时间：2023-02-15 06:54:24
导语：在数控系统实训总结的撰写旅程中，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。
关键词: 数控铣床实训教学 教学目标 实训内容 教学方法 管理制度
一、明确教学目标,确定培养方向
中等职业学校应该立足本位,把培养数控机床操作工作为教学重点,使学生精通数控加工工艺知识,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的常见故障的排除。具体应培养学生的三种能力:
1.专业能力。
具备从事数控行业所需的技能和与之相应的知识,包括单项的技能与知识,综合的技能与知识。
2.方法能力。
具备从事数控行业所需要的工作方法和学习方法,包括制定工作计划的步骤、解决实际问题的思路、独立学习新技术的方法等。
3.社会能力。
具备从事数控行业所需的行为能力,包括人际交往、公共关系、职业道德、环境意识等。因此,要把职业道德、行业要求渗透到专业教学中,培养学生具有过硬的专业素质。
二、制定科学严谨的实训内容,确保教学目标的实现
作为一名合格的蓝领层数控铣床技术人员,必须掌握以下内容:
1.操作面板的熟悉和控制软件的基本使用。
2.坐标系的建立,工件和刀具的装夹,基准刀具的对刀找正。
3.基本编程指令的运用。手工编程与程序输入训练,空运行校验模拟。
4.轮廓铣削和槽形铣削编程训练与上机调试,掌握程序校验方法。
5.刀具长度与刀具半径补偿及编程训练。手工换刀基本操作,多把刀具的对刀。
6.子程序调用,程序调试技巧,钻孔加工的基本编程。
7.实际铣削训练,合理设置、调整校核工艺参数,排除基本故障。
8.了解与冷却系统,机床的维护与保养。
三、因材施教,运用切实可行的教学方法
1.实践中穿插必要的理论讲解,弥补课堂教学的不足。
实践教学是指在专业理论知识学习的基础上,以深化理论、获得能力为目的的师生共同参与并完成的整个教学中的一个环节。数控机床是集机械制造技术、自动控制技术、信息处理加工传输技术、伺服驱动技术、传感器技术及软件技术于一身的机电一体化设备,学生要学好这门课程并不容易。特别是现在的生源普遍基础较差,数控理论知识更是难以掌握, 学生在学习理论课时如果听不懂就会失去学习兴趣,越是这样就越难以学好该课程。因此,参加数控实训的学生就没有多少理论指导,或者说理论很笼统,无法用于指导实际操作,这样在指导学生实际操作加工的实训中,就必须增加一定课时量的与操作、加工和编程有关的理论知识讲解。
2.实行小组式教学方式,以学生辅导学生。
由于教学设备的限制,在数控实训时不可能每位学生都操作一台机床。在这种情况下,就必须根据学校的现有设备,将实训班级分成若干小组开展实训教学。在分组之前,我们听取班主任老师的意见,将动手能力强、反映快、专业知识扎实的学生选出,并将他们作为小组组长,由于这些学生的接受能力较强,能很快掌握老师教授的内容,这样在实训的过程中他们就可以实时地辅导其他学生。这种以学生辅导学生的教学方法,既保证了实训教学的质量,又减轻了教师的负担,同时还降低了实训安全事故的发生,增强了学生的学习兴趣,收到了教好的教学效果。
3.循序渐进、螺旋上升的渐进式教学方法。
数控机床的操作不当,轻者会撞刀、零件加工成了废品,重者会发生安全事故。为使学生更好地掌握数控机床的基本操作,更好地适应用人单位的需要,我们对实训的每一个内容的练习都分解成许多细小的步骤,采用循序渐进、螺旋上升的渐进式教学方法,让学生先分解后总合,收到良好的教学效果。例如在讲解对刀的时候,先教学生练习使用手轮,再练习MDA方式启动主轴转动,再练习X方向对刀,再练习Y方向对刀,再练习Z方向对刀,最后再将三个方向同时对刀。这样教师讲解起来就比较省事,学生掌握起来也比较轻松。
4.以“导”为主,以“授”为辅。
把数控知识的内容由原理知识转换成实用知识, 学生的学习由静态向动态转换,能够激发学生的学习兴趣,对掌握专业技能有很好的促进作用。目前,行动教育已被广泛使用,这就要求教师由“授”转变为“导”,教师不仅仅要亲手教会学生如何使用机床,还要引导、指导、辅导学生完成新零件的工艺设计、刀具的选用、程序编制及加工完成,在这个过程中,学生会产生一系列的问题。而在老师的指导下,学生会设法逐一解决这些问题,而随着问题的解决学生就会很有成就感,产生浓厚的兴趣,这对于学生掌握数控知识会收到很好的效果。
5.突出能力本位,增强学生动手能力。
学生技能水平的高低体现在能否为用人单位解决实际问题,要为社会培养出合格的人才,不仅仅要有好的教学方法,还要具备先进的教学设备,数控技术的实践教学更是如此,要使学生更快地适应生产环境,所用教学设备越是贴近生产实际或者直接使用实际生产设备,教学效果就越好。目前我校用于数控实训的设备全是生产型的工业用机床,学生通过实习再到工厂,很快就能上手。不仅如此,为了拓展学生的视野,学校在购置数控设备时不应局限于某一数控系统,目前学校拥有西门子数控系统和法拉克数控系统。虽然系统种类多了,实训指导老师的教学工作量大了,但经过多种数控系统的操作、编程与加工的实训,学生增强了适应能力,即使到工厂以后接触一个全新的数控系统,也能较快掌握,较快地适应工厂生产加工的需要。
四、严格、科学的管理制度,确保学生安全,提高教学质量
1.安全教育。
数控机床属于大型机床、精密机床,学生稍有不慎,就会出现各种安全事故。为此,在学生进行数控实训之前,必须对学生进行安全教育,使学生了解数控机床的安全操作规程,并通过对实际案例的讲解,引起学生的注意。“操作零失误”是我们对学生的基本要求,也是最严格的要求。
2.每组每日一考制。
关键词： 软限位超程；故障分析；故障排除
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0310141－01
0 引言
经济性数控机床是采用由单片机和步进电机组成的数控系统的机床，由于其价格低，适应性好，常应用于教学和普通机床的数控改造。但在其使用过程中不可避免的存在一些故障，其中我校教学中使用的JD-6140经济性数控机床在教学及实训加工过程中，又以软限位超程的问题较为常见。下面主要就其软限位超程的故障谈一谈其分析和排除的方法。
为了保障数控机床的安全运行，机床的直线轴通常都设置软限位（参数设定限位）和硬限位（行程开关限位）两道保护“防线”。坐标轴通常发生“限位报警”，这一故障时机床常见故障之一。因此，数控机床上都具备超程检测及报警装置，它是数控机床上为了保证加工安全的必备装置。无论哪一种类型的检测装置，要使其正常工作，均涉及到机械、电气、控制系统等多方面的稳定、可靠工作。一旦出现超程报警，则可能是机械方面的原因，也可能是电气、检测方面的原因。因此，应仔细检查机床，根据不同的故障现象，迅速准确确定故障点，方能及时解除。
