数控编程入门教学精选(九篇)

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第1篇：数控编程入门教学范文

［关键词］传统教学；实践操作；数控专业教学；数控加工；仿真；操作编程

［中图分类号］G712［文献标志码］A［文章编号］2096-0603（2015）29-0116-01

随着我国制造业的快速发展，数控技术的应用对其发展起着重要的推动力量。数控技术的应用可以促进制造业实现自动化以及集成化的管理，有助于提高产品质量和劳动生产率。同时，在世界经济发展竞争中，数控技术也成为衡量国家是否具有竞争能力的重要指标之一。为提高经济发展的竞争力，全世界任何国家都致力于大力推动数控技术研究的先进制造技术，进而实现综合国力的提高，增加自己在世界舞台上的话语权。

一、从激发兴趣入手，设计好起始课

一般情况下，在数控编程与操作教学过程中，教师要想尽各种办法激发学生操作技能的积极性和主动性。比如教师可以对刚入学的新生，对学科进行详细的介绍，突出科学知识的实用价值，让学生意识到数控编程是未来发展的社会需求，也是未来工作就业的主要方向，使得学生对专业的学习充满了热情和欲望。另外，教师可以充分利用往届毕业学生的就业经历，挖掘专业知识的实用价值，激发学生的学习动机，使更多的学生对数控编程产生浓厚的兴趣。同时，教师也要适当降低门槛，重视对实践操作能力的培养。比如，教师可以从简单的生活用品入手，先做示范性的操作，引起学生的好奇心。利用计算机强大的显示功能和结构，使界面显示丰富多彩的内容，深深地吸引了学生的注意力，激发了学生的学习兴趣和学习动力。教师也要引导学生注意观察，了解实践操作过程等，学生掌握如何操作之后，再进行实践化引导，让学生顺利地进行模仿操作。

二、重视理论与实际的相互结合

在数控编程教学过程中，教师需要结合两部分内容进行引导教学，首先是对基础知识原理进行讲解，然后是结合原理教学内容进行实践操作，进一步加强对原理的领悟，巩固教学知识内容。这样做的缺点就是在无形之中增加了数控编程教学的课时，使得教学内容更加复杂化，而且断断续续。软件教学的出现，轻松地解决了这一难题。一方面，软件教学使教学内容有序地连接起来；另一方面，学生可以得到充足的预习时间，使得初学者很轻松地入门。另外，在采用模拟软件进行仿真操作练习时，有助于提高整个教学过程的时效性，使得教学过程变得更加简单，学生更易理解。如果在实际操作过程中，由于个别人员的工作失误，出现编程错误或者操作失误等问题，由于在系统中添加了与机床过四级操作相互对应的案件以及控制面板，可以避免为此发生的人员危机或者是人身安全事故。教师要引导学生在这些错误中不断积累经验教训，提升能力。教师要引导学生进行自我反省和思考，当一个实验仿真操作完成后，就应该对自己的完成效果进行合理的评估，分析自己存在的不足以及还需不断改进的地方。通过学生不断的自我反省，组织学生讨论问题，相互间交流各自的观点和意见，让学生善于发现别人的优点，改善自己的缺点，不断完善自我。对于那些共同遇到的问题，可以通过学生集思广益，共同商讨解决问题的方案，然后小组仔细研讨制定出一个可行性方案。这时教师要加以引导，在教师的辅助下，学生将零件制作出来，得到教师的认可。通过学生的共同努力，这样做出来的零件一般都存在一定的价值，学生可以保留程序设计，方便以后实际操作。综上所述，数控仿真教学过程中，对学生数控仿真技能的培养已然成为未来数控专业发展的主要方向。为顺应时展的人才需求，学校必须推广课堂教学应用仿真教学软件，实现对学生数控仿真技能的培养和提升，进而提高数控专业的教学质量。

参考文献：

［1］朱照梁，黄云龙，杨陈华，等.数控铣削过程仿真技术的研究［J］.机械工程师，2013（9）：78-79.

第2篇：数控编程入门教学范文

一、职校数控项目教学现状分析

（一）在实施项目教学时生搬硬套，脱离了职校学生的学情。笔者曾经按项目教学法的描述实施教学：在老师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生处理：信息收集、方案设计、项目实施及评价，试图让学生了解并把握整个过程。然而在实施过程中发现寸步难行，教学效果甚至还不如传统的实训教学。因为开展项目教学需要学生具有较强的综合素质，而大部分职校生在初中阶段就已经“掉队”，主动学习能力和分析解决问题的能力普遍薄弱，这些学习长期处于被动地位和学习能力不足的学生在学习数控技术这种综合性的学科时会遇到许多障碍。这也是为什么项目教学在高职院校开展得热火朝天、有声有色，而在职校学校却不理想的重要原因之一。

实践证明，如果在实施项目教学时生搬硬套，脱离职校生的实际情况，项目教学很难达到预期效果。

基于上述分析，在项目教学的开始阶段应以学生的初始能力情况为依据，先把学生引入门，把他们从初级阶段带入更高阶段，循序渐进地为实施完整的项目教学铺平道路。

（二）现成的项目本身先天不足。项目是知识和技能的载体，项目合适与否直接影响教学成败。目前有不少数控项目教程是由若干个数控加工案例拼凑而成的，其中不少项目本来就不是针对项目教学设计的，存在先天不足。在此引入案例进行分析：该零件图有外轮廓2个、凹槽1个，在学习外轮廓编程加工内容时（假设5人为1个学习小组），老师讲解其中1个外轮廓的编程，仅剩1个外轮廓留给5个学生，极易导致滥竽充数的“南郭先生”的出现，出现前述两幕镜头中部分学生没事干的现象就不足为奇了。可见设计适合小组学习的项目势在必行。

（三）大班制教学不利于理实一体化项目教学的开展。职校学校班级规模较为庞大，甚至有些学校的数控班人数达到50人以上，由于数控设备成本高、数量有限，再加上师资有限，所以大班制模式下的项目教学的学生参与度偏低、教学管理难度高、教学过程较松散。因此，研究如何解决大班制给教学带来的困难具有重要的现实意义和价值。

（四）评价促进学习的作用缺失。评价的目的是促进学生学习，但在职校项目教学中并没有充分体现这一作用。造成评价促进学习作用缺失的主要原因包括：一是评价内容单一，只重视结果的评价而不关注学习过程的评价，只重视知识技能的评价而忽略职业道德素养的评价；二是评价方式单一，只重视教师对学生的评价而不重视学生的自评、互评，缺乏语言激励和情感激励。

二、职校数控项目教学实施策略

针对当前职校数控项目实训教学实施过程中存在的问题，笔者在教学实践中进行了一系列探索，采取了以下对策：

（一）以学生的实际情况为依据，分阶段开展项目教学。针对职校生初始能力不足、综合素质欠缺的情况，将数控项目教学分为三个阶段：

1.入门阶段。这一阶段的项目是以学习基础知识和技能为目标的学习型项目，主要任务是带领学生入门，使学生掌握基本操作技能和编程加工方法等。

2.巩固提高阶段。巩固提高阶段的主要任务是在强化基础知识和技能的基础上，进一步培养学生分析问题、解决问题的能力，同时培养学生的团队协作能力。这一阶段的项目依然属于学习型项目，但已经具备工作任务型项目的雏形。

