数控编程的方法精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇数控编程的方法，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词 数控车 子程序 编程方法

中图分类号：TP311.1文献标识码：A

Programming Method Discussion on Subroutine of CNC Lathe

HU Yuanqing

（Guangdong Industry and Commerce Senior Skilled Worker School， Lechang, Guangdong 512200)

AbstractWhen numerical control major students in programming, most of them thinks it is hard to grasp subroutine, so the learning skills of subroutine is valuable to be discussed. Aimed at this problem, the author according to his own practice experience introduces a set of subroutines programming method.

Key wordsCNC lathe; subroutines; programming method

在数控车床上加工零件的形状有多种，对其程序的编写方法也较多，要编写出一种方便实用的程序却不是一件容易的事。众多的方法中诸多情况下使用子程序不仅简化了复杂的程序，表现出极大的使用方便性，更主要是能体现出它的高效、高速性。特别值得注意的是，有些系统和零件的部分是必须采用子程序才能加工的，这就更能说明了子程序的重要性。下面结合实例来讨论一下其子程序编程的方法：

如图所示：零件的材料为45#钢，以零件的右端面与轴线的交点为编程原点，利用指令对右端外径进行程序的编写。

分析：此零件的右端外形成非递增性，外径有凸变，用G71复合循环不能加工，用G73不太实用，前几刀存在空行程，加工效率有所降低，相比之下采用子程序较为方便实用。

编写此类零件的子程序要先按步骤进行，然后对分析的结果进行汇总，最终编制好子程序。

1 制定刀具加工起始位置和终止位置

刀具的起始位置要考虑到刀具在吃刀时走刀是否会与工件发生碰撞，前后工序衔接是否合理，衔接部分是否存在痕迹。例图中的零件把起始位置设定在30处比较合理，为了刀具不与工件发生碰撞，刀具（刀尖）应离30右端面1-2m，图例中设定刀具加工起始位置(30 ,-18)。

刀具终止位置应是刀具完全退出了工件的表面,终止位置的外径要大于所加工零件段的最大外径1-2mm,图中终止位置应设定到48外径处，以右端面为终止面。例图中从开始位置到结束位置零件加工段的最大外径为48,设定刀具加工终止位置(50,-60)。

2 计算零件最大加工余量（吃刀深度）

最大加工余量 = 零件加工段最大直径 - 零件加工段最小直径

例图中加工零件段最大直径为48，最小直径30。

即：Z = 48 - 30 = 18

需要说明的是例图中的最大加工余量的计算值，是根据图例的加工步骤参照零件图把48外径作为毛坯最大直径。

故，当用毛坯加工零件时最大加工余量：

最大加工余量 = 零件加工段毛坯最大直径 - 零件加工段最小直径

3 设定吃刀深度确定循环次数

根据上面最大加工余量计算结果，依据零件的材料和刀具的性能，选定吃刀深度ap参数，计算出循环次数L，其三者之间有下列关系式：

循环次数L=最大加工余量Z/吃刀深度ap

需要说明的是循环次数是个整数，由计算公式得出的数值如果有小数位，应向整数位进位。例如L = Z/ap = 14/3≈4.67 = 5(次)，但此时反推公式会发现最大余量反而大于理论计算值14，结果会导致零件尺寸不能保证。此刻可参考吃刀深度参数值，由循环次数根据关系式推导确定吃刀深度。

众所周知，选择吃刀深度时一般是先把精车（半精车）余量扣除，然后把剩下的粗加工余量尽可能一次切除，如果毛坯精度较差，刀具强度较低，机床功率不足，可分几次切除余量。通常取：

ap1=（2/3~3/4）Z/2………(1)

ap2=（1/4~1/3）Z/2………(2)

式中Z-粗加工总余量

上例中循环次数L取5，则ap == 2.4。例题中取循环次数L = 6，吃刀深度ap ===3(mm).

4 确定刀具加工循环点

刀具循环点直接影响工件的尺寸精度，循环点大于理论值会造成欠切，这种情况还可以补救，如果循环点小于理论值则会造成零件的报废，此种情况是绝对要避免的。可以说子程序中的循环点的确定是十分重要的，也是难点之处。循环点确定好了，其它问题也就迎刃而解了。现给出循环点的计算方法仅作为参考：

循环点x值 = 零件加工段最大加工余量 + 刀具起始加工直径

循环点z值=刀具起始位置的z值.

根据这一公式，计算出例图中刀具循环点为（48，-18）：

X=18+30=48; Z=-18。

根据加工阶段的划分。当零件的加工质量要求较高时，零件的加工过程分粗，精加工。当零件需要精加工时。子程序粗车后要留精车余量。

则：循环点x值 = 零件加工段最大加工余量 + 刀具起始加工直径+精车余量

根据例题中尺寸精度要求，设定精车余量为0.5mm,则循环点（48.5 ,-18）：x=18+30+0.5

5 根据上述步骤，例题中子程序程序的编写参考

00001

…

…

N05 G40G97G99M03S400

N10 T0101

N15 M08

N20 M03 S400

N25 G00 X48.5 Z-18子程序循环点(48.5,-18)

N30 M98 P0002 L6调用子程序循环6次

N35 G40 G00 X100 Z100

00002子程序名

N05G91

N10 G01 X-3 F0.2每次循环吃刀深度

N15 G01 Z-7刀具从起始位置开始加工（30，-18）

N20 G03 X6 Z-20 R20

N25 G01 Z-10

N30 G02 X10 Z-5 R5

N35 G01 X4刀具加工终止位置（50，-60）

N40 G00 Z42沿Z轴退回循环点的Z位置

N45 G00 X-20退到下一刀加工起始点

N50 M99

子程序N45中刀具X向退回量=刀具终止位置X值-刀具起始位置X值

即：20 = 50 - 30

对于上面编写好的子程序，从X,Z坐标数值上会等出某种结论：子程序中所有X值代数和等于吃刀深度；Z值代数和等于零。这也是简单检查程序是否正确的一种技巧。

数控车子程序编程方法很多，零件结构形式不同，采用的子程序编写形式也不尽一种。上述对于子程序编写方法的探讨仅实用于类似例题形式的零件，其他运用子程序编写的零件不一定实用。例题中子程序的编写方法只是作者检验的总结,其中很可能存在不足之处，此方法对以后类似例题子程序编写仅供参考。

参考文献

[1]上海市职业技术教育课程改革与教材建设委员会组编.职业技术教育教材.机电一体化―数控机床加工技术专业.机械加工工艺及装备.

