前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的對數控編程的認識主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關鍵詞:技校數控加工基礎課程教學
《數控加工基礎》是數控機床加工技術的基礎課程。課程的主要任務是使數控加工專業的學生具備一定的數控加工基礎知識,對數控機床有全面的認識,對數控加工工藝有一定的了解,掌握一定的數控機床編程基礎;能對一些簡單零件進行工藝分析和編程;引導學生學習自動編程,了解數控加工的新技術,會對數控機床進行簡單的操作和日常維護,為今后進一步學習相關專業知識打下良好基礎。
由于本課程內容范圍廣,對于大部分技工學校的學生來說,要全部學好有一定的難度,本人通過運用多樣化的教學方法和教學手段,引起學生對本門課程產生濃厚興趣,使學生更好的掌握知識。以下是本人多年從事該課程教學做出的一些教學探究。
1 合理利用實訓車間
本課程的《數控機床基礎知識》和《數控機床的操作與維護》兩部分內容可以合理利用實訓條件,在實訓車間進行教學。
首先,學生可以對數控機床的基礎知識有感官的認識。以數控車床介紹為例,以車間的數控設備作為教具,介紹數控車床的基本組成,各組成部分的功用,數控車床坐標系的方向確定,數控車床加工的內容(車間的陳列架擺放已加工的零件),學生通過視覺感官認識,對數控車床的基礎知識有一個整體的印象。同時可用比較的方法介紹其它數控機床的基礎知識,這樣可以使學生對各類數控機床有相對全面的認識。
其次,學生可以即時熟悉數控機床的面板操作。以FANUC系統的數控車床為例,可以在車床的面板上進行講解各功能鍵的作用。由于該系統帶有圖形模擬功能,輸入程序后,可以調用圖形模擬顯示功能和操作面板上的空運行及鎖住功能,對刀之前,詳細地觀察主軸轉速,刀具的運動軌跡,刀具號的選擇,通過位置坐標的顯示來檢查刀具與工件是否會出現碰撞和模擬出來的圖形是否和零件圖紙一致。通過現場操作,學生可以進一步熟悉數控車床面板各功能鍵的作用。
同時,學生可以熟悉數控機床的日常維護。數控機床進行日常維護和保養內容的講解時,可以對現有的機床維護操作示范給學生看,并對每個日常維護和保養的細節進行詳細的講解。
合理利用實訓車間進行教學,提供給學生動手操作的條件,使學生有感官的認識,從而對本門課產生濃厚的學習興趣。
2 分組討論課堂教學內容
對于《數控加工工藝設計》內容的教學時可以分組討論課堂教學內容。具體教學過程如下:首先,詳細講解零件圖的數控加工工藝分析過程,并舉例說明;然后給出一組輪廓相似尺寸不一的零件圖,將學生分成幾個小組,再要求各組分別進行討論零件圖的數控加工工藝過程,每組一張零件圖,給定時間討論工藝內容(包括工序劃分,最佳路線選擇等等),由每組推薦一位同學進行總陳述,到講臺當小老師進行講解,最后根據學生講解的情況進行必要的分析和補充。
此法可以使學生對自己所作答的情況有所了解,發現自己的不足,并及時得到糾正。這樣即可以滿足學生自我表現的愿望,形成互動學習,引導學生積極投入討論中,增加學生學習的欲望,同時使學生對所學內容加深了印象,不再犯同樣的錯誤。
3 運用學生間的幫帶學習
在《數控車床簡單編程》和《數控銑床、加工中心的簡單編程》的教學過程中,運用學生之間的幫帶學習可以起到良好的作用。
在學習編程的過程中,由于學生的領悟力存在一定的差異,有的學生接受能力較強,對于編程所需的基本指令能夠較快的理解,故而能較快的對簡單的零件進行編程,有的學生接受能力較差,為了使全班同學都能盡量同步學好,采用同學之間的幫帶作用,讓學得快的同學盡力幫助學得慢的同學,從而達到較為良好的學習效果,也可以促進同學之間的交流。
4 應用宇龍仿真軟件進行教學
為了使學生對所學的編程知識能有更深的印象,編程部分的課程可以借助宇龍仿真軟件輔助講解。應用宇龍仿真軟件,學生可以模擬機床編程操作,從而熟悉仿真機床的操作面板,能建立工件坐標系的方法,能選擇刀具幾何角度、設置刀偏及刀補。同時,通過數控仿真軟件進行程序錄入,對刀,仿真加工出零件,并檢測所加工的工件的各部位尺寸,驗證所編的數控程序的正確性,加深學生對編程知識的理解。
由于仿真操作過程與實際操作過程基本一致,如果通過仿真軟件的檢驗得到已經正確程序,到車間實訓時就可以大大提高效率,減少設備的占用時間,而且由于所加工零件的程序已在仿真軟件模擬加工過,所以可以極大的降低出錯率;這樣可以做到有限的設備,最大的容納度,使所有學生都能得到較好的訓練效果。
此外,由于本校沒有數控銑床和加工中心等機械設備,所以針對數控銑床和加工中心的零件編程加工,也可以在仿真軟件上進行。利用仿真軟件給學生講解數控銑床和加工中心機床的操作過程,由學生把寫好的程序輸入軟件進行仿真加工,從而學生對數控銑床和加工中心的操作有一定的認識。
5 利用多媒體技術
