時(shí)間：2023-03-15 14:56:16
導(dǎo)語(yǔ)：在數(shù)控車床論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
一車床的數(shù)控改造
（一）、數(shù)控機(jī)床工作原理及組成
1.數(shù)控機(jī)床工作原理：
數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，首先應(yīng)編制零件的加工程序，這是數(shù)控機(jī)床的工作指令。將加工程序輸入到數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的變化、起停，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向、速度和位移量以及其它如刀具選擇交換、工件夾緊松開(kāi)和冷卻的開(kāi)、關(guān)等動(dòng)作，使刀具與工件及其它輔助裝置嚴(yán)格的按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進(jìn)行工作，從而加工出符合要求的零件。
2.數(shù)控機(jī)床的組成：
數(shù)控機(jī)床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體等四部分組成（二）、設(shè)計(jì)內(nèi)容及任務(wù)
普通車床（C618）的數(shù)控改造設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：總體方案的確定和驗(yàn)證、機(jī)械改造部分的設(shè)計(jì)計(jì)算（包括縱向、橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算）、主運(yùn)動(dòng)自動(dòng)變速原理及改造后的機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)、機(jī)床調(diào)速電動(dòng)機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)、電磁離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算。。
本設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)C618臥式車床進(jìn)行數(shù)控化改造，實(shí)現(xiàn)微機(jī)對(duì)車床的數(shù)控化控制。利用微機(jī)對(duì)車床的縱向、橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字控制，并要達(dá)到縱向最小運(yùn)動(dòng)單位為0.01/脈沖，橫向最小運(yùn)動(dòng)單位0.005/脈沖，主運(yùn)動(dòng)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速，刀架要改造成自動(dòng)控制的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架，要能自動(dòng)的切削螺紋。
（三）、數(shù)控部分的設(shè)計(jì)改造
1、數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定
數(shù)控系統(tǒng)按其運(yùn)動(dòng)軌跡可分為：點(diǎn)位控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。點(diǎn)位控制系統(tǒng)只要求控制刀具從一點(diǎn)移到另外一點(diǎn)的位置，而對(duì)于運(yùn)動(dòng)軌跡原則上不加控制。連續(xù)控制系統(tǒng)能對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)方向的位移進(jìn)行嚴(yán)格的不間斷的控制。由于C618車床要加工復(fù)雜輪廓零件，所以本微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)采用連續(xù)控制系統(tǒng)。
2、伺服進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改造
數(shù)控機(jī)床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)按有無(wú)位置檢測(cè)和反饋可分為開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)。
閉環(huán)控制方案的優(yōu)點(diǎn)是可以達(dá)到和好的機(jī)床精度，能補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的各種誤差，消除間隙、干擾等對(duì)加工精度的影響。但他結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)難度大、調(diào)式和維修困難、造價(jià)高。
半閉環(huán)控制系統(tǒng)由于調(diào)速范圍寬，過(guò)載能力強(qiáng)，又采用反饋控制，因此性能遠(yuǎn)優(yōu)于以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。但是，采用半閉環(huán)控制其調(diào)式比開(kāi)環(huán)要復(fù)雜，設(shè)計(jì)上也要有其自身的特點(diǎn)，技術(shù)難度較大。
開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)中沒(méi)有位置控制器及反饋線路，因此開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的精度較差，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于調(diào)整，所以常用于精度要求不高的場(chǎng)合。
經(jīng)過(guò)上序比較，由于所改造的C618車床的目標(biāo)加工精度要求不高，所以決定采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。
3、數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)
數(shù)控系統(tǒng)都是由硬件和軟件兩部分組成，硬件是控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。
數(shù)控裝置的設(shè)計(jì)方案通常有：
可以全部自己設(shè)計(jì)制作
可以采用單板機(jī)或STD模塊或工控機(jī)改制
可以選用現(xiàn)成的數(shù)控裝置作少量的適應(yīng)化改動(dòng)
在普通機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造中，由于第一種設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)且不經(jīng)濟(jì)，同時(shí)質(zhì)量也難于保證。第二種則更加不經(jīng)濟(jì)。所以不課程設(shè)計(jì)將采取第三鐘方案。
（四）、機(jī)械改造部分的設(shè)計(jì)
1、主傳動(dòng)部分的改造設(shè)計(jì)
將原機(jī)床的主軸電動(dòng)機(jī)換成變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)，無(wú)級(jí)調(diào)速部分由變頻器控制。將原機(jī)床的主軸手動(dòng)變速換成有電磁離合器控制的主軸變速機(jī)構(gòu)。改造后使其主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分離，主軸電動(dòng)機(jī)的作用只是帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。
2、進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造
將原機(jī)床的掛輪機(jī)構(gòu)、進(jìn)給箱、溜板箱、滑動(dòng)絲杠、光杠等全部拆除?？v向、橫向進(jìn)給以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件經(jīng)一級(jí)齒輪減速后，由滾珠絲杠傳動(dòng)。
3、其它部件的改造
首先，在傳統(tǒng)的教學(xué)中，主要的教學(xué)目標(biāo)就是為了傳授知識(shí)和技能，而在項(xiàng)目教學(xué)法中，是培養(yǎng)學(xué)生能夠解決問(wèn)題的能力和學(xué)習(xí)知識(shí)能力。其次，教學(xué)形式的不同，傳統(tǒng)的教學(xué)方法都是以教師為主體，教師一直在講，而學(xué)生為只是負(fù)責(zé)聽(tīng)，項(xiàng)目教學(xué)法是在教師的指導(dǎo)之下，學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)的學(xué)習(xí)。第三，交流方式的不同，傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生都是處于被動(dòng)的位置，而項(xiàng)目教學(xué)法是通過(guò)分組，學(xué)生在一起討論，和教師一起互動(dòng)。第四，參與程度，傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生都是按照教師的指揮來(lái)學(xué)習(xí)，而項(xiàng)目教學(xué)法學(xué)生可以按照自己的興趣來(lái)進(jìn)行選擇。第五，教學(xué)中的特色不一樣，傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教師對(duì)課堂內(nèi)容的補(bǔ)充，教師來(lái)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的不足之處，而項(xiàng)目教學(xué)法教師結(jié)合學(xué)生各自的優(yōu)點(diǎn)，來(lái)不斷的開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。
2項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)控車床編程中的應(yīng)用
2.1對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行確定
首先需要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行確定，了解項(xiàng)目中的任務(wù)。項(xiàng)目中的任務(wù)也需要合理的計(jì)劃，這是實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)的首要前提，在項(xiàng)目確定的時(shí)候有幾個(gè)因素需要考慮：第一，在項(xiàng)目進(jìn)行選擇的時(shí)候要按照教學(xué)中的內(nèi)容，結(jié)合教學(xué)大綱中的要求，將教學(xué)大綱中的知識(shí)和每一個(gè)項(xiàng)目結(jié)合在一起，還需要一定的想象空間，這樣不僅能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。其次，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平、學(xué)習(xí)層次來(lái)制定項(xiàng)目的難易程度，來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，每一個(gè)項(xiàng)目都盡量能讓學(xué)生接受。最后，設(shè)定的項(xiàng)目要有一定的實(shí)用價(jià)值，例如：在在數(shù)控車床編程中可以選用一些小酒杯來(lái)作為項(xiàng)目中的教學(xué)，分析小酒杯中的零件圖紙，通過(guò)圖紙上的尺寸要求，來(lái)對(duì)尺寸進(jìn)行控制并進(jìn)行加工。
2.2制定相應(yīng)的計(jì)劃
要制定計(jì)劃的時(shí)候，需要提供相應(yīng)的資料?？梢詫W(xué)生分為幾個(gè)小組，并從其中選出一個(gè)組長(zhǎng)，在老師的指導(dǎo)下，對(duì)本組人員進(jìn)行職務(wù)上的分配。老師給學(xué)生提供相應(yīng)的零件加工資料，并且告訴學(xué)生需要完成的項(xiàng)目是什么以及這個(gè)項(xiàng)目的操作順序，這樣可以減少學(xué)生在操作中容易出現(xiàn)差錯(cuò)。每個(gè)小組可以根據(jù)酒杯的零件圖紙來(lái)進(jìn)行加工，小組成員通過(guò)一起商量和探討來(lái)進(jìn)行編寫，教師可以通過(guò)對(duì)加工工藝的程序進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)，對(duì)小組中出現(xiàn)程序錯(cuò)誤的進(jìn)行改正。這樣一來(lái)，不僅能夠提高學(xué)生的合作能力、交流能力，還能達(dá)到教學(xué)中的目的。
2.3對(duì)計(jì)劃的實(shí)施
