时间：2023-03-15 14:56:16
导语：在数控车床论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
一车床的数控改造
（一）、数控机床工作原理及组成
1.数控机床工作原理：
数控机床加工零件时，首先应编制零件的加工程序，这是数控机床的工作指令。将加工程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变化、起停，进给运动的方向、速度和位移量以及其它如刀具选择交换、工件夹紧松开和冷却的开、关等动作，使刀具与工件及其它辅助装置严格的按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作，从而加工出符合要求的零件。
2.数控机床的组成：
数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体等四部分组成（二）、设计内容及任务
普通车床（C618）的数控改造设计内容包括：总体方案的确定和验证、机械改造部分的设计计算（包括纵向、横向进给系统的设计与计算）、主运动自动变速原理及改造后的机床传动系统图的设计、机床调速电动机控制电路的设计、电磁离合器的设计计算。。
本设计任务是对C618卧式车床进行数控化改造，实现微机对车床的数控化控制。利用微机对车床的纵向、横向进给系统进行数字控制，并要达到纵向最小运动单位为0.01/脉冲，横向最小运动单位0.005/脉冲，主运动要实现自动变速，刀架要改造成自动控制的自动转位刀架，要能自动的切削螺纹。
（三）、数控部分的设计改造
1、数控系统运动方式的确定
数控系统按其运动轨迹可分为：点位控制系统、连续控制系统。点位控制系统只要求控制刀具从一点移到另外一点的位置，而对于运动轨迹原则上不加控制。连续控制系统能对两个或两个以上坐标方向的位移进行严格的不间断的控制。由于C618车床要加工复杂轮廓零件，所以本微机数控系统采用连续控制系统。
2、伺服进给系统的设计改造
数控机床的伺服进给系统按有无位置检测和反馈可分为开环伺服系统、半闭环伺服系统、闭环伺服系统。
闭环控制方案的优点是可以达到和好的机床精度，能补偿机械传动系统中的各种误差，消除间隙、干扰等对加工精度的影响。但他结构复杂、技术难度大、调式和维修困难、造价高。
半闭环控制系统由于调速范围宽，过载能力强，又采用反馈控制，因此性能远优于以步进电动机驱动的开环控制系统。但是，采用半闭环控制其调式比开环要复杂，设计上也要有其自身的特点，技术难度较大。
开环控制系统中没有位置控制器及反馈线路，因此开环系统的精度较差，但其结构简单，易于调整，所以常用于精度要求不高的场合。
经过上序比较，由于所改造的C618车床的目标加工精度要求不高，所以决定采用开环控制系统。
3、数控系统的硬件电路设计
数控系统都是由硬件和软件两部分组成，硬件是控制系统的基础，性能的好坏直接影响整体数控系统的工作性能。
数控装置的设计方案通常有：
可以全部自己设计制作
可以采用单板机或STD模块或工控机改制
可以选用现成的数控装置作少量的适应化改动
在普通机床的经济型数控改造中，由于第一种设计周期较长且不经济，同时质量也难于保证。第二种则更加不经济。所以不课程设计将采取第三钟方案。
（四）、机械改造部分的设计
1、主传动部分的改造设计
将原机床的主轴电动机换成变频调速电动机，无级调速部分由变频器控制。将原机床的主轴手动变速换成有电磁离合器控制的主轴变速机构。改造后使其主运动和进给运动分离，主轴电动机的作用只是带动主轴旋转。
2、进给机构的改造
将原机床的挂轮机构、进给箱、溜板箱、滑动丝杠、光杠等全部拆除。纵向、横向进给以步进电动机作为驱动元件经一级齿轮减速后，由滚珠丝杠传动。
3、其它部件的改造
首先，在传统的教学中，主要的教学目标就是为了传授知识和技能，而在项目教学法中，是培养学生能够解决问题的能力和学习知识能力。其次，教学形式的不同，传统的教学方法都是以教师为主体，教师一直在讲，而学生为只是负责听，项目教学法是在教师的指导之下，学生进行主动的学习。第三，交流方式的不同，传统的教学方法，学生都是处于被动的位置，而项目教学法是通过分组，学生在一起讨论，和教师一起互动。第四，参与程度，传统的教学方法，学生都是按照教师的指挥来学习，而项目教学法学生可以按照自己的兴趣来进行选择。第五，教学中的特色不一样，传统的教学方法，教师对课堂内容的补充，教师来发现学生的不足之处，而项目教学法教师结合学生各自的优点，来不断的开展教学活动。
2项目教学法在数控车床编程中的应用
2.1对项目进行确定
首先需要对项目进行确定，了解项目中的任务。项目中的任务也需要合理的计划，这是实施项目教学的首要前提，在项目确定的时候有几个因素需要考虑：第一，在项目进行选择的时候要按照教学中的内容，结合教学大纲中的要求，将教学大纲中的知识和每一个项目结合在一起，还需要一定的想象空间，这样不仅能够提高学生学习知识的能力，还能培养学生的创新能力。其次，根据学生的学习水平、学习层次来制定项目的难易程度，来提高学生的学习兴趣，每一个项目都尽量能让学生接受。最后，设定的项目要有一定的实用价值，例如：在在数控车床编程中可以选用一些小酒杯来作为项目中的教学，分析小酒杯中的零件图纸，通过图纸上的尺寸要求，来对尺寸进行控制并进行加工。
2.2制定相应的计划
要制定计划的时候，需要提供相应的资料。可以将学生分为几个小组，并从其中选出一个组长，在老师的指导下，对本组人员进行职务上的分配。老师给学生提供相应的零件加工资料，并且告诉学生需要完成的项目是什么以及这个项目的操作顺序，这样可以减少学生在操作中容易出现差错。每个小组可以根据酒杯的零件图纸来进行加工，小组成员通过一起商量和探讨来进行编写，教师可以通过对加工工艺的程序进行相应的指导，对小组中出现程序错误的进行改正。这样一来，不仅能够提高学生的合作能力、交流能力，还能达到教学中的目的。
2.3对计划的实施
在确定好项目之后，教师需要对项目在实施过程中遇到的一些问题进行解决，这样能够总结经验，来更好的对学生指导。在教学中，可以给学生展示一些关于数控车床编程中的案例，来提高学生的学习兴趣。在实施项目计划的过程中，教师要不断地激励学生勇敢的尝试，提高学生的自主学习能力，学生之间也可以互相的交流和合作，来对项目中的任务更好的完成。学生在项目完成之后，老师可以通过阶段性测试，来检验学生对知识的掌握程度，学生也能清楚的知道自己哪方面知识不足，教师也可以看到学生知识存在的漏洞，可以进行再次的讲解和指导，来增加学生的理解能力和学习兴趣，更好的完成项目中的任务。