当进给运动超过由软件设定的软限位或有限位开关设定的硬限位时，就会发生超程报警，一般会在CRT上显示报警内容。对于经济性数控机床，出现急停报警的原因一般为两个：因安全问题，人为按压“急停”按钮；超程引起的急停。对于半闭环或闭环数控机床，产生急停报警的原因还有其它因素，如伺服驱动系统出现故障产生的飞车急停等。这里主要讨论经济性数控机床的急停报警处理，可按下述进行。
1）因安全原因，人为按压“急停”按钮后，要解除急停报警，则要顺着“急停”按钮箭头指示的方向转抬，即可解除。
2）超程引起的急停，一般有急停报警显示在CRT上，且“超程”指示灯亮，为进给轴超程引起。超程有两种：一种是硬超程，另一种是软超程。
对于硬超程，则表示行程开关碰到了超程位置处的行程挡块。解除硬超程，需在点动工作方式下，按住“超程解除”键不放，再按超程的反方向进给键，使工作台（铣床）或刀架（车床）向超程的反方向移动，直至“超程”指示灯灭为止。
对于软超程，是指进给轴实际位置超出了机床参数中设定的进给轴极限位置。现在数控机床的结构、尺寸、系统等种类繁多，限位装置的结构、尺寸、元器件类型也是多种多样，但出现软超程故障的原因大多相近，也可以参照此法进行分析和排除。
例1：JD-6140型经济性数控机床Z轴联轴节脱落导致发生软限位超程报警。
我校学生实训加工过程中，JD-6140型经济性数控机床出现Z轴正向软限位超程报警报警，但是机床实际并不处在超程位置。
例2：由于编码器的内部有油污，没有及时清理更换，导致机床在冷开起得状态下，编码器的灵敏度不够，出现错误超程报警。
JD-6140型经济性数控机床每天早上开机后，FANUC 0M系统的Y轴回零总是超程报警，修改软限位到9999999后再回零，机床恢复正常。再把软限位改回500，每天都是必须如此重复，方能正常开机工作。
1 故障分析
对于数控机床出现软超程报警一般要从以下两种情况进行分析：1）机床已正常完成返回参考点动作，机床在加工或移动时坐标位置确实超出预先设定的极限值。这时需要向和超程反方向移动机床至限位值内即可解除报警；还有一些机床当发生该报警时切断伺服导致急停，就需要将超程坐标的软限位极限的设定值适当放大来解除报警后再反方向移动机床至正常位置。2）发生报警的坐标轴并未处于超程位置，这时有两种情况：机床未完成返回参考点动作或由于其他原因导致机床未正确完成返回参考点动作（这时虽然机床已经显示回零但位置并不正确）而导致发生超程报警。第一种情况下通常会伴随返回参考点失败报警提示。这时首先要通过参数将出现报警的坐标软限位值放大至无穷大（通常设定为999999999）后完成返回参考点动作使机床正确建立坐标原点后报警就可解除。而对于第二种情况就要检查零点检测挡块是否存在松动导致位置窜动或回零开关信号受到干扰发生误动作使得机床回零时发生错误，建立了不正确的坐标原点。或者是编码器的内部有油污，没有及时清理更换，导致机床在冷开起得状态下，编码器的灵敏度不够，出现错误超程报警。
2 故障排除
该机床发生软限位超程报警时会切断整个伺服，所以首先要将软限位设定极限参数值放大至无穷大后反向移动机床来确保机床Z轴所处位置在正常加工范围内。当确认机床Z轴所处位置后恢复限位参数时发现机床仍旧报警。这种情况下应该考虑是由于机床在上次断电时错误建立了坐标原点，机床坐标记忆位置超出导致报警。重新放大参数后来完成机床返回床参考点动作，这时发现机床操作面板上显示数值发生变化而机床Z轴实际位置并未发生改变，无法完成回零动作。该机床系半闭环控制系统，采用电机同轴的脉冲编码器作为位置检测。出现这种情况而机床却未发生位置超差报警说明机床伺服及驱动电机正常，而机械传动部分没有动作，应当是电机与丝杠连接处脱开，判断联轴节存在问题。检查电机与丝杠的连接发现果然是联轴节损坏，更换联轴节后再次回零后恢复限位参数后机床交付。
需要注意的是对于早期的数控系统如FANUC 7M，由于机床软限位参数只有6位，即使将其设定为999999仍旧不能超过机床发生超程时的记忆位置而导致不能解除报警。这时可在开机时按住CANCER和P键，首先解除超程报警后建立正确参考点。
还有一种解除软超程的常用方法，从数控系统基本功能菜单开始，按F3（参数）F3（输入权限）选“数控厂家”菜单项输入密码“×××”（为数控厂家给定用户的密码）F1（参数索引）轴*（*为软超程的轴序号，如“1”、“2”或“3”） *向软极限位置（*为软超程的正极限位置或负极限位置方向，如“+x”、或“-x”等）输入值×1000（输入值的绝对值比原来值要小）按两次F10，选“保存退出”菜单项Alt-X（退出数控系统）E，回车（从内存中退出）n，回车（重新启动数控系统），即可解除软超程。
软限位报警虽然是比较简单的一类报警，但在处理报警时要有的放矢，特别是采用FANUC数控系统的机床，排故时要清楚系统能采用何种回零方式，同时要放宽排故思路。
[关键词]数控车 数控实训 撞刀 解决措施
中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0042-01
随着机械加工技术的发展，数控机床技术也变的越来越普遍，在机械行业中得到广泛应用。企业对数控车人才的需求日益加大，这就促使职业院校加大了对数控车实训设备的投入，培养符合企业需要的高素质技能型人才。本文从数控车实训教学的实际情况出发，针对学生在操作数控车床的加工过程中出现的撞刀原因进行了分析探讨，总结了数控车操作过程中发生撞刀的原因，并提出了切实可行的解决措施，以减少撞刀事故的发生。
1 撞刀原因分析
撞刀是指刀具（包括刀架、拖板等）在移动过程中与工件、卡盘或尾座发生意外碰撞的机故。数控车床操作初学者，容易撞刀，撞刀是数控车床操作新手最有可能发生的事故，一旦发生撞刀事故，轻者影响机床精度，重者造成机床损坏，使机床的加工精度丧失 ， 甚至造成人身事故，必须引起操作者的高度重视。在长期的教学过程中发现学生在操作数控车床时容易撞刀，导致学生不敢碰机床。撞刀原因很多，大致可归纳为操作机床不当和编程时考虑不周全所造成的撞刀。本文从这两方面进行分析，总结出撞刀的各种因素。从而让学生实训时，减少撞刀几率。
1.1 机床操作不当造成的撞刀
数控机床操作不当会造成刀架或车刀与工件、主轴卡盘或尾架发生碰撞。主要从以下各方面分析：
（1）工件没固定好。工件在加工时候，长的工件，会引起甩尾，震动引起撞刀。
（2）安装刀具错误。在安装刀具时一定要使刀位点对准主轴中心线，即刀具安装好后试切工件右端面，切完右端面后刀位点应在工件右端面中心。