[2]劳动和社会保障部教材办公室组织编写.全国中等职业技术学校数控加工专业教材.数控加工工艺学.第二版.中国劳动社会保障出版社.

[3]孙伟伟.技能型紧缺人才培养系列教材.数控车工实习与考级.

篇2

【关键词】教学方法；理论；实践；仿真软件；层次

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。

2、利用模拟操作代替实际操作

篇3

关键词：职业教育 数控编程 操作 课程学习

高职院校的学生兴趣比较广泛，求知欲望强，渴望通过各种途径补充知识，丰富大脑，提高自己的竞争力，通过学习新知识、新技术，掌握一项基本技能。但是高职学生大多基础差，在学习上，还是沿用了高中的学习方法，缺乏计划性，缺少联动性，课堂被动性比较强，不会课前预习、上课与老师互动学习、课堂提问不积极，课后更不懂怎样巩固复习。因此，用传统的授课模式、教学方法很难让他们静下心，好好学习。

高职院校通过改革传统的人才培养模式、校企合作、工学结合等方式来实现学校的专业建设，提高学生的专业技能，已经势在必行。而人才培养模式改革的核心就是课程改革。下面我想从我国职业教育的培养目标出发，探索我院的核心课程数控编程与操作的改革模式。

一、职业教育的培养目标

职业教育承担着为经济社会培养生产、服务、技术、管理第一线应用型人才的任务，培养目标是由知识结构、能力结构、素质结构三大部分组成。

1.知识结构：包括科学文化基础知识和专业理论知识。

2.能力结构：包括方法能力、专业能力和社会能力。其中方法能力是一种基本的发展能力，教学生学会学习、学会工作；专业能力是在专业领域内从事生产、经营、服务等职业活动所需要的能力，是知识和技能的综合；社会能力是指从事职业活动以及生活所需的基本生存和发展能力。

3.素质结构：包括科学文化素质、专业素质、思想品德素质。

二、数控编程与操作课程的性质与改革思路

1.课程的性质

数控编程与操作这门课程是机械设计与制造专业、机电一体化专业、数控技术专业以及模具制造等机加工专业的一门核心课程，具有很强的实践性和应用性。它的主要任务是培养学生掌握中等复杂零件的数控加工工艺、数控加工程序的编制、数控机床的操作等方面的基本知识和技能，使学生能够独立完成各类零件的数控车削、数控铣削、加工中心等的程序编制和操作。

2.课程改革思路

（1）构建工作过程导向的课程体系，从工作岗位需求、工作任务出发；强调能力的培养。在课程内容上本着“适度够用”的原则，以过程性知识为主，以陈述性知识为辅，或者说，以经验性知识为主，以概念、论证的知识为辅的原则进行改革，形成以工作过程为导向的课程体系。

（2）采用行动导向的教学方法，强调学生是学习过程的中心，教师是学习过程的组织者和咨询者，在教学中与学生互动，实现学生参与教学活动的深度和广度；教师对教学过程的有效指导和控制。

三、数控编程与操作课程改革的内容和模式

1.课程改革的内容

从生产任务、生产实际出发，构建工作过程导向的课程模式，将常用的典型零件归纳为几种不同的加工类型，设定成几个学习领域，每一个学习领域中，分为几个典型的工作任务，在每一个学习任务中，渗入所用指令、代码以及操作方法等，这样学生会更有兴趣的学习，同时也会直接进入工作状态。

学习领域一：数控车床加工；

将其分为以下任务，分别讲解实施：

（1）数控车床介绍及使用方法说明；（2）外圆柱面、外圆锥面零件的编程与加工；（3）外圆弧面零件的编程与加工；（4）外沟槽轴类零件的编程与加工；（5）外螺纹轴的编程与加工；内轮廓轴的编程与加工；（6）内螺纹零件的编程与加工；（7）学生实际操作：（8）综合轴类零件的编程与加工。

学习领域二：数控铣床加工；

将其分为以下任务，分别讲解实施：

（1）数控铣床介绍及使用方法说明；（2）底座类零件的编程与加工；（3）凸台类零件的编程与加工；（4）凹槽类零件的编程与加工；（5）异形凸台零件的编程与加工；（6）孔类零件的编程与加工；（7）螺纹孔类零件的编程与加工；（8）学生实际操作：综合轮廓类零件的编程与加工。

学习领域三：数控加工中心；

将其分为以下四大任务，分别讲解实施：

（1）数控加工中心介绍（分类及换刀形式）；（2）五轴联动加工中心介绍；（3）综合类零件的加工中心编程与加工；（4）学生实际操作：综合类零件的加工中心编程与加工。

学习领域四：数控线切割电火花加工；

将其分为以下四大任务，分别讲解实施：

（1）数控线切割加工介绍（分类及原理）；（2）ISO格式及3B线切割编程实例；（3）数控电火花加工简介；（4）学生实际操作：典型零件的数控线切割编程与加工。

学习领域五：自动编程加工；

将其分为以下六大任务，分别讲解实施：

（1）CAXA数控车简介；（2）典型轴类零件CAXA数控车床编程与加工；（3）CAXA数控铣床简介；（4）典型底座类零件CAXA数控铣床编程与加工；（5）学生实际操作：轴类零件CAXA数控车床编程与加工；（6）学生实际操作：底座类零件CAXA数控铣床编程与加工。

2.课程改革的模式

（1）教学模式设计

首先教师布置项目任务，学生在项目任务的驱动下进行咨询、决策、计划、实施，即借助教师建设的网站，查阅学习资料获取信息，制定完成实训项目任务的计划、步骤，教师也可通过教学网站对学生决策过程中遇到的问题进行答疑，即在学生“做”中“教”。

