摘要：從教學(xué)機(jī)床與生產(chǎn)機(jī)床的工作特點方面、從管理和維修方面，指出了教學(xué)數(shù)控機(jī)床使用過程中存在的問題，并分析其原因，提出了改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；管理；維護(hù)

數(shù)控機(jī)床是利用數(shù)字化信號對機(jī)床的運動及其加工進(jìn)行控制的機(jī)床，是數(shù)控技術(shù)與機(jī)床技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它有加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)效率高、對零件加工的適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點，使其應(yīng)用日益擴(kuò)大，已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)的標(biāo)志性裝備。

我國目前的現(xiàn)狀是：國內(nèi)數(shù)控技能人才嚴(yán)重缺乏，阻礙了我國制造實力的提高，教育部等六部委啟動了“制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)技能型緊缺人才培訓(xùn)工程”，對高技能型人才的培養(yǎng)提出了具體的方案。許多高職院校根據(jù)自身特點、結(jié)合市場需要，開設(shè)了數(shù)控技術(shù)專業(yè)，為滿足實踐教學(xué)，除設(shè)置實訓(xùn)基地外，還相繼配備現(xiàn)代化的數(shù)控機(jī)床等設(shè)備。數(shù)控機(jī)床是精密的機(jī)電一體化產(chǎn)品、價格昂貴，其管理和維修要求嚴(yán)格，如何管理和維護(hù)好這些數(shù)控機(jī)床，使之更好地滿足教學(xué)需求，最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢，已經(jīng)成為各個學(xué)校普遍關(guān)注的問題。本文經(jīng)對各校教學(xué)實訓(xùn)基地的調(diào)研，根據(jù)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)原理及使用特點，結(jié)合設(shè)備管理方面的實踐經(jīng)驗，分析了教學(xué)用數(shù)控機(jī)床使用中出現(xiàn)的問題，并提出了改進(jìn)措施，以供同行參考。

一、教學(xué)用數(shù)控機(jī)床的特點

教學(xué)用數(shù)控機(jī)床與生產(chǎn)用數(shù)控機(jī)床相比主要有下列特點：1）使用目的不同。生產(chǎn)用數(shù)控機(jī)床的主要目的是提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，以生產(chǎn)為主。教學(xué)用數(shù)控機(jī)床主要是用于滿足教學(xué)工作，將學(xué)生的理論知識通過實際操作轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^認(rèn)識的機(jī)床，是一種以試驗為主的機(jī)床。2）操作人員不同。生產(chǎn)用數(shù)控機(jī)床的操作人員，一般是具有豐富實踐經(jīng)驗的工人。教學(xué)用數(shù)控機(jī)床的操作人員，大部分是新手——學(xué)生，第一次將理論知識轉(zhuǎn)化為實踐的操作，經(jīng)驗很少，所以故障率較高。3）維修和管理方式不同。

摘要：本文結(jié)合教學(xué)實踐，通過對信息化教學(xué)手段在數(shù)控專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了舉例，分別從多媒體使用、數(shù)控仿真軟件應(yīng)用、數(shù)字資源庫建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)平臺運用等信息化教學(xué)方法展開分析，提出了數(shù)控專業(yè)的教學(xué)信息技術(shù)應(yīng)用策略與途徑的建議，從而有效推進(jìn)了教學(xué)過程中對信息技術(shù)的應(yīng)用，也為實現(xiàn)一體化教學(xué)提供保證。

關(guān)鍵詞：信息化教學(xué)；數(shù)控專業(yè)；仿真軟件

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息化教學(xué)也逐漸融入了各科專業(yè)教學(xué)中。數(shù)控加工專業(yè)是為數(shù)控及相關(guān)專業(yè)生產(chǎn)輸送高素質(zhì)勞動者和高技能型人才的重要專業(yè)，因為其專業(yè)實踐性強(qiáng)，且專業(yè)發(fā)展更趨于現(xiàn)代化、智能化等特點，更順應(yīng)了信息化環(huán)境下教育發(fā)展的需要。因此，如何利用信息技術(shù)環(huán)境的優(yōu)勢，輔助數(shù)控專業(yè)的教學(xué)，在信息技術(shù)環(huán)境中探索出合理的教學(xué)模式和有效的教學(xué)方法、尋找信息化教學(xué)創(chuàng)新的途徑是值得我們?nèi)パ芯康膯栴}。

一、多媒體制作，緊扣知識點

數(shù)控專業(yè)綜合性高，實踐性強(qiáng)，而技工院校的學(xué)生相對而言基礎(chǔ)差，對理論的學(xué)習(xí)往往是其薄弱點。教師通過信息化將課堂教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容以圖文、影音等形式直觀展示，教學(xué)內(nèi)容就變得豐富、有趣、生動、形象，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和吸引學(xué)生的注意力。所選取的圖片、視頻、動畫要能夠突出教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點，才能幫助學(xué)生理解知識點。在動態(tài)課件上，如刀具軌跡可以制作成PPT路徑動畫，能讓學(xué)生更加清楚地了解刀軌的特點。在視頻的選取上面，教師可以數(shù)控車床加工典型零件工藝葫蘆為例，在創(chuàng)設(shè)情境中，錄制企業(yè)對產(chǎn)品的訂單進(jìn)行外包的任務(wù)，急需完成小批量的工藝葫蘆；在引出任務(wù)中，可以播放工藝葫蘆造型的視頻，讓學(xué)生對加工產(chǎn)品的輪廓有直觀的認(rèn)識；在任務(wù)探究過程中，可以給學(xué)生提供在線學(xué)習(xí)的微課視頻，就知識鏈接的針對G73指令的運用進(jìn)行講解，供學(xué)生自學(xué)。在任務(wù)實施過程中，教師可以播放數(shù)控機(jī)床操作演示視頻，讓學(xué)生了解操作要點和注意事項，從而在實踐過程中注意規(guī)范操作。微課是以典型教學(xué)視頻為主要載體，針對某個學(xué)科知識點（如重點、難點、疑點、考點等）或教學(xué)環(huán)節(jié)（如學(xué)習(xí)活動、主要、實驗、任務(wù)等）而設(shè)計開發(fā)的一種情景化、支持多種學(xué)習(xí)方法的在線視頻課程資源。在制作微課過程中應(yīng)注意的是，制作的微課視頻時間不宜過長，5～8分鐘即可；內(nèi)容應(yīng)緊扣某個知識點，并且內(nèi)容簡單明朗，語言精練，不要過分冗長拖拉，時間過長反而會消耗學(xué)生注意力。微課視頻盡量體現(xiàn)短、小、精、趣，從而有效地發(fā)揮課前先學(xué)、課中模仿、課后拓展的作用。在課件的制作上，教師切勿翻版課本內(nèi)容或者就是加上幾張圖片；對于圖片、視頻的選用要典型，與實際課程內(nèi)容不符的不要直接拿來使用；并且，教師不能過分依賴課件，而導(dǎo)致缺少師生互動。

