数控机床教学范文

数控机床教学范文第1篇

【关键词】 虚拟数控机床；数控教学与培训；虚拟现实仿真

随着数控加工在机械制造业中的广泛应用，数控操作者的大量培训便成为迫切的问题。在传统的操作培训中，数控编程和操作的有效培训必须在实际机床上进行，这既占用了设备加工时间，又具有风险，培训中的误操作经常会导致昂贵设备的损坏。

随着计算技术的发展，尤其是虚拟现实技术和理念的发展，产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真培训系统。它用计算机仿真培训系统进行培训，不仅可迅速提高操作者的素质，而且安全可靠、费用低。

(资料图片)

与科学幻想相似，想象力和技术的相互结合造就了虚拟现实。培根在13世纪写的没有马的轿车和配备动力的机械的科幻故事就是这类结合的早期见证，凡尔纳在19世纪写了火箭和潜水艇的预言性科幻小说，特别是一些科幻作家们已做出的各种利用虚拟现实的基本概念的设想正在逐步变成了具体化。上世纪内所建树的几个技术性里程碑使得虚拟现实成为可能，电话、无线电、电视、半导体三极管和集成电路（微处理器芯片）和液晶显示器。尤其是计算机技术的飞速发展。一些早期的仿真尝试（例如第一台飞行模拟器、立体电影、电视游戏等）都已成为当今虚拟现实仿真的先驱。当然虚拟现实技术的发展历程与电子学以及计算机产业的蓬勃发展是分不开的。

目前在国内已经有少数高等院校将计算机仿真初步运用于数控操作人才培训的教学之中，也产生了各种仿真教学系统。这些教学系统既能单机系统独立运行，又能在线运行。独立运行即机床模型方式，其培训设施只需一台微机，数控机床的模拟操作在显示屏显示的仿真面板上进行，而零件切削过程由机床模型三维动画演示，用这种方式进行初步培训是经济有效的；在线运行即机床工作方式，这种方式下教学系统将与实际机床连接，由硬件实现零件切削过程，这时除了操作者是用仿真面板操作外，其它则与实际机床的真实情况一样，简单来讲就是利用计算机和其他的专用硬件软件去产生一种真实场景的仿真，参与者可以通过与仿真场景的交互来体验一种接近于真实的场景的感觉。因此能进一步培训操作者的实际工作技能。

数控仿真系统的核心是虚拟数控机床，而虚拟数控机床又是虚拟制造技术中的一个执行单元，它不仅在数控加工过程中为产品设计提供了可制造性的分析，而且在数控系统的学习和培训中，为各类学校和企业技术人员提供了完善的学习和培训。该类系统完全模拟零件的切削过程，能检验数控指令正确与否，提供一套功能齐全的调试、编辑、修改和跟踪执行等功能。

一、虚拟数控系统功能

虚拟数控机床实际上是虚拟环境中数控机床的模型。与真实机床相比，虚拟数控机床应具有以下功能：

虚拟数控机床应具有与真实机床完全相同的结构。虚拟数控机床能模仿真实机床的任何功能而不致因为采用某种近似替代而导致某种结构和信息的失真或丢失.并应与真实机床有完全相同的界面风格，为技术人员的学习和培训提供保证。

虚拟数控机床强大的网络功能，为远程教育提供可能。

完善的图形和标准数据接口。用户既能在真实的环境中运行虚拟机床，又能观察它的各种远行参数，并能与其他CAD／CAM软件接口。

二、平台的购建

虚拟数控机床是如何实现这些功能的呢？它一般是通过以下的构建平台来实现。

1.Nc解释平台:NC解释平台包括NC解释器和NC验证器。任务分配数据库从任务调度中接受数控代码并将其翻译为虚拟机床的部件、刀具等运动的信息，并将其通过计算模块来模拟机床的响应，NC解释器能够被自由地配置从而能够模拟任何一种数控机床的CNC控制器。

2.NC验证器，能够验证NC代码的语法正确性。

3.刀具库:刀具库应包括一台数控机床所需的刀具，并能自由配置刀具库中的刀具号.从而能模拟任何一种数控机床的换刀形式。

4.仿真平台:仿真平台包括刀具轨迹仿真、切削力仿真，加工精度仿真、三维动画仿真、加工工时统计分析，仿真平台是虚拟数控机床的核心技术。操作者可以在虚拟的环境中进行机床运动和切削过程等的仿真，从中获得相关的加工数据。如进给轴的位移量、换刀状态、主轴转速、加速度、进给量、加工时间等。通过加工过程的仿真，了解所设计工件的可加工性，验证NC代码的正确性以及评价和优化加工过程，并通过在线修改NC代码来优化NC代码。

5.计算平台:计算平台用来完成虚拟数控机床中各种计算，如根据NC代码计算加工零件新的几何形状，根据刀具的材料、运行时间、零件的材料性质和介质的性质计算刀具的补偿量和热补偿量。这些计算结果是虚拟数控机床在应用于虚拟制造过程中的加工方案评价以及可制造性分析所必须的。

6.设计开发平台:虚拟数控机床的设计平台是一个面向对象的数控软件库及其开发环境。通过对数控软件的标准化、规范化研究和其它CAD／CAM软件的数据交换，并对典型的零件进行封装，设计成具有稳定、通用接口的可重用的软件。

7.操作运行平台和监控平台:在虚拟环境中完全实现真实机床的操作，让使用者完全感受到真实机床的运行特性。在这些基础上的监控硬件和软件，用来控制简易机床.增加虚拟数控机床的真实感.并且可以进行典型零件的实验性试切加工，让使用者有一种身临其尽的感觉。尤其是在数控教学和培训过程中，初学数控编程者需要大量的编程练习，并进行实际调试。用试切法来检验数控加工程序显然不合理，而且也难于实现。如果利用仿真技术，这些问题可以轻松得到解决，从而避免编程时人为出错或工艺不合理造成工件报废。

三、总结

鉴于虚拟数控机床具备的功能，针对目前我单位数控教学课程和参加数控实习学生人数的增多，及数控设备较为精密、昂贵的特点。把数控加工仿真软件引入教学之中，用于数控机床操作与编程培训，这样既可以避免因误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏，又可以使操作人员在对仿真数控机床操作过程中产生临场感和真实感。而且能够让同学们更快地熟悉和了解数控加工的工作过程，并且掌握每种数控机床的基本操作。更大的好处是在实现了同样效果的情况下将加工出错及事故发生率降低到了最小程度。

学校目前的硬件设施基本具备，包括微机房、局域网和各类数控机床等。不久的将来在校园网接通之后，这种教学方式确实很有可能成为现实，相信这种教学方式必将成为一种必要的教学手段。

参考文献

1 曾小惠，吴明华，潘铁虹.在线数控加工仿真教学系统的实现.

2 余勤科，岳应娟，刘宏.虚拟数控机床技术及其应用.

数控机床教学范文第2篇

关键词：数控机床；管理；维护

数控机床是利用数字化信号对机床的运动及其加工进行控制的机床，是数控技术与机床技术相结合的产物，它有加工精度高、质量稳定可靠、生产效率高、对零件加工的适应性强等优点，使其应用日益扩大，已经成为机械制造业的标志性装备。

我国目前的现状是：国内数控技能人才严重缺乏，阻碍了我国制造实力的提高，教育部等六部委启动了“制造业和现代服务业技能型紧缺人才培训工程”，对高技能型人才的培养提出了具体的方案。许多高职院校根据自身特点、结合市场需要，开设了数控技术专业，为满足实践教学，除设置实训基地外，还相继配备现代化的数控机床等设备。数控机床是精密的机电一体化产品、价格昂贵，其管理和维修要求严格，如何管理和维护好这些数控机床，使之更好地满足教学需求，最大限度地发挥其优势，已经成为各个学校普遍关注的问题。本文经对各校教学实训基地的调研，根据数控机床的结构原理及使用特点，结合设备管理方面的实践经验，分析了教学用数控机床使用中出现的问题，并提出了改进措施，以供同行参考。

一、教学用数控机床的特点

教学用数控机床与生产用数控机床相比主要有下列特点：1）使用目的不同。生产用数控机床的主要目的是提高生产效率，创造更多的经济效益，以生产为主。教学用数控机床主要是用于满足教学工作，将学生的理论知识通过实际操作转变为直观认识的机床，是一种以试验为主的机床。2）操作人员不同。生产用数控机床的操作人员，一般是具有丰富实践经验的工人。教学用数控机床的操作人员，大部分是新手——学生，第一次将理论知识转化为实践的操作，经验很少，所以故障率较高。3）维修和管理方式不同。