教师只是指导者，以学生为中心，教师精心设计，创建符合工作需要的工作学习场景，学生在“做”中“学”，教师在学生 “做”中“教”，学生全程参与教学活动，通过参与不仅获得知识和岗位的职业能力，而且增强了学习的能力和与人协作沟通的社会能力。

通过采用全新的教学模式，使学生由外部刺激的被动接受者和知识灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。

（2）多种教学方法的运用

①分组讨论、小组协作 将5人分为一组，组织学生进行讨论，小组协作式学习，安排适当的课题、实训，培养学生运用知识的能力以及相互合作的精神。

②针对每个项目的难点和重点，教师事先在项目中设置故障，让学生加深印象，提高学生分析问题和解决问题的能力。

③在教学过程中，为加强学生实际操作能力的培养，采用分段式项目教学，以工作任务引领提高学生兴趣，激发学生的学习动力。

④运用启发式教学法，在复习旧知识的基础上，通过项目任务驱动、案例或演示实验，提出问题，激发学生的求知欲，启发学生思考，引出所要讲授的课题。

⑤在教学中，要广泛应用多媒体及校本教材资源辅助教学。

⑥紧密结合数控编程与操作职业技能证书的考证，加强考证的实操项目的训练，提高学生的岗位适应能力。

⑦教学过程中加强安全教育，提高安全意识，培养学生严谨的工作态度。

⑧将学生的素质教育、协作精神、职业道德贯穿始终。

四、数控编程与操作一节课的课程改革案例（教学流程图）

学习领域三：数控加工中心

任务1：编制图示零件的加工程序

结束语：高等职业教育是我们国家高等教育的重要组成部分，为了使我们的高职学生从传统的被动式学习，逐渐走向自主的、有兴趣的学习，探索课程改革势在必行。同时，培养学生良好的职业素养，全面提升学生的专业技能，尽快适应行业、企业需求，对于全面实施科教兴国和人才强国战略，具有重大而深远的战略意义。

主持高等学校科研课题（2012～2014年）：《注塑模具的优化设计及制造规范》。项目计划编号：NJZY12298

参考文献：

[1]康俐.数控编程与操作.人民邮电出版社，2011（9）

篇4

【关键词】 CAD/CAM技术 UG 数控编程 数控加工

在现代化机械加工中对零件所需要的精度要求变得越来越高，在这种情况下靠人为手动的进行加工操作不能够满足其工艺需求，使得CAD/CAM技术得以迅速发展。本文主要针对CAD/CAM技术的零器件数控编程方法进行探讨。

一、CAD/CAM技术的内涵

CAD技术是computer aided design（计算机辅助技术）的缩写，CAM技术是computer aided Manufacturing（计算机辅助制造）的缩写。总体来说CAD/CAM技术指的是利用计算机软件来绘制相应图形，并利用计算机分析和处理来进行机械制造的工作，将计算机技术和机械制造技术完美的相结合，制造出更高标准的零器件，来适应当前高标准的工艺要求，装配出更加精准、复杂的工艺设备。CAD/CAM技术是当前科技的最新技术，其独特的优越性决定了未来很长时间所占据的主导地位。

二、数控CAD/CAM技术编程的具体应用

在目前的机械加工中，很多情况都会利用计算机软件进行数控编程来加工零器件。所利用的数控编程方法种类也特别多，如：UG、3DMAX、Solidworks等3D设计加工软件。下面着重介绍利用UG软件进行数控编程的具体方法。

2.1 UG软件的简单介绍

UG软件可谓是当前计算机和机械加工结合最紧密的软件，UG的功能十分的强大，它可以进行三维的立体建模设计、可以进行机械制造加工仿真、可以进行数控程序的直接生成。在生成数控编程程序后就可以进行数控加工制作。

2.2编程的具体操作方法

利用计算机软件进行数控编程的大致步骤：建模、设计零件、标注尺寸、仿真加工、导出数控编程加工程序。

第一步，对需要加工的零件进行建模；UG软件的建模模块主要分为：实体建模、特征建模以及自由形状建模，其中实体建模是使用最为普遍的建模方式，建模是进行整个零件设计的基础。

第二步，在对所需要的零件建好模型之后，需要对所加工的零件进行设计；这时UG软件的强大功能展现出来，你可以在软件上尽情的发挥你的想象力，设计出满意的作品。当然，在设计的过程中，必须对UG软件的使用方法清楚，依据设计的基本要求，先完成整体轮廓的设计，再对细微的地方进行设计。在此期间，会用到UG的曲线、直线、拉伸、切除等等平面、立体绘图工具。在遇到复查的图形时，会涉及到多次建模、画出辅助线、辅助平面等特殊的绘图技巧。在将每个零件画出后，在进行统一的零件装配工作，最后将所有零件组成一个完整的整体，检验整体设计的质量是否合格。

第三步，对设计的零件尺寸做出标注；标注出零件的斜面角度、边长等具体尺寸，观察所设计的尺寸对设计整体是否有影响，同时方便对零件模形的修正过程。通过标注尺寸，也方便对后续其它零件的绘制，使所绘制出来的零件尺寸保持一致，能够顺利的进行装配工作。当然第二步和第三步有时也会同时进行。

第四步，前期设计完工后，就可以开始采用UG的仿真加工技术，对原材料按照所涉及的模型进行仿真加工；仿真加工可以充分的检验设计时是否出现加工工艺的问题，通过仿真加工极大地缩减原材料的浪费，可以在UG软件上进行相应的调节，做到实际生产时，能够顺利的一次性加工成功。

第五步，直接通过UG软件生成数控加工程序。此步骤也是我们需要的步骤，前面的步骤都是为其做准备工作。在仿真加工无误后，可以利用UG软件直接导出数控加工的程序，省去直接编写程序的麻烦，也减少其中带来的错误，为机械加工生产带来不必要的损失，提高精确率。

这五个步骤，是当前使用计算机软件进行数控编程的具体方法。通过此种方法进行数控编程，最大的优点就是保证数控生产编程准确率，严格按照此方法，几乎可以达到百分之百的准确率。但是，利用计算机软件进行数控编程的方法对操作人员的技能水平要求特别高，操作人员必须对所用的计算机软件十分的熟悉，才能够保证数控编程程序的顺利导出。

三、结束语

利用计算机软件进行数控编程极大地提高了数控编程的准确率，特别是对复杂零件编程时，手动编程往往会出现一些小的问题，导致零件装配时出现质量问题。

但是，目前利用计算机软件进行机械加工的相应配套成本较高，制约其发展，往往只利用与工艺复杂、精度较高零件的制造。

参 考 文 献

[1]向杰. 基于CAD/CAM技术的零件数控编程方法研究[D].电子科技大学，2011.

