“Doja猫”投稿了10篇数控编程课程革新思路论文,下面是小编帮大家整理后的数控编程课程革新思路论文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
数控编程课程革新思路论文
一、传统教学方法中的问题
传统的教学过于强调理论的完整性、系统性,与实际联系的不够。现目前比较普遍的教学就是老师将自己需要讲授的知识面授给学生,学生在被动的接受着各种各样的知识。这样的教学模式已不再适合现在的教学,特别是对于数控编程这样一门理论与实践联系比较紧密的课程。传统教学中存在的问题主要表现在以下几方面:
(一)课堂内容枯燥,不易引起学生兴趣
传统教学的理论性较强,教师将各个指令的用法介绍给学生,但是这些内容往往显得枯燥乏味,即使告诉学生这些知识有多么的重要,学生对此还是不太感兴趣。这样学生对知识的掌握就不那么容易了。
(二)重视知识传授,忽视操作技能的培养
高职院校对学生动手能力的培养尤为重要,但是实际教学过程中,教师往往系统地给学生教授了知识,并没有为学生示范这个知识应该如何运用。当然有些教师自身就欠缺操作的经验和能力,在讲解的时候仅凭自己的经验和感觉来进行教学自然达不到对学生能力培养的目的。
(三)强调接受知识,忽视自学培养
二、改进教学方法
(一)教学内容的调整
根据高职教育的特点,课程教学内容要围绕知识、能力、素质这三方面来进行,同时,必须有基础性、实用性、时效性和新颖性。数控编程理论教学内容包括计算机数控系统、数控机床机械机构、数控编程等内容。由于数控技术发展很快,因此,数控编程这门课程应紧跟数控技术的发展,将目前有关数控技术应用方面的新知识、新技术及时传授给学生,所以,应对课程内容与教材随时进行更新和调整。教材以讲明基本概念、基本原理为度,应删去一些繁锁的计算过程和一些过时的教学内容。例如,由于自动编程在数控编程中已得到广泛应用,可将教材中一些复杂曲线的数学处理等内容进行压缩;而穿孔纸带在企业中已几乎没有,这部分内容也可以删减;由于高职学生主要是技能的培养,因此,有必要对理论性太强、岗位实用性较低的内容进行删减,突出实践技能性强的教学内容,所以对数控加工的原理也可以只进行简单讲解,还应将教材中内容接近的部分进行合并。同时还应根据不同的专业对数控编程课程教学内容按不同要求进行编排。
(二)引入多媒体,使课堂生动起来
(三)利用行业软件来丰富课堂及提高学生动手能力
现在多数老师都是在采用多媒体教学,但是对于像数控编程这样的课程,光是采用一般的多媒体教学还是不够的,还应该将行业软件运用到课堂上来,使课堂教学变得更丰富、精彩。以数控编程为例,我们需要学生掌握每个功能(G功能、M功能等)的用法。指令多了学生就记不住,或者把指令弄混淆了,造成所编写的程序是错误的,没有办法运行,更谈不上加工了。众所周知,G00指令是快速运动指令,我们在上课能给学生讲的就是这个指令是以机床的最快速度来运动到达目的地,那么至于究竟是如何运动的,轨迹是怎么样的,这个就不容易说清楚。学生往往会把这个理解成以起点和终点的连线为运动轨迹,这显然是不对的。而且还有各个机床不一样,而且即使同一个机床,如果参数改了那效果就不同了,运动的轨迹也要发生改变。如果能让学生看到机床的运动后他们就会记住这个指令该怎么用了。
1。数控加工仿真分类
数控仿真软件是一门新兴产物,它不仅可以应用于加工前的模拟加工,对程序的正确性进行验证,还能广泛应用于课堂教学当中。它主要有以下几种:第一种是数控系统自带的仿真软件,此软件只能简单绘制出走刀路线,可视、仿真效果较差,学生在使用过程中不易发现问题;第二种是CAM方面的软件,这种软件对学生要求更高,而且是用于自动编程方面,不能用于手工编程;第三种是国内几家公司推出的仿真软件(比如斯沃仿真软件、宇龙数控仿真软件),它不再只是单一的数控模拟加工过程,它还进行各种数控机床操作,这种仿真软件的'模拟效果跟真实机床上的操作几乎一致。它包括FANUC、SI—EMENS、广州数控、华中数控等数控系统。通过对仿真软件的使用,提高了学生的自学兴趣。
2。数控加工仿真系统的应用
(1)数控仿真软件在教学中的作用
(2)对于职业技能训练的帮助
(四)加强实践教学
高职专业课程的显著特点之一就是实践性强。数控编程是一门实践性很强的课程,为了达到数控技术应用和其他机械类专业对本课程的要求,必须加强实践能力的培养。以上提到仿真软件可以模拟实际加工,但毕竟是模拟加工,不可能取代实际操作。应该正确地看待这个软件,不然学生步入社会以后对操作就会产生恐惧感,害怕操作,怕损坏机床、刀具;或者有的学生会把在仿真软件形成的毛病(仿真软件不会有任何东西的损坏,即使错误的操作系统也会加以提示,也不会有什么损失)带到现成加工,从而损坏机床和刀具。仿真软件只能是在学生实习初期用来模拟加工,让学生熟悉机床操作所用。要让学生真正掌握数控加工技术,还必须进行金属切削加工,使其在实践中自我总结经验,将书本上的内容与实践操作有机地集合起来。
