系统在模拟中出现人为的编程或操作失误也不会危及学生和机床安全，学生反而还可以从中吸取大量的经验和教训，所以说它是初学者理想的实验、实践工具[2]。

2.2 理论和实践相结合

刚刚开始接触数控车床，首先要掌握常用的指令G、M指令，例如快速进刀指令G00、直线插补指令G01、圆弧指令G02和G03、主轴正转M03等相关的指令。要求学生在最短的时间中熟记他们，对于不明白的概念暂时不要理会，在实训中，通过实际的实践操作就会慢慢的理解明白。简单的指令对于学生的基础知识要求不高，学生学习起来容易。脱离课本上大的知识框架直接从常见指令学期起，学生容易上手，又有成就感，增加学生的学习兴趣[3]。

3 展望

推进高校数控人才的规模化培养，有利于壮大中国数控人才队伍，对中国传统制造业转型有着重大意义，同时还可向创业人才队伍输送人才资源。改变传统数控人才的自底向上的知识串联培养模式，建构以项目为核心、自顶向下目标型的数控教学知识体系，优化实训软硬件环境，改善数控实训的权重，降低高校卓越数控人才规模化培养成本，结合创新、创业实践，不断拓展卓越数控人才培养的知识活化面积，提升其核心竞争力，促进越工程人才规模化培养模式的可持续发展。该目标的实现需要多重数控实训教育资源的进一步优化整合， 有待深入探讨，协同完成。

【参考文献】

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一、数控车床及撞刀现象的概念

首先，数控车床主要在圆柱面、圆锥面、球面、端面、螺纹以及复杂的回转面等方面应用比较多，而且一般具有高精度、高效率、高速度和低劳动强度的特点。其次，所谓数控车床撞刀，是指数控机床的刀具或者是刀架在切削加工的过程中以GOO快速定位指令的速度与工件或者是机床其它部件发生碰撞而出现的一种非正常工作的切削状态。

一般来说，现代的数控机床都安装有限位开关，刀具和机床其它部件发生碰撞的可能性小，但由于在数控车实训教学中，学生对编制程序、基本操作等不熟悉，容易使刀具和工件以及卡盘发生碰撞，不仅造成刀具的损坏，更有甚者还会危及操作者的人身安全。同时，还需要特别注意的一点是，撞刀和撞刀事故是不能完全等同的，撞刀事故主要是指在出现撞刀之后，由于制动不及时而使刀具发生崩刃或折断、工件遭到损毁，亦或是造成机床损坏和操作人员人身安全等事故。

二、数控车实训教学中车床撞刀的成因

对于数控车实训教学中车床撞刀的成因，我们可以从编程不当产生撞刀，对刀不当产生撞刀以及操作不当产生撞刀三个方面进行阐述：

1. 编程不当产生撞刀。

编程不当产生撞刀又可以分为两个方面：

其一，车削孔时的进、退刀。如果在进刀时X、Z轴直接联动快速移动刀具到目标点或者是在退刀时X、Z轴直接联动快速移动刀具退到目标点，碰撞就不可避免（见图1）；

其二，车削槽时的进、退刀。在切槽刀加工槽的过程中，无论是进刀还是退刀时，如果直接X、Z轴联动快速移动刀具到目标点，那么刀具和工件端面就会发生碰撞（见图2）。其中，a代表进刀时，b代表退刀时。

2. 对刀不当产生撞刀。

对于对刀不当产生撞刀，也可以从两个方面进行解释：

其一，手轮进给倍率。在数控车床实训中，学生采用最多的一种对刀方法就是试切法。一般来说，很多初学者在对刀时通常会忘记手轮进给倍率快慢的改变，从而在用手轮0.1（×100增量倍率）方式将刀具快速靠近工件之后，继续以同样的方式靠近和切削工件，以致造成车刀和工件的碰撞；

其二，数据输入。大多数学生在进行数控车床对刀操作时，总是会出现数据输入不对或者是数据位置输入不对的情况，一旦数据输入不正确，那么在运行数控车床切削加工工件时，就会出现撞刀现象。

3. 操作不当产生撞刀。

操作不当产生撞刀同样有两个方面：

其一，刀具补偿值设定错误。学生在操作数控车床加工工件时，通常不注意刀具补偿的方向和补偿量的大小，从而机床在执行程序的过程中出现一些事故；

其二，加工过程中误停车。如果数控车床在正常执行程序的过程中，操作者在将程序停下来之后又按“RESET”复位并立即启动循环，那么就会产生撞刀现象。

三、数控车实训教学中车床撞刀的控制措施

针对以上对数控车实训教学中车床撞刀成因的分析，可采取以下有效措施对其加以控制：

1. 在编程时，使刀具沿着合适的路线运动。

为了有效地避免碰撞，对进刀和退刀方式都有明确的规定，比如不管是进刀还是退刀，都必须采用单坐标方式，使刀具分步移动到目标点，这是一个基本前提。首先，车削孔时的进退刀。结合图1，在进刀时应该使刀具先走Z方向，然后走X方向定刀，最后走Z方向切削加工孔，而在退刀时，应该使刀具先走X方向，然后走Z方向时让刀具从孔里退出来，最后走X方向使刀具移到目标点；其次，车削槽时的进退刀。结合图2，进刀时，使刀具先走Z方向，再走X方向定刀，最后走X方向切削加工槽；退刀时，使刀具先走X方向退出，然后走Z方向退至目标点。

2. 保证手轮进给倍率的改变以及输入数据的正确性。

对于初学者来说，在进行手轮进给倍率转换时，最好在实际操作之前做大量的练习，熟悉操作的步骤和要领，同时在正式操作时，尽量安排其它成员进行辅助和提醒，以避免碰撞。为了保证输入数据的正确性，在完成对刀工作之后，可以对每一个对过的车刀进行检验。通过这两种方法的实施，就可以有效地减少车床撞刀现象。

3. 切实减少刀具补偿值设定以及加工过程中的失误。

针对由刀具补偿值设定错误而导致的撞刀情况，在实训过程中，学生可以在仿真软件上进行反复练习，以对这一知识点达到熟练把握的程度，同时在操作中，如果有不清楚的情况一定要及时询问实训指导教师。除此之外，如果在加工过程中出现了误停车现象，可以及时的将模式改为编辑方式，按“RESET”复位程序之后，再进行重新运行程序。

本文只论述了在数控车实训教学中比较常见的几种撞刀成因及其解决的办法，事实上，除了上述原因之外，还有很多其它的情况。不管怎样，对这一问题的阐述最终目的都是为了对学生的数控车床操作提供有效指导，尽量减少撞刀现象的产生，提高数控车床实训教学的质量。

（作者单位：佛山市顺德区郑敬诒职业技术学校）

参考文献：

[1]刘玉宾，黄志伟，王琳. 数控实训中常见车床撞刀的原因及防止办法[J].现代制造技术与装备，2012，（6）.