篇5

【关键词】倒圆角 分层加工 刀具半径补偿 G10

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。

【参考文献】

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《中等职业学校数控技术应用专业教学指导方案》中明确了本专业培养目标为：“面向制造业，培养热爱祖国，拥护党的基本路线，德、智、体、美全面发展，具有与本专业相适应的文化水平，良好的职业道德和创新能力，掌握本专业的基础知识、基本技能以及较强的实际工作能力，适应岗位需求。”根据实践教学经验，结合中职学生的学习特点，总结出多种具体的教学方法，通过实践推动创新能力训练。

一、具体的教学方法

1、类比引导，举一反三，深化理解

对于刚刚接触数控编程的中职学生来说，学生头脑中没有任何概念，加上他们对感性知识的缺乏，因此在介绍数控编程时，可将其与学生熟知的事物做类比。并通过举一反三法，循序渐进、由浅入深地把指令的各种应用形式“刻”在学生脑里，解决以往学生编程时出现“不会用指令”、“指令格式错误”、“编程规则错误”等现象，增强其信心，打下良好的编程基础，为技能操作做理论准备。

2、多媒体教学，模拟仿真教学，变被动为主动

在学习过程中，充分利用现代技术手段，通过多媒体教学培养学生的认识能力。并运用数控模拟仿真软件，让学生观察并体验自己所写下的每一个程序段在整个程序中的作用是什么，为什么要这样编程，通过现象增强学生对抽象理论的感性认识和接受能力，引导其思考。同时，通过反复的模拟校验，学生自主完成模拟仿真作品，会产生成就感和快乐感，从而增强自主学习的意识，变被动学习为主动学习。

3、案例教学和分组讨论式教学，拓展编程思路，提高创新能力

在教学中要激发学生的创新思维，让他们充分地拓展思路，避免编程时思路窄、思维不灵活、具体问题不能具体分析等缺点。可将案例教学和讨论式教学并用，并通过反例，让学生摆脱惯性思维的束缚，学会从实际出发分析问题和解决问题，还可以不断鼓励学生积极参加对典型“问题”的分析和讨论，从而总结并积累经验。

4、讲练结合，奠定操作技能基础

讲练结合教学法就是通过教师示范性操作，学生从中学习操作的步骤和方法。本课程中，学生在首次接触数控车床时，教师要采用面板操作，程序的输入及调试，对刀及加工等边讲边练的手把手的教学法。每一个练习内容也要根据学、练、做结合的总体教学思路，学习一个零件进行数控加工的各方面的知识综合，通过仿真模拟练习、技能训练来强化所学知识。最后，要通过实际制作零件来应用和验证所学知识。

5、任务驱动教学与行动导向教学相结合，进一步提升编程与操作能力

在实践教学中，采用小组协作完成任务的形式，培养学生的团队意识，提升操作技能。在任务的实施过程中，学生以解决问题为目标，通过各种途径寻找完成任务的各种信息。而教师负责组织学生的学习活动，保证任务完成过程中的实训安全指导，鼓励学生在真实的工作场所中，使理论与个人经验相结合，构建工作过程知识；完成任务后，教师与学生共同对各组的方案及加工结果进行分析比较，总结出适合企业生产的、经济可行的最优方案，为适应企业做准备。

二、注重实践，推动创新能力的培养

创新精神与创新能力的培养离不开实践，学校为学生在学习期间提供了较好的实践条件。具体方法总结了以下几点：

1、按照因材施教的原则增添设计性实习内容

针对不同素质生源，让学生在实训环节中，从指导教师给定的设计方案中选择难度系数相当的零件，编写零件数控加工程序，并加工制作零件。指导教师根据学生的实际情况进行指导。最后从零件的实用性、工艺性、经济性等方面对学生进行考核。在这一环节中，学生要设计独特的工艺品，就必须将课堂中学过的机械制图知识、计算机绘图知识、结合起来用于零件设计，将实习中学过的工艺知识用于编写数控加工程序，还要应用生产管理知识考虑设计与成本之间的关系。这一过程，不仅要求学生灵活应用所学的知识，而且要求学生具有独立思考问题、分析问题、解决问题的综合能力。在设计、编程、加工制作的过程中，学生得到了比较全面的实践能力训练，从而树立起较完整的工程意识，提高了创新意识和创新能力。

2、用最先进的技术知识激发学生的创造热情

目前市场竞争激烈，新产品开发周期短，产品的外观越来越趋向于流线曲面，数控加工已经越来越离不开CAM软件的支持。尤其是制造行业中的零件三维设计、数控编程，只要先绘出零件三维曲面模型或实体模型，设置好工艺参数，CAM软件就可以自动生成数控程序。学生对于CAD/CAM技术一般都会有较浓厚的兴趣，教学中应充分利用学生的热情，鼓励学生充分发挥创造力，根据已有的图纸或自行设计出一些典型零件的三维模型，使他们将所学的理论创造性地应用于实践中，提高学生的综合技能。

总之，我们在实践教学中应根据中职学生的实际情况，针对性的运用更适合学生特点的教法，充分发挥学生潜力，提高学生综合技能。

参考文献：

[1]庄寿强，戎志毅．普通创造学[M]．徐州：中国矿业大学出版社，2000．

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关键词：能力培养；方法；G70；G71

中图分类号：G4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）25-0064-02

Abstract：Through the exploration of college students' ability training methods and innovation，let the students greatly improve the learning ability，and make the students master the knowledge and develop their own ability in view of the CNC programming course in limited time.This paper introduce the G71，G7O instruction programming teaching method and provide a theoretical basis to train urgent need high-end professional and technical personnel for modern manufacturing industry at the present stage.

