數(shù)控機床教學全文(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)機床操作實踐性強，初學者不易上手，而數(shù)控仿真軟件能有機地把數(shù)控理論知識和實踐操作結合起來，提高數(shù)控課程教學效果和質(zhì)量。

關鍵詞：數(shù)控仿真軟件；數(shù)控教學；應用

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)同時掌握數(shù)控編程理論知識和操作技術的技能型人才，是廣大高校需要解決的主要問題。《數(shù)控技術》是機械類各專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎課，該課程內(nèi)容知識點較抽象，需要具備較強的科學思維，且數(shù)控設備價格昂貴，數(shù)量有限。僅通過理論教學后去操作數(shù)控機床，學生很難快速入手。而數(shù)控加工仿真軟件能很好地把理論知識和實踐操作兩個環(huán)節(jié)有機地結合起來，既能提高學生的感官認識，還能提升其學習的主動性和積極性，同時也解決了數(shù)控設備短缺的問題。

1傳統(tǒng)數(shù)控教學的優(yōu)勢與弊端

在理論教學課堂上，涉及數(shù)控機床組成和操作時，教師很難透徹地講解其中要點，學生也只能憑借想象來理解，而且數(shù)控理論知識點比較抽象，學生也很難掌握。實踐操作時，學生必須在真實數(shù)控機床上操作，教師需要先帶領學生回顧一遍理論知識，才能講解數(shù)控機床操作要領，造成教學資源的浪費。數(shù)控機床由于價格昂貴，各大院校數(shù)控設備數(shù)量有限，很難保證每個學生能有足夠的實際操作機床的時間。其次，數(shù)控機床操作具有一定的危險性，學生剛學完理論知識直接操作數(shù)控機床容易造成誤操作，或者編程過程中欠考慮均會導致設備、刀具等的損壞，嚴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，理論學習的過程中加入數(shù)控仿真操作的練習，既能讓學生熟悉數(shù)控機床的基本操作，也能讓學生在數(shù)控機床上加工實物之前通過仿真軟件先驗證，提高零件加工的成功率。同時也提高了學生對數(shù)控課程的學習興趣，加深了對數(shù)控理論知識的理解，提高了學生對不同數(shù)控系統(tǒng)、不同數(shù)控機床的適應能力。

2數(shù)控仿真軟件

數(shù)控技術課程教學篇1

0引言

在學校教與學的活動中，課程學習是學生獲得知識、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性。課程教學的水平、質(zhì)量直接影響畢業(yè)學生的質(zhì)量，也是衡量學校辦學水平和教學質(zhì)量的重要標志。“數(shù)控技術”是一門理論性與實踐性并重的課程，是機械類和近機類本科專業(yè)必修的主干專業(yè)課之一，是各高校重點進行教學建設和教學改革的課程。本文以紅河學院為例，闡述了該校在數(shù)控應用型人才培養(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》課程教學現(xiàn)狀分析

數(shù)控技術的教學內(nèi)容主要分為以下幾大模塊：①數(shù)控加工程序的編制；②計算機數(shù)控裝置；③進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)；④機床運動系統(tǒng)與典型部件；⑤典型數(shù)控機床；⑥數(shù)控技術的發(fā)展趨勢。

1.1理論教學現(xiàn)狀分析

在當前很多高校進行數(shù)控技術的教學過程中，主要存在以下問題：①在數(shù)控加工程序編制部分，教學過程注重編程指令格式及應用的講解，而忽視了零件數(shù)控加工工藝的分析，但在實際編程中數(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)控技術的教材中都詳細闡述了計算機數(shù)控裝置的軟硬件結構、插補和刀補的原理、數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)、位置檢測裝置、主運動系統(tǒng)及典型功能部件等內(nèi)容。這樣的教材編寫安排強調(diào)和重視了學科體系的系統(tǒng)性和完整性，強調(diào)了基礎的重要性。但同時也把數(shù)控技術割裂開來。學生即使每一部分內(nèi)容都學得很好，但是對數(shù)控技術難以形成一個整體的概念，難以把其和數(shù)控技術聯(lián)系起來。另一方面，其中部分教學內(nèi)容具有較強的理論深度，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，教師講起來費勁，學生學起來也覺得枯燥乏味。對于這些內(nèi)容需要圍繞數(shù)控機床結合教學實際及學生需求以應用為目標重新精選、整合；③隨著計算機技術、微電子技術、傳感器技術的高速發(fā)展，數(shù)控技術及其裝備（數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機床）也正在發(fā)生根本性技術更新，并且發(fā)展迅速。因此，有必要查閱文獻，搜集資料，增加先進的數(shù)控技術及設備等方面的內(nèi)容。

