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數控編程方法范文1
關鍵詞：數控技術；仿真軟件；項目教學法；教學改革
作者簡介：王亞利（1986-），女，湖北黃岡人，佛山職業技術學院機電工程系，助教。（廣東 佛山 528137）
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）23-0082-01
“數控編程”是高職數控技術或機械設計與制造等相關專業的重要課程，其基本任務是培養學生掌握金屬切削加工的基本理論知識和工藝規程的編制方法，且能熟練使用數控機床和其他數控設備進行產品加工。目前，數控教學中普遍存在兩個問題：一是數控設備價格昂貴，成本投入很大，許多院校由于資金問題使得機床不能滿足大批學生的教學活動。在教學中因為數控設備數量有限使得學生沒有足夠時間參與實際操作，導致教學效果不理想。二是在傳統的教學中學生被動接受教師講授的知識，教學過程枯燥乏味，致使學生普遍對理論課程不感興趣。因此，本文主要針對高職院校“數控編程”課程存在的問題，探討了一些教學方法，為國內同行教學提供參考借鑒。
一、加工仿真軟件在數控專業中的應用
數控加工仿真軟件是一個應用虛擬現實技術于數控加工操作的仿真軟件，具備對機床操作全過程和加工運行全環境仿真的功能，通過在PC機上操作該軟件，學生能在很短時間內掌握各種系統數控車、數控銑及加工中心的操作。目前，華中數控、廣州超軟、南京斯沃和上海宇龍等仿真系統應用比較廣泛。其優點主要如下：
1.降低教學經費和實訓消耗
數控設備價格昂貴，許多院校由于資金的限制，無法建立與學生數量相適應的數控實訓基地[1]，而使用仿真軟件可大大減少在數控設備上的投入。目前，國內成熟的仿真系統包括數控車床、數控銑床、加工中心，教學中大部分的實訓活動都可以在這些仿真系統中實現。此外，使用仿真軟件，還可以大大減少工件材料和能源的消耗，從而降低實訓成本。
2.在虛擬環境下模擬數控機床的實際操作，操作安全
對于大部分初學者，由于對機床沒有足夠的了解認識，很容易在操作過程中出現安全意外等情況。利用數控仿真系統可以很好地解決這一問題，數控仿真系統屏幕能夠顯示和機床操作面板一模一樣的界面，以動態的模擬顯示代替機床實際運行并且還能夠提示操作信息，如編程錯誤信息和操作失誤機床碰撞報警信息等。利用數控仿真系統可以在計算機上完成程序的檢驗，避免實際實訓中由于誤操作等引起的安全問題。
目前，佛山職業技術學院采用的是斯沃數控仿真系統。利用此軟件進行仿真，只要程序一編好，刀具軌跡就顯示在工件上，馬上可以發現編程有無錯誤，對刀及工件坐標系設置有無問題。仿真加工時，刀具可以精確地沿著軌跡運動，點到程序的哪一行就可對應突顯刀具軌跡，十分方便檢查錯誤。
3.數控加工仿真軟件可以提高課堂效果
由于數控編程十分抽象，指令繁多，格式形式多樣，單靠教師在課堂上講解，學生難以理解或理解不到位。比如對刀過程，其實是很容易的事情，但如果用傳統的教學方法，僅在課堂上紙上談兵，大多數學生都難以理解，如果利用仿真軟件一邊演示一邊教學，通過車刀和工件的運動學生就很容易理解，而且還能自己親手操作來加深認識，理論和實踐也能兼顧了。利用仿真軟件可以彌補在理論教學過程中的不足，在課堂上將理論知識的講解與軟件的仿真操作兩者有機結合，讓學生邊學邊操作，在鞏固理論知識的同時，提高了學生的動手能力。
其次，采用數控仿真進行教學，由于是一人一機，可以保證每個學生有充足的時間來動手，提高了學習效果。而教師通過廣播的方式在每個學生的屏幕上演示其教學內容，可以保證所有的學生均能清楚地觀看并進行模仿，通過動態的仿真操作使教學過程易教易學、教學效果顯著提高。[1]
此外，仿真系統界面自然友好，模擬過程逼真，可以使用戶看到真實的三維加工過程，操作者一目了然，從而能更好地激發學生的學習興趣和動力。
隨著數控仿真技術的發展，仿真軟件與機床的差距越來越小，特別是越來越多的數控仿真軟件支持極坐標、螺旋插補及各種循環指令編程，支持各系統子程序及宏程序編程，支持鏡像、縮放及旋轉等簡化編程指令編程，尤其是近年來加入刀具補償指令及直線和圓弧后倒直角、倒圓角指令的仿真，使得仿真加工可以達到與真實機床完全一樣的效果。很多大專院校已經開始在教學中利用數控加工仿真軟件，并取得了很好的效果。
二、項目教學法在數控專業中的應用
項目教學法是指學生在教師的指導下親自處理一個項目的全過程，在這一過程中學習掌握教學內容。其最顯著的特點是以“項目為主線、教師為引導、學生為主體”，改變了以往“教師講，學生聽”被動的教學模式，創造了學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式。
項目法一般流程主要包括：項目制定、項目計劃、項目實施、項目檢查、項目評價。[2]針對“數控編程”課程而言，其過程如下：第一，項目的選取及設計。主要是結合學生技能水平、學校資源及崗位需求狀況進行項目的制定，在這一過程中，學生收集相關資料，制定合理的項目任務。一般該課程選取的項目有：板類、異形類、軸套類等零件的工藝設計與編程加工。第二，項目計劃。主要是所選取項目的具體落實，任務的合理分配。將全班學生分為若干小組，每個小組負責一個項目，明確項目目的、具體操作步驟、訓練技能要求等，學生通過協調、分工合作共同完成項目任務。[3]在這一階段中主要包括：零件圖紙的數控加工工藝分析、數控加工工藝路線的設計、數控加工工序設計、刀具的選擇、切削用量的選擇、工藝文件的編寫等等。第三，實施階段。按照計劃使項目運行，此階段中主要以學生動手思考為主，教師指導為輔。實際操作中，在學生經過思考的基礎上，教師可以加以引導點撥，或學生之間采用頭腦風暴法共同探討出合理的思路，但教師不必干涉過多，否則不利于學生觀察問題、思考問題、解決問題能力的培養。第四，檢查階段。主要是檢查學生項目完成的情況，及時發現學生存在的問題和亮點。這不僅可以查漏補缺，也可達到知識的再鞏固。第五，評價階段。主要是評價項目完成的效果，評價可以分為學生自我評價和教師評價。[3]自我評價主要通過學生相互之間的交流，分析各自項目存在不足和優勢，通過心得體會等形式加以總結；教師評價主要是進行全面綜合的分析，找出存在的共性問題進行解釋說明，并對完成良好的小組加以表揚，對效果不太理想的小組加以鼓勵。通過評價，使學生對項目效果有一個總體的認識，使其優點繼續保持缺點盡量避免。
