数控编程的方式范文

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篇1

中图分类号：G424　文献标识码：A

数控加工工艺与编程课程是一门专业课程，通过学习本门课程，使学生能应用数控加工工艺编写数控程序。同时，掌握数控机床的操作，并且具有对其它种类数控机床的了解和使用能力。根据以上的要求，从以下几个方面对教材、教学手段、数控模拟仿真教学、实践教学和辅导等方面谈一谈我们的做法。

1　数控加工工艺与编程课程的准备

为了在数控加工工艺与编程教学中取得较好的教学效果，在教材选择、教学手段、数控仿真教学、实践教学和辅导等方面做了许多准备工作。

1.1　授课对象

开设数控加工工艺与编程是机电一体化和数控技术专业的高职班的学生，上课时间安排在第五学期，在学生学过本专业的专业基础课程和部分专业课程之后开设的。

1.2　教材

在教材选择上不强调统一使用一种版本，作法是在选用参考书基本内容的基础上，从工程实际出发，以应用型为主导，加强实际应用部分的讲解和训练。

1.3　教学手段

在数控加工工艺的教学过程中，主要是把机械加工工艺的基本知识和数控加工工艺的相同之处和不同点作比较，使学生充分了解数控加工工艺的特点。制作数控加工工艺的CAI教学课件、工装夹具、刀具与工艺参数的选择以及加工过程等用动画片的方法演示。结合课程内容，在授课开始和教学过程中插播数控加工的教学光盘。从感性上了解所学的内容，了解数控加工的全过程。

教学手段主要有多媒体教学课件，计算机辅助编程软件，计算机数控模拟仿真加工软件和数控加工教学光盘等。通过以上教学手段，使学生更容易掌握数控编程的每一个环节。

1.4　辅导与考核

数控加工工艺与数控编程是实践环节较强的课程，在课堂教学和辅导课中，引导学生自主完成数控程序的编制。考核方法采用理论考试和计算机数控仿真加工两种方式。理论考试为基础知识。数控程序编制考试，根据题目编写加工程序，通过计算机数控模拟仿真加工出工件。这样可以全面地考核学生对数控加工工艺和数控编程的掌握情况。

2　教学方法

数控加工工艺与数控编程课程中，数控加工工艺方面的知识，要求学生应具有一定实践方面的知识和综合运用能力，对这些知识的学习和复习，采用集中讲解要点和分散于后续的数控编程的课程中学习两种作法。如刀具材料和刀具选择的内容放在计算机数控仿真加工中学习，通过选择刀具选项，根据工件的加工要求，刀具与工件的相对运动关系和刀具在机床中的安装位置选择刀具，根据加工工件的材料选择刀具的材料，根据机床，工件的材料、尺寸和刀具等选择切削加工参数。

另一方面，是数控编程，这部分内容对初学者是不容易掌握的，数控程序编制的内容看似容易，但编写出符合加IT艺要求的数控程序，仍然需要时间和数控编程知识的积累，需要认真讲解和示范。

2.1　教学设计

(1)在授课过程中围绕基本知识点的讲解，采用课件的形式可以做到动静结合，将知识点的学习和欣赏现代数控加工结合起来，使学生对这门课程产生浓厚的兴趣、丰富的想象空间和强烈的求识欲望。从教学中学生的反映和教师的教学体会看，很多学生开始是很想把这门课程学好的。但是往往在听过几次课之后，信心就有所动摇，甚至认为不能学会所学内容。怎样解决这一问题呢?怎样使学生能轻松学好这门课程呢?这样就提出了一个问题，怎样能使所教的内容为学生接受，教师在准备讲课内容时，不能一味追求知识点的讲解，而应该把学生对课程内容的理解和掌握放在第一位，特别是在开始讲解数控编程的时候，常用的基本指令和数控编程格式，不要认为简单就一带而过，而应该把数控编程的基础内容讲解透彻，使教学节奏和学生的接受能力相结合。同时，采取课堂互动教学和与学生交谈，指定对象的内容提问，课堂随时小测验等方法。了解学生对所学内容的接受和掌握情况，以此为根据来确定教学进度。

(2)通过实践教学和计算机模拟仿真数控加工仿真，增强学生的感性认识。通过数控仿真加工，测量各部分的尺寸，使学生对数控编程，数控程序调试和数控加工的全过程有所了解。之后在教师的指导下，让学生自己编写简单的数控加工程序，用计算机数控仿真加工并检测所加工的工件的各部位尺寸，验证所编的数控加工程序。通过简单工件的数控编程，会增强学生对数控编程的认识和学好数控编程的信心。

(3)回到课堂教学，对数控指令和数控程序作进一步介绍，就会使学生轻松地跟上讲课的节奏，对后续教学大有好处。在黑板上讲解数控程序，能使学生跟上编写程序的思路，把一个数控指令和使用时的注意事项讲清楚，在学会了一种指令和注意事项后，就能达到理解数控指令和基本应用规则的能力，学会解决问题的方法。

(4)在介绍数控指令时，注意不要把数控指令一下子都介绍给学生，这样效果不好。集中将几个基本的数控指令，一个一个地都搞清楚之后，剩下的数控指令就容易掌握了。

2.2　教学过程的重复

数控程序的编制，数控指令与数控程序段编写中应注意的细节，对初学编写数控程序的学生还是较难掌握的。因此，在这部分的教学中，采用了三步式教学方法。

(1)课堂教学，把要介绍的基本内容，通过课件，观看光盘和录像，讲解等形式，从整体数控加工开始，即观看数控机床加工工件开始，到分散精讲数控指令、数控程序格式和数控程序段的其他相关内容结束。

(2)完整数控加工程序的编制。学生编写用基本数控指令组成的数控加工程序。经计算机数控仿真加工，检验所加工的工件。可加深学生对数控程序整体的了解。

(3)总结学生所编制的数控程序。从以下几个层面分析一个完整的数控程序：①程序层次分明；②内容正确；③工序安排和各项工艺参数选择合理。

在计算机数控仿真过程中还可以了解到学生对刀具的选择情况。在此基础上，可以进一步介绍简化程序指令与使用方法。如单一循环指令和多重循环指令的内容，讨论加工误差的影响因素和其它的内容。如刀具半径补偿，刀具磨耗补偿，坐标系和机床使用与操作方面等内容，使学生了解和掌握数控程序编写的内容和编制方法。

(4)集中实习。一般为两周时间。集中实习可以加深对所学数控编程和数控机床操作的掌握。此阶段分为两步：①计算机数控仿真加工。可以先从数控车削加工仿真学起，在掌握了数控车削加工编程和仿真加工之后，数控铣削加工，数控加工中心加工以及各种电加工方法的加工仿真就更容易学了。数控仿真可以检验和调试数控程序，又可以学会数控机床的操作。②数控机床操作。仿真加工与在真实数控机床上加工，在操作者的感受上是有很大差别的，需要多次示范，重点是要做好手动操作机床的练习，特别是手摇操作和进给倍率转换过程的练习，做好试切对刀操作。在这一教学过程中要特别强调机床操作上的安全。

3　结束语

数控加工工艺与编程教学方法的变革，受益于数控教学软件，计算机数控仿真软件和各种数控机床的投入。有了这些教学媒体和教学设施。如何引导学生把所学的知识综合的应用于数控加工工艺的拟定，加工参数的选择和操作数控机床上。对于初次接触这方面内容的学生仍然是一个难点，要使学生学好这门课程应以基础知识，基本数控指令和数控车床的基本操作为主要讲授内容，有一个好的开端，才能实现学会一点通晓整体的目的。在教学过程中要及时找出和发现的问题，了解学生对所学内容的掌握情况，要经常与学生沟通，要善于总结，掌握课程的教学规律，采取切实可行的教学方式使学生在这门课程的学习中达到熟练应用的能力。这方面还有许多工作要做，在促进教学水平的提高方面仍需要进一步讨论。

参考文献

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中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）03-0207-02

本文对热传导方程yt-yxx=u（x，t）y（0，t）=y（1，t）=0y（x，0）=y0（x） x∈[0，1]， t≥0的通解进行介绍.

yt-yxx=u（x，t）y（0，t）=y（1，t）=0y（x，0）=y0（x） x∈[0，1]，t≥0，y0（x）∈C[0，1]，|u（x，t）|≤1

（1）利用叠加原理，将y（x，t）表为下述两个初边值问题的解v和w之和.y（x，t）=v（x，t）+w（x，t），其中v，w分别满足问题：

vt-vxx=0v（0，t）=v（1，t）=0v（x，0）=y0（x） x∈[0，1]， t≥0 （1.1） 和wt-wxx=u（x，t）w（0，t）=w（1，t）=0w（x，0）=0 x∈[0，1]， t≥0 （1.2）

（2）解（1.1）式

首先，因为y0（x）∈C[0，1]，即存在常数k＞0，使得|an|＜k（?坌n∈N），因此，对?坌t1＞t0＞0，在闭矩形区域 ■={（x，t）|0≤x≤1，t0≤t≤t1}上有|ane■sinn?仔t|≤ke■，所以级数■ane■sinn?仔x在■上绝对且一致收敛，故和函数v（x，t）连续.由t＞0的任意性知v（x，t）在0≤x≤1，t＞0上连续.于是对?坌t＞0有v（0，t）=v（1，t）=0.

然后，寻求变量分离的解：v（x，t）=X（x）T（t），代入（1.1）式，得：■=■，并记为-?姿；由此可得：X''+?姿X=0T'+?姿T=0，由边界条件可知：X（0）=X（1）=0

因此可构成常微分方程的特征值问题 X''+?姿X=0X（0）=X（1）=0 （1.3），解法如下：

①当?姿＜0时，方程的通解为X（x）=Ae■+Be■ ， 代入边界条件得：

A=B=0，即方程仅有零解.故?姿＜0不是其特解.

②当?姿=0时，通解为X''（x）=0，代入边界条件后得X（x）=0，故?姿=0也不是特征值.

③当?姿＞0时，若记?姿=k2（k＞0），则得方程的通解为X（x）=Acoskx+Bsinkx

由边界条件X（0）=0得A=0；

再由X（1）=0 得Bsink=0 ，要求非零解，则B≠0，故应有k=n?仔或?姿n=（n?仔）2，n=1，2…此即特征值问题（1.3）的特征值，相应的非零解，即特征函数是Xn（x）=sinn?仔x n=1，2，3…（这里B取为1）

注：特征值?姿是使特征方程有非零解的值.