［摘要］在信息化教學環(huán)境下，微課是一種新的教育資源，以其獨有的特征在中高等教育中廣泛地被學生、教師和家長接受。基于知識元的挖掘分析組合，根據(jù)高職學生的特點，本研究以“數(shù)控機床急停故障排除方法”為例，介紹微課在高職學校設計和開發(fā)的流程，從教學內(nèi)容和學習者特征分析，教學目的的制定，教學策略的選擇，以及微課制作過程的設計等方面詳細地介紹微課的開發(fā)和設計，提出了對高職微課開發(fā)的新見解，為其他微課的設計與開發(fā)提供了借鑒。

［關鍵詞］微課;教學設計;“知識元”;高職院校

一、基于“知識元”的微課教學設計流程

微課設計應屬于網(wǎng)絡教學設計的范疇。網(wǎng)絡學習環(huán)境下的教學和以往傳統(tǒng)學習環(huán)境下的教學模式有很多區(qū)別，我們根據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境自身特點，可將網(wǎng)絡教學設計結合網(wǎng)絡教學的要點劃分為以下幾點:設計教學目標，分析學習者特征，設計教學內(nèi)容，設計學習環(huán)境，設計學習資源，選擇教學模式與策略，設計教學評價。

二、“數(shù)控機床急停故障排除方法”微課教學設計

(一)教材處理

“數(shù)控機床急停故障診斷”課程是在學習完數(shù)控機床急停控制原理基本知識后的一門提升綜合能力的課程。這對學生的要求較高，需要學生具有比較全面的急停控制的基礎知識。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，在設計整個教學過程時，為了讓教學系統(tǒng)化、簡單化，在學習的過程中結合FANUCOi系統(tǒng)維修手冊，讓學生從中獲取相關的信息資料，與教材加以整合，進行工作任務的實施。這樣既給學生減輕了壓力，也給學生創(chuàng)造了一個與實際工作相接近的工作情景，達到了理實一體的教學效果。

一、教學安全

對于教學安全主要是針對實踐操作部分，機床作為機械結構，一旦出現(xiàn)事故，輕則機器損壞，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。例如，某高校機械專業(yè)學生在企業(yè)實習期間由于操作失誤，直接導致手臂被機械結構嚴重損傷，最終不得不截肢。如何避免機械事故發(fā)生是學生在實踐操作部分最需要注意的問題，因此很多學校非常強調(diào)安全問題。傳統(tǒng)教學中，由于學生在上機床實際操作之前并沒有對機床的運動情況有很清楚的了解，很容易導致事故的發(fā)生，因此很多院校在進行數(shù)控實訓操作的時候，多是恐懼危險的發(fā)生而走走形式，真正實際進行操作，并能夠加工出零件的比較少，除非是學校為了讓學生參加比賽而培訓數(shù)量比較少的學生，難以達到教學計劃中關于實踐教學部分的實際要求。而采用計算機仿真技術的數(shù)控教學，可以在實際操作之前充分了解數(shù)控機床面板的操作和數(shù)控機床的運動運行規(guī)律，某種意義上說就是真正的數(shù)控機床操作的演習，為實習實訓部分做好充分的準備工作，即使在仿真中出現(xiàn)操作錯誤或者操作失誤，既不會導致機床的損壞，更不會導致人員的傷亡。

二、教學效果和效率

數(shù)控程序編寫是數(shù)控類課程的主要教學內(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。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、機床主軸的運動情況。特別是對于一些比較復雜的循環(huán)指令只是通過這樣的講解方式往往很難準確地表達。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的動畫，但是這種動畫往往就是固定設置好的動作，缺乏參數(shù)的變化，不能通過修改參數(shù)來觀察刀具運動的變化。目前大多數(shù)計算機數(shù)控仿真數(shù)控系統(tǒng)都是模擬實際的數(shù)控機床操作，幾乎完全和實際的數(shù)控機床操作相同。教師在授課過程中可以編寫實際的數(shù)控程序，再輸入到數(shù)控仿真系統(tǒng)中進行驗證，在驗證的過程中，可以隨時改變數(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參數(shù)的含義。在斯沃數(shù)控仿真系統(tǒng)模擬加工零件過程中，在操作界面的左側顯示編寫的數(shù)控程序，仿真操作過程中根據(jù)刀具的運行軌跡，自動跳轉(zhuǎn)相應的程序段，幫助學生理解程序中控制對象的運行情況，并且利用不同的顏色來展示不同刀具的運動軌跡，在直觀地展示運動軌跡的同時也可以隨時更改數(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)

