时间：2023-03-29 09:25:16
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数控编程课在施教的过程中，特别适合理论教学、实训教学、现场教学、课堂讨论等多种形式相结合的方法来进行，突出学生的主体作用，调动学生学习的积极主动性，鼓励学生独立思考。它有利于拓展学生的思维能力，挖掘学生的潜能，可大大提高课堂的教学效果。根据不同章节的特点以及学生所需达到的专项能力的要求，把实训、现场教学等实践性教学环节融入到教学过程中，并让学生亲手操作，强化实践与应用。学校要放权给老师，基本理论与技能操作由老师灵活安排，同一理论和实践教学由一位教师主讲，在教室（或利用多媒体课件）讲述本课题相关理论基础知识，给出图样进行编程，在仿真室模拟操作，学生不但可以在安全方式下熟练掌握数控机床各键的功能和机床的操作方法，而且对于对刀方法和程序的走刀轨迹得以更清晰的理解。当仿真模拟成功后，带领学生上数控机床上进行实际操作加工，让学生直接认识和操作数控机床。这样就使理论知识更好的向实践应用转化，并结合实训中出现的问题，进行讨论，最后结合学生的作品归纳总结。在实操过程中，老师在讲授操作知识的同时，还要适时穿插一些其它相关科目的知识，使学生在无意中既学到了新知识又复习了已学过的知识。在整个过程中，老师要充分给学生以思考的空间和想象力。遇到问题先思考，然后再给予指导。从书本上的理论知识到数控机床操作，再到一个精美的作品的产生，一条完整的教学链中，使学生既学到了理论知识，又培养了实操能力，既复习了已学过的知识，又使多学科的知识得到了融合。同时也达到了我们预期的教学效果，学生也体会到了学以致用的快乐。当学生拿到自己独立完成的心怡的作品时，内心的喜悦是可想而知的。在相互的比较中还能找到自己的缺点与不足，从而促使自己进一步学习。
2发挥双师型教师的作用
当今是科技知识日与更新的时代，现在的学生聪明、睿智，总是存在着极强的好奇心，他们渴望了解各种知识，在思维中会提出很多的疑问。而数控专业又恰恰是集数控、机械、电工、电子、计算机、液压气压、传感器等多学科的知识于一体而又相互交叉的专业，单纯的数控理论知识和数控机床的操作知识是远远满足不了学生的渴求的，这就要求双师型教师知识面要宽泛，不但应具有专业理论和专业技能知识，还要通晓相关专业和行业的知识、技术、技能，并能将它们相互渗透、融合和转化。老师只有具备了这些知识，你的课才更专业、更生动、更形象、更有趣，你的课才能讲活，才能吸引学生，才能使学生信服你，学生学习的欲望才能被激发。
3激发学生的求知积极性
首先，在传统的教学中，主要的教学目标就是为了传授知识和技能，而在项目教学法中，是培养学生能够解决问题的能力和学习知识能力。其次，教学形式的不同，传统的教学方法都是以教师为主体，教师一直在讲，而学生为只是负责听，项目教学法是在教师的指导之下，学生进行主动的学习。第三，交流方式的不同，传统的教学方法，学生都是处于被动的位置，而项目教学法是通过分组，学生在一起讨论，和教师一起互动。第四，参与程度，传统的教学方法，学生都是按照教师的指挥来学习，而项目教学法学生可以按照自己的兴趣来进行选择。第五，教学中的特色不一样，传统的教学方法，教师对课堂内容的补充，教师来发现学生的不足之处，而项目教学法教师结合学生各自的优点，来不断的开展教学活动。
2项目教学法在数控车床编程中的应用
2.1对项目进行确定
首先需要对项目进行确定，了解项目中的任务。项目中的任务也需要合理的计划，这是实施项目教学的首要前提，在项目确定的时候有几个因素需要考虑：第一，在项目进行选择的时候要按照教学中的内容，结合教学大纲中的要求，将教学大纲中的知识和每一个项目结合在一起，还需要一定的想象空间，这样不仅能够提高学生学习知识的能力，还能培养学生的创新能力。其次，根据学生的学习水平、学习层次来制定项目的难易程度，来提高学生的学习兴趣，每一个项目都尽量能让学生接受。最后，设定的项目要有一定的实用价值，例如：在在数控车床编程中可以选用一些小酒杯来作为项目中的教学，分析小酒杯中的零件图纸，通过图纸上的尺寸要求，来对尺寸进行控制并进行加工。
2.2制定相应的计划
要制定计划的时候，需要提供相应的资料。可以将学生分为几个小组，并从其中选出一个组长，在老师的指导下，对本组人员进行职务上的分配。老师给学生提供相应的零件加工资料，并且告诉学生需要完成的项目是什么以及这个项目的操作顺序，这样可以减少学生在操作中容易出现差错。每个小组可以根据酒杯的零件图纸来进行加工，小组成员通过一起商量和探讨来进行编写，教师可以通过对加工工艺的程序进行相应的指导，对小组中出现程序错误的进行改正。这样一来，不仅能够提高学生的合作能力、交流能力，还能达到教学中的目的。
