《数控编程与操作》课程教学的探讨

2022-09-11

《数控编程与操作》是数控技术应用专业的主干专业课程, 也是数控技术人员必修的课程。目前在国内现代制造技术日益发展形势下, 数控编程技术人员、熟练数控操作工出现了严重短缺, 为了满足市场的需求, 更重要的是解决学生的就业, 使学生学好后能顺利地走上工作岗位。我根据本课程特点, 结合几年教学经验, 谈几点体会。

1 培养学生的学习兴趣

现在学生普遍反映学习专业课程难、没兴趣, 这跟我们教学手段比较单一有很大关系。因此就改变了传统教学方法, 采用多媒体教学。把一些原理和加工过程演示出来, 将原本枯燥的教学过程变的生动、形象。同时, 加强了学生对所学知识的理解, 同时还要利用数控加工的仿真软件, 仿真操作, 验证程序。如果学生自己所编写的程序能在数控机床上运行, 并加工出符合要求的零件, 对于学生本人来讲是一件令人兴奋的事情。但由于实习的数控设备数量有限, 学生不可能一上完理论课, 马上就操作数控机床。为解决这一矛盾, 应让学生在电脑上利用仿真模拟软件对自己所编程序进行仿真模拟, 显示整个切削加工过程, 以及当前坐标位置、切削速度、快进、快退速度, 当前所用刀具等。如果学生所编写的程序有错误, 电脑就会显示出错号, 程序暂停运行, 让编写者作出正确修改后, 程序才继续运行, 模拟切削加工可一直显示到加工完毕。学生通过这个仿真系统在老师指导下进行编辑修改, 检验自己所编写的程序是否正确, 这对提高学生学习兴趣和编程水平都有很大帮助。对学生编制出的数控程序进行仿真加工, 将加工过程直接展示出来, 使教学直观、形象, 增加学生的成就感, 大大提高学生的学习兴趣。另外带领学生到车间进行参观, 亲眼看到普通设备与数控设备加工的过程。数控设备加工零件时, 机床的各种动作包括进刀退刀、换刀、切削液的开关、主轴的启动和停止等等都是自动进行, 零件的加工过程全部是由数控设备自动控制, 加工出的零件质量稳定、精度高、效率高, 工人劳动强度较低。通过参观, 学生们产生了浓厚兴趣, 下决心要学好这门课程。

2 因人施教, 调整教学内容

《数控编程与操作》教学内容主要包括计算机数控系统、数控机床、数控编程等内容。本课程的任务就是让学生了解数控机床的结构, 掌握常见数控机床的使用, 熟练地进行手工编程。由于数控技术发展很快, 因此, 《数控编程与操作》这门课程应紧跟数控技术的发展, 在教学中传授新知识、新技术。教材以讲明基本概念、基本原理为度, 应删去一些繁锁的计算过程和一些过时的教学内容。例如, 由于自动编程在数控编程中已得到广泛应用, 可将教材中一些复杂曲线的数学处理等内容进行了压缩, 由于职业学校学生主要是技能的培养, 因此, 有必要对理论性太强、岗位实用性较低的内容简述, 实践技能性强的教学内容着重说明。这样, 可使《数控编程与操作》课程教学内容的安排更系统、更完整、更具备科学性。

3 学好相关专业基础课

数控编程就是把机床的各种运动 (包括刀具的移动、调换、主轴正反转、切削液开关等) 及零件的加工加工参数 (切削速度、进给速度、背吃刀量) 等全部加工内容, 根据数控设备所要求的指令格式编写成加工程序然后把程序输入到数控装置中, 在通过对刀、试切, 自动加工出合格的零件。编写正确、合理的加工程序, 除了认真学好编程指令, 还要有其他相关专业基础课。首先对零件图样进行全面分析, 根据加工要求确定零件的加工路线、加工参数、使用的刀具等等之后, 才能进行编程。这就需要学好相关专业课程知识。如制图、公差、机床、刀具、夹具、工艺等方面的知识。

4 加大实践教学力度

需要特别指出的是, 实践经验是数控编程技术的重要组成部分, 只能通过实际加工获得, 这是任何一本数控加工培训教材都不可能替代的。虽然有些教材与实践结合较紧密, 但应该说在不同的加工环境下所产生的工艺因素变化是很难用书面形式来表述完整的。因此为了达到数控技术和其他机械类专业对本课程的要求, 必须建立本课程循序渐进的实践教学体系, 即数控机床结构及编程实验──数控机床操作实训──综合实践训练。

课程实验主要开设数控机床结构实验, 使学生了解数控机床的机械结构, 同时开设数控编程的实验, 包括: (1) 手工编程, 每个学生一台模拟编程器, 完成数控车床、铣床编程训练。 (2) 计算机辅助编程 (自动编程) , 每个学生一台计算机及配套CAD/CAM软件, 完成复杂形状零件自动编程训练, 通过编程训练使学生掌握数控编程的方法和技巧。数控机床操作实训对学生进行数控车床、铣床和加工中心实际操作训练, 使学生掌握数控机床、加工中心的程序输入、刀具参数设置、机床调整、机床维护知识, 使学生能够操作数控机床并加工出合格零件, 培养学生操作机床的基本技能综合实践训练学生自己选择中等复杂程度的零件, 分析零件结构、制订工艺过程、工艺路线, 选择数控机床、刀具、夹具等, 编制加工程序, 自己动手操作加工出零件, 培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。

5 掌握学习方法和技巧

学《数控编程与操作》, 要注意学习方法和技巧。循序渐进讲练结合, 认真学习各种编程指令格式, 尤其是常用的指令格式一定要熟记。同时进行大量的练习。先从形状简单的零件入手, 目的是让学生熟悉编程格式及编程要求。然后, 慢慢提高零件的复杂程度, 例如一个小阶梯轴, 让学生编制其精加工的程序。此时, 可用一把刀具和几个指令就能完成其程序编制, 程序内容较少, 然后, 慢慢提高零件的复杂程度, 例如在阶梯轴的基础上加上锥面、圆弧、槽、螺纹等等, 此时要用到多把刀具, 加工内容很多, 程序越来越复杂。这样不断深入, 反复练习, 最后达到从毛坯开始加工出合格零件, 包括循环加工、子程序加工等等, 程序更复杂。为了使学生学得扎实、牢固, 做到课堂教学与实践教学相结合, 让学生把每次在课上讲解和练习的程序, 拿到数控设备上进行模拟加工, 以检验其程序的正确性, 这样既能提高学生的学习兴趣, 又能做到自主学习, 学生可自己设计一些零件, 对其进行编程及模拟加工, 自己检查其加工程序合理与否。通过长时间的反复练习, 学习效果明显提高。

综上所述, 数控编程与操作课程应用性很强, 能够让学生扎实地掌握这门课程中的技能, 并能够使用这些技能为生产制造服务, 成为一名合格的现代产业工人, 是我们的最终目的。我们所要做的就是在教学中学会教学, 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、教材等系统工程支柱的强力支撑下培养出真正的数控加工中级技术工人。这样, 虽然随着机械制造业的发展和更多的新技术的出现, 我们必然面临更多的考验, 但我们也将更高效地提高教学效率, 让学生掌握实用技术、技能, 顺利走上工作岗位。

摘要：《数控编程与操作》是数控技术应用专业的一门主干专业课程, 本文从几方面论述了如何使学生掌握并学好这门课程。

关键词：数控编程,数控机床,操作