数控机床培训范文

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中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0238-01

数控技术已被世界各国纳入到重点发展的技术行列中，是经济全球化下各国科技竞争的重要手段。所以，数控技术的水平和其推广应用程度，已经成为衡量一个国家综合国力和科技发展水平的重要标志。为了迎合这一时展的要求，国内的各大职业技术学院都开始注重加强对数控人才的培养。但是由于各个学校教学理念、教学方法以及师资力量的不同，培训模式和学生的技能水平也就各有差异，笔者结合自身的教学经验，针对数控机床操作技能的培训提出以下几点建议。

1 改善教学条件，配置多功能一体化的机床设备

随着科学技术的进步与发展，数控机床的功能逐渐完善，精确度和自动化程度也在不断提高，并且，数控机床更新的速度也变得越来越快。许多职业技术学院因为资金短缺、技术限制等因素，将更多的资金用于普通机床的改造方面、模拟设备或者已经过时的系统上，一味地追求数量，而不知道注重质量的提升。尽管着这种方法能够帮助解决眼前问题，但是这类机床的技术含量过低，难以满足现代数控教学的要求，其早晚都会被淘汰，到时候不但浪费了资金，而且不利于学生数控操作技能的提升，从而使得学生在就业时难满足企业对数控人才的需求。笔者认为，学校应该以长期发展为立足点，将现有的资金投入到多功能一体化的先进设备的采购中，宁愿要质量的提升，也不要盲目追求数量。因为各职业技术学校的经济层次不同，所以在资金投入比重上也有所差异，对于缺少足够资金配置多功能数控机床的学校，可以完善学校基础理论课程的教学，采用仿真软件进行操作模拟，然后在条件较好学校进行联系，安排学生过去进行技能培训，确保学生数控机床操作技能的提升。

2 重视基本技能的掌握，抓好基本操作训练

相对于普通机床而言，数控机床具有一定的先进性，但是在实际操作中，数控机床和普通机床还是存在许多相同之处的。比如在刀具角度、加工工艺、工件装夹方法以及夹具设计等方面，数控机床和普通机床都是采用同种操作方法。倘若学生对普通机床的操作技能还未掌握，就直接上手操作数控机床，很容易还导致因操作方法不当而损坏数控机床，一旦数控机床受到损坏，其维修费用将比普通机床高得多，对于学校来说，这是一笔不小的经济支出。况且现在是大部分的职业技术学校是普通机床较多，而数控机床的数量的则很少，学校倘若在教学中充分发挥了普通机床的作用，先让学生熟练掌握普通机床的操作技能，再动手操作数控机床，由此而来便会在很大程度上节省数控机床的投资资金，大大缩减了教学成本。因此，学校在对学生进行数控机床操作技能培训之前，必须要先让学生熟练掌握普通机床的操作技能，在国外，一些发达国家的职业技术学校就采取这种培训模式，即在数控机床培训之前先加强普通机床的操作技能培训，必要时为学生提供一次实习的机会。这样学生在操作数控机床的安全性能就明显提高多了，学习效率也会得到提高，并且还在一定程度上降低了实习成本。

3 培训要与实际生产相结合，紧跟时展步伐

目前，大多数的职业技术学校为学生提供技能培训的场地就是学校内部的实习车间，这不论是工作环境还是技术含量，都要比工厂的实际生产要差的多。以往的职业技术学校对学生进行考核都是采用60分及格制，为此，学生在操作时都存有侥幸心理，认为只要达到60分这个产品便合格了，尽管有些部分的尺寸不精确也没有关系。而在实际生产中，产品的合格率需达到百分之百，所有的产品制作都要按照图纸要求，尺寸大小要十分精准。但事实上，学校的数控培训通常只重视学生的编程能力，只要零件加工的单大体轮廓满足要求便可，而忽视零件的尺寸设计、形位公差以及艺术加工等方面的要求，更不会注重实际生产中生产效率的提升了。所以，在此种模式下培养出来的数控专业的学生是难以满足企业实际生产的需要的。另外，数控机床的操作技能培训要迎合科学技术发展的需求。当下，国内的许多职业技术学校对学生的技能培训还只停滞在手工编程中，所有的程序都是通过手工输入，这种方法只适用于简单的零件，而对于复杂零件则很难发挥作用，所以，职业学校的数控培训有必要提高编程的自动化程度，应用图形交互自动编程系统，将计算机与机床有机结合起来，这在很大程度上节约了学生的操作时间，培训效果也比较显著。