将?姿n代入T’+?姿T=0，得它的通解为Tn=ane■，

从而可得v（x，t）=■XnTn=■ane■sinn?仔x （1.4）

代入初始条件得：■ansinn?仔x=y0（x）

于是，an是y0（x）在[0，1]上的Fourier正弦级数的系数，即an=2■y0（?孜）sinn?仔?孜d?孜

（3）用特征函数法求解（1.2）式：

从（1.4）式，寻求问题（1.2）如下形式的解：

w（x，t）=■wn（t）sinn?仔x （1.5）

（1.5）式满足齐次边界条件，wn（t）待定.将函数u（x，t）也按特征函数系展开，得

u（x，t）=■un（t）sinn?仔x （1.6）

其中un（t）=2■u（x，t）sinn?仔xdx

将（1.5）（1.6）式代入（1.2）可得：wn'（t）+（n?仔）2wn（t）=un（t）un（0）=0，这是一阶常微分初值问题，其解为

wn（t）=e■■un（t）e■dt，将其代入（1.5）式，得（1.2）式的解为：

w（x，t）=2■[■e■（■u（?孜，t）sinn?仔?孜d?孜）dt]e■sinn?仔x

（4）由叠加原理，方程（*）的解为：y（x，t）=v（x，t）+w（x，t）=2■e■sinn?仔x（■y0（?孜）sinn?仔?孜d?孜）+2■[■e■（■u（?孜，t）sinn?仔?孜d?孜）dt]e■sinn?仔x

参考文献：

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中图分类号：TQ639.2文献标识码：A

220KV变电站特殊施工序质量控制和施工过程如下：

1、断路器安装

1.1流程图

安装设备本体吊装调整充气及检漏试验

1.2安装准备

对基础进行核实复测,按照设计图纸预埋地脚螺栓。进行设备开箱检查，设备外观无破损，附件、备品备件、专用工具齐全。准备好工器具及吊装机械。SF6气体到货后，应送省一级“六氟化硫气体运行监督检查中心”进行全面分析试验。施工场地和脚手架满足安全施工，并有防雨、防风沙的措施。

1.3断路器吊装

吊装作业应选择无风、无雨、无雾，相对湿度满足产品技术要求的条件下进行。将断路器的本体固定于基础上并找平找正。卸掉断路器本体上部的套管的临时包装板，用尼龙绳装套管吊起，缓慢将套管移到安装位置，下落套管使套管的导电杆插入本体内部的触头内。将套管法兰螺栓近紧。在吊装过程中所有与SF6气体接触的零部件密封面必须清洗。用干净的布沾上专用清洗剂清洗密封槽面。密封脂的使用依据产品说明书的规定进行。工作时装配零件要迅速、准确、所有安装螺栓的紧固力矩应符合技术要求。

1.4充气及检漏

充SF6气体时要缓慢打开SF6气瓶，使SF6气体低速充入，按SF6特性曲线充气至额定气压偏高0.02MPa，以便进行微水检测。

1.5现场试验

检查完操作机构的电路、气路等各部正常，根据要求做指定的试验项目。慢分合检查。分合闸过程无异常，确认无误后可进行正常操作。测量断路器分合闸时间，速度应在断路器额定气压下进行。测量断器合闸线圈的绝缘电阻不应低于10MΩ,测量断路器内SF6气体的微水含量＜150PPm。微水测试应在断路器充气24小时后进行。

2、隔离开关安装

2.1流程图

2.2施工准备

开箱检查，核对附件。检查设备支架相关尺寸，应符合要求。

2.3主体安装

隔离开关主体安装顺序为：固定底座安装支柱绝缘子、操作绝缘子安装导电闸刀安装接地闸刀。

绝缘子在吊装前应整组装好，保证整柱绝缘子没有弯曲。导电闸刀安装后应动作灵活，不得有卡阻现象，如为带接地隔离开关，应同时将接地静触头安装在开关头部机座靠近接地开关一侧。

2.4附件安装

按制造厂技术要求装配电动机构或手动机构，机构主轴与隔离开关主体传动轴应处于同一轴线上。

按制造厂技术要求配制垂直传动杆，水平传动杆及其相应的连接件。

按制造厂技术要求装配静触头。

2.5调整

按产品说明书中介绍方法调整隔离开关的垂直度，分合闸位置，开距、同期（三相联动时有此项目），备用行程及动静触头的相对位置等项目，直到满足要求。

手动及电动操作隔离开关应动作正确分合闸操作均到位。动静触头接触良好，分合闸时间及同期值满足要求。

调整接地刀闸的开距，触头插入深度与主刀闸间的机械闭锁应符合要求。

当制造厂有要求时，测量主刀闸动静触头间的夹紧力或主回路的回路电阻应满足要求。

3、变压器安装

3.1施工前准备

3.1.1施工现场准备：

⑴现场应具有吊车进出作业的空间。

⑵现场应有放置冷却器、套管、储油柜等附件的场地，按照使用位置分别放置适用于变压器的附件。

⑶在变压器附近布置滤油机、真空泵等设备，并搭建滤油棚。

⑷施工现场应有充足的照明。

⑸施工场地应备有消防设备和器材。

⑹搭设脚手架，但注意不得妨碍附件安装。

3.1.2起重机具准备：

⑴吊车性能应良好。

⑵配合吊车的吊绳、吊具包括吊装套管的专用吊绳、吊环及专用工具。

⑶主体起吊时，按外形装配图的要求进行，必须吊挂所有主吊拌，主体起吊时不得倾斜。吊绳与垂线的夹角不大于30°。

3.1.3油处理设备准备：

⑴真空滤油机。

⑵内部清洁的储油罐。

⑶油处理用的联接管路采用钢丝骨架的塑料管，要求内部清洁，不产生与油相溶物质，在真空状态下不变形。

⑷干燥滤油纸、小绝缘件和烘干绝缘材料用烘箱。

⑸加工适用于连接变压器与油管路的专用接头。

3.1.4抽真空设备准备：

⑴真空泵要采用有防止泵冷却水或真空泵油进入抽空回路的结构。

⑵真空计（与真空泵配套）。

⑶抽真空管路同样采用钢丝骨架塑料管，要求管路在真空状态下不变形。

⑷加工适用于连接变压器与抽真空管路及真空计的专用接头。

附件安装工具准备：

⑴附件安装工具均应系好白布带。

⑵加工牵引引线专用吊环。

3.1.5提前通知调试单位试验人员配合安装并了解天气状况。

⑴收听天气预报，必要时可与当地气象部门联系以确保施工时天气状况满足制造厂及施工技术规范要求。

⑵准备湿度计、温度计。

3.2到货验收

3.2.1本体检查：

⑴检查变压器本体在运输车上的位置是否有位移，冲击记录仪记录的冲击情况（加速度应小于3g），固定钢绳是否有断裂。

⑵充氮储存时，每天要检查一次箱内氮气压力，当氮气压力低于20KPa时，要进行补加氮气。

⑶油箱盖或钟罩法兰及封板的联接螺栓应齐全，紧固良好。

⑷器身无严重锈蚀及机械损伤。

⑸配合试验人员对残油进行化验，结果应符合以下规定，击穿电压≥45kV，含水量：≤30ppm。

按变压器出厂文件一览表校对随产品供给的技术文件和安装图样是否齐全。

3.2.2开箱检查：

⑴按变压器拆卸一览表（装箱单）校对运输件是否齐全，有无损伤、漏装现象，密封运输的附件应检查其密封状况，充油附件应核对油位是否正常。

⑵校对产品铭牌和铭牌图样与施工图是否相符，核对互感器、套管等附件技术参数。

⑶经开箱的零、部件应入库存放，其它部件（如套管）应尽量恢复原包装或进行遮盖以免损伤。

补充绝缘油到达现场后应由试验人员进行取样试验，试验结果应符合本方案的要求，否则应按本方案所要求进行油处理直至合格。

3.3绝缘油处理

⑴真空滤油机操作人员必须熟悉真空泵、加热器和油泵等机具的使用方法和它们的作用，操作使用时应按使用说明书的规定和步骤进行。

⑵真空滤油机出口油温不宜过高，一般在50～55℃之间。

⑶滤油机真空罐的真空度应保持在≤133.3Pa。

⑷为了防止油的碳化，只有在油循环正常时投入加热器，停机时先切除加热器5min后才能停止注油。

⑸在绝缘油过滤、注入油罐时，须防止混入杂质和空气污染及潮气、雨水。

⑹不得在雨天进行油处理。

⑺合格油质为：U≥50kV，含水量不大于15ppm，含气量不大于1.5%，90℃时介质损失角正切不大于0.5%。

3.4附件安装

⑴升高座安装前将升高座中油放出，对升高座中的电流互感器进行试验，验证引出二次端子是否符合设计要求，绝缘是否良好，对地接线螺栓应紧固，密封良好无渗漏。

⑵安装升高座时，按出厂标记进行，应使电流互感器铭牌位置面向油箱外侧，放气塞位置应在升高座最高处。

⑶互感器和升高座的中心一致。

⑷油箱上法兰中密封胶垫和沟槽应清理（注意检查胶垫是否裂纹、变形），涂上半液态密封胶，将密封垫放好，按所需斜面角度将升高座吊起，经铁钎或定位螺栓缓慢落下，均匀旋紧。

⑸套管吊装

套管安装前应进行下列检查：

①套管表面应无裂缝、伤痕；

②套管、法兰颈部及均压球内壁应清擦干净；

③套管应经试验合格；

④充油套管无渗油现象，油位指示正常。

⑤充油套管的油标应面向外侧，套管末屏应接地良好。

⑥起吊套管，采用固定吊绳和到链相配合方式进行，平行吊出包装箱，倒链调整竖直角度（操作过程绝对保证安全可靠）。

⑦套管安装前导电杆内穿入足够长的8＃铁线，在主钩下挂一个小的单滑轮，8＃铁线从滑轮中通过，以备牵引引线电缆用。

图例：

单滑轮

倒链

人力牵引线

套管安装时要使油表向外，在套管缓慢下落时通过穿入的8＃铁线将引线从套管内拉入，应力锥应进入套管的均压球内，套管顶部接头安装定位套不可放反，应使无创扁端面向上。定位销穿好之后用专用扳手卡住定位套，引线接头与套管接头旋紧时不能使引线转动，引线接头与接线端子应保证接触良好，密封垫检查无裂纹变形，确保密封好。

安装低压套管时，瓷件在油箱上紧固时螺栓要均匀对称紧固，防止瓷件损坏，导电部件的螺纹连接一定紧固，接触良好。在联结接线片与套管下部时，必须有保证垫圈螺母不掉进油箱内的措施。

