時間：2023-03-15 14:56:16
導語：在數控車床論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
一車床的數控改造
（一）、數控機床工作原理及組成
1.數控機床工作原理：
數控機床加工零件時，首先應編制零件的加工程序，這是數控機床的工作指令。將加工程序輸入到數控裝置，再由數控裝置控制機床主運動的變化、起停，進給運動的方向、速度和位移量以及其它如刀具選擇交換、工件夾緊松開和冷卻的開、關等動作，使刀具與工件及其它輔助裝置嚴格的按照加工程序規定的順序、軌跡和參數進行工作，從而加工出符合要求的零件。
2.數控機床的組成：
數控機床主要由控制介質、數控裝置、伺服系統和機床本體等四部分組成（二）、設計內容及任務
普通車床（C618）的數控改造設計內容包括：總體方案的確定和驗證、機械改造部分的設計計算（包括縱向、橫向進給系統的設計與計算）、主運動自動變速原理及改造后的機床傳動系統圖的設計、機床調速電動機控制電路的設計、電磁離合器的設計計算。。
本設計任務是對C618臥式車床進行數控化改造，實現微機對車床的數控化控制。利用微機對車床的縱向、橫向進給系統進行數字控制，并要達到縱向最小運動單位為0.01/脈沖，橫向最小運動單位0.005/脈沖，主運動要實現自動變速，刀架要改造成自動控制的自動轉位刀架，要能自動的切削螺紋。
（三）、數控部分的設計改造
1、數控系統運動方式的確定
數控系統按其運動軌跡可分為：點位控制系統、連續控制系統。點位控制系統只要求控制刀具從一點移到另外一點的位置，而對于運動軌跡原則上不加控制。連續控制系統能對兩個或兩個以上坐標方向的位移進行嚴格的不間斷的控制。由于C618車床要加工復雜輪廓零件，所以本微機數控系統采用連續控制系統。
2、伺服進給系統的設計改造
數控機床的伺服進給系統按有無位置檢測和反饋可分為開環伺服系統、半閉環伺服系統、閉環伺服系統。
閉環控制方案的優點是可以達到和好的機床精度，能補償機械傳動系統中的各種誤差，消除間隙、干擾等對加工精度的影響。但他結構復雜、技術難度大、調式和維修困難、造價高。
半閉環控制系統由于調速范圍寬，過載能力強，又采用反饋控制，因此性能遠優于以步進電動機驅動的開環控制系統。但是，采用半閉環控制其調式比開環要復雜，設計上也要有其自身的特點，技術難度較大。
開環控制系統中沒有位置控制器及反饋線路，因此開環系統的精度較差，但其結構簡單，易于調整，所以常用于精度要求不高的場合。
經過上序比較，由于所改造的C618車床的目標加工精度要求不高，所以決定采用開環控制系統。
3、數控系統的硬件電路設計
數控系統都是由硬件和軟件兩部分組成，硬件是控制系統的基礎，性能的好壞直接影響整體數控系統的工作性能。
數控裝置的設計方案通常有：
可以全部自己設計制作
可以采用單板機或STD模塊或工控機改制
可以選用現成的數控裝置作少量的適應化改動
在普通機床的經濟型數控改造中，由于第一種設計周期較長且不經濟，同時質量也難于保證。第二種則更加不經濟。所以不課程設計將采取第三鐘方案。
（四）、機械改造部分的設計
1、主傳動部分的改造設計
將原機床的主軸電動機換成變頻調速電動機，無級調速部分由變頻器控制。將原機床的主軸手動變速換成有電磁離合器控制的主軸變速機構。改造后使其主運動和進給運動分離，主軸電動機的作用只是帶動主軸旋轉。
2、進給機構的改造
將原機床的掛輪機構、進給箱、溜板箱、滑動絲杠、光杠等全部拆除。縱向、橫向進給以步進電動機作為驅動元件經一級齒輪減速后，由滾珠絲杠傳動。
3、其它部件的改造
首先，在傳統的教學中，主要的教學目標就是為了傳授知識和技能，而在項目教學法中，是培養學生能夠解決問題的能力和學習知識能力。其次，教學形式的不同，傳統的教學方法都是以教師為主體，教師一直在講，而學生為只是負責聽，項目教學法是在教師的指導之下，學生進行主動的學習。第三，交流方式的不同，傳統的教學方法，學生都是處于被動的位置，而項目教學法是通過分組，學生在一起討論，和教師一起互動。第四，參與程度，傳統的教學方法，學生都是按照教師的指揮來學習，而項目教學法學生可以按照自己的興趣來進行選擇。第五，教學中的特色不一樣，傳統的教學方法，教師對課堂內容的補充，教師來發現學生的不足之處，而項目教學法教師結合學生各自的優點，來不斷的開展教學活動。
2項目教學法在數控車床編程中的應用
2.1對項目進行確定
首先需要對項目進行確定，了解項目中的任務。項目中的任務也需要合理的計劃，這是實施項目教學的首要前提，在項目確定的時候有幾個因素需要考慮：第一，在項目進行選擇的時候要按照教學中的內容，結合教學大綱中的要求，將教學大綱中的知識和每一個項目結合在一起，還需要一定的想象空間，這樣不僅能夠提高學生學習知識的能力，還能培養學生的創新能力。其次，根據學生的學習水平、學習層次來制定項目的難易程度，來提高學生的學習興趣，每一個項目都盡量能讓學生接受。最后，設定的項目要有一定的實用價值，例如：在在數控車床編程中可以選用一些小酒杯來作為項目中的教學，分析小酒杯中的零件圖紙，通過圖紙上的尺寸要求，來對尺寸進行控制并進行加工。
2.2制定相應的計劃
要制定計劃的時候，需要提供相應的資料。可以將學生分為幾個小組，并從其中選出一個組長，在老師的指導下，對本組人員進行職務上的分配。老師給學生提供相應的零件加工資料，并且告訴學生需要完成的項目是什么以及這個項目的操作順序，這樣可以減少學生在操作中容易出現差錯。每個小組可以根據酒杯的零件圖紙來進行加工，小組成員通過一起商量和探討來進行編寫，教師可以通過對加工工藝的程序進行相應的指導，對小組中出現程序錯誤的進行改正。這樣一來，不僅能夠提高學生的合作能力、交流能力，還能達到教學中的目的。
2.3對計劃的實施
在確定好項目之后，教師需要對項目在實施過程中遇到的一些問題進行解決，這樣能夠總結經驗，來更好的對學生指導。在教學中，可以給學生展示一些關于數控車床編程中的案例，來提高學生的學習興趣。在實施項目計劃的過程中，教師要不斷地激勵學生勇敢的嘗試，提高學生的自主學習能力，學生之間也可以互相的交流和合作，來對項目中的任務更好的完成。學生在項目完成之后，老師可以通過階段性測試，來檢驗學生對知識的掌握程度，學生也能清楚的知道自己哪方面知識不足，教師也可以看到學生知識存在的漏洞，可以進行再次的講解和指導，來增加學生的理解能力和學習興趣，更好的完成項目中的任務。
2.4進行總結和評價
在學生對項目加工完之后，教師可以讓每一組學生的作品結果進行展示，找出符合加工要求、質量比較高的小組，來進行講評和總結。對在加工中出現問題的小組，找出出現問題的原因，并進行一定程度上的指導，給出相應的解決辦法。例如：學生在對酒杯進行加工的過程中，內孔刀的選擇和切削用量對準確對酒杯的內表面的加工質量是比較重要的。因此，教師可以讓學生對項目加工中需要注意的事項進行總結，以及學生在項目學習過程中的表現進行評價，教師對這些問題進行糾正，并給出相應的建議，方便學生在下一個項目任務中更好的表現。
3結語
論文摘要:本文將計算機輔助教學技術應用于數控教學中，應用計算機輔助教學技術進行理論教學和教學效果測試等具體實施方案。以計算機輔助軟件在特征建模上的強大功能，使數控設計更優化，加之其工作路徑輸出的多樣性，使數控加工制造更便利。
隨著科技的迅猛發展，計算機輔助軟件在數控加工制造中被廣泛的應用。在數控加工制造業中廣泛應用計算機輔助數控技術，數控專業是具有很強的理論性和實踐性特征的專業，計算機輔助教學技術極大的提高數控教學效果和降低教學成本，本文研究了計算機輔助教學技術在數控教學中的應用。
1 數控教學中存在的問題