利用項目教學法，學生作為學習的主體，通過獨立完成項目，把理論與實踐有機地結合起來，極好地調動了學生學習的主動性、創造性、積極性等。此教學法將抽象枯燥的理論知識有機融合在“項目”的完成過程中，強調學生的自主學習、主動參與，學生唱“主角”，而老師轉為“配角”，實現了師生角色的換位，從而有利于加強對學生自學能力、創新能力、解決問題等綜合能力的培養。
三、總結
針對目前數控教學中普遍存在的設備不足，學生沒有足夠時間操作及數控編程理論知識過于抽象枯燥，多數學生無法堅持學習的現象，可以利用仿真技術和項目教學法。仿真技術能直觀反映實際數控加工過程，使學生在虛擬條件下進行操作，既可有效解決設備缺乏問題，也增強了教學過程的生動性，可使學生在實訓前建立正確的加工工藝概念，避免由于誤操作等引起的操作安全問題；而項目教學法中，教師的作用不再是一部百科全書或一個供學生利用的資料庫，而轉化為一名向導和顧問，幫助學生在獨立研究的道路上迅速前進，引導學生在實踐中發現新知識，掌握新內容。在職業學校、職業教育中，仿真技術和項目教學法有其獨特優勢，是值得提倡的一種教學好方法。
參考文獻：
[1]鄒韶明，朱瑞林.數控加工仿真軟件在數控實訓中的應用[J].湖北函授大學學報，2011，（24）.
數控編程方法范文2
【關鍵詞】數控手工編程；教學；組織方法
《數控手工編程》是數控技術專業的一門核心課程，是為了滿足數控技術專業為企業培養數控機床操作工、數控編程員、數控機床維修工、機械加工工藝員等崗位而設立的，通過這該課程的學習，能掌握必要的數控加工工藝及手工編程數控加工程序的能力。
1 課程現狀
《數控手工編程》課程一般包括三部分的內容，數控車床編程、數控銑床編程和加工中心編程。通常情況下每部分內容的教學過程為：基礎知識介紹――基本指令學習――編程練習。這樣學習的結果是，前兩個階段的信息量很大，學生不能很好地消化吸收，到最后練習的時候不能有效地選擇合適的編程指令，對解決實際問題感到茫然。還有一部分接受能力不很強的學生，一開始就被大量的理論知識壓垮了，幾乎放棄了后面內容的學習。針對這種情況，我們成立了由企業專家、課程開發專家和骨干教師組成的課程開發團隊，到緊密合作的航空企業調研，收集現場資料，對數控技術專業學生今后的崗位任務進行分析，參照行業標準，將工作崗位的任務轉化為學習領域和學習情境。通過收集企業的典型案例，選擇載體，編制課程標準和評價標準，再根據課程實際情況，設計教學方法，設計學習情境，從而確定了課程整體建設方案。
2 學習情境劃分
我們將《數控手工編程》課程劃分為13個學習情境。每個學習情境又劃分為幾個學習子情境，每個學習子情境都由知識目標、能力目標、情境創設、任務實施、知識點、能力點、實例設計、任務測評等組成，共計88個學時，其中理論課時52學時，仿真加工18學時，實操加工18學時。具體設計如表1所示。
由表1可以看出，一個學習情境就是一個實際加工任務，學習子情境包含的內容都是圍繞著這個實際任務而設定，針對性非常強，完成任務需要什么內容就學習什么內容，一個任務完成了，相應的知識點和能力點就掌握了，13個任務串起來，《數控手工編程》的內容就全部涵蓋其中了。同時任務的設計與技能抽查相聯系，與職業技能認證相聯系，與課程設計和畢業設計相聯系，與工作崗位相聯系。
3 教學方法與手段
在組織《數控手工編程》課程的教學過程中，采用了多種行之有效的教學方法。
3.1 理實一體化教學法
每一個任務都分理論教學――仿真加工――實操加工三個步驟進行，將課堂從教室搬到了仿真機房、實訓中心，學生從理論知識到虛擬加工再到實際操作一氣呵成，真正做到了理論與實際的充分結合。在完成任務的同時學生們獲得了極大的成就感，學習興趣會越來越濃厚。
3.2 項目驅動教學法
通過整個課程設定的13學習情境，通過完成相應的任務，使學生掌握這門課程的所有知識點，進而掌握數控編程的精髓。
3.3 虛擬仿真教學法
利用上海宇龍數控仿真軟件，每次任務的內容都要先在仿真軟件上進行驗證，虛擬加工，以方便學生檢查編程中出現的問題，同時熟悉數控機床的操作界面，避免在實操加工中占用機床時間過長和對機床可能造成的損害。
數控編程方法范文3
Abstract: In view of the phenomenon that Vocational "NC Programming and Operations" teaching theory and the reality comes apart, from analyzing the status of students in higher vocational colleges and the needs of the current status of NC talent, this paper proposes higher vocational colleges professional "CNC Programming and Operation" teaching should be based on the principle of "learning has been used, learning is used by students"，points out the teaching methods of “task-driven” and proposes the point of combining theory and practice in the teaching process.
