數控技術課程的教學

時間：2025-12-06 06:49:31 數控畢業論文

數控技術課程的教學

　　數控技術課程的教學【1】

數控技術課程的教學

　　摘要：數控技術是一門新興的技術學科，數控技術課程是數控類專業必修的專業基礎課程。

　　通過本課程學生能掌握數控原理、插補原理、伺服系統、檢測原理等基本知識，掌握典型的數控系統的應用與操作，以及數控機床的編程知識;熟悉相關的仿真軟件和CAM軟件的應用。

　　本文根據數控技術應用課程的特點，指出當前數控技術課程教學中存在的問題，提出了提高和解決數控技術應用課程教學質量的方法和途徑。

　　關鍵詞：數控技術應用;職業教育;課程特點;問題;解決方法

　　目前，隨著數控技術教育的普及，職業院校數控技術課程教學面臨著種種問題。

　　這種情況嚴重制約著職業院校中數控專業的發展，有必要予以高度重視，進行深入研究。

　　現根據數控技術課程的特點，從數控技術課程存在的問題提出相應的的解決方法和途徑。

　　一、數控技術應用課程的特點

　　1、數控技術涉及面廣。

　　數控技術涉及到加工工藝方面的知識、機床及機床夾具方面的知識、刀具及刀具材料的知識、金屬切削原理、工件材料、機電技術方面的知識、數字控制和計算機技術、CAD/CAM一體化技術、FMS、CIMS軟件技術、信息流管理與控制等等。

　　2、軟件技術更新快。

　　目前，數控技術正在發生根本性技術更新，從專用型封閉式開環控制模式，向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。

　　在現代集成化基礎上，數控系統已經實現了小型化、薄型化，而且綜合了計算機、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理;

　　3、課程實踐性強。

　　數控技術是實踐性很強的一門學科，數控技術教學中每一個環節，如數控機床伺服系統分析，機械結構分析、加工工藝分析、數控機床故障診斷與維修以及數控編程與操作等，都必須用相應的實訓教學來加深加強理論教學的效果，通過實操來驗證理論教學。

　　離開實踐，既不能培養學生的數控編程能力、數控機床的操作能力，也不能培養數控系統的維護能力

　　二、當前數控技術課程教學存在的問題

　　1、適合的書籍太少。

　　目前，適合職業院校使用的數控技術課程的書籍還是太少，教學上所使用的書籍從內容上還比較膚淺，大都比較重視理論，真正適合實訓教學的還比較少，在實訓教學操作中碰到的難題和集中問題在教材中基本沒有體現。

　　而且深入反映科技前沿技術的教材缺乏，適應高層次人才培養的高質量教材更少。

　　數控技術的特點是更新快，很多教材知識體系還停留在十年前。

　　另外沒有與本校實訓設備的數控系統配套的教材。

　　市場上相關的教材對每一種數控系統都是泛泛而談，沒有針對性。

　　2、專業師資技術不過硬。

　　很多職業院校從事數控教學的教師都是高校畢業直接從事數控教學，或者從其他機械基礎專業轉數控方向。

　　在理論教學上，沒有太大的問題。

　　但是這些老師普遍存在一個問題，他們自己本身對于機械加工都極其欠缺生產實踐經驗，在數控技術教學中根本不能很好的把理論和實踐結合起來。

　　導致教學過程按照概念照本宣科，枯燥無味，學生學不到真正有用的東西。

　　3、忽視傳統實習項目。

　　很多職業院校不怎么重視傳統實訓項目，由于師資和場地的原因，傳統實訓簡單走過場。

　　傳統的實習項目車工、鉗工、銑工、磨工等工種對學生動手能力的培養作用很大，在實訓過程中不容忽視。

　　只有通過這些傳統項目的實訓，學生才能夠真正掌握加工參數的重要性，從而掌握刀具的磨削和使用，才能體會材料與刀具、刀具與加工參數之間的關系，進行數控編程時選擇加工參數才會更合理。

　　數控專業學生不通過普通機床實習直接去操作數控機床是不合理的。

　　4、教學內容不太規范。

　　很多職業院校安排課程，數控編程前期安排的課程對于數控機床的機械結構、伺服控制系統、刀具及數控加工工藝方面的知識相對安排較少。

　　數控技術作為一門專業基礎課，許多實質性技術和最新技術講授得不夠深入，往往停留在書本概念上，新功能、新技術的講授也跟不上技術發展的理論，理論聯系實踐探討的深度不夠，課程教學內容不夠深入和前沿，導致學生只知道是什么，不知道為什么。

