數控教學范文第1篇
一數控實習 (實驗) 教學中存在的問題
第一, 社會上出現了一種新的機電一體化設備——數控機床, 但和普通機床相比價格較高。如果運用數控機床開展相關的數控實訓, 需要較高的費用。
第二, 由于科技發展速度不斷加快, 數控機床樣式繁多, 更新換代較快, 一般院校很難配備所有的系統, 會出現學生工作后操控的設備和在學校所學不一樣的情況, 要是不能盡快適應, 將會對自己的工作造成一定的影響。
第三, 數控機床自動運行性較好, 學生剛開始學習的時候, 由于不熟悉編程或者操作失誤會損壞機床或者刀具, 嚴重的會威脅到人身安全。為了切實解決上述問題, 筆者建議使用數控加工仿真系統代替數控機床實際操作。
二數控加工仿真系統的產生
進入信息時代, 虛擬現實理論和技術獲得很大的突破, 出現了一種計算機仿真培訓系統, 可以對實際設備的加工環境以及工作的實際狀態進行準確的模擬。在學習的過程中使用計算機仿真培訓系統, 不僅會讓學習者的素質得到有效的提升, 同時比較安全, 花費的費用相對較少。國內很多學校在教學中已經引進計算機仿真系統, 在培養數控操作人才中也得到了廣泛的應用。簡而言之, 就是借助計算機技術以及其他專門的硬件、軟件, 模擬真實的場景, 在這個仿真的場景下參與者通過交互體驗會產生一種真實的感覺, 對操作者實際工作能力的培養很有利。
三數控加工仿真系統的應用方法
1.數控加工仿真系統應用的過程
第一, 數控加工仿真系統的選用。當前市場上的數控仿真系統軟件有很多種, 如北京斐克公司VNUC數控仿真軟件、南京宇航數控仿真軟件等等。通過多方面的比較, 筆者認為北京斐克公司VNUC數控仿真軟件具有較好的性能, 其在教學輔助中具有較高的價值。該仿真軟件可以仿真數控車床、數控銑床和數控加工中心加工零件的全過程。其中主要有定義毛坯、刀具準備、基準測量等多項功能, 內存的數控系統也比較多, 涵蓋FANUC、SIEMENS等多種系統, 具有仿真多種機床、多種系統的能力。
第二, 定義毛坯及選擇刀具。在數控仿真軟件的輔助下, 和數控機床以及相關工藝知識有效地結合在一起, 選擇符合學校情況的系統類型以及機床型號;以加工零件的形狀對工件毛坯的材料和大小進行定義, 選擇合適的工件裝夾形式, 在刀具庫中選擇合適的刀具。
第三, 手工編程及零件加工。零件的尺寸、過程、參數、刀具的位置等是數控機床加工所需的信息, 這些信息在編碼的操控下執行一系列命令。數控編程對學生的思維以及專業技術要求較高。學生編制的程序通過教師的審批確認是否正確。這種教學方式需要教師逐個查閱學生編寫的程序, 內容比較煩瑣, 實際上很多在數控機床上無法通過的程序錯誤教師難以檢查出來。在數控仿真軟件中可以很好地解決該難題, 在編輯方式下的程序界面上輸入數控代碼, 然后以實際數控機床操作回到參考點, 對刀——設定刀具補償。自動運行編寫程序, 加工的全過程均可以觀看, 自主判斷程序的正確性。讓學生對知識更容易掌握, 凸顯仿真軟件在教學中的優點。
2.恰當運用數控加工仿真系統, 充分發揮其在實習教學中的作用
在實習教學中可以使用數控加工仿真系統進行數控編程和操作。教師在實習教學中要重視使用數控仿真系統的方法, 在數控教學中初期的感性訓練、訓練基本程序以及指令代碼的編寫可以在數控教學仿真軟件中完成, 而并不是采用仿真軟件進行全過程的教學活動。在數控課程中可以使用數控加工仿真系統, 作為輔助訓練學生實際操作的工具。教師要重視在教學過程中使用數控加工仿真系統的方法, 明確在教學過程中數控加工仿真系統的位置, 在教學的過程中不能輕視教師的引導作用而過分依賴數控加工仿真系統, 也不能不重視學生在教學中的感受, 教師在教學的過程中需要有辨別并科學地使用數控加工仿真系統, 以便于提升數控教學的質量和水平。同時也應該重視學生的實際加工能力, 不僅要充分運用仿真軟件, 還要有效地提升學生的操作能力和水平, 保證數控教學科學、客觀地開展并具有較強的實效性。
3.科學安排教學內容, 循序漸進地掌握數控編程與操作
進行實習的時候, 筆者建議把教學內容劃分為三個模塊。第一個模塊為基礎, 主要對FANUC數控系統的編程方法和操作技巧進行詳細的介紹和講解。該部分雖然比較基礎, 卻是教學的重點, 學生必須熟練掌握, 并活學活用。第二個模塊為提高, 對SIEMENS數控系統的編程與操作進行細致的講解, 讓學生在不同的數控系統下均具有較強的應用能力。第三個模塊為拓展, 主要對華中數控系統的編程與操作方法進行講解, 拓展學生的知識面。這三個模塊相互促進、相互影響, 讓學生的動手能力得到有效的提升, 滿足社會對綜合性人才的需求。
4.活用教學方法
和本科學生相比, 高職學生學習基礎較差, 教師教學很困難, 如果還使用傳統的教學方式, 不僅難以引起學生的興趣, 而且教學質量也難以提升。應使用先進的教學方法、手段來激發學生的學習興趣。一般而言, 從事數控教學的教師教學水平較高, 具有較強的數控能力, 可以熟練使用多種教學方式。教師在教學的過程中應以學生為主體, 教學中促進學生手腦并用, 改變學生的學習觀念, 讓其由“要我學習”變為“我要學習”。
