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数控基本编程范文1
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
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数控基本编程范文2
摘 要:结合数控技术课程内容,确定数控技术课程实验教学目标,分析了数控技术课程基本实验、综合性实验教学内容的设置及教学方法,介绍了实验考核方式。
关键词:数控技术课程 实验教学 教学内容 教学方法
中图分类号:G642.3 文献标识码: A
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(b)-0000-00
数控机床作为典型的机电一体化产品,在现代制造业中的应用日趋广泛。数控机床中综合运用了计算机、自动控制、自动检测、精密机械等多学科知识,是机械设计制造及其自动化专业中知识应用的综合体现。本文根据作者多年教学实践经验,就数控技术课程实验教学中教学内容的设置与教学方法的应用进行简要分析和探讨。
1 结合课程教学内容,明确实验教学目标
数控技术课程内容[1,2]通常以数控机床为中心进行展开。数控机床作为典型的机电一体化产品,总体包含机械系统、电气控制系统两大部分,即分别为被控对象和控制系统两部分。按照控制理论的基本思想,数控机床控制系统又可以分为输入系统、控制系统、驱动系统、执行系统和检测系统等五大部分。数控技术课程内容按照程序编制、插补算法与CNC系统、驱动放大电路、伺服电机、检测装置等部分进行设置即采用了这一分类方法。
从数控技术课程内容的规划中可以明确,数控技术实验教学目标应该包含对数控机床控制思想的总体认识、对数控机床操作的实践技能培养和对数控技术原理的基本认识,从而通过实践教学实现对课堂理论教学内容的深化理解。
2 根据实验条件,确定实验教学内容及教学方法
目前的数控技术实验教学中大多只注重数控编程部分的实践,而数控技术作为一门专业方向课程,可以供学生选择的方向除了数控加工技术外还应包含数字控制技术。因此,实验内容的选择不应只局限于编程,还应注重于机床的数字控制原理,该部分内容几乎涉及到除数控编程外的所有数控技术课堂教学内容。
我校数控实验室现有数控车床、数控仿形铣床、立式加工中心、数控线切割、数控雕刻机、宇龙仿真软件及机电一体化实验台等设备,设备虽然不同,但都属于典型的机电一体化产品,具有相同的控制思想。因此,在数控编程课堂教学内容开始前,进行的数控机床基本操作实验中,首先通过各个机床的加工演示和讲解,让学生对机床的结构组成、工作原理、控制思想、操作方法进行初步认识,加深对数控机床原理的理解。然后,以数控机床的基本操作为重点,通过对机床操作面板的使用,让学生熟悉机床的基本操作方法。最后,通过简单实例,从零件图、程序组成结构、程序输入、调用、材料装夹、对刀、模拟、加工,介绍数控编程加工的总体实现过程。
在数控编程课程结束后进行的数控机床编程加工实验中,由教师给定题目或学生自拟的方式,根据零件图纸,学生通过仿真软件编制程序,最后经教师审核后在机床上加工。
在课堂教学后期进行的数控机床控制原理实验中,首先通过机电一体化实验台,演示对数控机床工作台的控制,介绍机床控制系统中的PLC、继电器、接触器、环形分配器、驱动器等关键部件,然后,通过结合机床操作面板、控制程序让学生观察电气控制柜和数控系统软件界面中的PLC输入输出信号的变化,让学生理解数控机床中信息的传递与驱动、反馈控制原理。
3 做好实验准备,提高实验效率
数控机床是一种高技术含量、高精度、高性能的设备,设备造价比较高,受客观因素的影响,实验设备少,学生人数多,要使学生在短时间的实验教学课时限制下尽可能多的理解和掌握数控机床编程及其技术原理的众多知识,实验前的准备工作极为重要。开学后,实验教师应与理论课教师充分沟通,协调一致,制定好理论教学与实验教学的教学计划;实验课程开始前,实验教师应充分了解学生的理论课程进展情况,从而根据学生实际情况,制定实验教学方案,并事先准备好刀具、材料、程序,并试运行,防止因疏忽造成实验过程中的时间浪费。数控技术涉及理论广泛,学生的疑问也较多,因此,实验教师要不断提高自身理论知识,充分理解实验中涉及到的理论原理,明确实验过程,从而使整个实验过程系统化,并能及时准确、简洁明了的解答学生的提问,从而提高实验效率。
4 注重知识应用,提升综合素质