2.4进行总结和评价
在学生对项目加工完之后，教师可以让每一组学生的作品结果进行展示，找出符合加工要求、质量比较高的小组，来进行讲评和总结。对在加工中出现问题的小组，找出出现问题的原因，并进行一定程度上的指导，给出相应的解决办法。例如：学生在对酒杯进行加工的过程中，内孔刀的选择和切削用量对准确对酒杯的内表面的加工质量是比较重要的。因此，教师可以让学生对项目加工中需要注意的事项进行总结，以及学生在项目学习过程中的表现进行评价，教师对这些问题进行纠正，并给出相应的建议，方便学生在下一个项目任务中更好的表现。
3结语
论文摘要:本文将计算机辅助教学技术应用于数控教学中，应用计算机辅助教学技术进行理论教学和教学效果测试等具体实施方案。以计算机辅助软件在特征建模上的强大功能，使数控设计更优化，加之其工作路径输出的多样性，使数控加工制造更便利。
随着科技的迅猛发展，计算机辅助软件在数控加工制造中被广泛的应用。在数控加工制造业中广泛应用计算机辅助数控技术，数控专业是具有很强的理论性和实践性特征的专业，计算机辅助教学技术极大的提高数控教学效果和降低教学成本，本文研究了计算机辅助教学技术在数控教学中的应用。
1 数控教学中存在的问题
数控专业涉及多门学科，且交叉程度高，具有很强的其理论性和实践性，数控专业的理论知识体系很复杂，实践操作要求高，因此数控专业的实践教学在教学中起着极为关键的作用，通过有效的计算机辅助实践教学能够促进学生了解数控车床的基本原理与结构，能够让学生加快掌握数控车床的基本操作技能，熟练操作CAD/CAM应用的方法与流程，最终提高综合能力，但是在实际数控教学过程中，往往受到教学条件和专业特征等因素的制约，导致在具体的教学中存在一些常见问题:(1)由于数控车床涉及多门学科，因此数控这门专业所需的理论知识体系相当复杂，而且许多教学内容很抽象、知识结构复杂，以往教师在课堂上单纯的讲解课本教学方式，导致学生难以理解，学习过程中选择逃过复杂的数控理论体系，导致学生普遍理论知识欠缺，最后必然导致学生难以理解接受理论知识;(2)数控车床综合应用多种技术，结构原理和生产过程是非常复杂，车床产品类型极为复杂，广泛应用于各行各业模型和各种数控车床，其价格远高于普通车床。数控车床价格太贵导致教学成本太高，因此学校在教学中不能将用于数控车床模型和数量配置完整，从而影响教学效果;(3)车床型号太多且价格昂贵，导致学校配置不能配齐所有车床型号，因此在实际教学中，学生不能对所有型号的数控车床进行实际的实践操作，导致学生在学校学校学到的知识，不能实际应用到企业；(4)当前职业教育广泛采用班级授课制，数控实训往往是一个班的同学在同一时间对数控实习室培训操作，训练设备的限制，很难确保每个学生数控车床操作培训，培训指导老师不能到每个学生调度监控和指导，这将导致在训练过程中存在安全隐患。
2 计算机辅助教学在数控教学中的应用措施
根据以上所述数控专业的专业特征及数控专业教学中存在的问题，可以利用现代技术计算机辅助数控教学，凭借计算机辅助教学有效的模拟效果提高数控专业的教学效果，具体措施包括:(1)数控专业理论中存在大量的抽象复杂的理论知识，传统的教学方式将导致学生很难理解，应用计算机辅助教学技术提高教学效果，数控车床的结构与原理极为复杂，而且很难找到实物演示观察，教师在讲解时难以表达清楚，学生很难理解掌握；这些抽象概念学生很难理解，采用计算机辅助教学技术，可以将复杂和抽象的教学内容简单化和具体化，从而让学生轻松地掌握这些复杂难懂的理论知识；在讲解数控指令等抽象内容时，可以运用计算机辅助教学技术将其实现功能形象地表达出来，从而将抽象内容具体化，应用计算机辅助教学技术可将教学内容形象化、具体化，还能突出重点、简化难点，并且能激发学生的学习兴趣，从而提高教学效果。(2)计算机辅助教学即利用硬件与软件结合构建虚拟实验室，在计算机网络上进行模拟、仿真各种实验操作，替代部分甚至全部传统的常规实验仪器设备，由于数控车床的型号和种类繁多，且更新换代极为快速，以职业学校的经济实力，不能将所有型号的实验设备配备齐全，可以充分利用计算机辅助软件构建虚拟实验室进行仿真。随着计算机辅助教学技术的日趋成熟，计算机仿真系统越来越完善，可模拟数控实际设备加工环境以及其工作状态也更加全面，可以验证数控加工程序更高的正确性和可靠性，计算机辅助数控加工仿真在数控教学中起着十分重要的作用，是现代数控专业实践教学的有效辅助方式。在虚拟实验室，利用计算机辅助处于虚拟环境中可动态分析观察数控工件制作程序的正确性和完整性，教师利用仿真平台进行工件加工操作演示，学生都能清楚的观察到每一个详细的操作步骤，学生自己也可以在虚拟实验室进行仿真实验操作，学生通过仿真实验，学校不必花费太多的经济就能够使学生得到实践练习的机会，仿真实验让学生加深对数控指令的理解，缩短对实际数控车床的熟悉时间，减少加工材料损耗和浪费，节约时间；(3)在学习一个段落或者一个知识点后，有必要进行一次有效的教学效果评价，但传统的单一的书面考试形式的评价模式的运作程序，将不能够提高学生的学习兴趣，不但影响评定效果，也不利于教学。应用计算机辅助教学技术教学的效果是可以测试学生在学习效果，通过仿真实验，对学生所学知识进行测试，可以直接反映教学效果，同时增加学生的学习兴趣。
3 结语
本文对数控专业教学的现状及存在的问题进行分析，对计算机辅助教学技术在数控专业中的应用进行研究，且提出了计算机辅助软件在数控专业教学中的具体的实施方案，计算机辅助在教学能够将抽象复杂的理论知识具体简单化，促进学生对其的理解，从而可以提高教学效果，提高了学生的知识与技能。
参考文献
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论文摘要：本人于2007年4月份进入广东省广州昊达机电有限公司进行毕业前的综合实践，从事有关变频器的工作。本文介绍了采用数控车床的主轴驱动中变频控制的系统结构与运行模式，并简述了无速度传感器的矢量变频器的基本应用。
前言
数控车床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电机及其拖动、自动控制、检测等技术为一身的自动化设备。其中主轴运动是数控车床的一个重要内容，以完成切削任务，其动力约占整台车床的动力的70%～80%。基本控制是主轴的正、反转和停止，可自动换档和无级调速。
在目前数控车床中，主轴控制装置通常是采用交流变频器来控制交流主轴电动机。为满足数控车床对主轴驱动的要求，必须有以下性能:(1)宽调速范围，且速度稳定性能要高;(2)在断续负载下，电机的转速波动要小;(3)加减速时间短;(4)过载能力强;(5)噪声低、震动小、寿命长。
