数控系统实训总结模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇数控系统实训总结，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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作者简介：张欣波（1970-），男，辽宁辽阳人，厦门理工学院机械与汽车工程学院机电实验中心主任，高级工程师；常雪峰（1975-），男，湖北荆州人，厦门理工学院机械与汽车工程学院，副教授。（福建 厦门 351024）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）05-0156-02

数控技术专业人才是我国目前“十”紧缺专业技术人才之一，然而通过对相关企业和对数控专业毕业生的调查发现，企业对毕业生的满意度不高，认为技术、技能优势不明显，实际工作能力不足，不太适应企业的要求。目前，针对数控技术人才的培养主要集中在职业技术学院，受训人员学历普遍较低，经过短期培训后即上岗，这样只重操作，难以对数控技术的发展起到显著的推动作用；其次对CAD/CAM软件、自主产权的数控系统等数控技术核心进行研发的部门很少，目前国内只有少数公司在从事此领域的研究。这都导致数控技术和数控装备成为制约我国制造业发展的瓶颈。因此，要培养出集机械、电子、电气控制、计算机技术等于一身的复合性数控技术人才，还需要从高校做起。

厦门理工学院（以下简称“我校”）秉持“明理精工，与时偕行”的校训，紧密结合时代要求和地方发展，在大陆第一个鲜明提出了“创建特色、精致、具有较强竞争力的开放式、应用型、地方性、国际化的海西一流亲产业大学”的宏伟目标。因此，整合数控技术课程教学与实训内容，对于学生深入了解数控技术，响应学校培养“应用型人才”和“卓越工程师计划”都具有重要的意义。以下是我校在“数控技术”课程改革的一些做法。

一、数控理论课程整合

学校原课程设置存在着一些问题，主要表现在：以学科为中心，“数控技术”课程与社会对数控人才的需要脱节；原有体系中，过分强调数控机床的加工与工艺编程。而对数控控制原理的涉及内容不多，尤其体现在实践环节中。

我校根据学生原有的知识基础结合学校的实际情况，针对“数控技术”课程的实用性特点，以理论知识的应用和实践能力的培养为重点，对相关课程进行整合、更新、删减了部分教学内容，构建新的课程体系和教学内容。新的课程体系中既注重了传统制造工种的学习，又增加了数控控制原理的应用、数控机床安装调试及维修维护的内容，形成从“传统工艺工装传统制造（车、铣、钻等）数控设备编程数控加工数控设备维修维护数控设备改造（再制造）”一条龙培养体系，课程体系见图1。

二、建设数控技术试验室

本次教学改革的主要内容之一就是在传统的数控技术课程体系中增加数控机床调试与维修维护的相关内容。目前我校机械工程系也建有数控实验室，主要装备只有VMC-2002B数控加工中心、TH-DNC-Ⅲ型多功能数控教学机床和模拟编程器等设备，可供学生进行数控编程及上机操作时训。而在现代工程训练中心的数控机床主要针对学生进行“金工实习”也做一些“数控技术”实训而用，学生通过这些机床完成“加工程序”的编制，并在机床上进行实训，主要培养目的集中在机械制造方面。而对数控机床本身的控制在理论课、实践课上几乎没有相关的教学内容，这和市场上对“数控技术”人才的需求有较大差距。

利用我校目前现有的数控机床进行数控技术的实验教育课程存在以下一些问题：以加工中心为代表的成型的数控设备其数控系统的硬件及软件相对固定，不能进行随机的系统参数的改变，从而影响学生对于深入了解数控系统、伺服系统、伺服电机及测量反馈等模型的理解；另外由于数控实验室配备的数控教学机配置的数控系统在实际大中型企业中所占份额极少，不是市场主流，也影响到学生在今后的实际工作中对数控技术的掌握。现有的设备已经逐渐难以满足机制、机电等相关专业学生在数控方面课程的实验及培训需求。因此，建立一个以当前市场占有率高的数控系统为基础的数控技术实验室，对于学生深入了解数控技术，全面掌握所需的技能，以及响应学校培养“应用型人才”和“卓越工程师计划”都具有重要的意义。

在进行充分的市场调研后，我校建设了FANUC 0I数控系统实验台、SINUMERIK 802d sl数控系统实验台、SINUMERIK 840d数控系统实验台、华中世纪星21M数控系统实验台。这些数控系统多为当今市场流行数控品牌，每个实验台均采用开放式、工业级配置。见图2。

三、改革实训内容体系，开发校本教材

根据企业对“数控技术”人才的需要，认真处理教材，做到深入浅出，教为所用，学以致用。在课程内容方面，一方面强化数控实训中的机械加工工艺与编程，另一方面增加数控维修维护内容。在数控技术实训体系中十分注重教材的开发，努力加强教材建设。

1.在实验机房中增加了数控机床维修仿真的实际内容

根据最前沿的专业原理，采用先进的计算机仿真技术，对数控机床的装配、调试、排故等过程进行模拟，是一种经济、可靠、有效的工具。利用仿真软件对各类故障现象进行设置，使学生可以针对出现的故障现象利用仿真软件模块查找故障原因，通过反复练习，熟练掌握各种常见故障的维修方法，尽快地掌握和提高数控机床的维修技术，巩固所学的专业知识，锻炼逻辑思维的能力。

2.编写《数控机床常见故障诊断与维修技术》教材

由于厦门理工学院非常注重具有企业实践背景人才的引进，所以在“数控技术”人才方面既有重点大学的博士也有从一线企业招聘来的具有多年实践背景的人才。编著者在企业常年从事数控机床的维修工作，并多次负责或参与数控机床的改造工作，所以对数控机床经常出现的故障以及排除办法比较了解，总结了大量的维修实例并加以归类。

3.编写辅助教材

根据专业的培养目标结合数控技术实验室的建设，编写了适合学校的的实际教材，例如编写了《FANUC 0i数控系统连接调试》、《SINUMERIK 802d sl数控系统连接调试》、《华中世纪星21M数控系统连接调试》等多项实训教材。

四、充分利用校内外资源，进行数控项目实训

实践性教学是培养数控技术应用型人才的重要途径和保障，在专业培养方案中占重要地位。数控机床的再制造和维修维护需要大量的实践来保证教学质量的提高。厦门理工学院一方面广泛和企业进行深入交流，为企业数控设备进行维修维护，带动兴趣小组参与维修实际活动；另一方面在校内针对过去的老式机床进行数控化再制造，将所学为所用。例如，我校XK713型数控铣床采用华中Ⅰ型数控系统。该数控系统是由华中理工大学、华中数控有限公司研制开发的，其结构是在个人PC计算机（286以上）安装控制软件，通过并口与数控控制板相连接，并由控制板向步进电机的脉冲电源方向及脉冲指令来驱动步进电机带动机械传动链完成机床的进给运动。主轴采用普通交流异步电动机控制，机械换挡，满足不同加工需要。但由于此机床本身的机械传动链符合数控机床的基本要求，具有机床改造的先决条件，故可对机床进行数控化升级改造。根据机床的具体情况和性价比选择了采用武汉华中世纪星HNC-21MD数控单元进行升级改造，更换原来的华中Ⅰ型数控系统。由于该系统具有步进电机控制接口，可直接与原有机床的步进电机驱动电源相连接，即不更换驱动系统及步进电机。图3分别为改造前后的数控机床对比。

