導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇數(shù)控編程論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

2發(fā)揮雙師型教師的作用

當(dāng)今是科技知識(shí)日與更新的時(shí)代，現(xiàn)在的學(xué)生聰明、睿智，總是存在著極強(qiáng)的好奇心，他們渴望了解各種知識(shí)，在思維中會(huì)提出很多的疑問。而數(shù)控專業(yè)又恰恰是集數(shù)控、機(jī)械、電工、電子、計(jì)算機(jī)、液壓氣壓、傳感器等多學(xué)科的知識(shí)于一體而又相互交叉的專業(yè)，單純的數(shù)控理論知識(shí)和數(shù)控機(jī)床的操作知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了學(xué)生的渴求的，這就要求雙師型教師知識(shí)面要寬泛，不但應(yīng)具有專業(yè)理論和專業(yè)技能知識(shí)，還要通曉相關(guān)專業(yè)和行業(yè)的知識(shí)、技術(shù)、技能，并能將它們相互滲透、融合和轉(zhuǎn)化。老師只有具備了這些知識(shí)，你的課才更專業(yè)、更生動(dòng)、更形象、更有趣，你的課才能講活，才能吸引學(xué)生，才能使學(xué)生信服你，學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望才能被激發(fā)。

篇2

當(dāng)今，數(shù)控系統(tǒng)正在朝著高速度、高精度以及開放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，而高速度、高精度是通過控制執(zhí)行部件（包括運(yùn)行控制卡及伺服系統(tǒng)）來保證的。以往的運(yùn)動(dòng)控制卡主是基于單片機(jī)和分立數(shù)字電路制作的，用以實(shí)現(xiàn)位置控制、光柵信號(hào)處理等功能。由于器件本身執(zhí)行速度慢、體積大、集成度低，并且結(jié)構(gòu)固定，電路制作完成以后，無法改變其功能和結(jié)構(gòu)。采用在系統(tǒng)可編程技術(shù)，應(yīng)用ispLSI器件開發(fā)的PC——DSP多軸運(yùn)動(dòng)控制卡，能夠完全解決上述問題，適應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的需要。

1ISP器件及其優(yōu)點(diǎn)

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

在系統(tǒng)可編程技術(shù)與傳統(tǒng)邏輯電路設(shè)計(jì)比較，其優(yōu)點(diǎn)在于：（1）實(shí)現(xiàn)了在系統(tǒng)編程的調(diào)試，縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本。（2）無需使用專門的器件編程設(shè)置，已編程器件無須倉庫保管，避免了復(fù)雜的制造流程，降低了現(xiàn)場升級(jí)成本。（3）使用ISP器件，不僅能夠在可重構(gòu)器件的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)自己的系統(tǒng)，還可以在不改變輸入、輸出管腳的條件下，隨時(shí)修改原有的數(shù)字系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，真正實(shí)現(xiàn)了硬件電路的“軟件化”，將器件編程和調(diào)試集中到生產(chǎn)最終電路板的測試階段，使系統(tǒng)調(diào)試數(shù)字系統(tǒng)硬件現(xiàn)場升級(jí)變得容易而且便宜[1]。

2在系統(tǒng)可編程技術(shù)應(yīng)用

2.1系統(tǒng)描述

本所自主開發(fā)的多軸運(yùn)動(dòng)控制卡采用的是主-從式PC-DSP系統(tǒng)。PC機(jī)的主要任務(wù)是提供良好的人機(jī)交互環(huán)境；而DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）則作為系統(tǒng)執(zhí)行者，以高速度進(jìn)行算法實(shí)現(xiàn)、位置調(diào)節(jié)和速度調(diào)節(jié)，然后經(jīng)過16位的D/A將數(shù)據(jù)送給伺服控制單元。系統(tǒng)不但可以進(jìn)行高速度高精度控制，同時(shí)也是一個(gè)DSP伺服系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)。

PC運(yùn)動(dòng)控制卡采用美國德州公司DSP芯片TMS320F206作為系統(tǒng)的核心，運(yùn)動(dòng)控制卡由ISP模塊、DSP-PC通信雙口RAM模塊、光柵信號(hào)輸入模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)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(dòng)加計(jì)數(shù)器電路、雙端口RAM的控制電路以及PC機(jī)和DSP測驗(yàn)握手電路。本系統(tǒng)使用Lattice公司的ispLSI系列CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）來實(shí)現(xiàn)這一部分?jǐn)?shù)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(shí)現(xiàn)

對于本系統(tǒng)來說，PC機(jī)要發(fā)送控制指令和進(jìn)行大量數(shù)據(jù)計(jì)算，數(shù)據(jù)交換應(yīng)盡可能占用較少的機(jī)時(shí)和內(nèi)存空間；此外，PC機(jī)的系統(tǒng)總線與DSP之間還要進(jìn)行大量可靠的數(shù)據(jù)傳輸，它們均過多地占用CPU時(shí)間，導(dǎo)致CPU效降率低。使用雙端口RAM，交換信息雙方CPU將其當(dāng)作自己存儲(chǔ)器的一部分，可保證高速可靠的數(shù)據(jù)通信。我們選用2K×8bit的IDT7132，完全能夠滿足本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)交換的要求。對雙端口RAM訪問，一般有三種方式，即映射內(nèi)存方式、DMA方式和擴(kuò)展I/O方式。映射內(nèi)存方式訪問雙端口RAM，不需要周轉(zhuǎn)，訪問速度快。實(shí)模式及保護(hù)模式下，能對確定內(nèi)存空間進(jìn)行訪問，實(shí)現(xiàn)對RAM任意存儲(chǔ)單元讀寫；但在32位的Windows98和WindowsNT操作系統(tǒng)下，不支持對確定內(nèi)存空間的訪問，要訪問雙端口RAM必須編寫復(fù)雜的硬件驅(qū)動(dòng)程序，難度很大。DMA方式訪問端口RAM，傳送數(shù)據(jù)的速度靈活、擴(kuò)展I/O方式訪問雙端口RAM，可以按實(shí)現(xiàn)要求分配I/O端口，實(shí)現(xiàn)對雙端口RAM所有存儲(chǔ)單元讀寫，這種方式軟、硬件設(shè)計(jì)都很簡單。所以，擴(kuò)展I/O方式訪問雙端口RAM是最佳方案。

從技術(shù)上來說，PCI總線是最先進(jìn)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(shè)計(jì)，對PC機(jī)一方，采用了16位ISA總線，通過擴(kuò)展I/O方式訪問雙端口RAM。實(shí)際占用了兩個(gè)I/O端口地址，一個(gè)作為計(jì)數(shù)器預(yù)置端口地址，一個(gè)作為雙端口RAM讀/寫端口地址。PC機(jī)在讀/寫存儲(chǔ)器之前，首先要通過預(yù)置數(shù)端口，用輸出指令將要訪問RAM存儲(chǔ)器的起始地址置入11位可預(yù)置加計(jì)數(shù)器中；以后每訪問一次讀/寫端口，執(zhí)行一次讀/寫操作，計(jì)數(shù)器中的地址就自動(dòng)加1，計(jì)數(shù)器輸出指向RAM的下一個(gè)存儲(chǔ)單元。這樣，簡單地執(zhí)行I/O指令，就可以傳送一批數(shù)據(jù)。而下位的微處理器（DSP）采用的是存儲(chǔ)器訪問方式，它將IDT7132的2K空間映射自己的外存儲(chǔ)器中，實(shí)現(xiàn)對雙端口RAM的任意存儲(chǔ)單元的訪問。

