时间：2023-03-14 15:20:38
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数控机床以其优越性逐步取代普通机床，专用机床，运用在工业加工领域中。数控系统是由译码、刀补、插补、界面等相对独立的任务所组成的实时多任务系统。它把编程人员输入的数控程序，转变为数控机床的运动。运动轨迹完全取决于输入的程序。程序是由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。作为主体的程序内容是编程人员根据各个零件的外形差异，用数控指令编写。每个指令都有着自己的运动轨迹。
一、数控车削编程中，指令的使用（华中系统）
（一）G00和G01的区别，如何正确使用
G00是快速点定位指令。功能是使刀具以点位控制方式，从刀具当前所在点以各轴设定的最高允许速度（乘以进给修调倍率）快速移动到定位目标点。
G01是直线插补指令。功能是作直线轮廓的切削加工运动。有时也作很短距离的空行程运动。
这两个指令都可以使刀具从当前所在点移到定位目标点。所以，在实际运用中，容易将它们混淆使用。为了正确的运用G00和G01，就要找出它们的不同之处，加以区分。
首先，G00指令的格式中不带F参数。它的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定。故在执行G00指令时，由于各个轴以各自速度移动，根据实际情况的不同，各轴到达终点的先后次序也会有所不同，因而联动直线轴的合成轨迹有时是直线，有时是折线。为此，运行G00指令时，要先搞清楚刀具运动轨迹，避免刀具与工件或夹具发生碰撞。G01指令格式中带F参数，刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，运行到达终点。它的联动直线轴的合成轨迹始终为直线。
其次，使用的场合不同。G00适用场合一般为加工前的快速定位或加工后的快速退刀。正确运行过程中，始终不与工件接触。G01一般作为直线轮廓的切削加工运动。有时也作很短距离的空行程运动，以防止G00指令在短距离高速度运动时可能出现的惯性过冲现象。
（二）G02和G03方向的判断
G02，G03分别为顺时针圆弧插补和逆时针圆弧插补。判断圆弧是用G02加工还是G03加工的方法是：站在垂直于圆弧所在平面（插补平面）的坐标轴的正方向进行观察判断。如图1所示。
图1：圆弧插补G02/G03方向的规定
数控车床加工回转体零件，只需标出X轴和Z轴。故它的插补平面为XOZ平面。我们根据右手笛卡儿坐标系原理，可以表示出Y坐标轴。Y轴的方向为垂直于X轴和Z轴，箭头指向朝里。根据判断方法可以得出：图1中的（a）圆弧起点到圆弧终点是顺时针方向，用G02加工；图1中的（b）圆弧起点到圆弧终点是逆时针方向，用G03加工。
（三）粗车复合循环G71指令运动轨迹的确定
G71是粗车复合循环指令。它的指令格式为：G71U(d)R(e)P(ns)Q(nf)X(u)Z(w)F(f)T(T)S(s)这个指令参数教多，分别表示：d—切削深度、e—退刀量、ns—精加工路线的第一个程序段顺序号、nf—精加工路线的最后一个程序段顺序号、u/2—Z轴方向保留的精加工余量、w—X轴方向保留的精加工余量。
在执行含有G71指令的程序段时，刀具粗加工的运动轨迹取决于程序段N（ns）～N（nf）给定的精加工轨迹和刀具执行G71指令前的所在位置（循环起点）。
如图2所示，
图2：内/外径粗车复合循环
A为循环起点，AA′B′B为精加工编程轨迹。在进行G71粗加工前，为了保证X轴和Z轴方向的精加工余量，系统将循环起点A的坐标值分别在X轴和Z轴方向加上对应的精加工余量求得C点。把刀具先由A点位移到C点，再进行粗加工复合循环。粗加工路线和加工次数由系统根据指定的精加工路线和粗加工的切削深度、退刀量，自动计算得出。由此可见，在执行G71指令时，系统早已将精加工程序段进行扫描，译码并确定其轮廓。要注意的地方就是，在编写精加工程序时，刀具从AA′之间的程序段在Z轴方向不能产生位移。并且循环起点A必须是工件外一点。
二、结语
数控技术的高速发展，数控系统的不断改良，许多指令有了更完善的功用。了解每个指令的功用和运动轨迹，运用起来才能得心应手。程序编写更为简化方便。
本系统采用自行开发的二维图形软件包实现加工零件轮廓的图形描述,经过工序划分以及加工工艺参数的人机交互式输入,实现了数控加工程序直接从图形到程序的自动编程。
1.系统框架结构和功能
本系统结构模块的组成框图如图1所示,主要由以下模块组成:
(1)加工工艺规划模块。此模块根据数控加工工艺特点,将其分解为开口槽腔、闭口槽腔、端面车削、螺纹、切断等工步(开口槽腔、闭口槽腔、螺纹分别有外圆和内孔之分)。任何车削加工零件的外形轮廓加工工艺都可以拆分为以上工步。每一工步都有粗、精加工,可以通过工序管理器来实行加工程序的合并。
(2)特征图元绘制模块。此模块具有简单的CAD造型功能,能够完成零件二维轮廓的绘制。
同时在刀位轨迹生成以后能够实现轨迹的图形仿真显示。
(3)工艺参数设定模块。此模块对各种加工工艺参数进行交互式输入,包括起刀点、进退刀矢量、加工余量、切削深度、进给量、切削速度以及机床主轴转速等工艺参数。
(4)刀位轨迹生成模块。此模块根据所选择的工步以及走刀方式,自动生成刀位轨迹。
(5)G代码生成模块。此模块将系统生成的刀位轨迹转换为数控车床加工G代码程序并以文本文档的形式输出。
2.零件轮廓的表达以及图形输入
数控车床加工的零件多以轴类及盘类零件为主,尽管这些待加工零件是真三维的,但是在实际加工中,一般都是二维的,即刀具在一次切削过程中始终在X-Z平面内运动。因此,本系统可以用直线、圆弧来完成加工零件轮廓的二维描述。
2.1零件轮廓的表达
数控车床加工的零件,其表面轮廓段一般都由直线和圆弧等构成,针对这种情况建立了零件轮廓的统一表达模型,将构成零件轮廓的各轮廓段统一用轮廓边界点表示,这样便可以建立整体轮廓的统一描述。可以认为零件的整体轮廓均是由直线和圆弧构成的,对于自由曲线,可以根据自由曲线轮廓段的表面粗糙度要求,采用有理B样条插值算法将其离散为一系列直线段。
