數控編程的概念范文

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數控技術在現代制造技術中的應用，最具代表性的是數控機床，所以數控機床的實訓應是整個機械工程實訓的重點內容之一，數控機床的實訓時間占訓練時間的比例應大一些。常見的數控機床有數控車床、數控銑床和數控加工中心，這3種機床的數量多，具有代表性。對于一臺數控機床來說，包括4方面的內容:制造、操作、編程和維修。實訓的主要內容以操作、編程和加工簡單的零件為主，增加學生的感性認識為主要目的。

1.1合理安排數控機床實訓的時間由于機械工程實訓總學時的限制，青島農業大學機械專業學生共實習4周。數控機床實訓的內容較多，在訓練時間的安排上，數控車床2天、數控銑床和加工中心2天、其他數控機床1天，這樣既重點突出又全面。數控機床應用了先進的數控技術，和普通機床的實訓相比，講解的時間會多一些。一般操作講解、黑板上指令講解的時間約占1/2，讓學生能較深刻地理解數控機床是如何加工零件的;學生操作機床加工零件的時間約占1/2，使學生有較充足的時間增強對數控機床加工零件的感性認識。總之，實訓的重點雖為實踐，數控機床訓練的特點又決定了講解占了約一半的時間。

1.2合理安排數控機床實訓的內容和方法在數控機床實訓中，操作、編程和加工零件是主要內容。首先對照機床講解基本的操作;然后學習數控的編程知識;最后加工出零件。編程方法的講解，只能在黑板上講解組成程序的指令字、程序的格式等，然后編寫一個簡單的程序。數控機床的坐標系是主要內容之一，機械坐標系、工件坐標系(編程坐標系)的概念，它們的作用是什么，必須結合編程才能講清楚。數控機床是按程序自動加工零件的，刀具沿程序指令的刀路運動切削工件，刀路的位置必須使用坐標系描述。所以，首先講清各種坐標系的概念，進而才能講清對刀等關鍵的概念，才能理解為什么在編程坐標系下編寫的程序可以在機床上加工出零件等問題。數控機床的實訓內容應與數控機床理論課的內容相輔相成，各有側重，通過數控機床的實訓為下一步學習數控機床理論課打下良好的基礎。數控機床實訓應以機床操作、編程、日常保養和安全使用為基本內容，重點應放在編程和操作上。通過基本編程知識和操作的學習，學生可具備基本的編程和操作能力，為了提高學生的實訓興趣和創新意識，可以讓學生自己設計一個簡單的零件，自己編程，經指導教師檢查無誤后上機加工;或者編程加工一些有趣的零件。如:數控車床上可以加工仿真子彈、仿真酒瓶等;數控銑床上可以加工一些漢字，如“歡迎實習”等。

1.3手工編程和自動編程數控編程分手工編程和自動編程，形狀復雜的零件加工程序只能由計算機自動編程來完成。在實訓內容上，應手工編程和計算機自動編程并重。手工編程是數控車床實習的基本內容，通過手工編程加工簡單的小零件，是普遍采用的訓練方法。但隨著計算機技術的發展，CAD/CAM在機械加工中的廣泛應用，計算機自動編程也應是數控機床特別是數控銑床實習必講內容之一。由于實訓時間的限制，這部分的內容較多。所以，可以精簡為由實習指導教師通過一個例子演示給學生看，邊演示邊講解，講明形狀復雜及包含曲面的零件或模具的加工必須用計算機自動編程的方法編程，然后加工成所需的零件或模具。自動編程是通過計算機軟件完成的，常用的具有計算機編程功能的軟件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。

1.4數控機床仿真軟件的應用機械工程實訓場地往往有限，數控機床價格較貴，配備的數控機床的種類和數量有限，平均到每一名學生的上機操作時間較少。為了解決這個矛盾，可以安排一定的時間，讓學生在機房使用數控機床仿真軟件練習數控機床的操作、編程和加工仿真。也可以不做統一安排，讓學生課后根據自己的情況自由上機練習。數控機床實訓的內容多，時間相對較少，一定要制訂詳細可行的實訓計劃，明確每天的訓練任務、訓練目的、訓練方法和訓練設備。這樣學生面對從未見過的設備就不會感到茫然，教師指導學生也會有條不紊，順利完成實訓任務。

2演示教學法的應用

2.1什么是演示教學法由于機械工程實訓總學時的限制，學生不可能自己動手操作每一種機床，特別是一些比較危險、貴重和精密的設備，比如高壓水切割機床、三坐標測量機以及電火花線切割、電火花成型等機床。為了解決這個矛盾，基于學校的實際情況，采用了演示教學的實訓方法。所謂演示教學法即指導教師講解機床的加工原理、操作方法、編程方法，然后自己操作機床加工一個零件演示給學生看。通過演示教學的實訓方法，解決了實訓內容多時間少、機床有限及教師有限的矛盾，還可以給學生打下進一步學習研究的基礎。

2.2以電火花線切割為例電火花線切割屬于特種加工，特種加工是利用電能、化學能、光能或聲能等能量對工程材料進行加工的工藝方法。在特種加工中，加工工具(廣義的刀具)、加工工件與傳統的機加工不同，一般不是采用機械力加工，在實習時學生首先會想到加工工具是怎樣加工工件的。所以實習指導教師在實習的開始，應首先講明電火花線切割的加工原理。實習步驟如下:(1)指導教師啟動機床，用薄鋼板切割一個小五角星演示給學生看。學生發現一根很長的光滑的金屬鉬絲可以切割鋼板時，一定感到吃驚，想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的過程中指導教師講解加工的原理，舉一個日常生活中簡單的電火花放電的例子:我們平時開關電器或插拔插頭時，會發現有時有電火花放電，嚴重時開關或插頭的導電部位有被燒的痕跡，甚至掉渣。電火花線切割的加工原理就是利用電火花放電產生的熱量使金屬被燒腐蝕而起到切割的作用。講完這個常見的現象后，再講電火花線切割的加工原理，學生就感到易于理解了。(3)指導教師再講解機床的操作方法。(4)簡單講解編程的方法，整個過程大約45min。

3多媒體技術在機械工程實訓中的應用

隨著計算機技術的飛速發展，計算機的多媒體技術和仿真技術已經應用于各行各業。機械工程實訓是一種實踐教學活動，但是計算機的多媒體技術和仿真技術在機械工程實訓中也能發揮重要的作用。由于實訓的內容不可能面面俱到，在學生實習完基本的內容后，可利用多媒體技術補充和總結，會起到良好的教學效果。

4結束語

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【關鍵詞】圖形自動編程；數控；CAD/CAM

0.引言

數控程序作為將設計轉化成現實的信息載體，直接控制機床的切削動作，是數控加工的關鍵。在制造業中，提高編程質量和效率對降低成本，增強企業競爭能力具有積極意義。在數控車床使用過程中，合適的程序和熟練的操作是保證加工質量和充分發揮機床效率必不可少的兩個重要環節，任何一個環節存在問題，都會影響機床性能的發揮和生產效率的提高。

1.機床原點；工件原點；參考點

數控加工中機床坐標系是機床的基本坐標系，機床坐標系的原點也稱機床原點或零點，這個原點是機床固有的點，由生產廠家確定，不能隨意改變，是其他坐標系和機床內部參考點的出發點。不同數控機床坐標系的原點位置不同。一些數控機床將機床原點設在卡盤中心處（數控車床），還有一些數控機床將機床原點設在機床直線運動的極限點附近（數控銑床）。