3.综合应用阶段。通过前面两个阶段的学习，学生分析问题、解决问题的能力得到了较大提升，也积累了一定的项目学习经验，此时开展较完整的工作任务型项目教学将水到渠成。

（二）合理设计项目，确保人人有“活”干。根据不同阶段的特点合理设计或选择项目，最基本的条件是要有足够的工作量，确保人人都有自己的加工任务。

（三）项目难易程度要适宜，让人人都能把“活”干好。确定项目时，要根据学生的接受能力把握好项目的难易程度，使学生在付出一定努力后都能完成任务。我在实践中采取以下两种处理方法：一是先用较容易的项目激发学生的信心，然后根据学生的学情逐渐调整难度；二是同一个项目中有难度不同的任务，可以兼顾个体差异。

（四）工种组合实训是实现大班实训小班化的有效途径。大班制的数控实训，小组人数普遍较多，不利于开展教学，采取工种组合实训可以实现大班实训的小班化，例如：数控车铣组合实训、数控加工与计算机辅助设计制造的组合实训等。

（五）发挥评价促进学习的积极作用。评价是项目教学不可或缺的重要环节之一，可以使学生找到成就感，激发他们的学习热情。评价应该是具体的、全方位的：一是要有记录学习过程和结果的具体评价指标；二是要充分发挥语言激励和情感激励的积极作用，一句鼓励的话，一个肯定的眼神，就是一个学生进步的台阶；三是集中评价与分散评价相结合；四是技能评价与职业道德评价相结合；五是个体评价要与团队评价紧密结合，既有教师的评价，又有学生的自评、互评。

三、保证项目教学顺利实施需要注意的问题

（一）教师必须对教学的全程进行引导、监督和辅导，做到分工到组，包工到人，使项目教学由原来的“粗放型”向“精细化”转变。

（二）注意转化“厌学”的学生。每个班级都有“厌学”的学生，厌学表象背后隐藏的是学生学习信心的极度缺乏，要给这些学生“压”任务并辅导他们完成任务，他们在以往的学习中丢失了信心，就要引导他们在学习中把信心重新找回来。

第3篇：数控编程入门教学范文

1.1UG自动编程

《UG自动编程》是我院数控技术专业的一门核心课程，旨在使学生理解并掌握UG自动编程模块中的平面铣和面铣、型腔铣和等高轮廓铣、固定轴轮廓铣、点位加工等基本加工方法，能够根据实际零件选择正确的加工方法，设置恰当的加工参数进行自动编程加工，获得正确的刀路轨迹，并模拟加工的过程，通过后置处理导出NC代码。本课程是培养数控加工技术人员的主干课程之一，在本专业中占据重要地位，因此需要教学双方都付出努力去做好课程的教和学。

1.2递进式教学

递进式教学是指在教学中充分考虑多数学生的认知能力和思维习惯，将课程内容与教学方法的实施按由浅入深、由基础到能力的秩序进行展开，让学生对于知识的理解和掌握变得更容易的一种教学方法。

1.3教学方法在课程中的应用

《UG自动编程》主要注重学生对软件的实践操作能力的培养，采用案例式的教学方法，将加工的基本工艺，加工的基本流程，加工参数的具体含义等需要掌握的基本知识融合到操作实例的讲解过程中，每堂课设置的案例都是学生必须完成的操作任务，这体现了任务驱动、教学做一体化的教学思维。为了使学生毫无基础也能跟上学习的步伐，完成从简单到复杂的逐步学习，在案例设置时从平面加工到曲面加工，从基本参数到高级参数，从基本模型到综合模型，这是递进式教学方法基本理念的最佳体现。由于学生基础差异和接受知识技能的快慢程度不同，递进式教学方法依然会出现学生之间明显的阶梯差距，这时需要激发学生互帮互助的正能量，这种互助式教学方法也是对递进式教学方法的有力补充。

2方法应用实例

2.1孔加工案例的设置

根据孔加工所涉及的各个重要知识点，通过层层递进的方式设置了4个模型，从最简单的入门到加强，再到深化，知识点环环紧扣，使学生从零基础开始，减少学习的难度，提升学习的牢固性。实练模型可以让学生在学习完所有孔相关知识与操作技能的基础上作为一次实战演练，学习的效果，以便及时查漏补缺。

2.2案例中知识点的递进安排

根据本课程的特点，将所有的知识点都融入到案例操作中去，加工案例中基础操作包括了加载模型、刀具准备、几何体准备等，在案例中设置这些操作，起到了一个复习巩固前面所学基本操作的作用。各个案例之间的关系实质上是对前一个案例的修改，在UG软件中很容易通过部件导航器中各特征前面的方框选中与否来进行相互切换，从而使各个知识点和操作技能的学习变得更加便捷。

入门案例需要用到钻中心孔和钻孔这两个基本加工方法，而这两个方法会在后面所有案例中使用到，不管哪种方法都涉及到选孔、设置深度两大块参数的合理设置。入门案例钻中心孔选孔操作时比较简单，只需要选中两个孔即可，而设置深度时，选择刀尖深度，然后输入深度数据；钻孔选孔操作与钻中心孔操作相同，设置深度时参数应设置成刀尖深度，然后输入深度数据。

加强案例钻中心孔选孔时除了选中四个孔之外，还需要进行孔加工顺序的排列，一般采用"最短路径"策略完成，其余操作与入门案例一样。钻孔选孔时需要分组进行，将通孔盲孔分别进行选择，这是后面能进行深度独立设置的前提条件。由于孔数量的增加，同样需要对孔加工顺序进行排列。在深度设置时需要对通孔盲孔深度分别进行设置，盲孔设置与入门案例一样，通孔设置时选择穿过底面，然后选择正确的底面即可。

深化案例与前面两个案例最大不同在于中间挡板的引入，这首先导致了需要先对模型的外轮廓进行加工，使用一个平面铣操作即可完成，其次由于挡板将孔分成两边布局，所以需要增加额外的设置。钻中心孔操作大部分与加强案例相同，不同的是在选孔排序之后需要进行跨挡板的避让设置。钻孔选孔操作与钻中心孔选孔操作相同，设置深度时与加强案例相同。

实练案例比深化案例增加两个规格尺寸不同的孔：一个通孔和一个盲孔，同时又被中间挡板隔断，这就需要学生在前面所学案例的基础上进一步修改操作。

现将各个案例的知识点安排总结如下表所示。

第4篇：数控编程入门教学范文

关键词：数控加工；数控仿真软件

数控仿真软件是一款在计算机设备内完成数控操作加工仿真的现代化专业性软件，能同时展开刀具轨迹与机床运动的仿真。数控仿真软件通过三维显示与虚拟现实技术，使数控加工整个流程的模拟达到相当逼真的程度，进而检验加工环节里可能存在的不足。利用微型计算机的数控加工实验教学系统，可为学生知识的学习提供更真实的数控机床操作编程加工环境，可降低实际上机操作时因误操作而带来的机床与工件毁坏几率，进而提升课堂教学质量与学生实际工作能力。