Key words：ability training；methods；G70；G71

一、前言

随着近几年我国机械制造业的迅猛发展，大量企业急需理论性强、实践性强的高端专业技术人才，高等学校机械类专业教学质量直接影响到我国机械制造业的人才质量。《数控编程》课程是培养机械制造类高端技术人才的必备课程之一，理论性强、实践性强是这门课程的特点。现阶段，我国各高校机械制造类专业基本上都开设了这门课程，但是，授课效果不是很令人满意，尤其是学生学习热情不高，加之理论知识抽象，更让学生不知道如何下手，最终导致理论与实践脱节严重。因此，如何提高该门课程的教育教学质量，是每个同行不可回避的问题。笔者通过几年的教学实践，反复探索，不断创新，总结出了一些教学经验，供同仁参考。

二、大学生能力培养的途径与创新

当今时代是知识经济时代，科学技术日新月异，传统教学方法已不能满足日益发展的经济对人才质量的需要。课堂教学是人才培养的起点，在课堂上，教师不仅要教给学生基础理论知识和技能，更要在教学环节中培养和发展学生的自学能力和逻辑思维能力。使学生不断更新知识的同时，具有分析问题、解决问题的能力，以便更好地适应经济社会发展的客观要求。

1.精心设计教学过程，充分调动学生思维的积极性。教学过程是教师引导学生向未知领域探索的过程，良好的教学过程能够不断地激发学生去思考，主动地获取新知识。例如在《数控编程》中讲解G70、G71指令时，先给学生留下悬念：如下图所示复杂阶梯轴的加工，请大家说说用前面学过的知识是如何完成零件加工的？

此时学生们七嘴八舌，提出了若干种解决方案，但是都很烦琐，编出的程序很长，显然这不利于快速发展的现代化大生产所需要的高速、高效与简洁，而且程序越长越容易出错，校对起来也很麻烦。等学生平静之后，提出复杂阶梯轴加工的新方案，也是本堂课即将学习的新内容，教学过程如下。

复杂阶梯轴的加工若使用传统编程加工方法，其工艺编程通常较为困难，最简单、最简洁的方法是使用复合固定循环指令来编程加工。零件的加工是按照从粗加工到精加工的过程来完成的，使用G71、G70等复合固定循环指令的功能来编程和加工，在CNC车床上只要在程序中将零件的轮廓描述清楚之后，便可以完成零件从粗加工到精加工的工艺过程，大大降低了编程难度，简化工装及工艺，降低了生产运营成本，这就是为什么G71、G70指令在零件加工过程总是得到越来越多用户青睐的原因。目前复合固定循环指令有几个，其中G71外圆粗车循环和G70精加工循环就是数控车床上两种经常使用的复合固定循环，如零件圆柱面切削量大，那就需要若干次走刀才能完成零件的加工，此时，G71、G70复合固定循环指令的功能便得到发挥；如零件圆柱面不仅切削量大而且形状复杂，使用G71、G70复合固定循环指令能够解决其他指令不能解决的问题。

告诉学生，只知道复合固定循环指令的优点远远不够，还应该知道如何运用它们来解决实际问题，此时学生的胃口被吊上来了，现在就可以介绍G71、G70复合固定循环指令的基本格式：

G71 U（d） R（e）

G71 P（ns） Q（nf） U（u） W（w） F（f） S（s） T（t）

G70 P（ns） Q（nf） F（f） S（s） T（t）

在G71格式中只要定义清楚零件轮廓，然后在G70一行中补充上零件轮廓加工的程序编号，就可以对零件连续进行从粗加工到精加工的全部加工过程，从而使问题简化，提高工作效率。

2.营造质疑气氛，由表及里，引导学生深入挖掘知识内部核心思想。营造一个积极向上的质疑教学气氛，不论对教师还是对学生都有益处，古人说：“学起于思，思源于疑。”。实践证明，质疑是影响学生学习效果的一个重要因素，它对学习有双重作用。健康良好的质疑能增强学习效果，而消极不健康的质疑则能削弱学习效果。学生有了疑问才会进一步思考问题，才能有所发现，有所创造。教师如果下功夫提炼，就可以将教材内容加工成一个个环环相扣的问题链，巧妙设疑，制造悬念。讲完G71、G70的基本格式后，可以给学生留下悬念：“仅仅掌握基本格式，就能对G71、G70运用自如吗？”此时，学生会对这一说法持怀疑态度，那再好不过了，学生的好奇心得到满足，以深入剖析G71、G7O指令为例来探索大学生能力培养的途径与创新。

G71、G70复合固定循环指令解决问题的能力毋庸置疑，但有几个细节问题如果使用不当，机床就会报警，致使零件无法正常加工甚至走刀轨迹产生偏差，最终导致零件报废，给企业带来不必要的损失。提前把产生的不良后果告诉学生，使他们的心情一下子紧张起来，调动他们想继续探索事物本质的欲望，避免学生对学习专业技术知识感到枯燥乏味，被动地接受知识，进而形成了一种负担，致使学习效果大大降低。下面就G71、G7O指令来说明在使用中应注意的一些问题。（1）为了避免重复执行ns-nf程序内容，G71后面要紧跟ns-nf程序内容，否则会出现死循环。（2）在G71程序行中，ns-nf部分是用来定义粗车轮廓的，而本身并未被执行，只有在执行G70程序行时，ns-nf程序段才真正被执行。（3）在执行G71程序时，程序段中的F、S、T起作用，而ns-nf程序段中的F、S、T不起作用，只有G70被执行时，ns-nf程序段中的F、S、T才起作用。（4）由于市面上使用的数控系统中ns有两种编写模式，一种是不含Z（W）的GO0、GO1；另一种是X（U）、Z（W）可以同时出现。具体用哪一种，要根据所使用的数控系统操作说明书来定。（5）一般情况下，ns-nf部分轮廓应遵循X、Z坐标的单调递增或单调递减规律。（6）不允许在ns-nf程序段中出现G90、G94、G71、G72编写的循环程序，也不允许出现G32、G92编写的螺纹切削加工程序和M98、M99相关的子程序。（7）有一些数控系统允许在ns-nf程序段中使用G40、G41、G42，也有一些数控系统只允许在G71程序段前使用G40、G41、G42，否则数控机床会报警。不过要注意，无论哪种数控系统，G40、G41、G42在执行G71时是不起作用的，而在执行G70精加工循环时才会起作用。（8）如果在G71循环过程中，改自动移动刀具为手动移动刀具后，勿必使刀具返回到手动之前的初始位置，否则重新执行G71循环时，刀具的运行轨迹会出现偏差而导致工件报废。（9）G71循环指令在录入方式条件下是不起作用的。（10）如果同一程序中需要重复执行循环指令G71、G70时，不能使用相同的程序号。（11）执行G70指令时，刀具必须返回到G71走刀路线的起点位置，不然刀具轨迹会产生偏差，从而导致工件报废。（12）在G71一行中若把u写为-u时就可以加工阶梯内孔。