2.3对计划的实施
在确定好项目之后，教师需要对项目在实施过程中遇到的一些问题进行解决，这样能够总结经验，来更好的对学生指导。在教学中，可以给学生展示一些关于数控车床编程中的案例，来提高学生的学习兴趣。在实施项目计划的过程中，教师要不断地激励学生勇敢的尝试，提高学生的自主学习能力，学生之间也可以互相的交流和合作，来对项目中的任务更好的完成。学生在项目完成之后，老师可以通过阶段性测试，来检验学生对知识的掌握程度，学生也能清楚的知道自己哪方面知识不足，教师也可以看到学生知识存在的漏洞，可以进行再次的讲解和指导，来增加学生的理解能力和学习兴趣，更好的完成项目中的任务。
2.4进行总结和评价
在学生对项目加工完之后，教师可以让每一组学生的作品结果进行展示，找出符合加工要求、质量比较高的小组，来进行讲评和总结。对在加工中出现问题的小组，找出出现问题的原因，并进行一定程度上的指导，给出相应的解决办法。例如：学生在对酒杯进行加工的过程中，内孔刀的选择和切削用量对准确对酒杯的内表面的加工质量是比较重要的。因此，教师可以让学生对项目加工中需要注意的事项进行总结，以及学生在项目学习过程中的表现进行评价，教师对这些问题进行纠正，并给出相应的建议，方便学生在下一个项目任务中更好的表现。
3结语
[关键词]数控技术；手工编程；数控加工
中图分类号：TG552 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0034-02
一、合理设定程序原点
数控车削编程时，首先要选择工件上的一点作为数控程序原点，以此为原点建立一个工件坐标系。工件坐标系的正确确定，对数控编程及加工时的工件找正都很重要。程序原点的设定方式一般有两种：1）工件轴线与右端面的交点2）工件轴线与左端面的交点。程序原点的选择要尽量满足程序编制的需要，尺寸换算少，引起的加工累计误差小等条件。为了提高零件加工精度，方便计算和编程，我们通常将程序原点设定在工件轴线与工件右端面交点上，而且尽量使编程基准与设计、装配基准重合。
另外，对于需要多把刀具进行加工的零件，也可根据实际情况的不同，设置不同的程序原点。如图（1）所示的长拉杆，在编制加工程序时，外圆刀的程序原点可设置在毛坯装夹后的轴线与右端面的交点。而切1.75mm槽时，由于顶尖的限制，在右端面进行切槽刀的Z轴对刀操作会形成干涉，此时，就可将切槽刀的Z轴方向程序原点设置在Φ19、85±0.2轴段的轴肩处。
二、合理选择进给路线
进给路线是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，即刀具从对刀点开始进行进给运动起，直到结束加工程序后退刀返回该点所有的路径，是编写程序的重要依据之一。对于复杂的零件加工，我们通常需要用到单一和复合循环指令，如：G90、G71、G72、G73，这些指令的运用可以简化程序，但是循环起点的设定却非常重要，如果路线不合适，在返回参考点和退刀过程中，就会造成误加工或者车刀撞到工件，所以合理地选择进给路线对于数控加工是很重要的。编程时可以从以下几个方面进行考虑：
1、缩短进给路线，减少空行程
（1）合理安排起刀点。在循环加工中，根据工件的实际加工情况，将起刀点与对刀点分离，在确保安全和满足换刀需要的条件下，使起刀点应尽量靠近工件，减少空走刀行程，缩短进给路线，节省在加工过程中的执行时间。外径循环加工中，X轴循环起点一般大于或等于毛坯直径，内孔加工循环中，X轴循环起点一般稍小于钻孔直径，Z轴方向一般都是离开工件右端面2～5mm左右。
（2）在编制复杂轮廓的加工程序时，通常需要多把刀具进行加工，在进行换刀时，通过合理安排回零路线，使前一刀具的切削终点与后一刀具的切削起点间的距离尽量短，以缩短下一刀的进给路线，提高生产效率。通常安全的换刀距离在距离工件右端面100mm的位置上，以确保换刀时不碰撞工件，且可以缩短空行程的距离。
（3）在粗加工或半精加工时，毛坯余量较大，这时可采用普通机床的加工方式，在提高加工效率和保证机床性能的前提下，采用较大的背吃刀量和较大的进给量尽快的去除加工余量，然后采用合适的循环加工方式。如使用G73进行仿形循环加工时，可在保证被加工零件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等加工工艺性等要求的前提下，选择采取最短的切削进刀路线，提高生产效率。
2、保证加工零件的精度和表面粗糙度的要求
