數(shù)控機(jī)床教學(xué)全文(5篇)

摘要：隨著國家對制造業(yè)的重視，數(shù)控技能型人才在制造業(yè)中的作用越來越突顯，數(shù)控技術(shù)課程是培養(yǎng)數(shù)控技能型人才的核心課程。數(shù)控理論知識內(nèi)容抽象，數(shù)據(jù)機(jī)床操作實(shí)踐性強(qiáng)，初學(xué)者不易上手，而數(shù)控仿真軟件能有機(jī)地把數(shù)控理論知識和實(shí)踐操作結(jié)合起來，提高數(shù)控課程教學(xué)效果和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)控仿真軟件；數(shù)控教學(xué)；應(yīng)用

引言

隨著“中國制造2025”戰(zhàn)略的提出，我國越來越重視制造業(yè)，而數(shù)控加工在制造業(yè)中占據(jù)著重要地位，制造業(yè)的快速發(fā)展，伴隨著數(shù)控加工類專業(yè)技能人才需求也增大，如何培養(yǎng)同時(shí)掌握數(shù)控編程理論知識和操作技術(shù)的技能型人才，是廣大高校需要解決的主要問題?！稊?shù)控技術(shù)》是機(jī)械類各專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程內(nèi)容知識點(diǎn)較抽象，需要具備較強(qiáng)的科學(xué)思維，且數(shù)控設(shè)備價(jià)格昂貴，數(shù)量有限。僅通過理論教學(xué)后去操作數(shù)控機(jī)床，學(xué)生很難快速入手。而數(shù)控加工仿真軟件能很好地把理論知識和實(shí)踐操作兩個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合起來，既能提高學(xué)生的感官認(rèn)識，還能提升其學(xué)習(xí)的主動性和積極性，同時(shí)也解決了數(shù)控設(shè)備短缺的問題。

1傳統(tǒng)數(shù)控教學(xué)的優(yōu)勢與弊端

在理論教學(xué)課堂上，涉及數(shù)控機(jī)床組成和操作時(shí)，教師很難透徹地講解其中要點(diǎn)，學(xué)生也只能憑借想象來理解，而且數(shù)控理論知識點(diǎn)比較抽象，學(xué)生也很難掌握。實(shí)踐操作時(shí)，學(xué)生必須在真實(shí)數(shù)控機(jī)床上操作，教師需要先帶領(lǐng)學(xué)生回顧一遍理論知識，才能講解數(shù)控機(jī)床操作要領(lǐng)，造成教學(xué)資源的浪費(fèi)。數(shù)控機(jī)床由于價(jià)格昂貴，各大院校數(shù)控設(shè)備數(shù)量有限，很難保證每個(gè)學(xué)生能有足夠的實(shí)際操作機(jī)床的時(shí)間。其次，數(shù)控機(jī)床操作具有一定的危險(xiǎn)性，學(xué)生剛學(xué)完理論知識直接操作數(shù)控機(jī)床容易造成誤操作，或者編程過程中欠考慮均會導(dǎo)致設(shè)備、刀具等的損壞，嚴(yán)重的會造成人身傷害。而數(shù)控仿真軟件有效地解決了這些問題，理論學(xué)習(xí)的過程中加入數(shù)控仿真操作的練習(xí)，既能讓學(xué)生熟悉數(shù)控機(jī)床的基本操作，也能讓學(xué)生在數(shù)控機(jī)床上加工實(shí)物之前通過仿真軟件先驗(yàn)證，提高零件加工的成功率。同時(shí)也提高了學(xué)生對數(shù)控課程的學(xué)習(xí)興趣，加深了對數(shù)控理論知識的理解，提高了學(xué)生對不同數(shù)控系統(tǒng)、不同數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)能力。

2數(shù)控仿真軟件

數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)篇1

0引言

在學(xué)校教與學(xué)的活動中，課程學(xué)習(xí)是學(xué)生獲得知識、能力、提高素質(zhì)的重要過程，具有不可替代的重要性和基礎(chǔ)性。課程教學(xué)的水平、質(zhì)量直接影響畢業(yè)學(xué)生的質(zhì)量，也是衡量學(xué)校辦學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量的重要標(biāo)志。“數(shù)控技術(shù)”是一門理論性與實(shí)踐性并重的課程，是機(jī)械類和近機(jī)類本科專業(yè)必修的主干專業(yè)課之一，是各高校重點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)建設(shè)和教學(xué)改革的課程。本文以紅河學(xué)院為例，闡述了該校在數(shù)控應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面所做的一些改革措施，供大家分享、借鑒。