用機床坐標系原點計算被加工零件上各點的坐標值并進行編程是很不方便的，在編寫零件的加工程序時，常常還選擇一個工件坐標系（又稱編程坐標系）。工件坐標系是用于確定工件幾何圖形上各幾何要素（如點、直線、圓弧等）的位置而建立的坐標系，是編程人員在編程時使用的。工件坐標系的原點就是工件原點又稱編程原點。工件原點是人為設定的，工件坐標系的位置以機床坐標系為參考點，其坐標軸的方向與機床坐標系軸的方向保持一致。

參考點也稱基準點，是大多數具有增量位置測量系統的數控機床所必須具有的。它是數控機床工作區確定的一個點，與機床零點有確定的尺寸聯系。參考點在各軸以硬件方式用固定的凸塊或限位開關實現。機床每次通電后，都要有回參考點的操作，數控裝置通過參考點確認出機床原點的位置，數控機床也就建立了機床坐標系。

2.對刀；換刀點；刀位點

對刀點就是在數控機床上加工零件時，刀具相對于工件運動的起點。因為加工程序時從這個點開始編寫的，所以又稱為程序起點或起刀點。數控加工過程中常常需要換刀，為了避免換刀時碰傷工件，編程時要設置一個換刀點，換刀點可以是某一個固定點，也可以是任意一點。在編程時，合理選擇“對刀點”和“換刀點”的位置，則可以有效縮短刀具在對刀和換刀過程中的空行程距離，提高加工效率。

所謂刀位點，在數控加工編程時，往往是將刀具濃縮為一個點，這個點就是刀位點，它是加工程序編制中表示刀具特征的點，也是對刀和加工的基準，對刀時應使對刀點與刀位點重合。一般來說立銑刀、端銑刀的刀位點是刀具中心線與刀具底面的交點；球頭銑刀的刀位點是球頭的球心點；車刀、鏜刀的刀位點是刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭的刀位點是鉆頭頂點或鉆頭底面中心。在編程時是用刀位點來編制刀具軌跡，實際加工的刀具軌跡是由刀具的外輪廓切削工件形成，刀具路徑與實際的加工輪廓并非重合，但有一定的變化聯系。

3.切入點和切出點

刀具的切入切出點應按以下原則進行。

（1）切入點選擇的原則。即在進刀或切削曲面的過程中，要保證刀具不受損壞。一般來說，對粗加工而言，選擇曲面內的最高角點作為曲面的切入點，因為該點的切削余量較小，進刀時不易損壞刀具；對精加工而言，選擇曲面內某個曲率比較平緩的角點作為曲面的切入點，因為在該點處，刀具所受的彎矩較小，不易折斷刀具。

（2）切出點選擇的原則。主要應該考慮曲面能夠連續完整地進行加工，或者是使曲面加工間的非切削時間盡可能地減短，并使得換刀方便。對于被加工曲面為開放型曲面，用曲面的某角點作為切出點；對于被加工曲面為封閉型曲面，只能用曲面的一個角點作為切出點。

數控銑削平面零件外輪廓時，一般采用立銑刀的側刃銑削。為了避免在輪廓的切入點和切出點處留下刀痕，刀具切入零件時應考慮切入點和切出點處的程序處理，應沿輪廓外形的延長線切入和切出。延長線可由相切的圓弧和直線組成，這樣可以保證加工處的零件輪廓切入點和切出點的處理平滑。

銑削封閉的內輪廓表面時，若內輪廓曲線允許外延，則應沿切線方向切入切出。若內輪廓曲線不允許外延，刀具只能沿內輪廓曲線的法向切入切出，此時刀具的切入切出點應盡量選在能輪廓曲線兩幾何元素的交點處。當內部幾何元素相切無交點時，為防止刀具在輪廓拐角處留下凹口，刀具切入切出點應遠離拐角。

4.結束語

數控編程的關鍵是掌握機床各坐標系和編程時所涉及到各個點的具體含意及相應選擇，正確區分和掌握數控機床中“點”的概念和作用是正確、安全使用數控機床的前提，本文中對數控編程中的幾個關鍵點進行了詳盡的論述，弄清楚了它們的概念和彼此之間的聯系。只要我們善于分析比較，挖掘數控機床中各“點”的異同點，并在實踐中加以區分，總結積累優化使用的經驗，那么一定會使數控機床的“點”在使用數控技術的提高中發揮巨大的作用。

【參考文獻】

[1]栗全慶.圖形編程-數控加工自動編程技術的發展方向.組合機床與自動化加工技術，1996.

[2]吳竹溪.數控加工中圖形自動編程系統研究.組合機床與自動化加工技術，2002.

[3]王陽，張河新.數控機床圖形自動編程系統[J].機床與液壓，2000，（03）.

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當前在我國的機械加工產業中，數控編程效果受編程人員的影響比較大。程序質量也參差不齊。劣質的數控編程不僅降低了生產效率，而且也無法保證零部件的加工質量。另外，很多優秀的數控程序無法延續利用，造成資源浪費的同時，提高了管理成本。本文基于以上問題，分析了數控加工工藝標準化的方法，并基于零部件特征分析了相關分類標準，以期為數控加工工藝標準化提供指導。

【關鍵詞】數控加工 工藝 標準化

隨著社會的發展和科學技術的進步，當今時代的經濟競爭愈發激烈。產業技術的革命使得現代制造業也在發生著巨大的轉變。為了滿足市場需求，產品生產日漸多樣化、個性化，生產技術也逐步向數字化、集成化方向轉型。為了增強企業的核心競爭力，在激烈的競爭中謀求生存，數控加工技術成為中國制造業企業大力發展的重要方面。作為相對先進的制造工藝，數控加工技術對我國制造行業和相關領域發展起到了極大的促進作用。而數控代碼的優劣決定了數控編程的質量，也決定了產品的加工質量。所以，必須盡快實現數控加工工藝的標準化，提高制造業企業的生產效率和產品質量。

1.數控加工工藝的主要內容

數控加工工藝經過了幾十年的發展，理論和實踐經驗得到不斷的完善。在其包含的主要內容方面可以概括為以下幾點：

1.1通過對零件的分析研究判斷其是否適合在數控機床基礎上加工。確定加工工序方案。

1.2設計、分析零件的工程圖紙。通過相關技術標準分析，確定零件加工內容和相關技術標準、要求。設計零件的加工方案、工序流程、加工路線等。

1.3對零部件的數控加工工藝進行初步設計。對于工序的劃分、確定生產標準、選擇生產材料和刀具、參數指標確認、生產方向等問題進行設計確定。

1.4生產試運行并對數控加工工序的程序、流程進行調整。相關的材料、刀具、技術指標等的適當調整。

1.5分析數控編程存在的誤差，對誤差進行修正和控制。

1.6編制相應的工藝文件，對機床的輸入編程進行處理。

2.數控加工工藝的特點

作為制造業生產的自動化加工新技術，數控加工具有高精度、保證零件加工質量等諸多優點。而且其生產效率高的特點使得該技術更符合當前對企業生產的要求。這樣一來，數控加工技術就形成了自己獨有的特點。

2.1、內容要求具體、詳細

對于零部件的工藝參數、技術指標、加工方案等都有事先具體、詳細的規劃。

2.2、要求更嚴密而精確

數控加工人為干預少，生產速度快。一條指令的錯誤就會導致大量產品不合格甚至機床自身的損壞。而且其自適應機制差，難以做出迅速調整。因此，對于數控加工設計的要求更加精細、準確。

