《數(shù)控加工工藝與編程》課程考試模式的實(shí)踐與探索

摘要:本文對(duì)目前高職《數(shù)控機(jī)床加工程序編制》課程考試模式實(shí)施過程作了分析，針對(duì)存在問題和進(jìn)一步深化考試改革提出了一些解決辦法.

關(guān)鍵詞:高職專業(yè) 考試模式 數(shù)控仿真

0 引言

多媒體CAI—計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)作為教育現(xiàn)代化的突破口，以其集成性、交互性、可控性、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)越來越受到廣大教育工作者的歡迎和重視。近幾年來，隨著網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的普及，計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平的逐年提高，以及各類輔助教學(xué)的應(yīng)用型軟件不斷地出現(xiàn)，都為課程教學(xué)考試改革提供了技術(shù)手段。

1 目前存在的問題

1.1 考試內(nèi)容重知識(shí)輕能力 客觀知識(shí)便于命題、考核與評(píng)定，所以現(xiàn)在的考試內(nèi)容多是以知識(shí)考核為主，同時(shí)又偏重于多樣態(tài)知識(shí)中的結(jié)構(gòu)化、原理化的記憶性知識(shí)。《數(shù)控工藝與編程》課程一直是機(jī)電專業(yè)和數(shù)控專業(yè)的主干課程，作為一門實(shí)踐性特強(qiáng)的專業(yè)課程，它也跟其他課程一樣以應(yīng)試教育為主，期終出一份理論試卷形式讓學(xué)生參加考試。誠(chéng)然，在一定程度上說，知識(shí)的記憶相對(duì)能力的發(fā)展是必需的，但是知識(shí)的記憶并不一定導(dǎo)致能力的提升，特別是實(shí)踐性特強(qiáng)的數(shù)控工藝與編程來說，它是一個(gè)機(jī)加工知識(shí)的融會(huì)貫通、綜合運(yùn)用的過程。單純的記憶并不能加工出合格的零件，完全背離了高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)。

1.2 機(jī)床設(shè)備、數(shù)控實(shí)踐教師不夠 《數(shù)控加工工藝與編程》作為一門實(shí)踐課，考查一個(gè)學(xué)生對(duì)此課程的學(xué)習(xí)情況，當(dāng)然是讓學(xué)生上機(jī)床看加工的出零件離合格的程度。但是不要說現(xiàn)在機(jī)電系的實(shí)驗(yàn)室只有兩臺(tái)數(shù)控車、一臺(tái)數(shù)控洗床、一臺(tái)加工中心遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這樣的考試要求。就是象浙大一樣實(shí)力資金雄厚的院校它也不可能在期末一次性安排平均50人的考試。這里面數(shù)控實(shí)踐課老師的配備，機(jī)床操作的危險(xiǎn)性等問題太多。

2 《數(shù)控加工工藝與編程》模式考試改革的建議

期末考試時(shí)間短、人數(shù)多，考試采用現(xiàn)場(chǎng)操作加工零件是不太切實(shí)際的。但是若能采用我院于前幾年買的基于PC機(jī)上操作的宇航數(shù)控仿真軟件能在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行三維仿真，等同于對(duì)真正的CNC數(shù)控機(jī)床的操作功能，并能進(jìn)行手工編程或CAD/CAM 編程，與國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床有良好的兼容性。可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生一人一臺(tái)操作機(jī)床加工零件的考試模式。檢驗(yàn)學(xué)生《數(shù)控機(jī)床加工程序編制》課程學(xué)習(xí)情況，就是看能不能加工出合格的零件。那么要能夠加工出一個(gè)合格的零件大致可分三個(gè)方面:一、數(shù)控程序的編制;二、機(jī)床及刀具的選擇、夾具的裝夾;三工件原點(diǎn)設(shè)置及刀具補(bǔ)償參數(shù)正確輸入。三個(gè)方面缺一不可，每一步都應(yīng)正確，并且能綜合運(yùn)用才行。宇航數(shù)控仿真軟件可以把學(xué)生在加工零件的過程中在這三個(gè)方面的操作完整地記錄下來。