在確定好項(xiàng)目之后，教師需要對(duì)項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行解決，這樣能夠總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，來(lái)更好的對(duì)學(xué)生指導(dǎo)。在教學(xué)中，可以給學(xué)生展示一些關(guān)于數(shù)控車床編程中的案例，來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)施項(xiàng)目計(jì)劃的過(guò)程中，教師要不斷地激勵(lì)學(xué)生勇敢的嘗試，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，學(xué)生之間也可以互相的交流和合作，來(lái)對(duì)項(xiàng)目中的任務(wù)更好的完成。學(xué)生在項(xiàng)目完成之后，老師可以通過(guò)階段性測(cè)試，來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，學(xué)生也能清楚的知道自己哪方面知識(shí)不足，教師也可以看到學(xué)生知識(shí)存在的漏洞，可以進(jìn)行再次的講解和指導(dǎo)，來(lái)增加學(xué)生的理解能力和學(xué)習(xí)興趣，更好的完成項(xiàng)目中的任務(wù)。
2.4進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)
在學(xué)生對(duì)項(xiàng)目加工完之后，教師可以讓每一組學(xué)生的作品結(jié)果進(jìn)行展示，找出符合加工要求、質(zhì)量比較高的小組，來(lái)進(jìn)行講評(píng)和總結(jié)。對(duì)在加工中出現(xiàn)問(wèn)題的小組，找出出現(xiàn)問(wèn)題的原因，并進(jìn)行一定程度上的指導(dǎo)，給出相應(yīng)的解決辦法。例如：學(xué)生在對(duì)酒杯進(jìn)行加工的過(guò)程中，內(nèi)孔刀的選擇和切削用量對(duì)準(zhǔn)確對(duì)酒杯的內(nèi)表面的加工質(zhì)量是比較重要的。因此，教師可以讓學(xué)生對(duì)項(xiàng)目加工中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行總結(jié)，以及學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，教師對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行糾正，并給出相應(yīng)的建議，方便學(xué)生在下一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)中更好的表現(xiàn)。
3結(jié)語(yǔ)
論文摘要:本文將計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控教學(xué)中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)進(jìn)行理論教學(xué)和教學(xué)效果測(cè)試等具體實(shí)施方案。以計(jì)算機(jī)輔助軟件在特征建模上的強(qiáng)大功能，使數(shù)控設(shè)計(jì)更優(yōu)化，加之其工作路徑輸出的多樣性，使數(shù)控加工制造更便利。
隨著科技的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助軟件在數(shù)控加工制造中被廣泛的應(yīng)用。在數(shù)控加工制造業(yè)中廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控技術(shù)，數(shù)控專業(yè)是具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性特征的專業(yè)，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)極大的提高數(shù)控教學(xué)效果和降低教學(xué)成本，本文研究了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用。
1 數(shù)控教學(xué)中存在的問(wèn)題
數(shù)控專業(yè)涉及多門學(xué)科，且交叉程度高，具有很強(qiáng)的其理論性和實(shí)踐性，數(shù)控專業(yè)的理論知識(shí)體系很復(fù)雜，實(shí)踐操作要求高，因此數(shù)控專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)在教學(xué)中起著極為關(guān)鍵的作用，通過(guò)有效的計(jì)算機(jī)輔助實(shí)踐教學(xué)能夠促進(jìn)學(xué)生了解數(shù)控車床的基本原理與結(jié)構(gòu)，能夠讓學(xué)生加快掌握數(shù)控車床的基本操作技能，熟練操作CAD/CAM應(yīng)用的方法與流程，最終提高綜合能力，但是在實(shí)際數(shù)控教學(xué)過(guò)程中，往往受到教學(xué)條件和專業(yè)特征等因素的制約，導(dǎo)致在具體的教學(xué)中存在一些常見(jiàn)問(wèn)題:(1)由于數(shù)控車床涉及多門學(xué)科，因此數(shù)控這門專業(yè)所需的理論知識(shí)體系相當(dāng)復(fù)雜，而且許多教學(xué)內(nèi)容很抽象、知識(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以往教師在課堂上單純的講解課本教學(xué)方式，導(dǎo)致學(xué)生難以理解，學(xué)習(xí)過(guò)程中選擇逃過(guò)復(fù)雜的數(shù)控理論體系，導(dǎo)致學(xué)生普遍理論知識(shí)欠缺，最后必然導(dǎo)致學(xué)生難以理解接受理論知識(shí);(2)數(shù)控車床綜合應(yīng)用多種技術(shù)，結(jié)構(gòu)原理和生產(chǎn)過(guò)程是非常復(fù)雜，車床產(chǎn)品類型極為復(fù)雜，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)模型和各種數(shù)控車床，其價(jià)格遠(yuǎn)高于普通車床。數(shù)控車床價(jià)格太貴導(dǎo)致教學(xué)成本太高，因此學(xué)校在教學(xué)中不能將用于數(shù)控車床模型和數(shù)量配置完整，從而影響教學(xué)效果;(3)車床型號(hào)太多且價(jià)格昂貴，導(dǎo)致學(xué)校配置不能配齊所有車床型號(hào)，因此在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生不能對(duì)所有型號(hào)的數(shù)控車床進(jìn)行實(shí)際的實(shí)踐操作，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)校學(xué)校學(xué)到的知識(shí)，不能實(shí)際應(yīng)用到企業(yè)；(4)當(dāng)前職業(yè)教育廣泛采用班級(jí)授課制，數(shù)控實(shí)訓(xùn)往往是一個(gè)班的同學(xué)在同一時(shí)間對(duì)數(shù)控實(shí)習(xí)室培訓(xùn)操作，訓(xùn)練設(shè)備的限制，很難確保每個(gè)學(xué)生數(shù)控車床操作培訓(xùn)，培訓(xùn)指導(dǎo)老師不能到每個(gè)學(xué)生調(diào)度監(jiān)控和指導(dǎo)，這將導(dǎo)致在訓(xùn)練過(guò)程中存在安全隱患。
2 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用措施
根據(jù)以上所述數(shù)控專業(yè)的專業(yè)特征及數(shù)控專業(yè)教學(xué)中存在的問(wèn)題，可以利用現(xiàn)代技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控教學(xué)，憑借計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)有效的模擬效果提高數(shù)控專業(yè)的教學(xué)效果，具體措施包括:(1)數(shù)控專業(yè)理論中存在大量的抽象復(fù)雜的理論知識(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式將導(dǎo)致學(xué)生很難理解，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)提高教學(xué)效果，數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)與原理極為復(fù)雜，而且很難找到實(shí)物演示觀察，教師在講解時(shí)難以表達(dá)清楚，學(xué)生很難理解掌握；這些抽象概念學(xué)生很難理解，采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)，可以將復(fù)雜和抽象的教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)單化和具體化，從而讓學(xué)生輕松地掌握這些復(fù)雜難懂的理論知識(shí)；在講解數(shù)控指令等抽象內(nèi)容時(shí)，可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)將其實(shí)現(xiàn)功能形象地表達(dá)出來(lái)，從而將抽象內(nèi)容具體化，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)可將教學(xué)內(nèi)容形象化、具體化，還能突出重點(diǎn)、簡(jiǎn)化難點(diǎn)，并且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高教學(xué)效果。(2)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)即利用硬件與軟件結(jié)合構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行模擬、仿真各種實(shí)驗(yàn)操作，替代部分甚至全部傳統(tǒng)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，由于數(shù)控車床的型號(hào)和種類繁多，且更新?lián)Q代極為快速，以職業(yè)學(xué)校的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，不能將所有型號(hào)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備配備齊全，可以充分利用計(jì)算機(jī)輔助軟件構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行仿真。隨著計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)的日趨成熟，計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)越來(lái)越完善，可模擬數(shù)控實(shí)際設(shè)備加工環(huán)境以及其工作狀態(tài)也更加全面，可以驗(yàn)證數(shù)控加工程序更高的正確性和可靠性，計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工仿真在數(shù)控教學(xué)中起著十分重要的作用，是現(xiàn)代數(shù)控專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的有效輔助方式。在虛擬實(shí)驗(yàn)室，利用計(jì)算機(jī)輔助處于虛擬環(huán)境中可動(dòng)態(tài)分析觀察數(shù)控工件制作程序的正確性和完整性，教師利用仿真平臺(tái)進(jìn)行工件加工操作演示，學(xué)生都能清楚的觀察到每一個(gè)詳細(xì)的操作步驟，學(xué)生自己也可以在虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)校不必花費(fèi)太多的經(jīng)濟(jì)就能夠使學(xué)生得到實(shí)踐練習(xí)的機(jī)會(huì)，仿真實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生加深對(duì)數(shù)控指令的理解，縮短對(duì)實(shí)際數(shù)控車床的熟悉時(shí)間，減少加工材料損耗和浪費(fèi)，節(jié)約時(shí)間；(3)在學(xué)習(xí)一個(gè)段落或者一個(gè)知識(shí)點(diǎn)后，有必要進(jìn)行一次有效的教學(xué)效果評(píng)價(jià)，但傳統(tǒng)的單一的書面考試形式的評(píng)價(jià)模式的運(yùn)作程序，將不能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不但影響評(píng)定效果，也不利于教學(xué)。應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)教學(xué)的效果是可以測(cè)試學(xué)生在學(xué)習(xí)效果，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)進(jìn)行測(cè)試，可以直接反映教學(xué)效果，同時(shí)增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3 結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)數(shù)控專業(yè)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，對(duì)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)在數(shù)控專業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，且提出了計(jì)算機(jī)輔助軟件在數(shù)控專業(yè)教學(xué)中的具體的實(shí)施方案，計(jì)算機(jī)輔助在教學(xué)能夠?qū)⒊橄髲?fù)雜的理論知識(shí)具體簡(jiǎn)單化，促進(jìn)學(xué)生對(duì)其的理解，從而可以提高教學(xué)效果，提高了學(xué)生的知識(shí)與技能。