生产用数控机床往往配有专业的维修人员，一般都是有计划、系统性的管理和维修。教学因数控机床缺少专业人员进行管理和预防性维护，往往是故障发生后再去弥补，很少将故障消除在萌芽状态。4）使用效率不同。与生产用数控机床相比，教学用数控机床作为一种演示型机床，大部分时间处于停工状态，机床的利用率不高，可能造成资源浪费。

二、存在问题

通过兄弟院校相关人员间的教学交流，结合我们的教学实践经验，教学用数控机床在管理和使用的问题概括为：1）机床运行中事故较多，例如撞车、撞刀、超程等现象频繁发生，导致机床精度下降。2）机床发生故障后，不能及时得到有效处理，机床带病、带伤工作情况较多，最终导致机床发生破坏性的故障，造成巨大损失。3）管理方面存在漏洞，对机床的维护缺少系统性、计划性，不能起到预防故障的作用。4）机床操作人员和维护人员责任性不强，当出现问题时，不是积极地去处理，而是相互推卸责任，直接影响正常的教学工作。5）维修不及时，学生上课时间不合理、甚至出现冲突时，有些教师责任心不强，为了图省事赶课时，将多个小组合并上课时，出现多名学生围着一台机床的现象，教学效果很差。6）通过调查，学生反映实训效果不太好，与预期目标相差很大，从而得不到应有的教学效果。

以上诸多原因导致机床“停工”现象严重，学生学不到实质性的东西，使数控机床不能发挥应有作用，造成了资源的浪费；

三、原因分析

教学用数控机床的管理和维修方面存在的问题，其原因虽多种多样，但可归纳为：1）管理人员没有经过专门培训，缺少设备管理方面的专业知识，对数控机床没有制定严格的点检、维修计划，又碍于面子不去向别人请教，导致维修人员不能及时排除故障，延误了故障的排除，直接影响正常的教学。2）管理人员缺乏责任心，对机床了解不够，工作没有计划性，是造成机床维护缺少系统性、预期性的主要原因。3）维修人员自身责任性不强，技术水平低，不能及时处理工作中出现的故障，是机床带病工作的主要原因。4）学生在实训前准备不充分，操作时粗心大意，不按规定的步骤操作等，是导致机床运行过程中发生撞刀、撞车、超程现象的主要原因。5）教师自己缺乏实践经验，对机床的结构、原理理解不够深入，讲课缺少灵活性，对一些结构、原理性的问题解释不清楚。学生实践经验本来就较少，学习主动性又较差；是学生感到难以接受的主要原因。6）教师和学生对实训工作不够重视，只求单纯完成任务，很少考虑教学效果，是影响教学效果的主要原因。

四、改进措施

根据以上分析，结合实际情况，提出如下改进措施：1）聘请专业人员对设备进行管理，制定科学的管理方法。根据各类数控机床的不同特点，结合自己的实际使用情况，参照机床说明书，制订出合理、规范的数控机床管理和维护制度，对设备的保养维护做到三定，即定期、定级、定人。2）要重视“双师型”教师队伍的建设。数控机床是集机、电、液、气于一体的机电产品，具有技术与知识密集的特点；要求数控机床的操作与维修人员，不仅要具备各方面的知识，也要具有丰富的经验和较强的动手能力；建设技术全面的教师队伍是科学管理，合理维护数控机床的前提。3）提高操作人员的责任心，出现问题时要积极的去处理，实在解决不了的要及时找别人帮忙解决，防止机床带伤、带病工作，以免影响正常教学工作。4）选拔责任心强的教师进行定期专业培训。实践证明经过培训学习，是能在相对较短时间内达到数控机床操作和维护要求的。

5）在教学和维修之间灵活安排工作，做到教学、维修两不误，例如可利用教学期间机床利用率不高的时间，对机床进行一些常规维护和检修。6）实训之前，要对学生进行安全教育，学习操作规程，强调严格按照规程操作的重要性；如果有条件的话，可先让学生在计算机上进行仿真模拟练习，用以防止撞刀、撞车等事故的发生。

五、结束语

1）数控机床的管理和维护是一项很重要的工作。数控机床管理及维护人员，不仅要掌握机械、电气、气动、液压、控制、检测等方面的知识，还要熟悉伺服驱动、计算机、PLC的工作原理及PLC编程，还应具有相应的专业英语水平。

2）只有对数控机床做到科学的管理，合理、及时的维护，才能保证机床的正常运行，使之更好地为教学服务。

3）不管是教师还是管理、维修人员，都应有高度的责任心，才能充分发挥数控机床的作用，培养出更多的高素质高技能型人才，为我国的装备制造业作出更大贡献。

参考文献：

[1]郑小年，杨克冲编著。数控机床故障诊断与维修[M]。武汉：华中科技大学出版社，2007。

[2]吕勇主编。数控车削编程与加工技术[M]。北京：国防科技大学出版社，2009。

[3]安胜。谈我国数控机床的发展趋势[J]。农机使用与维修，2007(6)：9-10。

[4]邵静。浅谈实习教学中数控机床的正确使用与维护[J]。兵团教育学院学报，2007(2)：80-81。

数控机床教学范文第3篇

关键词：数控机床编程课程；一体化教学；数控教学改革

数控机床编程课程是高职院校数控专业的一门核心课程，也是一门实践性较强的课程。该课程要求学生通过学习，掌握一定的编程知识及操作数控机床的能力。因中职学生对理论学习的兴趣不高，先理论后实践的教学模式往往会造成学生在实践的时候什么也不会，使教学陷入困境。

一、传统课堂教学存在的问题

数控机床编程课程应该完全是一门实践类课程，相应的理论教学应该在实操的教学过程中进行适时地补充。然而，教学过程中的实际情况是，数控理论和实操教学被切分成了两个学科，有的中职类学校甚至是只学理论，抛开实操教学的过程。这样的教学方法完全有悖于现代生产制造的过程。

如何提高课堂学习效率，调动学生学习的积极性，是学校在教学中遇到的最大的问题。

二、理论与实际一体化教学方式

理论与实际一体化教学方式充分发挥教师的主导作用，通过设定教学任务和教学目标，让师生双方边教、边学、边做丰富课堂教学和实践教学环节，提高教学质量。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，没有固定的先理论后实践的模式。突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法。

1.一体化教学内容体系的建设

一体化教学也不是野蛮教学，不能让学生学习理论知识后直接冲到机床上操作，在不熟悉程序的情况下操作机床容易出现危险，因此，理论与实践中间应该有一个承上启下的链接，这个链接就是仿真操作，所以，一个适合数控机床编程课程的一体教学模式应该是理论―仿真操作―实践实习。

2.一体化教学内容体系的实施

（1）使用仿真软件教学

传统课堂教学容易使学生产生枯燥情绪，导致厌学。使用数控仿真软件教学，可以在学习实操之间，将整个的加工生产过程生动地展现在学习者面前。仿真软件不同于实际的生产过程，不会发生撞刀、飞件、断刀等生产事故，学习者可以在仿真软件上无所畏惧地学习和进行实操模拟。这种软件使得数控课程的学习能够一目了然、立竿见影，学习兴趣和效果都会大大提高，也大大提高了教师在教学过程中的乐趣，最主要的是能够大大降低生产事故的发生率。

（2）学生实习指导

有了前期学习的基础，学生可以开始实际加工练习。加工练习场所是实训车间，教师进行现场指导。这一阶段的主要内容是学生练习数控机床操作加工的基本技能，教师在旁边观察学生的操作方法，发现问题及时给予帮助，让学生能真正学会、学好数控机床的操作技能。练习结束后，教师总结学生练习过程中存在的问题，结合课堂讲授的内容，找到解决问题的方法，让学生能用理论知识去指导实践。

（3）一体化教学的方法

目前较为流行的项目教学法非常适合一体化教学，项目教学法是当前职业教育中一种得以广泛运用的“做中学、做中教”式教学法，其强调学生在教学中的主观能动作用，师生之间的活动是互动的，适合在一体化教学中使用。

（4）教学效果反馈

实际的教学实践效果显示，这种改革之后的教学方法能够更好地适用现代生产技术的发展，课程内容及学习顺序的安排也都符合实际的数控生产过程，并且多媒体技术及仿真模拟软件的使用能够大大调动学生的学习兴趣，最大限度地提高数控专业的教学和学习效率。

数控专业数控机床编程课程的一体化教学改革改变了该课程理论教学与实践教学相分离的做法，强调了教学内容和方法的应用性，基本做到了“教学做”一体化。一方面提高了教师的教学水平，另一方面学生在教学中的中心地位得到体现，提高了学生的学习积极性，使学生能够真正掌握所需的知识和技能

参考文献：

[1]邓刘生.浅谈数控专业理实一体化教学改革[J].职业技术教育，2012（05）.