单一的数控机床编程操作实验,简单的通过加工演示、简单实例,很难达到对学生综合实践能力的锻炼,因此,应有针对性地开发综合类的实验项目。如:利用加工中心,设置刀具长度补偿和半径补偿,采用多种刀具完成零件的钻孔、平面轮廓铣削加工、圆及圆弧等的加工;利用数控车床多刀加工,完成回转零件的内外圆柱面、端面、切槽、螺纹的加工;通过对操作面板的操作,观察数控系统PLC状态图的变化,结合电气控制柜中的继电器、接触器的动作,绘制机床的电气控制原理图;通过机电一体化实验台,编制PLC梯形图,实现对机床工作台的运动控制;采用自动编程软件,完成零件的自动编程。与此同时,鼓励学生在掌握基础知识的情况下,根据实验室条件,结合自身兴趣和方向、科研经验,自主设计实验内容,或在教师指导下参与共同设计新的实验,从而充分调动学生的积极性和主动性, 提高学生分析和解决实际问题的能力,有利于学生创新精神和实践能力的培养与提高,从而达到培养具有综合能力和创新能力人才的目的。
5 完善实验考核方式
数控技术课程作为一门专业方向课,相比于大多数课程,实践应用能力更为重要,因此,应加大实验内容所占比重。考核形式采用基本理论、软件仿真、基本操作、综合实践四个方面进行考核。其中基本理论涉及机床结构、控制原理、程序代码等;软件仿真涉及材料、刀具、工艺及程序等;基本操作包括图纸、编程、对刀、加工等实践操作;综合实践由教师拟定综合实例,由学生选题或自主选择工程科研实际问题,拟定加工工艺完成操作加工。
6 结语
实践是创新的源泉,学生通过动手实践,加深对理论的理解,从而更好的实现知识的应用,进而实现对知识的综合和创新思维的产生。数控技术课程实验是学生通过实践理解和深化认识数控技术理论的关键,同时也是对知识综合应用能力培养的关键。数控技术实验课程的特点,要求教师要在教学过程中不断总结和完善,丰富教学手段和教学方法,优化教学内容,提升自身理论与实践能力,从而确保教学效果。
参考文献
数控基本编程范文3
【关键词】课程体系;学习小组;零件图;评价
1.引言
近年来,随着国民经济的不断发展,数控机床及技术在现代制造业中担任着越来越重要
的角色。高职高专作为培养数控加工技能型、应用性人才的基地,应积极主动地探讨如何使学生更有效地掌握数控加工这门技术,以致毕业时能满足企业的专业技能要求。文章将结合教学中的实际情况对如何更有效地促使学生掌握数控编程及工艺这门技术进行一下教学上的探讨。
2.教学目前状况
数控编程与工艺作为高职数控专业学生必须掌握的专业核心技能,为了让学生更透彻地理解编程和工艺两部分的内容,曾将编程与工艺分成了两门课程,即《数控加工工艺及刀具》和《数控编程与操作》,并把它们分别放在前后两个不同的学期来上,但通过两届的教学效果来看,发现学生在单独学工艺时从心里上不引起重视,从而学习兴趣提不上来;在后期的编程学习时又几乎完全忘了加工工艺这回事,只知道对G命令的学习。而一个合格的数控技术员及数控工艺员,他需要懂得从识图、到工艺编制、程序编写及零件加工的整个流程。
此外在教学实训中,由于普遍存在着教学设备不足,学生过多的现象,结果发现一学期下来,主要是学习积极性比较高,动手能力强的那部分学生在进行数控机床的实际操作,其它学生基本上处于一种围观的状态,因此,为了提高教学效果,必须对数控编程与工艺的教学内容及教学方法进行改革。
3.教学内容与方法的改革
通过数控编程与工艺的教学,必须让数控专业学生掌握数控车床、数控铣床、加工中心等机床的数控编程和加工工艺方面的知识,具有数控加工工艺设计和程序编制、调试能力,并能够熟练操作数控车床、数控铣床、加工中心来完成简单及中等复杂零件的加工。为此本文将从如下几个方面进行教学内容与方法的改革。
3.1课程体系的优化
将原先课程体系中第三学期上的《数控加工工艺及刀具》和第四学期上的《数控编程与操作》整合成一门课程为《数空机床编程与工艺》,并放在第三学期上,整合后的该课程总课时为72学时,周课时为6学时,其中理论授课课时为36学时,实训实践课时为36学时,这样首先从理论上保证了数控工艺知识与编程的有机结合。
3.2教学内容的优化
由于教学目标主要是为了让学生掌握数控车床、数控铣床、加工中心的工艺与编程及其操作,因此将整合后的课程在内容上分为四大块,其分别为加工与工艺的基本知识,数控车削加工工艺及编程、数控铣削加工工艺及编程、加工中心工艺及编程。教学的具体实施时按此四大块来进行。
加工与工艺的基本知识这一块的教学内容主要围绕着如何让学生更有效地了解数控机床的基本组成,熟悉数控面板上每一个键的作用,掌握数控加工工艺的基本知识并能在后期熟练应用的目标来设计。