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論文摘要：本人于2007年4月份進(jìn)入廣東省廣州昊達(dá)機(jī)電有限公司進(jìn)行畢業(yè)前的綜合實(shí)踐，從事有關(guān)變頻器的工作。本文介紹了采用數(shù)控車床的主軸驅(qū)動(dòng)中變頻控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行模式，并簡(jiǎn)述了無(wú)速度傳感器的矢量變頻器的基本應(yīng)用。
前言
數(shù)控車床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，是集機(jī)床、計(jì)算機(jī)、電機(jī)及其拖動(dòng)、自動(dòng)控制、檢測(cè)等技術(shù)為一身的自動(dòng)化設(shè)備。其中主軸運(yùn)動(dòng)是數(shù)控車床的一個(gè)重要內(nèi)容，以完成切削任務(wù)，其動(dòng)力約占整臺(tái)車床的動(dòng)力的70%～80%?；究刂剖侵鬏S的正、反轉(zhuǎn)和停止，可自動(dòng)換檔和無(wú)級(jí)調(diào)速。
在目前數(shù)控車床中，主軸控制裝置通常是采用交流變頻器來(lái)控制交流主軸電動(dòng)機(jī)。為滿足數(shù)控車床對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)的要求，必須有以下性能:(1)寬調(diào)速范圍，且速度穩(wěn)定性能要高;(2)在斷續(xù)負(fù)載下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)要小;(3)加減速時(shí)間短;(4)過(guò)載能力強(qiáng);(5)噪聲低、震動(dòng)小、壽命長(zhǎng)。
本文介紹了采用數(shù)控車床的主軸驅(qū)動(dòng)中變頻控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行模式，并闡述了無(wú)速度傳感器的矢量變頻器的基本應(yīng)用。
第1章變頻器矢量控制闡述
70年代西門子工程師F.Blaschke首先提出異步電機(jī)矢量控制理論來(lái)解決交流電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制問(wèn)題。矢量控制實(shí)現(xiàn)的基本原理是通過(guò)測(cè)量和控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流矢量，根據(jù)磁場(chǎng)定向原理分別對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。具體是將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流分量(勵(lì)磁電流)和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量(轉(zhuǎn)矩電流)分別加以控制，并同時(shí)控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。矢量控制方式又有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式、無(wú)速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。這樣就可以將一臺(tái)三相異步電機(jī)等效為直流電機(jī)來(lái)控制，因而獲得與直流調(diào)速系統(tǒng)同樣的靜、動(dòng)態(tài)性能。矢量控制算法已被廣泛地應(yīng)用在siemens，AB，GE，F(xiàn)uji等國(guó)際化大公司變頻器上。
采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調(diào)速范圍上與直流電動(dòng)機(jī)相匹配，而且可以控制異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。由于矢量控制方式所依據(jù)的是準(zhǔn)確的被控異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，有的通用變頻器在使用時(shí)需要準(zhǔn)確地輸入異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器。目前新型矢量控制通用變頻器中已經(jīng)具備異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)辨識(shí)、自適應(yīng)功能，帶有這種功能的通用變頻器在驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)之前可以自動(dòng)地對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，并根據(jù)辨識(shí)結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù)，從而對(duì)普通的異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效的矢量控制。
第2章數(shù)控車床主軸變頻的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行模式
2.1主軸變頻控制的基本原理
由異步電機(jī)理論可知，主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為:
n=(60f/p)×(1-s)
其中P—電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)，s—轉(zhuǎn)差率，f—供電電源的頻率，n—電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。從上式可看出，電機(jī)轉(zhuǎn)速與頻率近似成正比，改變頻率即可以平滑地調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，而對(duì)于變頻器而言，其頻率的調(diào)節(jié)范圍是很寬的，可在0～400Hz(甚至更高頻率)之間任意調(diào)節(jié)，因此主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速即可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
當(dāng)然，轉(zhuǎn)速提高后，還應(yīng)考慮到對(duì)其軸承及繞組的影響，防止電機(jī)過(guò)分磨損及過(guò)熱，一般可以通過(guò)設(shè)定最高頻率來(lái)進(jìn)行限定。
圖2-1所示為變頻器在數(shù)控車床的應(yīng)用，其中變頻器與數(shù)控裝置的聯(lián)系通常包括:(1)數(shù)控裝置到變頻器的正反轉(zhuǎn)信號(hào);(2)數(shù)控裝置到變頻器的速度或頻率信號(hào);(3)變頻器到數(shù)控裝置的故障等狀態(tài)信號(hào)。因此所有關(guān)于對(duì)變頻器的操作和反饋均可在數(shù)控面板進(jìn)行編程和顯示。
2.2主軸變頻控制的系統(tǒng)構(gòu)成
不使用變頻器進(jìn)行變速傳動(dòng)的數(shù)控車床一般用時(shí)間控制器確認(rèn)電機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)指令速度開(kāi)始進(jìn)刀，而使用變頻器后，機(jī)床可按指令信號(hào)進(jìn)刀，這樣一來(lái)就提高了效率。如果被加工件如圖2-2所示所示形狀，則由圖2-2中看出，對(duì)應(yīng)于工件的AB段，主軸速度維持在1000rpm，對(duì)應(yīng)于BC段，電機(jī)拖動(dòng)主軸成恒線速度移動(dòng)，但轉(zhuǎn)速卻是聯(lián)系變化的，從而實(shí)現(xiàn)高精度切削。
在本系統(tǒng)中，速度信號(hào)的傳遞是通過(guò)數(shù)控裝置到變頻器的模擬給定通道(電壓或電流)，通過(guò)變頻器內(nèi)部關(guān)于輸入信號(hào)與設(shè)定頻率的輸入輸出特性曲線的設(shè)置，數(shù)控裝置就可以方便而自由地控制主軸的速度。該特性曲線必須涵蓋電壓/電流信號(hào)、正/反作用、單/雙極性的不同配置，以滿足數(shù)控車床快速正反轉(zhuǎn)、自由調(diào)速、變速切削的要求。
第3章無(wú)速度傳感器的矢量控制變頻器
3.1主軸變頻器的基本選型
目前較為簡(jiǎn)單的一類變頻器是V/F控制(簡(jiǎn)稱標(biāo)量控制)，它就是一種電壓發(fā)生模式裝置，對(duì)調(diào)頻過(guò)程中的電壓進(jìn)行給定變化模式調(diào)節(jié)，常見(jiàn)的有線性V/F控制(用于恒轉(zhuǎn)矩)和平方V/F控制(用于風(fēng)機(jī)水泵變轉(zhuǎn)矩)。
標(biāo)量控制的弱點(diǎn)在于低頻轉(zhuǎn)矩不夠(需要轉(zhuǎn)矩提升)、速度穩(wěn)定性不好(調(diào)速范圍1:10)，因此在車床主軸變頻使用過(guò)程中被逐步淘汰，而矢量控制的變頻器正逐步進(jìn)行推廣。
所謂矢量控制，最通俗的講，為使鼠籠式異步機(jī)像直流電機(jī)那樣具有優(yōu)秀的運(yùn)行性能及很高的控制性能，通過(guò)控制變頻器輸出電流的大小、頻率及其相位，用以維持電機(jī)內(nèi)部的磁通為設(shè)定值，產(chǎn)生所需要的轉(zhuǎn)矩。
矢量控制相對(duì)于標(biāo)量控制而言，其優(yōu)點(diǎn)有:(1)控制特性非常優(yōu)良，可以直流電機(jī)的電樞電流加勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)相媲美;(2)能適應(yīng)要求高速響應(yīng)的場(chǎng)合;(3)調(diào)速范圍大(1:100);(4)可進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制。
當(dāng)然相對(duì)于標(biāo)量控制而言，矢量控制的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、計(jì)算煩瑣，而且必須存貯和頻繁地使用電動(dòng)機(jī)的參數(shù)。矢量控制分無(wú)速度傳感器和有速度傳感器兩種方式，區(qū)別在于后者具有更高的速度控制精度(萬(wàn)分之五)，而前者為千分之五，但是在數(shù)控車床中無(wú)速度傳感器的矢量變頻器的控制性能已經(jīng)符合控制要求，所以這里推薦并介紹無(wú)速度傳感器的矢量變頻器。
3.2無(wú)速度傳感器的矢量變頻器
無(wú)速度傳感器的矢量變頻器目前包括西門子、艾默生、東芝、日立、LG、森蘭等廠家都有成熟的產(chǎn)品推出，總結(jié)各自產(chǎn)品的特點(diǎn)，它們都具有以下特點(diǎn):(1)電機(jī)參數(shù)自動(dòng)辯識(shí)和手動(dòng)輸入相結(jié)合;(2)過(guò)載能力強(qiáng)，如50%額定輸出電流2min、180%額定輸出電流10s;(3)低頻高輸出轉(zhuǎn)矩，如150%額定轉(zhuǎn)矩/1HZ;(4)各種保護(hù)齊全(通俗地講，就是不容易炸模塊)。
無(wú)速度傳感器的矢量控制變頻器不僅改善了轉(zhuǎn)矩控制的特性，而且改善了針對(duì)各種負(fù)載變化產(chǎn)生的不特定環(huán)境下的速度可控性。圖3-1所示，為某品牌無(wú)速度傳感器變頻器產(chǎn)品在低頻和正常頻段時(shí)的轉(zhuǎn)矩測(cè)試數(shù)據(jù)(電機(jī)為5.5kW/4極)。從圖中可知，其在低速范圍時(shí)同樣可以產(chǎn)生強(qiáng)大的轉(zhuǎn)矩。在實(shí)驗(yàn)中，我們同樣將2Hz的矢量變頻控制和V/F控制變頻進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，前者具有更強(qiáng)的輸出力矩，切削力幾乎與正常頻段(如30Hz或50Hz)相同。
3.3矢量控制中的電機(jī)參數(shù)辨識(shí)
由于矢量控制是著眼于轉(zhuǎn)子磁通來(lái)控制電機(jī)的定子電流，因此在其內(nèi)部的算法中大量涉及到電機(jī)參數(shù)。從圖3-2的異步電動(dòng)機(jī)的T型等效電路表示中可以看出，電機(jī)除了常規(guī)的參數(shù)如電機(jī)極數(shù)、額定功率、額定電流外，還有R1(定子電阻)、X11(定子漏感抗)、R2(轉(zhuǎn)子電阻)、X21(轉(zhuǎn)子漏感抗)、Xm(互感抗)和I0(空載電流)。
參數(shù)辨識(shí)中分電機(jī)靜止辨識(shí)和旋轉(zhuǎn)辨識(shí)2種，其中在靜止辨識(shí)中，變頻器能自動(dòng)測(cè)量并計(jì)算頂子和轉(zhuǎn)子電阻以及相對(duì)于基本頻率的漏感抗，并同時(shí)將測(cè)量的參數(shù)寫入;在旋轉(zhuǎn)辨識(shí)中，變頻器自動(dòng)測(cè)量電機(jī)的互感抗和空載電流。