把构成轮廓表面的各轮廓统一称为边界点,那么整条轮廓便是由多个首尾相连接的边界点所组成,每一边界点内含有一个描述边界性质的几何点点集。直线是一个包含两个几何点(起点和终点)点集的边界点;圆弧是一个包含3个几何点(起点、终点和圆心)点集的边界点,由于三点不能唯一确定一条圆弧,因此,可以再加上圆弧的旋转方向(顺时针或者逆时针)来确定圆弧。本系统采用面向对象的计算机编程语言Python开发[6,7],在数据结构上采用
Python语言的数据类型列表来表示一个轮廓段的边界点。如图2(a)所示的零件轮廓段的数据结构为:Part=[(′Line′,[(2010,12010),(381366,861405)]),(′Oval1′,[0,(381366,861405),(811176,1021418),(591198,621341)]),(′Oval1′,[1,(591198,621341),(461535,381039),(721116,471866)]),(′Line′,[(721116,471866),(821156,201065),(1411307,201065)])]。其中,直线的标志为‘Line’;圆弧的标志为‘Oval1’,圆弧后面的点集列表中的1表示顺圆,0表示逆圆。
2.2图形输入
零件几何图素的输入主要包括点、线、圆的输入,通过系统给出的绘图工具在绘图区绘出。如点可以通过键盘形式进行参数输入,也可以直接通过鼠标点击输入。系统提供了直线和圆弧的绘图工具。直线主要通过两点来生成,选取直线的绘图工具以后,在绘图区直接鼠标点击就可以生成直线,连续点击将生成首尾相连的多条直线。圆弧的绘图工具包括三点圆弧(起点、终点和圆心)以及两点半径圆弧(起点、终点和半径),通过圆弧的旋转方向来最终确定为顺时针圆弧还是逆时针圆弧。
几何元素输入后分别以点线圆的标准形式存放于几何参数表中,其中点的记录内容为坐标值(X,Y),直线和圆弧的记录内容如上文所述。这些数据都以列表的形式存放在计算机的内存中。图2所示为本系统根据数控车削加工工艺划分的开口槽腔和闭口槽腔的图形显示,其中开口槽腔定义为用水平线与零件轮廓线求交时有且只有一个交点的轮廓形状,闭口槽腔则只有两个交点。
零件轮廓数据输入后往往需要进行修改,可利用图形编辑菜单项中的撤消、重画、删除等功能最终形成该零件的加工轮廓图形。直线和直线相交的地方,可以进行倒角处理,在作图过程中,选择倒角功能,可以通过数据显示功能来选择倒角方式(直线倒角还是圆弧倒角),输入倒角的参数最终实现倒角。
3.刀位轨迹和G代码程序的生成
刀位轨迹以及G代码生成是本系统的核心部分,根据前面所述的工步划分,选择合适的工步,绘制零件的加工表面二维轮廓图形,可以使用系统工艺参数数据库自动提供的预设加工工艺参数,也可以通过人机交互方式完成工艺参数的输入。同时也可以修改某一工艺中的刀具参数、切削参数等。数控加工中为减少多次安装带来的安装误差,一般采用一次安装。
对那些需要调头加工的部位采用右偏刀反向走刀切削,此外,对于端面处的开口槽腔,加工时可以选择向下的切削方向。因此加工时的切削方向分为向左、向右和向下的切削方向。
在刀位轨迹规划中,粗加工的刀位轨迹规划是关键,精加工只是刀具沿着轮廓线走刀,因此其刀位轨迹的生成算法仅仅是加工零件表面曲线的偏置,图3所示为开口槽腔加工时的刀位轨迹生成程序框图。而粗加工往往还跟零件的毛坯形状有关,本系统可以绘制外圆以及内孔加工时的毛坯轮廓曲线,跟零件轮廓曲线结合而确定加工区域。根据加工参数中的起刀点、加工余量、进退刀矢量等参数,用水平线与加工区域求交,求得的交点即为刀具刀尖的运动点坐标。
在点击主界面上的生成G代码的按钮后可以将生成刀位轨迹和G代码程序显示在界面上,并可以将零件信息、毛坯信息、加工工艺参数和G代码程序一起用文本文件保存下来。如图4所示,主界面左边显示的就是图3中的开口和闭口槽腔沿负Z轴方向水平切削的刀位轨迹,右下角显示的是生成的G代码程序。
所属课程名称：电器与可编程控制器
实验计划学时：1周
一、 实验目的
1、 巩固、熟悉PLC的基本工作原理和特点
2、 了解所使用的PLC（按实验室提供的设备）各种内部继电器的符号、编号和功能，并能通过查阅资料得到不同型号PLC的内部继电器符号和编号的制定及安排
3、 熟悉各种指令的功能和应用
4、 能设计较简单的功能和应用
二、 预习与参考
1、 查阅相关资料，了解实验用PLC的内部继电器符号和编号的制定及安排。
2、 查阅并了解该种PLC的指令系统。
3、 查阅并了解该种PLC的编程器使用方法
4、 按照设计题目要求，进行初步设计。
三、 实验（设计）要求和设计指标
1 画出PLC接线图
2 设计PLC梯形图和相应的助记符程序
3 调试程序，能实现设计题目规定的工艺过程和功能。
4 工艺过程要求：
4.1 三层电梯控制系统
4.1.7 当电梯在上升、下降途中，任何反方向的按钮均无效。
4.1.8 电梯内有开、关门按钮。
4.1.9 电梯有防夹人的光电开关和门没有完全关好不能开动的安全保护。
4.2 十字路通灯控制系统
两组交通灯时序图如下，关断电源后再启动则从头开始
600)makesmallpic(this,600,1800);' src="file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image1.emf" width="553" height="414" />
4.3 全自动洗衣机PLC控制系统
4.3.1 按下启动按扭及水位选择开关，按下启动开关
4.3.2 开始进水直到高（低）水位，关水
4.3.3 2秒后开始洗涤
4.3.5 如此循环5次，总共120秒后开始排水，排空后脱水10秒
4.3.6 开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍
4.3.7 清洗完成，报警3秒并自动停机（响0.5秒，停0.5秒）
4.3.8 若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（需先排水）
4.4 饮料罐装生产流水线的PLC控制
4.4.1 系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作