本文介绍了采用数控车床的主轴驱动中变频控制的系统结构与运行模式，并阐述了无速度传感器的矢量变频器的基本应用。
第1章变频器矢量控制阐述
70年代西门子工程师F.Blaschke首先提出异步电机矢量控制理论来解决交流电机转矩控制问题。矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。这样就可以将一台三相异步电机等效为直流电机来控制，因而获得与直流调速系统同样的静、动态性能。矢量控制算法已被广泛地应用在siemens，AB，GE，Fuji等国际化大公司变频器上。
采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器。目前新型矢量控制通用变频器中已经具备异步电动机参数自动检测、自动辨识、自适应功能，带有这种功能的通用变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。
第2章数控车床主轴变频的系统结构与运行模式
2.1主轴变频控制的基本原理
由异步电机理论可知，主轴电机的转速公式为:
n=(60f/p)×(1-s)
其中P—电动机的极对数，s—转差率，f—供电电源的频率，n—电动机的转速。从上式可看出，电机转速与频率近似成正比，改变频率即可以平滑地调节电机转速，而对于变频器而言，其频率的调节范围是很宽的，可在0～400Hz(甚至更高频率)之间任意调节，因此主轴电机转速即可以在较宽的范围内调节。
当然，转速提高后，还应考虑到对其轴承及绕组的影响，防止电机过分磨损及过热，一般可以通过设定最高频率来进行限定。
图2-1所示为变频器在数控车床的应用，其中变频器与数控装置的联系通常包括:(1)数控装置到变频器的正反转信号;(2)数控装置到变频器的速度或频率信号;(3)变频器到数控装置的故障等状态信号。因此所有关于对变频器的操作和反馈均可在数控面板进行编程和显示。
2.2主轴变频控制的系统构成
不使用变频器进行变速传动的数控车床一般用时间控制器确认电机转速到达指令速度开始进刀，而使用变频器后，机床可按指令信号进刀，这样一来就提高了效率。如果被加工件如图2-2所示所示形状，则由图2-2中看出，对应于工件的AB段，主轴速度维持在1000rpm，对应于BC段，电机拖动主轴成恒线速度移动，但转速却是联系变化的，从而实现高精度切削。
在本系统中，速度信号的传递是通过数控装置到变频器的模拟给定通道(电压或电流)，通过变频器内部关于输入信号与设定频率的输入输出特性曲线的设置，数控装置就可以方便而自由地控制主轴的速度。该特性曲线必须涵盖电压/电流信号、正/反作用、单/双极性的不同配置，以满足数控车床快速正反转、自由调速、变速切削的要求。
第3章无速度传感器的矢量控制变频器
3.1主轴变频器的基本选型
目前较为简单的一类变频器是V/F控制(简称标量控制)，它就是一种电压发生模式装置，对调频过程中的电压进行给定变化模式调节，常见的有线性V/F控制(用于恒转矩)和平方V/F控制(用于风机水泵变转矩)。
标量控制的弱点在于低频转矩不够(需要转矩提升)、速度稳定性不好(调速范围1:10)，因此在车床主轴变频使用过程中被逐步淘汰，而矢量控制的变频器正逐步进行推广。
所谓矢量控制，最通俗的讲，为使鼠笼式异步机像直流电机那样具有优秀的运行性能及很高的控制性能，通过控制变频器输出电流的大小、频率及其相位，用以维持电机内部的磁通为设定值，产生所需要的转矩。
矢量控制相对于标量控制而言，其优点有:(1)控制特性非常优良，可以直流电机的电枢电流加励磁电流调节相媲美;(2)能适应要求高速响应的场合;(3)调速范围大(1:100);(4)可进行转矩控制。
当然相对于标量控制而言，矢量控制的结构复杂、计算烦琐，而且必须存贮和频繁地使用电动机的参数。矢量控制分无速度传感器和有速度传感器两种方式，区别在于后者具有更高的速度控制精度(万分之五)，而前者为千分之五，但是在数控车床中无速度传感器的矢量变频器的控制性能已经符合控制要求，所以这里推荐并介绍无速度传感器的矢量变频器。
3.2无速度传感器的矢量变频器
无速度传感器的矢量变频器目前包括西门子、艾默生、东芝、日立、LG、森兰等厂家都有成熟的产品推出，总结各自产品的特点，它们都具有以下特点:(1)电机参数自动辩识和手动输入相结合;(2)过载能力强，如50%额定输出电流2min、180%额定输出电流10s;(3)低频高输出转矩，如150%额定转矩/1HZ;(4)各种保护齐全(通俗地讲，就是不容易炸模块)。
无速度传感器的矢量控制变频器不仅改善了转矩控制的特性，而且改善了针对各种负载变化产生的不特定环境下的速度可控性。图3-1所示，为某品牌无速度传感器变频器产品在低频和正常频段时的转矩测试数据(电机为5.5kW/4极)。从图中可知，其在低速范围时同样可以产生强大的转矩。在实验中，我们同样将2Hz的矢量变频控制和V/F控制变频进行比较发现，前者具有更强的输出力矩，切削力几乎与正常频段(如30Hz或50Hz)相同。
3.3矢量控制中的电机参数辨识
由于矢量控制是着眼于转子磁通来控制电机的定子电流，因此在其内部的算法中大量涉及到电机参数。从图3-2的异步电动机的T型等效电路表示中可以看出，电机除了常规的参数如电机极数、额定功率、额定电流外，还有R1(定子电阻)、X11(定子漏感抗)、R2(转子电阻)、X21(转子漏感抗)、Xm(互感抗)和I0(空载电流)。
参数辨识中分电机静止辨识和旋转辨识2种，其中在静止辨识中，变频器能自动测量并计算顶子和转子电阻以及相对于基本频率的漏感抗，并同时将测量的参数写入;在旋转辨识中，变频器自动测量电机的互感抗和空载电流。
在参数辨识中，必须注意:(1)若旋转辨识中出现过流或过压故障，可适当增减加减速时间;(2)旋转辨识只能在空载中进行;(3)如辨识前必须首先正确输入电机铭牌的参数。
3.4数控车床主轴变频矢量控制的功能设置
从图1-1中可以看出，使用在主轴中变频器的功能设置分以下几部分:
1矢量控制方式的设定和电机参数;
2开关量数字输入和输出;
3模拟量输入特性曲线;
4SR速度闭环参数设定。
第4章结束语
对于数控车床的主轴电机，使用了无速度传感器的变频调速器的矢量控制后，具有以下显著优点:大幅度降低维护费用，甚至是免维护的;可实现高效率的切割和较高的加工精度;实现低速和高速情况下强劲的力矩输出。
参考文献
1.王侃夫.数控机床控制技术与系统[M].北京:机械工业出版社,2002.
2.杜金城.电气变频调速设计技术[M].北京:中国电力出版社,2001.
