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第1篇：數控編程論文范文

關鍵詞：在系統可編程雙口RAM多軸運動控制卡

當今，數控系統正在朝著高速度、高精度以及開放化、智能化、網絡化的方向發展，而高速度、高精度是通過控制執行部件（包括運行控制卡及伺服系統）來保證的。以往的運動控制卡主是基于單片機和分立數字電路制作的，用以實現位置控制、光柵信號處理等功能。由于器件本身執行速度慢、體積大、集成度低，并且結構固定，電路制作完成以后，無法改變其功能和結構。采用在系統可編程技術，應用ispLSI器件開發的PC——DSP多軸運動控制卡，能夠完全解決上述問題，適應數控系統發展的需要。

1ISP器件及其優點

ISP（In-SystemProgrammability）器件，是美國Lattice半導體公司于20世紀90年代初開發出的一種新型高密高速的現場可編程數字電路器件，具有在系統可編程能力和邊界掃描測試能力，非常適合在計算機、通信、DSP系統以及遙測系統中使用。

在系統可編程技術與傳統邏輯電路設計比較，其優點在于：（1）實現了在系統編程的調試，縮短了產品上市時間，降低了生產成本。（2）無需使用專門的器件編程設置，已編程器件無須倉庫保管，避免了復雜的制造流程，降低了現場升級成本。（3）使用ISP器件，不僅能夠在可重構器件的基礎上設計開發自己的系統，還可以在不改變輸入、輸出管腳的條件下，隨時修改原有的數字系統結構，真正實現了硬件電路的“軟件化”，將器件編程和調試集中到生產最終電路板的測試階段，使系統調試數字系統硬件現場升級變得容易而且便宜[1]。

2在系統可編程技術應用

2.1系統描述

本所自主開發的多軸運動控制卡采用的是主-從式PC-DSP系統。PC機的主要任務是提供良好的人機交互環境；而DSP（數字信號處理器）則作為系統執行者，以高速度進行算法實現、位置調節和速度調節，然后經過16位的D/A將數據送給伺服控制單元。系統不但可以進行高速度高精度控制，同時也是一個DSP伺服系統的開發平臺。

PC運動控制卡采用美國德州公司DSP芯片TMS320F206作為系統的核心，運動控制卡由ISP模塊、DSP-PC通信雙口RAM模塊、光柵信號輸入模塊、數/模轉換電路模塊四部分組成（見圖1）。其中，ISP模塊中包括了可變地址的譯碼電路、輸入輸出緩沖/鎖存器電路、11位的自動加計數器電路、雙端口RAM的控制電路以及PC機和DSP測驗握手電路。本系統使用Lattice公司的ispLSI系列CPLD（復雜可編程邏輯器件）來實現這一部分數字電路和邏輯控制電路，如圖2所示。

2.2雙端口RAM訪問控制的實現

對于本系統來說，PC機要發送控制指令和進行大量數據計算，數據交換應盡可能占用較少的機時和內存空間；此外，PC機的系統總線與DSP之間還要進行大量可靠的數據傳輸，它們均過多地占用CPU時間，導致CPU效降率低。使用雙端口RAM，交換信息雙方CPU將其當作自己存儲器的一部分，可保證高速可靠的數據通信。我們選用2K×8bit的IDT7132，完全能夠滿足本系統中數據交換的要求。對雙端口RAM訪問，一般有三種方式，即映射內存方式、DMA方式和擴展I/O方式。映射內存方式訪問雙端口RAM，不需要周轉，訪問速度快。實模式及保護模式下，能對確定內存空間進行訪問，實現對RAM任意存儲單元讀寫；但在32位的Windows98和WindowsNT操作系統下，不支持對確定內存空間的訪問，要訪問雙端口RAM必須編寫復雜的硬件驅動程序，難度很大。DMA方式訪問端口RAM，傳送數據的速度靈活、擴展I/O方式訪問雙端口RAM，可以按實現要求分配I/O端口，實現對雙端口RAM所有存儲單元讀寫，這種方式軟、硬件設計都很簡單。所以，擴展I/O方式訪問雙端口RAM是最佳方案。

從技術上來說，PCI總線是最先進的，不僅速度快，而且支持即插即用等特性，但控制卡上雙端口RAM芯片是8們的IDT7132，而PCI總線是32位。為了簡化設計，對PC機一方，采用了16位ISA總線，通過擴展I/O方式訪問雙端口RAM。實際占用了兩個I/O端口地址，一個作為計數器預置端口地址，一個作為雙端口RAM讀/寫端口地址。PC機在讀/寫存儲器之前，首先要通過預置數端口，用輸出指令將要訪問RAM存儲器的起始地址置入11位可預置加計數器中；以后每訪問一次讀/寫端口，執行一次讀/寫操作，計數器中的地址就自動加1，計數器輸出指向RAM的下一個存儲單元。這樣，簡單地執行I/O指令，就可以傳送一批數據。而下位的微處理器（DSP）采用的是存儲器訪問方式，它將IDT7132的2K空間映射自己的外存儲器中，實現對雙端口RAM的任意存儲單元的訪問。

在PC機和DSP對端口RAM訪問時，只要不是同時訪問同一個存儲單元，就允許兩個端口對片內任何單元同時進行獨立的讀/寫操作，而且互不干擾。但兩個端口訪問同一存儲單元，會造成同時寫或者一側讀一側寫的訪問沖突，因此應避免這一訪問沖突發生。由于片內邏輯促裁可根據兩偶片選或地址信號同時到達的差別（小到5ns），對后到達一側進行封鎖，并同時輸出一個BUSY（約25ns）的低電平脈沖信號，利用這一信號，便可解決訪問沖突問題。一般來說，標準的ISA總線周期為3個時鐘周期，若主板ISA總線時鐘為8MHz，則一個時鐘周期為125ns；若總線時鐘為6MHz，則一個時鐘周期為167ns，相應的16位總線周期時間分別為375ns和501ns。所以對于PC機來說，可以將BUSY信號接ISA總線的I/OCHRDY信號線，總線周期中會自動插入一個等待周期（最多可達10個時鐘周期），直至BUSY信號拉高；同樣，對于DSP，BUSY信號接DSP芯片的READY信號線，系統總線也會自動插入等待周期，從而避免了PC—DSP對雙端口RAM的共享沖突。

無論是PC機還是DSP，傳送數據后都需要通知對方及時提取數據，以免后面數據對前面數據覆蓋，這就需要協調PC—DSP間的數據交換。通過中斷控制器可實現數據交換過程中兩個CPU之間相互中斷。對于PC機寫RAM操作完成之后，PC機通過端口1將中斷控制器2（DSP中斷控制器）置位，DSP響應中斷后進入中斷服務程序。在子程序中，DSP可以通過端口4將中斷控制器2復位。同理，DSP也可向PC機發中斷，PC機響應中斷后進入斷服務程序。

2.3器件選擇和輸入方法

選擇可編程邏輯器件型號時，應注意到ISP模塊電路總共使用I/O管腳數目為52個，大約需要10～20個GLB單元。所以選用ispLSI1032E-100LJ84芯片來實現ISP模塊電路，它的集成度達到6000門，具有64個I/O引腳，寄存器超過96個，32個GLB單元，系統速度為100MHz，從資源和速度上能夠滿足該多軸運動控制卡的需求。同一芯片內的門電路、觸發器、三態門等參數特性完全一樣，抗干擾性能比原來分立器件構成的電路也有極大的提高，完全可能實現全數字的I/O電路。

使用Lattice公司提供的數字系統設計軟件ispEXPERT，邏輯設計可以采用原理圖、硬件描述語言（HDL）以及兩者混合采用三種方法輸入。本設計采用ABEL—HDL語言輸入和編寫測試向量，并且使用自己開發的編程板完成對器件的編程和下載。

