数控技术课程的教学

时间：2021-02-01 18:17:05 数控毕业论文我要投稿

数控技术课程的教学

　　数控技术课程的教学【1】

数控技术课程的教学

　　摘要：数控技术是一门新兴的技术学科，数控技术课程是数控类专业必修的专业基础课程。

　　通过本课程学生能掌握数控原理、插补原理、伺服系统、检测原理等基本知识，掌握典型的数控系统的应用与操作，以及数控机床的编程知识;熟悉相关的仿真软件和CAM软件的应用。

　　本文根据数控技术应用课程的特点，指出当前数控技术课程教学中存在的问题，提出了提高和解决数控技术应用课程教学质量的方法和途径。

　　关键词：数控技术应用;职业教育;课程特点;问题;解决方法

　　目前，随着数控技术教育的普及，职业院校数控技术课程教学面临着种种问题。

　　这种情况严重制约着职业院校中数控专业的发展，有必要予以高度重视，进行深入研究。

　　现根据数控技术课程的特点，从数控技术课程存在的问题提出相应的的解决方法和途径。

　　一、数控技术应用课程的特点

　　1、数控技术涉及面广。

　　数控技术涉及到加工工艺方面的知识、机床及机床夹具方面的知识、刀具及刀具材料的知识、金属切削原理、工件材料、机电技术方面的知识、数字控制和计算机技术、CAD/CAM一体化技术、FMS、CIMS软件技术、信息流管理与控制等等。

　　2、软件技术更新快。

　　目前，数控技术正在发生根本性技术更新，从专用型封闭式开环控制模式，向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。

　　在现代集成化基础上，数控系统已经实现了小型化、薄型化，而且综合了计算机、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理;

　　3、课程实践性强。

　　数控技术是实践性很强的一门学科，数控技术教学中每一个环节，如数控机床伺服系统分析，机械结构分析、加工工艺分析、数控机床故障诊断与维修以及数控编程与操作等，都必须用相应的实训教学来加深加强理论教学的效果，通过实操来验证理论教学。

　　离开实践，既不能培养学生的数控编程能力、数控机床的操作能力，也不能培养数控系统的维护能力

　　二、当前数控技术课程教学存在的问题

　　1、适合的书籍太少。

　　目前，适合职业院校使用的数控技术课程的书籍还是太少，教学上所使用的书籍从内容上还比较肤浅，大都比较重视理论，真正适合实训教学的还比较少，在实训教学操作中碰到的难题和集中问题在教材中基本没有体现。

　　而且深入反映科技前沿技术的教材缺乏，适应高层次人才培养的高质量教材更少。

　　数控技术的特点是更新快，很多教材知识体系还停留在十年前。

　　另外没有与本校实训设备的数控系统配套的教材。

　　市场上相关的教材对每一种数控系统都是泛泛而谈，没有针对性。

　　2、专业师资技术不过硬。

　　很多职业院校从事数控教学的教师都是高校毕业直接从事数控教学，或者从其他机械基础专业转数控方向。

　　在理论教学上，没有太大的问题。

　　但是这些老师普遍存在一个问题，他们自己本身对于机械加工都极其欠缺生产实践经验，在数控技术教学中根本不能很好的把理论和实践结合起来。

　　导致教学过程按照概念照本宣科，枯燥无味，学生学不到真正有用的东西。

　　3、忽视传统实习项目。

　　很多职业院校不怎么重视传统实训项目，由于师资和场地的原因，传统实训简单走过场。

　　传统的实习项目车工、钳工、铣工、磨工等工种对学生动手能力的培养作用很大，在实训过程中不容忽视。

　　只有通过这些传统项目的实训，学生才能够真正掌握加工参数的重要性，从而掌握刀具的磨削和使用，才能体会材料与刀具、刀具与加工参数之间的关系，进行数控编程时选择加工参数才会更合理。

　　数控专业学生不通过普通机床实习直接去操作数控机床是不合理的。

　　4、教学内容不太规范。

　　很多职业院校安排课程，数控编程前期安排的课程对于数控机床的机械结构、伺服控制系统、刀具及数控加工工艺方面的知识相对安排较少。

　　数控技术作为一门专业基础课，许多实质性技术和最新技术讲授得不够深入，往往停留在书本概念上，新功能、新技术的讲授也跟不上技术发展的理论，理论联系实践探讨的深度不够，课程教学内容不够深入和前沿，导致学生只知道是什么，不知道为什么。