数控车床技师论文谢辞一：
写这篇后记时，有许多感触，最为深刻的感受是理论知识的重要性。以本文所采用的劳动过程理论为例，一开始，我只是阅读到了几篇关于布洛维的文章，在写作的开始阶段曾尝试套用布洛维的一些概念，后发现因为自己理论功底薄弱，难以成文。布洛维的文章实际针对美国福特制生产的社会背景，而围绕着这一社会背景着书立作的人又大有人在（譬如鲍尔斯），一开始写作的困难实际就是自己阅读不足所造成的，因此，尽管自己在后期阅读了大量相关文献并最终把这篇博士论文写出来，但这一过程已经给本人一个警醒，要敬畏知识，人的一生不能停止阅读。
我的老师--XXX教授就是一位不停止阅读，不停止写作的先生。他会在凌晨二点通过Email解答我当时在写作过程中遇到的问题，他会在教室外等候我预答辩的消息，会对我人生中出现的问题进行劝导。仇老师给我立下了标杆，激励我做好一名社会工作专业的教师。对于我的论文写作，我要感谢上海大学的XXX老师、XXX老师、XXX老师、XXX老师、XXX老师、XXX老师、XXX老师、XXX老师，他们对我的博士论文提出了许多宝贵建议。还要感谢XXX、XXX、XXX等同门师兄弟，他们都曾热忱的帮助过我。
一路走来，我得到了许多人的关心和帮助，虽然我不善于当面表达，但仍希望通过后记写下他们的名字。XXXX学院的X老师和X老师是我选择高考专业的引路人；非常感谢XX大学的XX老师、XX老师、XXX老师、XX老师、XX老师、XX老师、XX老师，我在生活世界里经常犯错误，是你们的帮助让我继续前行；当然，我还要感谢XXXX大学XXXX学院的XX老师，社会工作系的XX老师、XX老师及我的同事，是你们的帮助让我感觉社会工作专业的温暖，特别希望业已成为佛学居士的XX一切安好。
最后，我要把感谢留给那些接受访问的蓝领工人，你们是社会的基石，工人的职业是神圣的，不可替代的。而对于我的父母妻儿，我更多的是愧疚，我要努力多干活，把菜烧好，把家看好。
数控车床技师论文谢辞二：
本文在选题、研究和撰写的过程中，得到了导师XXX教授的亲切关怀和细心指导。导师学识广博、治学态度严谨，工作要求上的精益求精，作者切身体会，受益匪浅。由于本人的知识面有限，设计工作经验不足，在研究复杂的自动换刀机械手的过程中难免有许多方面考虑不周，在研究阶段X老师给予了我很多有益的指导和帮助，无论作者在理论研究还是控制方法中遇到何种困难，X老师都能耐心地帮助作者分析问题，解决问题，使作者能够顺利完成工程硕士论文。
在此文完成之际谨向作者的导师--X小刚教授表示崇高的敬意和衷心的感谢！作者在攻读硕士学位期间，也得到了很多老师和同学的帮助，在此，致以真诚的谢意！衷心感谢所有关心和帮助过我的人！
最后，感谢在百忙之中参与评审论文和参加答辩的专家评委。他们在论文评审中耐心严谨、一丝不苟的工作作风，让我感触颇深，也使我重新反省自己。我将在今后的工作、学习中加倍努力，用自己的实际行动回报他们、回报社会。再次感谢他们，祝他们工作顺利，平安幸福。
数控车床技师论文谢辞三：
随着本文的完成，研究生学习生活也要结束了。在这里首先向我的导师XXX副教授表示衷心的感谢。感谢他在三年多的时间里，在学习上、生活上和思想上对我的教育和关心。X老师渊博的学识、严谨的学风、诚恳宽厚的品格令我受益终身，并将激励我在以后的工作和学习中披荆斩棘、开拓创新。三年多来，正是导师无微不至的关怀和谆淳教导才使我最终圆满的完成了论文工作。借此论文完成之际，谨向导师致以最诚挚的敬意。
感谢我研究生同学XX，XX，很高兴能结识他们这样的朋友，使我的研究生生活丰富了许多。同时，感谢单位领导及其他同事对我课题的帮助。
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.
关键词： 应用；数控加工；布局；直观性
Key words： application；CNC machining；layout；visual
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）33-0199-02
0 引言
《数控加工》课程是黑龙江农业工程职业学院数控技术专业岗位核心课程，是培养数控技术专业高精尖人才必修的课程之一，根据教学大纲的要求制定课程教学目标，使学生学习完数控加工课程之后能够达到数控高级操作工的理论知识和实践操作水平。
1 界面布局的重要性
《数控加工》资源库建设是依靠学院多媒体网络平台开发的开放式网络教学环境，利用学院数控技术专业多年优秀的教学资源、强劲的师资力量和学院的财政支撑等优势，将《数控加工》资源库的界面布局进行优化和整合。①项目分类明确。根据课程教学体系、教学资源系统和课程用户团体等特点，将《数控加工》资源库整体项目分为：教学中心、素材资源、课程内容、实训指导、提升资源、作业与考试、班级空间和资源库运用说明。②界面美观整洁。《数控加工》资源库整体布局采用数控加工车间的黄色警戒色和绿色通行色，并且使两种颜色交替出现，使进入网页的访问者身临车间的感觉，提升访问者浏览相关知识的兴趣。③展现动静结合。在首页的课程简介中，我们利用虚拟动画模拟德玛吉五轴数控加工中心和数控车床加工过程，使初次访问资源库的访问者深刻的体会到加工的高效性和自动化程度。
2 资源建设内容与组织形式
2.1 学习活动 ①课程内容。《数控加工》理实一体化课程主要将数控编程、数控加工工艺、数控机床操作等课程进行整合和重新分配，将相关的知识点通过理论教学和实际加工相结合的方式进行教授，在理论指导实际加工的过程中进一步的验证理论的正确性。②作业单及预习。根据相关课程的知识要点和后续课程预习要点，对学生布置课后作业，学生对作业单内容进行填写，既能够及时准确的把握每节课程的重点又能够及时有效的预习后续课程，提高教学过程的持续性和高效性。③在线测试系统。根据资源库网络资源教学平台提供的在线测试系统，学生可以在线进行答题自测，答题结束后系统可以自动给出分数，学生及时了解个人对本课程知识要点的理解和掌握情况，教师可以根据测评分数及时调整教学内容的侧重点和教学环节的时间分布，提高实训教学的高效性。
2.2 实训指导 ①实训任务。根据理实一体化课程的教学特点，理论和实际教学都在国家级数控基地完成，每节课程都要安排实训任务，实训任务图纸是根据课程标准的要求，将相关的知识点融入进去，达到最终的实训目的。②3D虚拟实训。虚拟车间及虚拟软件的使用是虚拟实训的主要环节，通过虚拟实训将实训项目的工件进行图纸分析、工艺分析、数控编程、虚拟加工等内容，在虚拟仿真时及时解决遇到的工艺、编程和加工方面的问题，后期在实际加工中避免重复问题的出现，大大提高实际加工的效率和安全性。③典型案例。通过企业调研活动，选取企业实际生产零件，进行零件的修改、整合和优化，使其成为适合数控技术专业的教学内容。④案例分析。在案例分析环节，将教学情境中设定的十个教学案例进行图纸分析、工艺分析并进行编程加工。⑤考核标准。包括数控车床、数控铣床和数控加工中心的考核标准，此标准按照《国家数控车床高级操作工职业标准》、《国家数控铣床高级操作工职业标准》、《国家数控加工中心高级操作工职业标准》，学生学习并通过考试就已经达到数控高级操作工所要求的理论和实际操作。
2.3 教学中心 ①教师中心。教师中心主要是教师教学资源，可以根据教学内容通过相应网址链接进行相关资料的查找。在教师中心主要设置以下内容：课程标准、授课计划 、教案、多媒体课件。②学生中心。学生中心主要是学生学习资源，可以根据教师讲解的内容和学生自己知识结构自己制定学习规划，教师对其制定计划进行相应的调整。
2.4 素材资源 ①机床资源。主要包括数控机床外形特点、机床基座材料、机械传动系统、机床结构等图片及技术资料，通过对机床资源的查找，学生在学习之余了解各个机床的应用领域、操作方法等。②刀具资源。通过整理世界三大刀具生产厂商的数控刀具系统、数控车削刀具、数控铣削刀具的外观类别、规格参数及切削性能等参数，使得访问者能够及时的查找到相关的刀具知识；整理镶片式和整体式硬质合金刀具规格参数、切削范围、加工参数等为访问者提供细致详实的参考资料。③夹具资源。对常用的通用夹具和专用夹具的设计原理、夹持方法、夹持特点、定位原理、规格参数等内容进行整合和分类，并且提供《数控机床夹具设计手册》等有关夹具设计改造资料，进一步的丰富和完善夹具资源库，减少访问者浏览量，节约大量的时间。④量具资源。量具资源主要包括游标卡尺、外径千分尺、百分表及角度尺等量具，资源信息中包括各量具的使用方法、技术资料、量具结构、测量方法和演示动画等资源。
2.5 提升资源 提升资源主要是为有一定的数控基础的学习者及教师的后期自我发展提升设定的一个版块。主要包括：名师讲坛、专业论文、专业网站、专业前景、数控大赛。
《数控加工》资源库的建设资源库建设中，应该清晰的告诉访问者其所要的资源在哪儿，避免经过复杂繁琐的查找后才能搜索到备课与学习所需的教育教学资源；同时要求在建设中对资源的处理应考虑到网络的传输速度，即所使用的资源的存储格式要有利于网络传输，这样不仅有利于资源的下载，同时也有利于资源的查询；在资源库的布局上面也要有相应的合理和美观性，避免相应的资料出现因布局的不合理性而造成误读问题。
参考文献：
[1]陈琪，刘儒德.当代教育心理学[M].北京师范大学出版社，2000（12）.