在參數(shù)辨識(shí)中，必須注意:(1)若旋轉(zhuǎn)辨識(shí)中出現(xiàn)過(guò)流或過(guò)壓故障，可適當(dāng)增減加減速時(shí)間;(2)旋轉(zhuǎn)辨識(shí)只能在空載中進(jìn)行;(3)如辨識(shí)前必須首先正確輸入電機(jī)銘牌的參數(shù)。
3.4數(shù)控車床主軸變頻矢量控制的功能設(shè)置
從圖1-1中可以看出，使用在主軸中變頻器的功能設(shè)置分以下幾部分:
1矢量控制方式的設(shè)定和電機(jī)參數(shù);
2開(kāi)關(guān)量數(shù)字輸入和輸出;
3模擬量輸入特性曲線;
4SR速度閉環(huán)參數(shù)設(shè)定。
第4章結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于數(shù)控車床的主軸電機(jī)，使用了無(wú)速度傳感器的變頻調(diào)速器的矢量控制后，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):大幅度降低維護(hù)費(fèi)用，甚至是免維護(hù)的;可實(shí)現(xiàn)高效率的切割和較高的加工精度;實(shí)現(xiàn)低速和高速情況下強(qiáng)勁的力矩輸出。
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數(shù)控車床技師論文謝辭一：
寫這篇后記時(shí)，有許多感觸，最為深刻的感受是理論知識(shí)的重要性。以本文所采用的勞動(dòng)過(guò)程理論為例，一開(kāi)始，我只是閱讀到了幾篇關(guān)于布洛維的文章，在寫作的開(kāi)始階段曾嘗試套用布洛維的一些概念，后發(fā)現(xiàn)因?yàn)樽约豪碚摴Φ妆∪?，難以成文。布洛維的文章實(shí)際針對(duì)美國(guó)福特制生產(chǎn)的社會(huì)背景，而圍繞著這一社會(huì)背景著書立作的人又大有人在（譬如鮑爾斯），一開(kāi)始寫作的困難實(shí)際就是自己閱讀不足所造成的，因此，盡管自己在后期閱讀了大量相關(guān)文獻(xiàn)并最終把這篇博士論文寫出來(lái)，但這一過(guò)程已經(jīng)給本人一個(gè)警醒，要敬畏知識(shí)，人的一生不能停止閱讀。
我的老師--XXX教授就是一位不停止閱讀，不停止寫作的先生。他會(huì)在凌晨二點(diǎn)通過(guò)Email解答我當(dāng)時(shí)在寫作過(guò)程中遇到的問(wèn)題，他會(huì)在教室外等候我預(yù)答辯的消息，會(huì)對(duì)我人生中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行勸導(dǎo)。仇老師給我立下了標(biāo)桿，激勵(lì)我做好一名社會(huì)工作專業(yè)的教師。對(duì)于我的論文寫作，我要感謝上海大學(xué)的XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師，他們對(duì)我的博士論文提出了許多寶貴建議。還要感謝XXX、XXX、XXX等同門師兄弟，他們都曾熱忱的幫助過(guò)我。
一路走來(lái)，我得到了許多人的關(guān)心和幫助，雖然我不善于當(dāng)面表達(dá)，但仍希望通過(guò)后記寫下他們的名字。XXXX學(xué)院的X老師和X老師是我選擇高考專業(yè)的引路人；非常感謝XX大學(xué)的XX老師、XX老師、XXX老師、XX老師、XX老師、XX老師、XX老師，我在生活世界里經(jīng)常犯錯(cuò)誤，是你們的幫助讓我繼續(xù)前行；當(dāng)然，我還要感謝XXXX大學(xué)XXXX學(xué)院的XX老師，社會(huì)工作系的XX老師、XX老師及我的同事，是你們的幫助讓我感覺(jué)社會(huì)工作專業(yè)的溫暖，特別希望業(yè)已成為佛學(xué)居士的XX一切安好。
最后，我要把感謝留給那些接受訪問(wèn)的藍(lán)領(lǐng)工人，你們是社會(huì)的基石，工人的職業(yè)是神圣的，不可替代的。而對(duì)于我的父母妻兒，我更多的是愧疚，我要努力多干活，把菜燒好，把家看好。
數(shù)控車床技師論文謝辭二：
本文在選題、研究和撰寫的過(guò)程中，得到了導(dǎo)師XXX教授的親切關(guān)懷和細(xì)心指導(dǎo)。導(dǎo)師學(xué)識(shí)廣博、治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，工作要求上的精益求精，作者切身體會(huì)，受益匪淺。由于本人的知識(shí)面有限，設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)不足，在研究復(fù)雜的自動(dòng)換刀機(jī)械手的過(guò)程中難免有許多方面考慮不周，在研究階段X老師給予了我很多有益的指導(dǎo)和幫助，無(wú)論作者在理論研究還是控制方法中遇到何種困難，X老師都能耐心地幫助作者分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，使作者能夠順利完成工程碩士論文。
在此文完成之際謹(jǐn)向作者的導(dǎo)師--X小剛教授表示崇高的敬意和衷心的感謝！作者在攻讀碩士學(xué)位期間，也得到了很多老師和同學(xué)的幫助，在此，致以真誠(chéng)的謝意！衷心感謝所有關(guān)心和幫助過(guò)我的人！
最后，感謝在百忙之中參與評(píng)審論文和參加答辯的專家評(píng)委。他們?cè)谡撐脑u(píng)審中耐心嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的工作作風(fēng)，讓我感觸頗深，也使我重新反省自己。我將在今后的工作、學(xué)習(xí)中加倍努力，用自己的實(shí)際行動(dòng)回報(bào)他們、回報(bào)社會(huì)。再次感謝他們，祝他們工作順利，平安幸福。
數(shù)控車床技師論文謝辭三：
隨著本文的完成，研究生學(xué)習(xí)生活也要結(jié)束了。在這里首先向我的導(dǎo)師XXX副教授表示衷心的感謝。感謝他在三年多的時(shí)間里，在學(xué)習(xí)上、生活上和思想上對(duì)我的教育和關(guān)心。X老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、誠(chéng)懇寬厚的品格令我受益終身，并將激勵(lì)我在以后的工作和學(xué)習(xí)中披荊斬棘、開(kāi)拓創(chuàng)新。三年多來(lái)，正是導(dǎo)師無(wú)微不至的關(guān)懷和諄淳教導(dǎo)才使我最終圓滿的完成了論文工作。借此論文完成之際，謹(jǐn)向?qū)熤乱宰钫\(chéng)摯的敬意。
感謝我研究生同學(xué)XX，XX，很高興能結(jié)識(shí)他們這樣的朋友，使我的研究生生活豐富了許多。同時(shí)，感謝單位領(lǐng)導(dǎo)及其他同事對(duì)我課題的幫助。
Abstract： NC Machining is the core course of NC technology specialty in Heilongjiang Vocational College of Agricultural Engineering， and is one of the compulsory courses of high-tech talent training in the CNC technology specialty. Establishing NC Machining resource base is a gradual， sustained development， The construction of resource base has been improved in technology， and integrated the theory and practice together， reality and the virtual characteristics， roles of teachers and students exchange model. Reasonable resource layout can improve the learning efficiency of visitors.
關(guān)鍵詞： 應(yīng)用；數(shù)控加工；布局；直觀性
Key words： application；CNC machining；layout；visual
中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）33-0199-02
0 引言
《數(shù)控加工》課程是黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院數(shù)控技術(shù)專業(yè)崗位核心課程，是培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)專業(yè)高精尖人才必修的課程之一，根據(jù)教學(xué)大綱的要求制定課程教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生學(xué)習(xí)完數(shù)控加工課程之后能夠達(dá)到數(shù)控高級(jí)操作工的理論知識(shí)和實(shí)踐操作水平。
1 界面布局的重要性
《數(shù)控加工》資源庫(kù)建設(shè)是依靠學(xué)院多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，利用學(xué)院數(shù)控技術(shù)專業(yè)多年優(yōu)秀的教學(xué)資源、強(qiáng)勁的師資力量和學(xué)院的財(cái)政支撐等優(yōu)勢(shì)，將《數(shù)控加工》資源庫(kù)的界面布局進(jìn)行優(yōu)化和整合。①項(xiàng)目分類明確。根據(jù)課程教學(xué)體系、教學(xué)資源系統(tǒng)和課程用戶團(tuán)體等特點(diǎn)，將《數(shù)控加工》資源庫(kù)整體項(xiàng)目分為：教學(xué)中心、素材資源、課程內(nèi)容、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)、提升資源、作業(yè)與考試、班級(jí)空間和資源庫(kù)運(yùn)用說(shuō)明。②界面美觀整潔?！稊?shù)控加工》資源庫(kù)整體布局采用數(shù)控加工車間的黃色警戒色和綠色通行色，并且使兩種顏色交替出現(xiàn)，使進(jìn)入網(wǎng)頁(yè)的訪問(wèn)者身臨車間的感覺(jué)，提升訪問(wèn)者瀏覽相關(guān)知識(shí)的興趣。③展現(xiàn)動(dòng)靜結(jié)合。在首頁(yè)的課程簡(jiǎn)介中，我們利用虛擬動(dòng)畫模擬德瑪吉五軸數(shù)控加工中心和數(shù)控車床加工過(guò)程，使初次訪問(wèn)資源庫(kù)的訪問(wèn)者深刻的體會(huì)到加工的高效性和自動(dòng)化程度。
2 資源建設(shè)內(nèi)容與組織形式
2.1 學(xué)習(xí)活動(dòng) ①課程內(nèi)容?！稊?shù)控加工》理實(shí)一體化課程主要將數(shù)控編程、數(shù)控加工工藝、數(shù)控機(jī)床操作等課程進(jìn)行整合和重新分配，將相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)際加工相結(jié)合的方式進(jìn)行教授，在理論指導(dǎo)實(shí)際加工的過(guò)程中進(jìn)一步的驗(yàn)證理論的正確性。②作業(yè)單及預(yù)習(xí)。根據(jù)相關(guān)課程的知識(shí)要點(diǎn)和后續(xù)課程預(yù)習(xí)要點(diǎn)，對(duì)學(xué)生布置課后作業(yè)，學(xué)生對(duì)作業(yè)單內(nèi)容進(jìn)行填寫，既能夠及時(shí)準(zhǔn)確的把握每節(jié)課程的重點(diǎn)又能夠及時(shí)有效的預(yù)習(xí)后續(xù)課程，提高教學(xué)過(guò)程的持續(xù)性和高效性。③在線測(cè)試系統(tǒng)。根據(jù)資源庫(kù)網(wǎng)絡(luò)資源教學(xué)平臺(tái)提供的在線測(cè)試系統(tǒng)，學(xué)生可以在線進(jìn)行答題自測(cè)，答題結(jié)束后系統(tǒng)可以自動(dòng)給出分?jǐn)?shù)，學(xué)生及時(shí)了解個(gè)人對(duì)本課程知識(shí)要點(diǎn)的理解和掌握情況，教師可以根據(jù)測(cè)評(píng)分?jǐn)?shù)及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)和教學(xué)環(huán)節(jié)的時(shí)間分布，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)的高效性。