2.3、工藝設計過程更具體

工藝設計過程中，必須對零件圖形進行相關的數學處理。計算零部件在編程過程中需要的設定值。

2.4、方案與標準結合

對于加工過程中切削用量的選擇時，由于無法人為調整和適應，并需將進給速度的考量與零件的形狀、加工技術標準結合起來。

2.5、刀具的選取十分關鍵

由于目前機床缺乏對刀具的補償機制，刀具與編程一一對應。更換刀具就要重新編程。所以必須綜合材料、類型、工藝等多方面選擇準確的刀具。

3.數控加工工藝標準化的方法

數控加工工藝的標準化，從概念上講，就是利用標準化的理論和方法，規范化、一體化處理零件工藝分析、參數設定、工藝選擇、刀具確定以及工序流程和加工方向等零部件生產所涉及到的工藝信息。這些也都是數控加工中必須確認的技術要素。標準化的目的就是大量、高效的生產相同或類似要求下的零件。既能防止工藝多樣化帶來的損失，又能夠實現高效率的生產。

數控加工工藝標準化的方法主要有兩類：

3.1、典型工藝法

典型工藝法由索克洛夫最先提出。通過將工藝過程標準化，對零部件按照其形狀、參數、結構、工藝流程上的相似性標準分組、分類。同組同類零件采用同一種典型工藝。從技術原理上看，對于結構形狀確定、批量巨大的零件，如齒輪、軸承等，典型工藝法能夠很好的適應。相對與批量不大、結構不標準的零件，典型工藝法的適用范圍相對較小。尤其是在面對零部件形狀結構差別大、數量不多、類型復雜的生產要求中，典型工藝應用范圍更加狹窄。

3.2、成組工藝法

成組工藝概念于1959年提出。通過對于工序的標準化，以零件加工工序中的相同部分或相似部分為分類標準，將工序近似的零件劃分成組。以具體情況設計不同的生產工序。獲得成組的加工工藝。所以，但從原理上看，成組工藝法能夠有效彌補典型工藝法的不足。通過大量的運用和生產實踐發現，超過90%的零件都可以利用成組加工的工藝方法進行加工。

4.數控加工工藝標準化的實現

4.1、零部件分類成組

通過對零部件的加工特征進行分析，獲得分類覆蓋面廣、描述高效、簡易的加工特征分類，以形狀特征、材料特征、精度特征、工藝特征、制造資源特征等多種分類方式對零部件進行分類、重組。在保證不同特征之間存在相互聯系的前提下，為后續的成組加工工藝標準設計打下基礎。

4.2、設計成組零件的數控加工工藝標準

設計中，遵循加工工序最長、基準優先、先粗后精、加工路線最短、刀具調用次數最少、加工工藝參數規范化的原則對加工工藝標準進行設計。采用復合零件法和復合路線法相結合的方式，取長補短，確立嚴格精確的制造標準和規范，為后續編程、制造提供有力支持。

4.3、成組工藝信息存儲和利用

首先，對零件加工工藝中的數控信息進行分類，對加工工序、加工策略、適用的加工刀具、數控加工的工藝參數等可重用的信息進行篩選和進一步處理。其次，在存儲方式的選擇上，力求完整、準確的保存可重用信息并能及時、方便的調用、組合。因此，可以選擇加工工藝數據庫的方式，采用例如Access數據庫等技術，進行數據流的管理和運用。

總結

當前，對于數控加工工藝的應用越來越廣泛。隨著生產效率和生產要求的提高，數控加工工藝的標準化設計和生產也越來越重要。盡管在現實的生產工藝中還存在編程不規范、生產流程不合理等諸多問題。但通過合理的選取標準化方法和管理理念，一定能夠良好的實現數控加工工藝的標準化，提高企業的競爭能力。

參考文獻：

[1]劉華.數控加工工藝標準化的研究[D].廣州大學，2013.

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一、數控加工技能的構成要素與關聯性分析

數控加工是通過加工程序對數控機床的自動化控制，實現機床對工件的自動化加工制造。數控加工技能的構成要素可劃分為加工程序的編程能力和數控機床的操作能力。加工程序的編程能力是指把自動化過程寫成程序的能力，是思維能力；數控機床的操作能力是指人對機床進行控制的客觀行為，是行動能力。加工程序的編程能力和數控機床的操作能力是組成數控加工技能的兩個重要因素，兩種能力屬性截然不同，但兩者關聯緊密。加工程序的編程能力是基于意識形態的思維能力，與人認知理解知識的維度和深度有關；數控機床的操作能力是基于客觀實際的行動能力，與人的情感、態度、責任心等狀態有關。一方面，人的行為是生理機能的客觀表象，意識形態對人的行為具有一定支配性；另一方面，人的行為感知是思維的信息源，對意識的形成與提高具有促進作用。在常規教學中，教師會通過理論教學培養學生的創新思維，幫助學生掌握相應知識；通過實訓教學固化學生的職業行為，形成相關職業技能。常規教學模式把數控加工技能二要素分隔開實施教學，使實訓課程教學局限在行為能力的單一要素上，導致教學效能得不到充分發揮。數控加工技能關聯的主要要素有哪些？筆者從數控加工概念入手，對數控加工技能要素進行了細化分析。從數控加工概念來看，主要關聯要素指向加工程序、數控機床、工件加工要求。從數控加工過程來看，首先關聯的是對工件加工信息的認知和確定加工方案，其次關聯到加工程序編寫，最后關聯到數控機床操作，實現工件自動化加工制造。工件加工信息的認知和加工方案是對數控加工知識的運用，前者是對制圖知識的運用，后者是對工藝知識的運用。制圖知識是系統性的科學知識，《機械制圖》是制圖知識的學科課程，應在課堂教學中預先完成學習；工藝知識大多是經驗的科學總結，《機械制造工藝》是學習各種工件的工藝經驗與理論。數控加工實訓課程的項目化，即是把工藝知識融合到數控技能訓練中，形成項目化實訓課程。

二、數控加工實訓課程項目化平臺分析

筆者認為，通過理解理論課程的要素，我們能更好地理解數控加工實訓課程要素。理論教學是傳統教學活動，教材是理論教學內容的載體，教室是理論教學活動的主體環境。那么，我們如何理解數控加工實訓項目課程？筆者建議，從實訓項目課程內容載體和環境載體入手。數控加工實訓內容包括很多方面：從內容屬性分析、歸類數控加工實訓內容，可將內容分為操作和認知兩類。從數控加工實訓分析內容之間的關系，學生在操作中感知、深化對知識的理解，深入理解知識后，又促進和提高學生操作熟練水平。數據加工實訓課程項目化的目標是將關聯的兩種內容融合到一個項目中，學生通過實訓課程項目，有效形成數控加工能力。數控加工實訓內容的不同屬性和關聯性告訴我們，實訓課程項目內容載體在形式上與教材一樣，但其本質不同。傳統教材是知識的載體，而實訓項目課程“教材”是任務的載體。而項目課程的任務可能是關于操作的表述，也可能是關于認知知識的闡述，內容間不具有系統性。這種任務的文本稱為工作頁，是數控加工實訓課程項目化的內容平臺。