　　5、实训教学环节条件较差。

　　一部分职业院校学生的实训教学远远达不到要求，实训内容还存在着很大的缺陷，实训时间安排不够，实训课题脱离生产实际，没有系统性，学生对数控机床的认识还有相当的距离，对于数控机床的了解也仅停留在熟练使用操作面板上，对于操作过程当中出现的具体问题还不能应对。

　　三、提高和解决数控技术应用课程教学质量的方法和途径

　　1、加强数控专业校本教材的开发。

　　针对现在市场上合适的教材少的问题，结合本校实训设备的数控系统，加大校本教材的开发，将学生实训操作中碰到的难题在教材中一一解决，并且邀请生产企业技术岗位的人员参与编写，结合企业产品加工中出现的问题，以企业产品实例为课题，多编写实例。

　　这种方法，在实践中，已经取得了比较好的效果

　　2、加强数控师资培养。

　　数控技术课程的师资和那些专业基础课教师相比，所需要接受的专业训练和从教资历有很大的不同。

　　他们既需要有扎实的理论，更需要有相当的生产实践经验。

　　在师资培训方面，不仅要邀请不同领域的数控技术专家来学校定期讲座培训，了解最先进的前沿技术的发展和应用。

　　更要有计划的选派一部分任课教师深入到生产实训基地参与数控技能培训，也可以深入工厂进行专业技能培训，弥补我们的教学、实验、实训中存在的缺陷。

　　3、重视传统实训项目。

　　数控专业的学生在操作数控车床之前必须进行普通车床的实习，掌握切削用量对加工的影响，掌握常规零件加工工艺。

　　在操作数控铣床、加工中心之前必须进行普通铣床的实习。

　　因为传统普通机床的实训，直接决定着数控水平的高低，所以机加工基础的强化，是数控实习的.重点。

　　职业院校根据本校数控技术专业学生人数建设数控实训、实验基地的同时，也要配套建设传统实训基地。

　　4、改善教学实训环节。

　　因为数控技术课程不但具有理论知识面宽，而且具有很强的实践性和应用性，所以需从系统出发，安排学生更多的实验、实训时间，才能达到满意的效果。

　　教学安排中要注意实践教学所占比例，并使理论教学与实践教学交叉进行。

　　为使学生对已有知识做到融会贯通，在设计实训课题时要注重循序渐进，能够发挥学生的主观能动性。

　　5、采用合适的教学方法和教学手段。

　　数控技术课程部分章节的内容很抽象，刚开始学习数控技术的学生仅凭文字很难理解数控系统中各组成部分的含义和功能，也无法理解数控装置到底是个什么设备，很难理解检测信号反馈的意义在哪等等一系列的问题。

　　如果仅仅只采用课堂讲述的方法是无法达到很好的效果的。

　　采用多媒体辅助教学，制作多媒体课件，比如在编程坐标系的教学中，展示机床坐标系与主轴卡盘关系，加入工件后，描绘出编程坐标系所在位置，用不同颜色亮点显示机器零点、换刀点，让主轴卡盘动画闪烁，在视觉上产生一种转动感觉，对于理解直径编程起到重要作用。

　　采取比较法教学，比如，在介绍数控车床时，采用比较法。

　　采取比较法，使整个教学内容清晰有序，使学生在比较、归纳、总结的过程中，加深对数控机床的认识。

　　采用分组讨论法。

　　在实训后期，可以结合学校产品或者企业产品，将学生分成几个团队，每个团队针对产品拿出自己的设计方案、工艺方案、加工方案。

　　给定时间让他们自己完成整个零件，老师再比较优劣，引导分析原因。

　　还学生主动思维的空间，避免了教师是主角，大部分学生是听众的教学模式。

　　采用仿真实训辅助教学，在数控实训中，适当的教学辅助手段是必需的，在编程教学中适当利用仿真软件，可以满足学生们检验编程的程序的正确性，也可以部分的代替数控机床进行实践操作学习，增加工位。

　　为了弥补仿真软件的不足，可以让学生们通过仿真软件和实际机床轮流实训，这样能充分理解切削用量概念，掌握获得工件加工质量的方法。

　　6、培养学生兴趣。

　　在进入数控技术课程学习时，组织学生观看有关柔性加工系统、柔性加工单元、柔性自动化装配线和数控机床概述等录像带，到工厂参观数控车、数控铣、数控线切割、加工中心等设备和现场生产，使他们对数控加工有一定的认识。