一、数控仿真软件在数控加工技术教学中的作用

第一，通过数控仿真软件能够弥补设备与师资缺乏，增强学生动手实践能力，对学生技能操作熟练程度的提升更有利。利用仿真软件展开模拟操作，可为学生提供更多的实习机会，缩短新授知识转变为技能的周期。如一个班级中约有30个人，3台机床，平均每台机床约10个人，每次实习时间约3小时，而每个人的实际操作时间仅有18分钟，在如此短暂时间内，很难达到预期的效果。若我们利用每所学校均有的微机室，将3小时换作与实际机床基本相同的仿真操作的话，可保证所有学生均有足够时间来动手，提升操作熟练程度，为下一步实际操作做足准备。第二，提供了多类机床与多类系统。现今数控机床的种类与系统厂家相当多，教学时可结合需要选择对应机床与系统完成对学生的授课，增强了学生对不同数控系统与不同数控机床的适应能力。第三，通过数控仿真软件可更好结合理论学习，实现同步教学。若通过仿真软件一边演示一边教学，借助车刀与工件运动来显示指令轨迹，学生更易理解，还可亲手操作以加深认识，理论与实践相互融合，增强了教学质量。

二、数控加工技术课程的数控仿真软件教学要点

1.引导学生正确选用数控加工仿真系统，提高教学质量

数控仿真软件可通过计算机把所编制程序，在二维图或三维图的基础上通过动态方式把整个数控加工过程更生动地展现出来。现今有影响力、有代表性的数控仿真软件包括上海宇龙、斯沃仿真、南京宇航等。但具体选择哪种仿真软件，还应综合分析仿真系统里操作面与实训教学机床的匹配性，保证仿真系统里所用到的数控系统应与教材教学选择的数控系统或机床相符，并考虑数控仿真系统功能是否满足教学要求与仿真软件及CAD/CAM软件配套性，如通过CAD/CAM软件后置处理所生成的程序可否调入仿真系统进件虚拟加工，在仿真软件运行验证符合要求的程序可否在真实机床里加工等。笔者学校在实际操作中选用了上海宇龙数控仿真软件，软件基本可兼容目前国内已有的大部分数控系统，如FANUC、SIEMENS、广州数控等。仿真软件完全模拟真实的数控机床操作，能清晰仿真整个数控加工环节。学生在学习过程中能够更快速地了解数控机床编程与操作技能。

2.科学应用仿真软件，增强学生学习兴趣

过去在黑板上讲授不同按键名称、作用与操作方法，实质上是一件费力不讨好的事，学习者感觉枯燥，教师也乏味。但若将数控仿真软件用于数控加工技术课程中，学生所编程序能够直接在计算机数控加工仿真软件中进行模拟加工演示。由于机床操作面板的使用及零件加工过程均与实际加工情况类似，学生可从任意角度了解、掌握数控机床加工过程，毛坯加工变作成品的过程真实形象，更利于知识点的掌握。利用数控仿真软件，基于学生学习中遇到的各种困难及问题给予讲解、引导、示范操作，可以克服所有的学习困难，解决问题，增强学生学习兴趣。此外，数控仿真软件再先进，终究不是真实的，数控系统种类多，统一数控系统应用于不同厂家生产的数控机床上，实际操作中也存在诸多差异，研发人员无法全面掌握这些具体细节，仿真软件产品会出现一些与真实机床不同的感觉。教师还应为学生清楚讲述软件与实际机床不符之处，并结合机床真实情况为学生展开针对性教学，以免让学生出现误解，不利于将来机床编程与实操。

3.合理安排教学内容，循序渐进掌握数控知识

数控加工技术课程教学中应合理安排教学内容，在教学前将知识点给予有效安排，大致分作三个模块，即基础模式、提高模块与拓展模块。首先，基础模块重点讲述训练中常用到的FANUC数控系统相关数控车床、数控加工中心编程方法、操作及应用知识，该模块属于教学基础，也属于教学的重点，要求学生务必熟练掌握，并能做到知识的灵活运用；其次，提高模块重点讲述并训练SIEMENS数控系统相关三种机床编程与操作，增强学生在不同数控系统下进行不同数控机床编程的操作能力与理解能力；最后，拓展模块重点讲述国产数控系统里的华中数控系统与广州数控系统里的数控车床编程及操作技巧，拓宽学生知识面，增强学生对不同操作系统、不同操作面板的编程及实践操作能力。唯有如此，学生方可更牢固地掌握各种数控加工知识，步入社会后能尽快适应岗位工作要求，提高工作能力。

4.仿真软件学习与机床实际操作训练同时进行

数控仿真软件不仅可用于数控加工技术课程教学中，还可作为数控操作技能训练辅助工具。教师应摆正数控仿真系统在教学中的位置，不可让学生养成一味依赖数控仿真软件的习惯，而忽视了机床实际操作练习的重要性。教师需结合课程总共的学习时间，科学分配仿真软件学习与机床实际操作训练二者的时间比例，充分认识到数控仿真软件的应用优势主要体现在入门基础训练上，而学生实践操作技能的提升关键还是要通过大量的机床实际操作训练。学校需合理制订教学计划，在数控仿真软件课程学习前，就先组织学生到附近工厂实习，让学生对各类加工方法有更深的感性认识。同时，数控机床课程与数控加工工艺课程也应安排在数控仿真软件学习训练前，让学生掌握更多机床操作方法、加工方法与切削用量选择方法，更利于学生理解与掌握数控仿真各环节要点，进而让数控仿真软件真正在数控加工技术课程中发挥作用，达到“砍柴不误磨刀功”之效。总之，数控仿真软件将逐渐变成我国数控教学中的主要手段，不但能够解决占用过多实验设备时间的问题，还可提升学生对数控加工的认识，还可为学生提供检验自行编写程序正确性的有效手段。不过，把数控仿真软件应用于数控加工教学里也有诸多不足，在应用过程中还应不断改进与完善，使其更好为数控教学服务，提高教学质量，为社会培育出一批批实践能力强的新型数控人才。

参考文献：

[1]丛娟,丛树林.基于数控仿真软件的数控加工工艺与编程课程改革[J].辽宁高职学报,2011(3).

[2]王芊.有效提高学生实践能力的途径——仿真软件在数控技术专业教学中的应用[J].包头职业技术学院学报,2009(1).

第5篇：数控编程入门教学范文

关键词：数控专业 仿真软件 计算机辅助 教改

众所周知，由于数控机床是一种新型工艺装备，故数控技术工人的培养和数控机床的教学还处在发展阶段。相对于普通加工机床来说，数控机床属于高科技产品，品种多价格高。就算是经济型机床，一台数控车床或数控铣床一般也需要一二十万，一台数控加工中心也是少则几十万多则上百万。数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行实作训练，投入大、消耗多、成本高，即使是实力雄厚的培训学校和企业也无力承担起此种消耗与投入。

而高职数控技术专业的定位恰恰是立足装备制造业，面向整个工作领域，坚持以生产、管理、服务第一线技能型专门人才为培养目标，以就业为导向，培育技能型实用人才。因此数控专业学生职业技能的养成，对任何一个高职院校来说都是不小的投入和负担。作为数控专业的专业课教师，我深深的感到：在数控技术等相关专业课程的教学中，提高仿真教学模块的比例，探索新的教学手段和方法是使学生获得数控技术应用专业职业技能，适应社会需要的重要途径。

