數控編程技術范文10篇

摘要：課程思政是高校立德樹人的重要舉措。以“數控手工編程技術”課程為例，分析了該課程實施課程思政改革的必要性。從課程思政元素的挖掘、思政元素融于教學目標、思政元素融于教學環節和思政元素融于考核標準四個方面探究思政元素融于專業課程教學的途徑，以期為我國高職機械類課程思政教學提供可借鑒的參考性建議。

關鍵詞：數控技術；課程思政；教學設計

一、課程思政元素的挖掘

“數控手工編程技術”不僅要求學生掌握數控車、數控銑/加工中心程序編制與操作的基本技能，還應使學生具備精細化的職業素養和高尚的道德情操，這與課程思政的育人目標是相吻合的。依托“數控手工編程技術”的重要課程地位，將思政元素充分融于各個教學環節，其首要任務是根據課程內容挖掘其蘊含的思政元素。筆者根據平時的教學積累，對本門課程各項目中所包含的思政元素進行了深入挖掘，其教學各項目與之對應的思政元素如下表1所示。

二、思政元素融于教學目標

傳統教學目標主要包括知識目標和技能目標，為更好地達到思政育人的目的，還需結合各項目所挖掘的思政元素，制定相應的思政目標。以“數控銑削/車削加工認識項目”為例，制定其對應的教學目標，如表2所示。

摘要：作為機械制造技術的重要組成部分，數控加工編程技術的興起與應用在當前信息時代下對機械制造技術水平具有十分重要的影響，進而影響著機械數控加工的效率和質量。基于此，本文通過對機械數控加工編程技術應用于機械行業的重要性進行闡述和分析，進而對當前機械數控加工編程技術在相關領域的具體應用展開了深入研究。

關鍵詞：新時期；機械數控加工；編程技術

隨著我國經濟發展質量和科學技術水平的穩步推進，機械制造業也在理論和實踐的不斷探索中得到了有效發展，其對經濟發展的貢獻和支持作用得以進一步提升。與此同時，新時期對機械數控加工編程技術的應用與探索也逐漸增多，作為機械加工技術的重要組成部分，數控編程技術水平直接影響著機械零件和產品的加工精度和效率。因此，在新時期下，加強對機械數控加工編程技術的研究與應用已成為機械制造企業需要開展的關鍵工作。

1機械數控加工編程技術應用于機械行業的重要性

在機械行業中，引入機械數控加工編程技術的重要性主要體現在以下幾方面：一是提高機械加工精度。將數控加工編程技術應用于機械行業中，能夠通過相應的計算和分析，不斷改善機械零件的加工工藝，減小機械零件加工誤差，提高機械加工精度，生產出更高質量的機械產品；二是簡化機械加工工藝。機械數控加工編程技術的應用可以幫助企業和生產者強化對數控技術中各類設備信息的了解與研究，從而制定出具有更強適用性的編程軟件程序，使機械零件的加工工藝得以簡化，提高機械加工效率并確保機械數控加工的連續性和穩定性；三是促進機械數控加工行業的發展。隨著我國經濟與科技水平的穩步發展，機械數控加工領域也處于持續改革和完善過程中，通過加強機械數控加工編程技術的研究與應用，能夠更好地適應行業形勢變化對機械加工技術發展的要求，進而提高機械加工技術的適用性和整體水平，促進機械數控加工行業的穩健發展。

2新時期機械數控加工編程技術的具體應用

1零件加工工藝方面的機械數控加工編程技術

為了提升零件的精密度，提高機械零件加工的效果和質量，人們將先進的生產設備和科學技術應用到機械設備中，從而保障機械設備的運行達到預期的使用效果。其中應用數控加工技術編程技術可以優化機械零部件的加工工藝，有利于研究分析與刀具設備相關的工藝信息，有利于人們用相關軟件編程程序對復雜的機械零部件加工處理的時候對整個機械加工程序優化處理，保障其質量。

1.1刀具的選擇

在進行零部件加工時，數控銑削加工工藝發揮著十分重要的作用，因為它會影響機械零部件的加工成本，影響整個機械加工的質量。作為數控銑削加工工藝的主要設備，刀具的選擇就十分的重要。目前常用的刀具包括錐度銑刀、刀銑刀、以及圓角立銑等，不同的刀具在不同的應用過程中有著不同的使用效果，所以在選擇刀具的時候，必須有一定的原則。首先，在選擇刀具類型時應該考察其被加工型面形狀。再次，選取刀具時應采用從小到大的原則并考慮型面曲率的大小。最后，盡可能選擇圓角銑刀進行粗加工。