　　通过直观的了解，学生的学习热情容易被激发起来，才会充满兴趣地投入数控专业学习。

　　如果还是采取老师满堂讲，学生被动听、黑板上板书开机床的教学方法和手段，很难引起学生对数控技术课程的兴趣。

　　7、合理节省实训材料。

　　部分职业院校为了降低实训成本，有意识的减少教学环节、减少实训时间等。

　　其实可以通过合理节省实训材料达到降低实训成本的目的。

　　数控实训实习实训材料全部采用钢料加工不太现实。

　　为了降低成本，提高安全系数，在实训初期可先不用钢，而用其它材料进行加工。

　　初期可以采用石蜡，塑料棒等材料制成的产品，减少实训初期学生对机床操作不熟练造成的失误，但是，在用其它材料代替钢件加工过程中，切削用量是无法体会的，因此，在实习最后采用铝及钢进行加工。

　　更换材料的时间安排应视不同学生的情况灵活决定。

　　8、校企结合出产品。

　　数控实训后期，数控实训完全可以和企业产品结合起来，整个加工过程和质量的检验标准完全按照企业要求来严格执行。

　　这样一方面可以大大降低数控实训的成本，另一方面，学生在学校也能身临其境的感受到企业生产的压力和挑战，对于能加工真正的产品有强烈的挑战欲望。

　　这样对学生的成长非常有益处，实践证明，这是一个双赢的举措，对于提高数控技术实训质量效果非常好。

　　综上所述，数控技术是一门综合性的专业技术基础课，它涉及到多门技术课程，同时它又是一门实践性很强的课程，因此，要大力改善教学实训条件，抓好校本教材建设，师资队伍建设、教学环节基本建设，提高理论教学质量和实训教学效果，从教学过程的各个环节入手，注重学生知识、能力和素质的培养。

　　数控技术同时也是一门新兴的技术学科，没有更好的经验让我们借用。

　　我们所要做的就是在教学实践中学会教学，在搞好各相关课程教学的基础上追求本课程的教学效果，在师资、教材、实训条件等系统工程支柱的强力支撑下培养出真正的数控技术合格人才。

　　数控技术课程实验教学【2】

　　【摘要】数控技术就是运用电脑程序控制机器的方法，按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程。

　　本文针对数控技术课程的主要内容，确立数控技术实验教学的目标，分析数控技术课程实验教学的内容以及方法。

　　【关键词】数控技术;教学;实验;方法;考核

　　一、结合课程教学内容，明确实验教学目标

　　数控技术课程内容通常以数控机床为中心进行展开。

　　数控机床作为典型的机电一体化产品，总体包含机械系统、电气控制系统两大部分，即分别为被控对象和控制系统两部分。

　　按照控制理论的基本思想，数控机床控制系统又可以分为输入系统、控制系统、驱动系统、执行系统和检测系统等五大部分。

　　数控技术课程内容按照程序编制、插补算法与CNC系统、驱动放大电路、伺服电机、检测装置等部分进行设置即采用了这一分类方法。

　　从数控技术课程内容的规划中可以明确，数控技术实验教学目标应该包含对数控机床控制思想的总体认识、对数控机床操作的实践技能培养和对数控技术原理的基本认识，从而通过实践教学实现对课堂理论教学内容的深化理解。

　　二、根据实验条件，确定实验教学内容及教学方法

　　目前的数控技术实验教学中大多只注重数控编程部分的实践，而数控技术作为一门专业方向课程，可以供学生选择的方向除了数控加工技术外还应包含数字控制技术。

　　因此，实验内容的选择不应只局限于编程，还应注重于机床的数字控制原理，该部分内容几乎涉及到除数控编程外的所有数控技术课堂教学内容。

　　数控实验室现有数控车床、数控铣床、立式加工中心、数控线切割、数控电火花、宇龙仿真软件及机电一体化实验台等设备，每个学校的设备虽然不同，但都属于典型的机电一体化产品，具有相同的控制思想。

　　因此，在数控编程课堂教学内容开始前，进行的数控机床基本操作实验中，首先通过各个机床的加工演示和讲解，让学生对机床的结构组成、工作原理、控制思想、操作方法进行初步认识，加深对数控机床原理的理解。

