数控基础范文

数控基础范文（精选6篇）

数控基础 第1篇

一、加强操作和维修人员培训

操作和维修人员的技术水平, 不但直接影响产品的合格率和企业生产效率, 也直接影响设备的完好和故障排除时间。加强操作和维修人员培训, 是搞好数控设备基础管理的重要内容。培训内容主要包括: (1) 操作部分。讲解开机、关机步骤, 加工程序开始、中断和结束时应注意的事项, 操作要点和进行演示。 (2) 编程部分。介绍坐标系, 如G指令和M、S、T指令的应用。介绍程序的组成与结构, 以及程序的编辑、储存和使用方法等。介绍编程时的注意事项和进行编程练习等。 (3) 设备保养部分。介绍机械、电气和润滑等装置的结构特点, 日常维护的要点和一般故障的诊断和排除方法等。河北赛赛尔俊峰物探装备有限公司主要采用了以下培训方式。

1. 利用安装和调试设备的机会进行培训

一般情况下, 安装和调试人员的技术水平较高, 对数控机床也比较了解。利用安装和调试设备的机会对员工进行培训, 可获得较好效果。如, 组织操作工和维修人员全程参与设备的安装和调试工作, 多向专家学习和请教, 并做好学习笔记。数控设备的有些功能是厂家自行研发的, 出于对技术保密的考虑, 在说明书中并不作详细说明。如INDEX车床的自动上料装置、刀塔位置的自动复位功能等, 以及韩华车床的自动灭火装置等。通过参与设备安装和调试, 可了解和掌握设备内部结构和操作要领等;调试工作结束后, 调试人员还要进行操作、编程、保养、维修等内容的培训。应达到, 操作工能独立操作数控设备, 包括换刀和尺寸调整等基本技能;维修人员能熟悉掌握电气、机械、润滑和液压部分的结构和基本功能, 通过报警装置可迅速判断出故障部位和发生原因, 能快速排除简单故障等。

2. 加强上岗前培训

(1) 对操作工的培训。加强对新员工的上岗前培训, 严禁不熟悉操作技能和不具备一定技术水平的员工操作或维修数控设备。培训内容主要包括:学习和掌握常用的加工程序编制、各刀具补偿与加工件尺寸的关系、尺寸调整的几种方法, 刀片及刀座的安装、程序的应用及修改等。经考试合格后持证上岗。工作中遇到不能解决的问题, 可及时报告班组长, 由班组长负责协调解决。但同样问题如果连续出现3次仍不能自行处理的, 该操作工必须重新进行培训, 待考试合格后方能上岗。

(2) 对维修人员的培训。维修人员的培训内容主要包括:参数的设置, 主轴、伺服轴更换后的精度保证和定位调整, 丝杠、轴承的更换及相关参数的调整方法;各模块指示灯所表示的含义, 出现异常情况时的处理方法;如何利用PLC系统软件进行故障诊断和排除等;故障排除后如何及时做好维修记录, 如何使用维修档案等进行技术交流;碰到疑难问题时, 如何进行原因分析和维修方案探讨等。

3. 加强员工的继续再教育工作

(1) 由有技术专长的工程技术人员进行培训。为普及数控设备知识和提高广大员工的技术水平, 公司组织有技术专长的工程技术人员, 定期对员工进行技术专题的培训, 详细讲解数控设备的专业知识, 如在操作和进行设备保养时应注意的问题, 常见故障的发生原因分析, 以及维修技巧等。选派优秀员工参加社会上的技能培训班, 学成回厂后再对其他员工进行培训, 达到共同提高的目的。

(2) 请专业培训公司来厂培训。为扩大员工的知识面和提高其综合素质, 公司除根据员工岗位的实际工作需求和技术薄弱点, 分阶段、分层次、设专题地进行内部的系统培训外, 还聘请了专业培训公司或高等院校老师, 来厂进行数控设备专业知识的培训。如开设了西门子840D数控系统、西门子伺服系统和西门子S7-300 PLC等课程的学习班。

二、制定完善的管理制度

1. 制定数控设备的保养制度

为预防设备带病运转和提高设备完好率, 公司根据每台设备的具体情况有针对性地制定了日、月、年的设备保养制度。主要包括:保养内容、保养时间和保养人员配置, 相关人员职责以及检查标准等。进一步细化了保养项目和保养内容。如主轴迷宫封口每季度要清理1次, 西门子NCU电池每3年需更换1次, 西门子MMC电池每10年更换1次等。根据设备实际运转情况, 对保养项目和保养内容要不定期地进行修改和补充。如, 春夏季节天气潮湿, 600V伺服直流电源容易发生短路现象等, 则要求各车间应根据气候变化情况, 增加对电器部分的干燥维护次数等。

2. 制定设备巡检制度

为使设备故障能在第一时间发现, 并快速诊断和完成排除工作, 公司制定了数控设备巡检和维修管理制度。要求维修人员必须严格按照巡检和维修管理制度的内容和标准, 定期进行现场巡查。如, 检查设备运行时的声音、系统及风扇运转是否正常, 电机温度是否过高, 压力表指示是否在正常值范围内, 润滑系统有无滴漏现象等。应能及时发现异常状况和掌控发展趋势, 将故障消灭在萌芽状态。由于数控设备对安装位置及精度要求较高, 如, 自动上下料的接近开关支架和接近开关的感应有效距离, 一般是2mm左右。为保证安装精度, 特规定了谁拆卸谁安装和本班工作必须本班次完成的原则。因修理工作量大或其他原因不能完成的, 必须向下一班进行详细交接和作好书面记录。坚持故障报修制度, 设备发生故障时, 操作人员应首先向班组长报告, 班组长不能处理时应立即向维修人员报告。维修工作结束后, 应及时填写维修工作记录和维修工时表, 相关人员签字确认后交管理部门存档。

3. 制定合理有效的员工培训制度

建立合理有效的员工培训制度, 是提高员工技术水平和操作技能的有力保障和重要措施, 通过培训使他们逐渐成为一专多能、知识丰富和爱岗敬业的优秀员工。企业根据每位员工的实际工作情况和岗位工作需求, 按照员工培训制度每年都要制定员工的培训计划。要求操作和维修人员必须完成公司规定的培训课时和培训内容, 公司定期进行检查和考核。为保证培训质量, 需进行笔试和实际操作考试, 凡考试不及格者必须重新进行培训。为保证员工队伍稳定和企业的长远发展规划, 在提高关键岗位员工的工资和相关待遇时, 还制定了人才培养的阶梯计划, 对员工开展了有步骤、有重点和有针对性的技能培训活动。