2.2 實(shí)訓(xùn)指導(dǎo) ①實(shí)訓(xùn)任務(wù)。根據(jù)理實(shí)一體化課程的教學(xué)特點(diǎn)，理論和實(shí)際教學(xué)都在國(guó)家級(jí)數(shù)控基地完成，每節(jié)課程都要安排實(shí)訓(xùn)任務(wù)，實(shí)訓(xùn)任務(wù)圖紙是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，將相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)融入進(jìn)去，達(dá)到最終的實(shí)訓(xùn)目的。②3D虛擬實(shí)訓(xùn)。虛擬車間及虛擬軟件的使用是虛擬實(shí)訓(xùn)的主要環(huán)節(jié)，通過(guò)虛擬實(shí)訓(xùn)將實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的工件進(jìn)行圖紙分析、工藝分析、數(shù)控編程、虛擬加工等內(nèi)容，在虛擬仿真時(shí)及時(shí)解決遇到的工藝、編程和加工方面的問(wèn)題，后期在實(shí)際加工中避免重復(fù)問(wèn)題的出現(xiàn)，大大提高實(shí)際加工的效率和安全性。③典型案例。通過(guò)企業(yè)調(diào)研活動(dòng)，選取企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)零件，進(jìn)行零件的修改、整合和優(yōu)化，使其成為適合數(shù)控技術(shù)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容。④案例分析。在案例分析環(huán)節(jié)，將教學(xué)情境中設(shè)定的十個(gè)教學(xué)案例進(jìn)行圖紙分析、工藝分析并進(jìn)行編程加工。⑤考核標(biāo)準(zhǔn)。包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床和數(shù)控加工中心的考核標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)按照《國(guó)家數(shù)控車床高級(jí)操作工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》、《國(guó)家數(shù)控銑床高級(jí)操作工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》、《國(guó)家數(shù)控加工中心高級(jí)操作工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》，學(xué)生學(xué)習(xí)并通過(guò)考試就已經(jīng)達(dá)到數(shù)控高級(jí)操作工所要求的理論和實(shí)際操作。
2.3 教學(xué)中心 ①教師中心。教師中心主要是教師教學(xué)資源，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容通過(guò)相應(yīng)網(wǎng)址鏈接進(jìn)行相關(guān)資料的查找。在教師中心主要設(shè)置以下內(nèi)容：課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計(jì)劃 、教案、多媒體課件。②學(xué)生中心。學(xué)生中心主要是學(xué)生學(xué)習(xí)資源，可以根據(jù)教師講解的內(nèi)容和學(xué)生自己知識(shí)結(jié)構(gòu)自己制定學(xué)習(xí)規(guī)劃，教師對(duì)其制定計(jì)劃進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
2.4 素材資源 ①機(jī)床資源。主要包括數(shù)控機(jī)床外形特點(diǎn)、機(jī)床基座材料、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)床結(jié)構(gòu)等圖片及技術(shù)資料，通過(guò)對(duì)機(jī)床資源的查找，學(xué)生在學(xué)習(xí)之余了解各個(gè)機(jī)床的應(yīng)用領(lǐng)域、操作方法等。②刀具資源。通過(guò)整理世界三大刀具生產(chǎn)廠商的數(shù)控刀具系統(tǒng)、數(shù)控車削刀具、數(shù)控銑削刀具的外觀類別、規(guī)格參數(shù)及切削性能等參數(shù)，使得訪問(wèn)者能夠及時(shí)的查找到相關(guān)的刀具知識(shí)；整理鑲片式和整體式硬質(zhì)合金刀具規(guī)格參數(shù)、切削范圍、加工參數(shù)等為訪問(wèn)者提供細(xì)致詳實(shí)的參考資料。③夾具資源。對(duì)常用的通用夾具和專用夾具的設(shè)計(jì)原理、夾持方法、夾持特點(diǎn)、定位原理、規(guī)格參數(shù)等內(nèi)容進(jìn)行整合和分類，并且提供《數(shù)控機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》等有關(guān)夾具設(shè)計(jì)改造資料，進(jìn)一步的豐富和完善夾具資源庫(kù)，減少訪問(wèn)者瀏覽量，節(jié)約大量的時(shí)間。④量具資源。量具資源主要包括游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、百分表及角度尺等量具，資源信息中包括各量具的使用方法、技術(shù)資料、量具結(jié)構(gòu)、測(cè)量方法和演示動(dòng)畫等資源。
2.5 提升資源 提升資源主要是為有一定的數(shù)控基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)者及教師的后期自我發(fā)展提升設(shè)定的一個(gè)版塊。主要包括：名師講壇、專業(yè)論文、專業(yè)網(wǎng)站、專業(yè)前景、數(shù)控大賽。
《數(shù)控加工》資源庫(kù)的建設(shè)資源庫(kù)建設(shè)中，應(yīng)該清晰的告訴訪問(wèn)者其所要的資源在哪兒，避免經(jīng)過(guò)復(fù)雜繁瑣的查找后才能搜索到備課與學(xué)習(xí)所需的教育教學(xué)資源；同時(shí)要求在建設(shè)中對(duì)資源的處理應(yīng)考慮到網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度，即所使用的資源的存儲(chǔ)格式要有利于網(wǎng)絡(luò)傳輸，這樣不僅有利于資源的下載，同時(shí)也有利于資源的查詢；在資源庫(kù)的布局上面也要有相應(yīng)的合理和美觀性，避免相應(yīng)的資料出現(xiàn)因布局的不合理性而造成誤讀問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)：
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[關(guān)鍵詞]NX（UG） 機(jī)制本科 教學(xué)改革
[作者簡(jiǎn)介]孫芹（1979- ），女，山東威海人，山東英才學(xué)院機(jī)械學(xué)院，講師，碩士，研究方向?yàn)闄C(jī)械制造、數(shù)控加工。（山東 濟(jì)南 250104）
[中圖分類號(hào)]G712 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1004-3985（2013）29
當(dāng)今社會(huì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展壯大，得益于日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。面對(duì)機(jī)遇與挑戰(zhàn)，制造業(yè)只有不斷吸收機(jī)械、電子、信息及現(xiàn)代企業(yè)管理等多方面的成果，并應(yīng)用于產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程，才能不斷推出新品，富有競(jìng)爭(zhēng)力。集成化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、虛擬化以及智能化是使傳統(tǒng)制造系統(tǒng)成為信息時(shí)代、知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的先進(jìn)制造系統(tǒng)的最主要內(nèi)容。目前，在眾多企業(yè)中廣泛應(yīng)用的CAD/CAM技術(shù)是現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)成功滲入傳統(tǒng)制造業(yè)的結(jié)果。
為使學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后，能夠熟練掌握一門CAD/CAM軟件，盡快適應(yīng)自己的工作崗位，山東英才學(xué)院結(jié)合機(jī)制專業(yè)的自身特點(diǎn)，選擇NX（UG）作為CAD/CAM教學(xué)軟件。通過(guò)到兄弟院校走訪調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)過(guò)程中，CAD/CAM單獨(dú)作為一門課程一般開(kāi)設(shè)在第六學(xué)期或第七學(xué)期，雖然該課程設(shè)置的目的是為了起到連接作用，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)和學(xué)生就業(yè)提供好的繪圖工具。但作為一門課程，學(xué)生學(xué)完后，很難做到融會(huì)貫通，沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，讓枯燥的機(jī)械課程變得簡(jiǎn)單易懂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)各門課程之間的聯(lián)系。在機(jī)制本科的教學(xué)過(guò)程中，嘗試運(yùn)用NX的CAD/CAM一體化功能來(lái)輔助教學(xué)，實(shí)踐表明，這對(duì)學(xué)生理解和掌握專業(yè)課程有很大的幫助。
一、NX軟件在“機(jī)械制圖”課程中的應(yīng)用——NX 三維造型模塊
“機(jī)械制圖”是工科重要的主干專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，在機(jī)械工程科學(xué)人才培養(yǎng)體系中占有重要地位。該課程以形體構(gòu)造和圖形表達(dá)為核心，以形象思維為主線，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、形象思維能力、圖形表達(dá)能力和創(chuàng)新構(gòu)形能力等工程科學(xué)的基本素質(zhì)，并為進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)類、機(jī)械制造類和工程實(shí)踐類后續(xù)課程提供必備的制圖基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能。
在制圖的教學(xué)過(guò)程中，仍以講授為主，部分教學(xué)環(huán)節(jié)借助模型和掛圖等輔助工具，學(xué)生往往是被動(dòng)學(xué)習(xí)，建立空間思維相對(duì)困難，學(xué)生普遍反映課程太難學(xué)，從而對(duì)課程產(chǎn)生了厭倦，降低了學(xué)習(xí)積極性。到了高年級(jí)，進(jìn)入專業(yè)課程學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，學(xué)生反而不會(huì)畫圖了。畢業(yè)后，進(jìn)入社會(huì)，就業(yè)將更加困難。因此，嘗試將NX軟件引入“機(jī)械制圖”課程教學(xué)環(huán)節(jié)。建立機(jī)械制圖虛擬模型庫(kù)，讓學(xué)生有整體的概念，通過(guò)旋轉(zhuǎn)、剖切三維圖形，可以對(duì)三維模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，讓學(xué)生理解模型各個(gè)方向的形狀，增加圖形的直觀性，搭建投影和三維實(shí)體之間的橋梁，這樣再來(lái)學(xué)習(xí)制圖的投影原理及其他表達(dá)方式，將變得非常輕松。同時(shí)，NX為參數(shù)化建模，方便對(duì)模型進(jìn)行修改，可以根據(jù)教學(xué)大綱的變化，及時(shí)修改模型?？蓪⒛Ｐ蛶?kù)上傳到網(wǎng)絡(luò)課程中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、在“數(shù)控機(jī)床編程”課程中的應(yīng)用——NX加工模塊
“數(shù)控機(jī)床編程”課程是機(jī)械制造本科專業(yè)重要的專業(yè)課程。大部分院校數(shù)控機(jī)床編程主要以手工編程為主，講授數(shù)控車床編程和數(shù)控銑床（加工中心）編程。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，手工編程的內(nèi)容也會(huì)借助NX軟件，講授自動(dòng)編程應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)。如在車削的教學(xué)過(guò)程中，相應(yīng)會(huì)講解軸類零件、螺紋類零件、綜合實(shí)例等自動(dòng)編程過(guò)程，通過(guò)手工程序和自動(dòng)生成程序的對(duì)比，學(xué)生對(duì)編程有更深刻的理解，更喜歡數(shù)控編程課程，為機(jī)床實(shí)訓(xùn)打下基礎(chǔ)。
手工編程雖然有不少優(yōu)點(diǎn)，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地優(yōu)化加工路徑等。但手工編程無(wú)法編制復(fù)雜工件，如非常規(guī)曲面的程序編制，同時(shí)手工編程對(duì)編程人員有較高的要求，一個(gè)點(diǎn)計(jì)算錯(cuò)誤，將會(huì)造成嚴(yán)重的后果。當(dāng)手工編程無(wú)法完成或是編程比較困難的零件，可以通過(guò)自動(dòng)編程完成，NX軟件有強(qiáng)大的數(shù)控加工CAM模塊，包括平面銑削、型腔銑削和深度銑削、固定軸曲面輪廓銑削、多軸銑削和孔加工等，基本可以加工任意復(fù)雜的曲面。NX數(shù)控加工的一般流程為零件3D建模—指定工藝方案—進(jìn)入CAM環(huán)境—?jiǎng)?chuàng)建程序節(jié)點(diǎn)、創(chuàng)建刀具節(jié)點(diǎn)、創(chuàng)建幾何節(jié)點(diǎn)、創(chuàng)建加工方法節(jié)點(diǎn)—設(shè)定參數(shù)—生成刀軌并驗(yàn)證—機(jī)床后置處理—數(shù)控程序（NC代碼）。