2.4主時序設計

以PC機為例，訪問雙端口RAM分以下兩步完成：

第一步是向PC機I/O端口中的數據端口送數據D0～D12，D0～D10（訪問RAM的起始地址）送至計數器，D11作為可預置計數器的LOAD信號；當D11為1時，計數器裝入預置數。D12作為讀寫控制位，D12為1時，PC機對RAM寫操作；為0時，對RAM讀操作。

第二步是通過PC機ISA總線的I/O端口讀寫RMA，每完成一次讀/寫，計數器輸出就指向下一個要訪問的RMA地址單元。時序如圖3所示。

3功能仿真

為了保證本系統設計的正確性，在對ISP器件下載以前，首先對系統進行功能仿真。功能仿真的輸入信號由ABEL-HDL編寫測試矢量給出。仍以PC機訪問雙端口RAM為例，系統的功能仿真波形圖如圖4所示。

由圖4可以看出，假定訪問RAM的0x006地址，在LOAD（D11）信號到來后，當IOW的上升沿到來時（見圖4中1所示），預置數（OA3OA2OA1OA0=0110，即十進制數6）寫入計數器。然后對雙端口RAM進行讀操作，PC讀信號（IOR）下降沿到來（見圖4中2所示），這時RAM的OEL端（數據輸出控制）為低電平（數據輸出有效），CEL端（RAM片選）為低電平（選中），RWL（RAM的讀寫控制）置高電平（讀有效），PC機讀取RAM中的數據；當IOR上升沿到來時（見圖4中3所示），計數器輸出地址加1（OA3OA2OA1OA0=0111，即7），指向下一RAM地址。在預置數重新寫入計數器后（見圖4中4所示），對雙端口RAM進行寫操作。PC寫信號（IOW）上升沿到來，OEL端置高電平，CEL端置低電平，RWL置低電平（見圖4中5所示），PC機將數據寫入雙端口RAM中，計數器輸出地址自動加1。同理，DSP訪問雙端口RAM也可實現。

第2篇：數控編程論文范文

[關鍵詞]NX（UG） 機制本科 教學改革

[作者簡介]孫芹（1979- ），女，山東威海人，山東英才學院機械學院，講師，碩士，研究方向為機械制造、數控加工。（山東 濟南 250104）

[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985（2013）29

當今社會機械制造業的發展壯大，得益于日趨激烈的市場競爭。面對機遇與挑戰，制造業只有不斷吸收機械、電子、信息及現代企業管理等多方面的成果，并應用于產品生命周期的全過程，才能不斷推出新品，富有競爭力。集成化、網絡化、數字化、虛擬化以及智能化是使傳統制造系統成為信息時代、知識經濟時代的先進制造系統的最主要內容。目前，在眾多企業中廣泛應用的CAD/CAM技術是現代先進的計算機技術成功滲入傳統制造業的結果。

為使學生進入企業后，能夠熟練掌握一門CAD/CAM軟件，盡快適應自己的工作崗位，山東英才學院結合機制專業的自身特點，選擇NX（UG）作為CAD/CAM教學軟件。通過到兄弟院校走訪調研發現，在教學過程中，CAD/CAM單獨作為一門課程一般開設在第六學期或第七學期，雖然該課程設置的目的是為了起到連接作用，為后續的畢業設計和學生就業提供好的繪圖工具。但作為一門課程，學生學完后，很難做到融會貫通，沒有達到預期的教學效果。為了提高學生學習的主動性，讓枯燥的機械課程變得簡單易懂，提高學生學習的興趣，增強各門課程之間的聯系。在機制本科的教學過程中，嘗試運用NX的CAD/CAM一體化功能來輔助教學，實踐表明，這對學生理解和掌握專業課程有很大的幫助。

一、NX軟件在“機械制圖”課程中的應用——NX 三維造型模塊

“機械制圖”是工科重要的主干專業技術基礎課程，在機械工程科學人才培養體系中占有重要地位。該課程以形體構造和圖形表達為核心，以形象思維為主線，培養學生空間想象能力、形象思維能力、圖形表達能力和創新構形能力等工程科學的基本素質，并為進一步學習機械設計類、機械制造類和工程實踐類后續課程提供必備的制圖基礎知識與基本技能。

在制圖的教學過程中，仍以講授為主，部分教學環節借助模型和掛圖等輔助工具，學生往往是被動學習，建立空間思維相對困難，學生普遍反映課程太難學，從而對課程產生了厭倦，降低了學習積極性。到了高年級，進入專業課程學習、課程設計和畢業設計階段，學生反而不會畫圖了。畢業后，進入社會，就業將更加困難。因此，嘗試將NX軟件引入“機械制圖”課程教學環節。建立機械制圖虛擬模型庫，讓學生有整體的概念，通過旋轉、剖切三維圖形，可以對三維模型進行動態仿真，讓學生理解模型各個方向的形狀，增加圖形的直觀性，搭建投影和三維實體之間的橋梁，這樣再來學習制圖的投影原理及其他表達方式，將變得非常輕松。同時，NX為參數化建模，方便對模型進行修改，可以根據教學大綱的變化，及時修改模型。可將模型庫上傳到網絡課程中，學生自主學習，大大提高了學生學習興趣，為后續課程的學習奠定了堅實的基礎。

二、在“數控機床編程”課程中的應用——NX加工模塊

“數控機床編程”課程是機械制造本科專業重要的專業課程。大部分院校數控機床編程主要以手工編程為主，講授數控車床編程和數控銑床（加工中心）編程。為了提高學生的學習興趣，手工編程的內容也會借助NX軟件，講授自動編程應如何實現。如在車削的教學過程中，相應會講解軸類零件、螺紋類零件、綜合實例等自動編程過程，通過手工程序和自動生成程序的對比，學生對編程有更深刻的理解，更喜歡數控編程課程，為機床實訓打下基礎。

手工編程雖然有不少優點，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地優化加工路徑等。但手工編程無法編制復雜工件，如非常規曲面的程序編制，同時手工編程對編程人員有較高的要求，一個點計算錯誤，將會造成嚴重的后果。當手工編程無法完成或是編程比較困難的零件，可以通過自動編程完成，NX軟件有強大的數控加工CAM模塊，包括平面銑削、型腔銑削和深度銑削、固定軸曲面輪廓銑削、多軸銑削和孔加工等，基本可以加工任意復雜的曲面。NX數控加工的一般流程為零件3D建模—指定工藝方案—進入CAM環境—創建程序節點、創建刀具節點、創建幾何節點、創建加工方法節點—設定參數—生成刀軌并驗證—機床后置處理—數控程序（NC代碼）。

三、在“機械設計基礎”課程中的應用——NX仿真、裝配和工程圖模塊

“機械設計基礎”課程主要包括機械原理和機械零件設計兩部分，以機械原理部分學習過程中的四連桿機構為例，在學習四連桿機構時，如果僅僅通過理論講解，學生對四連桿的運動特性理解的不夠充分，可以利用NX運動仿真模塊，首先通過三維建模，虛擬裝配，設定連桿，設定驅動，完成平面四連桿機構的三維動畫運動仿模擬。

機械設計基礎課程學完后，要進行課程設計。以減速器課程設計為例，學生要完成減速器裝配圖及零件圖的繪制。給定參數后，如果學生憑空想象，采用二維軟件即使完成了減速器的裝配圖，并拆畫零件圖，也不知道所繪制的減速器各零件間是否會產生干涉，能否保證加工后的零件能夠安裝。因此，可以利用NX的裝配模塊，將所設計的減速器零部件進行裝配，通過仿真建模，查看各個零部件之間是否存在干涉，為后續加工的零件的順利裝配打下基礎。并且，NX軟件可以將三維模型轉換為二維工程圖形。如果零部件模型尺寸進行了修改，裝配圖形也會自動做相應的修改。

