数控车编程教学方案探究与实践

    

    【摘 要】 中职学校的教育目标是培养技能型人才，教学中要解决的主要问题是做什么，怎么做，这就要求老师从教学方案上大做文章。本文通过两个典型案例，详细介绍了数控车编程教学方案及实践过程，以期抛砖引玉。

    【关键词】 数控车编程；方案；实践

    【中图分类号】 G64.26 【文献标识码】 A 【文章编号】 2095-3089（2017）16-00-01

    数控车削编程教学实际上是G、M功能代码及其应用的教学。初次接触数控车削编程的学生，最大的学习困惑是：不知道G、M功能代码怎么用，难以理解各种指令的刀具运行轨迹，不知如何使用辅助指令，怎样设置工艺参数等。因此，老师在教学时，应把重点放在各种指令“怎么用”上，将指令格式及其应用教学设计在零件加工过程中，在做的过程中完成教学任务，达成教学目标。

    方案一：以做促学，以做促教

    中职学校的教育目标是培养技能型人才，教学中要解决的主要问题是做什么，怎么做。“以做促学、以做促教”就是根据这一教学理念，按照“实践—理论—再实践”的教学流程，通过解决具体问题展开教学。

    例如，在讲G00，G01、G90等基础加工指令时，我是这样安排教学的：

    第一步，实践—学生在普通车床上加工零件。学生根据给出的零件图样，制定零件加工工艺路线，每一工步都按“进刀—切削—退刀”的步骤写清工艺参数，并在普通车床上加工出零件。

    第二步，实践—老师通过仿真软件演示数控加工过程。老师根据学生制定的工艺路线，按照“进刀—切削—退刀”的步骤编程，然后将程序输入“SWCNC”仿真软件，采用单段运行的方法加工零件，使学生直观、清晰地看到每一段程序对应的刀具运行轨迹及切削情况，获取数控加工的感性认识。

    第三步，理论—指令格式与编程方法讲解。借助前面获取的感性认识，老师引导学生学习理解G00，G01、G90指令格式、参数设置、刀具运行轨迹及編程方法，学会编程。

    第四步，再实践—学生通过仿真软件进行数控加工。零件图不变，学生根据自己制定的工艺路线，将每一工步用对应的指令改写，即编程。将编好的程序输入仿真软件，采用单段运行加工零件，检测尺寸，并将加工好的零件设置成三维状态，与自己在普通车床上加工的零件进行对比。这样既可以加深学生对指令格式、参数设置、刀具运行轨迹、指令使用范围的理解，也可以清晰地判断编写程序的正误。操作过程中，如果学生出现问题，老师可以面对面帮助学生分析原因，排除故障。在程序输入时，老师要提醒学生，禁用键盘输入，采取鼠标点击操作面板输入，这样可以使学生尽快熟悉车床操作面板，为车间实习打好基础。

    第五步，再实践—学生在数控车床上加工零件。设计一个与例题相似度较高的零件图，让学生独立分析零件图样、制定加工工艺路线、编写数控加工程序、通过仿真加工检验程序正误、然后在数控车床上加工零件，学以致用，获取成就感。

    在以上教学过程中，我以学生原有的知识为链接点，通过新旧知识对比，使学生在做的过程中不知不觉获得大量的感性认识，理解了编程原理，掌握了编程方法，学会了编程。

    方案二：巧设问题，引起思考

    课前，我围绕教学目标设计自学任务，通过微信平台将任务发给学生，学生接到任务后，对已学知识进行梳理，结合查资料、看微课视频、同学讨论、通过微信平台师生互动等方法完成任务。在任务完成过程中，学生根据自学中发现的疑问提出问题。

    例如，在讲复合固定循环指令G71时，我随着课程进度设计练习任务，让学生独立完成。任务完成过程中，学生会提出很多问题，具有代表性的问题是：

    为什么？

    2）用G71指令编写的程序，模拟轨迹正确，但加工时系统会报警，为什么？

    针对学生提出的问题，我并不急于给出答案，而是给出解决问题的思路与方法，引导他们继续查阅资料，并展开组内讨论、组间讨论，查找原因，寻求答案。

    针对第一个问题，我引导学生上网查阅、仔细研读教材和参考资料，寻找造成指令格式不同的主要原因。发现老师讲的指令格式是“FANUCOi”数控系统，而他们在参考资料上看到的是“华中”数控系统。通过讨论，学生得出结论：（1）数控系统不同，指令代码和指令格式会有差异。（2）编程前，应仔细阅读《操作手册》，弄清自己所用设备的数控系统。

    针对第二个问题，我审阅完学生编写的程序后，将其写错的程序段直接修改，再让学生输入仿真软件验证，系统未出现报警，加工顺利。然后，我让学生对照两个程序，查找异同，分析出现报警的原因。在老师的指点下，学生通过查阅资料，互相讨论，得出结论：精加工程序段中的第一段程序指令只能用G00或G01，且不可有Z轴方向移动指令（如下面两段程序）。

    以上由学生讨论得出的两点结论，也正是我要强调的编程注意事项。采用问题埋伏法，使得原来由老师提醒、总结的知识要点变为学生自己主动查阅、思考、整理、归纳，便于理解记忆，避免了以往一听就会，一过就忘，一用就错的现象。

    以上两个方案，我从实际出发，有目的、有计划地把数控车编程教学内容纳入到普通车床加工的认知结构中去，用学生已有的知识对编程教学产生积极影响，通过类比分析帮助学生建立各知识间的相互联系，扩大原有的认知结构，在理解与实践的基础上学懂一种数控系统的车削编程方法，通过问题引领培养学生的探究精神。当学生的数控车削编程知识有一定的积累，编程能力达到一定水平后，他们便能总结出程序编写规律，自如切换不同数控系统间的零件编程。

    参考文献：

    [1]高枫.肖卫宁.数控车削编程与操作训练.高等教育出版社

    [2]任国兴.数控车床加工工艺与编程操作.机械工业出版社

    [3]中学教育心理学.西北大学出版社

    [4]罗麦娟.浅析数控车床编程教学切入点.考试周刊，2013（41）

    [5]罗麦娟.《机械制图》学习合作小组教学模式探索与实践，2013（4）