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数控编程的方式

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数控编程的方式

数控编程的方式范文第1篇

关键词:热传导方程;能控性;能达集

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0207-02

本文对热传导方程yt-yxx=u(x,t)y(0,t)=y(1,t)=0y(x,0)=y0(x) x∈[0,1], t≥0的通解进行介绍.

yt-yxx=u(x,t)y(0,t)=y(1,t)=0y(x,0)=y0(x) x∈[0,1],t≥0,y0(x)∈C[0,1],|u(x,t)|≤1

(1)利用叠加原理,将y(x,t)表为下述两个初边值问题的解v和w之和.y(x,t)=v(x,t)+w(x,t),其中v,w分别满足问题:

vt-vxx=0v(0,t)=v(1,t)=0v(x,0)=y0(x) x∈[0,1], t≥0 (1.1) 和wt-wxx=u(x,t)w(0,t)=w(1,t)=0w(x,0)=0 x∈[0,1], t≥0 (1.2)

(2)解(1.1)式

首先,因为y0(x)∈C[0,1],即存在常数k>0,使得|an|<k(?坌n∈N),因此,对?坌t1>t0>0,在闭矩形区域 ■={(x,t)|0≤x≤1,t0≤t≤t1}上有|ane■sinn?仔t|≤ke■,所以级数■ane■sinn?仔x在■上绝对且一致收敛,故和函数v(x,t)连续.由t>0的任意性知v(x,t)在0≤x≤1,t>0上连续.于是对?坌t>0有v(0,t)=v(1,t)=0.

然后,寻求变量分离的解:v(x,t)=X(x)T(t),代入(1.1)式,得:■=■,并记为-?姿;由此可得:X''+?姿X=0T'+?姿T=0,由边界条件可知:X(0)=X(1)=0

因此可构成常微分方程的特征值问题 X''+?姿X=0X(0)=X(1)=0 (1.3),解法如下:

①当?姿<0时,方程的通解为X(x)=Ae■+Be■ , 代入边界条件得:

A=B=0,即方程仅有零解.故?姿<0不是其特解.

②当?姿=0时,通解为X''(x)=0,代入边界条件后得X(x)=0,故?姿=0也不是特征值.

③当?姿>0时,若记?姿=k2(k>0),则得方程的通解为X(x)=Acoskx+Bsinkx

由边界条件X(0)=0得A=0;

再由X(1)=0 得Bsink=0 ,要求非零解,则B≠0,故应有k=n?仔或?姿n=(n?仔)2,n=1,2…此即特征值问题(1.3)的特征值,相应的非零解,即特征函数是Xn(x)=sinn?仔x n=1,2,3…(这里B取为1)

注:特征值?姿是使特征方程有非零解的值.

将?姿n代入T’+?姿T=0,得它的通解为Tn=ane■,

从而可得v(x,t)=■XnTn=■ane■sinn?仔x (1.4)

代入初始条件得:■ansinn?仔x=y0(x)

于是,an是y0(x)在[0,1]上的Fourier正弦级数的系数,即an=2■y0(?孜)sinn?仔?孜d?孜

(3)用特征函数法求解(1.2)式:

从(1.4)式,寻求问题(1.2)如下形式的解:

w(x,t)=■wn(t)sinn?仔x (1.5)

(1.5)式满足齐次边界条件,wn(t)待定.将函数u(x,t)也按特征函数系展开,得

u(x,t)=■un(t)sinn?仔x (1.6)

其中un(t)=2■u(x,t)sinn?仔xdx

将(1.5)(1.6)式代入(1.2)可得:wn'(t)+(n?仔)2wn(t)=un(t)un(0)=0,这是一阶常微分初值问题,其解为

wn(t)=e■■un(t)e■dt,将其代入(1.5)式,得(1.2)式的解为:

w(x,t)=2■[■e■(■u(?孜,t)sinn?仔?孜d?孜)dt]e■sinn?仔x

(4)由叠加原理,方程(*)的解为:y(x,t)=v(x,t)+w(x,t)=2■e■sinn?仔x(■y0(?孜)sinn?仔?孜d?孜)+2■[■e■(■u(?孜,t)sinn?仔?孜d?孜)dt]e■sinn?仔x

参考文献:

[1]陈祖墀.偏微分方程[M].第2版.合肥:中国科学技术大学出版社,2004.