5.正確進行教學評價
教學評價主要包括學生的自我評價、學生間的相互評價以及教師評價。在計算機上使用數控加工仿真系統進行課程的學習, 筆者建議以教師評價為主, 及時登記每次的練習成績。評價方式多種多樣, 可以是課堂測試也可以是口頭評價, 試題測試又分為兩部分:課題測試、期末測試。教師口頭評價學生的時候應注意選擇激勵的語言以及措辭, 對表現不好的學生不宜直接批評, 應該使用激勵的語言, 對做得好的部分加以鼓勵, 不好的地方委婉地表述, 并給出具體的改進措施。在課堂上進行測試應該具有一定的目的性, 題目不應該過難, 通過課堂測試教師了解到學生學習中的不足并且提高學生的學習熱情和意識。教學評價的本質是促進學生學習, 教師應該掌握科學的評價方法, 多用鼓勵性的評價方式, 不斷提升學生學習的興趣和積極性。
6.數控加工仿真系統的應用優點
使用教學仿真軟件沒有安全上的顧慮。讓學生在仿真系統上進行技能訓練, 訓練的費用能極大地降低, 如果按照50 臺計算機和50 套仿真訓練系統來計算, 花費的資金僅僅能購買一臺價值30 多萬元的數控機床, 卻可以解決50~200 位處于初學階段學生的技能訓練問題, 學生可以輕松地初始化實習進程, 保存未訓練完成的項目, 在反復的訓練中可以有效地提升自身的操作能力, 提升教學效果的同時, 實習成本也得以有效的降低。
和實際加工相比, 機床操作面板的使用與零件的加工幾乎一模一樣, 數控機床加工過程中學生可以從任意角度進行觀察, 直接觀察毛坯——成品的過程, 形象的畫面可以很好地激發學生學習的積極性和動力, 對學生學習和掌握知識極為有利, 在課堂上隨機檢查編程與操作的作業, 每次都有合理的結果, 可以培養學生濃厚的學習興趣。
四結束語
在教學中使用數控加工仿真軟件, 對學生綜合職業素質的全面提升具有很好的促進作用, 不僅使學生獨立思考以及創新的意識得到培養, 更讓學生勇于鍛煉。作為數控教師, 在教學的過程中應該摒棄傳統的教育教學理念, 充分領悟新課改精神, 踐行素質教育理念, 在思考中產生問題, 在思考中解決問題, 采用積極的措施, 很好地使用仿真軟件, 有效地提升數控教育教學質量。
參考文獻
[1]申賓德.三維仿真互動教學模式在數控教學中的應用[J].產業與科技論壇, 2013 (8)
[2]黃寧健.數控仿真系統在中職數控教學中的應用探討[J].法制與經濟 (下旬) , 2010 (2)
數控教學范文第2篇
一、注重教材的改編和提煉
數控專業內容涉及數控原理、數控編程、數控機床、自動控制技術、位置檢測技術、電子技術以及計算機硬件與軟件等方面的知識, 它涵蓋面廣、涉及其它專業的知識較多。而現行教材大多過分重視學科體系和學術性, 輕視實踐環節。許多學生一但真正走上機床, 如何制定加工工藝, 如何正確選用刀具, 如何完成一個零件的加工和精度要求, 就顯得力不從心, 無從下手, 甚至有的學生連加工外圓、內孔等刀具都無法判斷, 更談不上加工。
這就對數控教師提出了更高要求, 不能僅依賴教材上的理論知識, 更需要教師通過對工廠企業的了解, 結合實際, 自已編寫, 總結提煉出適合學生理論聯系實踐的教學內容。讓學生習慣記筆記, 記錄老師講的書本以外的實際操作經驗。例如, 刀具的選用在許多教材中, 比較忽視, 甚至有些教材只字未提, 但刀具如何選用, 卻是數控專業學生必會技能之一, 也是加工的必備條件。在教學中, 教師要通過刀具分析, 講授不同刀具切削工件的使用方法及刀具的自行磨配。讓學生能很快上機床操作而不致因車刀的誤選用造成零件的報廢。
二、重視計算機輔助教學
由于購置數控機床價格昂貴, 一般院校不可能配備太多的數控機床, 無法滿足學生的實踐需要。解決這一矛盾的較好方法是, 在計算機機房配備數控模擬仿真軟件, 學生可先在計算機上練習編程和操作的基本方法, 然后再上機床進行實際操作。把操作、編程、加工等實踐環節移置到計算機上, 將計算機編程、模擬運行與實際機床編程、運行相結合。通過這樣的教學, 學生在上機時也會發現編寫的程序中有許多錯誤甚至危險操作, 及時糾正, 及時修改, 互為補充。
在教學中, 教師也可多利用計算機進行多媒體輔助教學。把枯燥的理論知識點通過動態演示出來, 既讓學生快速掌握相關內容, 又提高了學生學習興趣。
講解機床原點時, 觀察z軸與車床導軌平行 (取主軸中心線) , x軸與z軸垂直。機床原點可職卡盤根部與z軸交點處, 也可以通過設置參數的方法, 將機床原點設定在X、Z坐標的正方向極限位置上。讓學生通過多媒體觀察所在位置。在講解機床參考點時, 講解機床參考點的位置由機械擋塊或行程開關確定, 并可讓學生在多媒體上直接看到擋塊位置, 有一個直觀認識。避免出現, 有些學生在學編程很久會還不知擋塊的位置在何處。在講解編程原點時, 應強調它是編程時計算輪廓曲線上各基點或節點坐標值的依據。編程原點應盡量選擇在零件的設計基準或工藝基準上。一般選在軸線的右端面。編程時采用編程坐標系。展示機床坐標系與主軸卡盤關系, 加入工件后, 描繪出編程坐標系所在位置, 通過亮點顯示機器零點、機床參考點、編程原點、換刀點。只有通過這樣的直觀教學, 讓學生將幾個難點消化理解吸收, 從而提高學生的理解能力, 進一步激發學習興趣。