[2]鲁方霞，邓朝晖.数控机床的发展趋势及国内发展现状[J].工具技术，2006（03）.

数控机床教学范文第4篇

关键词：数控机床；改革；实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A？摇 文章编号：1674-9324（2013）06-0049-02

高职教育课程教学改革是提高教学质量的重点和关键。从高职教育实际出发，教学改革要实施“能力本简言之，能力本位教育”，就是以培养学生的能力为核心来开发课程、设计教学、选择教学方法和评价方式。《数控机床》是数控技术专业的核心课程，是现代制造业的重要基础，代表着先进生产力，也是目前各个高职院校数控方向着力发展的内容。课程涉及机床典型系统、工作原理、机床选择与使用及维修等内容，含有大量的复杂机械结构图，是一门枯燥的专业课程。笔者按照高职教育要求结合学生素质特点，对高职《数控机床》课程教学改革进行了探索与实践。

一、明确教学目标，确立教学重点

课程的内容及教学设计等都要依托于教学目标。因此目标的设立尤为重要，不但要分析高职教育的特点还要结合学生自身特点制定。在课程培养目标的指导下，合理设置各单元课程教学目标，确立教学重点，递进式完成教学任务，灵活应用教学方法，实现知识、能力、素质的多重结合。从而让学生既轻松接受知识，又得到了能力的提升。《数控机床》是一门理论与实践相结合的课程，课程培养目标为：使学生具有数控机床的基本理论和基本知识，掌握典型数控机床的机械结构和工作原理，为数控加工技术和数控机床维修奠定基础。理论教学主要以典型数控机床的结构为核心，讲解其工作原理，扩充数控机床发展与现状，使学生对先进制造业有全新的认识，为其更好的使用数控机床服务。实践教学主要是指导学生进行一些拆装及检测，加深学生对理论知识的理解，同时强化动手与协作能力，提高学生全面综合素质。由于本专业培养方向不是设计数控机床，而是更好地去使用机床，因此，知识目标、能力目标的制定就要符合动手、实践的特性，弱化理论知识深度。

二、调整教学内容，加强实践环节

由于《数控机床》有大量的机械结构图，学生在学习过程中感到非常的枯燥且难理解，为了改变这一现状，在平时的教学中，特别注意收集学生的意见，不断加强教学研究，总结教学经验，对现有教材进行了改革和整合。首先，结合实训车间实际情况对教材内容进行适当删减。比如：滚齿机、拉床等，只进行简单介绍，删繁就简，突出教材与实训车间相结合。其次，调整课时分配，增大实践课比例。在保证总课时不变的情况下，减少理论课时，针对理论知识增加相应实践环节。比如：数控机床自动换刀装置，进行刀架拆装，加深机械结构记忆，深化工作原理的理解，既解决了学生看不懂机械图的难题，又增强了学生的动手及沟通协作能力。针对主轴箱这种不便于拆装的部件，进行主轴的相关项目检测，为学生更好的进行数控加工及维修服务。最后，根据调整后的教学内容和课时分配情况制定教学计划，形成新的结合本校学生自身特点的课程体系。

三、多样教学方法，设置教学环节

引导式教学是这几年倡导的教学思路，提倡学生主体作用和老师主导作用的有机结合，引导学生多想、多说、多做从而激发学生的学习兴趣，培养学生学习专业知识和职业技能，全面培养学生综合素质，贯穿课程设计始终。如进给系统的要求，设置相应的关键词“摩擦阻力”、“谐振频率”等，由生活中客观存在的现象如滑冰、车过桥等，引导学生思考数控机床的进给系统。不仅对学生进行了逻辑思维的训练，也激发了学生的学习兴趣，活跃了课堂气氛，效果良好。针对概念性内容，为了巩固知识点，设置一些相关问题，让学生进行回答，有利于集中学生注意力，实时检测所学内容。同时，对于一些有深度的问题，通常采取分解法，分割成一个个相关小问题，提出思路，进行分析，最终由学生自己思考解决难题，这样既提升了学生的分析问题、解决问题的能力，又培养了学生的自信。在合适的教学环节，适当组织小组讨论法，能够增强老师与学生的互动，活跃课堂气氛，调动学生学习的积极性和主动性。主要是将学生分成几个组，设置相应的任务，提供相关信息，在老师的引导下，由全组集中执行任务，组长按照组员特点进行分工，查阅资料、板书等，最终选出代表汇报，展示成果，其余小组进行点评，再由老师总评，并归纳正确结论。但具体实施过程中，发现很多问题，比如：各个环节的掌控，知识点的覆盖，课堂纪律等。通常学生做任务积极性很高，忙于成果“润色”，而不能在规定的时间内完成，因此，要特别注意时间的掌控，否则直接影响到后续内容的展开。另外，小组讨论法极易造成个别学生“混着玩”的结果，真正涉及到知识点，就不动脑不动手，因此，老师要注意如何将知识贯穿于任务始终，并将传统的授课方法融入其中，比如在总评中，把各组的知识弱项进行归纳，阐述，并针对知识点设置相关问题，对表现不“佳”的学生引导其回答。当然当今的高职教育是要全面培养学生的综合素质，而非只是个懂知识会读书的“书虫”，小组讨论法能够激发学生的创作力、团队协作能力、表达能力等。因此，在特定的、适当的课程环节，进行小组讨论益处还是很多的，总而言之，一切看教学目标能否完成。在实训车间实践过程中，要注意发挥小组长的组织、协调能力，动手、动笔分工协作，共同完成实训任务。不能把实践同理论分开，如：滚珠丝杠拆装，需要对照相应结构图，同时，针对丝杠支承、间隙调整、轴承等问题设置专题作业，分老师、学生角色扮演，进行问答。对于一些概念性的课程，也可在实训车间进行，比如：数控车床结构认知，需设置相应的任务，让学生自己通过实际观察，结合课本认知进给系统、主传动系统、刀架、导轨等，再比较各数控车床的差异，引出车床布局等知识。

四、丰富教学手段，活跃教学气氛

过去的课堂教学手段比较单一，主要依靠粉笔、挂图、模型等教学工具。现在我们充分挖掘和利用各种教学资源，增强教学直观性，激活课堂教学气氛。使用多媒体技术，制作精美课件，增强可视化效果。同时，搜集大量视频、动画，如：机床变速、传动，FMS、快速原型制造等前沿制造信息，让学生了解先进制造业的发展。难懂的结构图配合视频、动画，使学生有了感官上的认识，再挖掘其工作原理，由浅入深，加深理解。另外，对教学机床的拆装直接使学生接触真实的零部件，分解复杂结构，成为了解数控机床机械结构的最直接途径，针对一些难以理解又没有拆装条件的结构图，还使用三维软件进行建模，配合结构图讲解，力求直观、易懂，还收集轴承、联轴器、齿轮、同步齿形带等实物，让学生直接感触，丰富教学资源。通过对《数控机床》的课程改革，实施“一体化”教学，在教学方法、教学手段以及课程内容设计上进行了探索，并初有成效。但是，数控机床的迅速发展以及学生团体的变化给教学改革提出了新的目标和要求，在今后的教学中仍需要不断探索。

参考文献：

[1]熊勇.高等职业教育项目化教学的探索与实践[J].内江科技，2011，（9）.

[2]杨文平，王爱民，封功能，於叶兵，赵卫红.改革实践教学体系促进创新人才培养——海洋技术专业创新人才培养之探索[J].安徽农学通报（上半月刊），2011，（17）.