由于本校沒有電火花線切割和電火花成形加工設備,而宇龍仿真軟件也無法實現,為了使學生對電火花加工有一定的了解,此部分的內容可以利用教材所配套的光盤在多媒體教室進行教學。光盤中錄有電火花線切割和電火花成形加工的加工過程短片,利用光盤中的短片進行理論知識的講解,學生對本章內容能有較為深刻的印象。
6 應用CAXA軟件
在現代化生產中,自動編程在數控機床的使用中發揮著很大的作用,所以有必要讓學生了解自動編程。自動編程所使用的軟件主要有、MasterCAM,PRO/E、UG等軟件,MasterCAM、PRO/E和UG主要是三維造型及編程,對于中級數控專業的同學來說,學會有一定的困難,CAXA軟件主要是二維造型及自動生成程序,相對易于接受,在本課程內主要介紹CAXA數控車自動編程。
應用CAXA軟件進行自動編程時,首先應先進行零件造型;接著,進行加工工藝分析,工序劃分,選擇合適的刀具,設置相應的切削參數,確定加工路線和刀具軌跡;然后就可以自動生成程序,并可以自動進行軌跡仿真,觀察刀具走刀路線及是否存在干涉及過切現象,完成模擬加工;最后,為適應本校數控機床的要求,對部分程序適當修改,從而得到滿足實際機床加工的程序。
利用CAXA數控車軟件自動編程得到的非圓曲線比用手工宏程序編程得到的輪廓表面好,零件加工精度更高,加工質量更好,而且可以避免復雜的數學計算,降低出錯率,提高零件的加工效率。
為了學生能及時掌握所學的知識,本課程還配套有一本練習冊。每講完一個章節時,要求學生獨立完成練習冊作業,并進行講評,從而達到較為良好的輔助效果,使學生能夠及時回顧所學的內容,扎實掌握所學內容。
7 結束語
通過各種教學方法和教學手段的交替應用,充分調動學生學習的積極性和主動性,取得了良好的教學效果。當然,對于數控加工基礎課程的教學還有很多方法值得我們去探究,作為技工教育工作者,既要不斷的鉆研學術,也要在實際教學中靈活應用,從而使理論與實踐緊密結合,達到良好的教學效果。
參考文獻:
[1]黃偉林,主編.數控加工基礎第二版.中國勞動社會出版社,2007,5.
[2]李桂云,主編.宇龍數控仿真軟件使用指導.高等教育出版社,2007,6.
【關鍵詞】《數控編程》;課堂教學;效果
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B文章編號:1009-8747(2012)01-0058-01
隨著現代科學技術的迅猛發展,數控技術在現代制造業中廣泛應用,社會急需培養一大批從事數控機床編程和操作的中等技術人才。目前中職學生普遍素質較差,接受能力低,要使學生愛學樂學,熟練掌握數控編程技術,必須改變傳統的教學方法,增加課堂的吸引力,調動學生學習積極性和主動性,提高課堂教學效果。
結合本人在講授數控車床編程教學進行了一些嘗試和探索,談談點滴體會。
一 營造和諧寬松的學習氛圍,增加學生學習積極性
要激發學生學習積極性,老師應善于營造和諧寬松的課堂學習氣氛,增加學生學習積極性和主動性,提高課堂教學效果。我總是臉帶微笑走進教室,拉近師生的友誼。用飽滿的熱情、親切的語言講課,能感化個別昏昏欲睡的學生。講解編程時,多采用師生互動提問探討的方法,使學生共同參與。每人編寫一小段程序,每節課都有許多同學參與回答問題,力求最大限度地活躍課堂氣氛,消除學生厭學心里。重視對學生的評價,特別是對差等學生,多給予關心和鼓勵。個別差等生對編程指令不記不背,不肯動手編寫程序,我總是耐心地輔助,多用表揚和鼓勵,少用批評和責備。充分體現老師對學生的關懷和信任。老師帶著感情上課,有強烈的感染力,樂教善教,就能創造和諧師生關系,學生就能愛學樂學,激發學生對學生專業技能的積極性。
二 用靈活多樣教學方法,增強課堂吸引力,提高學生學習興趣
數控編程指令復雜,需熟記的代碼多,程序格式各異。必須根據不同的教學內容,采用靈活多樣教學方法。
1.巧用多媒體教學
巧用多媒體教學,生動形象地展示刀具切削循環軌跡,將抽象的內容,具體化,情趣化,將專業知識學習和欣賞現代數控加工結合起來,使學生對本門課產生濃厚興趣,和強烈的求知欲望。
2.分解教學方法
將完整程序分為若干段講解,外圓粗加工、精加工、切槽切斷、切螺紋等。從淺入深,個個精通,讓學生一步一步地掌握編程的方法和技巧,最后能輕松地匯總成完整的加工程序,減輕學生學習壓力。
3.歸類比較法
復習或小結時,多采用歸類比較法,將意思相近,功能相似,格式參數較多,軌跡復雜的指令加以對較、歸類。讓學生易記易背,達到事半功倍的教學效果。教師不但要深入鉆研教材,精心設計課堂教學,而且要了解學生的知識底細,才能因材施教,才能選擇合適的教學方法。
三 活用教材,精選教學內容
現我校數控編程教材形式單一,內容陳舊,實踐性差,不適合我校學生學習和實踐。老師必須能根據學生的接受能力,合理選擇教學內容,刪繁就簡,確保重點,本課程重點講解數控編程有關加工指令及代碼,常用輔助功能,輪廓節點坐標的計算,要求掌握數控程序的合理編制和加工工藝路線的合理制定等。要淡化刀具材料、切削加工參數的選擇,無需對數控系統的維護保養講解。注重實用性,以必須夠用為尺度,確保學生能編制有臺階、錐面、螺紋,溝槽,曲面等二維輪廓零件的加工程序。絕大多數學生達到數控中級工編程能力,個別學生可達高級工編程能力。要使學生掌握數控編程,需要一系列的習題訓練來輔助,精選例題,安排合適的練習題、作業十分必要,針對我校學生基礎差,學習接受能力差特點,加大作業量、練習量,而放低要求,減少難度,鞏固課堂知識,注重實用性,提高學生實際編程能力。