三、结束语:
随着职业教育的不断发展,软、硬件现已经逐步到位。教师要不断学习先进的职业教育思想和教学模式,以就业为导向,根据市场人才的需求,不断深化教学改革,总结经验,探索更有效的教学模式和方法,培育优秀的数控技能型人才。
数控编程论文
引言
目前国外有许多高档的CAD软件,如Pro/E、UGⅡ、IDEAS、MasterCAM、Cimatron等,均有性能良好的CAM模块,可利用其三维实体数据生成NC程序。但这些软件较难掌握,且价格昂贵。而国内一些基于Autodesk公司的AutoCAD软件为支撑平台研制的自动编程系统中[4,5],较多的方法是由AutoCAD生成零件加工图形,从而生成DXF格式文件,然后,系统通过对DXF图形文件进行分析,读取数控加工所需的零件几何信息。国内也有基于图形的数控车床自动编程系统的研究[6,7],但还未见具体软件系统的实现。
本系统采用自行开发的二维图形软件包实现加工零件轮廓的图形描述,经过工序划分以及加工工艺参数的人机交互式输入,实现了数控加工程序直接从图形到程序的自动编程。
1.系统框架结构和功能
本系统结构模块的组成框主要由以下模块组成:
(1)加工工艺规划模块。此模块根据数控加工工艺特点,将其分解为开口槽腔、闭口槽腔、端面车削、螺纹、切断等工步(开口槽腔、闭口槽腔、螺纹分别有外圆和内孔之分)。任何车削加工零件的外形轮廓加工工艺都可以拆分为以上工步。每一工步都有粗、精加工,可以通过工序管理器来实行加工程序的合并。
(2)特征图元绘制模块。此模块具有简单的CAD造型功能,能够完成零件二维轮廓的绘制。
同时在刀位轨迹生成以后能够实现轨迹的图形仿真显示。
(3)工艺参数设定模块。此模块对各种加工工艺参数进行交互式输入,包括起刀点、进退刀矢量、加工余量、切削深度、进给量、切削速度以及机床主轴转速等工艺参数。
(4)刀位轨迹生成模块。此模块根据所选择的工步以及走刀方式,自动生成刀位轨迹。
(5)G代码生成模块。此模块将系统生成的刀位轨迹转换为数控车床加工G代码程序并以文本文档的形式输出。
2.零件轮廓的表达以及图形输入
数控车床加工的零件多以轴类及盘类零件为主,尽管这些待加工零件是真三维的,但是在实际加工中,一般都是二维的,即刀具在一次切削过程中始终在X-Z平面内运动。因此,本系统可以用直线、圆弧来完成加工零件轮廓的二维描述。
2.1零件轮廓的表达
数控车床加工的零件,其表面轮廓段一般都由直线和圆弧等构成,针对这种情况建立了零件轮廓的统一表达模型,将构成零件轮廓的各轮廓段统一用轮廓边界点表示,这样便可以建立整体轮廓的统一描述。可以认为零件的整体轮廓均是由直线和圆弧构成的,对于自由曲线,可以根据自由曲线轮廓段的表面粗糙度要求,采用有理B样条插值算法将其离散为一系列直线段。
把构成轮廓表面的各轮廓统一称为边界点,那么整条轮廓便是由多个首尾相连接的边界点所组成,每一边界点内含有一个描述边界性质的几何点点集。直线是一个包含两个几何点(起点和终点)点集的边界点;圆弧是一个包含3个几何点(起点、终点和圆心)点集的边界点,由于三点不能唯一确定一条圆弧,因此,可以再加上圆弧的旋转方向(顺时针或者逆时针)来确定圆弧。本系统采用面向对象的.计算机编程语言Python开发[6,7],在数据结构上采用
Python语言的数据类型列表来表示一个轮廓段的边界点。如图2(a)所示的零件轮廓段的数据结构为:Part=[(′Line′,[(,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,直线的标志为‘Line’;圆弧的标志为‘Oval1’,圆弧后面的点集列表中的1表示顺圆,0表示逆圆。
2.2图形输入
零件几何图素的输入主要包括点、线、圆的输入,通过系统给出的绘图工具在绘图区绘出。如点可以通过键盘形式进行参数输入,也可以直接通过鼠标点击输入。系统提供了直线和圆弧的绘图工具。直线主要通过两点来生成,选取直线的绘图工具以后,在绘图区直接鼠标点击就可以生成直线,连续点击将生成首尾相连的多条直线。圆弧的绘图工具包括三点圆弧(起点、终点和圆心)以及两点半径圆弧(起点、终点和半径),通过圆弧的旋转方向来最终确定为顺时针圆弧还是逆时针圆弧。