4 加强师资队伍建设，提高数控专业教学质量

对于任何一门课程来说，教学质量得以提升的基础是拥有一支较强的师资队伍，数控专业课程也不例外。因为数控技术是多种学科的结合体，所以数控教学对师资要求就相对更高。职业技术学校的数控专业的教师不仅要熟练掌握一定的数控原理、机电控制以及计算机等方面的知识，而且要有一定实际生产操作经验。只有同时具备这两种条件，才会对学生数控机床操作产生有效的课程指导作用。并且教师掌握一定的数控机床维护知识，有助于及时发现并解决学生在进行数控机床操作中所遇到的问题。但是在现实教学中，指导老师或许不具备这么多的条件，但是在数控操作技能培训中，必须要有一定的理论指导、实际操作以及机床维护等内容，从而保障培训体系的完整性。与此同时，教师对学生进行数控机床操作培训时要遵照循序渐进的原则，同其他教学内容一样，数控培训也是一个不断积累的过程。除了上文所述要注重基本操作技能的培训，还需要从简单到复杂展开数控机床的操作技能培训，要确保培训知识能够被学生们有效吸收，从而提高培训的效率。

随着社会经济水平的不断提高，数控机床在我国的应用越来越广泛，数量也在不断增长，企业对数控人才的需求量也越来越大。为了促进数控机床技术的进一步发展，关键是要培养一大批适应时展需求的数控专业人才。因此，国内的各大职业技术学院必须要积极创新教学方法，提升数控机床的培训效率，加强学生数控操作技能的培养。

参考文献

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随着数控加工在机械制造业中的广泛应用，数控操作者的大量培训便成为迫切的问题。在传统的操作培训中，数控编程和操作的有效培训必须在实际机床上进行，这既占用了设备加工时间，又具有风险，培训中的误操作经常会导致昂贵设备的损坏。

随着计算技术的发展，尤其是虚拟现实技术和理念的发展，产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真培训系统。它用计算机仿真培训系统进行培训，不仅可迅速提高操作者的素质，而且安全可靠、费用低。

与科学幻想相似，想象力和技术的相互结合造就了虚拟现实。培根在13世纪写的没有马的轿车和配备动力的机械的科幻故事就是这类结合的早期见证，凡尔纳在19世纪写了火箭和潜水艇的预言性科幻小说，特别是一些科幻作家们已做出的各种利用虚拟现实的基本概念的设想正在逐步变成了具体化。上世纪内所建树的几个技术性里程碑使得虚拟现实成为可能，电话、无线电、电视、半导体三极管和集成电路（微处理器芯片）和液晶显示器。尤其是计算机技术的飞速发展。一些早期的仿真尝试（例如第一台飞行模拟器、立体电影、电视游戏等）都已成为当今虚拟现实仿真的先驱。当然虚拟现实技术的发展历程与电子学以及计算机产业的蓬勃发展是分不开的。

目前在国内已经有少数高等院校将计算机仿真初步运用于数控操作人才培训的教学之中，也产生了各种仿真教学系统。这些教学系统既能单机系统独立运行，又能在线运行。独立运行即机床模型方式，其培训设施只需一台微机，数控机床的模拟操作在显示屏显示的仿真面板上进行，而零件切削过程由机床模型三维动画演示，用这种方式进行初步培训是经济有效的；在线运行即机床工作方式，这种方式下教学系统将与实际机床连接，由硬件实现零件切削过程，这时除了操作者是用仿真面板操作外，其它则与实际机床的真实情况一样，简单来讲就是利用计算机和其他的专用硬件软件去产生一种真实场景的仿真，参与者可以通过与仿真场景的交互来体验一种接近于真实的场景的感觉。因此能进一步培训操作者的实际工作技能。