数控机床教学范文第5篇

关键词：对刀；偏差；补偿值

对刀，也就是把毛坯和刀具在无精确位置要求的情况下装夹在机床上之后，使数控系统运行用户程序对毛坯进行精确加工的人工或自动的预处理过程。对刀是数控机床实现自动加工至关重要的一步，对刀的精度将决定工件加工的精度，对刀的效率也将决定工件加工的效率。

一、数控车床和铣床要对刀的原因

数控机床尽管精密，智能化程度高，但那也是在程序支配开始自动运行以后的事，其他时候则远非如此。

（一）工件的形状和大小是多变的，毛坯在机床工作空间的装夹位置是不确定的

对刀以后再装夹毛坯时，毛坯的位置就必须要确定，否则又要重新对刀。工件的多样性对应毛坯的多样性，工件的形状和大小变化无穷，则毛坯的形状和大小就千变万化；对于位置来说，数控车床在对刀之前，毛坯在主轴上方向上的装夹，是没有严格位置限制的，在铣床和铣削加工中心上，毛坯装在整个工作空间的位置也是没有限制的，并且如果机床具有坐标旋转功能的话，工件坐标系的XY轴不平行于机床的XY轴装夹也是可以的。所以，要想实现正确加工，就必须把这些信息告诉数控系统。

（二）刀具的形状和大小是多变的，在主轴或刀架上的装夹位置是不确定的

对刀以后再装夹毛坯时，毛坯的位置就必须要确定，否则又要重新对刀。我们也需要主动告诉数控系统。那么，完成这些工作的过程也就是对刀操作了，具体包括数控车床位置和半径补偿值的处理，数控铣床和数控铣削加工中心的长度和半径补偿值的处理。

二、绝对坐标系

绝对坐标系是我们的教学重点，它与刀具补偿值的产生有密切关系。由于数控系统的差异，有的系统会提及绝对坐标系，有的系统就没有这个名词，其实从原理来说，无论哪个系统都是有的，只是叫法不一样，在FANUC、GSK系统中叫绝对坐标系，在华中系统中叫工件坐标系，在SIEMENS系统也叫做工件坐标系。之所以说“绝对”，是因为它是数控系统运行用户程序所依据的坐标系，运行用户程序时，无论实际的毛坯在什么位置，数控系统都会以这个坐标系为依据运行程序，它是数控机床除了机械坐标系之外我们最为关注的坐标系。利用数控系统的特有功能———刀具补偿，使刀具实际的运行位置发生偏移，这也就是刀具的位置和长度补偿。它极大地解决了程序与刀具的关系问题，编程序不再需要过多考虑刀具问题，只需要把刀具看作一个点，按精加工路线编程序，并把长度和半径补偿写进程序，之后就可以通过修改刀具补偿值以不变应万变，实现程序与刀具的分离。工艺改变时修改程序，而不用改动刀具；刀具参数改变时，只需要修改刀具补偿值，而不用修改程序。用这个方法对刀时，车床不用再去处理绝对坐标原点的位置（在任何位置都可以），铣床也不用再去处理绝对坐标Z轴方向原点的位置（在任何位置都可以）。

三、数控车床位置补偿值的由来———定位偏差

在数控车床上对刀时，许多资料都会以步骤操作的方式示人，以求得补偿值，至于说这个值是怎么来的，从来不会提起，致使老师教得机械，学生学得呆板，只知其一不知其二，实际情况稍有变化就会无所适从。下面我们来分析一下它的由来。在不对刀的情况下让刀位点定位于工件坐标系中的P点，而实际上由于数控系统是依据绝对坐标系运行的，并且它的指针是对刀参考点，所以，系统会以对刀参考点为基准定位于B点，显然矢量AB=WP，那么这个定位就出现了偏差。由图可见，只要进行矢量BC的补偿（偏移）就可以实现正确定位了（也就可以实现正确加工了），所以，BC就是这把刀的位置补偿值，从图中矢量关系可以看出:

AB=WP

AB+BC=AC或WP+BC=AC

也即：BC=AC–AB或BC=AC–WP

AC：从当前绝对坐标系页面读到的绝对坐标值；

WP：用测量工具测量到的当前刀位点的工件坐标值。

也就是说，某把刀的位置补偿值等于当前绝对坐标值减去当前刀位点的工件坐标值，这也就是位置补偿值的由来。从对刀操作的角度来说，要进行刀具刀位点工件坐标值的测量，也就是试切后测量到的直径和长度值，资料只说其一不说其二，就是不说这是一个坐标，以至于有的同学输入数据时连正负号都搞不明白。如果系统具有计算功能，输入刀位点工件坐标值后，按执行键计算即可，如果系统不能计算，人工这样计算就可以。

W—工件坐标系原点

A—绝对坐标原点

P—刀位点需要定位到的工件坐标系目标点

C—对刀参考点需要定位到的工件坐标系目标点

B—对刀参考点实际定位到的绝对坐标系位置点

WP—刀位点的工件坐标矢量，AB=WP

AC—定位到实际目标点时对刀参考点的绝对坐标矢量

BC—刀架实际上需要从错误位置偏移的矢量值

当WP=AB=0时，也即刀位点重合于工件坐标系原点时，刀补值BC=AC，以此我们可以直观地用来验证对刀结果是否正确，如果对刀正确，当刀位点重合于工件坐标系原点时，当前绝对坐标值就是当前刀具的位置补偿值。当AC=AB时，即当前绝对坐标值等于刀位点的工件坐标值时，刀补值BC=0，此时不需要补偿，我们说绝对坐标系与工件坐标系“重合”，即刀位点与刀参考点二者的坐标值在同一时刻相同。

四、数控铣床长度补偿值的由来

对于铣床和加工中心的对刀，教课书上极少提到，机床操作说明书上也是条条框框式的操作，其实铣床和加工中心的对刀和车床的原理也是一样的。对于铣床和铣削加工中心（三坐标立式铣床）来说，由于任何刀具的刀位点在XY方向都是重合的，故需要多把刀时，只要用其中任意一把刀重新设立一下绝对坐标系原点，使其在XY方向和工件坐标系重合（用G92、G50、G54-G59，Z方向在任何位置均可），之后就可以处理刀具的长度补偿值了，任何一把刀的长度补偿值都等于当前Z向绝对坐标值减去当前刀位点的Z向工件坐标值（以G43进行长度补偿为例，当然，如果用G44的话，值的正负与G43相反），求得补偿值后输入相应位置，如此即完成了对刀。对于有刀柄的气动换刀的铣床，如果用主轴下端面中心当刀位点来使绝对坐标与工件坐标原点重合，还可以实现机外对刀。

五、对刀操作

（一）车床对刀之精度

对刀操作（精确求取刀位点的工件坐标值）的方法有多种，较常用的有两种，即定点对刀与试切对刀，前者也就是把刀位点放到工件坐标的一个已知点上，之后输入这个坐标点，求得补偿值，操作较为简单，不用切削，不伤毛坯，由是但于人眼的误差，其精度十分有限；后者就是用刀具切削一下工件，之后测量切削后的长度或直径，求得刀位点的坐标，进而求得目标值，这时的精度取决于测量工具和读数误差，一般说来要比前者高得多。

（二）车床对刀之试切

一个半精加工之后的毛坯，其余量已然很少，再要试切对刀，就要慎之又慎，最好另寻它法。试切时为了保证毛坯的完整性，不能切除过多，以切到能测量为准，多则不宜。沿X轴或Z轴切削，到终点稍等，以减小停主轴时，刀尖与工件的压力，停主轴，测量两轴上的坐标值，输入相应位置求目标值即可。

（三）车床对刀之测量值

试切之后要进行切削结果的测量，测量结果总是一个正数(长度或直径)，而实际我们要求取的是刀具刀位点的工件坐标值，是有正负之分的，这一点很多学生容易弄错，所以，同样的试切，如果选择的工件坐标原点的位置不一样或者选择的刀具的刀位点不一样，比如圆弧型车刀，既可以把圆弧圆心作为刀位点，也可以把它假想成尖型车刀，把刀尖作为刀位点，那么它的测量结果也可能是一样的，但是求得的刀位点的工件坐标值是肯定不一样的，其最终的补偿值也一定不一样。测量求得坐标值后还有一项重要的操作也极其重要，这就是即时性，输入刀具刀位点坐标值后，在刀具离开当前点之前，就要按下求取刀补值的键（FANUC系统是按测量键，华中系统是按确认键），否则对刀失败，其原因是很明显的，运算用的刀位点坐标值已经不是当前的刀位点坐标了。我们在教学过程中，重点讲述了上述内容，取得了较好的教学效果，学生对刀得心应手，刀效率有了很大提高，刀的精度也有了保障。

参考文献：

[1]张丽华,马立克.数控编程与加工技术[M].大连:大连理工大学出版社,2004.