（3）刀架或车刀与尾架发生碰撞。回参考点或退刀时，应该Z向使刀架或车刀远离主轴，避免发生碰撞。
（4）试切法对刀时走刀过快或背吃刀量过大。刀具在加工工件时，一定要注意加工的背吃刀量，如果过大，会造成刀具和工件的撞刀。粗加工应优先选用较大切削深度，一般取2-4mm，精加工一般取0.3-0.5mm。
（5）对刀不准确造成的撞刀。
（6）机械零点坐标与绝对和相对坐标一致。校验程序完毕后要回参考点， 在校验程序时机床是锁住不动的，而刀具相对工件加工在模拟运行（绝对坐标和相对坐标在变化），这时的坐标与实际位置不符， 需用返回参考点的方法， 保证机械零点坐标与绝对和相对坐标一致。这一环节有时不注意在校验程序后没有发现问题就进行加工操作，会造成撞刀现象。
（7）数控车床执行程序正常加工过程中，由于操作者误操作使程序停下来，如果操作者按“RESET”复位后，立即进行循环启动，此时容易造成刀具与工件发生碰撞。因为运行的默认值与程序的设定值发生变化，按“RESET”复位，则把数控系统复位到初始状态，清除了保存在DRAM内的预读程序信息，会改变刀具移动指令及主轴转速。在自动运行程序过程中，如出现误停车导致程序停止运行，此时将模式改为编辑方式，按“RESET”复位程序，再重新运行程序。
1.2 程序编写不当造成的撞刀
程序编制是数控加工最重要的环节，提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞安全事故，总结并在以下各方面分析：
（1）G00坐标设置离毛坯太近。一般编程时候在工件右端，1mm。
（2）换刀时，未使用G00指令远离工件。换刀需要用G00，远离工件。以防止车刀与工件产生干涉。
（3）加工螺纹时误把导程（F）当作进给速度，如：G92 X40 Z-20 F2写成 G92 X40 Z-20 F80。
（4）程序坐标值编写或者输入有误。
（5）加工完零件退刀时先走Z向，远离工件，再走X向。
2 撞刀常见现象解决方法
经过以上总结和分析，根据常见的撞刀原因，结合实际操作经验，现提出如下几点对策：
（1）编写的程序需要仔细检查。系统较老的机床，需要输入标点符号，更需要编程人员仔细认真。
（2）检查好的程序需要在机床程序里面校验图形。利用数控机床的图形校验的功能可以检验程序的轮廓，减少错误率。
（3）装刀长度出错。刀具长度不够，刀具的刃长不够，都会导致干涉现象，另外刀具的装夹方式有误，也能导致撞刀。需要刀路轨迹模拟，明确加工部位。按程序单上的刀具进行选择和复核是否正确。
（4）正确对刀并设置刀补，Z方向试切对刀时，必须注意对刀使用的Z向零点应与编程使用的Z向零点统一，避免因工件坐标系设置不统一而造成撞刀。
（5）在调试程序加工第一件工件时，一定要仔细检查程序，试加工时单段运行，随时控制进给率，随时看剩余行程，加工前应模拟运行一次，单段运行，再正式加工。看看有没有意外的刀具路径出现，一旦出错，迅速急停，特别是初学者，要注意急停按钮的应用。
（6）将刀架移动到安全位置，按下锁住机床和空运行键进行空运行操作，主要观察运行轨迹是否正确，且仿真运行后要回参考点校验。
（7）如果加工时必须使用尾架，安装刀具时必须考虑到在X 方向电动刀架与尾架不发生碰撞的极限位置，在Z方向拖板与尾架不发生碰撞的极限位置。
（8）建议在计算机上用模拟软件模拟程序，进行检验，再把程序拷贝到机床上可以减少错误。
3 结束语
要避免数控车床撞刀事故的发生应以预防为主。机床操作者首先应熟悉数控系统的各种操作，掌握系统功能键，达到熟练操作，减少失误，将误操作的概率降至最低点；其次在编写加工程序时，应根据工件特点进行，按工件的形状及加工位置确定退刀和回零的顺序是先退X向，还是先退Z向；再次应注意机床的保养，在平时加工后，丝杠，导轨应擦拭干净，避免切屑等杂物夹在滚珠丝杠和导轨内，造成加工出现误差，损伤导轨，影响加工；同时，操作人员还要掌握一些异常情况发生时紧急处理方法。如按暂停、急停及切断电源等来最大限度的减少碰撞事故发生带来的损失。
参考文献
[1]郝新成.实习中数控车撞刀事故的防范[J].实践与探索，2011（3）：266-267
[2] 袁锋.数控车床培训教程[M].北京：机械工业出版社，2005.
[3] 周保牛.数控车削技术[M].北京：高等教育出版社，2007：335-338.
关键词：工作过程；数控机床；故障诊断与维修；教学改革
中图分类号：G712？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）40-0046-02
“以学生为主体，以能力为本位”是职业学校教学改革的方向。基于工作过程的教学模式，让学生在“学中做，做中学”，达到对知识的理解和技能的提高。为了突出这一目标，在《数控机床故障诊断与维修》课程教学中，根据企业现场故障诊断与维修的实际过程，及学生的认知规律对教学内容进行整合并进行教学改革，使学生的学习过程与工作过程一致，学习任务与工作任务一致。
一、基于工作过程教学模式的内涵
基于工作过程教学模式的实质是课程内容和结构追求的不是学科架构的系统化，而是工作过程系统化，其强调的是教学过程与工作过程的深度融合，将理论知识、实践技能和自主学习能力并举进行。以基于工作过程教学模式为理念的教学改革，要求通过职业岗位分析，开发出一系列的典型工作任务，按照人的职业能力形成规律进行序列化，最后形成学习领域的课程，当然其符合教学规律和课程规律。基于工作过程教学模式以岗位（群）涵盖的典型工作任务为教学载体，教学内容指向工作的目标、内在规律、前后衔接以及活动所涉及的相关知识。基于工作过程教学模式，是以培养能力为主线，按工作过程的不同工作任务的相关性来实现知识和实践技能的整合的“串行”体系。这类课程具有明显的职业特点，符合或贴近本专业毕业生面对的岗位（群）的能力要求。
二、《数控机床故障诊断与维修》课程改革的必要性
（一）课程分析
随着数控机床和数控设备在现代制造行业的迅速普及，我国在2006年将数控机床维修工列入到劳动和社会保障部的新职业，因此，大多数职业院校在数控技术专业或机电专业都开设了《数控机床故障诊断与维修》课程。该课程的主要任务是培养学生在数控机床诊断与维修方面具有分析问题与解决基本问题的能力，使学生确立《数控机床故障诊断与维修》的基本思路与原则。其前导课程有：《机械基础与技能》、《液压与气动技术》、《数控机床电气控制》、《数控机床机械装调》、《数控系统安装与调试》，其后续课程为顶岗实习。本门课程是一门理论与实践结合很强的课程，要求学生能够利用故障诊断理论和相关专业知识，确定故障点，并进行故障排除。
（二）课程教学面临的问题