储油柜与导油导气联管的安装：

①储油柜柜脚可先装在油箱上，注意下部角铁方向和孔（通过导油管用）的位。

②导油管联结。按出厂标号进行，密封胶垫无裂纹变形，规格符合要求。

③经校验合格后，瓦斯继电器解除绑绳进行安装，箭头指向储油柜，密封垫无裂纹变形。

④储油柜下边引出的两支管接口，按图纸要求接放气管和补油管，不可接错。

⑤吸湿器在运输和保管过程中为防止受潮，下部通气处加一个密封圈，安装时应将密封圈拿掉。

压力释放阀安装

①压力释放阀已经过严格的出厂检验，安装时不需要再调整，压力释放阀不可随便拆动。

②压力释放阀护罩上喷油网要向变压器的外侧，护罩上开口要对准指示杆，不要影响指示杆活动。

温度计安装：

①水银温度计安装前先将温度计座中装入变压器油，然后将橡胶密封环套在温度计上将温度计插入座内，封环封在座口，使温度计刻度朝向梯子以便观察。

②信号温度计毛细管安装时不可受压和弯折，转弯半径不小于50㎜，安装前温度计要经过校验合格。

③电阻温度计安装在油表座上加装塞座、塞子和封环。铂电阻温度计允许外露部分长度，安装前要求同指示仪表共同检验合格。

④线圈温控的温包应牢固安装在油箱顶的油表座内，并注入适当变压器油。

散热器的安装：

①按出厂标记进行定位组装，检查密封胶垫应完好无裂纹变形，符合规格，要求紧固均匀密封可靠。

②油泵油流继电器为拆装件，出厂前已充油组装，检查封板完好，可不进行清洗，否则应清洗。按出厂标记进行组装，油流方向由上向下进入本体。

3.5抽真空和真空注油

⑴在确认变压器和有关管路系统的密封性能良好的情况下，方可进行抽真空，抽真空的管路接至变压器主导气联管端头的阀门上或专用阀门上。

⑵抽真空前应将冷却器、上、下联管处的蝶阀全部打开。

⑶抽真空时压力释放阀、气体继电器的蝶阀必须处于关闭的位置，如果不关闭，则装吸湿器的联管必须接至抽真空管路中。

⑷抽真空或真空注油过程中如果遇到降雨或下雾，最好停止抽真空，可注油存放，待晴天后再重新抽真空。

⑸启动真空泵在2小时内均匀提高真空度至98.6±6.7Kpa，注意油箱局部变形，应小于油箱壁厚的2倍。

⑹达到真空度要求0.133Mpa，保持真空度4小时，在真空状态下注油，注油时间要大于6小时，距油箱顶盖约200㎜时，停止注油，维持真空6小时后解除真空。打开各连接蝶阀和所有放气塞，继续从油箱下部缓慢注油，直至所有放气塞溢油时，立即拧紧，注油至储油柜相应油面线。

3.6热油循环

⑴解除真空后，应当进行热油循环处理。热油循环应从油箱顶部进油，油箱底部出油。

⑵热油循环时，油温50～70℃，循环时间不少于30h，通常使全油量循环3～4次，使油质达到合格。

⑶从储油柜上的注油管向储油柜中加油，加油时将气体继电器两端的碟阀打开，同时打开所有放气塞进行排气，待所加油溢出后关闭塞子，注油至上排油管出油，停止注油。

3.7密封性能试验

根据厂家现场服务人员及出厂证明文件进行密封试验。

3.8绝缘性能判断

⑴变压器在吊检、安装后，仍需进行绝缘性能的判断，并结合安装前的绝缘状况进行综合判断，以确定变压器是否具备不经干燥而投入运行的条件。

⑵如果变压器的密封良好，油的检验符合标准规定，说明变压器绝缘不会受潮。线圈的绝缘电阻符合要求，或吸收比大于1.5，介质损耗率小于1.5%（油温20℃）则变压器具备不需干燥投入运行的条件。如果变压器不能满足上述要求，则要进行综合分析判断，采取相应的干燥措施对变压器进行干燥处理。

3.9油处理油路系统图

3.10现场安装程序

4、调试

全部调试工作分为高压试验、保护试验、远动通讯及综合试验。

根据技术规范、厂家资料、设计图纸等文件编写调试大纲。

4.1高压试验

所有高压电气设备的试验，按《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》和《交流220KV 电气设备交接和预防性实验规程》的要求进行试验，试验项目应齐全。

对于耐压试验，应针对试验步骤合理安排工作内容。接线时做到认真、仔细，并由专人复检一次。升压时，要求缓慢升压，防止损坏设备。

220KV高压元件试验要编制试验大纲，具体方案在大纲中详细制定，系统调试按系统要求组织进行。

4.2保护试验

保护试验流程图

⑵调试前要编制调试大纲，对调试方案进行详细安排。

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0引言

数控加工是目前生产加工领域程序相对比较复杂，操作比较严格，工艺比较讲究的一门生产技术，在高转速以及高进给速度下，能够完成各种粗加工以及精加工的要求。数控加工在机床性能、刀具选择、走刀方式、加工工艺、参数设计以及智能化编程等方面要求非常严格，并且，面向模具型腔的数控加工难度大、耗时长，需要注意的事项比较多。对于面向模具型腔的数控加工，怎样才能提高加工的质量和效率，笔者将从以下五个方面进行分析。

1数控机床性能

机床是数控加工最基础的运行部件，是支撑一系列数控加工工序的工作平台，机床性能的好坏直接关系到数控加工的质量。高效的数控加工往往都需要依靠性能良好的数控机床来实施。要确保数控机床的性能能够满足高效数控加工的需要，应做到以下几点：一是观察机床的物理结构即精准度和刚性是否达到标准。由于加工原材料本身都是具有高硬度，需要采用一定伸长量的铣刀加工模具型腔，要求机床的抗震能力以及加工精度比较达到标准要求，所以，高刚性和高精度是对高效数控加工机床的最基本要求；二是机床的转速和功率必须高，这样才能使得刀具关联的主轴转速足够快，同时需要完成型腔以及其他部件的协调运作，确保加工的一致性和严密性；三是机床应具备多轴联动和深孔腔综合切削的能力，多轴联动能够支持机床工作台持续的回转进给，结构复杂的深孔腔需要多轴联动前提下加工出各种曲面的模具零件；四是机床的控制系统必须先进。我国数控机床控制系统一直在不断的升级和完善，目前已经具备自行调整切削进给速度、机床的热变形补偿以及高速度传递数控加工数据等功能。

2刀具系统

面向模具型腔的高效数控加工在刀具系统方面也需要不断改进。在具体选择加工刀具上需要考虑以下因素：首先，应选择高刚性和耐磨性的刀具材料，确保加工中不易变形或者损坏，这样才能有效避免在高速切削加工中出现刀口损坏或者其它刀具失效现象发生，以免降低加工效率和出现加工产品表面质量问题。同时在刀具系统管理中，需要针对刀具系统的有关切削参数进行针对性设置，以确保加工的高精准度；其次，在不同的切削刀刃的连接处最好采用倒角刀尖，避免热摩擦过大而损坏刀具，同时在实际操作中，还要结合具体情况选择不同类型和形状的加工刀具，这样才能针对不同的加工要求来提高加工精度和加工效率。同时在实际加工中还要注意所采用的刀具必须与编程所选择的刀具参数一致，防止因为误差影响到模具的加工精度；再次，应选择高精度刀片以及密齿刀。这样才能发挥出刀具高速加工的性能，提高材料切除的效率；最后，应采用自动换刀系统。这样做是为了自动换刀来压缩时间和提高定位的精准度。

3走刀方式

如何走刀是考验数控加工水平的重要指标，也是考验数控编程人员专业能力的重要体现。由于走刀直接关系到数控加工的效率和质量，数控编程人员必须根据数控加工的实际情况选择合理的走到方式。如果走刀方式选择不当，往往会耽误数控加工的时间和进度，还可能影响到加工质量。所以，数控编程人员往往需要经过精密的思考和计算，确定最佳的走刀方式，尽可能的节约时间、保证质量、提高效率。当前我国多数的数控编程走刀方式都是采用CAM软件，对于模具型腔的粗加工在加工复杂零件时大部分时间都耗费在粗加工上，由于存在多种刀位轨迹的生成方法，我们在选择的走刀方式不同所耗费的加工时间即刀位轨迹长度差别就会很大。对于加工质量不高的问题常常就是因为在走刀方式的选择有误，所以，走刀方式也是衡量数控加工水平的一个重要参数，这就对有关数控编程以及技术人员提出了非常高的要求，需要选择出最合理的走刀方式并且还要不断改进技术，从而促进数控加工水平的不断提升。

4加工工艺与参数

直观判断数控加工能力的强弱很大程度上体现在切削效率上，也就是需要从转速、吃刀量以及进给速度等方面来做文章，通过提高切削效率来促进数控加工能力的提升。所以，在数控加工过程中，要保证有效的切削用量，发挥出刀具应有的切削性能。除此以外，对于加工参数的优化，还必须从建立有效的瞬时切削力模型入手，这就需要技术人员加大切削实验，尽量保证工艺参数的实用性。同时模具型腔粗加工要去除大量材料，就需要充分考虑曲面形状、余量、材料硬度以及刀具磨损变化等因素，所以在实际加工中基本采用的还是保守的切削进给速度。

5数控编程的智能化

模具型腔粗加工通常需要采用多种数控编程策略。我们上面提到的CAM系统相对比较传统且具有很强的经验性，在具体的加工进给速度方面缺乏针对性，在生成的刀具路径方面缺乏可靠性，同时刀具寿命的维护不到位，所以，许多学者和专家都致力于改进和优化数控编制，将模具型腔复杂曲面数控加工的重点放在数据编程的智能化上，这也是目前数控编程的发展趋势。CAM系统数据编程智能化能够实现信息的自动化处理，能够根据CAD传递的几何信息以及相应的工艺系统识别加工特征，从而根据特征选择最佳的加工方式，并且能利用有关技术和工具计算出刀具的大小、加工余量、走刀方式以、切削用量以及优化刀具轨迹。数控编程的智能化是实现模具型腔高效数控粗加工的关键，也是实现面向车间编程的重要前提，更是下一代CAM系统的突破口。数据编程的智能化需要使用者建立自己的用户模版，能够实现独立利用和全面操作，从而大大提升了数控编程的效率。因此，现阶段我们要加大科研和实践力度，开发出模具型腔粗加工的智能工艺系统，结合材料以及加工余量科学考虑加工的切削参数，达到变速切削和高速切削的目标，建立起包括模具型腔加工几何模型的切削工艺参数数据库，促进无干涉刀具路径的生成，最终实现面向模具型腔的高效数控加工。

参考文献：

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近年来,计算机的图形处理功能有了很大增强,用计算机进行交互自动编程技术日渐成熟。这种方法速度快、精度高、直观、使用简便、便于检查。

自动编程的过程,就是编程人员将工件的形状、尺寸、走刀路线、工艺参数等,按指定的格式输入到计算机内,经计算机内的自动编程软件对这些输入信息进行编译、计算、处理后,输出工件的加工程序,显示和绘制刀具轨迹图,穿出纸带孔,或将程序录入磁盘,或通过通信电缆和接口将程序直接输入到计算机数控系统中对工件进行加工的过程。

一、自动编程系统的输入方式

1.语言式自动编程系统输入方式

首先要编写一个“源程序”,描述工件加工的全过程,相应的自动编程系统(也称为数控编程语言系统),对源程序进行编译、计算、处理,最后得出加工程序。

2.图形式自动编程系统输入方式

不需要编写源程序,通过画出工件图形,采取回答问题的方式输入刀具、进给速度、主轴转速、走刀路线等信息,从而将工件加工程序编制出来。

二、自动编程系统的基本工作流程

1.准备被加工零件的几何模型

可以直接在自动编程软件内绘制零件的加工部位,建立三维的加工模型。也可以读入其他系统建立的标准形式的数据文件,再建立加工模型。

2.根据所需要的加工工艺过程生成刀具轨迹

根据具体加工要求,选择确定加工所需要的刀具、加工用的机床类型,然后根据被加工零件的加工工艺路线,选择合适的刀具轨迹生成功能,确定具体的加工工艺参数,生成加工轨迹。