通过对教学镗铣床XK713型镗铣床的数控化升级改造，带领学生完全做到了从硬件连接到软件调试过程，使学生掌握数控机床构成的几大部分的关系。在此基础上分析传动链的数学模型，巩固必要的基础知识，例如电机拖动原理、工厂电气控制、自动控制原理、直流控制系统和交流控制系统、PLC的编程技术及技巧、测量反馈的原理等，彻底达到高等学校“数控技术”人才培养的目的。

五、总结与反思

数控技术应用专业工学结合课程的实践研究，课题组进行了积极的探索。在专业核心课程中构建了学习领域的课程模式，重点是针对高等学校的“数控技术”课程加入了大量的数控机床安装调试和维修维护内容，力争在实践体系内，加强学生的学习兴趣，并以此为突破口，强化机电一体化人才的课程培养体系。通过改革可以看出，学生的学习积极性和主动性明显加强，学生的学习潜能被充分发挥出来，学习成绩明显提高。由于强化了技能训练，增加实训项目和时间，学生的动手能力、职业技能得到了很大提高，特别是机电类数控技术方向的本科类学生以“数控机床”为核心，全面理清了课程体系。

但是，也应该清晰地看到，在我国尽管“工学结合”在高等教育体系中取得了一定的进展，可是在全局范围内，由于制度、法律对企业的优惠政策不明显，影响了企业参与高等教育的积极性。如果只靠学校单方面加强实践能力培养，终究会因为能力有限而难以展开。为此，如何开展“校企合作”，实现“工学结合”从制度上得到保障是以后人才培养模式的研究方向。

参考文献：

[1]孙新国，刘宏伟.仿真软件在数控机床维修中的应用[J].机床与液压，2013，（13）.

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2．实践教学体系改革实施

在我校机电专业教学计划中，数控技术课程为《数控技术》（32 学时）以及课内实验等实践性环节，它们在该专业系列课程中占有重要的位置，也是培养学生程素质和创新能力的一个重要载体。因此，在本课程教学改革中，遵循 “注重基础知识，以培养实践能力、综合应用知识能力、创造能、在实践中主动获取知识的能力为主要目的”的指导思想[3，4]，在数控技术实践教学改革中体现了分层次、循序渐进的特点，涉及到课内实验、综合实训、开放选修实验等多个阶段。

2.1 课内实验项目设置在该层次的实践教学环节项目设置中，主要目的是增加学生的感性认识，以直观认知为主，不强调学生的动手能力。因此，设置了《数控机床认知实验》《数控车床编程实验》和《数控插补实验》等三个课内是项目，共 6 个学时。《数控机床认知实验》利用本校机械工程实验中心已有的数控车床、数控铣床、数控加工中心等数控机床，以教师结合实物讲解为主，使学生了解数控机床的各个组成部分，工作原理等基本知识。《数控车床编程实验》以教师讲解演示为主，使学生了解数控编程加工的基本知识。《数控插补实验》以专门开发的插补实验软件演示为主，使学生了解数控插补原理。课内实验结合理论课程教学进度，分组进行，实验类型有演示实验和验证实验，注重基础性知识的实践训练。

2.2 综合实训项目设置在该层次的实践教学环节项目设置中，主要目的是锻炼学生的实践动手能力，利用所学理论知识运用到实践中的能力，巩固和拓展课程知识，培养学生综合分析问题的能力以及动手能力。因此，数控技术实训内容按模块化划分，强调循序渐进，相关训练针对性强，应用性强，设置《数控加工仿真实训》《数控加工实训》《数控安装调试实训》三个实训项目，共计 3 周。在《数控加工仿真实训》项目设置中，考虑到由于高校的持续扩招学生人数大增，而实验设备-数控机床属于高技术、高附加值产品，其机床本体和控制系统品类繁多，价格高昂，一般数控车或铣床单价约十万到二三十万，加工中心则动辄几十万甚至数百万。如果数控课程的实验、实训环节完全依赖数控机床，则需大量数控机床，投入巨大、消耗多、成本贵、实验风险高，学校将无力组织实践教学[2]。近年来，市场上出现了基于虚拟现实技术开发的数控加工仿真系统，实验者可在此计算机系统平台上实现演示、分析数控加工从零件设计图到加工程序调试直至动态切削演示的全过程，包括毛坯定义、夹具刀具定义与选用，零件基准测量和设置，数控程序输入、编辑和调试等，甚至具有工件的三维测量功能；能够仿真 Fanuc 、Siemens 、PA 8000、三菱、大森数控、华中数控和广州数控等主流系统，提供数控车床、数控铣床、加工中心等各种机床面板；面向数控加工技术初学者，具有强大的数控知识呈现功能，具有用于辅助教学的各种模块设置。学生通过软件模拟仿真基本上可解决学生熟悉机床控制面板及数控系统操作等问题，具有使用成本低廉、安全性高、方便辅助授课等特点。因此，根据学校实际情况，设置了《数控加工仿真实训》实训项目，实训时间 1 周，为此采购了宇龙数控加工仿真系统。通过仿真实训，可使每一个学生单独使用一台计算机进行数控编程、操作和加工全过程的模拟训练。《数控加工实训》项目，实训时间 1 周，实训内容包括数控车床和数控铣床两种数控机床的编程加工。安排在学生完成《数控加工仿真实训》项目之后，此时，学生在进行《数控加工仿真实训》项目时已经把要加工的零件程序编程完成，并在在加工仿真系统中仿真运行，检验了程序的正确性。这样，在实际的机床上完成典型零件的编程加工操作时，可以节约大量占用机床时间，解决了设备不足的问题。《数控安装调试实训》项目，实训时间 1 周，实训内容包括数控系统的连接、调试（包括参数保护、回参考点、丝杠螺距误差补偿、伺服驱动单元调试、PLC 编程）和故障诊断（包括机床故障模拟与诊断、主轴变频单元的故障诊断）等实训内容。通过该项目实训，使学生能掌握数控机床安装调试方面和数控故障诊断方面的能力。为了开展这个实训内容，已有设备不能满足要求，为此采购了南京日上自动化设备有限公司开发的数控实训设备，来完成这些实训内容。在本层次的实践教学项目设置中，根据学校实际情况，通过软件仿真实训和实际机床操作实训结合的方式，用有限的资金，解决了设备不足的问题，使每个学生在这个环节能得到充分的动手锻炼的机会。通过学生单独使用软件仿真加工，锻炼独立操作的能力；同时，通过数控加工实训和安装调试实训的分组操作，培养学生团队合作完成任务和解决问题的能力。

2.3 开放选修实验项目设置

在该层次的实践教学环节项目设置中，主要目的是培养学生的在数控机床设计开发方面的创新能力。目前，开发式数控系统的出现，为数控机床（数控系统）的设计开发提供了一种方便的途径。因此，在这本环节设计了《开放式数控系统开发》的开发选修实验，利用固高公司开发的基于运动控制卡的二维开放式数控平台，学生可以在上面定制自己的数控系统。本环节时数 32 学时，运行模式为开发选修实验，针对部分对数控技术有兴趣的学生选择。可在此基础上组织学生参与大学生科技创新计划项目。