四、在本科畢業（論文）設計中的應用——NX 綜合運用

畢業（論文）設計是每個本科生畢業前要完成的最重要的一項任務。機械設計制造及其自動化專業的本科畢業生主要從事的工作崗位為：數控機床操作崗位（數控車床、數控銑床、數控線切割機床的機床操作工），數控工藝技術崗位（數控加工工藝設計師、數控工藝文件管理員、數控程序編寫技術員、電腦繪圖員等），普通機電設備設計師助理等技術工作崗位，這些崗位的共同特點是動起手來能干活，拿起電腦可設計。因此，畢業設計對他們來說尤其重要，畢業論好了，進入企業后，就能更快適應工作崗位。

在教學過程中，為實現應用型本科的人才培養目標，減少理論型、研究型論文，要求畢業論文題目需“來自企業”，即學生的畢業論文內容既要包含設計又要包含制造，而且學生必須在數控機床上至少加工出畢業論文中的一個中等復雜的零件，若能借助NX軟件，自動生成數控加工程序，并對刀路和程序進行優化，會起到事半功倍的效果。通過畢業設計，讓學生掌握機械零件從設計到制造的全過程，為工作后以最短的時間適應企業要求奠定基礎。

五、在機制專業各種大賽中的應用――NX 提升

雖然將NX軟件融入多門專業課程的教學過程，使學生學習積極性大大提高了，教學效果明顯，但由于課時的限制， NX軟件強大的功能模塊，教學過程不可能面面俱到，很多模塊不能深入講解，一般是按照一定的講課模式完成教學任務。

教學過程中理論講解的思路和方法肯定與實際工作有一定的差距。針對學生的不同要求，鼓勵學生參加競賽來提高自己的能力。主要組織學生參加山東省數控大賽、山東省機電產品設計大賽和全國3D大賽等。在每項技能競賽中，都要求學生完成真實的產品，大賽的環境更接近于真實的工作環境，通過參加不同類型的大賽，學生會對NX軟件更加的熟悉，對自己感興趣的模塊有更深刻的了解。同時，大賽能拓寬學生的視野，提高團隊合作精神，提升自身的設計、制造和創新能力，拓寬將來的就業范圍，提高了就業機會。教師通過指導大賽，與學生進行溝通，更了解學生的想法。通過參加大賽，與其他院校進行交流，相互借鑒，獲得更多的信息，把握更新的教學理念，并不斷滲透到自己的教學過程中，使教學更貼近實際，使本來枯燥的課堂變得更加生動。技能大賽可以讓學生認識到學習中的不足，明確自己的學習方向。

把NX（UG）軟件應用于機制本科“機械制圖”“數控機床編程”“機械設計基礎”等課程中，使學生感覺枯燥、難懂專業課程變得生動、易懂、易學，學生自主學習能力得到了提升，學習積極性得到了提高，同時，在本科畢業（論文）設計和各種大賽中，充分合理地選用NX軟件的相應模塊，滿足了不同層次、不同要求的學習需求，教師更容易了解學生，可使教學更能滿足學生的需求，更能貼近社會實踐的要求。學生上學期間打下的堅實基礎，也為今后的就業奠定了堅實的基礎。

[參考文獻]

[1]程德蓉，何玉林，李彩霞.基于CBR的“CAD/CAM技術-UG”課程的教學改革[J].教育與職業，2011（6）.

[2]焦麗麗.UG軟件用于機械專業課程的教學改革[J].裝備制造技術，2008（12）.

[3]嚴潮紅，夏建生，王旭華，等.基于UG NX的工程本科應用型人才培養[J].鹽城工學院學報：社會科學版，2010（3）.

[4]暢為航，段江軍，張洪峰.基于UG軟件的《機械制圖》課程改革探索[J].裝備制造技術，2009（12）.

第3篇：數控編程論文范文

【關鍵詞】數控技術 課程改革 教學改革

【基金項目】遼寧省教育科學規劃培育課題；遼東學院教育教學質量評價專項課題。

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）08-0221-02

1.前言

《數控技術與編程》是“數控加工技術”專業的一門主干課程，不但需要掌握一定的理論知識，還需要掌握較高的實踐操作知識。國內多所職業院校數控加工技術專業都經歷了一系列教學內容的調整以及教學方法的改革，目的是盡快培養出能勝任數控工藝編程工作崗位的數控操作人才。目前，國內大大小小企業，新進設備多為數字控制，急需能快速上崗的數控操作人員。另外，圍繞教改內容和教學方法，針對數控加工技術專業學生進行了《數控技術與編程》課程學習情況問卷調查，學生對該課程內容感興趣者較多，希望能多安排實訓內容、增加數控自動編程等實踐內容[1-4]。因此，從社會對數控操作人員的需求以及學生對數控技術的渴求來看，強化實踐能力培養的數控技術教學改革具有一定的現實意義。

2.數控技術教學改革

2.1理論教學的改革

根據《數控技術與編程》課程教學內容要圍繞基礎性、實用性、時效性和新穎性的要求，對《數控技術與編程》理論教學內容進行了嘗試性的調整。教材以講明基本概念、基本原理為度，刪除一些計算過程繁鎖、理論性太強以及過時的、崗位實用性較低的內容。比如，刪除復雜曲線的數學處理內容，刪除穿孔紙帶等過時內容；結合目前的數控技術的實際應用，增加自動編程方面內容。同時增加實踐技能性強的教學內容，并將教材中內容接近的部分進行合并。針對數控加工技術專業，將數控機床機械結構、數控車床、銑床、加工中心、計算機輔助編程進行合并；對于模具設計與制造專業，將數控車床、銑床、加工中心編程、數控電火花、線切割機床編程進行合并。這樣，《數控技術與編程》課程教學內容的安排就體現了系統性、完整性、科學性和先進性，同時注重汲取近期先進制造技術和數控技術的最新研究成果，注重知識的前后連貫，注重基礎知識的完整性。

2.2 實踐教學的改革

為了建設好實踐教學體系，與使之與理論教學體系互相聯系、相互融合，豐富數控技術教學的實踐教學內容，通過實際調研研究，建立了《數控技術與編程》課程的實踐教學體系，即課程實驗──數控機床操作實訓──綜合實踐訓練[5]。

（1）課程實驗

開設數控機床結構實驗，使學生了解數控機床的機械結構；開設數控編程實驗，使每個學生獨立完成數控車床、數控銑床的編程訓練；利用計算機輔助編程（自動編程）完成復雜形狀零件自動編程訓練；通過編程訓練使學生掌握數控編程的方法和技巧。

（2）數控機床操作實訓

學生進行數控車床、銑床和加工中心實際操作訓練，讓學生掌握數控機床、加工中心的程序輸入、刀具參數設置、機床調整、機床維護知識，使學生能夠操作數控機床并加工出合格零件，培養學生操作機床的基本技能。

（3）綜合實踐訓練

學生自己選擇中等復雜程度的零件，分析零件結構、制訂工藝過程、工藝路線，選擇數控機床、刀具、夾具等，編制加工程序，自己動手操作加工出零件，培養學生綜合運用所學理論知識解決實際問題的能力。

2.3數控技術考核改革

融入職業技能考核，實行“雙證制”教育。將學歷教育融入職業技能鑒定內涵，將課程教學全面覆蓋職業技能鑒定標準所包含的全部知識。在課程結構、教學內容、教學進度安排和教學質量評價等方面為學生獲得職業資格證書提供可靠的保障，突出職業能力培養，實施“雙證制”教育[6]。具體做法是：理論教學課程綜合相應工種應該掌握的知識，實踐教學環節融合相應工種的技能部分，通過正常的理論和實踐教學，達到相應工種的職業技能鑒定標準，經過考試與鑒定，獲得相應工種的職業資格證書，實現職業資格“零培訓”，實現技術工人的“零距離上崗”。