用图形的方式检验加工轨迹的走刀路线是否正确、进退刀是否合理。确认加工轨迹是不是所需要的,并根据实际加工进行编辑修改。

4.后置处理,生成加工代码

根据所选定的机床类型,生成加工代码文件。

5.检验加工代码的正确性

利用代码反读功能,用图形的方式检查加工代码文件是否正确。确定后就可以使用生成的加工代码文件了。

6.数控程序的输出

将数控代码传给数控机床进行加工。

三、常用的数控编程软件

市场上常用的著名数控编程软件有PRO/E、UGII、 Gatia等工作站型CAD/CAM软件系统,具有较强的数控加工自动编程功能,能处理各种不同复杂程度的三维型面的加工。微机版的CAD/CAM软件系统有美国的MASTERCAM、SURFTCAM英国的DELCAM等,均有完善的功能和较强的后置处理环境。国内具有代表性的数控编程软件为CAXA制造工程师,从粗加工、半精加工到补加工等工艺流程的加工功能相当强大,而且操作简单,适用于数控铣削加工的计算机自动编程。

数控编程软件由前置处理程序和后置处理程序两部分组成。前置处理程序的功能是接受用户输入的信息,并对它进行编译、计算、处理,将其结果按一定的格式放置在一专门的文件中。这种文件称为刀位数据文件。后置处理程序的功能是根据刀位数据文件的内容和数控机床的具体性能,编制出符合加工要求的加工程序,并将程序输出(即穿纸带孔、录入磁盘、通信输出到数控机床)。从处理原理可将后置处理模块分为两大类:一类为通用后置处理模块,如PRO/E、UGII等。一类为专用后置处理模块,它是针对各种不同的数控系统提供不同的后置处理,如MASTERCAM、CAXA制造工程师等。

四、自动编程实例

毛坯是一块45号钢板材,厚20㎜,要求铣出工件的外轮廓。工件已经过粗加工,留精铣余量为1㎜。机床选择XKA5032A型数控立式升降台铣床,配备FANUC数控系统。刀具采用30㎜的立铣刀,利用中间82㎜空装夹工件。结合这个实例介绍数控铣削加工的计算机辅助自动编程的方法与步骤:

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数控加工作为现代制造业先进生产力的代表 在航空航天机械电子船舶化工汽车等行业得到广泛应用并逐渐被其它行业广泛使用FANUC数控系统和SINUMERIK数控系统是目前国内最流行的机床控制系统, 华中数控系统作为国产数控系统中的代表，正逐步扩大自己在行业内的市场份额。本文作者主要针对国内行业中最常用的BEIJING-FANUC 0i Mate系统和SINUMERIK 840D 系统和 HNC-21M数控系统在铣削加工中的常用编程指令编程方法的异同作对比分析研究目的是供机床操作编程人员参考与借鉴。

1、程序结构的异同

数控加工程序段的格式有两种：字地址格式和分隔符格式。数控加工程序结构的异同数控加工程序有程序开始、若干个程序段、程序结束三部分组成。每个程序对应一个程序名称(即程序号)。

对于 BEIJING-FANUC0i Mate系统，主程序和子程序的程序名规定相同，由地址“O”和后面的 4位数字组成如O1234。 子程序与主程序是以“独立”的程序被保存在 CNC存储器中。子程序由“M99”结束，主程序需用指令“M98”调用子程序。子程序可以嵌套4 级子程序。

而对于SINUMERIK 840D数控系统, 主程序和子程序的程序名规定相同,由任意字母或双字母与数字组合,主程序以.MPF 为后缀子程序建立时用 .SPF后缀来定义子程序,其结束语句为“RET”。免费论文参考网。免费论文参考网。将子程序名作为主程序的一个程序段，即可实现子程序的调用。子程序可以嵌套11级子程序。

对于华中HNC-21M 数控系统主程序文件名由地址“O”和后面的4位数字组成，如O1234，程序名由%和后面的4位数字组成。如%2345；子程序的程序名由“%”和后面的4位数字组成。子程序须紧跟在主程序的M02或M30 后面，与主程序共同组成一个程序 。子程序可以嵌套9级子程序。

2、刀具半径补偿功能指令的异同

在铣削零件轮廓时由于刀具半径尺寸的影响刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。为了避免计算刀具中心轨迹，数控系统提供了刀具半径补偿功能，编程人员可以直接按零件图样上的轮廓尺寸编程。

（1）相同之处

G41是刀具半径左补偿指令，即顺着刀具前进方向看 ，假定工件不动，刀具位于工件轮廓的左边：G42是刀具半径右补偿指令，即顺着刀具前进方向看， 假定工件不动，刀具位于工件轮廓的右边，G40是取消刀具半径补偿指令使用该指令。使用该指令后，G41、G42指令无效。

（2）不同之处

对于BEIJING-FANUC0i Mate数控系统和HNC-21M数控系统，G41或G42必须与G40 成对使用，即编程中刀补方向改变时，必须先取消刀补，才能建立新的刀补。而对于SINUMERIK 840D 数控系统，无需经过G40、G41、G42 就可以相互转换。

刀具补偿值的输入BEIJING-FANUC0i Mate系统可以用功能指令G10 由程序输入，SINUMERIK840D系统也具有类似的功能。这些功能能方便解决刀具补偿值随加工轨迹变化而变化的问题。

3、圆弧插补功能指令的异同

基本移动指令有G00、G01、G02、G03 中，G00 和G01 的编程格式均相同。但圆弧插补有区别。对于BEIJING-FANUC0i Mate 数控系统和HNC-21M数控系统，圆弧插补有终点 /圆弧半径和终点/ 圆心坐标两种编程方式（圆弧半径地址为R）而SINUMERIK 840D 数控系统有更多编程方式，除上面两种方式外，还有中间点/终点、张角/圆心、张角/终点等极坐标编程方式（圆弧半径地址为CR＝），使圆弧的编程更为方便。免费论文参考网。

4、刀具长度补偿功能指令的异同

使用刀具长度补偿指令，可以方便解决使用多把刀具加工零件时刀具长度不等长所带来的问题。 还可以方便解决加工时由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺寸变化带来的问题。一般的数控系统都具备这样的功能，但在功能指令上有以下的不同。

（1）对于BEIJING-FANUC 0i Mate数控系统和HNC-21M 数控系统须用功能指令来实现长度补偿功能 。其中G43是建立刀具长度正补偿，G44是建立刀具长度负补偿；G49是取消刀具长度补偿。其编程格式为

G43（G44） ZH （建立长度补偿）

G49/ G00/G01Z （取消长度补偿）

（2）对于SINUMERIK 840D系统，刀具调用后，对应刀具地址中的长度补偿值随即生效，长度补偿不需G指令建立，相反该系统将视 G43/G44或G49 指令为非法指令。

5、固定循环功能指令的异同

为了进一步提高编程工作效率，数控系统中一般设计了固定循环功能，它把一些典型加工中的固定、连续的动作用，一个程序段表达，即用固定循环指令来进行孔或槽的加工。

（1）对于BEIJING-FANUC 0i Mate 数控系统和HNC-21M 数控系统，常用的孔加工固定循环有钻孔、攻螺纹和镗孔等指令。这些循环通常包括在XY平面定位、快速移动到 R平面、孔的切削加工、孔底动作、返回到R平面返回到起始平面 6个基本动作。

其编程格式如下：

G90（G91） G98（G99） G73~G89 X Y Z R QP F K/L

式中G90/G91表示绝对坐标编程或增量坐标编程；G98调用固定循环，并使刀具返回到起始平面；G99调用固定循环，并使刀具返回到 R平面；G73~G89表示孔加工方式，如钻孔加工、高速深孔钻加工、 镗孔加工等；X、Y表示孔的位置坐标；Z表示孔底坐标；R表示安全面 （R平面）的坐标；Q表示每次切削深度；P表示孔底的暂停时间；F表示切削进给速度；K表示规定的重复加工次数；（FANUC 0i 数控系统）L 表示规定的重复加工次数；（HNC-21M 数控系统）固定循环由G80或01组的G代码撤消。

（2）SINUMRIK 840D系统中固定循环的编程

SINUMERIK 840D数控系统的固定循环包括钻孔循环（如中心钻孔、深度钻孔、刚性攻丝、铰孔、镗孔等）钻孔样式循环（加工一排孔、加工一圈孔）和铣削循环（矩形槽、键槽和圆形凹槽）固定循环的功能更为强大。

掌握了不同数控系统的功能指令的差异在熟悉一种数控系统的NC编程的基础上可以轻松地完成其它数控系统的NC编程

参考书目：

1、SINUMERIK 840D/810D操作说明书

2、BEIJING-FANUC 0i Mate操作说明书

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在当前机床加工的过程中，数控编程是一种十分有效的加工方式。其主要包含的内容有从加工要求中进行分析，并且在此基础上满足工艺设计的要求，进而对加工方案予以确定，同时还包括对机床、夹具以及刀具的合理选择，这样才能对走刀路线进行确定，保证切削用量的有效性。除此之外，在工件几何模型的建立上，数控加工也具有重要的作用，保证加工程序的有效性以及合理性。本文主要探讨的内容是基于UG环境下，数控编程以及加工仿真的具体过程，希望能够今后的工艺加工有所帮助。

1 概述

在进行数控编程的过程中，如果问题的复杂程度有所不同，那么就可以采用数控加工程序进行编程，运用手工编程的方式或者计算机编程的方式，以有效的解决问题。在采用手工编程的过程中，主要是通过人工的方式完成的。在编程的各个步骤中可以对所编制的零件数加以有效的控制，其所需要解决的主要问题在于点位加工以及简单形状的几何编程问题。而另外一种编程方式主要是运用了计算机进行辅的编程，在计算机的帮助下，可以实现自动化的加工，帮助零件的生成。计算机编程可以应对难度更加的编程问题，所以是当前比较倡导的一种编程方式。

2 数控编程技术在UG环境中的应用

在数控编程过程中，目前基本上都是在UG的环境下得以实现的，UG主要是以三维主模型为基础建立起来的方法，能够对刀具的运行轨迹加以生成，在这之中主要包含了几种加工方法，例如铣削、线切割以及车削等。

在UG的环境下，采用数控编程技术的关键性步骤主要有以下几点。首先是要将加工零件所使用的工艺进行详细的分析，并且根据对零件形状要求的不同，甚至是尺寸以及质量等要求的不同，选择的工艺参数也具有一定的差异，在工艺参数的基础上，进一步实现数控编程的过程。通常情况下，CAM环境是经常会遇到的一种UG环境，在对其设置时，对刀具以及父节点的选择与建立都是相当重要的，其中当然还包含了对刀轨进行检验的内容。

具体的CAM环境在设计时，应该认识到加工环境直接影响着操作基础，所以一定要严格对加工环境予以约束，保证其能够顺利的实现。所以配置与设置是相当重要的。配置是设置的前提条件，没有合理的配置，就不能选择正确的设置类型以及操作方式，这样才能实现对设置进行有效选择的目的。当启动UG的相关模块后，就会弹出相应的配置以及设置对话框，令人们进行自主选择，然后才能自己进入到相应的UG加工环境中。