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.234

0 引言

数控车床编程与操作这门课程对于数控专业学生职业能力的培养和职业素养的形成起着关键作用，它是前期专业技术基础课知识能力的综合应用，也为后续课程顶岗实习打下扎实的基础。

从近几年职业学校招生情况分析来看，学生的整体素质在逐年下降。学生缺乏积极向上的精神，主动性、自觉性较差。面对教学现实状况，用传统的教学方法向学生灌输各种专业理论知识，往往得不到好的教学效果。同时，通过对企业调研，对劳动者知识水平、职业素养、实践能力的要求越来越高，而中职学校的数控教学往往沿袭传统教学模式，理论教学与实习教学分开进行教学，各自为政、互不干涉。加之教学方法死板 、教学手段陈旧，已不能满足企业用工需求。

通过实施任务驱动教学，以任务技能训练为主线，强化专业理论的指导作用，突出学生实际操作能力的培训，强化学生的社会能力、方法能力和专业能力的提高。经过一学期的理实一体化教学，从实践效果来看，激发了学生的学习兴趣、充分调动了学生的学习积极性，培养学生的核心能力，特别是独立工作能力、创新能力，从而提高他们解决实际问题的综合能力。

下面以教材中项目三“螺杆轴零件加工”的教学为例，尝试构建任务驱动教学模式。

1 传统教学模式

螺杆轴零件加工，传统教学中要求学生掌握：读图、数控加工工艺分析、零件编程等相关理论知识，通过实训课加工零件。这就需要学生学习机械制图、数控编程技术、数控加工工艺、普通车工技术等课程理论。而这些理论课程分别开设在不同学期，数控车工实训又安排在第三～第四学期，中间间隔时间过长，理论课与实训课由不同教师承担，相互间交流较少，实训老师必须对新旧知识重新讲解分析、梳理。从课堂的评价来看，仍以笔试成绩或操作考核成绩为主要形式，很难正确判断学生的职业能力、专业能力、创新能力。

2 任务驱动教学模式

2.1 教学设计思路

通过每个专业模块下任务驱动教学模式，将基础课程、数控理论与实训课相互融合，把教学内容巧妙地设计隐含在单个的任务中，实行理实一体化教学。让学生以分组完成任务的方式领会学习的核心内容，在学生完成任务的同时培养学生的创新意识和创新能力以及自主学习的习惯。

2.2 创设情景

根据班级实训人数进行小组学习分组。分组的情况，会直接影响学生的学习效果。一般分组根据为：学习成绩、性格特点、学习能力、性别等，采用互补搭配。分组数目结合车间设备的情况，每组确定一名组长，全面负责小组的学习任务，小组采用协作学习的方式，在组长的支持下进行分工，各司其职。本例，将学生分成9个工作小组，每组3位学生，并对小组成员进行分工，确定质量管理记录员、操作员、展示员，这样有利于培养学生间团队协作精神，又有助于顺利完成任务。

2.3 确定任务

本任务要完成的零件加工要求见图1。

（1）能够根据数控加工工艺文件选择、安装和调整数控车床常用刀具，能够刃磨常用车削刀具；

（2）熟练操作数控车床、并能加工出中等复杂程度的零件，达到数控车中级工水平；

（3）培养学生安全与质量意识，加强职业素养、创新意识，增强团队合作精神。

（4）分析螺杆轴零件图，试编写其数控车加工程序并进行加工。

2.4 自主学习，制定实施计划

（1）根据任务要求学习本任务中所涉及的理论知识。

（2）制定任务实施计划。

通过学生小组讨论、教师指导的方式，分析螺杆轴加工过程的操作步骤，并根据任务的内容和教学时间，每个学习小组从以下几个环节：分析零件图样、填写数控加工工艺卡片、零件加工、零件检测、评价展示、填写实验报告制定合理的任务计划。

2.5 任务实施。

各个学习小组团队按制定好的计划，确定具体的实施步骤，并按计划严格实施。在任务实施过程中，教师加强巡回辅导，解决学生活动中的疑问。

（1）零件图样分析。从主要工作面尺寸精度、表面粗糙度进行分析。

（2）零件加工工艺分析。包括：确定装夹方案、确定加工顺序及走刀路线、刀具选择、切削用量的选择。

（3）填写相关工艺卡片。将前面分析的各项内容填入到数控加工工艺卡片中；

（4）编制加工程序。根据螺纹轴图样的要求，编制数控加工程序单；

（5）零件加工。请在教师指导下在数控车床上进行加工。

2.6 检测与评价

对任务的检测与评价是教学中活动中的一个重要环节，本例借鉴德国双元制评价方式，采用多元性整体结果的评价。由传统的教师主体评价向教师、学生、企业和社会等多元主体的共同评价转变。特点是让学生在参与评价的过程中充分发挥评价主体的作用，大大激发学生的主体意识，激励学生学习热情，提高学生学习的内驱力和自觉性，促进学生学习能力的养成。在教学中实施的评价主体有学生自评、互评、教师评价、学生间相互评价等主体评价的形式。充分考核学生在学习过程中表现出来的收集处理信息的能力、获取新知识的能力、知识积累能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作和社会活动的能力。本任务检查方法采用学生自评、互评、教师评相结合进行，详见表整体评价表1。

2.7 教师总结评价

同时教师要对学生完成案例的过程和结果进行归纳、总结和评价，对知识点进行总结和查漏补缺，对部分难点要进行示范，注重学习方法和学习过程的评价，实行鼓励性评价，同时注意鼓励学生的创新思维，激励学生的成就感。结合评价给出学生案例完成成绩，作为该任务总评成绩的一部分。

表1 整体评价表

3 任务驱动教学法运用效果分析

3.1 教师层面的能力提升

任务驱动教学法的理念指导下，越来越多的教师尝试在这一新理念下进行改革与实践，传统的以知识传授为目标的教学模式、教学方法、评价方式都发生着变化，能讲能做的“双师”型教师脱颖而出。教师对所教知识的教学目标和知识结构的认知能力加深。

3.2 学生层面的能力提升

教学任务的创设，根据学生特点设置。教师通过一个个任务保持将数控教学理论知识形象化，不断地创设问题情境，激发学生潜在的求知欲，使之自觉地去思考，从学生的能力培养上为重点突破。将技能实践融入课堂教学，变被动学习为主动参与。增强学生解决综合问题的能力，强调学生方法能力和社会能力的发展，符合中职教育的规律。

通过实践研究表明，教师能合理有序安排学生实习任务、培养节约意识，使学生在掌握一定理论知识以后可以得到快速的验证，提高了课堂学习有效性，学生技能鉴定一次通过率达到95%以上。促使学生的理解能力得到较大的提高，并且在实习过程中也可以避免资源的重复浪费，有效的提高了数控设备的利用率。培养了学生爱护设备和良好的职业道德。

综上所述，任务驱动教学法在本课程实施以来，教师的专业素质、业务能力和学生的学习效果得到了明显提高。但是，任务驱动教学法对教师的教学能力、专业知识、技能水平、教学场所等要求较高。同时，对于实践性不强的课程采用任务驱动教学法的实施效果较差，这种课程的教学实践需要我们进一步研究。

参考文献：

[1]刘红.任务驱动教学法[J].才智，2010（32）.

