時間：2023-10-30 10:29:20
序論：在您撰寫數控編程的方式時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
【關鍵詞】數控仿真；多元整合；多元評價
對于機電類專業，社會需要的是既有理論知識，又有實踐能力的務實性綜合型人才。為適用社會發展的需要，我校在2003年購進了FANUC和西門子數控機床各10臺，建成數控操作實習車間，并購買了上海宇龍數控加工仿真系統，構建了數控仿真實驗室，用于學生數控教學與加工仿真實習。從而利用數控仿真軟件在降低學習的門檻，激發學習興趣等方面做了有益的嘗試。
一、利用數控仿真系統熟悉操作面板
不管是學校還是培訓機構，一般數控機床都不是太多。讓學生一個個操作熟悉面板需要較長時間，在黑板上講各按鍵的作用、名稱與使用更是費力不討好。利用仿真系統就能迅速有效地完成這個過程。我校的宇龍數控仿真系統機床操作面板的所有按鍵與實際機床的操作面板基本一致，學生可以通過數控仿真系統熟悉操作面板上各個鍵的操作方法。還可讓學生通過輸入和運行程序進一步掌握數控機床的操作。這樣對數控機床就有了基本的了解， 再進行數控機床實際操作時就避免了入門困難的問題。
二、利用數控仿真系統提高學生的學習興趣
相當部分技校學生基礎差，教師的教學困難，傳統的教學方式已很難使學生接受，因此，利用先進的教學方法、教學手段來提高學生的學習興趣尤為重要。引入數控加工仿真系統進行教學以后，學生所編程序可以直接在數控加工仿真系統上進行模擬加工演示；零件的加工過程也和實際加工情況十分相似，學生可以從任意角度觀察數控機床加工過程，毛坯加工為成品的過程直觀形象，便于學習與掌握；編程與操作的作業可以直接在仿真系統上檢查；使學生對這門課程有了濃厚的學習興趣。
三、利用數控仿真系統降低訓練成本、提高訓練效率和安全性
數控機床是一種較為昂貴的機電一體化的新型設備。如果初學時就讓學生直接在數控機床上操作，可能出現撞刀、損壞機床、浪費材料等現象，甚至因操作失誤造成人身危害。引入數控加工仿真系統進行技能操作，可以大大降低訓練成本的消耗，學生可以輕松對實習過程進行初始化，對未能完成的實習進行狀態存貯，對已完成的實習課題進行調入回顧，而后再進行幾次實際操作就能收到事半功倍的效果，降低了實習成本。同時在實際操作中的一些安全問題，如速度過大后撞擊機床、超過行程開關無法復位、撞刀等，通過仿真系統的操作練習也可避免或減少實際操作中這類事故的發生，從而提高安全性。
四、多元整合，突出應用與實踐
職業教育是一種以就業為導向的教育，其職業方向性的特點決定了它必須適應企業的用人需求，服務于特定職業崗位或技術領域。因此，我們應努力擺脫現有課堂教學理念的束縛，應從學校走出去，深入了解市場，把握市場需要畢業生具備哪些技術應用能力。第一，多元整合的目的是精簡課本內容，打破課本章、節體系，突出應用與實踐；第二，仿真內容應及時反映專業領域的最新發展；第三，課本內容的多元整合絕不是幾個仿真的簡單疊加，而是根據知識、能力的內在聯系和相互間的邏輯關系進行有機整合。這種遵循學生認知規律的多元整合，有利于學生知識、技能、態度的合理形成與協調發展。
五、仿真教學中還應構建多元評價體系
教學評價直接影響學生學習的主動性和積極性，所以評價要做到：①合理且有一定的彈性。如一些仿真操作中學生實施方案的可行性討論，實操過程中加工線路等。②既要評價操作結果，又要評價操作過程。對在技能操作中學生的積極參與表現出來的良好個性品質要給予充分的鼓勵。③轉換評價的主客體關系。對學生在課堂上的技能操作情況及結果不僅僅由教師來評，還可以讓學自評或互評?？刹捎脤W生討論評價的方式，在研討中發現問題，得出正確結果，學習的主動性、積極性也就調動出來了。