[关键词]NX（UG） 机制本科 教学改革
[作者简介]孙芹（1979- ），女，山东威海人，山东英才学院机械学院，讲师，硕士，研究方向为机械制造、数控加工。（山东 济南 250104）
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2013）29
当今社会机械制造业的发展壮大，得益于日趋激烈的市场竞争。面对机遇与挑战，制造业只有不断吸收机械、电子、信息及现代企业管理等多方面的成果，并应用于产品生命周期的全过程，才能不断推出新品，富有竞争力。集成化、网络化、数字化、虚拟化以及智能化是使传统制造系统成为信息时代、知识经济时代的先进制造系统的最主要内容。目前，在众多企业中广泛应用的CAD/CAM技术是现代先进的计算机技术成功渗入传统制造业的结果。
为使学生进入企业后，能够熟练掌握一门CAD/CAM软件，尽快适应自己的工作岗位，山东英才学院结合机制专业的自身特点，选择NX（UG）作为CAD/CAM教学软件。通过到兄弟院校走访调研发现，在教学过程中，CAD/CAM单独作为一门课程一般开设在第六学期或第七学期，虽然该课程设置的目的是为了起到连接作用，为后续的毕业设计和学生就业提供好的绘图工具。但作为一门课程，学生学完后，很难做到融会贯通，没有达到预期的教学效果。为了提高学生学习的主动性，让枯燥的机械课程变得简单易懂，提高学生学习的兴趣，增强各门课程之间的联系。在机制本科的教学过程中，尝试运用NX的CAD/CAM一体化功能来辅助教学，实践表明，这对学生理解和掌握专业课程有很大的帮助。
一、NX软件在“机械制图”课程中的应用——NX 三维造型模块
“机械制图”是工科重要的主干专业技术基础课程，在机械工程科学人才培养体系中占有重要地位。该课程以形体构造和图形表达为核心，以形象思维为主线，培养学生空间想象能力、形象思维能力、图形表达能力和创新构形能力等工程科学的基本素质，并为进一步学习机械设计类、机械制造类和工程实践类后续课程提供必备的制图基础知识与基本技能。
在制图的教学过程中，仍以讲授为主，部分教学环节借助模型和挂图等辅助工具，学生往往是被动学习，建立空间思维相对困难，学生普遍反映课程太难学，从而对课程产生了厌倦，降低了学习积极性。到了高年级，进入专业课程学习、课程设计和毕业设计阶段，学生反而不会画图了。毕业后，进入社会，就业将更加困难。因此，尝试将NX软件引入“机械制图”课程教学环节。建立机械制图虚拟模型库，让学生有整体的概念，通过旋转、剖切三维图形，可以对三维模型进行动态仿真，让学生理解模型各个方向的形状，增加图形的直观性，搭建投影和三维实体之间的桥梁，这样再来学习制图的投影原理及其他表达方式，将变得非常轻松。同时，NX为参数化建模，方便对模型进行修改，可以根据教学大纲的变化，及时修改模型。可将模型库上传到网络课程中，学生自主学习，大大提高了学生学习兴趣，为后续课程的学习奠定了坚实的基础。
二、在“数控机床编程”课程中的应用——NX加工模块
“数控机床编程”课程是机械制造本科专业重要的专业课程。大部分院校数控机床编程主要以手工编程为主，讲授数控车床编程和数控铣床（加工中心）编程。为了提高学生的学习兴趣，手工编程的内容也会借助NX软件，讲授自动编程应如何实现。如在车削的教学过程中，相应会讲解轴类零件、螺纹类零件、综合实例等自动编程过程，通过手工程序和自动生成程序的对比，学生对编程有更深刻的理解，更喜欢数控编程课程，为机床实训打下基础。
手工编程虽然有不少优点，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地优化加工路径等。但手工编程无法编制复杂工件，如非常规曲面的程序编制，同时手工编程对编程人员有较高的要求，一个点计算错误，将会造成严重的后果。当手工编程无法完成或是编程比较困难的零件，可以通过自动编程完成，NX软件有强大的数控加工CAM模块，包括平面铣削、型腔铣削和深度铣削、固定轴曲面轮廓铣削、多轴铣削和孔加工等，基本可以加工任意复杂的曲面。NX数控加工的一般流程为零件3D建模—指定工艺方案—进入CAM环境—创建程序节点、创建刀具节点、创建几何节点、创建加工方法节点—设定参数—生成刀轨并验证—机床后置处理—数控程序（NC代码）。
三、在“机械设计基础”课程中的应用——NX仿真、装配和工程图模块
“机械设计基础”课程主要包括机械原理和机械零件设计两部分，以机械原理部分学习过程中的四连杆机构为例，在学习四连杆机构时，如果仅仅通过理论讲解，学生对四连杆的运动特性理解的不够充分，可以利用NX运动仿真模块，首先通过三维建模，虚拟装配，设定连杆，设定驱动，完成平面四连杆机构的三维动画运动仿模拟。
机械设计基础课程学完后，要进行课程设计。以减速器课程设计为例，学生要完成减速器装配图及零件图的绘制。给定参数后，如果学生凭空想象，采用二维软件即使完成了减速器的装配图，并拆画零件图，也不知道所绘制的减速器各零件间是否会产生干涉，能否保证加工后的零件能够安装。因此，可以利用NX的装配模块，将所设计的减速器零部件进行装配，通过仿真建模，查看各个零部件之间是否存在干涉，为后续加工的零件的顺利装配打下基础。并且，NX软件可以将三维模型转换为二维工程图形。如果零部件模型尺寸进行了修改，装配图形也会自动做相应的修改。
四、在本科毕业（论文）设计中的应用——NX 综合运用
毕业（论文）设计是每个本科生毕业前要完成的最重要的一项任务。机械设计制造及其自动化专业的本科毕业生主要从事的工作岗位为：数控机床操作岗位（数控车床、数控铣床、数控线切割机床的机床操作工），数控工艺技术岗位（数控加工工艺设计师、数控工艺文件管理员、数控程序编写技术员、电脑绘图员等），普通机电设备设计师助理等技术工作岗位，这些岗位的共同特点是动起手来能干活，拿起电脑可设计。因此，毕业设计对他们来说尤其重要，毕业论好了，进入企业后，就能更快适应工作岗位。
在教学过程中，为实现应用型本科的人才培养目标，减少理论型、研究型论文，要求毕业论文题目需“来自企业”，即学生的毕业论文内容既要包含设计又要包含制造，而且学生必须在数控机床上至少加工出毕业论文中的一个中等复杂的零件，若能借助NX软件，自动生成数控加工程序，并对刀路和程序进行优化，会起到事半功倍的效果。通过毕业设计，让学生掌握机械零件从设计到制造的全过程，为工作后以最短的时间适应企业要求奠定基础。