[2]牛利平.任务驱动教学法初探[J].安徽教育学院学报，2003（06）.

篇6

一、引言

职业技术教育的衔接不仅有文化基础课的衔接，专业基础课的衔接，还有专业核心课的衔接。职业技术教育不同层次的衔接主要是综合素质能力的衔接，中职毕业生在鉴定和认可的课程标准基础上，再通过高职教育教学与实训，得到了自身能力的提高和学习，实现了中职技能型为主的人才教育向高职技术性为主的人才教育之间的转化。这要依靠课程结构和教学内容的重新组合和创新，也有赖于整个教学全过程的整理优化和设计。本文对高职数控专业核心专业课《数控编程与加工项目化教程》课程与中职数控专业核心课程《数控车床编程与操作基本功》课程的教学衔接进行探讨。

二、数控专业中、高职培养目标的衔接

培养目标衔接是课程衔接的前提条件。培养目标是反映某类教育本质特征的重要方面。数控专业中、高职教育在培养目标上有许多共性，都具有特色鲜明的技术性和职业性，都注重学生职业能力或职业技能的培养与训练，注重学生专业理论知识应用能力、专业技术使用能力和职业技能运用能力的培养，但是两者毕竟是不同层次和不同类型的教育培养。

数控专业的中等职业教育是针对数控车床操作这一具体的职业岗位，以培养学生基本操作技能为主体，强调学生掌握数控车床基本操作和专业基本理论，达到初、中级数控车床操作工的培养目标。同时，围绕这一职业要求所必须具备的文化知识、思想品德和职业道德。数控专业高职教育具有面向数控技术这一职业，它高于数控专业中职教育培养的技术型、操作型人才规格，是以职业岗位的技能和知识为导向，以主要获取职业能力和提高整体素质为目标，通过对学生进行严格的教学和实训，培养具有大专以上知识理论水平、掌握成熟的数控技术理论和管理规范、毕业后能胜任本职业岗位的高等应用型人才。因此，数控专业中职教育为数控专业高职教育提供必要的学习准备和职业技能实训，数控专业高职教育是数控专业中职教育的延伸和提升，实现数控专业中、高职教育的合理衔接，即培养目标的衔接。

三、课程主线的确定

中职《数控车床编程与操作基本功》课程以职业岗位所需要的技能和知识为导向，课程的主要任务是培养学生以数控机床为对象，使学生较全面地了解数控车床的基本知识，掌握数控车削加工编程方法、掌握数控车床操作技能等。通过本课程的教学，使学生达到下列要求：

（1）了解数控系统的基本组成等基本知识；

（2）掌握数控车床的特点、工作原理等基本知识；

（3）掌握数控车床的机械结构特点等；

（4）掌握数控车床的手工编程方法和技巧等；

（5）掌握数控车床的基本操作和要点方法。

高职《数控编程与加工项目化教程》课程以职业岗位所需要的技术和知识为导向，课程的主要任务是培养学生具备数控机床操作加工、数控加工工艺分析与编程调试以及数控机床的选用、验收与维护的专业技能。通过本课程的教学，使学生达到下列要求：

（1）了解机械加工工艺过程的一些基本概念，了解机床夹具的组成及作用，掌握工件在夹具上定位分析，掌握工件夹紧的基本方法；了解常用刀具的种类，几何角度，耐用度和寿命，了解工件主要表面加工方法及加工方案；

（2）学会正确选择数控加工内容，掌握数控加工工艺分析方法，学会设计数控加工工艺路线，学会编写数控加工文件；

（3）了解数控刀具系统的种类及特点，掌握数控刀具的选用方法，了解数控机床附件的种类及其使用方法；

（4）了解数控机床坐标系、工作坐标系、附加坐标系及坐标系的原点等基本概念；掌握手工编程、自动编程及CAD／CAM编程原理和方法；

（5）掌握数控加工程序编制方法和步骤、学会进行数控编程的数值计算，掌握刀具补偿的基本概念，掌握手工编程技巧；

（6）掌握数控车床编程基本技巧；掌握数控铣床编程技巧；掌握数控加工中心编程技巧。

综上所述，中职《数控车床编程与操作基本功》课程主线强调基本知识和具有运用、操作数控车床的能力，这是以动作技能为主、有一定心智技能的能力。高职《数控编程与加工项目化教程》课程主线强调基本知识和具有操作数控机床编程操作熟练的能力，这是以技术应用为主的能力，如分析、判断、编程计算和计算机辅助技术应用等技术。

四、课程知识点的衔接

中职《数控车床编程与操作基本功》与高职《数控编程与加工项目化教程》是数控专业的一门核心主干课。中职与高职层次课程知识点具体如下：

中职一共分七个项目二十三个任务：

项目一：数控车床的基本认识。任务一：数控车床的认识；任务二：数控车削加工工艺；任务三：数控车床中的坐标系。

项目二：轴类零件的车削。任务一：外圆的车削；任务二：阶梯轴的车削；任务三：锥面工件的车削；任务四：圆弧工件的车削；任务五：复杂轴类工件的车削。

项目三：槽类工件的车削。任务一：浅槽的车削；任务二：深槽的车削；任务三：V型槽的车削；任务四：圆弧槽的车削；任务五：复杂槽的车削。

项目四：编制螺纹的车削。任务一：连续螺纹的车削；任务二：三角形外圆螺纹的车削；任务三：梯形螺纹的车削。

项目五：盘类工件的车削。任务一：简单盘类工件的车削；任务二：复杂盘类工件的车削。

项目六：套类工件的加工。任务一：简单套筒类工件加工；任务二：复杂套筒类工件加工。

项目七：综合工件的加工。任务一：复杂轴类工件的加工；任务二：配合件的加工；任务三：批量生产。

高职一共分三个工作模块十一个项目：

工作模块一：数控车削编程与加工。项目一：手动车削定位销；项目二：数控车削锥轴；项目三：数控车削球头螺杆；项目四：数控车削轴套；项目五：数控车削球头联轴节；项目六：数控车削椭圆轴。

工作模块二：数控铣削编程与加工。项目一：数控铣削U形槽板；项目二：数控铣削六方模板；项目三：数控铣削凹半球曲面。

工作模块三：数控加工中心编程与加工。项目一：加工孔板；项目二：加工座板。

五、教学方法的衔接

中职《数控车床编程与操作基本功》课程中已经学习的基本内容，特别是数控车床编程的相关内容，在高职《数控编程与加工项目化教程》课程中可以根据具体内容省略、精讲或拓宽加深，如数控车削椭圆轴用宏程序编程加工。其次，数控铣床和加工中心的教学是中职教学的一个延伸和提高，另外，高职针对《数控编程与加工项目化教程》的课程专门设置了2周数控车床实训、2周数控铣床和加工中心实训，这样既在理论学习的基础上，更加强化了动手操作能力和职业素养能力，培养了学生的职业性、专业性、技能性，并且以职业资格证书考核学生技能，如中级、高级数控车工和中级、高级数控铣工等，提升了学生职业素养和技术水平，为其提供了很好的就业前景。