　　5、實訓教學環節條件較差。

　　一部分職業院校學生的實訓教學遠遠達不到要求，實訓內容還存在著很大的缺陷，實訓時間安排不夠，實訓課題脫離生產實際，沒有系統性，學生對數控機床的認識還有相當的距離，對于數控機床的了解也僅停留在熟練使用操作面板上，對于操作過程當中出現的具體問題還不能應對。

　　三、提高和解決數控技術應用課程教學質量的方法和途徑

　　1、加強數控專業校本教材的開發。

　　針對現在市場上合適的教材少的問題，結合本校實訓設備的數控系統，加大校本教材的開發，將學生實訓操作中碰到的難題在教材中一一解決，并且邀請生產企業技術崗位的人員參與編寫，結合企業產品加工中出現的問題，以企業產品實例為課題，多編寫實例。

　　這種方法，在實踐中，已經取得了比較好的效果

　　2、加強數控師資培養。

　　數控技術課程的師資和那些專業基礎課教師相比，所需要接受的專業訓練和從教資歷有很大的不同。

　　他們既需要有扎實的理論，更需要有相當的生產實踐經驗。

　　在師資培訓方面，不僅要邀請不同領域的數控技術專家來學校定期講座培訓，了解最先進的前沿技術的發展和應用。

　　更要有計劃的選派一部分任課教師深入到生產實訓基地參與數控技能培訓，也可以深入工廠進行專業技能培訓，彌補我們的教學、實驗、實訓中存在的缺陷。

　　3、重視傳統實訓項目。

　　數控專業的學生在操作數控車床之前必須進行普通車床的實習，掌握切削用量對加工的影響，掌握常規零件加工工藝。

　　在操作數控銑床、加工中心之前必須進行普通銑床的實習。

　　因為傳統普通機床的實訓，直接決定著數控水平的高低，所以機加工基礎的強化，是數控實習的重點。

　　職業院校根據本校數控技術專業學生人數建設數控實訓、實驗基地的同時，也要配套建設傳統實訓基地。

　　4、改善教學實訓環節。

　　因為數控技術課程不但具有理論知識面寬，而且具有很強的實踐性和應用性，所以需從系統出發，安排學生更多的實驗、實訓時間，才能達到滿意的效果。

　　教學安排中要注意實踐教學所占比例，并使理論教學與實踐教學交叉進行。

　　為使學生對已有知識做到融會貫通，在設計實訓課題時要注重循序漸進，能夠發揮學生的主觀能動性。

　　5、采用合適的教學方法和教學手段。

　　數控技術課程部分章節的內容很抽象，剛開始學習數控技術的學生僅憑文字很難理解數控系統中各組成部分的含義和功能，也無法理解數控裝置到底是個什么設備，很難理解檢測信號反饋的意義在哪等等一系列的問題。

　　如果僅僅只采用課堂講述的方法是無法達到很好的效果的。

　　采用多媒體輔助教學，制作多媒體課件，比如在編程坐標系的教學中，展示機床坐標系與主軸卡盤關系，加入工件后，描繪出編程坐標系所在位置，用不同顏色亮點顯示機器零點、換刀點，讓主軸卡盤動畫閃爍，在視覺上產生一種轉動感覺，對于理解直徑編程起到重要作用。

　　采取比較法教學，比如，在介紹數控車床時，采用比較法。

　　采取比較法，使整個教學內容清晰有序，使學生在比較、歸納、總結的過程中，加深對數控機床的認識。

　　采用分組討論法。

　　在實訓后期，可以結合學校產品或者企業產品，將學生分成幾個團隊，每個團隊針對產品拿出自己的設計方案、工藝方案、加工方案。

　　給定時間讓他們自己完成整個零件，老師再比較優劣，引導分析原因。

　　還學生主動思維的空間，避免了教師是主角，大部分學生是聽眾的教學模式。

　　采用仿真實訓輔助教學，在數控實訓中，適當的教學輔助手段是必需的，在編程教學中適當利用仿真軟件，可以滿足學生們檢驗編程的程序的正確性，也可以部分的代替數控機床進行實踐操作學習，增加工位。

　　為了彌補仿真軟件的不足，可以讓學生們通過仿真軟件和實際機床輪流實訓，這樣能充分理解切削用量概念，掌握獲得工件加工質量的方法。

　　6、培養學生興趣。

　　在進入數控技術課程學習時，組織學生觀看有關柔性加工系統、柔性加工單元、柔性自動化裝配線和數控機床概述等錄像帶，到工廠參觀數控車、數控銑、數控線切割、加工中心等設備和現場生產，使他們對數控加工有一定的認識。