三、课后认真归纳，及时辅导答疑

每一堂课上完后，都要进行归纳，及时辅导、及时发现问题，对概念不清、易混易出错的地方，下次上课之前先花几分钟时间进行分析讲解。经过反复的实践，这种教学方法易于使学生接受新知识，而且对巩固已学知识也有益处。

四、结语

创新教育注重发掘学生的创造潜能和主体精神，彻底摆脱传统教育思想，树立学生的学习意识，最大限度地发挥学生的积极性、主动性和创造性。它是当今时代精神的体现，是目前高等教育的主要目标。在专业课教学活动中把学生从“要我学”转变为“我要学”的教学风格，使课堂生动活泼，是当前专业课教学的发展趋势。因此，要使教育水平上一个台阶，教师应该有足够的责任心去大胆探索，培养学生爱学习、爱思考的好习惯，不断强化教学水平，促进高等教育的健康发展，高质量地培养出社会所需要的高端技能人才。

参考文献：

[1]张振威.以就业为导向培养社会急需的应用型人才[J].中国高等教育，2003，（1）.

[2]钱蓓蕾.课堂教学中实施创新教育的思考和探索[J].教育发展研究，2000，（9）.

[3]杨德广，焦贺丽.高职院校教育教学有效性研究[J].教育发展研究，2009，（21）.

[4]伍新春.高等教育心理学[M].北京：高等教育出版社，1999.

篇8

【关键词】数控车床 编程 实训教学 撞刀现象

【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）

【基金项目】2015年度广西中职教改项目“提升机电专业群服务区域经济适应河池产业发展的能力与研究”（GXZZJG2015A035）

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关键词：数控车大导程螺纹；转速改变乱扣；精确测试变化规律；编程补偿变化值

大导程梯形螺纹一般都是多头螺纹，车削时需要分粗精加工进行。精加工需要选择低切削速度，粗加工需要选择高切削速度，这样数控车加工时会造成螺纹的乱扣。为了解决螺纹的乱扣问题本文进行了深入的分析与探索。

1.数控车加工螺纹产生乱扣的原因分析与解决方法的探索

1.1 数控车变速车螺纹对刀具加工运动轨迹产生变化的影响

数控车加工螺纹需要保证螺纹的进给与主轴旋转同步，其控制主要依靠机床的主轴编码器、运算器、伺服电机、滚珠丝杠四个部件来实现。

在加工螺纹时只改变了主轴的转速，其他条件未发生改变就使螺纹产生了乱扣。因此可以确定主轴转数的变化是导致螺纹刀具的运动轨迹产生变化的根本原因。主轴转速变化造成刀具运动轨迹发生变化的规律我们可以用图1所示的示意图进行直观的分析。S1是转速为100转/分时螺纹刀具的运动轨迹示意图，S2是转为120转/分时螺纹刀具的运动轨迹示意图，产生两种运动轨迹的原因是由于螺纹在起点位置时在圆周的起始角度不同所致，从而产生如图1所示的轴向螺距误差L1。

1.2 数控车Z向起刀点位置变化对螺纹刀具加工运动轨迹的影响

在编制数控螺纹加工程序时，螺纹的Z向起刀点位置相当重要。螺纹在加工中途停机修改螺纹的Z向起刀点位置，继续加工螺纹，会发生两种情况。一种情况不会发生乱扣，其条件是修改后Z向起刀点位置与修改前Z向起刀点位置之差为螺纹导程的整数倍，即螺纹刀具在加工过程中的运动轨迹处在同一螺旋槽内。另一种情况会产生乱扣，其条件是修改后Z向起刀点位置与修改前Z向起刀点位置之差不为螺纹导程的整数倍，即螺纹刀具在加工过程中的运动轨迹不处在同一螺旋槽内。

1.3 利用螺纹加工编程原理可以弥补数控车转速变化产生的刀具轨迹变化。

根据螺纹加工编程原理，可以通过改变螺纹加工起刀点位置的方法进行调整刀具的运动轨迹，使其同时处于同一螺旋线内，从而解决螺纹的乱扣问题，但必须测定L1的具体数值。

2.测定螺纹速度变化导致刀具运动轨迹产生变化误差变化规律

2.1 如何测定两种速度车削螺纹产生的变化规律

使用两种转速加工梯形螺纹，选择S1车削出一条螺旋槽，测量出螺纹的轴向牙形宽度A1；选择S2车削出一条螺旋槽，测量出螺纹的轴向牙形宽度A2。A2与A1 的差值即为螺纹的误差值L1。

此方法从理论上可行，在实际操作过程中出现了两个问题：①轴向牙形宽度无法在测量时找到具体的位置，无法测量。②梯形螺纹的牙形面为斜面，无法用量具进行精确测量。

为了解决这2个问题，采取变通的方法进行：轴向牙形宽度无法找到具体的位置，可以先找到法向牙形宽度，然后通过公式进行转换即可；梯形螺纹的牙形面为斜面，无法测量。但由于我们目的是找到两种切削速度加工螺纹时的导程轨迹误差，与是什么样的螺纹无关，因此在进行测试时完全可以车削矩形螺纹来进行测量，矩形螺纹的牙形面为直面，使用公法线千分尺能够进行精确测量。