数控专业核心专业课高职《数控编程与加工项目化教程》与中职《数控车床编程与操作基本功》的教学衔接，是核心专业课教学衔接的核心内容之一。本着以培养目标的所需能力和知识，以教学主线为主，教学内容项目化教学，相关知识点也是由浅入深、由简单到复杂、从基础到提高、最后到提升的有机结合，以及在课程实践教学中以技能训练为主过渡到以技术应用为主的综合实训。

要实现中、高职“数控编程”课程的合理衔接，我们要认真分析中、高职课程的现状，依赖多种衔接模式和教学配合，合理开发职业教育数控编程课程的培养目标和教学大纲、合理地进行教材选用，从而提高数控专业核心课程的教学质量，为培养优秀人才提供更好的台阶。

参考文献：

［1］ 肖爱武，何荣誉.数控编程与加工项目化教程［M］.南京：

南京大学出版社，2012.

［2］ 陈洪涛.数控加工工艺与编程［M］.北京：高等教育出版

社，2006.

［3］ 郭仁生.高中职“机械基础”课程的教学衔接研究［J］.

篇7

项目教学法是教师和学生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，老师在进行教学的时候，可以通过项目的形式来给学生交待需要问的问题和需要完成的任务，老师可以通过指导，学生可以采取个人或者分组的形式，在一起商量、讨论制定相应的计划，最后让学生自己结合实际工作来完成相应的任务。教学过程中的从教案的重点逐渐转换为以完成项目为重点的教学，实行项目教学法就是让学生可以把课堂中学习到的理论知识与实践相互结合在一起，从而来提高学生对实际问题的解决能力，不断的激发学生的创造能力和思维能力。

2 项目教学法与传统教学方法的区别

首先，在传统的教学中，主要的教学目标就是为了传授知识和技能，而在项目教学法中，是培养学生能够解决问题的能力和学习知识能力。其次，教学形式的不同，传统的教学方法都是以教师为主体，教师一直在讲，而学生为只是负责听，项目教学法是在教师的指导之下，学生进行主动的学习。第三，交流方式的不同，传统的教学方法，学生都是处于被动的位置，而项目教学法是通过分组，学生在一起讨论，和教师一起互动。第四，参与程度，传统的教学方法，学生都是按照教师的指挥来学习，而项目教学法学生可以按照自己的兴趣来进行选择。第五，教学中的特色不一样，传统的教学方法，教师对课堂内容的补充，教师来发现学生的不足之处，而项目教学法教师结合学生各自的优点，来不断的开展教学活动。

3 项目教学法在数控车床编程与加工技术工中的应用

3.1 对项目进行确定

首先需要对项目进行确定，了解项目中的任务。项目中的任务也需要合理的计划，这是实施项目教学的首要前提，在项目确定的时候有几个因素需要考虑：第一，在项目进行选择的时候要按照教学中的内容，结合教学大纲中的要求，将教学大纲中的知识和每一个项目结合在一起，还需要一定的想象空间，这样不仅能够提高学生学习知识的能力，还能培养学生的创新能力。其次，根据学生的学习水平、学习层次来制定项目的难易程度，来提高学生的学习兴趣，每一个项目都尽量能让学生接受。最后，设定的项目要有一定的实用价值，例如：在在数控车床编程与加工技术工中可以选用一些小酒杯来作为项目中的教学，分析小酒杯中的零件图纸，通过图纸上的尺寸要求，来对尺寸进行控制并进行加工。

3.2 制定相应的计划

要制定计划的时候，需要提供相应的资料。可以将学生分为几个小组，并从其中选出一个组长，在老师的指导下，对本组人员进行职务上的分配。老师给学生提供相应的零件加工资料，并且告诉学生需要完成的项目是什么以及这个项目的操作顺序，这样可以减少学生在操作中容易出现差错。每个小组可以根据酒杯的零件图纸来进行加工，小组成员通过一起商量和探讨来进行编写，教师可以通过对加工工艺的程序进行相应的指导，对小组中出现程序错误的进行改正。这样一来，不仅能够提高学生的合作能力、交流能力，还能达到教学中的目的。

3.3 对计划的实施

在确定好项目之后，教师需要对项目在实施过程中遇到的一些问题进行解决，这样能够总结经验，来更好的对学生指导。在教学中，可以给学生展示一些关于数控车床编程与加工技术工中的案例，来提高学生的学习兴趣。在实施项目计划的过程中，教师要不断地激励学生勇敢的尝试，提高学生的自主学习能力，学生之间也可以互相的交流和合作，来对项目中的任务更好的完成。学生在项目完成之后，老师可以通过阶段性测试，来检验学生对知识的掌握程度，学生也能清楚的知道自己哪方面知识不足，教师也可以看到学生知识存在的漏洞，可以进行再次的讲解和指导，来增加学生的理解能力和学习兴趣，更好的完成项目中的任务。

3.4 进行总结和评价

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数控车床即装备了数控系统的车床。由数控系统通过伺服驱动系统去控制各运动部件的动作，主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性等综合特点。笔者在多年从事数控车床的一体化教学工作过程中，感到其加工刀具的选择在保证加工工件精度、提高加工效率以及延长设备寿命、促进安全文明生产等方面的作用十分重要。

一、数控车削加工刀具类型

数控车床加工所用刀具种类很多，为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展。

1.根据刀具结构分类

根据刀具结构可分为：整体式、焊接式、机械夹固式、可转位式等。

2.根据制造刀具所用的材料分类

根据制造刀具所用的材料可分为：高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石刀具和其他材料刀具如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。

3.根据用途分类

根据用途可分为如下几种。

一是外圆车刀。外圆车刀又有直头外圆车刀、弯头外圆车刀、90度外圆车刀。直头外圆车刀用于加工外圆柱表面和外圆锥表面；弯头外圆车刀可用于加工外圆柱表面、外圆锥表面、端面和倒棱；90度外圆车刀可用于加工细长轴、刚性不好的轴类零件、阶梯轴、凸肩或端面。

二是端面车刀。用于加工工件的端面，一般由工件外圆向中心进给。

三是内孔车刀。

四是切断刀、切槽刀。

五是螺纹车刀。

二、数控车床加工刀具的选择

刀具选择总的原则是：安装、调整、刃磨方便，刚性好，耐用度和精度高，断屑及排屑性能好。在满足加工要求的前提下，我们应尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。在刀具配备时应注意：在可能的范围内，使被加工的工件形状、尺寸标准化，从而减少刀具的种类；使刀具规格化和通用化，便于刀具管理；尽可能采用可转位刀具，增加刀具的互换性；在选择刀具时，应尽量采用高效率、断屑及排屑性能好的刀具。