1《數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

數(shù)控技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容主要分為以下幾大模塊：①數(shù)控加工程序的編制；②計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置；③進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)；④機(jī)床運(yùn)動系統(tǒng)與典型部件；⑤典型數(shù)控機(jī)床；⑥數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢。

1.1理論教學(xué)現(xiàn)狀分析

在當(dāng)前很多高校進(jìn)行數(shù)控技術(shù)的教學(xué)過程中，主要存在以下問題：①在數(shù)控加工程序編制部分，教學(xué)過程注重編程指令格式及應(yīng)用的講解，而忽視了零件數(shù)控加工工藝的分析，但在實(shí)際編程中數(shù)控編程指令是依附于數(shù)控加工工藝的，離開了數(shù)控加工工藝數(shù)控編程指令也就失去了其意義，這也是很多同學(xué)掌握了編程指令的格式及功能卻仍然編寫不出來好的零件加工程序的原因所在；②在很多數(shù)控技術(shù)的教材中都詳細(xì)闡述了計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的軟硬件結(jié)構(gòu)、插補(bǔ)和刀補(bǔ)的原理、數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)、位置檢測裝置、主運(yùn)動系統(tǒng)及典型功能部件等內(nèi)容。這樣的教材編寫安排強(qiáng)調(diào)和重視了學(xué)科體系的系統(tǒng)性和完整性，強(qiáng)調(diào)了基礎(chǔ)的重要性。但同時(shí)也把數(shù)控技術(shù)割裂開來。學(xué)生即使每一部分內(nèi)容都學(xué)得很好，但是對數(shù)控技術(shù)難以形成一個(gè)整體的概念，難以把其和數(shù)控技術(shù)聯(lián)系起來。另一方面，其中部分教學(xué)內(nèi)容具有較強(qiáng)的理論深度，或在其他課程中已講解，比如變頻器的電路圖、位置檢測裝置的信號處理與傳輸?shù)葍?nèi)容，教師講起來費(fèi)勁，學(xué)生學(xué)起來也覺得枯燥乏味。對于這些內(nèi)容需要圍繞數(shù)控機(jī)床結(jié)合教學(xué)實(shí)際及學(xué)生需求以應(yīng)用為目標(biāo)重新精選、整合；③隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)及其裝備（數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床）也正在發(fā)生根本性技術(shù)更新，并且發(fā)展迅速。因此，有必要查閱文獻(xiàn)，搜集資料，增加先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)及設(shè)備等方面的內(nèi)容。

摘要：針對職業(yè)技能競賽對專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的重要引領(lǐng)作用，分析了當(dāng)前實(shí)訓(xùn)室建設(shè)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)的現(xiàn)狀，從促進(jìn)專業(yè)教師成長、促進(jìn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)形成、促進(jìn)實(shí)訓(xùn)室基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)程、促進(jìn)學(xué)生專業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)提升等方面，闡述了職業(yè)技能競賽對實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的積極影響，提出了關(guān)于專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的有關(guān)思考與措施。

關(guān)鍵詞：技能競賽；實(shí)訓(xùn)室建設(shè)；實(shí)訓(xùn)教學(xué)；數(shù)控技術(shù)