三、在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程中的應(yīng)用——NX仿真、裝配和工程圖模塊
“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程主要包括機(jī)械原理和機(jī)械零件設(shè)計(jì)兩部分，以機(jī)械原理部分學(xué)習(xí)過(guò)程中的四連桿機(jī)構(gòu)為例，在學(xué)習(xí)四連桿機(jī)構(gòu)時(shí)，如果僅僅通過(guò)理論講解，學(xué)生對(duì)四連桿的運(yùn)動(dòng)特性理解的不夠充分，可以利用NX運(yùn)動(dòng)仿真模塊，首先通過(guò)三維建模，虛擬裝配，設(shè)定連桿，設(shè)定驅(qū)動(dòng)，完成平面四連桿機(jī)構(gòu)的三維動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)仿模擬。
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程學(xué)完后，要進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。以減速器課程設(shè)計(jì)為例，學(xué)生要完成減速器裝配圖及零件圖的繪制。給定參數(shù)后，如果學(xué)生憑空想象，采用二維軟件即使完成了減速器的裝配圖，并拆畫零件圖，也不知道所繪制的減速器各零件間是否會(huì)產(chǎn)生干涉，能否保證加工后的零件能夠安裝。因此，可以利用NX的裝配模塊，將所設(shè)計(jì)的減速器零部件進(jìn)行裝配，通過(guò)仿真建模，查看各個(gè)零部件之間是否存在干涉，為后續(xù)加工的零件的順利裝配打下基礎(chǔ)。并且，NX軟件可以將三維模型轉(zhuǎn)換為二維工程圖形。如果零部件模型尺寸進(jìn)行了修改，裝配圖形也會(huì)自動(dòng)做相應(yīng)的修改。
四、在本科畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)中的應(yīng)用——NX 綜合運(yùn)用
畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)是每個(gè)本科生畢業(yè)前要完成的最重要的一項(xiàng)任務(wù)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的本科畢業(yè)生主要從事的工作崗位為：數(shù)控機(jī)床操作崗位（數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割機(jī)床的機(jī)床操作工），數(shù)控工藝技術(shù)崗位（數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)師、數(shù)控工藝文件管理員、數(shù)控程序編寫技術(shù)員、電腦繪圖員等），普通機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)師助理等技術(shù)工作崗位，這些崗位的共同特點(diǎn)是動(dòng)起手來(lái)能干活，拿起電腦可設(shè)計(jì)。因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)他們來(lái)說(shuō)尤其重要，畢業(yè)論好了，進(jìn)入企業(yè)后，就能更快適應(yīng)工作崗位。
在教學(xué)過(guò)程中，為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科的人才培養(yǎng)目標(biāo)，減少理論型、研究型論文，要求畢業(yè)論文題目需“來(lái)自企業(yè)”，即學(xué)生的畢業(yè)論文內(nèi)容既要包含設(shè)計(jì)又要包含制造，而且學(xué)生必須在數(shù)控機(jī)床上至少加工出畢業(yè)論文中的一個(gè)中等復(fù)雜的零件，若能借助NX軟件，自動(dòng)生成數(shù)控加工程序，并對(duì)刀路和程序進(jìn)行優(yōu)化，會(huì)起到事半功倍的效果。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生掌握機(jī)械零件從設(shè)計(jì)到制造的全過(guò)程，為工作后以最短的時(shí)間適應(yīng)企業(yè)要求奠定基礎(chǔ)。
五、在機(jī)制專業(yè)各種大賽中的應(yīng)用――NX 提升
雖然將NX軟件融入多門專業(yè)課程的教學(xué)過(guò)程，使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性大大提高了，教學(xué)效果明顯，但由于課時(shí)的限制， NX軟件強(qiáng)大的功能模塊，教學(xué)過(guò)程不可能面面俱到，很多模塊不能深入講解，一般是按照一定的講課模式完成教學(xué)任務(wù)。
教學(xué)過(guò)程中理論講解的思路和方法肯定與實(shí)際工作有一定的差距。針對(duì)學(xué)生的不同要求，鼓勵(lì)學(xué)生參加競(jìng)賽來(lái)提高自己的能力。主要組織學(xué)生參加山東省數(shù)控大賽、山東省機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)大賽和全國(guó)3D大賽等。在每項(xiàng)技能競(jìng)賽中，都要求學(xué)生完成真實(shí)的產(chǎn)品，大賽的環(huán)境更接近于真實(shí)的工作環(huán)境，通過(guò)參加不同類型的大賽，學(xué)生會(huì)對(duì)NX軟件更加的熟悉，對(duì)自己感興趣的模塊有更深刻的了解。同時(shí)，大賽能拓寬學(xué)生的視野，提高團(tuán)隊(duì)合作精神，提升自身的設(shè)計(jì)、制造和創(chuàng)新能力，拓寬將來(lái)的就業(yè)范圍，提高了就業(yè)機(jī)會(huì)。教師通過(guò)指導(dǎo)大賽，與學(xué)生進(jìn)行溝通，更了解學(xué)生的想法。通過(guò)參加大賽，與其他院校進(jìn)行交流，相互借鑒，獲得更多的信息，把握更新的教學(xué)理念，并不斷滲透到自己的教學(xué)過(guò)程中，使教學(xué)更貼近實(shí)際，使本來(lái)枯燥的課堂變得更加生動(dòng)。技能大賽可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)中的不足，明確自己的學(xué)習(xí)方向。
把NX（UG）軟件應(yīng)用于機(jī)制本科“機(jī)械制圖”“數(shù)控機(jī)床編程”“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”等課程中，使學(xué)生感覺(jué)枯燥、難懂專業(yè)課程變得生動(dòng)、易懂、易學(xué)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力得到了提升，學(xué)習(xí)積極性得到了提高，同時(shí)，在本科畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)和各種大賽中，充分合理地選用NX軟件的相應(yīng)模塊，滿足了不同層次、不同要求的學(xué)習(xí)需求，教師更容易了解學(xué)生，可使教學(xué)更能滿足學(xué)生的需求，更能貼近社會(huì)實(shí)踐的要求。學(xué)生上學(xué)期間打下的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也為今后的就業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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論文關(guān)鍵詞：數(shù)控車削；課程改革；教學(xué)模式；學(xué)習(xí)情境；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；一體化
數(shù)控車削加工是以培養(yǎng)熟練掌握數(shù)控車床操作、程序編制、工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控車床的日常維護(hù)保養(yǎng)和常見(jiàn)故障的診斷技術(shù)高技能人才為目標(biāo)，針對(duì)企業(yè)數(shù)控加工崗位需求而設(shè)置的一門數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程。傳統(tǒng)教學(xué)模式是把數(shù)控編程、切削加工工藝等理論課和數(shù)控操作實(shí)訓(xùn)課分開(kāi)，因兩類課程的進(jìn)度不同步，達(dá)不到理論指導(dǎo)實(shí)踐目的，并出現(xiàn)重復(fù)傳授知識(shí)點(diǎn)浪費(fèi)課時(shí)，理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐偏離的問(wèn)題，對(duì)此，必須實(shí)行教學(xué)改革，才能使教學(xué)適應(yīng)生產(chǎn)，使畢業(yè)生被企業(yè)所接受。
一、課程改革思路
數(shù)控車削加工課程，應(yīng)依托校企合作平臺(tái)進(jìn)行課程改革與建設(shè)，以企業(yè)機(jī)械數(shù)控車削工作過(guò)程序化教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)數(shù)控車削加工工藝的復(fù)雜難易程度，從數(shù)控車削加工的簡(jiǎn)單應(yīng)用開(kāi)始，逐漸培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)控車削加工的復(fù)雜應(yīng)用，以零件生產(chǎn)工作過(guò)程為主線重組教學(xué)內(nèi)容。
（一）重構(gòu)本課程的課程標(biāo)準(zhǔn)。課程標(biāo)準(zhǔn)是落實(shí)培養(yǎng)目標(biāo)和指導(dǎo)教學(xué)工作的最基本綱領(lǐng)性教學(xué)文件，是選用與編寫教材、進(jìn)行教學(xué)以及評(píng)估和檢查教學(xué)質(zhì)量的依據(jù)，課程標(biāo)準(zhǔn)確定人才培養(yǎng)目標(biāo)的方向。零件數(shù)控車削加工的課程標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)本地區(qū)機(jī)械加工行業(yè)等生產(chǎn)企業(yè)的崗位需求來(lái)制定，為了使教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)與企業(yè)需求實(shí)現(xiàn)零距離對(duì)接，應(yīng)與企業(yè)一線技術(shù)專家合作進(jìn)行“頭腦風(fēng)暴”的專業(yè)分析及一系列的調(diào)研工作，才能確定本課程的能力目標(biāo)、素養(yǎng)目標(biāo)、知識(shí)結(jié)構(gòu)及要求。同時(shí)遵循學(xué)生技能增進(jìn)的一般規(guī)律，選擇真實(shí)的機(jī)械零件或類似的零件為載體來(lái)設(shè)計(jì)本課程的教學(xué)項(xiàng)目、工作任務(wù)。圍繞完成項(xiàng)目教學(xué)的工作任務(wù)應(yīng)具備的相公工藝知識(shí)重構(gòu)本課程教學(xué)內(nèi)容，最后確定課程標(biāo)準(zhǔn)。
（二）設(shè)計(jì)“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的、理論實(shí)踐“一體化”、實(shí)行“產(chǎn)學(xué)結(jié)合”教學(xué)模式的實(shí)訓(xùn)課。課程教學(xué)培養(yǎng)的學(xué)生能力與企業(yè)生產(chǎn)要求是否能實(shí)現(xiàn)零距離對(duì)接，教學(xué)模式應(yīng)貼近實(shí)際工作情境。為了使學(xué)生體驗(yàn)實(shí)際零件數(shù)控加工工作過(guò)程，應(yīng)按實(shí)際零件生產(chǎn)所需的技能、相關(guān)工藝知識(shí)、生產(chǎn)管理要求完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)，設(shè)計(jì)行動(dòng)導(dǎo)向的項(xiàng)目教學(xué)，即“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式；根據(jù)項(xiàng)目教學(xué)要完成的項(xiàng)目?jī)?nèi)容所需的相公工藝知識(shí)或基礎(chǔ)理論知識(shí)，設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，采取實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)合二為一的“一體化”教學(xué)模式教學(xué)；把生產(chǎn)任務(wù)引進(jìn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，實(shí)施“產(chǎn)學(xué)結(jié)合”的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。學(xué)生在做中學(xué)，既提高學(xué)習(xí)效果，又貼近企業(yè)生產(chǎn)實(shí)戰(zhàn)要求。使學(xué)生體驗(yàn)在不同工作情境下不同崗位角色感受，體會(huì)到要完成什么工作任務(wù)，必須掌握什么知識(shí)和素養(yǎng)，促使學(xué)生為做而學(xué)，在做中實(shí)現(xiàn)其技能、職業(yè)素質(zhì)的全面提升。