1.整体式车刀的选用

整体式车刀主要是整体式高速钢车刀，它由高速钢刀条按要求磨制而成。其刀杆截面大多为正方形或矩形，俗称“白钢刀”，使用时其刀刃和切削角度可根据不同用途进行修磨。通常用于小型车刀、螺纹车刀和形状比较复杂的成形车刀。它具有抗弯强度高，冲击韧性好，制造简单和刃磨方便、刃口锋利等特点。

2.焊接式车刀的选用

它是将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体上，经刃磨而的车刀。这种车刀结构简单，制造方便，刚性较好，但抗弯强度低，冲击韧性差，切削刃不如高速钢车刀锋利，不易制作复杂刀具。

3.机械夹固式车刀的选用

机械夹固式车刀是数控车床上用得比较多的一种车刀，它又分为机械夹固式可重磨车刀和机械夹固式不可重磨车刀二种。

机械夹固式可重磨车刀是将普通硬质合金刀片用机械夹固的方法安装在刀杆上，刀片用钝后可以修磨。修磨后，通过调节螺钉把刃口调整到适当位置，压紧后便可以继续使用。

机械夹固式不可重磨车刀刀片为多边形，有多条切削刃，当某条切削刃磨钝后，只需松开夹固元件，将刀片转一个位置便可以继续使用。其最大优点是车刀几何角度完全由刀片保证，切削性能稳定，刀杆和刀片已标准化，加工质量好。

4.刀片材料选择

根据待加工工件材料的种类，可以选择对应的刀具

材料。

（1）待加工工件材料种类。钢材（P类）、不锈钢材料（M类）、铸铁（K类）、铝及有色金属（N类）；热优质合金钢（S类）、淬硬材料（H类）等。

（2）刀具材料类型。普通硬质合金、涂层硬质合金、金属陶瓷、超硬材料、耐热优质合金钢（S类）、淬硬材料（H类）等。

三、小结

综上所述，数控车床使用的刀具种类较多，刀具的选择应根据数控车床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素综合考量。

参考文献：

篇9

在数控车床实训教学中，构建全面、可行、精细的考核体系，对教学质量、教学效果有着显著影响，对学生学习兴趣、上进心、纪律性起着关键作用，能促进现场教学规范有序组织，可以公平鉴定学生实习成果，解除学生成绩评定不平衡心理。现主要从以下几方面进行详细阐述：

一、考核内容逻辑全面化

考核内容是考核体系的重要组成部分，包含技能知识、综合素养、考勤成绩、实训报告、过程操作五个部分。在技能知识点选取上应逻辑化，符合由简单到复杂、由单一到综合的知识成长规律，分项目、分任务实施，合理分配各任务操作时间。综合素养包含安全生产、职业规范、责任安全意识等并配备相应配分标准。考勤分为迟到、早退、旷课、出勤、病假、事假，配备相应配分标准。实训报告包含实训目的、任务知识点、任务要求、工艺分析、程序编写、问题分析、实训总结、书写规范，并配备得分标准。过程操作是对学生职业规范的评定体现，只扣分，包含着装、工具架摆放、场地清扫、团队协作等，并配备相应扣分标准。

二、考核方式注重过程化

教师先制定基于工作过程的评定方案，由师生去执行反馈，共同评定结果。将实训人数依机床数量进行分组，对每位同学建立全程档案跟踪记录，突出学生主体、教师引导教学模式，在课后总结时提供改进措施，实现教学、评价、反馈、改进的闭环控制。项目任务考核中设有教师评价（50%）、师生共评（50%）、学生自评三大评价主体，并给予结果分值及问题处理措施、解决方案。学生自评中，为避免高估评分，只能作为寻找疑问的一条重要途径，不计入评定成绩。

三、考核标准制定精细化

各项目任务考核细则内容应列出详细配分、扣分标准，决不能含糊不清、模棱两可。例如，早退扣3~5分，不规范操作酌情扣3~5分等，必须改为确定分值。对任务零件评分表应标注超差范围、形位精度等项目配分与扣分标准，同时应严格规定操作时间、规范工艺文件，要精确到具体细则内容配分，通过详细评分标准，使学生增加学习动力，提高学习兴趣，从做的过程中达到课程教学目标。

四、考核人员结构合理化

教师、学生组成了考核体系的评价人员，其中教师是评价方案制定人。师生共同组成评价团队，充分发挥学生主体作用。由于教师所指导学生人数较多，应从学生每小组中抽出一个人，去扮演企业检验员角色，来有效控制该小组现场检验程序，最后教师带领各小组检验员，对其他学生抽测检验，共同分步骤、齐合作完成每个学生车削加工零件的检验工作，得出评定成果，既公平又体现团队协作精神，保证检验工作高质量完成。

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1 预期达到功能

（1）首先机械手臂在待料区自动抓取工件后上移及横移至指定位置待命。

（2）当数控车床内部零件被加工完成后，安全门被自动开启，并触及启动手臂开关。

（3）机械手臂下降至主轴夹头前端夹紧零件后并自动旋转180度，将另一待加工零件放入主轴夹头内，接着机械手臂上升到指定安全高度，数控车床的安全门自动关闭，并自动执行车削加工指令。

（4）在机床加工的同时机械手臂反向横移及下降到待料区，放下被加工好的零件并抓取另一个待加工零件后快速上移且横移至安全门上方指定位置。如此循环，直至下达中断指令或零件加工完毕。

2 设备总体方案说明

如图1所示，整个系统由数控车床、上料机器人（两轴）、上料区、下料暂存箱、电控系统等组成。其中，数控车床为现有的加工设备，系统方案不涉及本部分，且数控车床的自动开关门机构为数控车床原有功能，本系统只对其进行相关的信号控制，本系统不对数控车床进行机构的改造。机器人主要由X轴、Z轴以及抓取机构组成，其中根据现有的数据资料，选定X轴的行程为1800mm，采用同步带与直线导轨（CPC品牌）的配合，伺服电机采用400W伺服电机（台达），Z轴的行程为1200mm采用滚珠丝杠与直线导轨（CPC品牌）的配合，伺服电机采用200W带抱闸伺服电机（台达），抓取机构采用JRT（韩国）气爪与亚德客的摆缸配合完成产品的取放工作。

3 电控系统及安全要求

系统所有组件设备采用整线控制模式控制，即一处出问题，整线处于受控状态。

（1）设备操作体设有可靠的漏电保护装置（一旦漏电将自动切断电源），电气控制柜设在最容易操作的中间位置。

（2）控制面板上设置状态指示灯，对设备运行状态、异常报警进行一一对应的指示，并设有报警解除按钮。

4 PLC选型

4.1 确定系统所需的输入点

根据控制要求，程序需要如下21个输入点。（如表1）

4.2 确定系统所需的输出点

根据控制要求，程序需要如下23个输出点。（如表2）

4.3 选择PLC

根据以上分析可以得知输入输出点需要大于44，由于整体式PLC具有体积小和价格便宜等优点，适合工艺过程比较稳定、控制要求比较简单的系统，经综合分析后，选择了可以满足所需条件的FX3U-48MT型号的PLC。

5 PLC接线图

6 结束语

经过改造后，该设备经过半年多的运行，不仅操作比原来便捷简单，而且处于良好的运行状态，定位准确，工作可靠，在量产时能实现连续自动生产，减少人力成本。设备电控系统的可靠性得到了提升，平均无故障工作的时间大大提高，设备的维护也变得方便、简单，费用低。设备的各项性能完全满足生产要求。通过使用证明此项改造是一项投资少，见效快的改造方案，为企业节约了大量成本。

参考文献

[1]史宜巧，孙业明，景绍学.PLC技术及应用（项目教程）[M].机械工业出版社.