職業(yè)技能競賽在高職院校受到高度重視，各學(xué)校積極組織學(xué)生參加各級各類職業(yè)技能競賽活動[1]。隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級影響，曾經(jīng)炙手可熱的數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才，企業(yè)對其需求數(shù)量不斷下降，該專業(yè)學(xué)生就業(yè)形勢跌入低谷。作為數(shù)控技術(shù)專業(yè)教師，親身經(jīng)歷了從“黃金時(shí)代”到“低谷時(shí)期”的專業(yè)發(fā)展歷程，專業(yè)辦學(xué)規(guī)模不斷地萎縮，在專業(yè)建設(shè)與發(fā)展中也經(jīng)歷了前所未有的壓力。學(xué)校通過專業(yè)研討會、專業(yè)老師下企業(yè)調(diào)研等措施，關(guān)注行業(yè)企業(yè)發(fā)展動態(tài)，掌握企業(yè)對數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才需求及其質(zhì)量要求。隨著制造業(yè)的升級，企業(yè)對數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才提出了更高的要求。盡管專業(yè)人才面臨市場需求量下降的危機(jī)，然而高質(zhì)量人才需求量卻并未下降，反而是“一才難求”。在“中國制造2025”行動綱領(lǐng)的影響下，制造業(yè)迎來了久違的春天，作為數(shù)控技術(shù)專業(yè)教師，一定要把握這樣重大的機(jī)會。專業(yè)發(fā)展要突破瓶頸，就需要不斷地提升專業(yè)辦學(xué)實(shí)力，提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)技能，提升就業(yè)知名度。經(jīng)過多年的困惑時(shí)期之后，筆者于2014年再次組織學(xué)生參加市級職業(yè)技能競賽，2017年開始逐步參加省級以上職業(yè)技能競賽。在2018年全國職業(yè)技能競賽中，湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控技術(shù)專業(yè)“數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與技術(shù)改造”項(xiàng)目榮獲全國一等獎(jiǎng)。2020年，數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生參與競賽項(xiàng)目達(dá)到3個(gè)，逐步提升了專業(yè)知名度，專業(yè)建設(shè)正如火如荼，專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量得到極大的提高。

1當(dāng)前高職專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)室建設(shè)現(xiàn)狀分析

以高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)為例，當(dāng)前專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)室建設(shè)主要存在實(shí)訓(xùn)設(shè)備較陳舊且臺套數(shù)偏少、教學(xué)內(nèi)容更新速度落后于行業(yè)企業(yè)對人才需求發(fā)展、教師實(shí)踐動手能力有待提高3個(gè)問題。

1.1實(shí)訓(xùn)設(shè)備較陳舊且臺套數(shù)偏少

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)代，高技術(shù)技能型人才成為推動經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的重要力量。高職高專院校人才培養(yǎng)的目標(biāo)是立足于職業(yè)導(dǎo)向，培養(yǎng)高技術(shù)技能型人才。由于職業(yè)教育底子薄，大部分學(xué)校的實(shí)訓(xùn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)投入不足、實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)量較少、設(shè)備較陳舊[2]。專業(yè)課程的理實(shí)一體化程度還比較低，對教學(xué)效果造成一定影響。

一、教學(xué)安全

對于教學(xué)安全主要是針對實(shí)踐操作部分，機(jī)床作為機(jī)械結(jié)構(gòu)，一旦出現(xiàn)事故，輕則機(jī)器損壞，重則出現(xiàn)傷亡事件，這樣的事件已經(jīng)給了我們血的教訓(xùn)。例如，某高校機(jī)械專業(yè)學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)期間由于操作失誤，直接導(dǎo)致手臂被機(jī)械結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p傷，最終不得不截肢。如何避免機(jī)械事故發(fā)生是學(xué)生在實(shí)踐操作部分最需要注意的問題，因此很多學(xué)校非常強(qiáng)調(diào)安全問題。傳統(tǒng)教學(xué)中，由于學(xué)生在上機(jī)床實(shí)際操作之前并沒有對機(jī)床的運(yùn)動情況有很清楚的了解，很容易導(dǎo)致事故的發(fā)生，因此很多院校在進(jìn)行數(shù)控實(shí)訓(xùn)操作的時(shí)候，多是恐懼危險(xiǎn)的發(fā)生而走走形式，真正實(shí)際進(jìn)行操作，并能夠加工出零件的比較少，除非是學(xué)校為了讓學(xué)生參加比賽而培訓(xùn)數(shù)量比較少的學(xué)生，難以達(dá)到教學(xué)計(jì)劃中關(guān)于實(shí)踐教學(xué)部分的實(shí)際要求。而采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的數(shù)控教學(xué)，可以在實(shí)際操作之前充分了解數(shù)控機(jī)床面板的操作和數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動運(yùn)行規(guī)律，某種意義上說就是真正的數(shù)控機(jī)床操作的演習(xí)，為實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)部分做好充分的準(zhǔn)備工作，即使在仿真中出現(xiàn)操作錯(cuò)誤或者操作失誤，既不會導(dǎo)致機(jī)床的損壞，更不會導(dǎo)致人員的傷亡。