我院數控技術專業是首批品牌專業,高等職業教育數控技術專業的培養目標是既具有專業操作技能,又有專業理論知識的應用型、復合型的技術人才。針對這一特點,我院在教學示范的過程中,對數控實踐教學進行了改革與探索。
一、實訓基地硬件、軟件平臺建設
我院建立了認知實習—基礎實踐操作—提高性實訓—頂崗實習的實踐教學體系,此體系針對我院機電系所有專業進行分層次教學。從2004年開始至今,我院搭建了一套以26臺數控車床、10臺數控銑床、10臺加工中心、2臺五軸加工中心、2臺特種加工機床組成的數控實訓基地, 3個60臺計算機機房構成的硬件平臺。
市場上數控系統種類較多,我院經過企業、經銷商、高職院校多方位的走訪調研,首先在設備選型上避免教學模型化,購買的機床與企業的機床沒有任何區別,都可以直接用于生產。學生在實訓的過程中就接觸到企業所用機床。在實訓中心學習過數控機床的同學,能更快的融入到企業生產中。其次,采用了企業和高職院校普遍應用的系統。分別為數控機床配置了HNC-21T、SIEMENS、FANUC數控系統。這樣學生在學校就能夠了解生產企業應用較普遍的各種數控系統。
在軟件方面,我院主要配置了VUNC數控仿真軟件,用于實訓加工前的仿真。Pro/E應用軟件,CAXA三維實體設計、工藝圖表、注塑模設計、冷沖模設計、數控銑、線切割、數控車和雕刻等CAD/CAM軟件,用于學生零件圖繪制,三維實體建模與加工。學生可以根據自己專業特點選擇不同的加工方案實現加工。
二、數控實踐教學模式的改革
目前,高職院校招生對象有一個很普遍的問題,大部分學生高中時學習成績偏低,這些學生基礎相對差,自我約束力也不強,大多數學生從他們一踏進校門對學習就沒有多大的積極性,有的甚至還有很強的厭學、逆反心理,這無疑給我們的教學帶來了很大困難。
然而,我們都知道,學習知識是一個積極能動的認識過程,不能用消極、被動、強迫接受的方法,面對這種實際情況,如何使學生由不愛學習到逐漸對學習產生興趣,如何提高教學質量,成了擺在我們面前的一大難題。我院數控實訓基地在實踐教學過程中,授課教師結合學生自身特點和各專業的特點進行教學,在實踐教學分四個環節,教學效果較好。
1.認知性的實訓教學環節
金工實習是我院基本實踐教學環節之一,主要針對大學一年級的學生。我院徹底改變了傳統、單一的利用普通車床、刨床、銑床進行教學的方式,而是把數控技術內容加在普通機床上。指導教師在講解普通機床時把數控機床工作原理、加工工藝、編程、結構穿去,并在數控機床上現場演示零件的加工。從而讓學生對數控技術有一個感性的認識。
第一次接觸機械制造業的生產方式和工藝過程,因為沒有必需的基礎知識,這一階段的實習主要是認知性的。
2.基礎性數控實訓教學環節
數控技術是一門實踐性很強的專業課。我院數控系統手工編程以HNC-21T系統指令為主,以FANUC、SIEMENS系統指令為輔。為了使學生對數控系統有一個較為系統、全面的認識,我院120學時開設的內容如下:
(1)仿真:學會使用VUNC數控仿真軟件,模擬加工,了解加工整個過程。
(2)數控系統的原理及組成:掌握數控加工原理、機床結構和組成;華中數控系統與其他系統的區別。數控系統常用部件的原理及應用。
(3)數控車床、數控銑床、加工中心、特種加工:掌握控制面板的操作;手工編程(華中數控系統指令編程為重點);對刀的操作和一些不太復雜零件的加工,并進行工件檢測的整個過程。
(4)宏程序加工:引用一些變量、函數,來加工雙曲線、橢圓、三角函數曲線等,具有實時動態計算能力。
(5)CAXA軟件:掌握零件繪制,生成加工軌跡和G代碼,通過計算機接口導入數控機床,驅動機床各坐標軸來加工。
通過仿真加工、典型零件的加工和三維CAM軟件自動編程系列實訓,使學生對加工各環節有了一個整體的認識,同時也是系統鞏固和擴大理論知識過程,提高學生們的動手能力和學習興趣,教學效果良好。
3.給學生提供參加數控技能大賽機會和考證機會
2010數控人才需求調研報告表明,數控技術人才本科及其以上的占10.2%,大專學歷占31.6%,中專及以下學歷占58.2%。針對上述情況,我院為了提高學生就業競爭力,每年參加國家、省部級舉辦的高職院校的技能大賽,同時學院舉辦校園文化節數控技能大賽,并開展大規模培訓,無償提供數控基地供學生們學習。學院給獲獎的選手頒發榮譽證書。代表學院參加國家、省級比賽的學生,有的在參賽現場就被企業聘用,同時這些企業后期也給予了我院良好的評價。
在學生自愿的前提下,學院組織學生報名、參加省部級勞動部門舉辦的職業技能鑒定考核,獲得相應的數控操作技能職業資格證書,為就業增加競爭砝碼。