数控仿真系统的核心是虚拟数控机床，而虚拟数控机床又是虚拟制造技术中的一个执行单元，它不仅在数控加工过程中为产品设计提供了可制造性的分析，而且在数控系统的学习和培训中，为各类学校和企业技术人员提供了完善的学习和培训。该类系统完全模拟零件的切削过程，能检验数控指令正确与否，提供一套功能齐全的调试、编辑、修改和跟踪执行等功能。

一、虚拟数控系统功能

虚拟数控机床实际上是虚拟环境中数控机床的模型。与真实机床相比，虚拟数控机床应具有以下功能：

虚拟数控机床应具有与真实机床完全相同的结构。虚拟数控机床能模仿真实机床的任何功能而不致因为采用某种近似替代而导致某种结构和信息的失真或丢失.并应与真实机床有完全相同的界面风格，为技术人员的学习和培训提供保证。

虚拟数控机床强大的网络功能，为远程教育提供可能。

完善的图形和标准数据接口。用户既能在真实的环境中运行虚拟机床，又能观察它的各种远行参数，并能与其他CAD／CAM软件接口。

二、平台的购建

虚拟数控机床是如何实现这些功能的呢？它一般是通过以下的构建平台来实现。

1.Nc解释平台:NC解释平台包括NC解释器和NC验证器。任务分配数据库从任务调度中接受数控代码并将其翻译为虚拟机床的部件、刀具等运动的信息，并将其通过计算模块来模拟机床的响应，NC解释器能够被自由地配置从而能够模拟任何一种数控机床的CNC控制器。

2.NC验证器，能够验证NC代码的语法正确性。

3.刀具库:刀具库应包括一台数控机床所需的刀具，并能自由配置刀具库中的刀具号.从而能模拟任何一种数控机床的换刀形式。

4.仿真平台:仿真平台包括刀具轨迹仿真、切削力仿真，加工精度仿真、三维动画仿真、加工工时统计分析，仿真平台是虚拟数控机床的核心技术。操作者可以在虚拟的环境中进行机床运动和切削过程等的仿真，从中获得相关的加工数据。如进给轴的位移量、换刀状态、主轴转速、加速度、进给量、加工时间等。通过加工过程的仿真，了解所设计工件的可加工性，验证NC代码的正确性以及评价和优化加工过程，并通过在线修改NC代码来优化NC代码。

5.计算平台:计算平台用来完成虚拟数控机床中各种计算，如根据NC代码计算加工零件新的几何形状，根据刀具的材料、运行时间、零件的材料性质和介质的性质计算刀具的补偿量和热补偿量。这些计算结果是虚拟数控机床在应用于虚拟制造过程中的加工方案评价以及可制造性分析所必须的。

6.设计开发平台:虚拟数控机床的设计平台是一个面向对象的数控软件库及其开发环境。通过对数控软件的标准化、规范化研究和其它CAD／CAM软件的数据交换，并对典型的零件进行封装，设计成具有稳定、通用接口的可重用的软件。

7.操作运行平台和监控平台:在虚拟环境中完全实现真实机床的操作，让使用者完全感受到真实机床的运行特性。在这些基础上的监控硬件和软件，用来控制简易机床.增加虚拟数控机床的真实感.并且可以进行典型零件的实验性试切加工，让使用者有一种身临其尽的感觉。尤其是在数控教学和培训过程中，初学数控编程者需要大量的编程练习，并进行实际调试。用试切法来检验数控加工程序显然不合理，而且也难于实现。如果利用仿真技术，这些问题可以轻松得到解决，从而避免编程时人为出错或工艺不合理造成工件报废。

