馬培勇　劉文靜

摘要：本文針對(duì)數(shù)控專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋情況，結(jié)合數(shù)控車床實(shí)例加工得來的經(jīng)驗(yàn)，分析了本課程實(shí)踐教學(xué)的重要性，從實(shí)踐教學(xué)的角度分析了本課與其他課程的聯(lián)系及重難點(diǎn)，可把抽象的理論知識(shí)簡單化。課堂上借助仿真軟件進(jìn)行程序的講解、演示，加深了理解，提高了課堂質(zhì)量。另外應(yīng)注重項(xiàng)目教學(xué)法在實(shí)踐教學(xué)中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控專業(yè) 數(shù)控車床 仿真軟件 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)法

《數(shù)控車削加工工藝與編程》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，它的每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都必須有相應(yīng)的實(shí)習(xí)教學(xué)來加深理論教學(xué)效果。學(xué)生也只有通過實(shí)踐，才能切實(shí)提高自己的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力及分析解決問題的能力。作者通過參加省級(jí)培訓(xùn)，經(jīng)與同行們商榷總結(jié)了幾點(diǎn)看法，望能給教授本門課程的專業(yè)教師以借鑒。

一、實(shí)踐教學(xué)可滿足學(xué)情及用人單位需求

1、高職院校的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對(duì)差，對(duì)于專業(yè)課的學(xué)習(xí)更感到抽象，教師在授課時(shí)有些費(fèi)力，因此，利用先進(jìn)的教學(xué)方法、教學(xué)手段來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯得尤為重要。開課前，應(yīng)結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，介紹數(shù)控編程知識(shí)的實(shí)用價(jià)值，有意識(shí)地讓學(xué)生了解數(shù)控編程與今后工作的密切關(guān)系，了解所學(xué)專業(yè)和數(shù)控編程及操作的聯(lián)系。從學(xué)生的好奇中挖掘能激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣的問題和實(shí)際工作典型實(shí)例，充分展現(xiàn)數(shù)控編程及操作的價(jià)值，使更多的學(xué)生對(duì)數(shù)控編程產(chǎn)生濃厚的興趣。

2、在人才使用方面，企業(yè)需要專業(yè)知識(shí)扎實(shí)、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生，工作實(shí)習(xí)期后，能夠從事創(chuàng)新、技術(shù)管理等工作。高職教育在教學(xué)機(jī)制、辦學(xué)理念、課程設(shè)置、就業(yè)指導(dǎo)、實(shí)踐教學(xué)模式、教材建設(shè)等方面應(yīng)該與企業(yè)溝通、合作，按企業(yè)的需求培養(yǎng)人才。

二、實(shí)踐教學(xué)可輕松突破本課程重難點(diǎn)

《數(shù)控車削加工工藝與編程》實(shí)踐教學(xué)可以突破學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)的限制，

如圖一所示軸類零件，數(shù)控車加工的大體過程。首先要讀懂圖紙（形狀、尺寸），制定加工工藝流程，編制程序（手工或自動(dòng)）。通過加工過程分析，用到的專業(yè)課有《機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖》、《公差配合與測量》、《機(jī)械制造技術(shù)》、《數(shù)控車削加工工藝與編程》、《CAXA數(shù)控車》、《數(shù)控加工仿真系統(tǒng)》。這些專業(yè)課程較簡單，易掌握。因此學(xué)生基礎(chǔ)差的也能通過實(shí)踐學(xué)懂。

對(duì)于沒有加工經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者而言，學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)主要有：程序編制的合理性、對(duì)刀的理解、切削三要素的合理確定、加工精度、坐標(biāo)點(diǎn)的求出、加工工藝的確定、宏程序的編制等。