数控车削、铣削、加工中心工艺及编程这三块的教学内容主要围绕着如何让学生根据零件图进行工艺设计及程序编制,并最终完成零件图的虚拟加工及实际加工的目标来设计。
3.3教学内容的实施
由于数控机床属于高成本教学设备,数控技术人才目前又处于紧需状态,即使是经济实力十分雄厚的学校也无法投入大量的资金成本去购买足够的数控机床来满足教学中学生一对一的操作需求,因此在实际教学中普遍存在着设备有限,而学生人数多的现状,为了解决此问题,在教学内容的实施过程中采用以学习小组为单位的教学方法,并理论与实训交叉进行。具体实施步骤如下:
3.3.1划分学习小组
在教学前认真了解各个学生的学习状态,根据取长补短,优劣结合的原则将学生划分为
若干小组,一般5人为一组,且每一组选一个学习成绩优秀者为学,为营造一个互相帮助与探讨的学习氛围作好准备。
3.3.2导入教学内容
遵循由简单到复杂的原则,每一块教学内容实施时都以单个教学零件图为载体进行切入,将需要掌握的工艺路线的设计,刀具及切削用量的选择、加工程序的编制融入其中。在教学过程中让学生带着问题去学习,以激发其学习的积极性。
具体方法为在每一次讲授新内容时,教师先引导学生完整地完成一个零件图从最初的图纸分析到工艺流程设计及程序编制的全过程。然后给学生另一个相似的零件图,让学生以学习小组为单位完成以上工作,在完成过程中,学需带领大家进行激烈的讨论,完成后每一组派学上讲台来展示本组讨论的最终工艺方案与程序,最终通过组与组之间的讨论与比较,及教师的指导得出最优的加工工艺方案与程序。
3.4教学内容的验证与评价
3.4.1教学内容的验证
在每一次完成以零件图为载体的理论教学后,需及时带领学生进入数控实训车间,以验证理论教学内容并检验教学效果。
由于学生刚进入数控车间时,处于一种好奇,探索的阶段,有一部分学生存在着想动手又怕出错把机床弄坏的心理,结果就干脆做了一个围观者,再者由于学生人数多,教师也不可能做到寸步不离的指导。为了解决这个问题,需将实训教学分成模拟加工和实际加工两部分来进行,先模拟后实操。只有当学生掌握了如何进行模拟加工,及模拟加工确认正确后,才开始进行下面的实际加工操作。
在进行上面两部分实践教学时,教师应充分发挥学习小组作用,即教师先将第一部分需要操作的内容演练给学生看,再让每一组的学操作,这时教师需在旁边进行认真仔细地指导,及时纠正其操作上的错误。当学掌握之后,便主要由他来指导本组其它学生的操作,此时教师只起一个辅助作用。
3.4.2教学结果的评价
在学习加工与工艺的基本知识这一块时,主要是让学生熟悉数控机床各部分组成,完成夹具的安装与找正,对刀等基本操作。在这一学习阶段学生主要是练习对这些基本操作的熟练程度,以彻底消除怕动手、不敢动手的心理。
在学习数控车削、铣削、加工中心工艺及编程这三大块时则需要让学生按图纸加工出实际零件出来,以增加学生的学习成就感。每次完成一个阶段实训教学任务后,各个学习小组需展示本组的作品,并发表自己对该任务的想法与见解,最后教师作最终的总结与评价,教师总结评价时应遵循多褒奖,少贬低的原则以激发学生下一轮的学习兴趣。
4.结束语
以上教学改革主要是在教学内容上将数控工艺与编程进行有机的结合,在教学实施上以学习小组为单位,将理论与实践教学交叉进行。教学目标是使每个学生能基本完成简单及中等复杂零件图纸的完整加工,并同时增强其互助精神与团队合作意识,从而最终满足企业数控编程工艺员及技术员的基本专业技能及综合素养的要求。
老师在实施以上教学改革时需注意三个方面:一是任务设计即零件图的选择要合理,最好使用经加工过的教学零件图,以切实达到激发学生学习兴趣和掌握所学知识的目的;二是在以小组为单位完成学习任务的过程中要强调相互合作意识,以增强学生的团队合作精神;三是在每一个教学任务实施完成后,要根据反馈出来的问题进一步优化下一轮教学任务的具休实施过程。
参考文献:
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数控基本编程范文4
关键词:实习意义;实习现状;教学对策
一、数控车床实习的意义
随着数控车床在工厂的大规模普及,对于数控人才的需求也越来越大,拥有一张数控等级证书可以在就业时带来一定的优势。同时,数控车床的实习更重要的是可以使学生理论联系实际。在数控实习课程之前,学生一般都需要学习数控的编程知识以及普通车床的实习,那么数控车床的实习一方面使学生学习的数控编程知识有了用武之地,让学生可以通过实践的机会来理解在课堂上的疑惑,通过自己的程序加工出相应的零件,观察机床的加工过程以及在加工的过程中如何来保证零件的尺寸精度;另一方面,也可以使学生在加工过程中和以前的普车加工做对比,体会数控加工的优越性,提高学生的加工积极性。