数控编程的方式范文第2篇

关键词:铣床 自动编程 数控加工 效率

近年来,计算机的图形处理功能有了很大增强,用计算机进行交互自动编程技术日渐成熟。这种方法速度快、精度高、直观、使用简便、便于检查。

自动编程的过程,就是编程人员将工件的形状、尺寸、走刀路线、工艺参数等,按指定的格式输入到计算机内,经计算机内的自动编程软件对这些输入信息进行编译、计算、处理后,输出工件的加工程序,显示和绘制刀具轨迹图,穿出纸带孔,或将程序录入磁盘,或通过通信电缆和接口将程序直接输入到计算机数控系统中对工件进行加工的过程。

一、自动编程系统的输入方式

1.语言式自动编程系统输入方式

首先要编写一个“源程序”,描述工件加工的全过程,相应的自动编程系统(也称为数控编程语言系统),对源程序进行编译、计算、处理,最后得出加工程序。

2.图形式自动编程系统输入方式

不需要编写源程序,通过画出工件图形,采取回答问题的方式输入刀具、进给速度、主轴转速、走刀路线等信息,从而将工件加工程序编制出来。

二、自动编程系统的基本工作流程

1.准备被加工零件的几何模型

可以直接在自动编程软件内绘制零件的加工部位,建立三维的加工模型。也可以读入其他系统建立的标准形式的数据文件,再建立加工模型。

2.根据所需要的加工工艺过程生成刀具轨迹

根据具体加工要求,选择确定加工所需要的刀具、加工用的机床类型,然后根据被加工零件的加工工艺路线,选择合适的刀具轨迹生成功能,确定具体的加工工艺参数,生成加工轨迹。

用图形的方式检验加工轨迹的走刀路线是否正确、进退刀是否合理。确认加工轨迹是不是所需要的,并根据实际加工进行编辑修改。

4.后置处理,生成加工代码

根据所选定的机床类型,生成加工代码文件。

5.检验加工代码的正确性

利用代码反读功能,用图形的方式检查加工代码文件是否正确。确定后就可以使用生成的加工代码文件了。

6.数控程序的输出

将数控代码传给数控机床进行加工。

三、常用的数控编程软件

市场上常用的著名数控编程软件有PRO/E、UGII、 Gatia等工作站型CAD/CAM软件系统,具有较强的数控加工自动编程功能,能处理各种不同复杂程度的三维型面的加工。微机版的CAD/CAM软件系统有美国的MASTERCAM、SURFTCAM英国的DELCAM等,均有完善的功能和较强的后置处理环境。国内具有代表性的数控编程软件为CAXA制造工程师,从粗加工、半精加工到补加工等工艺流程的加工功能相当强大,而且操作简单,适用于数控铣削加工的计算机自动编程。

数控编程软件由前置处理程序和后置处理程序两部分组成。前置处理程序的功能是接受用户输入的信息,并对它进行编译、计算、处理,将其结果按一定的格式放置在一专门的文件中。这种文件称为刀位数据文件。后置处理程序的功能是根据刀位数据文件的内容和数控机床的具体性能,编制出符合加工要求的加工程序,并将程序输出(即穿纸带孔、录入磁盘、通信输出到数控机床)。从处理原理可将后置处理模块分为两大类:一类为通用后置处理模块,如PRO/E、UGII等。一类为专用后置处理模块,它是针对各种不同的数控系统提供不同的后置处理,如MASTERCAM、CAXA制造工程师等。

四、自动编程实例

毛坯是一块45号钢板材,厚20㎜,要求铣出工件的外轮廓。工件已经过粗加工,留精铣余量为1㎜。机床选择XKA5032A型数控立式升降台铣床,配备FANUC数控系统。刀具采用30㎜的立铣刀,利用中间82㎜空装夹工件。结合这个实例介绍数控铣削加工的计算机辅助自动编程的方法与步骤:

第一,根据尺寸,利用曲线生成工具绘制工件的平面加工轮廓;第二,设定铣刀参数;第三,设定平面轮廓加工参数位置;第四,产生刀具轨迹;第五,轨迹仿真;第六,后置设置;第七,生成G代码;第八,利用代码反读功能校核程序;第九,生成工序单;第十,若考虑到板厚20㎜,需分层加工(例分10层完成),则在步骤三平面轮廓加工参数设置中设置为顶层高度20,底层高度0,每层下降高度为2,选顶层为基准,其余步骤一致,分10层完成,程序相当于前面程序重复十次。

数控编程的方式范文第3篇

关键词:UG;曲面造型;自动编程;数控加工

数控加工技术已得到广泛应用,如数控铣削、镗削、车削、线切割、电火花加工等。数控设备为精密复杂零件的加工提供了基本条件,但要达到预期的加工效果,编制高质量的数控程序是必不可少的。对于简单的零件,通常采用手工编程的方法;对于复杂的零件,往往需要借助于CAM软件编制加工程序,以缩短编程人员的编程时间,提高程序的正确性和安全性,降低生产成本,提高工作效率。

1 数控加工编程

数控机床是按照编制好的加工程序自动地对工件进行加工的高效自动化设备,数控程序的质量是影响数控机床的加工质量和使用效率的重要因素。数控编程技术是随着数控机床的诞生而发展起来的技术,至今已经历了手工编程、语言自动编程和图形交互式自动编程三个发展阶段。语言自动编程与手工编程相比,提高编程效率数倍乃至数十倍,但它必须对要加工的每一个几何体作精确的描述和定义,而某些复杂的几何图形几乎难以用语言来精确描述,在三维加工领域更是这样。特别是当今CAD技术的蓬勃发展更衬托出这种编程方法的不适应性,于是20世纪80年代后期就进入了基于图形的图形交互式自动编程阶段。图形化编程所需要的零件图在CAD/CAM 系统中由CAD软件产生,数控编程者可利用CAD软件进行建模,构建出零件几何形状,然后对零件图样进行工艺分析,确定加工方案,利用软件的计算机辅助制造(CAM)功能,完成工艺方案的制订、切削用量的选择、刀具及其参数的设定,指定被加工部位和参考面,程序就自动计算出刀具的加工路径并生成刀位轨迹文件。利用后处理功能可生成指定数控系统用的数控加工程序。因此我们把这种自动编程方式称为图形交互式自动编程,图形编程方式大大减小了编程出错率,提高了编程效率和可靠性。

2 UG软件简介

UG 软件是美国Unigraphics Solutions公司的一个集CAD、CAE和CAM于一体的计算机辅助机械设计制造系统。在UG软件中,对所设计的零件绘制几何图形及建模;通过程序的后处理生成数控加工指令代码,将得到的数控加工指令代码编辑调试后输入到数控机床即可进行数控加工。

3 数控加工模拟

4 数控加工数据生成

在计算机中建立数控机床加工环境,根据加工工艺方案设置参数,模拟数控机床的实际切削过程,进行刀具干涉检查。通过计算机模拟数控加工,确认符合实际加工要求后,就可以利用UG 软件的后处理程序来生成数控代码。

5 数控加工程序的输入

我们可以利用计算机RS232串行口和机床专用数据接口连接,将数控程序传输至数控机床,供数控加工使用。

6 零件建模与数控加工

6.1 建立模型

设计的目的是为了生产,其效益最终通过CAM 体现出来,所以零件的数字模型的建立就显得十分重要。

6.2 工艺方案分析

(1)工艺路线分析

人脸零件需要加工的部位是外轮廓面,零件的加工工艺性较好。

(2)装夹方式选择

人脸零件外轮廓为规则长方体,用虎口钳夹持,一次装夹,完成全部加工表面的粗、精加工。

(3)数控加工工艺路线设计

6.3 刀具选择和切削参数选择

在数控铣削加工中,刀具的选择直接影响零件的加工质量、加工效率和加工成本,因此正确选择刀具十分重要。

6.4 加工操作的创建

(1)坐标系的确定

在实验中,我们根据零件在机床上的安装方向和位置确定坐标轴的方向,用UG 软件编程输出的刀位数据是刀具中心顶点数据,因此,操作者应按刀具顶点对刀。

(2)刀具轨迹的建立

在UG 软件中打开已经建立好的人脸曲面模型,进入Manufacturing 模块,出Machining Environment 对话框,定义加工环境并初始化;依据完成的加工工艺方案,设置好相应的参数。