几何元素输入后分别以点线圆的标准形式存放于几何参数表中,其中点的记录内容为坐标值(X,Y),直线和圆弧的记录内容如上文所述。这些数据都以列表的形式存放在计算机的内存中。图2所示为本系统根据数控车削加工工艺划分的开口槽腔和闭口槽腔的图形显示,其中开口槽腔定义为用水平线与零件轮廓线求交时有且只有一个交点的轮廓形状,闭口槽腔则只有两个交点。
零件轮廓数据输入后往往需要进行修改,可利用图形编辑菜单项中的撤消、重画、删除等功能最终形成该零件的加工轮廓图形。直线和直线相交的地方,可以进行倒角处理,在作图过程中,选择倒角功能,可以通过数据显示功能来选择倒角方式(直线倒角还是圆弧倒角),输入倒角的参数最终实现倒角。
3.刀位轨迹和G代码程序的生成
刀位轨迹以及G代码生成是本系统的核心部分,根据前面所述的工步划分,选择合适的工步,绘制零件的加工表面二维轮廓图形,可以使用系统工艺参数数据库自动提供的预设加工工艺参数,也可以通过人机交互方式完成工艺参数的输入。同时也可以修改某一工艺中的刀具参数、切削参数等。数控加工中为减少多次安装带来的安装误差,一般采用一次安装。
对那些需要调头加工的部位采用右偏刀反向走刀切削,此外,对于端面处的开口槽腔,加工时可以选择向下的切削方向。因此加工时的切削方向分为向左、向右和向下的切削方向。
在刀位轨迹规划中,粗加工的刀位轨迹规划是关键,精加工只是刀具沿着轮廓线走刀,因此其刀位轨迹的生成算法仅仅是加工零件表面曲线的偏置,图3所示为开口槽腔加工时的刀位轨迹生成程序框图。而粗加工往往还跟零件的毛坯形状有关,本系统可以绘制外圆以及内孔加工时的毛坯轮廓曲线,跟零件轮廓曲线结合而确定加工区域。根据加工参数中的起刀点、加工余量、进退刀矢量等参数,用水平线与加工区域求交,求得的交点即为刀具刀尖的运动点坐标。
在点击主界面上的生成G代码的按钮后可以将生成刀位轨迹和G代码程序显示在界面上,并可以将零件信息、毛坯信息、加工工艺参数和G代码程序一起用文本文件保存下来。如图4所示,主界面左边显示的就是图3中的开口和闭口槽腔沿负Z轴方向水平切削的刀位轨迹,右下角显示的是生成的G代码程序。
4.结束语
本系统是一个CAD/CAM集成的数控车床自动编程软件,只要按照本系统所划分的数控车削加工工步,将待加工零件进行工艺规划,分解成各种工步,每个工步都可以单独生成可用的加工程序,也可以通过本系统的工序管理器模块进行工步合并,生成一个总的G代码文件。本系统集绘制图形、工艺参数处理、刀位轨迹和G代码生成于一体,具有学习、使用简单的特点。
随着基于PC的开放式数控系统的研究越来越深入,以Windows以及Linux为平台的数控系统必将得到更为广泛的应用。本系统以华中数控有限公司生产的HNC-21/22世纪星系列数控车床为基础设计的。采用Python语言编写[5,6],可以在Windows和Linux等多种操作系统平台下使用。本系统既可以作为开放式数控系统的编程模块,也可以自成体系作为CAD/CAM软件以及离线编程系统使用,因此具有良好的应用前景。
机电的一体化的模具设计制造专业就是数控编程与操作,这也是一门非常实用的生产现场课程。目前,我国制造业已广泛应用于数控技术,并且用于技术人员的制造应用,特别是对于掌握数控技术的应用还不熟练的人。所以,为了提高技能型人才的培养水平,加强数控编程与操作的教学改革是很有必要的。
1数控加工编程教学内容的改革
1.1数控加工编程教学内容的针对性与适用性
1.1.1对内容很好掌握
实际的应用应与教学内容紧密结合,在过程中要做到详细解答,反复强调过程的重要性。例如:在工厂的工人之间的沟通,就必须注重掌握基本概念术语和理论与实践,有必要了解基本的技术方法和数控系统,以及系统化的工作理念。
1.1.2对内容更全面了解
内容的理解性体现出理论强的特征,而实际应用的原则很少,为了强调教学结论的影响在实际中的应用,所以,很多的应用的结论都是教学中的内容,而这样的内容结论,往往忽略了公式的推导。
1.1.3对内容更好拓展
为了淘汰旧知识就要及时引进新技术引进教室,并加强对数控技术的实际发展和以便满足市场需求。为了有效保证教学内容和适用性和先进性,就要增加开放式数控系统和新内容数控技术,如:电主轴、直线电机,平行机床等
1.2数控加工编程教学改革和教学方法
3总结
综上所述,良好的课程建设对提升教师队伍、改善合理的教学内容和教学条件、改革教学方法和手段、使得学生职业能力发展方面都起到了积极作用,在实施过程中应合理安排每个环节,使各种方法手段在教学活动中都能发挥应有的效果。
参考文献:
[1]宋芳,崔海伟.浅谈《数控加工编程与操作》课程教学改革与实践[J].科技经济市场,2010,(07):145-146.