4.4.2 当瓶子定位在罐装设备下时，停顿1秒，罐装设备开始工作，罐装过程为5秒钟，罐装过程应有报警显示，5秒后停止并不再显示报警
4.4.3 用两个传感器和若干个加法器检测并记录满瓶数，一旦系统启动，必须记录满瓶数，设最多不超过99999999瓶
4.4.4 可以手动对计数值清零（复位）
四、 实验（设计）仪器设备和材料
PLC
按钮、开关
指示灯
五、 调试及结果测试
根据设计题目的要求，可先进行局部程序调试，局部调试完成后，全部程序联动。
观察联动运行效果是否符合题目的设计要求。
六、 考核形式
指导教师根据学生在整个集中实践过程中的表现、程序设计和调试的效果、实训报告的内容进行综合评定。成绩为：优（100~90分）、良（89~80分）、中（79~70分）、及格（69~60分）、不及格（59~0分）
七、 实验报告要求（实验之前，提供预习报告；实验之后，提供实验报告）
实验报告是实验工作小结，采用统一实验报告纸，应包括以下内容；
① 班别、姓名、合作者、组织、日期。
② 实验目的、任务。
③ 实验接线图、实验步骤合控制过程。
④ 对实验过程中出现的故障进行分析合排除的方法，并回答指导书提出的思考题。
每次实验每人独立写一份实验报告，要求文理通顺，简明扼要，字迹端正，图表清晰，分析合理，结论正确，按时交报告。
思考题
《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）多媒体教学方法。
根据不同的教学内容，我们采用不同的教学方式。在自动编程内容的教学中，我们采用多媒体的教学方法。同学们能在计算机上直接看到自动编程的过程，从CAD设计、工艺参数的设定、刀具轨迹的生成到实体的仿真加工，最后通过后置处理，生成能够直接在数控机床上使用的NC数控程序。教学过程中教师先作多媒体教学演示.后让学生自己动手操作，让学生自己体会自动编程过程。因为课时的关系，自动编程的教学在该课程中只能起到抛砖引玉的作用。
（五）加实验、实训环节。
中图分类号：G715 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）14-0027-03
江苏省徐州技师学院从2003年开始招收数控车工技师，已累计为社会培养1000多名数控车工技师。在这10年的培训教学与考核中积累了一定经验，也存在着许多问题，值得我们思考。
一、数控车工技师考核情况简介
数控车工技师每年由江苏省技能鉴定部门统一安排在3月、5月、9月和11月共考核四次。各校根据自己的实际情况向市技能鉴定指导中心申报，市技能鉴定部门审核通过后，统一上报省技能鉴定指导中心，由省技能鉴定部门从题库统一抽取试题进行考核。省技能鉴定部门派考评人员督导，市技能鉴定部门具体实施。考核共分为论文答辩、理论考核和实操考核三个环节，每个环节独立考核，单独给分，以百分制形式进行，低于60分为不及格，三个环节均达到60分，技师才为考核过关，否则不予通过。
1.论文答辩。论文答辩环节是技师考核的第一关，也是至关重要的一关，此关不及格，后面两关不予考核，取消考试资格。论文答辩小组一般有三名评委组成。学生陈述论文后，评委针对学生的论文对进行提问，问题既有论文内的内容，也有拓展知识。
2.理论考核。理论考核时间为90分钟，满分100分，60分及格。题型有填空题、选择题、判断题、简答题、论述题及编程题等几部分组成。内容包括公差、制图、材料、软件、工艺、机床、夹具、编程和刀具等专业内容，知识面较广。
3.实操考核。实操考核环节由机械加工工艺规程编制、数控车床编程、数控车床加工、零件自检和数控车床精度检测等五个模块组成。总分100分，60分及格，每个模块权重不同，但都要达到60%才为及格。
（1）加工工艺规程编制模块。要求学生根据加工图纸，按照工序独立编制零件加工工艺规程，内容包括刀具、切削用量、工装和量具的选择等。时间为30分钟，分数占10%。
（2）数控车床编程模块。要求学生根据图纸在计算机上独立绘制二维图形，自动生成加工程序，并进行仿真加工。时间为90分钟，分数占20%。
（3）数控车床加工。要求学生根据备料通知要求，把加工程序拷贝或传输到机床上进行独立加工，最终完成图纸要求的配合件。时间为240分钟，分数占50%。
（4）零件自检模块。要求学生根据零件自检表规定的内容，对自己加工的零件尺寸、形位公差和表面粗糙度等进行客观检测。考评教师根据学生检测结果与实际结果之间的差值进行评分。时间包括在数控车床加工的240分钟内，成绩占10%。
（5）数控车床精度检测模块。要求学生按照数控车床精度检测模块规定的内容进行实际检测，并作记录。考评教师根据学生检测方法和检测结果进行评分。时间为30分钟，成绩占10%。
二、数控车工技师考核存在的问题
1.论文撰写方面。技工院校的生源质量相对不高，学生大都是未升入高中或大学的落榜生。他们文化基础知识薄弱，进入技工院校的目的就是想学一门技术，找份合适的工作；他们往往不重视文化知识的进一步学习，而只重视技能训练。文化课的教学学时较短，论文写作水平大多只停留在初高中的层次上，甚至更低。所以，要让这部分学生经过三至四年专业知识学习后再写出像样的论文，难度确实很大。不要说文学功底不牢，遣词造句不行，就是专业素材都很成问题。他们一是没有实际工作经验，只是在校内按教师要求进行零件的加工，二是不重视工艺的分析、经验的积累，三是没有技术革新的能力。他们的论文要么是书本内容的复制，要么是网上现成论文的下载，要么是教师编制工艺的抄写，根本没有创新。能够写出自己感想或体会的文章已实属不易，所以一次通过率往往不高。
2.理论考核方面。数控车工技师理论考核牵涉的知识面非常广泛，几乎涵盖了在校学习的所有专业知识。这些知识点分散在10多门课程中，零散且不系统，又没有复纲，全靠教师的经验和学生平时的知识积累。往往经过几个月的紧张忙碌后，成绩还不是很理想，极大地挫伤了学生申报技师考核的积极性。
3.实操考核方面。虽然学生平时很重视实训操作的训练，但由于实操考核环节模块较多，考前一周才能看到实操考核的备料通知单，只能凭教师的经验和学生的基础进行考核。如果平时没有扎实的基本功和识图、编程、工艺分析等方面的综合能力，在有限的时间内通过实操项目的考核难度确实很大，而且每个模块均要达到所占分数的60%以上，否则不能过关，所以总体过关率也不是很高。