其次，在进行加工过程中，忽视了对刀具的选择，同样在开启对话框后，就会以刀具视图的形式展，进一步在UG道路中选择相应的调入零件以及工艺流程。

第三个步骤是对父节点组进行创建。在这之中主要包含以下几个方面的内容。一是要对几何体进行创建，以固体火箭发动机中的阳球体为例进行分析，其中主要包含三个部分的内容，分别是零件、毛坯以及夹具，只有这三个部分结合在一起，才能最终运用数控编程程序将主模型进行装配，主模型的主要作用是对指向零件进行文件装配，其中还包含了对零件信息的引用。但是需要注意的是，几何体只是存在于装配文件之中的，而并没有在装配文件中得到复制。主模型的另外一项重要作用就是对零件予以保护，防止出现设计数据丢失的状况，保证零件符合设计的标准，数控人员用用对装配文件的可写权以及对主模型的读取权。主模型是引用到加工中的，因此编程人员不能修改主模型。但是，由于加工装配文件引用了主模型的数据，所以任何对主模型修改都将更新整个装配件。

第四，创建操作。进入向导对话框中的程序视图，依据加工工艺规程创建相应的操作。在创建操作的过程中主要涉及到以下两方面的内容：（1）操作类型设置。其中包括操作类型、父几何体、刀具及加工方法等参数的选择；（2）切削参数设置。在这里指定与具体加工过程中相关的一些参数置。主要有检查几何体、切削步长、行距、切削方式、进退刀方法等参数。参数项目的种类随操作类型的不同而有些变化。

3 基于UG的加工过程仿真

由于零件形状复杂多变，且在刀具轨迹生成过程中一般不考虑具体的机床结构和工件装夹方式，因此所生成的零件程序并不一定能够适合实际加工情况。所以在零件数控程序生成后，需要对其正确性进行进一步检验。

实际生产中可以用“空运行”和“试切”的方法对零件程序进行检验。但空运行只能对机床运动是否正确及有无干涉碰撞作粗略的估计，不够精确；而“试切”方法，虽然精确，但是一项费时昂贵的工作，其效率低成本高，此外试切过程的安全性也得不到保障。

在计算机上利用三维图形技术对数控加工过程进行模拟仿真，可以快速、安全和有效地对NC程序的正确性进行较准确的评估，并可根据仿真结果对NC程序迅速地进行修改，免除反复的试切过程，降低材料消耗和生产成本，提高工作效率。因此，数控加工过程的计算机仿真是NC程序的高效、安全和有效的检验方法。在UG中进行虚拟加工过程仿真需要做以下两方面的工作：（1）建立机床的运动模型；（2）虚拟加工过程仿真。

在几何模型基础上，利用UG的机床构造器建立机床的运动模型。其中涉及到机床零点的设置、运动轴的位置、方向及范围的设置等内容。为了能够正常进行加工过程仿真，还需要生成机床驱动文件。利用UG工具即可生成机床的驱动文件。

加工过程仿真首先应该将零件装配模型安装到机床上，然后启动UG集成仿真功能，进行虚拟加工过程仿真，根据仿真的结果对零件夹具模型的尺寸以及出现错误的NC代码进行修改，消除机床部件及刀具之间的干涉和碰撞，最后生成正确的数控代码。

结束语

利用UG的CAD/CAM模块，一方面可以方便地实现复杂形状零件的多坐标数控编程，生成高效、高精的NC程序。另一方面，可以通过切削检查来校验刀具轨迹的质量，及时地发现刀具跟零件之间的过切和欠切。此外，通过虚拟加工过程仿真能够提前发现机床各运动部件及刀具之间的干涉和碰撞，便于对NC程序进行修改，从而大大提高实际加工的效率，进而缩短生产周期。

参考文献

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数控加工技术已得到广泛应用，如数控铣削、镗削、车削、线切割、电火花加工等。数控设备为精密复杂零件的加工提供了基本条件，但要达到预期的加工效果，编制高质量的数控程序是必不可少的。对于简单的零件，通常采用手工编程的方法；对于复杂的零件，往往需要借助于CAM软件编制加工程序，以缩短编程人员的编程时间，提高程序的正确性和安全性，降低生产成本，提高工作效率。

1 数控加工编程

数控机床是按照编制好的加工程序自动地对工件进行加工的高效自动化设备，数控程序的质量是影响数控机床的加工质量和使用效率的重要因素。数控编程技术是随着数控机床的诞生而发展起来的技术，至今已经历了手工编程、语言自动编程和图形交互式自动编程三个发展阶段。语言自动编程与手工编程相比，提高编程效率数倍乃至数十倍，但它必须对要加工的每一个几何体作精确的描述和定义，而某些复杂的几何图形几乎难以用语言来精确描述，在三维加工领域更是这样。特别是当今CAD技术的蓬勃发展更衬托出这种编程方法的不适应性，于是20世纪80年代后期就进入了基于图形的图形交互式自动编程阶段。图形化编程所需要的零件图在CAD/CAM 系统中由CAD软件产生，数控编程者可利用CAD软件进行建模，构建出零件几何形状，然后对零件图样进行工艺分析，确定加工方案，利用软件的计算机辅助制造（CAM）功能，完成工艺方案的制订、切削用量的选择、刀具及其参数的设定，指定被加工部位和参考面，程序就自动计算出刀具的加工路径并生成刀位轨迹文件。利用后处理功能可生成指定数控系统用的数控加工程序。因此我们把这种自动编程方式称为图形交互式自动编程，图形编程方式大大减小了编程出错率，提高了编程效率和可靠性。

2 UG软件简介

UG 软件是美国Unigraphics Solutions公司的一个集CAD、CAE和CAM于一体的计算机辅助机械设计制造系统。在UG软件中，对所设计的零件绘制几何图形及建模；通过程序的后处理生成数控加工指令代码，将得到的数控加工指令代码编辑调试后输入到数控机床即可进行数控加工。

3 数控加工模拟

4 数控加工数据生成

在计算机中建立数控机床加工环境，根据加工工艺方案设置参数，模拟数控机床的实际切削过程，进行刀具干涉检查。通过计算机模拟数控加工，确认符合实际加工要求后，就可以利用UG 软件的后处理程序来生成数控代码。

5 数控加工程序的输入

我们可以利用计算机RS232串行口和机床专用数据接口连接，将数控程序传输至数控机床，供数控加工使用。

6 零件建模与数控加工

6.1 建立模型

设计的目的是为了生产，其效益最终通过CAM 体现出来，所以零件的数字模型的建立就显得十分重要。

6.2 工艺方案分析

（1）工艺路线分析

人脸零件需要加工的部位是外轮廓面，零件的加工工艺性较好。

（2）装夹方式选择

人脸零件外轮廓为规则长方体，用虎口钳夹持，一次装夹，完成全部加工表面的粗、精加工。

（3）数控加工工艺路线设计

6.3 刀具选择和切削参数选择

在数控铣削加工中，刀具的选择直接影响零件的加工质量、加工效率和加工成本，因此正确选择刀具十分重要。

6.4 加工操作的创建

（1）坐标系的确定

在实验中，我们根据零件在机床上的安装方向和位置确定坐标轴的方向，用UG 软件编程输出的刀位数据是刀具中心顶点数据，因此，操作者应按刀具顶点对刀。

（2）刀具轨迹的建立

在UG 软件中打开已经建立好的人脸曲面模型，进入Manufacturing 模块，出Machining Environment 对话框，定义加工环境并初始化；依据完成的加工工艺方案，设置好相应的参数。

6.5 NC代码的生成

加工刀具轨迹生成后，就可以将其转化成刀源文件，刀源文件必须经过后处理程序进行转化格式转换，才能生成能够被机床接受的NC 代码。

6.6 数控机床上加工

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中图分类号：TG519 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（c）-0061-01

数控车床虽然在理论上具有高精度、高速度、高质量的系统性优势，但是在数控车床实际操作和生产环节中会受到内外因素的影响，产生数控车床加工精度不高的实际问题。常见的因素有：装夹方法错误、加工工艺不科学、加工刀具不合理、数控编程不严格、操作者技术水平不足，这些问题会直接影响到数控车床加工的质量与精度。在数控车床实际操作中，应该从常见的问题出发，以合理确定工件装夹方法、科学安排加工工艺、合理选择加工刀具、严格数控编程、提升数控车床操作者技术水平为途径，综合提升数控车床加工的规范性与科学性，形成数控车床加工的标准化和程序化操作，做到对数控车床加工精度的有效保障。

1 合理确定工件装夹方法

数控机床加工过程中装夹方法直接决定工件的位置、刀具的行程，因此，要合理选择数控机床工件装夹的方法。要合理确定工件的定位基准，选择有效的安装和夹紧方式，控制错误装夹的次数，以组合家居的方式来提升工件装夹的准确性和稳定性。在选择装夹方法时一般应该采用三爪自定心卡盘直接装夹，对于结构特殊和要求特殊的工件，要结合零件设计图纸合理选择装夹方法，避免因装夹方法不当而造成的加工精度不合格问题发生。

2 科学安排加工工艺

要做好工艺性分析与工艺处理工作，这是数控加工的前期准备工作，也是确保加工精度的重要措施，如果在数控机床加工性出现工艺性分析不全面，工艺处理不当，将可能造成数控加工的错误，直接影响加工的顺利进行，甚至出现废品。因此数控加工的编程人员首先要把数控加工的工艺问题考虑周全，才进行程序编制。合理进行数控车削的工艺处理，是提高零件的加工质量和生产效率的关键。因此应根据零件图纸对零件进行工艺分析，明确加工内容和技术要求，确定加工方式和加工路线，选择合适刀具及切削用量等参数。

3 合理选择加工刀具

刀具的选择、刃磨、安装正确直接会影响到数控机床的使用性能，同时也会对加工工件的精度带来直接影响。根据工艺系统刚性、具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑，采用不同的刀具和切削用量，对不同的表面进行加工，有利于提高零件的加工质量。粗车时，要选强度高、使用寿命长的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给的要求。精车时，要选精度高、寿命长、切削性能好的刀具，以保证加工精度的要求。另外，刀具材料的选择也是非常重要的一环，刀具材料在切削中一方面受到高压、高温和剧烈的摩擦作用，要求其硬度高、耐磨性和耐热性好；另一方面又要受到压力、冲击和振动，要求其强度和韧性足够。

4 严格规范数控机床的编程过程

4.1 确定数控机床的编程顺序

在数控机床编程中要建立规范的顺序，使数控机床刀具的行走做到科学规范，进而做到对数控机床功能的合理利用，确保数控机床加工出高精度的产品。此外在数控机床编程中要结合产品设计图样，以此来确保数控加工过程在高效率和高精度的范围之中，进而提升数控机床加工的总体质量。

