淺析數控車床編程教學的切入點

摘 要： 數控車床編程是數控車削加工的基礎和重要步驟，程序的優劣決定了零件的加工質量的高低。作者通過教學實踐，初步探索了數控車床編程教學的切入點，取得了良好的教學效果。

關鍵詞： 數控車床編程教學 切入點 手工編程

數控車削加工是數控加工中應用最廣泛、最基本的加工方法之一。它主要通過程序控制自動完成內外圓柱面、圓錐面、弧面、螺紋等工序的切削加工。數控車床編程是數控車削加工的基礎和重要步驟，程序的優劣決定了零件加工質量的高低。根據零件的復雜程度，數控車床編程分為手工編程和自動編程，手工編程是自動編程的基礎，自動編程中許多核心經驗都來自手工編程，掌握手工編程技術對掌握CAM軟件的使用方法、正確使用數控設備、理解自動編程設計原理具有重要意義。本文以手工編程為例，探討數控車床編程教學的切入點。

一、從狠抓普通車床技能訓練切入，為數控車床編程教學打好基礎。

對初學者來說，普通車床的操作更直接，感受更直觀。第一學年，我們按1：1的比例安排普通車床加工工藝與普通車床操作技能訓練課程，使學生全面、系統地了解、學習普通車床的結構、規格、性能；掌握刀具的分類、幾何角度、刃磨方法；牢記切削用量的含義及選擇原則；熟練掌握內外圓柱面、圓錐面、弧面、螺紋的加工方法及刀具的運動軌跡；根據零件圖，會制定零件的加工工藝……另外，在普通車床加工中，若出現不正常現象，則可以采取措施，避免出現不良后果。通過系統學習，學生熟悉了車削加工的全過程，為數控車床編程教學打下了堅實的基礎。

二、以“必需、夠用”為原則切入，整合教學內容，提高教學效率。

沒有門檻的中等職業教育，生源特點是：總體入學成績下降，大多數學生初中階段的文化基礎差，接受能力、分析能力、思維能力偏低，惰性、厭學心理嚴重，一旦學習上遇到困難，就會因自卑而放棄。針對這些特點，我們在教學內容的組織、教學環節的設置上狠下工夫，本著“必須、夠用”的原則，刪繁就簡，以就業為導向，從實際出發，因材施教，將每個知識點的教學重點放在“是什么”，“怎么用”上，引學生入門，助學生進步。

1.利用視覺沖擊，激發學生的好奇心。

絕大多數學生沒有接觸過數控車床，不知道什么叫“數控”，對數控編程、數控加工有神秘感。在學習初，我們組織學生觀看數控加工錄像，安排學生去車間參觀，將他們在普通車床上加工過的零件置于數控車床，重新編程加工，通過這種視覺沖擊，激發他們的好奇心與求知欲。

2.從學生熟悉的內容切入。

在課堂上，展示學生在普通車床上加工的零件，要求學生對照圖紙，回憶該零件的加工過程，制定該零件的加工工藝，告訴學生，將該零件的加工路線，包括每一個工步，如進刀、切削、退刀、回刀，用相應的指令代碼及規定的指令格式寫出來，這個過程就是編程。以這種方式引出數控編程的概念及數控編程的步驟，學生易于理解，樂于接受。

3.以“點”帶“面”。

不同的數控系統，指令代碼的含義、指令格式、編程方法不同，教學中，以應用較廣泛的一種系統如FANUC系統為主，向學生講清編程指令的含義、應用范圍，當學生掌握該系統的編程方法，能應用該系統指令自如編寫零件的加工程序后，再逐步向其他系統擴展，并作橫向對比，這樣，學生可掌握每個系統的編程特點，不易混淆。

4.重點講解基礎指令。

數控指令是程序構成的基本單元，也是數控車床操作的主要對象。數控車床加工的零件，不管形狀多么復雜，刀具的運動軌跡可歸納為兩類：一類是直線運動（G01），一類是弧線運動（G02/G03）。只要學生掌握了這三個指令的格式、參數代碼的含義、應用特點、編程方法、編程注意事項，其他指令如G32、G90、G92、G71、G73、G76等學習起來就較為容易。因此，我們將數控編程教學重點放在這三個指令的教學上，循序漸進，引導學生理解指令的作用是什么，指令怎么用，達到學懂、會用的目的。

三、從數控加工仿真軟件切入，實現“教、學、做”一體化教學。

數控編程有很強的操作性，要求有大量的實際操作輔助教學，增強學生的感性認識。學校購置的設備數量有限，每個學生上機操作的機會不多。因此，我們利用仿真軟件實現每個學生上機操作的愿望。

仿真軟件是在計算機上模擬仿真數控車床操作、工件加工、工件測量等動態數控加工全過程，使學生掌握數控車床的基本操作方法，感受機床的運行特性，為實際操作奠定堅實的基礎。

1.“教、做”一體化。

仿真軟件提供了與實際數控機床完全相同的操作面板、按鍵功能、屏幕顯示。授課時，通過投影儀將仿真數控機床投影到大屏幕上，教師利用仿真軟件邊講理論邊演示，如回零、工作方式的選擇、程序的編輯與修改、對刀、補償設定、輸入輸出操作，使學生有身臨其境的感覺，這樣，把枯燥的理論知識落實在機床操作中，老師講一段操作一下機床，學生看得逼真，理解得透徹，學習興趣漸濃。

2.“學、做”一體化。

仿真軟件實現了數控機床手工編程的過程模擬和加工過程的圖形模擬。首先，學生可將自己編寫的程序輸入仿真車床，檢驗程序是否正確，刀具的運動軌跡是否合理，及時發現問題，不斷調試加工程序，補償超差尺寸，直觀感受數控加工的過程與結果。其次，改變紙質作業的傳統模式，要求課堂練習、課后作業均用仿真軟件完成，最大限度地滿足學生的動手欲望。

3.培養學生的適應能力。

仿真軟件不僅提供了FANUC、SIMEN、華中、廣數等主流數控系統，還有立式、臥式、銑床、加工中心等，它們所采用的操作面板與實際數控機床完全相同。學習中，學生除了按老師要求用規定的系統完成課堂練習及課后作業外，學習能力強的學生還可練習其他系統，在較短的時間內，掌握多種機床的操作方法，對不同系統、不同數控機床有較強的適應能力，走向社會，能較快適應所從事的工作。