三、总结

鉴于虚拟数控机床具备的功能，针对目前我单位数控教学课程和参加数控实习学生人数的增多，及数控设备较为精密、昂贵的特点。把数控加工仿真软件引入教学之中，用于数控机床操作与编程培训，这样既可以避免因误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏，又可以使操作人员在对仿真数控机床操作过程中产生临场感和真实感。而且能够让同学们更快地熟悉和了解数控加工的工作过程，并且掌握每种数控机床的基本操作。更大的好处是在实现了同样效果的情况下将加工出错及事故发生率降低到了最小程度。

学校目前的硬件设施基本具备，包括微机房、局域网和各类数控机床等。不久的将来在校园网接通之后，这种教学方式确实很有可能成为现实，相信这种教学方式必将成为一种必要的教学手段。

参考文献

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我国数控机床在近十余年来已经取得了较大的发展和普及，尤其是经济型数控机床发展更快，在一些地区和行业初步形成了规模。然而，其服务与发展相比还不相称，明显滞后于发展。必须建立系统的综合服务体系，数控机床才能健康持续地发展。

数控机床是在普通机床的基础上发展起来的，不妨先看看普通机床的服务。由于普通机床的发展和使用历史已经悠久，很自然地形成了它的服务体系，而且已经是一个成熟的、有效的体系。正因为如此，人们习以为常，反而不觉得它的存在。如果归纳一下，这个体系至少有3个要素：

培训上岗 普通机床的操作者和调试维修人员通常都拜过师傅，由师傅带教的。“师傅带徒弟”就是培训；“满师”就是考核合格，才有资格上岗。

人员专业化 “机修工”是一个常见的职业工种，已经普及和渗透到企业、社会。对于普通机床的调试、维修、保养等均有这些专职人员司职。用户一般可以做到小修大修不出厂，有问题自我消化，很少再找生产厂的。

服务社会化 其一是服务机构社会化，“机修厂”是遍布各地的常见单位，它提供各类机床的专业维修服务，且不受机床的生产厂家、型号规格的限制；其二是技术教育社会化，各级各类工科技术学校都设置机修专业，输送合格的通用人才。另外，“师傅带徒弟”的方式依然存在。

数控机床是典型的机电一体化产品，除普通机床作基础外，一般配备有数控系统、自动刀架、编码器，有的还有变频器、自动送料装置等，集中了机械、电子技术于一体。因而数控机床更加需要完善的、有效的、及时的服务。

然而，我国的数控机床从机床厂刚出来就有先天不足。这是因为我国的机床厂自身机械技术力量虽然较强，但是电子技术方面较弱，电子类技术人员普遍匮乏，而配套部分又恰恰最需要运用电子技术。机床厂对数控机床的服务从主观上和客观上都没有做好准备，更加谈不上服务体系。数控机床生产厂无法独立承担全面的技术服务，因而配套部分的服务依赖于配套厂就不足为奇了。这样，一方面把服务体系割裂开来，另一方面只要用户方面反映一点问题，机床厂就要拉上配套厂一帮人去，结果往往又是一点小问题，劳民伤财，配套厂是“有苦难言”。

数控机床的用户，绝大部分属于机械加工业，客观上也有电子技术力量薄弱的问题，往往只会简单操作而缺乏配套部分的维修知识，出现一些故障就束手无策，甚至停机待修，影响生产。中、高挡数控机床的人员配备相对还好一点，普及的经济型数控机床的人员配备则不够理想，不少就是普通机床的操作人员，未经过严格培训考核就上机操作。大家都知道没有经过培训取得“汽车驾驶证”的人是严禁开汽车的。对于技术含量很高的数控机床（即便是经济型）怎么能允许未经培训考核就上岗操作呢？汽车有了故障，驾驶员大多能作前期诊断和处理，汽车修理厂也随处可见，修理十分方便。而数控机床有了故障，自己不能处理，还只能找生产厂或配套厂。说到底，还是人们对数控机床服务的认识没有到位，观念没有更新，服务体系没有构建起来。