[2]刘书华.数控机床与编程[M].北京:机械工业出版社,2001.

[3]黄益华,刘伟.数控加工编程和操作[M].北京:电子工业出版社,2006.

[4]王志平.数控机床及应用[M].北京:高等教育出版社,2007.

[5]赵长明,等.数控加工工艺及设备[M].北京:高等教育出版社,2003.

数控机床教学范文第6篇

1数控专业教学中存在的问题

（1）学生基础参差不齐。近些年来，数控专业成为热门专业。在招生形势大好的情况下，部分中职院校在招生的过程中只注重学生的数量，而忽视了学生的质量。导致，所招收的学生基础素质参差不齐。特别是缺乏机械基础专业知识、数学知识，这些与学习数控车床的联系相当密切。而中职院校的生源的专业基础、接受能力相对来说是比较差的。另外，学生个体间存在较大的差异，有的学生尤其是女同学一方面存在胆怯心理，不敢上手操作机床。另外，一方面还有些同学却随意操作，甚至删除机床系统中的参数，导致机床不能正常运转。此外，部分同学缺乏吃苦精神、团队精神，不能尽快适应现代企业的要求。

（2）学校课程设置需要完善。目前，中职院校的课程设置与教学内容不能满足企业需求。理论教学不完整，学生所学知识并不是用人企业所需要的，教学内容仍较陈旧，例如机械制造工艺与设备专业的《机械设计》课程至今仍在讲授传统的齿轮设计，而数控机床已广泛采用伺服系统，加上学生基础较薄弱，CAD/CAM课程与数控加工工艺学课程不能正常开设，数控机床与编程的教学还很薄弱。而企业急需的数控机床的操作、编程、维修的培训，因无实验条件，只能单靠讲授理论，效果很差，数控自动编程等专业技能方面的训练明显不够。在数控教育教材体系中没有系统的教材。目前合适的教材还很有限，即使有，其内容也比较陈旧，不适合用于培训市场急需的高水平数控实用人才。

（3）师资匮乏。近年来，由于数控技术在企业广泛应用。导致对数控人才大量的需求迅速增加，同时也造成数控师资队匮乏。数控专业师资数量不足而且缺乏熟悉企业生产实际并能够承担数控教学工作的“双师型”教师，严重制约着数控技术人才培养水平的提高。现在，中职院校的数控教师主要是相关专业的大学毕业生。尽管其具有一定的基本理论知识，但很难承担数控加工工艺和数控机床维修等实践性很强的课程，这种实践教学教师的缺乏导致学生培养质量不高。

（4）缺乏实训。数控实训设备条件严重不足，由于所能购买的工业数控机床的价格昂贵，数量有限，加之数控专业班级容量普遍较大，每个学生的独立动手机会少，现有的机床不能够满足学生的实训要求，制约了实训效果。这中情况在很多学校普遍存在，特别是从表面上看实训时间较多，但是平均到每个学生身上却很少。再加上有些学生有畏惧心理，几乎得不到上机时间，这样严重制约了学生实践能力的提高。

2解决对策

（1）强化学生素质。要强化学生素质，在实习开始阶段就开始加强相关教育，比如让学生养成良好学习、操作习惯如进入实训室应戴帽子，穿好有关劳动护具;操作机床前仔细阅读操作说明书与机床上张贴的安全操作规程，从细节上时刻提醒学生注意操作安全。一定要在课堂上、实践基地上要求每个学生在自己操作完毕后及时清理机床。从一开始就养成良好的习惯，接近企业实际，使学生很快能够进入工作角色。

（2）优化课程设置。学校一定要根据企业岗位要求，充分了解社会与企业对数控人才的需求积极贯彻“走出去、请进来”的原则，按照需求设定岗位，在重视基础理论的同时以自身现有的设备为基础，编写适合学生的教材进行教学，把重点放在数控机床的操作、编程、维修的培训上。学校在优化课程设置时，职业教育要满足受教育者就业的需求，同时要体现以学生为中心，以就业为导向，要有利于学生个性的充分发挥，有利于学生，创新精神与创业能力的培养，避免理论，教学与实训内容脱节的现象的产生，充分调动了学生学习的积极性和主观能动性

（3）增强教师素质。要培养技能过硬的学生，教师本身首先要具备较，高较强的实际操作能力。中职院校的教师不仅需要有很强的理论知识并要随着现代，技术的进步，及时更新、补充相关的理论知识，而且要具备较强的技术素养，专业教师必须具备较强的实际操作能力。为加强学生教学效果的提升，学校应招聘优秀教师，特别是机电一体化、数控技术相关专业的毕业生。此外，可以从具有数控设备、技术的企业招聘工程技术人员作为老师，提升学校在教学实践方面的空缺。所以，要千方百计拓宽渠道以增强教师的自身素质，比如开发校企合作模式，资格证模式，教师除具备教师资格外，还应考取相应的数控，职业技能证，向“双师型”迈进，建设高水平的“双师型”教师队伍，提高专业教师实践教学能力。

（4）多投入增加实训教学时间。针对实际实训时间较少的情况，要增加实习设备的投入，提高机床的利用率，在教学中把理论与实践教学有机地结合起来，保证教学必需的实训条件。在实训设备和场地必须在数量和质量上达到一定要求的基础上，充分发掘学生的创造潜能，提高学生综合解决实际问题的能力。此外，可以利用计算机及网络，直接传输程序，既可以缩短程序输入的时。因此，必须保证每个学生有足够的实际操作的实训设备，并要配置要尽可能体现最新技术的设备，要及时更新、淘汰技术落后的设备。

3结语

目前，中职学校在数控机床教育过程中面临着教学经费紧张、师资薄弱、学生基础差等诸多困难，这严重地制约中职数控教育的开展，影响了中职学校数控人才的培养。中职院校只有改变传统观念，完善学校教学体系，重视人才素质，强化实践教学，才能培养出更多更好的企业急需的数控技术人才，才能为把我国建设成世界制造强国贡献力量。

数控机床教学范文第7篇

关键词：数控机床 故障诊断与维修 职业目的 教学改革

中图分类号：G712.307 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0201-01

数控机床在现代制造业中发挥越来越重要的作用，掌握数控技术的机电复合型人才短缺。我国目前数控机床装调与维修人员岗位短缺3万以上，而具有较强实践能力的数控机床故障诊断与维修人员更缺。数控机床维修人员的缺乏严重制约了数控机床产业的发展，尽快培养出一大批具有较强实践能力的维修数控机床的高素质专门人才迫在眉睫。本课程教学改革目的是提高学生的职业技能，做到“学以致用”。

1 《数控机床故障诊断与维修》教学中存在的问题

1.1 理论性太强，脱离实际

目前本科院校《数控机床故障诊断与维修》教材的理论性内容太多、难度和深度大，注重知识的系统性，而忽视了它的实用性。许多课程包含故障机理、信号的描述和分析、油样分析、振动诊断、无损检测、温度诊断技术等，这些知识对很多机电设备都适用，没有突出数控机床故障诊断的特点。

1.2 知识陈旧

纵观《数控机床故障诊断与维修》的本科教材，里面介绍的数控系统大多为国外八九十年代的产品，例如FANUC 0系列、SINUMERIK 802S系列，国内以华中数控为多，跟工厂的实际相比显得太落后！学生毕业后很难遇到这样老的系统。

1.3 实践环节薄弱

许多院校没有足够的数控设备供学生学习数控机床故障诊断与维修，实习实训过少。即使开了相应的实习实训，效果也不是很明显，对学生实践能力的提高缺乏推动力。

1.4 职业目的不明确

尚有不少教学没有和未来的职业紧密联系起来，没有足够认识到本科也需要大力发展职业教育，忽视“以就业为导向”的最根本、最现实的问题。

1.5 双师型教师缺乏

目前双师型教师匮乏，师资队伍普遍存在着知识结构、能力结构不尽合理的问题突出。很多年轻教师是校门到校门，书本到书本；老教师知识结构相对落后，难以跟上技术的快速发展，他们当中也有相当部分的实践能力不强。大多数数控维修的任课教师是机械专业毕业，知识结构偏重于机械，虽然对机床结构和机床操作很熟悉，但其他方面的知识仍需不断学习和完善。