數控專業涉及多門學科，且交叉程度高，具有很強的其理論性和實踐性，數控專業的理論知識體系很復雜，實踐操作要求高，因此數控專業的實踐教學在教學中起著極為關鍵的作用，通過有效的計算機輔助實踐教學能夠促進學生了解數控車床的基本原理與結構，能夠讓學生加快掌握數控車床的基本操作技能，熟練操作CAD/CAM應用的方法與流程，最終提高綜合能力，但是在實際數控教學過程中，往往受到教學條件和專業特征等因素的制約，導致在具體的教學中存在一些常見問題:(1)由于數控車床涉及多門學科，因此數控這門專業所需的理論知識體系相當復雜，而且許多教學內容很抽象、知識結構復雜，以往教師在課堂上單純的講解課本教學方式，導致學生難以理解，學習過程中選擇逃過復雜的數控理論體系，導致學生普遍理論知識欠缺，最后必然導致學生難以理解接受理論知識;(2)數控車床綜合應用多種技術，結構原理和生產過程是非常復雜，車床產品類型極為復雜，廣泛應用于各行各業模型和各種數控車床，其價格遠高于普通車床。數控車床價格太貴導致教學成本太高，因此學校在教學中不能將用于數控車床模型和數量配置完整，從而影響教學效果;(3)車床型號太多且價格昂貴，導致學校配置不能配齊所有車床型號，因此在實際教學中，學生不能對所有型號的數控車床進行實際的實踐操作，導致學生在學校學校學到的知識，不能實際應用到企業；(4)當前職業教育廣泛采用班級授課制，數控實訓往往是一個班的同學在同一時間對數控實習室培訓操作，訓練設備的限制，很難確保每個學生數控車床操作培訓，培訓指導老師不能到每個學生調度監控和指導，這將導致在訓練過程中存在安全隱患。
2 計算機輔助教學在數控教學中的應用措施
根據以上所述數控專業的專業特征及數控專業教學中存在的問題，可以利用現代技術計算機輔助數控教學，憑借計算機輔助教學有效的模擬效果提高數控專業的教學效果，具體措施包括:(1)數控專業理論中存在大量的抽象復雜的理論知識，傳統的教學方式將導致學生很難理解，應用計算機輔助教學技術提高教學效果，數控車床的結構與原理極為復雜，而且很難找到實物演示觀察，教師在講解時難以表達清楚，學生很難理解掌握；這些抽象概念學生很難理解，采用計算機輔助教學技術，可以將復雜和抽象的教學內容簡單化和具體化，從而讓學生輕松地掌握這些復雜難懂的理論知識；在講解數控指令等抽象內容時，可以運用計算機輔助教學技術將其實現功能形象地表達出來，從而將抽象內容具體化，應用計算機輔助教學技術可將教學內容形象化、具體化，還能突出重點、簡化難點，并且能激發學生的學習興趣，從而提高教學效果。(2)計算機輔助教學即利用硬件與軟件結合構建虛擬實驗室，在計算機網絡上進行模擬、仿真各種實驗操作，替代部分甚至全部傳統的常規實驗儀器設備，由于數控車床的型號和種類繁多，且更新換代極為快速，以職業學校的經濟實力，不能將所有型號的實驗設備配備齊全，可以充分利用計算機輔助軟件構建虛擬實驗室進行仿真。隨著計算機輔助教學技術的日趨成熟，計算機仿真系統越來越完善，可模擬數控實際設備加工環境以及其工作狀態也更加全面，可以驗證數控加工程序更高的正確性和可靠性，計算機輔助數控加工仿真在數控教學中起著十分重要的作用，是現代數控專業實踐教學的有效輔助方式。在虛擬實驗室，利用計算機輔助處于虛擬環境中可動態分析觀察數控工件制作程序的正確性和完整性，教師利用仿真平臺進行工件加工操作演示，學生都能清楚的觀察到每一個詳細的操作步驟，學生自己也可以在虛擬實驗室進行仿真實驗操作，學生通過仿真實驗，學校不必花費太多的經濟就能夠使學生得到實踐練習的機會，仿真實驗讓學生加深對數控指令的理解，縮短對實際數控車床的熟悉時間，減少加工材料損耗和浪費，節約時間；(3)在學習一個段落或者一個知識點后，有必要進行一次有效的教學效果評價，但傳統的單一的書面考試形式的評價模式的運作程序，將不能夠提高學生的學習興趣，不但影響評定效果，也不利于教學。應用計算機輔助教學技術教學的效果是可以測試學生在學習效果，通過仿真實驗，對學生所學知識進行測試，可以直接反映教學效果，同時增加學生的學習興趣。
3 結語
本文對數控專業教學的現狀及存在的問題進行分析，對計算機輔助教學技術在數控專業中的應用進行研究，且提出了計算機輔助軟件在數控專業教學中的具體的實施方案，計算機輔助在教學能夠將抽象復雜的理論知識具體簡單化，促進學生對其的理解，從而可以提高教學效果，提高了學生的知識與技能。
參考文獻
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論文摘要：本人于2007年4月份進入廣東省廣州昊達機電有限公司進行畢業前的綜合實踐，從事有關變頻器的工作。本文介紹了采用數控車床的主軸驅動中變頻控制的系統結構與運行模式，并簡述了無速度傳感器的矢量變頻器的基本應用。
前言
數控車床是機電一體化的典型產品，是集機床、計算機、電機及其拖動、自動控制、檢測等技術為一身的自動化設備。其中主軸運動是數控車床的一個重要內容，以完成切削任務，其動力約占整臺車床的動力的70%～80%。基本控制是主軸的正、反轉和停止，可自動換檔和無級調速。
在目前數控車床中，主軸控制裝置通常是采用交流變頻器來控制交流主軸電動機。為滿足數控車床對主軸驅動的要求，必須有以下性能:(1)寬調速范圍，且速度穩定性能要高;(2)在斷續負載下，電機的轉速波動要小;(3)加減速時間短;(4)過載能力強;(5)噪聲低、震動小、壽命長。
本文介紹了采用數控車床的主軸驅動中變頻控制的系統結構與運行模式，并闡述了無速度傳感器的矢量變頻器的基本應用。
第1章變頻器矢量控制闡述
70年代西門子工程師F.Blaschke首先提出異步電機矢量控制理論來解決交流電機轉矩控制問題。矢量控制實現的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而達到控制異步電動機轉矩的目的。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解為產生磁場的電流分量(勵磁電流)和產生轉矩的電流分量(轉矩電流)分別加以控制，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。矢量控制方式又有基于轉差頻率控制的矢量控制方式、無速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。這樣就可以將一臺三相異步電機等效為直流電機來控制，因而獲得與直流調速系統同樣的靜、動態性能。矢量控制算法已被廣泛地應用在siemens，AB，GE，Fuji等國際化大公司變頻器上。
采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調速范圍上與直流電動機相匹配，而且可以控制異步電動機產生的轉矩。由于矢量控制方式所依據的是準確的被控異步電動機的參數，有的通用變頻器在使用時需要準確地輸入異步電動機的參數，有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器。目前新型矢量控制通用變頻器中已經具備異步電動機參數自動檢測、自動辨識、自適應功能，帶有這種功能的通用變頻器在驅動異步電動機進行正常運轉之前可以自動地對異步電動機的參數進行辨識，并根據辨識結果調整控制算法中的有關參數，從而對普通的異步電動機進行有效的矢量控制。
第2章數控車床主軸變頻的系統結構與運行模式
2.1主軸變頻控制的基本原理
由異步電機理論可知，主軸電機的轉速公式為:
n=(60f/p)×(1-s)
其中P—電動機的極對數，s—轉差率，f—供電電源的頻率，n—電動機的轉速。從上式可看出，電機轉速與頻率近似成正比，改變頻率即可以平滑地調節電機轉速，而對于變頻器而言，其頻率的調節范圍是很寬的，可在0～400Hz(甚至更高頻率)之間任意調節，因此主軸電機轉速即可以在較寬的范圍內調節。