4. 制定全面的备件管理制度

搞好备件库存管理是企业降低维修成本的重要内容, 也是保证生产正常进行的重要条件。如果库存量过大, 会形成备件资金积压, 造成不必要的浪费;库存量过小, 又会影响备件供应和生产正常运行。为降低维修费用和保障备件供应, 公司制定了全面的备件管理制度。在保障数控设备正常运行的基础上, 进一步降低备件库存量和备件价格, 对不同性质的备件采取不同的管理方法。在制定备件最高限额时, 还制定了库存量最低标准。如, 数控车床的主轴密封不好, SKF轴承磨损严重。经询问, 机床厂的供货期是3个月, 瑞典SKF轴承厂的供货期是2个月, 为保证生产, 对此类性质的备件, 采取的是保证一定库存量的方法。再如, 某台数控设备上安装的是西门子公司已停止生产的伺服模块6CN1118-0AA11-0AA1, 此模块虽不易损坏, 但较难买到, 不仅价格昂贵, 也不宜长期储存。对此类备件, 公司采取的是建立备件信息库的方式, 通过信息库实现备件的零库存管理。信息库内容主要有:供货单位名称、备件价格和供货周期;同行业的库存情况信息;需提前向供应商签订的最短供货时间要求等。对消耗量大、储备金额较多、采购比较容易的通用和标准的易损件, 采用的是随用随购方式。加强进口备件的国产化改造, 在不涉及外方技术专利权的前提下, 公司加大了进口备件的国产化改造力度。通过国产化改造不但缩短了备件供应时间, 也大大降低了备件价格和维修成本等。如高压油管、接近开关等关键和常用备件, 都已实现了国产化改造。

三、做好数控设备工作环境的改善

数控设备应用了大量的电子元器件和高精度的导轨、丝杆等, 对运行环境要求得比较严格。温度、湿度和空气清洁度等都会直接影响加工精度和设备运行状态。室内温差大对设备导轨、丝杆和加工材料的影响最大, 会加大产品尺寸的公差;环境温度过高, 会改变设备的工作状态, 造成电器受损或元器件烧毁, 发生误报警或误动作等现象;空气清洁度直接影响电器件的使用寿命等。例如, 某车间因空气中的油水含量过高, 被INDEX车床的电器柜排风扇吸入, 造成电器件的污染和腐蚀, 发生伺服电源短路的现象;电器柜中的电抗器、变压器和伺服模块等, 在运行中会发热, 容易使电器柜的温度过高, 引发设备故障。维修人员将电器柜排风扇改成了电器柜空调机, 为防止电器柜产生潮气, 在电器柜中放置了硅干燥剂。改造后的电器柜故障率大大降低, 电器柜温度一直是30℃。在车间安装了4台大型空调机后, 车间的工作温度一直保持在25℃, 极大提高了机床加工精度和产品尺寸的稳定性。给每台机床安装了油雾收集器, 及时收集加工中挥发出来的油雾, 不但净化了车间空气, 提高了空气清洁度, 收集到的切削油还可循环使用, 降低了生产成本。

四、加强设备技术资料管理

1. 加强数据资料管理

数控设备的正常运行是靠机床硬件和机床的相关数据共同完成的, 如果硬盘、NCU、PMC等硬件更换后, 需重新输入数据后才能正常运行。如西门子840D数控系统中就有NCK、PLC、MMC等3种数据, 发那科数控系统有CNC参数、螺距误差补偿、PMC数据、宏程序变量、刀具补偿和其他加工程序等。为防止机床参数丢失, 必须加强数控设备的数据资料管理。如, 应将全部数据备份到计算机软盘或硬盘中, 主要包括: (1) 机床调试后或参数修改后的相关数据。 (2) 加工程序和刀具数据等。西门子数控系统的数据备份需借助计算机中的WinPCIN、V24、Ghost等软件, 发那科系统的数据可在操作系统中备份, 也可用存储卡在BOOT画面打包备份 (但梯形图还需在MDI画面备份) 。数据保存时应注明机床编号和备份时间, 因为同一型号的机床有些数据也可能不一样, 如参考点偏移参数、主轴定位偏移参数、螺距补偿参数、伺服的增益和刀具数据等。

2. 加强技术资料档案管理

技术资料是指导设备保养和进行维修工作的重要文件, 不仅可以保证设备保养和维修工作的准确性, 也可极大提高设备保养和维修工作效率。为加强技术资料管理, 要求每台设备都要建立技术资料档案, 主要包括机床厂提供的技术资料和设备维修工作记录。机床厂提供的技术资料主要包括:电气和机械使用说明书、系统的操作、维修、参数、编程、调整和附件说明书等。机床厂提供的2套技术资料, 应分别保存在维修和设备管理部门, 不经主管领导批准任何人不得擅自保存。维修部分的技术资料主要包括:维修工作记录、设备保养记录和点检工作记录等。维修工作记录应包括:维修工作开始和结束时间、详细的故障现象、故障排除过程及维修效果、更换备件的型号和数量、参与维修的人员情况等。为防止技术文件丢失和保证技术资料完整, 必须坚持借阅登记和本人签字制度。

五、结语

数控加工基础教案 第2篇

(一)组织教学：(考勤、学习准备等)(二)复习旧课：

(三)讲授新课： 绪 论

机床是人类社会生产力发展的重要标志，随着科学技术的飞跃发展，各机械制造业迅速发展，零件的形状越来越复杂，精度及有关的特殊要求越来越高，数控机床及其应用技术应运而生并在生产实践中显示了优越和强大的生命力。