關鍵詞： 高職院校；數控技術人才；數控編程與操作；教學方法；任務驅動
作者簡介：張增英（1979-），女，山東臨沂人，本科，合肥通用職業技術學院助教，研究方向為數控加工；倪利剛（1981-），男，山東威海人，本科，合肥通用機械研究院助工，研究方向為化工機械。
0 引言
隨著我國制造業的不斷發展，機床數控化在制造業中的地位越來越突出。但是，由于數控專業人才的培養在我國起步較晚，數控技術人才的緊缺成了制造業大力發展的瓶頸，大大限制了現代制造業的發展。不言而喻，數控技術人才的培養不論在數量還是質量上都有待于大力推進。由于數控操作對操作人員高素質的要求，在高職教育中大力推行數控技術人才的培養則顯的更為迫切，但由于高職教育在國內起步較晚，多數院校在教學過程中仍然沿用本科教育中的教學方法，理論教學與實踐教學分開進行，往往在教學過程中耗時耗力卻收不到預期的效果，什么樣的教學方法才是真正適合高職院校學生的教學方法？如何才能調動學生的積極性？怎樣才能獲得更好的教學效果？本文就高職教育中數控專業的核心課程《數控編程與操作》的教學方法作一系列的探討。
1 學生情況分析
因材施教，方能事半功倍，針對不同的教學對象要采用不同的教學方法方能收到良好的教學效果。高職院校的學生不同于本科院校的學生，他們普遍理論基礎知識不夠扎實，專業基礎知識學的不夠牢固，自學能力相對較差，但通常動手能力較強，對一些較為直觀的東西比較感興趣，不善于鉆研一些理論性較強的知識。另外，受當前社會形勢的影響，一些學生的學習動機過于功利，他們對于在近期看不到作用的一些課程普遍學習積極性不高，筆者在教學過程中就經常被學生詢問“為什么要學這門課程？它對我將來的就業有什么好處？我能用所學的知識做什么？”之類的問題。針對上述高職院校學生的特點，在《數控編程與操作》這門課的教學過程中，我們應該結合課程本身和學生的學習特點，理論與實踐相結合，課堂教學與仿真、實踐教學相結合，使學生由被動學習變主動學習，并在學習的過程中真正能夠感覺到“學有所用，學為所用”，通過多種方式并存的方法真正調動學生的積極性。
2 教學方法探索
如何讓學生感覺“學有所用，學為所用”，愿意發揮自己的主觀能動性，最大的問題在于如何培養學生的學習興趣，最大限度的調動學生的學習積極性?！芭d趣是最好的老師”，只有對一件事情有了興趣，學習起來才會不惜力氣，變被動學習為主動學習，并且收效顯著。針對高職院校學生學習積極性不高，自學能力不高，動手能力較強的特點在該課程的教學過程中可實施如下方案：
2.1 任務驅動教學法 任務驅動教學法是實施探究式教學的一種教學模式，其顯著特征是，教師的教學與學生的學習都是圍繞一個目標，基于幾項任務來完成的，適合于培養學生的自學能力和獨立分析問題和解決問題的能力，尤其適用于實踐性較強的理工科教學。具體來說，就是教師把一學期要完成的教學內容設計成一個或多個具體的任務，讓學生通過完成這些任務來掌握教學內容，培養解決實際問題和創新的能力。
在高職院?！稊悼鼐幊膛c操作》的教學過程中采用任務驅動教學法可很好的激發學生的學習興趣，能夠將枯燥乏味的理論知識很快的應用到實踐中去，利用所學知識解決實際的問題。在課堂教學過程中，可先針對將要進行的教學內容提出相應的任務，然后結合所提出的任務介紹解決任務所要用到的一系列知識點，最后利用所學知識點完成任務，這樣學生在整個學習過程中都是帶著問題去學習，同時通過任務的完成也可以使學生意識到自己所學的知識是有用的，是可以解決實際問題的。當然在這種方法的實施過程中，首先任務的提出一定要選擇學生日常生活中可以經常接觸到的，這樣才能最大限度的調動學生的積極性，如果所給的任務過于生僻，會給學生造成一種錯覺，老師是為了講課而故意制造的任務，這樣任務的提出就流于形式了。另外，在講課的過程中所授知識點一定要緊緊圍繞所給出的任務，給學生一種感覺，只有掌握了這些知識才能解決任務，切不可離題太遠，那樣，任務的提出也是毫無意義的。最后，在所有知識介紹完后，一定要利用所講知識去完成任務。這樣，整個教學過程才算完整，才會讓學生覺得“學為所用，學有所用”。
