数控铣床实训总结范文

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一、科学设置课程，掌握理论基础

《数控铣工》m然是一门课程，但里面涉及的专业知识非常多：读零件图、工艺分析、程序编制、机床操作、尺寸测量等等，与众多数控课程是紧密联系的。学校和专业部必须要有远见性的目光，科学开设课程，循序渐进，才能让学生打下坚实的理论基础。

1.机械制造行业通常是根据零件图进行技术交流和生产，因此读懂零件图是关键。看懂零件图所表达机件的结构，分析机件各部分的尺寸标注，并且要注意是否带有公差，是否有表面粗糙度要求。开设《机械制图》《公差配合与极限测量》课程，能很好地帮助学生掌握读图技能。

2.制定正确、合理的加工工艺路线，加工工艺路线中的工序划分，加工顺序的安排和走刀路线的确定是对编制程序的充分准备。

目前的教材里面关于加工工艺分析的案例相对较少，往往造成师生的忽视和舍弃，只注重程序编制和加工，遇到复杂的零件时就会束手无策，不会加工。因此在教学过程中，可以结合使用《金属切削刀具》《数控加工工艺及编程》，强化分析工艺路线的教学。增加确定工艺路线的例题，在讲解时先让学生写出工艺路线，然后讲解如何根据它们编出程序。

3.数控铣床作为新一代的加工设备，具有先进性、高效性，但对操作者的素质要求也很高，否则极容易造成机床损坏甚至出现安全事故。数控铣床和普通铣床有很多的相同之处，例如切削用量的选择、工件装夹方式、加工工艺、夹具设计等。开设《铣工实训》课程，让学生先熟悉铣床加工原理，加工流程，为学习数控铣工做好技能准备。

4.在编程方面，可根据学校实际情况开设一到两门软件编程课程，如我校开设了《MasterCAM X4》和《CAXA制造工程师2013》。根据不同类型的加工零件，可灵活选取更合适的程序编制方法，多样式的训练大大提升了学生的编程能力。

5.在开设数控铣工实训之前，有必要开设一门《斯沃数控仿真加工》课程。目的是使学生在理论学习和车间实训之间增加一个非常好的缓冲阶段。该软件很好地模拟数控铣床的加工环境，让每个学生都可以通过电脑进行模拟操作，不存在任何的安全问题，学生可以大胆地、独立地进行学习和练习，同时解决了车间设备较少的问题。

二、培养学习兴趣，提高教学效率

中职学生基础知识薄弱，学习积极性较低，学习自信心也相对缺乏，学习《数控铣工》这门综合性极强的课程会感到相当吃力。尽管科学地开设了课程，但是如果学生学不进去也就一切徒劳。笔者认为培养学生的学习兴趣，提高学习热情，是学好这门课程的有力保障。

1.建立和谐的师生关系

传统沉闷、死板的教学方式，很难让学生对学习产生兴趣。要让学生喜欢这门课程，首先应建立和谐的师生关系。教师通过营造轻松愉快的学习氛围，尊重中职生的个性发展，不挫伤他们的自尊心和积极性，适当给予积极的评价和鼓励，学生慢慢就被这种氛围所感染，认真投入到学习中去。

2.讲解先进制造技术，激发学生求知欲

中职学生对数控制造技术的了解通常来源于课堂教学，课本文字的叙述很难让学生产生深刻的认识。笔者利用多媒体平台教学资源，寻找很多与教学相关的先进制造技术视频和资料，给学生先讲解课堂内容的理论知识，然后播放相应的视频，学生们看得惊叹连连，兴奋不已，明白到学习这些内容能应用到这么先进的技术层面上，激发了求知欲，迫切要学好知识。

3.注重实训，实施奖励制度

训。比如介绍数控铣床操作面板，单看书本图片收效甚微，可以利用斯沃数控仿真软件让学生进行模拟操作，或者直接进入车间让学生进行实物演示，学生自然会深刻牢记。另外，可以用数控作品奖励学生，比如用数控铣床雕刻一个精致的图案，数控车床加工一个小奖杯，线切割加工一句励志的话，小小的鼓励却从内心深处打动学生。

三、合理安排实训，实现教学目标

学生要真正掌握好《数控铣工》这门学科，必须要到车间实训，锻炼加工技能才能学到真本领。考虑数控铣床数量的限制及学生的实际情况，应该制定严格的管理制度，合理安排车间实训，确保实现教学目标。

1.安全教育

数控铣床作为机械加工设备，如果操作稍有不慎不但会损坏机床，还很容易出现安全事故。教学工作应当把学生安全放在首位，实训前必须进行安全教育，让学生了解安全操作规程，遇到紧急情况如何处理，保证安全事故为零。

2.实行小组实训制

数控设备数量有限，不能满足每人使用一台机床的需求。根据数控铣床的数量将班级学生分成对应的小组，每个小组成员应当合理安排，让实操性强的学生作为小组长，监督和辅助组员进行实训，汇报小组实训报告。既减轻教师的负担，也提高了教学效率，同时减少安全事故的发生。

3.布置实训任务，考评和总结

每一次的实训课，教师都应该根据教学内容布置相应的实训任务，绝不能有走过场的心理马虎应付。根据任务的难度制定加工时间，在实训过程中适当提示和帮助。实训完毕后对实训结果进行考评，师生共同总结实训心得体会，对成功之处给予肯定和表扬，对不足之处给予指正和鼓励，做到每一次实训课都切实掌握好知识点。

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1 引言

《数控铣实训》是一门实践性很强的专业课程。通过这门课程的学习，不仅要求学生掌握相关的数控铣床加工编程理论，同时还应具备数控铣中级工实践技能水平。实训课程是实现学有所用的重要途径，实训课程的改革与建设是专业改革和建设的基础。在国家对数控人才大量需求的前提下，我们在数控铣实训课程的改革中引入情境设计教学法，按照校企合作、工学结合、情境导向、任务驱动的课程改革模式，对数控铣实训课程中的教学方法、过程及内容进行了重新整合，以情境模块为主体，以综合培养为目标，改革的主要目的是使学生获得职业能力，满足当今社会对数控人才的需求[1]。

2 情境教学法的设计及理念

情境教学法主要以情境为主体引导学生正确的学习方向，使学生由被动学习转为主动学习，采取教中学，学中做，以学生为中心，工作过程系统化的教学方法，科学的教学设计，将学习内容转化为具体的情境，通过过程考核来检验学习效果[2]。

3 情境教学法的实施步骤

情境教学法是在任务明确的情况下，将学习内容转换为具体的情境模块[3]，在设计学习情境前，应熟悉本专业教学计划，掌握本领域的能力目标和教学内容，教学内容即是每个学习情境的具体体现，将教学内容划分为七个学习情境，通过这些学习情境的设计培养学生适应各个岗位的能力。

