技校《數控加工基礎》課程教學探究

摘要：《數控加工基礎》是數控加工的技術基礎課程，內容較為全面，范圍廣，對于技工學校的學生而言，學起來有一定的難度。在學校數控機床有限的情況下，通過改善教學方法和教學手段，應用多媒體技術和數控仿真技術，學生更易接受知識。

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．

[3]宛劍業等編著.CAXA數控車實用教程，化學工業出版社，2005.5.

[4]田春霞，主編，數控加工工藝，機械工業出版社，2006.2.