二、模擬仿真，充分開發(fā)

摘要：從教學(xué)機(jī)床與生產(chǎn)機(jī)床的工作特點方面、從管理和維修方面，指出了教學(xué)數(shù)控機(jī)床使用過程中存在的問題，并分析其原因，提出了改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；管理；維護(hù)

引言

數(shù)控機(jī)床是利用數(shù)字化信號對機(jī)床的運動及其加工進(jìn)行控制的機(jī)床，是數(shù)控技術(shù)與機(jī)床技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物[1,2]，它有加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)效率高、對零件加工的適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點，使其應(yīng)用日益擴(kuò)大，已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)的標(biāo)志性裝備。

我國目前的現(xiàn)狀是[3]：國內(nèi)數(shù)控技能人才嚴(yán)重缺乏，阻礙了我國制造實力的提高，教育部等六部委啟動了“制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)技能型緊缺人才培訓(xùn)工程”,對高技能型人才的培養(yǎng)提出了具體的方案。許多高職院校根據(jù)自身特點、結(jié)合市場需要，開設(shè)了數(shù)控技術(shù)專業(yè)，為滿足實踐教學(xué)，除設(shè)置實訓(xùn)基地外，還相繼配備現(xiàn)代化的數(shù)控機(jī)床等設(shè)備。數(shù)控機(jī)床是精密的機(jī)電一體化產(chǎn)品、價格昂貴，其管理和維修要求嚴(yán)格，如何管理和維護(hù)好這些數(shù)控機(jī)床，使之更好地滿足教學(xué)需求，最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢，已經(jīng)成為各個學(xué)校普遍關(guān)注的問題。本文經(jīng)對各校教學(xué)實訓(xùn)基地的調(diào)研，根據(jù)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)原理及使用特點，結(jié)合設(shè)備管理方面的實踐經(jīng)驗，分析了教學(xué)用數(shù)控機(jī)床使用中出現(xiàn)的問題，并提出了改進(jìn)措施，以供同行參考。

1教學(xué)用數(shù)控機(jī)床的特點

摘要：隨著中國制造業(yè)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床人才的需求越來越大，對人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。然而，當(dāng)前我國技工學(xué)校在數(shù)控機(jī)床教學(xué)中依然存在一些問題。文章重點分析了這些問題，并提出針對性的解決對策，希望給相關(guān)管理者提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：技工學(xué)校；數(shù)控機(jī)床；問題；對策

技工學(xué)校是我國培養(yǎng)技術(shù)工人的重要渠道，隨著我國制造業(yè)的不斷發(fā)展，對機(jī)械加工人才尤其是數(shù)控機(jī)床人才的需求越來越大。技工學(xué)校數(shù)控機(jī)床教學(xué)一直存在諸多不足，必須予以調(diào)整和改正。

1技工學(xué)校數(shù)控機(jī)床教學(xué)中存在的問題

1.1學(xué)生學(xué)習(xí)能力不足，積極性較差。通常情況下，技工學(xué)校接收的學(xué)生，都屬于初中成績較差的學(xué)生。這些學(xué)生在小學(xué)、初中階段，相關(guān)知識掌握程度薄弱，并且自身的學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)，而且對學(xué)習(xí)缺乏積極性，所以造成數(shù)控專業(yè)的學(xué)習(xí)效率較低。比如，很多學(xué)生因為數(shù)學(xué)知識匱乏，導(dǎo)致數(shù)控編程不會計算坐標(biāo)；教師被迫還講解解基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識[1]。學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差、能力弱、積極性不強(qiáng)，是制約學(xué)生學(xué)好數(shù)控機(jī)場的最大障礙。1.2所需知識脫離需求，應(yīng)用性不強(qiáng)。就當(dāng)前技校數(shù)控機(jī)床專業(yè)教學(xué)來看，一方面教材知識與需求脫節(jié)，理論知識過深過難，實踐實施過于陳舊，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)非未來所需。另一方面，技校學(xué)生基礎(chǔ)較差，一些非常重要但具有一定難度的課程，學(xué)校難以開展，比如CAD、CAM等等。這些課程，學(xué)生一方面學(xué)習(xí)困難很大，另一方面學(xué)生興趣不足。這樣學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)以后，對數(shù)控機(jī)床原理、編程、工藝、維修都沒有深入掌握，所以實際能力也無法得到保障。此外，學(xué)校受制于資金，實習(xí)使用的設(shè)備相對落后，而且數(shù)量不足，學(xué)生的對設(shè)備的應(yīng)用、實踐機(jī)會匱乏，所以學(xué)生難以真正掌握先進(jìn)技術(shù)，熟悉先進(jìn)的設(shè)備，所學(xué)知識和技術(shù)應(yīng)用性不強(qiáng)[2]。