三、加強金工基礎實習重視數控實踐培訓
學生沒有經過金工實訓, 對加工工藝會很陌生。
有些學生, 認為不需要學會磨刀, 卻不知這是數控專業學生必備的專業技能。因此, 忽視金工實習, 如果不把傳統金工實習放到數控專業實習教學的重要位置上, 那么, 無論多么先進的數控加工設備, 到最后也會成為一堆廢鐵。
教學實踐中, 首先教導學生明確學習目的和首要任務。讓學生重視鉗工、普車等工種的基本技能訓練, 使學生具備普通機床的初、中級操作水平。鉗工實習鍛煉學生的動手能力, 最基本的銼、鏨、鋸、鉆等基本練習能讓學生的動手水平得到提高, 鉗工的裝配實習又為將來的數控機床拆裝和維修打下一定基礎。普車實習是為數控車工作準備, 是基礎的機床訓練。在進行數控實踐時, 要求每個學生自行設計有一定創意的零件, 根據加工工藝能自已動手編程, 檢驗調試程序, 自行裝夾加工出合格零件。通過有關技能訓練, 學生具備使用、操作數控機床的能力, 能加工出較復雜的零件, 并能自行編寫工藝及程序。
四、實行理論+實踐的考核模式
以往的考核方式就是期末一張卷子, 只要期末背功好, 那就可以順利過關。改變考核模式是督促學生重視技能的最好方法。期末考試, 也實現“無紙化”操作。發一張圖紙, 現場加工完成, 以加工零件完成的質量定成績, 這樣改變考核方式的最大好處是, 學生重視平時的實訓操作, 重視平時練習。通過這一考核模式, 大大激發了學生的學習動力, 既提高了學生的操作能力, 又提高了學生的創新意識, 學生的學習興趣濃了, 學習效果也大步飛越。
五、提倡考證制度突出實踐能力
現在許多院校都要求學生在校期間完成職業資格證的考核。本人發現許多學生平時對數控不感興趣, 學習消極, 怕臟怕累, 但一提到考取技能證書, 就表現出空前的積極與熱情。所以要教學中, 盡早引入考證理念, 也是促使學生認真學習, 學好、學精的有效措施。
六、重視教師技能提高與企業“零接觸”
數控專業培養出來的學生能不能具備很強的適應能力, 能否迅速遷移所學的知識用于工作當中, 適應相應的行業或職業的要求, 在激烈競爭的就業市場中立于不敗之地。這也需要我們教師不斷地進行知識的更新和教育方法的探討與總結。
我們教師往往與企業脫節。隨著發展, 教師的專業要求和專業技能也會跟不上企業的發展, 教師在數控工藝、數控操作、維修等方面還存在不足。要想彌補這一缺陷, 需要數控教師深入企業, 在第一線親自操作, 總結出自已的實踐經驗。“實踐出真知”將實踐中總結出的經驗再用于教學中, 對學生, 也是一個非常大的幫助和提高, 這也是教師教學環節必不可少的重要一項。
同時, 在教學中, 也要考慮“電”這一環節, 數控技術與“機”、“電”都有非常緊密的聯系, 故在對數控理論課程和教學實踐環節設置中, 注意安排好“機”與“電”的聯系, 要牢牢圍繞“以機為主, 以電為用, 機電結合”的指導思想, 對課程進行精簡優化, 合理滲透及創新, 這樣才能培養出合格數控人才。
我們的教師必須隨時拓寬、更新知識。只有通過教師的自身提高和不斷完善才能培養出適合社會需要的大量的數控技術人才。
摘要：從當今數控技術的發展趨勢出發, 分析了高職院校數控專業教育的現狀, 指出培養專業技術應用型人才就必須加強理論與實踐教學、實行理論加實踐的考核模式, 才能培養出合格的應用型高職人才。
數控教學范文第3篇
關鍵詞：數控教學,編程理論,機床操作,實踐
隨著中國由世界制造業大國向制造業強國的邁進, 數控機床的裝備率逐年提高, 數控加工技術得到廣泛的應用, 數控人才已經成為勞動力市場急需的人才。如何盡快地培養出滿足市場需要、掌握數控機床編程知識操作技能的數控復合型技能人才已成為數控教學工作者必須面對的嚴峻問題。作為數控編程與操作的專業教師, 深感如何將數控編程理論教學與數控機床操作實踐有機地結合起來是值得我們認真探討的關鍵問題。
1 數控加工仿真系統可以解決數控設備不足的問題
數控機床屬于高科技產品, 品種多價格高。一臺數控車床或數控銑床一般需二三十萬, 一臺數控加工中心也是少則幾十萬多則幾百萬。數控機床的操作訓練若完全依賴數控機床進行實作訓練, 投入大, 消耗多, 成本高, 即使是實力雄厚的培訓學校和企業也無力承擔起此種消耗與投入。因此探索一種新的數控加工技術教學模式來達到投入少、見效快、培養的學生適應性強、受企業歡迎的教學模式勢在必然, 這種教學模式應當區別于傳統的機械加工培養模式。通過多年的實踐教學探索得出引入數控加工仿真系統教學為是解決這一問題的重要途徑。既能解決學生實習時不熟悉數控系統操作及控制面板的問題, 又可以大大提高學生的學習興趣, 還能提高學生的編程能力及對不同數控系統不同數控機床的適應能力, 同樣也是一種進行數控實作前模擬加工教學的有效途徑。