[2]王福成.电气控制与PLC应用[M].冶金工业出版社.

篇11

日期：5月30日 工种：钳工 任务：制作M12螺母

钳工是手持工具对金属进行切割加工的方法。钳工操作主要是在木制钳工台和虎钳上进行。今天进行的实习是用各种钳工工具制作M12螺母，其中的主要操作步骤如下：

1) 选取一小段直径为25毫米的低碳铁，然后用锉刀把它的一个底面锉平，然后用划规量取10厘米长度，并做好标记。

2) 用可调式锯弓锯割刚才做好标记的10厘米长的低碳铁铁，然后用锉刀把锯出来的底面也锉平。

3) 用量规定出M12螺母的圆心，划出一个直径为21.9毫米的六边形。

4) 用锉刀把六边形锉成形。

5) 用钻床钻孔和扩大，然后进行螺纹加工，最后圆角，完成工件。

日期：5月31日 工种：车工 任务：熟悉车床的操作和制作一个小工件

车工是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来改变毛坯形状和尺寸，将其加工成所需的零件的一种切割加工方法。今天进行的实习是对卧式车床的操作练习：停车练习；低速开车练习；熟悉主轴的旋转速度和方向的控制；熟悉刀锯的移动的方向的操纵等等。最好，制作一个轴类零件：小圆柱直径为 7毫米，长度为10毫米；大圆柱直径为9毫米，长度为15毫米。

日期：6月1日 工种：铣工 任务：制作一个长方体

今天进行的是实习熟悉立式铣床的各个部分的操作控制，并且制作一个端面长17毫米，宽16毫米的长方体。制作步骤如下：

1) 选择直径为25毫米的低碳铁。

2) 用平口钳安装工件。

3) 铣削出合适的表面，并进行量度，以达到精度要求。

4) 进行工件的表面加工，如磨平面与面交界处的铁刺。

5) 理论报告考察。

日期：6月2日 工种：加工中心 任务：用电脑设计工件模型

今天进行的实习是运用mill 9 来制作工件的模型并且进行工件模拟成型。首先，自学教程，按照教程的要求熟悉该制作软件的操作和各项指令。然后，按照教程的要求制作两个工件，并且进行工件的成型模拟。

日期：6月3日 工种：数控车床 任务：熟悉数车的各项操作

今天进行的实习是自学数控车床的结构、工作过程和加工程序的编制。然后，进入车间，接触数字控制车床，进行实操工作。熟悉数控车床的手动模式、手轮模式、录入模式、自动模式和编程模式，并且用这五种模式来控制车床，从而加深对数控车床的操作认识。

日期：6月6日 工种：数铣 任务：熟悉数车的编程制作软件PowerMill的使用

今天进行的实习内容是学习一个图形设计软件——PowerMill的操作。该软件可以设计毛坯模型，自动模拟成型，还可以自动生成数控铣床加工需要的程序。上午，我们借一个简单的模型来进行各功能按钮的操作，以便更熟练的操作该设计软件。下午，我进行手机外壳的路径设计和刀具设计，然后模拟成型，最后生成数控铣床需要的程序文件。

日期：6月7日 工种：电火花 任务：熟悉电火花机床的操作和制作一个小图形

今天利用一个上午学习电火花加工的原理和数控电火花成形机床的操作。开始的时候，老师很详细的介绍了某些工件用电火花加工的原理、过程和优点。然后，老师进行电火花机床加工的操作示范。总结其过程为：准备工作的就绪—工具电极工艺基准的校正—安装工件—调整工作页面—选择电规准—加工—加工完成——完成实习报告。在短短的一个上午，我就对电火花加工的原理和过程操作有了一个大概的认识。

日期：6月8日 工种：化学加工 任务：利用化学加工方法制作一件工艺品

今天学习利用铝及铝合金的阳极氧化处理来加工一个小工艺品。上午的时候，老师详细地介绍了化学加工的原理和具体的工艺流程。简单来说就是：除油脂—清洗—化学抛光或电解抛光—清洗—阳极氧化—清洗—中和—清洗—染色—清洗—封孔处理—检验。还有在过程中也要设计自己的图案来雕刻。

日期：6月9日 工种：焊工 任务：熟悉电焊气焊的操作和焊接工件

今天在焊工车间里度过了金工实习最危险的一天。上午面对的是五千多度的电焊铁；下午面对的是三千多度的气焊铁；在操作的过程中，我们还是对焊工必须掌握的安全操作有了一定的了解。

日期：6月10日 工种：铸工 任务：铸造一个小工件

篇12

现代制造业对数控人才的要求越来越高，其中一项就是对数控机床的日常维护和维修，为此很多学校都开设了《数控机床故障诊断与维修》课程，旨在使学生基本掌握数控机床的故障诊断方法。并且每年各省的“数控机床维修与调试”对参赛学生的技能要求非常高，所以数控机床维修这项技术得到了广大师生的重视。为此，我结合一些实践经验对数控车床Z进给轴的拆装和检测过程做详细的论述，希望对从事数控机床这一行业工作者有所帮助。

一、数控车床进给传动系统概述

数控车床的进给传动系统控制过程是伺服电机旋转，带动滚珠丝杠旋转，丝杠螺母带动溜板直线移动（Z轴位移）和刀架进行直线移动（X轴位移）。数控车床定位精度要求很高，直线位移达“微米”级，而且要求有很高的快速响应特性（灵敏度）和稳定性。因此，数控车床对进给系统机械部分有如下基本要求：

1.减小摩擦阻力。为了提高数控机床进给系统的快速反应性能和精度，必须减小运动部件的摩擦阻力和动、静摩擦力之差。为达到上述要求，在数控机床进给系统中，普遍采用滚珠丝杆螺母副、静压丝杆螺母副，滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。在减小摩擦阻力的同时，还必须考虑传动部件要有适度的阻力，以保持系统的稳定性。

