五轴数控编程培训十篇

五轴数控编程培训篇1

【关键词】多轴加工 技能等级证书 技术能手 蓝领层

【中图分类号】G424 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）20-0076-02

近年来，我国数控机床的操作工短缺多达60万。特别是北京、上海和南方较发达地区，对数控应用人才更是求贤若渴，许多企业纷纷高薪聘请数控专业人才。面对当前职场对数控技能人才需求的现状，职业学校无论从培养人才的角度还是从市场经济的角度，都没有理由不去培养数控技能型人才，大量职业学校开设数控专业也是水到渠成、大势所趋的事情。但几乎没有几所培训机构开设数控多轴加工的培训这样的培训课程。如何在学校当中开展培训是急需攻关和探究的问题。而技工学校作为培养技能人才的主力军，如何培养数控多轴加工的高技能人才也是长期要思考的问题。特别是在如何实施和培训以及教学方法上更应值得思考。

随着世界经济结构的加速调整，国内需求结构的重大变化，提高我国产业的国际竞争力，进行经济结构战略性调整、优化，已成为当前和未来一个时期经济建设与发展的中心任务。改造提升传统产业是实现高新技术产业化的必然，是高新技术产业发展的重要基础。通过用高新技术和先进适用技术改造提升传统产业，促进传统产业结构优化升级，提高其技术和装备水平，为发展高新技术及实现产业化提供了重要保障和基础条件。

目前二轴和三轴的数控技术的研究和教学都处在比较成熟的阶段。而四轴、五轴等多轴数控技术的教学存在很大的不足。主要原因是：（1）成本高，场地大。（2）对参加教学和培训的教师或技术人员的综合能力和素质要求非常高。（3）目前，国内对多轴数控技术的教学还不是很多或者说还不是很系统和规范。特别是目前国内的大型企业中有相当一部分的数控多轴加工的技术人员和操作人员的技能培训，依靠外企或国外的设备提供者提供的培训。

笔者针对上海目前的数控培训，特别是多轴以上的培训作了一些调查。主要是在一些有较高知名度和部级重点学校以及一些大型企业进行调查。具体调研的学校有：大众工业技术学校、工业技术学院、第二工业大学、石化工业技术学校、李斌技师学院等。企业：上海汽车制造厂、上海烟草机械厂、上海机床厂等。

一 数控专业培训的现状分析

1.数控专业的学历教育

学历教育主要集中在大学、高职、中职等教育机构中，针对数控方面的专业主要有机床数控技术、数控加工技术、机械制造工艺设备等。而这些专业的专业课程主要有数控工艺与编程、数控机床原理以及相关的计算机辅助设计（CAD、CAD/CAM、UG）等。

在实践性教学环节中一般包括：金工实习、电工实习、认识实习、生产实习、计算机上机实习、数控编程实习、数控机床加工实训、CAD/CAM应用软件实训、毕业设计等。我国机械、机电类专业的课程设置近几年虽有所改进，但仍相当陈旧。学生所学知识并不是用人企业所需要的，而用人企业所需要的课程学生又没有学习。例如，机械专业的金属切削机床、机械设计、机械零件课程，至今仍在讲授传统的“三箱”和齿轮设计。而数控机床已广泛采用滚珠丝杠、滚动导轨、换刀机械手和伺服系统，“三箱”和齿轮已降为次要位置。又如，机械专业开设的金属切削刀具、机械制造工艺学，目前仍然是讲授传统刀具和传统加工工艺。而在数控加工上，一次装夹，即可完成粗精加工。因此，数控加工的刀具和工艺不同于传统刀具和工艺。又如，机械专业学生的金工实习，其主要内容至今仍集中在传统的车、铣、刨、钳操作方面，而企业急需的数控机床的操作、编程、维修的培训，因无实验条件，只能依靠讲授理论，效果很差。

在数控培训方面，很多学校把实训重点放在数控机床操作方面。事实上，作为先进的自动化设备，数控机床操作非常简单。用人企业真正需要的人才是精通数控加工工艺（如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等）、模具设计、CAD/CAM与数控自动编程、数控机床机电设计与联调技术、数控机床的维护维修等专业“工程素质”。这些专业知识的获得，不是靠课堂的灌输，而是要对学生“真刀真枪”地长期实训。各学校由于受到实训条件、经费投入和师资力量的限制，这方面的培训还远远不够，导致学校所培养的人才不能满足用人企业的需求。

2.数控技术培训班

目前数控专业的毕业生在数量和其他方面很难完全满足社会的需要，有关学校在所在市人力资源和社会保障局的授权后，开展了中短期（时间从1周至3个月不等）的数控机床操作、数控编程和CAD/CAM应用软件等方面的培训班，并配合人力资源和社会保障局进行职业技能鉴定工作。获得职业技能等级证书者，更容易取得用人单位的信赖。

参加这种培训的对象，大部分是有关企业组织的在岗职工，目的是提高理论知识水平和对新技术的应用技能，更好地为企业服务。也有准备求职或跳槽的人员，他们的目的是为了自己能找到一份更好的工作。从这些参加培训的人员结构上不难发现，他们主要是为今后能更好地找到一份工作或者是为了能在以后不被企业所淘汰。而数控加工的高端人才的培训就很少，也没有相应的学校或单位有这样的培训。

3.学校或培训机构的师资力量严重不足

数控技术在近几年的广泛应用，引起了社会对数控人才的大量需求，同时造成数控师资，特别是同时具备相当的理论知识和丰富的实践经验的数控师资队伍严重不足。基本上每个学校的数控教学师资队伍都存在着不同程度的人数和知识结构的缺乏。

目前，各级职校的师资队伍的技术素质普遍偏低，学历水平偏低。据统计，我国高职教师中具有硕士学历以上的高职教师比例只有7%。现在各学校的数控教师主要是从各高校机械或机电专业毕业的本科生或硕士研究生。这些教师具有一定的基本理论知识，讲授数控专业的理论课没有问题。但由于数控技术专业是一种新专业，能够承担数控教学工作的“双师（教师、工程师）型”教师很少。特别是能承担数控多轴加工的教学、实训指导工作的老师就更少了。

为了尽快提高高职、高专数控教育教师的工程素质，希望由教育部组织，委托有能力的单位来承办“机械工程领域（现代数控技术方向）骨干师资工程硕士班”，以弥补这类人才的严重不足。

4.数控实训设备条件严重不足

前几年，各学校对数控技术所归属的机械、机电专业的投入力度非常有限，各学校的数控实验室的数控培训设备非常有限。近年来，由于数控人才的需求推动，各校均建有不同规模的数控实训基地，有的是规模大、设备种类多的实训中心，也有设备种类和数量相对较少的实验室。但在数控多轴（四轴、五轴）的设备上的投入就相对较少了。一方面，这些设备主要依赖进口，成本较高；另一方面，这些设备如引进后还要组织人员去国外进行培训，企业或学校花了人力和财力还缺少这方面的人才。

而数控多轴加工的教学和培训，需要有一定的数控专业知识、数控专业英语、编程软件的应用等，又要投入较高的成本。因为多轴数控加工过程中的工艺、加工的刀具等，要应用编程软件自动编程。

二 对策

随着数控技术的不断发展，特别是多轴加工的数控人才的需求不断增加，只能熟练操作数控机床的“蓝领层”人才的比例将逐渐下降，而具备一定专业理论知识和一定动手能力，熟练掌握和应用CAD/CAM、MasterCAM、Pro-Engineer、UG等自动编程技术，具有一定的数控设备维护维修技能的人才需求将会日益旺盛。

第一，在如何进行数控教学方面，应从目前的教学对象上加以调整，如在大学、高职等院校进行相关专业的教学，进行一些有关多轴数控技术的理论教学，因为大学生有一定的理论知识，而且专业知识也比较扎实。在这些学生中开设这类课程既弥补了目前这类专业教学内容上的单一化，又为社会和企业增加新的技术能手。

第二，在教学培训中也应该从目前的数控基础教学中，增加数控多轴加工的高技能人才的培训。

第三，在多轴数控加工技术的教学上应从以下方面着手：（1）在数控专业的编程能力上，加强自动化编程及编程软件的应用。（2）特别是模具专业更应注重零件的造型设计与加工，这就更应从数控多轴加工培训方面着手。（3）整合现有的资源，充分利用各个学校和大型企业现有的设备。（4）也可利用目前发达的网络进行网络教学。（5）应尽量联合大型企业进行产学教研的合作。（6）在软件方面应注重老师的能力培养和实践教学的能力，特别是在数控多轴的教学上更应该加强编程能力和实际操作的能力。

第四，还应该有政府和职能部门的大力协助。即在教学经费上、设备上、教学软件等，提供帮助。

参考文献

[1]王晓鸣、刘奇珍.多轴加工数控仿真模拟技术应用研究[J].新技术新工艺，2012（7）：10～14

五轴数控编程培训篇2

CAD只是一个绘图软件，一个辅助工具。只会CAD软件操作而机械专业理论不扎实，只能重复别人工作，充当绘图员角色。如果有机械制图、公差配合等专业基础知识支撑，掌握CAD软件才能更好地为专业服务。而妙用CAD软件，更可使数控技术、模具制造和3D打印如虎添翼。为此，笔者将从AutoCAD与机械基础课程结合，CAD与3D打印技术的有效融合，技能竞赛对CAD教学的有效渗透，基于任务驱动的CAD一体化教学，翻转课堂在CAD一体化教学中的有效运用等五个方面，打造出桂林市技工院校机械类专业CAD一体化教学的五把金钥匙。希望五把金钥匙的问世，既有益于学生掌握CAD软件操作，又可以使学生利用CAD软件进一步掌握机械相关专业知识。

一、第一把金钥匙：AutoCAD与机械基础课程结合

在教学上主要通过AutoCAD与机械制图、公差配合等机械基础课程结合，尤为重要的是AutoCAD与机械制图的有效融合。在典型任务的提取上，以劳动版机械制图习题册为蓝本，内容含平面图、轴测图和立体图。