在PC機(jī)和DSP對端口RAM訪問時(shí)，只要不是同時(shí)訪問同一個(gè)存儲(chǔ)單元，就允許兩個(gè)端口對片內(nèi)任何單元同時(shí)進(jìn)行獨(dú)立的讀/寫操作，而且互不干擾。但兩個(gè)端口訪問同一存儲(chǔ)單元，會(huì)造成同時(shí)寫或者一側(cè)讀一側(cè)寫的訪問沖突，因此應(yīng)避免這一訪問沖突發(fā)生。由于片內(nèi)邏輯促裁可根據(jù)兩偶片選或地址信號(hào)同時(shí)到達(dá)的差別（小到5ns），對后到達(dá)一側(cè)進(jìn)行封鎖，并同時(shí)輸出一個(gè)BUSY（約25ns）的低電平脈沖信號(hào)，利用這一信號(hào)，便可解決訪問沖突問題。一般來說，標(biāo)準(zhǔn)的ISA總線周期為3個(gè)時(shí)鐘周期，若主板ISA總線時(shí)鐘為8MHz，則一個(gè)時(shí)鐘周期為125ns；若總線時(shí)鐘為6MHz，則一個(gè)時(shí)鐘周期為167ns，相應(yīng)的16位總線周期時(shí)間分別為375ns和501ns。所以對于PC機(jī)來說，可以將BUSY信號(hào)接ISA總線的I/OCHRDY信號(hào)線，總線周期中會(huì)自動(dòng)插入一個(gè)等待周期（最多可達(dá)10個(gè)時(shí)鐘周期），直至BUSY信號(hào)拉高；同樣，對于DSP，BUSY信號(hào)接DSP芯片的READY信號(hào)線，系統(tǒng)總線也會(huì)自動(dòng)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(jī)還是DSP，傳送數(shù)據(jù)后都需要通知對方及時(shí)提取數(shù)據(jù)，以免后面數(shù)據(jù)對前面數(shù)據(jù)覆蓋，這就需要協(xié)調(diào)PC—DSP間的數(shù)據(jù)交換。通過中斷控制器可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換過程中兩個(gè)CPU之間相互中斷。對于PC機(jī)寫RAM操作完成之后，PC機(jī)通過端口1將中斷控制器2（DSP中斷控制器）置位，DSP響應(yīng)中斷后進(jìn)入中斷服務(wù)程序。在子程序中，DSP可以通過端口4將中斷控制器2復(fù)位。同理，DSP也可向PC機(jī)發(fā)中斷，PC機(jī)響應(yīng)中斷后進(jìn)入斷服務(wù)程序。

2.3器件選擇和輸入方法

選擇可編程邏輯器件型號(hào)時(shí)，應(yīng)注意到ISP模塊電路總共使用I/O管腳數(shù)目為52個(gè)，大約需要10～20個(gè)GLB單元。所以選用ispLSI1032E-100LJ84芯片來實(shí)現(xiàn)ISP模塊電路，它的集成度達(dá)到6000門，具有64個(gè)I/O引腳，寄存器超過96個(gè)，32個(gè)GLB單元，系統(tǒng)速度為100MHz，從資源和速度上能夠滿足該多軸運(yùn)動(dòng)控制卡的需求。同一芯片內(nèi)的門電路、觸發(fā)器、三態(tài)門等參數(shù)特性完全一樣，抗干擾性能比原來分立器件構(gòu)成的電路也有極大的提高，完全可能實(shí)現(xiàn)全數(shù)字的I/O電路。

使用Lattice公司提供的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件ispEXPERT，邏輯設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)采用ABEL—HDL語言輸入和編寫測試向量，并且使用自己開發(fā)的編程板完成對器件的編程和下載。

2.4主時(shí)序設(shè)計(jì)

以PC機(jī)為例，訪問雙端口RAM分以下兩步完成：

第一步是向PC機(jī)I/O端口中的數(shù)據(jù)端口送數(shù)據(jù)D0～D12，D0～D10（訪問RAM的起始地址）送至計(jì)數(shù)器，D11作為可預(yù)置計(jì)數(shù)器的LOAD信號(hào)；當(dāng)D11為1時(shí)，計(jì)數(shù)器裝入預(yù)置數(shù)。D12作為讀寫控制位，D12為1時(shí)，PC機(jī)對RAM寫操作；為0時(shí)，對RAM讀操作。

第二步是通過PC機(jī)ISA總線的I/O端口讀寫RMA，每完成一次讀/寫，計(jì)數(shù)器輸出就指向下一個(gè)要訪問的RMA地址單元。時(shí)序如圖3所示。

3功能仿真

為了保證本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性，在對ISP器件下載以前，首先對系統(tǒng)進(jìn)行功能仿真。功能仿真的輸入信號(hào)由ABEL-HDL編寫測試矢量給出。仍以PC機(jī)訪問雙端口RAM為例，系統(tǒng)的功能仿真波形圖如圖4所示。

篇3

PID控制理論內(nèi)涵給人們留下了較大的研究空間，關(guān)于PID參數(shù)自整定的方法也相繼問世，但隨著控制理論及應(yīng)用范圍的不斷發(fā)展，控制對象也日趨復(fù)雜，有些系統(tǒng)的過程模型難以建立，并且具有高度的非線性、時(shí)變性；比如VAV變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)變控制，因此傳統(tǒng)的PID控制策略就顯露了它的不足。雖然研究人員試圖通過簡化控制算法或采取優(yōu)化集合控制等來解決這一不足，但效果并不很理想?；赑ID控制所存在的問題，相關(guān)研究人員根據(jù)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)結(jié)合控制技術(shù)在不斷改進(jìn)PID控制算法的基礎(chǔ)上積極尋找其它更為高級(jí)的控制方式，通過實(shí)踐，逐步將最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、模糊控制及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能化控制手段應(yīng)用于VAV空調(diào)系統(tǒng)的控制實(shí)踐。隨著控制技術(shù)、空調(diào)技術(shù)的發(fā)展以及將二者相結(jié)合運(yùn)用于建筑系統(tǒng)的發(fā)展趨勢來看，VAV空調(diào)系統(tǒng)控制技術(shù)從最初的定靜壓控制到變靜壓控制再到后來直接數(shù)字控制、總風(fēng)量控制再到智能化控制已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，其中清華大學(xué)有關(guān)學(xué)者提出的總風(fēng)量控制法具有一定影響，該方法不采用靜壓送風(fēng)量，而是根據(jù)壓力無關(guān)型VAV空調(diào)系統(tǒng)末端裝置的設(shè)定風(fēng)量來確定系統(tǒng)送風(fēng)總量并據(jù)此計(jì)算出送風(fēng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而對送風(fēng)量進(jìn)行控制。他們通過對總風(fēng)量控制法與定靜壓控制法、變靜壓控制法的節(jié)能效果比較，認(rèn)為雖然總風(fēng)量控制法的節(jié)能效果雖不如變靜壓控制法，但因其沒有壓力控制環(huán)節(jié)，所以運(yùn)行穩(wěn)定性很好。另外，還有學(xué)者通過分析變VAV空調(diào)系統(tǒng)的局部控制，利用其送風(fēng)末端裝置風(fēng)閥的開度作為各空調(diào)區(qū)域相關(guān)負(fù)荷的指示信號(hào)，提出送風(fēng)靜壓優(yōu)化控制方法。

2、變風(fēng)量空調(diào)(VAV)控制系統(tǒng)模型

篇4

一、數(shù)控銑/加工中心預(yù)備技師課題內(nèi)容

1.課題來源

預(yù)備技師課題的來源一般有：具有一定技術(shù)含量的企業(yè)產(chǎn)品、歷年全國數(shù)控技能競賽試題、國家題庫、企業(yè)攻關(guān)課題、企業(yè)的技術(shù)改造課題、根據(jù)培養(yǎng)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)的課題等。

本課題源自一燈具生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品為外貿(mào)定單，銷往日本。該產(chǎn)品是企業(yè)與我校合作開發(fā)的新產(chǎn)品。在實(shí)施本課題前，已完成了該模具圖紙的設(shè)計(jì)，本課題主要完成模具型芯和型腔的選材與加工。