6.5 NC代码的生成

加工刀具轨迹生成后,就可以将其转化成刀源文件,刀源文件必须经过后处理程序进行转化格式转换,才能生成能够被机床接受的NC 代码。

6.6 数控机床上加工

将粗、精加工NC 代码分别输入到数控机床,检查完程序后,为了安全起见要进行试切加工,发现问题要调试和调整;确定无误后,进行数控加工。

数控编程的方式范文第4篇

关键词:现代制造业;数控制造技术;应用型人才;课程教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)29-0199-02

数控加工技术是具有先进代表性的制造技术,在汽车、航空、军工等精加工领域中具有举足轻重的地位,近年来在我国发展十分迅速,从而导致了数控加工技术人才的严重匮乏,据资料显示,我国数控专业方面的技术人才缺口高达60万。《数控加工工艺与编程》课程的教学目的与任务正是培养理论知识扎实、实践动手能力强的复合型、应用型人才。基于目前数控加工制造业领域的现状,无疑给机械制造专业学生,尤其是数控方向的学生提供了良好的发展机遇。然而,学生能否掌握好数控加工编程技术,能否适应市场的需求是实现本门课程培养任务的关键。鉴于此,本文着眼于民办普通本科高校机械类专业学生,就数控加工工艺与编程课程教学进行了分析与探讨。

一、数控加工工艺与编程的教学现状

1.学生对本门课程的重要性认识不够。由于大多数学生都是初次接触这门专业课程,不了解本课程的作用,对实际数控机床又缺少认识和了解,所以学生对课程中所讲的概念难以理解和接受,再加上编程全都是各种不同功能的程序代码,没有实际的应用操作,显得十分枯燥。此外,学生的基础不牢固,先修的相关主干课程学的不扎实,导致不会安排走刀路线、切削用量等问题。这些问题的恶性循环,导致学生对本门课程逐渐失去兴趣,对课程的重要性渐渐忽视。

2.学生的实践动手能力不强。实践动手能力是建立在对理论知识熟练掌握程度下的,对数控机床进行实际的操作是将理论知识与实际结合起来的过程。前提条件是学生对数控编程的理论知识要过关,再通过实际操作机床加工零件,来加深对理论知识的理解,从而达到对知识的灵活运用。一方面,由于学生对实际数控机床缺乏认识和了解,在学习理论知识时有很大的困难,导致在实际操作机床时实践动手能力不强。另一方面,学生在课余时间没有对课堂上所学知识进行很好的消化和巩固,导致理论知识理解不深,实践动手能力不强。

二、数控加工工艺与编程的教学改革

1.转变课程教学理念。民办普通本科院校的人才培养目标是培养复合型和应用型的高级人才,其教学理念应紧紧围绕人才培养目标来进行制定。教学理念作为指导教学、开展教学具有重要的意义,是社会市场需求同高校课程建设的纽带,直接关联到学生所学专业知识、技能能否适应毕业后的工作需要,能否跟上本专业、本领域的发展步伐。传统的教学理念不能跟上社会科技发展的步伐,不能满足社会的工作需求,培养出来的人才参差不齐,重点不突出。为了适应社会日益多样化的需求,其课程教学理念必须紧跟社会科技,立足于用人单位需求来进行转变。