二、职高生的实习现状
目前,一些学生在实习期间的表现主要有几个方面不大理想:
1.对于实习不够重视
在实习期间课堂上讲的理论知识不做笔记,在讲解编程的时候不注意听讲,导致不能很好地掌握编程,拿到图纸之后不知道做什么好;在机床上讲解操作面板以及其他一些示范性的内容时不注意看,导致自己操作时错误百出,甚至影响到工件的加工。
2.在操作上不够规范
在实习期间,不注意仔细观看图纸的内容,把一些倒圆倒角遗漏,在编程时对于直径量的概念没有理解清楚,在计算的时候坐标计算错误导致零件加工出错;也有学生在加工时把量具和工具混放甚至量具随意放置,导致跌落地上而影响到量具的精度,最后影响到零件的精度。
3.卫生意识薄弱
在实习期间随意摆放废料和余料,工量具不注意保养导致精度变差,加工结束后不注意打扫切屑或者是乱倒切屑。
三、数控车床实习教学策略
针对数控车床实习的特点以及现在学生的实习现状,为了全面提高学生的综合素质,笔者认为可以把实习分成几个阶段进行:第一阶段主要注重培养学生的编程能力;第二阶段熟练掌握数控车床的基本操作;第三阶段着力培养学生的对刀以及刀具磨损的设置,保证零件的尺寸精度;第四阶段通过考工考证的零件图纸来提高学生的综合能力。当然,在保证考工零件做好的情况下可以让学生自己设计零件,安排加工工艺,最后做出自己所设计的零件。
1.培养学生的编程能力
数控编程是数控车床加工零件的基础,编写不出程序,不管有多高的动手能力都没有办法在机床上加工出零件。学生在进行数控车床实习之前一般已经学习了一些数控编程方面的知识,但是由于在学习期间没有同实际情况联系起来,导致学生不能很好地理解程序段的具体含义,甚至有些学生根本没有在上课期间好好地听讲。另外,由于课本的知识同实际的加工也有所区别,不能生搬硬套课本上的知识直接用于加工中。这就对实习期间的编程课程要有所要求。
根据实习期间的具体情况,在上编程的课程时可以有所选择,在数控编程的指令中,有很多我们在加工的时候是用不到的,对于这些指令我在实习期间只要求学生了解就可以了,但是对于编程中要用到的程序指令则要求学生一定要掌握并灵活应用,给学生把这些指令整理出来,注明指令的意思以及所使用的范围。
2.熟练数控车床的基本操作
数控车床的操作和普通车床的操作有所区别,普车的刀架移动要靠手轮拨动才能完成,包括主轴控制等都同普车有所区别。学生通过之前普车的学习可能会在操作思维上转不过来,这一阶段主要就是使学生养成良好的操作习惯,除了教师需要仔细地讲解数控车床操作面板上各个按键的含义外,还要亲自示范如何操作,强调在操作中的注意事项,对于学生首次操作机床要在边上注意他们的动作是否有错误的地方,并及时纠正。
在这一阶段要严格要求学生按照讲过的操作步骤一步一步地做,熟悉机床刀架的移动,主轴的转速和转向的控制,手动控制刀具切削材料,当然这些步骤一定要示范给学生看,做到边讲解边示范,保证学生看清楚,记清楚,在自己动手时就不会出错。
3.对刀以及刀具磨损设置
在前两个阶段掌握的基础之上,就可以开始进行简单零件的加工了。零件加工中最主要的就是对刀和刀具磨损设置,对刀是在机床上建立工件坐标系,把程序和机床联系起来,而刀具磨损设置则是保证工件的尺寸精度。
对刀的真确与否直接关系到工件的加工,如果对刀出现错误会在加工中发生装刀而导致刀具损坏,严重的会影响机床的加工精度。所以在对刀的时候,要把对刀的步骤解释清楚并规定对刀的步骤,在示范的时候也按照规定的动作给学生看,避免因为对刀错误而导致工件加工失败。
刀具磨损设置则是保证零件尺寸精度的重要手段。刀具磨损设置是学生进行数控车床实习的一个重点和难点,其中涉及循环程序的参数以及粗精加工需要进行不同的计算。在教学中采用固定方法计算来让学生尽快地掌握刀具磨损设置的方法,使学生分清楚粗加工和精加工的不同处理方式:(1)粗加工结束,量出的尺寸减去粗加工余量,然后同公差比较,按照“大减小加”的远离先做第一次刀具磨损,然后进行精加工;(2)第一次精加工结束后,量尺寸同公差比较,如果在公差里面则不需要再加工,如果尺寸小了则零件报废,如果尺寸还是偏大则可以继续做刀具磨损,再做精加工,直到工件合格为止。通过标准化操作步骤便于学生理解该步骤的作用,也使他们减少因为误操作导致零件报废。
4.通过考工考证的零件图纸来提高学生的综合能力