　　通過直觀的了解，學生的學習熱情容易被激發起來，才會充滿興趣地投入數控專業學習。

　　如果還是采取老師滿堂講，學生被動聽、黑板上板書開機床的教學方法和手段，很難引起學生對數控技術課程的興趣。

　　7、合理節省實訓材料。

　　部分職業院校為了降低實訓成本，有意識的減少教學環節、減少實訓時間等。

　　其實可以通過合理節省實訓材料達到降低實訓成本的目的。

　　數控實訓實習實訓材料全部采用鋼料加工不太現實。

　　為了降低成本，提高安全系數，在實訓初期可先不用鋼，而用其它材料進行加工。

　　初期可以采用石蠟，塑料棒等材料制成的產品，減少實訓初期學生對機床操作不熟練造成的失誤，但是，在用其它材料代替鋼件加工過程中，切削用量是無法體會的，因此，在實習最后采用鋁及鋼進行加工。

　　更換材料的時間安排應視不同學生的情況靈活決定。

　　8、校企結合出產品。

　　數控實訓后期，數控實訓完全可以和企業產品結合起來，整個加工過程和質量的檢驗標準完全按照企業要求來嚴格執行。

　　這樣一方面可以大大降低數控實訓的成本，另一方面，學生在學校也能身臨其境的感受到企業生產的壓力和挑戰，對于能加工真正的產品有強烈的挑戰欲望。

　　這樣對學生的成長非常有益處，實踐證明，這是一個雙贏的舉措，對于提高數控技術實訓質量效果非常好。

　　綜上所述，數控技術是一門綜合性的專業技術基礎課，它涉及到多門技術課程，同時它又是一門實踐性很強的課程，因此，要大力改善教學實訓條件，抓好校本教材建設，師資隊伍建設、教學環節基本建設，提高理論教學質量和實訓教學效果，從教學過程的各個環節入手，注重學生知識、能力和素質的培養。

　　數控技術同時也是一門新興的技術學科，沒有更好的經驗讓我們借用。

　　我們所要做的就是在教學實踐中學會教學，在搞好各相關課程教學的基礎上追求本課程的教學效果，在師資、教材、實訓條件等系統工程支柱的強力支撐下培養出真正的數控技術合格人才。

　　數控技術課程實驗教學【2】

　　【摘要】數控技術就是運用電腦程序控制機器的方法，按工作人員事先編好的程式對機械零件進行加工的過程。

　　本文針對數控技術課程的主要內容，確立數控技術實驗教學的目標，分析數控技術課程實驗教學的內容以及方法。

　　【關鍵詞】數控技術;教學;實驗;方法;考核

　　一、結合課程教學內容，明確實驗教學目標

　　數控技術課程內容通常以數控機床為中心進行展開。

　　數控機床作為典型的機電一體化產品，總體包含機械系統、電氣控制系統兩大部分，即分別為被控對象和控制系統兩部分。

　　按照控制理論的基本思想，數控機床控制系統又可以分為輸入系統、控制系統、驅動系統、執行系統和檢測系統等五大部分。

　　數控技術課程內容按照程序編制、插補算法與CNC系統、驅動放大電路、伺服電機、檢測裝置等部分進行設置即采用了這一分類方法。

　　從數控技術課程內容的規劃中可以明確，數控技術實驗教學目標應該包含對數控機床控制思想的總體認識、對數控機床操作的實踐技能培養和對數控技術原理的基本認識，從而通過實踐教學實現對課堂理論教學內容的深化理解。

　　二、根據實驗條件，確定實驗教學內容及教學方法

　　目前的數控技術實驗教學中大多只注重數控編程部分的實踐，而數控技術作為一門專業方向課程，可以供學生選擇的方向除了數控加工技術外還應包含數字控制技術。

　　因此，實驗內容的選擇不應只局限于編程，還應注重于機床的數字控制原理，該部分內容幾乎涉及到除數控編程外的所有數控技術課堂教學內容。

　　數控實驗室現有數控車床、數控銑床、立式加工中心、數控線切割、數控電火花、宇龍仿真軟件及機電一體化實驗臺等設備，每個學校的設備雖然不同，但都屬于典型的機電一體化產品，具有相同的控制思想。

　　因此，在數控編程課堂教學內容開始前，進行的數控機床基本操作實驗中，首先通過各個機床的加工演示和講解，讓學生對機床的結構組成、工作原理、控制思想、操作方法進行初步認識，加深對數控機床原理的理解。