一、性质和任务

性质——普及数控机床加工技术理论的技术基础课。

任务——培养操作数控机床的技术人才，具有一定的数控加工基础知识，能阅读和编制简单零件加工程序，并初步掌握常用数控机床的操作与维护。

二、学习方法（讲解、举例）

1、及时复习，巩固相关知识

2、提高学习积极性，知难而上

3、抓住实践机会，丰富所学知识

§1—1 数控机床及数控加工的概念

一、数控与数控加工

1、数控的定义（板书）

数控即数字控制——是数字程序控制的简称。

数控的实质：通过特定处理方式的数字信息（不连续变化的数字量）自动控制机械装置动作，与连续变化的模拟量进行的程序控制有截然不同的性质。

数控技术（简称数控）——将通过计算机进行自动控制的技术统称为数控技术。

2、数控加工的特点（1）加工过程规范

零件的切削用量的确定及机床的辅助控制都在加工前预先设计及优化处理，安排在规范的加工程序中并自动控制完成，不会受到人工干预。

（2）工艺制定严密

加工工艺是否先进、合理关系到加工质量的忧虑，在编制加工程序时必须认真分析加工过程的每一个细节，以免出现事故。

二、数控机床的组成及工作过程

1、数控机床的组成

数控机床的组成如图1-1所示。数控机床的组成（三大部分）：（1）、机床主体——机床床身。

（2）、数控装置——对数控机床进行指挥、控制。（3）、伺服机构——驱动机床执行机构实施运动。

2、数控机床的工作过程 如图2-2所示

（1）、根据零件图样进行各项准备。（2）、按规定格式编制出加工程序。

（3）、将加工程序以代码形式完整记录在信息介质上。（4）、将代码转变为电信号输出。

（5）、数控装置将结果以脉冲信号形式向伺服系统发出执行信号。（6）、伺服系统向执行电机驱动机床进给机构发出严格指令。

三、数控机床的坐标系

数控机床的标准坐标系——右手直角笛卡儿坐标系。

1、坐标轴和运动方向命名原则

（1）假定刀具相对于静止的工件而运动。（2）正方向——刀具远离工件的运动方向。

（3）机床主轴旋转运动——的正方向是按照右旋螺纹进入工件的方向。

2、坐标轴的规定（1）Z坐标轴（2）、X坐标轴（3）、Y坐标轴

四、数控机床的加工特点及应用范围

1、数控机床的加工特点：（1）、高精度。（2）、高难度。

（3）、多工序加工。（4）、改善劳动条件。（5）、改型方便。（6）、高效率。

2、不适宜数控机床加工的范围（1）、加工轮廓简单、精度要求低或生产批量特别大的零件。

（2）、装夹困难或必须依靠人工找正、定位才能保证加工精度的单件零件。

（3）、加工余量特别大或材质及余量都不均匀的批件。（4）、加工中，刀具的质量（耐用度）特别差时。

3、数控机床的应用范围

（1）、适用分期（不定期或周期）进行的轮番生产。（2）、适用于多品种，中、小批量的生产。

（3）、在满足加工要求的前提下，应选择档次尽可能低一点的数控机床。

（4）数控机床加工依赖于各种数字化信息指令

（四）小结

1、数控机床的概念。

2、数控机床的组成。

（五）布置作业

习题册P

1一、1~6；

二、1~8；

四、1、2；

五、1、2

数控基础 第3篇

关键词：主体 教学思路 教学语言 数控车床编程

一、以学生为主体的教学思路

中技学生基础知识相对薄弱，部分学生学习主动性不高。对于这样的教学对象，应提倡以学生为主体的课堂教学模式。笔者在教学中主要体现出以下两个方面。

1.给学生尝试的机会，不要怕学生出错

为了增加学生在课堂上主动发挥的机会，教学设计应以学生为主体，尽可能多地给学生一些思考、讨论、发言的时间，通过提问、比赛、抢答等方式给予学生表现自我的机会，树立学生的自信心，让学生真切感受到他们才是课堂的主体。

（1）提出问题，与学生一起寻找答案。例如，笔者讲授编程指令功能、格式和指令说明后，在举例讲解的过程中，不是先讲授如何解题，而是先提出相关问题，要求学生思考。

编程的重点之一就是能够准确地计算出尺寸及坐标值。笔者在课堂教学过程中，先请学生回答出对应的尺寸及坐标值。学生的答案有时会不一致，有对有错。这时，笔者都会把学生的答案认真地写在黑板上，然后进行讲评，讲解正确的答案是如何计算出来的，指出错误的答案错在哪里。这样能加深学生对知识点的理解和掌握，同时也培养学生通过思考，寻找答案的良好学习习惯。

（2）要让学生经历一次出错到改错的过程，而不是一味地防范学生出错。笔者在初次教授这门课程时，对于重点、难点和易错点，总是反复强调，但从以往学生的作业和考试结果来看，效果不显著。所以，笔者在2014级机械设备装配与自动控制中技1班的教学中，明明知道学生在哪个知识点容易出错，但没有先去讲解强调，而是等学生的作答出错后，教师再去讲解错在哪里，为什么容易犯这样的错误。运用这种方法，让学生加深印象，彻底明白错在哪里，并引导学生积极参与改正错误，培养学生良好的行为习惯。

2.不要轻易放弃任何一名学生

很多班级课堂上会有低（低头玩手机）、趴（趴在桌上睡觉）、动（搞小动作）的部分学生。虽然教师安排的教学活动以学生为主，他们仍然提不起太大兴趣。对于这部分学生，笔者秉持“不抛弃、不放弃”的原则，在提问的过程中，具体到每一名学生，当然，有时是专门针对一些不认真听课的学生。

对于这些不认真听课的学生，如果只是请他站起来回答问题，班上会有别的学生提示他正确答案。因此，笔者在数控加工基础课程教学中，会把不认真听课的学生请上讲台。因为本门课程大部分是围绕着编程，笔者要求学生把坐标值写在黑板上，不听课的学生一般写不出来，或者写的也是不正确的答案，请上讲台就可以让他不要继续开小差或在课堂上睡觉。他们要站在讲台上听老师把正确答案讲解之后才可以回到座位。

笔者用此方法在系14机械设备装配与自动控制中技1班进行试验。笔者提问到一个G01编程的例子，请学生指出X和Z坐标值，最初提问到19人不会算或算错。采用让他们站在讲台上听课的方法后，再举一个类似的例子，19人全部能回答出正确的坐标值。可见，这部分学生并不是学不会，而是在课堂上坐不住、听不进、学习主动性不高。因此只要教师加以引导，编制简单的程序是人人都可以做到的。

二、以学生为主体的教学语言

教师的语言是架起“教”与“学”的桥梁。教师的语言表达，是教学艺术与魅力的最重要组成部分，它直接影响着教学效果。笔者在数控加工基础课程教学中，运用的是启发、鼓励、表扬的语言。

1.针对全班同学提问的时候

针对全班同学提问的时候，笔者会说“老师相信你们一定能行”“请把你们心目中的答案告诉老师”；如果学生回答的答案是正确的，笔者会说“恭喜你们，答对了”；当学生正在沾沾自喜时，笔者接着说“老师太欣慰了，遇到你们这么聪明的学生”；当学生正在得意时，笔者接着说“那么，聪明的同学们，咱们进入下一道题目吧”。

对于容易出错的知识点，如果学生答错了，笔者会按照学生出错的思维去讲解一下。然后，笔者会说：“可是，有一个问题我们还没考虑到”或者“我们忽略了某一条规则，咱们一起再来算一算。”就这样，师生一起把常见错误改正过来。

有时候，一个问题，班里会出来几个不同的版本，学生们各抒己见。笔者此时先不去管学生回答的答案正确与否，而是说：“亲爱的同学们，老师很高兴，大家都在积极的思考，老师先要表扬一下大家主动积极的学习态度。”接下来，笔者会一脸疑惑地说道“可是，哪部分同学的答案是正确的呢？咱们一起来分析一下。”笔者带领学生分析一下例题，师生共同得出一个正确答案。其实，在这个过程中，答错的学生已经知道他们错在哪里了，所以，根本无需强调谁对谁错。若过分强调谁对谁错，以后答错题的学生就不太敢发言，这是我们不愿意看到的。在学习的过程中，我们看重的是学生参与的过程和与老师共同解决问题的能力，千万不要因为学生答错题就批评。

2.针对个体提问的时候

笔者在数控加工基础课堂教学中针对个体提问，一般是提问那些不认真听课的学生。笔者会找出那个学生的闪光点来说，比如：“老师要请咱们班最帅的同学来回答问题。”这时学生的注意力会转移过来，他们在期待这帅哥会是谁，接下来，笔者点名那位学生：“有请某某同学上讲台。”这样，学生就不会有太多的抵触情绪，否则，有些学生会认为老师把他请到讲台上，会是很丢人的一件事情。如果学生答对了，笔者会说：“帅哥果然不同凡响，不听课也能答对！”同时，笔者会提议学生们一起为答对题的帅哥鼓掌。如果学生答错，笔者会说：“没关系，咱们现在听老师讲课还不晚，下次提问一定答对，好不好？”笔者委婉地指出学生不认真听课是不好的行为，他也因此受到小小的惩罚，关键的是，没有打击他学习的信心，他也不会因为老师的一句批评而失去对这门课程的兴趣。