4.通過校企合作,讓學生到企業頂崗實習
學院組織學生到校外實訓基地實頂崗習,主要是一些企業,例如像呼和浩特眾環集團就是我院數控專業頂崗實習的單位之一,學生輪流參與其工廠生產的各個工種,加強崗位職業技能和綜合素質的培養,實現從學生角色到生產操作者角色的改變,使他們在畢業后能盡快適應工作環境,縮短磨合期。
三、結束語
華中數控股份有限公司、呼和浩特眾環集團、包鋼集團、霍林河煤礦均反映我院畢業的學生對數控方面掌握快,能較快的適應企業,成為企業的技術骨干。這些反饋的信息證明,我院的數控實踐教學的改革是行之有效的。
關鍵詞:數控技術;虛擬仿真;項目教學法
數控技術是現代機械制造業的核心技術,其技術的應用將直接影響產品的加工水平。在中等職業學校如何將最新、最實用的數控技術有效地傳授給學生,是數控技術教學急需解決的問題。根據本人對數控實踐教學的研究和探索,認為應注意從以下幾方面入手,對學生加以正確引導,幫助他們學好這門課程。
一、運用多媒體技術,加強數控技術課堂教學效果
在職業學校的課堂教學中,通常采用傳統的教學方法,主要是應用掛圖、課本插圖和一些投影,由于不能看到加工運動變化,學生很難理解。而且數控技術是一門比較難懂的學科,采取多媒體教學可以使那些用傳統的教學手段無法講清的教學內容化難為易,化繁為簡,使抽象的結構變得直觀,使課堂教學獲得最大的效率。在講述各刀位點和刀具補償概念時,通過制作加工不同類型工件的課件,使學生很快掌握了對刀點、換刀點及刀位點的概念,同時對刀具補償有了直觀認識,知道為什么要進行刀具補償,不同情況下應該怎樣補償。通過多媒體技術在數控專業課堂中的應用,給學生一個直觀明了的印象,有利于學生對數控技術系統的掌握,取得較好的課堂教學效果。
二、利用虛擬仿真技術,彌補數控實踐教學不足,提高教學效果
虛擬仿真軟件是結合生產廠家實際加工制造經驗與實踐教學的實際需求所開發的一種應用虛擬現實技術,它具備對數控機床操作全過程和加工運行全環境仿真的功能,是集數控編程和加工的仿真模擬軟件。采用虛擬仿真技術,來模擬實際的數控加工環境,同樣可以讓學生盡快熟悉數控機床的加工環境與真實的加工過程,從而提高數控實踐教學的效果和質量。
1.利用仿真軟件學習數控基礎理論,實現數控教學儀器、設備、加工產品的立體展示,消除學生對數控機床的神秘感
如在講解數控機床的基本組成時,采用計算機的虛擬現實技術,可以構建一個與實物同樣的三維物體,使學生對各種類型的數控機床有直觀的了解,同時通過動態演示,讓學生明白數控機床的各種組成部件的功能及作用,掌握各種數控機床適合加工的不同范圍。通過這個虛擬的教學平臺,可隨時認識數控設備,觀察它們的內部結構,增強學生的理解能力,激發學生學習數控專業的興趣,提高學習效果。
2.利用數控加工仿真教學系統,充分挖掘學生的學習潛能
數控加工仿真教學系統是以模擬實際數控機床加工環境及其工作狀態的計算機仿真加工系統,在計算機上演示從零件設計圖到動態切削的數控加工的全過程。它完全模擬真實零件的加工全過程,可以檢驗各種數控指令是否正確,能提供與真實機床完全相同的操作面板,其調試、編輯、修改和跟蹤執行等功能也一應俱全。學生可身臨其境地操作各類數控加工設備,能有充分的機會去練習數控加工中的常用操作,如基本運行方式的選擇操作、對刀操作、補償量的確定及輸入輸出操作和程序的編輯修改操作等。解決了初學數控技術者需要的大量操作練習,提高了機床操作訓練的時間。學生在電腦屏幕上看到自己的學習成果,激發每位學生的學習自信心,努力挖掘他們的內在潛能。
三、采用項目教學法,提高學生對數控技術的自主學習能力
項目教學法是一種教和學的模式,以項目為中心,以實現具體工作目標為目的的教學方式,屬于實踐性教學模式的一種,旨在把學生融入有意義的任務完成的過程中,讓學生積極地進行知識的建構。采用項目教學,教師主要將知識點和教學內容組合成項目形式、確定項目內容、下達項目任務書以及任務要求、設想在教學過程可能發生的情況以及學生對項目的承受能力,并將學生分成幾個團隊小組。學生主要根據項目任務通知書、組織對項目的討論、開發、設計、制作;同時考察產品性能、質量、造型、包裝成本、進度以及效益等各項指標,最后教師和學生共同對每個小組項目完成情況進行綜合評估。項目教學法使學生真正成為課堂教學的主體,也是確保學生掌握專業技能的有效手段,成為學生問題的解決所選用的一定載體。如在數控車削操作與編程教學中,選用車削簡單的臺階軸作,讓學生通過編制臺階軸的車削加工程序,掌握編程的基本方法、各種指令及代碼的使用、加工工藝方案的選擇等,在制作過程中學習機加工工藝知識,引導學生進行市場調查,了解材料價格、機床成本、人工工資等。學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的思想和方法,訓練他們在工作中與其他同學協調、合作的能力,并促使其在提高動手能力和推銷自己等方面努力實踐。
參考文獻:
[1]王衛兵.Master CAM數控編程實用教程[M].清華大學出版社,2004-07.