3.1 布置

组织教学：布置实训任务，分组、站位、分工

实训目的：分析图纸，了解加工技术要求、参数、工艺等

3.2 优化

组织教学：听取采纳学生意见和建议、协助学生完成工艺过程的制订

实训目的：工艺分析与工艺路线设计、工件装夹定位

3.3 计划

组织教学：制订加工计划，分析加工中的重点和难点

实训目的：编制加工工艺规程和加工程序，通过图形仿真模拟校验加工程序

3.4 实施

组织教学：装夹、找正、对刀建立工件坐标系、建立刀具半径补偿值、工件加工

实训目的：零件加工、机床维护保养、团队合作

3.5 检测

组织教学：通过自检、互检、教师抽检的方法检测工件

实训目的：零件检测、分析误差原因

3.6 考核

组织教学：程序编辑、对刀建立工件坐标系、加工方法以及知识点采取过程考核

实训目的：能够独立操作机床完成工件各工序加工

3.7 总结

组织教学：根据学生实际情况针对加工中典型问题进行集中讲解，分析零件加工质量

实训目的：自我总结在加工过程中存在的问题，分析零件加工质量并提出改进措施，填写实训报告

4 情境模式教学内容的设计

教学内容的设计容下：

项目名称：平面凸廓类零件工程图

教学目标：

（1）掌握数控铣床程序的编制与调试数控加工程序。

（2）掌握数控铣削加工工艺的制订。

（3）能够正确选择刀具、夹具、量具以及切削用量的确定。

（4）掌握数控铣床刀具补偿功能的正确使用以及刀补值的计算。

（5）掌握零件质量的检验与分析。

下面以平面凸廓类零件为例零件如图1所示

能力目标：

1 专业能力：

（1）会选择轮廓铣刀

（2）会编制轮廓零件加工程序

（3）会操作机床铣削轮廓零件

2 方法能力：

（1）会编制轮廓零件数控铣加工工艺

（2）会检测分析轮廓精度及补偿

3 社会能力

（1）培养独立分析和解决问题的能力

（2）培养团队协作能力

4 教学方法

任务教学法、情境教学法

5 教学组织

全班40-50人分两组，每一组分成四小组，由两位实训指导教师共同指导。

6 教学环境

标准化实训中心

7 教学资源

数控铣床

8 教学内容：

（1）数控铣床编程以及程序的调试过程

（2）零件铣削加工工艺的制订

（3）零件加工刀具、夹具、量具的选择和切削用量的确定。

（4）刀具半径补偿功能的应用以及粗、精加工刀补值的计算

（5）工件检测与质量分析

（6）常用编程指令介绍

（7）设备维护与保养常识

教学重点、难点：

（1）常用编程指令介绍

（2）数控铣加工编程的基础知识

（3）刀具半径补偿功能的应用

（4）工件质量问题分析以及处理方法

学生应具备的能力：

（1）具备读图能力

（2）具备机床的基本操作能力

（3）工件检测与质量分析以及解决方法

5 结束语

采用情境教学法，教师除具备基本的教学方法之外，教师还应学会变通，根据实训过程中的实际情况和每个学生的差异进行针对性的教学指导，以学生为本，将理论与实践结合起来，使学生掌握专业操作技能的同时，不断提高学生的独立思考能力以及创新能力。实训教师应该加强巡回指导，重视学生反馈，加强过程管理，加强安全防范意识，加强学生动手能力，针对动手能力较差或不愿意动手同学应采取引导措施。 数控铣实训对于学生是学习的过程，对老师是不断提高的过程。教师在教学中要关注专业动向不断改进教学模式，完善教学方法，不断提高教学质量，为社会培养出更多理论知识扎实，实践本领过硬的优秀人才。

参考文献

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万能分度头不仅是普通铣床的夹具，也是数控铣床，尤其是三轴数控铣床常用的夹具之一，在数控铣床上使用万能分度头是，经常需要学生根据所给的具体任务（通常是需要对轴类零件进行分度操作）的需要对分度的公式进行计算，从而计算得出手摇柄需要转过的圈数，而这个参数往往不是整数，所以就需要计算分度盘的孔数。所以错误率就会出现，为了能够将孔圈精确的数清，操作者需要全神贯注的点个数，面对密密麻麻的小孔，操作者很容易出现点错孔的情况。所以，作者在平时的数控铣床教学过程中，想出了给孔盘进行分区的点子，具体如何实现，我们需要根据现有工件的加工方法来定，而且也要考虑到现场的具体技术条件。

1 新型万能分度盘的改进设计设计思路

“分区”设计思路是设计过程中的核心，我们将新型孔盘的开发主要思路就是将分布在同心圆上的孔，进行同数同区同色的规划方法，即，将若干个（5个或者10孔圈）相邻小孔组成一个小组，然后使用同一种颜色进行标注出来，目的是能够让机床操作者能够快速的分辨出同一颜色下的孔圈数目。

在开发的过程中，设计者将显眼的颜色进行区间相差，进一步提高初学者在使用过程中的分度效率，比如，在使用分度头进行分度时，操作者需要要过12个孔圈数，那么他只需要快速要过两个区间，让后在第三个区间上点击两个孔圈即可快速实现上述操作，简单，明了，而且不容易出现差错。

与此同时，我们在该产品开发的过程中，还将各同心圆的孔圈数目清晰的标注在显眼区域，相比原来的暗色钢印要进一步人性化。尤其是在光线较暗的情况下，尤为方便，虽然此处只是一个小小的优化设计，但是从实训效果来看，操作效率明显提高，成效显著。

2 我们在使用这种新型分度盘时需要注意的事项

2.1 操作者需要精确控制计算精度

在使用这种特殊的数控铣床夹具――万能分度头之前，操作者需要根据加工要求进行严密计算，确定合理的孔圈数目，这是正确加工工件的前提，比如我们需要对一正六角工件进行加工，得出的结论是手柄需要摇动六又三分之二圈再加工下一个面。那么操作者就需要对计算出来的数值进行合理化处理，找出三的倍数，然后在孔圈上进行寻找相应的孔数，与万能分度盘进行合理化对应。这一环节需要操作者对计算公式的熟练运用和良好的计算能力。

2.2 分度操作要精确

根据作者的教学经验，初学者，尤其是在校学生，在使用分度盘时，常常出现少数一个孔圈情况的发生。就其原因，原来是孔圈数和孔距数概念之间的混淆。在使用万能分度头教学时，我们需要加强对学生孔圈距概念的强化。在统计孔圈数时，所以，我们常常可以采用从第二孔开始点起的方法来确保分度精度的保证。

2.3 操作者摇动速度要缓和

在完成计算和分度叉的定位后，数控铣床操作者需要将定位插销相应的小孔之内，而在操作过程中，操作者经常会由于摇过头情况的发生，教师需要提醒学生避免这一情况的发生，如果出现了这种情况，操作者需要将手柄反方向摇动，如果需要进行第二次摇动，应该摇动到对应的小孔之内。从而消除齿轮间隙的影响。

2.4 在摇动分度叉时要避免分度盘表面划伤

在使用该项创新技术中，分度盘表面分区处理是其最基本的特征之一，分度盘的表面颜色光洁度直接影响着材料的耐腐蚀程度，而且对操作者使用过程中效率提升也有着直接的决定作用，因为操作者的目测孔圈直接决定着操作的精度和效率。所以在教学过程中，教师需要提醒学生避免分度盘表面销转动的过程中划伤。让学生养成良好的操作习惯。