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【關鍵詞】數控仿真實驗平臺;實習教學;改革與探索

我國目前的制造業發展非常迅速，可以說我國在世界上是處于制造業大國的地位，對于數控技術也是逐漸教學和研究的重點，對于數控技術理論上主要就是指利用數字信息來對機床運動進行控制。其中進行的數控加工主要就是將加工數據和工藝參數輸入到機床之中。之后就是機床的控制系統將信息進行操作和控制，不斷向指揮機床的機電功能轉換部件，也就是機床伺服機構發送脈沖信號，這是接受信號的伺服機構對脈沖信號主要就是進行轉換處理，最后就是由傳動機構驅動機床加工零件。

因此，數控技術中數控加工最關鍵的就是加工數據和工藝參數如何得到，也就是數控編程的過程。目前在各院校的實習教學中積極地引進數控仿真實驗平臺就是根據了數控技術的操作特點，更好的提高教學效果。

1.數控實習教學特點

在實習教學過程中，數控技術相關教學內容主要就是數控編程，目前數控編程是處于教學重點的位置，那么數控編程中數控加工產品的精度主要就是取決于加工工藝過程及加工之前的數控編程。

因此，各類院校在安排數控教學內容過程中數控編程教學的重點主要放在兩方面，第一方面就是加工工藝路線對零件精度的重要作用。第二個方面就是如何更好的通過程序來實現工藝的優化，保證加工精度?；诖?，數控實習教學就產生了以下特點：

1.1 數控實習教學較強的實踐性

這里的實踐性絕不是目前上依賴書本上的理論知識不能獲得加工技巧的方式，是需要通過實踐操作形成正確的工藝思維的方式，通過這種方式來獲得加工技巧的。不過弊端及時數控設備價格是非常昂貴，成本太大，造成了很多的學校數控設備不足，主要就是教學經費的短缺，阻礙了學生進行實踐操作的練習。

1.2 數控實習教學的知識比較抽象

這里所說的知識比較抽象主要指數控編程過程中學生對程序值的改變引起的刀具軌跡變動這些抽象思維的理解是比較費力的，是需要空間想象力的，可以說這些內容是很難描述的。其次就是數控編程的指令比較多，造成了形式過多，學生只是具有空間想象能力還不夠，還需要具有著邏輯思維能力。

2.實習教學中運用數控仿真實驗平臺的改革現狀

目前在數控實習教學中所針對的對象很大部分都是處于數控加工的初學階段。如何幫助這部分學生讓他們學會如何將適合零件加工的工藝過程轉化為正確有效的數控加工程序就是目前實習教學的重點。目前這部分的學生可以說在編寫加工程序方面都不會太復雜，大多數都是為數控車削加工程序或者是簡單的數控銑削加工程序，一般來講采用手動編程就可以完成。

這是積極的引進仿真實驗平臺就是非常有助于學生的實踐操作的，數控仿真平臺具備著模擬仿真數控系統，有助于學生在虛擬的環境下進行數控編程操作的練習。除此之外，實習教學過程中的學生也需要掌握一定的數控加工知識，這樣是可以進一步的幫助學生深入的學習和提高數控技術的專業知識的。一般實習教學階段的學生可能涉及復雜零件加工程序的編寫，如果涉及了就需要采用自動編程的方式來完成了。所以在設計復雜的編程的學生就需要用到了數控仿真實驗平臺增加的能夠進行三維實體建模的CAD軟件等系統。這樣的立體軟件系統不僅是可以模擬仿真，還可以幫助學生在數控實習教學中將知識掌握的更加扎實。不過在實習教學過程中不僅要依賴于數控仿真平臺也需要一定的現場實際數控機床的操作經驗。這樣就可更好的幫助學生理解和掌握數控知識。

3.數控仿真實驗平臺運用于實習教學的改革意義

積極的將數控仿真實驗平臺運用到實習教學中是有著重大的改革意義的，目前的數控編程教學抽象枯燥，容易出錯且不易檢查，實習學生還缺乏著一定的實踐經驗。積極地運用數控仿真實驗平臺是可以更好的提高教學效果的，改變枯燥無味的教學內容，形象直觀的將教學內容以實物形式呈現出來。有效提高數控編程的教學效果。

而且數控實習教學過程中出現的最重要的，也是目前教師最擔心的問題就是學生操作安全，如果積極地利用數控仿真實驗平臺也可以有效的避免了學生的安全問題，運用的過程中學生可以直觀地看到自己編寫的程序是否正確，有助于學生及時的發現錯誤，進行修改。利用模擬仿真建立正確的概念，避免實際工作中操作失誤對自身和設備造成的傷害。所以積極利用數控仿真實驗平臺進行實習教學的輔助教學是可有效地解決實習條件與實習效果之間的矛盾的。有助于數控人才的培養。

參考文獻

[1]潘毅.對基于工程應用背景下的數控教學若干問題的探討[J].

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Abstract： In this paper， combining training requirements of the applied mechanical undergraduates and enterprise job skills， according to the actual teaching situation， teaching reform and practice on NC machining and programming technology course is demonstrated from the aspects such as teaching content， teaching method and appraisal method.

關鍵詞： 教學改革；數控加工與編程技術；應用型本科

Key words： teaching reform；NC machining and programming technology；applied undergraduate

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）10-0285-02

0 引言

數控技術的應用已經得到我國各級政府和企業家的高度重視，數控加工技術已經成為機械加工標志性技術并逐漸得到普及，而數控人才已經成為國家緊缺人才，社會需求巨大。

目前雖然我國各類高等院校加大了培養數控專門人才的力度，但始終不能滿足我國數控人才的需求，主要原因之一是教學方法、教學內容和教學模式所培養的學生不能滿足企業需求，操作技能不高，實踐能力不強，綜合應用與創新能力不足。

陜西科技大學機械工程學院在專業建設和教學過程中，擺脫“學科本位”的課程思想，以能力培養為主線，以能力訓練為軸心。充分發揮學生學習的主動性，將理論知識和實踐技能滲透到一系列的項目教學和實驗中。使學生牢固掌握理論知識，熟悉零件的數控加工過程，提高學生的綜合能力。

1 教學內容的改革

①解構數控加工與編程技術課程的理論與實踐脫節、知識模塊相互獨立的傳統知識體系，把實踐與綜合應用創新能力的培養融入到相互緊密關聯的數控加工工藝、數控加工與編程技術、數控加工綜合實驗的核心課程中；對課程的內容和實驗環節進行重構，實施數控加工工藝-數控加工與編程技術-數控加工綜合實驗教學模塊的系統化串聯，即三位一體。

②精選傳統內容，強化課程內容的應用型部分。注重編程技術及應用技巧等、實際案例的講解；注重與機床實際操作、人際互動等相關知識點原理、概念、設置方法等內容的講解與演示。

③增加CAD/CAM技術在傳統編程教學中的比例，強調學生對工具軟件的應用能力。增設實驗上機環節，給定行業典型零件，要求完成三維建模、工藝規劃、程序生成及加工仿真等環節。

④積極擴展新技術應用的內容，使學生及時了解專業前沿動態和應用“熱點”，注重課程教學的實用性和前瞻性，合理更新教學內容，改變教學滯后的狀況。數控裝備的功能復合化、高速切削技術及刀具系統的多樣化發展，帶來了數控加工工藝的巨大變化，同時也對現代化數控編程技術的改進提出了更高的要求；通過播放日德等先進設備加工視頻，查閱資料等，讓學生了解數控領域發展的最新動態。