一、國內數控機床使用與管理效率低下原因
(一)數控機床選取不合理,導致實際使用與設備功能發生矛盾
很多企業在對數控機床選取的過程中存在著?^大的盲目性,沒有對投資方面有著足夠的考量,對數控機床在選購的階段忽視了性價比的重要性。例如在很多國內的企業中,對數控機床的選擇上往往會盲目的追求進口、高性能的產品,卻沒有對自我的生產實際作出科學的考量,導致了資源與資金的嚴重浪費,反而為企業加重了成本負擔。
(二)型號選擇上存在一定的片面性
在對數控機床的型號選擇上,許多企業存在著較大的片面性,單方面認為設備的功能越多越好,過分的追求功能與表面特性,卻沒有與實際的情況相結合,總成了所選購的數控機床很大一部分的功能閑置,造成了設備資源的浪費;有的數控機床選型階段出現混亂,造成數控系統難以統一,甚至資料不齊全,技術支援方面欠缺,為后續數控機床的使用與維修帶來了極大的不便。
(三)數控機床性能與使用情況的出入
數控機床的種類與類型眾多,許多所購置的數控機床的規格、精度與企業的所需不對稱,造成數控機床的使用效率很低,不但無法滿足企業正常的工作需求,還會讓企業徒增成本支出,增加額外的負擔;對數控機床在購置上往往只重視主機的性能,卻忽視了其他配件與系統的功能,導致很多情況下附件出現問題,或缺少對數控機床整體的檢查,致使在機床運作過程中出現零部件的意外,而影響了主機整體的運行,讓數控機床的加工能力變低,使用效率低下。
因此,在對數控機床進行選擇的過程中,必須對方方面面進行全面的把關,努力的確保不會出現問題,為日后的數控機床的正常使用營造出良好的前提條件。
二、數控機床的合理使用對策
(一)數控機床工作場地的選擇
數控機床不能被陽光直接照射,避免其因為熱輻射或粉塵、潮濕的影響而導致設備出現故障。應盡量的在有空調的地方使用,避免讓室內溫度過高或過低[1]。避免數控機床在有腐蝕氣體的場所內使用,腐蝕氣體會對數控機床產生嚴重的影響,甚至導致機床內部接觸不良,器件短路,對機床正常的運行帶來不利的影響。
(二)數控機床電源的選擇
數控機床的系統對電源的要求較高,企業如果有條件可以設置專門為數控機床提供電壓的穩壓 裝置,減少因為電壓波動所帶來的影響,為數控系統的正常運行提供保障;數控機床的系統需要有合適的編程,應當遵循簡單易行的原則[2]。如果采用手工編程,則周期會較長,精度也難以保障。因而需要有合理的自動化程序對數控機床進行高精度的編程,一個好的編程程序系統是對數控機床能夠合理使用的前提保障。
(三)科學的管理辦法
在數控機床的保修內的運轉中,應當努力的提高機床的開機率,在投入的第一年內就充分的使用,盡早的發現數控機床的潛在問題與故障,在保修期內就將問題排除。數控機床在初期的運行中往往處在故障的多發期,因此需要合理的利用這一時期,避免因為超出保修期而支付更多的維修費用;對數控機床的日常保養更加的徹底,建立切實可行的日常設備保養制度,并落實責任制,讓相應的設備配對相應的責任人[3]。企業的管理層需要定期的對數控機床等設備進行詳細的檢查,并安排專人對其進行精心的保養,定期的找專家工程師對其進行設備診斷,將許多的故障隱患排除在萌芽階段。如果企業中數控機床較長時間不使用,則應當避免出現長時間的機器控制,需要每周通電1到2次,降低機器內部的濕度,防止元器件受潮。
對數控機床的操作需要有專業的技術人員完成,數控機床技術較為復雜,設備后期的維修等工序也眾多,因而需要有專業的技術操控人員。技術人員需要有著較強的責任心與事業心,勇于鉆研,敢于承擔,企業應當選拔更多有潛力的人才進行著重培養,努力的打造出更加專業的團隊,為企業的數控機床領域奉獻更多的貢獻。數控機床技術并非一日養成,需要長時間的實踐鍛煉,以及詳細的理論指導。數控機床的維修人員則必須經過專業的培訓教育后,才能持證上崗操作,以確保數控機床能夠得到最為科學合理的使用。
關鍵詞:中職 數控技術應用專業 模塊化教學
中職數控技術應用專業主要培養在生產服務第一線從事數控設備的操作和數控機床的日常維護(以數控車床、數控銑床為主)、具有較強實際操作能力的高素質勞動者和技能型專門人才。傳統的教學形式已經不能滿足學生就業需要,模塊化教學法在培養學生綜合素質和職業能力方面具有明顯的效果。
一、 模塊化教學的優勢
數控技術應用專業學生實訓主要包括數控車削、數控銑削以及加工中心的操作,通過模塊化教學方法可以把以前單一的教學形式整合在一個教學模塊中體現出來。例如在數控綜合加工模塊中,選取“印章”作為一個項目載體,學生通過加工“印章手柄”,來鞏固前期數控車削編程加工的方法,通過“印章底座”的加工來鞏固前期數控銑削編程加工的方法。本項目的實施即可檢查學生們對數車、數銑掌握的情況,又可讓枯燥的加工轉變成有趣的作品,提高學生學習的興趣,教學的效果自然會提升。
二、模塊化教學準備
1.制定人才培養方案
為了使中職學生有更多的就業機會,在人才培養過程中,要充分融合文化課與專業課相關知識,制定數控專業人才培養方案,加強對學生工作能力的培養,積極提升學生的個人素養,以工作過程為導向,著重強調人才培養的規范化和職業化。在教學過程中,注重學生動手操作能力的培養,提高學生理論聯系實際的能力,進而有效提高學生的綜合技能。此外,還要設置教學評價體系,強化對模塊化教學的反饋力度。從而培養出一批有職業素養的人才,讓學生所學的知識切實得到應用。