3.成效分析

《數控技術與編程》教學改革之后，分別對05級和06級數控技術專業部分學生進行問卷調查，得到了一定的信息反饋（Z0501班24份、Z0502班21份、Z0605班30份、Z0606班32份）。經過匯總整理后得到教改前和教改后的學生對《數控技術與編程》課程改革的態度，如表1所示。

表1數控技術與編程教學改革前后比較

由表1中可以看出，教學改革得到學生的認可，課程內容的安排更趨合理，學生對課程內容的興趣大幅度的提高。通過一系列的教改實踐，針對數控加工技術的特點，突出面向綜合應用、加強工程實踐環節的原則，形成了該課程的總體結構框架，收到了良好的效果。

由于本次教改側重數控工藝編程能力的提高。從平時作業、期末考試、期末實訓中學生對知識點掌握的程度比較分析，強調實踐教學后，學生的知識掌握比以前扎實，能將所學知識運用到實踐操作中。教改之前，學生在期末的考試中對編程題的失分率高達32%，考試成績不太理想。教改之后，學生在考試中編程題的失分率下降到8%，學生編程時能主動考慮工藝問題，大大提高了所編程序的實用性。

4.結論

目前，高職院校都在進行相應的教學改革和課程改革，目的是培養學生能快速勝任數控操作崗位。而《數控技術及編程》是高職數控技術專業的一門主干專業課，具有實踐性強的特點。論文以培養學生熟練掌握數控設備基本編程技能為目標，進行了《數控技術與編程》課程的教學改革、考核改革。通過強化實踐教學，提高了學生的實踐能力；通過改革課程群的教學內容和形式，融入了職業技能考核方法，形成了新的教學體系，實行“雙證制”教育體制，獲得了良好的教學效果。

參考文獻：

[1]孫海濱，宮衍香.理論力學教學改革的實踐與探索[J].高等理科教育.2007.5：94-96

[2]陳書法，張南喬，張淑蘭.《機床數控技術》教學改革的探索與實踐[J].高教論壇. 2005.12（6）：126-127。

[3]李謨樹，張鐘，覃嶺，周華.數控技術一體化課程教學改革的探索與實踐[J].順德職業技術學院學報.2006.6（1）：81-83

[4]郭劍.關于校級實驗教學質量評價體系的思考[J].實驗科學與技術，2010（8）：126-127

[5]董德民.經管類創新應用型實驗教學體系的構建與實踐[J].中國科技信息， 2009（15）： 244-245

[6]高宏毅，周潔文，韓倩.教學與考證結合的教學改革探索[J].計算機教育.2007.10：104-105

第4篇：數控編程論文范文

關鍵詞：預備技師；論文；指導

G712.3

我院從2008年開始開辦預備技師班，學生為高中起點，學生在完成四年預備技師學制教育，并通過相應職業技師的理論知識考試和操作技能考核后，由國家人力資源社會保障部批準核發預備技師證書。在四年一期至四年二期，我們有預備技師論文寫作和答辯環節，一般為15周，學生在實習崗位上一邊工作，一邊寫作論文，期間指導老師定期去工廠進行指導和溝通，最后學生回學校參加答辯。畢業論文是預備技師教學的關鍵步驟，是教學過程與企業實踐的結合，是專業知識提升與沉淀的過程。學生通過撰寫論文，可為學生畢業2年后參加技師論文評審打下基礎。通過幾年的實踐和探索，我們總結出了一些好的做法，下面談一談我們在這方面的體會。

一、 做好選題和開題工作

學生的畢業論文從選題開始，題目選得是否合適，對后續寫作工作有很大影響。我們會在《畢業論文寫作》課程開始實施后，安排學生在學校學習2周，在這2周中，安排學生去查資料，指導老師每天都和學生見面，進行選題指導。我們的專業為數控編程，選題范圍主要包括：先進數控加工技術、夾具設計、機械制造工藝編制、先進測量技術等。學生選題確定后，要填寫《畢業論文開題報告》，然后安排統一時間進行開題答辯，學生在開題答辯時，要把自己的畢業論文寫作思路講清楚。

選題初期是學生最迷茫的階段，因為學生以前沒有類似經驗，學生會感覺無從下手。在這一階段，我們會安排幾次專題講課，講課主題有：畢業論文的要求和規范；畢業論文選題方法和范圍；論文寫作方法；往屆學生畢業論文范例剖析；等等。我們還會帶學生下企業，引導學生到一線崗位上選題，比如帶學生到手機和平板電腦外殼加工企業參觀，會指導學生選加工手機外殼和平板電腦外殼的氣動夾具設計做為課題。帶學生到數控機床廠參觀，會指導學生選數控維修方面的課題。帶學生到三坐標測量機企業參觀，會指導學生選精密測量方面的課題。

二、 注意跟蹤指導

學生在通過2周完成選題后，要馬上下企業進行頂崗實習，學生要在利用業余時間撰寫論文。學生在下企業后，允許和鼓勵學生根據在學校的選題和開題經驗，再結合崗位實際情況重新選題。學生盡量安排到擁有技師工作站資質的企業工作，我們要求企業安排一名工程師或師傅帶學生，對學生進行論文寫作指導。學校也安排一個老師跟蹤指導學生，定期下企業指導學生撰寫論文。

這一階段的工作內容為學生在崗位上利用工作之余r間撰寫論文。由于企業工作任務緊張，學生可能會覺得沒時間做論文。為了保證論文質量，我們會和企業協商，頂崗實習階段為學生做課題階段，不宜給學生安排太多工作任務，一般少安排加班和夜班。指導老師每周都要和學生保持接觸和溝通，經常指導督促學生做好論文撰寫工作。

在學生到崗位上工作之后的初期，如果學生在崗位上找到了更有實用價值和更好的課題，能結合學生自己的工作做論文，在經指導老師同意后，我們允許學生更換課題。最好的課題是學生結合工作崗位選的課題，寫的最好的論文也是出自工作崗位一線的論文。比如在技師工作站深圳市緣與美珠寶有限公司工作的學生，他們的工作內容是使用小型五軸數控銑床加工珠寶，編程和加工都是學生完成，有的學生寫出了加工珠寶的夾具設計論文，郵遞學生寫出了珠寶數控加工工藝改進方面的論文，都受到了好評。

三、 做好答辯工作

答辯是一個重要的環節，可以檢驗學生是否對自己的論文能夠說清楚，通過這個環節，可以發現學生是否有抄襲現象。我們提出總的要求是：（1）選題具有科學性、先進性和推廣應用價值；（2） 結構合理、層次清楚，文字（含圖樣等）；（3）表達準確通順，字數不少于4000字；（4）內容充實，論點正確，論據充分有效。

答辯時要求指導老師回避自己所指導的學生。我們從選題、結構、文字、內容水平和答辯表現等方面進行評價。一般分組進行，每組安排5個評委老師。

答辯環節能夠培養學生的表達能力和膽量，要求學生要做好PPT，內容表述要流暢，回答問題要準確。答辯時間一般安排在周六和周日，這樣才不和學生的工作時間沖突，保證學生都能按時參加答辯。

答辯完成后，評委小組要給出評價意見，同時給出結果，分三種情況：通過、不通過、按照要求修改后可通過。

四、 如何做好成績評價

成績評價是重要的指揮棒。畢業成績由幾部分構成：選題階段表現，占20%；論文水平，占60%；答辯表現，占20%。如果第一次答辯論文沒有通過，要求學生修改論文，再給一次答辯機會。如果第二次答辯還不通過，就要安排重修。