當然，轉速提高后，還應考慮到對其軸承及繞組的影響，防止電機過分磨損及過熱，一般可以通過設定最高頻率來進行限定。
圖2-1所示為變頻器在數控車床的應用，其中變頻器與數控裝置的聯系通常包括:(1)數控裝置到變頻器的正反轉信號;(2)數控裝置到變頻器的速度或頻率信號;(3)變頻器到數控裝置的故障等狀態信號。因此所有關于對變頻器的操作和反饋均可在數控面板進行編程和顯示。
2.2主軸變頻控制的系統構成
不使用變頻器進行變速傳動的數控車床一般用時間控制器確認電機轉速到達指令速度開始進刀，而使用變頻器后，機床可按指令信號進刀，這樣一來就提高了效率。如果被加工件如圖2-2所示所示形狀，則由圖2-2中看出，對應于工件的AB段，主軸速度維持在1000rpm，對應于BC段，電機拖動主軸成恒線速度移動，但轉速卻是聯系變化的，從而實現高精度切削。
在本系統中，速度信號的傳遞是通過數控裝置到變頻器的模擬給定通道(電壓或電流)，通過變頻器內部關于輸入信號與設定頻率的輸入輸出特性曲線的設置，數控裝置就可以方便而自由地控制主軸的速度。該特性曲線必須涵蓋電壓/電流信號、正/反作用、單/雙極性的不同配置，以滿足數控車床快速正反轉、自由調速、變速切削的要求。
第3章無速度傳感器的矢量控制變頻器
3.1主軸變頻器的基本選型
目前較為簡單的一類變頻器是V/F控制(簡稱標量控制)，它就是一種電壓發生模式裝置，對調頻過程中的電壓進行給定變化模式調節，常見的有線性V/F控制(用于恒轉矩)和平方V/F控制(用于風機水泵變轉矩)。
標量控制的弱點在于低頻轉矩不夠(需要轉矩提升)、速度穩定性不好(調速范圍1:10)，因此在車床主軸變頻使用過程中被逐步淘汰，而矢量控制的變頻器正逐步進行推廣。
所謂矢量控制，最通俗的講，為使鼠籠式異步機像直流電機那樣具有優秀的運行性能及很高的控制性能，通過控制變頻器輸出電流的大小、頻率及其相位，用以維持電機內部的磁通為設定值，產生所需要的轉矩。
矢量控制相對于標量控制而言，其優點有:(1)控制特性非常優良，可以直流電機的電樞電流加勵磁電流調節相媲美;(2)能適應要求高速響應的場合;(3)調速范圍大(1:100);(4)可進行轉矩控制。
當然相對于標量控制而言，矢量控制的結構復雜、計算煩瑣，而且必須存貯和頻繁地使用電動機的參數。矢量控制分無速度傳感器和有速度傳感器兩種方式，區別在于后者具有更高的速度控制精度(萬分之五)，而前者為千分之五，但是在數控車床中無速度傳感器的矢量變頻器的控制性能已經符合控制要求，所以這里推薦并介紹無速度傳感器的矢量變頻器。
3.2無速度傳感器的矢量變頻器
無速度傳感器的矢量變頻器目前包括西門子、艾默生、東芝、日立、LG、森蘭等廠家都有成熟的產品推出，總結各自產品的特點，它們都具有以下特點:(1)電機參數自動辯識和手動輸入相結合;(2)過載能力強，如50%額定輸出電流2min、180%額定輸出電流10s;(3)低頻高輸出轉矩，如150%額定轉矩/1HZ;(4)各種保護齊全(通俗地講，就是不容易炸模塊)。
無速度傳感器的矢量控制變頻器不僅改善了轉矩控制的特性，而且改善了針對各種負載變化產生的不特定環境下的速度可控性。圖3-1所示，為某品牌無速度傳感器變頻器產品在低頻和正常頻段時的轉矩測試數據(電機為5.5kW/4極)。從圖中可知，其在低速范圍時同樣可以產生強大的轉矩。在實驗中，我們同樣將2Hz的矢量變頻控制和V/F控制變頻進行比較發現，前者具有更強的輸出力矩，切削力幾乎與正常頻段(如30Hz或50Hz)相同。
3.3矢量控制中的電機參數辨識
由于矢量控制是著眼于轉子磁通來控制電機的定子電流，因此在其內部的算法中大量涉及到電機參數。從圖3-2的異步電動機的T型等效電路表示中可以看出，電機除了常規的參數如電機極數、額定功率、額定電流外，還有R1(定子電阻)、X11(定子漏感抗)、R2(轉子電阻)、X21(轉子漏感抗)、Xm(互感抗)和I0(空載電流)。
參數辨識中分電機靜止辨識和旋轉辨識2種，其中在靜止辨識中，變頻器能自動測量并計算頂子和轉子電阻以及相對于基本頻率的漏感抗，并同時將測量的參數寫入;在旋轉辨識中，變頻器自動測量電機的互感抗和空載電流。
在參數辨識中，必須注意:(1)若旋轉辨識中出現過流或過壓故障，可適當增減加減速時間;(2)旋轉辨識只能在空載中進行;(3)如辨識前必須首先正確輸入電機銘牌的參數。
3.4數控車床主軸變頻矢量控制的功能設置
從圖1-1中可以看出，使用在主軸中變頻器的功能設置分以下幾部分:
1矢量控制方式的設定和電機參數;
2開關量數字輸入和輸出;
3模擬量輸入特性曲線;
4SR速度閉環參數設定。
第4章結束語
對于數控車床的主軸電機，使用了無速度傳感器的變頻調速器的矢量控制后，具有以下顯著優點:大幅度降低維護費用，甚至是免維護的;可實現高效率的切割和較高的加工精度;實現低速和高速情況下強勁的力矩輸出。
參考文獻
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數控車床技師論文謝辭一：
寫這篇后記時，有許多感觸，最為深刻的感受是理論知識的重要性。以本文所采用的勞動過程理論為例，一開始，我只是閱讀到了幾篇關于布洛維的文章，在寫作的開始階段曾嘗試套用布洛維的一些概念，后發現因為自己理論功底薄弱，難以成文。布洛維的文章實際針對美國福特制生產的社會背景，而圍繞著這一社會背景著書立作的人又大有人在（譬如鮑爾斯），一開始寫作的困難實際就是自己閱讀不足所造成的，因此，盡管自己在后期閱讀了大量相關文獻并最終把這篇博士論文寫出來，但這一過程已經給本人一個警醒，要敬畏知識，人的一生不能停止閱讀。
我的老師--XXX教授就是一位不停止閱讀，不停止寫作的先生。他會在凌晨二點通過Email解答我當時在寫作過程中遇到的問題，他會在教室外等候我預答辯的消息，會對我人生中出現的問題進行勸導。仇老師給我立下了標桿，激勵我做好一名社會工作專業的教師。對于我的論文寫作，我要感謝上海大學的XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師，他們對我的博士論文提出了許多寶貴建議。還要感謝XXX、XXX、XXX等同門師兄弟，他們都曾熱忱的幫助過我。
一路走來，我得到了許多人的關心和幫助，雖然我不善于當面表達，但仍希望通過后記寫下他們的名字。XXXX學院的X老師和X老師是我選擇高考專業的引路人；非常感謝XX大學的XX老師、XX老師、XXX老師、XX老師、XX老師、XX老師、XX老師，我在生活世界里經常犯錯誤，是你們的幫助讓我繼續前行；當然，我還要感謝XXXX大學XXXX學院的XX老師，社會工作系的XX老師、XX老師及我的同事，是你們的幫助讓我感覺社會工作專業的溫暖，特別希望業已成為佛學居士的XX一切安好。
最后，我要把感謝留給那些接受訪問的藍領工人，你們是社會的基石，工人的職業是神圣的，不可替代的。而對于我的父母妻兒，我更多的是愧疚，我要努力多干活，把菜燒好，把家看好。
數控車床技師論文謝辭二：
本文在選題、研究和撰寫的過程中，得到了導師XXX教授的親切關懷和細心指導。導師學識廣博、治學態度嚴謹，工作要求上的精益求精，作者切身體會，受益匪淺。由于本人的知識面有限，設計工作經驗不足，在研究復雜的自動換刀機械手的過程中難免有許多方面考慮不周，在研究階段X老師給予了我很多有益的指導和幫助，無論作者在理論研究還是控制方法中遇到何種困難，X老師都能耐心地幫助作者分析問題，解決問題，使作者能夠順利完成工程碩士論文。
在此文完成之際謹向作者的導師--X小剛教授表示崇高的敬意和衷心的感謝！作者在攻讀碩士學位期間，也得到了很多老師和同學的幫助，在此，致以真誠的謝意！衷心感謝所有關心和幫助過我的人！