尽管随着数控机床的发展，机床厂也在不断提高和完善自己的服务，提高自身素质，强调用户培训，服务状况有所改善。但是由于起点不高，认识不深，自身条件不足，还不能从根本上解决服务问题。

因此必须尽快构建与数控机床发展相适应的综合服务体系，才能加快数控机床的发展和普及。

根据我国数控机床发展的现状，参考其他比较成熟的服务体系，我国的数控机床的综合服务体系在下列要点上必须达成共识：

1 必须由数控机床厂主动承担全面服务，即由机床厂承担包括机床、配套部分在内的全部服务，改变目前机床厂和各个配套厂分散服务的状况。因为

机床厂是产品的最终完成者，直接面对用户，承担全面服务是理所当然。

机床厂既然生产数控机床，对数控系统是属于必须掌握的核心技术，没有这个基础是很难参与竞争的；而其他配套件如刀架、传感器等技术对于熟悉数控技术的人来说是不难掌握的。机床厂不能长期依赖配套厂服务，否则无从提高自身素质和能力，增强竞争力。

控机床及其配套部分的技术已经比较成熟，质量稳定提高，用户反映的问题集中在调试和维修上，由机床厂指导用户使用和维修是最合适的。

数控机床使用中反映的问题是相互关联和影响的，初期很难判断问题在那个部分。如回转刀架动作失灵，就要检查刀架、数控系统、机床电器。如果分别由配套厂来检查和证明自己配套部分没有问题，或是发现问题解决了，各自的时间和费用已经浪费了。这种看似滑稽的情况，其实是经常发生的。

机床厂实行综合的全面服务，提高服务人员技术素质后，可以精简人员，提高效率。同时，减少配套单位的服务，也会得到相应的经济补偿，有利于降低成本。 机床厂承担全面服务后，同样可以协调与配套单位的相互配合。 转贴于

2 要强调培训考核后上岗，建立针对不同层面的培训体系

机床厂自身要培养出一支掌握机电一体化技术的队伍，以适应生产、检验、服务工作。尤其要使服务人员能独立承担数控机床的调试及维修工作。

机床厂要强调对用户进行培训，要形成制度。培训考核合格后方可允许操作数控机床。培训要求是使用户能正确使用、规范操作、能处理常见故障。拥有数控机床较多的用户，应尽量培训出专职维修人员，能独立排除故障，做到修理基本不出厂门。

由机床行业与教育部门协调，继续并加强在各类大、中专学校、技工职业学校办好机电一体化专业，为社会输送和储备合格人才。不断补充和完善针对数控机床服务的内容。已经从事此项工作的，要给以再学习的机会和条件。

实践已经证明，谁抓住了培训谁就主动，谁就发展得快一点。数控系统生产厂家对培训的认识和行动要早些。而只有机床厂抓住了培训，才算是数控机床发展的关键！

3 逐步在数控机床的用户集中地建立数控机床维修点

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1.1编制程序缺乏规范性

数控机床加工的主要步骤是对程序的编制，程序的规范性不但影响到机械加工的效率和质量，还可能造成机械事故的发生，在目前的企业数控加工中，可能由于工作人员对指令的熟悉度问题，对代码的掌握程度问题和对机床的熟悉情况问题，导致工作人员缺乏编制程序的规范性，难以符合数控机床的使用功能，同时难以达到编程的技术要求，从而会影响到数控机床的加工效率，进而会影响到数控加工水平的提升。

1.2数控机床的不合理应用

在我国目前的数控加工中，由于数控机床的长期使用或者不正当操作，会影响数控机床的加工精度，在数控机床的使用过程中，由于缺乏合理的数控机床维护方案，缺乏有效的维护，导致数控机床精度会受到影响。同时数控机床在进行加工时，长期加工方案不当会影响机床的使用寿命，种种原因，会导致数控加工水平难以提高。