通过前期的简单零件的操作来使学生快速地掌握数控车床的基本操作,以及如何来保证零件的尺寸精度,接下来就是通过对考工零件的操作来进一步提高学生的综合能力。
由于考工零件相对比较复杂,要求学生具有一定的工艺分析能力以及动手能力,这个阶段主要是使学生具备独立的操作数控机床的能力,达到考工的要求。
数控基本编程范文5
任务引领式教学法是指教师在围绕某种工作场景,设计带有功能性目的的真实任务,以教学任务为中心,让学生在完成任务的过程中学习专业知识,掌握专业技能,从而培养综合专业能力的教学模式。
近年来,为了提高教学质量,有关教学法的研究有很多。其中任务引领教学法在数控编程教学中得到了广泛应用。但大多应用于数控加工实习、实训环节。关于数控编程实验教学的研究很少。
一、采用任务引领式数控编程教学的意义及其实施流程
数控编程实验教学是围绕数控编程能力培养,将数控编程技能和知识点设计在各个数控编程实验中,在进行数控编程实验教学时,将每个实验作为任务布置给学生,使学生在实验过程中掌握数控编程知识点和编程技巧的一种教学方法。实验通过数控仿真软件实现,以避免理论课结束后直接安排在昂贵的数控机床上进行实训而造成撞机和为了学生安全。
数控编程是数控加工的需要,所以数控编程通常包含有试切削加工的内容。考虑到数控机床价格昂贵和学生初学阶段直接上机练习的安全性等因素,借助现代教学手段即数控教学软件以实验的形式开展数控编程教学具有现实意义。而将任务引领教学法应用到数控编程实验教学中有以下好处:
知识的获得是一个主动的过程,学习者不应是信息的被动接受者,而应是知识获取的主动参与者。构建主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情景下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构方式获得的。如何引导学生自觉主动地投入学习,激发学生的学习热情、兴趣极为重要。任务引领式实验教学法的开展,使学生在实验过程中,完成各自的实验任务,由被动地听课变为主动地学习,由被动地接受知识变为主动地学习知识,钻研编程技巧,并运用知识、技巧完成实验任务、解决实际问题。激发和提高学生的学习热情,培养学生自我学习能力,解决了教与学的矛盾,实现了“既授之以鱼,又授之以渔”的教学目的,有利于提高教学效果。
任务引领式数控实验教学学生为主体,教师是主导,需要教师对学生提出的问题给予解答,要求教师有相关数控编程实验的知识和数控仿真软件操作使用经验,需要任课教师充分做好准备工作,所以任务引领式数控实验教学有利于提高教师自身素质。
数控编程就是编制零件数控加工程序,编程是一种技能。任务引领教学法是以工作任务为核心来训练技能并构建专业知识的教学法。任务引领,以工作任务为中心引领知识、技能和态度,让学生在完成任务的过程中再学习相关理论知识,发展学生的综合技能,数控编程教学正是以培养学生编程能力为课程目标的。
根据上述数控编程特点,在数控编程实验教学中应用任务引领教学法拟安排流程如下:
1.知识点、能力模块确定阶段
分析数控编程教学任务,明确知识点和能力结构,确定不同层次能力模块。
2.任务载体确定阶段
根据不同层次能力模块,确定体现能力要素的数控编程任务载体――零件或零件图。
3.布置和接受任务阶段
按基础能力模块和特殊编程能力模块,以零件图为载体,将实验任务布置给学生。
4.任务实施阶段
学生接受实验任务,了解和分析任务,并完成任务;
5.成果验收阶段
提交程序及仿真加工产品,提交实验报告。
二、任务引领式数控编程实验教学中任务的确定
在“任务引领”教学中,“任务”的设置是最重要的,它将决定一节课学生是主动地学习还是被动地学习。任务的设置首先要有综合性,使学生既能学到新知识和复习旧知识,还能锻炼学生综合运用知识的能力;其次要突出实践性,任务必须通过实践来完成;然后任务要有吸引力,必须让学生感兴趣;最后设置任务要有创新性,需要考虑到留给学生一定的创新空间,有利于培养学生的创新意识。
(一)数控实验任务的提出
数控编程是一门实践性很强的课程,按照加工零件的类型不同,一般分为数控车床、数控铣床和加工中心编程。按照学习循序渐进的原则,根据数控编程教学的知识点和能力目标,根据教学内容难易程度及其关联性,将教学内容分成几个实验项目,由易到难划分,由简单到复杂,难度系数逐步增加,知识含量逐步加深,后面的实验项目可以包含前面的实验项目的内容或知识点,实验之间环环相扣,前面的实验项目的完成为后面的实验项目完成起到铺垫作用。用于任务引领教学法的实验任务以零件或零件图为载体,如表1所示。