3 宇航仿真軟件簡(jiǎn)介

宇航仿真軟件是南京宇航公司開發(fā)的一個(gè)模擬CNC機(jī)床的軟件，它能夠像真正的CNC機(jī)床一樣接受NC代碼，并在虛擬的控制機(jī)里翻譯生成機(jī)床進(jìn)給命令;而后傳輸給虛擬機(jī)床做工件仿真加工。它由三個(gè)窗口組成。每個(gè)窗口分別執(zhí)行相對(duì)獨(dú)立的操作，并像真的CNC機(jī)床那樣在各個(gè)窗口之間相互交換信號(hào)。[1]

4 宇航仿真軟件在《數(shù)控機(jī)床加工程序編制》考試當(dāng)中的應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)機(jī)房給學(xué)生用的每臺(tái)電腦上都安裝上宇航仿真軟件中的“學(xué)生機(jī)”模塊，在講臺(tái)上的電腦上安裝上“教師機(jī)”模塊，并且連網(wǎng)。這樣學(xué)生在“學(xué)生機(jī)”上的CNC仿真機(jī)床上的每一步操作“教師機(jī)”都能看到。接下去學(xué)生就可以按照真實(shí)的加工零件的工藝步驟進(jìn)行準(zhǔn)備工作了。

4.1 機(jī)床和刀具選擇、工件的準(zhǔn)備 利用數(shù)控仿真軟件，綜合運(yùn)用學(xué)過的相關(guān)知識(shí)，選擇合適的機(jī)床規(guī)格，定義工件毛坯的大小和材料，定義刀具的類別，編號(hào)和X、Y、Z向長(zhǎng)度等。準(zhǔn)備工件尺寸的錯(cuò)誤及刀具選擇的不合理將會(huì)直接導(dǎo)致后面仿真模擬加工的不成功如圖1，圖2，圖3所示。

4.2 對(duì)刀、工件原點(diǎn)設(shè)置及刀具補(bǔ)償參數(shù)輸入 對(duì)刀、工件原點(diǎn)設(shè)置及刀具補(bǔ)償參數(shù)輸入是機(jī)械加工零件中的核心環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)學(xué)生掌握起來最難，最容易出錯(cuò)，這一步設(shè)置的不合理嚴(yán)重地將會(huì)導(dǎo)致撞刀，少則對(duì)加工出的零件精度有影響。如圖4、圖5

4.3 數(shù)控程序的校驗(yàn)，生成刀路軌跡 只要將NC代碼輸入該編輯EDIT操作顯示面板上，通過加工軌跡校驗(yàn)，可以校驗(yàn)NC程序的語(yǔ)法錯(cuò)誤，程序結(jié)果錯(cuò)在那一句也可以非常直觀地仿真出來，使教師對(duì)學(xué)生在編程中不合理的因素及錯(cuò)誤一目了然了。如圖6，圖7所示:

4.4 零件仿真加工 檢查上一步數(shù)控程序校驗(yàn)過程中生成的刀路軌跡過之后按下 切換到零件加工狀態(tài)，進(jìn)行零件仿真加工。如圖10所示

4.5 學(xué)生操作仿真機(jī)床過程的保存 零件仿真加工完，按下文件(F)，按保存項(xiàng)目，就可以把學(xué)生整個(gè)操作機(jī)床的以文件的形式保存下來，給教師的檢查，批改程序并給予學(xué)生指導(dǎo)帶來意想不到的便利。

5 結(jié)束語(yǔ)

采用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行《數(shù)控工藝與編程》的考試，由于在電腦上演示虛擬CNC機(jī)床，那么它就不僅僅能考理論，也能考學(xué)生實(shí)際的操作機(jī)床的水平了，這樣的考試檢驗(yàn)學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手、獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力就更加全面，又使教師對(duì)學(xué)生在編程中不合理的工藝安排及錯(cuò)誤一目了然，減輕了教師的批改卷子工作負(fù)擔(dān)。

參考文獻(xiàn):

[1]YHCNC—FANUC系統(tǒng)操作說明書Ez1.南京:南京宇航自動(dòng)化技術(shù)研究所，2004.