1.3不合理的换刀方案

在利用数控机床进行大规模的机械加工时，选择合理的换刀方案是保证加工质量的有提高数控加工技术水平的有效方法文/刘锋提升数控加工水平可以有效的提升机械加工效率，同时可以有效的提高企业的生产效益。本文主要对影响数控加工水平的因素和提高数控加工水平的措施进行介绍，以期我国企业能够合理的提升机械加工水平，促进企业持续的发展。摘要效方法。但是在目前的数控机械加工中，由于换刀的路径不合理，导致增加了数控机床的换刀时间，从而影响了数控机床的加工效率，另外，对刀具的选择不合理也影响到机械加工的质量，例如可能由于工作人员对刀具的选择缺乏较为理想的掌握，在进行数控机械加工时，选择错误的刀具，会影响加工的质量，甚至会损坏数控机床。

2提高数控加工水平的措施

2.1加强刀具的应用合理性

在运用数控机床进行机械加工时，往往是进行大批量的生产，刀具的选择不合理，难以保证数控机床的加工质量，进而会影响到企业的生产效益。因此，在数控机床进行机械加工时，需要选择合理的切削刀具，才可以保证加工的精确性和数控机床的稳定性。目前，国内数控机床加工全部向着高效率、高硬度和高功率方向发展，对数控机床提出的要求越来越高，需要数控机床在进行加工时，必须具有较高的效率和较低的损伤。因此，在数控机床刀具的选择中，要尽可能的使用进口合金刀具，因为合金刀具具有较高的强度，可以较好的满足数控机床的加工要求。另外，在机械数控技术的加工中，并不是全部的加工方式都选用球头型刀具，选择合理的加工刀具不但可以提高机械加工的效率，还可以保证机械加工的质量。例如在选择球头型刀具进行曲面加工时，由于球头型刀具的顶端缺乏有效的切削力和切削速度，就需要对程序进行较为精确的编制，需要缩短刀具的间距，在一定程度上增加了加工时间，因此在进行加工刀具选择时，需要根据刀具的特性结合产品的特性来进行选择，只有选择符合条件的加工刀具，才可以有效的保证加工质量，进而可以提高企业的生产效率。

2.2加强数控机床管理

数控机床是传统机床的技术创新，虽然数控机床是在传统机床的基础上改造的，但是对数控机床的管理方法要与传统的机床管理方案区别开，否则可能会对数控机床产生一定程度的损坏。在数控机床的管理中，要运用科学的管理手段才可以保证数控机床的使用寿命，对数控机床的科学管理方法一般是采用集中管理方式，对于部分实力雄厚的企业，可以采取计算机集中的方式对数控机床进行管理，计算机集中管理是指利用计算机对相关加工信息进行整合并且经过信息共享处理，可以使员工在网上进行技术交流，从而可以有效的减少生产前的准备措施，可以在一定程度上提高企业的生产效率，将数控加工技术和计算机技术的有效结合，可以利用计算机的网络技术来实现技能的培训和技术的交流，可以开拓员工的视野，可以使员工掌握更为先进的加工手段，进而可以缩短企业的生产时间，提高企业的生产效益，是提高机械数控加工水平的主要手段之一。

2.3加强人才培养

在数控机床的加工中，人为操作是起着主体作用的，具有不同数控素质的人才具有不同的数控加工水平。就编程而言，具备较高数控专业素质的人才可以提高编程的质量，减少加工的时间，进而会提高数控机床的加工水平，同时合理的编程可以实现最佳的加工路线，可以保证数控机床的使用寿命，也可以保证加工质量的精确性。因此，企业应该制定合理的计划，加强对人才的培养，对技术人才要严格把关，同时要不断的对员工进行培训，在企业的培养人才计划中，可以专门设立一个技术培训机构，使员工可以在休息时间进行技术的培训，同时可以在车间设立专业的培训人员，使员工在数控机械加工的过程中，可以得到技术的指导，最为重要的是可以在网上设立交流平台，要在网络平台中不断的引进先进的技术经验和编程经验，通过种种手段，可以使员工不断的提升专业素养，进而可以不断的提高数控加工水平，为企业创造更大的经济价值。