最后，感謝在百忙之中參與評審論文和參加答辯的專家評委。他們在論文評審中耐心嚴謹、一絲不茍的工作作風，讓我感觸頗深，也使我重新反省自己。我將在今后的工作、學習中加倍努力，用自己的實際行動回報他們、回報社會。再次感謝他們，祝他們工作順利，平安幸福。
數控車床技師論文謝辭三：
隨著本文的完成，研究生學習生活也要結束了。在這里首先向我的導師XXX副教授表示衷心的感謝。感謝他在三年多的時間里，在學習上、生活上和思想上對我的教育和關心。X老師淵博的學識、嚴謹的學風、誠懇寬厚的品格令我受益終身，并將激勵我在以后的工作和學習中披荊斬棘、開拓創新。三年多來，正是導師無微不至的關懷和諄淳教導才使我最終圓滿的完成了論文工作。借此論文完成之際，謹向導師致以最誠摯的敬意。
感謝我研究生同學XX，XX，很高興能結識他們這樣的朋友，使我的研究生生活豐富了許多。同時，感謝單位領導及其他同事對我課題的幫助。
Abstract： NC Machining is the core course of NC technology specialty in Heilongjiang Vocational College of Agricultural Engineering， and is one of the compulsory courses of high-tech talent training in the CNC technology specialty. Establishing NC Machining resource base is a gradual， sustained development， The construction of resource base has been improved in technology， and integrated the theory and practice together， reality and the virtual characteristics， roles of teachers and students exchange model. Reasonable resource layout can improve the learning efficiency of visitors.
關鍵詞： 應用；數控加工；布局；直觀性
Key words： application；CNC machining；layout；visual
中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）33-0199-02
0 引言
《數控加工》課程是黑龍江農業工程職業學院數控技術專業崗位核心課程，是培養數控技術專業高精尖人才必修的課程之一，根據教學大綱的要求制定課程教學目標，使學生學習完數控加工課程之后能夠達到數控高級操作工的理論知識和實踐操作水平。
1 界面布局的重要性
《數控加工》資源庫建設是依靠學院多媒體網絡平臺開發的開放式網絡教學環境，利用學院數控技術專業多年優秀的教學資源、強勁的師資力量和學院的財政支撐等優勢，將《數控加工》資源庫的界面布局進行優化和整合。①項目分類明確。根據課程教學體系、教學資源系統和課程用戶團體等特點，將《數控加工》資源庫整體項目分為：教學中心、素材資源、課程內容、實訓指導、提升資源、作業與考試、班級空間和資源庫運用說明。②界面美觀整潔。《數控加工》資源庫整體布局采用數控加工車間的黃色警戒色和綠色通行色，并且使兩種顏色交替出現，使進入網頁的訪問者身臨車間的感覺，提升訪問者瀏覽相關知識的興趣。③展現動靜結合。在首頁的課程簡介中，我們利用虛擬動畫模擬德瑪吉五軸數控加工中心和數控車床加工過程，使初次訪問資源庫的訪問者深刻的體會到加工的高效性和自動化程度。
2 資源建設內容與組織形式
2.1 學習活動 ①課程內容。《數控加工》理實一體化課程主要將數控編程、數控加工工藝、數控機床操作等課程進行整合和重新分配，將相關的知識點通過理論教學和實際加工相結合的方式進行教授，在理論指導實際加工的過程中進一步的驗證理論的正確性。②作業單及預習。根據相關課程的知識要點和后續課程預習要點，對學生布置課后作業，學生對作業單內容進行填寫，既能夠及時準確的把握每節課程的重點又能夠及時有效的預習后續課程，提高教學過程的持續性和高效性。③在線測試系統。根據資源庫網絡資源教學平臺提供的在線測試系統，學生可以在線進行答題自測，答題結束后系統可以自動給出分數，學生及時了解個人對本課程知識要點的理解和掌握情況，教師可以根據測評分數及時調整教學內容的側重點和教學環節的時間分布，提高實訓教學的高效性。
2.2 實訓指導 ①實訓任務。根據理實一體化課程的教學特點，理論和實際教學都在國家級數控基地完成，每節課程都要安排實訓任務，實訓任務圖紙是根據課程標準的要求，將相關的知識點融入進去，達到最終的實訓目的。②3D虛擬實訓。虛擬車間及虛擬軟件的使用是虛擬實訓的主要環節，通過虛擬實訓將實訓項目的工件進行圖紙分析、工藝分析、數控編程、虛擬加工等內容，在虛擬仿真時及時解決遇到的工藝、編程和加工方面的問題，后期在實際加工中避免重復問題的出現，大大提高實際加工的效率和安全性。③典型案例。通過企業調研活動，選取企業實際生產零件，進行零件的修改、整合和優化，使其成為適合數控技術專業的教學內容。④案例分析。在案例分析環節，將教學情境中設定的十個教學案例進行圖紙分析、工藝分析并進行編程加工。⑤考核標準。包括數控車床、數控銑床和數控加工中心的考核標準，此標準按照《國家數控車床高級操作工職業標準》、《國家數控銑床高級操作工職業標準》、《國家數控加工中心高級操作工職業標準》，學生學習并通過考試就已經達到數控高級操作工所要求的理論和實際操作。
2.3 教學中心 ①教師中心。教師中心主要是教師教學資源，可以根據教學內容通過相應網址鏈接進行相關資料的查找。在教師中心主要設置以下內容：課程標準、授課計劃 、教案、多媒體課件。②學生中心。學生中心主要是學生學習資源，可以根據教師講解的內容和學生自己知識結構自己制定學習規劃，教師對其制定計劃進行相應的調整。
2.4 素材資源 ①機床資源。主要包括數控機床外形特點、機床基座材料、機械傳動系統、機床結構等圖片及技術資料，通過對機床資源的查找，學生在學習之余了解各個機床的應用領域、操作方法等。②刀具資源。通過整理世界三大刀具生產廠商的數控刀具系統、數控車削刀具、數控銑削刀具的外觀類別、規格參數及切削性能等參數，使得訪問者能夠及時的查找到相關的刀具知識；整理鑲片式和整體式硬質合金刀具規格參數、切削范圍、加工參數等為訪問者提供細致詳實的參考資料。③夾具資源。對常用的通用夾具和專用夾具的設計原理、夾持方法、夾持特點、定位原理、規格參數等內容進行整合和分類，并且提供《數控機床夾具設計手冊》等有關夾具設計改造資料，進一步的豐富和完善夾具資源庫，減少訪問者瀏覽量，節約大量的時間。④量具資源。量具資源主要包括游標卡尺、外徑千分尺、百分表及角度尺等量具，資源信息中包括各量具的使用方法、技術資料、量具結構、測量方法和演示動畫等資源。
2.5 提升資源 提升資源主要是為有一定的數控基礎的學習者及教師的后期自我發展提升設定的一個版塊。主要包括：名師講壇、專業論文、專業網站、專業前景、數控大賽。
《數控加工》資源庫的建設資源庫建設中，應該清晰的告訴訪問者其所要的資源在哪兒，避免經過復雜繁瑣的查找后才能搜索到備課與學習所需的教育教學資源；同時要求在建設中對資源的處理應考慮到網絡的傳輸速度，即所使用的資源的存儲格式要有利于網絡傳輸，這樣不僅有利于資源的下載，同時也有利于資源的查詢；在資源庫的布局上面也要有相應的合理和美觀性，避免相應的資料出現因布局的不合理性而造成誤讀問題。
參考文獻：
[1]陳琪，劉儒德.當代教育心理學[M].北京師范大學出版社，2000（12）.