2.能力目標(biāo)

通過本套課題的學(xué)習(xí)，掌握利用數(shù)控設(shè)備加工具有實(shí)際價(jià)值產(chǎn)品的能力，以及培養(yǎng)學(xué)員應(yīng)具有良好的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和工作習(xí)慣。

3.課題開發(fā)

根據(jù)能力目標(biāo)，將金屬材料及熱處理、CAD、數(shù)控造型軟件的使用、自動(dòng)編程知識(shí)、機(jī)械加工知識(shí)等涉及的技術(shù)融合在一起，形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化各知識(shí)點(diǎn)的有機(jī)結(jié)合，形成較強(qiáng)的職業(yè)能力。

4.教學(xué)實(shí)踐

（1）教學(xué)形式――導(dǎo)師制。

（2）學(xué)習(xí)形式――2人/組，任務(wù)驅(qū)動(dòng)式團(tuán)隊(duì)自主學(xué)習(xí)。

（3）教學(xué)設(shè)備――數(shù)控銑/加工中心。

（4）學(xué)習(xí)內(nèi)容――燈罩模具產(chǎn)品產(chǎn)出的全過程。

該燈罩模具的加工涵蓋了數(shù)控專業(yè)學(xué)習(xí)中所涉及到的知識(shí)。燈罩模具的加工過程即是以行動(dòng)導(dǎo)向組織的教學(xué)過程，以師生共同確定的加工方案及完成的加工步驟來引導(dǎo)教學(xué)組織過程，學(xué)生通過主動(dòng)和全面的學(xué)習(xí)，達(dá)到腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)的統(tǒng)一。

該燈罩模具的加工任務(wù)（行動(dòng)）絕非單指某一技術(shù)或技藝，而是燈罩模具產(chǎn)品產(chǎn)出的全過程，包括接受定單、確定任務(wù)、資料檢索、制訂計(jì)劃、服務(wù)加工、質(zhì)量控制、售后服務(wù)等，是學(xué)生即將從事的數(shù)控加工職業(yè)可能發(fā)生的一個(gè)完整的工作過程。給學(xué)生提供了一個(gè)典型的綜合科技環(huán)境，使學(xué)生將學(xué)過的諸多單科專業(yè)知識(shí)在這里得到全面認(rèn)識(shí)、綜合訓(xùn)練和相互提升。

5.課題實(shí)施

（1）選擇型芯及型腔材料。

提出問題：如何選擇模具材料？選擇模具材料時(shí)要考慮哪些因素？所選擇模具材料的性能？

涉及知識(shí)：金屬材料及熱處理

教師行為：提供需查閱的相關(guān)資料，解答相關(guān)問題。

（2）畫模具型芯圖。

涉及知識(shí)：機(jī)械制圖及相關(guān)繪圖標(biāo)準(zhǔn)，手工畫圖、CAD繪圖。

教師行為：檢查所畫視圖的規(guī)范性與正確性，提出解決方案，CAD輔導(dǎo)。

（3）選擇毛坯并進(jìn)行數(shù)控車加工。

涉及知識(shí)：數(shù)控車床的編程與操作、選擇刀具、夾具、切削用量、工件裝夾與校正。

教師行為：檢查數(shù)控車程序，數(shù)控車床的操作，數(shù)控車宏程序輔導(dǎo)。

（4）產(chǎn)品造型。

涉及知識(shí)：數(shù)控造型軟件的使用。

教師行為：實(shí)體造型輔導(dǎo)。

（5）生成數(shù)控加工程序。

涉及知識(shí)：自動(dòng)編程知識(shí)，機(jī)械加工知識(shí)。

教師行為：加工方式選擇，加工刀具選擇，切削用量選擇輔導(dǎo)

（6）數(shù)控銑/加工中心加工。

涉及知識(shí)：程序的傳輸，數(shù)控銑/加工中心的操作，程序的修改，夾具的選擇，工件裝夾與校正。

教師行為：程序傳輸輔導(dǎo)。

（7）精度檢驗(yàn)。

涉及知識(shí)：精度檢驗(yàn)的方法。

教師行為：精度分析，提出解決措施。

（8）模具裝配。

涉及知識(shí)：模具裝配與調(diào)試。

教師行為：精度分析，提出解決措施。

（9）加工產(chǎn)品。

加工出的產(chǎn)品如圖2所示。

（10）完成技師論文。

涉及知識(shí)：完成課題全過程中的心得與體會(huì)。

教師行為：提供技師論文的格式，書寫論文的注意事項(xiàng)，論文輔導(dǎo)。

根據(jù)學(xué)員的學(xué)習(xí)情況及教學(xué)設(shè)備在實(shí)際使用過程中的效能，指導(dǎo)教師提出改進(jìn)建議，完成成果評(píng)價(jià)。

二、成績考核及教學(xué)效果評(píng)定

為了嚴(yán)把預(yù)備技師的出口關(guān)，數(shù)控銑/加工中心預(yù)備技師考評(píng)主要有以下內(nèi)容組成：

1.預(yù)備技師理論考試

本著夠用和實(shí)用的原則，檢驗(yàn)學(xué)生對基本理論知識(shí)的掌握程度，其內(nèi)容包括機(jī)械制圖、機(jī)制工藝知識(shí)、機(jī)械加工、數(shù)控加工工藝、數(shù)控編程、數(shù)控原理等知識(shí)。

2.編制加工工藝

檢驗(yàn)學(xué)生分析問題、解決問題的能力?？荚噧?nèi)容為編寫復(fù)雜零件的數(shù)控加工工藝規(guī)程（包括工序卡、刀具卡、切削用量參數(shù)表等內(nèi)容）。

3.手工編程

檢驗(yàn)學(xué)生對數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度?？荚噧?nèi)容為編寫考試工件的加工程序。

4.CAD繪圖

繪制復(fù)雜零件或裝配圖，考核學(xué)生的計(jì)算機(jī)繪圖能力及對機(jī)械制圖的掌握程度。

5.自動(dòng)編程

考核學(xué)生造型能力和自動(dòng)編程能力。

6.數(shù)控技能應(yīng)會(huì)考核

完成數(shù)控機(jī)床加工技師操作課題，考核學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

7.預(yù)備技師論文答辯

通過預(yù)備技師論文的答辯，考核學(xué)生對預(yù)備技師所需掌握的各項(xiàng)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

以上內(nèi)容的1～3項(xiàng)歸納為應(yīng)知考試，所占比例依次為60%、20%、20%。4～6項(xiàng)歸納為應(yīng)會(huì)考試，所占比例依次為20%、30%、50%。當(dāng)應(yīng)知、應(yīng)會(huì)和論文答辯全部合格后，方可認(rèn)為預(yù)備技師合格。

篇5

[作者簡介]孫芹（1979- ），女，山東威海人，山東英才學(xué)院機(jī)械學(xué)院，講師，碩士，研究方向?yàn)闄C(jī)械制造、數(shù)控加工。（山東 濟(jì)南 250104）

[中圖分類號(hào)]G712 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1004-3985（2013）29

當(dāng)今社會(huì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展壯大，得益于日趨激烈的市場競爭。面對機(jī)遇與挑戰(zhàn)，制造業(yè)只有不斷吸收機(jī)械、電子、信息及現(xiàn)代企業(yè)管理等多方面的成果，并應(yīng)用于產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、虛擬化以及智能化是使傳統(tǒng)制造系統(tǒng)成為信息時(shí)代、知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的先進(jìn)制造系統(tǒng)的最主要內(nèi)容。目前，在眾多企業(yè)中廣泛應(yīng)用的CAD/CAM技術(shù)是現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)成功滲入傳統(tǒng)制造業(yè)的結(jié)果。