成績評價要堅持公平、公正、公開的原則。答辯時5個評委按百分制獨立打分，最好算出總平均分，作為學生的畢業論文成績。

五、結語

第5篇：數控編程論文范文

論文關鍵詞：一體化，數控，探索

 

隨著越來越多高精尖技術在我國裝備制造業中使用，以數控機床為代表的高科技裝備，已成為我國制造業的不可或缺的重要力量。雖然我國的數控機床的使用率還不如歐美發達國家，但是隨著我國“世界工廠”的地位凸現，數控機床的使用率將持續增長，成為我國制造業的主力軍。隨著數控機床普及率提高，隨之而來的就是需要大量懂得數控編程與機床操作的高級技術工人。中等職業學校便面臨著為國家培養高級數控技術工人的新的挑戰。

傳統的中職數控教學存在許多弊端。主要表現在：數控專業的理論教學與實踐教學被相對分開，各成一體。導致學生跟著理論老師學完一個學期的理論之后，利用期末集中到數控車間跟著實踐老師再學習實踐。因為數控技術對于中職學生來講比較抽象，學生在學習理論的時候，積極性普遍不高。通常一本書的理論學完了，真正掌握的學生很少。而期末到車間實踐的時候，很多學會的東西也已經忘了很多。這樣一來，導致學生覺得數控技術難學，普遍抱有恐懼心理，學習效果可想而知。

找到學生學習積極性不高，學不好的癥結后，我校從2005年開學以數控專業為試點教育教學論文，進行理論與實踐一體化的教學改革。即把數控專業學生第二年所學的專業課分成數控車削技術、數控銑削技術、鉗工技術、電器與PLC、CAD/CAM等若干素質技能模塊。將這些素質模塊全部進行理論與實踐教學并進，每一個模塊的理論與實踐教學由一個老師全部完成。學生在學習每一模塊時，先由老師講解當天所學理論，學生掌握后就直接到車間實驗室進行實踐練習。經過近幾年的試點，我校數控專業學生學習積極性相比以前有很大提高，學習效果也顯著改善。

但是隨著這幾年一體化教學的展開，其中的不足也在教學中顯現出來。數控專業學生所學的素質技能模塊彼此相對獨立，學生由于個人興趣不同等原因，往往只對其中的幾個模塊感興趣，而對剩余的模塊提不起學習興趣，造成學習過程中的偏科。這樣一來，使學生全面發展的教學目標便失去了意義。為此，我校機械系的教師以近五年一體化教學中積累的經驗為基礎，對數控一體化教學進行了一些新的探索與嘗試。

我們從學生在技能模塊學習中偏科的問題著手，分析學生偏科的原因。歸結起來主要是學生個人的興趣不同和學生學習的積極性不高所致。因此，在假期中，我系老師積極探索，把學生第二學年所學習的若干模塊進行了整體規劃。以數控車削技術和數控銑削技術兩個模塊為主線，把鉗工技術、電器與PLC、CAD/CAM等模塊的內容穿插在數控車削技術與數控銑削技術的學習中。

具體實施的步驟分為：首先，數控專業的學生升入二年級學習后，我系老師在新學期開學第一天對學生進行素質技能模塊學習前的動員中國期刊全文數據庫。在動員大會上，老師會向學生介紹整個技能模塊學習的總目標。總目標的實施依靠具體項目進行落實。具體的項目是由我系老師在假期中經過細致篩選，以數控中級工國家職業標準為考核依據，設計出的由軸類零件和平面輪廓零件組成的配合工件。通過把配合工件的內容分解，其中的知識點主要由學生將要學習的技能模塊組成。接下來，學生在進行每個模塊學習的第一節課里，專業老師都會向學生詳細介紹學生所學模塊在整個總體項目中所占的地位，學生所要掌握的知識點，以及如何完成所分配的目標。

在CAD/CAM模塊的學習中，老師會把學生要完成的總的配合工件的三維實體造型展示給學生，讓他們首先從直觀感受到學習完所有模塊后所要完成的配合工件的造型。然后，老師會把配合工件的實體造型進行逐步分解，最終分解成學生所要學習CAD/CAM模塊中的最基本的知識點，使學生明白，通過從最基本的知識點開始學習，逐步深化，最終才能完成整體的配合工件的實體造型。學生通過對CAD/CAM模塊中零件的實體造型有了了解后教育教學論文，在鉗工技術的學習中，首先從要完成的配合零件的毛坯入手。老師發給每名學生原始毛坯。學生通過學習鉗工技術的劃線、鏨削、鋸削、銼削、鉆孔、锪孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋、研磨、測量等知識后，對原始毛坯進行加工，以保證在數控車削和數控銑削加工中對毛坯的精度質量要求。得到達到精度要求的毛坯后，學生就開始在數控專業老師的帶領下，從數控機床的組成、基本操作、數控程序編制、自動加工和精度控制等知識點開始由淺入深地學習。學生學習數控車削技術和數控銑削技術同時，同步開始電器與PLC的學習。電器與PLC主要包括各種電器元件、控制電路和PLC編程。而這些知識點恰恰涉及數控車床和數控銑床的電器控制部分。在學生學習數控車床、數控銑床操作的同時理解機床動作的原理，使他們不僅知其然而且知其所以然。

學生根據第二學年開始時的總項目介紹，逐步隨著一體化教學的進行完成學習任務和目標。由于總目標劃分了若干小的模塊化目標。當學生由于興趣或其他原因完不成其中某一模塊學習時，就會造成后面的模塊學習無法進行，進而影響了整個總體目標的達成。在一體化教學中，教師還引入了團隊競爭，把一個教學班的學生分成若干小組。當完成一個基本模塊學習實踐后，各個小組會進行評比排名。基于以上兩點，學生在學習中偏科的現象大大減少，學生的學習積極性相比以往有大幅提高。學生考取兩個或多個國家職業資格證書的人數也有大幅提高。

事實證明我校在一體化教學中引入總項目引領各個分項目的一體化教學嘗試非常成功。但畢竟只是嘗試，肯定存在許多不足需要我們不斷改進與完善。只有我們不斷改進和完善一體化教學模式，不斷適應社會對人才需求的變化，才能為國家培養出更多優秀的高端技能型人才，使我國的裝備制造業始終立于國際不敗之地。

參考文獻：

[1]孫文堂數控加工專業教學之我見[J] 職業教育研究，2004，2

[2]馬春峰，于宏輝.職業技術教育理論與實踐教學探討[J] 遼寧高職學報，2007，9

第6篇：數控編程論文范文

關鍵詞：數控銑；加工質量

中圖分類號：G718文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2016）11-0380-02

1.數控銑削在現代加工中的重要性

數控銑床具有生產效率和加工自動化程度高，零件的加工精度和產品的質量穩定性好，能完成許多普通機床難以加工或根本無法加工的復雜型面加工，幾乎不要專用的工裝卡具，在減少次品，提高經濟效益和大大減輕操作工人的勞動強度等方面具有一系列優點。隨著制造業的迅速發展，大力發展以數控機床為先導的裝備制造業已成為我國政府的一項產業政策，將對數僅能增加企業的效益，而且還有助于提高我國制造業的整體素質和加快建設制造強國的進程。

2.數控銑目前要解決的問題

2.1換刀次數及位置不合理。利用數控銑床進行批量生產、特別是大批量生產時，在保證加工質量的前提下，提高加工效率、確保加工過程的穩定性是獲得良好經濟效益的基礎。數控銑削批量加工時，選擇簡便的換刀方式，是減少換刀輔助時間、減少機床磨損、降低加工成本的有效途徑。改進換刀點設置是為達此目的進行的有效嘗試之一。為此，在夾具選擇、走刀路線安排、刀具排列位置和使用順序等方面都要精細分析、優化設計，改進換刀點設置，減少運行成本，提高加工效率。