（1）合理选择起刀点、切入点和切入方式，保证切入方式平稳，没有突然冲击。解决方式为可以定位刀具的起点位置在离开工件右端面2～5mm的位置。这样主轴带动工件充分旋转后，刀具在缓冲位置平稳进刀。为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀连续加工出来。认真考虑刀具的切入和切出路线，尽量减少在轮廓处停刀，以免切削力突然变化造成弹性变形而留下刀痕。一般应沿着零件表面的切向切入和切出，避免沿工件轮廓垂直方向进刀而划伤工件。
（2）选择工件在加工后变形最小的路线。对细长轴零件或薄壁零件，为避免在加工过程中因受切削力影响而变形和热伸长，应采用增加走刀次数，或对称去处余量安排进给路线。螺纹工件的加工中，因螺纹刀的刀尖在刀头的中间部位，在确定轴向移动尺寸时，必须考虑刀具的引入长度δ1和切出长度δ2。
3、保证加工过程的安全性
加工过程中的安全操作至关重要，在程序编制中，一定要避免刀具和非加工表面的干涉，并避免刀具和工件相撞。在进行沟槽和切断零件的加工中，在编程时要保证切断刀进、退刀点应与沟槽方向一直，进刀速度不能用“G00”的快移速度。而且在编制退刀路线时一定避免“X、Z”同时移动。尤其是在切断零件的编程时，习惯上认为直接切到工件中心，但是为了避免由于刀具未安装在中心上引发的刀尖损坏，因此，在编制切断程序时，应将切断刀的切削终点设为X2～X3mm。此时，从理论上看工件是没有被切掉的，若后续的退刀路线是X、Z轴同时退刀，刀具与工件会发生干涉而损伤刀头。所以在使用切断刀时，退刀路线尽可能地先退X轴，再退Z轴。
4、简化数值计算，减少程序段数目和编制程序工作量
在实际的生产操作中，经常会碰到加工形状的重复出现，比如连续切槽和切断，这种直径方向尺寸不变，长度方向有规律的变化的工件，可以把这部分相同的操作编成一个子程序。在主程序中给定调用的次数，使主程序编写变得简单、快捷。对那些图形一样、尺寸不同或工艺路径一样、只是位置数据不同的系列零件的编程，可以采用宏指令编程，使用变量，减少计算复杂的过程和编程量。
三、准确掌握循环切削指令的加工特点并进行合理选用
在FANUC0i-Mate-TC数控系统中，数控车床有十多种切削循环加工指令，每一种指令都有其加工特点，各自的编程方法也有所不同，我们在选择的时候要仔细分析，合理选用，争取编制出最优化的加工程序。
1、如螺纹切削加工指令就有：G92、G76、G32，由于切削刀具的进刀方式不同，使这几种指令的加工方法不同，各自的编程方法、造成的误差情况和精度也不一样。G92螺纹切削单一循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削，螺纹中径误差较大，但牙型精度较高，一般多用于小螺距、高精度的螺纹加工，缺点是加工程序段要跟切削次数一样多，稍显繁琐；G76螺纹切削复合循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削，牙型精度较差，但工艺性较合理、编程效率较高，不管要分多少刀加工螺纹，都只需要两段程序，适用于大螺距、较低精度的螺纹加工，在螺纹精度要求不高的情况下此加工方法更为简单、方便；基础指令G32编程程序段多，容易出错，但是加工精度高，使用范围广。我们掌握了各自的加工特点及适用范围，就可以根据工件的加工特点与工件要求的精度正确灵活的选用这些循环指令。比如：加工高精度、大螺距的螺纹，就可以采用G92与G76混用的方法，即先用G76进行螺纹粗加工，再用G92进行精加工，需要注意的是粗精时的起刀点要相同，以防止螺纹乱扣。再比如图（2）所示：沟槽很窄只有3L，如用G92、G76来加工根本达不到要求，因为它们都带有退刀功能，还未加工到位就开始退刀（在不能自由的修改参数的情况下），螺纹不能完全清根，而G32就可以满足这一点，在刀具宽度合适的情况下，只需要给定螺纹长度22加上超越长度δ2即可。
2、如将φ65mm的毛坯棒料加工成图（3）所示零件。如果用最基本的方法编程，逐层的去除毛坯，我们需要计算在加工到圆锥和圆弧形状时，每到哪一步必须退刀，不然很容易造成过切或者留有很大的余量。而用G71、G73的方法加工，就可以使编程简单、切削厚度均匀，对于加工工艺也可以起到一定的作用，免去了计算的麻烦和误差，大大的提高了生产效率。
四、灵活使用指令代码，保证零件的加工质量和精度
1、适当返回参考点
参考点是机床上一个固定的点，通过参考点返回功能，刀具可以很容易的移到该位置。参考点主要用作自动换刀或设定机床坐标系。刀具能否准确的返回参考点，是衡量其重复定位精度的重要指标，也是数控加工保证其尺寸一致性的前提条件。自动加工中，适当返回参考点，可以提高产品的精度。对于重复定位精度很高的机床，为了保证主要尺寸的加工精度，在加工前，刀具可先返回参考点再重新运行到加工位置。如此做法的目的实际上是重新校核一下基准，来确定加工的尺寸精度。