3 设计使用总结

数控铣床夹具―新型万能分度头虽然是铣削加工最常用的附件之一，但其使用过程中的这一缺点却一直得不到解决。而我们教师团队在这一课题过程中的研讨和成功开发，对这一附件使用效率和使用精度的提升起到了比较好的效果。作为数控实训教师的我们，只有不断加强创新，勤于思考，才能够不断解决实际生产和教学过程中的困难，我们将继续开拓创新，争取获得更大进步。

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一、数控加工实训的特点

数控加工实训以编程基础知识和典型数控设备编程使用知识为保障、以具备数控加工技术应用能力为目的。实现实践教学中的基本编程方法、机床加工调整等内容与理论教学相互渗透，形成既符合教育教学普遍规律又兼顾生产现场操作规范的较完整体系，体现高等职业教育的培养特色。

1）数控加工实训教学对学生的基础知识要求比较严格，既要具备普通机床的操作技能，又要具有技术含量较高的编程知识，所以在进行数控实训教学之前需要对学生的先前能力水平进行评估、鉴定。

2）数控加工实训教学的实施有别于普通加工实训教学一人一机的操作模式，一般采用3―4人操作一台数控机床，所以在考查学生的个人能力的基础上必须考查团队的协作能力，而且团队协作能力的考核应该占据主要方面。

3）数控加工实训教学的内容相对来说难度较大，实施起来较为困难，所以需要分阶段、分层次设置，采用循序渐进、螺旋上升的渐进式目标教学法，更利于学生的专业技术应用能力的培养。

4）在数控加工实训教学中，教师与学生通过边教、边学、边做来完成教学过程，让学生在生产环境中进行综合性的技术训练，在生产实践过程中发现问题、思考问题、分析问题、解决问题，充分调动学生的积极性与主动性。

5）有利于创新精神与培养创新能力。对数控加工实训教学目标进行分段实施，由于实训项目较大，加工方法和加工程序都具有不唯一性，第一阶段按指导书规定要求进行，第二阶段部分按指导书规定要求进行，其余自行设计方案实施，第三阶段按项目目标自行设计方案实施。

二、数控加工实训教学框架的设计

以前的数控加工实训实施主要采用以下的教学模式：知识点讲授、图纸分析、学生编程练习、操机实训、实训总结。

采用以上的教学形式，只是实现了知识的简单传授，没有发挥学生的主动性，能力也没有得到充分体现，这就是为什么学生在实训过程中经常感觉无事可做，做无目的的一个根本原因所在。为了解决这个问题，就需要突破传统的教学方式，采用典型零件为载体基于工作过程的实训教学模式。

采用这样的实训教学模式，学生始终处于教学的主导地位，教师的作用只是辅助学生完成工作过程，提供相关知识点的传授，对学生而言，这样的学习非常具有针对性，同时学生在实施这个完整的工作任务中，又能够把所学到的知识点都串连起来，这样学习就更具有针对性和系统性。在任务的每个环节里都有体现能力标准的鉴定考核措施，对学生团队在每个工作环节里反映出来的能力做出及时的、有效的、正确的评价，形成了一套先前鉴定、形成性鉴定、终结性鉴定、能力综合评价为一体的完整考评体系。

三、数控加工实训教学的具体实施

数控加工实训教学的实施过程就是完成典型任务，从相关知识点传授到考核鉴定技能水平的过程。

1.相关知识点的传授

对数控加工实训教学工作过程中会涉及相关知识点的讲解制定理论课堂计划，讲授过程采用“讲解、示范、模仿、练习、反馈”的教学五步法。教学五步法是在“四步教学法”的基础上增加了反馈环节，这样形成一个闭环系统，利于掌握情况有针对性地解决问题，同时也可以使知识得到不断更新，促进教学质量的提高。

2.完整的考评体系

先前能力的考评

以典型工作任务的形式开展数控加工实训教学，首先对参加学习的学生涉及实训教学有关的先前能力进行鉴定，填写先前能力鉴定表。表格里的内容反映出即将要开展的实训课程所需要学生具备的能力，教师就根据反映出的情况对完成工作任务所需要的相关知识点进行总结归纳，在实训过程中给学生进行讲解。

形成性考评过程

在咨询―计划―决策―实施―分析―反馈的整个工作流程中，都设定了需要达到的能力标准，能力标准以记录表格的形式体现出来，记录表格的过程就是记录整个实际操作的过程，对工作过程中对表格记录和动手能力的考核就形成了形成性鉴定，同时也对学生在团队合作中体现出来的职业素养进行考核评价。

终结性鉴定

完成了以上的典型任务的工作流程后，小组成员讨论填写总结报告，总结加工过程出现的问题、零件的质量、与预期加工相比加工进度等等问题，最后向实训教师汇报答辩，这样也就完成了工作流程的最后一个环节――总结和反馈。

四、以数控铣床加工为例展示实施效果

按照上述的数控铣床加工实施模式，我们对我校04数控503班的数控铣床加工实训进行了一次探索性尝试，获得了宝贵的第一手资料，以平面加工为例，展示新的数控铣床实训模式（资料包括：平面加工课堂计划、小组鉴定清单、小组生产实施计划、小组生产实施操作流程、小组生产实施总结、个人实训总结），同时在完成加工后对每个小组的各个环节的实施效果进行了数据分析，定量地评价出每个小组的完成情况。

五、实施的意义

在职业技术教育快步发展的今天，社会对技能人才的需求不断增加，同时也对技能人才提出了更高的要求。学生技能的培养离不开实训教学的可靠保证，创新教学方法的运用是实现这个保证的基础。我们借鉴了澳大利亚和德国职业教育的先进理念和成功经验，结合自身特点，量身定做出一套新型数控电加工实训教学模式。建立在基础上的技能人才大厦是否坚实、壮观，还要看能否对其有效地把握和应用，这里面大有文章可做，大有潜力可挖。

该研究项目注重能力培养，强调结构体系完整、科学、合理，实践与理论的统一，发挥学生的自主性，通过解决工程问题，突出实践应用能力、创新能力的培养。从该研究项目的试行情况看，它对提高我校机械工程类专业学生的数控技术综合应用能力，适应制造业新技术发展的要求，拓宽毕业生就业渠道，真正实现“双证制”教育，办出专业特色，起到了巨大的推动作用。

参考文献：

［1］教育部.教育部关于以就业为导向 深化高等职业教育改革的若干意见，2004.