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我国在故障诊断技术方面起步较晚,1979年才初步接触设备诊断技术，近年来得到迅速发展。目前国内对装备的故障诊断技术,尤其是板级故障诊断技术的研究有了较大的进展。经过二十多年的研究与发展,我国的故障诊断技术己广泛应用于军工、化工、工业制造等领域,如数控机床、汽车行业及发电厂等。

一、数控机床故障诊断与维修行业人才结构

1.蓝领层

数控操作工：精通机械加工和数控加工工艺知识，熟练掌握数控机床的操作和手工编程，了解自动编程和数控机床的简单维护维修。其岗位适合中职学校组织培养。此类人员市场需求量大，适合作为车间的数控机床操作技工。但由于其知识较单一，其工资待遇不会太高。

2.灰领层

（1)数控编程员：掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作，掌握复杂模具的设计和制造专业知识，熟练掌握三维CAD／CAM软件，熟练掌握数控手工和自动编程技术。其岗位适合高职、本科学校组织培养，适合作为工厂设计处和工艺处的数控编程员。此类人员需求量大，尤其在模具行业非常受欢迎，待遇也较高。

（2)数控机床维护、维修人员：掌握数控机床的机械结构和机电联调，掌握数控机床的操作与编程，熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数设置，精通数控机床的机械和电气的调试和维修。其岗位适合高职学校组织培养，适合作为工厂设备处工程技术人员。目前非常缺乏，其待遇也较高。

3.金领层

数控通才：具备并精通数控操作技工、数控编程员和数控维护、维修人员所需掌握的综合知识，并积累了大量实践经验，知识面很广。能自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试和维修，能独立完成机床的数控化改造，是企业(特别是民营企业)的抢手人才，其待遇很高。其岗位适合本科、高职学校组织培养。

对于这三类人才主要有两个来源：一是大学及职校机电一体化或数控技术应用等专业的毕业生，他们具有不同程度的理论知识和较强的动手能力，最大的缺陷就是学校难以提供的工艺经验；另一个来源就是从企业现有员工中挑选人员参加不同层次的数控技术中、短期培训。这些人员一般具有企业所需的工艺背景及比较丰富的实践经验，但是他们知识面较窄，特别是对计算机应用技术和计算机数控系统不太了解。[3]

因此，数控机床故障诊断与维修的教学应围绕怎样使学生具备丰富的实践经验进行。

二、当前数控机床故障诊断与维修的教学现状

(一)学校师资力量严重不足

数控技术在近几年的广泛应用，引起了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。[2]

有些学校从社会上引进了一些具有丰富实践经验的工程技术人员，用来充实教师队伍。但是，由于有关规定的限制，这些人被排除在外。因此一些学校只有聘用丰富实践经验的工程师作为学校的兼职老师，按劳付酬。[5]

(二)实训设备种类多，且与教材不配套

由于数控机床有多种系列，如法那科系列、西门子系列、三菱、华中系列、广州数控系列等，其控制系统及故障表现形式多种多样。当前数控机床故障诊断与维修的相关高职、高专类教材中讲解的数控机床故障诊断与维修的典型案例主要针对市场上的一些主流数控机床，使得理论教学与实训教学并不是十分的配套，一定程度上影响了本专业的教学质量。

三、如何开展数控机床故障诊断与维修专业课程教学

(一)师资队伍的建设

1.学校从机电一体化及数控技术相关的专业中录用本科生或硕士生，他们具有扎实的基础理论知识。可是他们缺乏实践经验，为此学校可将青年教师有计划地送到企业去挂职锻炼，将实战培训的重点放在工艺知识、故障诊断和故障排除等方面。

2.学校从数控设备多的企业招聘有丰富的现场经验、组织能力强的故障诊断技术人员，这样的人才在数控技术实训中能很快把握实训要点。

(二) 数控机床故障诊断与维修实训中心的建设

数控机床故障诊断与维修实训中心应从基础理论教育到实验、实践环节建立一套完整的实验、实习体制。为满足教学需要一般应建立以下几种实验室。

1.数控原理实验室

包括数控原理、数控机床电气控制、主轴系统、伺服系统、机床检测与调试技术等基础实验。

2.与教材配套的数控机床故障诊断与维修综合实验室

本实验室应可以完成数控系统的功能、结构、安装、参数设置以及调试等多项实验，其应用范围包括：

（1)教师讲授数控原理、调试维修以及参数设置的平台；

（2)学生验证教学内容和基本原理的对象；

（3)学生调试、参数设置、故障诊断、维修等实训实习项目的配套设备。

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（一）数控设备的选用。由于数控设备的档次价格差距很大，设备资金是个典型的制约条件，如何使有限的设备资金发挥出最大的使用效果，需要掌握两个原则：首先是数控专业的建立以培养技术工人为主要目标，科研与生产为辅助目标的原则。数控专业工人技术等级从中级工为起点，依次为高级工、技师、高级技师，初期应以中级工、高级工为主要培养目标，设备的选购就有了明确的目的。各中职学校分别选择FANUC数控系统和广州数控、华中数控、西门子数控系统等，由于各数控系统间往往有许多相像相通之处，师生可以很快适应各种系统的操作方法。其次是数控设备必须形成教学能力的原则。数控设备形成教学能力必须只有一定的数量规模，且机床型号基本统一，这样有利于操作水平的提高。

（二）数控设备与专业的多样化。各地区中职学校数控专业的多样化发展过程虽然略有不同，大体是沿着先建立数控车床专业，然后建立数控铣床和数控加工中心类专业，当数控专业建立成熟后，设备的使用效率成为关键，除主要提供给教学活动外，多样化配套的数控设备可以形成一定的生产能力，使产品成为社会化的商品。数控机床的主要优势是实现工序集中，提高生产率和加工精度。用于大批量生产，由于节省编程、对刀等辅助时间，数控机床投资回报较快。

二、数控专业对师资与考证的要求

（一）双师型教师的培养。数控专业创办之初，中职学校普遍缺乏数控设备的使用经验和掌握数控加工技术的教学人才。数控专业建立的过程同时也是培养优秀数控教师的过程，注重双师型教师的培养，是提高数控实训的教学水平的关键。以各地区中职学校为例，由于教师招考条件的限制，教师通常都有全日制本科学历，但实习老师还必须参加市级劳动鉴定机构组织的统一实践技能鉴定考试，从中级工开始到高级技师，或者参加省级、国家级的技能比赛获奖后晋升，提高教师的专业技能，将在很大程度上影响学生的教育质量。主要有以下是两个方法：方法一，对实训老师进行培训。学校一般分批安排老师下工厂，进行生产一线的实践锻炼。方法二，引进人才，把企业中技术成熟的能工巧匠聘请为实训教师。实训教师搭配学校原有理论水平高的数控专业教师，组成教学小组，给学生提供高水平的理论知识和实用的操作经验。