2.2 課堂教學+仿真系統（實操教學） 任務驅動教學法解決的只是如何教的問題，那么在教的過程中如何最大限度的體現教學效果，采用什么樣的手段也是教學過程中的一個大問題，如果只是單單的借助傳統的黑板教學或者單一的采用課件，在《數控編程與操作》這門課的教學過程中再好的教學方法恐怕也難收到良好的教學效果。鑒于該課程是一門實踐性較強的課程，在教學的過程中一定要能夠體現其實踐性。現在絕大部分的高職院校都具備相當規模的實訓基地，有大量的數控機床，即便沒有實訓條件的也都購置有數控仿真軟件，但很多學校在教學的過程中仍然采用傳統的理論與實踐教學完全分開的教學方法，通常大約用幾十個課時專門講授理論知識，理論知識全部講授完畢后才安排學生進實訓基地或者操作仿真軟件，這樣安排的結果往往是理論教學和實踐教學完全脫節，理論課上講過的等到實訓時還要再重新講一遍，耗時耗力。結合任務驅動教學法，在安排教學過程時可以將理論教學與實訓教學穿插起來，當一個任務講完了的時候，就讓學生上機床或者操作仿真系統把所講任務加工出來，這樣，既能發揮高職學生動手能力強的特長，又能在加工的過程中體會到極大的成就感的，同時還能對所講知識進一步的加深印象，并且由于理論講授與實踐操作沒有脫節，不需要重復講授。當然，最根本的，通過這樣安排可以讓學生認識到枯燥的課堂講授是為了解決實際的問題，真正體會到“學有所用，學為所用”的樂趣，極大程度的調動他們的積極性，獲得良好的教學效果。
3 教學實例
結合上述，以講解數控車中簡單軸類零件的加工為例，在教學安排上可以首先設置一個簡單任務，讓學生帶著問題進入課堂教學，課堂教學整個授課過程圍繞該任務進行，并不斷的在授課過程中將理論知識與實踐加工結合講解，最后通過仿真系統或者數控車床將所布置任務實際加工出來，從而使學生在解決問題的過程中掌握必要的理論知識，具體的實踐過程如下：
3.1 任務引出 在臥式數控車床上加工如圖1所示的階梯軸類零件，毛坯為Ф40×54，材料為45鋼。
3.2 任務分析 該零件為典型的階梯軸類零件，在普通機床上很容易加工出來，而在數控機床上如何實現該零件的加工呢？
數控機床加工零件主要是靠編寫的程序來實現自動加工的，加工之前必需做好準備工作，例如：刀具準備，零件的裝夾，編程準備，對刀準備等。
3.3 知識準備
3.3.1 工藝安排 結合圖1介紹簡單軸類零件在數控車床上加工的工藝路線。
3.3.2 數控車床常用刀具介紹 結合任務介紹數控車床上常用到的刀具。
3.3.3 程序基礎知識及編程指令 結合任務介紹編程過程中所用到的基礎知識，如車床坐標系統、車床編程特點，常用指令（G00、G01、G28、F、S、T功能、G90、G94）等。
3.4 任務實施
方法一：分幾次進給；
程序如下：
方法二：用單一固定循環G90方式編程；
方法一和二比較：
方法二的程序明顯比方法一的程序簡單的多，實際上G90固定循環中一句程序G90X36.0Z-30.0;
與方法一中的四句程序
完全等效的。
3.5 用仿真系統或實際車床加工該任務 通過該任務的提出――分析――解決，學生把數控車床上加工簡單軸類零件的方法和一些常用指令及其它們的用法結合起來并最終完成了簡單軸類零件的加工，而不是孤立的去學習一個個的知識點。當然，其他的內容也可按照此種方法進行教學，在此不再一一贅述。
4 小結
綜上所述，在高職院?！稊悼鼐幊膛c操作》的教學過程中，不光要針對所教對象的學習特點，因材施教，還要結合課程本身實踐性強的特點，理論與實踐相結合，借助行之有效的教學方法、教學手段，以培養學生自學能力和動手能力為目標，使得學生真正“學有所用，學為所用”。只有這樣，才能解決高職院校教學過程中存在的根本問題，才能真正的調動學生的積極性，發揮學生的特長，使我們的教學工作收到預期的效果，才能使得高職學生成為中國制造業先進的數控人才的主力軍。
參考文獻：
[1]黎震，邱國梁．數控加工編程與操作[M]．上海：同濟大學出版社，2008:41-79.