五、在机制专业各种大赛中的应用――NX 提升
虽然将NX软件融入多门专业课程的教学过程，使学生学习积极性大大提高了，教学效果明显，但由于课时的限制， NX软件强大的功能模块，教学过程不可能面面俱到，很多模块不能深入讲解，一般是按照一定的讲课模式完成教学任务。
教学过程中理论讲解的思路和方法肯定与实际工作有一定的差距。针对学生的不同要求，鼓励学生参加竞赛来提高自己的能力。主要组织学生参加山东省数控大赛、山东省机电产品设计大赛和全国3D大赛等。在每项技能竞赛中，都要求学生完成真实的产品，大赛的环境更接近于真实的工作环境，通过参加不同类型的大赛，学生会对NX软件更加的熟悉，对自己感兴趣的模块有更深刻的了解。同时，大赛能拓宽学生的视野，提高团队合作精神，提升自身的设计、制造和创新能力，拓宽将来的就业范围，提高了就业机会。教师通过指导大赛，与学生进行沟通，更了解学生的想法。通过参加大赛，与其他院校进行交流，相互借鉴，获得更多的信息，把握更新的教学理念，并不断渗透到自己的教学过程中，使教学更贴近实际，使本来枯燥的课堂变得更加生动。技能大赛可以让学生认识到学习中的不足，明确自己的学习方向。
把NX（UG）软件应用于机制本科“机械制图”“数控机床编程”“机械设计基础”等课程中，使学生感觉枯燥、难懂专业课程变得生动、易懂、易学，学生自主学习能力得到了提升，学习积极性得到了提高，同时，在本科毕业（论文）设计和各种大赛中，充分合理地选用NX软件的相应模块，满足了不同层次、不同要求的学习需求，教师更容易了解学生，可使教学更能满足学生的需求，更能贴近社会实践的要求。学生上学期间打下的坚实基础，也为今后的就业奠定了坚实的基础。
[参考文献]
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[4]畅为航，段江军，张洪峰.基于UG软件的《机械制图》课程改革探索[J].装备制造技术，2009（12）.
论文关键词：数控车削；课程改革；教学模式；学习情境；项目驱动；一体化
数控车削加工是以培养熟练掌握数控车床操作、程序编制、工艺设计、数控车床的日常维护保养和常见故障的诊断技术高技能人才为目标，针对企业数控加工岗位需求而设置的一门数控技术专业课程。传统教学模式是把数控编程、切削加工工艺等理论课和数控操作实训课分开，因两类课程的进度不同步，达不到理论指导实践目的，并出现重复传授知识点浪费课时，理论教学与生产实践偏离的问题，对此，必须实行教学改革，才能使教学适应生产，使毕业生被企业所接受。
一、课程改革思路
数控车削加工课程，应依托校企合作平台进行课程改革与建设，以企业机械数控车削工作过程序化教学内容，根据数控车削加工工艺的复杂难易程度，从数控车削加工的简单应用开始，逐渐培养学生对数控车削加工的复杂应用，以零件生产工作过程为主线重组教学内容。
（一）重构本课程的课程标准。课程标准是落实培养目标和指导教学工作的最基本纲领性教学文件，是选用与编写教材、进行教学以及评估和检查教学质量的依据，课程标准确定人才培养目标的方向。零件数控车削加工的课程标准应根据本地区机械加工行业等生产企业的岗位需求来制定，为了使教学培养目标与企业需求实现零距离对接，应与企业一线技术专家合作进行“头脑风暴”的专业分析及一系列的调研工作，才能确定本课程的能力目标、素养目标、知识结构及要求。同时遵循学生技能增进的一般规律，选择真实的机械零件或类似的零件为载体来设计本课程的教学项目、工作任务。围绕完成项目教学的工作任务应具备的相公工艺知识重构本课程教学内容，最后确定课程标准。
（二）设计“项目驱动”的、理论实践“一体化”、实行“产学结合”教学模式的实训课。课程教学培养的学生能力与企业生产要求是否能实现零距离对接，教学模式应贴近实际工作情境。为了使学生体验实际零件数控加工工作过程，应按实际零件生产所需的技能、相关工艺知识、生产管理要求完成项目学习任务，设计行动导向的项目教学，即“项目驱动”的教学模式；根据项目教学要完成的项目内容所需的相公工艺知识或基础理论知识，设置教学内容，采取实践教学与理论教学合二为一的“一体化”教学模式教学；把生产任务引进实训教学，实施“产学结合”的生产性实训教学模式。学生在做中学，既提高学习效果，又贴近企业生产实战要求。使学生体验在不同工作情境下不同岗位角色感受，体会到要完成什么工作任务，必须掌握什么知识和素养，促使学生为做而学，在做中实现其技能、职业素质的全面提升。
（三）构建具有实用意义的校内实训基地。校内实训基地是高职高专不可缺少的实训场所，尤其是数控技术专业，必须有一点数量的数控实训设备。因此，建设对应的数控车削加工仿真实训室与生产性实训基地，为教学的实施提供坚实的保障。
（四）建设课程配套教材以及课程网站等教学资源。教材是教学的主要工具之一，教材建设是课程教学改革的重要环节。过去的数控加工技术类教材，多以理论课的模式编写，对实践指导作用不大。为此，建设以项目驱动设计工艺知识内容，以工作过程为导向设计训练步骤的《零件的数控车削加工》一体化教学配套教材，是课程改革的重要举措。
相关教学资源的建设是提高教学效果的推进器，建设课程教学网站及相关教学资源，能用于辅助教学和提供学生课外学习的指导，因此，应重视课程网站建设，使教学源资更加丰富。
（五）注重教师教学能力的提高。教师教学能力的提高是提高教学质量的充要条件。课程团队教师应不断学习进取，提高自身知识与技能以及教学技巧，确保教学水平与教学效果的不断提高，为企业培养出高技能人才。
（六）引入企业质量标准，建立“过程考核与终结考核相结合”课程考核制度。在教学过程中，引入企业质量标准，是提高学生对产品质量监控意识的重要举措。建立“过程考核与终结考核相结合”的新型课程考核制度，从专业技能、职业素质等方面全方位对学生进行考核，以促使学生成为技术过硬、职业素质好的高技能人才，实现人才培养在生产和管理上与企业要求的零距离对接。
二、课程改革实施工作的开展
（一）建设高水平的课程教学团队，开展课程改革调研活动。组建一支以骨干教师为主体聘请企业专家作兼职教师的课程团队，开展科研工作。一是深入企业调查研究，对数控技术应用专业的毕业生的使用情况和人材需求状况进行调研，收集用人单位对人才需求方向、能力要求等信息，为制定专业课程培养目标提供依据。二是举办工作分析会，请企业行业专家到学院，举办以行业专家为主体，课程教师团队参加的工作分析会，采取头脑风暴的形式，对数控技术加工领域的人才需求、知识技能结构要求进行讨论。经专家们的统一论证，明确了数控技术应用专业的毕业生就业岗位群以及对应的工作任务，要胜任相应工作应具备的专业知识与技能。给数控技术应用专业的培养目标、知识与技能结构要求较为准确的定位。