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数控仿真软件是一款在计算机设备内完成数控操作加工仿真的现代化专业性软件，能同时展开刀具轨迹与机床运动的仿真。数控仿真软件通过三维显示与虚拟现实技术，使数控加工整个流程的模拟达到相当逼真的程度，进而检验加工环节里可能存在的不足。利用微型计算机的数控加工实验教学系统，可为学生知识的学习提供更真实的数控机床操作编程加工环境，可降低实际上机操作时因误操作而带来的机床与工件毁坏几率，进而提升课堂教学质量与学生实际工作能力。

一、数控仿真软件在数控加工技术教学中的作用

第一，通过数控仿真软件能够弥补设备与师资缺乏，增强学生动手实践能力，对学生技能操作熟练程度的提升更有利。利用仿真软件展开模拟操作，可为学生提供更多的实习机会，缩短新授知识转变为技能的周期。如一个班级中约有30个人，3台机床，平均每台机床约10个人，每次实习时间约3小时，而每个人的实际操作时间仅有18分钟，在如此短暂时间内，很难达到预期的效果。若我们利用每所学校均有的微机室，将3小时换作与实际机床基本相同的仿真操作的话，可保证所有学生均有足够时间来动手，提升操作熟练程度，为下一步实际操作做足准备。第二，提供了多类机床与多类系统。现今数控机床的种类与系统厂家相当多，教学时可结合需要选择对应机床与系统完成对学生的授课，增强了学生对不同数控系统与不同数控机床的适应能力。第三，通过数控仿真软件可更好结合理论学习，实现同步教学。若通过仿真软件一边演示一边教学，借助车刀与工件运动来显示指令轨迹，学生更易理解，还可亲手操作以加深认识，理论与实践相互融合，增强了教学质量。

二、数控加工技术课程的数控仿真软件教学要点

1.引导学生正确选用数控加工仿真系统，提高教学质量

数控仿真软件可通过计算机把所编制程序，在二维图或三维图的基础上通过动态方式把整个数控加工过程更生动地展现出来。现今有影响力、有代表性的数控仿真软件包括上海宇龙、斯沃仿真、南京宇航等。但具体选择哪种仿真软件，还应综合分析仿真系统里操作面与实训教学机床的匹配性，保证仿真系统里所用到的数控系统应与教材教学选择的数控系统或机床相符，并考虑数控仿真系统功能是否满足教学要求与仿真软件及CAD/CAM软件配套性，如通过CAD/CAM软件后置处理所生成的程序可否调入仿真系统进件虚拟加工，在仿真软件运行验证符合要求的程序可否在真实机床里加工等。笔者学校在实际操作中选用了上海宇龙数控仿真软件，软件基本可兼容目前国内已有的大部分数控系统，如FANUC、SIEMENS、广州数控等。仿真软件完全模拟真实的数控机床操作，能清晰仿真整个数控加工环节。学生在学习过程中能够更快速地了解数控机床编程与操作技能。

2.科学应用仿真软件，增强学生学习兴趣

过去在黑板上讲授不同按键名称、作用与操作方法，实质上是一件费力不讨好的事，学习者感觉枯燥，教师也乏味。但若将数控仿真软件用于数控加工技术课程中，学生所编程序能够直接在计算机数控加工仿真软件中进行模拟加工演示。由于机床操作面板的使用及零件加工过程均与实际加工情况类似，学生可从任意角度了解、掌握数控机床加工过程，毛坯加工变作成品的过程真实形象，更利于知识点的掌握。利用数控仿真软件，基于学生学习中遇到的各种困难及问题给予讲解、引导、示范操作，可以克服所有的学习困难，解决问题，增强学生学习兴趣。此外，数控仿真软件再先进，终究不是真实的，数控系统种类多，统一数控系统应用于不同厂家生产的数控机床上，实际操作中也存在诸多差异，研发人员无法全面掌握这些具体细节，仿真软件产品会出现一些与真实机床不同的感觉。教师还应为学生清楚讲述软件与实际机床不符之处，并结合机床真实情况为学生展开针对性教学，以免让学生出现误解，不利于将来机床编程与实操。

3.合理安排教学内容，循序渐进掌握数控知识

数控加工技术课程教学中应合理安排教学内容，在教学前将知识点给予有效安排，大致分作三个模块，即基础模式、提高模块与拓展模块。首先，基础模块重点讲述训练中常用到的FANUC数控系统相关数控车床、数控加工中心编程方法、操作及应用知识，该模块属于教学基础，也属于教学的重点，要求学生务必熟练掌握，并能做到知识的灵活运用；其次，提高模块重点讲述并训练SIEMENS数控系统相关三种机床编程与操作，增强学生在不同数控系统下进行不同数控机床编程的操作能力与理解能力；最后，拓展模块重点讲述国产数控系统里的华中数控系统与广州数控系统里的数控车床编程及操作技巧，拓宽学生知识面，增强学生对不同操作系统、不同操作面板的编程及实践操作能力。唯有如此，学生方可更牢固地掌握各种数控加工知识，步入社会后能尽快适应岗位工作要求，提高工作能力。

4.仿真软件学习与机床实际操作训练同时进行

数控仿真软件不仅可用于数控加工技术课程教学中，还可作为数控操作技能训练辅助工具。教师应摆正数控仿真系统在教学中的位置，不可让学生养成一味依赖数控仿真软件的习惯，而忽视了机床实际操作练习的重要性。教师需结合课程总共的学习时间，科学分配仿真软件学习与机床实际操作训练二者的时间比例，充分认识到数控仿真软件的应用优势主要体现在入门基础训练上，而学生实践操作技能的提升关键还是要通过大量的机床实际操作训练。学校需合理制订教学计划，在数控仿真软件课程学习前，就先组织学生到附近工厂实习，让学生对各类加工方法有更深的感性认识。同时，数控机床课程与数控加工工艺课程也应安排在数控仿真软件学习训练前，让学生掌握更多机床操作方法、加工方法与切削用量选择方法，更利于学生理解与掌握数控仿真各环节要点，进而让数控仿真软件真正在数控加工技术课程中发挥作用，达到“砍柴不误磨刀功”之效。总之，数控仿真软件将逐渐变成我国数控教学中的主要手段，不但能够解决占用过多实验设备时间的问题，还可提升学生对数控加工的认识，还可为学生提供检验自行编写程序正确性的有效手段。不过，把数控仿真软件应用于数控加工教学里也有诸多不足，在应用过程中还应不断改进与完善，使其更好为数控教学服务，提高教学质量，为社会培育出一批批实践能力强的新型数控人才。

参考文献：

[1]丛娟,丛树林.基于数控仿真软件的数控加工工艺与编程课程改革[J].辽宁高职学报,2011(3).