平面图部分：不仅让学生抄画零件图，还要将补画三视图、补缺线等内容用在CAD强化训练中，让学生深刻理解机械制图中的正投影规律也同样适用于CAD绘图，CAD只是一个工具，跟铅笔、三角板和圆规等常规绘图工具相比，它只是利用电脑，提高了绘图速度。如果不遵循机械制图的相关规定，绘出来的图纸是没有工程价值的。在学生绘图的同时，灌输公差配合等相关知识，为后面数控编程、3D打印等专业学习打下坚实的基础。在模具制造专业，可以让学生绘制一套完整的模具图纸。先绘制模具的零件图，然后利用定义块的知识，将零件图一一进行装配。在装配的同时，教师就可以检验图纸设计是否存在错误，配合是否合理。这种强化训练，一方面可以让学生了解模具结构，另一方面可以将错误的发现提前到设计阶段。

轴测图部分：轴测图实际还是二维图，它是一种在二维空间表达三维形体最简单的方法。但是用三角板等手工工具绘制比较复杂，效率也不高。如果改用AutoCAD软件，就可以大大提高绘图效率。只要用鼠标轻轻地点击菜单中的工具，进入轴测图模式状态，通过F5切换等轴测平面，就可以绘制正等轴测图了。在绘制轴测图时，可以让学生根据三视图绘制轴测图，或是通过轴测图绘制零件三视图。这种方法既锻炼学生看图能力，又提升他们空间想象力，为后面立体图绘制打下坚实基础。

立体图部分：手工绘图只能绘制三视图和轴测图等平面图形，而巧用AutoCAD就可以绘制真正的立体图了。绘制立体图时，先让学生绘制基本体，然后讲解怎样将基本体通过布尔运算等方式组合成组合体。在强化训练中，还可以让学生根据三视图绘制立体图。而在机械制图课程教学中，可以用CAD绘制机械模型，让学生根据模型绘制三视图或补画三视图。这种强化训练使学生能够看得懂机械图纸，同时能想得出物体实形来。

二、第二把金钥匙： CAD与3D打印技术的有效融合

CAD设计的作品可以打印出实体来，是一件多么迷人的事情。于是人们纷纷尝试3D打印技术。传统的打印只能将作品打印在纸上，而3D打印却可以打印出实形来。那到底什么是3D打印技术呢？3D打印技术即快速成型技术的一种，它是以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印方式来构造物体的技术。3D打印技术在将人们的梦想变成现实的同时，也必将使得人们产生更多奇思构想。无疑，3D打印必将CAD（计算机辅助设计）带入一个新的天地。但3D打印最终又会把CAD带向何方呢？如何妙用CAD软件，才能使3D打印更加如虎添翼呢？

3D打印虽然听起来很高大上，但还是要将它归于CAM（计算机辅助制造技术）。从CAD与CAM的关系中不难发现，CAD是CAM的基础。如果CAD没有学好，单纯从网上模型库下载相关模型进行打印，开设3D打印课程就失去了意义。亦如只会操作传统打印机，而不会office系列办公软件。3D打印必须以CAD设计模型文件为基础，通过3D打印软控系统，将3D模型降为2D格式，然后运用粉末状金属或塑料等可黏结材料，通过逐层堆积叠加成型，制造出实体产品来。CAD设计出来的3D模型是3D打印的根本，如果没有好的CAD模型，再高端的3D打印机也是“巧妇难为无米之炊”。那如何将CAD课程与3D打印进行为效的融合呢？这需要一步步逐渐积累。

桂林市技工院校机械专业一年级都开设了机械制图和AutoCAD课程。学生具备了基本的识图能力，并能用AutoCAD绘制三视图、轴测图、零件图、装配图等平面图形，但立体图绘制和空间想象能力还有待提高。

在二年级中级工班，可以强化AutoCAD立体图绘制。内容选取主要分为：基本体、拉伸类零件、旋转类零件、组合体。这些简单零件用AutoCAD软件绘制比较容易，但要让学生明白复杂组合体是如何由简单零件组合而成的，从而为以后学习更专业的CAD软件打下坚实基础。绘制好实体后，将DWG文件输出STL格式，就可以进行3D打印了。

到三年级高级工班，AutoCAD虽然绘制简单立体图比较容易，但复杂实体绘制却非常困难，甚至无法实现。为了进一步提高学生三维实体的绘制能力，高级工班最好开设ProE或UG等课程。内容上与机械制图的课程相对应，包括轴类、盘类、拨叉类、箱体类等零件。条件允许的话，还可以将装配图的零件一一打印，然后进行组装。这样的话，一方面可以进一步提高学生的空间想象能力，另一方面，通过零件组装，让学生明白各种机器的装配原理。

三、第三把金钥匙： 技能竞赛对CAD教学的有效渗透

桂林市中职学生技能竞赛中用到的CAD软件主要是AutoCAD和CAXA。AutoCAD主要是用在机械制图和AutoCAD应有项目。CAXA主要是用在数控车工与数控铣工项目。

AutoCAD教学方面。常规的教学只是教会学生使用该软件，但桂林市中职学生技能竞赛的AutoCAD项目，却对学生机械制图能力提出更高要求，比赛的理论部分就是机械制图手工绘图，而实操部分，包括用AutoCAD绘制零件图、补画三视图、根据三视图绘制立体图等。那么，笔者平时在强化训练时，在教学内容的选择上，就不光只是抄画零件图，应包括补画三视图，根据三视图绘制立体图，根据轴测图绘制三视图等。这种强化训练能让学生明白，CAD只是一个工具，只有掌握机械制图知识，才能真正看懂图纸，加工出合格产品来。

CAXA教学方面。数控车工和数控铣工除了要求学生手工编程外，还对计算机辅助编程提出更高要求。而计算机辅助编程步骤是：零件的几何建模，加工方案和加工参数的合理选择，刀具轨迹的生成，数控加工仿真，后置处理。桂林市技工院校机械专业开设的计算机辅助编程软件主要是CAD中的CAXA软件。CAXA软件的教学应该在AutoCAD教学的基础上，强化CAXA实体造型和编程，有条件的还可以开设数控仿真，将加工制造的缺陷发现在模拟阶段。

四、第四把金钥匙：基于任务驱动的 CAD一体化教学

在传统的CAD教学中，老师只是简单教会学生CAD工具和命令的使用。老师教一个图，学生就会一个，学生自主学习不够。而基于任务驱动的CAD一体化教学，可以让学生变被动为主动，在做中学，在学中做。在学材的编写上，可以将CAD教材中的章节融入到一个个具体的学习任务中。学生通过对任务的实施掌握CAD绘图技巧，理解各命令含义。在学材编写方面，平面图和轴测图重点以AutoCAD软件为主，三维造型则以ProE或UG为主，任务涵盖基本体、拉伸体、旋转体、组合体、曲面造型等，其中包含轴类、盘类、拨叉类、箱体类等零件。学生在掌握软件同时，熟悉各零件结构特点，可以为后面专业操作打下基础。

五、第五把金钥匙： 翻转课堂在CAD一体化教学中的有效运用

一体化教学，可以让学生成为学习的主体，激发学生学习兴趣。但是CAD教学都是运用计算机来完成的。如果能将翻转课堂与一体化教学有效地运用在CAD教学中，那么CAD教学将如虎添翼。什么是翻转课堂呢？所谓的翻转课堂，就是教师创建教学视频，学生在家中或课外观看视频中的教师讲解，回到课堂上师生面对面交流和完成作业的一种教学形态。而在CAD教学中，如何将翻转课堂与一体化教学进行有效融合呢？首先是课前学习：课前将CAD教学微课或视频以及CAD任务书通过微信或QQ传给学生，让学生自主学习，并草拟任务计划书。接着是课中内化：课中学生通过小组讨论，协作分工，共同探讨完成任务书，教师则采用个性化指导，形成新的认知结构。然后是评价反馈：学生通过小组评价，指出学习中存在的困难，教师则采用集体化指导与个性化指导相结合的方式进行答疑解惑。然后是研讨总结，进行教学反思，优化并开发微课程。最后是课后巩固：课后再通过反复观看微课等视频，巩固课堂所学。翻转课堂在CAD一体化教学中的有效运用，是桂林市技工院校将学校的信息化与一体化教学进行有效融合的有益尝试。

六、如何才能使五把金钥匙发挥其神奇的魔力

首先，在教学计划安排方面，AutoCAD课程最好安排在一年级的下学期。因为这个时候，学生已经学习了机械制图课程一个学期，基本掌握了机械制图的基本知识，对三视图的原理也有了初步的了解。AutoCAD课程的及时开设，既便于AutoCAD课程和机械制图的有效融合，又便于为桂林中职学生技能竞赛机械制图和AutoCAD两个项目培养好苗子。到二年级上学期，则可以开设CAXA制造工程师。CAXA电子图板和AutoCAD课程极为相似，要求老师只对CAXA电子图板与AutoCAD不同的地方进行介绍，教学的重点放在CAXA制造上。为什么这样安排呢？因为学生一年级已经学习了AutoCAD，已经基本掌握了简单立体图的绘制，对立体图形的成形原理，有了初步的了解。这个时候开设CAXA制造课程，既可以强化学生绘制复杂三维图形的能力，又可以教会学生CAXA辅助编程技术和数控仿真。二年级的学生是技能竞赛的主力军。CAXA制造的开设将极大地提高他们的数控编程能力。到了三年级高级工班，随着3D打印课程的开设，可以增设ProE或UG课程。虽然AutoCAD也可以绘制简单的立体图，输出3D打印所需的stl文件，但对于复杂曲面造型却束手无策。CAXA制造虽然在造型方面功能也不错，却不能直接输出stl文件进行打印，而ProE或UG课程的开设则可以弥补这些不足。