因此探索一种新的数控加工技术教学模式来达到投入少、见效快、培养的学生适应性强、企业欢迎的教学模式势在必行。这种教学模式应当既区别于传统的机械加工培养模式又与一般的机电专业有不同。现在很多高职院校已经开始运用数控加工仿真系统教学，来寻求解决这一问题的途径。

数控加工仿真系统是结合机床厂家实际加工制造经验与高职院校教学训练一体所开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件，可以满足大批量学生教学需求。数控加工设备价格昂贵、占地大，而数控仿真系统软件可以在微机平台上运行，解决了培训时学员多机床设备少的问题、并为学校节省了大量设备购置经费。它可以对数控装置进行仿真操作，实践课程教学的目的主要是对原理的验证。学生可利用此软件进行仿真操作，同样会起到了真实设备的教学效果。常规的原理课程的讲解一般分两部分，一部分在教室讲解原理，另一部分在实验室讲解实际操作，这样必然增加了课时，也使教学内容不连续。用软件教学可以将两部分内容有机结合，也为学生的课前预习提供了条件。此系统还可以依据不同的客户要求进行设计，尤其适于初学者的入门过程。通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的，并且安全可靠。通过动态的仿真操作使教学过程易教易学、教学效果显著提高。

其优点在于：①系统完全模拟真实CNC机床的控制面板和屏幕显现，可轻松操作。②在虚拟环境下对NC代码的切削状态进行检验， 操作安全。③用户可看到真实的三维加工仿真过程，仔细检查加工后的工件， 可以更迅速的掌握CNC机床的操作过程，过程逼真。④采用虚拟机床替代真实机床进行培训， 在降低费用的同时获得更佳的培训效果，使用更经济。

数控加工仿真系统具有FANUC、SIEMENS等众多数控系统功能，学生通过在PC机上操作该软件，能在很短时间内就能掌握数控车、数控铣及加工中心的操作。可手动或CAD/CAM编程和加工，教师通过网络教学，监看窗口滚动控制，可随时获得学生信息。在教学中还具有多媒体教学的特点。

首先，由于计算机辅助控制系统是以计算机为媒体开发的，所以它的通用性较强，它能够在48 以上的任何型号的计算机上直接使用。在屏幕上能够显示和机床操作面板一模一样的界面；以动态的模拟显示代替机床实际运行并且还能够提示操作信息，如编程错误信息和操作失误机床碰撞报警信息等。使数控机床的编程操作易于课堂化教学，从而即节省了机床设备和实习消耗、又大大提高了教学效率。以某公司出品的数控加工仿真系统为例：在数控机床教学应用时，由于计算机内部各种软、硬件资源的支持使得系统在编程、操作时的效率大大提高。如在手工编辑NC程序时可利用各种文本编辑软件EDIT或Windows下的记事本及写字板等，可以快速编辑程序并以NC为扩展名存入磁盘。其主要特点是存储容量大，能够储存更多数量的和更长的NC程序文件。并且在NC程序输入、修改、拷贝方面都显得非常简单，乃至程序的转送也很方便，还可利用软盘考贝或联网来实现这一过程。编辑过程中能将汉字注释信息一起编入NC加工程序而不影响系统的调用和运行，这就使操作者很容易的在繁多的NC文件中找到想要使用的NC文件及其相关的详细信息，而不必在一大堆字符中花费长时间进行查寻、分析这些程序的功用而大伤脑筋了。调用时也非常方便，进入机床控制系统后，只要是以NC为扩名的NC程序文件都可以直接调用。

其次，计算机辅助机床控制系统依据计算机强大的显示功能和全中文的结构设计，并配以丰富多彩、自然友好界面显示，使学生一进入本系统就被深深的吸引，从而能够激发学生学习兴趣和动力。模拟演示功能更为真实可靠，图形大小、颜色、观察视角以及刀具的形状等都可由操作者自行设计以满足不同监控要求。当程序执行时，程序段、坐标值、出错信息以及工件与刀具的相对移动的切削过程同时显示在同一窗口内，使操作者能够一目了然，随时监控机床运行的状态体验真实的加工过程。该系统具有机床规格大小设置，可定义刀具形状、切削用量，如数控铣床上钻头、镗刀、球头刀、圆角刀，数控车床上的外圆刀、镗刀、切刀、螺纹刀，可以实时监控刀具加工轨迹及图形缩放控制。机床外形也可显示并具有关门保护、零件加工后的测量和保存视窗作业的功能。

数控加工仿真系统功能较为完善、适于教学的使用。其中语法诊断和模拟示教功能可以使学生进行人机交互式学习。即由学生输入NC程序，在模拟运行过程中，系统能及时提供错误信息以及刀具相对移动轨迹的显示以及最终加工的立体效果，再由学生经过简单判断就能很容易的发现和修改NC程序的错误，从而避免教师直接面对学生的指责伤害学生的自尊，也大大减轻了教师批改学生NC程序作业时的繁重负担。使教师能够集中精力以帮助学生解决实际问题，保证了教学质量使教学效果得到显著提高。

第6篇：数控编程入门教学范文

【关键词】数控教学；仿真软件；职专学生；技能操作；实际操作

数控编程与操作是一门对学生思维要求很强的专业技术课，单纯的理论教学，易使初学者感到抽象、难学。学生的知识结构、学习习惯等诸多不利因素，使教学陷入困难的境地。如何降低学习的门槛，激发学习兴趣，化“难学”为“易学”，化“苦学”为“乐学”呢？2004年，我校购进了上海宇龙公司的数控仿真软件。在几年的教学中，我们利用数控仿真软件做了些探索：

1.理论实践相结合

理论与实践是相互联系，二者在学习中是不可缺少的。我们知道理论是靠实践来检验的，而实践则可用理论来进行指导。在仿真实习教学中，理论学习的目的全在于应用。

1.1 从实践入手，调动学生学习理论的积极性

我在仿真实习教学中，总是先拿出已加工好的真实的零件，精致的外观、光洁的表面，吸引着他们，使学生产生也要加工、想实践的心理，调动其积极性，为上好理论课做铺垫。如讲解点位快速移动代码G00，直线插补代码G01，顺时针插补代码G02，逆时针插补代码G03等，都是采用先看再做的方法，同时，提出一系列相关的问题，使学生产生浓厚的兴趣。

有的学生在练习中会产生一些错误，我就用仿真软件的授课演示功能针对这些问题，让学生观察现象，及时纠正程序的错误之处。使之明白没有正确的理论知识就不能够加工合格的零件，产生一种迫切需要通过实践来掌握理论知识的渴望。

1.2 让学生在仿真课中掌握一定的理论

在仿真实习课中，每次我都展示一张难度适当的零件图，用直观的方式提问学生，让他们分析图形及走刀过程，引导学生思考编程指令，得出正确结论，从而来获得知识。如编程时用G71粗车循环的优点是什么？为什么加工外圆用G01直线插补，而回刀用G00快速移动呢？加工锥度时，为什么要用G01指令使 X轴、Z轴同时移动产生角度？这些问题的提出，主要是激发学生的思维活动，使学生通过独立思考来获取知识，并提高学生的语言表达能力。在实习课中学生们感觉理论知识不够用时，我马上抓住时机把理论知识适当地拓展、加深，使学生牢固地掌握知识，掌握实践方法。

