時間：2022-10-03 03:35:23
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇數(shù)控編程論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
數(shù)控編程是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機床的運動以及刀具位移等內(nèi)容,按照數(shù)控機床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。程序編制的方法主要有手工編程和自動編程兩類。近年來數(shù)控技術(shù)發(fā)展得十分迅速,數(shù)控機床特別是數(shù)控車床的普及率越來越高,但是,數(shù)控車床在加工過程中遇到輪廓較復雜的零件時,用人工編寫數(shù)控程序要花費大量的時間,且易出錯[1,2]。采用CAD/CAM集成技術(shù)實現(xiàn)數(shù)控加工程序的圖形化自動編程是當今的主流[3]。目前國外有許多高檔的CAD軟件,如Pro/E、UGⅡ、IDEAS、MasterCAM、Cimatron等,均有性能良好的CAM模塊,可利用其三維實體數(shù)據(jù)生成NC程序。但這些軟件較難掌握,且價格昂貴。而國內(nèi)一些基于Autodesk公司的AutoCAD軟件為支撐平臺研制的自動編程系統(tǒng)中[4,5],較多的方法是由AutoCAD生成零件加工圖形,從而生成DXF格式文件,然后,系統(tǒng)通過對DXF圖形文件進行分析,讀取數(shù)控加工所需的零件幾何信息。國內(nèi)也有基于圖形的數(shù)控車床自動編程系統(tǒng)的研究[6,7],但還未見具體軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)。
本系統(tǒng)采用自行開發(fā)的二維圖形軟件包實現(xiàn)加工零件輪廓的圖形描述,經(jīng)過工序劃分以及加工工藝參數(shù)的人機交互式輸入,實現(xiàn)了數(shù)控加工程序直接從圖形到程序的自動編程。
1.系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)和功能
本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊的組成框圖如圖1所示,主要由以下模塊組成:
(1)加工工藝規(guī)劃模塊。此模塊根據(jù)數(shù)控加工工藝特點,將其分解為開口槽腔、閉口槽腔、端面車削、螺紋、切斷等工步(開口槽腔、閉口槽腔、螺紋分別有外圓和內(nèi)孔之分)。任何車削加工零件的外形輪廓加工工藝都可以拆分為以上工步。每一工步都有粗、精加工,可以通過工序管理器來實行加工程序的合并。
(2)特征圖元繪制模塊。此模塊具有簡單的CAD造型功能,能夠完成零件二維輪廓的繪制。
同時在刀位軌跡生成以后能夠?qū)崿F(xiàn)軌跡的圖形仿真顯示。
(3)工藝參數(shù)設(shè)定模塊。此模塊對各種加工工藝參數(shù)進行交互式輸入,包括起刀點、進退刀矢量、加工余量、切削深度、進給量、切削速度以及機床主軸轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)。
(4)刀位軌跡生成模塊。此模塊根據(jù)所選擇的工步以及走刀方式,自動生成刀位軌跡。
(5)G代碼生成模塊。此模塊將系統(tǒng)生成的刀位軌跡轉(zhuǎn)換為數(shù)控車床加工G代碼程序并以文本文檔的形式輸出。
2.零件輪廓的表達以及圖形輸入
數(shù)控車床加工的零件多以軸類及盤類零件為主,盡管這些待加工零件是真三維的,但是在實際加工中,一般都是二維的,即刀具在一次切削過程中始終在X-Z平面內(nèi)運動。因此,本系統(tǒng)可以用直線、圓弧來完成加工零件輪廓的二維描述。
2.1零件輪廓的表達
數(shù)控車床加工的零件,其表面輪廓段一般都由直線和圓弧等構(gòu)成,針對這種情況建立了零件輪廓的統(tǒng)一表達模型,將構(gòu)成零件輪廓的各輪廓段統(tǒng)一用輪廓邊界點表示,這樣便可以建立整體輪廓的統(tǒng)一描述。可以認為零件的整體輪廓均是由直線和圓弧構(gòu)成的,對于自由曲線,可以根據(jù)自由曲線輪廓段的表面粗糙度要求,采用有理B樣條插值算法將其離散為一系列直線段。
把構(gòu)成輪廓表面的各輪廓統(tǒng)一稱為邊界點,那么整條輪廓便是由多個首尾相連接的邊界點所組成,每一邊界點內(nèi)含有一個描述邊界性質(zhì)的幾何點點集。直線是一個包含兩個幾何點(起點和終點)點集的邊界點;圓弧是一個包含3個幾何點(起點、終點和圓心)點集的邊界點,由于三點不能唯一確定一條圓弧,因此,可以再加上圓弧的旋轉(zhuǎn)方向(順時針或者逆時針)來確定圓弧。本系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮挠嬎銠C編程語言Python開發(fā)[6,7],在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上采用
Python語言的數(shù)據(jù)類型列表來表示一個輪廓段的邊界點。如圖2(a)所示的零件輪廓段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為:Part=[(′Line′,[(2010,12010),(381366,861405)]),(′Oval1′,[0,(381366,861405),(811176,1021418),(591198,621341)]),(′Oval1′,[1,(591198,621341),(461535,381039),(721116,471866)]),(′Line′,[(721116,471866),(821156,201065),(1411307,201065)])]。其中,直線的標志為‘Line’;圓弧的標志為‘Oval1’,圓弧后面的點集列表中的1表示順圓,0表示逆圓。
2.2圖形輸入
零件幾何圖素的輸入主要包括點、線、圓的輸入,通過系統(tǒng)給出的繪圖工具在繪圖區(qū)繪出。如點可以通過鍵盤形式進行參數(shù)輸入,也可以直接通過鼠標點擊輸入。系統(tǒng)提供了直線和圓弧的繪圖工具。直線主要通過兩點來生成,選取直線的繪圖工具以后,在繪圖區(qū)直接鼠標點擊就可以生成直線,連續(xù)點擊將生成首尾相連的多條直線。圓弧的繪圖工具包括三點圓弧(起點、終點和圓心)以及兩點半徑圓弧(起點、終點和半徑),通過圓弧的旋轉(zhuǎn)方向來最終確定為順時針圓弧還是逆時針圓弧。
幾何元素輸入后分別以點線圓的標準形式存放于幾何參數(shù)表中,其中點的記錄內(nèi)容為坐標值(X,Y),直線和圓弧的記錄內(nèi)容如上文所述。這些數(shù)據(jù)都以列表的形式存放在計算機的內(nèi)存中。圖2所示為本系統(tǒng)根據(jù)數(shù)控車削加工工藝劃分的開口槽腔和閉口槽腔的圖形顯示,其中開口槽腔定義為用水平線與零件輪廓線求交時有且只有一個交點的輪廓形狀,閉口槽腔則只有兩個交點。
零件輪廓數(shù)據(jù)輸入后往往需要進行修改,可利用圖形編輯菜單項中的撤消、重畫、刪除等功能最終形成該零件的加工輪廓圖形。直線和直線相交的地方,可以進行倒角處理,在作圖過程中,選擇倒角功能,可以通過數(shù)據(jù)顯示功能來選擇倒角方式(直線倒角還是圓弧倒角),輸入倒角的參數(shù)最終實現(xiàn)倒角。
3.刀位軌跡和G代碼程序的生成
刀位軌跡以及G代碼生成是本系統(tǒng)的核心部分,根據(jù)前面所述的工步劃分,選擇合適的工步,繪制零件的加工表面二維輪廓圖形,可以使用系統(tǒng)工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫自動提供的預設(shè)加工工藝參數(shù),也可以通過人機交互方式完成工藝參數(shù)的輸入。同時也可以修改某一工藝中的刀具參數(shù)、切削參數(shù)等。數(shù)控加工中為減少多次安裝帶來的安裝誤差,一般采用一次安裝。