2.保证传动零件的制造精度和刚度，并且对滚珠丝杠和轴承进行预紧，消除传动件的间隙以提高进给精度和刚度。

3.减小运动惯量。运动部件的惯量对私服机构的启动和制动特性都有影响，尤其是处于高速运转的零部件，惯量的影响更大。因此，在满足部件强度和刚度的前提下要尽可能减小运动部件的质量，减小旋转零件的直径和质量，以减小运动部件的惯量。

4.高谐振。为了提高进给的抗震性，应使机械构件具有较高的固有频率和合适的阻力，一般要求进给系统的固有频率高于伺服驱动系统的固有频率两三倍。

二、数控车床进给系统的组成

数控车床进给系统主要由伺服驱动系统、机械传动系统、检测系统组成。伺服驱动系统由驱动控制单元和驱动元件组成，机械传动系统由机械传动部件和执行元件组成，检测系统由检测元件与反馈电路组成。主要部件及功能如下：

1.机械传动部件――滚珠丝杠螺母副

传动精度的提高是数控机床的一大优点，而决定传动精度的机械传动副就是滚珠丝杠螺母副。传动阻力为滚动摩擦，摩擦阻力减小，传动力矩减小；定位精度和重复定位精度比较高；使用寿命长。

2.动力部件――交流伺服电机

交流伺服电机区别于三相异步交流电机的最大区别是控制速度、位置精度非常准确。它是利用电压信号控制转矩和转速以驱动控制对象。

3.驱动控制单元――伺服驱动器

伺服驱动器在变频技术基础上，不仅控制电流和速度，而且控制位置，控制精确。

4.检测元件――编码器和光栅

编码器与伺服电机相连，通过电机旋转的角位置，经过编码器将信号或数据进行编制、转换直线位移。

光栅是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺一般由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。标尺光栅一般固定在机床活动部件上，光栅读数头装在机床移动部件上。光读头通过检测莫尔条纹个数，“读取”光栅刻度，然后根据驱动电路的作用，计算出光栅尺的位移和速度。

三、数控车床Z进给轴组装

如图一所示，数控机床进给轴的安装形式主要有如下几种。

（a） （b）

（c） （d）

图一 数控机床进给轴的安装形式

1-电动机 2-弹性联轴器 3-轴承 4-滚珠丝杠 5-滚珠丝杠螺母 6-同步带轮 7-弹性胀紧套 8-锁紧螺钉

本文主要以CK6140e数控车床为例说明数控车床Z进给轴的安装步骤，CK6140e数控车床滚珠丝杠的安装形式主要是C）这种形式。CK6140e数控车床Z向进给轴的结构简图如图二所示，安装过程主要以图二为基础进行说明。

图二 CK6140e数控车床Z向进给轴结构图

数控车床Z向进给轴的安装主要按以下步骤进行。

1.将零件进行清洗。用柴油清洗轴承座、丝杆螺母座、电机座及相关部件，滚动轴承用汽油进行清洗。将清洗后的滚珠丝杠副、轴承等吊挂在立架上，将清洗后的其他零件放置在橡胶板上。

2.将机床尾座、主轴卡盘拆卸并放置在橡胶板上。

3.检测准备。Z向进给轴安装检测的主要内容是溜板箱、前后支承轴承座与导轨的平行度，前后支承轴承座孔、滚珠丝杠螺母副支座孔的同轴度。首先给前后支承轴承座、滚珠丝杠螺母副支座孔选择合适的检验套和检验棒，然后将桥尺轻轻的放置在轨面上，并沿导轨做水平移动，检验其移动的平衡性，最后将杠杆千分表固定在桥尺上。检测时检测仪器的安装参考图三。

图三 检测仪器安装示意图

3―电机座 8―丝杠螺母座 9―轴承座 21、22、23―检棒

25―检验表及表座 24―桥尺组件

4.Z轴溜板箱和电机座（前支承）的安装：（1）在溜板箱的丝杆螺母座8中装入检套和检棒，检查其与床身导轨平行度，其上、侧母线全长允差均为≤0.01/200mm。检测时，往复移动桥尺，边找正边预紧溜板箱上的紧固螺钉，找正后检验棒旋转180°按上述方法测量。（2）在电机座3轴承孔上装检套和检棒，溜板箱的丝杆螺母座8上装检套和检棒。打表找正检棒上、侧母线的同轴度，允差均为≤0.01/全长。保证表移动时能同时经过两个检棒，边找正边紧固电机座3。（3）紧固溜板箱，装入定位销。

5. Z轴后轴承座（后支承）安装：（1）将轴承座9预紧在床身上，装检套、检棒。检测检棒与床身导轨平行度上、侧母线均≤0.01/200。测量方法同上。（2）在电机座3轴承孔装检套和检棒，后轴承座9装检套和检棒，打表检测9与3检棒同轴度，在上、侧母线均≤0.01/全长。测量时以电机座3为基准，将桥尺和表放在床身的前端，调好表后，将桥尺和表搬到床身后端，检测两轴的同轴度。若有误差，松开后轴承座边找正边预紧。找正后旋转180°再次测量，合格后上紧后轴承座。

6.装配电机座三组件：（1）从床身上拆下轴承座9，并用标记画出正确的安装位置。（2）将滚珠丝杠副装在溜板箱上，把件14、15及密封圈套在滚珠丝杆上。（3）在丝杠上面如图依次装入5、16、垫圈、17。（4）用50×50×300木方抵住溜板箱与电机座3，旋转滚珠丝杠副，将已安装在丝杠副上的组件拉入电机座。

7. 装配轴承座9组件：将滚珠丝杠套在轴承座9上，依次装入11、13、12和10，将9上紧在相应的位置上。

8. Z轴滚珠丝杠螺母副的安装：（1）将溜板箱移至电机座端，松开滚珠丝杆螺母螺钉，转动滚珠丝杆后，拧紧其与溜板箱连接螺钉。（2）左右移动溜板箱，要求溜板箱在滚珠丝杠全行程上移动松紧劲一致。

9.滚珠丝杠副轴向窜动及径向跳动调整：（1）完成上述工作后在床身上架千分杠杆表，在丝杆副中心孔内用黄油粘一φ6钢球，用千分表表头接触其轴向顶面进行检测（丝杠副与电机连接端），通过调整锁紧螺钉的预紧力达到要求，轴窜不大于0.008mm。（2）在相应位置检测丝杠径向跳动，径跳不大于0.012mm。

10.伺服电机的安装，装轴承18、同步轮19，上紧螺母，最后将电机组件及同步带安装上。

11.装入滚珠丝杠副防护板等其他零件：数控车床Z向进给轴的装配是数控机床组装和维修人员必须具备的技能之一，通过以上对CK6140e数控车床Z向进给轴装配过程的介绍，希望对需要的人有所启示。

参考文献：

[1]晏初宏.数控机床与机械结构[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]邓三鹏.数控机床故障诊断与维修[M].北京：机械工业出版社，2009.

[3]廖兆荣，杨旭丽.数控机床电气控制[M].北京：高等教育出版社，2008.