2技工學(xué)校數(shù)控機(jī)床教學(xué)的解決對策

摘要：從教學(xué)機(jī)床與生產(chǎn)機(jī)床的工作特點方面、從管理和維修方面，指出了教學(xué)數(shù)控機(jī)床使用過程中存在的問題，并分析其原因，提出了改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床管理維護(hù)

數(shù)控機(jī)床是利用數(shù)字化信號對機(jī)床的運動及其加工進(jìn)行控制的機(jī)床，是數(shù)控技術(shù)與機(jī)床技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物[1,2]，它有加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)效率高、對零件加工的適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點，使其應(yīng)用日益擴(kuò)大，已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)的標(biāo)志性裝備。

我國目前的現(xiàn)狀是[3]：國內(nèi)數(shù)控技能人才嚴(yán)重缺乏，阻礙了我國制造實力的提高，教育部等六部委啟動了“制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)技能型緊缺人才培訓(xùn)工程”,對高技能型人才的培養(yǎng)提出了具體的方案。許多高職院校根據(jù)自身特點、結(jié)合市場需要，開設(shè)了數(shù)控技術(shù)專業(yè)，為滿足實踐教學(xué)，除設(shè)置實訓(xùn)基地外，還相繼配備現(xiàn)代化的數(shù)控機(jī)床等設(shè)備。數(shù)控機(jī)床是精密的機(jī)電一體化產(chǎn)品、價格昂貴，其管理和維修要求嚴(yán)格，如何管理和維護(hù)好這些數(shù)控機(jī)床，使之更好地滿足教學(xué)需求，最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢，已經(jīng)成為各個學(xué)校普遍關(guān)注的問題。本文經(jīng)對各校教學(xué)實訓(xùn)基地的調(diào)研，根據(jù)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)原理及使用特點，結(jié)合設(shè)備管理方面的實踐經(jīng)驗，分析了教學(xué)用數(shù)控機(jī)床使用中出現(xiàn)的問題，并提出了改進(jìn)措施，以供同行參考。

一、教學(xué)用數(shù)控機(jī)床的特點

教學(xué)用數(shù)控機(jī)床與生產(chǎn)用數(shù)控機(jī)床相比主要有下列特點：使用目的不同。生產(chǎn)用數(shù)控機(jī)床的主要目的是提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，以生產(chǎn)為主。教學(xué)用數(shù)控機(jī)床主要是用于滿足教學(xué)工作，將學(xué)生的理論知識通過實際操作轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^認(rèn)識的機(jī)床，是一種以試驗為主的機(jī)床。操作人員不同。生產(chǎn)用數(shù)控機(jī)床的操作人員，一般是具有豐富實踐經(jīng)驗的工人。教學(xué)用數(shù)控機(jī)床的操作人員，大部分是新手——學(xué)生，第一次將理論知識轉(zhuǎn)化為實踐的操作，經(jīng)驗很少，所以故障率較高。維修和管理方式不同。生產(chǎn)用數(shù)控機(jī)床往往配有專業(yè)的維修人員，一般都是有計劃、系統(tǒng)性的管理和維修。教學(xué)因數(shù)控機(jī)床缺少專業(yè)人員進(jìn)行管理和預(yù)防性維護(hù)，往往是故障發(fā)生后再去彌補(bǔ)，很少將故障消除在萌芽狀態(tài)。使用效率不同。與生產(chǎn)用數(shù)控機(jī)床相比，教學(xué)用數(shù)控機(jī)床作為一種演示型機(jī)床，大部分時間處于停工狀態(tài)，機(jī)床的利用率不高，可能造成資源浪費。

一、數(shù)控加工專業(yè)教學(xué)中存在的問題

目前，許多中職、技校數(shù)控專業(yè)的課程，沒有開設(shè)如數(shù)控機(jī)床電氣控制與檢修方面的課程，導(dǎo)致學(xué)數(shù)控加工專業(yè)的學(xué)生，對諸如數(shù)控機(jī)床如何返回參考點、機(jī)械手如何換刀、主軸如何裝刀松刀等工作原理不甚了解，不利于學(xué)生熟練掌握數(shù)控機(jī)床的工作過程，導(dǎo)致學(xué)生在工作中遇到簡單的故障無法排除，甚至對于由參數(shù)設(shè)置不當(dāng)造成的簡單故障也無法解決。