2 數控加工仿真系統在教學中的具體應用
2.1 數控加工仿真系統的選用
數控加工仿真系統的軟件形式很多, 有的是數控機床本身自帶的仿真系統, 但這種數控機床的仿真系統在教學中局限性較大, 不適于教師教學和學生訓練。有的是一些先構圖而后自動編程仿真軟件, 也不適應于手工編程教學的要求。國內還有其它幾種數控加工仿真軟件, 但都有一些不盡人意之處。經過多方面比較, 我校最終選擇了上海宇龍公司的數控加工仿真系統的教學軟件。該軟件是來源于美國的基于虛擬現實的仿真軟件, 是一種富有價值的教學輔助工具, 它可以實現對數控車床、數控銑床和數控加工中心加工零件全過程的仿真, 其中包括毛坯定義、夾具刀具定義與選用, 零件基準測量和設置, 數控程序輸入、編輯和調試, 擁有FANUC數控系統、SIEMENS數控系統、華中數控系統、廣州數控系統等多種數控系統, 具有多系統、多機床、多零件的加工仿真模擬功能, 該軟件具有獨創性, 達到國際、國內領先水平。
2.2 數控加工仿真系統的應用方法
2.2.1 靈活應用教學方法, 課堂教學中變學生被動學習為主動學習。
由于大部分基礎好的學生選擇上高中, 職業技術學校教師教學很困難, 傳統的教學方式已很難使學生接受, 因此, 利用先進的教學方法、教學手段來提高學生的學習興趣顯得尤為重要。數控專業教師應有較高的教學水平和教學能力, 有較強的數控職業能力即數控編程能力、工藝處理能力、實際動手能力、自動編程能力, 能較為嫻熟地運用行動導向的教學方法, 在課堂教學真正體現學習為主體, 突出顯示學生動手動腦的活動, 變學生被動學習為主動學習。在教學過程中, 教師起引導作用, 即對學生活動中遇到的困難或無法下手的問題進行引導、講解。課堂教學中每節課的知識點盡可能集中, 深入淺出, 便于學生掌握編程方法與技巧。
2.2.2 恰當運用數控加工仿真系統, 充分發揮其課堂教學中的作用。
數控加工仿真系統主要應用于數控編程與操作這一理論教學課程, 還要作為數控操作技能訓練的輔助工具。教師應十分重視數控加工仿真系統在教學中的應用方法, 擺正數控加工仿真系統在教學中的位置, 既不能完全依賴數控加工仿真系統放棄教師在教學中的引導作用, 也不能在教學中教師唱獨角戲采用常規的教學模式而忽視數控加工仿真系統的應用, 應該科學地、充分地發揮數控加工仿真系統在教學中的作用。
2.2.3 科學安排教學內容, 循序漸近掌握數控編程與操作技巧。
在教學過程中教學內容的安排分為三個模塊。其一為基礎模塊, 主要講解與訓練最常用的FANUC數控系統中的數控車床、數控銑床、數控加工中心的編程方法、操作應用, 這一模塊是教學重點, 必須使學生熟練掌握, 靈活應用;其二為提高模塊, 主要講解與訓練SIEMENS數控系統的三種機床的編程與操作, 以幫助學生進一步加強不同在數控系統下對不同數控機床的編程方法的理解與應用能力;模塊三為拓展模塊, 主要講解國產數控系統中的華中數控系統和廣州數控系統中的數控車床的編程與操作方法, 擴大學生的知識面, 提高學生對不同操作系統、不同操作面板的編程與操作能力。這三個模塊的教學可根據學生的不同層次進行安排, 中專中技層次難度較低, 高技大專層次難度稍大, 三個模塊課時較多。這樣, 學生在從業時能夠信心十足的面對所操作的數控機床, 較快適應所從事的工作。
2.2.4 正確進行教學評價, 提高學生的學習意識和自覺性。
教學時所進行的教學評價包括學生的自我評價、學生相互之間的評價和教師評價。上機應用數控加工仿真系統進行數控編程與操作練習時以教師評價為主, 對每次的練習成績及時登記。評價方法包括口頭評價和試題測評, 而試題測評方法包括課題測評及期末測評。教師對學生進行口頭評價時應注意方式和語言的選擇, 對做得不好的學生不采用直接批評的方法, 只是指出該學生哪些地方做得好, 哪些不太好, 應如何改進;對于比較差的學生稱為“學習較為困難一點的學生”。課堂測評應有較強的目的性, 不是難為學生, 而是通過學生進行測試, 來提高學生的學習意識、學習熱情, 學習的自覺性和自信心, 因此, 測試題應與課堂教學、上機應用數控加工仿真系統的練習要求相適應?？记暗膹土晳休^強的目的性, 不應超出范圍, 課程的總評成績不過分注重一次期末考試結果, 而是更多地、客觀地關注學生在整個學習過程中的學習效果。教師在教學中有明確的教學目的, 逐個系統、逐種機床進行講解及安排練習, 因人施教, 因村施都, 恰到好處。
總之, 數控加工仿真系統軟件在教學中的應用尚在起步與探索階段, 只要積極思考在應用中產生的問題, 主動采取應對措施, 正確發揮其在教學中的作用, 就一定能收到事半功倍的效果。
參考文獻
[1]胡曉華, 尤組成.CNC加工過程的計算機模擬仿真[D].科技成果學術論文, 1996 (5) .