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数控机床维修工是我国劳动和社会保障部在2006年的新职业，主要从事数控机床的安装、调试、维护保养和检修工作。一名合格的数控机床维修工不仅要具有扎实的专业理论知识功底，还要具备检查、分析、确定故障原因和快速准确的维修好机床的能力。为满足社会需求，大多数职业院校在数控技术专业或数控设备维修等专业都开设了《数控机床故障诊断与维修》课程，并把它作为一门专业核心课程，为社会输送了大量数控机床维修人员。然而高职院校数控机床维修课程在教学中存在重理论轻实践，理论和实践教学脱离的现象，学生的职业素质与企业的用工要求还有一定的距离。这就导致了企业招聘的数控维修工不能达到用工要求，相关专业的毕业生就业难以对口的矛盾。因此，对于数控机床故障诊断与维修课程的教学迫切需要进行改革与创新，探索出学校、学生和企业都能共同参与、共同获益的教学方法。

1课程教学主要面临的问题

(1)课程教学中涉及的知识面广，包括了数控系统、数控机床机械结构、电气控制、液压与气动等相关知识，这些知识在前置课程中进行了独立设置。但是在前期教学中，学生基本只是孤立的接受知识，而本课程则是将这些知识融合到一起，并且要将理论知识应用于实践解决实际问题，再加上职业院校的学生文化基础相对比较薄弱，这就导致了大部分学生感到这门课程的学习难度很大，对知识进行综合应用时无从下手。

(2)课程教学仍然以理论教学为主。在本门课程的实践教学过程中，数控设备通常会处于被保护状态，不能进行拆装，这就使得用于维修教学的设备不足，学生仅仅只是接收一些认知实验，或者老师设定一些简单的故障让学生进行排除，实习时间得不到足够保障，学生的综合实践能力难以提高。

(3)数控系统的品牌、型号众多，更新也快，其结构、参数设置以及故障诊断方法等在不同的品牌和型号中均存在一定的差异。而本课程在课堂教学中往往只是以一种数控系统为载体来进行教学设计与安排，最多再把学校拥有的其它数控系统作为辅助介绍，缺乏了对机床故障诊断与维修方法能力的培养，因此，难以培养出走出校门就能满足企业基本要求的数控维修人员。

(4)考核方式不合理，《数控机床故障诊断与维修》传统的考核方式为:平时成绩(50%)+期末考试(50%)=总评成绩，这种考核方式已不再适应“双证融通”人才培养模式，也不适合于本门课程的成绩评定，为此该课程的考核方式需要进行改革。考核方式不合理，《数控机床故障诊断与维修》传统的考核方式为:平时成绩(50%)+期末考试(50%)=总评成绩，这种考核方式已不再适应“双证融通”人才培养模式，也不适合于本门课程的成绩评定，为此该课程的考核方式需要进行改革。

2课程教学改革的研究内容

(1)研究以典型项目为载体的基于工作过程的课程教学内容，让学生在真实或接近真实的实践情境中获得知识和技能。

(2)依托FANUC0imateTD数控实训平台研究数控机床维修的典型工作任务，并结合维修工的国家职业技能鉴定标准对教学内容进行整合，确定出课程学习的不同学习情境，精选企业现场典型的维修案例作为教学任务。

(3)研究新的课程考核评价方式。

3解决教学问题采取的方法

(1)采用项目教学法，以工程为背景，把项目作为载体实施课堂教学，依托FANUC0imateTD数控实训平台，学生亲自完成各项目实施的整个过程。构建课程项目围绕项目构思设计实施运作的主线来进行，实现课程理论知识和实践技能一体化教学。

(2)课程项目要符合课程教学目标的要求，与企业实际相结合，还要考虑学生的综合能力。课程项目的开发最好由学校教师、企业维修技术人员以及行业专家共同研讨，精选出有代表性的项目案例;也可以让学生利用学校建立的FANUC数控实训台参与开发一些简单的课程项目，使学校资源得到更好的利用最大化。

(3)课程教学实行双导师制，尤其在实践教学环节，安排企业工程师或学校的实训教师与学校理论教师一起共同担任该环节的指导老师。同时，学校也应多安排专业教师到企业兼职锻炼，不断提升教师的工程实践能力。

(4)对于强调实践能力突出的课程，传统的考核方式不能合适体现课程的学习效果。新的评价方法应该是注重学生的综合职业能力，以过程性考核为主，采用多元化的评价方法。比如课程项目实施完成后做项目的展示;以小组为单位进行答辩;答辩完后学生撰写个人项目报告，总结项目学习的成果，分享心得和体会。

4教学改革的主要特色

(1)课程项目的实施过程依托FANUC数控实训台，体现了“做中学”的理念。

(2)课程主要在实践教学环节实行双导师制，能够更好地达到对学生的指导效果。

(3)评价方法的改革注重学生的综合职业能力的培养。

5课程教学改革的预期效果

(1)数控机床维修课程项目教学法的实施，将会激发出学生的学习潜力。遇到技术问题时，能够学会主动查找资料，探讨和寻找解决方法;能够正确进行故障的判断、检测和排除，使学生把抽象难懂的理论知识融到实践过程之中，既提高了学生的动手能力和语言表达能力，也培养了学生独立工作的能力和团队合作的精神，同时也增强了学生的自信心，为他们今后的学习和就业打下良好的基础。

(2)制作丰富的教学资源。包括开发数控机床维修项目案例库;编写适合本课程教学内容的特色教材;搜集相关的技术资料和视频教学案例等。并在教学过程中不断积累更新，为本课程的后续教学顺利进行提供有利的保障。

参考文献:

［1］岑华．数控机床维修教学中CDIO项目教学法的应用［J］．广西教育c:职业与高等教育版，2014(47):147～148．

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1.前言

数控技术是制造业实现自动化、高效集成生产的基础，也是提高劳动生产率和产品研制周期的重要手段；制造装备的大规模数控化，使企业急需一大批数控编程、数控设备操作以及维修人员，而传统的机床培训设备存在集成度低、培训效率低等问题，已经不能满足不断增长的数控培训需求，网络辅助教学应运而生。

2.国内外数控加工仿真的研究现状

国际上关于数控加工仿真的研究是从七十年代开始的，其目标都是试图将数控加工过程以图形方式直观形象地表现出来，从而检查加工程序中的错误，即所谓的图形仿真验证。

早期多数CAD/CAM采用了一种比较简单的方法，即用线框图来实现数控加工仿真和验证。在实际验证时，刀具轨迹通过显示刀位点之间的矢量来进行模拟，刀具的线框图也能显示出来，再加上所加工的线框显示，刀具所加工的部位和加工方式都可以比较清楚地反映出来。但是，一旦零件比较复杂，表示零件和刀具轨迹的线框图就会互相重叠，难以辨认工件的实际形状和刀具的加工轨迹。使得检查工作变得十分困难，甚至完全不可能[1]。

正因为这样，后来的研究大多采用实体模型表示法。实体造型中最常用的方法有：边界表示法（B-Rep）、体素构造法（CSG）、混合建模法（Hybrid Model）和空间单元表示法[2]。

在实现数控加工仿真的方法中，最基本的就是应用实体造型中的布尔运算。这一技术的实质是通过执行工件模型与代表刀具运动的扫描体序列模型之间的直接（物空间）布尔差操作来完成仿真加工过程[3]。这种方法最大的缺点是它的计算量过于复杂，几乎不能投入实际应用。

因此许多人开始使用离散实体模型的方法来改进仿真执行的速度。又根据离散方法的不同，产生了物空间布尔运算（Object Space Boolean Operations）和象空间布尔运算（Image Space Boolean Operations）两种布尔操作手段。