2.2 测试操作方法如下：

①将矩形螺纹刀具安装在刀架上，选择与梯形螺纹外径相同的试切件，然后选择使用精加工切削速度S1，编制一段与梯形螺纹导程相同的螺纹加工程序（其切削深度有1～2mm即可），车削出一段矩形螺纹，用公法线千分尺测出矩形螺纹的法向牙形宽度，记录下此时的尺寸A1，根据车削螺纹的直径与导程，计算出螺纹的导程角α。

②选择粗加工切削速度S2，用同样的程序车削同样的矩形螺纹（观察刀具是左刃还是右刃吃刀，以确定刀具起刀点的位置的移动方向），检测出矩形螺纹的法向牙形宽度尺寸A2。

3.编制加工程序，进行螺纹切削加工

由于精确掌握了两种速度加工梯形螺纹产生螺纹刀具运动轨迹变化的具体数值，在编制螺纹加工程序时，只要将粗加工螺纹的Z向起刀点设为Z【8+（A1-A2）×tgα】，精加工螺纹的Z向起刀点设为Z8.0，螺纹加工程序分粗、精加工进行分段编制，最后编制螺纹倒角程序。当程序编制结束，刀具对好刀后，就可直接进行梯形螺纹的加工。

4.结束语

采用变速车梯形螺纹不乱扣，提高了数控车床的加工精确度。精车采取低速度，保证了梯形螺纹的加工精度，粗车选择高速度，提高了生产效率。

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关键词：电气、施工

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。

⑶仪器、仪表要经过定期检验。

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关键词：数控机床；数控编程；后置处理

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：

[1]范兴柱，王金伟，栋，楼佩煌，叶文华，戴勇.集成制造车间生产控制的小型DNC系统技术研究[J].机械制造与自动化，2001（05）.

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关键词:项目教学法;数控仿真;实训;数控加工与编程

随着我国制造业的不断发展，数控加工日益得到广泛的应用，数控人才供不应求。对于民办应用型大学，更应作为培养技能型人才的基地来培养出大量的能在生产一线从事数控加工的技术人才。而目前民办本科教育在数控技能方面的教学却普遍存在与企业实际需求脱轨的现象，导致企业出现技能人才紧缺，无人可用，大学生却找不到工作的现象［1］。归其原因主要为:一，数控加工与编程课程依然采用传统的以例题讲解为主要方式进行，学生只被动接受。二，实践性教学环节条件较差。培养第一线需要的技术应用人才，也就意味着需要大量动手操作的实践过程。但实际教学过程中，学生的实习课时短、设备少，无法保证每个学生都能将自己理解和学习的编程思路上机进行实践验证，导致学生对于所学知识都心中无数。因此，必须进行数控加工与编程教学内容和方法的改进，才能不断培养出适应市场需求的实用型人才。

一、采用项目教学法代替传统教学方法

根据数控加工与编程技术的教学特点，可将其教学内容进行项目细化。针对典型的加工方式和使用的数控机床的不同，将所有数控加工过程进行项目划分。比如:数控铣床加工与编程，数控车床加工与编程，数控加工中心加工与编程等。每个项目都有对应的项目任务，项目重难点以及项目预期的结果等，让学生在学习的过程中知道每一种数控加工方式不同的重难点。项目教学法的另一优点是:让学生清楚的掌握每一个数控机床所使用的编程技术的具体方法，这些方法的使用和企业是一一对应的，学生在学校里学到的数控编程方法可以直接与企业接轨，为企业直接培养出应用技术型人才。尤其在进行了项目化教学后，对于数控机床中的不同机床所使用的交叉重点知识，学生会一目了然，避免了学生在传统教学中，对于所使用的数控编程技术不清楚到底是用在数控车床编程技术中还是数控铣床编程技术中。

二、引进数控加工仿真教学

对于民办应用型大学而言，由于资金不足，不能提供与学生数量相适应的实训基地，所以应将数控加工仿真教学引入到数控加工与编程的教学中。数控仿真过程既可以让学生感受与实际实训操作一样的过程，还能减少实训成本。一般的数控加工仿真软件有三种:宇龙数控仿真软件、沃斯数控仿真软件以及Vericut数控仿真软件。这三种仿真软件的难度系数不同，沃斯和宇龙仿真软件主要针对阶梯轴和简单箱体类零件等简单零件的模拟仿真。而Vericut数控仿真软件主要是针对叶轮、泵类等复杂零件的模拟仿真［2］。针对数控仿真软件的难度系数不同，学生可以根据自己对于理论知识的掌握程度，自主选择学习哪一种仿真软件来进行实践操作。学校也应该加大实训环节时间的柔性，有些学生可能刚开始选择学习简单的仿真软件，在学习过程中对数控加工与编程过程产生兴趣，想继续学习复杂类零件的仿真软件，学校应给予学生更多的实践时间去学习仿真软件。数控仿真软件的屏幕显示与机床操作面板一模一样，学生可以在动态的模拟过程中体会实践操作机床的过程，并且可以确保操作过程安全可靠［3］。

三、结论

为了使应用型民办大学的学生更好地适应市场的需求，学生在数控加工与编程这门课程中的理论学习与实践过程更加符合企业的人才需求，应用型大学的数控加工与编程课程的教学改革已迫在眉睫。教学改革后的课堂教学，能够使学生对于这门课产生浓厚的兴趣，对于将来在机械专业尤其是数控方面选择就业的应用型技术人才来说无疑大有益处。