（二）根据企业需求确定课程培养目标，针对职业技能成长规律设计学习情境，完善课程标准。根据工作分析获得的结论，召开团队教师研讨会，根据企业需求确定专业培养目标，制定专业人才培养方案。团队教师通过走访企业寻找训练载体，挖掘素材，设计适合职业技能成长规律的课程学习情境和工作任务。并经多次反复研讨论证与修改，制定以企业生产的零件加工为训练载体的零件数控车削加工课程的学习情境、教学实施计划，完善零件数控车削加工课程标准。
（三）教学资源的建设。组织团队教师并邀请企业专家，根据人才培养目标与课程标准要求，编写出版以项目驱动、以典型案例工作过程为导向的具有实用意义的《零件的数控车削加工》“一体化”实训配套教材；建立具有数控车削加工特点的课程网站，能为学生课外学习、教师教学资源共享、师生课外交流与沟通提供网络平台。
建设对应的数控车削加工仿真实训室与具有一定规模的生产性实训基地。一方面，仿真实训室可采用数控模拟加工与编程，使学生更快的掌握数控车床操作要领，避免或降低新手操作真机因不熟练发生事故造成的损失；同时可对新项目进行模拟加工，确定合理的程序。另一方面，具有一定规模的生产性实训基地，为实型产学结合的教学模式，实现自我造血功能提供保障。
（四）构建了以工作过程为导向、项目驱动教学的教学模式。改革传统的教学模式，构建以工作过程为导向、项目驱动的“一体化”教学模式。实行“产学结合”的生产性实训教学，即把企业真实零件加工生产任务为训练载体引进课堂，针对实际零件加工设计教学与学习过程，把教学融入地方汽车产业链的生产，服务地方企业，解决过去纯消耗实训的弊端，实现“自我造血”功能。
（五）团队教师教学能力的提高。为了提高团队教师自身知识与技能以及教学技巧，确保教学水平与教学效果的不断提高。经常性地组织教师参加各类专业技能培训与教学能力培训，有计划地安排教师到企业挂职锻炼，组织相应的教学能力大赛和说课比赛，参加科研项目与各种教研活动等，达到教师的综合水平提高。
教学手段与教学方法的改进也是改革实施的另一方面。过去教师讲课总是一块黑板一支粉笔一张嘴讲完一节课，学生只是被动的听，在做操作示范时，一个班的学生围观，能完全看清楚的仅仅是前面的几个学生，其他同学在外围只能伸出脖子或在缝隙间偶尔看见一两个动作，教学效果很差。通过教学改革，采用PPT课件加上视频或微格录像、结合黑板板书，使教学更具直观性，加上案例驱动、分组讨论等教学方法，使学生更容易接受、教学效果更好。
（六）学生技能考核与培训机制的建立。为了实现人才培养在生产和管理上与企业要求的零距离对接，将企业质量标准与管理机制引入课程考核，综合考核学生职业素养；按国家技能等级考核标准对学生的综合技能进行考核，并按教考分离的方式实行考核，确保技能的真实性。
根据教学目标，学生应在教学计划课时内达到中级工技能等级，通过考核合格后，成绩达到良好以上的学生给予教学计划外的高级工等级技能培训，按高级技能等级要求考试合格的授予高级工技能等级证书，起到激励学生积极学习技能的作用。
三、改革成效
（一）改革有助于学生能力的快速增长。以真实零件加工的数控编程与实践操作，项目驱动教学，做中学有利于学生学对知识与技能的掌握，提高技能；将企业质量标准引入课程考核机制中，让学生树立产品质量意识、效率意识及安全文明使用设备及维护意识，形成良好的职业素养，实现生产和管理与企业要求的零距离。
一方面，通过学生获取技能等级情况的前后对比而言，过去的等级考试采用单纯的针对某具体零件的操作技能，仅90%获得中级工技能等级。现在采取随机抽取考题的方式考核，重在考学生的综合分析能力、综合技能，获得中级工技能等级占96%，且鼓励中级考试成绩优秀学生参加高级工技能考核，刺激学生对数控技术的学习兴趣与能力的开发，通过考核，高级工合格率在50%左右。部分学生技能更加突出，2009年1月，07级数控专业学生（第三学期）参加柳州市大、中职业院校数控技能竞赛获得个人第一名。2010年1月08级数控专业学生参加参加柳州市大专院校数控车、铣综合技能竞赛获得团体第一名。
另一方面，从学生受企业欢迎度比过去大大提高。由于现在学生能力普遍提高，近两年机制、数控专业的学生到企业试岗后得到了企业的称赞：我们学院的学生比其他院校的学生更适应生产要求。如:桂林福达公司经试用后，每年与我系一百五十多名学生签订劳动就业合同。
（二）实行产学结合的教学模式，有利于学生技能成长，更有利于学院的发展。在实训教学中，采用真实零件为训练载体，当学生有了一定的基本功后，就采取轮换的方式进行零件批量生产，有利于学生的操作熟练程度的提高，并加强学生的产品质量、生产效率、降低成本等意识，学生更容易被企业接受。两年来，数控专业、机制专业的学生完成了企业来料加工十多种产品上万件，为学院节省了大量用于训练的钢料，并产生经济效益，同时服务于地方企业。所以，实行产学结合的教学模式，产生了双重的效益，提高学院在地区的知名度，更有利于学院的发展。
【关键词】数控车削；用户宏程序；加工原理；数学模型；变量指定；编程
引言
用户宏程序常用于数控系统对非圆弧轮廓曲线编程问题的解决。在编辑非圆弧轮廓曲线的程序时不能直接应用G代码，这对编程人员和加工者带来了很大的困难。在几次的数控技能大竞赛中，用户宏程序都是考试的重点和难点。论文重点阐述用户宏程序的步长的取值和编辑。
1.非圆弧轮廓曲线的加工原理
求非圆弧轮廓曲线分为解析曲线和类似列表曲线那样的非解析曲线。对于用户宏程序编程来说，一般解决的是解析曲线的加工。解析曲线的数学表达式的形式可以是以 的直角坐标的形式给出，也可以是以 的极坐标形式给出，还可以参数方程的形式给出。通过坐标变换，后面两种形式的数学表达式，可以转换为直角坐标表达式。
在编程时应决定是采用直线段逼近非圆弧轮廓曲线，还是采用圆弧逼近非圆弧轮廓曲线。若采用直线段逼近非圆弧轮廓曲线，各直线段间连接处在尖角，由于刀具在尖角处不能连续地对零件进行切削，故零件表面会出现硬点或切痕，使加工表面质量变差。若采用圆弧段逼近的方式，可以大大减少程序段的数目，采用这种形式又分为两种情况，一种为相邻两圆弧间彼此相交；另一种则采用彼此相切的圆弧段来逼近非圆弧轮廓曲线。后一种方法由于相邻圆弧彼此相切，一阶导数连续，工件表面整体光滑，从而有利于加工表面质量的提高。但无论哪种情况都应使 ≤ （允许误差）。由于在实际的编程中，若采用圆弧逼近的方式就不适合用户宏程序的编制，因其不便于数学模型。因此，主要采用直线逼近法，来进行用户宏程序的编制。