（三）構(gòu)建具有實(shí)用意義的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地是高職高專不可缺少的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所，尤其是數(shù)控技術(shù)專業(yè)，必須有一點(diǎn)數(shù)量的數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備。因此，建設(shè)對(duì)應(yīng)的數(shù)控車削加工仿真實(shí)訓(xùn)室與生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地，為教學(xué)的實(shí)施提供堅(jiān)實(shí)的保障。
（四）建設(shè)課程配套教材以及課程網(wǎng)站等教學(xué)資源。教材是教學(xué)的主要工具之一，教材建設(shè)是課程教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)。過(guò)去的數(shù)控加工技術(shù)類教材，多以理論課的模式編寫，對(duì)實(shí)踐指導(dǎo)作用不大。為此，建設(shè)以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)工藝知識(shí)內(nèi)容，以工作過(guò)程為導(dǎo)向設(shè)計(jì)訓(xùn)練步驟的《零件的數(shù)控車削加工》一體化教學(xué)配套教材，是課程改革的重要舉措。
相關(guān)教學(xué)資源的建設(shè)是提高教學(xué)效果的推進(jìn)器，建設(shè)課程教學(xué)網(wǎng)站及相關(guān)教學(xué)資源，能用于輔助教學(xué)和提供學(xué)生課外學(xué)習(xí)的指導(dǎo)，因此，應(yīng)重視課程網(wǎng)站建設(shè)，使教學(xué)源資更加豐富。
（五）注重教師教學(xué)能力的提高。教師教學(xué)能力的提高是提高教學(xué)質(zhì)量的充要條件。課程團(tuán)隊(duì)教師應(yīng)不斷學(xué)習(xí)進(jìn)取，提高自身知識(shí)與技能以及教學(xué)技巧，確保教學(xué)水平與教學(xué)效果的不斷提高，為企業(yè)培養(yǎng)出高技能人才。
（六）引入企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，建立“過(guò)程考核與終結(jié)考核相結(jié)合”課程考核制度。在教學(xué)過(guò)程中，引入企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，是提高學(xué)生對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控意識(shí)的重要舉措。建立“過(guò)程考核與終結(jié)考核相結(jié)合”的新型課程考核制度，從專業(yè)技能、職業(yè)素質(zhì)等方面全方位對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，以促使學(xué)生成為技術(shù)過(guò)硬、職業(yè)素質(zhì)好的高技能人才，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)在生產(chǎn)和管理上與企業(yè)要求的零距離對(duì)接。
二、課程改革實(shí)施工作的開(kāi)展
（一）建設(shè)高水平的課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展課程改革調(diào)研活動(dòng)。組建一支以骨干教師為主體聘請(qǐng)企業(yè)專家作兼職教師的課程團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展科研工作。一是深入企業(yè)調(diào)查研究，對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的畢業(yè)生的使用情況和人材需求狀況進(jìn)行調(diào)研，收集用人單位對(duì)人才需求方向、能力要求等信息，為制定專業(yè)課程培養(yǎng)目標(biāo)提供依據(jù)。二是舉辦工作分析會(huì)，請(qǐng)企業(yè)行業(yè)專家到學(xué)院，舉辦以行業(yè)專家為主體，課程教師團(tuán)隊(duì)參加的工作分析會(huì)，采取頭腦風(fēng)暴的形式，對(duì)數(shù)控技術(shù)加工領(lǐng)域的人才需求、知識(shí)技能結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行討論。經(jīng)專家們的統(tǒng)一論證，明確了數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)崗位群以及對(duì)應(yīng)的工作任務(wù)，要?jiǎng)偃蜗鄳?yīng)工作應(yīng)具備的專業(yè)知識(shí)與技能。給數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、知識(shí)與技能結(jié)構(gòu)要求較為準(zhǔn)確的定位。
（二）根據(jù)企業(yè)需求確定課程培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)職業(yè)技能成長(zhǎng)規(guī)律設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，完善課程標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)工作分析獲得的結(jié)論，召開(kāi)團(tuán)隊(duì)教師研討會(huì)，根據(jù)企業(yè)需求確定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，制定專業(yè)人才培養(yǎng)方案。團(tuán)隊(duì)教師通過(guò)走訪企業(yè)尋找訓(xùn)練載體，挖掘素材，設(shè)計(jì)適合職業(yè)技能成長(zhǎng)規(guī)律的課程學(xué)習(xí)情境和工作任務(wù)。并經(jīng)多次反復(fù)研討論證與修改，制定以企業(yè)生產(chǎn)的零件加工為訓(xùn)練載體的零件數(shù)控車削加工課程的學(xué)習(xí)情境、教學(xué)實(shí)施計(jì)劃，完善零件數(shù)控車削加工課程標(biāo)準(zhǔn)。
（三）教學(xué)資源的建設(shè)。組織團(tuán)隊(duì)教師并邀請(qǐng)企業(yè)專家，根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)與課程標(biāo)準(zhǔn)要求，編寫出版以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、以典型案例工作過(guò)程為導(dǎo)向的具有實(shí)用意義的《零件的數(shù)控車削加工》“一體化”實(shí)訓(xùn)配套教材；建立具有數(shù)控車削加工特點(diǎn)的課程網(wǎng)站，能為學(xué)生課外學(xué)習(xí)、教師教學(xué)資源共享、師生課外交流與溝通提供網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。
建設(shè)對(duì)應(yīng)的數(shù)控車削加工仿真實(shí)訓(xùn)室與具有一定規(guī)模的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地。一方面，仿真實(shí)訓(xùn)室可采用數(shù)控模擬加工與編程，使學(xué)生更快的掌握數(shù)控車床操作要領(lǐng)，避免或降低新手操作真機(jī)因不熟練發(fā)生事故造成的損失；同時(shí)可對(duì)新項(xiàng)目進(jìn)行模擬加工，確定合理的程序。另一方面，具有一定規(guī)模的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地，為實(shí)型產(chǎn)學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)自我造血功能提供保障。
（四）構(gòu)建了以工作過(guò)程為導(dǎo)向、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的教學(xué)模式。改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，構(gòu)建以工作過(guò)程為導(dǎo)向、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的“一體化”教學(xué)模式。實(shí)行“產(chǎn)學(xué)結(jié)合”的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)教學(xué)，即把企業(yè)真實(shí)零件加工生產(chǎn)任務(wù)為訓(xùn)練載體引進(jìn)課堂，針對(duì)實(shí)際零件加工設(shè)計(jì)教學(xué)與學(xué)習(xí)過(guò)程，把教學(xué)融入地方汽車產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)，服務(wù)地方企業(yè)，解決過(guò)去純消耗實(shí)訓(xùn)的弊端，實(shí)現(xiàn)“自我造血”功能。
（五）團(tuán)隊(duì)教師教學(xué)能力的提高。為了提高團(tuán)隊(duì)教師自身知識(shí)與技能以及教學(xué)技巧，確保教學(xué)水平與教學(xué)效果的不斷提高。經(jīng)常性地組織教師參加各類專業(yè)技能培訓(xùn)與教學(xué)能力培訓(xùn)，有計(jì)劃地安排教師到企業(yè)掛職鍛煉，組織相應(yīng)的教學(xué)能力大賽和說(shuō)課比賽，參加科研項(xiàng)目與各種教研活動(dòng)等，達(dá)到教師的綜合水平提高。
教學(xué)手段與教學(xué)方法的改進(jìn)也是改革實(shí)施的另一方面。過(guò)去教師講課總是一塊黑板一支粉筆一張嘴講完一節(jié)課，學(xué)生只是被動(dòng)的聽(tīng)，在做操作示范時(shí)，一個(gè)班的學(xué)生圍觀，能完全看清楚的僅僅是前面的幾個(gè)學(xué)生，其他同學(xué)在外圍只能伸出脖子或在縫隙間偶爾看見(jiàn)一兩個(gè)動(dòng)作，教學(xué)效果很差。通過(guò)教學(xué)改革，采用PPT課件加上視頻或微格錄像、結(jié)合黑板板書，使教學(xué)更具直觀性，加上案例驅(qū)動(dòng)、分組討論等教學(xué)方法，使學(xué)生更容易接受、教學(xué)效果更好。
（六）學(xué)生技能考核與培訓(xùn)機(jī)制的建立。為了實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)在生產(chǎn)和管理上與企業(yè)要求的零距離對(duì)接，將企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與管理機(jī)制引入課程考核，綜合考核學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)；按國(guó)家技能等級(jí)考核標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生的綜合技能進(jìn)行考核，并按教考分離的方式實(shí)行考核，確保技能的真實(shí)性。
根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生應(yīng)在教學(xué)計(jì)劃課時(shí)內(nèi)達(dá)到中級(jí)工技能等級(jí)，通過(guò)考核合格后，成績(jī)達(dá)到良好以上的學(xué)生給予教學(xué)計(jì)劃外的高級(jí)工等級(jí)技能培訓(xùn)，按高級(jí)技能等級(jí)要求考試合格的授予高級(jí)工技能等級(jí)證書，起到激勵(lì)學(xué)生積極學(xué)習(xí)技能的作用。
三、改革成效
（一）改革有助于學(xué)生能力的快速增長(zhǎng)。以真實(shí)零件加工的數(shù)控編程與實(shí)踐操作，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)，做中學(xué)有利于學(xué)生學(xué)對(duì)知識(shí)與技能的掌握，提高技能；將企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)引入課程考核機(jī)制中，讓學(xué)生樹(shù)立產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)、效率意識(shí)及安全文明使用設(shè)備及維護(hù)意識(shí)，形成良好的職業(yè)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和管理與企業(yè)要求的零距離。