三、以学生为主体的教学案例

案例：如图所示位移，用绝对值编程。

知识点：绝对值编程是根据已设定的工件坐标系计算出工件轮廓上各点的绝对坐标值进行编程的方法，程序中用X、Z表示。

易错点：X方向坐标值；Z方向坐标值。

教学过程：绝对值编程从起点A到终点B，X和Z的坐标值写的应该是终点B的坐标值。

第一部分：X方向坐标值。

学情分析：因为此例是教材中第一个进行编程的例子，教材采用的是直径编程，学生虽然刚学过直径编程的概念，但还没有真正运用。

师生互动过程如下。教师先不讲解，而是对学生说：“请大家告诉老师，终点B的X坐标值是多少？” 学生说是35，教师把35写在黑板上X35.0。此时，老师请学生翻到书上第34页，看到书上写的是X70.0，老师反问学生“为什么书上写的是X70.0呢？”大部分学生表现出疑惑状，如果有学生已经找到原因了，说出“因为是直径编程”，那笔者就顺势表扬他们“学霸就是学霸，总能够把以前学过的内容运用到后面的学习中，咱们别的同学在学习新课的同时，也不要忘记旧课，要养成复习旧课的好习惯”。如果全班没有学生找到原因，那笔者就要求学生翻到书上第33 页，从“提示”栏中划出一句话：“在后面的编程中，凡是没有特别指出的均为直径编程。”笔者强调：“我们这学期的学习中，数车编程部分一律用直径编程。”

笔者还会再补充一句：“当然，从坐标系来说，大家选择35是正确的，只是因为规则的原因，正确答案是70，大家以后要注意这个问题。”

第二部分：Z方向坐标值。

学情分析：学生前面虽已学过工件坐标系（编程坐标系），并知晓其重要性，但并未真正运用坐标系去计算坐标值。

师生互动过程如下。教师对学生说：“请大家告诉老师，终点B的Z坐标值是多少？”学生很快就会给出两种答案，一部分学生不假思索地说是Z60.0，而另一部分学生会说：“不对，是Z40.0”。此时，教师不要急于说出究竟是Z40.0还是Z60.0，而是故弄玄虚地说：“究竟是Z40.0还是Z60.0呢？我们一起来看一下。”

教师就可以讲授：“写出终点B的Z向坐标值，要从编程原点开始计算出数值，那么，咱们首先找到编程原点，接下来，看一下编程原点到终点B的Z向距离，图上没有标出来，需要我们计算，所以算出来，结果应该是Z40.0。”

此时，之前说出Z60.0的学生，已经意识到自己出错的原因在哪里了，但是，教师依然不要强调学生说错了，而是鼓励学生说：“当然了，是很容易看成Z60.0的，因为60这个尺寸，直接标注出来了，它恰恰又是锥长尺寸，而40这个尺寸又没有标注出来，所以对于刚学习编程的学生来说，一时粗心没看清楚，也在情理之中。重要的是大家以后要养成细心的习惯，争取一次性编程成功。”

笔者认为，教师要灵活运用教材，将教材中的文字转化成学生容易接受的形式传授给学生。

如图所示的绝对值编程为例，笔者会进行如下总结。

第一，运用绝对值编程时，先判断清楚，哪个点是起点，哪个点是终点。

第二，运用绝对值编程时，坐标值写的是终点坐标值。

第三，运用绝对值编程时要注意两点：一点是我们采用的是直径编程，要注意X向尺寸写的是直径值，另一点是Z向的尺寸，要注意从编程原点开始计算，而不能仅看已有的标注。

第四，不是所有编程用到的尺寸都会标注出来，有些尺寸是需要计算得出的，编程的时候要看仔细。

四、小结

笔者在教学时以学生为主体，通过设计学生易于接受的教学过程和教学形式，培养学生学习本课程的兴趣，激发学生主动参与学习的积极性，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]崔兆华.数控加工基础[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2011.

数控基础 第4篇

自从1952年美国PARSON公司与麻省理工学院合作研制出世界上第一台数控机床之后, 从此机床行业, 乃至整个制造业和相关产业进入了一个新的发展阶段。

在数控机床上加工零件时, 一般是先编写零件加工程序单, 即先分析零件加工图样的要求, 用数字代码来描述被加工零件的工艺过程、零件尺寸和工艺参数 (如主轴转速、切削速度等) , 编写零件加工程序单, 然后利用穿孔机制作记载有加工信息的穿孔纸带, 通过光电输入机将纸带上的加工信息送至数控装置, 经计算机的处理与计算, 发出各种控制指令, 控制机床的运动, 自动将零件加工出来。当变更加工对象时, 只需重新编写零件的加工程序, 而机床本身则不需要进行任何调整就能把零件加工出来。所以数控机床是一种灵活性极强的、高效能的全自动化加工机床, 是今后机床控制的发展方向。

1.1数控机床的组成

数控机床是一种利用数控技术, 按照输入的数字程序信息进行自动加工的机床, 其组成框图如图1所示。它集现代机械制造枝术、自动控制技术及计算机信息技术于一体, 是高效率、高精度、高柔性和高自动化的现代机械加工设备。数控机床主要由机床主机、数控 (CNC) 系统、伺服驱动等装置构成。其中, 机床主机是加工执行机构, 数控 (CNC) 系统是数控机床的控制核心。伺服驱动是数控系统运动信念的功率放大装置。在数控系统的控制下, 数控机床各运动轴按照程序指令速度协调运动, 实现复杂加工轨迹的控制。数控机床是数控加工的硬件基础, 其性能对加工效率、精度有决定性的影响。

数控加工技术集传统的机械制造、计算机、现代控制、传感检侧, 信息处理、光机电技术于一体, 是现代机械制造技术的基础, 它的迅速发展和广泛应用, 有效地解决了复杂、精密、小批多变零件的加工问题, 使机械制造业的生产方式、产品结构发生了根本性的变化。数控加工技术的水平和普及程度, 已经成为衡量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志。

1.2华中“世纪星”数控系统

本实验中心所购置的数控机床均采用华中“世纪星”数控系统, 它是在华中I型、华中2000系列数控系统的基础上, 满足用户对低价格、高性能、简单、可靠的要求而开发的数控系统。

相对于国内外其他同等档次的数控系统, 世纪星系列数控系统 (HNC-21T, HNC-21M) 具有高可靠性和高性能的特点;与其他国内外同等档次的普及型数控系统产品相比, 世纪星系列数控系统的性价比较高;此外, 它的配置比较置灵活, 可自由选配各种类型的脉冲接口、模拟接口交流伺服驱动单元或步进电机驱动单元。世纪星系列数控系统配置交流伺服驱动器和伺服电机时, 伺服驱动器和伺服电机的位置信号实时反馈到数控单元, 由数控单元对它们的实际运行全过程进行精确的闭环控制。