二、教學(xué)效果和效率

數(shù)控程序編寫是數(shù)控類課程的主要教學(xué)內(nèi)容之一，如何正確地編寫數(shù)控程序也是數(shù)控類課程的重要任務(wù)。在傳統(tǒng)課堂上，教師主要利用PPT課間插入動畫、圖片、文字等內(nèi)容進(jìn)行講解，雖然利用了一些多媒體資源，但是并沒有充分發(fā)揮多媒體最大的功用。在講解過程中往往比較枯燥乏味，難以更加形象具體地表述數(shù)控代碼控制刀具、機(jī)床主軸的運(yùn)動情況。特別是對于一些比較復(fù)雜的循環(huán)指令只是通過這樣的講解方式往往很難準(zhǔn)確地表達(dá)。雖然目前有些教師可以采用一些三維軟件、動畫軟件制作一些比較詳細(xì)的動畫，但是這種動畫往往就是固定設(shè)置好的動作，缺乏參數(shù)的變化，不能通過修改參數(shù)來觀察刀具運(yùn)動的變化。目前大多數(shù)計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真數(shù)控系統(tǒng)都是模擬實(shí)際的數(shù)控機(jī)床操作，幾乎完全和實(shí)際的數(shù)控機(jī)床操作相同。教師在授課過程中可以編寫實(shí)際的數(shù)控程序，再輸入到數(shù)控仿真系統(tǒng)中進(jìn)行驗(yàn)證，在驗(yàn)證的過程中，可以隨時(shí)改變數(shù)控程序中的參數(shù)，來講解數(shù)控指令中參數(shù)控制刀具的運(yùn)動規(guī)律，也可以改變數(shù)控程序中的程序指令，來講解不同指令刀具的運(yùn)行軌跡；這樣就可以更加清楚形象地講解數(shù)控編程中的各種程序指令和指令中各個(gè)參數(shù)的含義。在斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)模擬加工零件過程中，在操作界面的左側(cè)顯示編寫的數(shù)控程序，仿真操作過程中根據(jù)刀具的運(yùn)行軌跡，自動跳轉(zhuǎn)相應(yīng)的程序段，幫助學(xué)生理解程序中控制對象的運(yùn)行情況，并且利用不同的顏色來展示不同刀具的運(yùn)動軌跡，在直觀地展示運(yùn)動軌跡的同時(shí)也可以隨時(shí)更改數(shù)控程序或程序中的參數(shù)來獲取不同的軌跡。

三、數(shù)控工藝部分體現(xiàn)

在實(shí)際的加工過程中，數(shù)控工藝主要體現(xiàn)在刀具、裝夾、進(jìn)給量、主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、加工工序等。由于這部分內(nèi)容比較抽象，需要根據(jù)實(shí)際加工的材料、技術(shù)要求、零件現(xiàn)狀等具體情況進(jìn)行講解。傳統(tǒng)授課方式只是通過語言的描述、圖片的展示來完成內(nèi)容的講解，學(xué)生很難理解。在采用數(shù)控仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)過程中，可以根據(jù)加工零件結(jié)構(gòu)的不同，按照工序要求講解各種刀具的結(jié)構(gòu)、刀具的尺寸參數(shù)；并且?guī)缀醪皇苋魏蜗拗?，在斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)的數(shù)控車刀包括了14種車刀刀桿、各種形狀的刀刃，并可以根據(jù)加工需求輸入刀桿、刀刃的參數(shù)和材料，也可以根據(jù)實(shí)際機(jī)床的結(jié)構(gòu)選擇四方刀架、八方刀架、十六方刀架，或者選擇前置刀架和后置刀架，滿足數(shù)控車床在加工各種零件的需求；在數(shù)控加工中心包括15種各種類型的刀具，同樣可以根據(jù)需求輸入刀桿、刀刃的參數(shù)和材料，選擇各種形式的刀庫，滿足數(shù)控銑削和加工中心加工各類零件的需求。同時(shí)也可以根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征選擇適合的裝夾方式，也可以設(shè)計(jì)自己的專用夾具以滿足不同工藝裝夾的需求，使學(xué)生可以根據(jù)裝夾的情況，正確理解程序編寫過程中避開裝夾，防止車削或者銑削到夾具的零件，滿足工藝講解過程中關(guān)于工件裝夾的要求。斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)為數(shù)控銑床和加工中心工件提供了三種可選擇的裝夾方式，包括直接裝夾、工藝板裝夾和平口鉗裝夾，以滿足不同零件加工關(guān)于裝夾的要求，數(shù)控車床根據(jù)板料或管料的需求提供外圓裝夾方式和內(nèi)孔裝夾方式，以滿足車削零件加工的需求。綜上所述，利用數(shù)控仿真系統(tǒng)于應(yīng)用型本科的數(shù)控技術(shù)類課程的教學(xué)中可以適應(yīng)不同專業(yè)方向關(guān)于數(shù)控知識技能的學(xué)習(xí)，在減少師資投入的情況下學(xué)生可以盡可能多地了解和模擬操作時(shí)間生產(chǎn)中眾多廠家、型號和操作系統(tǒng)的機(jī)床，以適應(yīng)未來走向工作崗位進(jìn)行數(shù)控編程或者操作機(jī)床的需求；同時(shí)從教師實(shí)際教學(xué)的角度，在理論教學(xué)方面，可以結(jié)合數(shù)控仿真軟件，實(shí)時(shí)地通過仿真操作來幫助學(xué)生理解數(shù)控編程和數(shù)控工藝的基本知識，同時(shí)也可以模擬不同機(jī)床的實(shí)際操作，大大減少事故率，保證教學(xué)過程以及學(xué)生參加工作后實(shí)際操作機(jī)床的危險(xiǎn)。經(jīng)過桂林航天工業(yè)學(xué)院多名教師近年來采用傳統(tǒng)教學(xué)方式和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)證明，學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控技能的時(shí)候，一方面學(xué)習(xí)興趣大大提高，學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的激情比簡單枯燥的傳統(tǒng)課堂教學(xué)具有明顯的差異，另一個(gè)方面學(xué)生學(xué)習(xí)的效果也明顯提升，實(shí)際掌握數(shù)控知識和數(shù)控操作的能力明顯提高。