六、“仿真 的負面效應及解決方法
數控加工仿真系統是一種模擬教學應用軟件，它不可能全盤代替教學，尤其是數控機床的技能訓練。對此，教師應引起足夠的重視。在應用數控加工仿真系統對學生進行訓練期間，配合使用實際數控機床進行操作練習，可以彌補應用數控加工仿真系統進行教學時的缺陷。在利用數控加工仿真系統軟件進行技能訓練時，容易使學生對計算機產生依賴心理。沉迷于仿真加工，而疏于上數控機床實際操作，個別學生甚至趁老師不注意玩電腦游戲。這就要求數控實訓教師提高管理能力和教學水平。合理分組，科學安排應用數控加工仿真系統軟件進行技能訓練的時間，將仿真訓練與操作訓練穿行?？茖W的管理可將這一負面效應減少到最低程度。
數控加工仿真軟件在教學和鑒定中的應用正在研究探索階段，我們只要積極思考在應用中產生的問題，主動采取應對措施，正確發揮其在教學和實踐中的作用，就一定能收到事半功倍的效果。
參考文獻：
[1]劉 虹.《高職數控編程課程教學探討》.機械職業教育，2002（10）
關鍵詞:數控加工工藝及編程 實踐教學 評價模式
課 題:蘇州市職業大學校級科研項目《數控加工及編程課程實踐教學的評價研究》(SZDG4-11014)。
數控加工在機械生產中的作用越來越重要。為了使學校人才培養更好地符合長三角地區實際,以滿足中小型制造企業的高技能人才需求,筆者對數控加工工藝及編程課程教學改革進行探索,取得了一系列成果。
一、數控加工工藝及編程教學面臨的問題
1.實踐教學內涵
由于高職數控技術專業畢業生會有相當一批走上機械加工的工作崗位,因此課程內容在新工藝、新技術、新材料、新產品方面必須與傳統課程內容進行整合,過難、過深、過偏的課程內容需要刪除,與此相關的實踐教學內容也應予以調整。實踐教學中的實驗、實訓、課程設計、畢業設計等也要有一定變化,凸現出強化技能的實訓課程來。
2.實踐教學模式
原來的教學采用以課堂為主的模式。實踐教學不能滿足掌握技能的要求。
3.評價方法
原有的評價體系主要采用平時考察和期末考試來綜合評定的模式。在評價重心上,只注重了結果,而忽略了過程;在評價內容和標準上,強調統一要求,而忽略個體差異;在評價方法上,使用量化評價多,而忽略了多種評價方法的綜合應用;在評價主體上,以教師評價為主體,忽略了學生的自評、互評和他評。
二、數控加工工藝課教學改革實踐
本地區以中小企業為主,企業接收工學結合的學生數量有限。在培養過程中,我們實施了“教師+工程師”導學教學新形式、“雙向互動工學結合”教學模式。該模式獲江蘇省高等教育教學成果獎二等獎。通過分小組形式組成學習團隊,每個學習團隊分階段地分別在校內、企業完成課程學習。學習形式有兩種:一種是學習團隊到企業進行工學結合,由企業導學教師指導學習;另一種形式是學習團隊在校企導學教師和校內教師共同指導下,在校內完成校企導學、校內教師共同確定的項目課程學習。這種形式既能接受企業導學和校內教師的共同指導,還能利用學校的實訓設施。這種教學模式,充分利用學校的有限資源,解決企業接收工學結合的學生數量的問題,讓所有學生都分階段地到企業去完成課程學習,分階段地在校內完成項目教學。實現了教學環境與企業生產環境的融合,使學校和企業并列成為人才培養的主體。經過不斷的建設和實施,在人才培養模式、課程體系、職業能力和素質培養等方面形成了自身的特色。
三、數控技術專業實踐教學評價模式
1.原有的評價模式
(1)過程評價模式。過程模式是一個開放系統。過程模式的學習不是被動的直線式反應過程,而是一個主動參與探究的過程,關注整個過程的基本規范,使之與寬泛的目的保持一致。這種模式讓中學生不是被動地接受老師的教育,而是主動地參與,通過自己的行動促進學習和認知技能的發展。