2.改进课程教学方法。①引导式教学法。所谓引导式教学法,即以学生为主体,老师进行引导,充分让学生认识到本课程的重要性,激发学生对本课程的兴趣。这就要求在课堂中引进新的教学方法,从学生的角度出发,思考学生喜欢什么样的授课方式,什么样的教学方法能最大程度提高教学效果。充分利用网络手段,搜集相关知识的视频等教学资料,发挥多媒体的作用,教学互动,积极引导学生深入学习。传统的教学方法只是将教学内容灌输给学生,学生被动地学习,缺乏主动性思考。通过引导式教学法,使学生参与教学过程,从而激发学生的学习兴趣和培养学生的创造性思维。②案例教学法。在课程学习中,有一些比较典型的案例,知识的综合性较强,能够很好地起到教学效果,应该拿出来进行分析讲解。比如,数控车床实例中,涉及到车外圆、切槽、车螺纹等知识于一体的案例。数控铣床实例中,涉及到铣内外轮廓、钻孔等知识于一体的案例。这些案例的共同特点是综合性强、实用性强,能够很好地检查学生对所学知识的理解和掌握程度。③小组式教学法。所谓小组式教学法,即将班级学生分成若干小组,每组2~3人,以小组为单位,进行组内合作式学习,一人会则全组皆会,达到以点带面的教学效果。小组选出小组长,由组长监督本组成员的学习,组内相互帮助、合作。老师的精力毕竟有限,不可能照顾到所有的学生,通过采用这种教学方法,可以起到良好的效果。此外,老师可以分配给每个小组一个小项目,由小组成员共同完成,但每个成员必须有明确的分工,最后利用课余时间向老师讲述自己的编程思路。④形象生动式教学法。所谓形象生动式教学法,主要是针对理论课教学提出来的,是指利用形象生动的实例、语言等方式,使学生能够充分理解较难的概念和方法。比如,在讲解铣床的刀具补偿时有左刀补和右刀补之分,很多学生都搞不清楚如何判断。如果告诉学生这样想:假设所铣的轮廓是一堵墙,人沿着轮廓走,如果左手空出来了,就是左刀补,反之则为右刀补。这种方法不仅通俗易懂,而且容易掌握。也许短时间内学生并不一定明白其中的原理,但是时间长了,实践次数多了,就会理解这种方法。

3.更新课程教学手段。①采用实用型先进教学手段。实用型先进教学手段主要包括:PPT教学、仿真软件教学等。PPT教学的最大优点在于授课方式灵活,授课内容丰富且形象生动,学生能直观地理解知识点而且不用忙于做笔记,大大提高了教学效果。仿真软件教学主要用于上机实践课,能够提供给学生一个虚拟的数控机床,让学生能够将所学的知识应用到实际操作中,而且为数控编程实训奠定了良好的基础。②建立学习型社团组织。建立学习型社团组织,旨在让更多的学生融入进来,为更多喜欢数控编程的学生提供一个相互学习的平台。可以针对机械专业的所有学生,由1~2名指导老师来指导学习。低年级的学生可以提前接触到数控编程的基本知识,为日后深入学习本门课程打下坚实的基础。对高年级的学生,主要围绕数控编程技术问题进行学习和探讨,共同提高数控编程的能力。③积极组织学生参加各类科技制作竞赛。因为科技制作类竞赛,要求制作和加工零件,涉及到数控加工方面的知识,可以以此为契机,让参赛学生提前接触到数控加工与编程,为日后正式接受数控加工与编程这门课程打下良好的基础。④鼓励学生积极考取数控职业资格证。通过考证,不仅使学生深入学习数控加工与编程,而且为日后就业增强了竞争力和就业砝码。学生要想拿到数控职业资格证书,必须要花大量的时间去钻研数控加工与编程方面的知识。通过考证这一举措,能够充分调动学生的主观能动性,从而更好地掌握好这门课程的相关知识。

4.完善课程教学内容。①针对人才培养目标,优化理论教学内容。数控加工与编程是一门多学科融合的课程,涉及到数控加工方面的很多知识。随着数控技术的迅猛发展,在教学内容的编排和讲授时,应该针对人才培养目标,优化教学内容,突出强调实践技能性强的教学内容。并且进行相关知识的资源整合,形成一套既适应学校的人才培养目标,又适应社会用人单位需求的教学内容体系。②根据学生的应用能力,加强实践教学环节。因为理论知识只是基础,而实际操作才是最终目的。学校必须得配有数控加工实训中心、数控仿真实验室等,使学生有操作实际机床和训练的过程。此外,必须建立完善的理论与实践相结合的课程体系,使理论课程与实际操作紧密结合、互不脱节。