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随着计算机技术不断发展，数控机床的发展也日新月异。由于数控机床的大量使用，社会急需大批能熟练掌握现代数控机床操作的技术人员。我国近几年数控机床虽然发展较快，但与国际先进水平还存在一定的差距，数控人才的培养不论在数量上还是质量上都有待于大力提高。实训教学是我院教育的重要环节，关系到学生专业知识技能的掌握程度。实训教师的恰当指导，是学生学习少走弯路，更快更好地掌握技能的关键。笔者结合本院校数控实训教学就数控铣床实训教学谈几点心得。

一、精心准备第一次实训课内容

熟话说：兴趣是做好事情的前提。要最大程度上激发学生对数控实训的兴趣。兴趣是影响学生学习的一个重要因素，如何提高学生的学习兴趣对学好课程是至关重要的。往往是学生刚接触新的工种的时候，学生学习的兴趣很高，但是有时候不能坚持下，因此，作为数控实训老师，第一次课的好坏会直接影响学生今后的学习兴趣、工作态度以及理想志向的培养与树立。笔者通常用以下方法来引导和教育学生。我院参加数控实训的学生都是在大二、大三的学生，他们即将面临的问题是——就业。抓住他们这个心理，为了能让他们毕业后能找到满意的工作，给他们播放视频介绍数控机床出现的背景、发展历程、生产特点以及未来的发展趋势让学生知道数控加工技术是现代机械制造的新手段，它具有加工精度高、质量稳定、加工适应性强、生产率高、劳动强度小等特点。让学生知道现在所学习的、未来所从事的是一项有技术含量的专业，不但社会地位高、劳动强度低、工作环境舒适，而且工资待遇不菲。让他们对未来充满信心，从而激发他们的学习自觉性和主动性。

第一次上课快要结束的时候要特别强调安全操作，规范操作、文明生产的必要性，让他再看几个安全事故的视频，让他们从心底知道安全操作的重要性。让学生认识到安全文明生产是未来幸福生活的根本前提和保障。养成文明生产的良好习惯和严谨负责的工作作风，不断培养较好的职业素质。

二、采用边教边学的教学方法

我把理论课放在数控铣床的旁边上课，边上理论边讲解，学生有不懂的或不理解的内容，直接到铣床的边讲解，问题在现场解决，这样学生上课就能更好、更快的掌握数控铣床的操作。

三、积极推进数控加工仿真系统的教学

数控加工仿真系统具备对数控机床操作全过程和加工运行环境仿真的功能。教师可以通过数控编程的教学来完成各加工操作过程的教学，使原来需要在设备上才能完成的大部分教学功能在这个虚拟制造环境中实现。在学生掌握一定的工艺和编程的基础上，在机房运用数控仿真软件对实训项目进行模拟加工。在此过程中，教师可以使学生对机床的面板有进一步的了解，并能通过仿真结果检验刀具轨迹、程序编写是否正确。由于运用数控仿真软件大部分实训内容可先通过仿真软件实现，这样就可以为下一步学生实际机床操作打下良好的基础，使实训的效率和速度都得到大幅度提高。此外，出于现实的考虑，在学生中全面开展数控加工仿真系统的教学，将它作为上机实训前一项必备的预备功课，将会使学生在理论学习与上机床操作之间增加一个非常有益的缓冲阶段，从而大幅度降低学生由于对机床不熟悉而导致的错误操作，这对于学生的安全、机器的保护与材料的节约都是非常有益的。

四、教学中不忘加强安全教育

在实训教学中安全教育是非常重要性的，我院工程训练中心做到了“安全第一，提高技能”的宗旨。我院数控实训教学是完全按照企业一样的安全培训，上课之前要上安全教育课，在实际实训中，仅仅有安全知识是不够的，必须把学到的知识运用到实际中去，因而还要十分重视安全技能的教育和训练。安全技能是从实际生产过程中总结提炼出来的，一般情况下，都以学习、掌握“操作规程”等来完成，有的通过教育指导者的言传身教来实现。但无论用什么方法，受教育者都要经过自身的实践，反复纠正错误动作，逐渐领会和掌握正确的操作要领，才能不断提高安全技能的熟练程度。

结束语：

几年的数控机床实训教学让我知道了数控实训教学不仅仅是一门课程，还是学生为自己将来幸福美好的生活打下坚实基础的重要阶段。实训教师还应注意学生兴趣的启发与引导，注重学生文明生产和安全操作习惯的培养，精心设计安排实训内容，提高实训教学质量。

参考文献：

[1]张贻摇《数控技术技能训练》北京理工大学出版社.2011.3

[2]张南桥《数控技能实训教程》机械工业出版社.2009.2

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1.1合理安排数控机床实训的时间

由于机械工程实训总学时的限制，青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多，在训练时间的安排上，数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天，这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术，和普通机床的实训相比，讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2，让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2，使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之，实训的重点虽为实践，数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。

1.2合理安排数控机床实训的内容和方法

在数控机床实训中，操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解，只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等，然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一，机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念，它们的作用是什么，必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的，刀具沿程序指令的刀路运动切削工件，刀路的位置必须使用坐标系描述。所以，首先讲清各种坐标系的概念，进而才能讲清对刀等关键的概念，才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成，各有侧重，通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容，重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习，学生可具备基本的编程和操作能力，为了提高学生的实训兴趣和创新意识，可以让学生自己设计一个简单的零件，自己编程，经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字，如“欢迎实习”等。

1.3手工编程和自动编程

数控编程分手工编程和自动编程，形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上，应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容，通过手工编程加工简单的小零件，是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展，CAD/CAM在机械加工中的广泛应用，计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制，这部分的内容较多。所以，可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看，边演示边讲解，讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程，然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的，常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限，数控机床价格较贵，配备的数控机床的种类和数量有限，平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾，可以安排一定的时间，让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排，让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多，时间相对较少，一定要制订详细可行的实训计划，明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然，教师指导学生也会有条不紊，顺利完成实训任务［5］。

2演示教学法的应用

2.1什么是演示教学法

由于机械工程实训总学时的限制，学生不可能自己动手操作每一种机床，特别是一些比较危险、贵重和精密的设备，比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾，基于学校的实际情况，采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法，然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法，解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾，还可以给学生打下进一步学习研究的基础。

2.2以电火花线切割为例

电火花线切割属于特种加工，特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中，加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同，一般不是采用机械力加工，在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始，应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床，用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时，一定会感到吃惊，想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理，举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时，会发现有时有电火花放电，严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹，甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后，再讲电火花线切割的加工原理，学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法，整个过程大约45min。

3多媒体技术在机械工程实训中的应用

随着计算机技术的飞速发展，计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动，但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到，在学生实习完基本的内容后，可利用多媒体技术补充和总结，会起到良好的教学效果。

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1.1合理安排数控机床实训的时间由于机械工程实训总学时的限制，青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多，在训练时间的安排上，数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天，这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术，和普通机床的实训相比，讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2，让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2，使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之，实训的重点虽为实践，数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。

1.2合理安排数控机床实训的内容和方法在数控机床实训中，操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解，只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等，然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一，机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念，它们的作用是什么，必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的，刀具沿程序指令的刀路运动切削工件，刀路的位置必须使用坐标系描述。所以，首先讲清各种坐标系的概念，进而才能讲清对刀等关键的概念，才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成，各有侧重，通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容，重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习，学生可具备基本的编程和操作能力，为了提高学生的实训兴趣和创新意识，可以让学生自己设计一个简单的零件，自己编程，经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字，如“欢迎实习”等。

1.3手工编程和自动编程数控编程分手工编程和自动编程，形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上，应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容，通过手工编程加工简单的小零件，是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展，CAD/CAM在机械加工中的广泛应用，计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制，这部分的内容较多。所以，可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看，边演示边讲解，讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程，然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的，常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。

1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限，数控机床价格较贵，配备的数控机床的种类和数量有限，平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾，可以安排一定的时间，让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排，让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多，时间相对较少，一定要制订详细可行的实训计划，明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然，教师指导学生也会有条不紊，顺利完成实训任务。