4.2 规范处理数控机床编程的关键步骤

一方面，要建立零件的数字化模型，数控机床操作者应该根据零件设计图，以线框、特征和实体建模的方式建立起数控机床可以识别的零件几何模型，使零件得到数字化，将设计完整地在程序下得到全面体现。另一方面，要确定零件加工的方案，在方案制定的过程中应该结合零件和产品的特点，明确零件质量要求的重点，确定零件加工的方法，以此来提升数控机床加工的精度。例如：对不同曲面的加工要确定投影方法还是放射方法，通过方案的比较形成对数控机床加工精度的保证。此外，要确定数控机床加工参数，应该根据数控机床的性能，结合零件设计图纸，重点确定工件材料、刀具形状、加工顺序、行走路线等重要参数，做到对数控机床加工精度的保障。

5 提升数控车床操作者技术水平

操作者是数控车床加工的具体执行人，也是加工技巧应用的直接使用者，操作者技术水平、加工经验对数控车床加工精度有着直接的影响。应该有计划地展开对数控车床操作者的技术、技能培训工作，对机床使用技巧、工具选择方式、切削参数控制、加工工艺选用进行全面地培训，做到对数控车床加工工作整体的强化，以做到对数控车床加工精度的有效保障。要结合数控车床的编程工作展开操作者的计算机语言培训，通过编程水平的提升强化操作者应用能力，做到对数控车床加工精度的进一步保障。在培训操作者的过程中还要重视职业道德建设，要将责任心作为重要的方面加以建设，通过树立职业道德和培养责任心，使技术的应用和技能的使用达到一个更高的水平，充分发挥数控车床的效率、精度优势，为数控车床加工质量的整体提升打下思想、技术和技巧的基础。

6 结语

合理确定工件装夹方法、科学安排加工工艺、合理选择加工刀具、严格数控编程、提升数控车床操作者技术水平等措施是提升数控车床加工精度的有效保障，但是在实际的数控车床加工过程中操作者和技术人员还应该有清晰的认识，要看到数控车床加工工作的多样性和复杂性，要展开对数控车床加工工作的进一步分析，形成数控车床加工的规范和体系，更好地指导数控车床加工实际操作，真正确保数控车床加工的精度。

参考文献

[1] 冯永刚.数控车削中刀尖高度对零件加工精度的影响[J].新技术新工艺，2011（4）.

[2] 易忠奇.提高数控车床加工精度的措施与技巧分析[J].湖南农机，2011（9）.

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中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（a）-0130-02

数控机床编程课程是机械制造专业的基础性课程，对于学生未来不论是专业课学习还是数控机床的操作实践以及工作都会产生重要的影响。传统的教学模式只注重对于知识的灌输，而不注重对于学生实践能力以及问题解决能力的思考，这就造成教学质量的每况愈下。该文结合当前的教学改革工作以及社会发展对于技能型人才的要求，对于编程课程这门课程的教学改革工作做了一些探索。

1 传统教学模式的不适应性

随着社会的发展，传统的教学模式已经不再适应社会的发展要求。现代社会的发展对于技能型人才要求既要有一定的理论知识，同时也应该具有很强的动手能力和实践能力，便于在实际工作当中发现问题解决问题。但传统的教学模式更侧重于对知识的灌输以及对考试成绩的要求，而忽略了对于学生理论知识之外的能力培养。比如分析思考问题的能力、解决问题的能力等。这造成学生完成对于理论的知识学习之后仍然对于数控机床的操作与实践不熟悉，不具备实践操作的能力。所以随着当今社会的发展，对于人才提出了新的标准，这也造成传统的教学模式已经不再适用于数控机床的编程课程教学模式。在进行的教学改革工作中，应该在向学生教授理论知识的同时，更侧重于对学生进行实践能力和动手操作能力的培养。

2 教学改革工作内容分析

2.1 理论教学改革工作分析

2.1.1 改变传统的理论教学模式

在编程课程的理论教学改革工作中，应该针对传统的课堂教学模式进行改革，将理论知识的学习与动手实践能力融为一体，让学生在实践中学习理论知识，而在理论知识的学习中获得实践的知识。要在理论教学过程中加强对于学生对知识点的理解，可以通过创建不同教学情境的方式帮助学生提高对于理论知识的掌握和理解。比如在讲解到编程知识中的外圆柱零面加工、以及锥面加工、以及螺纹加工时，可以根据不同的零件加工特点给学生讲解一些有趣的小故事，从而帮助学生提高对不同零件加工特点的理解和掌握。

另外，为了让理论知识更加接近数控机床的操作实践，教学组可以根据多年的教学工作经验自编教材。传统的数控机床教材的编纂过于理论性，而且随着社会技术的发展，很多内容都已经与数控机床技术脱节。自编教材对于教学工作更加具有灵活性，可以随时根据实际的数控机床编程工作进行更改，更有利于学生的学习以及未来的工作。

2.1.2 借助多媒体教学，丰富教学形式

在课堂教学过程中，采用任务驱动的方式驱动学生进行自主学习与操作。同时结合现代化的教学手段，丰富课堂教学内容和形式。数控机床这门课程本身就是实践性课程，通过实践提高学生的操作能力以及对于设备原理的理论知识的学习，效果要好于单纯地进行理论讲解。随着计算机技术的应用，多媒体教学的形式已经在课堂上得到了比较普遍的应用。所以教师可以在课堂教学活动中通过借助这种教学模式将课堂教学内容以一种更加丰富多彩的方式展示出来。一方面可以提高学生的兴趣，让学生主动性的学习；另一方面通过多媒体技术，课堂内容将会变得更加形象，更容易让学生进行学习。

比如可以在多媒体教学中应用视频教学。通过视频，同时将机床设备的操控过程进行展示。这样学生在学习课堂理论知识的同时也会对于机床设备的操作进行进一步了解，更利于后期学生的实践以及工作。可以将常见的、先进的机床设备，比如：多轴联动数控机床、高速切削数控机床以及多功能复合机床等的加工操作方式让学生进行观看和学习。由于条件限制学生可能无法在教学实践中接触到这里先进机床，通过观看视频可以让学生对这类机床设备做一些初步的了解，以备不时之需。

所以，通过对理论教学工作进行改革，弥补了传统的课堂教学的不足和缺陷。尤其是借助计算机技术，通过多媒体教学，借助课件、视频、图片、音频等多种形式以一种更加丰富多彩的形式对课堂内容进行讲解，更有助于学生的理解和学习。而且通过自编教材、教案等，上课形式更加灵活多样，课堂内容也更加与生活实际相联系，可以有效提高学生的学习效果。

2.2 仿真教学模式的应用分析

2.2.1 仿真教学在理论教学中的应用分析

当前，随着教学手段的不断丰富，仿真教学模式正在教学工作中得到普遍的应用。仿真教学是指借助计算机软件对于数控机床的加工进行零件编程进行模拟教学的一种教学方法。通常在教学工作中主要有两种软件可以选用：一种是数控加工的模拟软件；另一种是专业性更强的CAM软件。这种软件的主要功能就是实现对于一些复杂零件的编程。一般对于复杂的零件，通过手工编程的方式很难实现对其操作。所以可以先通过CAM软件进行建模，CAM会根据建的模型设计数控加工程序，然后就可以通过仿真软件对零件进行加工。

在数控机床的编程教学工作中，应用模拟教学软件可以大大提高课堂教学效果。一般教师在讲述某一种教学方法的时候，如果学生理解了之后提出一种更为简便的编程方式，由于无法进行实践操作不能检验这种编程方式的正确性，大家都不知道对不对。通过应用仿真软件则解决了这一问题，教师与学生可以根据模拟系统对编程程序进行验证，如果能通过仿真软件顺利的加工出零件则证明这种编程方法是正确的，如果不能加工出来，那么说明在编程过程中肯定出现了一些错误。这时可以根据当初的图纸设计以及编程设计寻找原因，可以与教师和同学一起交流思考，相互讨论，找出问题的原因所在。通过这一过程，不仅仅是锻炼了学生的专业编程能力，同时对于学生解决问题的能力以及他人沟通表达的能力都有非常大的帮助作用，其效果要远远超出传统的课堂教学模式的效果。

2.2.2 仿真教学对实践教学的帮助

现在的学生在进行专业知识学习之前都没有接触过数控机床，所以，如果直接让他们通过理论学习的编程知识对数控机床进行编程学生难免会有恐惧心理。尤其是当在编程过程中出现某些问题的时候，由于没有经验，学生会非常紧张害怕。通过仿真教学这种模式，可以实现学生在平常的课堂学习过程中的编程操作，进而提高学生对于数控机床的操作实践能力。对于数控机床操作中的基本界面，以及对程序的调用、运行等基本操作进行熟悉。传统的教学模式只侧重于理论知识点的灌输，学生一个学期可能都不会见到数控机床设备，更不会去动手实践操作。通过仿真教学的模拟软件，可以在进行理论知识讲解的同时向学生演示操作方法，更具有实践性。学生也在这一过程中学习到了理论知识和操作方式，而且还可以亲自动手进行操作，对于数控机床的一些程序的调用执行进行熟悉，为以后的工作打下良好的基础。

3 编程教学的实践教学改革

数控机床的编程课程是一门实践课程，学生学习的目的最终是为了能够对数控机床进行操作，走上数控机床的操作岗位进行零件的加工与生产。所以在对学生进行教学的时候应该侧重于对学生实践教学的设计与改革，要让学生将学习到的知识真正地学以致用，在数控机床的实践中加深对知识的理解，并融会贯通对知识点进行创新。所以必须要加强学生在学习过程中进行上级操作，同时也要进行零件加工工作，尤其是对于一些切削等技术的锻炼学习和掌握。通过让学生进行数控机床岗位实践的另一个原因是受现在大环境的影响，学生普遍的都沾染了一些不良的习气，这些习惯对于学生未来的工作非常不利，通过提前让学生进行岗位实践锻炼，可以让学生提前适应未来的岗位生活，有利于培养学生认真工作的态度以及提高对数控机床的操控能力。

而且为了提高实践效果，有条件的学校应该在学生的实践教学过程中与企业进行合作，让学生进行项目实训。这样学生就会以一种更加积极的态度投入到实践项目中，对于在实践过程中经常遇到的问题会主动进行探索与学习，直至解决问题。这样既提高了学生的动手实践能力，同时也拓展了学生的知识应用能力以及独立思考解决问题的能力，教学效果会得到极大改善。

4 结语

随着当今社会的发展，对于数控机床的教学工作提出了更高的要求。所以为了提高教学质量，针对数控机床的编程课程进行教学改革是一种必然趋势。在教学改革工作中，应该讲理论知识与实践能力相并重，将理论教学、仿真教学和实践教学这三种教学模式结合起来，既要提高学生对于理论知识的掌握理解，同时也要提高学生的实践操作能力，培养学生对数控机床的操作技能，让学生提前体验数控机床岗位工作，不断在学习中完善自己，为将来的就业工作打下良好的基础。