1.1.1考慮被加工型面形狀

為了保障被加工面的加工質量，在加工機械零部件時，有時也會對凹形進行精細加工處理，一般情況下，處理工具是球頭刀。然而，在加工凸形面時，人們一般都是用平端立銑刀作為加工工具。但是也有用圓角立銑刀工具進行加工的情況，就是如果人們明確要求凸形面的加工質量。

摘要：從數控技術的角度出發，對采用數控技術的數控機床進行介紹，針對數控加工和編程的方式進行深入探究，并重點研究非圓曲線的數控和編程方式，為數控車加工技術提供借鑒。

關鍵詞：數控技術;非圓曲線加工;編程

數字化時代已經來臨，各行各業都在積極向著數字化的方向轉型，制造業也不例外。數控技術的出現，打破了傳統制造業的發展瓶頸，為制造業創造了新的發展機遇。數控技術是數字化控制技術的簡稱，是工作人員編輯好的程序對機械設備進行控制的技術，在編寫的程序中加入對機械設備的運動方式和操作循序等方面的功能，從而更加方便制造。隨著計算機技術的發展，現代的數控技術在原有的技術上加入了更多的存儲、處理、運算和邏輯等功能，能夠更加智能化地進行工業制造。數控車又叫數控機床，是執行數控編譯程序的主體。隨著人們藝術欣賞水平的上升，加上對物質和精神雙方面的需求，現代的制造業要求更加精細，制造的過程也越加復雜。在制造業設計中，非圓曲線的應用十分廣泛，不僅具有很高的美觀性，同時也更加復雜多變[1-2]。因此，研究數控機床加工非圓曲線編程具有很高的意義和價值，能夠推動現代數控加工技術的發展。

1宏程序編譯

在日常生活中，人們通過仔細觀察就能發現，不少物品的外形和設計都具有非圓曲線的工藝，常見的非圓曲線有橢圓、雙曲線、拋物線等。非圓曲線產品具有較高的復雜性，在產品設計中非圓曲線能夠采取較為復雜的組合，從而實現產品的工藝特性。非圓曲線在工業制造中作為直線和圓插補的一個補充，需要采取精細的程序編輯才能夠實現。隨著計算機技術的發展，現代數控技術的程序設計有兩種方式，一種為傳統的宏程序編譯，一種為自動程序編譯。宏程序編譯是采用傳統的指令方式，采取復雜的數學、邏輯等運算方式，從而實現一系列的運算指令，讓數控車在讀取程度的時候，能夠按照編譯的方式來進行操作。由于不同的產品對工藝的要求有所不同，尺寸、大小、非圓曲線的形狀都會產生差異，因此每一種產品如果要采用宏程序編譯的方式進行生產，都需要對產品進行特定的編譯。宏程序編譯的方式較為缺少靈活性，并且需要消耗大量的人力，要工作人員對產品工藝特性進行確認之后，再進行指令的編寫，才能夠完成生產[3-4]。當然，采用宏程序編譯也有一定的好處，對加工程序較為相近的產品來說，程序的編譯較為簡單，只需要修改一部分的數值和公式，就能夠實現產品的快速加工。宏程序編譯具有三種基本特性，首先是可以進行變量的運算，通過設定不同的變量值能夠達到不同的設計效果；其次是能夠使用各種編譯語句，絕大部分的編譯語句具有極高的數學邏輯，能夠將想要設計的非圓曲線準確地表現出來；最后，宏程序編譯的通用性較強，在曲線設計中的各種參數可以變化，可以針對產品的要求及時進行適當的調整。宏程序編程的基本原理是用戶用數量作為數據來進行編譯，在程序中變量是可以改變的，并且變量僅僅作為媒介，不同的產品可以賦予不同的數值，從而達到不同的設計效果。應用宏程序編程，非圓曲線有著眾多的應用公式，對產品進行適當的公式應用，盡量減少數控機床操作的步驟也是十分重要的。

2自動編程

隨著各大企業對機械數控加工技術的廣泛使用，提高了人們對工業水平的需求。但是,數控技術在我國投入使用的時間較晚，我國在管理和技術上遠遠比不上發達國家。因此，我國的加工企業正在積極探索機械設備的進一步發展，發揮勇于創新的精神，不斷發現問題，并積極改善問題。