二、如何將數(shù)控機(jī)床的工作原理及過程落實到數(shù)控教學(xué)中

數(shù)控機(jī)床的工作原理涉及計算機(jī)、電氣、液壓、氣動和機(jī)械等多方面的知識。項目融合教學(xué)法就是將數(shù)控機(jī)床的工作過程歸納出幾個典型的任務(wù)，比如，數(shù)控機(jī)床如何返回參考點、刀庫如何找刀、機(jī)械手如何換刀、主軸如何裝刀松刀、工作臺如何交換等。針對這些常見實用項目，采取與數(shù)控加工教學(xué)相融合的形式，讓學(xué)生不但知道如何操作完成這些項目，同時還能了解其工作原理及工作過程，保證學(xué)生知其然更知其所以然，從而拓展、提升其專業(yè)技能水準(zhǔn)。下面以數(shù)控機(jī)床返回參考點的工作過程作為典型任務(wù)，梳理分解知識點如下：1.數(shù)控系統(tǒng)采用。Fanuc0i-C。2.數(shù)控機(jī)床返回參考點的目的是建立機(jī)床坐標(biāo)系，使系統(tǒng)能正確識別坐標(biāo)軸所在的位置，通常采用半閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床，它所使用的測量反饋裝置均為增量式脈沖編碼器或絕對式脈沖編碼器。絕對式脈沖編碼器帶有SRAM存儲器能實時保存坐標(biāo)軸的位置，不需進(jìn)行返回參考點操作。而對于采用增量式脈沖編碼器的數(shù)控機(jī)床，每次開機(jī)、急停和報警都要進(jìn)行返回參考點操作。3.返回參考點涉及的系統(tǒng)參數(shù):PRM1002#1DLZ0-回參考點使用擋塊1-回參考點不使用擋塊；PRM1006#5設(shè)定各軸返回參考點方向，0-按正方向1-負(fù)方向；PRM1420設(shè)定各軸快速運行速度；PRM1425設(shè)定各軸返回參考點的FL速度；PRM1850各軸的柵格偏移量；4.數(shù)控機(jī)床返回參考點控制原理。以采用帶減速擋塊（參數(shù)1002#1DLZ0-回參考點使用擋塊，1-回參考點不使用擋塊）的柵格信號返回參考點為例。系統(tǒng)返回參考點前要手動（或手輪）方式遠(yuǎn)離參考點，按下返回參考點方式按鈕REF（即G43.7的狀態(tài)變?yōu)椤?”），若讓X軸回參考點，則按下X軸點動按鈕（+X），這時軸啟動信號G100.0或G102.0（由系統(tǒng)參數(shù)1006#5設(shè)置）的狀態(tài)變?yōu)椤?”，這時X軸以快速（由參數(shù)1420設(shè)置）向參考點方向移動，當(dāng)減速擋塊壓下減速開關(guān)，將減速信號（*DECX9.0變?yōu)椤?”）反饋給數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)接收到此信號后，發(fā)出X軸減速指令，此時X軸以低速（由參數(shù)1425設(shè)置）向參考點方向繼續(xù)移動，當(dāng)減速擋塊脫離減速開關(guān)（X9.0變回“1”狀態(tài)）后，系統(tǒng)開始尋找脈沖編碼器一轉(zhuǎn)信號，當(dāng)系統(tǒng)接收到一轉(zhuǎn)信號后，繼續(xù)以低速移動一個柵格偏移量（由參數(shù)1850設(shè)置），然后停在（由系統(tǒng)參數(shù)1240設(shè)置）的參考點上，并將參考點到達(dá)信號F94.0和參考點完成信號F120.0的狀態(tài)置“1”，至此X軸返回參考點完成。如下圖所示：陴陴陴因因因因工作臺減速開關(guān)*DECn淤于盂榆擋塊回參考點方向速度PRM1006#5FL速度PRM1425時間快移速度PRM1420加減速常數(shù)參數(shù)1620JOG+REFPCZ*DECnGRID柵格偏移量PRM1850參考計數(shù)器容量PRM1821FANUC0iC系統(tǒng)返回參考點示意圖淤于盂榆5.數(shù)控機(jī)床返回參考點故障檢修及案例如何檢修數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的返回參考點故障，關(guān)鍵是要了解返回參考點的工作原理，其主要故障原因有伺服系統(tǒng)故障、減速開關(guān)故障、檢測裝置故障、系統(tǒng)測量板故障及外圍故障等。故障現(xiàn)象：一臺采用FANUC0iMC系統(tǒng)的立式加工中心，X軸找不到參考點，出現(xiàn)超程報警。故障分析：查看返回參考點過程，X軸一直快速向前運動，無減速且PMC輸入信號X9.0無變化，直到出現(xiàn)超程報警。說明是減速開關(guān)有問題，檢查發(fā)現(xiàn)減速開關(guān)已損壞。故障排除：更換減速開關(guān)，故障排除。

三、結(jié)語

通過以上數(shù)控機(jī)床返回參考點的項目教學(xué)，使數(shù)控加工專業(yè)學(xué)生能更好地融合理解：返回參考點的工作原理及其過程，為分析和解決數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的故障打下良好的基礎(chǔ)。采用項目融合教學(xué)法可將數(shù)控機(jī)床工作過程分解為幾個典型工作任務(wù)來加以講解，使數(shù)控加工專業(yè)的學(xué)生不僅能操作機(jī)床，而且也能比較全面地了解數(shù)控機(jī)床的工作原理及工作過程，對數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的常見故障可基本加以排除，達(dá)到更好地服務(wù)企業(yè)生產(chǎn)的目的，也必將受到企業(yè)的青睞。

一、對數(shù)控機(jī)床的加工效率產(chǎn)生影響的幾大因素

(一)加工制度不夠完善。雖然現(xiàn)代化機(jī)械加工設(shè)備包括數(shù)控機(jī)床在內(nèi)，不過其只可算作是一部分的機(jī)械加工，還需結(jié)合其他一些環(huán)節(jié)［1］。但是從制定的加工制度來看，由于其缺乏完善性，因此直接對數(shù)控機(jī)床加工效率產(chǎn)生了影響。第一，在規(guī)范操作數(shù)控機(jī)床時，沒有順應(yīng)時展趨勢，在處理以及調(diào)整時不夠及時［2］。第二，許多企業(yè)在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行應(yīng)用時，未參考相關(guān)條文規(guī)范，也未及時進(jìn)行監(jiān)管和調(diào)整，在相關(guān)規(guī)定沒有落實的情形下，難以發(fā)揮數(shù)控機(jī)床真正的作用。第三，很多企業(yè)在強(qiáng)調(diào)機(jī)械加工效率的提升時，未遵守相關(guān)的規(guī)定，極易產(chǎn)生負(fù)面影響［3］。(二)刀具換刀點以及路徑規(guī)劃不夠合理。刀具路徑規(guī)劃是數(shù)控機(jī)械加工不能缺少的一個環(huán)節(jié)［4］，其可對加工效率產(chǎn)生直接影響。但是很多企業(yè)在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行應(yīng)用時，并未合理規(guī)劃刀具路徑，也沒有使刀具換刀點處于最佳位置，這樣不僅增加了刀具換刀時間和生產(chǎn)成本，還無法保障機(jī)械加工效率［5］。(三)生產(chǎn)管理不科學(xué)。數(shù)控機(jī)床所處的環(huán)境極其特殊，所以會受到工作人員和設(shè)備質(zhì)量以及管理模式等多方面因素的制約，給機(jī)械加工效率造成影響，給數(shù)控機(jī)床管理工作增加難度。(四)程序編程不夠規(guī)范。要想確保正常的數(shù)控機(jī)床運作，必然不能脫離程序編程，其在數(shù)控機(jī)床的運作過程當(dāng)中起到了非常大的作用，所以得以廣泛應(yīng)用。但是一旦程序編程缺乏規(guī)范性，就會增加系統(tǒng)調(diào)試時間，對機(jī)床加工效率產(chǎn)生影響。