2.坚持以技能操作为核心的仿真教学，真正提高学生的实际操作能力。

针对职专学生形象思维较强的特点，在课堂教学上，我进行了大胆的尝试，变传统的课堂教学为以“技能操作为核心”的仿真教学。所谓以“技能操作为核心”的仿真教学是将相关知识与能力，按照其相互之间的关系以及内在的逻辑联系，编成便于学生进行技能操作的相对独立的单元，在计算机上仿真出来。

在数控仿真教学中，如何激发学生技能操作的积极性呢？首先结合学科特点，介绍数控编程知识的实用价值，有意识地让学生了解数控编程与今后工作的密切关系。从学生中挖掘具有实用价值的，能激发学习热情和兴趣的典型事例，充分展现数控编程及操作的价值，使更多的学生对数控编程产生浓厚的兴趣。其次，降低入门的门槛，避开空洞的理论教学，教学过程一开始先进行示范性操作，同时提醒学生认真观察，掌握操作要领。当机床的模拟切削声响起来，切屑飞溅，毛坯随着刀具的加工变成图样要求的工件后，学生的好奇心和求知欲极度膨胀，此时也恰是让学生动手操作，进行模仿的最佳时机。当学生独立完成，兴奋不已时，及时表扬学生所取得的成绩，发现他们的闪光点，鼓励他们勇于战胜自己，激发每位学生的学习自信心，挖掘他们的内在潜能。当学生激动的情绪趋于平静时，及时引导学生积极地思考，工件为什么会变成与图样尺寸一样？机床为什么会自己加工？让学生在一种积极的情感体验中，既学到了知识，又培养了能力。既发挥了学生的主体作用，又提高了课堂教学效果，从而让学生真正体会到学习知识的目的是为了应用，在应用中找出自己现有知识结构的欠缺，促使自己进一步学习相关的理论知识，即“学以致用，以用促学”。

另外，在每一个仿真结束后，我都及时地引导他们思索，对于我们已经做好的零件，你认为还有哪些缺点或者还做哪些改进。当同学们把问题提出来后，再让他们通过讨论，看看自己提出来的问题是不是别人也存在，如果是别人没有研究过的，再进一步制定实施方案，并通过小组讨论确定其可行性，然后在老师的辅导下，把创新后的零件作出来。对于一些有价值的零件，建议他们保留程序，在今后的实际操作中加工出来。目前，我校已有不少学生加工的零件作为展品存在学校的荣誉室中。这样既实现了“用中求创”的教学目标，也为学生将来走上工作岗位打下了良好的基础。

3.把课本内容科学地整合到以“技能操作为核心”的仿真教学中，应贯彻多元整合

职业教育是一种以就业为导向的教育，其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求，服务于特定职业岗位或技术领域。职业中专学校培养的是能在生产现场解决实际问题的技能应用型人才，需要具备综合知识的运用能力及较强的综合职业技能。因此，我们应努力摆脱现有课堂教学理念的束缚，彻底更新观念。作为职专学校专业课教师，应从学校走出去，深入了解市场，准确把握市场需要本专业的毕业生具备哪些技术应用能力，在整合教材时做到心中有数。

在数控编程仿真教学中，应以技术应用能力的培养为核心，以目标培养的实际需要作为课本内容取舍和仿真训练的标准。对课本内容进行多元整合，强调内容的综合性。多元整合的目的是精简课本内容，打破课本章、节体系的完整性，强调课程内容的应用性和必需的基础性。在对课本内容进行多元整合时，应注意：第一，理论知识应以必需够用为度，突出应用与实践，少讲多做；第二，仿真内容应及时反映专业领域的最新发展；第三，课本内容的多元整合绝不是几个仿真的简单叠加或随意拼凑，而是根据知识、能力的内在联系和相互间的逻辑关系进行有机整合。这种遵循学生认知规律的多元整合，有利于学生知识、技能、态度的合理形成与协调发展，为将来走上工作岗位打下坚实的基础。

4.正确处理好以下“关系”

4.1 教师的主导作用与学生的主体作用

在教学过程中，教师是教学的组织者，学生是教学过程中的认识体。师生既相互联系，又相互制约。因此，教师的讲解与学生的学习必须匹配。教师应发挥主导作用，给学生创造条件，让他们发挥主观能动性，自觉的获取知识，充分体现出学生的主体作用，即：引导学生主动学习，逐步学会学习掌握科学知识及其规律，为实践服务。要根据每次教学的经验认真改进教学方法，精心设计教学程序，启迪学生思维，加强技能训练。

4.2 新、旧知识的联系

在教学过程中要学习知识，不断地扩大原有知识范围。“逆水行舟，不进则退”，因而要复习巩固旧的知识。如在数控仿真中加工零件的步骤是：一回参考点，二校对程序，三对刀，四加工，这些已经学过了。而实际加工零件对他们来说又是新知识，要想达到安全正确，必须在仿真系统中反复操作。在仿真机上进行复习就很容易理解很容易地实际操作，并且加深了对此内容的认识。

4.3 “难与易”的关系

在教学过程中，把难懂的问题拆开变为易懂的。以便使学生更快，更好地掌握。如数控加工中，刀具补偿+刀尖半径补偿是较难理解、掌握的内容。在仿真教学中，分五步进行讲解、练习。第一步刀具车削工件端面，来确认Z轴坐标。第二步刀具车削工件外圆，来确认X轴坐标。第三步在刀补中，输入刀尖半径和刀尖方向代码。第四步复位。第五步加工出零件。在教学过程中比较难懂，比较复杂的地方，学生很快地接受了。

再如对刀过程中的计算测量，难度虽然不大，但是有一部分学生对刀具长度补偿和刀尖半径补偿理解的不透，于是我就用教具画图相关知识进行讲解。这样学生们很快就搞懂了，并且能够在较短的时间内读出准确的数值，从而达到了事半功倍的效果。

5.在以“技能操作为核心”的数控编程仿真教学中，还应重视学生经受挫折、克服挫折的教育。

21世纪的竞争是人才素质的竞争，它需要青少年具有坚韧不拔的精神和顽强的斗志。职专学生的年龄大都在15-18周岁之间，大多数意志品质还不够坚强，承受挫折的能力也较弱，所以在模块教学中，应创设让学生尝试“挫折”考验的情境，以此来磨炼学生坚强的意志品质，使学生体验到只有经过艰苦努力，获得的成功才更有价值，从而产生足够的自信和克服挫折的勇气。因此，在教学过程中，我经常有意识地设置“陷阱”，如故意少编一个程序段、参数输入错误等，发生撞刀现象，致使工件车不出来，让学生自己找出失败的原因。当学生真正排除了故障后，就会在“山重水尽疑无路，柳暗花明又一村”的情感体验中既获取了知识，又培养了意志的坚韧性。因此，经受挫折、克服挫折的教育也是帮助学生增强信心的重要一环。这把“双刃剑”用好了，会让学生获益终生。