但是，这种方法的运算量还是相当大的，依然不能保证实时的仿真效果。通过将实体离散在象空间进行布尔操作，可以比较明显的改进NC仿真的效率。该方法使用z-buffer消隐思想，将实体按象空间的像素离散为z-buffer结构。这样计算被简化为视线与代表实体的图像空间的表面的求交。沿着每一条视线，布尔运算可以在一维空间进行。所以具有比较快的运算速度。

数控仿真软件主要分成两种，一种是集成到CAD/CAM软件中的，如国外的Pro-E、Ideas、Mastercam等软件和国内的北航海尔软件公司的CAXA、天津大学[4]的“回转体零件的CAD＼CAM系统”等都集成了加工轨迹仿真的功能；另外一种是独立的数控加工仿真软件，如华中理工大学数控技术研究所[5]的“NC铣削加工切削过程仿真系统”；哈尔滨工业大学[6]的“基于微机的三轴数控铣削仿真系统”等。这些软件借助于强大的三维造型功能，采用实体造型的方法实现了数控加工过程的仿真。

总体来讲，以上仿真软件的共同特点是专业技术性强，集成化程度高，集CAD/CAM于一体，但价格昂贵；虽然融合了刀具轨迹的三维、二维仿真技术，但并不适用于数控编程和机床操作人员的培训。

3.数控教育与培训的发展现状

目前，数控技术人才来自两种渠道，其一是由高等院校、中职学校的数控专业培养具有一定学历的人才；其二是社会上有关培训机构及院校开办的各种中短期的数控培训班培训的人才。然而，虽然我国各高校、高职、中职加大了培养数控人才的力度，但始终不能满足我国数控人才的需求，主要原因如下：

（1）我国经济快速发展，逐步成为世界制造中心

进入新的世纪以后，随着我国综合国力的进一步增强，我国经济全面与国际接轨，并正在成为全球制造业的中心，这必然对掌握现代信息化制造技术的技术人才、特别是对大量的一线技术工人形成了巨大的需求。

（2）教学体系结构不能满足数控用人单位的需求

很多学校把实训重点放在数控机床操作方面。事实上，数控机床是一种先进的自动化设备，其操作非常简单。用人单位真正需要的人才应该具备精通数控加工工艺（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、维修技术等工程素质。

（3）数控教材更新缓慢，数控师资力量有待进一步提高

目前，可供数控系统原理、数控机床机电控制技术、数控机床故障诊断与维护和数控人才实训等课程选用的教材还有限。而且，许多现有数控教材内容比较陈旧，结构上也存在一定的缺陷，根本不适合用于培训企业急需的高水平实用人才。现在各学校的数控教师主要是从事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，但数控实践能力欠缺。

（4）数控实训设备的数量不足，设备种类少

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[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）04-0056-03

数控机床是一种精密的机电一体化产品，它综合了机械、计算机、微电子、自动化等领域的最新技术，是制造业发展的基础和不可或缺的重要环节。随着数控机床在现代机械制造系统中所占比重的增加，国内对于优秀数控人才的需求也在不断增加，尤其是高水平的数控机床设计、编程和维护的复合型人才缺口很大。[1]

在适应社会发展，培养应用型人才的背景之下，南京工程学院对数控技术相关课程进行了改革和探索，以提高学生的理论和实践水平，增强学生的工程实践能力，培养学生的系统工程意识。本文从数控原理与系统课程入手，围绕如何提高该课程的教学效果和教学质量展开了一系列的讨论和研究。

一、课程内容及特点

数控原理与系统是机械设计制造及其自动化专业数控加工与维修方向的专业核心课程，也是一门理论性强、知识面广、综合性强、技术发展迅速的课程。[2]该课程分为理论教学和实践教学两部分。理论教学以数控系统内部信息流为主线，从数控加工程序的输入开始，到位置控制输出为止，介绍了刀具补偿原理、轮廓插补原理、进给运动的控制、主轴驱动及控制、PLC及辅助功能实现等内容。实践教学包含课内实和后续两周的数控机床安装调试实习。该课程是对数控系统工作原理的全面系统阐述，也是进行数控编程及加工、数控机床故障诊断与维护的理论基础。数控原理与系统课程的教学效果直接影响后续课程的开展，影响到学生今后从事数控系统的开发、数控加工、安装调试和维护的能力。

二、“源于实践，联系实践，指导实践”的教学理念

数控原理与系统的授课内容与数控机床的编程和操作联系紧密，并且直接影响数控加工的质量和效率。为此，我们提出了“源于实践，联系实践，指导实践”的教学理念。

在理论教学中，在学生掌握基本理论知识的基础上，我们充分结合数控加工的实际情况和具体实例进行分析和讲解，并采用多媒体教学、软件仿真、课堂讨论等多种教学手段加深学生对知识的理解和掌握。在实践教学中，我们引入以学生为主体的项目教学法，将课程所涉及的知识和技能通过一个明确的“项目任务”布置给学生，学生根据任务要求，运用所学的知识和技能，采用“团队学习”的方法，动脑、动手、交流和合作，最终完成项目任务。[3]

贯彻“源于实践，联系实践，指导实践”的教学理念，综合运用多种教学方法和手段，既可以避免由于教学手段单一而造成的内容枯燥、缺乏系统性的问题，又密切了理论知识与生产实践的联系，提高了学生学习积极性和主动性，还有助于学生工程实践能力和团队意识的培养。

三、采用多种方法提高理论教学效果

传统的理论教学注重公式的推导，算法流程的分析，强调单个知识点的掌握，往往忽视理论知识与实践的联系。为了克服传统教学方法的不足，结合数控原理与系统课程的特点，我们采用多种教学方法和手段进行理论教学改革，加深学生对知识的理解和掌握，密切理论知识与数控机床安装、调试及加工操作之间的联系，增加学生解决实际问题的经验和能力。下面分别以数控系统刀具半径补偿和轮廓插补原理的教学为例，采用教师讲授、学生讨论、软件仿真、对比分析等多种方法，进行教学改革和探索。

（一）刀具半径补偿的教学实例

刀具补偿在数控加工中有着非常重要的地位。该功能将控制对象由刀具中心或刀架参考点变换到刀尖或刀刃边缘。刀具补偿可以简化数控加工程序的编写，提高程序的利用率，对刀具磨损和换刀具有重要作用。刀具半径补偿是刀具补偿中的难点。由于常用编程轨迹的连接方式和转接过渡方式有多种，因此，刀具半径补偿的执行过程也分为三个阶段24种情况。

面对如此复杂的情况，我们在授课过程中采用教师讲授与学生讨论相结合的方法。教师先推导几种典型情况下转接点的坐标计算公式，接着引导学生分析和推导其他情况下刀具半径补偿的计算方法。然后，让学生通过仿真软件模拟每一种情况下刀具的运行轨迹，获得转接点坐标，并与之前的推导结果进行印证。最后，以学生数控加工实习所完成的零件为例，介绍刀具半径补偿从建立、进行到撤销的全部过程，以及数控系统中刀具半径补偿的相关参数设置及功能调试的要点。课堂实践表明，讲授、讨论、软件仿真以及加工实例讲解相结合的方法取得了较好的教学效果，学生听课的积极性普遍提高，对知识的理解比较深刻。