直线段逼近非圆弧曲线，目前常用的有等间距法、等步长法和等误差法等。论文以等间距法为主要论述。
1.1 等间距法。
（1）基本原理 等间距就是将某一坐标划分成相等的间距。如图1所示，沿X轴方向取Δx为等间距长，根据已知曲线的方程 ，可由 求得 。如此求得一系列点就是节点。由于要求曲线 与相邻节点连线间的法向距离小于允许的程序编制误差 ，Δx不能任意设定。若设置的值大了，就不能满足这个要求，一般先取Δx值为0.1进行试算，然后选择曲线上曲率最大的曲线段进行逼近误差校验。
图1等间距法直线段逼近
（2）误差校验方法 设需校验 曲线段。
点：（ ， ）
点：（ ， ）已求出，则 、 两点的直线方程为
令 ， ， 则 即为过 两点的直线方程，距 直线为 的等距线 的直线方程可表示为 式中，当所求直线 在 上边时，则C后取“+”，在 下边时，则C后取“-”号。 为 与 两直线间的距离。通过联立方程
得 ，要求 ≤ ，一般 允许取零件公差的1/5～1/10。
以图2为例。对精加工非圆弧轮廓曲线进行加工原理分析。
件1和件2配合加工，该非圆弧轮廓曲线是椭圆曲线，长半轴为40，短半轴为24，其轮廓度要求值为0.04，刀具加工路径从右端中心点开始加工，以直线段逼近非圆弧轮廓曲线等间距法加工椭圆。假设步长为0.1，分析验算其误差是否是满足 ≤ ， c=0.04椭圆的标准方程式为 ，把y作为自变量 ，在数控车床上是以xz平面作为基准平面的，所以必把椭圆方程中的x换为z，y换为x，因此
点：（ ， ）
点：（ ， ）
=40， =0， 和 由 求出 =1.696， =39.9，则 、 两点的直线方程为
令 ， ， 则
得出 =0.025， ≤ 成立，假设步长成立。
2.数学模型
数学模型是数学理论与实际问题相结合的一门科学。它将现实问题归结为相应的数学问题，并在此基础上利用数学的概念、方法和理论进行深入的分析和研究，从而从定性或定量的角度来刻画实际问题，并为解决现实问题提供精确的数据或可靠的指导。
建立数学模型的要求：
2.1 真实完整。
2.1.1 真实的、系统的、完整的，形象的映客观现象；
2.1.2 必须具有代表性；
2.1.3 具有外推性，即能得到原型客体的信息，在模型的研究实验时，能得到关于原型客体的原因；
2.1.4 必须反映完成基本任务所达到的各种业绩，而且要与实际情况相符合。
2.2 简明实用。在建模过程中，要把本质的东西及其关系反映进去，把非本质的、对反映客观真实程度影响不大的东西去掉，使模型在保证一定精确度的条件下，尽可能的简单和可操作，数据易于采集。
2.3 适应变化。随着有关条件的变化和人们认识的发展，通过相关变量及参数的调整，能很好的适应新情况。
数学模型常见的形式：数学表达式；柱形图；关系曲线；记录数据的表格。
在数控编程中常用数学表达式或关系曲线，来作创建数学模型，因其简明实用，对数学知识要求相对较低。在对曲线分析时也较容易理解和掌握。如图2所示，该图是重庆市第二届职业技能竞赛教师组样题，该零件是一个配合零件，在右端有一椭圆轮廓曲线，并且有轮廓度的要求，用G代码不能直接编制出程序。根据零件标注可以读出椭圆的长半轴和短半轴，因此，采用数学表达式来描绘出零件的轮廓曲线形状的数控模型， ，再通过直线段逼近非圆弧轮廓曲线的方法编辑出用户宏程序加工出零件轮廓。
如图2所示，以工件的右端面设为基准平面。椭圆圆心在工件工作坐标系的坐标值为（-40，48），但椭圆的表达式是以椭圆圆心为O（0，0），为了使坐标的变化与工件工作坐标系保持一致。因此，Z轴方向因写为Z轴的变化量减长半轴。
车削件1 车削件2
图 2
3.用户宏程序的变量指定
用户宏程序有两种，即用户宏程序功能A和用户宏程序功能B。由于用户宏程序功能A的宏程序需要使用“G65Hm”格式的宏指令来表达各种数学和逻辑关系，极不直观，且可读性非常差，因而导致在实际工件中很少人使用它，因此，将以用户宏程序功能B进行阐述。
变量
使用用户宏程序时，数值直接指定或用变量指定。变量的表示计算允许使用变量名，用户宏程序则不行，变量需用变量符号“#”和后面的变量号指定。例如：#1表达式可以用于指定变量号，这时表达式必须封闭在括号中。例如：#[#1+#12-10]变量的类型变量从功能上主要可归纳为两种，即：系统变量（系统占用部分），用于系统内部运算时各种数据的存储。用户变量包括局部变量和公共变量，用户可以单独使用，系统作为处理资料的一部分。
在非圆弧轮廓曲线的加工原理中已经阐述了椭圆轮廓曲线的方程式， ，y作为变量转换方程式 ，注意在数控车床上的基准平面。用局部变量来设置变量，令#1为长半轴，#2为短半轴，#3为x轴的变化量，#4为z轴的变化量，把方程式 转化为宏程序指令表示#3=#2*sqrt[1-#4*#4/[#1*#1]]算术和逻辑运算，采用循环（WHILE语句）用此语句可以减少程序段数。其执行过程为
程序为：
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.结束语
在对非圆弧轮廓曲线加工常常采用宏程序编辑程序，这种编辑不仅能解决G代码不能加工的轮廓曲线，而且还能减少输入的程序段数。在宏程序中还应注意#4=#4+0.1这种格式，它是宏程序运作的源动力。多考虑数学模型的建立，这是宏程序编辑的基础和出发点。
参考文献
[1] 陈海舟：《数控铣削加工宏程序及应用实例》北京：机械工业出版社，2006.
[2] 陈鸿鸾：《数控车工（技师、高级技师）》北京：机械工业出版社.2008.
[3] 北京FANUC机电有限公司.BEIJING-FANUC0i-T系统操作说明书.
[4] [美]彼得·斯密德（Peter Smid）著 罗学科 刘瑛 黄根隆 等译《 数控编程手册》.北京.化学工业出版社.2008
[5] [美]彼得·斯密德（Peter Smid）著 罗学科 刘瑛 赵玉侠 等译《FANUC数控系统用户宏程序与编程技巧》.
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