[2]王丹.浅谈数控加工编程与操作课程项目化教学评价[J].河南科技,2014,(19):276-277.
[3]姬旭,赵寿宽,王丽.《数控加工编程及操作》课程建设规划[J].科技资讯,2013,(05):209.
数控加工编程的课程改革论文
一、课程改革的概念和条件
二、课程内容改革
三、教学方法和手段改革
四、结语
我国现在的工业发展需要更多技术性人才的投入,尤其是高级工程师。通过我们进行的改革和努力,希望能够培养出更多的优秀的学生,为国家的工业发展做贡献。
改革取得良好的教学效果。
目前,我国许多职业院校的课程结构体系采用的都是“理论教学+实践教学”的模式。
从整体上看,专业课程设置比较符合生产实际要求,初步实现了课程设置的'综合化;但仍然缺乏“载体”,在教学过程中往往会不自觉地回到“学科化”的老路上。
笔者针对以上情况,根据所在学院的实情,在工学结合的指导思想下,将理论教学过程与实践操作过程融为一体,围绕数控编程与操作教学改革的目标进行教学实践。
一、理实一体化教学
该教学方式不仅做到了理论与实践的沟通和联系,而且能激发学生主动学习的兴趣和激情。
高职教育的宗旨是培养具有基本专业理论知识、熟练的操作技能、生产管理服务第一线需要的应用型技能型人才。
工学结合是高职教育人才培养模式的显著特征,也是高职教育的核心理念,其主要任务是让学生在真实工作情境中对技术工作的任务、过程和环境进行整体化感悟和反思,从而实现知识与技能、过程与方法、情感与价值观等方面学习的统一。
学校要想顺利实现这一过程,必须进行课程改革,实现理实一体化教学,让学生不但学到了专业知识和技能,而且能够通过专业技术工作过程获得职业意识和方法,通过同学间相互交流与协作形成综合职业能力。
二、数控编程与操作课程改革实践
在笔者学院,数控编程与操作课程分为数车和数铣两部分,分两学期开展教学。
现以数控车削的编程与操作课程为例进行教学改革实践。
1.教学计划的修改
该课程现在采用的是“理论教学+实践教学”的模式,共安排124学时,其中理论教学42学时,实训教学中仿真教学20学时、机床操作60学时。
在课程改革中对此进行了调整,见表1、表2所示。
将理论的42个学时缩减成20学时后,整合到实训教学的仿真实习中。
在仿真教学过程中,保证每位学生都有一台装有数控仿真软件的电脑,老师讲解指令后学生能马上进行程序的仿真加工,起到了“热炒热卖”的效果。
2.教学过程及成果对比
理实一体化教学通常是四个课时连堂,每当老师讲解完例题,就仿真演示给学生看,然后出课堂练习题,学生自己操作、老师巡回指导。
课堂练习不再是枯燥的作业本练习,而是可见实体的仿真加工(如表3所示),学生自然学习兴趣浓厚,求知欲较强,知识掌握也更为牢固。
笔者学院本学期的教学改革实践,在10级数控专业抽取了学习情况大体相同、学生人数均为50人的两个教学班,分别采用传统教学方式和理实一体化教学方式。
两个班的学生在参加学校考教分离的测试和国家数控车床操作工考证时,显示出教学结果有较大差异,如表4、表5、表6所示。
本次教学改革让我们进一步明确,工学结合的课程的教学内容体现了工作过程的完整性,体现了源于工作岗位的任务和职业能力的要求,应着力推行理实一体化教学,培养学生的职业能力。
AbstractThemajormeasuresandexperiencesinthecurriculumreformofnumericalcontrolprogramminginCentralSouthUniversityareintroduced.
Thesemeasuresandexperiencesincluding:allocatingtheclasshourstoclassroomteaching,simulationandexperimentreasonable;organizingtheclassroomteachingbythetaskdrivetypeteachingmethod;reformingtheassessmentmethods;payingattentiontotheconnectiontothecorrelatedcourses.Thecurriculumreformhasgotgoodeffects.