為使學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后，能夠熟練掌握一門CAD/CAM軟件，盡快適應(yīng)自己的工作崗位，山東英才學(xué)院結(jié)合機(jī)制專業(yè)的自身特點(diǎn)，選擇NX（UG）作為CAD/CAM教學(xué)軟件。通過到兄弟院校走訪調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)過程中，CAD/CAM單獨(dú)作為一門課程一般開設(shè)在第六學(xué)期或第七學(xué)期，雖然該課程設(shè)置的目的是為了起到連接作用，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)和學(xué)生就業(yè)提供好的繪圖工具。但作為一門課程，學(xué)生學(xué)完后，很難做到融會(huì)貫通，沒有達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，讓枯燥的機(jī)械課程變得簡單易懂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)各門課程之間的聯(lián)系。在機(jī)制本科的教學(xué)過程中，嘗試運(yùn)用NX的CAD/CAM一體化功能來輔助教學(xué)，實(shí)踐表明，這對學(xué)生理解和掌握專業(yè)課程有很大的幫助。

一、NX軟件在“機(jī)械制圖”課程中的應(yīng)用——NX 三維造型模塊

“機(jī)械制圖”是工科重要的主干專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，在機(jī)械工程科學(xué)人才培養(yǎng)體系中占有重要地位。該課程以形體構(gòu)造和圖形表達(dá)為核心，以形象思維為主線，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、形象思維能力、圖形表達(dá)能力和創(chuàng)新構(gòu)形能力等工程科學(xué)的基本素質(zhì)，并為進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)類、機(jī)械制造類和工程實(shí)踐類后續(xù)課程提供必備的制圖基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能。

在制圖的教學(xué)過程中，仍以講授為主，部分教學(xué)環(huán)節(jié)借助模型和掛圖等輔助工具，學(xué)生往往是被動(dòng)學(xué)習(xí)，建立空間思維相對困難，學(xué)生普遍反映課程太難學(xué)，從而對課程產(chǎn)生了厭倦，降低了學(xué)習(xí)積極性。到了高年級(jí)，進(jìn)入專業(yè)課程學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，學(xué)生反而不會(huì)畫圖了。畢業(yè)后，進(jìn)入社會(huì)，就業(yè)將更加困難。因此，嘗試將NX軟件引入“機(jī)械制圖”課程教學(xué)環(huán)節(jié)。建立機(jī)械制圖虛擬模型庫，讓學(xué)生有整體的概念，通過旋轉(zhuǎn)、剖切三維圖形，可以對三維模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，讓學(xué)生理解模型各個(gè)方向的形狀，增加圖形的直觀性，搭建投影和三維實(shí)體之間的橋梁，這樣再來學(xué)習(xí)制圖的投影原理及其他表達(dá)方式，將變得非常輕松。同時(shí)，NX為參數(shù)化建模，方便對模型進(jìn)行修改，可以根據(jù)教學(xué)大綱的變化，及時(shí)修改模型?？蓪⒛Ｐ蛶焐蟼鞯骄W(wǎng)絡(luò)課程中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、在“數(shù)控機(jī)床編程”課程中的應(yīng)用——NX加工模塊

“數(shù)控機(jī)床編程”課程是機(jī)械制造本科專業(yè)重要的專業(yè)課程。大部分院校數(shù)控機(jī)床編程主要以手工編程為主，講授數(shù)控車床編程和數(shù)控銑床（加工中心）編程。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，手工編程的內(nèi)容也會(huì)借助NX軟件，講授自動(dòng)編程應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)。如在車削的教學(xué)過程中，相應(yīng)會(huì)講解軸類零件、螺紋類零件、綜合實(shí)例等自動(dòng)編程過程，通過手工程序和自動(dòng)生成程序的對比，學(xué)生對編程有更深刻的理解，更喜歡數(shù)控編程課程，為機(jī)床實(shí)訓(xùn)打下基礎(chǔ)。

手工編程雖然有不少優(yōu)點(diǎn)，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地優(yōu)化加工路徑等。但手工編程無法編制復(fù)雜工件，如非常規(guī)曲面的程序編制，同時(shí)手工編程對編程人員有較高的要求，一個(gè)點(diǎn)計(jì)算錯(cuò)誤，將會(huì)造成嚴(yán)重的后果。當(dāng)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(dòng)編程完成，NX軟件有強(qiáng)大的數(shù)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(fù)雜的曲面。NX數(shù)控加工的一般流程為零件3D建?！付üに嚪桨浮M(jìn)入CAM環(huán)境—?jiǎng)?chuàng)建程序節(jié)點(diǎn)、創(chuàng)建刀具節(jié)點(diǎn)、創(chuàng)建幾何節(jié)點(diǎn)、創(chuàng)建加工方法節(jié)點(diǎn)—設(shè)定參數(shù)—生成刀軌并驗(yàn)證—機(jī)床后置處理—數(shù)控程序（NC代碼）。

三、在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程中的應(yīng)用——NX仿真、裝配和工程圖模塊

“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程主要包括機(jī)械原理和機(jī)械零件設(shè)計(jì)兩部分，以機(jī)械原理部分學(xué)習(xí)過程中的四連桿機(jī)構(gòu)為例，在學(xué)習(xí)四連桿機(jī)構(gòu)時(shí)，如果僅僅通過理論講解，學(xué)生對四連桿的運(yùn)動(dòng)特性理解的不夠充分，可以利用NX運(yùn)動(dòng)仿真模塊，首先通過三維建模，虛擬裝配，設(shè)定連桿，設(shè)定驅(qū)動(dòng)，完成平面四連桿機(jī)構(gòu)的三維動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)仿模擬。

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程學(xué)完后，要進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。以減速器課程設(shè)計(jì)為例，學(xué)生要完成減速器裝配圖及零件圖的繪制。給定參數(shù)后，如果學(xué)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(huì)產(chǎn)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(shè)計(jì)的減速器零部件進(jìn)行裝配，通過仿真建模，查看各個(gè)零部件之間是否存在干涉，為后續(xù)加工的零件的順利裝配打下基礎(chǔ)。并且，NX軟件可以將三維模型轉(zhuǎn)換為二維工程圖形。如果零部件模型尺寸進(jìn)行了修改，裝配圖形也會(huì)自動(dòng)做相應(yīng)的修改。

四、在本科畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)中的應(yīng)用——NX 綜合運(yùn)用

畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)是每個(gè)本科生畢業(yè)前要完成的最重要的一項(xiàng)任務(wù)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的本科畢業(yè)生主要從事的工作崗位為：數(shù)控機(jī)床操作崗位（數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割機(jī)床的機(jī)床操作工），數(shù)控工藝技術(shù)崗位（數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)師、數(shù)控工藝文件管理員、數(shù)控程序編寫技術(shù)員、電腦繪圖員等），普通機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)師助理等技術(shù)工作崗位，這些崗位的共同特點(diǎn)是動(dòng)起手來能干活，拿起電腦可設(shè)計(jì)。因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)對他們來說尤其重要，畢業(yè)論好了，進(jìn)入企業(yè)后，就能更快適應(yīng)工作崗位。

在教學(xué)過程中，為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科的人才培養(yǎng)目標(biāo)，減少理論型、研究型論文，要求畢業(yè)論文題目需“來自企業(yè)”，即學(xué)生的畢業(yè)論文內(nèi)容既要包含設(shè)計(jì)又要包含制造，而且學(xué)生必須在數(shù)控機(jī)床上至少加工出畢業(yè)論文中的一個(gè)中等復(fù)雜的零件，若能借助NX軟件，自動(dòng)生成數(shù)控加工程序，并對刀路和程序進(jìn)行優(yōu)化，會(huì)起到事半功倍的效果。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生掌握機(jī)械零件從設(shè)計(jì)到制造的全過程，為工作后以最短的時(shí)間適應(yīng)企業(yè)要求奠定基礎(chǔ)。

