略论《数控加工基础》课程教学

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[摘 要]《数控加工基础》是数控加工的技术基础课程，内容较为全面，范围广，对于技工学校的学生而言，学起来有一定的难度。在学校数控机床有限的情况下，通过改善教学方法和教学手段，应用多媒体技术和数控仿真技术，学生更易接受知识。

[关键词]技校数控加工基础课程教学

中图分类号：U421 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0222-01

《数控加工基础》是数控机床加工技术的基础课程。课程的主要任务是使数控加工专业的学生具备一定的数控加工基础知识，对数控机床有全面的认识，对数控加工工艺有一定的了解，掌握一定的数控机床编程基础；能对一些简单零件进行工艺分析和编程；引导学生学习自动编程，了解数控加工的新技术，会对数控机床进行简单的操作和日常维护，为今后进一步学习相关专业知识打下良好基础。

由于本课程内容范围广，对于大部分技工学校的学生来说，要全部学好有一定的难度，本人通过运用多样化的教学方法和教学手段，引起学生对本门课程产生浓厚兴趣，使学生更好的掌握知识。以下是本人多年从事该课程教学做出的一些教学探究。

1 合理利用实训车间

本课程的《数控机床基础知识》和《数控机床的操作与维护》两部分内容可以合理利用实训条件，在实训车间进行教学。

首先，学生可以对数控机床的基础知识有感官的认识。以数控车床介绍为例，以车间的数控设备作为教具，介绍数控车床的基本组成，各组成部分的功用，数控车床坐标系的方向确定，数控车床加工的内容（车间的陈列架摆放已加工的零件），学生通过视觉感官认识，对数控车床的基础知识有一个整体的印象。同时可用比较的方法介绍其它数控机床的基础知识，这样可以使学生对各类数控机床有相对全面的认识。

其次，学生可以即时熟悉数控机床的面板操作。以FANUC系统的数控车床为例，可以在车床的面板上进行讲解各功能键的作用。由于该系统带有图形模拟功能，输入程序后，可以调用图形模拟显示功能和操作面板上的空运行及锁住功能，对刀之前，详细地观察主轴转速，刀具的运动轨迹，刀具号的选择，通过位置坐标的显示来检查刀具与工件是否会出现碰撞和模拟出来的图形是否和零件图纸一致。通过现场操作，学生可以进一步熟悉数控车床面板各功能键的作用。

同时，学生可以熟悉数控机床的日常维护。数控机床进行日常维护和保养内容的讲解时，可以对现有的机床维护操作示范给学生看，并对每个日常维护和保养的细节进行详细的讲解。

合理利用实训车间进行教学，提供给学生动手操作的条件，使学生有感官的认识，从而对本门课产生浓厚的学习兴趣。

2 分组讨论课堂教学内容

对于《数控加工工艺设计》内容的教学时可以分组讨论课堂教学内容。具体教学过程如下：首先，详细讲解零件图的数控加工工艺分析过程，并举例说明；然后给出一组轮廓相似尺寸不一的零件图，将学生分成几个小组，再要求各组分别进行讨论零件图的数控加工工艺过程，每组一张零件图，给定时间讨论工艺内容（包括工序划分，最佳路线选择等等），由每组推荐一位同学进行总陈述，到讲台当小老师进行讲解，最后根据学生讲解的情况进行必要的分析和补充。

此法可以使学生对自己所作答的情况有所了解，发现自己的不足，并及时得到纠正。这样即可以满足学生自我表现的愿望，形成互动学习，引导学生积极投入讨论中，增加学生学习的欲望，同时使学生对所学内容加深了印象，不再犯同样的错误。

3 运用学生间的帮带学习

在《数控车床简单编程》和《数控铣床、加工中心的简单编程》的教学过程中，运用学生之间的帮带学习可以起到良好的作用。

在学习编程的过程中，由于学生的领悟力存在一定的差异，有的学生接受能力较强，对于编程所需的基本指令能够较快的理解，故而能较快的对简单的零件进行编程，有的学生接受能力较差，为了使全班同学都能尽量同步学好，采用同学之间的帮带作用，让学得快的同学尽力帮助学得慢的同学，从而达到较为良好的学习效果，也可以促进同学之间的交流。