(2)CIPP評價模式。CIPP模式包括背景、輸入、過程和成果這4個環節的評價。為了描述和評價長期的、真正成功的改革方案,斯塔佛爾比姆把成果評價分解為影響(impact)、成效(effectiveness)、可持續性(sustainability)和可應用性(transportability)評價4個階段,由此構成了7個環節的評價模式。該模式不局限在評定目標達到的程度,而是關注了為目標提供有用信息的過程上。背景評價強調,首先應根據評價對象的需要對目標本身做出判斷,看是否兩者一致;輸入評價強調最佳手段問題;過程評價強調實施情況;成果評價要測量、解釋和評判目標成績。
(3)差距評價模式。M.Provus提出的差距評價模式認為,課程計劃和課程實施不一定是一回事。雖然課程實施是在課程計劃的指導下進行的,但實際是在學校教育中,在實際的課程推進過程中,課程計劃并沒有完全落到實處,并沒有完全在課程的事實過程中體現出來,而且在課程發展的整個過程中都會出現一種差距。真正揭示課程計劃所設計理想目標和實際表現之間的差距,對于課程評價來講是十分重要的,差距評價的核心點即在于此。
2.新構建的評價模式
綜合以上三種評價模式,建立靈活的考核形式,注重在過程中發揮學生的關鍵能力,并作為學生成績的重要評價部分。構建的評價體系確立 “主體取向”“過程取向”“目標取向”相結合的多重價值取向。根據項目化課程體系,緊扣“學科能力”“方法能力”“社會能力”形成相應的評價要素,對各評價要素進一步細化為評價內容的要點?？己诵问街饕韵氯糠?
(1)學生自我評價。學生對自己實踐成果的評價。依據過程評價模式,以學生為主體,讓學生通過這個環節,對自己的思維方式、實踐方法、實踐能力進行思考,不斷改進,提高學生學習的主動性和學習效率。對于以小組方式來完成實踐任務的,按學習團隊開展自我評價。這種按學習團隊來集體進行的思考,更能反映學生之間的團隊協作能力,也更好地檢驗了學生的實踐能力水平。
(2)教師評價。教師對學生在學習過程中表現出的社會能力和方法能力的評價。依據CIPP評價模式,教師評價主要包括:工作量、工作難度、在小組中的作用、工作態度、溝通協調能力等。這種教師的成績評價方式有利于提高學生的學習興趣,發展學生的綜合能力。還能幫助學生進一步明確學習和發展的目標,培養對學習負責的態度和精神。依據過程評價模式,通過數控加工工藝分析、劃分加工工序、刀具與夾具選擇、量具的選擇、編制與調試程序、操作數控機床、零件的測量等整個加工過程對學生進行評價。結合兩種評價模式教師給出教師評價。
(3)成果認定。指導教師依據差距評價模式,對學生工作進行成果的認定。成果認定主要是對學生實踐結果的評價。在達到合格率的前提下,采用正確的方法完成多少個零件作為主要評定標準,實訓報告僅作為參考標準。學生的實踐態度、經濟意識等職業素養在實踐中得到了很大提高。
新的考核方法,既考理論,又考實踐,并注重實際動手能力、創新能力和實踐能力的考核,使學生既要能動腦,又要能動手。經過實踐鍛煉,使學生能夠迅速成長為現代數控行業所需要的具有必要的理論知識和較強實踐能力的應用型、技術型高技能人才。
四、小結
數控加工實踐教學與理論教學之間存在關聯性。實踐教學的評價結果應反映出理論教學的效果,而理論教學的目標不能脫離實踐目的。隨著教學條件的不斷改善,理論教學與實踐教學的統一性會加大,對實踐教學評價方法的研究會日益凸現,這符合高職教育的特色。
參考文獻:
[1]孫翰英.高職數控技術專業實踐教學評價方法的探究[J].科教文匯,2007(7).