2 《数控机床故障诊断与维修》课程教学改革与实践

2.1 制定教学大纲

紧跟时代步伐，从职业分析入手制定教学大纲。该大纲中的知识、能力和基本素质结构以及理论教学和实践教学体系都应符合毕业生任职岗位的实际需要。从数控维修应用人才的需求量和层次出发，合理建构知识结构，因“需”施教，不断优化教学大纲，使其较好地贴近毕业生的岗位需求。

2.2 调整教学内容

在安排教学内容时，要综合考虑，把机械、电气、数控系统及故障诊断等方面的知识有效结合在一起。删繁就简，接近实际；图文并茂，增加直观性。课程内容应包括数控车床、数控铣床、加工中心。系统包含国产（华中、广数）和进口（FANUC、SINUMERIK）系统。

根据不同专业方向的培养目标需求适时调整教学内容。对数控设备方向的学生，重点应培养对数控机床的使用、维护、常见故障的处理能力，学习重点放在结构、装调、检修、故障诊断与处理等方面。

2.3 改进教学手段和方法

改进教学手段，鼓励多媒体教学和现场教学。多媒体课件用于辅助教学，使抽象的内容变得形象具体。比如在讲授电动回转刀架时，通过多媒体动画的演示，使学生更加直观地理解掌握其结构、动作原理，利于分析判断该部位的故障。在条件允许的情况下，把一部分教学内容直接安排到现场去完成，让学生对所学知识有较深刻的理解。

改进教学方法，采用任务驱动。可根据实际把该门课程分成若干学习情境：情境一：数控机床结构及电路；情境二：典型数控系统及其常见故障报警；情境三：主轴驱动装置及其常见故障诊断；情境四：主轴自动换挡、准停及螺纹加工故障；情境五：进给伺服单元；情境六、进给伺服系统检测装置及其常见报警与维修；情境七：伺服参数设定及常见伺服报警；情境八：输入输出信号异常的故障诊断与维修；情景九：回参考点故障诊断与维修；情景十：电动刀架换刀异常故障诊断与维修；情景十一：辅助装置故障诊断与维修；情境十二：数控机床通信技术及其故障诊断；情境十三：斗笠式刀库换刀故障及处理；情境十四：机械手换刀故障及处理；情景十五：机械调整与补偿；情境十六：数控机床的精度检验与日常维护。提高学生的学习兴趣和可操作性。

2.4 强化实践教学

必须安排两周以上的实习实训，让学生去拆装、去调整、去设置、去分析、去排除故障。充分利用数控维修实验室和实训工厂的设备，进一步理解所学知识，活学活用，达到能够处理实际问题的能力。

2.5 提高师资队伍素质

常言道：“打铁先得自身硬”。要想培养出实践能力强的学生，必须先有实践能力强的教师。引进那些既有高学历又有多年相关工程实践经验的积极肯干的认真务实的人才充实到教师队伍中来；对现有专业课教师进行有效的工程实践训练。担任《数控机床故障诊断与维护》课程教学的教师应该具有双师素质并不断完备自己的知识结构，以适合该课程的教学特点。

3 结语

我们秉承“应用为本、学以致用”的办学理念，对《数控机床故障诊断与维护》课程进行教学改革，教学围绕职业目的，采取适合该课程特点的教学手段和方法，旨在培养学生成为在数控机床故障诊断与维修方面具有较强分析与解决问题能力的应用技术人才。

参考文献

[1] 傅丰伟.数控装备维修与改造人才培养的思考与实践[J].中国设备工程，2009（增2）：64-66.

数控机床教学范文第8篇

Abstract： Maintenance of CNC machine tools involves the knowledge and skills of mechanical， electrical， hydraulic， computer， automatic control， servo systems and other areas. In order to meet the teaching needs of this major to train technical personnel of CNC maintenance major， teaching experiences was discussed for reference.

关键词： 数控机床；课程教学；故障维修

Key words： CNC machine tools；teaching；fault repair

中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）05-0237-02

0 引言

数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服控制技术、紧密机械技术于一体，环节较多，引发故障的原因也很多。因此，相关技术人员就必须具备较高的机电一体化理论知识和技能水平。

1 《数控机床使用与维修》课程教学应具备的条件

数控机床维修是机电一体化知识的综合应用，维修技术具有复杂性和多变性。要教好、学好《数控机床使用与维修》课程，就得具备一定的条件。

1.1 教师 作为教师，应有高度的责任心和良好的职业道德，并有一定的外语基础和专业外语基础。要教好该课程，还必须具备电工与电子技术、机床电气控制、数控机床、数控原理、机床伺服系统、数控编程、液压与气动等多门学科的理论知识，更重要的是要具备丰富的实践经验和较强的动手能力，并要经常到兄弟院校和企业进行调研、培训，不断的学习新知识、新技术。

1.1.1 精心准备，认真备课 按照教学大纲的要求，借鉴兄弟院校的教学方法，查阅相关资料，收集各方面的维修实例，精心准备好教案和课件。

1.1.2 勤于学习，善于思考，注重分析问题与积累经验 国内、外的数控系统种类繁多，而且数控系统说明书的内容通常也很多，包括操作、编程、连接、安装调试、维护维修、PLC编程等多种说明。资料的内容多，每台数控机床内部各部分之间的联系紧密，故障涉及面很广，而且有些现象不一定真实反映了故障的原因。不勤于学习，不善于学习，就很难对各种知识融会贯通，不能迅速找出发生故障的根本原因并予以排除。

1.1.3 有较强的动手能力和实验技能 数控机床的维修离不开实际操作，要指导好学生，老师不仅要能熟练操作机床，对机床进行必要的运行试验与工件的试切削，而且要掌握机床以及硬件设备自身参数的设定与调整，利用PLC编程器监控等。此外，还应该能熟练使用维修所必需的工具、仪器和仪表。

1.1.4 养成良好的工作习惯 在指导学生维修实践时：①维修前应仔细思考、观察。应做到“多动脑，慎动手”，切忌草率下结论，盲目更换元器件。②维修过程耍做好记录，尤其是对电器元件的安装位置、导线号、调整值等都必须做好标记，以便恢复。③维修完成后，应做好“收尾”工作，如将机床、系统的罩壳、紧固件等安装到位；将电线、电缆整理整齐等。

1.2 学生 作为学生，要想成为一个好的数控设备维修人员，就必须具备电子线路、元器件、计算机软硬件、接口技术、测量技术等方面的知识，还要具备机械、电气、液压、气动等方面的知识。

1.2.1 学习态度 既要有责任心和职业道德，还要有刻苦学习和虚心请教的诚恳态度。

1.2.2 知识面 ①通过前期的学习，掌握或了解计算机原理、电子技术、电工原理、自动控制与电动机拖动、检测技术、机械传动及机械加工工艺方面的基础知识。②还得掌握数字控制、伺服驱动及PLC的工作原理，懂得CNC和PLC编程。③维修时为了对某些电路与零件进行现场测试，还应当具备的工程识图能力。

1.2.3 具有一定的专业外语基础 国外数控系统的配套说明书、资料往往使用外文资料，数控系统的报警文本显示也以外文居多。为了能根据说明书所提供的信息与系统的报警提示，迅速确认故障原因，加快维修进程，所以应具备专业外语的阅读能力，以便分析、处理问题。

1.3 学校 为了更好地配合数控专业的人才培养，在学《数控机床使用与维修》课程之前，学院开设了《数控原理》、《可编程控制器》、《数控车床编程与操作》、《数控铣床编程与操作》、《液压与气动》等专业课程。为使学生学后能达到上岗操作的基本要求，学校配备了相应的教学设备和仪器。我院现配备有数控仿真机房（装有各种软件的计算机52台），加工中心2台、数控铣床5台，数控车5台，高级数控维修试验台2台，液压与气动试验台1台，PLC、单片机试验台各30余台，配备了多媒体投影仪，实训中心准备了必要的技术资料，如数控机床使用说明书，以及常用测量仪器、仪表和常用维修器具等。大大改善了教学条件，满足了教学需要。

2 《数控机床使用与维修》课程教学方法

2.1 理论教学 《数控机床使用与维修》是一门实践性很强的课程，理论教学必须服务实践教学。因此，理论教学安排的课时较少，主要结合多媒体课件讲述以下内容：

2.1.1 简述数控机床的组成 包括输入输出装置、数控装置（或数控单元）、主轴单元、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、测量装置等。