對那些需要調(diào)頭加工的部位采用右偏刀反向走刀切削,此外,對于端面處的開口槽腔,加工時可以選擇向下的切削方向。因此加工時的切削方向分為向左、向右和向下的切削方向。
在刀位軌跡規(guī)劃中,粗加工的刀位軌跡規(guī)劃是關(guān)鍵,精加工只是刀具沿著輪廓線走刀,因此其刀位軌跡的生成算法僅僅是加工零件表面曲線的偏置,圖3所示為開口槽腔加工時的刀位軌跡生成程序框圖。而粗加工往往還跟零件的毛坯形狀有關(guān),本系統(tǒng)可以繪制外圓以及內(nèi)孔加工時的毛坯輪廓曲線,跟零件輪廓曲線結(jié)合而確定加工區(qū)域。根據(jù)加工參數(shù)中的起刀點、加工余量、進退刀矢量等參數(shù),用水平線與加工區(qū)域求交,求得的交點即為刀具刀尖的運動點坐標。
在點擊主界面上的生成G代碼的按鈕后可以將生成刀位軌跡和G代碼程序顯示在界面上,并可以將零件信息、毛坯信息、加工工藝參數(shù)和G代碼程序一起用文本文件保存下來。如圖4所示,主界面左邊顯示的就是圖3中的開口和閉口槽腔沿負Z軸方向水平切削的刀位軌跡,右下角顯示的是生成的G代碼程序。
4.結(jié)束語
首先，在傳統(tǒng)的教學中，主要的教學目標就是為了傳授知識和技能，而在項目教學法中，是培養(yǎng)學生能夠解決問題的能力和學習知識能力。其次，教學形式的不同，傳統(tǒng)的教學方法都是以教師為主體，教師一直在講，而學生為只是負責聽，項目教學法是在教師的指導之下，學生進行主動的學習。第三，交流方式的不同，傳統(tǒng)的教學方法，學生都是處于被動的位置，而項目教學法是通過分組，學生在一起討論，和教師一起互動。第四，參與程度，傳統(tǒng)的教學方法，學生都是按照教師的指揮來學習，而項目教學法學生可以按照自己的興趣來進行選擇。第五，教學中的特色不一樣，傳統(tǒng)的教學方法，教師對課堂內(nèi)容的補充，教師來發(fā)現(xiàn)學生的不足之處，而項目教學法教師結(jié)合學生各自的優(yōu)點，來不斷的開展教學活動。
2項目教學法在數(shù)控車床編程中的應用
2.1對項目進行確定
首先需要對項目進行確定，了解項目中的任務。項目中的任務也需要合理的計劃，這是實施項目教學的首要前提，在項目確定的時候有幾個因素需要考慮：第一，在項目進行選擇的時候要按照教學中的內(nèi)容，結(jié)合教學大綱中的要求，將教學大綱中的知識和每一個項目結(jié)合在一起，還需要一定的想象空間，這樣不僅能夠提高學生學習知識的能力，還能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。其次，根據(jù)學生的學習水平、學習層次來制定項目的難易程度，來提高學生的學習興趣，每一個項目都盡量能讓學生接受。最后，設(shè)定的項目要有一定的實用價值，例如：在在數(shù)控車床編程中可以選用一些小酒杯來作為項目中的教學，分析小酒杯中的零件圖紙，通過圖紙上的尺寸要求，來對尺寸進行控制并進行加工。
2.2制定相應的計劃
要制定計劃的時候，需要提供相應的資料。可以將學生分為幾個小組，并從其中選出一個組長，在老師的指導下，對本組人員進行職務上的分配。老師給學生提供相應的零件加工資料，并且告訴學生需要完成的項目是什么以及這個項目的操作順序，這樣可以減少學生在操作中容易出現(xiàn)差錯。每個小組可以根據(jù)酒杯的零件圖紙來進行加工，小組成員通過一起商量和探討來進行編寫，教師可以通過對加工工藝的程序進行相應的指導，對小組中出現(xiàn)程序錯誤的進行改正。這樣一來，不僅能夠提高學生的合作能力、交流能力，還能達到教學中的目的。
2.3對計劃的實施
在確定好項目之后，教師需要對項目在實施過程中遇到的一些問題進行解決，這樣能夠總結(jié)經(jīng)驗，來更好的對學生指導。在教學中，可以給學生展示一些關(guān)于數(shù)控車床編程中的案例，來提高學生的學習興趣。在實施項目計劃的過程中，教師要不斷地激勵學生勇敢的嘗試，提高學生的自主學習能力，學生之間也可以互相的交流和合作，來對項目中的任務更好的完成。學生在項目完成之后，老師可以通過階段性測試，來檢驗學生對知識的掌握程度，學生也能清楚的知道自己哪方面知識不足，教師也可以看到學生知識存在的漏洞，可以進行再次的講解和指導，來增加學生的理解能力和學習興趣，更好的完成項目中的任務。
2.4進行總結(jié)和評價
在學生對項目加工完之后，教師可以讓每一組學生的作品結(jié)果進行展示，找出符合加工要求、質(zhì)量比較高的小組，來進行講評和總結(jié)。對在加工中出現(xiàn)問題的小組，找出出現(xiàn)問題的原因，并進行一定程度上的指導，給出相應的解決辦法。例如：學生在對酒杯進行加工的過程中，內(nèi)孔刀的選擇和切削用量對準確對酒杯的內(nèi)表面的加工質(zhì)量是比較重要的。因此，教師可以讓學生對項目加工中需要注意的事項進行總結(jié)，以及學生在項目學習過程中的表現(xiàn)進行評價，教師對這些問題進行糾正，并給出相應的建議，方便學生在下一個項目任務中更好的表現(xiàn)。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞：在系統(tǒng)可編程雙口RAM多軸運動控制卡
當今，數(shù)控系統(tǒng)正在朝著高速度、高精度以及開放化、智能化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展，而高速度、高精度是通過控制執(zhí)行部件（包括運行控制卡及伺服系統(tǒng)）來保證的。以往的運動控制卡主是基于單片機和分立數(shù)字電路制作的，用以實現(xiàn)位置控制、光柵信號處理等功能。由于器件本身執(zhí)行速度慢、體積大、集成度低，并且結(jié)構(gòu)固定，電路制作完成以后，無法改變其功能和結(jié)構(gòu)。采用在系統(tǒng)可編程技術(shù)，應用ispLSI器件開發(fā)的PC——DSP多軸運動控制卡，能夠完全解決上述問題，適應數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的需要。
1ISP器件及其優(yōu)點
ISP（In-SystemProgrammability）器件，是美國Lattice半導體公司于20世紀90年代初開發(fā)出的一種新型高密高速的現(xiàn)場可編程數(shù)字電路器件，具有在系統(tǒng)可編程能力和邊界掃描測試能力，非常適合在計算機、通信、DSP系統(tǒng)以及遙測系統(tǒng)中使用。
在系統(tǒng)可編程技術(shù)與傳統(tǒng)邏輯電路設(shè)計比較，其優(yōu)點在于：（1）實現(xiàn)了在系統(tǒng)編程的調(diào)試，縮短了產(chǎn)品上市時間，降低了生產(chǎn)成本。（2）無需使用專門的器件編程設(shè)置，已編程器件無須倉庫保管，避免了復雜的制造流程，降低了現(xiàn)場升級成本。（3）使用ISP器件，不僅能夠在可重構(gòu)器件的基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)自己的系統(tǒng)，還可以在不改變輸入、輸出管腳的條件下，隨時修改原有的數(shù)字系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，真正實現(xiàn)了硬件電路的“軟件化”，將器件編程和調(diào)試集中到生產(chǎn)最終電路板的測試階段，使系統(tǒng)調(diào)試數(shù)字系統(tǒng)硬件現(xiàn)場升級變得容易而且便宜[1]。
2在系統(tǒng)可編程技術(shù)應用