(二)数控实验任务的目标和内容
实验任务一:编程基础实验
1.实验目的
让学生掌握数控及其数控编程相关知识(诸如数控机床坐标系及其零点、工件编程坐标系、数字控制原理、常用G功能、数控车铣床编程及其异同等),培养学生具备数控编程基本能力,为后续编程教学和学生完成后续实验任务奠定基础。
2.实验内容
(1)通过数控仿真软件熟悉数控机床操作面板;(2)选择数控机床和数控系统;(3)确认数控机床零点或参考点位置;(4)明确数控机床坐标系(含坐标系原点和坐标轴方向)和工件编程坐标系;(5)根据简单零件图纸(含简单直线、斜线、圆弧),输入简单程序段,确认M代码、G代码含义;(6)通过软件图形功能,观察点的移动轨迹,确认与图纸图线的吻合。
3.实验学习情景
开启数控仿真软件,进入数控机床仿真编程加工准备环节。通过点击操作数控机床操作面板按钮,进行回参考点或回零操作,理解其异同。输入绝对坐标和增量坐标编程编制的直线、圆弧的简短程序,通过数控图形仿真功能确认其轨迹移动,并分析原理。
4.实验结果
(1)机床零点或参考点显示;(2)图线轨迹显示。
实验任务二:编制数控车床加工程序
1.实验目的
在前期基础实验的基础上,使学生掌握粗精车、螺纹数车循环指令及其使用方法,掌握编程技巧,掌握数控车削对刀、加工的方法,具备一定的数控车床编程能力。
2.实验内容
(1)熟读车削零件图纸;(2)合理确定工件编程坐标系,正确进行节点计算;(3)掌握程序图形检验功能,快速正确输入、编制完成数控加工程序;(4)正确选择数控机床、工件、工装、刀具;(5)快速正确完成对刀、数控加工和测量。
3.实验学习情景
熟读典型车削(含锥面、圆弧外圆和螺纹及退刀槽)零件图纸;参照数控车床编程案例,复习数控车削加工程序编制技巧,确定工件编程坐标系,进行零件图形节点计算,编写数控车床加工程序;启动数控仿真软件,做好编程前准备,输入加工程序;利用图形功能检验程序正确性,完成加工程序编制;选择工件类型、工件尺寸,并安装工件;选择工装,并安装;选择切削刀具,并安装;进行对刀操作,建立工件加工坐标系;利用数控加工单节和循环控制功能,进行仿真加工,并进行零件轮廓和尺寸测量。
4.实验结果
(1)典型车削零件数控加工程序;(2)符合图纸要求的已加工零件。
实验任务三:编制数控铣床加工程序
1.实验目的
在掌握编程基础和数控车床编程方法的基础上,掌握刀具半径补偿功能及其在粗、精加工中的应用,掌握应用零点偏置、子程序编程等编程技巧和数控铣削对刀、加工方法,同时掌握孔加工固定循环指令等相关知识及其程序编制技巧,具备一定的数控铣床编程加工能力。
2.实验内容
(1)熟读铣削零件图纸;(2)合理确定工件编程坐标系,正确进行节点计算;(3)快速正确输入、编制完成数控加工程序,进行程序图形检验;(4)正确选择数控机床、工件、工装、刀具;(5)快速正确完成对刀、加工和测量。
3.实验学习情景
熟读典型铣削(含直线、外轮廓或内轮廓)零件图纸;参照数控铣床编程案例,复习数控铣削加工程序编制技巧,确定工件编程坐标系,进行零件图形节点计算,编写数控铣床加工程序;启动数控仿真软件,做好编程前准备,输入加工程序;利用图形功能检验程序正确性,完成加工程序编制;选择工件类型、工件尺寸,并安装工件;选择工装,并安装;选择切削刀具,并安装;进行对刀操作,建立工件加工坐标系;利用数控加工单节和循环控制功能,进行仿真加工,并进行零件轮廓和尺寸测量。
4.实验结果
(1)典型铣削零件数控加工程序;(2)符合图纸要求的已加工零件。
实验任务四:运用参数化编程方法编制数控机床用户宏程序
1.实验目的
在掌握一般编程理论、编程方法、编程技巧的基础上,掌握B类宏程序、A类宏程序及其变量赋值、运算、条件转移、循环控制等编程原理技巧,具备一定的参数化用户宏程序编制能力,提升学生手动编程整体能力。
2.实验内容
(1)确认并分析被加工零件(含矩形周边斜面、圆周球面或变截面抛物、双曲曲面)类型;
(2)运用A类或B类宏指令编制曲面加工宏程序,并完成数控仿真加工。
3.实验学习情景
分析确认被加工体(含矩形周边斜面、圆周球面或变截面抛物、双曲曲面)类型,应用变量赋值、运算、条件转移、循环控制等编程技巧,编制曲面B类宏程序,并完成数控仿真加工。
4.实验结果
(1)典型曲面体数控宏加工程序;(2)符合要求的已加工零件。
三、任务引领式数控编程实验教学的实施流程