2 突出實驗和實踐教學

數控加工與編程技術是實踐性很強的綜合技術，沒有實踐體驗很難獲得良好的教學效果。在教學過程中，制訂了金工實訓數控部分實習指導書、數控加工綜合實驗指導書、現代加工技術綜合實驗指導書，以滿足學生不同階段訓練需要，對學生進行規范性指導。培養學生獨立分析問題、解決問題以及理論聯系實際的能力。

在教學設計過程中，把實踐教學內容分成三大模塊：基礎技能、專業技能和綜合技能。

基礎技能和專業技能階段，實訓工件應完全按教學思想來設計，而不形成產品，遵循由簡到繁、由淺入深、循序漸進的教學原則，培養學生全面、扎實的專業基本技能；綜合技能階段，完成實際典型產品的數控綜合加工。

①理論教學之后接著進行實踐操作（計算機加工仿真實驗），充分利用完善的實訓條件，強化理論的理解與提高實操的能力，為實際操作數控機床提供了有效訓練途徑； 教學中，我們利用宇龍數控加工仿真軟件，通過數控機床模擬仿真的操作，讓學生扮演生產者的角色，在模擬仿真中進行工件的程序編寫、程序調試與數控機床的操作，這樣學生可以更好理解整個工件的生產過程。

②開設數控加工與現代加工技術兩個綜合實驗，選取制造業中的典型零件，以小組為單位，實現零件的三維造型、工藝規劃、程序生成、加工仿真、程序傳輸、機床操作與加工、零件精度檢測等環節，訓練學生對數控編程技術及相關工藝知識的綜合應用能力。

③在傳統的《機械制造技術基礎》課程設計中，鼓勵學生使用數控裝備及工輔具等進行工藝規劃，針對方案展開小組討論和優化，提升學生的團隊合作意識以及在傳統制造領域應用數控加工與編程技術的能力。

3 教學方法與手段改革

①課程采用“教中學、學中做，學做結合”一體化的教學手段，通過以學生為中心、以數控加工過程為導向的授課方式，項目引領，任務驅動。

以數控銑床編程為例，將原來的內容分解為平面加工、輪廓加工、型腔及孔加工四個模塊，分別講解編程指令、編程技巧、工藝知識等相關內容；在課程實驗中分別設置相應的四個模塊實驗，理論與實踐相結合，起到了良好的效果。

②現場教學與教師示范相結合，針對課程中實踐性很強的內容，如試切對刀、程序的編輯與調用、安全操作規范的步驟等，安排在工程實訓中心進行，達到現場教學與教師示范相結合的教學效果。

③以學生為中心的案例教學方法，教學內容盡量選擇有代表性、實用性的案例來進行分析講評，通過案例教學，教師組織協調，讓學生參與討論，充分發揮學生的主動性、積極性和創新精神，調動學生的學習興趣。

④采用多媒體教學，改變以往的“單純課堂”的傳統教學模式。充分利用現代化教學設施和手段，采用啟發式、互動式、項目驅動等新的教學模式，對于促進教學改革具有重要意義。

⑤建設網絡教學資源，推進網絡教學發展。在教學建設中，本院建成了《數控加工與編程技術》省級特色精品課程網站，并在學校BBS上開設數控加工論壇版塊，充分利用先進的信息技術、豐富的校園網絡資源，構建一種教與學的新模式，進一步提高課程的教學質量。

4 考核評價方式改革

建立能力考核為主的評價體系，改革傳統的單一卷面考核和一次性終結考核方式來評定學生成績的方法?？己擞删砻婵己撕晚椖窟^程考核相結合，重點按項目和任務進行過程考核，著重考核學生完成工作任務的實際能力。

任課教師結合學生的日常課堂表現給出評價成績；根據小組的產品精度檢測結果及綜合實驗報告給出小組實驗成績，結合各小組組長提供的貢獻率及答辯表現，給出每個組員的實驗成績；期終采用筆試給出理論考核成績；上述三者分別以2：4：4的比例給出總評成績。

5 總結

由于數控技術的飛速發展，《數控加工與編程技術》課程的教學始終處在不斷摸索的過程中，我們仍將積極實踐與探索，以推動教學改革，提高教學質量。

參考文獻：

[1]黃瑞，丁守成，尹小霈.加強實驗中心建設，提高大學生創新能力[J].實驗技術與管理，2006，23（12）：128-130.

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一、銑車復合加工編程現狀

5軸銑車復合加工中心是5軸銑車復合技術的主要載體，要求，也制約著銑車復合加工設備實際生產應用。由于銑車具有銑削、車削和鏜削等復合功能，同時配有自動換刀系統和機載測量系統。銑車復合技術是一種在傳統機械設計技術和精密制造技術基礎上，集成了現代先進控制技術、精密測量技術和CAD/CAM應用技術的先進機械加工工藝技術。5軸銑車復合加工中心相當于1臺數控車削中心和1臺5坐標加工中心，能夠真正地實現一次裝夾、全部完工的加工理念，因此其加工范圍和功能非常強大，已經成為機械行業發展的前沿技術，其先進的加工工藝理念徹底改變了原有的加工方式。

技術的發展對數控編程技術提出了更高的

銑車復合加工技術的發展對數控編程技術提出了更高的要求，也制約著銑車復合加工設備實際生產應用。由于銑車復合加工投入實際生產的應用時間較短，在沒有專業的復合解決方案的情況下，通常是利用通用的NX軟件，針對車、銑、鉆、鏜等工藝內容，分別建立加工模型和規劃編程軌跡，通過各自的后置處理生成加工程序，然后工藝人員手工安排調整加工順序，滿足復合加工機床對加工程序的要求。

針對目前銑車復合加工編程現狀，本文主要通過介紹NX7.5建模編程軟件的同步建模、WAVE、銑車CAM和后置處理等相關功能，簡化并解決銑車復合加工編程方法，提高銑車復合加工先進工藝技術的應用水平。

二、銑車復合加工編程解決方案

在NX7.5軟件的應用基礎上，通過建模方法、編程操作和后置處理的研究和開發，摸索出一套銑車復合加工編程的應用方法，即在一個零件模型上建立車、銑、鉆、鏜等加工特征，在統一的NX編程環境下，根據加工路線編制車、銑、鉆、鏜等程序操作軌跡，通過統一的后置處理程序，依照順序分別生成加工程序。

建模方法主要是通過同步建模和WAVE技術，實現快速建立或更改工序模型特征，提高多工序環境下數據重用，不考慮模型構建的順序，更改操作是基于實時地尺寸驅動，沒有數據的特征回放。編程操作主要是通過建立統一的坐標系，區分車削、銑削幾何體，建立銑車加工編程模板，初始化參數，從而實現多特征加工模塊的統一。后置處理主要通過集成統一的后置處理程序，實現將不同特征的編程操作處理轉換成對應的數控程序，減少不同工藝方法的后置處理開發，提高技術人員的工作效率。

銑車復合加工編程方法中所涉及的建模方法、編程操作和后置處理等關鍵技術可以通過一張流程圖表示，見圖1。

三、銑車復合加工編程應用

1.機床描述

5軸銑車加工中心為德國德瑪吉公司生產的5軸銑車復合加工中心，控制系統為SINUMERIK 840D SL， X、Y、Z、B 和 C5軸聯動控制，具有全自動在線測量系統。該機床結構和坐標系如圖2所示，結構主要由床身、回轉工作臺和斜擺頭加工單元組成，其床身為固定部分，回轉工作臺可實現C軸銑削和主軸車削功能，斜擺頭加工單元可實現主軸定向車削加工和5軸聯動銑削功能。