關鍵詞 數控加工工藝 數控編程 模擬加工 實踐教學
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
數控加工工藝與編程課程是一門專業課程，通過學習本門課程，使學生能應用數控加工工藝編寫數控程序。同時，掌握數控機床的操作，并且具有對其它種類數控機床的了解和使用能力。根據以上的要求，從以下幾個方面對教材、教學手段、數控模擬仿真教學、實踐教學和輔導等方面談一談我們的做法。
1 數控加工工藝與編程課程的準備
為了在數控加工工藝與編程教學中取得較好的教學效果，在教材選擇、教學手段、數控仿真教學、實踐教學和輔導等方面做了許多準備工作。
1.1 授課對象
開設數控加工工藝與編程是機電一體化和數控技術專業的高職班的學生，上課時間安排在第五學期，在學生學過本專業的專業基礎課程和部分專業課程之后開設的。
1.2 教材
在教材選擇上不強調統一使用一種版本，作法是在選用參考書基本內容的基礎上，從工程實際出發，以應用型為主導，加強實際應用部分的講解和訓練。
1.3 教學手段
在數控加工工藝的教學過程中，主要是把機械加工工藝的基本知識和數控加工工藝的相同之處和不同點作比較，使學生充分了解數控加工工藝的特點。制作數控加工工藝的CAI教學課件、工裝夾具、刀具與工藝參數的選擇以及加工過程等用動畫片的方法演示。結合課程內容，在授課開始和教學過程中插播數控加工的教學光盤。從感性上了解所學的內容，了解數控加工的全過程。
教學手段主要有多媒體教學課件，計算機輔助編程軟件，計算機數控模擬仿真加工軟件和數控加工教學光盤等。通過以上教學手段，使學生更容易掌握數控編程的每一個環節。
1.4 輔導與考核
數控加工工藝與數控編程是實踐環節較強的課程，在課堂教學和輔導課中，引導學生自主完成數控程序的編制?？己朔椒ú捎美碚摽荚嚭陀嬎銠C數控仿真加工兩種方式。理論考試為基礎知識。數控程序編制考試，根據題目編寫加工程序，通過計算機數控模擬仿真加工出工件。這樣可以全面地考核學生對數控加工工藝和數控編程的掌握情況。
2 教學方法
數控加工工藝與數控編程課程中，數控加工工藝方面的知識，要求學生應具有一定實踐方面的知識和綜合運用能力，對這些知識的學習和復習，采用集中講解要點和分散于后續的數控編程的課程中學習兩種作法。如刀具材料和刀具選擇的內容放在計算機數控仿真加工中學習，通過選擇刀具選項，根據工件的加工要求，刀具與工件的相對運動關系和刀具在機床中的安裝位置選擇刀具，根據加工工件的材料選擇刀具的材料，根據機床，工件的材料、尺寸和刀具等選擇切削加工參數。
另一方面，是數控編程，這部分內容對初學者是不容易掌握的，數控程序編制的內容看似容易，但編寫出符合加IT藝要求的數控程序，仍然需要時間和數控編程知識的積累，需要認真講解和示范。
2.1 教學設計