2.1系統(tǒng)描述
本所自主開發(fā)的多軸運動控制卡采用的是主-從式PC-DSP系統(tǒng)。PC機的主要任務是提供良好的人機交互環(huán)境；而DSP（數(shù)字信號處理器）則作為系統(tǒng)執(zhí)行者，以高速度進行算法實現(xiàn)、位置調(diào)節(jié)和速度調(diào)節(jié)，然后經(jīng)過16位的D/A將數(shù)據(jù)送給伺服控制單元。系統(tǒng)不但可以進行高速度高精度控制，同時也是一個DSP伺服系統(tǒng)的開發(fā)平臺。
PC運動控制卡采用美國德州公司DSP芯片TMS320F206作為系統(tǒng)的核心，運動控制卡由ISP模塊、DSP-PC通信雙口RAM模塊、光柵信號輸入模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路模塊四部分組成（見圖1）。其中，ISP模塊中包括了可變地址的譯碼電路、輸入輸出緩沖/鎖存器電路、11位的自動加計數(shù)器電路、雙端口RAM的控制電路以及PC機和DSP測驗握手電路。本系統(tǒng)使用Lattice公司的ispLSI系列CPLD（復雜可編程邏輯器件）來實現(xiàn)這一部分數(shù)字電路和邏輯控制電路，如圖2所示。
2.2雙端口RAM訪問控制的實現(xiàn)
對于本系統(tǒng)來說，PC機要發(fā)送控制指令和進行大量數(shù)據(jù)計算，數(shù)據(jù)交換應盡可能占用較少的機時和內(nèi)存空間；此外，PC機的系統(tǒng)總線與DSP之間還要進行大量可靠的數(shù)據(jù)傳輸，它們均過多地占用CPU時間，導致CPU效降率低。使用雙端口RAM，交換信息雙方CPU將其當作自己存儲器的一部分，可保證高速可靠的數(shù)據(jù)通信。我們選用2K×8bit的IDT7132，完全能夠滿足本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)交換的要求。對雙端口RAM訪問，一般有三種方式，即映射內(nèi)存方式、DMA方式和擴展I/O方式。映射內(nèi)存方式訪問雙端口RAM，不需要周轉(zhuǎn)，訪問速度快。實模式及保護模式下，能對確定內(nèi)存空間進行訪問，實現(xiàn)對RAM任意存儲單元讀寫；但在32位的Windows98和WindowsNT操作系統(tǒng)下，不支持對確定內(nèi)存空間的訪問，要訪問雙端口RAM必須編寫復雜的硬件驅(qū)動程序，難度很大。DMA方式訪問端口RAM，傳送數(shù)據(jù)的速度靈活、擴展I/O方式訪問雙端口RAM，可以按實現(xiàn)要求分配I/O端口，實現(xiàn)對雙端口RAM所有存儲單元讀寫，這種方式軟、硬件設(shè)計都很簡單。所以，擴展I/O方式訪問雙端口RAM是最佳方案。
從技術(shù)上來說，PCI總線是最先進的，不僅速度快，而且支持即插即用等特性，但控制卡上雙端口RAM芯片是8們的IDT7132，而PCI總線是32位。為了簡化設(shè)計，對PC機一方，采用了16位ISA總線，通過擴展I/O方式訪問雙端口RAM。實際占用了兩個I/O端口地址，一個作為計數(shù)器預置端口地址，一個作為雙端口RAM讀/寫端口地址。PC機在讀/寫存儲器之前，首先要通過預置數(shù)端口，用輸出指令將要訪問RAM存儲器的起始地址置入11位可預置加計數(shù)器中；以后每訪問一次讀/寫端口，執(zhí)行一次讀/寫操作，計數(shù)器中的地址就自動加1，計數(shù)器輸出指向RAM的下一個存儲單元。這樣，簡單地執(zhí)行I/O指令，就可以傳送一批數(shù)據(jù)。而下位的微處理器（DSP）采用的是存儲器訪問方式，它將IDT7132的2K空間映射自己的外存儲器中，實現(xiàn)對雙端口RAM的任意存儲單元的訪問。
在PC機和DSP對端口RAM訪問時，只要不是同時訪問同一個存儲單元，就允許兩個端口對片內(nèi)任何單元同時進行獨立的讀/寫操作，而且互不干擾。但兩個端口訪問同一存儲單元，會造成同時寫或者一側(cè)讀一側(cè)寫的訪問沖突，因此應避免這一訪問沖突發(fā)生。由于片內(nèi)邏輯促裁可根據(jù)兩偶片選或地址信號同時到達的差別（小到5ns），對后到達一側(cè)進行封鎖，并同時輸出一個BUSY（約25ns）的低電平脈沖信號，利用這一信號，便可解決訪問沖突問題。一般來說，標準的ISA總線周期為3個時鐘周期，若主板ISA總線時鐘為8MHz，則一個時鐘周期為125ns；若總線時鐘為6MHz，則一個時鐘周期為167ns，相應的16位總線周期時間分別為375ns和501ns。所以對于PC機來說，可以將BUSY信號接ISA總線的I/OCHRDY信號線，總線周期中會自動插入一個等待周期（最多可達10個時鐘周期），直至BUSY信號拉高；同樣，對于DSP，BUSY信號接DSP芯片的READY信號線，系統(tǒng)總線也會自動插入等待周期，從而避免了PC—DSP對雙端口RAM的共享沖突。
無論是PC機還是DSP，傳送數(shù)據(jù)后都需要通知對方及時提取數(shù)據(jù)，以免后面數(shù)據(jù)對前面數(shù)據(jù)覆蓋，這就需要協(xié)調(diào)PC—DSP間的數(shù)據(jù)交換。通過中斷控制器可實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換過程中兩個CPU之間相互中斷。對于PC機寫RAM操作完成之后，PC機通過端口1將中斷控制器2（DSP中斷控制器）置位，DSP響應中斷后進入中斷服務程序。在子程序中，DSP可以通過端口4將中斷控制器2復位。同理，DSP也可向PC機發(fā)中斷，PC機響應中斷后進入斷服務程序。
2.3器件選擇和輸入方法
選擇可編程邏輯器件型號時，應注意到ISP模塊電路總共使用I/O管腳數(shù)目為52個，大約需要10～20個GLB單元。所以選用ispLSI1032E-100LJ84芯片來實現(xiàn)ISP模塊電路，它的集成度達到6000門，具有64個I/O引腳，寄存器超過96個，32個GLB單元，系統(tǒng)速度為100MHz，從資源和速度上能夠滿足該多軸運動控制卡的需求。同一芯片內(nèi)的門電路、觸發(fā)器、三態(tài)門等參數(shù)特性完全一樣，抗干擾性能比原來分立器件構(gòu)成的電路也有極大的提高，完全可能實現(xiàn)全數(shù)字的I/O電路。
使用Lattice公司提供的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計軟件ispEXPERT，邏輯設(shè)計可以采用原理圖、硬件描述語言（HDL）以及兩者混合采用三種方法輸入。本設(shè)計采用ABEL—HDL語言輸入和編寫測試向量，并且使用自己開發(fā)的編程板完成對器件的編程和下載。
2.4主時序設(shè)計
以PC機為例，訪問雙端口RAM分以下兩步完成：
第一步是向PC機I/O端口中的數(shù)據(jù)端口送數(shù)據(jù)D0～D12，D0～D10（訪問RAM的起始地址）送至計數(shù)器，D11作為可預置計數(shù)器的LOAD信號；當D11為1時，計數(shù)器裝入預置數(shù)。D12作為讀寫控制位，D12為1時，PC機對RAM寫操作；為0時，對RAM讀操作。
第二步是通過PC機ISA總線的I/O端口讀寫RMA，每完成一次讀/寫，計數(shù)器輸出就指向下一個要訪問的RMA地址單元。時序如圖3所示。
3功能仿真
為了保證本系統(tǒng)設(shè)計的正確性，在對ISP器件下載以前，首先對系統(tǒng)進行功能仿真。功能仿真的輸入信號由ABEL-HDL編寫測試矢量給出。仍以PC機訪問雙端口RAM為例，系統(tǒng)的功能仿真波形圖如圖4所示。