数控编程实验教学安排在数控编程理论课之后和数控实训课之前进行,实验课安排在理论课之后,与理论课交替进行,而且必须安排在有数控仿真软件的多媒体机房进行。在理论课讲授完一个或几个知识点后,紧跟着安排相应的实验课。这样有助于使学生及时地很好地理解和掌握相关知识点,为后续课程内容的学习和理解打好基础。具体流程如下:
1.学生接受教师布置的实验任务。实验任务分为四个环节,由简单到复杂,不断深入,学生接到任务后首先要了解和分析任务。
2.不论是哪个环节的实验任务,都要根据数控编程基本步骤,首先分析零件和零件图,编制零件加工工艺,确定编程坐标系,进行数值计算。
3.每个环节的实验任务,都安排在相应的编程理论课之后,所以进入实验前首先要预填写实验报告,根据所学的编程原理和技巧编写相应的数控加工程序。
4.启动并熟悉数控仿真软件,然后将初步编写的相应的数控加工程序输入数控装置进行程序检验,利用图形模拟功能检查程序所存在的问题。根据报警信息修改程序,直到程序合格为止。
5.选择和安装合适的工件、夹具和刀具,进行对刀操作,完成零件加工。
6.利用仿真软件测量功能,测量各档尺寸,检查是否与零件图纸要求一致。
7.整理实验实施过程中出现的各种问题,完成实验报告,提交程序及仿真加工产品。
由上可见,基本流程为听课复习归纳准备实验报告进行实验进行归纳,学生带着问题,带着兴趣,带着任务,带着期待进入课堂,进入实验。要求学生多学习勤思考,遇到问题发挥主观能动性,积极解决问题。
要求学生提交写好预实验报告,最后的实验报告可以在预实验报告的基础上进行修改。实验报告要求写上实验进行的过程、发现的问题和解决的问题以及存在的问题。如在编写铣削零件内轮廓程序的编写中,如果左、右刀补(G41、G42)的选取与走刀路线不一致,那么在加工后测量轮廓时,会发生尺寸相差一个直径值的情况等。
四、数控编程实验考核方法
以上编程项目的每个实验任务,都准备多套难度不同的零件图纸。每种零件图纸的分值有所不同,难度大的分值高,难度低的分值低。如难度系数较大的分值定为100,中等难度的满分定为80,一般难度的满分定为60。学生可以根据自己的意愿选择不同难度系数的零件图纸进行编程。
每个实验任务目标明确,如图纸要求等。基础环节实验分组完成,同学之间可以相互讨论,但要独立操作完成。特殊编程实验要求学生各自独立完成。必要时教师给予指导,发现问题及时纠正,共性问题及时在实验课堂上进行指导加以解决。
根据数控程序编制的特点,将实验成绩分为程序完成情况分、知识点掌握情况分、实验报告分和平时表现分。教师应该掌握学生进行实验的全过程,并根据实验完成情况进行评分。如,在规定时间内完成的给予基本分,根据运行程序并测量加工轮廓曲线的正确性进行评分,根据检查程序结构的完整性进行评分,根据检查指令使用的正确性进行评分,针对程序中主要程序段进行提问,让学生回答,根据回答的准确程度加以评分,还有对实验报告的完成情况进行评分,根据遵守实验纪律等给予平时成绩分等。
五、结语
教育家陶行知先生所倡导的“在学中做,在做中学”的教育理论,以具体的任务为学习动力或动机;以完成任务的过程为学习过程;以展示任务成果的方式来体现教学的成就。任务引领式教学,是“以完成任务为目的”的教学方式。这种教学方式对学生综合能力的培养十分重要,正日益受到职业教育界的普遍关注。在任务引领式教学中,任务为主线、教师为主导、学生为主体,学生参与到教学当中来,学生在接受老师布置的任务后,针对任务,主动地仔细消化课堂教学的编程理论,制定实施计划,最后完成任务。整个教学过程充分体现着学生的主体地位,实现做学合一,使良好的教学效果得以实现。
数控基本编程范文6
关键词:数控加工中心;FANUC系统;G54;编程;操作
一、引言
随着我国科学技术的高速发展,机械制造技术也发生了深刻的变化,以数控技术为核心的先进制造技术正在逐步取代传统的机械制造技术。要实现培养大批既有专业理论知识,又具有专业操作技能的复合型、实用型、现代型的数控技术加工人才这一目标,实践环节显得尤为重要。2002年省教育厅和湖北工业大学共同投资,购入一批数控设备,如何充分利用先进的教学设施,运用先进的实训设备,以先进的教学手段来达到目的,下面结合笔者多年来在实习教学及生产科研一线的实践经验,来谈谈加工中心编程与操作的做法和体会。
二、提出要求
第一,了解加工中心的组成、功能及特点;掌握手工编程和计算机辅助编程的基本原理;能够准确操作、使用和维护机床;能够排除加工中心的常见故障。
第二,在数控编程与加工的实际工作中掌握正确的操作方法,在操作中逐步养成良好的习惯,形成工程概念。
三、了解加工中心的组成、特点及CNC工作流程