2.加工模型

一般而言，機械類零件都是先經過鑄造、鍛造和焊接等熱工藝加工方法后制造的毛坯，然后再經過冷加工工藝完成的，在冷加工的過程中零件的特征變化多為面的偏置和相關面的增加，所以毛坯和零件的特征從形狀上看大致相同。這樣我們可以通過同步建模技術，根據零件模型繪制毛坯模型，也可以通過毛坯模型構建零件模型。同步建模技術是一種基于特征的建模技術，支持基于歷史和獨立于歷史兩種模式。使用同步建模方法進行數據修改特別是后期數據修改，其效率遠遠高于傳統特征建模方式。

NX7.5同步建模包括移動面、拉出面、偏置面、替換面、調整倒（圓）角的大小、調整面的大小、刪除面、約束和尺寸等指令。

某工件的毛坯圖如圖3所示，零件圖如圖4所示。該零件圖是通過圖3的毛坯圖采用NX同步建模技術變換形成的，在編程加工過程中減少模型坐標系方向不一致導致的平移旋轉等變換。

零件的毛坯圖依次經過同步建模中的偏置曲面、替換面和陣列面等操作，可方便快速地完成零件圖的建立，具體操作過程見圖5～圖7。

傳統上將裝配模型的概念應用到加工的方法，就是主模型的方法，主模型的概念對于保護設計數據不被破壞非常有用。通過創建加工裝配件，將組件加到加工裝配件中，加工的數據存儲在單獨的文件中，避免了重復的建模，并可以實現與主模型同步。但是，在某些情況下，抽取或提升主模型的局部特征，引用到加工裝配中，由于建立模型的方法和順序各異，主模型特征的改變，加工裝配中引用主模型的特征有時會造成邏輯關系上混亂，加工裝配更新不過來，從而軟件報警出錯。現在采用Wave關聯進行加工裝配，具體操作過程見圖8，圖9為通過Wave技術建立的加工模型。

WAVE鏈接方法的加工裝配，優點是主模型的改變，WAVE鏈接的加工裝配也隨之改變，加工所用到的輔助幾何和操作中所選擇的幾何體，都會繼承；WAVE鏈接的加工裝配可以在主模型的基礎上進行隨意編輯，不用提升等操作命令，而主模型還不改變；應用WAVE鏈接，對于整個工藝流程來說，設計零件發生更改，毛料也隨之發生改變，方便快捷。

3.編程操作

傳統的數控編程技術是將銑加工與車加工分成2個文件，分別在銑、車操作模板環境下生成數控加工程序。銑車復合加工編程將銑、車數控程序編制統一在一個文件中，統一加工坐標系，通過區分車削、銑削幾何體來控制零件、毛坯選擇，統一安排銑、車加工順序，實現銑、車加工操作的建立，具體操作過程見圖10～圖13。

4.銑車復合后置處理

與數控編程技術相對應，銑車復合加工由于工藝方法復雜、運動部件多以及涉及坐標軸多等原因，一般銑車復合機床都屬于5坐標加工中心，從而對于目前的后置處理軟件及技術提出了更高的要求。通過摸索NX7.5軟件后置處理功能，根據不同的加工方式后置處理自動識別生成加工程序，實現銑車復合加工的銑削、車削、鉆削等加工的后置處理。

銑車復合加工中心進行編制后置處理分成4步驟。

（1）創建一個新的2軸車床后置處理程序，見圖14。

（2）創建一個新的一擺頭一轉臺5軸銑削后置處理程序，見圖15。

（3）創建一個新的銑車復合型的后置處理程序，見圖16。

（4）車銑復合后置處理中鏈接步驟（1）、（2）所創建的后置處理，在車削、銑削的加工方法添加HEAD事件，這樣就建立銑車復合加工的后置處理程序，見圖17。

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關鍵字：機械數控加工技術；機械加工；影響

怎樣更好的利用機械數控加工技術是當前很多企業關注的問題。目前很多的企業中存在不能完好利用數控機床技術、操刀的位置以及次數不合理、編程的技巧仍不夠強等問題，所以解決這些問題的辦法就變得非常重要了。但是我們需要事先說明什么數控加工技術。

一、什么是數控加工技術

數控加工技術指的是使用數字控制技術來實現更高效率、更高精度的機械加工。數控加工技術具體指的是，在對產品進行機械加工時，充分的對數字控制技術加以利用，以增強機械加工的質量。

數控加工技術改變了機械加工的概念以及工作方式。而且數控加工技術有效的融合了傳統技術以及自身的特有技術，傳統技術有計算機技術、機械加工技術、傳感檢測技術、網絡通信技術、光機電技術等等；自身的特有技術有高效率和高精度的加工技術、自動化技術等等。

由此可見，數控加工技術主要是對計算機技術加以利用來進行控制與管理，按照提前設置好的工作方式以及程序來有效的對機械設備加以控制，并讓機械設備提前設置好的工作方式以及程序來對各種工件進行加工。與機械傳統的加工方式相比，數控加工技術的靈活性更高，而且操作也更便捷。與此同時，因為現在的微電子技術的發展進程十分快，我們在數控加工技術中應用微電子技術，會使其加工質量、工作穩定性、工作模式、工作效率等等所具有的功能全部得到更高的提升。現在，數控技術的理念已經得到了大部分工業行業的推崇以及認可，機械加工領域也一樣。在今天，隨著數字控制技術、計算機技術、微電子技術、數據編程理論與技術的不斷完善和成熟，數控加工技術在機械加工領域的發展將會更好，而我們也要為其做出努力。

二、對數控機床加工有影響的因素

（一）操刀的位置以及次數不合理

在使用數控車床批量生產時，尤其是進行大批量生產時，可以在保證加工生產產品質量以及加工穩定性的前提下，增強加工的效率是非常有效的一項得到更多經濟效益的方法。在使用數控車削進行產品加工時，可以選擇使用簡便的換刀方式，這也是減少加工成本、縮短換刀輔助時間以及減低機床磨損的一項非常有效的方法和途徑。對換刀點設置進行改進是達到以上目的所進行的比較有效的嘗試之一。所以，在選擇夾具、安排走刀路線、刀具排列的使用順序以及位置等方面都得進行優化設計，精細分析。對換刀點設置進行改進，有利于降低運行成本，增強加工效率。

（二）不能完好的利用數控機床

我國當前的機械制造業已經應用了很長一段時間的機械數控加工技術了，而且大部分的企業所購置的機械數控加工設備，比如說數控機床等等都因為環境因素或者是人為因素在一定程度上造成了機械的折舊。并且不管操作工人怎樣遵守設備相關的操作規范或者是做好設備的保養、維修工作，這種折舊都是存在的，都會在一定程度上促使設備的精密度降低，從而阻礙了機械數控加工技術正常的發揮。

所以，為了確保機械數控加工技術所生產產品的質量，定期的檢修機械數控設備就變得極為重要了。只要定時或者是不定時的對設備進行檢修，設備的加工精密度才可能得到保障，機械數控設備本身的工作效率才有可能提高最高，械數控加工技術本身的實用優越性才能夠被充分的利用出來。

（三）編程的技巧仍不夠強

機床的工作效率會受到程序效率的影響，因此對編程質量進行優化是一項非常好的數控機床提高工作效率的方法。第一，熟悉機床所的指令，對機床的功能進行充分的開發，尋找效果高的加工、編程方法。第二，積極地推廣計算機編程，提高程序自身的可靠性，提高計算機的切削模擬，進而取消或者是減少數控銑床所花費的調試程序時間。第三，合理的編程，減低機床走空刀的幾率。