其次，桂林市各技工院校近年来进行的部级或自治区级高技能人才基地项目建设，在学校一体化实训室建设和学校信息化建设中投入了大量的资金，机械制图和CAD一体化实训室的创建卓有成效。同时，每个学校都建有数控仿真实训室，每个常规教室也配备有先进的云博士多媒体教学智能终端。云博士将传统的计算机、实物展台、无线MIC、读卡器等功能集于一体，特别是实物教学摄像功能，为CAD一体化和翻转课堂的教学提供了有力的硬件支撑。3D打印一体化实训室的建立，为CAD与3D打印的有效融合提供了便利的条件。

第三，开设了合理的课程，有了完整的配套硬件设施，不仅要求桂林市技工院校教师机械专业技能过硬，还要求教师计算机操作技能娴熟，对于3D打印等新兴技术也要与时俱进地进行学习。目前，高素质CAD教师的欠缺，是掌握CAD一体化教学的五把金钥匙最大的瓶颈。而要破解这个困局可以?囊韵路矫媾?力。第一，要优化教师引入的渠道。将相关专业和桂林市相关企业具有丰富CAD操作经验的人才引入学校任教，对学校机械专业教师进行传、帮、带。第二，教师定期轮岗实习。可以让广东国光电器等企业派工程师到学校进行3D打印培训，也可以让桂林福达有限公司等桂林本地企业派技术人员到学校进行CAXA数控编程培训，同时可以派教师定期到相关企业学习，使学校和企业建立长期稳定的合作关系。第三，加大培训力度，开设专题讲座。第四，完善评价体系，优化绩效激励机制。

五轴数控编程培训篇3

摘要：新加坡南洋理工学院的“教学工厂”，近些年来引起中国职业教育实践者以及相关学者的关注和兴趣，并且成为人们研究和探讨的焦点之一。惠州市高级技工学校是广东省政府与新加坡南洋理工学院共建的“粤新合作”示范性院校，惠州市高级技工学校的“教学工厂”下的“双导师制”人才培养模式正是合作的重要成果。本文重点论述学校数控专业，探索实施了“双导师制”的人才培养模式，并取得了一定的效果。

关键词 ：教学工厂　双导师　培养模式　探索实践

示范校建设期间，笔者学校基于“教学工厂”创新数控技术应用专业人才培养模式，形成了基于“教学工厂”的“双导师制”人才培养模式，取得预期成效。

一、实施背景

广东省惠州市装备制造业发达，技术工人缺口很大。笔者学校数控技术应用专业存在教师缺乏企业工作经历和经验、教学不能有效对接生产过程、人才培养质量与用人单位的要求差距大、毕业生就业满意度不高等问题。为解决这些问题，2011年学校与新加坡南洋理工学院签订了框架合作协议，在学校建立机械“教学工厂”培养技术工人。

二、工作目标

一是建构基于“教学工厂”的“双导师制”人才培养模式，并形成新的人才培养方案；二是加强师资队伍建设，弥补教师缺乏行业企业工作经历和经验的短板；三是改革教学模式，改进教学方式，促进教学过程与生产过程有效对接；四是提高人才培养质量，缩小学校人才培养质量与用人单位需求之间的差距，提高企业对学校人才培养的满意度；五是提高毕业生就业的满意度。

三、工作过程

1.建构“双导师制”培养模式

通过对行业、企业、院校、毕业生进行调研，邀请行业、企业专家与学校专业骨干教师一起，基于“教学工厂”建构“双导师制”人才培养模式及实施方案，经由专家评审、试行、修订后正式实施。

2.建设“双导师制”教学环境

“双导师制”人才培养环境即“教学工厂”，由笔者学校与合作企业共同投资兴建，具有生产、实训、教学、研发、培训、鉴定、竞赛和创业等功能，于2011年6月正式投产，厂房建筑面积1万余平方米，拥有360余台机械设备，总价值近6200多万元。拥有钳工、车工、铣工、数控车工、数控铣工、CAD/CAM、检测等实训室，实现各工种的实训能力。并拥有像美国哈斯五轴加工中心、南通机床厂出品配套西门子系统的五轴加工中心、南通机床厂四轴加工中心、辛辛那提加工中心、辛辛那提车削中心、南通车削中心、沈阳机床厂的斜床身数控车床SL50等一批高端、精密的设备。采用“两个平台、四个中心” 的运作模式，“两个平台”就是基本功训练平台和综合训练平台，“四个中心”就是学生基本技能训练中心、设计中心、制造中心、数控机械加工中心。学校教师和企业师傅在“两个平台、四个中心”同时进行生产性教学。

3.开发“双导师制”教学资源

校企合作开发《车工工艺与项目技能训练》《数控车工工艺与项目技能训练》《钳工工艺与项目技能训练》《铣工工艺与项目技能训练》《数控铣工工艺与项目技能训练》和《CAD项目技能训练》等课程的教学资源库，包括课程标准、教材、“项目式”合作案例书等，汇编了基于“教学工厂”的生产性实训案例集。

4.优化“双导师制”教学过程

学生在校期间，在“教学工厂”基本技能训练中心进行为期35周共七个模块的基本技能训练，课题来源于工厂的生产任务，并由工厂师傅和学校教师共同指导学生完成。学生经严格考核合格后，根据志愿分别进入数控机械加工中心、设计中心和制造中心进行5～10周的综合技能训练，由教师和师傅“二带一”指导学生实训教学，实现真正意义上“工学结合”的一体化教学。

5.创新“双导师制”质量评价

学校教师与企业师傅共同实施对学生的学习实施过程性评价和终结性评价，按照企业管理制度，对学生的整体素质及生产能力进行定级定岗，企业师傅和学校教师进行互评，学生对企业师傅和学校教师进行评价。

四、条件保障

1.组织保障

成立数控技术应用专业建设指导委员会，为专业建设出谋划策，保障专业建设的科学性和合理性。同时，成立基于“教学工厂”的“双导师制”人才培养模式研究与实践小组，下设各个子项目组，落实人员，明确责任。

2.制度保障

严格按照学校《财务管理办法》《校企合作实施管理办法》《教学工厂项目式校企合作管理规定》进行项目建设和管理，根据建设需要制定有关制度，确保项目顺利实施。

3.资金保障

预算总投入580万元，其中中央财政资金240万元，地方财政专项配套资金230万元，行业企业投入110万元，主要用于人才培养模式建构与师资队伍建设等。每年引进项目合作企业，累计投入100万元用于设备维护保养。同时切实加强经费管理，提高资金使用效果。

五、成果与成效

1.主要成果

（1）完成“双导师制”人才培养模式建构，见下图。该人才培养模式以“教学工厂”为主要教学环境，以“精加工、善维修、会管理”为人才培养目标，注重职业素养、职业能力和职业行动能力培养与评价，注重教师、师傅的教学经验、育人理念和企业经验、企业理念的修养。

（2）完成“教学工厂”升级改造。达到了“一流的设备、一流的管理团队、一流的管理制度、一流的技术工人、一流的培训方法、生产一流的产品”的建设要求。

（3）建成“双导师制”教学团队。学校教师在知识面的拓展、加工理念、工艺优化等方面提升变化显著增强。教师以企业项目为案例，撰写论文16篇。合作企业选派的导师全程参与教学。

（4）刷新技能大赛及学生培养业绩。师生共获得部级奖项2项、省级奖项17项、市级奖项27项。在第43届技能大赛塑料模具工程项目全国选拔赛中，学生陈新兴获广东省第四名、全国第八名；在第六届全国数控大赛广东地区选拔赛中，学生王伟亮和高硕分别获得四轴加工中心学生高级组第三名和第五名，赖茂青获数控铣学生高级组第七名；李永周获数控铣职工组第七名。教师陈懋、张长卢获五轴数控加工中心职工组第一名，并在全国数控大赛决赛中荣获第三名，刷新惠州市在该项目比赛中的最好成绩。

2.主要成效

（1）提升学校社会声誉。学校在2012年和2013年荣获广东省“校企合作先进单位”；时任广东省委书记汪洋视察学校时对学校的人才培养模式改革及社会贡献给予充分肯定。

（2）赢得企业更加信赖。基于“教学工厂”的“双导师制”人才培养模式，缩小了人才培养质量与用人单位需求之间的差距。吸引12家企业主动来学校洽谈合作并签订协议，其中世界500强企业——普利司通（惠州）轮胎有限公司为制造工程系设立企业奖学金，每年为制造系捐资10万元为学生颁发奖学金。

（3）辐射带动他校发展。建设期间总计接待了惠州市惠东县技工学校、广州市轻工高级技工学校、北京市汽车工业高级技工学校等省内外学校达到160多所、500多人次。

六、体会与思考

五轴数控编程培训篇4

在会上，西安理工大学陈向平副院长、陕西华拓销售总监陆佩弘、Delcam西安办事处销售经理符威分别向大家介绍了Delcam领先的CADCAM解决方案及学校应用的情况。

此次Delcam数字化先进制造师资培训班，重点对Delcam PowerSHAPE 、PowerMILL的新功能及软件优势进行详细讲解与介绍，通过PowerSHAPE、PowerMILL进行产品造型设计与加工程序编制，并借力陕西华拓的桌面型五轴机床现场完成样件的多轴加工。陕西华拓是专业从事高档数控系统和数控机床,主要研制和生产高档多轴联动、开放式、全软件化的第六代数控系统、数控机床，及机床远程状态监测及故障诊断系统。