二、數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的提升路徑

(一)高度重視數(shù)控設(shè)備的選型工作。只有高度重視數(shù)控設(shè)備的選型工作，才可將真正的數(shù)控機(jī)床作用發(fā)揮出來。所以在選擇數(shù)控設(shè)備型號的過程中，要多多了解數(shù)控機(jī)床所具有的軟件功能以及硬件功能。而在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行購買時，需對大規(guī)模、質(zhì)量好的生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行選擇，購買其生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床，保障數(shù)控機(jī)床性能，提升機(jī)床加工的整體效率。(二)對科學(xué)的數(shù)控機(jī)床的加工流程進(jìn)行制定。首先，要選用科學(xué)的加工技術(shù)以及工藝，確保系統(tǒng)科學(xué)化的加工流程。其次，要加大力度分析機(jī)床加工設(shè)備的配置和質(zhì)地、精度和結(jié)構(gòu)，這樣可使加工流程得以簡化。再次，為了嚴(yán)格地控制以及管理加工效率、加工時間，需對科學(xué)的數(shù)控機(jī)床的加工流程進(jìn)行制定，這樣可使加工時間縮短，使加工效率提升。最后，要深入研究數(shù)控機(jī)床，將機(jī)床優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，以加工效率的提升、加工質(zhì)量的保障當(dāng)作生產(chǎn)目標(biāo)。從實質(zhì)來講，科學(xué)管理數(shù)控機(jī)床，也可提升機(jī)床的加工效率。(三)提升人員的專業(yè)素質(zhì)能力。多方面因素都會影響到機(jī)械加工效率，比方說程序編制和人員的工作態(tài)度、工作水平都會對機(jī)床的使用年限以及機(jī)床性能產(chǎn)生影響。所以在編制程序時，需確保規(guī)范性和科學(xué)性。與此同時，要加大力度培訓(xùn)現(xiàn)有編制人員，提升其專業(yè)能力，并讓其加強(qiáng)學(xué)習(xí)，掌握更多的專業(yè)知識，累積經(jīng)驗，同實際情況相結(jié)合對合理的程序編制進(jìn)行制定，唯有如此才可確保更為規(guī)范的數(shù)控機(jī)床操作，才能夠使機(jī)械機(jī)床、設(shè)備加工效率得以提升。(四)確保更為穩(wěn)定的電網(wǎng)供電。數(shù)控機(jī)床的運作不能脫離計算機(jī)技術(shù)，所以數(shù)控機(jī)床對電網(wǎng)供電提出的要求較高。從實質(zhì)來講，一旦數(shù)控機(jī)床處在不穩(wěn)定的電網(wǎng)供電狀態(tài)之下，那么就無法讓機(jī)床內(nèi)部的報警裝置以及保護(hù)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，極易致使數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)線路熔絲和機(jī)床斷電以及損壞內(nèi)部儀器的情況。與此同時，在加工數(shù)控機(jī)床時，也有一些安全隱患存在其中，影響到機(jī)床的加工效率。所以要想解決以上問題，就需結(jié)合數(shù)控機(jī)床特性，選用針對性的交流穩(wěn)壓器，并進(jìn)行安裝，確保穩(wěn)定的電網(wǎng)供電，從而提升機(jī)床加工效率。(五)保障零件質(zhì)量。多個零件和配件才組成了數(shù)控機(jī)床，才可實現(xiàn)機(jī)床的系統(tǒng)設(shè)備的連接。與此同時，零配件在數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工中也起到了不可忽視的作用，其可對機(jī)床壽命以及質(zhì)量產(chǎn)生非常大的影響。而作為操作人員要掌握專業(yè)知識，科學(xué)地對維修零件和使用零件進(jìn)行采買，實施規(guī)范化操作。當(dāng)前很多企業(yè)的數(shù)控機(jī)床的指示燈都會選用白熾燈，但是白熾燈有較多缺陷，不僅缺乏一定散熱能力，而且在運行時會使大量功率消耗，使加工成本增加。所以為了防止這些問題對機(jī)床加工效率產(chǎn)生一定影響，技術(shù)人員可對LED燈泡進(jìn)行使用，這樣不僅能有效避免損耗，更重要的是可提升機(jī)床加工效率。(六)在第一時間將數(shù)控機(jī)床故障排除。首先，技術(shù)人員需對數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查，保障正常運運作的程序，與此同時，檢查機(jī)床能否正常顯示，在運行時機(jī)床有無發(fā)生無間歇和不準(zhǔn)確定位以及抖動等問題。另外，技術(shù)人員要將重點放在機(jī)床傳動環(huán)節(jié)的檢驗上，在第一時間將數(shù)控機(jī)床故障排除，確保正常的機(jī)床運作，提升機(jī)床運作效率。最后，要定期地對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維護(hù)和管理，唯有如此才能夠盡早發(fā)現(xiàn)問題，盡早處理。