五、在機(jī)制專業(yè)各種大賽中的應(yīng)用――NX 提升

雖然將NX軟件融入多門專業(yè)課程的教學(xué)過程，使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性大大提高了，教學(xué)效果明顯，但由于課時(shí)的限制， NX軟件強(qiáng)大的功能模塊，教學(xué)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(xué)任務(wù)。

教學(xué)過程中理論講解的思路和方法肯定與實(shí)際工作有一定的差距。針對學(xué)生的不同要求，鼓勵(lì)學(xué)生參加競賽來提高自己的能力。主要組織學(xué)生參加山東省數(shù)控大賽、山東省機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)大賽和全國3D大賽等。在每項(xiàng)技能競賽中，都要求學(xué)生完成真實(shí)的產(chǎn)品，大賽的環(huán)境更接近于真實(shí)的工作環(huán)境，通過參加不同類型的大賽，學(xué)生會(huì)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(shí)，大賽能拓寬學(xué)生的視野，提高團(tuán)隊(duì)合作精神，提升自身的設(shè)計(jì)、制造和創(chuàng)新能力，拓寬將來的就業(yè)范圍，提高了就業(yè)機(jī)會(huì)。教師通過指導(dǎo)大賽，與學(xué)生進(jìn)行溝通，更了解學(xué)生的想法。通過參加大賽，與其他院校進(jìn)行交流，相互借鑒，獲得更多的信息，把握更新的教學(xué)理念，并不斷滲透到自己的教學(xué)過程中，使教學(xué)更貼近實(shí)際，使本來枯燥的課堂變得更加生動(dòng)。技能大賽可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)中的不足，明確自己的學(xué)習(xí)方向。

把NX（UG）軟件應(yīng)用于機(jī)制本科“機(jī)械制圖”“數(shù)控機(jī)床編程”“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”等課程中，使學(xué)生感覺枯燥、難懂專業(yè)課程變得生動(dòng)、易懂、易學(xué)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力得到了提升，學(xué)習(xí)積極性得到了提高，同時(shí)，在本科畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)和各種大賽中，充分合理地選用NX軟件的相應(yīng)模塊，滿足了不同層次、不同要求的學(xué)習(xí)需求，教師更容易了解學(xué)生，可使教學(xué)更能滿足學(xué)生的需求，更能貼近社會(huì)實(shí)踐的要求。學(xué)生上學(xué)期間打下的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也為今后的就業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[參考文獻(xiàn)]

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

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

[3]嚴(yán)潮紅，夏建生，王旭華，等.基于UG NX的工程本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)[J].鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2010（3）.

篇6

1 概述

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，近年來，國家大力發(fā)展數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)在機(jī)床上得到廣泛應(yīng)用，鐵路輪對的日常維修加工目前廣泛采用數(shù)控不落輪鏇床來完成，在不拆卸機(jī)車車輛輪對的情況下進(jìn)行鏇輪踏面加工,加工誤差小，因此車輪的鏇修效率得到大大提高，節(jié)約了維修成本和鏇修時(shí)間。

2 不落輪鏇床數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 硬件結(jié)構(gòu)：

不落輪鏇床數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由數(shù)控單元NCU561.4及SIMODRIVE611D驅(qū)動(dòng)模塊； OP010C(MMC103和PCU50服務(wù)器)和MCP操作控制單元；S7-300PLC 模塊；4個(gè)1FK7三相數(shù)字伺服電動(dòng)機(jī)，micromaster440變頻器，三相異步驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)等部件組成，系統(tǒng)的各個(gè)部件通過現(xiàn)場總線PROFIBUS聯(lián)接。連接結(jié)構(gòu)如圖1：

圖1：鏇床硬件結(jié)構(gòu)聯(lián)系圖

2.2 軟件結(jié)構(gòu)

SINUMERIK 840D軟件包括Windows xp 操作系統(tǒng)，NC 軟件和HMI軟件，PLC軟件。

2.2.1WindowsXP操作系統(tǒng):

系統(tǒng)安裝在PCU上，實(shí)際相當(dāng)于單獨(dú)的計(jì)算機(jī)，NC 軟件和HMI 軟件安裝在Windows NT操作系統(tǒng)上使用。

2.2.2 NC 軟件:

SINUMERIK 840D通過特殊處理， NC軟件與PCU計(jì)算機(jī)WindowsXP 操作系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)運(yùn)行。從而使得操作PCU即可實(shí)時(shí)控制NCU程序，實(shí)現(xiàn)同步控制的功能。論文格式。主要用于切削輪對程序控制，其主要功能有：

控制機(jī)床各部件靈活協(xié)調(diào)工作

監(jiān)測群組模式下各通道的狀態(tài)

x,z坐標(biāo)方向動(dòng)態(tài)控制

可編寫快速響應(yīng)程序

可編寫各部件同步動(dòng)作程序

選擇優(yōu)化地址和時(shí)間

各種曲線插補(bǔ)方法

電子齒能

刀具，螺紋間隙，象限補(bǔ)償功能

測量功能

高級(jí)編程語言的編譯功能

2.2.3 HMI advanced軟件

鏇床采用HMI advanced軟件進(jìn)行操作，他是運(yùn)行在Windows NT系統(tǒng)下的應(yīng)用程序，為用戶提供了友好的操作界面，用于編程控制。如圖示：

圖2：HMI advanced啟動(dòng)后界面

通過操作HMI advanced軟件，可以實(shí)現(xiàn)鏇床以下功能

編寫輪對廓型加工程序

執(zhí)行部件程序

手動(dòng)控制操作鏇床

讀寫程序數(shù)據(jù)

編輯程序數(shù)據(jù)

顯示處理故障

設(shè)定鏇床參數(shù)

建立與PLC,NC等控制系統(tǒng)通信

2.3.4 PLC軟件

PLC用戶程序通過安裝在PCU上的STEP 7軟件進(jìn)行監(jiān)控和操作，也可以使用專門的程序編程器來進(jìn)行編程，PLC程序主要用于控制鏇床驅(qū)動(dòng)輪，軸箱支撐，液壓系統(tǒng)等部件動(dòng)作的自動(dòng)控制。

3 不落輪鏇床數(shù)字控制程序

3.1 不落輪鏇床加工程序：

加工要求按照鐵路輪對踏面廓型進(jìn)行切削加工，車輛輪對通過軸箱定位，利用4個(gè)驅(qū)動(dòng)輪對驅(qū)動(dòng)輪對主軸旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸線方向刀具走向，加工出符合國家TB的標(biāo)準(zhǔn)廓型。鏇床主驅(qū)動(dòng)輪采用PLC控制變頻器，實(shí)現(xiàn)4個(gè)主驅(qū)動(dòng)輪的調(diào)節(jié)。控制過程如圖1：NCU是機(jī)床控制中心，包括PLC和NC兩部分，通過PROFIBUS 與PLC ET200擴(kuò)展模塊和變頻器進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，通過MPI與NCU聯(lián)接通訊，手操盤和測量探頭直接聯(lián)接在NC上。

鏇床加工過程中，NC按照編寫的數(shù)控加工程序執(zhí)行指令，所有裝載，測量，切削，卸載均采用NC程序自動(dòng)執(zhí)行操作，加工流程如圖3示。

圖3 ：鏇輪加工流程

車輪加工工藝：

3.2 閉環(huán)控制原理

不落輪鏇床刀具進(jìn)給控制和驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)速度控制采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，使用用增量式光電編碼器檢測裝置，該裝置安裝在伺復(fù)電動(dòng)機(jī)上，用來檢測伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角，推算出工作臺(tái)的實(shí)際位移量，編碼器發(fā)出正弦/余弦模擬電平1Vpp (2048脈沖)的反饋信號(hào)，信號(hào)反饋到NCU裝置的比較器中，與程序指令值進(jìn)行比較，用差值進(jìn)行控制，如圖所示：此系統(tǒng)控制精度可以達(dá)到0.1mm.可以滿足鏇床切削加工的需要，此外該系統(tǒng)穩(wěn)定性能良好，測試維修比較容易。論文格式。