参考文献

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）29-0199-02

数控加工技术是具有先进代表性的制造技术，在汽车、航空、军工等精加工领域中具有举足轻重的地位，近年来在我国发展十分迅速，从而导致了数控加工技术人才的严重匮乏，据资料显示，我国数控专业方面的技术人才缺口高达60万。《数控加工工艺与编程》课程的教学目的与任务正是培养理论知识扎实、实践动手能力强的复合型、应用型人才。基于目前数控加工制造业领域的现状，无疑给机械制造专业学生，尤其是数控方向的学生提供了良好的发展机遇。然而，学生能否掌握好数控加工编程技术，能否适应市场的需求是实现本门课程培养任务的关键。鉴于此，本文着眼于民办普通本科高校机械类专业学生，就数控加工工艺与编程课程教学进行了分析与探讨。

一、数控加工工艺与编程的教学现状

1.学生对本门课程的重要性认识不够。由于大多数学生都是初次接触这门专业课程，不了解本课程的作用，对实际数控机床又缺少认识和了解，所以学生对课程中所讲的概念难以理解和接受，再加上编程全都是各种不同功能的程序代码，没有实际的应用操作，显得十分枯燥。此外，学生的基础不牢固，先修的相关主干课程学的不扎实，导致不会安排走刀路线、切削用量等问题。这些问题的恶性循环，导致学生对本门课程逐渐失去兴趣，对课程的重要性渐渐忽视。

2.学生的实践动手能力不强。实践动手能力是建立在对理论知识熟练掌握程度下的，对数控机床进行实际的操作是将理论知识与实际结合起来的过程。前提条件是学生对数控编程的理论知识要过关，再通过实际操作机床加工零件，来加深对理论知识的理解，从而达到对知识的灵活运用。一方面，由于学生对实际数控机床缺乏认识和了解，在学习理论知识时有很大的困难，导致在实际操作机床时实践动手能力不强。另一方面，学生在课余时间没有对课堂上所学知识进行很好的消化和巩固，导致理论知识理解不深，实践动手能力不强。

二、数控加工工艺与编程的教学改革

1.转变课程教学理念。民办普通本科院校的人才培养目标是培养复合型和应用型的高级人才，其教学理念应紧紧围绕人才培养目标来进行制定。教学理念作为指导教学、开展教学具有重要的意义，是社会市场需求同高校课程建设的纽带，直接关联到学生所学专业知识、技能能否适应毕业后的工作需要，能否跟上本专业、本领域的发展步伐。传统的教学理念不能跟上社会科技发展的步伐，不能满足社会的工作需求，培养出来的人才参差不齐，重点不突出。为了适应社会日益多样化的需求，其课程教学理念必须紧跟社会科技，立足于用人单位需求来进行转变。

2.改进课程教学方法。①引导式教学法。所谓引导式教学法，即以学生为主体，老师进行引导，充分让学生认识到本课程的重要性，激发学生对本课程的兴趣。这就要求在课堂中引进新的教学方法，从学生的角度出发，思考学生喜欢什么样的授课方式，什么样的教学方法能最大程度提高教学效果。充分利用网络手段，搜集相关知识的视频等教学资料，发挥多媒体的作用，教学互动，积极引导学生深入学习。传统的教学方法只是将教学内容灌输给学生，学生被动地学习，缺乏主动性思考。通过引导式教学法，使学生参与教学过程，从而激发学生的学习兴趣和培养学生的创造性思维。②案例教学法。在课程学习中，有一些比较典型的案例，知识的综合性较强，能够很好地起到教学效果，应该拿出来进行分析讲解。比如，数控车床实例中，涉及到车外圆、切槽、车螺纹等知识于一体的案例。数控铣床实例中，涉及到铣内外轮廓、钻孔等知识于一体的案例。这些案例的共同特点是综合性强、实用性强，能够很好地检查学生对所学知识的理解和掌握程度。③小组式教学法。所谓小组式教学法，即将班级学生分成若干小组，每组2～3人，以小组为单位，进行组内合作式学习，一人会则全组皆会，达到以点带面的教学效果。小组选出小组长，由组长监督本组成员的学习，组内相互帮助、合作。老师的精力毕竟有限，不可能照顾到所有的学生，通过采用这种教学方法，可以起到良好的效果。此外，老师可以分配给每个小组一个小项目，由小组成员共同完成，但每个成员必须有明确的分工，最后利用课余时间向老师讲述自己的编程思路。④形象生动式教学法。所谓形象生动式教学法，主要是针对理论课教学提出来的，是指利用形象生动的实例、语言等方式，使学生能够充分理解较难的概念和方法。比如，在讲解铣床的刀具补偿时有左刀补和右刀补之分，很多学生都搞不清楚如何判断。如果告诉学生这样想：假设所铣的轮廓是一堵墙，人沿着轮廓走，如果左手空出来了，就是左刀补，反之则为右刀补。这种方法不仅通俗易懂，而且容易掌握。也许短时间内学生并不一定明白其中的原理，但是时间长了，实践次数多了，就会理解这种方法。

3.更新课程教学手段。①采用实用型先进教学手段。实用型先进教学手段主要包括：PPT教学、仿真软件教学等。PPT教学的最大优点在于授课方式灵活，授课内容丰富且形象生动，学生能直观地理解知识点而且不用忙于做笔记，大大提高了教学效果。仿真软件教学主要用于上机实践课，能够提供给学生一个虚拟的数控机床，让学生能够将所学的知识应用到实际操作中，而且为数控编程实训奠定了良好的基础。②建立学习型社团组织。建立学习型社团组织，旨在让更多的学生融入进来，为更多喜欢数控编程的学生提供一个相互学习的平台。可以针对机械专业的所有学生，由1～2名指导老师来指导学习。低年级的学生可以提前接触到数控编程的基本知识，为日后深入学习本门课程打下坚实的基础。对高年级的学生，主要围绕数控编程技术问题进行学习和探讨，共同提高数控编程的能力。③积极组织学生参加各类科技制作竞赛。因为科技制作类竞赛，要求制作和加工零件，涉及到数控加工方面的知识，可以以此为契机，让参赛学生提前接触到数控加工与编程，为日后正式接受数控加工与编程这门课程打下良好的基础。④鼓励学生积极考取数控职业资格证。通过考证，不仅使学生深入学习数控加工与编程，而且为日后就业增强了竞争力和就业砝码。学生要想拿到数控职业资格证书，必须要花大量的时间去钻研数控加工与编程方面的知识。通过考证这一举措，能够充分调动学生的主观能动性，从而更好地掌握好这门课程的相关知识。

4.完善课程教学内容。①针对人才培养目标，优化理论教学内容。数控加工与编程是一门多学科融合的课程，涉及到数控加工方面的很多知识。随着数控技术的迅猛发展，在教学内容的编排和讲授时，应该针对人才培养目标，优化教学内容，突出强调实践技能性强的教学内容。并且进行相关知识的资源整合，形成一套既适应学校的人才培养目标，又适应社会用人单位需求的教学内容体系。②根据学生的应用能力，加强实践教学环节。因为理论知识只是基础，而实际操作才是最终目的。学校必须得配有数控加工实训中心、数控仿真实验室等，使学生有操作实际机床和训练的过程。此外，必须建立完善的理论与实践相结合的课程体系，使理论课程与实际操作紧密结合、互不脱节。

5.改革课程教学模式。①改变传统的授课模式，提倡新的授课方式。传统的教学方法中，学生被动地接受知识，缺乏独立思考，遇到困难退缩不想听课。新的授课方式，是将学生融入到教学环节中，这样就充分调动了学生的积极性，学生是主动的学习而不是被动的学习。②改变传统的考试模式，引进新的考核方式。考试的考查方式应该多样化，才能反映出学生的能力和水平。考试成绩应有理论考试、实际操作考核和综合评定三部分组成。理论考试占40%，实际操作考核50%，综合评定10%。其目的主要让学生明白，数控加工与编程具有很强的实践性，最终能够运用所学的理论知识进行实际操作，理论知识的学习不能仅仅停留在理解的层面上，更应该注重知识的迁移与应用。

基于民办普通本科院校的人才培养目标，《数控加工与编程》的课程教学应与时俱进，根据数控技术的发展以及社会用人单位需求，不断优化和完善《数控加工与编程》的教学内容、教学方法、教学手段，为培养理论知识扎实、实践动手能力强、创新能力强的复合型和应用型人才做出贡献。

参考文献：

[1]夏卫锋.数控加工与编程实践教学模式的研究[J].装备制造技术，2009，（3）：180-182.

[2]张冬梅.数控编程教学现状与改革[J].科技创新导报，2011，（18）.

[3]吕宜忠，宋英超.《数控加工与编程》课程教学改革探索[J].科技创新导报，2011，（22）.

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“Numerical control Process technology” educational reform exploration

Liao Peiyuan

【Abstract】Does this article high specially “the machine manufacture craft and the equipment” in a specialty branch professional course “Numerical control Process technology” embark from the quality, how explores implements the educational reform method effectively. Through the educational reform implementation process analysis, demonstrated the specialized English the seepage teaching numerical control programming, the experiment, really teach the strengthening, as well as in the classroom interactive type teaching method deeply student’s welcome, student’s specialized ability was also obtained the enhancement.

【Key words】Educational reform; Numerical control process technology

《数控加工技术》是高职高专学校“机械制造工艺与设备专业”的主干课程。2002年，我们承担了“《数控加工技术》课程教学改革方案”教改课题。在课题中强调了加强数控编程能力，相对淡化数控机床结构，渗入专业英语教学，加强实验、实训环节，提高学生对知识的综合应用能力。在课题的教学方法改革中，强调了让学生在学习过程中做自行研究课题，在课堂学习过程中多与老师一起互动学习。教改方案取得了有关专家的认可。2003年，为了确认方案的实施效果，我们在教学中使用了该方案，并对实施的前后过程进行了分析研究。

1 教改实施前的准备

1.1 授课计划的制定:2003-2004学年第一学期，我们承担了三年制国家级示范性专业(机械制造工艺与设备“先进制造技术”方向)学生的《数控加工技术》课程教学任务。根据教改后的教学大纲，结合现有实验设备和实验设备使用原则，我们制定了新的授课计划。相对教改之前增加了实验内容、手工及自动编程内容，相对淡化数控机床结构分析。时间安排上也作了调整，以前将数控车床的编程放在一起讲，讲完之后再讲数控铣床的编程，同学们很容易遗忘前面学的车床编程内容。现在，将编程分为基础篇和提高篇，将数控车床和数控铣床穿插在其中，不断地提高学生的编程能力。

1.2 教学内容的准备:因为教学大纲和授课计划作了充分调整，本学期我们重新对课程内容进行备课。讲稿内容中增加了专业英语，从原版的数控教材中摘录了一些数控知识，对数控专业词语也作了英语注释。教学过程中，对一些喜欢英语的同学来说，他们非常喜欢这样的形式，平时在与同学们的交流中已得到及时反馈。

思考题及习题的准备也很有必要。通过布置思考题及习题，让学生在学习之后有个思考和消化的过程。

自动编程内容和V-CNC程序验证内容的准备。自动编程内容让学生开拓视野，在学会手工编程基础知识之后，提高技能，让学生了解复杂零件的自动编程过程，以适应社会发展的需要。程序的编制需进行验证，使用V-CNC虚拟仿真软件，让学生在上机床操作之前，先对操作环境，加工过程有个全面的认识，在仿真过程中发现问题，避免操作时发生碰刀、过切等错误。为此为学生准备了MasterCAM9.0和V-CNC的补充教材和CAI课件。