2.1.2 原理图 ①机床电气控制原理图及外部连接图。②机床主要传动系统以及主要部件的结构原理示意图。③机床的液压、气动、系统图。④机床安装和调整的方法与步骤。⑤机床使用的特殊功能及其说明等。

2.1.3 检测、排除故障中应掌握的原则 ①先方案后操作（或先静后动）；②先检查后通电；③先软件后硬件；④先外部后内部；⑤先机械后电气；⑥先公用后专用；⑦先简单后复杂；⑧先一般后特殊。

2.1.4 操作安全要求 组织学习学院下发的《学生实训安全管理制度》。

2.2 实践教学 主要用案例法通过高级数控维修试验台和现有的数控机床进行讲解和做试验来实现实践教学。

2.2.1 基本实践操作 常用测量仪器、仪表及常用维修器具使用。

①万用表、示波器、转速表、相序表等测量仪器、仪表的使用方法；②电烙铁、旋具、钳具、扳手等维修器具的使用方法。

机械零部件的使用与调试；

液压、与气动系统的调试；

伺服单元、反馈元件等使用与调试；

①驱动器的使用与调试方法；②变频器的使用与调试方法；③光电编码器、光栅尺、旋转变压器、限位开关的使用与调试方法。

微处理器、存储器、输入输出装置、接口单元等使用方法。

2.2.2 按照数控技术专业的人才培养方案和《数控机床使用与维修》课程的要求组织学生进行数控机床使用与维修的各种试验与实训。

①在高级数控维修试验台上进行机械零部件的拆装；②电气部分的连线；③各种参数的调试；④按课程要求设置一定的故障让学生去检测与维修，对学生遇到的问题进行现场解答；⑤有计划地组织学生进行排故障竞赛，给学习扎实、操作能力强的学生一个展示自我的平台，起到以点带面，全员提高的目的；⑥带领学生处理发生故障的数控机床，教授故障处理步骤和维修方法。

2.2.3 故障处理的思路与维修方法 为了迅速、准确判断数控机床故障原因，并进行及时、有效的处理，以达到恢复机床的动作、功能和精度要求。

①观察数控机床的外观、内部各部分是否有异常之处，区分可能发生故障的是机械、、冷却、液压、气动与防护装置还是电气部分。特别要注意主要故障信息，包括数控系统有何异常、CRT显示的报警内容等。②在充分调查和现场掌握第一手材料的基础上，把故障问题正确地罗列出来，进行综合判断和筛选。预测故障原因并拟定检查的内容、步骤和方法，制定故障排除方案。③根据预测的故障原因和预先确定的排除方案，用试验的方法进行验证，逐级来定位故障部位，最终找出发生故障的真正部位。④采用合理的故障排除方法，高效、高质量地修复数控机床。⑤故障排除后，应迅速恢复机床现场，并做好相关资料的整理和维修记录工作，以提高自己的业务水平，方便机床的后续维护和维修。

3 《数控机床使用与维修》课程教学感受

①数控机床的维修，重要的是发现问题。要胆大心细，动手时必须有明确的目的、完整的思路，进行细致的操作。②数控机床的维修涉及多个领域的相关知识和技能，对老师的自身素质要求很高。③如何解决学生入学基础层次的差异、做到因材施教，还需要进一步研究、探讨。④现在各职业院校普遍存在教材不统一，教材深浅差异较大，现有实习、实训设备有限，教学课时不足等问题。我院数控技术专业办学时间不长，用于实训的数控机床在数量上还是不够，硬件条件有待进一步完善。

参考文献：

[1]龚仲华．数控机床故障诊断与维修500例[M]．北京：机械工业出版社，2004.

[2]陈吉红．杨克冲．数控机床实验指南[M]．武汉：华中科技大学出版社，2003.

[3]武友德．数控设备故障诊断与维修技术[M]．北京：化学1：业出版杜，2003.

[4]王侃夫．数控机床故障诊断及维修[M]．北京：机械工业出版社，2000.

[5]夏卫锋．数控车削锥形零件编程循环起点的设置技巧[J]．机床与液压，2010.4（8）：118-120.

数控机床教学范文第9篇

关键词：中职；数控机床；培训；教学方法

中图分类号：G712；G718.3 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2017）05-0048-01

随着科学技术水平的不断提高，各种先进制造技术得到日益广泛的应用，生产企业需要大量善于进行技术创新的应用型人才，其中，数控机床操作技术工更是目前迫切需要的“灰领”人才。在这样的背景下，数控培训方兴未艾，许多职校跨出校门接受社会培训。因而如何尽快、有效地提高数控培训学员的知识水平与操作技能是一个重要课题。

一、形象比喻，通俗易懂

由于大多数学员是初次接触数控机床，且文化程度较低，对一些基础知识与概念的理解有困难，这时可以举一些通俗易懂的例子来进行教学。例如，数控机床的基本M成及工作原理可以以人作比喻：控制介质相当于语言、数控装置相当于大脑、伺服系统相当于神经系统和肌肉、检测装置相当于感觉器官、机床本体相当于人体骨架。比如在做队列操时，人听到“立正”口令时，将语音信号变换后传递给大脑，这个“立正”命令必须是人能听懂并明白其含义的，否则无法做出反应。大脑接受了“立正”命令信息后，马上记忆起该命令的动作要求，即人站直、腿并拢、手放好，并通过感觉器官检查动作是否准确到位、符合要求，然后发出动作指令。这个指令是很微弱的脑电波信号，不足以刺激肌肉运动，通过神经系统放大并传递后刺激相应部位的肌肉舒展或收缩，牵引骨骼运动，这才最终完成了“立正”动作。如果听不懂命令、不知道命令的含义、大脑不能正常思维或神经系统有障碍、肌肉拉伤或萎缩、骨骼有损伤，那么人就不可能做出正确的动作。同样，如果程序有误、数控装置有问题、伺服系统有故障、机床本体部件损坏，那么机床就无法正常运转，也就不能加工出合格的零件。有时程序出错，甚至会造成严重事故。这样一来就把基本概念讲清楚了，学员也容易理解。其他如开环、闭环、半闭环控制方式、可控轴与联动轴等都可以用类似的方法讲解。

二、分析透彻，搞清概念

有些简单却重要的概念往往不被重视，包括专业人员，但又很容易出差错，这些问题必须讲清讲透，否则学员一知半解，掌握不了要领，导致在实际操作时出现失误。例如，数控车床坐标系的问题，数控车床同样采用人人皆知的右手笛卡儿直角坐标系，简单易懂，但问题是如何在所用机床的实际坐标系上判别圆弧的顺逆时针走向。多数学校的工业训练中心和社会培训机构因经费原因，一般采用经济型数控机床进行培训，而企业则多采用中高档数控机床进行生产。经济型数控车床的刀架位置与中高档数控车床不同，X轴及Y轴的正向正好相反。判断圆弧的顺逆时针走向应对着Y轴正向看过去，而经济型数控车床的Y轴正向向下，判别朝向和视线方向相反，因此看起来是顺时针其实是逆时针。这个基本概念很简单，但也容易出错，甚至在某些数控机床的操作说明书上也出现这类错误。其他如数控指令的用法，尤其是循环指令的功能与刀路、坐标及刀具参数的设置等问题也必须要讲清楚、准确到位。

三、工艺是重点，编程是基础

初学者往往很重视编程，把精力都花在这上面，而忽视了加工工艺。其实，数控机床是按照人所编的数控程序进行自动加工的，程序里面包含了工艺因素，反映了编程者的工艺思路，所以说，程序编得好不好，完全取决于工艺排得好不好。因此，除了编程方法还需要介绍数控机床有别于普通机床的特点与要求，重点讲解工艺分析、切削参数、刀具选择、走刀路线等工艺性问题。数控培训也可尝试创新教学，在学员初步掌握基本编程及操作技能后，让他们按照自己的兴趣设计一个零件并进行加工，从中可以发现许多工艺问题，尤其是刀具选择和刀路安排，此时教师再指出错误并给予指导，使学员印象深刻更易于接受，效果比教师单向讲解要好得多。

四、掌握要领，运用技巧

接受培训的学员有些是普通机床的操作工，有一定的切削加工经验。有些则刚取得初级证书，工作经验很少，在习惯上往往还按照普通机床的操作过程来编制数控程序，这就需要在培训中反复强调数控机床的工艺特点，指导学员逐渐接受、掌握数控机床有别于普通机床的一些工艺处理方法。对培训中出现的典型问题和特别容易出错的地方，可召集学员进行现场讨论，让大家相互汲取教训，这样做学员们既印象深刻，又能共同提高。培训使用的经济型数控机床，采用的是开环系统和步进电动机，在运行过程中极易失步且无法补偿，故而精度较低、误差较大，在操作中应加以注意。编程时仍按图纸规定的尺寸作为坐标参数，但在对刀设置坐标时要留出一些余量，或修改调整刀补参数，加工结束后按实际测得的零件尺寸重新设置坐标或修改刀补参数，再运行精加工程序予以修正，这样就能加工出合格的零件。

五、结束语

数控机床操作工为紧缺工种，社会需求量大，政策扶持力度大，考工不受年限，取得某级别资格后，可马上申报高一级资格鉴定。因此，在培训中要加强学员的素质教育，抓好基本技能的训练，给学员打好扎实的基础，使他们能够尽快达到工作要求，提高专业技能。

参考文献：

[1]陈世庄.数控专业一体化教学模式探讨[J].中国轻工教育，2010（03）.