[關鍵詞]NX（UG） 機制本科 教學改革
[作者簡介]孫芹（1979- ），女，山東威海人，山東英才學院機械學院，講師，碩士，研究方向為機械制造、數控加工。（山東 濟南 250104）
[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985（2013）29
當今社會機械制造業的發展壯大，得益于日趨激烈的市場競爭。面對機遇與挑戰，制造業只有不斷吸收機械、電子、信息及現代企業管理等多方面的成果，并應用于產品生命周期的全過程，才能不斷推出新品，富有競爭力。集成化、網絡化、數字化、虛擬化以及智能化是使傳統制造系統成為信息時代、知識經濟時代的先進制造系統的最主要內容。目前，在眾多企業中廣泛應用的CAD/CAM技術是現代先進的計算機技術成功滲入傳統制造業的結果。
為使學生進入企業后，能夠熟練掌握一門CAD/CAM軟件，盡快適應自己的工作崗位，山東英才學院結合機制專業的自身特點，選擇NX（UG）作為CAD/CAM教學軟件。通過到兄弟院校走訪調研發現，在教學過程中，CAD/CAM單獨作為一門課程一般開設在第六學期或第七學期，雖然該課程設置的目的是為了起到連接作用，為后續的畢業設計和學生就業提供好的繪圖工具。但作為一門課程，學生學完后，很難做到融會貫通，沒有達到預期的教學效果。為了提高學生學習的主動性，讓枯燥的機械課程變得簡單易懂，提高學生學習的興趣，增強各門課程之間的聯系。在機制本科的教學過程中，嘗試運用NX的CAD/CAM一體化功能來輔助教學，實踐表明，這對學生理解和掌握專業課程有很大的幫助。
一、NX軟件在“機械制圖”課程中的應用——NX 三維造型模塊
“機械制圖”是工科重要的主干專業技術基礎課程，在機械工程科學人才培養體系中占有重要地位。該課程以形體構造和圖形表達為核心，以形象思維為主線，培養學生空間想象能力、形象思維能力、圖形表達能力和創新構形能力等工程科學的基本素質，并為進一步學習機械設計類、機械制造類和工程實踐類后續課程提供必備的制圖基礎知識與基本技能。
在制圖的教學過程中，仍以講授為主，部分教學環節借助模型和掛圖等輔助工具，學生往往是被動學習，建立空間思維相對困難，學生普遍反映課程太難學，從而對課程產生了厭倦，降低了學習積極性。到了高年級，進入專業課程學習、課程設計和畢業設計階段，學生反而不會畫圖了。畢業后，進入社會，就業將更加困難。因此，嘗試將NX軟件引入“機械制圖”課程教學環節。建立機械制圖虛擬模型庫，讓學生有整體的概念，通過旋轉、剖切三維圖形，可以對三維模型進行動態仿真，讓學生理解模型各個方向的形狀，增加圖形的直觀性，搭建投影和三維實體之間的橋梁，這樣再來學習制圖的投影原理及其他表達方式，將變得非常輕松。同時，NX為參數化建模，方便對模型進行修改，可以根據教學大綱的變化，及時修改模型。可將模型庫上傳到網絡課程中，學生自主學習，大大提高了學生學習興趣，為后續課程的學習奠定了堅實的基礎。
二、在“數控機床編程”課程中的應用——NX加工模塊
“數控機床編程”課程是機械制造本科專業重要的專業課程。大部分院校數控機床編程主要以手工編程為主，講授數控車床編程和數控銑床（加工中心）編程。為了提高學生的學習興趣，手工編程的內容也會借助NX軟件，講授自動編程應如何實現。如在車削的教學過程中，相應會講解軸類零件、螺紋類零件、綜合實例等自動編程過程，通過手工程序和自動生成程序的對比，學生對編程有更深刻的理解，更喜歡數控編程課程，為機床實訓打下基礎。
手工編程雖然有不少優點，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地優化加工路徑等。但手工編程無法編制復雜工件，如非常規曲面的程序編制，同時手工編程對編程人員有較高的要求，一個點計算錯誤，將會造成嚴重的后果。當手工編程無法完成或是編程比較困難的零件，可以通過自動編程完成，NX軟件有強大的數控加工CAM模塊，包括平面銑削、型腔銑削和深度銑削、固定軸曲面輪廓銑削、多軸銑削和孔加工等，基本可以加工任意復雜的曲面。NX數控加工的一般流程為零件3D建模—指定工藝方案—進入CAM環境—創建程序節點、創建刀具節點、創建幾何節點、創建加工方法節點—設定參數—生成刀軌并驗證—機床后置處理—數控程序（NC代碼）。
三、在“機械設計基礎”課程中的應用——NX仿真、裝配和工程圖模塊
“機械設計基礎”課程主要包括機械原理和機械零件設計兩部分，以機械原理部分學習過程中的四連桿機構為例，在學習四連桿機構時，如果僅僅通過理論講解，學生對四連桿的運動特性理解的不夠充分，可以利用NX運動仿真模塊，首先通過三維建模，虛擬裝配，設定連桿，設定驅動，完成平面四連桿機構的三維動畫運動仿模擬。
機械設計基礎課程學完后，要進行課程設計。以減速器課程設計為例，學生要完成減速器裝配圖及零件圖的繪制。給定參數后，如果學生憑空想象，采用二維軟件即使完成了減速器的裝配圖，并拆畫零件圖，也不知道所繪制的減速器各零件間是否會產生干涉，能否保證加工后的零件能夠安裝。因此，可以利用NX的裝配模塊，將所設計的減速器零部件進行裝配，通過仿真建模，查看各個零部件之間是否存在干涉，為后續加工的零件的順利裝配打下基礎。并且，NX軟件可以將三維模型轉換為二維工程圖形。如果零部件模型尺寸進行了修改，裝配圖形也會自動做相應的修改。
四、在本科畢業（論文）設計中的應用——NX 綜合運用
畢業（論文）設計是每個本科生畢業前要完成的最重要的一項任務。機械設計制造及其自動化專業的本科畢業生主要從事的工作崗位為：數控機床操作崗位（數控車床、數控銑床、數控線切割機床的機床操作工），數控工藝技術崗位（數控加工工藝設計師、數控工藝文件管理員、數控程序編寫技術員、電腦繪圖員等），普通機電設備設計師助理等技術工作崗位，這些崗位的共同特點是動起手來能干活，拿起電腦可設計。因此，畢業設計對他們來說尤其重要，畢業論好了，進入企業后，就能更快適應工作崗位。
在教學過程中，為實現應用型本科的人才培養目標，減少理論型、研究型論文，要求畢業論文題目需“來自企業”，即學生的畢業論文內容既要包含設計又要包含制造，而且學生必須在數控機床上至少加工出畢業論文中的一個中等復雜的零件，若能借助NX軟件，自動生成數控加工程序，并對刀路和程序進行優化，會起到事半功倍的效果。通過畢業設計，讓學生掌握機械零件從設計到制造的全過程，為工作后以最短的時間適應企業要求奠定基礎。