2、混合方式编程的结合运用
混合方式编程就是增量值U、W与绝对值X、Z的结合运用。增量编程是以刀尖所在位置为坐标原点，刀尖以相对于坐标原点进行位移来编程。就是说，增量编程的坐标原点经常相互变换，运行是以现刀尖点为基准控制位移，那么连续位移时，必然产生累计误差。绝对编程在加工的全过程中，均有相互统一的基准点，即坐标原点，所以累计误差较增量编程误差小。数控车削加工时，工件径向尺寸的精度比轴向尺寸精度高，而且为了编程计算方便，一般采用绝对编程，但对于直接标注距离值的轴向尺寸，或者在工件的中间部位的直线倒角和圆弧倒角，为了计算简便，常采用增量编程。综合以上所述，在编程时按照工艺的要求，进行增量编程和绝对编程的混合灵活使用，即：直径方向采用绝对值，长度方向采用增量值与绝对值。
总之，随着科学技术的飞跃发展，数控车床由于具有优越的加工特点，在机械制造业中的应用越来越广泛。为了充分发挥数控车的作用，我们除了要在编程中掌握一定的技巧之外，还应注意一些细节问题，以编制出合理、高效的加工程序，保证加工出符合图纸要求的合格零件，同时更能使数控车床的功能得到合理的应用与充分的发挥，更安全、可靠地进行工作。
参考文献
[1] 《数控机床车削加工直接编程技术》.孙德茂.机械出版社
[2] 《数控车床培训教程》.袁峰.机械工业出版社，2004.
如图1所示，课题要完成从选材至加工出成品的全过程，内容包括测绘零件，CAD画零件图，产品造型设计，生成凹、凸模，数控加工，产品检验，完成技师论文的编写等。
一、数控铣/加工中心预备技师课题内容
1.课题来源
预备技师课题的来源一般有：具有一定技术含量的企业产品、历年全国数控技能竞赛试题、国家题库、企业攻关课题、企业的技术改造课题、根据培养知识点设计的课题等。
本课题源自一灯具生产企业，产品为外贸定单，销往日本。该产品是企业与我校合作开发的新产品。在实施本课题前，已完成了该模具图纸的设计，本课题主要完成模具型芯和型腔的选材与加工。
2.能力目标
通过本套课题的学习，掌握利用数控设备加工具有实际价值产品的能力，以及培养学员应具有良好的团队意识和工作习惯。
3.课题开发
根据能力目标，将金属材料及热处理、CAD、数控造型软件的使用、自动编程知识、机械加工知识等涉及的技术融合在一起，形成完整的知识结构，强化各知识点的有机结合，形成较强的职业能力。
4.教学实践
（1）教学形式――导师制。
（2）学习形式――2人/组，任务驱动式团队自主学习。
（3）教学设备――数控铣/加工中心。
（4）学习内容――灯罩模具产品产出的全过程。
该灯罩模具的加工涵盖了数控专业学习中所涉及到的知识。灯罩模具的加工过程即是以行动导向组织的教学过程，以师生共同确定的加工方案及完成的加工步骤来引导教学组织过程，学生通过主动和全面的学习，达到脑力劳动和体力劳动的统一。
该灯罩模具的加工任务（行动）绝非单指某一技术或技艺，而是灯罩模具产品产出的全过程，包括接受定单、确定任务、资料检索、制订计划、服务加工、质量控制、售后服务等，是学生即将从事的数控加工职业可能发生的一个完整的工作过程。给学生提供了一个典型的综合科技环境，使学生将学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。
5.课题实施
（1）选择型芯及型腔材料。
提出问题：如何选择模具材料？选择模具材料时要考虑哪些因素？所选择模具材料的性能？
涉及知识：金属材料及热处理
教师行为：提供需查阅的相关资料，解答相关问题。
（2）画模具型芯图。
涉及知识：机械制图及相关绘图标准，手工画图、CAD绘图。
教师行为：检查所画视图的规范性与正确性，提出解决方案，CAD辅导。
（3）选择毛坯并进行数控车加工。
涉及知识：数控车床的编程与操作、选择刀具、夹具、切削用量、工件装夹与校正。
教师行为：检查数控车程序，数控车床的操作，数控车宏程序辅导。
（4）产品造型。
涉及知识：数控造型软件的使用。
教师行为：实体造型辅导。
（5）生成数控加工程序。
涉及知识：自动编程知识，机械加工知识。
教师行为：加工方式选择，加工刀具选择，切削用量选择辅导
（6）数控铣/加工中心加工。
涉及知识：程序的传输，数控铣/加工中心的操作，程序的修改，夹具的选择，工件装夹与校正。
教师行为：程序传输辅导。
（7）精度检验。
涉及知识：精度检验的方法。
教师行为：精度分析，提出解决措施。
（8）模具装配。
涉及知识：模具装配与调试。
教师行为：精度分析，提出解决措施。
（9）加工产品。
加工出的产品如图2所示。
（10）完成技师论文。
涉及知识：完成课题全过程中的心得与体会。