通過上述專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，這些重難點(diǎn)都能解決。如圖一所示，1、手工編程必須先求出坐標(biāo)點(diǎn)，R10、R8、15o斜線之間相切的坐標(biāo)點(diǎn)的求出是個(gè)難點(diǎn)，需用到三角函數(shù)、相似三角形、勾股定理等幾何知識(shí)，部分同學(xué)已忘了，計(jì)算起來麻煩，用計(jì)算機(jī)繪圖軟件，把圖形繪制出來，進(jìn)行標(biāo)注便可解決。2、加工橢圓弧、拋物線、正弦和余弦曲線的軸類零件，需用到宏程序，大部分同學(xué)掌握不了，用CAXA數(shù)控車進(jìn)行自動(dòng)生成程序來解決（比手工編制的程序加工起來效率低）。其它重難點(diǎn)只要多練習(xí)、多實(shí)踐、多思考便可解決。

三、實(shí)踐教學(xué)可輕松掌握本課程抽象理論知識(shí)

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在授課過程中，發(fā)現(xiàn)部分理論問題用實(shí)踐更容易講清楚、弄明白。如：

1、圓弧的順、逆判斷。理論課講，對(duì)圓弧順逆方向的判斷按右手坐標(biāo)系確定：沿圓弧所在平面（XOZ平面）的垂直坐標(biāo)軸的負(fù)方向（-Y）看去，順時(shí)針方向?yàn)镚02，逆時(shí)針方向?yàn)镚03；實(shí)踐得出，“凹弧用G02，凸弧用G03”。亦可按“后置刀編程，前置刀加工”的原則判斷，從圓弧的起點(diǎn)看，順弧為G02，逆弧為G03。

2、左、右補(bǔ)償。理論課講，順著刀具運(yùn)動(dòng)方向看，零件在刀具的左邊稱左補(bǔ)償用G41，零件在刀具的右邊稱右補(bǔ)償用G42；實(shí)踐得出，外圓右補(bǔ)償（G42），內(nèi)孔左補(bǔ)償（G41）。

3、刀偏值與公差尺寸。如圖一所示（假如圖紙中的上偏差都為+0.01，下偏差都為-0.03），編程時(shí)，經(jīng)常遇到公差問題，每個(gè)尺寸都要進(jìn)行計(jì)算太麻煩，特別是在技能比賽中，浪費(fèi)時(shí)間，理論課中，如： ；實(shí)踐課中，把（0.01-0.03）/2=-0.01，直接輸入機(jī)床的刀偏值里面，編程時(shí)按圖紙的基本尺寸。

4、對(duì)刀。數(shù)控機(jī)床是如何按照編程者的程序加工零件，理論課講，機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系，很難理解；實(shí)踐課中，借助仿真軟件進(jìn)行對(duì)刀講解，很清楚。

另外，課本中編的一些程序及指令的講解部分存在不合理，通過實(shí)踐舉例講解更清楚、合理。（如：用循環(huán)指令加工時(shí)，循環(huán)點(diǎn)的選定、過多的空行程、程序段中多余的重復(fù)、切削用量的確定等）

四、仿真軟件成為實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)的橋梁

數(shù)控車編程只在“紙上談兵”，太抽象、難理解，如果不借助仿真軟件進(jìn)行程序的講解、演示，就無法驗(yàn)證所編的程序是否合理與對(duì)錯(cuò)，教學(xué)效果不理想。通過在課堂中引入仿真軟件，使抽象的編程等理論知識(shí)得以實(shí)踐，從而搭建起實(shí)踐教學(xué)與課堂教學(xué)的橋梁。借助仿真軟件可以有以下作用：

1、改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；2、方便了教師授課；3、學(xué)生易掌握理論知識(shí)，教學(xué)效果好；4、便于學(xué)生操作，為實(shí)際操作打下基礎(chǔ)。

