《数控车床》实训课程教学探讨

黄文军

（榆林学院 能源工程学院工程训练中心，陕西 榆林 719000）

0 引言

数控技术也叫计算机数控技术（Computerized Numerical Control简称：CNC），它是采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成机械加工的一门技术。数控车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。与普通机床相比，数控机床具有很多优点：高柔性，适合单件、小批量生产，适合新产品的开发；加工精度高、加工质量稳定可靠、生产率高，数控机床的加工自动化，免除了普通机床上工人的疲劳、粗心、估计等人为误差，提高了产品的一致性；并且数控机床对操作工人的要求降低，一个普通机床的高级技工，不是短时间内可以培养的，而相对来说数控机床操作工人培养时间极短（如数控车工需要一周即可，还会编写简单的加工程序）。随着数控机床在工厂的普及，它已经直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业[1]。

1 《数控车床》实训课程性质和特点

《数控车床》 课程是我校机械设计及其自动化和机电一体化专业的专业必修实验课。通过本课程学习，使学生建立现代机械制造的全新概念，掌握数控车床的基本知识、基本理论和基本技术。该课程具有如下特点：

1.1 知识密集

《数控车床》 是以数控车床设备为主要研究对象讲授计算机数控的基本原理、基础理论和方法。数控车床集合了多学科，具有集机、电、液于一身，技术密集和知识密的特点，设计、使用数控车床必须具备机械制造、微电子、自动控制和计算机等多方面知识。

1.2 理论性与应用性均要求较高

《数控车床》 课程既包含了开发设计数控系统和数控机床所需要的深奥的理论知识，又包含了使用数控机床所需要的应用方面的知识。

1.3 知识更新快

随着微电子技术计算机技术的发展，数控技术也在不断地发展。数控技术从创造到现在虽然只有50 多年的历史但已经经历了五个发展阶段，相应的数控车床也经历了五次更新换代，专业知识的更新速度非常快。

2 《数控车床》实训课程教学中存在的问题的探讨

《数控车床》实训课程具有以上的特点，给教学带来一定的难度，在教学过程中，授课老师经常有如下困惑：授课的重点在哪里、如何掌握讲授课程的深浅、如何收到好的教学效果等。笔者通过《数控车床》实训课程实践中获得的一些认识和体会归纳如下：

2.1 充分利用计算机辅助软件

由于数控技术教学和培训都离不开数控机床，而数控机床本身价格比较昂贵，同时训练过程不可避免地存在误操作过程，这对机床安全是一个巨大的隐患，同时数控机床的数量有限，难以满足大量学生实践训练的需求。随着计算机技术的普及，数控机床加工仿真技术得到了迅速发展，很好地解决了这些矛盾。数控加工仿真是一种先进的计算机人机交互技术，具有生动的界面和强大的显示功能，图形大小、颜色、观察视角以及刀具的形状等都可由操作者自行设计以满足不同的监控与学习要求；仿真系统的通用性较强，其语法诊断功能可以帮助学生学习编程。在模拟过程中，系统能及时提供错误信息以及刀具相对移动轨迹的显示以及最终加工的立体效果，很容易发现和修改编写程序的错误，高仿真界面及动态的模拟仿真系统可有效地显示代替机床实际运行状况并且还能够提示操作信息，使数控机床的编程操作易于课堂化教学，从而既节省了机床设备和实习消耗，降低了实做危险，又大大提高了教学效率，规避了实习人员的操作风险。仿真系统在模拟中出现人为的编程或操作失误也不会危及学生和机床安全，学生反而还可以从中吸取大量的经验和教训，所以说它是初学者理想的实验、实践工具[2]。

2.2 理论和实践相结合

刚刚开始接触数控车床，首先要掌握常用的指令G、M 指令，例如快速进刀指令G00、直线插补指令G01、圆弧指令G02 和G03、主轴正转M03 等相关的指令。要求学生在最短的时间中熟记他们，对于不明白的概念暂时不要理会，在实训中，通过实际的实践操作就会慢慢的理解明白。简单的指令对于学生的基础知识要求不高，学生学习起来容易。脱离课本上大的知识框架直接从常见指令学期起，学生容易上手，又有成就感，增加学生的学习兴趣[3]。

3 展望

推进高校数控人才的规模化培养，有利于壮大中国数控人才队伍，对中国传统制造业转型有着重大意义，同时还可向创业人才队伍输送人才资源。改变传统数控人才的自底向上的知识串联培养模式，建构以项目为核心、自顶向下目标型的数控教学知识体系，优化实训软硬件环境，改善数控实训的权重，降低高校卓越数控人才规模化培养成本，结合创新、创业实践，不断拓展卓越数控人才培养的知识活化面积，提升其核心竞争力，促进越工程人才规模化培养模式的可持续发展。该目标的实现需要多重数控实训教育资源的进一步优化整合，有待深入探讨，协同完成。

［1］张三.数控技术与产业发展途径[J].电工论坛，2013-04-11.

［2］张伟.《数控技术》课程教学探讨[J].教法研究，2013，3：84-85.

［3］黄卫.数控技术与数编程[M].北京：机械工业出版社，2004.