对职业院校《数控系统原理》课堂教学如何进行，本人进行了探索。在数控编程技术课程中实施行动导向教学,需要教师转变观念,从专业人才培养目标出发,确定学生对数控编程的能力培养目标,从而构建行动导向的知识模块。在总结过去教学方法的基础上,希望能不断创新,不断改进教学方法和手段,在教育过程中充分发挥学生的主体作用,通过多种方法有针对性地开展教学活动,充分调动学生的学习主动性、创造性,努力提高课堂教学效率。总结多年的教学实践，我有如下几点粗浅的体会
一、 活跃课堂气氛、变通讲述方法学好数控技术需要坚实的理论基础和丰富的实践经验，学生获得理论基础的主要途径是课堂教学。而数控技术本身是一门较为枯燥的学科，没有生动的事例可以讲解数控专业，也没有经典的故事可供引用，传统的灌输的方法极易使学生失去学习兴趣。如果教师有扎实的功底，同时教学过程中引入新的理念和方法，营造轻松活跃的课堂氛围，就可以使学生在课堂上始终保持高昂的情绪。例如：生动形象的比喻问题：刀具的补偿概念是数控编程技术中一个非常重要的概念，而学生对于刀具补偿概念的理解往往停留在表面上，好像知道了，但是应用时就往往出问题。归根结底还是对刀具补偿概念的理解深度上不够。 解决方法：例如在讲述刀具的半径补偿时可以利用生活中的例子做比喻让学生不但记住指令而且能够理解中国知网论文数据库。通过比喻不但使学生在思想上理解了刀具半径补偿的概念，而且由于更深入的理解也使得实际应用上更能灵活多变的使用刀具半径补偿功能提高加工效率。 小结：日常生活中有很多事例都可以被引入到数控教学中，教鞭、粉笔盒、钢笔、书本、讲台等都可以作为道具，同时数控系统、数控编程中的很多理论都可以采用计算机动画的方式进行演示。二、 实现实践教学与理论教学的融合实践教学与理论教学的整合并不是简单的教学合并数控专业，而是从知识体系上的融合，具体根据各个知识模块教学的需要，设计实践与理论融合的方式，以及融合的比例。例如有些课上实训后开始讲授理论，如讲授数控加工刀具时，直接在实训室进行，学生通过理论讲解并现场使用，马上就理解了原来难以理解的理论知识。实习教学是数控专业的一个重要环节,由于数控加工牵涉到机床、夹具、刀具、工艺路线、切削参数及编程方面的知识,由于数控设备少,我们可先在普通设备上培训有关知识,避免一开始就就让大批学生涌向数量不多的数控机床,等到相关知识准备好了,需要进行程序运行时才上数控机床,这就大大减少了数控机床的工作量,从而缓解了设备不足的压力。因此,我建议实习应按普通机床加工(如普车、普铣)→仿真模拟训练→数控机床操作三步进行,其中,普车普铣旨在让学生掌握主要的机械加工工艺与装夹方法。训练其对不同材料,不同零件,采用何种工艺路线,及在不同的工艺路线、不同的主轴转速、进给速度及切削深度条件对工件的形位精度产生的影响。培养学生对切削加工参数和工艺路线制定的感性认识。仿真模拟训练主要是培养学生对编程指令和机床面板的熟练程度,为在数控机床上的操作打下坚实的基础。避免因指令不熟而损坏数控设备。三、充分利用多媒体教学结合现有的教具进行多元化教学
在讲述数控编程时，我们都会给学生准备一些图纸让学生进行练习，而如果只用工件的图纸的话就不会有很好的效果。因为图纸毕竟不能完全的把零件的所有特点表达的非常的清楚，学生也很难理解所编写的程序的加工结果到底是个什么东西。如果我们在提供给学生图纸的同时也提供一个已加工的工件的话数控专业，效果就比较好了。对于初学编程的学生，需要将零件的图纸和零件结合起来，让学生了解到程序运行的结果就是这个工件了，即省了很多时间对零件的特点进行讲述，又把被动的讲述变成让学生主动的思考。使学生学会能够根据工件的实际特点确定加工方式，能根据工件的最后几何形状主动思考编程过程中存在的问题，并提出问题进行解决。虽然在这个过程中我们只提供了一个完整的工件，但看似简单的一个过程却将学生从被动接受的角色转换成主动思考的角度了。这一转换不但提高了学生学习的效率，而且使学生在学习中逐渐掌握了正确的 学习方法，而这一点才是最重要的。
四、师资队伍的建设,对数控教师进行再培养
教师是课程建设与组织教学实施的主体,其素质高低直接影响课堂教学目标的实现,而数控专业又是一门工程实践性的学科,且发展很快,对从事数控专业的教师而言,应既是知识的传播者,也是实践的示范者。目前,中等职业教育学校的专业教师,大多是从学校到学校,缺乏实践这一环节的训练,在动手能力的培养上还有待提高,同时,由于该专业的特点,在理论上还需加强专业学习,把教材钻深钻透中国知网论文数据库。因此,作为数控专业的教师必须加强“双师型”能力的培养。作到台上能讲,台下能做,理论联系实际,才能真正地把这一门课上好。而要做到这些,任课老师积极主动地投入学习,是十分重要的,但光有老师一方面的积极性是远远不够的,为了让老师尽快向双师型过渡,学校对教师的关心和培养,更为重要。学校应尽量为教师的理论提高创造必要条件,争取多让老师参加社会或高校的理论培训和学术交流,让教师能熟悉和了解数控技术的发展、动态和方向。及时掌握最新理论,在实践上,学校也应鼓励和支持教师积极参加实践操作,参加实习指导,为教师提高动手能力提供更多更方便的条件。双师型教师的培养将直接影响到数控人才的培养。 职业教育要以就业为导向，以服务生产第一线为目的。数控编程技术是一门应用性很强的实用技术数控专业，能够让学生扎实的掌握这门技术，并能够使用这门技术为生产制造服务，成为一名合格的现代高技能人才。是我们每一位老师的忠实的愿望。困则思变，只有在不断的变化和尝试中我们才能真正的做到传道、授业、解惑。随着机械制造业的发展和更多的新技术的出现，职业学校的老师必然面临着更多的考验，如何让学生掌握实用技术、技能，更有效地提高教学效率，是我们永恒的探讨主题。
参考文献
[1]顾华.数控加工与编程[M].北京：人民邮电出版社，2008
[2]钱东东.实用数控编程与操作[M]. 北京：北京大学出版社，2007
对职业院校数控课堂教学如何进行，本人进行了探索。在数控编程技术课程中实施行动导向教学，需要教师转变观念，从专业人才培养目标出发，确定学生对数控编程的能力培养目标，从而构建行动导向的知识模块。在总结过去教学方法的基础上，希望能不断创新，不断改进教学方法和手段，在教育过程中充分发挥学生的主体作用，通过多种方法有针对性地开展教学活动，充分调动学生的学习主动性、创造性，努力提高课堂教学效率。总结多年的教学实践，我有如下几点粗浅的体会