Keywordsnumericalcontrolprogramming;curriculumreform;simulationandexperiment
1引言
计算机数控作为机械制造的革命性技术正越来越深地影响着制造业的发展,我国国产机床数控化率已经达到30.94%,而美国、欧洲发达国家已经达到70%以上[1]。
因此,掌握数控机床的编程和操作方法已经成为有志于从事机械制造行业毕业生的必备技能。
顺应这一趋势,国内众多高校都开设了数控编程课程,培养学生数控编程和应用能力。
数控编程实践性很强,但又与机械制造工艺、金属切削原理与刀具等专业理论课程联系紧密,对于没有太多机械加工经验的学生而言,学习难度较大。
近年来,中南大学在数控编程教学的诸多方面进行了很多有益的尝试,本文将总结改革中采取的主要针对性措施和取得的经验。
因此,本文中只包含手工编程的内容,而不包含自动编程。
2课程教学的主要难点
分析往年学生数控编程学习效果时发现,学生在以下几个方面认为数控编程较难掌握。
2.1难以与实际加工建立联系
由于学生实际加工经验少,容易简单地把数控编程的过程理解为仅是在数控环境下进行“CAD制图”,无法站在制造角度看待。
具体又体现在:对工件坐标系建立过程理解不清;无法正确确立加工工艺路线;重插补指令,而轻视其余指令,甚至在编程时漏写必要的辅助功能指令和其余准备功能指令。
2.2数控代码多,难以记忆
以华中数控HNC-T为例,基本的准备功能指令就有35个,基本辅助功能指令11个,尺寸字13个,刀具、进给、主轴指令各1个,其余指令16个,共计68个。
这些指令与自然语言联系较少,仅有少数字母和数字组成,学生学习过程中反映记忆困难,容易混淆。
2.3工艺参数确定困难
由于缺乏足够的感性体验,学生反映对于主轴转速、进给速度、背吃刀量、刀具角度等工艺参数难以确定合理数值。
2.4内容枯燥
课程教授内容比较具体,往往以一种具体的数控系统为对象,详细讲解其在各种加工中的编程和操作方法,这对于没有多少实际机床操作经验的学生来说,显得比较枯燥,调动学生的学习兴趣比较困难。
2.5缺乏自我评价手段
学生在学习其他理论基础课程时,可以在课后通过做习题检验学习效果,及时地进行自我评价。
但数控编程知识的应用对象是数控机床,只有通过实际加工才能发现存在的问题,现阶段开放实验室供随时接受学生进行实验的条件又不成熟,因此,学生对自己掌握知识的情况不太清楚,也无法获得解决问题的成就感,进一步影响了学生的学习兴趣。
3综合运用多种教学手段
对于数控编程这类面向实际操作和应用的课程,单纯依靠课堂讲授效果往往较差,必须通过实验增强学生的感性认识。
但由于硬件条件的限制,实验耗时太长,同时成本也较高。
近年来,随着计算机技术的发展,很多院校引进了数控系统仿真软件作为课堂教学和实验的有益补偿[2]。
课堂教学、仿真和实验三种教学手段各有优缺点。
课堂教学信息量大,学生学习时所受干扰小,但不够形象,学生积极性差;仿真时可做集中讲解,便于做到人手一机,包含多种数控平台,还可以复现很多编程中出现的问题,成本低,但仿真毕竟与真实操作环境还是存在较大差距;实验获得的真实感最强,但教学效率最低。
如何在实际教学中平衡这三种教学手段,以获得最佳的教学效果,是非常值得探讨的问题。
中南大学近年来一直在摸索最佳的教学手段平衡方案,通过对比发现,三种教学手段在数控编程课程中占用图1所示比例时效果最好:课堂教学55%,仿真20%,实验25%。
同时,教学手段的选择与授课内容有较大关系,表1中列出了各种教学手段较适合的教课内容。
4任务驱动型教学方法
以往数控编程教学较多采用以数控系统编程说明书的组织形式为教学主线,这样做教学内容覆盖比较全面,学生复习相对容易,但也存在明显的缺陷,即内容松散,知识点容易混淆。
为解决第2部分中的2.1、2.2、2.4等难点,采用了任务驱动型教学组织形式[3],即打破原有的说明书似的内容组织形式,除编程基础和工艺分析采用传统教学方法外,其余每节课都以一个具体的加工任务开始。
任务型教学法的组织流程如图2所示,教师首先讲解本节课要掌握的数控代码语法,然后分析加工难点和注意事项,学生在查阅资料、相互讨论基础上形成加工方案,当堂完成加工代码,并进行仿真验证。
在学生查阅资料的环节中可让学生通过多种渠道获得信息,除了传统的编程说明书及其他教材外,还可以利用手机等智能网络终端通过互联网获得更广泛的信息。
任务型教学中,学生不仅仅是控制机床走一些简单的轨迹,面对的是真正的加工任务,帮助他们建立数控编程与实际加工的联系。