4 应用宇龙仿真软件进行教学

为了使学生对所学的编程知识能有更深的印象，编程部分的课程可以借助宇龙仿真软件辅助讲解。应用宇龙仿真软件，学生可以模拟机床编程操作，从而熟悉仿真机床的操作面板，能建立工件坐标系的方法，能选择刀具几何角度、设置刀偏及刀补。同时，通过数控仿真软件进行程序录入，对刀，仿真加工出零件，并检测所加工的工件的各部位尺寸，验证所编的数控程序的正确性，加深学生对编程知识的理解。

由于仿真操作过程与实际操作过程基本一致，如果通过仿真软件的检验得到已经正确程序，到车间实训时就可以大大提高效率，减少设备的占用时间，而且由于所加工零件的程序已在仿真软件模拟加工过，所以可以极大的降低出错率；这样可以做到有限的设备，最大的容纳度，使所有学生都能得到较好的训练效果。

此外，由于本校没有数控铣床和加工中心等机械设备，所以针对数控铣床和加工中心的零件编程加工，也可以在仿真软件上进行。利用仿真软件给学生讲解数控铣床和加工中心机床的操作过程，由学生把写好的程序输入软件进行仿真加工，从而学生对数控铣床和加工中心的操作有一定的认识。

5 利用多媒体技术

由于本校没有电火花线切割和电火花成形加工设备，而宇龙仿真软件也无法实现，为了使学生对电火花加工有一定的了解，此部分的内容可以利用教材所配套的光盘在多媒体教室进行教学。光盘中录有电火花线切割和电火花成形加工的加工过程短片，利用光盘中的短片进行理论知识的讲解，学生对本章内容能有较为深刻的印象。

6 应用CAXA软件

在现代化生产中，自动编程在数控机床的使用中发挥着很大的作用，所以有必要让学生了解自动编程。自动编程所使用的软件主要有、MasterCAM，PRO/E、UG等软件，MasterCAM、PRO/E和UG主要是三维造型及编程，对于中级数控专业的同学来说，学会有一定的困难，CAXA软件主要是二维造型及自动生成程序，相对易于接受，在本课程内主要介绍CAXA数控车自动编程。

应用CAXA软件进行自动编程时，首先应先进行零件造型；接着，进行加工工艺分析，工序划分，选择合适的刀具，设置相应的切削参数，确定加工路线和刀具轨迹；然后就可以自动生成程序，并可以自动进行轨迹仿真，观察刀具走刀路线及是否存在干涉及过切现象，完成模拟加工；最后，为适应本校数控机床的要求，对部分程序适当修改，从而得到满足实际机床加工的程序。

利用CAXA数控车软件自动编程得到的非圆曲线比用手工宏程序编程得到的轮廓表面好，零件加工精度更高，加工质量更好，而且可以避免复杂的数学计算，降低出错率，提高零件的加工效率。

为了学生能及时掌握所学的知识，本课程还配套有一本练习册。每讲完一个章节时，要求学生独立完成练习册作业，并进行讲评，从而达到较为良好的辅助效果，使学生能够及时回顾所学的内容，扎实掌握所学内容。

7 结束语

通过各种教学方法和教学手段的交替应用，充分调动学生学习的积极性和主动性，取得了良好的教学效果。当然，对于数控加工基础课程的教学还有很多方法值得我们去探究，作为技工教育工作者，既要不断的钻研学术，也要在实际教学中灵活应用，从而使理论与实践紧密结合，达到良好的教学效果。

参考文献

[1] 黄伟林，主编.数控加工基础第二版.中国劳动社会出版社，2007，5.

[2] 李桂云，主编.宇龙数控仿真软件使用指导.高等教育出版社，2007，6.