可以说，此次培训借助Delcam技术力量使相关专业教师能够结合世界新型前沿制造技术， 掌握当前先进C A D /CAM高端制造工艺以及科研能力。DelcamPowerSHAPE是一套逆向/ 正向混合设计C A D系统，它集实体、曲面和三角形造型建模技术为一体，充分发挥三者混合设计的优势，同时采用直接建模技术，是概念设计、工业造型、和加工建模的理想工具。全中文Windows用户界面，智能化光标技术，操作简便。系统还提供了先进化的模具设计模块和自动电极设计模块。Delcam PowerSHAPE已广泛用于汽车、航空航天、造船、电子电器、模具、医疗、包装、玩具、制鞋、陶瓷、餐具及等行业。

五轴数控编程培训篇5

【关键词】高职　零件加工工艺及工装设计　教学设计

【中图分类号】G　【文献标识码】A

【文章编号】0450－9889(2012)03C－0186－02

零件加工工艺及工装设计是传统课程机械制造工艺与夹具设计以工学结合人才培养模式为基础开发的一门课程，是面向汽车、机械等零部件生产企业从事生产技术工作的高职学生必须掌握的一门专业技术课程。因为该课程具有实践性强、涉及面广、内容丰富、灵活性大的特点，所以要提高教学效果，在教学过程中必须注重教学环节的设置和教学方法的改进。本文就该课程的教学方法和经验进行分析。

一、课程定位

零件加工工艺及工装设计课程的核心内容是典型零件机械加工工艺规程编制及专用夹具设计，重点在于培养学生具备典型零件工艺规程编制能力、进行简单夹具设计的初步能力，为从事生产技术工作打下基础。同时，它也是对前续机械制图与测绘、机械结构分析与设计等课程在分析和解决生产实际工艺问题方面的综合应用，又为同期的零件普通车削加工、零件数控车削加工和后期的专业顶岗实习、计算机辅助设计与制造、毕业设计与制作等课程的实施与教学奠定基础。

二、教学思路

(一)充分利用资源

柳州职业技术学院拥有机电技术研究所、机械工厂。机械工厂拥有各类机械制造设备达200多台，承担东风柳汽、玉柴公司、柳工集团等企业的技术开发与产品加工。柳州职业技术学院与桂林福达公司、柳州福臻公司、柳州商泰公司等企业建立了良好的互惠双赢校企合作关系，校企联合组织学生进行专业顶岗实习。该课程与企业通过专业工作分析确定的职业能力，共同确定典型的工作任务和职业能力，共同明确教学目标、制定考核标准等。

(二)注重课程衔接

与先修课程机械制图与测绘、机械结构分析与设计的项目测绘与设计(即二级减速器)相统一，与零件普通车削加工和零件数控车削加工等实训课程同步。即在测绘和设计出典型零件(如阶梯轴、齿轮等)的基础上该课程与实训课程实现一体化教学，与专业顶岗实习结合，做到理论与实践、知识与应用的整合发展。

三、内容设计

(一)学习情境的设置

在教学内容上设计了五个学习情境：

第一个学习情境“机械制造工艺理论知识”以系部现有的教具减速器的轴和齿轮等为载体，掌握机制工艺基础理论知识、相关概念、零件加工工艺分析与计算，并能识读工艺规程卡、机床夹具总装图。在此基础上结合零件普通车削加工等实训课程完成零件的加工，实现一体化教学，对学生初步理解理论知识及应用知识解决问题奠定基础。

第二个学习情境“轴类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业东风柳汽生产的汽车传动轴等轴类零件为载体，让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计，并与实际生产文件对照。掌握轴类零件工艺编制及夹具设计。

第三个学习情境“齿轮类零件工艺规程编制及夹具设计”以学院机械厂为柳工公司加工的变速齿轮为载体，让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计，并与实际生产文件对照。掌握齿轮类零件工艺编制及夹具设计。

第四个学习情境“箱体类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业玉柴公司连杆生产厂家柳州通用机械厂的连杆为载体，让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计，并与实际生产文件对照，掌握齿轮类零件工艺编制及夹具设计。

第五个学习情境“叉架类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业柳州五菱公司微型汽车发动机的箱体为载体，让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计，并与实际生产文件对照。掌握叉架类零件工艺编制及夹具设计

(二)学习内容的延伸

在随后的专业顶岗实习阶段将学生有计划地安排在学院机械厂齿轮加工组、轴类加工组、柳州商泰公司、东风柳州汽车公司和柳工公司等企业的连杆、箱体加工车间，以论文形式要求对岗位生产的产品进行技术分析、现场解决工艺问题的方法等进行汇报，培养学生的综合技能和职业素质，提高职业岗位竞争力。

(三)教学内容的实用

轴类、齿轮类、叉架类和箱体类四大类零件是机器的典型零件，机械加工中常见，教学载体的选取完全来自实际的生产，教学内容从企业需求和完成职业岗位实际工作任务的需要来设定，有针对性地训练学生的技能，提高学生的岗位适应能力，为学生的就业和持续发展奠定基础。

四、教学组织安排

(一)总体思路

在零件加工工艺及工装设计课程的理论学习中，学生应在会编制零件工艺规程的基础上，与实训课、专业顶岗实习结合，掌握零件加工过程中各种装备的选择和使用、零件的加工方法及零件加工质量的检测与分析。如图1所示，针对不同结构的载体零件，从易到难逐个进行工艺制定一装备设计－工件加工－质量分析的模块训练，从而实现从学徒工到熟练工、从操作员到技术人员的转变。

(二)学习情境内容组织

图2是学习情境内容组织框图。从图2中可见每个教学项目以“零件工艺性分析－工艺规程编制－专有夹具设计－加工－质量分析”步骤来组织实施。本着“学中做，做中学”的理念，通过小组合作、一体化教学等方式教学，在学习中工作，培养学生合作交流、相互沟通、自我学习的能力，提高他们的职业岗位能力和社会生存能力，从而培养学生在职场上的可持续发展能力。

(三)教学评价

五轴数控编程培训篇6

关键词：高职高专教育；数控技能大赛；教学改革；数控技术专业

中图分类号：G718 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）01-0042-03

当前，全国职业院校技能大赛越来越受到社会的广泛关注，但技能大赛如何发挥对课程的引领作用，需要进行深入的研究。

从2004年第一届全国数控技能大赛以来，我院高度重视教师学生的参赛工作，打出了“以赛促学、以赛促教、以赛促改”的口号。在连续代表山西省参加全国数控技能大赛锻炼教师队伍的同时，我院数控技术专业在创新人才培养模式、改革课程体系、改进课程内容和教学方法等方面进行了探索，以培养受企业欢迎的高端技能型人才为培养目标，进一步提高了数控专业建设水平。

大赛引领创新人才培养模式

当前，我国高职高专人才培养目标定位在高端技能型人才。高端不仅体现在高技能，还体现在高素质。然而，由于高职院校学生在校时间短，学习任务重，一些学校在实践技能培养上往往只强调单一专项技能的训练，忽视了技能训练过程中职业素质的培养，这使得学生在刚接触工作岗位时很难适应。数控技能大赛在考查具体岗位技能的同时，十分注重安全意识、计划组织能力、团队协助能力、交流沟通能力等综合能力的检验。因此，把技能大赛的要求融入专业培养目标，是培养受企业欢迎的人才的有效途径，也是培养目标与企业、行业要求无缝对接的保障。

（一）形成新的办学模式

几年来，全国数控技能大赛的赛题每年都有新变化，从刚开始单一的零件加工过渡到了配合面加工，如今竞赛赛题逐步走向完成一定功能的组合装配件加工，竞赛赛件越来越贴近企业生产实践，且来源于企业典型零件特征，外形借鉴航天、液压及模具行业零件特征。可见，校企联合已不能仅仅停在简单的沟通上面，深度融合势在必行，而技能大赛正逐渐成为校企深度融合的纽带，成为职业院校与企业合作的平台。

我院数控技术专业与苏州勤美达有限责任公司的合作，是“厂中校”人才培养模式的成功范例。具体的合作方式是：在第四学期，基础课、专业基础课教学已经完成，专业课即将开始之际，数控技术专业选派两个班的学生到苏州勤美达公司进行工学交替。工学交替为期一年，两个班的学生轮流上岗和上课。上岗期间，学生与公司员工同等待遇，上课期间，学生还享有全勤补助和食宿费用全免等优惠。具体的教学实施步骤是：学校与企业双方共同制定人才培养方案，共同开发课程。学校根据课程安排选派教师到公司进行理论课程授课以及学生管理工作。学生在完成学校既定教学内容的同时，企业根据自身需要加入自己的课程，并由企业资深技术人员对学生进行针对性的实践指导。就业政策上，工学交替期满一年，学生返校进行进一步的理论拓展学习和考取技能等级证书。毕业后，在双方自愿的基础上学生可以优先到企业就业，也可以另外择选学校提供的就业岗位。到目前为止，已有50多人充实到苏州勤美达公司的各个技术岗位和管理部门，成为新办学模式的真正受益者。

在学院“2+1”办学模式的基础上，本着服务企业、锻炼学生的原则，通过创新形成了新的“1.5+1+0.5”的办学模式。这样一种全新办学模式的形成，受到了家长、学生和企业三方的高度认可。

（二）合作模式多样化

在加强与苏州勤美达公司合作的同时，与山西防爆集团的合作则是一种典型的“校中厂”的人才培养新模式。2010年，“中央财政支持的职业教育数控实训基地项目”数控实训中心成立，对外独立经营，主要用于在校学生实训和企业职工培训。在校学生可以深入企业的其他工厂进行生产实习，了解公司产品工艺流程；企业职工可以深入学校教室随班上课。实训中心的布置引入山西防爆集团人才评价标准和企业文化，真正实现了校企良性互动，共同构建校企参与人才培养全过程的“校中厂”合作新模式。

2009年，与山西煤机有限公司和山西多智管模公司的合作则是合作模式的又一种创新。由于多年来向企业输送了大量的高素质技能人才，企业积极主动与学校达成高端技能型人才订单培养协议，企业出资为学生承担全部学费，并设立奖学金，在学校订单培养各个专业的技能人才，学生毕业后便可成为公司正式员工。这种形式的合作，不仅为学生提供了就业岗位，而且为学生提供了经济保障。