五、在機制專業各種大賽中的應用――NX 提升
雖然將NX軟件融入多門專業課程的教學過程，使學生學習積極性大大提高了，教學效果明顯，但由于課時的限制， NX軟件強大的功能模塊，教學過程不可能面面俱到，很多模塊不能深入講解，一般是按照一定的講課模式完成教學任務。
教學過程中理論講解的思路和方法肯定與實際工作有一定的差距。針對學生的不同要求，鼓勵學生參加競賽來提高自己的能力。主要組織學生參加山東省數控大賽、山東省機電產品設計大賽和全國3D大賽等。在每項技能競賽中，都要求學生完成真實的產品，大賽的環境更接近于真實的工作環境，通過參加不同類型的大賽，學生會對NX軟件更加的熟悉，對自己感興趣的模塊有更深刻的了解。同時，大賽能拓寬學生的視野，提高團隊合作精神，提升自身的設計、制造和創新能力，拓寬將來的就業范圍，提高了就業機會。教師通過指導大賽，與學生進行溝通，更了解學生的想法。通過參加大賽，與其他院校進行交流，相互借鑒，獲得更多的信息，把握更新的教學理念，并不斷滲透到自己的教學過程中，使教學更貼近實際，使本來枯燥的課堂變得更加生動。技能大賽可以讓學生認識到學習中的不足，明確自己的學習方向。
把NX（UG）軟件應用于機制本科“機械制圖”“數控機床編程”“機械設計基礎”等課程中，使學生感覺枯燥、難懂專業課程變得生動、易懂、易學，學生自主學習能力得到了提升，學習積極性得到了提高，同時，在本科畢業（論文）設計和各種大賽中，充分合理地選用NX軟件的相應模塊，滿足了不同層次、不同要求的學習需求，教師更容易了解學生，可使教學更能滿足學生的需求，更能貼近社會實踐的要求。學生上學期間打下的堅實基礎，也為今后的就業奠定了堅實的基礎。
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論文關鍵詞：數控車削；課程改革；教學模式；學習情境；項目驅動；一體化
數控車削加工是以培養熟練掌握數控車床操作、程序編制、工藝設計、數控車床的日常維護保養和常見故障的診斷技術高技能人才為目標，針對企業數控加工崗位需求而設置的一門數控技術專業課程。傳統教學模式是把數控編程、切削加工工藝等理論課和數控操作實訓課分開，因兩類課程的進度不同步，達不到理論指導實踐目的，并出現重復傳授知識點浪費課時，理論教學與生產實踐偏離的問題，對此，必須實行教學改革，才能使教學適應生產，使畢業生被企業所接受。
一、課程改革思路
數控車削加工課程，應依托校企合作平臺進行課程改革與建設，以企業機械數控車削工作過程序化教學內容，根據數控車削加工工藝的復雜難易程度，從數控車削加工的簡單應用開始，逐漸培養學生對數控車削加工的復雜應用，以零件生產工作過程為主線重組教學內容。
（一）重構本課程的課程標準。課程標準是落實培養目標和指導教學工作的最基本綱領性教學文件，是選用與編寫教材、進行教學以及評估和檢查教學質量的依據，課程標準確定人才培養目標的方向。零件數控車削加工的課程標準應根據本地區機械加工行業等生產企業的崗位需求來制定，為了使教學培養目標與企業需求實現零距離對接，應與企業一線技術專家合作進行“頭腦風暴”的專業分析及一系列的調研工作，才能確定本課程的能力目標、素養目標、知識結構及要求。同時遵循學生技能增進的一般規律，選擇真實的機械零件或類似的零件為載體來設計本課程的教學項目、工作任務。圍繞完成項目教學的工作任務應具備的相公工藝知識重構本課程教學內容，最后確定課程標準。
（二）設計“項目驅動”的、理論實踐“一體化”、實行“產學結合”教學模式的實訓課。課程教學培養的學生能力與企業生產要求是否能實現零距離對接，教學模式應貼近實際工作情境。為了使學生體驗實際零件數控加工工作過程，應按實際零件生產所需的技能、相關工藝知識、生產管理要求完成項目學習任務，設計行動導向的項目教學，即“項目驅動”的教學模式；根據項目教學要完成的項目內容所需的相公工藝知識或基礎理論知識，設置教學內容，采取實踐教學與理論教學合二為一的“一體化”教學模式教學；把生產任務引進實訓教學，實施“產學結合”的生產性實訓教學模式。學生在做中學，既提高學習效果，又貼近企業生產實戰要求。使學生體驗在不同工作情境下不同崗位角色感受，體會到要完成什么工作任務，必須掌握什么知識和素養，促使學生為做而學，在做中實現其技能、職業素質的全面提升。
（三）構建具有實用意義的校內實訓基地。校內實訓基地是高職高專不可缺少的實訓場所，尤其是數控技術專業，必須有一點數量的數控實訓設備。因此，建設對應的數控車削加工仿真實訓室與生產性實訓基地，為教學的實施提供堅實的保障。
（四）建設課程配套教材以及課程網站等教學資源。教材是教學的主要工具之一，教材建設是課程教學改革的重要環節。過去的數控加工技術類教材，多以理論課的模式編寫，對實踐指導作用不大。為此，建設以項目驅動設計工藝知識內容，以工作過程為導向設計訓練步驟的《零件的數控車削加工》一體化教學配套教材，是課程改革的重要舉措。
相關教學資源的建設是提高教學效果的推進器，建設課程教學網站及相關教學資源，能用于輔助教學和提供學生課外學習的指導，因此，應重視課程網站建設，使教學源資更加豐富。
（五）注重教師教學能力的提高。教師教學能力的提高是提高教學質量的充要條件。課程團隊教師應不斷學習進取，提高自身知識與技能以及教學技巧，確保教學水平與教學效果的不斷提高，為企業培養出高技能人才。
（六）引入企業質量標準，建立“過程考核與終結考核相結合”課程考核制度。在教學過程中，引入企業質量標準，是提高學生對產品質量監控意識的重要舉措。建立“過程考核與終結考核相結合”的新型課程考核制度，從專業技能、職業素質等方面全方位對學生進行考核，以促使學生成為技術過硬、職業素質好的高技能人才，實現人才培養在生產和管理上與企業要求的零距離對接。
二、課程改革實施工作的開展
（一）建設高水平的課程教學團隊，開展課程改革調研活動。組建一支以骨干教師為主體聘請企業專家作兼職教師的課程團隊，開展科研工作。一是深入企業調查研究，對數控技術應用專業的畢業生的使用情況和人材需求狀況進行調研，收集用人單位對人才需求方向、能力要求等信息，為制定專業課程培養目標提供依據。二是舉辦工作分析會，請企業行業專家到學院，舉辦以行業專家為主體，課程教師團隊參加的工作分析會，采取頭腦風暴的形式，對數控技術加工領域的人才需求、知識技能結構要求進行討論。經專家們的統一論證，明確了數控技術應用專業的畢業生就業崗位群以及對應的工作任務，要勝任相應工作應具備的專業知識與技能。給數控技術應用專業的培養目標、知識與技能結構要求較為準確的定位。