由圖4可以看出，假定訪問RAM的0x006地址，在LOAD（D11）信號到來后，當IOW的上升沿到來時（見圖4中1所示），預置數(shù)（OA3OA2OA1OA0=0110，即十進制數(shù)6）寫入計數(shù)器。然后對雙端口RAM進行讀操作，PC讀信號（IOR）下降沿到來（見圖4中2所示），這時RAM的OEL端（數(shù)據(jù)輸出控制）為低電平（數(shù)據(jù)輸出有效），CEL端（RAM片選）為低電平（選中），RWL（RAM的讀寫控制）置高電平（讀有效），PC機讀取RAM中的數(shù)據(jù)；當IOR上升沿到來時（見圖4中3所示），計數(shù)器輸出地址加1（OA3OA2OA1OA0=0111，即7），指向下一RAM地址。在預置數(shù)重新寫入計數(shù)器后（見圖4中4所示），對雙端口RAM進行寫操作。PC寫信號（IOW）上升沿到來，OEL端置高電平，CEL端置低電平，RWL置低電平（見圖4中5所示），PC機將數(shù)據(jù)寫入雙端口RAM中，計數(shù)器輸出地址自動加1。同理，DSP訪問雙端口RAM也可實現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：數(shù)控車工技師；考核；理論；論文；實操
中圖分類號：G715 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2013）14-0027-03
江蘇省徐州技師學院從2003年開始招收數(shù)控車工技師，已累計為社會培養(yǎng)1000多名數(shù)控車工技師。在這10年的培訓教學與考核中積累了一定經(jīng)驗，也存在著許多問題，值得我們思考。
一、數(shù)控車工技師考核情況簡介
數(shù)控車工技師每年由江蘇省技能鑒定部門統(tǒng)一安排在3月、5月、9月和11月共考核四次。各校根據(jù)自己的實際情況向市技能鑒定指導中心申報，市技能鑒定部門審核通過后，統(tǒng)一上報省技能鑒定指導中心，由省技能鑒定部門從題庫統(tǒng)一抽取試題進行考核。省技能鑒定部門派考評人員督導，市技能鑒定部門具體實施?？己斯卜譃檎撐拇疝q、理論考核和實操考核三個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)獨立考核，單獨給分，以百分制形式進行，低于60分為不及格，三個環(huán)節(jié)均達到60分，技師才為考核過關(guān)，否則不予通過。
1.論文答辯。論文答辯環(huán)節(jié)是技師考核的第一關(guān)，也是至關(guān)重要的一關(guān)，此關(guān)不及格，后面兩關(guān)不予考核，取消考試資格。論文答辯小組一般有三名評委組成。學生陳述論文后，評委針對學生的論文對進行提問，問題既有論文內(nèi)的內(nèi)容，也有拓展知識。
2.理論考核。理論考核時間為90分鐘，滿分100分，60分及格。題型有填空題、選擇題、判斷題、簡答題、論述題及編程題等幾部分組成。內(nèi)容包括公差、制圖、材料、軟件、工藝、機床、夾具、編程和刀具等專業(yè)內(nèi)容，知識面較廣。
3.實操考核。實操考核環(huán)節(jié)由機械加工工藝規(guī)程編制、數(shù)控車床編程、數(shù)控車床加工、零件自檢和數(shù)控車床精度檢測等五個模塊組成?？偡?00分，60分及格，每個模塊權(quán)重不同，但都要達到60%才為及格。
（1）加工工藝規(guī)程編制模塊。要求學生根據(jù)加工圖紙，按照工序獨立編制零件加工工藝規(guī)程，內(nèi)容包括刀具、切削用量、工裝和量具的選擇等。時間為30分鐘，分數(shù)占10%。
（2）數(shù)控車床編程模塊。要求學生根據(jù)圖紙在計算機上獨立繪制二維圖形，自動生成加工程序，并進行仿真加工。時間為90分鐘，分數(shù)占20%。
（3）數(shù)控車床加工。要求學生根據(jù)備料通知要求，把加工程序拷貝或傳輸?shù)綑C床上進行獨立加工，最終完成圖紙要求的配合件。時間為240分鐘，分數(shù)占50%。
（4）零件自檢模塊。要求學生根據(jù)零件自檢表規(guī)定的內(nèi)容，對自己加工的零件尺寸、形位公差和表面粗糙度等進行客觀檢測。考評教師根據(jù)學生檢測結(jié)果與實際結(jié)果之間的差值進行評分。時間包括在數(shù)控車床加工的240分鐘內(nèi)，成績占10%。
（5）數(shù)控車床精度檢測模塊。要求學生按照數(shù)控車床精度檢測模塊規(guī)定的內(nèi)容進行實際檢測，并作記錄?？荚u教師根據(jù)學生檢測方法和檢測結(jié)果進行評分。時間為30分鐘，成績占10%。
二、數(shù)控車工技師考核存在的問題
1.論文撰寫方面。技工院校的生源質(zhì)量相對不高，學生大都是未升入高中或大學的落榜生。他們文化基礎(chǔ)知識薄弱，進入技工院校的目的就是想學一門技術(shù)，找份合適的工作；他們往往不重視文化知識的進一步學習，而只重視技能訓練。文化課的教學學時較短，論文寫作水平大多只停留在初高中的層次上，甚至更低。所以，要讓這部分學生經(jīng)過三至四年專業(yè)知識學習后再寫出像樣的論文，難度確實很大。不要說文學功底不牢，遣詞造句不行，就是專業(yè)素材都很成問題。他們一是沒有實際工作經(jīng)驗，只是在校內(nèi)按教師要求進行零件的加工，二是不重視工藝的分析、經(jīng)驗的積累，三是沒有技術(shù)革新的能力。他們的論文要么是書本內(nèi)容的復制，要么是網(wǎng)上現(xiàn)成論文的下載，要么是教師編制工藝的抄寫，根本沒有創(chuàng)新。能夠?qū)懗鲎约焊邢牖蝮w會的文章已實屬不易，所以一次通過率往往不高。
2.理論考核方面。數(shù)控車工技師理論考核牽涉的知識面非常廣泛，幾乎涵蓋了在校學習的所有專業(yè)知識。這些知識點分散在10多門課程中，零散且不系統(tǒng)，又沒有復綱，全靠教師的經(jīng)驗和學生平時的知識積累。往往經(jīng)過幾個月的緊張忙碌后，成績還不是很理想，極大地挫傷了學生申報技師考核的積極性。
3.實操考核方面。雖然學生平時很重視實訓操作的訓練，但由于實操考核環(huán)節(jié)模塊較多，考前一周才能看到實操考核的備料通知單，只能憑教師的經(jīng)驗和學生的基礎(chǔ)進行考核。如果平時沒有扎實的基本功和識圖、編程、工藝分析等方面的綜合能力，在有限的時間內(nèi)通過實操項目的考核難度確實很大，而且每個模塊均要達到所占分數(shù)的60%以上，否則不能過關(guān)，所以總體過關(guān)率也不是很高。
三、數(shù)控車工技師教學應采取的措施
【論文關(guān)鍵詞】自動編程；PowerMILL；數(shù)控機床
1 自動編程技術(shù)的產(chǎn)生
自動編程（Automatic Programming）也稱為計算機編程。將輸入計算機的零件設(shè)計和加工信息轉(zhuǎn)換稱為數(shù)控裝置能夠讀取和執(zhí)行的指令（或信息）的過程就是自動編程。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控加工在機械制造業(yè)的應用日趨廣泛，數(shù)控編程能力與生產(chǎn)不匹配的矛盾日益明顯。隨著計算機技術(shù)的逐步完善和發(fā)展，給數(shù)控技術(shù)帶來了新的發(fā)展奇跡，其強大的計算功能，完善的圖形處理能力都為數(shù)控編程的高效化、智能化提供了良好的開發(fā)平臺。目前，CAD/CAM圖形交互式自動編程已得到較多的應用，是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的新趨勢。隨著CIMS技術(shù)的發(fā)展，當前又出現(xiàn)了CAD/CAPP/CAM集成的全自動編程方式，其編程所需的加工工藝參數(shù)不必由人工參與，直接從系統(tǒng)內(nèi)的CAPP數(shù)據(jù)庫獲得，推動數(shù)控機床系統(tǒng)自動化的進一步發(fā)展。