华中“世纪星”数控系统目前已广泛用于车、铣、磨、锻、齿轮、仿形、激光加工、纺织、医疗等设备, 适用的领域有数控机床配套、传统产业改造、数控技术教学等。

2数控机床的应用——凸轮的设计与数控加工系统

凸轮机构是机械运动机构中的一中常用机构, 它可以实现预想的动作和其他机构不易实现的运动规律, 在自动化和半自动化机械中应用非常广泛。对凸轮进行设计时, 首先要根据工作要求确定从动件的运动规律, 然后按照这一运动规律设计凸轮的轮廓曲线;此外, 还要求传动时受力良好, 结构紧凑。因此我们现代往往采用数控加工的方法对其进行设计。

凸轮机构按驱动件可分为直动从动件凸轮机构和摆动从动件凸轮机构, 以下介绍一种凸轮的设计与数控加工系统, 以摆动从动件凸轮机构为重点加以阐述, 实现此类凸轮机构的设计、优化、编程、校验以及数控加工。

2.1实验设计构成及功能

本实验由数据采集运算程序软件和与加工中心的网络连接两部分构成。

其功能有:由初始设计数据通过运算, 最终确定最优数据, 最后可生成单片凸轮或共轭凸轮以及沟槽凸轮的实际轮廓图、刀具中心运行图、加工中心宏程序、刀具加工数据值等可选择的各类输出信息。网络连接部分实现计算机与加工中心的数据传输, 这样使得凸轮机构的设计和加工变得简便易行, 效率成倍提升, 达到事半功倍的效果。

2.2程序流程图及说明

由图2程序流程可以看出:凸轮机构的基本参数由中心距L、摆动从动件长度l、滚子直径Q、凸轮小半径r、凸轮大半径R、刀具直径d组成;从运行周期要已知凸轮转动方向及角度分布T1、T2、T3、T4。运用这些基本参数运行本程序系统, 可以分析判断滚子从动件的受力情况, 通过计算出的运动压力角, 来判断某个参数的合理性, 并从中挑选出机构最紧凑, 受力情况良好的机构参数, 最终形成满足设计要求的凸轮机构, 自动形成加工中心宏程序及其工作图, 用于完成加工和图纸资料归档, 整个过程结束。

2.3应用实例

以图3摆动从动件共轭凸轮为例:已知L=180mm, 1=150mm, Q=φ72mm, R=110mm, r=70mm, 采用刀具直径25mm, 圆周角度分布为:T1=75°, T2=0°, T3=75°, T2=210°, 凸轮顺时针转动 (如图3所示) ;由这些基本参数输入本程序系统, 通过选择曲线类型进行比较和优化, 最终得出符合设计要求的凸轮机构, 最终输出结果。

上述自动生成的程序若在加工中心调试加工成功, 则将数控技术应用到凸轮机构的设计和加工中来, 明显可以提高设计准确性和加工效率。

3结语

综上所述, 数控技术具有强大的功能和广阔的应用前景, 代表着金属切削加工技术的发展方向。数控机床的控制工程使单台数控机床联线生产成为了现实, 又由于现代化数控机床的控制系统对各类数控机床和各类工作任务具有简单编程和自由编程的适应能力, 这就为数控机床提供了广泛应用的可能性。

结合数控机床及数控加工中心, 我们机械基础实验室可以为实验教学开展以下几个方面的工作:

(1) 配合专业课程进行专题实验。例如数控编程课程的编程实验;工艺类的数控工艺实验;机床类的数控机床实验。学员在编程软件上进行数控编程练习, 掌握数控编程的方法, 针对典型零件, 编制加工程序, 进行图形仿真, 找出错误, 直到完善。同时, 学员还可在编程软件上进行数控机床的操作、使用、编程、掌握数控系统的各个体系, 如:机床操作编程、参数体系, 机床对刀。工件加工等作必备的基本技能。此外, 学员分期分批在数控机床上空运行状态下熟悉机床的实际操作方法, 数控系统的使用方法、使之有感性认识。

(2) 配合专业课程的课程设计。机械课程设计, 作为一个强调实践环节的专业及课程, 其课程设计除了必须完成一定量的书面作业外, 还应完成足够的实践课时, 最好是将二者有机地结合起来, 针对某个实际工件, 以图面设计、工艺设计、编程、加工实现一体化, 作为课程设计的主导内容。

(3) 选一些感兴趣的学员, 在老师的指导下, 在数控机床上进行实际加工练习, 以加工出合格的工件为准。还可在数控机床上加工机械创新设计的产品, 这样不仅可以节约经费, 还可以促进学员培养动手能力和创新意识。

数控实验与机械课程相结合是重要的实践环节, 通过实验, 可加深对已经学过的理论基础知识的理解, 还会对理论基础知识有新的认识, 并得到升华。通过理论——实践——理论几个环节, 学员就可以做到知其然更知其所以然。

摘要：综述了数控技术的研究进展, 介绍了数控机床的组成及系统的特点, 重点论述了数控机床在机械基础加工中的应用实例, 将数控机床应用于机械基础实验教学作了探讨。

关键词：数控机床,数控技术,数控系统

参考文献

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[2]张建刚, 胡大泽.数控技术[M].武汉:华中科技大学出版社, 2000.

[3]刘颖.CAXA制造工程师在数控加工制造中的应用[J].CAD/CAM与制造业信息化, 2006.

数控技术基础知识点总结 第5篇

控制坐标运动来完成各种不同的空间曲面的加工，是数控的主要任务。

曲线加工时刀具的运动轨迹与理论上的曲线（包括直线）不吻合。

数控机床的工作工程：

1、数控编程

2、程序输入

3、译码

4、数据处理

5、插补

6、伺服控制与加工。

插补的任务就是通过插补计算程序，根据程序规定的进给要求，完成在轮廓起点和终点之间的中间点的坐标值计算，也即数据点的密化工作。

控制轴数：机床数控装置能够控制的坐标轴数，车床为2，铣床为3。

联动轴数：机床数控装置能够同时控制的坐标轴数目。平面曲面2.5，空间曲面3及以上。

定位精度：数控设备停止时实际到达的位置和你要求到达的位子误差。

重复定位精度：同一个位置两次定位过去产生的误差。通常重复定位精度比定位精度要高的多。

数控机床的优缺点：

1、适应性强

2、精度高，质量稳定

3、生产效率高

4、减轻疲劳强度，改善劳动条件

5、有利于生产管理现代化

6、使用、维护技术要求高。

数控加工过程中，数控系统要解决控制刀具或工件运动轨迹的问题，在数控机床中，刀具或工件能够移动的最小位移量称为数控机床的脉冲当量或最小分辨率。

计算出轮廓线上中间点位置坐标值的过程称为“插补”。

基准脉冲插补：每个脉冲使各坐标轴仅产生一个脉冲当量，代表了刀具或工件的最小位移；脉冲的数量代表了刀具或工件移动的位移量；脉冲序列的频率代表了刀具或工件运动的速度。仅适用于一些由步进电机驱动的中等精度或中等速度要求的开环数控系统。