圖5：閉環(huán)控制原理

影響閉環(huán)控制加工系統(tǒng)精度的因素：

a 電機(jī)絲桿每轉(zhuǎn)編碼器采集到的信號(hào)數(shù)量，數(shù)量越多，精度越高。

b.安裝調(diào)試編碼器檢測裝置的工藝，

c.The multiplication of the encoder signals 編碼器信號(hào)

d.電流和速度控制器取樣時(shí)間，取樣時(shí)間越短，精度越高。論文格式。

4 結(jié)束語

機(jī)床數(shù)字控制技術(shù)是國際先進(jìn)機(jī)床生產(chǎn)技術(shù)，也是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基石。近年來，國內(nèi)數(shù)控機(jī)床工業(yè)與世界數(shù)控機(jī)床工廠不斷深入合作，研制出各種高精度，高技術(shù)含量的數(shù)控機(jī)床設(shè)備，數(shù)控機(jī)床制造業(yè)得到蓬勃發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

1. SIEMENSE . SINUMERIK 840D/840Di/810D RemoteDiagnosis Description of Function .

2. Hegenscheidt. Operation Manual for the U2000Underfloor Wheel Lathe.

篇7

《數(shù)控加工技術(shù)》是職業(yè)學(xué)?！皺C(jī)械制造工藝與設(shè)備專業(yè)”的主干課程。我們承擔(dān)了“《數(shù)控加工技術(shù)》課程教學(xué)改革方案”教改課題。在課題中強(qiáng)調(diào)了加強(qiáng)數(shù)控編程能力，相對淡化數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)，滲入專業(yè)英語教學(xué)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生對知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。為了確認(rèn)方案的實(shí)施效果，我們在教學(xué)中使用了該方案，并對實(shí)施的前后過程進(jìn)行了分析研究。

一、教改實(shí)施前的準(zhǔn)備

（一）授課計(jì)劃的制定

我們承擔(dān)了三年制國家級(jí)示范性專業(yè)（機(jī)械制造工藝與設(shè)備“先進(jìn)制造技術(shù)”方向）學(xué)生的《數(shù)控加工技術(shù)》課程教學(xué)任務(wù)。根據(jù)教改后的教學(xué)大綱，結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用原則，我們制定了新的授課計(jì)劃。相對教改之前增加了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、手工及自動(dòng)編程內(nèi)容，相對淡化數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)分析。時(shí)間安排上也作了調(diào)整，以前將數(shù)控車床的編程放在一起講，講完之后再講數(shù)控銑床的編程，同學(xué)們很容易遺忘前面學(xué)的車床編程內(nèi)容?，F(xiàn)在，將編程分為基礎(chǔ)篇和提高篇，將數(shù)控車床和數(shù)控銑床穿插在其中，不斷地提高學(xué)生的編程能力。

（二）教學(xué)內(nèi)容的準(zhǔn)備

因?yàn)榻虒W(xué)大綱和授課計(jì)劃作了充分調(diào)整，本學(xué)期我們重新對課程內(nèi)容進(jìn)行備課。講稿內(nèi)容中增加了專業(yè)英語，從原版的數(shù)控教材中摘錄了一些數(shù)控知識(shí)，對數(shù)控專業(yè)詞語也作了英語注釋

二、教改實(shí)施

（一）采用行為導(dǎo)向的教學(xué)方式

我們盡量采用行為導(dǎo)向的教學(xué)方式.讓學(xué)生有更多自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。在開學(xué)之初，將授課計(jì)劃發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生知道本學(xué)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度，對于認(rèn)真學(xué)習(xí)的同學(xué)，可以讓他們做到課前預(yù)習(xí)。另外，還采用了布置自行研究課題的形式，在教學(xué)中部分采用以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)方式，結(jié)合一些多媒體的教學(xué)方法進(jìn)行編程知識(shí)的教學(xué)，并加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，采用傳、幫、帶的方式進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。

（二）自行研究課題

在學(xué)期開學(xué)初，我們就將課題內(nèi)容公布給學(xué)生，并告知學(xué)生如何做、為何要做。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程的同時(shí)，能夠在課外翻看一些數(shù)控資料，在課余老師還曾帶學(xué)生去上海新國際展覽中心觀看工業(yè)設(shè)備展覽。期中，讓已經(jīng)做好課題論文的學(xué)生在課前用5分鐘左右時(shí)間向同學(xué)介紹，期末時(shí)全部上交規(guī)定字?jǐn)?shù)的小論文。自行研究課題讓學(xué)生學(xué)會(huì)了收集資料、使用資料，學(xué)會(huì)了專業(yè)論文的書寫方式，更重要的是使他們了解了數(shù)控加工技術(shù)的最新發(fā)展方向，并激發(fā)部分同學(xué)對數(shù)控的學(xué)習(xí)興趣。讓學(xué)生在課外積累數(shù)控相關(guān)知識(shí)，擴(kuò)大知識(shí)面，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

（三）在教學(xué)中逐步滲透以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)

《數(shù)控加工技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容較新，技術(shù)發(fā)展較快，但因?yàn)榘嗉?jí)學(xué)生人數(shù)很多（每班有50左右的學(xué)生），也因?yàn)閭鹘y(tǒng)的學(xué)習(xí)方式在學(xué)生心中根深蒂固，教學(xué)作大規(guī)模的改變也許會(huì)影響教學(xué)效果，所以，我們只在幾次課堂教學(xué)中選部分內(nèi)容進(jìn)行試點(diǎn)。通過幾次嘗試，學(xué)生的積極性有所調(diào)動(dòng)，課堂氣氛活躍了許多。上臺(tái)講解既能鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，又能使教師了解學(xué)生對知識(shí)的掌握程度。

（四）加實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)

實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)一直是深受學(xué)生喜歡的教學(xué)環(huán)節(jié).學(xué)生確實(shí)在這一環(huán)節(jié)能鞏固數(shù)控加工知識(shí)并進(jìn)一步學(xué)到一些實(shí)踐知識(shí)。我們以行為導(dǎo)向的教學(xué)模式為依據(jù)，盡量多為同學(xué)提供自我參與的機(jī)會(huì)。

（五）改善教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)

篇8

【基金項(xiàng)目】遼寧省教育科學(xué)規(guī)劃培育課題；遼東學(xué)院教育教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)專項(xiàng)課題。

【中圖分類號(hào)】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）08-0221-02

1.前言

《數(shù)控技術(shù)與編程》是“數(shù)控加工技術(shù)”專業(yè)的一門主干課程，不但需要掌握一定的理論知識(shí)，還需要掌握較高的實(shí)踐操作知識(shí)。國內(nèi)多所職業(yè)院校數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)都經(jīng)歷了一系列教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整以及教學(xué)方法的改革，目的是盡快培養(yǎng)出能勝任數(shù)控工藝編程工作崗位的數(shù)控操作人才。目前，國內(nèi)大大小小企業(yè)，新進(jìn)設(shè)備多為數(shù)字控制，急需能快速上崗的數(shù)控操作人員。另外，圍繞教改內(nèi)容和教學(xué)方法，針對數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行了《數(shù)控技術(shù)與編程》課程學(xué)習(xí)情況問卷調(diào)查，學(xué)生對該課程內(nèi)容感興趣者較多，希望能多安排實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、增加數(shù)控自動(dòng)編程等實(shí)踐內(nèi)容[1-4]。因此，從社會(huì)對數(shù)控操作人員的需求以及學(xué)生對數(shù)控技術(shù)的渴求來看，強(qiáng)化實(shí)踐能力培養(yǎng)的數(shù)控技術(shù)教學(xué)改革具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