6.仿真教学中，还应构建多元评价体系。

教学评价直接影响学生学习的主动性和积极性，所以评价要做到：第一，合理且有一定的弹性，答案不能限制太死，只要合理就行。如一些仿真操作中学生实施方案的可行性讨论，实操过程中加工线路等。第二，既要评价技能操作结果，又要评价技能操作的过程。在技能操作中学生所表现出来的良好个性品质要给予充分的鼓励、肯定、嘉奖。第三，转换评价的主客体关系。对学生在课堂上的技能操作情况及结果不仅仅由教师来评，还可以让学生自评或互评。如加工线路的制定、某些图样的理解、坐标点的计算，可采用学生讨论评价的方式，在研讨中发现问题，得出正确结果，学习的主动性、积极性也就调动出来了。

合理进行仿真教学，有利于全面提高学生的实际操作能力，激发独立思考和创新意识，培养学生自主学习和勇于实践的能力，进而提高学生的职业素质。

参考文献

[1] 仿真软件：上海宇龙软件工程有限公司 数控加工仿真系统V3.8.20050607版（25节点）

[2] 《数控编程与操作》 沈阳机床厂出版 2005

第7篇：数控编程入门教学范文

【关键词】安全教育；理论与实际；实训；改革

机械制造业是国民经济中的一个极为重要的支柱产业，在促进国家工业化、现代化的进程中，起着举足轻重的作用。但是随着最近几年的学生步入社会，问题也不断地体现了出来。学生普遍偏向于理论的培养，实践技能不足，实训内容单一落后，在学校的学习以及实训与社会脱节。那么，如何才能保证职校学生的质量，满足企业的需求呢？而这也是职业学校课程改革的首要任务。我们必须让自己的学生学有所用，能够真正的成为技能上的能手，满足企业的需求。普通车工实训，是职业教育中培养学生技能的一项重要内容，也为学生今后能更掌握更多的，更先进的生产技术打下了基础。为了更好地适应企业和社会的需要，也为学生今后能更掌握更多的，更先进的生产技术打下了基础。我认为在车工实训教学中要注意以下几点：

一、安全教育要始终惯穿在整个实训教学中

车工实训具有一定的危险性，教师要注重培养学生具有安全、文明生产的习惯和一丝不苟的工作作风。学生在车工实习教学中存在的安全事故隐患、设备使用与维护的问题以及预防，是学校实习教学管理的重中之重，一旦学生出现安全事故，将对学生、家庭、学校造成严重的影响。因此，老师教育学生执行安全操作规程，显得尤为重要。 为规范实习教学工作，保证实习教学质量，在实习的整个过程中，始终要注意安全教育。它分为：

1、实习初期的遵守安全规则的教育。要让学生认识到安全规程是一种纪律，执行安全规程更是一条纪律。

2、教师对当天进行的实训内容有针对性地进行安全教育。例如车工实习中，经常会碰到学生加工零件校正时，零件装夹好后便启动车床，目测检查是否找正，当卡盘板手还插在卡盘上就启动车床旋转，为预防发生事故，应教育学生要停车、空档、转动卡盘、用划针指向工件进行校正的方法。

3、教师在一天的实训结束之后，面对全体学生要作一个小结，并巩固一下安全教育。例如磨刀的安全问题，车螺纹的安全问题等。

4、实习阶段结束后，学生自我的安全总结。通过这几项安全教育，学生不光在行为上，在内心都能深刻认识到安全的重量性。

二、基础理论与实际操作相结合

为了培养适应现代社会的技术人长，必须要把车工基础理论与实际操作有机地、完美地结合起来，在教学中要注意让学生掌握以下基础知识：

1、详细了解各种车床的结构、性能，以便正确地使用车床和排除故障。要熟悉车床的加油部位及系统，保养和维护好机床。 我每日的要求是擦干净床身及表面各死角，做到漆见本色铁见光。尤其是外露导轨面的清洁特别重要，并要求按规定加油。我将正确保养和维护机床也列入学生考核成绩内，使学生对这项工作能十分重视.

2、熟悉车床附件以及工装卡具、刀具、量具、工具的结构原理，以便正确地使用和保养。

3、教会学生查阅有关的技术资料、手册等。

4、使学生掌握有关车削工作的计算，并将其运用于实践中。

5、看懂图纸，清楚技术要求，教会学生对零件进行分析，并能制定加工工艺，能按要求加工出零件。

三、运用模块化教学方法

普车、数控车实训教学一体化模块的确定，是整个实习训练是的核心内容。只有确定好了最合理的实习内容与模块，实习才能起到最大的效果。一般根据国家高技能人才培养计划，结合各个学校现有实训条件来确定。

其中，普车实习训练为第一阶段，也就是将我们以前的传统实训内容做一下改革。使之能够更好的为数控车打下基础。大体可以分为以下几个模块：

①普车的文明生产、安全操作；②车床系统传动路线；③车床的

维护与保养；④车削的基本知识；⑤车刀基本角度的定义及其初步选择；⑥典型零件的工艺分析与车削。这六大模块最终为数控编程与工艺、数控仿真、数控系统、cad/cam模块的教学服务。

至于对学生实习水平的要求，可以以中、高级职业资格考核为要求，对于普车六个模块的实习，可以分三个时期进行（初、中、后期）实训时间可以在10周左右，接着安排数控车模块的实习为第二阶段，最重要的是要让所有学生都有实训工位，能够有充裕的时间来自己进行实践操作。同样可以分为三个时期进行，实训时间约12周左右。初期的任务是入门，打下数控车相关的基础知识；中期根据学生整体接受情况，进行适当调整；后期可以以一些典型的零部件为实践对象，以学生自练为主，教师进行检查、辅导，进行模块的具体应用以及训练，并且通过一定时间的强化训练来达到相应的技术等级。而在其中，普通车床典型零件的工艺分析模块的教学是重点，也是难点，它是数控车实训教学的基础。因此，只有加大普车典型零件的分析及车削的教学，抓住重点，分析难点，针对学生的具体情况来采取有效的方法，循序渐进，而对于比较难掌握的复杂内容，我们可以将难点分解成几个比较容易理解和掌握的部分，化难为易，层层深入来便于学生掌握，这样才能保证生产实习模块教学的质量。总之，普车技能的熟练操作是数控车的前提和保证，为学习数控仿真及上机操作提供了必要的条件。

四、普车实训改革为数控车实训服务

在普车实训教学中，突出对学生自身能力的培养，在实训教学时，让学生成为教学活动中的主角。充分调动学生的主动性，而教师只作为引路人和答疑者，让学生在解决教师给出的项目中培养学习能力。在实习教学的后期，让学生有更多的自由支配，让学生学会时间的合理安排和分配，并学会协调与合作。鼓励和支持学生进行发明和创新。这个时候，教师可以加大指导有关专业学生课程设计的力度，使学生的理论能够真正和实践结合起来，让实践服务于课程设计，使学生的设计具有更强的实用性和说服力，而不是像以前的一些空空而谈。通过这些形式的教学改革，学生的技能水平和素质得到提升，使他们在第二阶段的数控车实训中的编程、仿真、上机、操作等能够更加的相互融通，训练内容更通俗易懂，并能在较短的时期内基本掌握，这样即避免了数控车实训单一的教学模式，又降低了学生直接上机操作的难度，可以达到相互补充、相互促进的目的，同时，又达到了普车为数控车服务的目的。

在普通车工实训教学中还有许多问题值得我们去思考，如何在这项实训教学工作中做得更好，还需要我们不断地去探索

参考文献：

第8篇：数控编程入门教学范文

Abstract: How to better improve the teaching effect is the problem that each of teacher have to face. In the mechanical CAD / CAM teaching of secondary NC professional, the use of case leading and mission-driven improves the students' interest in learning and enhances students' learning confidence and cultivates the creativity ability, self-learning ability and cooperative ability of students.