2.開發設計合理的模塊化課程體系
在培養中職數控技術應用專業學生技能的過程中,要結合實際,開發適合當地企業的項目,對模塊化教學進行科學的劃分,設計出每一個模塊的教學內容、教學目標、教學方式以及教學評價,結合教學過程,適時開發校本教材,著重保障學生的實踐操作能力以及對專業知識的運用能力,全面提高模塊化教學課程體系的設置水平。
三、模塊化教學的應用
中職數控技術應用專業模塊化設計,主要包括普通加工模塊、數控加工模塊和數控綜合加工模塊三個部分。
1.普通加工模塊
隨著科技的進步,雖然機床數字化程度不斷提高,但是傳統的車、銑、磨、鉆等普通金工實習仍然不能忽視,在數控加工技術中是必不可少的模塊,也是學習現代數控技術的基礎。學生通過這些工種的鍛煉,可以初步建立起機械加工的概念,理解機械加工的一般工藝知識。例如在普通車工實訓模塊中,可以讓學生掌握車床的正確操作和維護、工件裝夾和定位、熟知安全文明生產、回轉軸類零件的加工、內外螺紋的加工、滾花及中等復雜程度的零件綜合加工等。
2.數控加工模塊
本模塊主要讓學生掌握數控車、數控銑以及加工中心的基本編程和基本操作,主要包括數控機床的結構、操作界面及程序編制,能根據所給零件圖熟練地在規定時間內完成加工。學生在剛接觸數控編程概念時還很少考慮工藝問題,會出現刀具選擇不當、參數設置不合理等問題,這就可能發生碰撞,甚至出現事故。因此可以結合仿真模擬軟件實訓,讓學生在沒有實際操作數控機床前,在計算機上進行“真刀實槍”的模擬演練,提高學生對數控加工的理解與認識,可在一定程度上降低機床損壞的幾率,為學生學習數控加工技術應用技能模塊打下扎實的基礎。
3.數控綜合加工模塊
通過前期的學習,最終要讓學生對數控機床進行綜合應用。設計一些綜合項目,例如“國際象棋”“印章”“小火車”等學生感興趣的工件,既可學到知識,又能把自己的成果轉換成小作品,能更多地吸引學生的注意,大大提升教學效果。
綜上所述,通過實施模塊化教學,讓學生受益,把學習的過程轉變成人人都參與的創造實踐活動,人們重視的不再是最終的加工結果,而是完成的過程。這種教學形式可以讓學生充分理解和把握理論與實踐之間的關聯,體驗創造的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的能力,為學生提供了更加有效的學習環境,提高了人才培養質量,同時改變了傳統教學模式,培養出來的人才更能適應社會的需要。
參考文獻:
[1]邵劍光.數控加工技術模塊化教學模式探索[J]. 科技創新導報,2010(36).
[2]周志軍,王文貴.模塊化教學在數控技術專業上的應用[J].科技信息,2008(35).
關鍵詞:數控技術;編程;教學方法;師資培養
隨著現代技術的迅猛發展,數控技術在機械制造業已迅速地被廣泛應用,目前,在經濟發達的珠江三角洲地區的各類企業中,已普遍使用了數控設備進行生產。因此,數控技術的應用在很大程度上決定了地區的發展速度和企業的競爭力,可以說,21世紀機械制造行業的競爭主要就是數控技術應用能力的竟爭。為了能培養出既懂現代技術,又具有實踐生產力的新型人才,筆者進行了很多探索和研究,在近幾年的教學實踐中,既遇到教學的難題,也嘗到了解決難題的樂趣,積累了一定的教學經驗,現將數控編程課程教學的一些問題進行探討。
一、目前存在的問題
1.生源素質差
教學對象素質較低,主要表現在文化理論基礎差,自控能力弱,思想上不求上進等幾方面。而生源的這些問題給教學自然地帶來了很大的影響:主要是給正常教學帶來了很難克服的困難。
2.教學設備簡陋,教學條件差,實踐環節薄弱
數控專業是一門實踐性很強的專業,需要學生在講解理論的同時及時地進行實踐操作以加深理論理解。如果不能及時地理論聯系實際地教學,那就很難有好的教學效果,而眾多的學生實習需要有數量較多的昂貴的數控設備,這使許多學校力所不及。
3.師資培養跟不技術發展的需要
目前大多數學校的老師都是由其它課老師轉型而來,不但在實踐操作能力上不行,在理論上也邊學邊教,任課老師需要學習的知識很多,理論與實踐提高的空間還很大。雖然教師學習的熱情很高,花的氣力也很大,但由于教學任務重,培訓機會少,知識更新慢,跟不上技術發展的需要,很難適應教學方面的要求。
二、解決問題的辦法
以上教學中存在的問題是目前各校的共性問題,是大環境造成的,一時難以改變,也非一校所有,為了在現有基礎上搞好教學,我針對上述存在的問題,進行了大膽探索,得到了一定的經驗與體會。
1.如何解決學生素質差,教學計劃難完成的問題
首先,在學生學習能力,素質差的方面,我采用由淺入深,分階段教學的方法進行,具體做法是:針對學校學生綜合素質差,理解能力有限,選擇合適的例題,分階段,有步驟進行教學,我改變了教材一開始就講如何編程,用較難形狀編程的例子的方法,先舉了一個只有單一動作的例題進行編程,給學生示范,并在機床上操作演示給學生看,學生看到了操作成功后,對單一的程序有了初步認識之后,進一步給他們講解有關程序的格式、內容及國家標準規定的指定數控代碼,讓學生記、背熟練。接下來我就講幾種常見輪廓形狀的加工程序的設計,再根據教科書上的幾何形面結合的例題講給學生聽,這樣由淺入深,層層深入的處理后,學生就能接受了。這樣分步驟教學也不是一開始就想到的,是在實踐中發現學生不能接受這個新事物時才發現的,這使筆者體會到,作為教師應該了解和熟悉教學對象,然后,根據對象的不同,認真把握和處理好教學內容,找出適合學生的教學方法,是十分重要的,有了合適的方法,不但能按完成教學計劃,在教學上還能做到不能做到的事半功倍。