數控編程方法范文4
一、概述
數控加工技術已成為現代制造技術的核心，采用數控機床加工零件時，往往會遇到被加工的零件中有多個相同內容。零件在數控機床上進行加工時，對零件上的相同內容進行加工的刀具路徑是一樣的，因此相同部分的程序代碼也是一樣的。如被加工的零件中多個相同減輕重量的圓、多個相同的通風口等。對于數控編程者來說，遇到這種情況確定的加工方案與編程的方法很多。問題是要實現編制的程序精簡，也要便于管理，對于編程者來說采用固定循環就顯得尤為重要。
二、相同內容的編程方法
下面以一個實例，詳解相同內容的編程方法。需要說明的是：以下編程方法暫且不考慮刀具補償、設備轉速與進給。
1.主-子編程法
主-子編程法是將相同被加工內容編制成一個獨立的加工程序并將其作為子程序，在主程序中來反復調用。圖1所示的某產品機箱側板零件有54個相同的矩形，將54個相同的矩形加工路線編制成一個子程序，然后在主程序中增加子程序調用指令M98來反復調用子程序，程序如圖2所示。
主-子編程法將被加工零件分解開，化整為單，簡化編程。但在FANUC Oi數控系統中子程序和主程序是相互獨立的，子程序和主程序一樣，必須有自己獨立的程序名，都是以大寫字母“O”開頭的（如主程名是O0188，子程序名是O0189），主程序和子程序也是單獨的存儲在系統中，和主程序一樣占用系統的程序容量和存儲空間。對于操作者和程序管理來說只看程序名，在系統程序目錄中往往難以區分程序的主、子關系。FANUC Oi數控系統在對程序編輯、驗證時，主程序和子程序又不能同時在系統工作界面上進行控制操作控制，要不斷地反復切換。在對程序管理和程序校驗時給操作者帶來了一定的麻煩。
FANUC Oi數控系統的程序名編號資源也是及其有限制的（通常是0000～9999），在實際應用中極易被用完，一旦用完，就需要將暫時不用的程序傳輸出來，因此往往需要反復輸出或輸入程序。在程序輸出或輸入過程中，也要將主程序和子程序分別進行輸出或輸入，這在程序管理上就給操作者和管理者帶來了不便。
2.順序編程法
順序編程法是按加工順序進行逐項編程。如圖1所示從左向右按順序進行加工54個矩形，程序如圖3所示。
順序編程法編制的特點是程序繁長，54個矩形要重復53次相同的程序段（N035～N085與N095～N145代碼相同），程序量很大，檢驗重復性工作太多，而且程序占用容量和存儲空間也相應的比較大。
3.固定循環編程法
固定循環是將被加工相同的內容的程序代碼在一個程序中反復循環。應用FANUC Oi數控系統（因FANUC Oi數控系統沒有某一段程序的反復循環指令）中的公共變量、邏輯比較運算及IF條件轉移語句來實現某一段程序的固定循環，程序如圖4所示。
采用固定循環法，同樣也是將被加工零件化繁為簡，將主-子編程法中的子程序（即第1個矩形的程序代碼序）放入主程序中反復循環執行，程序就得到了很大程度的優化，解決了程序編號資源。同時，也將順序編程法中的54個相同程序段合為一個，程序顯得更為精簡，從而使整個程序不顯得繁長。
數控編程方法范文5
【關鍵詞】PLC電氣控制課程 電動機正反轉 PLC技術 實訓項目 技術文件
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2017）03C-0186-03
PLC電氣控制課程實訓教學要求通過實訓，使學生掌握PLC（可編程序控制器）的基本編程方法，并能使用PLC完成一些簡單的傳統繼電器控制項目；以其中的一個小項目“PLC控制電動機正反轉”為例，說明整個設計、施工工作過程的步驟，以及所要提交的技術文件有哪些，讓學生在學校就開始鍛煉專業工作技能。鑒于每一個工程項目都有許多技術文件，因此，在PLC電氣控制課程實訓教學中，應培養學生學習閱讀及撰寫技術文件的專業技能，培養學生掌握實訓項目的工作步驟，加深對實訓課程內容的認識，提升學生專業技術工作技能，為今后的專業工作打下良好基礎。
一、“電動機控制要求說明”技術文件
要完成一個工作任務的第一步，就要掌握任務的控制要求，對工作任務的生產工藝、控制過程的要求必須掌握，因此，第一個技術文件就是“電動機正反轉控制要求說明書”?？刂埔笥脕碚f明工作任務的目的、方式及實現的過程，說明項目的工作原理，包括基本的操作方法，以及必要的保護措施、實現控制功能的方法；它是后續設計、安裝、維護、維修工作的重要技術文件；在撰寫或分析工作任務控制要求時，要對工作任務的各個方面進行綜合考慮，可以通過與設備的生產者、使用者溝通，掌握整個項目的生產工藝流程，以及基本控制要求、安全保o措施的實施方法；也要充分了解操作者操作設備的流程和習慣，為設備提供方便的操作方式，還要考慮日后設備的運行維護?！皩嵱柸蝿湛刂埔蟆蔽募诟呗殞W生實訓時多為教師已經編寫好給學生的；為鍛煉學生分析問題的能力，教師也可以要求學生互相出任務。下面為電動機正反轉PLC控制要求說明：
電器元件作用規定：SB2、SB3分別為電動機正轉、反轉起動按鈕，SB1為停止按鈕，FR為熱繼電器，KM1、KM2分別為電動機正轉、反轉接觸器；FU1為電動機短路保護熔斷器，FU2為可編程序控制器（PLC）短路保護熔斷器，FU3為PLC輸出端短路保護熔斷器，接觸器線圈電壓為～220V。