數控教學范文第4篇
關鍵詞：虛擬數控機床,數控維修,教學
當代科技迅猛發展的趨勢下, 數控技術也不斷取得新的進步, 數控機床功能不斷精進而結構越來越復雜。這使得原有教學方法產生一定的局限性和滯后性, 不再適應現代數控機床的維修。再加上數控人才技術新需求, 使得如何將虛擬數控機床技術應用到教學中, 培養出合格的、高技能的數控設備維修人才成為急需思考、解決的問題。
一、虛擬數控機床的概況及功能
1. 虛擬數控機床的概況。借助計算系統利用虛擬技術制造的執行單元的機床就是我們所討論的虛擬數控機床, 這種技術可以為相關的虛擬制造底層技術創造條件。此項技術的應用利用計算機以最終虛擬建立一個真實的加工仿真環境為目的, 并能夠利用計算機實現加工過程, 以便在產品生產過程中達到高效、高質、高精準度、控制能力不斷精進的目的。通過計算機屏幕上顯示的虛擬機床全面、逼真的畫面, 能夠形成方便學生理解和掌握的系統模式。虛擬數控能夠及時捕捉產品制造中違規、不合理、易造成損壞的信號, 提高產品加工工藝的安全性、穩定性和高精準度, 對產品工藝流程是否合理進行預估、評測, 又可以達到節省資源的目的。
2. 虛擬數控機床的功能。產品的仿真制造、加工工藝方案的監測及數控程序的完善都可以利用虛擬數控機床在計算機中完成 , 虛擬數控技術的應用是加工質量和效率都得到提高, 同時降低了成本。虛擬數控機床利用其虛擬技術的發展在教學設備中不斷凸顯出重大意義的原因主要在于其能夠有效地降低傳統數控機床危險系數高、成本耗費大、微元處理可行性低的特點。在現實應用中, 虛擬數控機床與真實數控機床相比, 像仿真結構功能等在很多方面還是具有較大的共性。將仿真功能應用于數控維修教學中代替真實機床對產品的工藝流程進行堪比真實化的模擬, 使獲得的數據結構保持完整的矢量性, 彌補數據丟失類的缺陷。顆粒性的設計也是虛擬技術的一個亮點, 這種獨特的模塊可以作為相關模塊獨立開發的前提和基礎, 利用這個設計原理大大降低了虛擬機床的操作難度和管理困難。另外數據接口的符號性加之利用標準數據格式, 使得與外界真實數據擁有更好的聯系而取得更真實的仿真效果并能夠對出現的相關問題作出及時的分析與改正。在數控維修教學中, 學生利用仿真技術來代替實際機床進行操作和維修, 極大的改善了原先教學方法的不靈活, 耗損大等問題。
二、目前數控機床維修教學存在的問題
根據實際的調查結果分析, 目前大部分學校數控維修以及相關專業配備的實驗室都存在種類不多不全的問題。數控維修教學中主要存在以下幾點問題:
首先, 目前教學用數控機床多為低端產品, 種類數目存在不足的缺陷。目前大多數實驗室所配備的是基本上是FAUNC、SIEbl ENS及一些國產的低端數控系統, 而配備高端的數控系統卻微乎其微, 而且存在種類少的問題。教學設備中數控系統檔次低, 類型單一的特點與目前國內發展水平經濟簡約化逐步被高端復雜化設備所代替的趨勢嚴重脫節。
其次, 教學中裝拆實訓中所需求的功能部件不能夠得到滿足。學校提供的應用于裝拆實訓的部件 (主軸箱、進給傳動系統、刀架、刀庫、機械手、液壓站) 多為因機械故障或者已經被替換下來的舊部件, 并且部件種類不齊全、數量有限。隨著數控技術向著高精度, 多復合的發展 , 功能部件也日新月異, 當前條件下的部件的拆裝實訓現狀急需改變與拆裝實驗對部件耗損大, 新型部件價格高的要求形成對比, 裝拆實驗模式改革顯得尤為重要。
再次, 傳統數控機床中機床電氣連接不能夠適應教學要求。雖然大部分學校都對數控機床電氣安排了實訓課程, 但是由于數控機床電氣元器件種類繁多, 連接數控系統與伺服系統需要多次更換電纜, 維修工作量大和排查困難較大等因素使得學生在實際的訓練中親自進行實驗的幾率并不高。
最后, 科技迅猛發展下, 設備更新速度過快導致教學設備中一些硬件條件不達標, 像多樣性、搭配切合度以及場地和價格等因素在很大程度上影響著數控教學效果。在數控維修教學中, 對種類、價格、發展速度和場地等方面的高標準使得培養真正具有企業要求的專業實踐能力強的需求與現實實驗室設備資源種類少, 性能低, 發展落后等形成供需矛盾。
三、虛擬數控機床在數控維修教學中的應用
1. 數控維修理論教學應當突破傳統走向現代化。利用虛擬技術可以逼真地再現畫面的特點, 在數控維修教學中用真實的三維立體模型來代替過去教學中只是簡單的PPT演示的教學方法無疑能夠為數控維修教學帶來極大便利。如今數控機床已經代替傳統低端簡單的機床逐步走向結構復雜化、功能多樣化, 所以虛擬數控技術正面臨著應用于維修教學的好機會。由于虛擬技術是基于數字模型建立起來的, 因此對數字的處理和模擬有詳細的仿真效果, 其逼真的效果更便于學生對過程和原理的理解, 同時其形象化的特點可以帶動學生的積極性, 在數控維修教學中擁有重要作用。如下圖1 (a) 、 (b) 所示:
2. 虛擬拆裝教學中對虛擬數控機床的利用。由于裝拆實訓對學校實驗室的數控機床種類、先進性、不同功能零部件等要求較高, 實際的裝拆實訓對零部件損壞的風險大, 進行虛擬拆裝無疑是緩解這個問題的好方法?？梢砸罁嶋H中機床裝拆過程在虛擬數控機床中, 利用零件部庫、工具庫在計算機中進行整體和零部件的模擬, 一方面做到了教學中的理論與實際相結合, 鍛煉學生實際操控的能力, 同時降低了拆裝實訓的成本。