在實際的加工過程中，數(shù)控工藝主要體現(xiàn)在刀具、裝夾、進給量、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)實際加工的材料、技術要求、零件現(xiàn)狀等具體情況進行講解。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，學生很難理解。在采用數(shù)控仿真系統(tǒng)進行教學過程中，可以根據(jù)加工零件結構的不同，按照工序要求講解各種刀具的結構、刀具的尺寸參數(shù)；并且?guī)缀醪皇苋魏蜗拗疲谒刮謹?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)實際機床的結構選擇四方刀架、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。同時也可以根據(jù)零件的結構特征選擇適合的裝夾方式，也可以設計自己的專用夾具以滿足不同工藝裝夾的需求，使學生可以根據(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于工件裝夾的要求。斯沃數(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)于應用型本科的數(shù)控技術類課程的教學中可以適應不同專業(yè)方向關于數(shù)控知識技能的學習，在減少師資投入的情況下學生可以盡可能多地了解和模擬操作時間生產(chǎn)中眾多廠家、型號和操作系統(tǒng)的機床，以適應未來走向工作崗位進行數(shù)控編程或者操作機床的需求；同時從教師實際教學的角度，在理論教學方面，可以結合數(shù)控仿真軟件，實時地通過仿真操作來幫助學生理解數(shù)控編程和數(shù)控工藝的基本知識，同時也可以模擬不同機床的實際操作，大大減少事故率，保證教學過程以及學生參加工作后實際操作機床的危險。經(jīng)過桂林航天工業(yè)學院多名教師近年來采用傳統(tǒng)教學方式和計算機仿真技術相結合的方式進行教學證明，學生在學習數(shù)控技能的時候，一方面學習興趣大大提高，學習數(shù)控技術的激情比簡單枯燥的傳統(tǒng)課堂教學具有明顯的差異，另一個方面學生學習的效果也明顯提升，實際掌握數(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)學院

摘要：針對職業(yè)技能競賽對專業(yè)實訓室建設的重要引領作用，分析了當前實訓室建設與實訓教學的現(xiàn)狀，從促進專業(yè)教師成長、促進教學團隊形成、促進實訓室基礎建設進程、促進學生專業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)提升等方面，闡述了職業(yè)技能競賽對實訓室建設的積極影響，提出了關于專業(yè)實訓室建設的有關思考與措施。

關鍵詞：技能競賽；實訓室建設；實訓教學；數(shù)控技術

職業(yè)技能競賽在高職院校受到高度重視，各學校積極組織學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)控技術專業(yè)人才，企業(yè)對其需求數(shù)量不斷下降，該專業(yè)學生就業(yè)形勢跌入低谷。作為數(shù)控技術專業(yè)教師，親身經(jīng)歷了從“黃金時代”到“低谷時期”的專業(yè)發(fā)展歷程，專業(yè)辦學規(guī)模不斷地萎縮，在專業(yè)建設與發(fā)展中也經(jīng)歷了前所未有的壓力。學校通過專業(yè)研討會、專業(yè)老師下企業(yè)調(diào)研等措施，關注行業(yè)企業(yè)發(fā)展動態(tài)，掌握企業(yè)對數(shù)控技術專業(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，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”行動綱領的影響下，制造業(yè)迎來了久違的春天，作為數(shù)控技術專業(yè)教師，一定要把握這樣重大的機會。專業(yè)發(fā)展要突破瓶頸，就需要不斷地提升專業(yè)辦學實力，提高學生的專業(yè)技術技能，提升就業(yè)知名度。經(jīng)過多年的困惑時期之后，筆者于2014年再次組織學生參加市級職業(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)技術學院數(shù)控技術專業(yè)“數(shù)控機床裝調(diào)與技術改造”項目榮獲全國一等獎。2020年，數(shù)控技術專業(yè)學生參與競賽項目達到3個，逐步提升了專業(yè)知名度，專業(yè)建設正如火如荼，專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量得到極大的提高。

1當前高職專業(yè)實訓教學及實訓室建設現(xiàn)狀分析

以高職數(shù)控技術專業(yè)為例，當前專業(yè)實訓教學及實訓室建設主要存在實訓設備較陳舊且臺套數(shù)偏少、教學內(nèi)容更新速度落后于行業(yè)企業(yè)對人才需求發(fā)展、教師實踐動手能力有待提高3個問題。

1.1實訓設備較陳舊且臺套數(shù)偏少

在經(jīng)濟高速發(fā)展的時代，高技術技能型人才成為推動經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的重要力量。高職高專院校人才培養(yǎng)的目標是立足于職業(yè)導向，培養(yǎng)高技術技能型人才。由于職業(yè)教育底子薄，大部分學校的實訓室建設經(jīng)費投入不足、實訓設備數(shù)量較少、設備較陳舊[2]。專業(yè)課程的理實一體化程度還比較低，對教學效果造成一定影響。