2.如何解決教學條件差,實習設備不足的問題
在教學方法上,理論與實踐分段進行,構建“實踐D理論D再實踐”的教學方法,做到早實踐、多實踐、實踐教學不斷線。
(1)理論教學環節 。① 根據學生的特點與教材內容寫出合理的教學計劃。② 教學內容以“必須,夠用”為度,少一點公式推導,多一點應用實踐,刪繁就簡,確保重點,突出針對性和應用性。例如:在講“數控編程與操作”的內容時,理論方面應著重從編程思想與方法出發,將涉及到的工藝分析、程序的代碼、結構、格式及數值計算進行詳細講解,多一些編程操作實例,突出實用、實踐,而無需對數控系統或數控機床的維護維護保養等知識講解。在教學中要充分與實踐相結合,采用精講多練,邊講邊練,講練結合的形式。③ 在組織教學方面,運用先進的教學手段組織教學。數控專業是一門工程實踐很強的學科,課程中的內容較多都要涉及至各種機械的結構及機構的傳動,運動原理。隨著計算機、多媒體和網絡技術的迅速發展和廣泛應用,數控專業的課堂教學應進入數字化時代。
(2)實習教學。實習教學是數控專業的一個重要環節,由于數控加工牽涉到機床、夾具、刀具、工藝路線、切削參數及編程方面的知識,由于數控設備少,我們可先在普通設備上培訓有關知識,避免一開始就就讓大批學生涌向數量不多的數控機床,等到相關知識準備好了,需要進行程序運行時才上數控機床,這就大大減少了數控機床的工作量,從而緩解了設備不足的壓力。因此,我建議實習應按普通機床加工(如普車、普銑)仿真模擬訓練數控機床操作三步進行,其中,普車普銑旨在讓學生掌握主要的機械加工工藝與裝夾方法。訓練其對不同材料,不同零件,采用何種工藝路線,及在不同的工藝路線、不同的主軸轉速、進給速度及切削深度條件對工件的形位精度產生的影響。培養學生對切削加工參數和工藝路線制定的感性認識。仿真模擬訓練主要是培養學生對編程指令和機床面板的熟練程度,為在數控機床上的操作打下堅實的基礎。避免因指令不熟而損壞數控設備。
3.師資隊伍的建設,對數控教師進行再培養
【關鍵詞】數控技術數控機床教學方法
一、提高教師隊伍的責任心
指導教師都應該帶有一種很強的責任感,盡職盡責地指導學生參加實習,而且要自始至終地,容不得半點松懈。同時,教師的所作所為、敬業精神也會影響到學生的實習態度,以至于直接影響到學生的學習效果。例如在學生操作機床時,教師要做到不離現場,而且還要來回反復巡看學生的操作過程,發現問題要及時指出并進行講解更正。
二、加強實踐環節
數控技術是現代先進制造技術的主要組成部分,實踐性強,因此,在教學中結合專業特點采用的是理論和實踐緊密結合的方法,以典型的數控設備―――數控機床為主,圍繞數控加工的過程控制開展教學與實踐。
2.1理論教學的實踐性
在理論教學中,介紹數控機床的基本概念、原理、計算和設計方法,著重闡述計算機數控系統的硬件和軟件結構、進給伺服系統、檢測裝置、數控加工程序的手工編制和計算機輔助數控加工編程等內容。以數控機床為主線,根據加工過程中數控系統內部信息流處理過程展開闡述、由淺入深、循序漸進,理論密切聯系實際,并注重機電結合和系統理念,反映當今世界機床數控系統技術的發展前沿。對數控技術的幾個重要內容、核心技術和最新技術成果作較為系統、深入的敘述。例如,在講解手工編程和自動編程的教學內容中,著重強調以下幾個方面:(1)引出編制程序的基本功能指令,它是數控機床自動加工工件的基礎。首先,講授數控機床的五大功能指令的作用;其次,介紹每個指令的含義,要求學生能牢記并能正確理解和應用。只有掌握了這些指令的區別與聯系,才能選用符合加工要求的指令。例如,在加工中途工件尺寸的檢驗或排屑,合適的指令只能是MOO和M01。(2)介紹編制加工程序的格式。目前,常用的數控系統有FANUC系統和SIEMENS系統,這兩種數控系統程序的格式框架基本相同,但也有一些區別。針對我校的實際數控系統,要求學生熟練掌握FANUC系統和SIEMENS系統的程序格式。(3)通過大量編制程序的練習,達到熟悉編程的方法和步驟,提高程序編制的準確率。當然,對于其他的理論教學內容,比如插補原理、刀補原理、速度控制原理等,盡可能的注意理論教學的實踐性。在進行了理論課程的學習后,如果直接通過實際操作來驗證程序的實用性,在學生沒有實踐經驗的前提下,應該說是非常危險的。因為,雖然在實習老師的指導下操作機床,但因缺乏經驗,熟練程度欠佳,可能會有不正確的操作,造成刀具和機床損壞。因此,在實習環節之前增加數控加工仿真系統的學習和練習對更好的掌握這門技術非常必要的。
2.2實際操作訓
練有了前兩個環節,使學生較好的掌握了編程方法,通過仿真驗證了程序的準確性,接下來的實踐環節,就是讓學生在實習教師的指導下動手加工零件。