2 多軸數(shù)控機床加工的造型和編程
所謂多軸加工就是在原有三軸加工的基礎(chǔ)上增加了旋轉(zhuǎn)軸的加工.如4軸、5軸等。多軸加工一般不可能再用手工編程，多軸數(shù)控機床加工零件的復雜性，決定了編程必須采用CAM軟件自動編程。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)在五軸聯(lián)動、五面體加工等高端的應用也已經(jīng)相當廣泛，在中國，引進的有關(guān)CAD/CAM系統(tǒng)就有Cimatron，Delcam，Mastercam，UG，Solidege， Solid-works， Pro/Engineer等，國內(nèi)自主品牌的CAD/CAM系統(tǒng)幾乎只有北航海爾的CAXA系統(tǒng)。對于五軸加工，根據(jù)不同的加工對象，這些系統(tǒng)各有所長，比如說，在磨具制造的五軸加工方面，Delcam的Powermill功能在特征技術(shù)、后處理、干涉檢查、加工循環(huán)和仿真切削等方面都比較強大，建筑工程論文操作使用方便。
3 數(shù)控加工編程軟件PowerMILL
Delcam 是世界領(lǐng)先的專業(yè) CAD/CAM 軟件公司。PowerMILL是英國Delcam Plc公司出品的數(shù)控加工編程軟件系統(tǒng)。PowerMILL功能強大，加工策略豐富，采用全新的中文WINDOWS用戶界面，并且提供完善的加工策略。能夠幫助用戶產(chǎn)生最佳的加工方案，來提高加工效率，軟件可以減少手工修整，快速產(chǎn)生粗、精加工路徑，并且?guī)缀跄軌蛟谒查g完成任何方案的修改和重新計算，因此縮短了85%的刀具路徑計算時間，對2-5軸的數(shù)控加工包括刀柄、刀夾進行完整的干涉檢查與排除。PowerMILL具有集成的加工實體仿真，方便用戶在加工前了解整個加工過程及加工結(jié)果，節(jié)省加工時間。PowerMILL 中包含有多個全新的高效初加工策略，這些策略充分利用了最新的刀具設(shè)計技術(shù)，從而實現(xiàn)了側(cè)刃切削或深度切削。PowerMILL 提供了多種高速精加工策略，如三維偏置、等高精加工和最佳等高精加工、螺旋等高精加工等策略。
4 典型零件多軸數(shù)控機床的加工
3）數(shù)控編程
根據(jù)預設(shè)的加工工藝路線完成各階段數(shù)控編程，貼出加工表格截圖。
4）數(shù)控程序后處理
輸出零件的數(shù)控加工程序，并完成表1的工藝單編制。
5）將程序?qū)胛遢S加工中心，進行加工，加工結(jié)果如圖7所示。
5 結(jié)語
從葉輪的數(shù)控編程和加工可以看出，采用自動編程技術(shù)，能夠提高CAM 系統(tǒng)的使用效率 ；支持多軸加工，提升企業(yè)技術(shù)的應用水平；先進加工模擬，降低加工中心的試切成本；無過切與碰撞，排除加工事故的費用損失。多軸數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的復雜性，工藝設(shè)計的周密性，編程技術(shù)的復合性，機床操作的靈活性，決定了多軸數(shù)控機床應用的廣泛性。
【參考文獻】
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[關(guān)鍵詞]NX（UG） 機制本科 教學改革
[作者簡介]孫芹（1979- ），女，山東威海人，山東英才學院機械學院，講師，碩士，研究方向為機械制造、數(shù)控加工。（山東 濟南 250104）
[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985（2013）29
當今社會機械制造業(yè)的發(fā)展壯大，得益于日趨激烈的市場競爭。面對機遇與挑戰(zhàn)，制造業(yè)只有不斷吸收機械、電子、信息及現(xiàn)代企業(yè)管理等多方面的成果，并應用于產(chǎn)品生命周期的全過程，才能不斷推出新品，富有競爭力。集成化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化、虛擬化以及智能化是使傳統(tǒng)制造系統(tǒng)成為信息時代、知識經(jīng)濟時代的先進制造系統(tǒng)的最主要內(nèi)容。目前，在眾多企業(yè)中廣泛應用的CAD/CAM技術(shù)是現(xiàn)代先進的計算機技術(shù)成功滲入傳統(tǒng)制造業(yè)的結(jié)果。
為使學生進入企業(yè)后，能夠熟練掌握一門CAD/CAM軟件，盡快適應自己的工作崗位，山東英才學院結(jié)合機制專業(yè)的自身特點，選擇NX（UG）作為CAD/CAM教學軟件。通過到兄弟院校走訪調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在教學過程中，CAD/CAM單獨作為一門課程一般開設(shè)在第六學期或第七學期，雖然該課程設(shè)置的目的是為了起到連接作用，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計和學生就業(yè)提供好的繪圖工具。但作為一門課程，學生學完后，很難做到融會貫通，沒有達到預期的教學效果。為了提高學生學習的主動性，讓枯燥的機械課程變得簡單易懂，提高學生學習的興趣，增強各門課程之間的聯(lián)系。在機制本科的教學過程中，嘗試運用NX的CAD/CAM一體化功能來輔助教學，實踐表明，這對學生理解和掌握專業(yè)課程有很大的幫助。
一、NX軟件在“機械制圖”課程中的應用——NX 三維造型模塊
“機械制圖”是工科重要的主干專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，在機械工程科學人才培養(yǎng)體系中占有重要地位。該課程以形體構(gòu)造和圖形表達為核心，以形象思維為主線，培養(yǎng)學生空間想象能力、形象思維能力、圖形表達能力和創(chuàng)新構(gòu)形能力等工程科學的基本素質(zhì)，并為進一步學習機械設(shè)計類、機械制造類和工程實踐類后續(xù)課程提供必備的制圖基礎(chǔ)知識與基本技能。
在制圖的教學過程中，仍以講授為主，部分教學環(huán)節(jié)借助模型和掛圖等輔助工具，學生往往是被動學習，建立空間思維相對困難，學生普遍反映課程太難學，從而對課程產(chǎn)生了厭倦，降低了學習積極性。到了高年級，進入專業(yè)課程學習、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計階段，學生反而不會畫圖了。畢業(yè)后，進入社會，就業(yè)將更加困難。因此，嘗試將NX軟件引入“機械制圖”課程教學環(huán)節(jié)。建立機械制圖虛擬模型庫，讓學生有整體的概念，通過旋轉(zhuǎn)、剖切三維圖形，可以對三維模型進行動態(tài)仿真，讓學生理解模型各個方向的形狀，增加圖形的直觀性，搭建投影和三維實體之間的橋梁，這樣再來學習制圖的投影原理及其他表達方式，將變得非常輕松。同時，NX為參數(shù)化建模，方便對模型進行修改，可以根據(jù)教學大綱的變化，及時修改模型?？蓪⒛Ｐ蛶焐蟼鞯骄W(wǎng)絡課程中，學生自主學習，大大提高了學生學習興趣，為后續(xù)課程的學習奠定了堅實的基礎(chǔ)。
二、在“數(shù)控機床編程”課程中的應用——NX加工模塊
“數(shù)控機床編程”課程是機械制造本科專業(yè)重要的專業(yè)課程。大部分院校數(shù)控機床編程主要以手工編程為主，講授數(shù)控車床編程和數(shù)控銑床（加工中心）編程。為了提高學生的學習興趣，手工編程的內(nèi)容也會借助NX軟件，講授自動編程應如何實現(xiàn)。如在車削的教學過程中，相應會講解軸類零件、螺紋類零件、綜合實例等自動編程過程，通過手工程序和自動生成程序的對比，學生對編程有更深刻的理解，更喜歡數(shù)控編程課程，為機床實訓打下基礎(chǔ)。