1數控技術的特點和概念

1.1主要特點

數控加工技術相關的工藝參數可以實現隨意改變，所以在進行新產品的研制和換批加工時都變得非常簡便。對于普通機床來說，很難完成零件的曲面形狀及較為復雜的零件加工等，但是使用數控加工技術能夠實現高質量的完工。數控加工技術主要使用的是模塊化的加工工具，能夠在安裝和換刀環節減少時間，很大程度上提高了工具的管理水平和標準化程度。1.2技術概念數控加工技術其實就是在原有的機械技術上進行的改進，只是實現了利用數控技術來提高機械加工的效率。它將以往的機械改造技術和網絡通訊、計算機技術結合，實現了機械加工的運動。這與傳統的機械加工技術相比，不僅提高了技術的準確度和效率，而且實現了柔性的自動化技術。我國的數控技術主要是利用編程先進行編制，再將程序在計算機上實現，通過操縱計算機來控制機械設備。

2現今數控技術的發展現狀

就目前而言，機械化技術還具有一定的優勢，如較強的靈活性、較高的準確性等。隨著信息化技術在不同領域的逐漸深入，加工產業也將信息技術和計算機軟件相融合，生產出了最新的機械數控技術。因此，如果機械數控技術能夠將程序的運轉、設備維護、員工素質、工作坦度等多個方面進行完善，那么如果機械制造技術與計算機技術實現了完美結合，并應用到實際的生產和生活中，不僅可以提高生產產品的質量，更能夠提高機械數控的便捷與穩定。程序的編寫精細和嚴謹性對機械加工的效率和質量具有直接聯系。高效和精密的程序編寫能夠促進產品質量的快速發展。但是，就目前的情況而言，很多機床操作人員都不太重視程序編寫環節，大多是采用套用式的程序編寫。其次，很多程序員對機床的具體工作情況了解不足，根本無法將機床的整個功能進行全面實現。還有一些程序員的編法不夠熟練，松散性大，嚴重影響可靠性，進行計算機的模擬切削時時間較長，造成數控調試時間減少。由于程序的編制嚴謹性把控較差，嚴重降低了產品的質量。

【摘要】隨著中國實現制造業強國戰略的實施，培養具良好綜合素質的高技能應用型數控加工人才已經刻不容緩。本文針對獨立院校數控加工技術實踐教學環節中存在的一些問題，進而提出一些切實可行的對策建議，通過對數控和加工實踐教學的革新，最終達到提升實踐教學效果的目的。

【關鍵詞】數控加工;教學內容;合作平臺

今天，隨著國家經濟總量成功越居世界第二，經濟發展帶來的人力資源成本上升，使得人力優勢已經不再成為企業發展的動力。制造企業發展逐漸進入高附加值的技術密集型時代。機加行業面臨著前所未有的挑戰與機遇。面對挑戰，如何培養出適合行業發展要求的高水平應用型數控加工技術人才至關重要。就此而言，數控加工實踐教學作為院校數控加工課程的核心環節，其教學質量至關重要。因此，我們有必要對現有數控加工實踐課程進行思考和分析。

一、數控加工技術實踐教學存在問題

目前，工科獨立院校在機械類專業中普遍開設有數控加工技術。但從實際效果來看，課程結束之后，學生大多長于理論，而缺乏動手能力并且與企業實際生產有脫節現象。造成這種情況主要有以下幾方面原因：1.實踐教學廣度和深度不足。當前學院主要開設的數控類課程，科目覆蓋面較窄而且已開設課程中理論課時占比太高，實驗實訓課時嚴重不足，課程只能以演示性質為主，對機床操作的一些方法和技巧掌握不足。另一方面，課程設置中學生對自動編程技術通常只能掌握一種，較為單一。2.實驗設備有限，校企合作模式單一。實驗設備數量少且設備先進性不足。學生在實驗中多人一組的模式，使得單個學生在有限的課程時間內練習時間少且學生人數增多，導致危險程度增加。另一方面，校企合作方式陳舊，模式單一，不能起到培養學生的目的。3.數控方面師資力量建設短缺。講述理論課程的老師，理論基礎扎實，制圖軟件使用熟練，但是在實驗實訓中缺乏技術、經驗豐富、實踐能力強的實驗工程技術教師。因此，要提高數控加工實踐教學質量，就必須轉變觀念，改變教學思路，構建更加符合應用型技術人才培養的教學體系。