(1)手工編程及加工。選擇合適的零件,根據被加工零件的圖紙、技術要求及其工藝要求等切削加工必要的信息,確定適合數控加工的內容,進行數控加工工藝性分析并做出相應的工藝處理和數學處理,按照數控系統所規定的指令和格式編制加工程序。提醒學生注意數控加工工序與普通工序的銜接。考慮到加工安全,要求學生采用仿真系統校驗程序的正確性,指導教師還要核查工藝的可靠性,才允許學生在老師的指導下進行實物加工。先采用走空刀的方法,檢驗刀具路徑是否有錯誤,是否碰撞零件、夾具或機床等;通過程序檢驗,然后采用蠟模為原材料,開機試切;通過對蠟模零件幾何尺寸的檢驗,決定學生是否可以采用鋁合金來代替石蠟進行正式加工;最后通過鋼件的切削加工,使學生對材料的切削加工性能、合理的刀具和切削用量對加工質量的影響有更深的認識。(2)自動編程及加工。針對已采用手工編程加工的零件,讓學生使用計算機為輔助工具,在學習CAD/CAM課程的基礎上,采用CAD/CAM軟件進行計算機輔助數控編程及加工,并與手工編程及加工相比較,使學生認識手工編程是基礎,圖形交互式自動編程是復雜零件數控編程的發展必然趨勢,也是現在復雜零件普遍使用的數控編程方法。突出其編程速度快、直觀性好、使用方便和便于檢查等優點。
【關鍵詞】數控機床 教學 仿真軟件
【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2015)04-0181-01
一 數控傳統教學中存在的問題
傳統教學模式是理論教學與實踐教學分別進行,各自為政。對數控編程與操作這門課程,學校教學計劃安排先進行理論教學一定周數再集中數控實習。理論教師注重理論知識講解,實踐教師注重實際操作,不可避免地造成理論和實踐教學之間的嚴重脫節。單純的理論教學,易使學生感到枯燥乏味,難學難懂,加之中職學生的學習基礎較差、缺乏良好的學習習慣,這樣的安排,不但給學生的學習造成了很大困難,也造成了重復教學和資源浪費,使中職學校的數控教學難以取得較好的效果,更影響了教學質量的提高和應用型、技能型人才的培養。
數控機床的系統多、型號多且更新較快,對學校而言是不可能將所有的系統配齊的。我校機床有限,十幾個學生圍著一臺機床轉,學生只能輪流實習上機床,這就拖延了教學時間,影響了教學進度,導致教學效果不佳。加上機床型號單一,這樣經常會出現學生在校期間所學的系統與工廠中不符的情況,到了工廠后不能盡快適應機床,還需一段時間的培訓后才能進行生產。由于數控機床屬于高科技產品,品種多、價格高,一般學校很難承擔得起,因此數控仿真軟件應用是一種投入少、見效快,培養的學生適應能力強、受企業歡迎的新的數控教學模式。
二 數控仿真軟件在數控教學中的應用
1.打破了數控先理論、后實踐的傳統教學模式
傳統的數控教學往往是教師在黑板上講解編程指令和機床操作步驟,學生學后不能及時應用,很快就失去了學習興趣。引入數控仿真軟件后,我在教學中進行了以下嘗試,用仿真軟件從不同角度對數控機床結構進行深入觀察,熟知機床各個部位的工作原理,結合理論進行圖文并茂的講解。當教室里機床的模擬切削聲響起來,切屑四濺,毛坯隨著刀具的加工變成圖樣要求的零件時,學生的求知欲被充分調動起來。
在數控機床手動編程講解方面,如果只在黑板上講解、畫圖,對學生來說十分抽象,極易產生厭學情緒。但仿真軟件的引入,使教師擺脫了這種授課困境。利用程序單段運行,讓學生真實地看到指令的模擬走刀路徑,從而提高了學生的理解和應用能力。
2.利用數控仿真軟件能實現理論實踐同步教學
對中職生來說,培養目標應著重提高學生的動手能力。如講對刀的過程與方法,傳統的教學只能在黑板上“開機床”,學生聽得一頭霧水,很難理解。如果利用仿真軟件,一邊演示一邊教學就比較容易理解。之后,學生馬上操練,加深認識理解,理論實踐相互滲透,實現理實同步教學。
3.利用數控仿真軟件能解決機床少、學生多的矛盾
由于我校數控機床的數量有限,不可能為每名學生提供一臺數控機床,但仿真軟件可以為每位學生提供仿真機床。數控仿真軟件提供了基本涵蓋當今我國數控加工中常見的數控機床和主流的數控系統,有FANUC、SIEMENS、華中數控等主流的數控系統。仿真機床種類也較多,包括數控車床、數控銑床、立式和臥式加工中心。教學時可根據需要選擇相應的機床和系統對學生進行授課,老師講解演示、學生操作訓練都很方便,提高學生對不同數控系統及不同數控機床的適應能力,使學生到了工廠能很快頂崗生產。
4.利用數控仿真軟件能減少學校購置機床費用及日常損耗
學生大膽操作,解決了學生操作機床時不熟悉數控系統操作面板和數控機床操作方法的問題,提高了學生對不同數控系統、不同數控機床的適應能力。有些技術是需要經過多次重復訓練才能掌握的,在軟件上我們可以重復加工、反復訓練,而不會產生上述消耗,只需要進行一兩次實際操作就能達到事半功倍的效果。通過仿真訓練,使原來需要在數控機床上才能完成的大部分實訓內容在仿真系統中實現,既能形象加工又能大大降低數控實訓的資金投入,是一種安全、合算、有效的辦法。通過反復操練,減少了學生在數控機床上實際操作事故的發生,也減少了由誤操而引起的機床故障,節省了刀具損耗、油浪費等資金損耗。
5.利用數控仿真軟件減輕教師負擔