数据采样插补：这种插补方法的特点是数控装备产生的不是单个脉冲，而是标准二进制字。第一步粗插补，采用时间分割思想，把加工一段直线或圆弧的整段时间细分为许多相等的时间间隔，称为插补周期T。第二步为精插补，一般将粗插补运算称为插补，由软件完成，而精插补可由软件实现，也可由硬件实现。

逼近误差δ与进给速度F、插补周期T的平方成正比，与圆弧半径R成反比。

进给速度F、圆弧半径R一定的条件下，插补周期T越短，逼近误差δ就越小，当δ给定及插补周期T确定之后，可根据圆弧半径R选择进给速度F，以保证逼近误差δ不超过允许值。

l2l2(FT)2 弦线逼近：R(R)()28R8R22

l2l2(FT)2 割线逼近：(R)(R)()16R16R16R22

当轮廓步长l相等时，内外差分弦的半径误差是内接弦的一半

若令半径误差相等，则内外差分弦的轮廓步长l或角步距是内接弦的√2.数字积分法又称数字微分分析器法，是利用数字积分的原理，计算刀具沿坐标轴的位移，使刀具沿着所加工的轨迹运动。积分运算→累加和运算

DDA直线插补的整个过程要经过2n次累加才能到达直线的终点。m2n

DDA直线插补的分析可知，判断终点是用累加次数N为条件的，当累加寄存器的位数一旦选定，比如m位，累加次数即为常数N2m了，而不管加工行程长短都需作N次计算。这就造成行程长进给速度加快，行程短进给速度变慢，使之各程序段进给速度不均匀，其结果将影响进给表面质量和效率。为此要进行速度均化处理。

直线插补的进给速度均化：直线的斜率不变，故对加工没有影响。

均化处理后，行程短的程序段，累加次数N减少得多，则进给速度提高得多；而行程长的程序段，累加次数N减少得少，则进给速度提高得较少。

数控系统的刀具补偿（简称刀补）即垂直于刀具轨迹的位移，用来修正刀具实际半径或直径与其程序规定的值之差。

在轮廓加工过程中，由于刀具总是有一定的半径（如铣刀半径），刀具中心的运动轨迹与工件轮廓是不一致的。

取消刀具补偿时用G40表示；左刀具补偿用G41表示；右刀具补偿用G42表示。

B刀具半径补偿为基本的刀具半径补偿。轮廓尖角铣成小圆角造成误差，读一段算一段走一段没有预测。

C刀具半径补偿随着前后两段编程轨迹的连接方式不同，相应刀具中心的加工轨迹也会产生不同的转接形式，主要有以下几种：直线与直线；直线与圆弧；圆弧与圆弧。

根据两段程序轨迹的矢量夹角α和刀具补偿方向的不同，又有伸长型、缩短型和插入型几种转接过渡方式。

区别：1直线插补时，被积函数寄存器的数值为常用Xe和Ye，而圆弧插补时，被积函数寄存器的数值Xi和Yi 2圆弧插补开始时，X坐标被积函数寄存器存入的是y坐标的初值。y坐标被积函数寄存器存入的是x坐标的初值 3在圆弧插补过程中，y方向发出的脉冲时，x方向被积函数寄存器内容加“1”，x方向发出的脉冲时，y方向被积函数寄存器内容减“1”

4每当积分函数累加器有溢出时，需要及时修正被积函数寄存器x，y值。因此被积函数寄存器存入的是瞬时值。

伺服系统是数控装置和机床的联系环节，是数控系统的重要组成。

功能：接受来自数控装置的指令来控制驱动机床的个运动部件，从而准确控制它们的速度和位置，达到加工出所需工件外形和尺寸。

由伺服电路、伺服驱动装置、机械传动机构及伺服进给运动执行部件组成。

伺服系统与一般机床的进给系统有本质上差别，它能根据指令信号精确地控制执行部件的运动速度与位置。

对伺服系统的基本要求：

1、精度高

2、快速响应

3、调速范围看

4、低速大转矩

5、惯量匹配

6、过载能力强、负载特性硬。

步进电动机的结构和工作原理

步进电动机的分类及基本结构。按力矩产生的原理，分为反应式和励磁式。

（1）、反应式步进电动机的转子中无绕组，由定子磁场对转子产生的感应电磁力矩实现步进运动。

（2）、励磁式步进电动机的定子和转子均有励磁绕组，由它们之间的电磁力矩实现步进运动。有的励磁式电动机转子无励磁绕组，是由永久磁铁制成的，转子有永久磁场。通常也把这种步进电动机称为混合式步进电动机。混合式步进电动机具有步距角小、有较高的启动和运行频率、消耗功小、效率高、不通电时有定位转矩、不能自由转动等特点。

步进电动机的工作原理：错齿角越小，所产生的步距角越小，步进精度越高。

对一相绕组一次通电的操作称为一拍，转一齿所需的拍数为工作拍数。

设步进电动机的转子齿数为N，则它的齿距角为z2

N

由于步进电机运行K拍可使转子转动一个齿距角，所以每一拍的步距角s可以表示为：sK——步进电机的工作拍数； N——转子的齿数。

对于转子有40齿并且采用三拍工作的步进电动机，其步3603 距角为：s4032NK

步进电动机的工作方式分为单拍、双拍和多拍工作方式。

1、三相步进电动机单三拍工作方式。

2、双三拍工作方式：每一相都是连续通电两拍，所以励磁电流比单拍要大，所产生的励磁转矩也较大。由于同时有两相通电，所以转子齿不能和这两相定子齿对齐，而是处于两定子齿的中间位置。

3、六拍工作方式：在六拍工作方式中，控制电流切换六次，磁场转一周，转子转动一个齿距角，其步距角s检测装置常用类型

（1）增量式：测量位移的增量值，测量装置输出的是脉冲，一个脉冲是一个测量单位，任何一个对中点都可作为测量始点，实际位移值靠对脉冲计数取得。

（2）绝对式：测量位移的绝对值，测量装置的输出能够代表移动件当前的实际位置（坐标值）移动的方向靠当前值和历史记忆取得。

增量式充电编码器又能测位移又能测速度。

给步进电机输入一个脉冲信号，其转子转过的角度称为步距角。

步进电机工作原理：步进电机有A、B、C三相，每相有两个磁极，转子有四个磁极。当A相绕组通以直流电时，B相磁极产生磁通，这时转子2、4极与定子B相磁极对齐。如果按A→B→C→A的通电顺序，转子则沿逆时针方向一步步转动起来，每步转过30，这个角度叫步距角。

数数控机床程序编制的方法有三种：即手工编程、自动编程、和图形编程。

2NK

1、人工完成零件图样分析、工艺处理、数值计算、书写程序清单，直到程序的输入和检验，称为“手工编程”。

2、所谓计算机辅助自动编程，就是使用计算机或编程机，完成零件程序编制的过程。

3、图形交互式自动编程是利用被加工零件的二维和三维图形，有专用软件，以窗口和对话框的方式生产的加工程序，这种编程方式使得复杂曲面的加工更为方便。

规定假定工件是永远静止的，而刀具是相对静止的工作而运动。

机床坐标系中X、Y、Z轴的关系用右手直角笛卡尔法则确定，大拇指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。