作者：張棟梁 徐曉華 單位：桂林航天工業(yè)學(xué)院

［摘要］在信息化教學(xué)環(huán)境下，微課是一種新的教育資源，以其獨(dú)有的特征在中高等教育中廣泛地被學(xué)生、教師和家長接受?；谥R元的挖掘分析組合，根據(jù)高職學(xué)生的特點(diǎn)，本研究以“數(shù)控機(jī)床急停故障排除方法”為例，介紹微課在高職學(xué)校設(shè)計(jì)和開發(fā)的流程，從教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)者特征分析，教學(xué)目的的制定，教學(xué)策略的選擇，以及微課制作過程的設(shè)計(jì)等方面詳細(xì)地介紹微課的開發(fā)和設(shè)計(jì)，提出了對高職微課開發(fā)的新見解，為其他微課的設(shè)計(jì)與開發(fā)提供了借鑒。

［關(guān)鍵詞］微課;教學(xué)設(shè)計(jì);“知識元”;高職院校

一、基于“知識元”的微課教學(xué)設(shè)計(jì)流程

微課設(shè)計(jì)應(yīng)屬于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)的范疇。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)和以往傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)模式有很多區(qū)別，我們根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自身特點(diǎn)，可將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的要點(diǎn)劃分為以下幾點(diǎn):設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，分析學(xué)習(xí)者特征，設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源，選擇教學(xué)模式與策略，設(shè)計(jì)教學(xué)評價(jià)。

二、“數(shù)控機(jī)床急停故障排除方法”微課教學(xué)設(shè)計(jì)

(一)教材處理

“數(shù)控機(jī)床急停故障診斷”課程是在學(xué)習(xí)完數(shù)控機(jī)床急?？刂圃砘局R后的一門提升綜合能力的課程。這對學(xué)生的要求較高，需要學(xué)生具有比較全面的急?？刂频幕A(chǔ)知識。但在教材中，急停故障診斷這部分內(nèi)容相對比較零散，缺乏完整性。因此，在設(shè)計(jì)整個(gè)教學(xué)過程時(shí)，為了讓教學(xué)系統(tǒng)化、簡單化，在學(xué)習(xí)的過程中結(jié)合FANUCOi系統(tǒng)維修手冊，讓學(xué)生從中獲取相關(guān)的信息資料，與教材加以整合，進(jìn)行工作任務(wù)的實(shí)施。這樣既給學(xué)生減輕了壓力，也給學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)與實(shí)際工作相接近的工作情景，達(dá)到了理實(shí)一體的教學(xué)效果。