工作原理說明：按下SB2，KM1接觸器線圈得電并自鎖，其常開主觸點接通，電動機正轉運行；按下SB1，KM1線圈斷電，主觸點斷開，電動機斷電停止運行。按下SB3，KM2接觸器線圈得電并自鎖，其常開主觸點接通，電動機反轉運行；按下SB1，KM2線圈斷電，主觸點斷開，電動機斷電停止運行。FU1為主電路短路保護的元件，FU2為PLC的短路保護元件，FU3為PLC輸出端的短路保護元件；FR熱繼電器作為電動機過載保護元件，當電動機出現過載時，FR常閉觸點斷開，切斷電動機控制電路，使電動機斷電停止運行；為確保兩個方向接觸器不能同時工作，在設計PLC程序時，必須考慮兩個輸出點的互鎖問題，在PLC外部的接觸器線圈控制電路也要采用接觸器常閉觸點互鎖。
二、“PLC控制地址分配表”技術文件
根據工作任務的控制要求，確定需要控制的執行器件（由PLC輸出點控制的元件），同時根據方便操作及電路保護的要求，確定控制電路的各種指令或保護元件（給PLC發出動作指令的輸入點控制元件）；設計PLC地址分配表，用以說明PLC的I/O地址與哪些元件連接，以及這些元件的功能及作用（實際工程項目中，還要根據這些指令元件及執行元件的種類、數量的多少，決定PLC 輸入/輸出點中數字量、模擬量需要多少個點 ，為選擇PLC的類型提供依據）。同時，還要考慮操作方式的不同，是否采用多地控制的方式、急停按鈕的聯接方式不同，等等，都會影響PLC輸入、輸出點數的多少；因此，第二個技術文件就是“PLC的地址分配表”。通過編寫“PLC地址分配表”，可以讓學生掌握哪些元件應該接輸入端，哪些元件應該接輸出端；表1為地址分配表。
三、“電動機正反轉PLC控制電氣原理圖”技術文件
設計好PLC輸入/輸出地址分配表，根據控制要求完成下一個文件：“電動機正反轉PLC控制電氣原理圖”，電氣原理圖是用來表示電路各電氣元器件中導電部件的連接關系和工作原理的圖紙，并不以元件的實際外形來描述；它是電氣設備最重要的技術圖紙，也是其他電氣系統圖的依據；繪制電氣原理圖的文字符號及圖形符號必須采用最新國家標準，圖紙的布局應遵循主電路在左邊或上面，控制電路及輔助電路在右邊或下面；所有觸點均以未通電或未受壓的狀態來畫；輸入信號元件采用常開或常閉觸點，可根據工作需要設計，起動按鈕多采用常開觸點，而急停按鈕、限位開關等安全保護元件，不應采用常開觸點，而應采用常閉觸點形式，當出現問題時可快速斷開電路；如果為了減少輸入點，可以將安全保護的常閉信號輸入點串聯；對于不能同時工作的接觸器，在程序中要采用互鎖設計，在接觸器硬件連接時也要采用互鎖，起到雙重保險的作用。圖1為電動機正反轉PLC控制電氣原理圖。
學生通過設計或繪制電氣控制原理圖，能夠掌握PLC控制電路的接線方式，如PLC的工作電源是交流220V；輸入接口電路的類型，是直流輸入型還是交流輸入型；輸入端電源的接線，是漏型還是源型；以及輸出接口電路的類型，是晶體管或晶閘管類型，還是繼電器類型，帶交流負載還是直流負載；輸出端子的分組接線方式，PLC輸出點的帶負載能力等知識，都在設計或繪制PLC控制電氣原理圖的過程中得到掌握或鞏固，使學生的專業技術設計能力得到提高。
四、“電動機正反轉PLC控制程序”技術文件
設計好電氣原理圖，根據控制任務要求，以及I/O地址分配表的設置，設計電動機正反轉PLC控制程序；可以是梯形圖程序，也可以是語句表程序，但梯形圖程序比較直觀易懂，因此多采用梯形圖程序，通過定義符號表，可以使用絕對地址或符號地址編程，在設計PLC程序時根據個人的設計習慣，可用基本指令設計，也可使用功能指令設計，當工程項目比較大時，程序比較長，應采用子程序的方式設計程序，以減少程序運行時間；指導教師可以要求學生以不同的方式設計程序，以鍛煉學生的程序設計能力；設計好程序并下載到PLC中進行調試，以滿足控制要求。圖2為以基本指令、絕對地址編程的電動機正反轉控制PLC程序。
五、“電器元件清單”技術文件
前面四個文件是電動機正反轉PLC控制最基本的技術文件；對于實際的工程項目，還要進行設備及電氣元器件的安裝接線，因此，還需要有后續的技術文件。首先，要根據電動機的容量選擇電器元件的型類、型號、規格及數量，如斷路器、接觸器、熔斷器、熱繼電器等元件型號，以及導線的大小，根據輸入、輸出信號點的種類及選擇PLC的型號，并列出元件清單，以便采購及安裝。在選擇元件型號時，除了必須滿足容量的要求外，還應根據安裝方式、操作方便、便于S修、經濟效益最佳化的理念選擇電器元件，這就是第五個技術文件“電器元件清單”。要完成這個文件，學生必須掌握各種元件的選型要求及方法，選擇合適的保護元件，才能對電動機或控制電路起到應有的保護作用；元件的選型對學生的專業技術能力有了更高的要求，也是企業電氣設計技術人員必須掌握的職業技能。高職學生實訓時可根據專業的不同或實訓時間的不同，選擇性完成這個文件。表2為元件清單示例。
六、“電器元件布置圖”技術文件
在實際的工程項目中，需要將電器元件安裝在電氣控制柜中，并進行電氣連線；如何布置、安裝電器元件；因此需要有指導安裝電氣控制柜、控制按鈕站等的技術文件，也就是第六個技術文件“電器元件布置圖”。電氣元件布置圖的繪制應遵循：操作元件安裝位置便于操作，笨重元件放在下方；發熱元件應放在電控柜的上方，并且有良好通風。圖3為電器元件布置圖示例。