（二）轮廓插补原理的教学实例

轮廓插补是数控系统的一个重要功能，是指根据零件轮廓尺寸，结合精度和工艺等方面的要求，在已知刀具中心轨迹转接点之间插入若干中间点的过程。[4][5]插补速度直接影响数控系统的处理速度，插补精度又直接影响数控系统的加工精度。在授课过程中，教师首先讲解几种常见轮廓插补算法的基本原理，然后通过实例与仿真软件相结合的方法进行验证和比较。例如，选择一段圆弧轮廓，分别采用逐点比较法、数字积分法、比较积分法等多种方法进行插补计算，求得一系列的插值点，并绘制各自的插补轨迹图。之后，比较各种插补轨迹与理论轮廓的误差，选择误差最小的插补算法。接着，利用仿真软件进行验证，直观地再现数控加工中走刀的全过程。结合理论讲授、对比分析、软件仿真等方法进行教学，能使学生对轮廓插补原理的理解更加透彻，学生对加工过程的轮廓误差也有更深入的了解，这有利于选择合适的插补算法，提高产品质量。

四、基于项目教学的实践教学环节

实践教学是数控原理与系统课程的重要教学环节，其分为课内实验和数控机床安装调试实习两部分。课内实验由于学时所限，其主要是安排验证性实验，以加深学生对理论课所讲授知识的理解和掌握，如刀具半径补偿计算实验、步进电机环分实验等。数控机床安装调试实习为期两周，是实践环节的重点。我们在实习中采用项目教学法，通过一个完整的“项目”，将数控原理与系统课程所涉及的知识和技能通过一个明确的“项目任务”布置给学生。学生根据任务要求，查阅资料，运用所学知识完成项目任务。项目教学法在实施过程中一般按照确定项目任务、制订工作计划、组织项目实施、检查考核评估、总结评比归档等五个步骤展开。[6]

（一）确定项目任务

“西门子808D数控铣床安装调试”是本实习的一个项目任务，主要由低压电器回路设计、电气安装调试、数控系统驱动器调试、变频器调试等部分构成。该项目与数控原理与系统课程中进给运动的控制、主轴驱动与控制以及PLC与辅助功能的实现等内容紧密联系。本次任务能够帮助学生理解和把握本课程及相关课程所涉及的知识点，掌握电气安装和数控系统调试的基本技能，培养学生分析问题和解决问题的思想和方法，训练学生协调、合作的能力。

（二）制订工作计划

明确项目任务后，学生查阅资料，分析项目要求，讨论解决方法，制订总体方案、实施步骤、进度计划及团队成员的分工情况。教师负责解答疑难题，审阅项目计划书。

（三）组织项目实施

学生按照项目分工和实施步骤，完成各自的任务。具体的实施步骤包括：1.查阅资料，绘制西门子808D数控铣床电气原理图；2.根据电气原理图，进行电气控制柜元器件的选型、布局及接线；3.变频器调试；4.伺服驱动器的调试和伺服参数的设置；5.系统参数的设置及功能调试；6.PLC程序调试；7.系统数据备份及恢复。在项目进行过程中，学生是完成任务的主体，学生的学习过程从被动学习向主动学习转变，学生从“要我学”变为“我要学”，这有效提高了学生的学习的积极性。教师除了解答疑问，进行引导之外，还要掌握项目的进度和节奏，保证任务的顺利进行。

（四）检查考核评估

在项目进行过程中，指导教师要随时关注小组各成员的进展情况并进行记录，各子单元调试完成后也要进行相应的考核。项目任务结束后，要按小组进行答辩，每位成员介绍自己完成的工作，指导教师根据项目完成情况、个人工作量、回答问题情况以及之前的考核记录，给出分数。

（五）总结评比归档

教师对各小组的完成情况进行总结，对表现突出的小组和个人进行表扬，引导学生之间相互交流、学习和借鉴。指导教师及分管领导召开项目总结会，交流项目教学过程中的经验、存在的问题以及改进的方向。最后将项目成果进行归档整理和展示。

五、总结

数控原理与系统课程是数控加工、安装调试和维修的基础。本文对该课程的理论教学和实践教学环节进行了改革和探索。在理论教学中，突出“源于实践，联系实践，指导实践”的教学理念，将抽象的理论知识与具体的实际问题、现象结合起来进行讲授。在实践教学中，我们引入项目教学法，将学生作为教学的主体，通过具体的项目任务，帮助学生将理论知识融会贯通。教学实践表明，数控原理与系统课程的改革提高了学生学习的积极性和主动性，增强了学生分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力，培养了学生的系统工程意识。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 徐娅萍，王润孝.数控机床课程教学的改革与实践[J].西北工业大学学报（社会科学版），2007（4）：78-80.

[2] 吴爱萍，汪木兰.《数控原理与系统》课程实践教学体系与改革[J].中国现代教育装备，2007（3）：22-24.

[3] 汪木兰，周明虎，李建启.以项目教学为载体制订先进制造技术卓越工程师培养方案[J].中国现代教育装备，2010（12）：15-19.

[4] 何晓微，林砺宗，陈永平. 数控插补教学演示系统的开发[J].机械与电子，2002（3）：57-59.

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机械制造行业对数控车床熟练工人的要求越来越高。技工学校又是主要的相关人才输出点，足量的实训课时是学生提升数控车技能的重要保证。但是学生作为初学者经常会出现各种各样的失误，撞车是各种失误中相对较严重的，一旦发生撞车可能会对昂贵的机床造成损伤、影响机床的加工精度，严重的还可能危害到人身安全。本文总结了一些规避撞车的方法，并在学生实训过程中取得了良好的效果。

一、参数设置

数控系统的参数完成数控系统与机床各种功能的匹配，使数控机床的性能达到最佳。

对FANUC数控系统参数做一些合理设置，能有效地避免撞车。

1.最小的设定单位

坐标数字后的小数点“.”在编程中经常会被学生疏忽掉。

如：G00 X20 Z-50 F0.3；

此处“X20 Z-50”后均省略了小数点。假如此时系统参数设置为最小设定单位为0.001mm，那么此程序段实际上就等价于：

G00 X0.02 Z-0.05 F0.3；

执行此段程序，刀具将直接扎入工件造成撞车。

可以设置参数NO.3401来规避这种情况，设置为让系统可以不使用小数点的地址字， NO.3401设置为mm， inch单位。同时参数1001直线轴的最小移动单位也应设置为mm（公制机床）。如此设置后程序的地址字即使省略小数点“.”也不会造成程序错误。

2.设置机床行程极限

加工中如何避免刀具或刀架与卡盘发生干涉这种较为严重的撞车事故？以FANUC 0i为例，可以通过设置参数NO.1320和NO.1321来设置刀架的禁止区域，让刀具无法碰触卡盘。先手动刀架接近卡盘，确定刀架的安全坐标，在参数NO.1321中输入该坐标值。设置NO.1321要注意需对禁止区域1：No.1320，No.1321进行检查。若No.1320