本课程在教学中主要面临的问题有：（1）课程教学中涉及的知识面广，如数控系统、数控机床硬件组成、机械结构、电气控制、电工电子、液压与气动、检测技术等，虽然已经安排了相关的前置课程，但是由于在前期教学中，学生大都只是孤立的接受知识，而本课程是将这些知识集中到一门课程当中，加之职业学校学生的文化基础相对比较薄弱，大部分同学感到学习难度大，不能对知识进行综合应用。（2）数控系统的品牌多，更新快，不同品牌、不同型号的数控系统，其结构、故障诊断方法、参数设置存在一定的差异。而在本课程的课堂教学中一般只是以一种数控系统为载体进行教学设计与安排，缺乏对《数控机床故障诊断与维修》方法能力的培养，因此，很难培养走出校门就基本满足企业需要的数控维修调试人员。（3）大多数学校由于设备、仪器以及课时等的限制，教学中，并不对设备进行拆卸，而是以一些认知性的实验代替实训课，或者只是对老师设定的简单故障点进行排除，实习时间不能得到有效的保证，学生的实践能力、综合动手能力难以提高，在很大程度上使《数控机床故障诊断与维修》课程的理论教学和实践教学严重脱节，从而影响了教学效果，不能满足现场对数控机床维修工的需求。
三、基于工作过程的《数控机床故障诊断与维修》课程体系构建
通过深入企业调研，了解职业岗位对人才的要求，并对本校数控专业毕业生就业情况进行跟踪调查，结合职业学校学生的现状，参考“数控机床故障诊断维修工”职业标准，对《数控机床故障诊断与维修》课程的教学目标、教学内容、教学方法、课程评价体系按照基于工作过程的教学模式进行重新构建，力求体现职业教育的技能性、应用性、创新性特色，着重培养学生的实践应用技能和处理实际问题的能力，力求达到理论够用、技能过硬并具有可持续发展。
（一）制订教学目标
按照“以能力为本位、以就业为导向”的职业教育指导思想，制订出《数控机床故障诊断与维修》课程的教学目标为，培养学生的素质目标、知识目标和能力目标，完全符合专业人才培养方案对本门课程的要求。知识目标包括：认识数控机床的硬件、软件构成；掌握CNC数控装置的构成及电气连接与调试方法；掌握数控系统参数类型及调整方法；掌握伺服驱动系统的安装、调试与维修方法；掌握数控机床主传动系统的构成及机械结构的维护、维修方法；掌握数控机床进给传动系统的构成及机械结构的维护、维修方法；掌握数控机床的刀库及换刀装置的构成及维护、维修方法；掌握数控机床的验收、安装与调试及日常保养的注意事项与基本步骤。能力目标包括：能识读机械、电气系统图纸，看懂机床说明书及维修资料；具备一定的资料查阅与整理能力；能正确使用常用的机床维修工具、仪器、仪表等；具备典型故障分析与排除能力；能正确利用数控机床的自诊断功能进行故障排除；能进行机械部件的安装、调试与精度检验；能对故障原因、维修过程进行正确、全面的总结。素质目标包括：具备“6S”的基本素养，学生具有高度的安全意识；培养学生规范调试与维护数控机床的职业素养；培养学生沟通协调能力，具有团队合作意识；培养学生分析问题、解决问题的能力。
（二）确定教学内容
基于工作过程的课程教学内容要求以典型项目为载体，让学生在真实或接近真实的实践情境中获得知识和技能。通过开展企业调研、召开企业专家研讨会和企业员工座谈会等多种途径，获取典型工作任务，并结合数控机床维修工的国家职业技能鉴定标准对典型工作任务的教学内容进行整合，确定出《数控机床故障诊断与维修》八个不同的学习情境，并精选了企业现场典型的维修案例作为教学任务，这些典型维修案例具有较宽的覆盖范围。工作任务按照由易到难、由简单到复杂的顺序来安排教学，便于学生学习，具体内容见表1如下。
四、基于工作过程的《数控机床故障诊断与维修》课程教学实施
（一）教学准备
基于工作过程的课程教学模式主要体现的是学生的主体作用，让学生在完成项目任务的过程中获取知识和技能。因此，教师必须在课前做大量的准备工作，以保证课堂教学的顺利完成。针对《数控机床故障诊断与维修》的课程特点，在项目教学开展之前，教师主要做好以下工作。
1.提前设置好故障点，并对故障进行多种方法的分析与排除。
2.准备机床说明书、故障记录单、电气原理图、机械结构图、故障分析与排除所用的工具、仪器、仪表。
3.按照故障分析与排除过程设计学习页，让学生能参考学习页在小组讨论学习的基础上自主完成项目任务。
4.为了提升学生的技能，还应准备相应的工作页，以保证学生能真正掌握项目所涵盖的知识点。
5.依据学生特点和项目的实际要求，做好自评表、互评表，及时进行课堂评价，为过程性评价积累资料。
（二）课程教学实施过程
《数控机床故障诊断与维修》的基本过程是故障勘探—故障点确定—故障排除。依据这个过程并按照项目教学法的基本步骤组织教学，具体教学实施过程如下。
1.设置情境，明确任务。采用故障再现的方法，引导学生观察故障现象，并下达任务书，发放学习资料，同时进行安全教育。
2.搜集信息，制订计划。按照异质分组的原则，将5人分成一组，将学生分成讨论小组；组长带领组员到现场进行实地勘探，采用“望、闻、问、切”的方法，充分了解故障现象，查看故障记录单、搜集相关的资料。采用“头脑风暴法”，指导学生从数控机床的机械结构、数控系统、电气控制等方面进行全面深入的分析，并制定该故障诊断与维修的实施计划，完成工作页中“学习任务表”的填写，进行小组成员的任务分工。
3.确定诊断流程。按照实施计划表，指导学生参考学习页、教材和相关技术资料，从故障现象出发，根据故障机理，罗列出多种可能产生该故障的原因，然后通过交换、隔离等方法对这些原因逐点进行分析，并排定主次；对重点过程和知识点，教师进行指导和讲解；制订故障诊断维修流程方案，小组讨论可行性，老师对小组方案进行完善，最终形成合理的诊断流程。
4.故障分析与排除。学生按照制定好的诊断流程图，参考学习页的步骤，进行故障点的确定与排除；这个过程要求学生要注意分工协调，注意安全，采用边诊断、边维修、边调试的方法，直至数控机床恢复正常；教师巡回指导，及时纠正课堂出现的问题。
通过将《数控机床故障诊断与维修》的实际工作过程与项目教学法的课堂组织环节有效结合，让学生在完成《数控机床故障诊断与维修》的过程中，自主探究、相互讨论，获取知识，提升技能，取得了较好的效果。
五、课程改革的效果与存在问题
【关键词】工学结合；教改实践；人才培养模式