3. 通過電氣柜連接訓練更有效地排查電氣故障需要虛擬技術的輔助。實際操作中, 虛擬數控機床可以對示波器和萬用表進行模擬, 在對于機床電氣連接實訓 , 學生依據實際的數控機床的要求在計算機中完成電氣柜的電氣連接, 在連接之后還可對其操作以進行檢查和維修。同樣的, 在實際數控機床出現故障時, 也可以利用這種方法在計算機中進行模擬, 找出原因所在, 模擬探尋解決方法, 然后對實際機床進行檢修, 降低錯誤率。這種模擬的利用方法為學生實訓搭建了橋梁同時為實際數控機床的故障檢修提供了一個好方法。如下圖2虛擬數控機床電氣控制線路所示:
4. 故障診斷能夠在利用虛擬技術的基礎上獲得更高效率的診斷。在科技高速發展的推動下, 虛擬技術突飛猛進, 數控機床的向著高端、高精準度發展。因此故障診斷在數控維修教學的作用也在不斷加強。而虛擬技術的應用, 使得整個故障檢測相當于全部在計算機中進行, 擁有時間短、檢查范圍廣、效率高的特點。虛擬模擬這一特性也為學生的對理論知識的理解和實踐提供了便利?，F在, 虛擬技術的發展已經可以做到實現虛擬數控機床與計算機參數設置的真實模擬實現對信號檢測的同步, 并真實的模擬出與真實PLC調試中應用的主界面等同樣的操作系統, 在教學中的應用使學生對數控機床的故障排查檢測在虛擬PLC界面中多次聯系, 發現問題并及時更正。能夠在學生維護意識和維修思想的教學領域上廣泛應用。
綜上所述, 虛擬數控技術的發展為理論與實踐的教學的提供了實現的可能。虛擬數控機床克服了傳統教學中安全性低, 經濟成本大, 教學效率低的特點, 是數控教學擁有了質的突破, 有效適應了現代人才新常態的需求。同時可以一對一的教學可以提高同學們的熱情, 使教學過程更加簡單化、直觀化、有趣化。因此, 更多地將虛擬數控技術應用到數控維修教學中是十分有必要的。
參考文獻
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數控教學范文第5篇
1 本次大賽暴露的問題
1.1 選手數控加工基礎不夠扎實、全面
(1) 讀圖與繪圖能力主要表現在：一是讀圖速度慢, 二是不能正確讀圖。
(2) 制定加工工藝的能力主要表現在：參賽選手對機械制造工藝基本知識掌握的不夠扎實、全面, 對機械零件的結構工藝性、選擇加工方法、編制加工工藝規程及刀具、夾具、量具、工程材料與熱處理等方面的知識熟練運用能力較差。
1.2 手工編程技術能力缺乏靈活性
手工編程最能反映數控系統的特性。參賽選手對各類主流數控系統如華中數控、廣州數控、法拉克、西門子等最新功能及先進的工藝路線和加工方法編程應用, 缺乏靈活性。
1.3 CAD/CAM軟件使用生疏, 設計思路不清
大賽對CAD/CAM軟件使用主要包括零件的幾何建模、刀具軌跡的生成、后置處理及代碼生成等。從CAD/CAM軟件比賽看, 幾乎沒有選手完全全部操作, 主要因為平時訓練和使用這些軟件的時間少, 熟練程度不夠。有的選手幾何建模時設計思路不清, 遇到一點問題就手忙腳亂、不知所措, 造成規定時間不能完成規定的內容。
1.4 部分選手心理素質差, 精神過度緊張, 隨機應變能力不強
有的選手對競賽具體要求尚未搞明白, 就急著動手答題或編程;有的選手幾何建模不熟, 思路打不開, 遇到問題占用時間太長, 影響后面的自動編程和加工;另外很多選手未作通盤考慮, 在時間不足的情況下, 沒有對自己要完成的工作做出合理的取舍, 缺乏應變能力, 影響個人和團體水平的發揮。
1.5 團隊協作能力不強
本次大賽是團體賽, 大賽要求運用UG幾何建模, 可用MasterCAM或Cimatron加工軟件自動編程加工, 有的小組沒有很好地利用自動編程與手工編程的同步進行, 有的小組則當一個成員在實際操作時其余成員卻當旁觀者, 缺乏團結協作的實戰經驗。
2 對高職數控技術專業實踐教學的啟示
數控技術是一門集計算機技術、自動控制、精密測量和機械設計等方面于一體的綜合性技術, 它要求既要有豐富的理論知識又要有過硬的實踐動手能力。高職院校的教學要注重技能的培養, 最大限度地與生產一線技術技能靠攏, 培養技術拔尖人才, 而數控技能大賽緊貼生產實際, 考核選手讀圖、繪圖、制定加工工藝、零件的裝夾、刀具準備、手工編程、CAD/CAM軟件建模與自動編程、數控加工仿真軟件的應用、實際操作技能等技能和知識, 這也正是實際生產的全過程。因此, 數控技能大賽對我校數控專業的實踐教學具有很好的指導意義。
2.1 加強理論知識、前沿知識的教學
隨著科學技術的迅速發展和革新, 導致工作內容、職業種類發生迅速變化。對高職教學, 首先加強學生的理論知識學習, 其次要不斷開發、更新職業教育課程, 適應時代發展的步伐。
2.2 采取理論與實踐相結合的教學方法, 加大實訓環節的力度和時間
(1) 繼續加強傳統金工實習, 增強制定加工工藝的能力。傳統的金屬加工理論與實踐技能, 是學習先進制造技術的基礎, 要加強對訓練效果的考查, 即教學重點應放在數控工藝規程的編制方面。
(2) 加強編程技術能力和數控加工仿真軟件應用能力的訓練。對學生手工編程技術能力的培養應放重點在數控車床、銑床及加工中心編程的基礎方面, 可以加大培訓學生對數控仿真軟件的熟練使用