2.2編程技巧不強。程序的效率直接影響著機床的工作效率，所以優化編程質量是提高數控機床工作效率的一個重要方法。首先，熟悉機床的指令，充分開發機床的內部功能，尋找高效的編程和加工方法。其次，大力推廣計算機編程，加強計算機切削模擬，提高程序的可靠性，從而減少或取消在數控銑床上調試程序的時間。再次，合理編程，盡量減少機床走空刀的情況。

2.3產品結構的因素。

（1）各類零件規格尺寸和結構相差懸殊，機床工具等工藝裝備通用性不高。

（2）很多公司所面臨的通常都是多品種、小批量、短生產周期的生產任務，因此要求工藝系統有較高的響應速度。

（3）產品零件結構復雜，加工難度大。

（4）薄壁、易產生加工變形。存在大量的薄壁、深腔結構，為典型的弱剛性結構。

（5）刀具及切削參數選用困難。由于刀具工業的發展趕不上新材料的開發和應用步伐，又缺少加工切削數據庫的支持，如何合理選擇刀具和科學選用加工參數成為工藝技術的一個難點。

3.提高數控銑床加工效率的措施

3.1合理選擇切削用量。在切削加工中，切削用量的選擇是否合理，直接影響著加工質量，加工成本和生產率。如果切削用量選擇得當，便能充分發揮機床和刀具的功能，以取得生產的最大效益，倘若選擇不當，會造成很大的浪費或導致生產事故，所以必須合理選取。

當實踐證明，當切削速度提高10倍，進給速度提高20倍，遠遠超越傳統切削""后，切削機理發生了根本變化。其結果是：單位功率金屬切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具切削壽命提高了70%，大幅度降低了留工件上切削熱，切削振動幾乎消失；切削加工發生了本質性飛躍。目前機床情況來看，要充分發揮先進刀具高速加工能力，需采用高速加工，增大單位時間材料被切除體積（材料切除率Q）。

選擇合理切削用量同時，盡量選擇密齒刀（刀具每英寸直徑上刀齒數≥3），增加每齒進給量，提高生產率及刀具壽命。有關試驗研究表明：當線速度為165m/min，每齒進給為0.04mm時，進給速度為341m/min，刀具壽命為30件。將切削速度提高到350m/min，每齒進給為0.18mm，進給速度則達到2785m/min，是原來加工效率817%，而刀具壽命增加到了117件。

3.2合理選擇加工方式。加工方式可分為順銑與逆銑兩種。而加工中心機械傳動系統和結構本身就有較高精度和剛度，相對運動面摩擦系數小，傳動部件間隙小，運動慣量小，并有適當阻尼比，可以采用順銑方式加工，以提高加工效率。此外，加工經驗，順銑比逆銑時刀具壽命要提高1倍多，采用不對稱立銑方法，刀具壽命可提高2～3倍。

3.3選擇合理加工路線。數控機床特別是軸以上加工中心，一般是一次裝夾、多方位加工，都有刀庫，可自動更換刀具，一次加工成形。確定正確簡潔加工路線，是保證加工質量和提高效率基礎。編程時確定加工路線原則主要有：應能保證零件加工精度和表面粗糙度要求；應盡量縮短加工路線，減少刀具空程移動時間；應使數值計算簡單，程序段數量少，以減少編程工作量。如位置精度和尺寸公差要求高孔加工來說，孔直徑小于～加工工藝路線為：鉆中心孔、鉆孔、擴孔、鉸孔，而孔直徑大于～加工工藝路線則為鉆孔、擴孔、粗鏜、孔精、鏜孔。

此外，對加工工藝綜合應用，減少工件安裝次數，可有效縮短搬運和裝夾時間。例如將五面五軸加工中心與立車復合構成萬能加工中心，可實現一次裝卡完成零件大部分（或全部）加工。

3.4合理選擇裝夾方式。鑒于數控加工時工序集中，對零件進行定位、夾緊設計以及夾具選用和設計等問題上要全面考慮。首先，應盡量采用組合夾具，通用夾具柔性差、定位精度相對較低，當產品批量比較大、加工精度要求高時可以設計專用夾具。其次，選擇工裝時應有利于刀具交換和測量，避免發生碰撞干涉。

4.數控銑削展望

隨著數控銑床在制造業中廣泛應用，數控銑床在現代加工中將扮演著越來越重要的角色，數控銑削加工的理論研究已比較成熟，但在銑削加工過程、高速銑削、精密銑削機床等方面我們國家仍然存在不足，和美、日、德等發達國家之間存在著較大的差距，由于數控銑床是一種相對高費用的加工手段，為了同時滿足加工質量，提高加工效率，降低生產成本，還必須對數控銑床工藝參數進行優化。

控機床的發展產生重大的影響。在制造業中用好數控銑床提高數控銑床的利用率具有重要的現實意義，它不

參考文獻：

[1]《數控加工技術》（北京理工大學出版社）

第7篇：數控編程論文范文

Abstract: NC machining has become the representative of leading technology in world machining industry at present, and the application of NC macro program reflects the level of NC machining and the utilization rate of the machine tool. It's directly related to the difficulty and efficiency of machining. Based on NC macro instruction, through the processing example of "missile", the method of macro instruction programming of NC class A and class B is explained intensively, which can greatly improve the efficiency of programming and machining.

關鍵詞： 數控；宏程序

Key words: numerical control；macro program

中圖分類號：TP392 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2011）28-0154-02

0 引言

隨著數控加工的發展，應運也產生了許多自動編程軟件，這些軟件的確解決了復雜型面的加工編程問題，使得加工效率大大提高、誤差大大降低，但是也不可回避的是自動編程軟件生成的復雜型面的加工程序文件數據量較大，一般大都須在線加工，這樣對傳輸系統就提出了很高的要求，但是不可避免的是要受到傳輸線路和周圍磁場信號的影響，這樣使得數控成本提高。如果使用宏程序進行加工，就可以大大縮短程序的長度，從而大大提高了數控機床加工能力，宏程序是加工編程的重要補充。

宏程序是我們把經常使用的某一功能的一系列指令像子程序那樣存入存儲器，用一個總指令來代表它們，使用時只需給出這各總指令就能執行其功能，把的這一組指令稱為宏程序本體，簡稱宏程序。這各總指令稱為用戶宏程序調用指令。編程員在編程時只需記住宏指令所代表的含義，而不必記住宏程序本身。簡單的說：“宏”的英文單詞為“MACRO”，意思是“宏大”、“巨大”的意思，不是說它的程序巨大，而是說它可以完成很大計算工作量的任務，而程序本身一般較短。它與普通程序的區別在于：宏程序本體中，能使用變量，可以給變量賦值，變量之間可以運算，程序運行可以跳轉，而普通程序中，只能指定常量，常量之間不能運算，程序只能順序執行，不能跳轉，因此功能是固定的，也就是說一個程序只能針對一個零件，而宏程序則適用于形狀相同尺寸不同的加工部位，而且大大減少了系統內存的占用量，所以說宏程序擴大了數控機床的加工范圍。宏程序分為A類和B類。

1 A類宏指令

1.1 A類宏指令變量的類型（表1）

1.2 A類宏指令變量的運算指令格式（圖1）

變量# j 、# k之間按一定運算法則進行運算，運算法則由Hm來確定，將運算結果儲存到# i中，為以后運算或機床運動儲存數據。

1.3 A類宏指令調用格式 與子程序調用格式相同，使用M98調用，使用M99返回。

2 B類宏指令

2.1 B類宏指令變量的類型（表2）

2.2 B類宏指令變量的非模態調用指令格式

2.3 B類宏指令變量的模態調用指令格式

2.4 B類宏指令變量的賦值（表3）

3 導彈加工宏程序的編制

3.1 分析“導彈”零件的加工（圖2）

3.1.1 工藝分析 零件上部為圓柱、圓錐、球體的組合體，需用球頭銑刀加工，用普通程序難以編程，若采用G19在yz平面走刀，編程相對較簡單，但是為了獲得較高的表面質量，走刀次數將會很多，影響加工效率，且機床需經常反向運動，存在沖擊環節，影響機床壽命，如采用沿周邊輪廓走刀，編程相對復雜，但走刀次數將大大降低，效率大大提高，所以采用周向走刀方式編程。