一、 活跃课堂气氛、变通讲述方法学好数控技术需要坚实的理论基础和丰富的实践经验，学生获得理论基础的主要途径是课堂教学。而数控技术本身是一门较为枯燥的学科，没有生动的事例可以讲解数控专业，也没有经典的故事可供引用，传统的灌输的方法极易使学生失去学习兴趣。如果教师有扎实的功底，同时教学过程中引入新的理念和方法，营造轻松活跃的课堂氛围，就可以使学生在课堂上始终保持高昂的情绪。例如：生动形象的比喻问题：刀具的补偿概念是数控编程技术中一个非常重要的概念，而学生对于刀具补偿概念的理解往往停留在表面上，好像知道了，但是应用时就往往出问题。归根结底还是对刀具补偿概念的理解深度上不够。 解决方法：例如在讲述刀具的半径补偿时可以利用生活中的例子做比喻让学生不但记住指令而且能够理解中国知网论文数据库。通过比喻不但使学生在思想上理解了刀具半径补偿的概念，而且由于更深入的理解也使得实际应用上更能灵活多变的使用刀具半径补偿功能提高加工效率。 小结：日常生活中有很多事例都可以被引入到数控教学中，教鞭、粉笔盒、钢笔、书本、讲台等都可以作为道具，同时数控系统、数控编程中的很多理论都可以采用计算机动画的方式进行演示。二、 实现实践教学与理论教学的融合实践教学与理论教学的整合并不是简单的教学合并数控专业，而是从知识体系上的融合，具体根据各个知识模块教学的需要，设计实践与理论融合的方式，以及融合的比例。例如有些课上实训后开始讲授理论，如讲授数控加工刀具时，直接在实训室进行，学生通过理论讲解并现场使用，马上就理解了原来难以理解的理论知识。实习教学是数控专业的一个重要环节，由于数控加工牵涉到机床、夹具、刀具、工艺路线、切削参数及编程方面的知识，由于数控设备少，我们可先在普通设备上培训有关知识，避免一开始就就让大批学生涌向数量不多的数控机床，等到相关知识准备好了，需要进行程序运行时才上数控机床，这就大大减少了数控机床的工作量，从而缓解了设备不足的压力。因此，我建议实习应按普通机床加工（如普车、普铣）仿真模拟训练数控机床操作三步进行，其中，普车普铣旨在让学生掌握主要的机械加工工艺与装夹方法。训练其对不同材料，不同零件，采用何种工艺路线，及在不同的工艺路线、不同的主轴转速、进给速度及切削深度条件对工件的形位精度产生的影响。培养学生对切削加工参数和工艺路线制定的感性认识。仿真模拟训练主要是培养学生对编程指令和机床面板的熟练程度，为在数控机床上的操作打下坚实的基础。避免因指令不熟而损坏数控设备。三、充分利用多媒体教学结合现有的教具进行多元化教学
“Numerical control Process technology” educational reform exploration
Liao Peiyuan
【Abstract】Does this article high specially “the machine manufacture craft and the equipment” in a specialty branch professional course “Numerical control Process technology” embark from the quality, how explores implements the educational reform method effectively. Through the educational reform implementation process analysis, demonstrated the specialized English the seepage teaching numerical control programming, the experiment, really teach the strengthening, as well as in the classroom interactive type teaching method deeply student’s welcome, student’s specialized ability was also obtained the enhancement.
【Key words】Educational reform; Numerical control process technology
《数控加工技术》是高职高专学校“机械制造工艺与设备专业”的主干课程。2002年，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。在课题的教学方法改革中，强调了让学生在学习过程中做自行研究课题，在课堂学习过程中多与老师一起互动学习。教改方案取得了有关专家的认可。2003年，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。
1 教改实施前的准备
1.1 授课计划的制定:2003-2004学年第一学期，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。
1.2 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。教学过程中，对一些喜欢英语的同学来说，他们非常喜欢这样的形式，平时在与同学们的交流中已得到及时反馈。
思考题及习题的准备也很有必要。通过布置思考题及习题，让学生在学习之后有个思考和消化的过程。
自动编程内容和V-CNC程序验证内容的准备。自动编程内容让学生开拓视野，在学会手工编程基础知识之后，提高技能，让学生了解复杂零件的自动编程过程，以适应社会发展的需要。程序的编制需进行验证，使用V-CNC虚拟仿真软件，让学生在上机床操作之前，先对操作环境，加工过程有个全面的认识，在仿真过程中发现问题，避免操作时发生碰刀、过切等错误。为此为学生准备了MasterCAM9.0和V-CNC的补充教材和CAI课件。
在教学内容中强化编程，特别在编程时让学生必须考虑工艺问题，使学生在学习编程时懂得了工艺路线的确定、刀具的选择和切削用量的设定方法，为期末的实训作好准备，也为社会输送能尽快适应数控机床操作岗位的人才作好准备。