三、促使數控機床加工效率提升的措施

（一）科學化管理數控機床

如今所使用的數控機床與常規機床是有很大差別的，因此這二者應當區別開來，而且這兩者的管理經驗與方法也應當分開，否則就會給數控機床帶來毀滅性的損害。通過多家企業的數控機床管理經驗，我們可以總結出：通常企業可使用集中式管理辦法來管理數控機床，有條件的企業還可以使用一些比較先進的手段，比如說計算機集中式管理手段。計算機集中式管理方法指的是使用計算機技術采集以及整合數控機床加工生產作業的相關信息，然后再通過網絡進行共享，則數控加工技術人員就可以在網絡上進行會議、辦公以及交流了，大大的降低了生產加工前所需的準備時間，提高了企業的生產效率，優化了物流路線。

（二）選擇合適的削刀具也可以增強機械數控加工技術的效率與水平。國內外大部分的數控機床正在向著大功率化、高速化以及高剛性化的方向發展，這種趨勢提高了對數控機床刀具本身的要求，需要達到承受住速度非?？斓那邢骷庸ぷ鳂I但是自身不能有比較大的性能損傷要求。因此，在對刀具進行選擇時，可以選擇硬質合金刀具替代高速鋼刀具。而且經濟能力比較強的企業可以與實際情況相結合選擇立方氮化硼刀具、陶瓷刀片等耐磨性能比較強的刀具。只要刀具的性能得到了保證，機械數控加工技術自身的效率以及水平才可以得到更大的提高。

總結：尋求增強械數控加工技術效率以及水平的方法，不但有利于提高企業自身的生產效率，拓寬企業的發展前景，還有利于制造行業向著高效化、科技化以及高新化的方向發展，進而增強綜合競爭力。所以我們一定要定期的維修和養護機械數控加工設備、提高編碼的技巧、合理的選擇刀具、科學化管理數控機床等等，這有這樣，制造企業才能夠真正的降低生產成本、增強加工效率，進而增強競爭力。

參考文獻：

[1]謝國明.基于NX3的平面銑削優勢編程策略及應用[J].制造技術與機床.2006（06）.

[2]武欣竹，楊繼盛.傳統加工與數控加工的合理銜接[J].裝備制造技術.2008（09）.

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關鍵詞：數控加工中心；FANUC系統；G54；編程；操作

一、引言

隨著我國科學技術的高速發展，機械制造技術也發生了深刻的變化，以數控技術為核心的先進制造技術正在逐步取代傳統的機械制造技術。要實現培養大批既有專業理論知識，又具有專業操作技能的復合型、實用型、現代型的數控技術加工人才這一目標，實踐環節顯得尤為重要。2002年省教育廳和湖北工業大學共同投資，購入一批數控設備，如何充分利用先進的教學設施，運用先進的實訓設備，以先進的教學手段來達到目的，下面結合筆者多年來在實習教學及生產科研一線的實踐經驗，來談談加工中心編程與操作的做法和體會。

二、提出要求

第一，了解加工中心的組成、功能及特點；掌握手工編程和計算機輔助編程的基本原理；能夠準確操作、使用和維護機床；能夠排除加工中心的常見故障。

第二，在數控編程與加工的實際工作中掌握正確的操作方法，在操作中逐步養成良好的習慣，形成工程概念。

三、了解加工中心的組成、特點及CNC工作流程

在學習編程和操作之前必須了解加工中心的組成、該數控系統的特點及系統的優勢、機床加工范圍、性能指標等知識。湖北工業大學選用了FV-1000A三軸聯動立式加工中心，采用FANUC0M控制系統。從操作角度而言可分為3大部分：機床操作面板部分、MDI鍵盤面板、CRT軟件。

要完成一項工作需要哪些步驟，需要了解CNC的工作流程（見圖1），這樣才有利于自己對數控的理解。有了一定的理論基礎，就可以在實踐加工過程中少走彎路、做得更好。

四、掌握數控編程

數控加工技術水平的提高，除了與數控機床的性能和功能相關外，數控加工工藝與數控程序也起著相當重要的作用。加工程序的編制工作是數控機床使用最重要的一環，因為程序編制的優勢直接影響數控機床的正確使用和數控加工特點的發揮。

拿到一張圖紙應先仔細分析該零件該如何加工，不要急于編程，應選擇好的工序。數控編程的內容：分析零件圖紙、確定加工工藝過程；計算走刀軌跡、得出刀位數據；編寫零件加工程序；制作控制介質；校對程序及首件試加工。

編程分為手工編程和自動編程。由于這是一門實踐性非常強的課程，在基礎階段，應以手工編程為主，選擇一些較簡單的零件（輪廓、挖槽、孔、面銑）進行編程加工。多交流、多探討、反復練習、及時總結，使自己能熟練運用數控工藝方法，積累編程經驗。只有這樣才能步步為營，一課一得，養成耐心和嚴謹的作風，才能為進一步學習自動編程，如復雜曲線輪廓、三維曲面等復雜型面的自動編程加工打下堅實的基礎。由于數控機床本身的價值、精度、自動化程度較高，機床加工過程是靠編制程序來自動完成的，一但失誤造成事故，有可能損壞機床。只有養成良好的習慣，有了扎實的基本功，才能避免錯誤出現，發生事故。

五、熟練掌握加工中心的操作

操作加工中心要遵循一系列基本操作與步驟來進行。FANUC有多種數控系統，但操作方法基本相同。操作者在操作機床前，必須查閱機床操作規程及相關手冊，操作時要細心，及時觀察機床的運轉，發現異常立即停機檢查。合理操作是確保零件加工質量和防止發生事故的重要保障。由于數控系統CNC是一種軟件，不能進入相應界面，實訓學生就無法進行機床操作，讓機床完成所要求的工作。所以先應以通俗易懂的方法讓學生上手，再逐步加深講課內容。

第一，機床操作面板和MDI面板的操作。

一是機床作業前啟動與作業后關機操作規程。

二是機床操作面板各功能模式的使用―原點復歸、手輪、寸動、快速移動、MDI、編輯、自動運行等。

第二，G54工件坐標系的設定：使用尋邊器分中、對刀儀對刀確定工件坐標原點。

第三，刀具補償值的確定與賦值：半徑補償與長度補償值的設定。

第四，程序的輸入，檢查和修改。

第五，程序預演、調用程序，機床自動加工。

第六，零件檢測及分析。

第七，注意事項。

一是進入操作界面一般先進行“三步曲”操作，即選擇機床操作面板部分選擇MDI鍵盤面板中相對應的6個功能鍵之一選擇CRT相關軟件。系統即可進入相應的工作界面。

二是G54分中對刀過程影響著工件的加工質量，選擇刀位點要遵循方便數學處理和簡化程序編制；在機床上容易找正，在加工中便于檢查；引起的加工誤差要小。零件加工較復雜、加工時間較長時，要事先預留第二基準以備用。Z軸坐標最好先以工作臺對刀，數據備案后，再在工件上對刀。