2演示教学法的应用

2.1什么是演示教学法由于机械工程实训总学时的限制，学生不可能自己动手操作每一种机床，特别是一些比较危险、贵重和精密的设备，比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾，基于学校的实际情况，采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法，然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法，解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾，还可以给学生打下进一步学习研究的基础。

2.2以电火花线切割为例电火花线切割属于特种加工，特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中，加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同，一般不是采用机械力加工，在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始，应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床，用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时，一定感到吃惊，想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理，举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时，会发现有时有电火花放电，严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹，甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后，再讲电火花线切割的加工原理，学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法，整个过程大约45min。

3多媒体技术在机械工程实训中的应用

随着计算机技术的飞速发展，计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动，但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到，在学生实习完基本的内容后，可利用多媒体技术补充和总结，会起到良好的教学效果。

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【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）03-0093-01

一 课程认识

依据数控技术专业调研编制《数控专业人才培养方案》，结合数控技术专业技能抽考标准，找准数控编程与操作课程的位置。

1.课程定位

数控编程与操作课程是集中对机械制图、数控加工工艺、工程材料与刀具、机床夹具、测量技术等前期课程的综合应用课程，是数控技术专业的核心专业课程。

2.培养目标

熟悉机床数控系统功能，掌握数控加工工艺与数控编程指令，并能正确应用所学指令编写数控加工程序，熟练数控机床的操作，能够按图纸要求加工出所需零件。

对应就业岗位：工艺员与程序员、数控车床操作工、数控铣床操作工、数控加工中心操作工。

二 课程整体设计

结合课程标准、技能抽考标准与所选教材，将教学主要任务分解为车削与铣削两大模块：

1.车削模块

以薄壁类零件的数控车削加工为主要任务，完成数控车床的基本操作；简单轴类零件的加工；复合循环指令的编程及其加工；内孔的车削编程及其加工；切槽加工；螺纹零件加工；数控车削加工质量控制；综合件加工；轴类零件的编程与车削加工抽考考核。

2.铣削模块

以箱体类零件的数控铣削加工为主要任务，完成数控铣床的基本操作；槽的数控铣削加工；外轮廓的数控铣削加工；孔的加工；数控铣削加工质量控制；箱体类零件的编程与铣削加工抽考考核。

以车削模块为例，主要采用案例教学、教学做一体、问题探究法教学，启发式教学等教学方法。该模块的教学实施与考核评价如下：

教学实施：按单件生产安排其数控加工工艺，编写出加工程序。以小组形式进行，毛坯材料为Φ50×80mm的45钢件毛坯；每个同学发放一个完整毛坯，该毛坯须完成整个零件图纸要求方可提交给任课老师，对于在各单项实施过程中产生的废品，由学生自行分析找出废品原因，并写出书面报告提交给任课老师，共同分析确定该废品产生的原因，以提高生产效率，保证学习质量。

考核评价：（1）个人考核：每组每个同学提交实训工件，工件应该是完成了所有教学项目的成品零件，该零件应符合加工图纸要求，由任课老师根据学生的职业素养、零件加工工艺卡片填写情况，以及按照零件评分标准综合考核学生个人成绩。（2）小组综合考核：以技能抽考题库为依据随机选取抽考题目。每组抽考1～2名学生进行考核。抽考学生代表所在组完成较复杂零件的加工工艺以及编程加工。

学生最终考核以个人考核与小组考核为准，其中之一考核不合格者计为该门课程不合格。

三 教学单元设计——复合循环指令

教学目的：数控车床操作规范要求及安全文明生产要求；车削复合循环指令G71/G70的程序编制与应用；调头加工平端面保证总长；游标卡尺、千分尺的使用及零件质量检测方法。

教学重点：外圆数控车削加工指令 G71/G70；零件的质量检测。

教学难点：调头加工保证总长；零件的质量检测。

教学实施：首先由教师讲解与示范案例，并完成示范工件车削加工，然后学生完成相关任务。具体步骤：读懂工作任务即零件加工图纸；讲解数控车复合循环程序的格式要求与应用；讲解车削加工切削用量的选取以及粗精加工的程序编制；小组讨论完成零件加工方案并填写工艺卡片；编制加工程序以及注意事项说明；分组进行操作练习；教师巡视指导；组内每位同学独立完成零件的加工。

四 课程总结

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二、项目化教学内容的安排

教学内容结合实际岗位需求与国家职业资格标准，以FANUC系统的数控车床和加工中心为对象，以“装配、调试、检测、维修”为主线，以技能训练为中心，以具体的工作任务为载体，采用项目化的方式将五大项目十六项任务有机的统一结合起来。任务的设计依据由简单到复杂，由单一技能到综合技能原则。在每项任务中设置了学习目标，任务分析，必备知识，课后思考与任务，知识拓展等环节。编写了项目化教学教材以及对应的教案、课件、实验指导书和实训报告，并进行课程网站建设，提供给学生自主学习与交流互动的平台

三、项目化教学实施

项目化的整个教学过程中，教师起的作用是资讯的提供者、学习的引导者和指导者，始终要以学生为主体。每个任务都按“任务告知、任务的引入、分析讨论、知识讲解、行动演示、分组训练、交流评估”七个步骤顺序执行。每个任务开始前，教师给学生下发工作单，告知学生任务的目标和要求，学生在课后根据工作单完成执行任务前的准备工作。教师引入相关任务并进行学生分组讨论后，教师分析任务并对相关知识进行讲解。学生通过观摩教师的操作示范，以小组为单位，通过角色扮演，共同完成指定的任务，并予以说明和展示。最后教师要对各小组完成任务的情况进行点评，并进行总结。每项任务考核过程中，除了具备任务完成的效果与质量的考核项，还设置了考核学生软技能的项目，旨在通过考核，引导学生形成安全操作规范意识，学会应用知识，锻炼学生的团结协作能力，培养学生的职业素质。

四、项目化教学手段

1.采用引导方式教学

传统的灌输式教学，学生学习积极性不高，学习能力受到抑制，影响学习效果。教学的主体是学生，要给学生营造解决某个项目任务的氛围与情境，引导学生思考引起机床某个故障可能的因素有哪些，再引导对其中的部分因素是否能排除等，最终使得学生找到故障的原因并解决。

2.重视学生的动手实践操作能力

该课程的前续课程有数控机床及应用等课程，学生虽然对数控机床的结构与运行原理有了一定的认识与了解，但动手能力还很欠缺。因此，可提供一些专门供拆装的机床机械结构，如主轴，工作台，丝杆等，让学生在实验时间和实训周动手拆装体验，掌握机械结构装调维修中的关键与注意环节。

3.采用仿真软件教学

让学生亲自实践机床设备的维护是必不可少的，但受到实验室开放时间，场地等情况的制约，时刻动手实践真实设备也不现实。为了解决这一问题并使理论课堂教学内容直观、生动形象，在课程教学中引入仿真软件，在软件仿真环境中执行数控机床装配、调试、维修中的各项工作任务，既提高了学生参与的积极性，更便于教学互动。另外学生在课后可随时随地使用仿真软件练习，更有利于学生数控机床维修理论与实践知识的掌握。