坐标系分为机床坐标系和工件坐标系。

对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。对刀点往往就选择在零件的加工原点。

所谓对刀是指使“刀位点”与“对刀点”重合的操作。“刀位点”是指刀具的定位基准点。

换刀点是为加工中心、数控车床等采用多刀进行加工的机床而设置的，因为这些机床在加工过程要自动换刀。

数控车床的编程特点：

1、根据图纸标注，可按绝对坐标编程，也可按相对坐标编程，也可混合编程；

2、通常在图纸上和测量时均以直径值表示被加工零件的径向尺寸，通常X在绝对方式编程中以直径直表示，在相对方式编程中以实际位移量的二部表示。

3、由于毛坯常用棒料或铸锻件，加工余量较大，数控车床常具备不同形式的循环功能，可进行多次重复循环切削，简化编程。

4、刀具补偿功能，刀具半径和长度补偿。

恒线速度（G96）取消恒线速度（G97）主轴转速限定（G50）螺纹切削（G33）螺纹切削循环单一（G92）复合螺纹切削循环重复（G76）比例缩放（G51）刀具返回到初始点所在的平面（G98）刀具返回到R点所在的平面（G99）子程序调用（M98）子程序结束（M99）非模态调用（G65）模态调用（G66）坐标旋转（G68）取消选择（G69）刀具半径补偿的作用：

1可直接按零件的轮廓不考虑刀具半径值

数控基础 第6篇

东北师范大学王小英教授提出的教学的“三重境界”, “第一境界”是教师给“鱼”, 要求教师重系统知识的传授, 用恰当的方法使学生掌握基础知识, 并形成技能;“第二境境”是给“渔”, 这一境界充分发挥学生的主体性, 培养学生观察问题、分析问题、解决问题的学习习惯;教学的最高境界在于悟其“渔识”, 让学生在获得知识, 掌握方法的基础上, 培养学生独特的见解和思路, 指导学生进行开创性的劳动。下面笔者结合所任教的数控加工机械基础来谈谈如何变辛苦的教学为有效的教学, 变痛苦的学习为轻松的学习。

一、反思传统教法, 让学生在课堂教学中期盼有效教学

“授人以鱼”不如“授人以渔”, 这是古人的典型的教学思想, 这种思想源远流长, 一直传承至今, 它突出强调了学习方法的重要性。一直以来, “授人以鱼”仿佛成了传统式教学的代名词, 就是把知识直接传授给学生的“填鸭式”教学。

请看下面是几个教师在数控加工机械基础教学中对轴的教学片段:

A教师利用实物, 一边给学生看, 一边按照书本上的内容板书并讲解:

(1) 种类直轴 (心轴传动轴转轴) 曲轴软轴

(2) 功能传递运动和转矩支承回转零件

(3) 材料碳钢和合金钢

……

(9) 结构

(10) 按照书本习题布置相关的书面作业。

B教师利用实物投影, 并按照A教师的方法介绍。

C教师制作多媒体课件、微视频等信息化载体进行讲授。

这三位教师备课都很充分, 上课很认真, 板书很工整, 教法上也有所改变, 在进行理论讲解分别用实物、投影片和多媒体来辅助教学, 但是基本都没有脱离传统的教学方法, 上课以教师讲解为主, 学生处于被动地接受状态。这种教法对于基础知识普遍较差, 学习兴趣不浓, 学习自觉性欠强, 且懒学贪玩的中职学生来说, 无疑是纸上谈兵, 压力很大, 留给学生的印象就是上课枯燥、乏味, 没有什么新意, 学习变成死记硬背, 成为一种痛苦的折磨。造成这些现象的主要原因, 是教师上课不能使懒学贪玩的职高学生感到乐趣, 还不能充分发挥学生的主动参与作用, 不能很好地激发学生的学习兴趣, 学生只是在被动地、勉强地接受教师的单向灌输, 机械训练, 对所学内容是一知半解、似懂非懂, 对所教问题生吞活剥、死记硬背。这种僵化的传统教法已经严重制约着课堂教学的有效性, 中职学生也越来越期盼着课堂教学的“第二个春天”。

二、营造宽松的课堂学习氛围, 让学生在学、做、玩一体教学中体验高效教学

“授人以鱼”是给学生“鱼”, “授人以渔”是引导学生自己“捕鱼”, 这样学生就有吃不完的“鱼”。教师在授“渔”之时, 要关注学生的主体能动性, 学生通过自我计划、自我调整、自我指导、自我强化, 将达到融会贯通、学以致用的最高境界。在引导学生学习基础知识的过程中, 培养学生掌握正确、科学的学习方法。正确的学习方法是打开成功之门的钥匙, 只要掌握了正确的学习方法, 就犹如找到登上知识之巅的途径。那么如何使学生在宽松的学习氛围中, 变教师讲、学生听的单一的灌输式教学为学、做、玩融为一体的教学模式, 激活课堂呢?

在数控加工机械基础的教学时, 笔者首先考虑的是怎样上课学生才有兴趣听, 才可能有好的效果。苏霍姆林斯基在《给教师的建议》中说:“在每一个年轻的心灵里, 都存放着求知好学、渴望知识的火药, 只要教师去点燃它的火焰——让学生生活在思考的世界里, 在思考中表现自己, 用思考来指挥学生。”怎样能让学生主动思考呢?动手操作。让学生边做边学、边玩边学, 上课时尽量少讲理论, 把更多的时间让学生在课堂上动手去做。在不断的自我纠正中需要思考, 在主动思考中掌握理论。

(一) 从玩中学

例如, 《数控加工机械基础》中教材的机器、机构、构件、零件等概念, 初学者理解起来还是感到比较抽象的, 而教材中又很少举例说明。怎么能让学生理解其中的奥妙呢?笔者让每一位学生去骑自行车, 不管是慢骑还是快骑, 让他们在“玩”中去体验问题: (1) 自行车由哪些组成?实现哪些功能? (2) 脚踩自行车踏板向前行驶, 而反转踏板时, 自行车却为什么不会实现倒车?在让学生快乐地“玩”中, 理解这些概念和工作原理。甚至有条件的话, 可以动手组装和拆卸自行车。

在解释钢与铸铁的区别时, 笔者给学生两根已拉断的低碳钢和铸铁试棒, 让他们随便看、随便扔。让他们辨别声音, 在“玩”中去体验钢和铸铁的区别。

给学生留一个空间, 引导学生运用观察、分析、综合、归纳、判断等方法积极进行探索、思考, 充分发挥学生的主动参与性。在教学中, 师生互动, 共同游戏, 气氛融洽, 学生在“玩”中得到启发, 收到良好的教学效果。“玩”中学, 不仅能调节学生精神, 而且能寓教于“玩”, 使学生在紧张的脑力活动之后, 通过轻松愉快的“玩”, 巩固已获得的知识, 并加深对知识的理解。为学生拓展一个“玩”的平台, 引起学生对学习的兴趣, 而这种兴趣, 又将转化为学生继续去创新的一种动力。