同时,由于是任务驱动,教授的指令自然会按相近功能的指令一起辨析讲解,也便于学生记忆。
在这样一种模式下,学生参与感大大增强,而解决问题的过程也是学生自我评价的过程,当通过仿真验证其想法时,也会激发学生的积极性和主动性。
5课程考核方式改革
学期末通过试卷考试的传统考核模式在教学中出现了诸多缺点:首先,卷面考核难以考查学生实际解决问题的能力;其次,期末考试使得学生产生考前再突击的倦怠思想,从而影响学期中的学习积极性。
如图3所示,改革后的考核体系取消了期末卷面考试,共包括三个部分:期末大作业(50%)、课堂表现(40%)和出勤率(10%)。
期末大作业采用分组形式,每组负责加工一个复杂零件,组内成员分别负责工艺、编程、仿真和机床操作,每人的工作既有协作,又有区分。
课堂表现是指在前述任务型教学中学生查阅资料、讨论问题、编程和仿真中的表现,由教师当堂打分。
在新的考核体系下,更加注重学生解决问题的能力,也从注重考试结果逐步向注重学习过程转变。
同时,在考核中还锻炼了学生的协作能力。
6注意与其他课程的衔接
数控编程中需要用到机械制造方面很多专业课程的知识,是机械制造方面知识的综合应用。
根据经验,如果学生在学习数控编程不久前刚修过机械制造工艺学和金属切削原理与刀具,学生能在编程中较合理地确定工艺参数;反之,如果学生没有修过这两门课程或者已修过太久,效果则相对较差。
因此,数控编程宜紧接着安排在机械制造工艺学和金属切削原理与刀具两门课程之后。
7总结
在分析学生在学习数控编程时遇到的困难后,介绍了中南大学近年来课程改革的针对性改革措施以及取得的经验,实际教学效果表明,改革取得较好的效果。
参考文献
[1]刘恒.伺服精密化力助数控机床“智造”[J].伺服控制,(1):20-22.
[2]金魁.数控仿真软件在数控编程与加工教学中的应用[J].中国教育技术装备,2012(15):139-140.
[3]杨世成.基于“任务驱动”的《数控编程》课程教学设计[J].职业技术教育,(8):77-78.
农业科技革新思路论文
1农业科技创新是建立农业增长长效机制和我国粮食安全长城的一道屏障
基础不牢,地动山摇。大量事实一再表明,农业仍然是我国整个国民经济最薄弱的环节。近年来,我国农业灾害多发重发,,南方“水深”,北方“火热”;极端高温和强降水事件发生之频繁、强度之强和范围之广历史罕见,阶段性干旱严重、长江中下游旱涝急转、高温日数多、强度强,秋冬季中东部地区雾霾天气频繁;全球气候不同寻常,“极寒天气”成为全球焦点,近期南方雨水成患,等等,农业生产形势极为严峻。正是基于农业自然灾害等不利因素带来粮食生产的不确定性,一号文件强调要始终保持清醒认识,绝不能因为连续多年增产增收而思想麻痹,绝不能因为农村面貌有所改善而投入减弱,绝不能因为农村发展持续向好而工作松懈。农业是一个靠天吃饭的产业,这些年我国自然灾害、异常气象频繁,但粮食生产还是实现了“八连增”。其中,科技抗灾为实现抗灾夺丰收发挥了重要作用。科技是第一生产力,农业科技是农业的第一生产力。农业科技的保驾护航为我国粮食稳定增产提供了保障,为我国粮食产量实现“灾中求稳,稳中保增”作出了重要贡献。
2农业科技创新是推动农业增产、农民增收、农村繁荣的强劲动力
一粒种子可以改变世界,科技对粮食保稳增产作用的第一位就是种子。据统计,我国粮食作物的良种覆盖率已经达到95%,良种对我国粮食作物增产的贡献率达到35%以上。实践证明,实现农业持续稳定发展、长期确保农产品有效供给,根本出路在科技。20中央一号文件强调“把农业科技摆上更加突出的位置,下决心突破体制机制障碍,大幅度增加农业科技投入,推动农业科技跨越发展,为农业增产、农民增收、农村繁荣注入强劲动力。”用了一半篇幅涉及农业科技,强调要持续加大农业科技投入,确保增量和比例均有提高。明确农业科技创新方向、突出创新重点、完善创新机制、改善创新条件,力争在世界农业科技前沿领域占有重要位置。面向产业需求,着力突破农业重大关键技术和共性技术,切实解决科技与经济脱节问题。加大国家各类科技计划向农业领域倾斜支持力度,着力抓好种业科技创新。这表明,农业科技是确保国家粮食安全的基础支撑,是突破资源环境约束的必然选择,是加快现代农业建设的.决定力量,具有显著的公共性、基础性、社会性。
3农业科技创新需要科技人员的实践和创造,更需要广大人民群众的应用