国内外实践证明，“工学结合、校企合作”是职业教育人才培养的有效途径。目前我国技工院校在“工学结合、校企合作”人才培养模式探索与实施过程中，两个很关键的问题制约了该模式向纵深发展。第一个问题是由于多方面因素导致企业参与的积极性不高。目前我国就业市场尚不规范，劳动力供过于求、政企体制问题等因素导致企业对校企合作积极性不高，很多校外实训基地实际上仅能进行参观式的实习，导致工学结合程度不够深入。第二个问题是指导实习的教师积极性不高。部分教师甚至认为把课备好、上好就行，工学结合、校企合作是学院领导的事情，与他们关系不大。在教学过程中，部分老师仍然忽略学生在教学活动中的主体地位，忽视了学生职业能力的培养，不能把教学与实践有机结合起来。针对以上问题，本文以山东省重点建设专业——模具设计与制造专业为研究对象，充分利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源，通过学校和企业的双向互动和长期合作，将在校的理论学习、基本训练与在企业的实际工作经历有机结合起来，提出工学结合、校企合作人才培养模式，并在实践中取得了明显成效。
一、实行“工学交替”教学模式，促进职业院校学生的全面发展
探索校企合作、工学结合的人才培养模式，实行工学交替的教学模式符合职业教育发展的内在规律，是全面贯彻党的教育方针、加快职业教育发展的需要；是坚持以就业为导向、深化职业教育教学改革、提高职业教育质量的需要；是帮助学生、特别是贫困家庭学生成才就业的需要。工学交替也是国际职业教育发展的一条成功经验，德国的“双元制”职业教育模式以及丹麦等国家实施的“现代学徒”制度，实质上就是校企合作、工学结合的人才培养模式和工学交替的教学模式。
工学交替的教学模式要求学校根据市场发展的需求筹划，将教育规律、经济规律及社会发展规律结合在一起，增强学校的经营意识和经营能力。学校要与企业建立特别紧密的关系，要主动贴近企业。重点工作是坚持以学生为本，对学生进行服务意识、职业道德的培养，强化学生服务行业、服务企业、服务社会的意识。构建德育网络，坚持以成型、成人、成才为主线，以成熟、成事、成功为目的，树立学生的自信心和自豪感，使学生成长为充满自信、追求成功的职业人，实现全面发展。
二、加大针对于传统课程改革力度，探索基于工作过程的项目课程
基于工作过程的项目课程是以通过对工作过程的系统化分析所获得的工作项目为单位设置课程，并组织课程内容的职业教育课程模式。为落实高技能才培养目标，本专业开发了《数控技术应用》、《模具设计与制造》、《数控铣床编程与加工》、《模具零件制造技术》等基于工作过程的项目课程，课程与生产性实训有机结合，加大课程改革力度，项目课程教学主要围绕工作任务完成的过程来展开。项目课程教学通过描述工作任务、教师演示，并讲解相关理论知识、学生动手制作和师生总结与评价四个步骤，最终要达到能力要求。这比传统课堂教学更直接、更具体、更有说服力。以《数控铣床编程与操作》教学——“零件轮廓的铣削加工”为例，要求学生会工件加工工艺分析和零件的程序编写。通过亲手仿真操作使学生具备从事本职业的高级技术应用型人才所必需的识、绘图能力、零件加工工艺分析和程序编写的能力；同时培养学生爱岗敬业、严谨细致、探究务实的职业精神和技术意识。把职业资格证书的训练内容纳入项目课程及生产性实训之中，通过技能训练，经过山东省技能考核网的考核，由山东省技能鉴定中心颁发职业资格证书，使学生学习积极性和学习效果有了明显提高，职业资格证书获取率和就业率达到了95%。
三、积极围绕“学以致用”的理念，编写理论实操一体化教材
教材编写要根据工作岗位，结合典型工作任务，围绕“学以致用”的办学理念，以“工学结合、项目引导、‘教学做思’一体化”为编写原则，要简明扼要，通俗易懂，尽量采用图示、表格、文字等多元表达形式，切忌长篇大论、文字冗长繁杂。应着力开发基于工作过程的学校自编教材，开展配套的课程数字化资源建设。目前该专业完成了《数控编程与操作》、《数控加工工艺》、《模具零件制造技术》等具有本院特色的企业岗位培训自编教材，实践一条独具特色的“工学结合”的实训教学之路，对形成自己特色的实践环节有十分重要的意义。
四、创建双向考核认证制度，实行考核和教学方法双改革
双证认证制度就是要求毕业生在获得学历证书的同时，获取职业资格证书。双证书制度是提高学生职业素质和就业竞争力，实现职业教育与劳动对接的重要举措，也是以就业为导向的办学的必然要求。应将职业认证纳入教学计划，学校建立职业资格鉴定站（所），为职业资格认证积极创造条件。
改革考核方式和教学方法。考核方式应以岗位需求作为质量考核标准，可以采用多元的考核方式。实际教学中，要强化过程考核，可以尝试用职业资格考试取代传统的考试；上岗达标测试取论考试；完成规定项目取代课程的考试。教学方法的改革应推行项目管理教学法、行为引导法、激励教学法、案例教学法、情景教学法、仿真模拟教学法等，把学生置于主体地位，调动学生自主学习的积极性。
五、注重在职教师师资力量的培养，构建“双师”结构的教学团队
工学结合、校企合作人才培养模式实施的关键，是要有一支能够“工学结合”的教师队伍。教师是实践教学的组织者和指导者，实践教学师资队伍建设既是开展实践教学的重要保证，也是拓宽专业实践教学的基础。因此，建设一支高水平的师资队伍是搞好实践教学改革的关键。为了解决师资队伍建设的问题，一方面我院每年定期选送专业教师到有关院校培训学习，以提高教师的专业理论知识，并且积极鼓励教师到企业参加生产实践，以提高教师的实践能力。另一方面，从企业聘请了一批经验丰富、技能过硬的专业技术人员、管理人员担任兼职教师，形成了一支以专职教师为主、专兼结合的高水平的“双师型”教师队伍，基本满足了实践教学改革的需要。
六、密切校企关系，为实施工学结合人才培养模式构建专业实训基地
【关键词】数控机床；维修教学；实习；社会实践
中图分类号：TG519.1
《数控机床维修》是数控机床应用技术专业的一门专业课，主要介绍CNC机床的安装工艺、机械调试及验收、CNC机床的机械结构特点、典型CNC系统的原理、参数设置、PLC编程及接口、伺服及主轴的调整、数控机床常见故障的查找与维修方法等内容。通过本课程的学习使学生熟悉数控机床故障诊断与维修技术，掌握数控机床日常维护、保养和故障排除方法。
数控机床一般由CNC装置、输入/输出装置、伺服驱动系统、机床电器逻辑控制装置、机床床身等组成，数控机床的各部分之间有着密切的联系。数控机床本身的复杂性使其故障具有复杂性和特殊性。有些故障的现象是机械方面的，有些故障的现象是电气方面的，有些故障是由电气方面和机械方面共同引起的。学生平时接触较少或者根本没有接触过，因此普遍感觉深奥难懂，容易产生畏难、抵触的情绪，如何上好该门课呢？针对这种情况，本文对技工院校数控机床维修课的教学做些探索。
教师教和学生学的这种教学模式早已成为教师的教学习惯。职业技术教育对教师素质提出更高的要求，其中最重要的一条就是要增强动手实践能力，突出职教特色。在数控机床维修课教学中，要做到这一点，主要有三条途径：
一、培养学生学习的兴趣
学生学习兴趣的高低，和老师的课堂教学艺术是分不开的。