(3) 加強CAD/CAM軟件靈活使用能力的訓練。CAD/CAM軟件對于復雜形面的設計和加工具有不可替代的優越性, 它促進了數控加工向更高端的自動化、集成化、規?；较虬l展。加強對CAD/CAM軟件的靈活熟練的使用, 使更多的學生有更多的接受數控加工技能基本訓練的機會。目前使用較多的CAD/CAM軟件有U G、P r o/E、M a s t e r C A M、Cimatron、CAXA等。
(4) 加強學生動手能力的培養, 適應社會需求。不能片面追求設備的“高、精、尖、洋”, 而必須充分利用有利條件, 增強課程的靈活性, 將數控機床操作與數控模擬仿真有機結合起來, 加大實訓力度、增加實訓時間和實訓內容, 最大限度地發揮數控技術基地設備、設施的作用。
(5) 加強素質教育, 提高學生交流溝通能力, 增強團結協作、相互配合的能力。
2.3 加強實訓基地建設
數控實訓基地的建設, 一是校內實訓基地建設, 二是校外實訓基地建設。
校內實訓基地建設, 一是用來滿足教學要求, 突出技能培養。二是要成為產、學結合的平臺。為教師創造學習的空間, 為學院培養大批急需的“雙師型”教師為學生課外科技創新活動提供場所;健全職業技能工種的鑒定項目。探索校企合作的“共贏點”, 加強校外實訓基地建設。與企業共建生產實習(頂崗實習)和畢業實習基地。一種是直接利用企業作為生產實習(頂崗實習)和畢業實習基地。二是引進企業到校建車間, 由企業出資金、設備, 學院以企業優先選用優秀畢業生等方式予以回報。
2.4 走產學研結合之路, 培養“雙師型”教師隊伍
采取“走出去”、“引進來”的方法, 加強數控專業“雙師型”師資隊伍建設。即學校積極鼓勵現有的數控專業教師走出校門, 面向企業, 面向生產, 主動開展科技服務, 承擔科研項目, 到企業掛職鍛煉。同時, 考慮從企業引進有豐富現場經驗、組織能力強的工程技術人員充實教師隊伍, 或從企業聘用數控技術人員作為兼職教師, 參與教學計劃和教學大綱的制定, 承擔實訓教學任務, 改變專業教師缺少數控加工實際經驗和操作技能的局面。
2.5 實行雙證書制
這是加強實踐的有效方法。依照國家職業分類標準要求, 把職業資格證書涉及的相關課程納入教學計劃中, 將證書考試大綱與專業教學大綱相銜接, 強化學生技能訓練, 使學生在獲得學歷證書的同時, 順利獲得相應的職業資格證書, 積累實戰經驗, 達到提高數控技能競賽的目的。
2.6 學校出臺一種長效激勵機制
鼓勵組建數控大賽競技隊伍, 形成梯隊, 使競技隊伍后繼有人, 以此調動學生的學習興趣和目標, 提高教師的積極性。
3 結語
數控技術人才培養對我國制造業的發展有著舉足輕重的作用。通過本次高職數控技能大賽, 使我們看到了不足和差距, 也看到了努力的方向, 總結經驗, 改革數控專業實踐教學, 促進高職院校數控專業培養素質高、能力強的數控技術人才。
摘要：分析了數控大賽所暴露的問題, 從中總結出數控技術專業實踐教學的方式方法, 即加強傳統金工實習與數控機床技能實訓有機結合, 加強CAD/CAM技術與數控技術的有機結合, 以市場需求為依據, 為社會培養高素質、高技能的數控人才。
關鍵詞：數控大賽,問題,實踐,教學
參考文獻
[1] 張倫玠, 等.第二屆全國數控技能大賽技術解析[J].CAD/CAM與制造業信息化, 2006 (12) .
數控教學范文第6篇
隨著科學技術的發展, 數控技術正在得到廣泛的應用。數控人才成為市場急需的人才, 如何盡快地培養出滿足市場需要、掌握數控機床編程和操作技術的數控技能型人才成為數控教學工作者必須研究的問題。作為數控教學的專業教師, 深感如何將數控理論和實踐教學有機地結合起來是值得我們認真探討與研究的。
由于數控機床是一種新型工藝裝備, 故數控技術工人的培養和數控機床的教學還處在剛剛起步的狀態, 如何利用數控加工仿真系統進行教學更是處在探索階段, 因此有必要對數控教學模式、教學手段和教學方法的完善進行有益的探索, 創新數控專業的職業技能鑒定的工作方法, 建立一套完整的數控教學新體系。
2 數控實習 (實驗) 教學中存在的問題
(1) 數控機床是一種機電一體化的新型設備, 價格較之普通機床要昂貴得多。數控機床的操作訓練若完全依賴數控機床進行實作訓練, 投入大消耗多成本高。
(2) 數控機床的系統多, 型號多且更新較快, 對學院而言是不可能將所有的系統配齊的, 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, 使到了工廠后不能盡快適應機床。
(3) 數控機床是自動運行的, 學生在初學時, 常常會由于在編程中的疏忽或操作中的失誤造成刀具或機床的損壞, 甚至造成人身危害。
為了解決上述問題, 我院從數控專業開設起, 就嘗試利用數控加工仿真系統軟件進行教學, 均對我院數控教學等方面發揮了重大的作用。
3 數控加工仿真系統的產生
隨著計算技術的發展, 尤其是虛擬現實技術和理念的發展, 產生了可以模擬實際設備加工環境及其工作狀態的計算機仿真培訓系統。它用計算機仿真培訓系統進行培訓, 不僅可迅速提高操作者的素質, 而且安全可靠、費用低。