关键词: 计算机辅助绘图与制造;项目引领

Key words: computer-aided drawing and manufacturing;project lead

中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)23-0213-01

0引言

案例教学法也叫实例教学法或个案教学法,它是在教师的指导下,根据教学目标和内容的需要,采用案例组织学生进行学习、研究、锻炼能力的方法。实践证明,运用“案例教学法”能收到良好的教学效果。《机械CAD/CAM》是数控专业的主干课程之一,是一门综合性极强的课程,其教学内容涉及《机械制造工艺》、《金属材料》、《数控原理》、《刀具》,具有面广、环节多、难度大的特点。该课程要求学生能够全面系统地掌握计算机画图及用计算机设计数控加工程序和如何输入数控机床进行加工的知识和理论,若在教学中只注重强调各个知识点,而忽视实际操作的连续性,对学生的学习吸引力、学习收获、学习内容的理解力、激发学习的热情和学习思维的启发等是比较小的。所以,在《机械CAD/CAM》课程的教学中,除了传统的讲解以外,还需要进行相应的案例分析,只有这样,才能使学生通过案例教学有利于增强学生自信心,激发学生的求知欲,有利于提高学生分析问题和解决实际问题的能力,有利于深化学习,有利于学生创新意识的形成,达到学以致用。

案例教学没有固定的模式,但不论为何种模式,都离不开几个基本实施环节。通常而言,案例教学包含以下4个基本环节。

1精选案例,培养学生的自学能力

在授课前结合教学内容实际,精心设计,学生掌握知识的过程是循序渐进的,尤其是现在的中职学生,学生的接受能力较差,学习积极性不高,教师应该帮助他们树立信心,打消这种顾虑。在最初教学入门的时候,可以从绘制最简单的几何图形,和对这些几何图形的电脑编程的制定开始,然后是绘制一些中等复杂圆弧连接图及电脑编程的制定,到最后是绘制复杂的零件图到此时电脑编程对他们已经是非常熟练,自己就能制定。在这个过程当中,学习的命令由简单到复杂,学生完成任务的过程也由易到难,在不断的尝试中掌握所有命令的使用。我的做法一般是从学生“师兄师姐”各个阶段的作品中选取功能较完整、做得比较好的项目作为讲解项目,切合广大学生实际水平,有利于调动学生学习的积极性和自信心,同时也增添了几分“挑战”的色彩。在课堂分析、讨论之前,将案例分发给学生,要求学生查找类似数控加工零件的方法及画图的方法,以便找到分析该案例的理论依据。这就是案例的准备阶段。

2精心组织案例教学环节,鼓励学生积极参与

这一环节又可以说是课堂分析、辩论环节。此环节又可细分为几个步骤,即:首先教师将全班学生分为若干小组,以小组为单位对图形的绘制及刀路的设计进行分析、讨论、辩论,在这个过程教师营造自由讨论的气氛和环境,在这个过程要督促每个学生积极参与,发表自己的观点、见解,在自己发言结束后,要善于听取别人的见解,汲取他人的新观点。小组讨论结束后形成统一的意见或认识。然后,各小组可指派代表向全班对案例作一分析,阐述各自观点,并作小结发言。教师应鼓励学生珍视难得的发言机会,大胆主动地表达自己对问题的见解,以锻炼自己的口语表达能力、思辩应变能力以及灵活运用知识的能力。此时教师好比为主持人,教师的主要任务是组织、引导学生讨论,避免偏离讨论的方向和正题,值得一提的是,在讨论中教师不要直接表露自己的观点,以免学生产生依赖心理。若学生的观点不一致,可使其展开讨论;若学生分析判断有错误,采取间接提问的方式,使学生意识到问题出在哪里,自觉加以修正。我们可以看到学生通过这一过程的学习,可以达到学生和学生及学生和教师之间的知识与经验共享,达到教学、学学相长的目的。不仅使教学内容的学习与研究得到深化,这种合作精神是学生走上工作岗位最需要的,在这个过程中学生团结协作,在一个宽松的环境学习,既培养他们自立,有培养他们继续学习的信心。

3案例总结

案例分析、讨论结束后,及时总结本次讨论。在这个过程中注重学生经验与智慧的开发。指出本次案例讨论的思路、讨论的难点、重点、主要解决的问题、如何运用理论知识,评述本次讨论不足之处与成功之处,对于热点、难点问题进行进行情景模拟、还可以进行讨论,使学生感悟,在感悟中学习,在解决问题的过程中不断提高自身的能力,使体验成为终身的记忆和经验。还可对学生的表现加以评价,并对学生的课堂表现作为平时成绩记录在案,以激励学生下次更好地参与讨论。

4布置个性化作业,培养学生技术思维创新能力

最后一个环节是根据课堂作业布置课后作业,作业选择有趣味, 有价值的内容, 使作业有真正的实际意义,要把学生放到主体的位置,充分发挥学生的创造潜能,培养学生的综合能力。在这个过程中学生自己设计图纸,加工要求,自己制定程序,通过应用自己学习的知识解决问题,同时也培养学生正确认识自我的意思,增强学习信心,从而促进学生自我锻炼、自我提高,在学习中不断成长。

第9篇：数控编程入门教学范文

关键词：机床坐标系 三级工件坐标系 零点偏移

坐标是数控机床操作和编程时用来表达空间位置的基本对象。如何建立和设定坐标系是学习数控机床操作的基础性入门知识，也是初学者难以理解和掌握的内容。随着CAD/CAM技术的发展，机床的编程和操作会显得愈加轻松和高效。科学合理地设定坐标系，深刻理解各坐标系的设定原理，灵活地运用各种方法建立坐标系就成为了数控机床操作的重要内容。因此，正确地理解各个坐标系的概念及它们之间的关系，是熟练操作数控机床的前提和基础。

1 操作中的错误现象

初学者学习机床编程和操作时，各种错误现象出现较多，具体如下：（1）采用试切法对刀后，未将参数记录于Offset零偏数据区便移开刀具，工件实际零点高于设定位置，导致实际加工时深度达不到程序要求，或刀具根本不能触及工件。（2）在Offset零偏状态下，坐标值位置记录错误，导致零偏指令使用前后不一致。（3）程序开头未使用G54（～G59）指令激活工件坐标系，导致刀具不能触及工件或发生安全事故。（4）机械式记忆操作，在【测量工件】操作方式下，未将刀补数据清零而使用自动计算，导致工件零点发生偏移。（5）借助寻边器和Z轴设定器等仪器进行间接对刀方式操作，在【测量工件】方式下，不能正确设定偏移方向和偏移距离。（6）利用CAD/CAM软件编程时，忽略图形在坐标系中的定位，导致程序无效。种种错误表明机床的操作者只是机械地模仿和记忆各种操作，不能正确理解坐标系的概念及相互间的关系，导致各种错误出现，严重时还会发生各类操作事故。这就需要我们教学指导人员积极探索教学方法，科学安排教学内容，灵活运用各种教学手段，增强初学者对坐标系的理解。