教师行为：提供技师论文的格式，书写论文的注意事项，论文辅导。
根据学员的学习情况及教学设备在实际使用过程中的效能，指导教师提出改进建议，完成成果评价。
二、成绩考核及教学效果评定
为了严把预备技师的出口关，数控铣/加工中心预备技师考评主要有以下内容组成：
1.预备技师理论考试
本着够用和实用的原则，检验学生对基本理论知识的掌握程度，其内容包括机械制图、机制工艺知识、机械加工、数控加工工艺、数控编程、数控原理等知识。
2.编制加工工艺
检验学生分析问题、解决问题的能力。考试内容为编写复杂零件的数控加工工艺规程（包括工序卡、刀具卡、切削用量参数表等内容）。
3.手工编程
检验学生对数控编程的基础知识的掌握程度。考试内容为编写考试工件的加工程序。
4.CAD绘图
绘制复杂零件或装配图，考核学生的计算机绘图能力及对机械制图的掌握程度。
5.自动编程
考核学生造型能力和自动编程能力。
6.数控技能应会考核
完成数控机床加工技师操作课题，考核学生的实际动手能力。
7.预备技师论文答辩
通过预备技师论文的答辩，考核学生对预备技师所需掌握的各项知识的综合运用能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。
以上内容的1～3项归纳为应知考试，所占比例依次为60%、20%、20%。4～6项归纳为应会考试，所占比例依次为20%、30%、50%。当应知、应会和论文答辩全部合格后，方可认为预备技师合格。
（作者单位：江苏省常州技师学院）
【论文关键词】自动编程；PowerMILL；数控机床
1 自动编程技术的产生
自动编程（Automatic Programming）也称为计算机编程。将输入计算机的零件设计和加工信息转换称为数控装置能够读取和执行的指令（或信息）的过程就是自动编程。随着数控技术的发展，数控加工在机械制造业的应用日趋广泛，数控编程能力与生产不匹配的矛盾日益明显。随着计算机技术的逐步完善和发展，给数控技术带来了新的发展奇迹，其强大的计算功能，完善的图形处理能力都为数控编程的高效化、智能化提供了良好的开发平台。目前，CAD/CAM图形交互式自动编程已得到较多的应用，是数控技术发展的新趋势。随着CIMS技术的发展，当前又出现了CAD/CAPP/CAM集成的全自动编程方式，其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与，直接从系统内的CAPP数据库获得，推动数控机床系统自动化的进一步发展。
2 多轴数控机床加工的造型和编程
所谓多轴加工就是在原有三轴加工的基础上增加了旋转轴的加工.如4轴、5轴等。多轴加工一般不可能再用手工编程，多轴数控机床加工零件的复杂性，决定了编程必须采用CAM软件自动编程。经过几十年的发展，CAD/CAM技术在五轴联动、五面体加工等高端的应用也已经相当广泛，在中国，引进的有关CAD/CAM系统就有Cimatron，Delcam，Mastercam，UG，Solidege， Solid-works， Pro/Engineer等，国内自主品牌的CAD/CAM系统几乎只有北航海尔的CAXA系统。对于五轴加工，根据不同的加工对象，这些系统各有所长，比如说，在磨具制造的五轴加工方面，Delcam的Powermill功能在特征技术、后处理、干涉检查、加工循环和仿真切削等方面都比较强大，建筑工程论文操作使用方便。
3 数控加工编程软件PowerMILL
Delcam 是世界领先的专业 CAD/CAM 软件公司。PowerMILL是英国Delcam Plc公司出品的数控加工编程软件系统。PowerMILL功能强大，加工策略丰富，采用全新的中文WINDOWS用户界面，并且提供完善的加工策略。能够帮助用户产生最佳的加工方案，来提高加工效率，软件可以减少手工修整，快速产生粗、精加工路径，并且几乎能够在瞬间完成任何方案的修改和重新计算，因此缩短了85%的刀具路径计算时间，对2-5轴的数控加工包括刀柄、刀夹进行完整的干涉检查与排除。PowerMILL具有集成的加工实体仿真，方便用户在加工前了解整个加工过程及加工结果，节省加工时间。PowerMILL 中包含有多个全新的高效初加工策略，这些策略充分利用了最新的刀具设计技术，从而实现了侧刃切削或深度切削。PowerMILL 提供了多种高速精加工策略，如三维偏置、等高精加工和最佳等高精加工、螺旋等高精加工等策略。
4 典型零件多轴数控机床的加工
3）数控编程
根据预设的加工工艺路线完成各阶段数控编程，贴出加工表格截图。
4）数控程序后处理
输出零件的数控加工程序，并完成表1的工艺单编制。
5）将程序导入五轴加工中心，进行加工，加工结果如图7所示。
5 结语