在学习编程和操作之前必须了解加工中心的组成、该数控系统的特点及系统的优势、机床加工范围、性能指标等知识。湖北工业大学选用了FV-1000A三轴联动立式加工中心,采用FANUC0M控制系统。从操作角度而言可分为3大部分:机床操作面板部分、MDI键盘面板、CRT软件。
要完成一项工作需要哪些步骤,需要了解CNC的工作流程(见图1),这样才有利于自己对数控的理解。有了一定的理论基础,就可以在实践加工过程中少走弯路、做得更好。
四、掌握数控编程
数控加工技术水平的提高,除了与数控机床的性能和功能相关外,数控加工工艺与数控程序也起着相当重要的作用。加工程序的编制工作是数控机床使用最重要的一环,因为程序编制的优势直接影响数控机床的正确使用和数控加工特点的发挥。
拿到一张图纸应先仔细分析该零件该如何加工,不要急于编程,应选择好的工序。数控编程的内容:分析零件图纸、确定加工工艺过程;计算走刀轨迹、得出刀位数据;编写零件加工程序;制作控制介质;校对程序及首件试加工。
编程分为手工编程和自动编程。由于这是一门实践性非常强的课程,在基础阶段,应以手工编程为主,选择一些较简单的零件(轮廓、挖槽、孔、面铣)进行编程加工。多交流、多探讨、反复练习、及时总结,使自己能熟练运用数控工艺方法,积累编程经验。只有这样才能步步为营,一课一得,养成耐心和严谨的作风,才能为进一步学习自动编程,如复杂曲线轮廓、三维曲面等复杂型面的自动编程加工打下坚实的基础。由于数控机床本身的价值、精度、自动化程度较高,机床加工过程是靠编制程序来自动完成的,一但失误造成事故,有可能损坏机床。只有养成良好的习惯,有了扎实的基本功,才能避免错误出现,发生事故。
五、熟练掌握加工中心的操作
操作加工中心要遵循一系列基本操作与步骤来进行。FANUC有多种数控系统,但操作方法基本相同。操作者在操作机床前,必须查阅机床操作规程及相关手册,操作时要细心,及时观察机床的运转,发现异常立即停机检查。合理操作是确保零件加工质量和防止发生事故的重要保障。由于数控系统CNC是一种软件,不能进入相应界面,实训学生就无法进行机床操作,让机床完成所要求的工作。所以先应以通俗易懂的方法让学生上手,再逐步加深讲课内容。
第一,机床操作面板和MDI面板的操作。
一是机床作业前启动与作业后关机操作规程。
二是机床操作面板各功能模式的使用―原点复归、手轮、寸动、快速移动、MDI、编辑、自动运行等。
第二,G54工件坐标系的设定:使用寻边器分中、对刀仪对刀确定工件坐标原点。
第三,刀具补偿值的确定与赋值:半径补偿与长度补偿值的设定。
第四,程序的输入,检查和修改。
第五,程序预演、调用程序,机床自动加工。
第六,零件检测及分析。
第七,注意事项。
一是进入操作界面一般先进行“三步曲”操作,即选择机床操作面板部分选择MDI键盘面板中相对应的6个功能键之一选择CRT相关软件。系统即可进入相应的工作界面。
二是G54分中对刀过程影响着工件的加工质量,选择刀位点要遵循方便数学处理和简化程序编制;在机床上容易找正,在加工中便于检查;引起的加工误差要小。零件加工较复杂、加工时间较长时,要事先预留第二基准以备用。Z轴坐标最好先以工作台对刀,数据备案后,再在工件上对刀。
三是对FANUC系统而言,输入程序段中数值时,不可省略小数点。
四是刀具补偿号与刀具补偿值一一对应。可防止出现过切、欠切和撞刀事件的发生。补偿值的测量及输入工作由一人完成,严禁多人同时操作。
五是由于FV-1000A采用了FANUC-0M系统,其内存较小,应尽量减少机台存储程序的个数、容量,提高加工中心的搜索、运行效率。
通过手动模式下各功能练习,熟悉机床的运动、辅助功能的使用、刀具系统及加工过程;通过编辑区的练习,熟悉数控系统的操作界面,程序管理工作;通过加工练习,掌握设定G54工件坐标系,设定刀具补正,按操作规程和步骤进行机床的数控加工;通过检测及分析,提出改进工艺规程的方法,优化加工程序,培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力。
六、结束语
综上所述,在学习过程中由单项到综合,逐步深入,做到由浅入深,由表及里。实践证明,在教学和生产过程中采用以上方法和步骤收到了一定效果,学生在老师的指导下完成了零件加工,提升了自己对数控技术这门课的兴趣;使自己能全面、周到地考虑零件加工全过程,正确合理地编制零件的加工程序,同时也培养认真负责的工作态度、严谨的工作作风及良好的工作习惯。
参考文献:
1、友嘉精密机械有限公司培训中心.友嘉CNC加工中心学习手册[Z].