2 机床坐标系

机床坐标系是由机床制造厂家在生产制造机床时设定的一个机械坐标系，分别在数控铣床的每个进给运动方向安装一个机械挡块来设定机床零点位置[1]。机床坐标系的三根坐标轴：X，Y，Z，各轴位置符合右手笛卡儿坐标系的位置关系。轴的正负方向为刀具相对工件的运动方向（刀具不一定做绝对运动），坐标系的原点定在机床零点，是所有坐标轴的零点位置。

在SIEMENS操作系统下，按【加工区域操作键】，可切换为坐标位置界面（如图1所示）。若保持【基本设定】的参数为零，则画面显示的坐标值即为刀具当前所处空间位置在机床坐标系的坐标。移动刀具，坐标会同步变化，通过观察屏幕数据可知刀具当前空间位置的具体坐标。

图1 坐标位置界面

工件若已固定安装到工作台上，其上任何一点的坐标也就同步确定。此时移动工作台，工件同步移动，但工件任何一点的坐标不再改变，改变的只是刀具的空间位置和坐标。

进行零件的批量生产时，需安装支撑垫铁和定位块，保证每个工件都是安装在工作台的相同位置，从而保证每个工件安装后都处在机床坐标系内的相同坐标处。

SIEMENS系统每次开机，在坐标位置显示状态下显示的刀具当前坐标值为（0，0，0），很显然这是不正确的，因为关机前刀具所处位置未必都是处在机床坐标系的零点，虽然在此状态下移动刀具，系统也会跟踪并显示刀具的当前坐标，但此时屏幕的坐标值和刀具所处空间位置的坐标值不统一，若在此状态启动先前的零件程序进行批量生产，必然发生刀具不能触及工件或发生重大安全事故。因此，务必进行回原点（回参考点）操作，使机床的每个坐标轴自动回到零点位置，并将系统坐标自动清零，从而修复机床坐标系的开机错误。 具体操作如下：

（1）按动，进入回参考点状态。

（2）按动分别将各坐标轴回到零点。

（3）显示符号，表明坐标轴未回到参考点；若显示符号，则表明坐标轴已经回到参考点[2]。

要求：各轴回参考点之前应处于零点以内。当选择另一种运行方式（MDA，AUTO，JOG）结束该功能。

3 工件坐标系

编写零件的加工程序时，可能工件尚未装夹，工件处在机床坐标系中的坐标便未确定，因此无法使用机床坐标系来表达工件的各点坐标，须在工件上寻找一个参考点作为编程基准，这就必须建立另一个坐标系――工件坐标系（或称编程坐标系），工件坐标系就是由编程人员根据编程需要而设定的坐标系，坐标系的原点可在编程图纸（或工件）上自由设定，而坐标轴必须与机床坐标系一致。原点位置的设定原则需满足以下条件：（1）方便计算和表达各编程坐标；（2）方便对刀操作。

由于工件坐标系的原点是编程时人为设定点，在装夹好工件后，机床自身是不能识别该点的，必须在系统执行程序前将该位置告知机床，这一过程就是通过对刀操作来实现的。因为数控系统能反馈刀具在坐标系内的实时坐标，对刀就是将刀具与工件坐标系的原点位置重合（也可使用间接对刀计算出该点坐标），获取工件装夹后该点在机床坐标系里的坐标值，然后将该坐标值保存下来。

操作时，将刀具停留在该点，记录保存该位置坐标值的操作方法有如下两种，分别建立不同级别的工件坐标系：

3.1 第一级工件坐标系

操作方法如下：

（1）按，进入坐标位置画面，按【基本设定】。

（2）按【X=0】【Y=0】【Z=0】，直接将该点设成工件坐标系的原点，也可采用间接对刀，计算出工件原点的坐标值后，通过数据输入的方式写入X，Y，Z 对应参数区。

一级工件坐标系也称基础坐标系，是位于底层的工件坐标系。该坐标一旦建立，便处于激活状态，在AUTO自动运行状态下执行的程序或在MDI状态下运行的程序，将以该点作为工件原点执行。

用【基本设定】建立的一级工件坐标系只能记录一个空间位置，并始终以该位置作为当前坐标系工作，操作者若想设定另一个位置作为工件坐标系，只能将其覆盖，因此以该方式建立的工件坐标系只能作为单件生产，批量生产方式就显得很不方便。

3.2 第二级工件坐标系

该坐标系是操作者最常用也是生产中最方便使用的坐标系，在SIEMENS 802D操作系统中有6个指令可供操作者使用（G54～G59），可以分别记录6个空间位置作为工件坐标系的原点，也就表明可以同时建立6个工件坐标系，有的操作系统（如FANUC OI MC）可同时存储100多个位置。具体操作时，可使用以下两种方法：

3.2.1 自动计算零点偏置值

选择进入图2操作界面。

图2 自动计算零偏状态

操作步骤：

（1）将刀具移动至相对工件的所需位置（相对工件坐标系的已知位置）；

（2）按，选择零点偏置方式（如G54）；

（3）分别选定要计算的坐标轴，在偏置项输入偏置尺寸；

选择【计算】，系统自动计算出零点位置，并实现同步保存。

3.2.2 手动输入零点偏置值

按Offset param后选择进入零偏设置界面（如图3所示）。

图3 手动设定零偏状态

操作步骤：

（1）将光标移到适当位置（如G54）。

（2）通过编辑面板的数字键将当前位置的WCS坐标值 （前一组坐标值） 记录到对应指令的单元格内。

（3）选择【改变有效】，保存该数据。

SIEMENS系统操作时应特别注意，用G54（～G59）建立的二级工件坐标系是临时有效坐标系，具体使用规则是：当程序执行到G54指令时，该坐标系激活成为当前坐标系，若程序执行另一个零点偏移指令（如G58），则关闭当前的G54坐标系，新坐标系生效。当程序执行完毕（执行到M02）或按RESET复位键，该坐标系关闭，系统自动恢复一级工件坐标系为当前坐标系。

3.3 第三级工件坐标系

第三级工件坐标系是由TRANS（或ATRANS）指令建立的工件坐标系，编程人员可在原某级坐标系的基础上，再次偏移工件坐标系的原点位置，满足下一步的编程需要。

指令使用格式为：TRANS/ATRANS X…Y…Z…其中，X，Y，Z分别表示新工件坐标系原点在原工件坐标系中的坐标。当程序再次执行到单独的TRANS（或ROT/SCALE/ MIRROR）指令时，关闭此级坐标系，系统自动回复到上级工件坐标系中工作。

4 结束语

机床坐标系及三级工件坐标系构成了数控机床编程和操作时的复杂坐标系系统，机床坐标是位于最底层的坐标系，然后是第一、第二或第三级坐标系，当底层的坐标系发生变化时，上层坐标系也必然相应发生变化。

不同的操作者对于各级坐标系有着不同的操作习惯和使用方法，甚至有些操作人员在未建立任何一级的工件坐标系时，直接使用刀具补偿在机床坐标系中就可实现对工件的加工。当然工件坐标系建立的层次越多，意味着加工期间各级坐标系间变换也就越灵活。深刻理解各级坐标系的工作特点和建立方法，才能使手工编程工作变得得心应手。

参考文献