2 教改实施
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。
(1)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。
(2)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。
我们没有作大规模试点的另一个原因来源于事先的调查研究。在调查中我们知道只有3％-5％的学生有预习习惯，12％-27％的学生在老师布置预习作业时会预习，人数不到一半，让学生主动学习有些困难。在本学期的实施过程中确实也遇到了阻力，一般每堂课结束，老师会告知学生下堂课的内容，希望学生能进行预习，特别有两次老师布置了预习题目，但结果也只有8％-11％的学生有预习习惯，21％-31％的学生完成了老师布置的预习作业。
虽然主动参与的同学不到一半，但也不能放弃尝试。我们鼓励完成预习作业的同学上台讲解．并提出他在预习中遇到的问题，大家一起解决，最终老师给出结论。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。
其实学生是喜欢这种形式的，因为在调查中可以看出，有66％-71％的学生喜欢互动式的教学方法，只是他们只想活跃课堂气氛，但还不知道自己怎样参与。通过进一步的引导，相信会收到更好的效果。
(3)多媒体教学方法:根据不同的教学内容，我们采用不同的教学方式。在自动编程内容的教学中，我们采用多媒体的教学方法。同学们能在计算机上直接看到自动编程的过程，从CAD设计、工艺参数的设定、刀具轨迹的生成到实体的仿真加工，最后通过后置处理，生成能够直接在数控机床上使用的NC数控程序。教学过程中教师先作多媒体教学演示．后让学生自己动手操作，让学生自己体会自动编程过程。因为课时的关系，自动编程的教学在该课程中只能起到抛砖引玉的作用。
(4)加强实验、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。在批改学生的数控程序上，也相对传统模式作了改革。对每位同学批改所有的数控程序，将花费任课老师大量的时间，再认真也难免会有所疏漏，没有指出学生的错误，将误导学生。为此，充分利用先进资源，将更有效地提高教学质量。对于学生所编的程序，要求学生在计算机房用 V-CNC虚拟仿真软件进行验证，老师在计算机房进行辅导，并对验证结果当场评分。
在实验环节中，我们要求每位同学完成指定的五个实验，并完成实验报告。实验的教学方式采用传、帮、带的形式，第一批由老师讲解并演示，以后的几批同学均由他们上一组中的同学进行带教，老师只在一旁作指导。这种方式使学生参与的机会更多，发现的问题也更多，学到的实践知识也更多，实验效果良好，得到同学们的认可。
实训这一环节完全贯彻了行为导向的教学方式。实训是提高数控加工技术、综合验证数控加工能力的一个重要环节。大部分学生比较重视这一环节。因为在这一环节，学生能学到很多实践知识．并把所学知识融会贯通。实训时，老师布置加工任务．要求学生对所给的零件安排加工工艺路线，设定切削用量，从毛坯开始，编制合理的程序．独立完成整个零件的加工，并将尺寸和表面粗糙度控制在要求的范围内。为尽量减少事故的发生，要求学生必须事先在仿真软件上验证加工轨迹．再上机床进行加工。通过独立完成整个零件的数控加工，学生系统地掌握了数控机床的操作和数控编程及加工知识，很多同学在课程结束之后，参加劳动部组织的数控中级工能力考试．获得了数控中级工证书。在实训时同时强调安全知识及安全的重要性，避免事故的发生。实训效果良好，满意度在逐年增加。
3 教学改革结果分析
教改是否成功，只有通过具体实施，并进行比较研究总结，才能真正得出结论。在本学期进行教学改革之后，我们将《数控加工技术》课程学习情况问卷发给学生填写，得到了一定的信息反馈。现将教改前和教改后的学生学习情况反馈进行比较，结果如附表一所示。从表中可以看出，通过教改，在学生的信息反馈中已取得了一些满意的效果，具体表现为：
(1)教学改革在总体上得到认可，学生中认为学习效果很好的同学由原来的18％提高到 51％。
(2)教改中课程内容的安排更趋合理，学生对课程内容的兴趣由原来的30％提高到57％。
(3)专业英语和自行研究课题的加入得到部分要求上进的同学的认可，各班的反映情况不一，欢迎的比例在34％-60％。
(4)教改之前，学生对自动编程内容感兴趣，希望学；教改之后，通过对自动编程内容的接触，学生们仍表示出广泛的受欢迎程度。
(5)在实验、实训时间和内容的安排上，从数据就可看出，学生的满意度在提高，只是因为学生人数较多(机0121班学生50人，机0122班学生48人)，实验设备较少(三台数控车床、二台数控铣床、一台加工中心)，以及学时的关系，学生对实验时间和实验内容还有更高的要求。
1 引言
数控机床一经设计，在装配、调试后便确定了一个固定的点，称为机床原点。与此建立了数控机床坐标系。编程人员编程时以工件上的某个基点作为编程零点,并以编程零点为原点建立一个编程坐标系。程序里的尺寸数据均以编程原点作为基准参考点。然而数控机床运行时是按机床坐标系的坐标而运行的,因此加工前,操作人员必须把编程原点转化为加工原点，即把编程坐标系原点在机床坐标系中的位置坐标告诉数控系统,建立加工坐标系。同时通过对刀确定各把刀具在各坐标轴上的偏置补偿值。
2 常见数控机床加工坐标系建立方法
数控系统一般采用2种方法来建立工件坐标系:(1)通过刀具起始点与工件零点的相对位置来确定工件在机床参考点坐标系中的位置,即G92指令方式；(2)通过找出工件零点与机床原点的相对距离,把这个相对距离作为零点偏置值输入到系统中,从而达到使工件在机床坐标系中有一个正确位置的目的,也就是G54～G59的方式。这里我们介绍G54～G59的对刀方法。
2.1数控车床的对刀