手工編程雖然有不少優(yōu)點，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地優(yōu)化加工路徑等。但手工編程無法編制復雜工件，如非常規(guī)曲面的程序編制，同時手工編程對編程人員有較高的要求，一個點計算錯誤，將會造成嚴重的后果。當手工編程無法完成或是編程比較困難的零件，可以通過自動編程完成，NX軟件有強大的數(shù)控加工CAM模塊，包括平面銑削、型腔銑削和深度銑削、固定軸曲面輪廓銑削、多軸銑削和孔加工等，基本可以加工任意復雜的曲面。NX數(shù)控加工的一般流程為零件3D建?！付üに嚪桨浮M入CAM環(huán)境—創(chuàng)建程序節(jié)點、創(chuàng)建刀具節(jié)點、創(chuàng)建幾何節(jié)點、創(chuàng)建加工方法節(jié)點—設(shè)定參數(shù)—生成刀軌并驗證—機床后置處理—數(shù)控程序（NC代碼）。
三、在“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程中的應用——NX仿真、裝配和工程圖模塊
“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程主要包括機械原理和機械零件設(shè)計兩部分，以機械原理部分學習過程中的四連桿機構(gòu)為例，在學習四連桿機構(gòu)時，如果僅僅通過理論講解，學生對四連桿的運動特性理解的不夠充分，可以利用NX運動仿真模塊，首先通過三維建模，虛擬裝配，設(shè)定連桿，設(shè)定驅(qū)動，完成平面四連桿機構(gòu)的三維動畫運動仿模擬。
機械設(shè)計基礎(chǔ)課程學完后，要進行課程設(shè)計。以減速器課程設(shè)計為例，學生要完成減速器裝配圖及零件圖的繪制。給定參數(shù)后，如果學生憑空想象，采用二維軟件即使完成了減速器的裝配圖，并拆畫零件圖，也不知道所繪制的減速器各零件間是否會產(chǎn)生干涉，能否保證加工后的零件能夠安裝。因此，可以利用NX的裝配模塊，將所設(shè)計的減速器零部件進行裝配，通過仿真建模，查看各個零部件之間是否存在干涉，為后續(xù)加工的零件的順利裝配打下基礎(chǔ)。并且，NX軟件可以將三維模型轉(zhuǎn)換為二維工程圖形。如果零部件模型尺寸進行了修改，裝配圖形也會自動做相應的修改。
四、在本科畢業(yè)（論文）設(shè)計中的應用——NX 綜合運用
畢業(yè)（論文）設(shè)計是每個本科生畢業(yè)前要完成的最重要的一項任務。機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的本科畢業(yè)生主要從事的工作崗位為：數(shù)控機床操作崗位（數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割機床的機床操作工），數(shù)控工藝技術(shù)崗位（數(shù)控加工工藝設(shè)計師、數(shù)控工藝文件管理員、數(shù)控程序編寫技術(shù)員、電腦繪圖員等），普通機電設(shè)備設(shè)計師助理等技術(shù)工作崗位，這些崗位的共同特點是動起手來能干活，拿起電腦可設(shè)計。因此，畢業(yè)設(shè)計對他們來說尤其重要，畢業(yè)論好了，進入企業(yè)后，就能更快適應工作崗位。
在教學過程中，為實現(xiàn)應用型本科的人才培養(yǎng)目標，減少理論型、研究型論文，要求畢業(yè)論文題目需“來自企業(yè)”，即學生的畢業(yè)論文內(nèi)容既要包含設(shè)計又要包含制造，而且學生必須在數(shù)控機床上至少加工出畢業(yè)論文中的一個中等復雜的零件，若能借助NX軟件，自動生成數(shù)控加工程序，并對刀路和程序進行優(yōu)化，會起到事半功倍的效果。通過畢業(yè)設(shè)計，讓學生掌握機械零件從設(shè)計到制造的全過程，為工作后以最短的時間適應企業(yè)要求奠定基礎(chǔ)。
五、在機制專業(yè)各種大賽中的應用――NX 提升
雖然將NX軟件融入多門專業(yè)課程的教學過程，使學生學習積極性大大提高了，教學效果明顯，但由于課時的限制， NX軟件強大的功能模塊，教學過程不可能面面俱到，很多模塊不能深入講解，一般是按照一定的講課模式完成教學任務。
教學過程中理論講解的思路和方法肯定與實際工作有一定的差距。針對學生的不同要求，鼓勵學生參加競賽來提高自己的能力。主要組織學生參加山東省數(shù)控大賽、山東省機電產(chǎn)品設(shè)計大賽和全國3D大賽等。在每項技能競賽中，都要求學生完成真實的產(chǎn)品，大賽的環(huán)境更接近于真實的工作環(huán)境，通過參加不同類型的大賽，學生會對NX軟件更加的熟悉，對自己感興趣的模塊有更深刻的了解。同時，大賽能拓寬學生的視野，提高團隊合作精神，提升自身的設(shè)計、制造和創(chuàng)新能力，拓寬將來的就業(yè)范圍，提高了就業(yè)機會。教師通過指導大賽，與學生進行溝通，更了解學生的想法。通過參加大賽，與其他院校進行交流，相互借鑒，獲得更多的信息，把握更新的教學理念，并不斷滲透到自己的教學過程中，使教學更貼近實際，使本來枯燥的課堂變得更加生動。技能大賽可以讓學生認識到學習中的不足，明確自己的學習方向。
把NX（UG）軟件應用于機制本科“機械制圖”“數(shù)控機床編程”“機械設(shè)計基礎(chǔ)”等課程中，使學生感覺枯燥、難懂專業(yè)課程變得生動、易懂、易學，學生自主學習能力得到了提升，學習積極性得到了提高，同時，在本科畢業(yè)（論文）設(shè)計和各種大賽中，充分合理地選用NX軟件的相應模塊，滿足了不同層次、不同要求的學習需求，教師更容易了解學生，可使教學更能滿足學生的需求，更能貼近社會實踐的要求。學生上學期間打下的堅實基礎(chǔ)，也為今后的就業(yè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
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【關(guān)鍵詞】教學改革；數(shù)控加工技術(shù)
“Numerical control Process technology” educational reform exploration
Liao Peiyuan
【Abstract】Does this article high specially “the machine manufacture craft and the equipment” in a specialty branch professional course “Numerical control Process technology” embark from the quality, how explores implements the educational reform method effectively. Through the educational reform implementation process analysis, demonstrated the specialized English the seepage teaching numerical control programming, the experiment, really teach the strengthening, as well as in the classroom interactive type teaching method deeply student’s welcome, student’s specialized ability was also obtained the enhancement.