五、實(shí)踐教學(xué)中采用項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)法

項(xiàng)目教學(xué)本質(zhì)上就是任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，是指將傳統(tǒng)的學(xué)科體系中的知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，圍繞著項(xiàng)目組織和展開教學(xué)，使學(xué)生直接參與項(xiàng)目全過程的一種教學(xué)方法。下面以圖4所示車削一組合件為項(xiàng)目案例做簡單加工工藝分析。

組合件有三個(gè)零件裝配而成，既有外圓加工又有內(nèi)孔加工，首先要確定每個(gè)零件的加工工序。

1、應(yīng)根據(jù)形狀、尺寸，確定加工順序。如：件1，應(yīng)先加工左端（考慮裝夾、定位精度）。

2、應(yīng)根據(jù)組合情況，確定零件的加工順序。如：圖4，應(yīng)先加工件3，再加工件2（把件2的右端加工好，然后與件3裝配，再進(jìn)行件2左端的加工）。

3、應(yīng)根據(jù)配合情況，確定合理拆卸。如：件1與件2的配合，先加工件1，再加工件2，件2的內(nèi)螺紋加工完，進(jìn)行件1與件2的內(nèi)外螺紋配合，看能否配合，如果尺寸過小，再進(jìn)行加工。

4、應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)，確定加工方案。如：件2，應(yīng)先加工外圓，再加工內(nèi)孔，反之，若尺寸不合理，容易產(chǎn)生變形。

通過實(shí)踐多個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，使學(xué)生掌握理論知識(shí)的同時(shí)，能提高學(xué)生的實(shí)踐能力，并在實(shí)訓(xùn)中培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)道德素養(yǎng)和職業(yè)能力，為走入企業(yè)、走入社會(huì)打下良好的基礎(chǔ)。

六、實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)注意的問題

目前數(shù)控車加工所用系統(tǒng)占市場份額最大的有FANUC（法那科）、SIEMENS（西門子）系統(tǒng)和華中系統(tǒng)。不同系統(tǒng)的指令格式、功用都有差異。因此在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、根據(jù)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)條件和市場需求，有針對(duì)性地進(jìn)行理論知識(shí)授課。教學(xué)過程中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生將來實(shí)習(xí)所用設(shè)備、系統(tǒng)，選擇對(duì)應(yīng)的課本，并對(duì)課本內(nèi)容做好增刪處理，授課內(nèi)容的難易程度要根據(jù)學(xué)情，多聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)例，進(jìn)行理論與實(shí)踐相結(jié)合的講解、練習(xí)。

2、根據(jù)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)條件，編寫實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)教材

數(shù)控車床種類繁多，結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)以及主要性能都不一樣，特別是不同的車床、不同的系統(tǒng)，控制面板的操作、G代碼和輔助功能的M代碼的含義也不完全相同，甚至完全不同。應(yīng)根據(jù)理論知識(shí)所講內(nèi)容，有針對(duì)性的編寫實(shí)訓(xùn)教材，通過實(shí)訓(xùn)練習(xí)，掌握所學(xué)理論知識(shí)。

參考文獻(xiàn)

1、張建鋼，胡大澤，數(shù)控技術(shù)，華中科技大學(xué)出版社，2004，6

2、高楓， 肖衛(wèi)寧， 數(shù)控車削編程與操作訓(xùn)練[J]， 高等教育出版社，2005.6

3、劉萬菊.數(shù)控加工工藝及編程[J]，機(jī)械工業(yè)出版社，2006，10

4、張兆隆，數(shù)控加工工藝與編程[J]，機(jī)械工業(yè)出版社，2008，3

5、譚永剛，胡紹平. 數(shù)控加工與編程[J]. 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2009，1

6、北京第一機(jī)床廠職工技術(shù)協(xié)會(huì)，數(shù)控機(jī)床及加工中心的編程與操作[J]，機(jī)械工業(yè)出版社，1993，3

吳長有，朱麗軍，趙婷.數(shù)控仿真應(yīng)用軟件實(shí)訓(xùn)[J]，機(jī)械工業(yè)出版社，2008，4