从叶轮的数控编程和加工可以看出，采用自动编程技术，能够提高CAM 系统的使用效率 ；支持多轴加工，提升企业技术的应用水平；先进加工模拟，降低加工中心的试切成本；无过切与碰撞，排除加工事故的费用损失。多轴数控机床结构的复杂性，工艺设计的周密性，编程技术的复合性，机床操作的灵活性，决定了多轴数控机床应用的广泛性。
【参考文献】
[1]杜玉湘，陆启建，刘明.五轴联动数控机床的结构和应用[J].机械制造与自动化，2008，37（3）.
关键词：数控车床，撞刀，解决方法
在数控车实训教学中，由于学生对机床的操作不熟练，在加工实训中有时不慎会使刀具或刀架撞到工件或卡盘上，轻者会撞坏刀具和被加工的零件，影响教学的正常进行，重者会造成人身事故。因此，在数控车实训教学过程中为了防止学生在实际操作时发生撞刀现象的发生，总结出以下几种常见的撞刀现象与解决方法。
一、常见数控车床加工的撞刀现象
（一）建立机床工件坐标系引起的撞刀现象
我校在数控车实训教学过程中，采用G54-G59指令结合试切法建立工件坐标系，一个学生在用试切法对刀时，采用MDI指令试切，采用指令G90 U-1.5 W-20.0 F0.06试切完成后，在建立工件坐标系坐标值X坐标忘记+输入-1.5，编好程序后试运行一切正常，就放心的加工，结果在加工中发生撞刀现象。
（二）、编程错误引起的撞刀现象
在实训加工中，由于学生对车床编程指令理解的不透彻，常常由于编程错误引起撞刀现象的出现。例如，有位学生在数控车床加工时，在加工锥面螺纹时，用G92指令编程，在第三次循环加工时，发生撞刀现象。螺纹刀尖崩坏，工件报废。论文写作，解决方法。停机检查程序，发现在G92指令第三刀X19.50写成19.05，背吃刀量过大，引起撞刀现象；
（三）工件装夹不当引起的撞刀现象
在一次实训中，在加工零件左侧部分时，由于零件可装夹长度只有15MM,装夹距离短，一位同学在装夹时，卡盘卡爪只有一个卡齿夹到工件表面，在用G92指令加工锥面螺纹时，由于径向力过大，发生撞刀现象。
（四）操作不当引起的撞刀现象
学生在数控车床操作时，在对刀过程中因为操作失误， 把Z向0.01误认为是0.1所以用手脉时控制走刀过快，导致撞刀刀尖碎裂。
二、防止数控车床加工中撞刀常见现象的三点解决方法
（一）、输入程序并校验
程序的输入与校验在数控车床加工操作中是一个重要的环节，它主要是把输入的加工程序用数字指令形式将加工过程中刀具的运行轨迹以最快的速度通过显示面板显示出来。然后观察零件加工图形是否正确是否有危险指令，因此在操作中应注意以下几个问题。
1、将刀架移动到安全位置，按下锁住机床和孔运行键进行空运行操作，主要观察运行轨迹是否正确，程序中的刀号与机床的刀号是否一致。
2、经校验后的程序如果没有出现危险指令和错误，也没有出现报警，校验出的图形也没有问题，线别急于加工，要再检查程序中的以下几个方面：
（1）、校验程序中是否有刀号；
程序中是否有刀号，这一问题往往被学生忽视。论文写作，解决方法。校验程序时没有刀号，程序照样加工运行，运行轨迹也正确。如果在实际加工中需要换刀加工而没有重新调用刀号时，此时加工时仍然使用前一把刀进行加工，就会出现撞刀。
（2）、换刀点是否安全；
换刀点一般选在机床参考点上，但为了节省加工时的辅助时间减少空程序可就近选取，要依照刀具探出的长度和加工零件的尺寸来定。换刀点确定之前，要首先确定上一刀尖所在位置，并合理利用G00指令移动刀架到达换刀点的过程中，防止撞刀。
（3）、G00指令、G01指令的使用是否正确；
G00指令：快速定位(G00或G0) 刀具以点位控制方式从当前所在位置快速移动到指令给出的目标位置。论文写作，解决方法。
G01指令：直线插补(G01或G1) 刀具以一定的进给速度从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置。
在程序校验过程中都是以最快的速度把加工轨迹表现出来，在校验中通过观察图形很难看出G00指令和G01指令的区别。如果在程序中刀具在工件表面上移动出现G00指令就必然会产生撞刀现象。论文写作，解决方法。
（4）、检查程序中是否存在移动指令与刀具指令同在一个程序中。
如G00 X42.0 Z3.0 T0101，因为在程序在执行时先执行移动指令后执行刀具指令或在移动中执行刀具指令。在这种情况下换刀，刀具与工件发生碰撞，正确的应该是分成两个程序段。
……
G00 X42.0 Z3.0 ;
T0101;
……
3、校验程序完毕后要回参考点，在校验程序时机床是锁住不动的，而刀具相对工件加工在模拟运行（绝对坐标和相对坐标在变化），这时的坐标与实际位置不符，需用返回参考点的方法，保证机械零点坐标与绝对和相对坐标一致。这一环节有时不注意在校验程序后没有发现问题就进行加工操作，会造成撞刀现象。