中央一号文件提出要依靠科技创新驱动,引领支撑现代农业建设。要着眼长远发展,超前部署农业前沿技术和基础研究,力争在世界农业科技前沿领域占有重要位置。面向产业需求,着力突破农业重大关键技术和共性技术,切实解决科技与经济脱节问题。突出农业科技创新重点,稳定支持农业基础性、前沿性、公益性科技研究。大力加强农业基础研究,加快推进前沿技术研究,着力突破农业技术瓶颈。长期以来,我国业已建立起来的农业科技创新体系,事实上为我国粮食稳定增产提供了坚实的后盾。撑起粮食安全的大厦,促进粮食生产的可持续发展,既需要科技人员的智力支持,也离不开广大农民群众科学素质的普遍提高。好技术只有送到农民手中才能真正发挥作用。两者合一所建立起来的科技服务强力后盾,有助于加快粮食科技成果转化成现实生产力的步伐,推进我国粮食生产的可持续发展。
4农机研究及技术推广在农业科技创新中可以发挥独特的作用
农业稳则基础牢、农村稳则社会安、农民富则国家强。在2012年中央农业农村工作的总体要求中强调要围绕强科技保发展、强生产保供给、强民生保稳定,进一步加大强农惠农富农政策力度,奋力夺取农业好收成,合力促进农民较快增收,努力维护农村社会和谐稳定。作为农业战线的方面军,农业科技人员肩负着重要的职责,在落实中央一号文件中可以发挥独特的作用:
4.1发挥现代农业装备的物质支撑作用,解放农村劳动生产力
农业机械化是农业现代化的主要方面,是现代农业发展的重要标志,为农民摆脱千百年来繁重生产劳作、为国家粮食生产实现“八连增”做出了重要贡献。中央一号文件对农机技术推广提出了新的要求,即农机技术推广应立足我国基本国情,遵循农业科技规律,把保障国家粮食安全作为首要任务,把提高土地产出率、资源利用率、劳动生产率作为主要目标,把增产增效并重、良种良法配套、农机农艺结合、生产生态协调作为基本要求,促进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化,构建适应高产、优质、高效、生态、安全农业发展要求的技术体系。充分发挥农业机械集成技术、节本增效、推动规模经营的重要作用,不断拓展农机作业领域,提高农机服务水平。着力解决水稻机插和玉米、油菜、甘蔗、棉花机收等突出难题,大力发展设施农业、畜牧水产养殖等机械装备,探索农业全程机械化生产模式。这就为农机研究和技术推广指明了发展方向。
4.2注重科技成果转化实效,把科技传到农民家
【摘要】介绍入门学习数控编程应该掌握的的一些基本知识点和学习方法,对几种常用数控机床的一些基本编程要点和技巧做些简短说明以及对学好学精数控编程这门技术应该作何前期准备的一个简单论述。
为广大初学者学习数控编程技术提供一些基本学习方法。
【关键词】数控编程;学习;数控机床
随着我国制造业快速发展,数控机床以具有自动化程度高、生产率高、柔性好、加工精度高、加工质量稳定、易于建立与计算机间的通信联络、容易实现群控和良好的经济效益等优点,迅速的占领制造业的市场。
对于机械制造专业的学生来讲,今后毕业将从事的行业很可能是数控加工行业。
因此学好数控加工技术对于今后的就业就有着更加重要的意义。
笔者在此提出自己在学习和实际操作数控机床时的一些心得体会以供广大初学者参考。
一、数控机床的加工原理
学习数控加工技术首先得弄清数控加工的工作原理。
首先将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化,即将刀具与工件的相对运动轨迹、加工过程的切削速度、进给速度、工件和刀具的交换、冷却液的开关等信息都按规定的代码和格式编成加工程序,接着将该程序送到数控系统;数控系统则按照程序的要求,先进行相应的运算、处理,然后发出控制命令是个坐标轴、主轴及辅助动作相互协调,实现刀具与工件间的相对运动实现零件的加工。
二、数控加工中涉及的坐标系
数控机床上各个运动执行部件的.动作都是由数控驱动单元(CNC装置)控制的。
因此为了建立各个运动部件相对于机床的相对位置的量化关系可借助坐标系来实现。
这个坐标系是机床出厂是生产厂家已经确定的称为机床坐标系,建立机床坐标系的原点称之为机床原点或零点。
参考点是机床上坐标系中一个固定不变的位置点。
通常将参考点与机床坐标系原点设置为同一点,所以有些机床上回参考点操作也叫回零点操作。
在数控编程中通常以零件图上某一点来建立坐标系进行编程,这个点称之为工件编程零点,这个坐标系称为工件坐标系。
建立工件坐标系的目的在于方便和简化编程。
三、数控编程的方法
数控编程的方法主要有两种:一是手工编程;二是自动编程。
两种编程方法各有优缺点和适用于不同的加工范围。
手工编写的程序具有程序简单精炼、易于读懂、程序调整容易、适用于编写比较简单的零部件的加工程序,但是手工编程难以实现复杂曲面的加工。