5.改革课程教学模式。①改变传统的授课模式,提倡新的授课方式。传统的教学方法中,学生被动地接受知识,缺乏独立思考,遇到困难退缩不想听课。新的授课方式,是将学生融入到教学环节中,这样就充分调动了学生的积极性,学生是主动的学习而不是被动的学习。②改变传统的考试模式,引进新的考核方式。考试的考查方式应该多样化,才能反映出学生的能力和水平。考试成绩应有理论考试、实际操作考核和综合评定三部分组成。理论考试占40%,实际操作考核50%,综合评定10%。其目的主要让学生明白,数控加工与编程具有很强的实践性,最终能够运用所学的理论知识进行实际操作,理论知识的学习不能仅仅停留在理解的层面上,更应该注重知识的迁移与应用。

基于民办普通本科院校的人才培养目标,《数控加工与编程》的课程教学应与时俱进,根据数控技术的发展以及社会用人单位需求,不断优化和完善《数控加工与编程》的教学内容、教学方法、教学手段,为培养理论知识扎实、实践动手能力强、创新能力强的复合型和应用型人才做出贡献。

参考文献:

[1]夏卫锋.数控加工与编程实践教学模式的研究[J].装备制造技术,2009,(3):180-182.

[2]张冬梅.数控编程教学现状与改革[J].科技创新导报,2011,(18).

[3]吕宜忠,宋英超.《数控加工与编程》课程教学改革探索[J].科技创新导报,2011,(22).

[4]潘平盛.数控编程教学方式的探讨[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2011,(4):14.

数控编程的方式范文第5篇

【关键词】数控加工仿真系统 数控编程 教学

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)04-0011-01

随着现代制造技术的飞速发展,数控加工技术在机械、模具制造行业中的应用日益广泛,数控机床的编程已成为加工操作人员不可或缺的基本技能,而数控编程涉及了计算机技术、电气传动与控制、机械制造工艺及设备、测量技术、通讯等多个学科的知识,并且与实践紧密联系在一起,对于没有实践经验的高职学生而言,它既是实用的,也是抽象的。培养学生数控编程与操作技能,较为便捷有效的方法就是在实际数控机床上直接进行,但这种操作训练投入大、消耗多、成本高,还存在很大的安全隐患。本文探讨以提高学生编程及操作技能为核心,利用多媒体辅助教学手段,将数控编程需要的理实一体化教学,变成在计算机上利用仿真软件进行的多媒体教学,从而达到投入少、见效快,有效提高数控编程教学效果的方法和途径。

一、数控加工仿真软件介绍

数控加工仿真软件是根据教学训练的需要,把数控机床的实际加工制造过程转化为在计算机上平台虚拟加工的一种机床控制仿真软件。它模拟了真实数控机床的外形结构、操作面板和加工的全过程,使用户能在虚拟环境下模仿真实机床进行操作:机床启动、回零、手动操作、对刀、输入NC代码及代码校验,仿真加工、工件测量等,学习者可以直接、具体地观察到机床的操作与加工的过程,过程逼真,操作安全。

斯沃数控仿真软件是目前国内常用的数控仿真软件之一,斯沃数控仿真软件包括华中世纪星HNC、 FANUC、 SIEMENS(SINUMERIK)、 MITSUBISHI、 FAGOR、美国哈斯HAAS、 PA、广州数控GSK、北京凯恩帝KND、大连大森DASEN、南京华兴WA、 江苏仁和RENHE、南京四开、天津三英、 成都广泰GREAT等多种数控系统的编程和加工功能[1],可以实现数控车床、数控铣床、数控加工中心加工零件全过程的仿真,其中包括毛坯定义、机床、夹具、刀具定义与选用,数控程序输入、编辑和调试、轨迹仿真等功能。该软件支持的门类及指令较为齐全,具有网络监控功能和实时操作评分功能,学生可通过在PC机上操作该软件,完全模拟了真实设备的操作过程,可快速掌握各系统数控车、数控铣及加工中心的编程及操作;教师通过多媒体教学网络,可随时获得学生当前操作信息。