3.1.2 確定夾具選用刀具 零件為長方體結構，所以采用機用平口鉗裝夾，根據零件尺寸，考慮表面粗糙度、加工效率等因素，使用ф10球頭銑刀加工。編程原點、編程坐標系的設定。編程原點設定在工件上表面中心位置，這樣便于對刀，刀位點設定在球頭銑刀的球心處。

3.1.3 確定刀具運動方向及軌跡 為了獲得較好的表面質量，所以采用順銑，刀具從零件的左上角點下刀。刀具的走刀路線是周面輪廓的等距面，等距距離為刀具半徑，加工時需計算圓柱與圓錐、圓錐與球體在每一層高度與等距面的交點坐標值。

3.2 A類宏指令編程（圖3） 為零件設定一些能夠確定加工情況的要素（非易失性變量）。

#501――圓柱半徑；#502――球頭半徑；.#503――刀具半徑

主程序

O0033;

G91G28Z0;

S1000M03;

G90G17G54G00X-76.0Y21.0M08;

Z-10.0;

M98 P3301;

G00Z30.0M09;

M05;

M30;

3.3 B類宏指令編程

主程序

O0034;

G91G28Z0;

S1000M03;

G90G17G54G00X-76.0Y21.0M08;

Z-10.0;

G65P3301L1A15.0B10.0C6.0I90.0;

G00Z30.0M09;

M05;

M30;

第8篇：數控編程論文范文

論文摘要： 宇龍數控仿真軟件在我院實際教學中已使用二年，筆者根據自己的使用經驗，結合理實一體化教學改革，介紹仿真軟件的使用特點，及如何與理論和實踐教學相結合。

0引言

數控編程與操作是數控加工專業學生的一門實踐性很強的專業課，單純的理論教學，易使初學者感到枯燥，難學，使高職教育的數控編程與操作教學陷入異常困難的境地。如何降低學習的門檻，激發學習興趣，使學生化“難學”為“易學”，化“苦學”為“樂學”，我們在實際教學中，利用宇龍數控仿真軟件進行了一些有益的探索。

1數控仿真軟件在數控編程與操作課教學中的應用

一般來講，數控編程與操作課主要講授，數控車銑床，加工中心的編程，工藝，及機床的操作等內容，而對于沒有接觸過的初學者，這些內容如果不配合實踐教學，沒有實際的感性認識，這些內容很難理解掌握。但是如果采用上幾節理論課，再上機床做實驗的做法。學生上理論課的時候沒有聽懂，而做實驗的時候又沒有理論知識的指導，最終學生還是沒有理解掌握。如果采取上完理論課再實習的做法，則更是理論和實踐脫節。如果想邊講理論邊實踐的做法，由于課堂無法組織（不可能在機床邊上講理論課，如果在機床邊上講，一個班的學生40人，根本無法看清楚機床上的操作），而無法實現。

有了數控仿真軟件就解決了上述問題，數控仿真軟件是利用計算機仿真技術，把數控機床搬到了計算機中，搬到了教室里，有了數控仿真軟件，就可以利用投影儀把機床和機床操作面板，顯示在投影儀上，全班同學都可以看清，教師就可以利用仿真軟件邊講理論知識邊實踐，把所講理論知識落實在機床操作中，并且所有學生都能看得見。這樣一來，教師可以講一段，操作一下機床，使理論知識很好的和實踐結合。

而且，可以把實習車間，搬到了教室，教師講完課程后可以布置實際操作的作業，讓同學們在計算機上進行仿真加工，加工出工件后可以利用仿真測量功能進行測量，檢驗加工零件的準確性。這樣一來實現了教室和實習車間的有機結合。

而且基于這個平臺，我們可以做更多的事情。如：我們可以利用仿真軟件的錄制功能錄制教學視頻。同樣的內容錄制好后，教師不用重復的講，播放視頻即可。仿真軟件還有出題功能，可以出加工或操作題讓同學們在仿真軟件上加工，加工結束后系統能自動的判斷對錯，并給出成績。

而且仿真軟件還可以用作CAD/CAM教學的實際驗證，仿真軟件具有數據接口，可以直接調用CAM軟件生成的加工程序進行仿真加工，用以驗證程序的正確性。

2在理論與實踐相結合的數控仿真教學中，如何激發學生技能操作的積極性呢

2.1 從實踐入手，調動學生學習理論的積極性我在仿真實習教學中，總是先拿出已加工好的真實的零件，精致的外觀、光潔的表面，吸引著他們，使學生產生也要加工、想實踐的心理，調動其積極性，為上好理論課做鋪墊。如講解點位快速移動代碼G00，直線插補代碼G01，順時針插補代碼G02，逆時針插補代碼G03等，都是采用先看再做的方法，同時，提出一系列相關的問題，使學生產生濃厚的興趣。

有的學生在練習中會產生一些錯誤，我就用仿真軟件的授課演示功能針對這些問題，讓學生觀察現象，及時糾正程序的錯誤之處。使之明白沒有正確的理論知識就不能夠加工合格的零件，產生一種迫切需要通過實踐來掌握理論知識的渴望。

2.2 讓學生在仿真課中掌握一定的理論在仿真實習課中，每次我都展示一張難度適當的零件圖，用直觀的方式提問學生，讓他們分析圖形及走刀過程，引導學生思考編程指令，得出正確結論，從而來獲得知識。如編程時用G71粗車循環的優點是什么？為什么加工外圓用G01直線插補，而回刀用G00快速移動呢？加工錐度時，為什么要用G01指令使X軸、Z軸同時移動產生角度？這些問題的提出，主要是激發學生的思維活動，使學生通過獨立思考來獲取知識，并提高學生的語言表達能力。在實習課中學生們感覺理論知識不夠用時，我馬上抓住時機把理論知識適當地拓展、加深，使學生牢固地掌握知識，掌握實踐方法。

2.3 在每一個仿真結束后都及時地引導他們思索對于我們已經做好的零件，你認為還有哪些缺點或者還做哪些改進。當同學們把問題提出來后，再讓他們通過討論，看看自己提出來的問題是不是別人也存在，如果是別人沒有研究過的，再進一步制定實施方案，并通過小組討論確定其可行性，然后在老師的輔導下，把創新后的零件作出來。對于一些有價值的零件，建議他們保留程序，在今后的實際操作中加工出來。

3把課本內容科學地整合到以“實際動手能力為核心”的仿真教學中，應貫徹多元整合的策略思想

職業教育是一種以就業為導向的教育，這就決定職業教育的教學特點必須是以工作為導向的教學思路。強調實踐在教學工作中的主導地位，應該使課本的內容是以工作實例出發，逐漸引出今天要學的內容，而且要配合仿真軟件講一步做一步。為此我們編寫了新的教材已經出版使用，在實際教學中產生了好的效果。