大赛引领创新课程体系

从2004 年的全国数控技能大赛、 2008年的职业院校技能大赛，到2012年的世界数控技能大赛，与数控技术专业相关的项目主要有数控车、数控铣、加工中心、加工中心三轴、四轴、五轴师生组合项目，注塑模具CAD设计与主要零件加工、数控机床装调维修与升级改造、零部件3D测量与制造、机械部件创新设计与制造、数控机床装配、调试与维修、复杂部件造型、多轴联动编程与加工产品部件的数控编程、加工与装配、注塑模具CAD设计与主要零件加工等。这些大赛项目在强调数控操作技能的同时，十分强调工艺设计、零部件的创新三维设计。同时，更加注重竞赛项目与现代前沿技术的引入。根据数控技术专业典型工作任务和相应职业岗位的职业能力要求，借助于学院示范院校建设的契机，在2011年的人才培养方案中数控技术专业对原有的课程体系进行了重组，构建了公共学习领域、基本能力学习领域、岗位能力学习领域、拓展能力学习领域、综合能力学习领域五大领域的课程体系（见图1），授课方式也根据领域中每门课程的不同分别采用讲授、任务驱动、理实一体、讲座、整周实训等不同的方式。

其中，岗位能力学习领域的课程可根据校企合作模式的不同而由双方共同制定，如应苏州勤美达公司的要求，我们加入了夹具与量具设计相关课程等；在拓展能力学习领域，采用模块化课程设置，把相关的前沿技术和各级各类竞赛赛题融入到相应模块，开设相关课程，采用教师指导小组合作方式进行，体现出“做中学，学中教”的高职教育特点，同时也符合企业“师傅带徒弟”的实际情况，能够有效检验学生的团队协作能力、计划组织能力、交流能力。这样，在综合能力学习领域安排相关考证实训，实现与职业技能要求、企业岗位需求和前沿技术的良好对接。

大赛引领课程内容改革

技能大赛项目都是针对企业对各类人才的素质与能力要求设计的。技能大赛为教学内容的确立提供了明确的方向。我院数控技术专业，坚持大赛引领“创新课程体系、整合教学内容、改革教学方法”的课程改革思路，将原来的“数控加工工艺与编程”课程开发建成“数控车床的典型零件加工与编程”、“加工中心的典型零件加工与编程”、“数控加工工艺”等3门优质专业核心课程。课程采用项目化教学模式，建立相应的课程标准，在课程标准中制定课程总体教学方案和课程单元学习方案。每一个课程单元又采用任务驱动的方式划分相应的任务，并配备相应的任务单。各学习单元及任务的具体内容如表1、表2所示。

此外，技能大赛的引领在教学方法和手段、教学考核等方面都发挥了一定的作用。例如，在教学过程中，要求教师把大赛中学到的新软件、新知识点融入教学内容中，采用新颖的教学方法，如引入案例教学、启发式教学、项目教学、仿真训练、学生分组讨论等教学方法进行教学，引导学生积极思考，鼓励教师根据实际编写适合的教材；在教学手段上通过把课堂建在实训室、企业车间等形式，充分利用多媒体教学设备和实验实训设备，学生不但可以通过多媒体课件进行学习，还可以通过实物来直观了解现场工作环境，亲自动手操作，师生互动性强，教学效果好。学校还建立了校内竞赛机制，在丰富学生课余生活的同时，培养了学生的专业技能和创新能力。通过对历届课程设计、技能大赛成果与产品展示、宣传和观摩等，营造了学习氛围，激发了学习兴趣。在考核中实现理论考核、操作考核和过程考核并举，注重过程考核，保证考核的公平性和科学性。

数控技能大赛强调项目与行业、企业、岗位的对接，职业标准和专业课程内容的对接，正成为职业教育教学效果检验和职业院校学生事业发展的平台，也正成为全国职业教育改革的风向标。实践证明，山西机电职业技术学院数控技术专业通过改革，缩小了教学内容与企业需求的差距，实现了与企业的深度融合和教学过程的多样化；经过不断的教学改革和创新，缩短了参赛学生的强化培训时间，保证了教学资源的利用率；在多次获得各类大奖的同时，提高了学院的知名度，保证全体学生的专业技能和综合素质提高。

参考文献：

[1]李国华，钱逸秋.浅析职业院校技能大赛对数控技术专业教学改革的引领作用[J].天津职业大学学报，2012，21（3）：65-67.

[2]苏宏志，王彦宏.从数控技能大赛看数控专业教学改革[J].中国职业技术教育，2007（33）：32-33.

[3]夏继军苗.依托电子设计大赛促进电子专业建设[J].黄冈职业技术学院学报，2010（6）：37-39.

[4]陈冰.理实一体化教学在数控专业中的实践与应用[J].职教论坛，2007（3）：16-18.

五轴数控编程培训篇7

一、实训采用什么车型和机型为好

中等职业教育应当为区域经济服务，技工学校的毕业生一般在当地就业，因此实训用车型和机型应当以当地生产的车型或使用最多的车型的发动机为主。以我校为例，我们的毕业生去向主要是上汽通用五菱、东风汽车厂等大厂和本地的一些汽修、汽配厂，在柳州、来宾地区行驶的车辆中每十辆就有一辆是五菱车，因此我们确定实训用的车型以通用五菱为主。五菱发动机虽然低档，但它价格便宜、实训投入的成本低，而且五菱发动机麻雀虽小但五脏全，把它搞精通了也可以达到举一反三、触类旁通的效果。我们不可能用奔驰、宝马发动机来进行实训，学生毕业以后也不可能有机会修这种高档车。

至于教学中的不足部分，以桑塔纳2000AJR或丰田卡罗拉ZR-FE发动机作为补充。桑塔纳2000价格便宜，虽然现在已经停产，但其新旧发动机的结构和原理是相同的、技术上也是一脉相承的。桑塔纳2000AJR发动机可以开展五菱发动机没有的实训项目，如空气流量计的检测、电子节气门的检测、防盗钥匙的匹配和怠速基本设定等。丰田卡罗拉价格较贵，是全国技能大赛的指定车型，所以有条件的学校应该采用该车作为实训车型。

以这两种机型作为实训，学生学到的知识和技能足够全面了，所装备的台架在数量上要形成规模，工位数以能满足本校学生正常开展实训为准。实训用车型或机型最忌型号多而数量少，因为这样不便于制定统一的教学计划与考核标准，教师不方便教、学生不方便学，因而实训可操作性很差。

二、实训工位不够怎么办

汽修不象钳工，没有必要一人一个工位，学生从早干到晚，做完一个任务，老师得马上准备下一个任务，学生累、老师也累。这样进度太快，学生没有时间消化吸收，没有时间停下来观摩别人的操作，没时间看一下书，也没有机会互相讨论和学习。汽车一人是无法完成所有的检修工作的，必须与别人进行合作。

所以还是分组训练的方法比较好。例如每台发动机安排三名学生（好、中、差各一名），好的那名做小组长，负责管理设备和工具，还负责帮助差的两名成员。这样他们可以互相观摩、讨论和学习，有利于培养学生的团队合作精神与协作能力。不主动讨论和学习的，老师可以出题来进行考核（由闲下来的两名成员之间互相考核），引导他们互相讨论或翻书找答案。

三、学生只会在台架上检测而不会在实车上检测怎么办

发动机检测实验台架面板上有电路原理图，有供检测传感器、ECU和执行器用的插孔，还有故障设置开关盒，很方便教学，也避免了学生多次拔、插线束插头而容易造成人为的电路故障。但是台架对原车的线路布局进行了必要的改动，中间的线束连接器、中央接线盒（熔断器和继电器盒）也取消了，如果仅在台架上进行实训，则与实车上的检修工作有一定的差距，学生甚至在实车上找不到ECU、诊断接口和中央接线盒的安装位置。

如何解决这个问题？方法有多种：

（一）配置适当数量的整车，教师在示范操作的时候先在整车上演示一遍，然后再在台架上演示一遍，并向学生说明两种检测方法的不同点。

（二）设计和制作发动机检测实验台架的时候，尽量使用原车的电缆、保留原车的中央接线盒和仪表，以使实训尽可能接近实车的检修工作。

（三）把整车拆去车身，就可作为发动机、底盘和电气都可以使用的台架，而且与实车检修最接近，但是购买整车成本较高，数量少还可以，要上规模则需要的投入较大。

四、如何处理教材才能达到“必须、够用”的要求

一个班级基本上由好、中、差三种层次的学生组成，而且技工学校的学生学习基础普遍较差，真正优秀的学生是不多的，中、差两类学生占绝大多数。因此在教学中应该以照顾大多数为主，将难度和要求适当降低，例如复杂而深奥的传感器、ECU、执行器的结构原理可以少讲或不讲，教学实践中即使仅仅播放这部分内容的视频给学生观看，许多学生仍然是毫无兴趣且昏昏入睡，但是这些元件的作用、安装位置、损坏后会有什么故障表现，如何检测这些元件及其线路的好坏则要重点讲解和训练，而且学生对这些知识也很感兴趣并乐于动手。总之，照顾大多数，需要淡化理论而突出实践，这也符合技工学校“培养中级技术工人”的部颁要求。

但是一些重要的内容则不应该精简，例如不讲空燃比的概念，学生就搞不清楚喷油量的计算方法：由A/F或AFR=ma/mf= 14.7，可知mf= ma/ 14.7，即单位时间的喷油量，等于单位时间的进气质量除以14.7，空气流量计（或进气压力传感器）可以检测到单位时间的进气质量，再根据曲轴转速和气缸数就可以计算出每个喷油器每循环的喷油量，而何缸喷油、何时喷油，则由凸轮轴位置传感器来决定。所以空气流量计（或进气压力传感器）、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器这三种传感器是喷油控制（也是点火控制）的主控信号。空燃比这样一个在电控发动机里这么重要的概念，许多教材（包括大学大专）都不介绍一下，这就不能叫“必须、够用”。