2.數(shù)控技術(shù)教學(xué)改革

2.1理論教學(xué)的改革

根據(jù)《數(shù)控技術(shù)與編程》課程教學(xué)內(nèi)容要圍繞基礎(chǔ)性、實(shí)用性、時(shí)效性和新穎性的要求，對《數(shù)控技術(shù)與編程》理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了嘗試性的調(diào)整。教材以講明基本概念、基本原理為度，刪除一些計(jì)算過程繁鎖、理論性太強(qiáng)以及過時(shí)的、崗位實(shí)用性較低的內(nèi)容。比如，刪除復(fù)雜曲線的數(shù)學(xué)處理內(nèi)容，刪除穿孔紙帶等過時(shí)內(nèi)容；結(jié)合目前的數(shù)控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，增加自動(dòng)編程方面內(nèi)容。同時(shí)增加實(shí)踐技能性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，并將教材中內(nèi)容接近的部分進(jìn)行合并。針對數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)，將數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)、數(shù)控車床、銑床、加工中心、計(jì)算機(jī)輔助編程進(jìn)行合并；對于模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)，將數(shù)控車床、銑床、加工中心編程、數(shù)控電火花、線切割機(jī)床編程進(jìn)行合并。這樣，《數(shù)控技術(shù)與編程》課程教學(xué)內(nèi)容的安排就體現(xiàn)了系統(tǒng)性、完整性、科學(xué)性和先進(jìn)性，同時(shí)注重汲取近期先進(jìn)制造技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的最新研究成果，注重知識(shí)的前后連貫，注重基礎(chǔ)知識(shí)的完整性。

2.2 實(shí)踐教學(xué)的改革

為了建設(shè)好實(shí)踐教學(xué)體系，與使之與理論教學(xué)體系互相聯(lián)系、相互融合，豐富數(shù)控技術(shù)教學(xué)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，通過實(shí)際調(diào)研研究，建立了《數(shù)控技術(shù)與編程》課程的實(shí)踐教學(xué)體系，即課程實(shí)驗(yàn)──數(shù)控機(jī)床操作實(shí)訓(xùn)──綜合實(shí)踐訓(xùn)練[5]。

（1）課程實(shí)驗(yàn)

開設(shè)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)；開設(shè)數(shù)控編程實(shí)驗(yàn)，使每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成數(shù)控車床、數(shù)控銑床的編程訓(xùn)練；利用計(jì)算機(jī)輔助編程（自動(dòng)編程）完成復(fù)雜形狀零件自動(dòng)編程訓(xùn)練；通過編程訓(xùn)練使學(xué)生掌握數(shù)控編程的方法和技巧。

（2）數(shù)控機(jī)床操作實(shí)訓(xùn)

學(xué)生進(jìn)行數(shù)控車床、銑床和加工中心實(shí)際操作訓(xùn)練，讓學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床、加工中心的程序輸入、刀具參數(shù)設(shè)置、機(jī)床調(diào)整、機(jī)床維護(hù)知識(shí)，使學(xué)生能夠操作數(shù)控機(jī)床并加工出合格零件，培養(yǎng)學(xué)生操作機(jī)床的基本技能。

（3）綜合實(shí)踐訓(xùn)練

學(xué)生自己選擇中等復(fù)雜程度的零件，分析零件結(jié)構(gòu)、制訂工藝過程、工藝路線，選擇數(shù)控機(jī)床、刀具、夾具等，編制加工程序，自己動(dòng)手操作加工出零件，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

2.3數(shù)控技術(shù)考核改革

融入職業(yè)技能考核，實(shí)行“雙證制”教育。將學(xué)歷教育融入職業(yè)技能鑒定內(nèi)涵，將課程教學(xué)全面覆蓋職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)所包含的全部知識(shí)。在課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度安排和教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)等方面為學(xué)生獲得職業(yè)資格證書提供可靠的保障，突出職業(yè)能力培養(yǎng)，實(shí)施“雙證制”教育[6]。具體做法是：理論教學(xué)課程綜合相應(yīng)工種應(yīng)該掌握的知識(shí)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)融合相應(yīng)工種的技能部分，通過正常的理論和實(shí)踐教學(xué)，達(dá)到相應(yīng)工種的職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過考試與鑒定，獲得相應(yīng)工種的職業(yè)資格證書，實(shí)現(xiàn)職業(yè)資格“零培訓(xùn)”，實(shí)現(xiàn)技術(shù)工人的“零距離上崗”。

3.成效分析

《數(shù)控技術(shù)與編程》教學(xué)改革之后，分別對05級(jí)和06級(jí)數(shù)控技術(shù)專業(yè)部分學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)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(jīng)過匯總整理后得到教改前和教改后的學(xué)生對《數(shù)控技術(shù)與編程》課程改革的態(tài)度，如表1所示。

表1數(shù)控技術(shù)與編程教學(xué)改革前后比較

由表1中可以看出，教學(xué)改革得到學(xué)生的認(rèn)可，課程內(nèi)容的安排更趨合理，學(xué)生對課程內(nèi)容的興趣大幅度的提高。通過一系列的教改實(shí)踐，針對數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)，突出面向綜合應(yīng)用、加強(qiáng)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)的原則，形成了該課程的總體結(jié)構(gòu)框架，收到了良好的效果。

由于本次教改側(cè)重?cái)?shù)控工藝編程能力的提高。從平時(shí)作業(yè)、期末考試、期末實(shí)訓(xùn)中學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)掌握的程度比較分析，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)后，學(xué)生的知識(shí)掌握比以前扎實(shí)，能將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐操作中。教改之前，學(xué)生在期末的考試中對編程題的失分率高達(dá)32%，考試成績不太理想。教改之后，學(xué)生在考試中編程題的失分率下降到8%，學(xué)生編程時(shí)能主動(dòng)考慮工藝問題，大大提高了所編程序的實(shí)用性。

4.結(jié)論

目前，高職院校都在進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)改革和課程改革，目的是培養(yǎng)學(xué)生能快速勝任數(shù)控操作崗位。而《數(shù)控技術(shù)及編程》是高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)的一門主干專業(yè)課，具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。論文以培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握數(shù)控設(shè)備基本編程技能為目標(biāo)，進(jìn)行了《數(shù)控技術(shù)與編程》課程的教學(xué)改革、考核改革。通過強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力；通過改革課程群的教學(xué)內(nèi)容和形式，融入了職業(yè)技能考核方法，形成了新的教學(xué)體系，實(shí)行“雙證制”教育體制，獲得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫海濱，宮衍香.理論力學(xué)教學(xué)改革的實(shí)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(jī)床數(shù)控技術(shù)》教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].高教論壇. 2005.12（6）：126-127。

[3]李謨樹，張鐘，覃嶺，周華.數(shù)控技術(shù)一體化課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2006.6（1）：81-83

[4]郭劍.關(guān)于校級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的思考[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010（8）：126-127

[5]董德民.經(jīng)管類創(chuàng)新應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐[J].中國科技信息， 2009（15）： 244-245

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隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，特別是制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在我國的應(yīng)用也越來越廣泛。為企業(yè)培養(yǎng)合格的數(shù)控操作工已成為職業(yè)學(xué)校的一個(gè)重要任務(wù)?！稊?shù)控車床編程與操作項(xiàng)目教程》作為數(shù)控專業(yè)的一門專業(yè)主干課程，課程中包含的理論知識(shí)繁雜、抽象，并且與機(jī)床的實(shí)際操作緊密相連。在教學(xué)中教師授課難，學(xué)生疑問多，傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往事倍功半。那么利用教學(xué)多媒體課件，把老師難以陳述，學(xué)生難以理解的知識(shí)用多種媒體形式表現(xiàn)出來，能否解決教師難教、學(xué)生難懂問題，從而提高整個(gè)課程的教學(xué)效果？我校在已開發(fā)多媒體課件的基礎(chǔ)上選擇若干班級(jí)進(jìn)行多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的比較。