三、結(jié)語

數(shù)控機(jī)床有較廣的應(yīng)用范圍，極易受到各方面因素影響，所以企業(yè)需合理對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行應(yīng)用，將數(shù)控機(jī)床的養(yǎng)護(hù)管理工作做好，實時檢測數(shù)控機(jī)床，當(dāng)問題發(fā)現(xiàn)，需盡早處理，保障安全的機(jī)械加工。此外，為了提升數(shù)控機(jī)床加工效率，需對合理的管理計劃進(jìn)行制定，唯有如此才能夠讓數(shù)控機(jī)床發(fā)揮出應(yīng)有的作用，給企業(yè)創(chuàng)造更多效益。

1數(shù)控加工虛擬仿真

數(shù)控加工虛擬仿真是通過計算機(jī)虛擬仿真模型將數(shù)控機(jī)床的各組成結(jié)構(gòu)、運行方式、邏輯關(guān)系等用三維動畫的方式展現(xiàn)出來。數(shù)控加工虛擬仿真軟件能夠?qū)ぜ庸さ娜^程進(jìn)行模擬，并可以從多角度觀看加工時刀具的切削路徑和工件加工效果。對初學(xué)數(shù)控機(jī)床的學(xué)生來說，使用數(shù)控加工虛擬仿真軟件學(xué)習(xí)數(shù)控加工的操作步驟可以將機(jī)床的運作和工件的加工過程立體地呈現(xiàn)出來。數(shù)控加工虛擬仿真可以對預(yù)加工工件進(jìn)行多次反復(fù)模擬加工，并通過多次的模擬加工不斷改進(jìn)工件的加工方法、提高工件的加工效果，為真實環(huán)境下加工工藝分析及程序編寫提供參照，保證了工藝分析的可行性、程序運行可靠性，避免因工藝不合理或程序出錯造成的刀具碰撞或引起其他突發(fā)狀況。

2數(shù)控加工虛擬仿真在實訓(xùn)中的應(yīng)用

基于虛擬仿真技術(shù)的數(shù)控加工實訓(xùn)教學(xué)方法改變了以往僅在數(shù)控機(jī)床前對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)的單一形式，通過加入虛擬仿真技術(shù)可以讓學(xué)生通過仿真軟件和三維模型深化對數(shù)控機(jī)床的學(xué)習(xí)，并讓學(xué)生從多角度、全方位對數(shù)控機(jī)床的構(gòu)造及各組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)識和學(xué)習(xí)。此外，在工件加工前學(xué)生可以對數(shù)控機(jī)床的整個操作和加工過程進(jìn)行仿真和模擬。在學(xué)生對數(shù)控機(jī)床知識有一定了解后，向?qū)W生演示對刀及簡單的操作加工。學(xué)生對數(shù)控機(jī)床及數(shù)控加工過程有一定認(rèn)識之后，學(xué)生就可通過數(shù)控虛擬仿真軟件學(xué)習(xí)和練習(xí)數(shù)控機(jī)床的開關(guān)機(jī)、換刀、對刀、工件旋轉(zhuǎn)、簡單的工件加工等操作過程，同時可以學(xué)習(xí)操作面板上各個功能鍵和輸入鍵的用法和作用，在學(xué)習(xí)過程中。如若學(xué)生操作錯誤或是虛擬機(jī)床停止運行，學(xué)生可以隨時返回操作或是重啟軟件，減少了實際中因誤操作引起的設(shè)備損壞和人員傷亡。在學(xué)生熟練數(shù)控加工的操作流程后，讓學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床的加工原理及數(shù)控編程方法。數(shù)控編程的學(xué)習(xí)之所以放在學(xué)生熟悉數(shù)控機(jī)床之后，是因為這樣學(xué)生更容易學(xué)習(xí)數(shù)控編程的邏輯思維、程序代碼意義及各段編程的作用。在學(xué)習(xí)編程的過程中將工件加工的工藝分析和路徑分析貫穿其中，讓學(xué)生通過實例形象地學(xué)習(xí)數(shù)控編程。為了檢驗編程是否正確、合理，學(xué)生可以將所編程序輸入數(shù)控虛擬仿真軟件，通過仿真軟件對工件加工時的走刀路徑和加工后的效果進(jìn)行模擬分析，從而檢驗編寫的程序是否準(zhǔn)確、合理。最后，在學(xué)生對數(shù)控機(jī)床的操作過程、程序的編寫方法、工件加工的工藝分析等知識充分學(xué)習(xí)后，指導(dǎo)學(xué)生獨立上機(jī)操作，將前期所學(xué)的知識點在真實數(shù)控機(jī)床環(huán)境下進(jìn)行演練。通過這種數(shù)控機(jī)床與數(shù)控虛擬仿真軟件的交互學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)控加工流程的認(rèn)識，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控加工的積極性，讓學(xué)生有充足的時間和機(jī)會，通過多種途徑深入學(xué)習(xí)數(shù)控加工技術(shù)。