（二）试切法回工件坐标系原点校验
试切法对刀是实际中应用的最多的一种对刀方法。
工件和刀具装夹完毕，驱动主轴旋转，移动刀架至工件试切一段外圆。记下坐标系的X坐标再减直径（西门子系统减半径），以及刀尖在右端面的Z坐标，输入到坐标系的G54-G59当中。
例如：1#刀刀架在X为120.0车出的外圆直径为30.0，那么使用该把刀具切削时的程序原点X值为 120.0-30.0=90.0；刀架在Z为 100.0时接触工件右端面，分别将(90、100)存入到G54----G59里就可以成功建立出工件坐标系。论文写作，解决方法。
在对刀完成以后，校验工件坐标系是否正确，可以用MDI指令进行校验。
如：G54 G00 X100.0 Z100.0,使刀尖移动到距离当前工件坐标系的一个安全距离。论文写作，解决方法。在该指令执行完成后，可用手轮驱动刀架由快到慢移动到工件原点附近，观察坐标系值的变化情况，是否接近X0.0Z0.0。
（三）加工与运行
加工与运行是最后一个操作环节也是机床操作中的最后一道工序，虽然在前面采取了多项措施，但也不可以掉以轻心，因此在加工运行前要做好以下几个方面的工作：
1、光标必须要回到程序的开头，如果没有从程序开头加工容易出现撞刀现象；
2、当启动和程序结束的时候，要把倍率调低，在看清程序和刀具的位置后再给倍率，调试程序时快速进给要调到最慢档，最好手不离开进给保持，要养成先看后走的好习惯，这样会减少事故的发生；
3、在调试程序加工第一件工件时，一定要仔细检查程序，试加工时单段运行，随时控制进给率，随时看剩余行程，加工前应模拟运行一次，单段运行，再正式加工。看看有没有意外的刀具路径出现，一旦出错，迅速急停，特别是初学者，要注意急停按钮的应用。
参考文献：
【1】沈阳-机床：CAK3665使用说明书
【2】沈阳-机床：CAK3665操作编程说明书
【3】刘立群、陈文杰《数控编程与操作实训教程》清华大学出版社.2009
【关键词】中职数控；加工技术
《数控加工技术》是职业学校“机械制造工艺与设备专业”的主干课程。我们承担了“《数控加工技术》课程教学改革方案”教改课题。在课题中强调了加强数控编程能力，相对淡化数控机床结构，渗入专业英语教学，加强实验、实训环节，提高学生对知识的综合应用能力。为了确认方案的实施效果，我们在教学中使用了该方案，并对实施的前后过程进行了分析研究。
一、教改实施前的准备
（一）授课计划的制定
我们承担了三年制国家级示范性专业（机械制造工艺与设备“先进制造技术”方向）学生的《数控加工技术》课程教学任务。根据教改后的教学大纲，结合现有实验设备和实验设备使用原则，我们制定了新的授课计划。相对教改之前增加了实验内容、手工及自动编程内容，相对淡化数控机床结构分析。时间安排上也作了调整，以前将数控车床的编程放在一起讲，讲完之后再讲数控铣床的编程，同学们很容易遗忘前面学的车床编程内容。现在，将编程分为基础篇和提高篇，将数控车床和数控铣床穿插在其中，不断地提高学生的编程能力。
（二）教学内容的准备
因为教学大纲和授课计划作了充分调整，本学期我们重新对课程内容进行备课。讲稿内容中增加了专业英语，从原版的数控教材中摘录了一些数控知识，对数控专业词语也作了英语注释
二、教改实施
（一）采用行为导向的教学方式
我们尽量采用行为导向的教学方式.让学生有更多自主学习的机会。在开学之初，将授课计划发给学生，让学生知道本学期的学习内容和教学进度，对于认真学习的同学，可以让他们做到课前预习。另外，还采用了布置自行研究课题的形式，在教学中部分采用以学生为中心的课堂教学方式，结合一些多媒体的教学方法进行编程知识的教学，并加强实验、实训环节，采用传、帮、带的方式进行实践教学。
（二）自行研究课题
在学期开学初，我们就将课题内容公布给学生，并告知学生如何做、为何要做。学生在学习本课程的同时，能够在课外翻看一些数控资料，在课余老师还曾带学生去上海新国际展览中心观看工业设备展览。期中，让已经做好课题论文的学生在课前用5分钟左右时间向同学介绍，期末时全部上交规定字数的小论文。自行研究课题让学生学会了收集资料、使用资料，学会了专业论文的书写方式，更重要的是使他们了解了数控加工技术的最新发展方向，并激发部分同学对数控的学习兴趣。让学生在课外积累数控相关知识，扩大知识面，充分发挥了学生的主观能动性。
（三）在教学中逐步渗透以学生为中心的课堂教学
《数控加工技术》课程教学内容较新，技术发展较快，但因为班级学生人数很多（每班有50左右的学生），也因为传统的学习方式在学生心中根深蒂固，教学作大规模的改变也许会影响教学效果，所以，我们只在几次课堂教学中选部分内容进行试点。通过几次尝试，学生的积极性有所调动，课堂气氛活跃了许多。上台讲解既能锻炼学生的表达能力，又能使教师了解学生对知识的掌握程度。