三是對FANUC系統而言，輸入程序段中數值時，不可省略小數點。

四是刀具補償號與刀具補償值一一對應。可防止出現過切、欠切和撞刀事件的發生。補償值的測量及輸入工作由一人完成，嚴禁多人同時操作。

五是由于FV-1000A采用了FANUC-0M系統，其內存較小，應盡量減少機臺存儲程序的個數、容量，提高加工中心的搜索、運行效率。

通過手動模式下各功能練習，熟悉機床的運動、輔助功能的使用、刀具系統及加工過程；通過編輯區的練習，熟悉數控系統的操作界面，程序管理工作；通過加工練習，掌握設定G54工件坐標系，設定刀具補正，按操作規程和步驟進行機床的數控加工；通過檢測及分析，提出改進工藝規程的方法，優化加工程序，培養學生自主學習、分析問題、解決問題的能力。

六、結束語

綜上所述，在學習過程中由單項到綜合，逐步深入，做到由淺入深，由表及里。實踐證明，在教學和生產過程中采用以上方法和步驟收到了一定效果，學生在老師的指導下完成了零件加工，提升了自己對數控技術這門課的興趣；使自己能全面、周到地考慮零件加工全過程，正確合理地編制零件的加工程序，同時也培養認真負責的工作態度、嚴謹的工作作風及良好的工作習慣。

參考文獻：

1、友嘉精密機械有限公司培訓中心.友嘉CNC加工中心學習手冊[Z].

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關鍵詞：數控車床 撞車原因 操作分析

中圖分類號：TG5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（c）-0073-01

數控車床的應用越來越廣泛，已經深入到了經濟發展的各個產業。隨著數控車床的應用，撞車事故也是屢見不鮮，成為數控車床發展中常見的問題。數控車床造價高昂，一旦發生撞車，就會使車床的刀具發生損害，嚴重的話會降低車床的精度，使得機床部分受損，甚至還會讓車床直接報廢。有的工人還因此付出了慘重的代價。提高車床的工作效率，降低車床的撞車率，已經成為重點問題。

1 數控車床撞車原因分析

1.1 編程問題引起撞車

變成不當就會造成車床工作中的碰撞，引起撞車，主要有以下的原因。

第一，車削內孔進退刀問題。在內孔車刀加工工件的時候，使用G00指令直接移動到目標點，刀具就會發生碰撞。

第二，在加工溝槽結束實行退刀的時候，刀具需要快速退回，走斜線就會和零件臺階發生碰撞。在絕大部分的操作過程中，G00指令執行的時候，刀具走折現，就會和工件發生碰撞。

第三，退刀的時候，沒有及時取消刀具補償。在系統工作中，一般都是先執行補償命令。在執行的過程中，要先恢復機床坐標以后才能執行其他，這樣就會發生碰撞。

1.2 編程的數據不符合要求或者錯誤

一些數控車床使用的是小數點編程，小數點編程能夠避免刀具和工件的碰撞，但是在實際中，很有可能發生操作人員粗心，將小數點編程寫錯，或者是寫成了不符合要求的編程，就會導致撞車。

也有可能是操作人員混淆概念造成的撞車。例如：在G71、G72執行中，要求單邊切深的切削深度，而很多人會把切削深度和直徑編程混淆，增加了切削深度，刀具在執行過程中就會使得切深太大。這種后果很嚴重，打刀是最輕的，損害電動刀架會產生很嚴重的后果。

還有的操作人員理論不扎實，對于編程指令不熟悉，對G70、G71、G73等指令沒有明確的認識。尤其是在遇到G70和G73組合使用的時候，就會產生錯誤，造成刀具回程過程中發生和工件的碰撞。

1.3 換刀點位置不合適

換刀點選用有嚴格的原則，要選在尾座和工件之間的位置，靠近工件，工作的時候不能觸碰到尾座、工件和車床的任何位置。但是在實際中，經常出現換刀點距離尾座、工件或者是機床部位太近的狀況，刀架很容易和機床、工件發生碰撞。

1.4 錯誤的回參考點方式

在實際中，操作人員忽略了操作面板的仔細觀察，操作過程中，不看屏幕，操作方式開關沒有選在正確的位置，而是放在了手動方式，這樣就會導致會參考點的坐標順序發生變化，率先回到了Z軸，造成了數控車床的碰撞。

1.5 操作不當造成的撞車

操作人員的操作手續也會影響數控車床的運行狀況。很多撞車都是由于操作人員操作不當造成的。操作人員不正當的操作有以下幾種：（1）不在起始位置啟動程序。啟動程序的時候要將刀架放在原位啟動，在開始上班的時候，一般操作人員都會仔細檢查。發生故障很有可能是在中途暫停以后的啟動，這個時候操作人員沒有注意檢查，造成了撞車。（2）在刀架起始位置、程序中途位置啟動機床。這種方法會造成穿孔帶的機床中途暫停以后，沒有記住移動紙帶的位置；還有可能暫停以后，存儲程序運轉的數控機床沒有按下“復位”按鈕。（3）手動操作不正規，按下快速按鈕撒手的時候太慢，采用手動脈沖發生器移動刀具弄錯了方向，致使刀具撞上了工件。（4）由于沒有注意最長的刀具，在自動運轉和手動操作的時候，都很有可能發生撞車。（5）刀具補償值出入大。修正工件尺寸的時候，需要手動輸入刀具補償值，很容易出現粗心問題，致使刀具和工件發生碰撞。

1.6 刀具、設備、毛壞等原因造成的撞車

輸入刀具補償號的時候，調錯了或者是輸入錯了，都會導致刀具和工件撞車。若是毛壞太大，會造成很深的吃刀。設備因為年久或者缺少維護保養，也會發生刀片自動脫落、削倒突然損壞的現象。

2 數控車床防止撞車辦法

坐標值直接關系到刀具的運動軌跡，必須好好校對。可以讓一個人計算坐標值，另一個人校對的辦法避免，也可以將坐標紙放大進行校對。如果有模擬刀具運動軌跡的能力，最好是提前進行刀具運動軌跡模擬，這樣可以仔細的觀察到刀具的實際軌跡。

2.2 增強操作員的專業水平

操作員必須具備較高的專業水平，掌握編程方面的基礎理論知識，能夠仔細認真的完成編程過程中的細小操作，能夠熟練的掌握編程的要求和規則，熟記常見操作的數據，對于數控車床本身要有清楚的認識，熟悉車床的性質和規格，仔細閱讀機床使用說明書，減少理論上的差錯。

編程直接影響了數控機床的操作過程，因此編程一定要進行詳細的校對工作。要將編程和內存程序、穿孔帶、程序單校對、計算值校對都認真完成，必要時候可以讓兩個人實施多次校對，確保編程無誤。尤其是要注意編程中的小數點校對、正負值校對，避免數字上的差錯。

2.4 使用絕對位置檢驗器車床

絕對位置檢驗器車床最主要的特點是，即使刀架不在起始位置，也不會影響數控車床的啟動。這種先進的數控機床已經應用到了我國車床產業中，感應同步器等設備的加入改進了原來車床的缺點，只要操作員在停止工作以后將機床放在跳步指令無效狀態，就可以了。再次進行啟動的時候，刀具即使不在原來的位置，也不會和工件碰撞，提高了車床的效率。

3 結語

致使數控車床發生撞車的原因很多，主要是編程和操作上的失誤引起的撞車。編程人員在編程過程中嚴肅認真，操作人員加強數控車床的專業技能，謹慎的進行操作，能夠有效的減少撞車發生的頻率，提高車床加工的效率。

參考文獻

[1] 薛君英.淺談數控機床加工過程中的“撞車”問題[J].裝備制造技術，2011（9）：52-53.