4.采用团队学习法

以小组为单位共同协作完成任务。在接到工作单后，学生发挥各自的认知能力，相互帮助、分工合作，通过搜集资料，小组讨论、进行执行任务前的工作准备，并制定初步的解决方案和行动步骤。

5.采用角色扮演

学生扮演维修人员，教师扮演维修主管人员或设备使用人员下达或提交维修任务，学生根据工作单进行技术准备，进入设置好故障的模拟现场，观察和确认故障现象，分析故障原因，制定维修方案，此时教师转换为技术支持者，审核维修方案，学生按照批准的维修方案查找故障原因、排除故障、清理现场，最后填写维修工作记录。

五、实训基地的建设

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一、明确教学目标,确定培养方向

中等职业学校应该立足本位,把培养数控机床操作工作为教学重点,使学生精通数控加工工艺知识,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常见故障的排除。具体应培养学生的三种能力:

1.专业能力。

具备从事数控行业所需的技能和与之相应的知识,包括单项的技能与知识,综合的技能与知识。

2.方法能力。

具备从事数控行业所需要的工作方法和学习方法,包括制定工作计划的步骤、解决实际问题的思路、独立学习新技术的方法等。

3.社会能力。

具备从事数控行业所需的行为能力,包括人际交往、公共关系、职业道德、环境意识等。因此,要把职业道德、行业要求渗透到专业教学中,培养学生具有过硬的专业素质。

二、制定科学严谨的实训内容,确保教学目标的实现

作为一名合格的蓝领层数控铣床技术人员,必须掌握以下内容:

1.操作面板的熟悉和控制软件的基本使用。

2.坐标系的建立,工件和刀具的装夹,基准刀具的对刀找正。

3.基本编程指令的运用。手工编程与程序输入训练,空运行校验模拟。

4.轮廓铣削和槽形铣削编程训练与上机调试,掌握程序校验方法。

5.刀具长度与刀具半径补偿及编程训练。手工换刀基本操作,多把刀具的对刀。

6.子程序调用,程序调试技巧,钻孔加工的基本编程。

7.实际铣削训练,合理设置、调整校核工艺参数,排除基本故障。

8.了解与冷却系统,机床的维护与保养。

三、因材施教,运用切实可行的教学方法

1.实践中穿插必要的理论讲解,弥补课堂教学的不足。

实践教学是指在专业理论知识学习的基础上,以深化理论、获得能力为目的的师生共同参与并完成的整个教学中的一个环节。数控机床是集机械制造技术、自动控制技术、信息处理加工传输技术、伺服驱动技术、传感器技术及软件技术于一身的机电一体化设备,学生要学好这门课程并不容易。特别是现在的生源普遍基础较差,数控理论知识更是难以掌握, 学生在学习理论课时如果听不懂就会失去学习兴趣,越是这样就越难以学好该课程。因此,参加数控实训的学生就没有多少理论指导,或者说理论很笼统,无法用于指导实际操作,这样在指导学生实际操作加工的实训中,就必须增加一定课时量的与操作、加工和编程有关的理论知识讲解。

2.实行小组式教学方式,以学生辅导学生。

由于教学设备的限制,在数控实训时不可能每位学生都操作一台机床。在这种情况下,就必须根据学校的现有设备,将实训班级分成若干小组开展实训教学。在分组之前,我们听取班主任老师的意见,将动手能力强、反映快、专业知识扎实的学生选出,并将他们作为小组组长,由于这些学生的接受能力较强,能很快掌握老师教授的内容,这样在实训的过程中他们就可以实时地辅导其他学生。这种以学生辅导学生的教学方法,既保证了实训教学的质量,又减轻了教师的负担,同时还降低了实训安全事故的发生,增强了学生的学习兴趣,收到了教好的教学效果。

3.循序渐进、螺旋上升的渐进式教学方法。

数控机床的操作不当,轻者会撞刀、零件加工成了废品,重者会发生安全事故。为使学生更好地掌握数控机床的基本操作,更好地适应用人单位的需要,我们对实训的每一个内容的练习都分解成许多细小的步骤,采用循序渐进、螺旋上升的渐进式教学方法,让学生先分解后总合,收到良好的教学效果。例如在讲解对刀的时候,先教学生练习使用手轮,再练习MDA方式启动主轴转动,再练习X方向对刀,再练习Y方向对刀,再练习Z方向对刀,最后再将三个方向同时对刀。这样教师讲解起来就比较省事,学生掌握起来也比较轻松。

4.以“导”为主,以“授”为辅。

把数控知识的内容由原理知识转换成实用知识, 学生的学习由静态向动态转换,能够激发学生的学习兴趣,对掌握专业技能有很好的促进作用。目前,行动教育已被广泛使用,这就要求教师由“授”转变为“导”,教师不仅仅要亲手教会学生如何使用机床,还要引导、指导、辅导学生完成新零件的工艺设计、刀具的选用、程序编制及加工完成,在这个过程中,学生会产生一系列的问题。而在老师的指导下,学生会设法逐一解决这些问题,而随着问题的解决学生就会很有成就感,产生浓厚的兴趣,这对于学生掌握数控知识会收到很好的效果。

5.突出能力本位,增强学生动手能力。

学生技能水平的高低体现在能否为用人单位解决实际问题,要为社会培养出合格的人才,不仅仅要有好的教学方法,还要具备先进的教学设备,数控技术的实践教学更是如此,要使学生更快地适应生产环境,所用教学设备越是贴近生产实际或者直接使用实际生产设备,教学效果就越好。目前我校用于数控实训的设备全是生产型的工业用机床,学生通过实习再到工厂,很快就能上手。不仅如此,为了拓展学生的视野,学校在购置数控设备时不应局限于某一数控系统,目前学校拥有西门子数控系统和法拉克数控系统。虽然系统种类多了,实训指导老师的教学工作量大了,但经过多种数控系统的操作、编程与加工的实训,学生增强了适应能力,即使到工厂以后接触一个全新的数控系统,也能较快掌握,较快地适应工厂生产加工的需要。

四、严格、科学的管理制度,确保学生安全,提高教学质量

1.安全教育。

数控机床属于大型机床、精密机床,学生稍有不慎,就会出现各种安全事故。为此,在学生进行数控实训之前,必须对学生进行安全教育,使学生了解数控机床的安全操作规程,并通过对实际案例的讲解,引起学生的注意。“操作零失误”是我们对学生的基本要求,也是最严格的要求。

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一体化教学是近年来职业教育改革的主要研究教学方法，旨在提高被学生的综合素质，他是以学生作为教学主体、以理论和实践结合、让学生在一个真实的工作情境中体会工作即学习，学习即工作的教学方法，其往往由一位教师或一组教师在共同制定教学内容、教学方法与进度内容的情况下实施教学，使学生能将所学的理论知识及时消化吸收。一体化教学要有一体化教材、一体化的师资、一体化的教学场地、一体化的课程教学标准，以工作任务为载体，以学生为中心，实施模块教学，其综合构成就是一体化教学体系。