[4]孙慧平，陈子珍，翟志永.数控机床装配、调试与故障诊断[M].北京：机械工业出版社，2011.

[5]韩鸿鸾.数控机床机械系统装调与维修一体化教程[M].北京：机械工业出版社，2014.

篇13

 

在数控车实训教学中，由于学生对机床的操作不熟练，在加工实训中有时不慎会使刀具或刀架撞到工件或卡盘上，轻者会撞坏刀具和被加工的零件，影响教学的正常进行，重者会造成人身事故。因此，在数控车实训教学过程中为了防止学生在实际操作时发生撞刀现象的发生，总结出以下几种常见的撞刀现象与解决方法。

一、常见数控车床加工的撞刀现象

（一）建立机床工件坐标系引起的撞刀现象

我校在数控车实训教学过程中，采用G54-G59指令结合试切法建立工件坐标系，一个学生在用试切法对刀时，采用MDI指令试切，采用指令G90 U-1.5 W-20.0 F0.06试切完成后，在建立工件坐标系坐标值X坐标忘记+输入-1.5，编好程序后试运行一切正常，就放心的加工，结果在加工中发生撞刀现象。

（二）、编程错误引起的撞刀现象

在实训加工中，由于学生对车床编程指令理解的不透彻，常常由于编程错误引起撞刀现象的出现。例如，有位学生在数控车床加工时，在加工锥面螺纹时，用G92指令编程，在第三次循环加工时，发生撞刀现象。螺纹刀尖崩坏，工件报废。论文写作，解决方法。停机检查程序，发现在G92指令第三刀X19.50写成19.05，背吃刀量过大，引起撞刀现象；

（三）工件装夹不当引起的撞刀现象

在一次实训中，在加工零件左侧部分时，由于零件可装夹长度只有15MM,装夹距离短，一位同学在装夹时，卡盘卡爪只有一个卡齿夹到工件表面，在用G92指令加工锥面螺纹时，由于径向力过大，发生撞刀现象。

（四）操作不当引起的撞刀现象

学生在数控车床操作时，在对刀过程中因为操作失误， 把Z向0.01误认为是0.1所以用手脉时控制走刀过快，导致撞刀刀尖碎裂。

二、防止数控车床加工中撞刀常见现象的三点解决方法

（一）、输入程序并校验

程序的输入与校验在数控车床加工操作中是一个重要的环节，它主要是把输入的加工程序用数字指令形式将加工过程中刀具的运行轨迹以最快的速度通过显示面板显示出来。然后观察零件加工图形是否正确是否有危险指令，因此在操作中应注意以下几个问题。

1、将刀架移动到安全位置，按下锁住机床和孔运行键进行空运行操作，主要观察运行轨迹是否正确，程序中的刀号与机床的刀号是否一致。

2、经校验后的程序如果没有出现危险指令和错误，也没有出现报警，校验出的图形也没有问题，线别急于加工，要再检查程序中的以下几个方面：

（1）、校验程序中是否有刀号；

程序中是否有刀号，这一问题往往被学生忽视。论文写作，解决方法。校验程序时没有刀号，程序照样加工运行，运行轨迹也正确。如果在实际加工中需要换刀加工而没有重新调用刀号时，此时加工时仍然使用前一把刀进行加工，就会出现撞刀。

（2）、换刀点是否安全；

换刀点一般选在机床参考点上，但为了节省加工时的辅助时间减少空程序可就近选取，要依照刀具探出的长度和加工零件的尺寸来定。换刀点确定之前，要首先确定上一刀尖所在位置，并合理利用G00指令移动刀架到达换刀点的过程中，防止撞刀。

（3）、G00指令、G01指令的使用是否正确；

G00指令：快速定位(G00或G0) 刀具以点位控制方式从当前所在位置快速移动到指令给出的目标位置。论文写作，解决方法。

G01指令：直线插补(G01或G1) 刀具以一定的进给速度从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置。

在程序校验过程中都是以最快的速度把加工轨迹表现出来，在校验中通过观察图形很难看出G00指令和G01指令的区别。如果在程序中刀具在工件表面上移动出现G00指令就必然会产生撞刀现象。论文写作，解决方法。

（4）、检查程序中是否存在移动指令与刀具指令同在一个程序中。

如G00 X42.0 Z3.0 T0101，因为在程序在执行时先执行移动指令后执行刀具指令或在移动中执行刀具指令。在这种情况下换刀，刀具与工件发生碰撞，正确的应该是分成两个程序段。

……

G00 X42.0 Z3.0 ;

T0101;

……

3、校验程序完毕后要回参考点，在校验程序时机床是锁住不动的，而刀具相对工件加工在模拟运行（绝对坐标和相对坐标在变化），这时的坐标与实际位置不符，需用返回参考点的方法，保证机械零点坐标与绝对和相对坐标一致。这一环节有时不注意在校验程序后没有发现问题就进行加工操作，会造成撞刀现象。

（二）试切法回工件坐标系原点校验

试切法对刀是实际中应用的最多的一种对刀方法。

工件和刀具装夹完毕，驱动主轴旋转，移动刀架至工件试切一段外圆。记下坐标系的X坐标再减直径（西门子系统减半径），以及刀尖在右端面的Z坐标，输入到坐标系的G54-G59当中。

例如：1#刀刀架在X为120.0车出的外圆直径为30.0，那么使用该把刀具切削时的程序原点X值为 120.0-30.0=90.0；刀架在Z为 100.0时接触工件右端面，分别将(90、100)存入到G54----G59里就可以成功建立出工件坐标系。论文写作，解决方法。

在对刀完成以后，校验工件坐标系是否正确，可以用MDI指令进行校验。

如：G54 G00 X100.0 Z100.0,使刀尖移动到距离当前工件坐标系的一个安全距离。论文写作，解决方法。在该指令执行完成后，可用手轮驱动刀架由快到慢移动到工件原点附近，观察坐标系值的变化情况，是否接近X0.0Z0.0。

（三）加工与运行

加工与运行是最后一个操作环节也是机床操作中的最后一道工序，虽然在前面采取了多项措施，但也不可以掉以轻心，因此在加工运行前要做好以下几个方面的工作：

1、光标必须要回到程序的开头，如果没有从程序开头加工容易出现撞刀现象；

2、当启动和程序结束的时候，要把倍率调低，在看清程序和刀具的位置后再给倍率，调试程序时快速进给要调到最慢档，最好手不离开进给保持，要养成先看后走的好习惯，这样会减少事故的发生；

3、在调试程序加工第一件工件时，一定要仔细检查程序，试加工时单段运行，随时控制进给率，随时看剩余行程，加工前应模拟运行一次，单段运行，再正式加工。看看有没有意外的刀具路径出现，一旦出错，迅速急停，特别是初学者，要注意急停按钮的应用。

参考文献：

【1】沈阳-机床：CAK3665使用说明书

【2】沈阳-机床：CAK3665操作编程说明书