3數(shù)控加工虛擬仿真在實訓(xùn)中應(yīng)用的優(yōu)勢

3.1增強(qiáng)了學(xué)生數(shù)控加工實訓(xùn)效果，提高了學(xué)生動手操作能力數(shù)控加工虛擬仿真運用到實訓(xùn)教學(xué)中可以實現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床的各個部件及輔助工具進(jìn)行立體演示，擺脫了傳統(tǒng)教學(xué)中通過平面圖或是觀察數(shù)控設(shè)備外觀進(jìn)行想象。同時，數(shù)控加工虛擬仿真軟件可以模擬出現(xiàn)實環(huán)境中數(shù)控操作和工件加工過程，能夠?qū)斎氲臄?shù)控程序進(jìn)行識別和檢驗，其操作面板、運行系統(tǒng)等都可以按實際需求進(jìn)行修改，學(xué)生像在真實環(huán)境下進(jìn)行各項功能操作，給初學(xué)者提供大量的練習(xí)操作時間，為后續(xù)的上機(jī)實訓(xùn)奠定了扎實的基礎(chǔ)，有效提高學(xué)生的數(shù)控加工操作能力。3.2提高了數(shù)控機(jī)床的有效利用率，降低了實訓(xùn)耗材的浪費各高校在開設(shè)數(shù)控加工課程時，由于數(shù)控設(shè)備數(shù)量及數(shù)控教學(xué)老師人員數(shù)量有限，數(shù)控加工教學(xué)模式一般是數(shù)十位學(xué)生集中在一臺數(shù)控設(shè)備周圍學(xué)習(xí)。由于開設(shè)數(shù)控加工的課時是固定的，所以在學(xué)習(xí)數(shù)控操作過程中，每個學(xué)生的實際上機(jī)操作時間較少、操作能力難以得到快速提高。將數(shù)控加工虛擬仿真運用到實訓(xùn)教學(xué)中可以讓學(xué)生在數(shù)控加工虛擬仿真實驗室內(nèi)學(xué)習(xí)基本的數(shù)控機(jī)床操作知識，反復(fù)鍛煉學(xué)生的數(shù)控操作能力，在學(xué)生具備數(shù)控操作能力后再分批次、分階段進(jìn)行真實環(huán)境下的上機(jī)操作，最大程度實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的利用效率，同時減少學(xué)生在初學(xué)過程中對加工耗材不合理使用，降低了實訓(xùn)過程中耗材浪費。3.3增強(qiáng)了學(xué)生實訓(xùn)安全性、降低了數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生率數(shù)控加工虛擬仿真運用到實訓(xùn)教學(xué)中，合理地將學(xué)生的初學(xué)操作過程放到虛擬環(huán)境下，減少學(xué)生在實際初學(xué)過程中因誤操作造成的人員傷害及機(jī)床損壞，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的同時增強(qiáng)了學(xué)生實訓(xùn)的安全性。同時，由于數(shù)控程序調(diào)試過程是在虛擬環(huán)境下先行完成，所以在后期上機(jī)過程中縮短了程序調(diào)試時間，降低了數(shù)控設(shè)備的消耗，在加工一些復(fù)雜零件時，有效降低了程序出錯的可能性，減少刀具損害及工件破壞的幾率，從而降低數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的概率。3.4拓寬了學(xué)生專業(yè)知識面、提高了學(xué)生創(chuàng)新能力虛擬制造和智能加工已經(jīng)成為制造業(yè)發(fā)展的目標(biāo)和方向，虛擬仿真技術(shù)在數(shù)控加工實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用可以讓學(xué)生認(rèn)識到智能加工在行業(yè)應(yīng)用中的前景，促進(jìn)學(xué)生對未來就業(yè)方向的正確把握。同時，數(shù)控虛擬仿真軟件給學(xué)生提供了一個生動、逼真的數(shù)控操作學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生成為虛擬環(huán)境的參與者，變被動的傳授為主動的交互學(xué)習(xí)，無形中培養(yǎng)了學(xué)生在智能加工行業(yè)的創(chuàng)新意識，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

隨著我國加入世界貿(mào)易組織及改革開放的進(jìn)一步深入，中國已經(jīng)成為世界制造業(yè)的大國，陳舊的制造設(shè)備正在被高精度、高效率、高柔性化的數(shù)控設(shè)備所取代，因此，制造業(yè)的競爭在一定程度上就是數(shù)控技術(shù)的競爭。數(shù)控技術(shù)的普及使企業(yè)急需大批的數(shù)控編程及操作人員，然而目前數(shù)控人才奇缺，特別是具備綜合基本知識、能解決數(shù)控技術(shù)工程實際問題的人員更為奇缺。這嚴(yán)重地制約了數(shù)控設(shè)備的使用和利用率，影響了企業(yè)的競爭能力。因此，數(shù)控人才的培養(yǎng)已迫在眉睫。作為培養(yǎng)生產(chǎn)一線的數(shù)控人才的中職學(xué)校必須順應(yīng)這個歷史潮流，利用這樣一個大好的發(fā)展機(jī)遇，培養(yǎng)大批在生產(chǎn)一線從事數(shù)控加工編程、操作)Juar及設(shè)備的維修、維護(hù)等工作的技術(shù)技能型人才。

一、明確中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，高度重視職業(yè)技能鑒定，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

(一)中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)的學(xué)生來源大部分是初中畢業(yè)生，入學(xué)前文化基礎(chǔ)知識普遍較差，能力參差不齊，他們在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用過程中，主要面臨著操作、編程及維修(主要是維護(hù))三大問題。因此，我們必須明確，中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)是熟練掌握數(shù)控機(jī)床的操作、編程及維護(hù)技術(shù)的生產(chǎn)一線的技術(shù)工人。

(二)職業(yè)技能鑒定是對操作者所具備的理論知識與技能水平的一個全面鑒別認(rèn)證的過程，近年來，數(shù)控專業(yè)的職業(yè)資格證書已成為求職者的敲門磚和用人單位用工的首選。不可否認(rèn)，我國的職業(yè)資格證書制度還不成熟，有待完善，雖然技能鑒定的通過率很高，但在知識與能力結(jié)構(gòu)方面仍然不能真正地滿足企業(yè)等用人單位的要求。因此，中職學(xué)校在追求職業(yè)資格證書達(dá)標(biāo)率的同時，必須嚴(yán)把教學(xué)與實踐質(zhì)量關(guān)，真正做到名副其實。