二、一体化教学工作任务的开发

在一体化教学工作任务的开发中，有一个重要手段即可以聘请该行业的专业专家组成实践专家团，通过实践专家访谈会，共同制定出在完成一个数控加工人才所需要学习的课程内容，进而制定出课程标准。课程标准制定完成后，专业教师即可通过课程标准，根据本校实际情况完成工作任务的编写。任何教学内容的开发与编写都离不开课程标准，因此参照数控加工的课程标准及所编写工作任务的课程目标，制定出烟友缸的一体化教学工作任务，再以6步法即：资讯、决策、计划、实施、评价、反馈为编写思路，根据我校学生的实际情况，充分考虑到学生学习兴趣性及开发学生学习的积极性，以该工作任务的学习目标：1.能识读烟灰缸图纸。2.能对图纸进行分析，确定毛坯尺寸，并选择装夹方式。3.能确定加工参数及切削量。4.能详细列出加工工、量具清单。5.能正确编写加工程序，且程序符合数控加工工艺。6.在加工过程中，能严格按照操作规程操作机床，按工步切削工件；根据切削状态调整切削用量，保证正常切削；适时检测，保证精度。7.能按车间现场管理规定，正确放置工、量具及零件。8.能按车间规定，整理现场，保养机床。9.能主动获取有效信息，展示工作成果，并对学习与工作进行总结。10.能主动分析零件相关误差，反思学习与工作过程，找出问题所在。11.能正确按照学习与工作的过程，设计烟灰缸。12.能发挥团队协作能力，完成我行我素。共分为5个教学活动完成：

教学活动一：工作任务及烟灰缸的工艺分析；

教学活动二：程序准备；

教学活动三：烟灰缸的加工；

教学活动四：任务展示与评价；

教学活动五：我行我素。

最终，以一体化教学产品具有价值的原则，该产品具备实用性价值。

三、教学任务实施

1.一体化硬件建设

在教学过程中硬件建设是十分重要的，决定了教学载体的制作及教学的效果，所以要加强一体化的硬件建设。建立专业的一体化教学教室，是集教室、实训、考试于一体，在各个专业教室都能够进行多媒体教学，使专业教室具有多媒体教学、因特网、实物展示、演练实训、考证强化训练等多功能，营造出学生学习即工作、工作即学习的具有良好职业氛围的环境。教师在专业教室上课才能起引导作用，使学生在在一个特定的环境场景下学习，这样在学习过程中，才能让学生体验到外部工厂的真实加工环境。

比如在数控铣床和加工中心的理论与实践一体化教学中，我们根据专业特点，围绕我们的任务载体-烟灰缸典型产品的设计制造过程，把教学与生产制造结合起来，营造一种教学工厂式的教学氛围，师生双方通过边教、边学、边做来完成整个教学过程，实现“一体化”的教学模式。

2.教学过程实施

以烟灰缸加工为例教师通过讲解，根据教学活动安排让学生知道本工作任务的学习目标以及要求。学生再以部门或者小组为单位制定、完成该任务学习计划。根据学生制定的工作计划（可以小组型形式展出），由老师监督和控制过程，开始任务的实施。这个过程也就是活动一的内容且要在规定时间内完成，在此活动中可以安排企业与员工签订协议的场景，以角色扮演为主增强学生其它能力发展。接着由小组组长分工，进行程序准备并小组展示，对关键程序或者操作技能进行模拟仿真操作，教师进行改正，再讲解操作的规范和要领。教师在随后的各个活动中，抽查相同的环节，防止出现太大的偏差。随后对学生进行巡回检查和个别指导，对共性的问题集中部分学生进行演示和讲解，对做得好的学生给予鼓励，最后对学生完成的项目进行实践结果分析。检查和评价，引导学生对照能力目标进行自评。教师对学生工作态度、工作责任心以及完成整个工作任务过程中的技能掌握程度、小组团队合作等进行全面的点评，肯定好的方面，指出不足，传授改进的方法。最后引导学生归纳和总结，明确实训报告的要求，完成整个工作任务报告。总结任务实施过程中出现的问题，讨论、并解决问题。

一体化教学适合于实践性较强的数控专业教学，它充分发挥学生的主观能动性，提高了教学质量，在培养学生综合能力方面发挥了积极作用。随着社会对数控人才需求的新形势、新要求，我们应努力提高本专业的教学水平和质量，培养出高素质的综合型应用人才。

参考文献：

[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京：清华大学出版社，2009.

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中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）07-0126-03

数控铣床技能训练对培养学生动手操作能力并尽快适应毕业后的工作岗位起着举足轻重的作用。在数控铣床技能训练过程中，笔者进行了梳理和总结，整理出在教学中应重视的若干环节，供同行参考。

力求统一规范的编程格式

对熟练掌握编程技术的人，在能保证加工精度和设备使用寿命的前提下，程序越简短越显功底。但面对初学数控加工知识的学生，教师应该在编程格式上做出明确和规范的要求，否则容易造成事故。建议在教学中指定几种相对精练的、简洁的编程格式，作为范本统一格式。这样，可以减少学生犯错，并方便指导教师检查程序。以FANUC系统为例，以下编程格式可作参考。

oxxxx；

N10（G40G49G21G17G80G69）；

N20 G55G90；

N30 M03S_；

N40 G01Z50F（500-1000）；

N50 X0Y0；

N60…

…

N100 G01Z（50-100）F（500-1000）；

N110 M05；

N120 G01G28Y0；

N130 M30；

N10程序段中括号后面的G指令可根据教学进度选择。如果教学内容中只使用一些简单的G01、G02/03等插补指令时，可不使用G49、G50、G17、G80、G69等学生暂时无法理解、教师也很难讲清楚的指令。如教学内容中涉及刀具半径补偿时，则要求在首个程序段中使用G40指令；涉及旋转指令G68，就要求使用G69指令。在教学中，教师必须时常强调：“自己的程序自己清理干净，用什么取消什么。”

N40程序段中，学生初次操作时，尽量使用G01，而非G00。因为G00快速点定位移动得速度非常快，尤其是快速倍率挡位较高时，如果程序错误，留给操作者反映的时间很短，很容易引发事故。故最好要求初学者统一用进给量较大的G01，如G01Z50F（500-1000），禁用G00，这样，既安全，又不费时，更可以让学生建立起“使用合理进给量”的概念，一举多得。

N50程序段中的G01X0Y0，一方面，可以观察对刀的准确与否；另一方面，一些因补偿指令或循环指令没有取消导致出错，一般都在第一个G01插补时出问题，所以多写这一段大有益处。

N60～N90程序段中的进给率F可以根据所用的材料与刀具的直径、刀具的种类加以选择。

N120程序段中增加G28Y0，指经过中间点Y0（工件坐标系中的Y0）返回参考点，好处是程序结束前让工作台往操作者方向移动，便于操作者的测量和装卸。

重视考件的铣削

数控铣床上常用的考件一般为平直六面体，各平面之间一般都有平行度和垂直度的要求（见图1）。六面体的铣削，看似简单，却非常重要，所以，六面体（考件）的铣削应作为一个独立的基本训练项目。避免出现学生铣削考件不规范，甚至偏离正确的工艺原则的情况。