　　然后，以數控機床的基本操作為重點，通過對機床操作面板的使用，讓學生熟悉機床的基本操作方法。

　　最后，通過簡單實例，從零件圖、程序組成結構、程序輸入、調用、材料裝夾、對刀、模擬、加工，介紹數控編程加工的總體實現過程。

　　在數控編程課程結束后進行的數控機床編程加工實驗中，由教師給定題目或學生自擬的方式，根據零件圖紙，學生通過仿真軟件編制程序，最后經教師審核后在機床上加工。

　　在課堂教學后期進行的數控機床控制原理實驗中，首先通過機電一體化實驗臺，演示對數控機床工作臺的控制，介紹機床控制系統中的PLC、繼電器、接觸器、環形分配器、驅動器等關鍵部件，然后，通過結合機床操作面板、控制程序讓學生觀察電氣控制柜和數控系統軟件界面中的PLC輸入輸出信號的變化，讓學生理解數控機床中信息的傳遞與驅動、反饋控制原理。

　　三、做好實驗準備，提高實驗效率

　　數控機床是一種高技術含量、高精度、高性能的設備，設備造價比較高，受客觀因素的影響，實驗設備少，學生人數多，要使學生在短時間的實驗教學課時限制下盡可能多的理解和掌握數控機床編程及其技術原理的眾多知識，實驗前的準備工作極為重要。

　　開學后，實驗教師應與理論課教師充分溝通，協調一致，制定好理論教學與實驗教學的教學計劃;實驗課程開始前，實驗教師應充分了解學生的理論課程進展情況，從而根據學生實際情況，制定實驗教學方案，并事先準備好刀具、材料、程序，并試運行，防止因疏忽造成實驗過程中的時間浪費。

　　數控技術涉及理論廣泛，學生的疑問也較多，因此，實驗教師要不斷提高自身理論知識，充分理解實驗中涉及到的理論原理，明確實驗過程，從而使整個實驗過程系統化，并能及時準確、簡潔明了的解答學生的提問，從而提高實驗效率。

　　四、注重知識應用，提升綜合素質

　　單一的數控機床編程操作實驗，簡單的通過加工演示、簡單實例，很難達到對學生綜合實踐能力的鍛煉，因此，應有針對性地開發綜合類的實驗項目。

　　如：利用加工中心，設置刀具長度補償和半徑補償，采用多種刀具完成零件的鉆孔、平面輪廓銑削加工、圓及圓弧等的加工;利用數控車床多刀加工，完成回轉零件的內外圓柱面、端面、切槽、螺紋的加工;通過對操作面板的操作，觀察數控系統PLC狀態圖的變化，結合電氣控制柜中的繼電器、接觸器的動作，繪制機床的電氣控制原理圖;通過機電一體化實驗臺，編制PLC梯形圖，實現對機床工作臺的運動控制;采用自動編程軟件，完成零件的自動編程。

　　與此同時，鼓勵學生在掌握基礎知識的情況下，根據實驗室條件，結合自身興趣和方向、科研經驗，自主設計實驗內容，或在教師指導下參與共同設計新的實驗，從而充分調動學生的積極性和主動性。

　　五、完善實驗考核方式

　　數控技術課程作為一門專業方向課，相比于大多數課程，實踐應用能力更為重要，因此，應加大實驗內容所占比重。

　　考核形式采用基本理論、軟件仿真、基本操作、綜合實踐四個方面進行考核。

　　其中基本理論涉及機床結構、控制原理、程序代碼等;軟件仿真涉及材料、刀具、工藝及程序等;基本操作包括圖紙、編程、對刀、加工等實踐操作;綜合實踐由教師擬定綜合實例，由學生選題或自主選擇工程科研實際問題，擬定加工工藝完成操作加工。

　　六、結語

　　實踐是創新的源泉，學生通過動手實踐，加深對理論的理解，從而更好的實現知識的應用，進而實現對知識的綜合和創新思維的產生。

　　數控技術課程實驗是學生通過實踐理解和深化認識數控技術理論的關鍵，同時也是對知識綜合應用能力培養的關鍵。

　　數控技術實驗課程的特點，要求教師要在教學過程中不斷總結和完善，豐富教學手段和教學方法，優化教學內容，提升自身理論與實踐能力，從而確保教學效果。

　　參考文獻：

　　[1]孫曉燕. 數控技術應用專業教學方法改革初探[J]. 吉林省教育學院學報(上旬)，2014，02：100-101.

　　[2]葛云立. 關于數控技術應用專業一體化教學改革的思考[J]. 職業，2014，03：46.