二、数控加工仿真软件的应用

1.模块化教学设计

常用的数控机床有数控车床、数控铣床、数控加工中心,在仿真软件中相应包含了不同数控系统的三类机床供教学中进行选择,因此教学设计时可将教学内容划分为相应的三个模块:数控车削的编程与操作、数控铣削的编程与操作、数控加工中心的编程与操作。无论从教学内容上来看还是从岗位操作要求来看,三个模块在数控编程中功能并重。所以根据教学内容将每个模块划分为若干个单元,各单元既相对独立又相互关联。在具体实施时,可根据不同的教学目标和培养对象选择不同的模块内容进行教学。在使用仿真软件的教学过程中,这种模块化的教学设计以提高学生编程与操作能力为核心,使学生能够集中精力,在一段时间内针对某一类机床进行编程训练,快速掌握该种数控机床的对刀方式、编程指令、编程特点及操作要领,也有利于学生获取不同工种的数控机床操作职业资格证书。

2.任务式驱动模式

针对数控编程的教学要求,将教学内容分为若干个任务单元,每个任务单元都包含了要求完成的任务内容,学生通过完成每个单元布置的学习任务掌握学习内容,达到教学目标。在用数控仿真软件进行的教学过程中,任务设计是一个关键环节,教师以任务作为学生学习的主线,把教学内容和教学目标巧妙地安排在一个个的任务中,且每一个任务在仿真软件中都应该有完成后能够提交的对象(如加工程序、仿真加工后的零件、刀具轨迹、仿真软件自动记录的操作文件、系统自动评分等)。

在数控加工仿真软件中,任务驱动的模式使学生在学习数控编程与操作的过程中,摆脱了老师讲、学生听的模式,每个学生都拥有一台模拟的数控机床,可以单独进行编程并操作,最终完成单元任务,激发了学生的学习热情,从而使学生真正掌握所学内容。

3.情景式教学方式

在情景式教学中,情境的选取是教学成功的关键。情境的选取要以教学的内容为依据,既要与书本知识紧密结合,又要和实际应用有联系,让学生既能运用所学的知识,又可以自主创新,情境的难易程度要针对学生的实际水平来确定。教师在实施情境活动时,要充分设计好各个环节的活动,提前做好准备,并在实施情境活动中根据学生的情况灵活安排,随时调整教学方案,因此,在教学实践中,要求教师有极大的创造性和应变能力。由于数控加工仿真系统具有强大的显示功能和全中文的结构设计,并配以丰富多彩、自然逼真的界面显示,使学生在学习过程中如身临其境,从而提高了学生学习的兴趣,取得了较好的教学效果。

三、不足之处

1.数控加工仿真软件只是实现数控编程与加工过程的模拟,并不能代替学生在实际数控机床上切削加工的实际感受,在选择定义毛坯、刀具、夹具、量具时不能充分考虑现场的生产条件;在仿真加工过程中,编写在程序中的切削参数及工件材料对加工过程和加工质量的影响,无法直观感受,也不能进行有效控制。因此,在应用数控加工仿真软件进行编程与操作训练时,容易忽视这些因素。

2.数控加工仿真软件包含的数控系统及机床门类繁多,功能各异,有些数控系统拥有的指令或功能,在仿真软件上不能完全获得支持,容易使学生对编程理论产生疑虑;软件占用了较大的内存空间,有时候容易产生滞后现象,甚至出现软件故障,因此需要不断保存当前的工作。

尽管如此,在以操作技能为核心的职业技术教育中,数控编程操作的仿真教学,既有利于全面提高学生素质和综合职业能力,又有利于激发学生独立思考的兴趣和创新意识,对培养学生自主学习精神和勇于实践的能力可收到良好的效果。针对在应用中产生的问题,只要主动采取应对措施,扬长避短,就能使数控加工仿真软件在培养数控编程技术人才方面发挥其重要的作用。