七、“電氣安裝接線圖”技術文件
各個電器元件安裝完畢后，要對電柜外電器元件的安裝位置、接線點進行描述，為設備的安裝人員及維修人員提供技術資料，這就是電氣安裝接線圖，用以說明各個電氣元件的實際位置，各種管線的大小、線路的走向等信息。各種電器元件可用圓圈或方框來表示，元件中需要接線的端子必須標注出來，并標明所要連接的線號，圖中各電器元件符號要與電氣原理圖中相應的電器元件符號一致，并符合國家標準。圖4為電氣安裝接線圖示例。
電氣原理圖、電器元件布置圖、電氣安裝接線圖是電氣控制設備必有的技術圖紙，強電類專業的學生應該掌握閱讀這些技術文件的方法，為今后就業打下良好的技術基礎。
綜合以上分析可知，本實訓項目基本的技術文件有七個：電氣系統控制要求說明書、PLC控制地址分配表、電氣原理圖、PLC控制程序、電器元件清單、電器元件布置圖、電氣安裝接線圖。在高職院校專業技能實訓的過程中，可以根據專業或實訓時間的不同，要求學生完成相應的技術文件。電氣原理圖、電器元件布置圖及電氣安裝接線圖這三張圖紙，可以要求學生用電腦繪圖軟件完成，也可以用手繪的方式完成，用電腦的方式就有可能會有一些學生直接拷貝，沒有認真完成任務，而手繪的方式就可以大大降低這種現象。完成這些技術文件，將會提升學生的專業技能水平。
在實際工程項目中，由于項目的不同，技術文件的格式及數量也會有所不同，大家可以在工作中積累經驗。
【參考文獻】
[1]許.電機與電氣控制技術[M].北京：機械工業出版社，2016
[2]王永華.現代電氣控制及PLC應用技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2012
數控編程方法范文6
關鍵詞：多媒體；數控仿真系統；數控編程；數控教學
1 多媒體技術和數控仿真系統解決的問題
1.1 多媒體技術應用和解決問題
多媒體是指用計算機交互式地綜合處理文本、圖像、圖形、動畫、音頻、視頻等多種信息，在課堂教學中可引進投影機、幻燈機、錄音機和錄像機等教學媒體。在職業教育、教學過程中，運用現代的多媒體手段與傳統的教育手段的結合，可以更有效地傳遞教學信息，達到教學目的和要求。學生在學習上更加主動體現在多媒體的交互性。信息媒體的多樣性可使原本抽象、枯燥的教學內容更加生動，從而更直觀的了解學習內容，增強了學生學習興趣，在數控教學中使用多媒體，可以極大地提高教育效果和教學水平。通常使用的多媒體設備投影儀、幻燈機和錄像機，電腦網絡教室等教學媒體。
1.2 數控仿真系統應用
（1）數控仿真技術解決的問題。現代數字控制技術與數控機床給機械制造行業帶來了巨大的變化?，F在數控技術的應用非常廣泛，我院已為社會輸送了大批以數控機床編程操作為主的優秀人才。以往的上完《數控編程》課后續就是《數控綜合技能訓練》，因為本專業學生數量多，編程水平有限，往往實習時在機床上浪費大量的時間進行編程，占用了實操時間，效率低。因為初學者操作失誤還會損壞刀具和設備，造成安全事故，使實訓工作量增大、加工效率低，實訓費用高。這些問題都成了制約教學的效果。數控編程是本專業核心課，要想達到理想的教學和實踐效果，使用數控仿真作為輔助教學方法手段，能解決一次性在實訓中心的學生多，工作量大、效率低，并且學生初學操作易出錯的問題。
（2）數控加工仿真系統教學可實施性。為了迅速提高學生的編程理論水平和數控機床實際操作水平，仿真軟件應用能實現虛擬現實技術實現數控加工操作技能培訓的效果，利用它進行學習和實訓，且經濟實用。我院是從國內眾多數控加工仿真教學系統中選用的上海宇龍公司的數控仿真正版軟件。該仿真軟件可以通過真正的三維加工仿真過程使同學親身體會，并觀察仿真加工后的工件，迅速掌握數控機床的操作過程，仿真過程逼真；同學可以在一個窗口觀察程序執行仿真時，程序段、坐標值、出錯信息及工件與刀具的相對切削過程的真實顯示。為了達到的目的，我們可通過仿真軟件教學使學生在聯系編程是模擬實際機床編程操作加工，真實仿真模擬零件加工，即可大大減少昂貴的數控機床設備投入問題，有提高學生學習編程課的興趣。該仿真系統具有FANUC、華中、SIEMENS等多個數控仿真系統功能，學生通過在編程理實一體化教室操作仿真軟件，在較短的時間內就能學會操作FANUC、華中系統的數控銑、數控加工中心及數控車的編程與操作加工。
（3）數控加工仿真軟件的優越性。使用數控加工仿真軟件可以幫助更好的學習和復習《數控編程》課程、為后續課程《數控綜合技能訓練》提供基礎。
2 多媒體技術和數控仿真系統在教學中的應用教學效果
2.1 通過項目教學，提高學生學習的興趣和主觀能動性