【Key words】Educational reform; Numerical control process technology
《數(shù)控加工技術(shù)》是高職高專學校“機械制造工藝與設(shè)備專業(yè)”的主干課程。2002年，我們承擔了“《數(shù)控加工技術(shù)》課程教學改革方案”教改課題。在課題中強調(diào)了加強數(shù)控編程能力，相對淡化數(shù)控機床結(jié)構(gòu)，滲入專業(yè)英語教學，加強實驗、實訓環(huán)節(jié)，提高學生對知識的綜合應用能力。在課題的教學方法改革中，強調(diào)了讓學生在學習過程中做自行研究課題，在課堂學習過程中多與老師一起互動學習。教改方案取得了有關(guān)專家的認可。2003年，為了確認方案的實施效果，我們在教學中使用了該方案，并對實施的前后過程進行了分析研究。
1 教改實施前的準備
1.1 授課計劃的制定:2003-2004學年第一學期，我們承擔了三年制國家級示范性專業(yè)(機械制造工藝與設(shè)備“先進制造技術(shù)”方向)學生的《數(shù)控加工技術(shù)》課程教學任務。根據(jù)教改后的教學大綱，結(jié)合現(xiàn)有實驗設(shè)備和實驗設(shè)備使用原則，我們制定了新的授課計劃。相對教改之前增加了實驗內(nèi)容、手工及自動編程內(nèi)容，相對淡化數(shù)控機床結(jié)構(gòu)分析。時間安排上也作了調(diào)整，以前將數(shù)控車床的編程放在一起講，講完之后再講數(shù)控銑床的編程，同學們很容易遺忘前面學的車床編程內(nèi)容。現(xiàn)在，將編程分為基礎(chǔ)篇和提高篇，將數(shù)控車床和數(shù)控銑床穿插在其中，不斷地提高學生的編程能力。
1.2 教學內(nèi)容的準備:因為教學大綱和授課計劃作了充分調(diào)整，本學期我們重新對課程內(nèi)容進行備課。講稿內(nèi)容中增加了專業(yè)英語，從原版的數(shù)控教材中摘錄了一些數(shù)控知識，對數(shù)控專業(yè)詞語也作了英語注釋。教學過程中，對一些喜歡英語的同學來說，他們非常喜歡這樣的形式，平時在與同學們的交流中已得到及時反饋。
思考題及習題的準備也很有必要。通過布置思考題及習題，讓學生在學習之后有個思考和消化的過程。
自動編程內(nèi)容和V-CNC程序驗證內(nèi)容的準備。自動編程內(nèi)容讓學生開拓視野，在學會手工編程基礎(chǔ)知識之后，提高技能，讓學生了解復雜零件的自動編程過程，以適應社會發(fā)展的需要。程序的編制需進行驗證，使用V-CNC虛擬仿真軟件，讓學生在上機床操作之前，先對操作環(huán)境，加工過程有個全面的認識，在仿真過程中發(fā)現(xiàn)問題，避免操作時發(fā)生碰刀、過切等錯誤。為此為學生準備了MasterCAM9.0和V-CNC的補充教材和CAI課件。
在教學內(nèi)容中強化編程，特別在編程時讓學生必須考慮工藝問題，使學生在學習編程時懂得了工藝路線的確定、刀具的選擇和切削用量的設(shè)定方法，為期末的實訓作好準備，也為社會輸送能盡快適應數(shù)控機床操作崗位的人才作好準備。
2 教改實施
采用行為導向的教學方式:我們盡量采用行為導向的教學方式．讓學生有更多自主學習的機會。在開學之初，將授課計劃發(fā)給學生，讓學生知道本學期的學習內(nèi)容和教學進度，對于認真學習的同學，可以讓他們做到課前預習。另外，還采用了布置自行研究課題的形式，在教學中部分采用以學生為中心的課堂教學方式，結(jié)合一些多媒體的教學方法進行編程知識的教學，并加強實驗、實訓環(huán)節(jié)，采用傳、幫、帶的方式進行實踐教學。
(1)自行研究課題:在學期開學初，我們就將課題內(nèi)容公布給學生，并告知學生如何做、為何要做。學生在學習本課程的同時，能夠在課外翻看一些數(shù)控資料，在課余老師還曾帶學生去上海新國際展覽中心觀看工業(yè)設(shè)備展覽。期中，讓已經(jīng)做好課題論文的學生在課前用5分鐘左右時間向同學介紹，期末時全部上交規(guī)定字數(shù)的小論文。
自行研究課題讓學生學會了收集資料、使用資料，學會了專業(yè)論文的書寫方式，更重要的是使他們了解了數(shù)控加工技術(shù)的最新發(fā)展方向，并激發(fā)部分同學對數(shù)控的學習興趣。讓學生在課外積累數(shù)控相關(guān)知識，擴大知識面，充分發(fā)揮了學生的主觀能動性。
(2)在教學中逐步滲透以學生為中心的課堂教學:《數(shù)控加工技術(shù)》課程教學內(nèi)容較新，技術(shù)發(fā)展較快，但因為班級學生人數(shù)很多(每班有50左右的學生)，也因為傳統(tǒng)的學習方式在學生心中根深蒂固，教學作大規(guī)模的改變也許會影響教學效果，所以，我們只在幾次課堂教學中選部分內(nèi)容進行試點。
我們沒有作大規(guī)模試點的另一個原因來源于事先的調(diào)查研究。在調(diào)查中我們知道只有3％-5％的學生有預習習慣，12％-27％的學生在老師布置預習作業(yè)時會預習，人數(shù)不到一半，讓學生主動學習有些困難。在本學期的實施過程中確實也遇到了阻力，一般每堂課結(jié)束，老師會告知學生下堂課的內(nèi)容，希望學生能進行預習，特別有兩次老師布置了預習題目，但結(jié)果也只有8％-11％的學生有預習習慣，21％-31％的學生完成了老師布置的預習作業(yè)。
雖然主動參與的同學不到一半，但也不能放棄嘗試。我們鼓勵完成預習作業(yè)的同學上臺講解．并提出他在預習中遇到的問題，大家一起解決，最終老師給出結(jié)論。通過幾次嘗試，學生的積極性有所調(diào)動，課堂氣氛活躍了許多。上臺講解既能鍛煉學生的表達能力，又能使教師了解學生對知識的掌握程度。
其實學生是喜歡這種形式的，因為在調(diào)查中可以看出，有66％-71％的學生喜歡互動式的教學方法，只是他們只想活躍課堂氣氛，但還不知道自己怎樣參與。通過進一步的引導，相信會收到更好的效果。
(3)多媒體教學方法:根據(jù)不同的教學內(nèi)容，我們采用不同的教學方式。在自動編程內(nèi)容的教學中，我們采用多媒體的教學方法。同學們能在計算機上直接看到自動編程的過程，從CAD設(shè)計、工藝參數(shù)的設(shè)定、刀具軌跡的生成到實體的仿真加工，最后通過后置處理，生成能夠直接在數(shù)控機床上使用的NC數(shù)控程序。教學過程中教師先作多媒體教學演示．后讓學生自己動手操作，讓學生自己體會自動編程過程。因為課時的關(guān)系，自動編程的教學在該課程中只能起到拋磚引玉的作用。