五、是否主控传感器发生故障后发动机就无法工作了

前已述及，空气流量计（或进气压力传感器）、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器这三种传感器是喷油控制（也是点火控制）的主控信号。

（一）空气流量计（进气压力传感器）或其线路发生故障后，ECU不知道有多少空气进入气缸，因而无法计算喷油量。有两种方法可以解决这个问题：

第一种方法是ECU启动失效保护程序，采用节气门位置、发动机转速和进气温度等信号来计算进气量，即进气量的计算值随节气门开度和发动机转速增大而增大、而随进气温度的升高而减小。但据此计算出来的喷油量不够精确，因而发动机会出现怠速不稳、动力下降、油耗上升、排放超标等现象，而且驾驶员不容易发现故障，造成车辆不能及时维修。此法常为一些小排量发动机所采用，例如桑塔纳2000AJR发动机、丰田卡罗拉1ZR-FE、通用五菱发动机等。

第二种方法是ECU启动应急备用程序，不管进气量的多少，按预先设定的固定喷油量来喷油，这种做法的后果就是发动机在小负荷时喷油量过多因而排放超标；而大负荷时喷油量不足因而发动机达到设定转速（例如3000r/min）时加速不起、最高车速也不能超过设定值（例如60km/h），好处是驾驶员很容易发现故障，并能及时地以一定的车速开到修理厂维修，俗称“跛行”功能。此法常为一些中高级的车型所采用，例如丰田、本田系列多款2.2升排量以上的发动机等。

所以空气流量计或其线路发生故障后，发动机可以正常启动和维持运转，低档车甚至很难看出发生了故障；高档车则故障现象相当明显，强迫你去4S店维修。

（二）曲轴位置传感器或其线路发生故障后，ECU用凸轮轴位置传感器信号来计算曲轴转速和转角，但曲轴每转1°所需的时间计算误差较大，因而点火提前角控制不准，发动机会出现怠速不稳、动力下降、油耗上升、排放超标等现象。有的发动机如五菱德尔福系统发动机只装有曲轴位置传感器无凸轮轴位置传感器，所以这种发动机曲轴位置传感器或其线路发生故障后发动机无法启动。

（三）凸轮轴位置传感器或其线路发生故障后，ECU接收不到一缸压缩上止点位置信号，如果是双缸同时点火的发动机仍可以启动，但点火提前角控制不准，发动机会出现怠速不稳、动力下降、油耗上升、排放超标等现象；如果是单缸独立点火的发动机则无法启动；双缸同时点火的发动机必须曲轴/凸轮轴位置传感器同时发生故障才会无法启动。

此类问题，很容易忽略或误解，讲解时教师可以拔下相应传感器的线束插头，再启动发动机，一一演示给学生观看结果，这样学生印象深刻才容易记得牢。

六、为什么五菱电喷车比老化油器车还费油

要回答这个问题，需要搞清楚电喷发动机什么时候采用开环控制？什么时候采用闭环控制？是否象化油器发动机一样中小负荷时供给较稀的混合气（过量空气系数α或λ＝1.11，对应空燃比A/F或AFR=16.3）以节省燃油、而在大负荷和满负荷时供给较浓的混合气（过量空气系数α或λ＝0.88，对应空燃比A/F或AFR=12.9）以提高功率？这些问题困扰了我很久，所有的教材在这些问题的介绍上都是含糊其词，可能教材的编者自己都不甚明白。

电喷车在采用了三元催化器之后，系统为了保证三元催化器对CO、HC和NOx的转化效率，在绝大多数的运行过程中，是采用闭环控制使空燃比保持在标准值14.7:1附近；而在加速和全负荷工况下，考虑到排放的限制，也不可能使用过浓的混合气，再加上催化器的排气阻力，这些都是对整车的动力和燃油经济性的负面影响。

其实电喷车要获得低的耗油率很简单，ECU厂家只需改一下标定，即大中小负荷工况均采用开环控制，提供最经济成分的混合气（λ＝1.11或AFR=16.3）就可以了，绝对比化油器更省油，因为化油器由小负荷向中负荷过渡时还有一个由浓变稀的过程，ECU控制时就可以把这个过程都省了。问题是这样一搞，CO和HC排放是少了，油耗也降低了，但NOx却严重超标了，达不到越来越严格的环保法规的要求。为了通过环保法规，电喷发动机除了冷启动工况、暖机工况（快怠速工况）、加速工况和全负荷工况采用开环控制外，其他所有工况都采用闭环控制，使AFR严格保持在14.7±10%（或λ＝1±10%）范围内，以达到动力性、经济性和排放性三者的综合性能最好的效果。

七、挂档滑行省油还是空档滑行省油

在讲解EFI的组成部分之电子控制系统时，需要讲一讲喷油控制过程，否则学生没有一些基本的理论知识，今后遇到一些疑难问题就无法分析。这一部分内容比较枯燥乏味，但讲得好也能够激起学生的兴趣，并且也花不了多少时间，许多教材把这部分内容删掉了，我认为不应该。可以这样讲：

先向学生提出问题，引起学生注意，引导学生思考：“电喷汽车挂档滑行省油还是空档滑行省油？”，多数学生回答是空档滑行省油。教师先不讲答案，提醒学生注意下面的讲解内容，看谁的回答正确。

然后讲解喷油控制过程：1.何时喷油（喷油正时控制）？2.喷多少油（喷油量控制）？3.何种情况下不应该喷油（断油控制）？

最后分析和解决问题：挂挡滑行时，发动机处于倒拖状态，电脑控制减速断油，喷油器是不喷油的，当发动机转速降至设定转速时才恢复正常喷油，所以挂挡滑行时省油；而空挡滑行，发动机处于怠速状态，仍然要消耗燃油，另外空挡滑行违反交通法规，且不安全。

八、电喷发动机滴水和冒白气是否正常

关于电喷发动机冷机第一次启动排气管滴水的问题和低温霉雨天气排气管冒白气的问题。

（一）我校的好几台实训用五菱发动机，冷机第一次启动时排气管滴水。热机后无此现象，检查未发现水箱的水有减少的迹象。

（二）经常可以看到此现象：气温稍低（10℃～20℃，但又不能太低，否则空气干燥），刚下完一场小雨，空气中的湿度较大，一些轿车的排气管冒出淡淡的白气。

其实这两种现象都是正常的，都是完全燃烧产生的结果。燃油的主要成分是碳氢化合物，完全燃烧后产生二氧化碳和水：HC+O2CO2+H2O，前者是由于冷机启动后，废气中的水蒸气到了排气管由于激冷作用重新凝结为水所以造成排气管滴水，热机后就不会滴水了；后者是因为废气中的水蒸气排发到大气中受到激冷作用重新凝结为许多细小的水珠且空气中的湿度较大吸收不了更多的水气，而造成排气管冒白气。

以上是我在这几年进行电控发动机检修一体化教学实践中遇到的一些问题，有些问题困扰了我很久，教材上也找不到答案，例如电控发动机什么时候采用开环控制？什么时候采用闭环控制？五菱电喷车为什么反而比老化油器车耗油大？最终查了原厂资料并亲做试验才找到答案。把这些问题提出来供大家讨论，希望对促进教学具有一定启发意义。

参考文献:

五轴数控编程培训篇8

关键词:Gryphon机器人;互联网;远程控制;本土化

中图分类号:TP302.1文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)26-7444-03

A Gryphon Robot Based on-line Remote Training Method of New Human-computer Interaction

QIANG Lin

(Baoji University of Arts and Sciences, Baoji 721007, China)

Abstract: In this aticle, the establishment of the project's original intention, Gryphon robot remote operating environment, as well as remote control software have done a summary introduction. On this basis, the author combines actual situation in China, made a number of their views.

Key words: gryphon robot; internet; remote control; localize

本论文通过毛里求斯大学工程系的一个 “新型机器人网络接口”项目,介绍了一种机器人基础学习的简单方法。

机器人技术是集机械学、电子学、电脑智能控制技术以及网络通讯技术等多项技术于一身的前沿科技。该技术广泛应用于工业、勘探、公共服务和医学领域。通过采用某种管理控制模式,人们可以远程控制机器人系统,从而避免使用者直接接触危险环境和去到从前难以到达的地方。随着计算机网络和Internet的发展,利用远程设备,人们在世界上任何地方都能够实现与机器人的连接。此项目立项的初衷是想利用毛里求斯大学工程系的现有设备,用较少的花费,让学生学习机器人技术,对机器人进行远程编程,进而远程操作机器人。

如今,一旦人们需要信息时,万维网则是获取信息、并且能方便显示在电脑屏幕上的有效工具。随着互联网使用者的增加,加上那些实用、易用且相对廉价的技术,万维网已经成为用于通讯交流的强大媒体。

远程教育已经成为教授多种学科而广泛使用的教学方法。在本项目中,WWW的主要特征――如通讯,已经被广泛使用。该项目的问题之一是如何通过万维网把初学者引入机器人技术领域,还有如何选择呈现模式以及交互模式。另外,不要忘记计算机和Gryphon机械设备要通过网络相连,实现控制。

1 新型远程培训方法介绍

1.1 Gryphon精密机器人

Gryphon机器人网络接口的界面部分由意大利的Italtec公司的Walli机器人小组设计。Gryphon是主要模仿人类上肢运动的传统机器人,并且具有让处于前部平台的肩、手肘、手腕旋转的轴,其中腕部具有两个有效轴,分别用于旋转和升降。机器人身上总共有五个轴和一个爪子(钳子)。两指钳为真空装置,更换容易。其内部需要约5~8巴的空气压力支持。钳子由0和1表示开与关。