而自动编程是指用计算机来编制数控加工程序,自动编程的效率高、正确性好、操作安全可靠、能实现手工编程无法实现的复杂曲面的加工,但自动编程编写的程序比较冗长、不精炼、有些情况下走到轨迹不是很合理比较耗费工时,所以编程人员要根据零件实际情况选择合理对的编程方式。
四、常用机床的编程
(1)数控车床编程。
数控车削加工过程中通常会用到车削循环指令,车削循环指令主要有简单车削循环指令和复合循环车削指令,而简单车削循环指令与复合车削循环指令里面又各包含几种不同的车循循环指令。
面对不同的车削循环指令究竟该用哪一种合理,依赖于学习者对各种车削循环指令的走刀轨迹及走刀特点有一定的了解才能做出合理的选择。
对于车削比较细长的工件而用到尾座和顶尖时,编写加工程序时应谨慎选择退刀和换刀的位置防止刀架与顶尖或是尾座发生碰撞。
另外在车削锥面和圆弧时由于刀位点的变动,往往会造成过切或欠切的现象,可借助刀尖半径补偿功能来消除此类加工误差。
(2)数控铣床编程。
数控铣主要用于加工平面类、变斜角类、曲面类、箱体类零件。
数控铣床在加工过程中实际是控制刀具中心轨迹来实现铣削加工的,因此若不采取措施直接编程加工,所加工的零件在尺寸方面必然达不到图纸的要求。
决解这个问题的方法主要有两种:一是编程时在相应的尺寸上加上或减去一个刀具半径,二是运用刀具半径补偿功能来补偿一个刀具半径。
在建立刀补的过程中刀具首先运动到程序中指定的目标位置,然后再根据刀具半径补偿中储存的数据相对与原轨迹偏离一个距离,所以在建立刀具半径补偿时建立刀补的距离必须大于刀具半径。
而且建立与取消刀补必须在G01和G00上进行。
在有些情况下为了防止在加工零件表面留下进刀痕迹可选择圆弧切入切出的方式进行进刀。
另外通过修改刀具半径补中存储的数值还可实现粗精加工。
当数控机床用到多把刀进行加工时,在对刀的过程中只有第一把刀的X、Y、Z三个方向都要进行对刀操作其它刀具只需进行Z方向对刀操作即可。
(3)数控加工中心的编程。
数控加工中心主要用于加工形状复杂、工序多、精度要求比较高的工件。
数控加工中心与数控车数控铣最大区别在于数控加工中心有刀库和自动换刀装置。
另外加工中心通常用长度补偿指令来设置Z向零点。
所以在设定工件坐标系时通常仅仅在X、Y两个方向上进行零点偏置,Z向不进行偏置采取直接置零。
当机床换上加工刀具后用块规找正Z向,读取块规松紧合适时机床坐标系的Z值减去块规高度后将其输入到刀具长度补偿值中,实现Z向零点的设定。
通常情况下在编写加工中心加工程序时应以工序集中原则进行编写。
五、数控仿真的应用
实践是检验真理的唯一标准。
掌握了一定的数控编程技术理论基础后,不进行实际操作只在纸上谈兵也是不行的。
初学者直接在数控机床上进行操作练习,难免会因不熟练或误操作而导致造成机床设备的损坏。
而且对于一个初学者来讲也不可能有较多的实际上机操作练习的机会。
数控仿真则提供了一个很好的学习的平台供学习者来进行模拟上机操作。
另外数控仿真同样可对加工程序进行快速精确的校验,以防止加工时出现干涉碰刀现象。
在数控仿真上进行模拟操作几乎与实际机床上的操作是一样的,因此它在一定程度上可以达到佷好的操作练习的目的。
六、进一步学习数控的必要准备
前面提到过对于一些比较复杂的曲面单靠人工进行编程往往是比较困难的,运用一些编程软件进行自动编程可很好的解决这一难题。
因此要想学好、学精数控编程这一门技术仅仅学习人工编程是远远不够的,还得学习一些自动编程的知识,两者结合在一起用才行。
目前我国应用的比较多自动编程软件有:国产的CAXA、美国的Pro/Engineer、UGCAD/CAM系统、Mastercam、以色列的CIMATRON等软件,这些自动编程软件在自动编程过程比较重要的一步是对零件进行几何建模。
所以学习者在学好手工编程的基础上还得学习当今一些主流编程的基本建模方法和技巧。
虽然当今的数控技术发展的比较完善各种功能的加工指令也比较齐全。
但是随着产品的不断更新换代,这些指令可能满足不了某些特殊零件的加工要求。
而数控系统为用户提供了宏程序功能,用户可根据自己的加工要求来对数控系统的功能进行拓展。
故学习一定的用户宏程序知识对于今后在数控行业的发展还是很有必要的。
一个优秀的数控编程技术人员应不仅满足编写出零件轮廓的加工程序,还应做到所编写的程序加工效率高、工艺性好、工艺参数选用合理、加工出来的零件合格率高、刀具寿命长、加工过程对机床寿命影响小。
另外学好数控编程技术并不仅仅在于一朝一夕的努力刻苦学习,必须通过长期坚持不懈的努力钻研和实际操作经验的积累才能培养出优秀的数控技术人才。