一方面，通過(guò)學(xué)生獲取技能等級(jí)情況的前后對(duì)比而言，過(guò)去的等級(jí)考試采用單純的針對(duì)某具體零件的操作技能，僅90%獲得中級(jí)工技能等級(jí)?，F(xiàn)在采取隨機(jī)抽取考題的方式考核，重在考學(xué)生的綜合分析能力、綜合技能，獲得中級(jí)工技能等級(jí)占96%，且鼓勵(lì)中級(jí)考試成績(jī)優(yōu)秀學(xué)生參加高級(jí)工技能考核，刺激學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣與能力的開(kāi)發(fā)，通過(guò)考核，高級(jí)工合格率在50%左右。部分學(xué)生技能更加突出，2009年1月，07級(jí)數(shù)控專業(yè)學(xué)生（第三學(xué)期）參加柳州市大、中職業(yè)院校數(shù)控技能競(jìng)賽獲得個(gè)人第一名。2010年1月08級(jí)數(shù)控專業(yè)學(xué)生參加參加柳州市大專院校數(shù)控車、銑綜合技能競(jìng)賽獲得團(tuán)體第一名。
另一方面，從學(xué)生受企業(yè)歡迎度比過(guò)去大大提高。由于現(xiàn)在學(xué)生能力普遍提高，近兩年機(jī)制、數(shù)控專業(yè)的學(xué)生到企業(yè)試崗后得到了企業(yè)的稱贊：我們學(xué)院的學(xué)生比其他院校的學(xué)生更適應(yīng)生產(chǎn)要求。如:桂林福達(dá)公司經(jīng)試用后，每年與我系一百五十多名學(xué)生簽訂勞動(dòng)就業(yè)合同。
（二）實(shí)行產(chǎn)學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式，有利于學(xué)生技能成長(zhǎng)，更有利于學(xué)院的發(fā)展。在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，采用真實(shí)零件為訓(xùn)練載體，當(dāng)學(xué)生有了一定的基本功后，就采取輪換的方式進(jìn)行零件批量生產(chǎn)，有利于學(xué)生的操作熟練程度的提高，并加強(qiáng)學(xué)生的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、降低成本等意識(shí)，學(xué)生更容易被企業(yè)接受。兩年來(lái)，數(shù)控專業(yè)、機(jī)制專業(yè)的學(xué)生完成了企業(yè)來(lái)料加工十多種產(chǎn)品上萬(wàn)件，為學(xué)院節(jié)省了大量用于訓(xùn)練的鋼料，并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)服務(wù)于地方企業(yè)。所以，實(shí)行產(chǎn)學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式，產(chǎn)生了雙重的效益，提高學(xué)院在地區(qū)的知名度，更有利于學(xué)院的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控車削；用戶宏程序；加工原理；數(shù)學(xué)模型；變量指定；編程
引言
用戶宏程序常用于數(shù)控系統(tǒng)對(duì)非圓弧輪廓曲線編程問(wèn)題的解決。在編輯非圓弧輪廓曲線的程序時(shí)不能直接應(yīng)用G代碼，這對(duì)編程人員和加工者帶來(lái)了很大的困難。在幾次的數(shù)控技能大競(jìng)賽中，用戶宏程序都是考試的重點(diǎn)和難點(diǎn)。論文重點(diǎn)闡述用戶宏程序的步長(zhǎng)的取值和編輯。
1.非圓弧輪廓曲線的加工原理
求非圓弧輪廓曲線分為解析曲線和類似列表曲線那樣的非解析曲線。對(duì)于用戶宏程序編程來(lái)說(shuō)，一般解決的是解析曲線的加工。解析曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式的形式可以是以 的直角坐標(biāo)的形式給出，也可以是以 的極坐標(biāo)形式給出，還可以參數(shù)方程的形式給出。通過(guò)坐標(biāo)變換，后面兩種形式的數(shù)學(xué)表達(dá)式，可以轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)表達(dá)式。
在編程時(shí)應(yīng)決定是采用直線段逼近非圓弧輪廓曲線，還是采用圓弧逼近非圓弧輪廓曲線。若采用直線段逼近非圓弧輪廓曲線，各直線段間連接處在尖角，由于刀具在尖角處不能連續(xù)地對(duì)零件進(jìn)行切削，故零件表面會(huì)出現(xiàn)硬點(diǎn)或切痕，使加工表面質(zhì)量變差。若采用圓弧段逼近的方式，可以大大減少程序段的數(shù)目，采用這種形式又分為兩種情況，一種為相鄰兩圓弧間彼此相交；另一種則采用彼此相切的圓弧段來(lái)逼近非圓弧輪廓曲線。后一種方法由于相鄰圓弧彼此相切，一階導(dǎo)數(shù)連續(xù)，工件表面整體光滑，從而有利于加工表面質(zhì)量的提高。但無(wú)論哪種情況都應(yīng)使 ≤ （允許誤差）。由于在實(shí)際的編程中，若采用圓弧逼近的方式就不適合用戶宏程序的編制，因其不便于數(shù)學(xué)模型。因此，主要采用直線逼近法，來(lái)進(jìn)行用戶宏程序的編制。
直線段逼近非圓弧曲線，目前常用的有等間距法、等步長(zhǎng)法和等誤差法等。論文以等間距法為主要論述。
1.1 等間距法。
（1）基本原理 等間距就是將某一坐標(biāo)劃分成相等的間距。如圖1所示，沿X軸方向取Δx為等間距長(zhǎng)，根據(jù)已知曲線的方程 ，可由 求得 。如此求得一系列點(diǎn)就是節(jié)點(diǎn)。由于要求曲線 與相鄰節(jié)點(diǎn)連線間的法向距離小于允許的程序編制誤差 ，Δx不能任意設(shè)定。若設(shè)置的值大了，就不能滿足這個(gè)要求，一般先取Δx值為0.1進(jìn)行試算，然后選擇曲線上曲率最大的曲線段進(jìn)行逼近誤差校驗(yàn)。
圖1等間距法直線段逼近
（2）誤差校驗(yàn)方法 設(shè)需校驗(yàn) 曲線段。
點(diǎn)：（ ， ）
點(diǎn)：（ ， ）已求出，則 、 兩點(diǎn)的直線方程為
令 ， ， 則 即為過(guò) 兩點(diǎn)的直線方程，距 直線為 的等距線 的直線方程可表示為 式中，當(dāng)所求直線 在 上邊時(shí)，則C后取“+”，在 下邊時(shí)，則C后取“-”號(hào)。 為 與 兩直線間的距離。通過(guò)聯(lián)立方程
得 ，要求 ≤ ，一般 允許取零件公差的1/5～1/10。
以圖2為例。對(duì)精加工非圓弧輪廓曲線進(jìn)行加工原理分析。
件1和件2配合加工，該非圓弧輪廓曲線是橢圓曲線，長(zhǎng)半軸為40，短半軸為24，其輪廓度要求值為0.04，刀具加工路徑從右端中心點(diǎn)開(kāi)始加工，以直線段逼近非圓弧輪廓曲線等間距法加工橢圓。假設(shè)步長(zhǎng)為0.1，分析驗(yàn)算其誤差是否是滿足 ≤ ， c=0.04橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程式為 ，把y作為自變量 ，在數(shù)控車床上是以xz平面作為基準(zhǔn)平面的，所以必把橢圓方程中的x換為z，y換為x，因此
點(diǎn)：（ ， ）
點(diǎn)：（ ， ）
=40， =0， 和 由 求出 =1.696， =39.9，則 、 兩點(diǎn)的直線方程為
令 ， ， 則
得出 =0.025， ≤ 成立，假設(shè)步長(zhǎng)成立。
2.數(shù)學(xué)模型
數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)理論與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合的一門科學(xué)。它將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題歸結(jié)為相應(yīng)的數(shù)學(xué)問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上利用數(shù)學(xué)的概念、方法和理論進(jìn)行深入的分析和研究，從而從定性或定量的角度來(lái)刻畫實(shí)際問(wèn)題，并為解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題提供精確的數(shù)據(jù)或可靠的指導(dǎo)。
建立數(shù)學(xué)模型的要求：
2.1 真實(shí)完整。
2.1.1 真實(shí)的、系統(tǒng)的、完整的，形象的映客觀現(xiàn)象；
2.1.2 必須具有代表性；
2.1.3 具有外推性，即能得到原型客體的信息，在模型的研究實(shí)驗(yàn)時(shí)，能得到關(guān)于原型客體的原因；
2.1.4 必須反映完成基本任務(wù)所達(dá)到的各種業(yè)績(jī)，而且要與實(shí)際情況相符合。
2.2 簡(jiǎn)明實(shí)用。在建模過(guò)程中，要把本質(zhì)的東西及其關(guān)系反映進(jìn)去，把非本質(zhì)的、對(duì)反映客觀真實(shí)程度影響不大的東西去掉，使模型在保證一定精確度的條件下，盡可能的簡(jiǎn)單和可操作，數(shù)據(jù)易于采集。
2.3 適應(yīng)變化。隨著有關(guān)條件的變化和人們認(rèn)識(shí)的發(fā)展，通過(guò)相關(guān)變量及參數(shù)的調(diào)整，能很好的適應(yīng)新情況。
數(shù)學(xué)模型常見(jiàn)的形式：數(shù)學(xué)表達(dá)式；柱形圖；關(guān)系曲線；記錄數(shù)據(jù)的表格。
在數(shù)控編程中常用數(shù)學(xué)表達(dá)式或關(guān)系曲線，來(lái)作創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型，因其簡(jiǎn)明實(shí)用，對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)要求相對(duì)較低。在對(duì)曲線分析時(shí)也較容易理解和掌握。如圖2所示，該圖是重慶市第二屆職業(yè)技能競(jìng)賽教師組樣題，該零件是一個(gè)配合零件，在右端有一橢圓輪廓曲線，并且有輪廓度的要求，用G代碼不能直接編制出程序。根據(jù)零件標(biāo)注可以讀出橢圓的長(zhǎng)半軸和短半軸，因此，采用數(shù)學(xué)表達(dá)式來(lái)描繪出零件的輪廓曲線形狀的數(shù)控模型， ，再通過(guò)直線段逼近非圓弧輪廓曲線的方法編輯出用戶宏程序加工出零件輪廓。
如圖2所示，以工件的右端面設(shè)為基準(zhǔn)平面。橢圓圓心在工件工作坐標(biāo)系的坐標(biāo)值為（-40，48），但橢圓的表達(dá)式是以橢圓圓心為O（0，0），為了使坐標(biāo)的變化與工件工作坐標(biāo)系保持一致。因此，Z軸方向因?qū)憺閆軸的變化量減長(zhǎng)半軸。
車削件1 車削件2
圖 2
3.用戶宏程序的變量指定
用戶宏程序有兩種，即用戶宏程序功能A和用戶宏程序功能B。由于用戶宏程序功能A的宏程序需要使用“G65Hm”格式的宏指令來(lái)表達(dá)各種數(shù)學(xué)和邏輯關(guān)系，極不直觀，且可讀性非常差，因而導(dǎo)致在實(shí)際工件中很少人使用它，因此，將以用戶宏程序功能B進(jìn)行闡述。
變量
使用用戶宏程序時(shí)，數(shù)值直接指定或用變量指定。變量的表示計(jì)算允許使用變量名，用戶宏程序則不行，變量需用變量符號(hào)“#”和后面的變量號(hào)指定。例如：#1表達(dá)式可以用于指定變量號(hào)，這時(shí)表達(dá)式必須封閉在括號(hào)中。例如：#[#1+#12-10]變量的類型變量從功能上主要可歸納為兩種，即：系統(tǒng)變量（系統(tǒng)占用部分），用于系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算時(shí)各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。用戶變量包括局部變量和公共變量，用戶可以單獨(dú)使用，系統(tǒng)作為處理資料的一部分。
在非圓弧輪廓曲線的加工原理中已經(jīng)闡述了橢圓輪廓曲線的方程式， ，y作為變量轉(zhuǎn)換方程式 ，注意在數(shù)控車床上的基準(zhǔn)平面。用局部變量來(lái)設(shè)置變量，令#1為長(zhǎng)半軸，#2為短半軸，#3為x軸的變化量，#4為z軸的變化量，把方程式 轉(zhuǎn)化為宏程序指令表示#3=#2*sqrt[1-#4*#4/[#1*#1]]算術(shù)和邏輯運(yùn)算，采用循環(huán)（WHILE語(yǔ)句）用此語(yǔ)句可以減少程序段數(shù)。其執(zhí)行過(guò)程為
程序?yàn)椋?/p>
O0001
M03S1200；
T0101；
G00G41D1X51Z2；
M08；
G71U1R1X1P1Q2F80；
N1G00X0；
Z2；
G01Z0F40；
#1=48；
#2=24；
#4=48；
WHILE#4GE-30DOGOTO1；
#3=#2*SQRT[1-#4*#4/[#1*#1]]；
G01X[#3*2]Z[#4-#1]F40；
#4=#4+0.1；
END1；
G01Z-45.138；
X48Z-48；
N2G01X50；
G00X100；
Z100；
M09；
M30；
4.結(jié)束語(yǔ)
在對(duì)非圓弧輪廓曲線加工常常采用宏程序編輯程序，這種編輯不僅能解決G代碼不能加工的輪廓曲線，而且還能減少輸入的程序段數(shù)。在宏程序中還應(yīng)注意#4=#4+0.1這種格式，它是宏程序運(yùn)作的源動(dòng)力。多考慮數(shù)學(xué)模型的建立，這是宏程序編輯的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)。
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