一、試卷分析：

本次試卷共4項(xiàng)，填空題、選擇題、判斷題和編程題。其中，填空題、選擇題、判斷題主要考察學(xué)生對基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，如指令的基本功能、循環(huán)的參數(shù)含義等。編程題主要考察學(xué)生對知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。如工藝的編排、基點(diǎn)坐標(biāo)的確定、工藝參數(shù)的選擇等?？荚嚂r(shí)間90分鐘，考試難度中等偏上。

二、考試結(jié)果分析

參加考試的兩個(gè)班級(jí)是平行班，學(xué)生入學(xué)成績相當(dāng)，開設(shè)本課程之前所學(xué)文化課和專業(yè)課相同，任課教師相同。上本課程時(shí)是同一教師任教，其中，0705班采用多媒體課件輔助教學(xué)，0706班采用傳統(tǒng)教學(xué)手段教學(xué)。免費(fèi)論文，傳統(tǒng)教學(xué)。表一是考試所得數(shù)據(jù)。

由表一可知：0705班及格38人，及格率84.4%；80分以上13人，優(yōu)秀率28.89%。均分72.8；30-39分?jǐn)?shù)段為2人，占4.44%；40-49分?jǐn)?shù)段為3人，占6.67%；50-59分?jǐn)?shù)段為3人，占6.67%；60-69分?jǐn)?shù)段為8人，占17.78%； 70-79分?jǐn)?shù)段為17人，占37.78%；80-89分?jǐn)?shù)段為9人，占20%；90-99分?jǐn)?shù)段為4人，占8.89%。

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隨著我國加入世界貿(mào)易組織及改革開放的進(jìn)一步深入，中國已經(jīng)成為世界制造業(yè)的大國，陳舊的制造設(shè)備正在被高精度、高效率、高柔性化的數(shù)控設(shè)備所取代，因此，制造業(yè)的競爭在一定程度上就是數(shù)控技術(shù)的競爭。數(shù)控技術(shù)的普及使企業(yè)急需大批的數(shù)控編程及操作人員，然而目前數(shù)控人才奇缺，特別是具備綜合基本知識(shí)、能解決數(shù)控技術(shù)工程實(shí)際問題的人員更為奇缺。這嚴(yán)重地制約了數(shù)控設(shè)備的使用和利用率，影響了企業(yè)的競爭能力。因此，數(shù)控人才的培養(yǎng)已迫在眉睫。作為培養(yǎng)生產(chǎn)一線的數(shù)控人才的中職學(xué)校必須順應(yīng)這個(gè)歷史潮流，利用這樣一個(gè)大好的發(fā)展機(jī)遇，培養(yǎng)大批在生產(chǎn)一線從事數(shù)控加工編程、操作)juar及設(shè)備的維修、維護(hù)等工作的技術(shù)技能型人才。 

一、明確中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，高度重視職業(yè)技能鑒定，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)． 

(一)中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)的學(xué)生來源大部分是初中畢業(yè)生，入學(xué)前文化基礎(chǔ)知識(shí)普遍較差，能力參差不齊，他們在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用過程中，主要面臨著操作、編程及維修(主要是維護(hù))三大問題。因此，我們必須明確，中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)是熟練掌握數(shù)控機(jī)床的操作、編程及維護(hù)技術(shù)的生產(chǎn)一線的技術(shù)工人。 

(二)職業(yè)技能鑒定是對操作者所具備的理論知識(shí)與技能水平的一個(gè)全面鑒別認(rèn)證的過程，近年來，數(shù)控專業(yè)的職業(yè)資格證書已成為求職者的敲門磚和用人單位用工的首選。不可否認(rèn)，我國的職業(yè)資格證書制度還不成熟，有待完善，雖然技能鑒定的通過率很高，但在知識(shí)與能力結(jié)構(gòu)方面仍然不能真正地滿足企業(yè)等用人單位的要求。因此，中職學(xué)校在追求職業(yè)資格證書達(dá)標(biāo)率的同時(shí)，必須嚴(yán)把教學(xué)與實(shí)踐質(zhì)量關(guān)，真正做到名副其實(shí)。 

二、注重基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能以及傳統(tǒng)的金工實(shí)習(xí)，突出數(shù)控教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。 

我們知道，普通機(jī)床經(jīng)過改造，加上數(shù)控系統(tǒng)和必要的電路、液壓、氣路等，便可成為數(shù)控機(jī)床，但其本質(zhì)仍然屬于機(jī)械加工范疇。因此，作為數(shù)控專業(yè)的操作人員，不僅要掌握數(shù)控編程、數(shù)控機(jī)床操作技能及其維護(hù)保養(yǎng)，還需掌握普通機(jī)床的基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能。目前，在數(shù)控專業(yè)的實(shí)習(xí)教學(xué)中存在著這樣一種誤區(qū)，認(rèn)為隨著機(jī)床數(shù)字化程度的不斷提高，傳統(tǒng)的車、銑、鍛、磨、刨的金工實(shí)習(xí)的教學(xué)要求可以隨之降低。例如刀具(車刀、銑刀等)的刃磨在普通金工教學(xué)中是非常重要且必須掌握的基本技能，如果數(shù)控專業(yè)的學(xué)生缺乏這種能力，絕對會(huì)發(fā)育不良?？梢韵胂笠幌拢绻麛?shù)控機(jī)床的操作人員連刀具都不會(huì)刃磨、切削用量不會(huì)選擇、制造工藝、安裝和定位都不懂，他將如何操作數(shù)控機(jī)床加工出合格的產(chǎn)品?我認(rèn)為，數(shù)控機(jī)床的實(shí)習(xí)最好安排在普通機(jī)床實(shí)習(xí)之后，實(shí)習(xí)

由于學(xué)生在普通機(jī)床上實(shí)習(xí)過，有一定的普通機(jī)床的基礎(chǔ)，這樣，教師在講授數(shù)控機(jī)床的編程和加工特點(diǎn)時(shí)，可以和普通機(jī)床進(jìn)行比較，分析它們的異同點(diǎn)，這會(huì)使得學(xué)生更容易理解，同時(shí)也可提高他們的學(xué)習(xí)積極性。目前，在國內(nèi)的企業(yè)生產(chǎn)中以日本的法納克(fanuc)和德國的西門子(sie慨ns)兩種數(shù)控系統(tǒng)居多，學(xué)校的教學(xué)也有華中數(shù)控和廣州數(shù)控等系統(tǒng)。不同廠家生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床在結(jié)構(gòu)上有所不同，在教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)，并提出其共性部分的特征，以提高學(xué)生的適應(yīng)性。在數(shù)控系統(tǒng)的基本操作中，要突出對刀、取刀補(bǔ)及程序錄入的操作。因?yàn)閷Φ都叭〉堆a(bǔ)的準(zhǔn)確度直接影響到零件的加工精度，而加工程序又是數(shù)控機(jī)床得以運(yùn)行的關(guān)鍵。在數(shù)控編程的教學(xué)中強(qiáng)調(diào)加工程序的工藝優(yōu)化和保證加工精度的方法，選擇最佳的切削參數(shù)。 

對刀是數(shù)控加工中的主要操作和重要技能。數(shù)控機(jī)床在加工前，要進(jìn)行對刀。對刀的準(zhǔn)確性決定了零件的加工精度，同時(shí)，對刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。通過指導(dǎo)學(xué)生數(shù)控實(shí)訓(xùn)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍有這種觀點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床的操作并不難，難就難在對刀。讓學(xué)生掌握簡便、實(shí)用、有效的對刀方法，是數(shù)控教學(xué)中的重中之重。 

三、利用網(wǎng)絡(luò)和仿真等軟件組織教學(xué)，以期提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。