机器人有一个控制箱支持其工作。任何其他兼容设备都可以经由控制箱的连接协同工作。每个轴由一个步进马达提供动力,这种步进马达具有光学解码反馈器,可以对轴进行闭路控制。机械臂由四个微处理器控制,如果程序处理得当,机械臂确实能在工作单元(workcell)中和各部分精确配合工作。子处理器经由串行接口和主处理器进行通信,主机通过RJ45和控制板相连。控制板主要用于主机和控制盒的通讯,也用于所有的数控系统通讯。当然在Gryphon机器人中,控制板主要用于主机和机器人之间的通讯。RJ45接口是为串行通讯的专利设计,由一条专用线和RJ45头构成。

我们可以多种方式完成编程。每个轴的数据都可以用名为WALLI3的软件通过屏幕直接编辑输入。Gryphon机器人可以用教学式悬架操纵,也可以人工直接操纵。

1.2 键盘控制的WALLI3系统

WALLI3(Workcell Amalgamated Logical Linguistic Instructions第三版)是专为Windows环境设计的WALLI软件的升级版。正如该软件名称显示的那样,该软件是有关在自动或机械工作单元中的协同工作的(workcell)。该软件能够支持独立的(stand alone)机器人设备,或者是工作单元中设备与零部件的组合,工作单元起到自动产品的组织示范作用。工作单元的内容非常灵活,它可以包括任何数量设备的组合,并根据用户意愿指定和更改这些组合,以满足不同的教学需求。

1.3 基于网络的系统

以下几个部分简要描述了为远程用户使用Gryphon机器人而开发的基于网络的接口系统:

1.3.1 Mircosoft IE6.0作为前台浏览器

该机器人控制端网站是用HTML、DHTML和ASP等技术开发的,当然本系统也有一些自己独有的特性,如可根据浏览器性能自动选择不同的浏览器。当前较流行的浏览超文本文档的浏览器有微软的IE和Netscape的Communicator。微软的IE浏览器是一款功能强大的浏览器,在Windows操作系统的所有版本中都带有IE浏览器。它支持多媒体、图形和ActiveX组件,非常适合ASP的需求。Netscape运行于基于Windows的操作平台,也支持多媒体和图形。但Netscape缺乏对ASP的某些支持,如它不能识别VBScript的所有语法,但能识别JavaScript的所有语法。解决方法当然是选择IE6.0,因为他能有效支持ASP技术和VBScript。何况,既然它是网上最流行、使用最广泛的浏览器,这种选择显然也合乎逻辑。

1.3.2 IIS 6.0作为网络服务器

像处理HTML请求和按请求给客户端浏览器发送静态网页这种关键任务都是由网络服务器实现的。除此以外,网络服务器还能执行能明显加强网站内容的软件。选择某个网络服务器的因素有:执行网络应用程序的速度、安全性、是否支持虚拟目录、是否有能力限制访问一些IP地址。微软Internet Information Server(IIS)就是一个安全的服务器,它的安全系统和Windows NT相连。IIS和windows NT一同提供了一定数量的安全层,在用户到达网站时必须经过这些安全层。参照最苛求的网站所要求的安全特征,它的安全性也是具有一定深度和广度的。Personal Web Server (PWS)是为Windows95/98设计的服务器。它不具有IIS的所有特征,它更便于开发离线程序而非作为提供健壮、灵活、安全功能的网络服务器。PWS支持虚拟目录,能允许并发访问的用户数量有限。此外,它缺乏安全性。当然PWS无法也无意同IIS竞争,因此,很明显,IIS是健壮、灵活、安全的服务器的首选。

1.3.3 VBScript作为服务器端的脚本语言、客户端的确认

VBScript是一个允许把函数嵌入HTML文档中的脚本语言。VBScript使创造丰富的、动态的、交互的网页内容成为可能。VBScript拥有丰富的特征集,为开发客户端和服务端应用程序提供了非常好的环境。很多过去要求在服务器端处理的任务现在也能在客户器端处理。这样既减少了客户访问服务器的请求,也减少了服务器上需要为这些请求开辟的空间。但是,由于VBScript是解释型的,服务器上必须要有能正确执行代码的软件。在客户端,网页浏览器必须支持VBScript。IE有这项内建功能,但是很多其它浏览器则需要安装插件才能支持VBScript。

1.3.4 JavaScript和HTML作为客户端的编程语言

JavaScript是由网景公司开发的面向对象程序设计语言。在语法上,JavaScript与Java相当像,但它并非Java的子集。JavaScript非常适合开发相对规模较小的程序,这样也易于维护。JavaScript是内嵌于HTML文档的脚本语言,也能用来编写程序。所以服务器或者网页浏览器必须要有能执行这些代码的JavaScript引擎。IE和网景的Navigator都支持JavaScript。

1.3.5 作为编程技术的Microsoft ASP3.0(Active Server Pages)

到目前为止,因为有客户端程序的帮助,一些的页面也有某种程度的交互,这都该归功于客户端脚本。但是,一些应用程序则需要访问数据库进行查询。ASP可以描述为服务器端的脚本环境,它可以用于创建和运行动态的、交互的、高性能的网络服务应用程序。ASP综合了HTML、脚本、ASP代码,这样能比只结合HTML有更高程度的交互。ASP可以在HTML文件里直接包含可执行脚本。微软ASP是一个服务器端的脚本环境,允许程序员创建和运行动态的、交互的、高性能的网络服务应用程序。ASP脚本在服务器上运行,而非客户机,而后网页服务器再给客户机送出HTML页。ASP是一个独立浏览器,并且只浏览服务器端处理HTML页之后的结果。ASP应用程序的特点是,完全整合了HTML文件;不需要手工汇编和链接,易于创建;既然脚本和服务器组件在服务器端执行,对用户而言不可见,因而ASP应用程序是灵活和安全的。ASP可以使程序员使用任何提供ASP支持的脚本语言。ASP为微软Visual Basic Scripting Edition(VBScript)和JavaScript提供脚本引擎,这个项目我们使用的脚本语言是VBScript。

1.3.6 作为后台数据存储器的Microsoft Access

系统的表现很大程度上依赖系统后台。SQL server的首要目标是允许数据以多种格式存在,并且能用不同的方式获取。微软不仅想用SQL server提供更强大的关系数据库管理系统,还想要提供一种机制,来收集存储对比性信息,和用一致的有用的方式呈现数据。数据库进行复制时是顺向进行的。SQL server复制技术包括拷贝数据、把拷贝的数据移动到不同的位置、同步数据使拷贝具有相同的数值。相对于其他桌面数据包,ACCESS可以创建更好的后台数据包。ACCESS的巨大优势是用户很可能使用WINDOWS作为操作系统,Microsoft Office作为其基本的应用程序。由于Access是Microsoft Office的一部分,因而Access能很好的整合这些数据包,数据在Access和其他Office组件之间传递也相对容易。除此之外,Access对于各个层次的用户而言都是比较容易使用的。ASP也支持Access,作为其有效数据源。Access一个相当大的益处可能是它提供的移植性,这表示在不改变功能和设置的情况下,它可以从一个服务系统移动到另一个服务系统。Microsoft Access是一个合适的解决方法,因为它包括了系统要求的所有特征,何况,该项目的设计也没有要求使用大型、复杂的数据设备。

1.3.7 作为与机器人连接的VNC

由ATM Network Computers开发的虚拟网络计算(The Virtual Network Computing)技术是一个远程显示系统,它不仅允许人们在运行着的本地计算机上,还可以在网上任何地方运行着的、各种不同体系结构的计算机上对一个运算的“桌面”环境进行观察。因此VNC非常理想被称作WALLI3软件,用于给远程机器人编程,对其进行控制。

2 结论

我国的远程教育在经历了函授教育、广播电视教育后,已经进入网络教育,即现代远程教育阶段。

近年来,我国远程教育在硬件、软件、潜件三件建设方面发展迅速,已经取得了显著成绩。但不足也是明显的,如建设资金不足、网上资源不足、技术支持不足、理论指导不足等,都是制约我国远程教育发展的因素。以上提到的国外这种远程教育形式当然是值得充分肯定的,这种教学形式形象生动,以几乎接近真实的方式,极大的锻炼了学生动手能力和实际操作能力。它比较类似民航训练飞行员的模拟座舱,座舱里的仪器设备是和真实飞机中一一对应的,这种模拟训练能在某种程度上代替真实飞行,而且相对真实飞行训练,模拟培训费相对低廉,安全系数也高。对我国现阶段的远程教育而言,笔者认为,实现这种方式的主要障碍是一个是资金问题,另一个是教育机构和产业界深度合作的问题。

虽然我国国民经济的飞速发展为教育事业的进步起到了巨大的推动作用,但基础设施建设资金不足依然是我们面临的现实问题。特别是一些西部高校、非重点培训机构,即使是和国内一些重点高校相比,差距都相当大。所以要想搭建本文所述的学习平台,筹集足够的资金难度很大。另外,要想有效采用这种培训方式,产业界的支持是必不可少的,培训的学生要面向职场,他们最好在培训阶段就接触当前他们所学专业的前沿,知道这个专业具体都在做什么,怎么做?培训机构和企业的合作笔者认为是最有效的途径。但产学研一体化或者和企业合作办学正是很多高校的劣势所在。这也是阻碍我们采用这种先进教学模式的另一因素。

另外,这种方法善于用在操作性较强的工科课程培训上,文理科是否也有借鉴价值,值得思考。

参考文献:

[1] Saravanen M,King Robert T F Ah, Rughooputh, Harry C S.A web-based interface for the Gryphon robot[D].University of Mauritius,2003.

[2] 王丽萍,杨鼎,张伟.高校招生信息化研究[J].湖南株洲工学院学报,2006(3).

[3] 徐祥生.基于计算机网络的自适应式远程教育模式的研究[J].科技资讯,2006(7).