（二）根據企業需求確定課程培養目標，針對職業技能成長規律設計學習情境，完善課程標準。根據工作分析獲得的結論，召開團隊教師研討會，根據企業需求確定專業培養目標，制定專業人才培養方案。團隊教師通過走訪企業尋找訓練載體，挖掘素材，設計適合職業技能成長規律的課程學習情境和工作任務。并經多次反復研討論證與修改，制定以企業生產的零件加工為訓練載體的零件數控車削加工課程的學習情境、教學實施計劃，完善零件數控車削加工課程標準。
（三）教學資源的建設。組織團隊教師并邀請企業專家，根據人才培養目標與課程標準要求，編寫出版以項目驅動、以典型案例工作過程為導向的具有實用意義的《零件的數控車削加工》“一體化”實訓配套教材；建立具有數控車削加工特點的課程網站，能為學生課外學習、教師教學資源共享、師生課外交流與溝通提供網絡平臺。
建設對應的數控車削加工仿真實訓室與具有一定規模的生產性實訓基地。一方面，仿真實訓室可采用數控模擬加工與編程，使學生更快的掌握數控車床操作要領，避免或降低新手操作真機因不熟練發生事故造成的損失；同時可對新項目進行模擬加工，確定合理的程序。另一方面，具有一定規模的生產性實訓基地，為實型產學結合的教學模式，實現自我造血功能提供保障。
（四）構建了以工作過程為導向、項目驅動教學的教學模式。改革傳統的教學模式，構建以工作過程為導向、項目驅動的“一體化”教學模式。實行“產學結合”的生產性實訓教學，即把企業真實零件加工生產任務為訓練載體引進課堂，針對實際零件加工設計教學與學習過程，把教學融入地方汽車產業鏈的生產，服務地方企業，解決過去純消耗實訓的弊端，實現“自我造血”功能。
（五）團隊教師教學能力的提高。為了提高團隊教師自身知識與技能以及教學技巧，確保教學水平與教學效果的不斷提高。經常性地組織教師參加各類專業技能培訓與教學能力培訓，有計劃地安排教師到企業掛職鍛煉，組織相應的教學能力大賽和說課比賽，參加科研項目與各種教研活動等，達到教師的綜合水平提高。
教學手段與教學方法的改進也是改革實施的另一方面。過去教師講課總是一塊黑板一支粉筆一張嘴講完一節課，學生只是被動的聽，在做操作示范時，一個班的學生圍觀，能完全看清楚的僅僅是前面的幾個學生，其他同學在外圍只能伸出脖子或在縫隙間偶爾看見一兩個動作，教學效果很差。通過教學改革，采用PPT課件加上視頻或微格錄像、結合黑板板書，使教學更具直觀性，加上案例驅動、分組討論等教學方法，使學生更容易接受、教學效果更好。
（六）學生技能考核與培訓機制的建立。為了實現人才培養在生產和管理上與企業要求的零距離對接，將企業質量標準與管理機制引入課程考核，綜合考核學生職業素養；按國家技能等級考核標準對學生的綜合技能進行考核，并按教考分離的方式實行考核，確保技能的真實性。
根據教學目標，學生應在教學計劃課時內達到中級工技能等級，通過考核合格后，成績達到良好以上的學生給予教學計劃外的高級工等級技能培訓，按高級技能等級要求考試合格的授予高級工技能等級證書，起到激勵學生積極學習技能的作用。
三、改革成效
（一）改革有助于學生能力的快速增長。以真實零件加工的數控編程與實踐操作，項目驅動教學，做中學有利于學生學對知識與技能的掌握，提高技能；將企業質量標準引入課程考核機制中，讓學生樹立產品質量意識、效率意識及安全文明使用設備及維護意識，形成良好的職業素養，實現生產和管理與企業要求的零距離。
一方面，通過學生獲取技能等級情況的前后對比而言，過去的等級考試采用單純的針對某具體零件的操作技能，僅90%獲得中級工技能等級。現在采取隨機抽取考題的方式考核，重在考學生的綜合分析能力、綜合技能，獲得中級工技能等級占96%，且鼓勵中級考試成績優秀學生參加高級工技能考核，刺激學生對數控技術的學習興趣與能力的開發，通過考核，高級工合格率在50%左右。部分學生技能更加突出，2009年1月，07級數控專業學生（第三學期）參加柳州市大、中職業院校數控技能競賽獲得個人第一名。2010年1月08級數控專業學生參加參加柳州市大專院校數控車、銑綜合技能競賽獲得團體第一名。
另一方面，從學生受企業歡迎度比過去大大提高。由于現在學生能力普遍提高，近兩年機制、數控專業的學生到企業試崗后得到了企業的稱贊：我們學院的學生比其他院校的學生更適應生產要求。如:桂林福達公司經試用后，每年與我系一百五十多名學生簽訂勞動就業合同。
（二）實行產學結合的教學模式，有利于學生技能成長，更有利于學院的發展。在實訓教學中，采用真實零件為訓練載體，當學生有了一定的基本功后，就采取輪換的方式進行零件批量生產，有利于學生的操作熟練程度的提高，并加強學生的產品質量、生產效率、降低成本等意識，學生更容易被企業接受。兩年來，數控專業、機制專業的學生完成了企業來料加工十多種產品上萬件，為學院節省了大量用于訓練的鋼料，并產生經濟效益，同時服務于地方企業。所以，實行產學結合的教學模式，產生了雙重的效益，提高學院在地區的知名度，更有利于學院的發展。
【關鍵詞】數控車削；用戶宏程序；加工原理；數學模型；變量指定；編程
引言
用戶宏程序常用于數控系統對非圓弧輪廓曲線編程問題的解決。在編輯非圓弧輪廓曲線的程序時不能直接應用G代碼，這對編程人員和加工者帶來了很大的困難。在幾次的數控技能大競賽中，用戶宏程序都是考試的重點和難點。論文重點闡述用戶宏程序的步長的取值和編輯。
1.非圓弧輪廓曲線的加工原理
求非圓弧輪廓曲線分為解析曲線和類似列表曲線那樣的非解析曲線。對于用戶宏程序編程來說，一般解決的是解析曲線的加工。解析曲線的數學表達式的形式可以是以 的直角坐標的形式給出，也可以是以 的極坐標形式給出，還可以參數方程的形式給出。通過坐標變換，后面兩種形式的數學表達式，可以轉換為直角坐標表達式。
在編程時應決定是采用直線段逼近非圓弧輪廓曲線，還是采用圓弧逼近非圓弧輪廓曲線。若采用直線段逼近非圓弧輪廓曲線，各直線段間連接處在尖角，由于刀具在尖角處不能連續地對零件進行切削，故零件表面會出現硬點或切痕，使加工表面質量變差。若采用圓弧段逼近的方式，可以大大減少程序段的數目，采用這種形式又分為兩種情況，一種為相鄰兩圓弧間彼此相交；另一種則采用彼此相切的圓弧段來逼近非圓弧輪廓曲線。后一種方法由于相鄰圓弧彼此相切，一階導數連續，工件表面整體光滑，從而有利于加工表面質量的提高。但無論哪種情況都應使 ≤ （允許誤差）。由于在實際的編程中，若采用圓弧逼近的方式就不適合用戶宏程序的編制，因其不便于數學模型。因此，主要采用直線逼近法，來進行用戶宏程序的編制。