二、车削工艺安全性分析与编程

数控编程是数控车床加工中至关重要的环节，加工程序的编写必须根据工件图纸、工艺要求来确定。在各种加工内容上考虑加工的可行性的同时还要充分考虑加工的安全性。

1.换刀点的选择

换刀点必须让刀具有足够的换刀空间，不要让刀具与工件或机床其它部件发生干涉。设置换刀点前要了解刀具的构造及装夹的伸出量情况。有些长柄刀具还要在机床上进行测量才能确定换刀点，对于加工较长的零件时（比如使用一夹一顶、两顶尖装夹或者搭中心架的），还加要注意换刀不让刀具与工件及辅助部件发生干涉。

2.刀补值

输入错误的刀补值也是产生撞车的主要原因。比较容易出错的几种情况：忘记输入"-"号让补值变成正值；漏掉小数点，如"10.5"输成"105"；"X"轴输成"Z"轴；"T0303"输成"T0302"。这些因不细心的小错误有时会造成大事故。

3.切槽和螺纹加工的进退刀方式

执行安全的进退刀是实现加工完整性的重要保证。切槽刀和螺纹车刀的刀具结构和加工方式都与一般的外圆车刀不一样。

（1）切槽。切槽刀刀头部位有二个刀尖，编程时要提前测量刀头的实际宽度，应选用一个固定刀尖来作为走刀的坐标定位参考点，靠近工件阶台时要提前调整走刀速度，不能再用“G00”指令的速度，避免撞刀。进退刀时"X、Z"两轴不能做同时移动使用，进刀定位顺序是先定Z轴后定X轴，退刀时先退出X轴再退Z轴。

（2）螺纹。螺纹加工用"G92"指令执行之后，系统默认的走刀速度是每转一个螺距的速度，若"G92"后面直接编写"G01"或"G02"等指令，则必须重新定义F值，不然在主轴高速旋转的情况下，系统按螺纹加工的走刀速度执行（F2.0，此时使用“G99”转进给），此时会出现两种情况：一是机床不动，伺服系统报警；二是刀具移动速度过快，导致撞车。另外，普通螺纹加工时刀具起点位置要相同，X轴起点及终点坐标要相同，以避免产生“乱牙”。

4.设置坐标原点

用G50设置坐标原点时可以不用调用刀具的长度补偿。但是如果用多把刀加工，除了第一把不要刀具的长度补偿，其它的还必须使用刀具的长度补偿（而且每一个都有减去G50的补偿量），使用十分不方便（设备上显示的机械坐标与实际的不符）。有时会因机械坐标发生变化而导致撞车。建议用G50只作为限制最高转速来使用。

例：N10 G00 G50 S2000 （不要加X Z）

多刀具加工或夹具偏置用G54-G59来分别设置坐标点比较合适。

5. G70--G73复合循环指令

G70--G73等复合循环指令执行后的退刀是从程序终点快速返回程序起点，为了避免车刀从终点快速返回起点时撞向工件，在设置定位点时应注意终点与起点的连线必须在工件之外（一般X、Z轴定位时均大于毛坯尺寸），不能跟工件的任一位置交叉，否则退刀会出现碰撞，如：毛坯尺寸为Φ50×100，定位点位“G00 X20.0 Z2.0”加工时退刀刀具将撞到工件。G70精加工循环指令的起点位置更应该注意，在对指令走刀路线不熟悉的情况下，建议将G70的起点坐标设在其它粗加工循环指令的起点位置上。

三、程序的安全校检

程序的校检可以及时的发现程序上的疏漏，减免因程序错误而引起碰撞事故。

1.数控模拟仿真系统

数控仿真系统能很好的强化学生的编程技能，通过数控仿真模拟数控车床加工的整个过程，加深学生对数控车床系统和程序编制的认识水平。仿真上通过程序检验、观察刀具的轨迹、了解整个加工过程，若出现碰撞可以及时更改错误程序。等检查完全无误再上机床实际操作，如此可以大大地减少程序错误及误操作而引起的撞车，最大限度的保护机床设备。

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1.数控维修实训设计的指导思想

数控维修实训教学应该以“必须够用”为指导原则，采用一体化教学模式，将理论课与实训课有机融合在一起，着重于提高数控维修实践操作能力，体现技工院校实践应用性人才培养特色。

2.数控维修实训的总体方案设计

数控设备的型号繁多，数控机床结构和数控系统存在多样性。技工院校学生由于学校起点比较低、基础知识较为薄弱，学习数控维修技术存在不小的困难。想要有效提高数控维修实训教学质量，就要结合技工教育特点，着重于培养提高学生自主学习能力，使学生触类旁通，掌握数控维修基本原理与基本方法。为了达到这个目标，笔者认为数控维修实训教学总体方案可以设计为“三个层面训练”与“六个模块结构”。其中，三个层面训练指的是基本技能训练、专业技能训练和综合技能训练，六个模块结构包括电工操作模块、电气故障诊断与维护模块、钳工操作模块、电力拖动控制模块、卧式床故障诊断与维修模块和数控维修高级工考核鉴定模块。

二、数控维修实训系统平台设计

笔者所在学院作为在江西省名列前茅的技工院校，数控专业是学院拳头专业，现拥有两个专业数控车间，基本能够满足学生实训教学的需要。为了实现上述三个层面训练以及六大模块教学活动的教学目标，学院设计开发出数控维修实训系统平台，平台采用模块化结构设计，每个模块之间留下端口，以便满足不同模块实训操作的需要。这套数控维修实训系统平台具有生产型机床功能，学生通过操作本套数控维修实训系统平台，能够完成数控机床的拆装、数控机床结构与性能分析、数控机床基本技能与专业技能操作训练、数控机床故障诊断与维修等功能。

三、提高数控维修实训教学质量的对策

1.以就业为导向制定实训教学课程标准

技工院校课程教学应该以就业为导向、社会需求为依据制定人才培养方案。理论教学和实训教学都应该围绕培养数控技术专业人员为教学目标，结合国家职业资格标准、行业标准和企业标准的要求制定数控维修实训教学课程标准和实训教学内容，以满足技工院校培养企业生产管理人才的需要。以就业为导向制定的数控维修实训课程标准应该贯彻实现“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的课程功能，使以就业为导向的原则贯彻执行于实训日常教学活动中。

2.建立以培养职业能力为主线的数控维修实训教学课程体系

技工院校面向社会培养生产管理一线技术人才。因此，实训课程教学目标与教学内容不仅要贴近生产管理一线，还要紧跟社会发展。在建立以培养职业能力为主线的教学课程体系中，必须根据技工教育规律对实训课程进行改革，以就业为导向、按工作过程的实际需要进行设计，打破传统将理论基础知识、专业知识与专业实训分隔式教学模式，建立以职业能力为主线的课程体系，将数控维修实训教学分成六大模块，即电工操作模块、电气故障诊断与维护模块、钳工操作模块、电力拖动控制模块、卧式铣床故障诊断与维修模块和数控维修高级工考核鉴定模块，将专业知识分解到各个模块实训教学中，着重于提高学生的职业能力，由简到繁、由浅入深安排模块教学活动。