课堂教学中要努力营造一个好的学习环境，经常找一些我们实际生活中的例子来证明书本中的理论，使学生产生求知欲，调动其学习的积极性。比如，在讲数控机床伺服系统的故障诊断与维修时，伺服系统的工作原理很难理解，我就引导学生们回忆小时候玩的遥控汽车，汽车在自己手中遥控器的控制下，不断地前进、后退，有时候又不小心撞到障碍物，甚至陷入烂泥地里出不来。这时候汽车可能就会出问题，那问题会出现在哪里呢？这样一来，同学们就开始扩展思维。有的提出是它的小马达功率太小，有的提出它的小马达容易坏，还有的提出遥控器的信号不太灵敏等等。不断地引导学生将遥控汽车的故障和数控机床伺服系统的故障联系起来。同学们的兴趣产生了，课本上的死理论就变活了。以此来活跃课堂气氛，激发学习兴趣，引发求知欲望，实现教学目标。
二、注重实习教学
理论教学和实习教学是相辅相成的，二者缺一不可。理论教学是实习教学的基础，实习教学是理论教学的深化。利用实习课进一步提高学生的学习兴趣，是教好数控机床维修课程的重要手段。对于技校生而言，应该更加注重实习教学。实习教学是培养综合能力的最佳途径，只要思想上重视，物质上保障，工作中认真，就能搞好实习教学。
数控机床维修的实习教学主要是让学生掌握数控机床各部件及数控系统的故障诊断方法和维修技术的【1】。在进入实习前，应对学生进行安全知识教育与故障检修规程的训练，让学生养成良好的操作习惯，逐步引导他们了解可能发生事故的过程，安排他们干一些没有危险性的工作，逐步习惯，渐渐进入角色，过渡到新的学习环境。在实际的操作中，心理障碍的产生严重影响教学质量，换句换说，学生的兴趣和心理因素是有很大关系的。技校生的心理素质较差，思想情绪不稳定，当接触实际机床线路时，看见错综复杂的线路容易灰心丧气，常感到"心有余而力不足"。尤其是一些女生缺乏单独操作能力，过分的安全需知使女生在解决实际问题的技能方面与男生相比显得"先天不足"。培养学生面对困难不畏惧，强化心理素质的训练是实习教学成功的前提条件之一。
学生的认识是从简单到复杂逐步深化的渐进过程，在进行数控机床电气线路故障排除前，学生已完成电力拖动控制线路安装、调试的实习。对于综合的数控机床线路，首先应化整为零，逐步加深难度，进行综合练习。同时，要肯定成绩，鼓励学生大胆动手，化消极因素为积极因素，变被动为主动，使学生树立战胜困难、战胜自我的信心【2】。从学生的实际出发，既考虑大部分学生的情况，又顾及个别学生的特点，在教学中要正确灵活地运用教学方法，以阶段测验为主，重复多次训练，引导学生掌握正确的排故方法。
实习结束，实习教师要结合当天训练课题的完成情况，总结学生的操作练习情况，肯定成绩、指出不足，分析原因，指出解决办法。如在数控车床四方刀架的安装、调试及验收实习教学结束后，有的学生刀架已经安装完成了，却出现了接通电源无法运转的现象，这时，要引导学生分析四方刀架通电后无法运转的原因，并指出正确的解决方法。同时要对教学过程中学生的操作态度、实习效率、安全和文明生产的情况进行总结，逐步提高学生的操作技能和生产经验，巩固教学成果，促进教学质量的全面提高。
三、加强实践性教学
加强实践教学是学生学好这门课程的重要手段之一。
企业对一线技术工人素质需求趋向应用型、实干型、复合型人才，这种人才表现为淡化文化、精化理论、强化技能；要求基础知识扎实，技术理论先进，操作技能规范、熟练；动手能力强，应用能动强，解决实际问题能力强【3】。
针对这些表现和要求，首先，教师可组织学生到有关工厂参观，进行现场教学。其次，教师应该鼓励学生参加社会实践，到生产实际中去锻炼。使学生树立实践第一的观点，学习工人师傅吃苦耐劳的精神，培养学生热爱劳动、热爱劳动人民、热爱数控维修事业的精神，更加明确今后的学习态度和方向。从生产实际中发现问题，解决问题，总结实践心得，提高自身素质，达到企业的录用标准。比如说，学生们到工厂去，才会看到技术人员总在不断地翻阅外文说明书等外文资料。这样，学生们就会明白在校学习外语的重要性，尤其是专业外语，因为国内的数控系统主要依靠进口，其配套的说明书、资料往往是外文资料。作为一个维修人员，最好能具备专业外语的阅读能力。
教学方法是职业教育的重要内容之一。教学有法，但无定法。关键是要正确处理好教与学、理论与实践、知识与能力、课堂教学和实习教学等间的关系，做到以学生为中心，以能力为本位，以激励赏识为手段，探索出适合学生实际的教学方法。
【参考文献】
[1]王侃夫.数控机床故障诊断与维护[M].北京：机械工业出版社，2000.
关键词：中职 数控 实训 教学
中图分类号： G718 文献标识码： C 文章编号：1672-1578（2012)01-0215-01
随着机械制造业的飞速发展，中国正在逐步变成“世界制造中心”，数控技术的应用也越来越广泛，大力培养数控人才已迫在眉睫。
中等职业教育培养的主要是“蓝领层”数控技术人才，这类人才是指在生产岗位上承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，在企业数控技术岗位中占70.2%，是目前需求量最大的数控技术人才。数控技术是一门实用性极强的技术，需要紧密配合生产实践。
然而中等职业学校数控教学现状是：一是数控专业师资严重短缺，相关课程开设不足；二是实训教学设备（数控机床及数控系统）类型单一，且往往落后于企业；三是没有适用的高质量教材，教学模式各异。
利用现有条件上好数控专业实训课应作到以下几点：
1 激发学生兴趣，上好第一堂“入门课”
数控专业和一般专业不同，绝大多数学生在学习之前没有接触过数控机床，更有部分学生不知道什么叫数控。对于第一次接受新的学科学习，总是存在着极强的好奇心理。
这时可采用如下方法来引导学生入门：（1）介绍好该课程与生产实践的密切关系。如数控加工实训课，可通过身边的事例来说明、提出问题。在生产中几乎无时无刻都离不开机械零件，像手表，汽车，大到飞机火箭航天器等。零件是怎么通过数控机床加工出来，使学生心中提出许多疑问来增加其想象、思考和研究。（2）利用多媒体介绍数控技术应用的重要性，精心准备一些相关的数控领域的视频及图片资料，可从发展前景、市场需求等方面来进行，帮助学生了解实际、增强学习兴趣。（3）带领学生参观数控机床、现场操作过程、展示优秀毕业生的数控作品，有利于学生了解学习该课程的重要性和开阔学生的视野，认识和了解数控机床不同的类型，提高学生对数控的感性认识。
虽然有的学生不是通过第一次课就能产生兴趣，但起始课是重要的，让学生觉得自己又增长了知识。好的开始是成功的一半，更是我们成功教好数控实训的一半。
2 注重理实一体，利用好仿真软件
对于“蓝领型”数控人才，必须以传统的机械制造技术（金属材料及热处理、切削原理及刀具、机床夹具、机制工艺等）为基础，学习掌握“数控机床原理及应用基础”和“数控加工编程技术”，还需要熟练掌握“CAD/CAM”软件。