数控机床教学范文第10篇

关键词：数控机床；管理；维护

0引言 数控机床是利用数字化信号对机床的运动及其加 工进行控制的机床，是数控技术与机床技术相结合的 产物 [1,2] ，它有加工精度高、质量稳定可靠、生产效率 高、对零件加工的适应性强等优点，使其应用日益扩 大，已经成为机械制造业的标志性装备.

我国目前的现状是 [3] ：国内数控技能人才严重缺 乏，阻碍了我国制造实力的提高，教育部等六部委启动 了“制造业和现代服务业技能型紧缺人才培训工程”, 对高技能型人才的培养提出了具体的方案。许多高职 院校根据自身特点、结合市场需要，开设了数控技术专 业，为满足实践教学，除设置实训基地外，还相继配备 现代化的数控机床等设备。数控机床是精密的机电一 体化产品、价格昂贵，其管理和维修要求严格，如何管 理和维护好这些数控机床，使之更好地满足教学需求， 最大限度地发挥其优势，已经成为各个学校普遍关注 的问题。本文经对各校教学实训基地的调研，根据数 控机床的结构原理及使用特点，结合设备管理方面的 实践经验，分析了教学用数控机床使用中出现的问题， 并提出了改进措施，以供同行参考.

1教学用数控机床的特点 教学用数控机床与生产用数控机床相比主要有下 列特点：1）使用目的不同。生产用数控机床的主要 目的是提高生产效率，创造更多的经济效益，以生产为 主。教学用数控机床主要是用于满足教学工作，将学 生的理论知识通过实际操作转变为直观认识的机床， 是一种以试验为主的机床。2）操作人员不同。生产 用数控机床的操作人员，一般是具有丰富实践经验的 工人。教学用数控机床的操作人员，大部分是新手 ——学生，第一次将理论知识转化为实践的操作，经验 很少，所以故障率较高。3）维修和管理方式不同.

生产用数控机床往往配有专业的维修人员，一般都是 有计划、系统性的管理和维修。教学因数控机床缺少 专业人员进行管理和预防性维护，往往是故障发生后 再去弥补，很少将故障消除在萌芽状态。4）使用效率 不同。与生产用数控机床相比，教学用数控机床作为 一种演示型机床，大部分时间处于停工状态，机床的利 用率不高，可能造成资源浪费.

2存在问题 通过兄弟院校相关人员间的教学交流，结合我们 的教学实践经验，教学用数控机床在管理和使用的问 题概括为：1）机床运行中事故较多，例如撞车、撞刀、超 程等现象频繁发生，导致机床精度下降。2）机床发 生故障后，不能及时得到有效处理，机床带病、带伤工 作情况较多，最终导致机床发生破坏性的故障，造成巨 大损失。3）管理方面存在漏洞，对机床的维护缺少系统 性、计划性，不能起到预防故障的作用。4）机床操 作人员和维护人员责任性不强，当出现问题时，不是积 极地去处理，而是相互推卸责任，直接影响正常的教学 工作。5）维修不及时，学生上课时间不合理、甚至出 现冲突时，有些教师责任心不强，为了图省事赶课时， 将多个小组合并上课时，出现多名学生围着一台机床 的现象，教学效果很差。6）通过调查，学生反映实训 效果不太好，与预期目标相差很大，从而得不到应有的 教学效果。

以上诸多原因导致机床“停工”现象严重， 学生学不到实质性的东西，使数控机床不能发挥应有 作用，造成了资源的浪费； 3原因分析 教学用数控机床的管理和维修方面存在的问题， 其原因虽多种多样，但可归纳为：1）管理人员没有经 过专门培训，缺少设备管理方面的专业知识，对数控机 床没有制定严格的点检、维修计划，又碍于面子不去向 别人请教，导致维修人员不能及时排除故障，延误了故 障的排除，直接影响正常的教学。2）管理人员缺乏责 任心，对机床了解不够，工作没有计划性，是造成机床 维护缺少系统性、预期性的主要原因。3）维修人员自 身责任性不强，技术水平低，不能及时处理工作中出现 的故障，是机床带病工作的主要原因。4）学生在实训 前准备不充分，操作时粗心大意，不按规定的步骤操作 等，是导致机床运行过程中发生撞刀、撞车、超程现象的主要原因。5）教师自己缺乏实践经验，对机床的结 构、原理理解不够深入，讲课缺少灵活性，对一些结构、 原理性的问题解释不清楚。学生实践经验本来就较 少，学习主动性又较差；是学生感到难以接受的主要原 因。6）教师和学生对实训工作不够重视，只求单纯完 成任务，很少考虑教学效果，是影响教学效果的主要 原因.

4改进措施 根据以上分析，结合实际情况，提出如下改进措 施：1）聘请专业人员对设备进行管理，制定科学的管 理方法。根据各类数控机床的不同特点，结合自己的 实际使用情况，参照机床说明书，制订出合理、规范的 数控机床管理和维护制度，对设备的保养维护做到三 定，即定期、定级、定人。2）要重视“双师型”教师队伍 的建设 [4] 。数控机床是集机、电、液、气于一体的机电 产品，具有技术与知识密集的特点；要求数控机床的操 作与维修人员，不仅要具备各方面的知识，也要具有丰 富的经验和较强的动手能力；建设技术全面的教师队 伍是科学管理，合理维护数控机床的前提。3）提高操 作人员的责任心，出现问题时要积极的去处理，实在解 决不了的要及时找别人帮忙解决，防止机床带伤、带病 工作，以免影响正常教学工作。4）选拔责任心强的教 师进行定期专业培训。实践证明经过培训学习，是能 在相对较短时间内达到数控机床操作和维护要求的.

5）在教学和维修之间灵活安排工作，做到教学、维修 两不误，例如可利用教学期间机床利用率不高的时间， 对机床进行一些常规维护和检修。6）实训之前，要对 学生进行安全教育，学习操作规程，强调严格按照规程 操作的重要性；如果有条件的话，可先让学生在计算机 上进行仿真模拟练习，用以防止撞刀、撞车等事故的 发生 [5] .

5结束语 1）数控机床的管理和维护是一项很重要的工作.

数控机床管理及维护人员，不仅要掌握机械、电气、气 动、液压、控制、检测等方面的知识，还要熟悉伺服驱 动、计算机、plc的工作原理及plc编程，还应具有相应 的专业英语水平。2）只有对数控机床做到科学的 管理，合理、及时的维护，才能保证机床的正常运行，使 之更好地为教学服务。3）不管是教师还是管理、维修 人员，都应有高度的责任心，才能充分发挥数控机床的 作用，培养出更多的高素质高技能型人才，为我国的装 备制造业作出更大贡献.

参考文献 [1]郑小年，杨克冲编著.数控机床故障诊断与维修[m].武汉：华 中科技大学出版社，20

07.[ 2]吕勇主编.数控车削编程与加工技术[m].北京：国防科技 大学出版社，2009.[ 3]安胜.谈我国数控机床的发展趋势[j].农机使用与维修，2 007(6)：9-10.[ 4]邵静.浅谈实习教学中数控机床的正确使用与维护[j].兵 团教育学院学报，2007(2)：80-81.[ 5]宋海潮.高职院数控机床维护存在的盲点分析及对策[j].机 械管理开，2007(6)：143-144.