隨著大學的擴招現階段高職的學生學習能力大幅度下降，所以學習基礎差和學習習慣不好，這樣就給教師教學帶來極大的困難。我院2008年評為示范院校以來，我系教師經過不斷的教學改革，使用多種靈活的、先進的教學方法和手段提高學生的學習興趣。通過多媒體技術和數控仿真系統結合的理實一體化教學，改進后的教學方法不僅激發了學生的好奇心和求知欲，而且增加了感知深度，培養起了學習興趣，進而提高學習效率。我們職業院校培養學生要具有過硬的操作技能，才能達到崗位能力要求，找到適合的崗位工作。我們尊重教學體系建設，滲透能力訓練，將理論知識和實踐能力有機結合。以數控仿真軟件和多媒體技術應用相結合能較為嫻熟地運用行為導向教學方法，在教學過程中真正體現學生為主體突出顯示學生動手動腦的能力，使學生從以往的被動學習變為主動學習。通過理實一體化教學，即可培養學生的的分析問題及解決問題的能力，也可大大提高了學習興趣和主觀能動性。
2.2 加強理實一體化教學，提高學生的自學能力
數控編程理實一體化教學過程中教師應重視應用多媒體技術和數控加工仿真系統來實施的理論和實踐教學效果，為發揮教師在教學中的引導作用，在教學中實施原先的一只粉筆一塊黑板的常規教學方法，改為使多媒體技術和數控仿真系統結合應用的教學手段實現互動教學。大大提高學生自學和溝通能力，發揮了多媒體和數控仿真系統在編程理實一體化教學的作用。新的教學方法使教師重點解決編程方法、簡單數控加工工藝安排方面的問題，而在數控編程理實一體化教學中，可以利用仿真系統解決解決不同系統、機床程序校驗及操作問題，加深理論教學中學過的機床選用、刀具選擇、切削用量的選擇等方面的相關知識。
2.3 運用多媒體技術和數控仿真系統，增大數控編程教學中知識的信息、容量，具有省時、省力的優勢
在數控編程課堂教學中進行知識總結和鞏固訓練等活動，傳統的教學因學時短復籠統，總結的知識不全面，學生掌握的不好。通常我們把學習的課程內容和訓練的知識通過課件的體現，在投影上播放，即加強了訓練密度，提高效率，又能減輕師生教學負擔。多媒體教學還能適應學生知識程度高低不平的問題，便于為基礎差的學生課下復習本次課程知識，進度快的同學更快的掌握本次課程知識或預習下一個學習內容，達到本課程的教學目的和要求。
2.4 科學合理安排教學內容，提高學生的就業能力
（下轉第188頁）
（上接第181頁）
在數控編程課教學過程中，我們主要教授的編程指令是企業上最常用并易學習的FANUC、華中系統的編程方法知識和數控操作加工應用，學生能很快熟練掌握、并靈活應用；等學生初步掌握編程知識后講解SIEMENS系統的常用的一些編程與操作方法，數控仿真軟件上講解不同操作面板在加工中的功能鍵使用方法。提升學生的基本編程知識，并提高學生對不同操作系統、面板的編程與數控操作能力。2.5實時考核反饋，提高學生的學習意識和自覺性。
每一次課程安排一次訓練課題，比使用理實一體的教學方法實現教學內容，使每次項目都有一個考核，具有較強的目的性。通過對學生考核評價擊破各個知識點，掌握全面編程知識，通過考核評價還可以提高學生的學習意識、學習熱情、學習自覺性和自信心；通過考核評價結果的反饋也能使教師適時的調整教學，有針對性地講解共性問題和個別問題，做到有的放矢。
2.6 提高教學效率，節約教學成本
使用多媒體技術和數控加工仿真系統結合教學法運用到數控編程教學中，即可解決授課班級多，又可解決機床少問題。教學中把引入仿真系統可避免因初學者誤操作造成價格昂貴的數控機床的損壞，增加學生在教學過程中感受仿真數控機床操作過程中如臨現場的真實感。當授課學生增多時，為了每位同學有足夠的仿真實踐機會，只需通配置大量計算機終端，可徹底解決了數控機床數量不足的難題。同學們在學習過程中即掌握數控編程課中各種編程指令知識，又能夠讓很快的熟悉和了解數控操作加工的工作過程，掌握各種數控機床的操作方法，為后續課程數控綜合技能訓練做好準備。這種理實一體的教學方法和手段使學生獨立地對數控編程知識進行學習、練習和復習，這樣在后續數控綜合技能訓練在實際機床上操作時，節約工件材料和刀具的消耗，節約了教學成本，提高了教學質量。
2.7 提高教師的教學質量和教學效果
傳統的編程課是上課時教師一味的灌輸編程知識，學生只是聽課，但做不到及時掌握編程知識。期末終期考核時，試卷中程序的繁重批閱更是讓數控教師頭昏眼花，因編程針對個人的差別性，比如：每個學生掌握知識的程度不同，有的同學會使用固定循環編程，有的同學會使用用子程序編程，造成教師批改試卷工作量達的問題。應用了多媒體技術和數控仿真系統教學以后，教學變得更加生動、具體、形象，提高了學生的學習興趣，教學效果明顯得到提高，并能自我評價或互相評價工零件的幾何形狀精度，對學生操作能力和培訓起到了極大的提高和加強作用。我們采用項目考核，每次的教學項目都可通過仿真軟件直觀看到最終工件的形狀，在屏幕觀察刀具運動軌跡和坐標變化，及時發現數控編程和工藝是否存在問題，真正達到了課程考核的效果，提高了教學質量。
3 結束語
我院在2008年開始示范院校課程建設，在數控編教學中使用多媒體技術和數控仿真系統，并在學習數控編程知識時使用理實一體化的教學方法和手段，使課堂的教學由教師的滿堂灌變成以學生為主體的教學后，既提高學生的自學能力和學習興趣，又使教學效果明顯得到提高。示范課程建設教學經驗來看，多媒體技術和數控仿真系統已成為數控編程教學中一種不可或缺的重要方法手段。
參考文獻：
[1]曾小惠，吳明華，潘鐵虹.在線數控加工仿真教學系統的實現[D].1998.
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