传统的理论教学较抽象，脱离实践，学生往往会产生枯燥、厌倦情绪。书到用时方恨少，这种学习方法目的明确，收效最直接。在实训课中，总有学生感觉理论所学的有关内容到实训中不够用。这时我们要抓住时机向他们讲授理论与实训课的关系，充分调动学生学习的积极性，可穿插利用数控仿真软件教学，形象生动，在实训教学中对原有知识加以巩固。数控仿真软件是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作技能实训的仿真软件，具备对机床操作全过程和加工运行全环境的仿真功能，可以进行数控编程教学，加工操作过程教学，使需要在数控设备上才能完成的大部分教学功能在此虚拟制造环境中实现，弥补了传统数控教学的不足。
基于这一功能和特点，使用仿真软件将大大减少在数控机床设备上的资金投入，既能降低成本又能加快数控人才的培养速度。由于仿真软件不存在安全问题，学生可以大胆地独立进行学习和仿真练习。并对加工零件的几何形状和精度进行自我检测，增强了学生的自学能力，精简了教学过程，提高了学习效率。
3 实施细节教学，合理安排实训内容
在实训教学过程中，安全永远是第一位的，我们尤其注重实训纪律教育，除进行原有的安全操作规程学习外，我们还从学生的每一个训练细节入手，列出各种安全隐患，进行教育，使学生在上机床操作时牢记安全规程。
实施细节教学还体现在要求学生在实训过程中勤记笔记。实训课基本上被认为是全部动手操作，但是，学生不可能持续的操作机床，在操作过后很容易忘记。因此要求学生在训练过程中不断地记笔记，不断的总结，比如学习数控铣平面铣削时，你可以在笔记上记下所有操作步骤，并注明注意事项。在操作过程中，可以记下所选刀具、所用切削用量、转速、进给倍率、精加工方法等，课后再整理。通过自身的操作，容易出错的步骤重点标注，提醒下次操作注意。一周实训课程结束后，让学生进行小结，总结得失点以及自己的体会。通过天天记笔记，周周写小结的形式，让学生对数控专业的认识更进一步。这样实训操作课才能充分体现其功能。
在数控实训过程中，笔者发现学生在操作中，很多带有盲目性，往往会浪费很多时间，特别是刚入门的学生，不知道按哪个开关，哪个键，只能不断的摸索。学生操作机床后收获很小，效率很低。考虑这一问题，笔者给学生整理了从“开机到出产品”过程中的每一个步骤，教学时再进行适当的讲解，要求学生刚开始时严格按照步骤规范操作。这样学生很快能够熟悉数控机床操作，大大提高了实训效率。
在实训教学中，笔者要求学生带着问题去操作，操作机床的目的是为了解决某个问题。在一次数控铣床实训课中，要求学生利用G68/G69指令练习加工图形，明确说明练习目的是为理解其指令格式，有的同学拿到一块毛坯后就输入程序，模拟图形正确后，开始自动执行。可是加工出的图形却比要求的要大，经自己仔细检查后才发现原来操作时未将原有的刀补修改正确，只能铣平面，重新开始。当平面铣完时，下课时间也到了，布置的操作任务自然没有完成。学生如果在操作过程中如果不注意步骤方面的细节，会严重影响实训效率。因此，向学生强调细节操作，培养学生的细致、认真是非常必要的。
【关键词】实际能力创新能力教学方法教学方法
目前，数控技术作为先进的制造技术，已经在制造业中得到了广泛应用。职业学校作为培养新技术、高科技、综合性工程技术人员的摇篮，应加强数控加工技术的实习教学，加快由传统的实习内容向新技术，新工艺内容的转变，同时在实习中科学合理的安排课程体系和教学内容，突出学生的工程素质的培养及创新意识的培养。
一、加强实践教学
掌握数控车床加工所必备的知识结构包括：①机械识图和公差；②AutoCAD绘图技能；③切削原理、刀具和材料；④数控加工工艺；⑤数控手工编程；⑥数控车床操作等等。显然，上述知识点构建了数控车工的一个基本知识体系。各专业知识有机地联系起来并加以综合运用，而且对数控加工工艺、数控车床的熟练操作及各种工量具的使用等相关的实践技能都提出了较高的要求。因此，教学实习时，重点应放在了实践技能方面的培训，工程素质的培养。特别是数控加工工艺，如工艺路线的选择、刀具的选择、切削用量的设置等。实际上只有按照图纸给出的尺寸公差及粗糙度等级确定了加工工艺后，才能编出合理的程序，进而加工出合格的产品。学生的实际加工技能，工程意识在经过一系列实践技能培训后才能得到了显著的提高。所以，在教学中一方面应切实加强实践性技能的实训指导，另一方面严格按照工程要求进行实训和考评，同时，课程内容十分适合于开放式的网络教学方式，通过采用文本、图像、二维和三维动画、音频、视频的形式，将数控加工技术的实用知识形象地展示给学习者，通过例题的学习以及练习的训练，从而掌握数控加工设备的应用方法，采用多媒体等先进的教学手段进行教学，同时运用教学资料片配合教学，增加课堂教学信息量，提高学生学习兴趣及学习效率，改善了教学效果。
二、实践教学步骤
在教学实践中，数控机床加工教学实习具体分为五部分，即加工演示，课堂理论讲解，多媒体课件教学，现场编程实践操作，创新设计编程及加工。
（1）加工演示。学生进入实习现场是第一次接触数控机床，对有关知识的认识比较模糊。在学生进行实习初期，由指导教师先用数控机床加工一件产品，首先让学生对数控加工过程有一个感性的认识，激发学生的学习积极性。（2）课堂理论讲解。在进行完加工演示后，进行课堂理论知识讲授，主要讲授数控机床的组成、特点、工作原理、代码、加工工艺和编程知识。因为学生已经进行过普通机床加工，已经具备基本的加工知识，所以讲解数控机床的组成和特点时，采取与普通机床对比的方法，使学生能够很快地进入角色。在讲解工作原理时，主要针对实习所用数控机床的系统，同时鼓励学生课外查阅资料，多学习一些有关的数控系统知识。（3）多媒体课件教学。通过采用课件，动画、视频的形式、将数控加工技术的实用知识形象地展示给学习者，利用计算机可以连续处理大量数据和图像，其屏幕可以及时显示的特点，展现了一些连续变化的过程，形成鲜明的动态效果，使抽象的理论教学还原成其本来面目，完整地表露在学生面前，既突破了教学难点，又激发了学生的积极性，提高了学生对知识的认知能力，同时大量的数控系统知识可供学生学习参考。（4）创新设计编程及加工。在教师指导下由学生进行创新设计编程。编程可以采用手工编程或自动编程两种方式。手工编程，一般限制在二维平面内，大多数针对比较简单的轮廓图形，由于计算简单、程序较少且经济、及时，因此在实习教学中应用比较广泛。
三、实践教学方法