数控车床的数控功能和操作较为简单,一般多采用试切法对刀。如图1所示轴类工件,用四把刀对毛坯加工:用90°偏刀车外圆及右端面,用切断刀切槽,用圆弧车刀车外圆弧面,用螺纹刀车右端螺纹,最后用切断刀切断。为实现精确对刀,采用试切法对刀。选定90°偏刀(01号刀)作为基准刀, 刀尖移动到与工件坐标系的原点重合时(如果不能重合,推算出理论重合时的刀具在各坐标轴的机械坐标值)刀具在各坐标轴上的机械坐标值记录下来,加工前送入G54-G59程序中使用的那个坐标系设定指令下的(X-, Z-)寄存器中。对于基准刀,X、Z向补偿值为0,转位，选定02号刀,移到刚基准刀所在的位置，记下CRT上显示的X、Z坐标值, 由操作者在CRT/MD面板上用“刀具偏置”功能键输入至刀具补偿寄存器内,采用同样方法,设置其余两把刀具的偏置量。如下表。
1.关注点不一样，学校和学生意见分歧由于教育行政部门每年都要对毕业论文（设计）进行抽检评优，所以学校很紧张，万一结果不好，影响学校的声誉。但现状是，机械类专业绝大多数学生从第5学期中后期开始进行顶岗实习，而且大部分从事的是机床操作和产品检验、包装等工种，没有太多的技术含量，与“设计”无缘。少部分学生在产品销售岗位实习，还有部分在售后服务岗位实习，与“设计”关系都不大，学生看不到毕业设计对他们将来的工作有多大作用，他们更关注的是就业。因此，没有太大的动力去认真地搞毕业设计。由于学校对老师有要求，老师本意当然想认真地指导学生，可是学生在顶岗实习阶段，不能与老师经常见面，有的根本见不了面，只能通过电话、网络沟通，学生上网不便，邮件也说不清楚，老师只能过一段时间督促一下，指导效果大打折扣。
2.毕业设计所需信息和资料难以搜集，影响进度毕业设计阶段，学生都在企业顶岗实习，企业没有专门的提供给学生的图书馆、机房、网络、实验室等毕业设计所必须的基本条件。学生对相关专业资料的搜集、分析、利用等能力相对较弱，这些资源的缺乏令学生在选题、开题和具体实施阶段显得无从下手，只能胡乱参照往年或网上资料相关题目。例如，机械类专业学生中期检查交上来的题目大多是轴类、箱体类、圆盘类零件的加工工艺及数控编程、各种零件的模具设计、各种普通机床经济型数控化改造、电梯和机械手、水位、各种生产线等的PLC控制、机床夹具设计、机械设备的故障诊断与维修等等，题目有的大而空，有的是课程设计内容，有的是教材上的实例。学生撰写论文时参考教材或网络公开资料过多，没有什么数据支撑，也没有什么自己的观点和实际作品，谈不上论文的质量及学生水平的提高。
3.学生方面的原因江苏省这几年的高职招生，有提前单招，有注册入学，还有中职对口单招，最后，通过真正参加高考录取的考生，所占比例已经较少了。即使是这些学生，录取的分数也很低。而且，江苏省录取的总人数已经超过了报考学生总数，基本上只要想上学，都能上。所以招进来的学生的知识基础较差，学习兴趣不高，水平和能力又参差不齐。毕业设计和顶岗实习时间重叠，绝大部分学生是自己通过人才市场选择的实习企业，岗位要求学生和正式用工一样的工作时间和强度，学生每天上8小时甚至12小时的班，有的企业两班倒，有的三班倒，没有精力再去搞毕业设计。另一方面，在学校的前两年，也没有好好学习专业知识，造成很多学生不知道毕业设计要做什么，怎么做。老师给学生的课题，学生做不了，学生自己定的题目，又很不恰当。勉强写出的论文不规范，文字欠通顺，表述设计意图和设计方案逻辑性不强，质量很低，有的直接抄袭论文或干脆购买，没有起到培养综合能力和科研水平的目的。
4.指导老师方面的原因由于学生多而专业教师少，教师的指导工作量过大，一般平均每位专业教师要承担十多个学生的毕业设计指导，学生远在四处各地，老师无法对学生进行细致、系统和及时的指导和检查。而且本身又有繁重的教学工作，老师的精力跟不上。另外，各个学校重点关注的是招生就业，使得老师可能不太重视毕业设计工作，不愿多花时间与精力。从教师本身来看，高职院校的年轻教师很多是刚从学校毕业的，没有实践环节，只能照本宣科；年长教师，没有知识更新的再教育环节，对新技术不太了解。老师自己实践水平不高，给学生的选题，为回避实践环节，很多选择了与工程实际相脱离的综述类题目或计算机仿真题目。这些都使毕业设计指导工作难度增大，难以保证质量。
二、对策分析
1.提前启动毕业设计工作在人才培养方案中，将各主要专业课程向前两学年转移，减少第三学年的计划课程。第五学期初开始毕业设计，包括落实任务、查阅资料，掌握毕业设计的基本程序、要求，完成毕业论文的总体框架设计。学生在校完成毕业论文总体框架后，到企业、实习基地边实习边做毕业设计，更有针对性，学生不再感到茫然。
2.充分利用毕业顶岗实习到用人单位进行半年以上顶岗实习，是高职院校落实《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高[2006]16号）文件精神，大力推行“校企合作、工学结合”，突出高职教育特色，改革人才培养模式的重要举措。这几年，我院机械类学生的顶岗实习已提前至第5学期的下半学期，由于企业对技能型人才的需求较旺，所以，绝大部分学生自己都能较容易找到相关实习岗位。学生带着各自初拟的毕业设计课题，分散到不同地方、不同部门进行毕业实习，这种分散实习的方式不会影响企业的生产秩序，比较容易被企业接受；还有部分学生，在第3或者第4学期已经选择了进入与学校签有合作培养协议的“订单班”学习，我系有“上海鸿得利”、“富士康”、“亿滋”、“无锡松下”等众多订单班，学生完成基本专业知识学习后直接进入这些单位顶岗实习。毕业设计的内容与实际所从事的岗位联系，如果与初拟的框架有冲突，可再作研究内容和方法的调整，甚至重新开展课题研究。做到理论联系实际，提高学生的解决实际问题能力，提高毕业设计的质量。
3.校企共同指导学校自己聘请公司的技术人员做企业兼职指导教师，实现校企共同指导毕业设计。校内指导教师主要负责毕业设计规范化指导，负责过程管理，制定毕业设计流程，对毕业设计的各个环节进行监督检查，对后期的毕业论文的撰写进行指导和审核。保持与企业指导教师、毕业生的联系与沟通。企业的指导教师负责具体的技术、内容指导，提供企业相关资料以及学生与实习企业合作环境的协调。学校应支付企业导师一定报酬，同时，企业导师参与答辩要占到一定比例。我院建立了顶岗实习管理平台，要求学生顶岗实习期间至少每周写一次周记，每个周记提出一个工作问题，解决一个工作问题，学习一个工作中需要的新知识点，详细记录，并报告指导教师，指导老师进行点评、指导，随时关注学生动态，及时解决学生在实习过程中遇到的问题。另外，学生还要完成手写的实习报告，也按周填写，学生的企业指导老师，对学生一周的工作进行评价、总结.