二、注重基礎(chǔ)知識、基本技能以及傳統(tǒng)的金工實習(xí)，突出數(shù)控教學(xué)中的重點和難點內(nèi)容。

我們知道，普通機(jī)床經(jīng)過改造，加上數(shù)控系統(tǒng)和必要的電路、液壓、氣路等，便可成為數(shù)控機(jī)床，但其本質(zhì)仍然屬于機(jī)械加工范疇。因此，作為數(shù)控專業(yè)的操作人員，不僅要掌握數(shù)控編程、數(shù)控機(jī)床操作技能及其維護(hù)保養(yǎng)，還需掌握普通機(jī)床的基礎(chǔ)知識和基本操作技能。目前，在數(shù)控專業(yè)的實習(xí)教學(xué)中存在著這樣一種誤區(qū)，認(rèn)為隨著機(jī)床數(shù)字化程度的不斷提高，傳統(tǒng)的車、銑、鍛、磨、刨的金工實習(xí)的教學(xué)要求可以隨之降低。例如刀具(車刀、銑刀等)的刃磨在普通金工教學(xué)中是非常重要且必須掌握的基本技能，如果數(shù)控專業(yè)的學(xué)生缺乏這種能力，絕對會發(fā)育不良。可以想象一下，如果數(shù)控機(jī)床的操作人員連刀具都不會刃磨、切削用量不會選擇、制造工藝、安裝和定位都不懂，他將如何操作數(shù)控機(jī)床加工出合格的產(chǎn)品?我認(rèn)為，數(shù)控機(jī)床的實習(xí)最好安排在普通機(jī)床實習(xí)之后，實習(xí)由于學(xué)生在普通機(jī)床上實習(xí)過，有一定的普通機(jī)床的基礎(chǔ)，這樣，教師在講授數(shù)控機(jī)床的編程和加工特點時，可以和普通機(jī)床進(jìn)行比較，分析它們的異同點，這會使得學(xué)生更容易理解，同時也可提高他們的學(xué)習(xí)積極性。目前，在國內(nèi)的企業(yè)生產(chǎn)中以日本的法納克(FANUc)和德國的西門子(sIE慨Ns)兩種數(shù)控系統(tǒng)居多，學(xué)校的教學(xué)也有華中數(shù)控和廣州數(shù)控等系統(tǒng)。不同廠家生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床在結(jié)構(gòu)上有所不同，在教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)這一點，并提出其共性部分的特征，以提高學(xué)生的適應(yīng)性。在數(shù)控系統(tǒng)的基本操作中，要突出對刀、取刀補(bǔ)及程序錄入的操作。因為對刀及取刀補(bǔ)的準(zhǔn)確度直接影響到零件的加工精度，而加工程序又是數(shù)控機(jī)床得以運行的關(guān)鍵。在數(shù)控編程的教學(xué)中強(qiáng)調(diào)加工程序的工藝優(yōu)化和保證加工精度的方法，選擇最佳的切削參數(shù)。

［摘要］隨著科技的不斷進(jìn)步，數(shù)控加工技術(shù)在我國有了很大的進(jìn)步，我國對數(shù)控技術(shù)的研究也了一定的進(jìn)展，數(shù)控加工在機(jī)械基礎(chǔ)實驗教學(xué)中也有許多的應(yīng)用研究，數(shù)控技術(shù)與實驗課程的結(jié)合，不僅能促進(jìn)學(xué)生對知識的理解，還能鍛煉其實際操作能力，進(jìn)一步培養(yǎng)技術(shù)人才。

［關(guān)鍵詞］數(shù)控加工；實驗教學(xué)；應(yīng)用研究

世界上第一臺數(shù)控機(jī)床是在20世紀(jì)50年代由麻省理工學(xué)院的高材生與美國卡尼特雷克公司共同研發(fā)出來的。數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用為我們解決了許多零件的一些精小的、人工無法及時解決的問題，并且數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個國家綜合國力的指標(biāo)。

一、數(shù)控加工的原理

數(shù)控機(jī)床主要包括主機(jī)機(jī)床、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動、輔助系統(tǒng)等。主機(jī)包含機(jī)床床身、立柱、主軸等機(jī)械部件，主要是完成各種加工執(zhí)行的功能；數(shù)控裝置是整個數(shù)控機(jī)床的核心部件，包含各種重要的軟件，主要是完成輸入程序、信息變化存儲、運算控制等功能；驅(qū)動裝置包含驅(qū)動單元、主抽驅(qū)動、電機(jī)等裝置，是整個數(shù)控機(jī)床的核心驅(qū)動部件，主要是完成主抽的驅(qū)動功能；輔助的裝置包含一些其他的裝置，促進(jìn)整體的運作。數(shù)控機(jī)床首先是輸入信息，然后傳向輸入裝置，輸入裝置再將信息傳導(dǎo)到數(shù)控裝置中，數(shù)控裝置將信息傳到驅(qū)動系統(tǒng)，最后系統(tǒng)將數(shù)控傳遞信息反映在機(jī)床上，而機(jī)床又可以向數(shù)控裝置反饋信號，實現(xiàn)自動加工。在運用數(shù)控機(jī)床加工零件時，要分析需要加工的零件的樣式—編寫加工程序和要求—列出零件加工程序清單—記載加工信息（使用穿孔機(jī)和穿孔紙）—數(shù)控裝置接收信息—發(fā)出指令控制機(jī)床—自動加工。當(dāng)加工對象發(fā)生變化時只需要更換第一步即可，具有極強(qiáng)的靈活性，并且操作也十分簡單，具有極強(qiáng)的操作性、時效性。

二、機(jī)械基礎(chǔ)實驗教學(xué)