二、數控加工實踐教學的思考與建議

1課程教材設計思路

（1）高職生的職業面向。數控技術專業高職生的主要就業崗位為數控機床的操作、數控加工工藝設計、數控加工編程技術、數控機床的維護與維修、制造類企業產品的銷售與生產管理。就業范圍為機械、電子、模具、航空航天、汽車、船舶、軍工等行業企業。同時，引入職業資格證書或技術等級證書，實施“雙證書”教育，畢業時，學生要求獲得畢業證書以及加工中心操作工或數控銑工或數控車工中級職業技能證書。

（2）課程培養目標的確定?！稊悼丶庸ぞ幊膛c操作》課程是本專業領域方向的核心技能課程。通過課程的學習，學生能熟練地操作數控車床、數控銑床與加工中心機床，熟悉數控加工的編程指令，掌握零件的數控加工工藝設計、編程的方法與技巧，綜合運用數控加工的理論知識與操作技能，提高分析與解決生產實際問題的能力，為將來走向職業崗位打好堅實基礎。

（3）課程教材模塊設計過程。根據教學規律要求和核心能力的可融合性，首先組合設計出許多教學模塊，同時參照國家職業技能鑒定考核大綱的內容要求，有重點的取舍模塊內容，然后進一步明確各模塊在學生未來工作中的意義和作用、完成模塊教學應采取的方式、模塊的權重和分值以及教學效果評價標準等，確定模塊教學所需的學時數，最后將教學模塊合理歸類并組合為課程?！稊悼丶庸ぞ幊膛c操作》課程分為數控車削編程與操作項目和數控銑削編程與操作項目，每個項目又分為數控機床操作技能、數控加工工藝和數控編程三個教學模塊。

2課程教材模塊設計

2.1數控機床操作技能模塊

【摘要】本文主要對數控加工中的參數化編程進行詳細闡述并分析，提出相應的宏程序開發的方法和步驟。

【關鍵詞】數控加工；變量；數據；參數化；宏程序

1什么是參數化編程

參數化的編程也可以叫做零件類的編程，也就是說，一組零件中的各個部件的屬性都相同的，屬于同一類，這種情況下，就可以用變量來對數據進行編程了，爾不單單是只可以用特定的數據了。在這種類型的編程中，包含著決策，基于已知數據并帶有某種約束，和一些標準的CNC的編程來進行比較大的話，參數化編程需要的編程工具要相對的需要強大一些。宏程序可提供這些工具。參數化程序一定是宏程序，但宏程序在相似零件類的意義上并不一定是參數化程序。數控編程數據可以分為常量數據和變量數據。在數控加工過程中任何數據都可以成為變量數據。加工條件的設定是根據材料硬度不同進行的。比如說刀的型號、使用的機床型號、尺寸數據、以及表面光潔度的要求、以及通常我們所說公差精準度。在加工件基本特征不同的情況下，刀具設定的下刀深度，主軸的進給速度也會隨之改變。例如，在加工零件的過程中，指定了零件的長和寬。長與寬屬于尺寸特征，在進行矩形零件的加工時，這就是屬于變量。這就要求每一個矩形零件都有自己單獨的程序。為了使加工變的簡單化，目前最為有效的方法就是設定相應的宏觀程序，這個簡單的編程使用于任何的矩形件的加工。在這其中變量是長度和寬度，之后所有的編程可以按照這個程序。

2參數化編程的優勢

生產中的快速轉換是宏程序中零件類的最大優點。開發宏程序比開發標準程序常常需要更多的時間，尤其是如果經常使用宏程序的話。參數化編程的優點主要體現在以下幾個方面。

[摘要]通過對異形零件的整體結構分析，明確加工難點，制定合理的加工工序，結合精益生產理念完成加工過程。外型加工采用四軸數控加工方法，利用CATIA-CAM數控編程模塊完成前置處理加工軌跡創建，生成APT文件，利用機床后置處理技術將刀位軌跡轉換成機床識別的數控加工程序，再利用VERICUT軟件對加工程序刀具路徑進行仿真，最后在四軸數控機床上完成加工驗證。