目前在國內已經有很多學校將計算機仿真初步運用于數控操作人才培訓的教學之中, 也產生了各種仿真教學系統。簡單來講就是利用計算機和其他的專用硬件軟件去產生一種真實場景的仿真, 參與者可以通過與仿真場景的交互來體驗一種接近于真實的場景的感覺。因此能進一步培訓操作者的實際工作技能。
4 數控加工仿真系統的應用方法
4.1 活應用教學方法, 使學生成為課堂學習的主體
由于大部分高職學生學習基礎差, 所以教師教學很困難, 傳統的教學方式已很難使學生接受。
因此, 利用先進的教學方法、教學手段來提高學生的學習興趣顯得尤為重要。數控專業教師應有較高的教學水平和教學能力, 有較強的數控職業能力, 能較為嫻熟地運用行動導向的教學方法, 在課堂教學真正體現學生為主體, 突出顯示學生動手動腦的活動, 變學生被動學習為主動學習。
4.2 恰當運用數控加工仿真系統, 充分發揮其課堂教學中的作用
數控加工仿真系統主要應用于數控編程與操作這一理論教學課程, 還可作為數控操作技能訓練的輔助工具。教師應十分重視數控加工仿真系統的在教學中的應用方法, 擺正數控加工仿真系統在教學中的位置, 既不能完全依賴數控加工仿真系統放棄教師在教學中的引導作用, 也不能在教學中教師唱獨角戲采用常規的教學模式而忽視數控加工仿真系統的應用, 應該科學地、充分地發揮數控加工仿真系統在教學中的作用。
4.3 科學安排教學內容, 循序漸近掌握數控編程與操作技巧
在教學過程中教學內容的安排分為三個教學模塊。其一為基礎模塊, 主要講解與訓練最常用的FANUC數控系統中的的編程方法、操作及應用, 由于配備FANUC系統的數控機床在數控加工中的市場占有率高, 所以這一模塊是教學重點, 必須使學生熟練掌握, 靈活應用:其二為提高模塊, 主要講解與訓練SIEMENS系統的機床的編程與操作, 以幫助學生在不同數控系統下對不同數控機床的編程方法的理解與應用能力;模塊三為拔高模塊, 主要講解國產數控數控系統中的華中數控系統的數控編程與操作方法, 擴大學生的知識面, 從而適應高職數控大賽指定系統—華中數控系統的編程與操作。
這三個模塊的教學可根據學生不同層次進行安排。這樣, 學生在從業時能夠信心十足的面對所操作的數控機床, 較快適應所從事的工作。 當然, 運用此方法, 我們學院在各種大賽比武中取得了好的成績。
4.4 正確進行教學評價, 提高學生的自覺學習意識
教學時所進行的教學評價包括學生的自我評價、學生相互之間的評價和教師評價。上機應用數控加工仿真系統進行數控編程與操作練習時以教師評價為主, 對每次的練習成績及時登記。評價方法包括口頭評價和試題測評, 而試題測評方法包括課題測評及期末測評。教師對學生進行口頭評價時應注意方式和語言的選擇, 對做得不好的學生不采用直接批評的方法, 只是指出該學生哪些地方做得好, 哪些不太好, 應如何改進;對于比較差的學生稱為“稍微弱一點的學生”。 課堂測試應有較強的目的性, 不是難為學生, 而是通過對學生進行測試, 來提高學生的學習意識、學習熱情, 學習的自覺性和自信心。
5 數控加工仿真系統的應用效果
5.1 理論教學應用數控加工仿真系統可以極大地提高學生的學習興趣
在引入數控加工仿真系統應用軟件之前, 數控編程與操作課程與其他課程教學模式相同, 主要是課堂教學, 學生對自己所編的程序正確與否是通過教師批改作業來知曉的。這種方法教師檢查程序需逐個程序段進行查閱, 內容多而十分麻煩, 一些在數控機床上常常無法通過的書寫錯誤也不易查出, 而這些問題的解決在實際數控編程中是十分重要的。至于數控操作問題, 在黑板上講解各個按鍵的作用、名稱與使用更是一件費力不討好的事, 習者枯燥, 教者乏味。
引入數控加工仿真系統進行教學以后, 學生所編程序可以直接在計算機數控加工仿真系統的模擬加工演示, 對程序編寫和書寫的錯誤能直接看出, 機床操作面板的使用與零件的加工過程也和實際加工情況十分相似, 學生可以從任意角度觀察數控機床加工過程, 毛坯加工為成品的過程歷歷在目, 直觀形象, 便于學習與掌握, 編程與操作的作業可以直接在計算機上檢查, 每次有檢查, 次次有結果, 使學生對這門課程有了濃厚的學習興趣。
5.2 技能訓練應用數控加工仿真系統可降低訓練成本提高訓練效率和安全性
數控機床是一種較為昂貴的機電一體化的新型設備, 它具備“高速、高效、高精度”的特點, 如果初學時就讓學生直接在數控機床上操作, 可能出現撞壞刀具等現象, 甚至因操作失誤對學生造成人身危害。引入數控加工仿真系統進行技能操作, 可以大大降低實訓的消耗, 約50個機位的計算機包括50個結點的正版數控加工仿真系統軟件, 所需費用相當于一臺三十萬元的數控機床, 卻能解決50-150個學生的初階段的技能訓練問題, 學生可以輕松對實習過程進行初始化, 對未能完成的實習實行項目保存, 對已完成的實習課題進行調入回顧, 而后再進行幾次實際操作就能達到事半功倍的效果, 大大提高了實習效率降低了實習成本。
因此應用數控加工仿真系統可以減少考生占用數控機床的時間約50%, 學生可以將編程與程序校驗時間放在計算機上完成, 然后通過數據傳輸將所編程序輸入數控機床, 對零件進行加工, 安全性及效率均大為提高。
參考文獻
[1]黃志輝.數控加工編程與操作[M].北京:電子工程出版社, 2008, (8) .