　　然后，以数控机床的基本操作为重点，通过对机床操作面板的使用，让学生熟悉机床的基本操作方法。

　　最后，通过简单实例，从零件图、程序组成结构、程序输入、调用、材料装夹、对刀、模拟、加工，介绍数控编程加工的总体实现过程。

　　在数控编程课程结束后进行的数控机床编程加工实验中，由教师给定题目或学生自拟的方式，根据零件图纸，学生通过仿真软件编制程序，最后经教师审核后在机床上加工。

　　在课堂教学后期进行的数控机床控制原理实验中，首先通过机电一体化实验台，演示对数控机床工作台的控制，介绍机床控制系统中的PLC、继电器、接触器、环形分配器、驱动器等关键部件，然后，通过结合机床操作面板、控制程序让学生观察电气控制柜和数控系统软件界面中的PLC输入输出信号的变化，让学生理解数控机床中信息的传递与驱动、反馈控制原理。

　　三、做好实验准备，提高实验效率

　　数控机床是一种高技术含量、高精度、高性能的设备，设备造价比较高，受客观因素的影响，实验设备少，学生人数多，要使学生在短时间的实验教学课时限制下尽可能多的理解和掌握数控机床编程及其技术原理的众多知识，实验前的准备工作极为重要。

　　开学后，实验教师应与理论课教师充分沟通，协调一致，制定好理论教学与实验教学的教学计划;实验课程开始前，实验教师应充分了解学生的理论课程进展情况，从而根据学生实际情况，制定实验教学方案，并事先准备好刀具、材料、程序，并试运行，防止因疏忽造成实验过程中的时间浪费。

　　数控技术涉及理论广泛，学生的疑问也较多，因此，实验教师要不断提高自身理论知识，充分理解实验中涉及到的理论原理，明确实验过程，从而使整个实验过程系统化，并能及时准确、简洁明了的解答学生的提问，从而提高实验效率。

　　四、注重知识应用，提升综合素质

　　单一的数控机床编程操作实验，简单的通过加工演示、简单实例，很难达到对学生综合实践能力的锻炼，因此，应有针对性地开发综合类的实验项目。

　　如：利用加工中心，设置刀具长度补偿和半径补偿，采用多种刀具完成零件的钻孔、平面轮廓铣削加工、圆及圆弧等的加工;利用数控车床多刀加工，完成回转零件的内外圆柱面、端面、切槽、螺纹的加工;通过对操作面板的操作，观察数控系统PLC状态图的变化，结合电气控制柜中的继电器、接触器的动作，绘制机床的电气控制原理图;通过机电一体化实验台，编制PLC梯形图，实现对机床工作台的运动控制;采用自动编程软件，完成零件的自动编程。

　　与此同时，鼓励学生在掌握基础知识的情况下，根据实验室条件，结合自身兴趣和方向、科研经验，自主设计实验内容，或在教师指导下参与共同设计新的实验，从而充分调动学生的积极性和主动性。

　　五、完善实验考核方式

　　数控技术课程作为一门专业方向课，相比于大多数课程，实践应用能力更为重要，因此，应加大实验内容所占比重。

　　考核形式采用基本理论、软件仿真、基本操作、综合实践四个方面进行考核。

　　其中基本理论涉及机床结构、控制原理、程序代码等;软件仿真涉及材料、刀具、工艺及程序等;基本操作包括图纸、编程、对刀、加工等实践操作;综合实践由教师拟定综合实例，由学生选题或自主选择工程科研实际问题，拟定加工工艺完成操作加工。

　　六、结语

　　实践是创新的源泉，学生通过动手实践，加深对理论的理解，从而更好的实现知识的应用，进而实现对知识的综合和创新思维的产生。

　　数控技术课程实验是学生通过实践理解和深化认识数控技术理论的关键，同时也是对知识综合应用能力培养的关键。

　　数控技术实验课程的特点，要求教师要在教学过程中不断总结和完善，丰富教学手段和教学方法，优化教学内容，提升自身理论与实践能力，从而确保教学效果。

　　参考文献：

　　[1]孙晓燕. 数控技术应用专业教学方法改革初探[J]. 吉林省教育学院学报(上旬)，2014，02：100-101.

　　[2]葛云立. 关于数控技术应用专业一体化教学改革的思考[J]. 职业，2014，03：46.