直線段逼近非圓弧曲線，目前常用的有等間距法、等步長法和等誤差法等。論文以等間距法為主要論述。
1.1 等間距法。
（1）基本原理 等間距就是將某一坐標劃分成相等的間距。如圖1所示，沿X軸方向取Δx為等間距長，根據已知曲線的方程 ，可由 求得 。如此求得一系列點就是節點。由于要求曲線 與相鄰節點連線間的法向距離小于允許的程序編制誤差 ，Δx不能任意設定。若設置的值大了，就不能滿足這個要求，一般先取Δx值為0.1進行試算，然后選擇曲線上曲率最大的曲線段進行逼近誤差校驗。
圖1等間距法直線段逼近
（2）誤差校驗方法 設需校驗 曲線段。
點：（ ， ）
點：（ ， ）已求出，則 、 兩點的直線方程為
令 ， ， 則 即為過 兩點的直線方程，距 直線為 的等距線 的直線方程可表示為 式中，當所求直線 在 上邊時，則C后取“+”，在 下邊時，則C后取“-”號。 為 與 兩直線間的距離。通過聯立方程
得 ，要求 ≤ ，一般 允許取零件公差的1/5～1/10。
以圖2為例。對精加工非圓弧輪廓曲線進行加工原理分析。
件1和件2配合加工，該非圓弧輪廓曲線是橢圓曲線，長半軸為40，短半軸為24，其輪廓度要求值為0.04，刀具加工路徑從右端中心點開始加工，以直線段逼近非圓弧輪廓曲線等間距法加工橢圓。假設步長為0.1，分析驗算其誤差是否是滿足 ≤ ， c=0.04橢圓的標準方程式為 ，把y作為自變量 ，在數控車床上是以xz平面作為基準平面的，所以必把橢圓方程中的x換為z，y換為x，因此
點：（ ， ）
點：（ ， ）
=40， =0， 和 由 求出 =1.696， =39.9，則 、 兩點的直線方程為
令 ， ， 則
得出 =0.025， ≤ 成立，假設步長成立。
2.數學模型
數學模型是數學理論與實際問題相結合的一門科學。它將現實問題歸結為相應的數學問題，并在此基礎上利用數學的概念、方法和理論進行深入的分析和研究，從而從定性或定量的角度來刻畫實際問題，并為解決現實問題提供精確的數據或可靠的指導。
建立數學模型的要求：
2.1 真實完整。
2.1.1 真實的、系統的、完整的，形象的映客觀現象；
2.1.2 必須具有代表性；
2.1.3 具有外推性，即能得到原型客體的信息，在模型的研究實驗時，能得到關于原型客體的原因；
2.1.4 必須反映完成基本任務所達到的各種業績，而且要與實際情況相符合。
2.2 簡明實用。在建模過程中，要把本質的東西及其關系反映進去，把非本質的、對反映客觀真實程度影響不大的東西去掉，使模型在保證一定精確度的條件下，盡可能的簡單和可操作，數據易于采集。
2.3 適應變化。隨著有關條件的變化和人們認識的發展，通過相關變量及參數的調整，能很好的適應新情況。
數學模型常見的形式：數學表達式；柱形圖；關系曲線；記錄數據的表格。
在數控編程中常用數學表達式或關系曲線，來作創建數學模型，因其簡明實用，對數學知識要求相對較低。在對曲線分析時也較容易理解和掌握。如圖2所示，該圖是重慶市第二屆職業技能競賽教師組樣題，該零件是一個配合零件，在右端有一橢圓輪廓曲線，并且有輪廓度的要求，用G代碼不能直接編制出程序。根據零件標注可以讀出橢圓的長半軸和短半軸，因此，采用數學表達式來描繪出零件的輪廓曲線形狀的數控模型， ，再通過直線段逼近非圓弧輪廓曲線的方法編輯出用戶宏程序加工出零件輪廓。
如圖2所示，以工件的右端面設為基準平面。橢圓圓心在工件工作坐標系的坐標值為（-40，48），但橢圓的表達式是以橢圓圓心為O（0，0），為了使坐標的變化與工件工作坐標系保持一致。因此，Z軸方向因寫為Z軸的變化量減長半軸。
車削件1 車削件2
圖 2
3.用戶宏程序的變量指定
用戶宏程序有兩種，即用戶宏程序功能A和用戶宏程序功能B。由于用戶宏程序功能A的宏程序需要使用“G65Hm”格式的宏指令來表達各種數學和邏輯關系，極不直觀，且可讀性非常差，因而導致在實際工件中很少人使用它，因此，將以用戶宏程序功能B進行闡述。
變量
使用用戶宏程序時，數值直接指定或用變量指定。變量的表示計算允許使用變量名，用戶宏程序則不行，變量需用變量符號“#”和后面的變量號指定。例如：#1表達式可以用于指定變量號，這時表達式必須封閉在括號中。例如：#[#1+#12-10]變量的類型變量從功能上主要可歸納為兩種，即：系統變量（系統占用部分），用于系統內部運算時各種數據的存儲。用戶變量包括局部變量和公共變量，用戶可以單獨使用，系統作為處理資料的一部分。
在非圓弧輪廓曲線的加工原理中已經闡述了橢圓輪廓曲線的方程式， ，y作為變量轉換方程式 ，注意在數控車床上的基準平面。用局部變量來設置變量，令#1為長半軸，#2為短半軸，#3為x軸的變化量，#4為z軸的變化量，把方程式 轉化為宏程序指令表示#3=#2*sqrt[1-#4*#4/[#1*#1]]算術和邏輯運算，采用循環（WHILE語句）用此語句可以減少程序段數。其執行過程為
程序為：
O0001
M03S1200；
T0101；
G00G41D1X51Z2；
M08；
G71U1R1X1P1Q2F80；
N1G00X0；
Z2；
G01Z0F40；
#1=48；
#2=24；
#4=48；
WHILE#4GE-30DOGOTO1；
#3=#2*SQRT[1-#4*#4/[#1*#1]]；
G01X[#3*2]Z[#4-#1]F40；
#4=#4+0.1；
END1；
G01Z-45.138；
X48Z-48；
N2G01X50；
G00X100；
Z100；
M09；
M30；
4.結束語
在對非圓弧輪廓曲線加工常常采用宏程序編輯程序，這種編輯不僅能解決G代碼不能加工的輪廓曲線，而且還能減少輸入的程序段數。在宏程序中還應注意#4=#4+0.1這種格式，它是宏程序運作的源動力。多考慮數學模型的建立，這是宏程序編輯的基礎和出發點。
參考文獻
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[5] [美]彼得·斯密德（Peter Smid）著 羅學科 劉瑛 趙玉俠 等譯《FANUC數控系統用戶宏程序與編程技巧》.