4.丰富毕业设计课题来源
（1）指导教师的科研课题。此类型题目所占比例呈逐年上升趋势。原因主要是近几年学校科研环境的改善及本系教师队伍的完善，科研项目逐渐增多，项目层次包括院级、市级、省级、国家级。
（2）依托技能竞赛及各级各类创新创业大赛开展毕业设计的实践活动。鼓励学生积级申报江苏省大学生实践创新项目，参加大学生机械设计大赛、自动化生产线安装与调试、汽车维修、汽车营销、数控操作大赛、大学生创业大赛、职业规划大赛等。毕业设计开始时间可以依据竞赛时间进行调整，毕业设计可以以综合性竞赛项目实物作为成果，由竞赛辅导教师兼任毕业设计指导教师，对学生在前期创新过程中的作品进行完善和理论升华。通过技能竞赛学生熟练了技能，树立了竞争意识、团队意识，更尝到了学习技能、精通技能的甜头。
（3）学生自己确立的课题。题目主要来自毕业顶岗实习或者将要就业的单位，收集与实际工作相关的资料，在导师的指导下确定毕业设计题目。这说明学生下企业顶岗实习为毕业设计的选题提供了大量的专业实践机会。对于部分搞不了设计的学生，要求他们将实习体会写下来，形成实习报告。
（4）模具、数控、机械、机电专业跨专业整合，开展任务驱动、项目导向的毕业设计课题探索，使学生综合能力与素质得到全面提升。
（5）参与教师的教学活动。学生参与教学课件的制作，如机械设计基础、液压与气动技术、夹具设计、数控编程、模具设计等课程中的动画、视频的制作。既巩固了所学专业知识，又熟练掌握常用软件的操作，为将来的工作打下了良好的基础。
（6）不断完善毕业设计课题类型，开设毕业设计指导课程。经过这几年的实践总结，我们大体上把机械类高职毕业设计的类型分为以下几类，同时，我院已开设指导毕业设计的相关课程或讲座。1）工艺夹具类。此类主要完成各种零件的加工工艺编制及加工零件所需夹具的设计。2）数控编程类。主要完成零件的加工工艺编制及数控编程，可以和机械设计类结合，以团队的形式，完成机构的设计、机构零件的数控编程、加工。3）注塑、冲压模具类。主要完成各种注塑、冲压模具设计。4）机械设计类。减速器、机器人、机械手、各种泵、控制装备、农业机械、汽车、液压系统及各种设备的设计。5）机床类。机床主传动系统及进给系统设计、钻床、铣床、组合机床设计，也可以利用学校的金工实习车间进行各类机床的拆装、测绘训练。6）机械类课程图形库、动画库、试题库建设。7）机电一体化类普通车床数控化改造及各种设备的PLC控制系统设计。8）机电设备或生产线故障分析与诊断。
（7）答辩形式多样化。答辩可以采取多种形式，答辩地点可以选择校内的多媒体教室、实训室，也可以搬到校外学生顶岗实习的企业现场，邀请企业指导老师、技术人员、学生的同事一起参加答辩；答辩形式可以是陈述性答辩，也可以是作品展示性答辩；团队项目，可指定一人进行答辩。要保证各类形式如实习报告类、调查报告类、市场调研类、创业计划类、售后报告分析类、设计类都可以参加答辩。
三、总结
根据上面分析，现在的毕业设计质量较难保证，而现有国情下高职毕业设计暂时无法替代。但是，毕业设计也应随着形势的发展进行较大程度的改革，否则，不能发挥起应有的过渡桥梁作用，有以下几点值得思考：
（1）是否能强化课程综合实训和课程设计，淡化毕业设计。例如机械设计基础课程结合CAD/CAM课程进行综合实训；液压与气动技术、机械制造基础、PLC等进行课程设计；数控编程与操作理论课程结合实训进行典型零件的数控编程与加工训练。这样的训练更扎实，更有实效。
（2）毕业设计过程要增强学生对毕业设计的认识、让学生明确其目的和意义。
切削用量是表示机床主运动和进给运动大小的重要参数。切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容， 切削用量的大小对加工效率、加工质量、刀具磨损和加工成本均有显著影响。现在，随着CAD/CAM技术的发展，许多CAD/CAM软件都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如：刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中切削用量的确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点来合理的选择切削用量。文章对数控编程中必须面对切削用量的确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，且对应该注意的问题进行了讨论。
1. 数控加工中切削用量的选择原则
切削用量包括切削速度( 主轴转速) 、背吃刀量、进给量，通常称为切削用量三要素。数控加工中选择切削用量，就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。粗、精加工时切削用量的选择原则如下。
粗加工时，一般以提高生产效率为主，但也应考虑经济性和加工成本。切削用量的选择原则首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。
半精加工和精加工时， 应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。 切削用量的选择原则首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合实践经验而定。
(1) 背吃刀量ap(mm)的选择
背吃刀量ap根据加工余量和工艺系统的刚度确定。在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，ap就等于加工余量， 这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。具体选择如下：
粗加工时，在留下精加工、半精加工的余量后，尽可能一次走刀将剩下的余量切除；若工艺系统刚性不足或余量过大不能一次切除，也应按先多后少的不等余量法加工。第一刀的ap应尽可能大些，使刀口在里层切削，避免工件表面不平及有硬皮的铸锻件。
当冲击载荷较大（如断续表面）或工艺系统刚度较差（如细长轴、镗刀杆、机床陈旧）时，可适当降低ap，使切削力减小。
精加工时，ap应根据粗加工留下的余量确定，采用逐渐降低ap的方法，逐步提高加工精度和表面质量。一般精加工时，取ap=0.05～0.8mm；半精加工时，取ap=1.0～3.0mm。
(2) 切削宽度L（mm）
一般L与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。在数控加工中，一般L的取值范围为: L=(0.6～0.9)d。
(3) 进给量(进给速度)f(mm/min或mm/r)的选择
进给量( 进给速度)是数控机床切削用量中的重要参数，根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，参考切削用量手册选取。对于多齿刀具， 其进给速度vf、刀具转速n、刀具齿数Z 及每齿进给量fz的关系为: Vf=fn=fzzn。
粗加工时， 由于对工件表面质量没有太高的要求， f主要受刀杆、刀片、机床、工件等的强度和刚度所承受的切削力限制，一般根据刚度来选择。工艺系统刚度好时，可用大些的f；反之，适当降低f。
精加工、半精加工时，f应根据工件的表面粗糙度Ra要求选择。Ra要求小的，取较小的f，但又不能过小，因为f过小，切削厚度hD过薄，Ra反而增大，且刀具磨损加剧。刀具的副偏角愈大，刀尖圆弧半径愈大，则f可选较大值。一般，精铣时可取20～25mm/min， 精车时可取0.10～0.20mm/r。还应注意零件加工中的某些特殊因素。比如在轮廓加工中，选择进给量时，应考虑轮廓拐角处的超程问题。特别是在拐角较大、进给速度较高时，应在接近拐角处适当降低进给速度，在拐角后逐渐升速，以保证加工精度。
(4) 切削速度Vc（m/min）的选择
根据已经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度选择切削速度。可用经验公式计算，也可根据生产实践经验在机床说明书允许的切削速度范围内查表选取或者参考有关切削用量手册选用。在选择切削速度时，还应考虑：应尽量避开积屑瘤产生的区域；断续切削时，为减小冲击和热应力，要适当降低切削速度；在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度；加工大件、细长件和薄壁工件时， 应选用较低的切削速度；加工带外皮的工件时，应适当降低切削速度；工艺系统刚性差的，应减小切削速度。
(5) 主轴转速n(r/min)
主轴转速一般根据切削速度VC来选定。
计算公式为: n=1000VC/πD
式中，D为工件或刀具直径（mm）。
数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调(倍率)开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。
2. 结论
随着数控机床在生产实际中的广泛应用，数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控加工程序的编制过程中，要在人机交互状态下合理的确定切削用量。因此，编程人员必须熟悉数控加工中切削用量的确定原则，结合现场的生产状况，选择出合理的切削用量，从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。
参考文献
[1] 赵长旭. 数控加工工艺. 西安：西安电子科技大学出版社，2006.1（2007.9重印）.