实践教学主要培养学生实际解决问题的能力，包括思考能力―――科学地解决问题，工程实践能力―――实施各种工程计划和活动的能力，学习能力―――接受新的知识，综合运用各专业知识。采用注重实际问题分析的实践教学方法，还注意运用以下几种实践教学方法。（1）练习方法1：学生单独或以小组形式讨论解决复杂问题；让学生了解教学内容的同时，掌握自己应知应会，充分发挥学生的能动性，尊重学生学习主体的地位，激发和培养学生独立思考的能力。（2）练习方法2：按照由简到难的原则，分段讲解突出重点，使学生了解实际工作的程序和加工方法；重点应放在了实践技能方面的培训，工程素质的培养。特别是数控加工工艺，如工艺路线的选择、刀具的选择、切削用量的设置等。
关键词： 数控铣床 常见问题 解决办法
《金工实习》是一门实践基础课，是机械类各专业学生学习工程材料及机械制造基础等课程必不可少的先修课，可以使学生更好地了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术。随着装备制造业的发展，数控技术在金属加工领域的应用越来越广泛，数控实训在《金工实习》中的比重也越来越大。在珠海市颁发的《2008―2009年珠海市紧缺技工工种目录》中，即包括数控车工、数控铣工。可见增加数控环节的实训，不仅有助于学生更好地熟悉数控工艺及编程知识和数控机床的操作技能，对学生毕业后的就业工作也大有好处。笔者所在的学校是一所以培养应用型人才为主的独立学院，对于学生的动手能力极为重视，相应地增加了数控实训的课时数，而且与市劳动局合作开展了数控车、数控铣床操作高级工的考评工作，使学生能在实训过程中真正学到了一些实用的技术。
在数控铣床实训过程中，经常有学生在一些环节掌握不牢或搞混，笔者总结如下。
1.概念不清
（1）分不清刀具半径左/右补偿。
在数控铣床上进行轮廓的铣削加工时，由于刀具半径的影响，刀具中心轨迹和工件轮廓不重合。为了避免计算刀具中心轨迹、直接按照零件图样上的轮廓尺寸编程，可使用数控系统提供的刀具半径补偿功能。刀具半径补偿分为左补偿G41和右补偿G42，其中当刀具中心轨迹沿前进方向位于零件轮廓左边时称为左补偿，反之称为右补偿。当不需要进行刀具半径补偿时，使用G40取消刀具半径补偿。
（2）对刀具长度补偿理解不到位。
刀具长度补偿可以使刀具在Z方向上的实际位移量大于或小于程序的给定值，这样在数控编程过程中就无需考虑刀具长度，避免加工运行过程中要经常换刀而每把刀具长度的不同会给工件坐标系的设定带来的困难。刀具长度补偿指令是G43和G44，其中G43为刀具长度正补偿，G44是刀具长度负补偿。指令G49用于取消刀具长度补偿。
2.数控铣床操作不熟练
（1）数控铣床对刀不熟练。
数控铣床对刀的目的是把机床坐标系和工件编程坐标系统一起来，其对刀操作分为X、Y向对刀和Z向对刀。对刀的准确程度将直接影响加工精度。对刀方法一定要同零件加工精度要求相适应。根据使用的对刀工具的不同，常用的对刀方法分为以下几种：试切对刀法、百分表对刀法、采用寻边器和Z轴设定器等工具对刀法、顶尖对刀法、专用对刀器对刀法等。另外根据选择对刀点位置和数据计算方法的不同，又可分为单边对刀、双边对刀、转移间接对刀法、分中对刀法等。我系在实训中主要采用光电式寻边器和Z轴设定器进行分中对刀。步骤如下：
①开机，向右旋起急停按钮。在“回零”状态下使机床回到参考点。
②将工件在工作台上定位并夹紧，把光电式寻边器装到机床主轴上。在MDI方式下输入“M03 S500；”，执行该指令使主轴以500转/分的速度正转。
③使用光电式分中棒进行X、Y向对刀。先对工件进行X向分中，将机床运动模式旋转到“手轮”，调整运动速率为X100，使寻边器迅速移动到工件附近(离工件左侧20mm左右，寻边器的测头要低于工件的上表面)，调整手轮运动速率为X10，通过手轮缓慢地移动工作台，使寻边器测头和工件左侧接触，寻边器上的灯亮，表示寻边器已经和工件接触。反向稍微移动使灯熄灭，再将手轮的移动倍率降低到X1，继续移动工作台，使寻边器的灯刚好亮起来，这时寻边器刚好和工件接触，在面板上输入X，在屏幕下方点击“起源”按钮，把当前位置设置为相对零点。再向上抬高寻边器高于工件上表面，移动寻边器用同样的方法接触工件的右侧，这时X向的相对坐标会有一个读数A，把A除以2，向上移动寻边器高于工件上表面，移动机床使X向的相对坐标变为A/2，这时就找到了工件X向的中心，在G54坐标系设定中移动光标到X，通过面板输入“X0.”，之后点击屏幕下方的测量键，把当前X向的位置设定为加工坐标系X向的零点。用同样的方法找到Y向的中心设置为Y向的坐标零点。
④使用Z轴设定器进行Z方向对刀。停止主轴，将寻边器取下，把要使用的刀具装到主轴上、Z轴设定器放到工件上表面。向下移动刀具缓慢和Z轴设定器接触，当接触之后Z轴设定器的灯会亮起来，这时记下当前机床的Z坐标，再用此值减去Z轴设定器的高度，把计算后的值填到相应的长度补偿寄存器中即可。
（2）由于不熟练导致的错误。
①在进行刀具长度补偿设置时，有些学生在把补偿值输入到机床的长度补偿寄存器时分不清【输入】键与【+输入】键的区别，错按【+输入】键，把要输入的数值与寄存器当前值进行叠加，导致在加工时很容易撞刀。
②在进行程序手动输入操作时，有些学生由于不认真，忘掉数字前面的负号或忘掉小数点，解决此种问题的办法就是在正式运行程序时先将机床锁住，通过数控机床的图形功能观察走刀路线是否正确。
③不熟悉机床坐标系的设定规则。机床坐标系采用的是右手直角笛卡尔坐标系，是假定工作台不动，刀具相对于工作台运动的方向进行设定的。对于多数数控铣床来说其运动方式都是主轴旋转实现主运动并在Z方向升降，而X、Y方向的运动是通过工作台的移动实现的，所以机床在实际运动过程中，在X、Y方向的运动和我们习惯的方向正好相反，这样就使一些不熟练的学生由于走错方向导致机床超程报警或撞刀。
3.编程错误或加工工艺不合理
（1）在进行手动编程练习时，经常有学生省略整数数据后面的小数点。
如“X50.”被写成“X50”，如果有小数点，表示的单位是mm，而没有小数点的单位则是μm。
（2）加工顺序安排不合理。
在加工如下所示的零件时，如果按照1-2-3-4-5-6的顺序加工，由于5、6孔与1、2、3、4孔定位方向相反，在X方向反向间隙会使定位误差增加，而影响5、6孔与其他孔的位置精度。而如果按照1-2-3-4路线在加工完孔4后向左移动一段距离到P点，然后折回来加工5、6孔，这样方向一致，可避免反向间隙的引入，提高5、6孔与其他孔的位置精度。
以上问题是笔者针对数控铣床实训过程中出现的问题进行的总结。另外，进行数控实训，安全始终是第一位的。我们必须要求学生谨记安全操作规程，切不可麻痹大意。
参考文献：
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