（四）加实验、实训环节
实验、实训一直是深受学生喜欢的教学环节.学生确实在这一环节能巩固数控加工知识并进一步学到一些实践知识。我们以行为导向的教学模式为依据，尽量多为同学提供自我参与的机会。
（五）改善教学评价系统
随着素质教育改革的不断发展，学生接受的教育逐渐呈现出个性化以及综合性。并且，很多学生在思维方式形成上都存在了一定的差异，从而使得学生对数控的相关程序以及流程等都会产生不同的思维模式。因此，教师在实际的教学过程中，要创建客观、合理的实验教育评价系统。对学生的数控实验成绩进行客观、综合性的评判。其评定的过程要尽量肯定学生的已作出成果，并且，指导其认识到自身存在的不足，并引导其探索有效的改进策略。数控评价系统可以分为三个层面，当学生能够独立地对数控实验教学涉及的基本内容完成时，就可以认定学生的成绩是合格。当学生能够进行较高数控相关的实验时，并获得较好的实验效果，就应判定其为良好；当学生对相关的数控技术深入掌握，并能够有效运用或创新时，可以判定学生的成绩为优秀。对于这样的学生，教师应该尽可能为其涉及与其能力对等的实验课程，从而有效地提高学生的实践应用能力以及创新性。
摘要：在油壶模具的设计与制造中应用CAD/CAM集成技术，有利于缩短油壶生产周期。本文针对油壶模具在微机上实现基于Pro/ENGINEER的CAD和MasterCAM的自动编程进行研究。首先，在简要论述模具设计的基础上，重点阐述了油壶、油壶模具的3维参数化特征建模以及油壶模具2维工程图的建立；其次，利用MasterCAM对油壶模具的数控自动编程进行了全面论述，包括油壶模具加工边界的建立、加工方法和数控编程方法的选择、刀具的选择、油壶模具数控加工工艺分析及处理、数控自动编程中的刀位验证和后置处理。
关键词：CAD/CAM；Pro/ENGINEER；参数化；数控加工工艺；后置处理
The CAD/CAM For Plastic Moulds of Oil Can On Industrial
Abstract: The CAD/CAM integrated technology apply in the oil can mould design and manufacture helps shorten oil can production cycle. This article carry out research on the oil can mold which can come true Pro/ENGINEER CAD and the automatic programming conducts of MasterCAM with the microcomputer. First, in briefly elaborates in the foundation which the mold designed, the key point elaborates the oil can, the oil can mold 3D parameterization characteristic modelling as well as the oil can mold two-dimensional schedule drawing; Secondly, carries on the comprehensive elaboration using MasterCAM to the oil can mold numerical control automatic programming, including The oil can mold processes the boundary the establishment, the processing method and the numerical control programming method choice, the cutting tool choice, in the oil can mold numerical control processing craft analysis and processing, the numerical control automatic programming knife position confirmation and the post-processing.
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