在教学内容中强化编程，特别在编程时让学生必须考虑工艺问题，使学生在学习编程时懂得了工艺路线的确定、刀具的选择和切削用量的设定方法，为期末的实训作好准备，也为社会输送能尽快适应数控机床操作岗位的人才作好准备。

2 教改实施

采用行为导向的教学方式:我们尽量采用行为导向的教学方式．让学生有更多自主学习的机会。在开学之初，将授课计划发给学生，让学生知道本学期的学习内容和教学进度，对于认真学习的同学，可以让他们做到课前预习。另外，还采用了布置自行研究课题的形式，在教学中部分采用以学生为中心的课堂教学方式，结合一些多媒体的教学方法进行编程知识的教学，并加强实验、实训环节，采用传、帮、带的方式进行实践教学。

(1)自行研究课题:在学期开学初，我们就将课题内容公布给学生，并告知学生如何做、为何要做。学生在学习本课程的同时，能够在课外翻看一些数控资料，在课余老师还曾带学生去上海新国际展览中心观看工业设备展览。期中，让已经做好课题论文的学生在课前用5分钟左右时间向同学介绍，期末时全部上交规定字数的小论文。

自行研究课题让学生学会了收集资料、使用资料，学会了专业论文的书写方式，更重要的是使他们了解了数控加工技术的最新发展方向，并激发部分同学对数控的学习兴趣。让学生在课外积累数控相关知识，扩大知识面，充分发挥了学生的主观能动性。

(2)在教学中逐步渗透以学生为中心的课堂教学:《数控加工技术》课程教学内容较新，技术发展较快，但因为班级学生人数很多(每班有50左右的学生)，也因为传统的学习方式在学生心中根深蒂固，教学作大规模的改变也许会影响教学效果，所以，我们只在几次课堂教学中选部分内容进行试点。

我们没有作大规模试点的另一个原因来源于事先的调查研究。在调查中我们知道只有3％-5％的学生有预习习惯，12％-27％的学生在老师布置预习作业时会预习，人数不到一半，让学生主动学习有些困难。在本学期的实施过程中确实也遇到了阻力，一般每堂课结束，老师会告知学生下堂课的内容，希望学生能进行预习，特别有两次老师布置了预习题目，但结果也只有8％-11％的学生有预习习惯，21％-31％的学生完成了老师布置的预习作业。

虽然主动参与的同学不到一半，但也不能放弃尝试。我们鼓励完成预习作业的同学上台讲解．并提出他在预习中遇到的问题，大家一起解决，最终老师给出结论。通过几次尝试，学生的积极性有所调动，课堂气氛活跃了许多。上台讲解既能锻炼学生的表达能力，又能使教师了解学生对知识的掌握程度。

其实学生是喜欢这种形式的，因为在调查中可以看出，有66％-71％的学生喜欢互动式的教学方法，只是他们只想活跃课堂气氛，但还不知道自己怎样参与。通过进一步的引导，相信会收到更好的效果。

(3)多媒体教学方法:根据不同的教学内容，我们采用不同的教学方式。在自动编程内容的教学中，我们采用多媒体的教学方法。同学们能在计算机上直接看到自动编程的过程，从CAD设计、工艺参数的设定、刀具轨迹的生成到实体的仿真加工，最后通过后置处理，生成能够直接在数控机床上使用的NC数控程序。教学过程中教师先作多媒体教学演示．后让学生自己动手操作，让学生自己体会自动编程过程。因为课时的关系，自动编程的教学在该课程中只能起到抛砖引玉的作用。

(4)加强实验、实训环节:实验、实训一直是深受学生喜欢的教学环节．学生确实在这一环节能巩固数控加工知识并进一步学到一些实践知识。我们以行为导向的教学模式为依据，尽量多为同学提供自我参与的机会。在批改学生的数控程序上，也相对传统模式作了改革。对每位同学批改所有的数控程序，将花费任课老师大量的时间，再认真也难免会有所疏漏，没有指出学生的错误，将误导学生。为此，充分利用先进资源，将更有效地提高教学质量。对于学生所编的程序，要求学生在计算机房用 V-CNC虚拟仿真软件进行验证，老师在计算机房进行辅导，并对验证结果当场评分。

在实验环节中，我们要求每位同学完成指定的五个实验，并完成实验报告。实验的教学方式采用传、帮、带的形式，第一批由老师讲解并演示，以后的几批同学均由他们上一组中的同学进行带教，老师只在一旁作指导。这种方式使学生参与的机会更多，发现的问题也更多，学到的实践知识也更多，实验效果良好，得到同学们的认可。

实训这一环节完全贯彻了行为导向的教学方式。实训是提高数控加工技术、综合验证数控加工能力的一个重要环节。大部分学生比较重视这一环节。因为在这一环节，学生能学到很多实践知识．并把所学知识融会贯通。实训时，老师布置加工任务．要求学生对所给的零件安排加工工艺路线，设定切削用量，从毛坯开始，编制合理的程序．独立完成整个零件的加工，并将尺寸和表面粗糙度控制在要求的范围内。为尽量减少事故的发生，要求学生必须事先在仿真软件上验证加工轨迹．再上机床进行加工。通过独立完成整个零件的数控加工，学生系统地掌握了数控机床的操作和数控编程及加工知识，很多同学在课程结束之后，参加劳动部组织的数控中级工能力考试．获得了数控中级工证书。在实训时同时强调安全知识及安全的重要性，避免事故的发生。实训效果良好，满意度在逐年增加。

3 教学改革结果分析

教改是否成功，只有通过具体实施，并进行比较研究总结，才能真正得出结论。在本学期进行教学改革之后，我们将《数控加工技术》课程学习情况问卷发给学生填写，得到了一定的信息反馈。现将教改前和教改后的学生学习情况反馈进行比较，结果如附表一所示。从表中可以看出，通过教改，在学生的信息反馈中已取得了一些满意的效果，具体表现为：

(1)教学改革在总体上得到认可，学生中认为学习效果很好的同学由原来的18％提高到 51％。

(2)教改中课程内容的安排更趋合理，学生对课程内容的兴趣由原来的30％提高到57％。

(3)专业英语和自行研究课题的加入得到部分要求上进的同学的认可，各班的反映情况不一，欢迎的比例在34％-60％。

(4)教改之前，学生对自动编程内容感兴趣，希望学；教改之后，通过对自动编程内容的接触，学生们仍表示出广泛的受欢迎程度。

(5)在实验、实训时间和内容的安排上，从数据就可看出，学生的满意度在提高，只是因为学生人数较多(机0121班学生50人，机0122班学生48人)，实验设备较少(三台数控车床、二台数控铣床、一台加工中心)，以及学时的关系，学生对实验时间和实验内容还有更高的要求。

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中图分类号：TG659-4 文献标识码：A 文章编号：1009-5349（2017）07-0036-01

一、确定课程教学目标

“数控编程与操作”课程是根据职业分类大典中对机械类专业工种工作任务的要求、职业工种高级工国家鉴定标准中的基本要求和工种要求而开发的理实一体课程。

“数控编程与操作”课程涵盖了原数控技术、数控加工技术、数控加工工艺与工装课程内容，并将工装及量具使用、加工操作中质量检测、机床的维护与保养、制造行业的标准意识等内容融入到该课程中。内容的设置以培养学生工艺分析、工装的选用、数控机床的编程、数控机床的零件加工、产品的质量检测技能为主线，同时将相关的理论知识、人文素质内容融入到课程中。

二、构建课程内容

通过对企业的深度走访、整合专业指导委员会专家的指导建议，对机械制造、数控加工、工装设计、机床维护与保养等工作的基本技术技能要求的分析，确定数控编程与操作课程的工作任务：以典型机床编程、典型零件的加工为载体，完成典型数控机床的编程与操作技术技能、典型零件的加工工艺与加工实施等过程。教学内容依托现行机械制造行业相关标准，贯彻标准化，经过反复筛选，确定各项目载体及知识点、技能点分配。

典型机床选择数控车床、数控铣床、数控加工中心机床。数控编程方式选择手工编程与自动编程。

（1）数控车床编程与操作部分主要选择轴、套类零件。此模块采取源自企业生产实际的零件，以从简易到复杂的过程进行筛选载体，可选择3―4个典型子模块，如：“阶梯、螺纹、组合零件、表面轮廓轴套类零件”。

（2）数控铣床部分主要选择机体、叉架类零件。此模块可选择4个典型子模块、平面体、轮廓、曲面表面、孔体零件加工。

（3）数控加工中心部分主要选择箱体、孔系类。此模块可选择4个典型子模块、平面体、轮廓、曲面表面、孔系零件。

三、实施教学过程

本课程主要采用项目教学法，配合采用任务载体驱动法、行动导向法、小组学习法、现场教学法等。项目教学法强调“学中做”“做中学”，体现完整工作过程。强调以学生为主体，培养学生独立思考、自主学习、团队协作、解决实际问题等能力。教师是学习过程的组织者、帮助者、促进者，而不再是学生学习控制者和单纯知识与技术的讲授者。

（1）划分学习小组。小组教学有利于自主学习、团队协作，有利于开展竞争性学习。为保证每个小组的理实一体课程顺利开展，分组前应事先摸底考查，将每个学组的学生按学习与操作能力的情况进行搭配分组。同时，安排小组负责人组织本小组学生进行有关文明生产、机床维护、人员考核等方面的具体工作。

（2）指导教师。理实一体课程的教学指导教师，应有别于传统理论或实践教学的教师，在整个理实一体课程的教学过程中应是一个组织者、帮助者、促进者、观察者、教学环节的掌控者。

（3）学时的确定。理实一体理论的教学应采用每4学时一个（或两个）教学任务的方式开展，数控编程与操作课程的每个子模块由若干个教学任务构成，而每个教学任务都应该是集理论与实践为一体的教学过程。

实施教学过程中每个子模块教学按“基本知识”“加工工艺”“数控编程”“数控加工操作”四部分内容有机结合、分层递进，知识以适应够用为宜，工艺与编程由简到深开展，加工操作技术由基本与复杂进行。

四、确立考核方式

“数控编程与操作”行动导向课程的成绩考核，采用过程考核方式的方式。通^教学实施过程中每个学生的专业能力、方法能力、社会能力以及个人能力的展现，按照学生个人评分、小组评分、班级评分、教师评分来确定。

通过全体学生的“数控编程与操作”课程的编程与操作两大项目的量化考核，最终将过程考核与量化考核两种方式的结果按一定比例，汇总得到每位同学的“数控编程与操作”学习领域学生行动能力提高的情况分析总结材料。

五、经验总结

本课程的开发与实施是理实一体课程的深入探索，教学实施场所选择在数控实训基地完成教学任务，通过相应的项目训练提高技术技能，同时以强化素质教育、培养学生创新精神、实践能力为目标，经过几个学期的实施探索现已取得了一定的成功经验。但数控编程与操作课程的建设仍是一个循序渐进、不断提高的过程，需要我们在今后的工作中不断创新与改进。

参考文献：