五轴数控编程培训篇9

【关键词】数控车工 实训教学 体会

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2012）14－0194－01

一 精心设计绪论课，激发学生学习兴趣，培养学生良好的职业素质

当学生第一次接受新的学科学习时，总会存着极强的好奇心。因此，讲好绪论课关系到学生今后对该课程的学习兴趣、工作态度、职业素质、理想志向的培养与树立。笔者通常用以下方法来加强对学生的教育和引导。

第一，播放视频介绍数控机床出现的背景、发展历程、生产特点以及未来的发展趋势，让学生知道数控加工技术是现代机械制造的新手段。因为，它具有加工精度高、质量稳定、加工适应性强、生产率高、劳动强度小等特点。特别是它能完成许多在普通机床上无法完成的工作。让学生知道现在所学习的、未来所从事的是一项有技术含量的专业，不但社会地位高、劳动强度低、工作环境舒适，而且工资待遇不菲。让他们对未来充满信心，从而激发他们的学习自觉性和主动性。

第二，强调文明生产和安全操作规程，让学生认识到安全文明生产是未来幸福生活的基本前提和保障。面对高速运转的机床，稍不小心就会发生人伤机损的安全事故，所以操作者必须掌握好数控机床的性能，精心操作。一方面，要管好、用好和维护好数控车床；另一方面，还必须养成文明生产的良好习惯和严谨负责的工作作风，不断培养良好的职业素质。

二 利用数控仿真系统，使学生在虚拟环境中了解数控加工技术

数控加工仿真系统采用了与数控机床操作系统相同的面板和按键功能，不存在任何的安全问题，学生可以大胆地、独立地进行学习和练习。不仅如此，现代的数控加工仿真软件还能实现加工模拟演示功能和程序自我诊断功能，不仅具有对学生编制的数控程序进行自动检测、具体指出错误原因的功能，还具有在真实设备上无法实现的三维测量功能。利用数控仿真系统教学，学生既能比较完整地学到知识，还能锻炼学生的胆量，培养他们的自信心。

三 妥善安排实训步骤，减少学习“弯路”

现代的数控车床种类繁多，结构、操作系统及主要性能都不一样，特别是不同的车床，其控制面板也是不同的，它的G代码和辅助功能的M代码的含义也不完全相同，甚至完全不同。因此，实训的第一步，必须要学生先熟悉所操作的车床结构，了解车床的主要技术参数、操作系统、控制面板、G代码、坐标系等性能。第二步，发给学生一些外圆弧、锥度等模型零件的加工程序，让学生照此输入，然后在实训教师指导下加工，使学生进一步熟悉车床的性能，熟悉操作规程，减少操作时的恐惧心理，树立自信心。第三步，给学生一些简单零件的图纸让其先观察，明确加工内容和技术要求后，在此基础上确定零件的加工方案，划分和安排加工工序；考虑零件的定位、夹具和刀具选择、切削用量的确定以及对刀点、换刀点的位置和刀具补偿等一系列问题。然后手工编写加工程序单，检验并修改加工程序，编制数控加工工艺技术文件，如数控加工工序卡、程序说明卡、走刀路线图等。第四步，在实训教师在场的情况下按照自己所编工艺路线上车独自加工完成零件。第五步，按照考级要求让学生熟练掌握各类G代码、M指令等功能以及切削要素的内涵并能恰当选用。加工先从轴类零件、盘类零件、内外螺纹零件开始训练，等这些熟练后尝试加工中等复杂零件，如车制机床主轴（要求采用粗切循环功能）、车制内外球面（要求采用刀尖圆弧半径补偿功能，并且球面的位置度不大于0.04 mm）、车制蜗杆以及多头螺纹（要求采用子程序功能，并符合图样要求），最后再练习一两次较高难度结构复杂零件的加工，锻炼学生独立思考的能力，充分挖掘学生潜能，激发学生学习兴趣。

四 重视学生个体差异，注重因材施教

教学过程的组织和实施不仅要依据学生的生理、心理发展的年龄特征，还必须考虑到学生的个体差异，制订因材施教的措施，使全班学生都能掌握好实习操作的技能技巧。对于技能掌握较慢的学生，在不影响整体进度的情况下，应让他们充分理解和领会操作技术，帮助他们提高操作能力，使他们逐步赶上全班学生实习操作的进度，完成教学任务。比如，加工时关于刀尖圆弧半径补偿的使用方法，理解能力稍差的学生在编程时理解不了刀补的含义，所以在编程时总是忘记考虑这一问题。鉴于此，笔者就专门绘制加工过程模拟图纸，让学生明白在数控加工过程中，我们是按零件轮廓进行编程的。因为刀具总有一定的半径，刀具中心运动的轨迹并不等于所需加工零件的实际轮廓，而是偏移轮廓一个刀具半径值，再加上加工余量和刀具磨损。所以，在进行外轮廓加工时，应使刀具中心偏移零件的外轮廓表面一个刀具半径值，加工内轮廓时，应使刀具中心偏移零件内轮廓表面一个半径值。这样的解释使学生明白了刀补的含义和重要性。在实习过程中对于那些技能掌握较好的学生，笔者会增加实习件的难度，适当改变实习课的内容，使他们的操作技能达到更高的水平。

五 结束语

总之，在数控车工实训教学中，实训教师应注意学生兴趣的启发与引导，注重学生文明生产和安全操作习惯的培养，精心设计安排实训内容，更快更好地达到实训目的，充分挖掘学生独立思考问题和解决问题的潜力，以适应现代企业对数控技工的要求。

参考文献

［1］刘雄伟.数控机床操作与编程培训教程［M］.北京：机械工业出版社，2001

［2］蒋建强.数控加工技术与实训［M］.北京：电子工业出版社，2004

五轴数控编程培训篇10

【关键词】一体化教学 课程设计 教学设施

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）03-0093-01

一 课程认识

依据数控技术专业调研编制《数控专业人才培养方案》，结合数控技术专业技能抽考标准，找准数控编程与操作课程的位置。

1.课程定位

数控编程与操作课程是集中对机械制图、数控加工工艺、工程材料与刀具、机床夹具、测量技术等前期课程的综合应用课程，是数控技术专业的核心专业课程。

2.培养目标

熟悉机床数控系统功能，掌握数控加工工艺与数控编程指令，并能正确应用所学指令编写数控加工程序，熟练数控机床的操作，能够按图纸要求加工出所需零件。

对应就业岗位：工艺员与程序员、数控车床操作工、数控铣床操作工、数控加工中心操作工。

二 课程整体设计

结合课程标准、技能抽考标准与所选教材，将教学主要任务分解为车削与铣削两大模块：

1.车削模块

以薄壁类零件的数控车削加工为主要任务，完成数控车床的基本操作；简单轴类零件的加工；复合循环指令的编程及其加工；内孔的车削编程及其加工；切槽加工；螺纹零件加工；数控车削加工质量控制；综合件加工；轴类零件的编程与车削加工抽考考核。

2.铣削模块

以箱体类零件的数控铣削加工为主要任务，完成数控铣床的基本操作；槽的数控铣削加工；外轮廓的数控铣削加工；孔的加工；数控铣削加工质量控制；箱体类零件的编程与铣削加工抽考考核。

以车削模块为例，主要采用案例教学、教学做一体、问题探究法教学，启发式教学等教学方法。该模块的教学实施与考核评价如下：

教学实施：按单件生产安排其数控加工工艺，编写出加工程序。以小组形式进行，毛坯材料为Φ50×80mm的45钢件毛坯；每个同学发放一个完整毛坯，该毛坯须完成整个零件图纸要求方可提交给任课老师，对于在各单项实施过程中产生的废品，由学生自行分析找出废品原因，并写出书面报告提交给任课老师，共同分析确定该废品产生的原因，以提高生产效率，保证学习质量。

考核评价：（1）个人考核：每组每个同学提交实训工件，工件应该是完成了所有教学项目的成品零件，该零件应符合加工图纸要求，由任课老师根据学生的职业素养、零件加工工艺卡片填写情况，以及按照零件评分标准综合考核学生个人成绩。（2）小组综合考核：以技能抽考题库为依据随机选取抽考题目。每组抽考1～2名学生进行考核。抽考学生代表所在组完成较复杂零件的加工工艺以及编程加工。

学生最终考核以个人考核与小组考核为准，其中之一考核不合格者计为该门课程不合格。

三 教学单元设计——复合循环指令

教学目的：数控车床操作规范要求及安全文明生产要求；车削复合循环指令G71/G70的程序编制与应用；调头加工平端面保证总长；游标卡尺、千分尺的使用及零件质量检测方法。

教学重点：外圆数控车削加工指令 G71/G70；零件的质量检测。

教学难点：调头加工保证总长；零件的质量检测。

教学实施：首先由教师讲解与示范案例，并完成示范工件车削加工，然后学生完成相关任务。具体步骤：读懂工作任务即零件加工图纸；讲解数控车复合循环程序的格式要求与应用；讲解车削加工切削用量的选取以及粗精加工的程序编制；小组讨论完成零件加工方案并填写工艺卡片；编制加工程序以及注意事项说明；分组进行操作练习；教师巡视指导；组内每位同学独立完成零件的加工。

四 课程总结

数控编程与操作课程采用一体化教学实施以来，与课程改革前的传统理论教学加实训的模式相比较，成果显著。具体表现：（1）以小组形式展开教学，学生学习过程中存在对比性，学生学习该课程的积极性明显提高；（2）教师现场教学并加工演示，学生比较直观地接受新知识，降低了学习的盲目性与难度，对新知识的理解消化时间明显缩短；（3）教室转换成车间，多媒体教学与现场演示相结合，将难度系数较大的知识点简易化；（4）教与学的任务更加明确，小组间比评，小组成员间的互帮互助，学生学习成绩差距明显减小；（5）综合性、多样化的考核制度，增强了同学间的交流，同时也提高了同学们的团队协作精神。