4仿真教學中，還應構建多元評價體系

教學評價直接影響學生學習的主動性和積極性，所以評價要做到：第一，合理且有一定的彈性，答案不能限制太死，只要合理就行，如一些仿真操作中學生實施方案的可行性討論，實操過程中加工線路等。第二，對于由系統自動判分的一些操作加工，可以在考試中應用，這種自動判分的模式，降低了教師閱卷的工作量，而且公平公正。第三，既要評價技能操作結果，又要評價技能操作的過程。對在技能操作中學生的積極參與表現出來的良好個性品質要給予充分的鼓勵、肯定、嘉獎。第四，轉換評價的主客體關系。對學生在課堂上的技能操作情況及結果不僅僅由教師來評，還可以讓學生自評或互評。如加工線路的制定、某些圖樣的理解、坐標點的計算，可采用學生討論評價的方式，在研討中發現問題，得出正確結果，學習的主動性、積極性也就調動出來了。

總而言之，數控仿真軟件的使用提高了理論和實踐教學的結合程度，拉近了理論和實踐教學，可以在教室里同時進行理論和實踐教學，可以真正的做到講一步做一步。數控仿真軟件的使用可以豐富數控教學的手段，提高學生的學習興趣，增加學生的練習時間，降低數控實習教學的設備成本。但是在切削用量的掌握，以及工件的裝夾練習，數控仿真軟件還有值得改進的地方。總之，數控仿真軟件有利于全面提高學生素質和綜合職業能力，激發獨立思考和創新意識，培養學生自主學習和勇于實踐的能力，雖然教育教學理念的更新是艱苦的，教改的道路是曲折的，但以此培養出來的學生的前程卻是不可限量的。

參考文獻：

[1]夏建國，郭揚．職教課程模式開發[N].上海教育出版社，2002．

[2]黃克孝，嚴雪怡．職教課程改革研究[N].科學普及出版社，1997．

[3]機械工業教育發展中心，華中科技大學國家數控系統工程技術研究中心．關于數控人才需求與數控職業教育教學改革的調研報告，2003年7月．

第9篇：數控編程論文范文

【關鍵詞】數控機床；網絡；DNC系統；構建；應用

計算機網絡技術的飛速發展促進了社會網絡信息化的進程，在機械制造業中網絡技術同樣得到了廣泛的應用和推廣。利用網絡技術對制造業中的數控機床系統進行管理，在提高生產效率方面取得了明顯的優勢成果。網絡DNC技術相對于原有的FMS來說具有很強的優勢性，因其少投資、低風險、效率高的獨特優勢尤其受到中小型機械制造企業的青睞。DNC網絡系統主要強調信息的集成和自動化管理，將制造業中的各個設備，如加工設備、測量設備等等，利用網絡連接成一個系統的整體并對其進行全方面的有效管理，在提高生產率，充分發揮設備的性能等都發揮了積極的促進作用。

1、機床網絡DNC系統的結構分析

1.1 點對點型通信結構。此種通信結構在數控機床DNC網絡發展的早期被廣泛的應用。其網絡的構建主要是利用數控機床的RS232C/422串口進行通信，其實現形式是建立在局域網的基礎上，以一臺計算機對應連接一臺數控機床進行通信。此種通信結構的優點在于連接簡單，而且投資成本較低，實現起來比較容易。但是其對通信距離具有很大的限制，而且對于RS232C接口，其容易受到外界的干擾，容易導致誤碼的出現，可靠性不高。而且其所能夠連接的設備受限制，較難對其系統進行擴展。

1.2 局域網型通信結構。此種通信結構適用于本身具有網絡接口的數控機床。機床采用網絡接口能夠直接實現車間的局域網連接。此種通信結構作為一種比較先進的通信結構形式能夠很好的實現數據的傳輸和共享。其具有良好的糾錯能力，較高的可靠性，同時容易將其擴展，通信效率較高。但是因為其結構的復雜性，使其很容易遭受電子干擾且投資較大，而且容易受到地理位置的限制。

1.3 現場總線型通信結構。現場總線型通信結構作為面向現場和車間的數字、串行的數據總線通信網絡，已經成為現代機床網絡系統的主要網絡形式。此種通信結構具有節省投資、準確性高、可靠性好的優點，而且其結構組成簡單，組裝起來也很方便。但是其在兼容性方面表現較差，開發比較困難。

2、服務器軟件的設計

在DNC網絡系統的中心服務器上設置服務器軟件以提供服務于客戶端。在機床網絡DNC系統的服務器中心，主要包含以下服務器軟件模塊：

（1）通訊服務軟件。機床的通信服務通常需要采用串口通訊軟件、NFS服務軟件和FTP服務軟件其通信提供軟件支持。機床串口通信服務軟件在根據機床協議的要求進行自主的開發，也可以直接采用商品化的軟件，以滿足企業的需要為前提條件。NFS軟件為帶網絡接口的機床的通訊服務，本論文研究的DNC系統采用的是CIMCO NFS Serve。FTP服務軟件為Fanuc系列帶網絡接口的機床的通訊服務，本論文研究的DNC系統使用MS IIS。

（2）數據服務軟件。此服務軟件作為數據存儲的中間處理層，其主要功能在于對機床和計算機直接的通訊以文件的形式進行存儲和傳遞，除了對通信服務器的世界起到監視作用之外，還可以對數據庫的信息進行讀寫和操作。數據服務軟件的工作流程如下圖1所示：

（3）Web服務軟件。此軟件作為客戶端和數據庫的中間層，其功能在于對應用程序的規則進行封裝、對于訪問數據庫的各個細節進行屏蔽，另外給客戶端的不同應用提供統一的接口以進行訪問。使用Web服務可保持數據的統一，其便于擴充的有點也為新功能的增加提供了方便。

3、客戶端軟件的設計

對于機床網絡DNC來說，支持其應用的各種應用軟件由兩部分組成，即DNC應用軟件和管理應用軟件。對于管理應用軟件來說，其設計是建立在滿足企業需要的基礎之上，并在相關工作人員的計算機端口上進行運行。DNC應用軟件的主要作用在于為數控機床設備提供編程的借口，以DNC服務器上以WebService的形式進行運行，以為企業提供網絡服務。

3.1 DNC應用軟件。在機床網絡DNC系統中，DNC應用軟件用以接受來自企業信息系統，如：制造指令的執行系統、車間制造的信息系統等傳遞過來的加工信息指令，并將網絡DNC提供的服務加以調用，用以實現信息成為設備控制指令的轉換。DNC應用軟件可以作為企業信息系統和數控機床設備編程的一個接口來看待。對于此項接口，可以通過各方面細節，如：設備型號、通信服務協議等的封裝操作，將其打造成為一個具有一致性的機床設備編程接口，以滿足程序調用的需要。

3.2 管理應用軟件。管理應用軟件主要作用在于對機床加工過程中相關的各種元素進行有效的管理。數控加工是一個人員、設備、信息加工等多種元素參與的生產活動過程，不僅要保證一定的生產效率，還要保證產生的生產質量滿足要求。對于中小型企業來說，數控機床的生產加工過程需要對生產、分配、回收、入檔記錄等各個環節的操作。其整個生產過程需要生產組長、程序元和操作員等相互配合共同完成。因此，在管理應用軟件的設計上，可將各個加工環節建立實體關系模型，根據加工零件的工序和設備類型進行數控操作的編程，并將得出的結果予以保存和上傳。綜合分析結果進行數據庫的建立，并將對數據庫的訪問操作在WebService中進行封裝。

4、結語

將機床網絡DNC在機床制造中加以構建和應用，實現了生產信息和設備信息的網絡化管理，提高設備利用率的同時有效提高了生產的效率，實現了良好的經濟效益。機床網絡DNC的構建使機床通過網絡和計算機之間實現了雙向通訊，計算機和機床設備之間的數據交換實現了高效性和可靠性的傳送。數控程序的計劃產生、分發、回收、存檔管理更加的規范化。零件的加工工序和設備以及程序員、操作員之間實現了有效的連接，對于數控程序的執行狀態可以進行直接有效的管理，提高了生產的質量，從而帶來更好的經濟效益。

參考文獻