参考文献

［1］姬旭，赵寿宽．高职数控实训教学方案探索与实践．［J］科技教育:2012，8:190．

［2］陈小静．关于应用型本科开展数控技术课程设计教改的探索．［J］科技视界:2013，10:148～149．

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【关键词】数控仿真软件；教学；实训；应用

近年来，随着企业数控机床广泛应用，企业对数控技术人员的需求量越来越大，数控操作技术人员的培养也成为职业院校的一项重要任务。数控加工是实践性很强的学科，要求大量的实训，但是数控加工设备是高技术产品、价格昂贵、占地面积大，许多院校受资金和场地的限制无法购置大量的数控设备供学生练习；另一方面，学生直接在数控机床上操作练习，容易操作失误而导致刀具、设备的损坏，甚至出现安全事故。因此传统的机床操作培训方法效率低、教师工作量大、培训费用高，需要用更新的方法来取代。所以数控仿真软件教学是解决这些问题的重要途径。

一、数控加工仿真软件的选用

数控加工仿真的软件形式很多，有的是数控机床本身自带的仿真系统，但这种数控机床的仿真系统在教学中局限性较大，不适于教师教学和学生训练；还有的是一些先构图而后自动编程仿真软件，也不适应手工编程教学的要求；其它如德国的DIANOGOR软件虽可对所编的程序进行检验但操作较为麻烦，且所能适应的数控系统和数控机床不多，不能对学生进行对刀训练和操作面板的应用训练。国内还有其它几种数控加工仿真软件，但都有一些不尽人意之处。几经比较，最终我们选择了南京宇航公司数控加工仿真系统的教学软件。该软件是基于虚拟现实的仿真软件，是一种富有价值的教学辅助工具。

二、数控加工仿真软件的应用方法

如何运用这套软件进行教学呢，我们在教学中主要从以下几个方面进行探索与实践。

1、灵活应用教学方法，课堂教学中使学生被动学习变为主动学习

现在，由于大部分学习基础好的学生选择上大学，职业技术院校教师教学很困难，传统的教学方式已很难使学生接受，因此，利用先进的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣显得尤为重要。数控专业教师应有较高的教学水平和教学能力，有较强的数控职业能力即数控编程能力、工艺处理能力、实际动手能力、自动编程能力，能较为娴熟地运用行动导向的教学方法，在课堂教学真正体现学生为主体，突出显示学生动手动脑的活动，变学生被动学习为主动学习。在教学过程中，教师起引导作用，即对学生活动中遇到困难或无法下手的问题进行引导、讲解。课堂教学中每节课的知识点尽可能集中，深入浅出，便于学生掌握编程方法与技巧。

2、恰当运用数控加工仿真软件，充分发挥其教学中的作用

数控加工仿真软件主要应用于数控编程与操作这一理论教学课程，还可作为数控操作技能训练的辅助工具。教师应十分重视数控加工仿真软件的在教学中的应用方法，摆正数控加工仿真软件在教学中的位置，既不能完全依赖数控加工仿真软件而放弃教师在教学中的引导作用，也不能在教学中教师唱独角戏采用常规的教学模式而忽视数控加工仿真系统的应用，应该科学地、充分地发挥数控加工仿真系统在教学中的作用。

数控编程与操作是理论、实践性均很强的课程，它应该是在已完成其它专业基础理论教学、专业教学（包括普通机床的加工工艺数控机床的加工工艺等）以及完成了约30周普通机床技能训练的基础上进行的，教学中应妥善安排该课程课堂教学与上机仿真教学的课时比例，一般为1：1，总学时约为160-240学时左右（可根据学生层次适当调整课时）。

3、科学安排教学内容，循序渐近掌握数控编程与操作技巧

在教学过程中教学内容的安排分为三个模块。其一为基础模块，主要讲解与训练最常用的FANUC数控系统中的数控车床、数控铣床、数控加工中心的编程方法、操作及应用，这一模块是教学重点，必须使学生熟练掌握，灵活应用；其二为提高模块，主要讲解与训练SIEMENS数控系统的三种机床的编程与操作，以帮助学生进一步加强不同在数控系统下对不同数控机床的编程方法的理解与应用能力；模块三为拓展模块，主要讲解国产数控系统中的华中数控系统和广州数控系统中的数控车床的编程与操作方法，扩大学生的知识面，提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力。这三个模块的教学可根据学生不同层次进行安排，中专中技层次难度较低，高技大专层次难度稍大。

4、正确进行教学评价，提高学生的学习意识和自觉性

教学时所进行的教学评价包括学生的自我评价、学生相互之间的评价和教师评价。上机应用数控加工仿真系统进行数控编程与操作练习时以教师评价为主，对每次的练习成绩及时登记。课堂测试应有较强的目的性，不是为难学生，而是通过对学生进行测试，来提高学生的学习意识、学习热情，学习的自觉性和自信心。因此，测试题应与课堂教学、上机应用数控加工仿真系统的练习要求相适应。考前的复习应有较强的目的性，不应超出范围，课程的总评成绩不要过分注重一次期末考试结果，而是更多地、客观地关注学生在整个学习过程中的学习效果。教师在教学中有明确的教学目的，逐个系统、逐个机床进行讲解及安排练习，因人施教，因材施教，恰到好处。

5、模块化教学体系在数控教学中的应用

模块化教学方法就是让不同课程的内容在一个教学模块中体现出来，有时又称为跨专业的教学。为了使学生在问题的解决中习惯于一种完整的方式，教学中提出问题在解答时必须要用到多个学科的知识。我们教师的教学（尤其是专业课教学）不是单纯的通过教学而教学，我们大多选用一定的载体或项目。例如在数控车床编程教学中我们选用了国际象棋作为载体，让学生通过编制一套加工国际象棋32个棋子的车削加工程序，掌握数控车削编程的基本方法、各种指令及代码的使用、数控加工工艺方案的选择等，在学习过程中学生可以自己加工一副国际象棋带回家，提高了学生学习的兴趣，教学的效果自然会很好。如何有效利用实验设备和实训课时，让学生能在职业能力上有显著的提高，是教师们探索的目标和努力的方向。

总之，数控加工仿真软件在教学中的应用尚在起步与研究探索阶段，只要积极思考在应用中产生的问题，主动采取应对措施，我们正确发挥其在教学中的作用，就一定能收到事半功倍的效果。

参考文献

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关键词：多媒体；改革；数控编程；教学

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

[3]田坤等”数控机床及编程”课程教学研究[J]．河南机电高等专科学校学报机，2002．1