[關鍵詞]異形零件；精益生產；四軸數控；VERICUT

本研究涉及的異形零件用于通過測量流體壓差而確定流量的裝置，其結構是由等直徑入口段、收縮段、喉道、擴散段組成，是先收縮而后逐漸擴大的管道，測量其入口截面和最小截面處的壓力差，再利用伯努利定理求出流量。目前在航空航天產品、船舶、熱電、電力等領域應用廣泛。具備對流體產生的阻力小，壓差大、精度高、測量范圍寬，穩定性好、有平滑的壓差等特性。異形零件屬于典型的薄壁鋁合金零件，腔體壁厚為2mm，材料切除率高達80%以上,在加工過程中極易產生變形,且在殘余應力作用下零件很容易發生整體的彎、扭以及翹曲變形。前期整體加工驗證采用五軸數控機床完成，為對提升核心零件加工能力的整體要求，五軸整體加工周期較長，機床占用率較高。經研究改變了零件加工方案，在加工方法上進行創新，利用四軸數控編程技術代替原有的五軸加工，對三軸數控加工中心進行了改造升級成為四軸聯動機床，結合多臺數控車床設備將零件的加工工序進行分解，依據分解工序建立精益單元加工工位，按照精益單元的生產模式進行節拍式、動態加工和管理，形成異形零件流水加工生產線。與傳統的五軸加工過程相比較，以小批10件加工模式為例效率提升75%左右。其中異形零件精益單元加工過程的關鍵技術、難點問題集中在四軸曲面加工，異型零件腔體外表分布著形狀各異的支柱接口，其尺寸精度、外觀表面要求較高。同時四軸數控機床與五軸數控機床相比，機床的結構、運動特性發生改變，導致四軸機床刀具擺動、工作臺旋轉受限，編程難度增加。

1異形零件結構特點描述

異形零件作為流量溫度傳感器的一部分，零件包含曲面、異形槽、異形安裝座、圓周分布的聯接螺柱和安裝孔、高低壓接口等特征。結構特點如圖1所示。①高、低壓管接口異形零件外形曲面上分布著高、低壓管接口，由于氣流從等直徑入口段進入，經過孔徑收縮變小、吼道階段過渡，氣體通過吼道的速度越大，產生的氣體流量壓力越小。相反經過孔徑擴張變大，吼道階段過渡，氣體通過吼道的速度越小，產生的氣體流量壓力越大。②固定安裝支柱高壓區、低壓區各一個固定安裝支柱，結構尺寸一致，中心位置進行保險孔位加工，起到固定配合部件的作用。③感溫部件接口接口尺寸與感溫部件連接，內孔進行螺紋加工，支柱高度及螺紋深度與感溫部件結構相關，且在感溫部件接口側后方45°位置有保險孔位加工。起到固定配合部件的作用。④密封接口密封接口分為入口端和出口端，且均與密封圈連接，加工尺寸精度要求較高，確保氣體流量在入口端、出口端無泄漏現象，否則會對內腔氣體流量壓力產生失壓現象，導致高、低壓管接口輸出端氣流壓力不準確。⑤上、下蓋板安裝槽異形零件正反面平臺內側均勻分布U型槽，局部位置與焊接支柱連接，通過焊接加工工藝方法固定，成型后螺釘擰緊上、下蓋板零件，封閉與文丘里管連接的零部件及其它測試產品。

2精益加工過程

摘要數控機床是先進制造技術的基礎設備，是典型的機電一體化產品。掌握數控編程技術是充分利用好這類裝備關鍵，也是我們提高數控銑削工程訓練教學水平的重要標志。

關鍵詞數控機床數控銑削加工數控編程“R”參數編程

“數控銑削技術訓練”是我中心新近開設的一門理論性較強的工程訓練科目。在教學形式上，它不同于過去傳統的、機械的“金工實習”。其訓練目的是：了解當今先進的機械制造方法，充分發揮當今大學生知識新、反應快、創造力強的特點，結合具體的實踐教學，廣泛培養學生的動手能力、綜合應用能力和創新能力。

由于受客觀條件和教學時間的限制，自動編程（計算機編程）在目前各高校的工程訓練中還未被普及，為了了解編程的基本原理及方法，手工編程仍為最常用的基本訓練內容之一。

對于加工形狀簡單的零件，計算比較簡單，程序不多，采用手工編程較容易完成，因此在點定位加工及由直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應用。但對于形狀復雜的零件，特別是具有非圓曲線、列表曲線及曲面的零件，用一般的手工編程就有一定的困難，且出錯機率大，有的甚至無法編出程序。而采用“R”參數編程則可很好地解決這一問題。

非圓曲線輪廓零件的種類很多，但不管是哪一種類型的非圓曲線零件，編程時所做的數學處理是相同的。一是選擇插補方式，即首先應決定是采用直線段逼近非圓曲線，還是采用圓弧段逼近非圓曲線；二是插補節點坐標計算。采用直線段逼近零件輪廓曲線，一般數學處理較簡單，但計算的坐標數據較多。