平直六面体的铣削蕴含了较深的专业知识。涉及工件的装夹、工量具，如百分表的使用、基准的选择、手动、机动进给方法等方方面面的知识，建议从铣削工艺角度分析操作的原因，规范学生的铣削工艺。以下是我校技能训练中的六面体的铣削方法：（1）将工件、垫铁、台虎钳表面（包括钳口）用棉纱擦拭干净，如有毛刺用油石擦净。（2）如图1中，找较大较平整的平面a作为基准，靠在台虎钳垫铁上，加工上表面b。（3）以b面为基准，靠在固定钳口上，表面a相对活动钳口，在a面和活动钳口之间加一个圆棒以保证工件的安装基准与固定钳口贴合。加工C面。（4）b面靠固定钳口，用百分表或角铁保证c面铅垂。加工e面。（5）同样方法加工d和f面。（6）加工a面。

理顺切入、切出和Z向下刀的思路

在技能训练中，发现出现问题最多的就是关于刀具切入、切出以及Z向下刀的思路混乱、随意，甚至出现严重错误。关于这类问题，笔者建议进行专项训练，给初学者一套行之有效的“模板”参考，帮助学生理清编程思路。

（一）数控铣床考虑刀具的切入、切出路线

刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上或者延长线上，以保证工件轮廓光滑，避免在工件外轮廓法向进、退刀而产生刀具刻痕、划伤工件表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停（切削力突然变化造成弹性变形），以免留下刀痕。结合刀具半径补偿（G41/G42），以图2、图3为例，分析切入、切出方法及加刀补的方法。

1.如图3，外轮廓铣削。顺时针切削，起刀点为O点，在OA段建立刀具半径补偿（G41），然后切入工件。沿封闭轮廓走完一刀后，切出到M点，在MO段取消刀具半径补偿（G40）。粗、精加工均可用，使得切入切出过程清晰，有条不紊。

2.内腔铣削（R25内圆柱面）。粗加工时，形状简单或规则的内腔可不加刀具半径补偿用环切走刀方式进行铣削。可按图2中的方式进行铣削：在对称中心下刀，使用合理的环切间距（不得大于或等于铣刀直径），直到内腔残料全部切除。

精加工时，可按图3中的方式进行铣削：顺时针方向走刀时，因半径补偿的建立与取消只能在G01或G00一定指令模式下才有效，可在SQ直线段建立刀具半径补偿（G42），沿QP段圆弧切入；并在PQ圆弧段切出，QS直线段上取消刀具半径补偿G40。此外，要注意引入的线段必须是光滑过渡的圆弧，如果切入时（顺时针走刀），用PQ线段引入，会使在P点发生过切，使工件报废。切出时用PQ段切出，也会使P点发生过切。

（二）刀具半径补偿和Z向下刀的顺序

刀具半径补偿和Z向下刀的顺序问题，在加工工艺上没有明确要求。技能训练中自由发挥的余地较大，同时犯错的系数也变大，所以应该对之进行规范，现以下页图4外轮廓的铣削为例，分析如下：

1.先下刀后加刀补。一般在Z向下刀后建立刀具半径补偿，切入工件，切出工件后，取消刀具半径补偿再抬刀。

N10G40G49G69G21G17；

N20 G54G90；

N30M03S800；

N40G01Z50F800；

N45 X0Y0；

N50G01G43H2Z100F200；

N60G01X-60Y20；（移动到起刀点A）

N70G01Z-1F20；（Z向下刀）

N80G01G41X-60Y0D02F100；（OA段建立刀补）

N90G03X-35Y0R12.5；

（AB段逆时针R12.5圆弧切入轮廓）

N100G02X32.185Y-13.753R-35；

N110G03X32.855Y-18.812R5；

N120G02X15.572Y-28.333R5；

N130G03X10.858Y-25R5；

……

N600G02X-35Y0R35；

N610G03X-50Y0R12.5；（BA段逆时针R12.5圆弧切出轮廓）

N620G01G40X-60Y20；（AO段取消刀补）

N630G01Z100F100；（Z向抬刀）

N640G01G49Z150H2F800；

N650M05；

N660G01G28Y0；

N670M30；

在教学时，强调先Z向下刀，建立刀补，切入，走轮廓，切出，取消刀补，Z向抬刀。本方法经常被使用，思路清晰，不易出错，笔者建议先下刀再加刀补。

2.加刀补后下刀。该方法先建立刀具半径补偿，然后Z向下刀切入，再走轮廓，切出，Z向抬刀，取消刀补。这种方法不推荐使用。因为刀具半径补偿的建立时，系统需判断偏置方向，会预读包含G41/G42语句下边的两段程序，故该两段程序中不允许出现非补偿平面内的移动指令，否则就容易出现过切等危险动作。非补偿平面内的移动指令包括：（1）只有G、M、S、T代码的程序段，如G90、M05；（2）程序暂停指令，如G04P1000；（3）G17（G18/19）平面内的Z（Y/X）移动指令，如G17G01Z-2F20。

这种方法是先建立刀具半径补偿，然后Z向下刀切入。这样，在包含G41/G42语句下边的两段程序中必然有一段程序中含有G17平面的Z轴移动指令，这就大大增加了连续出现两段及以上非补偿平面内的移动指令的概率。也就是说，下一段程序中不绝对不能使用非补偿平面内的移动指令，否则就容易出现过切等危险动作。故在教学中不推荐使用。

根据正负公差合理安排走刀路线

对封闭外轮廓的加工，外轮廓上各尺寸如果是未注尺寸公差或者所注公差都是正偏差或者都是负偏差，一般编程时可沿整个封闭轮廓一次走刀完成，高效完成外轮廓的加工。以图5为例，在安排走刀路线时，可沿着五角星的封闭轮廓走刀。

但并不是所有的零件都可以沿整个封闭轮廓连贯走刀。在技能训练中，部分学生程序写得很完整，基点计算也很准确，但是发现精加工后怎么也无法同时保证某几个尺寸。

为什么会出现这样情况呢？其实就是在不能安排一次走刀完成的情况下一次走刀，才出现以上问题。在外轮廓中的尺寸公差同时出现正偏差和负偏差时，就不能沿整个封闭轮廓一次走刀完成，不然，无法保证零件的精度。如图6中棘轮外轮廓的加工就是如此。通过读图可发现，4-R30mm圆弧间距为600 -0.19mm为负偏差；4个门字型轮廓宽度为14+0.0430 mm，为正偏差。如果在安排走刀路线时，将这两部分安排在一起加工，一次走刀完成外轮廓，就无法同时保证他们各自的精度，保证了负偏差就无法保证正偏差。因此，遇到同一轮廓上同时有正负差的情况，必须分两刀加工，才能保证各自的精度。

精度是零件的生命。“做工件就是做公差，做不出公差就是不合格品。”在技能训练中，应着力培养学生工艺分析能力，正确安排进刀路线。

以上是笔者在教学实践中总结出来的一些经验。在数控铣床技能训练中重视以上环节，在帮助学生掌握铣削工艺，养成良好的编程和操作习惯，形成较好的职业素养方面具有一定作用。

参考文献：

[1]韩焕会.机床加工技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，1996.

[2]沈建峰.数控机床编程与操作[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.