(二) 从做中学

在《数控加工机械基础》教材中对于“认识数控车床主轴零部件”这一任务, 学生是最难掌握和理解的。为此, 笔者都要求学生拆卸和组装齿轮变速箱。让学生对照实物, 阅读图纸, 提出拆卸和组装的方案。按要求拆卸完后, 充分发挥联系机械制图的知识, 培养学生综合分析和解决问题的能力。比如:轴是怎样固定的?键槽、轴承有什么作用?……通过每个学生的参与, 学生不知不觉在动手中学到了实际技术和理论知识, 感受到了学习的乐趣。这种以学生动手为主、理论和动手紧密结合的教学方法, 不但大大减少学生上课讲话、做小动作、睡觉的现象, 更主要的是锻炼了学生的动手能力和观察能力, 还培养了学生的学习兴趣, 提高了课堂教学的效果。教师教得轻松, 学生学得也轻松, 而且将来还能应用于实际, 符合当前中职学生能力培养的要求。

这样, 学习的主动权交给了学习的主人——学生, 教师在整个教学过程中尊重和维护了学生自主学习和发展。教师在教学中着力引导学生标新立异, 各持己见, 着重培养其思维的多向性、批判性, 并促使其外化为各种创新能力。整个“教”与“学”的过程都始终围绕着“做”而展开。

教学方法“活”了, 学生会“乐学”了, 体会到“成功”了。同样一个教学内容采取“活”的教法, 学生的学习兴趣就浓了, 课堂教学目的也就达到了。这就要求我们从尊重学生的个性出发, 给学生以自由、活动的空间, 使他们的潜力得到开发, 实现他们的发展目标。这也说明教师在上课时, 要根据教材的特点和学生的实际情况, 在精通理论知识和熟练动手技能的前提下, 精心设计教学方法, 把理论和实验、实训有机地结合起来。这样的教学方法会给学生在学习中留下深刻的印象, 既加深了学生对所学理论的理解, 又强化了动手能力的培养, 还能调动学生的学习兴趣, 变被动学习为主动学习, 变填鸭式教学为启发引导式教学。这种边做边学的教学模式能把理论知识和实际操作融合在一起, 一定会

收到事半功倍的效果。尤其对基础较差、厌学情绪严重的学生确实是较为理想的教学方法。当然, “活”不是花架子, “活”不是花样翻新, 不是故弄玄虚。中职学校数控加工机械基础课程的教学方法还要由培养目标的定向性、课程内容的实用性和教学过程的实际性来决定, 做到“活而不乱, 实而不死”, 力求达到活教活学、乐教乐学、会教会学的理想境界, 这才是真正意义上的高效教学。

三、享受成功的喜悦, 让学生在感悟中回味魅力教学

授人以渔, 还要悟其渔识。悟其渔识是教学的第三境界, 即是“魅力教学”。“魅力教学”一定是“有效教学”甚至是“高效教学”, 而且它还是从效率和效果层面上值得肯定的“课堂教学”。所以说, “魅力教学”的魅力在于课堂教学设计精妙的“艺术魅力”所产生的课堂向心力。另外, “魅力教学”的魅力还在于课堂教学合乎学生认识规律所产生的“科学魅力”, 在于不断超越自我而产生的“创新魅力”, 更在于能够使师生得到共同进步和提高的“发展魅力”。

比如, 在学习四杆机构这课内容时, 先指导学生按以下步骤学习: (1) 运用多媒体展示饮水机的抽水、汽车的自卸装置动画, 引出四杆机构; (2) 讲解定义、结构等基础知识。以上属于“授人以鱼”。

为了让学生进一步加强掌握四杆机构, 教师继而提出问题:家用电风扇为什么能来回摇头, 这是依据什么原理设计的?指导学生拆装电风扇, 学生根据拆的结果, 通过自主的学习研究, 分析得出四杆机构的结构、工作原理、特点等。

以上教学可以说是“授人以渔”。

最后提出问题:能否设计一个可以任意调节的摇头电风扇?通过这样的教学设计, 引发学生进行开创性的思维, 帮其“悟渔识”。

在上述教学设计中, 我们看到了教师从“授人以鱼”到“授人以渔”再到“悟其渔识”的过程, 在教师的讲授中, 学生落实了知识点, 学生主动参与, 在自主学习过程中巩固了知识点, 突破了难点。

再有讲授“链传动”时, 自行车是大家日常生活中的交通工具, 随处可见, 这时教师设计一个导学案: (1) 链传动的组成; (2) 链传动的特点; (3) 滚子链的结构、标记; (4) 滚子链的维护。

学生们带着问题, 分小组拆开迷你型自行车, 手脑并用。各小组针对在实施课堂项目中出现的各种问题, 群策群力, 分析原因, 提出解决方案并择优选取。“授人以鱼”是直接教授链传动的知识, 学生通过拆解自行车, 小组合作探究, 自主学习完成链传动的知识, 这是“授人以渔”。这个时候教师提出问题:链条为什么会脱链?有什么解决办法?将链条脱链问题巧妙地转换成一种迁移问题, 让学生根据已学的链传动的知识分析解决。

最后提出课外拓展题:能否设计一个水陆两栖的自行车?请大家观看央视节目《我爱发明》, 其中就有水上自行车的发明。在自行车的前后轮轴上增加可以收缩的气囊, 在陆地上骑行收起气囊, 在水上骑行放下气囊, 保证自行车可以漂浮在水上, 并保持稳定。通过改装后链轮, 增加齿轮传动, 带动万向节, 将动力传向自行车最后的螺旋桨。在水中骑行, 由螺旋桨推动自行车在水中前进。

如果说“鱼”“渔”是靠“授”的话, 那么“渔识”则主要靠“悟”。“悟”的过程, 有自发的, 也可以是有意识地进行训练和培养。“授人以渔”是让学生通过查阅工具书、电脑以及借助实物等多种手段, 自主学习完成教学内容。而“悟其渔识”, 是让学生在完成教学内容的基础上, 感受机械之美, 拓展学生的创新能力, 丰富学生的创新知识, 打通学生的创新通道。

总之, 给学生一个“传统”的教学方式, 让学生感到“乏味”;给学生一个“宽松”的教学环境, 让学生善于交流;给学生一个“开放”的课堂, 让学生勇于探究;给学生一个“享受”的教学氛围, 让学生乐于交融。创设一个“渐次递升”的课堂教学境界, 学生的思维“活”起来了, 手也“动”起来, 方法也“多”起来, 内容也“趣”起来了。让学生学得更轻松, 掌握得更全面。

摘要：数控加工机械基础课的教法设计要根据学生的实际情况, 以培养学生的学习兴趣为中心。教师要多提供学生动手机会, 让学生动手在先, 教师讲解在后;让学生先动手后动脑, 在做中学、在玩中学, 使学、做、玩融为一体。本文从摒弃传统教法、营造宽松的学习氛围、让学生充分享受成功的喜悦三方面阐述了教学三重境界的精髓。

关键词：数控加工机械基础,三重境界

参考文献

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