(4)加強實驗、實訓環(huán)節(jié):實驗、實訓一直是深受學生喜歡的教學環(huán)節(jié)．學生確實在這一環(huán)節(jié)能鞏固數(shù)控加工知識并進一步學到一些實踐知識。我們以行為導向的教學模式為依據(jù)，盡量多為同學提供自我參與的機會。在批改學生的數(shù)控程序上，也相對傳統(tǒng)模式作了改革。對每位同學批改所有的數(shù)控程序，將花費任課老師大量的時間，再認真也難免會有所疏漏，沒有指出學生的錯誤，將誤導學生。為此，充分利用先進資源，將更有效地提高教學質(zhì)量。對于學生所編的程序，要求學生在計算機房用 V-CNC虛擬仿真軟件進行驗證，老師在計算機房進行輔導，并對驗證結(jié)果當場評分。
在實驗環(huán)節(jié)中，我們要求每位同學完成指定的五個實驗，并完成實驗報告。實驗的教學方式采用傳、幫、帶的形式，第一批由老師講解并演示，以后的幾批同學均由他們上一組中的同學進行帶教，老師只在一旁作指導。這種方式使學生參與的機會更多，發(fā)現(xiàn)的問題也更多，學到的實踐知識也更多，實驗效果良好，得到同學們的認可。
實訓這一環(huán)節(jié)完全貫徹了行為導向的教學方式。實訓是提高數(shù)控加工技術(shù)、綜合驗證數(shù)控加工能力的一個重要環(huán)節(jié)。大部分學生比較重視這一環(huán)節(jié)。因為在這一環(huán)節(jié)，學生能學到很多實踐知識．并把所學知識融會貫通。實訓時，老師布置加工任務．要求學生對所給的零件安排加工工藝路線，設(shè)定切削用量，從毛坯開始，編制合理的程序．獨立完成整個零件的加工，并將尺寸和表面粗糙度控制在要求的范圍內(nèi)。為盡量減少事故的發(fā)生，要求學生必須事先在仿真軟件上驗證加工軌跡．再上機床進行加工。通過獨立完成整個零件的數(shù)控加工，學生系統(tǒng)地掌握了數(shù)控機床的操作和數(shù)控編程及加工知識，很多同學在課程結(jié)束之后，參加勞動部組織的數(shù)控中級工能力考試．獲得了數(shù)控中級工證書。在實訓時同時強調(diào)安全知識及安全的重要性，避免事故的發(fā)生。實訓效果良好，滿意度在逐年增加。
3 教學改革結(jié)果分析
教改是否成功，只有通過具體實施，并進行比較研究總結(jié)，才能真正得出結(jié)論。在本學期進行教學改革之后，我們將《數(shù)控加工技術(shù)》課程學習情況問卷發(fā)給學生填寫，得到了一定的信息反饋?，F(xiàn)將教改前和教改后的學生學習情況反饋進行比較，結(jié)果如附表一所示。從表中可以看出，通過教改，在學生的信息反饋中已取得了一些滿意的效果，具體表現(xiàn)為：
(1)教學改革在總體上得到認可，學生中認為學習效果很好的同學由原來的18％提高到 51％。
(2)教改中課程內(nèi)容的安排更趨合理，學生對課程內(nèi)容的興趣由原來的30％提高到57％。
(3)專業(yè)英語和自行研究課題的加入得到部分要求上進的同學的認可，各班的反映情況不一，歡迎的比例在34％-60％。
(4)教改之前，學生對自動編程內(nèi)容感興趣，希望學；教改之后，通過對自動編程內(nèi)容的接觸，學生們?nèi)员硎境鰪V泛的受歡迎程度。
(5)在實驗、實訓時間和內(nèi)容的安排上，從數(shù)據(jù)就可看出，學生的滿意度在提高，只是因為學生人數(shù)較多(機0121班學生50人，機0122班學生48人)，實驗設(shè)備較少(三臺數(shù)控車床、二臺數(shù)控銑床、一臺加工中心)，以及學時的關(guān)系，學生對實驗時間和實驗內(nèi)容還有更高的要求。
因為教改之后，學生學習的知識點有所變化，考卷的形式和知識點的分值安排也有所變化，考試的總成績不一定能評價教改結(jié)果，所以．我們將教改之前學生編程能力與教改之后學生的編程能力作了一個比較。教改之前，學生在期末的考試中對編程題的失分率高達42％，考試成績不太理想。教改之后，學生在考試中編程題的失分率下降到28％，學生編程時能主動考慮工藝問題，大大提高了所編程序的實用性。
摘要：在油壺模具的設(shè)計與制造中應用CAD/CAM集成技術(shù)，有利于縮短油壺生產(chǎn)周期。本文針對油壺模具在微機上實現(xiàn)基于Pro/ENGINEER的CAD和MasterCAM的自動編程進行研究。首先，在簡要論述模具設(shè)計的基礎(chǔ)上，重點闡述了油壺、油壺模具的3維參數(shù)化特征建模以及油壺模具2維工程圖的建立；其次，利用MasterCAM對油壺模具的數(shù)控自動編程進行了全面論述，包括油壺模具加工邊界的建立、加工方法和數(shù)控編程方法的選擇、刀具的選擇、油壺模具數(shù)控加工工藝分析及處理、數(shù)控自動編程中的刀位驗證和后置處理。
關(guān)鍵詞：CAD/CAM；Pro/ENGINEER；參數(shù)化；數(shù)控加工工藝；后置處理
The CAD/CAM For Plastic Moulds of Oil Can On Industrial
Abstract: The CAD/CAM integrated technology apply in the oil can mould design and manufacture helps shorten oil can production cycle. This article carry out research on the oil can mold which can come true Pro/ENGINEER CAD and the automatic programming conducts of MasterCAM with the microcomputer. First, in briefly elaborates in the foundation which the mold designed, the key point elaborates the oil can, the oil can mold 3D parameterization characteristic modelling as well as the oil can mold two-dimensional schedule drawing; Secondly, carries on the comprehensive elaboration using MasterCAM to the oil can mold numerical control automatic programming, including The oil can mold processes the boundary the establishment, the processing method and the numerical control programming method choice, the cutting tool choice, in the oil can mold numerical control processing craft analysis and processing, the numerical control automatic programming knife position confirmation and the post-processing.