(1)在授課過程中圍繞基本知識點的講解，采用課件的形式可以做到動靜結合，將知識點的學習和欣賞現代數控加工結合起來，使學生對這門課程產生濃厚的興趣、豐富的想象空間和強烈的求識欲望。從教學中學生的反映和教師的教學體會看，很多學生開始是很想把這門課程學好的。但是往往在聽過幾次課之后，信心就有所動搖，甚至認為不能學會所學內容。怎樣解決這一問題呢?怎樣使學生能輕松學好這門課程呢?這樣就提出了一個問題，怎樣能使所教的內容為學生接受，教師在準備講課內容時，不能一味追求知識點的講解，而應該把學生對課程內容的理解和掌握放在第一位，特別是在開始講解數控編程的時候，常用的基本指令和數控編程格式，不要認為簡單就一帶而過，而應該把數控編程的基礎內容講解透徹，使教學節奏和學生的接受能力相結合。同時，采取課堂互動教學和與學生交談，指定對象的內容提問，課堂隨時小測驗等方法。了解學生對所學內容的接受和掌握情況，以此為根據來確定教學進度。
(2)通過實踐教學和計算機模擬仿真數控加工仿真，增強學生的感性認識。通過數控仿真加工，測量各部分的尺寸，使學生對數控編程，數控程序調試和數控加工的全過程有所了解。之后在教師的指導下，讓學生自己編寫簡單的數控加工程序，用計算機數控仿真加工并檢測所加工的工件的各部位尺寸，驗證所編的數控加工程序。通過簡單工件的數控編程，會增強學生對數控編程的認識和學好數控編程的信心。
(3)回到課堂教學，對數控指令和數控程序作進一步介紹，就會使學生輕松地跟上講課的節奏，對后續教學大有好處。在黑板上講解數控程序，能使學生跟上編寫程序的思路，把一個數控指令和使用時的注意事項講清楚，在學會了一種指令和注意事項后，就能達到理解數控指令和基本應用規則的能力，學會解決問題的方法。
(4)在介紹數控指令時，注意不要把數控指令一下子都介紹給學生，這樣效果不好。集中將幾個基本的數控指令，一個一個地都搞清楚之后，剩下的數控指令就容易掌握了。
2.2 教學過程的重復
數控程序的編制，數控指令與數控程序段編寫中應注意的細節，對初學編寫數控程序的學生還是較難掌握的。因此，在這部分的教學中，采用了三步式教學方法。
(1)課堂教學，把要介紹的基本內容，通過課件，觀看光盤和錄像，講解等形式，從整體數控加工開始，即觀看數控機床加工工件開始，到分散精講數控指令、數控程序格式和數控程序段的其他相關內容結束。
(2)完整數控加工程序的編制。學生編寫用基本數控指令組成的數控加工程序。經計算機數控仿真加工，檢驗所加工的工件?？杉由顚W生對數控程序整體的了解。
(3)總結學生所編制的數控程序。從以下幾個層面分析一個完整的數控程序：①程序層次分明；②內容正確；③工序安排和各項工藝參數選擇合理。
在計算機數控仿真過程中還可以了解到學生對刀具的選擇情況。在此基礎上，可以進一步介紹簡化程序指令與使用方法。如單一循環指令和多重循環指令的內容，討論加工誤差的影響因素和其它的內容。如刀具半徑補償，刀具磨耗補償，坐標系和機床使用與操作方面等內容，使學生了解和掌握數控程序編寫的內容和編制方法。
(4)集中實習。一般為兩周時間。集中實習可以加深對所學數控編程和數控機床操作的掌握。此階段分為兩步：①計算機數控仿真加工?？梢韵葟臄悼剀囅骷庸し抡鎸W起，在掌握了數控車削加工編程和仿真加工之后，數控銑削加工，數控加工中心加工以及各種電加工方法的加工仿真就更容易學了。數控仿真可以檢驗和調試數控程序，又可以學會數控機床的操作。②數控機床操作。仿真加工與在真實數控機床上加工，在操作者的感受上是有很大差別的，需要多次示范，重點是要做好手動操作機床的練習，特別是手搖操作和進給倍率轉換過程的練習，做好試切對刀操作。在這一教學過程中要特別強調機床操作上的安全。
3 結束語
數控加工工藝與編程教學方法的變革，受益于數控教學軟件，計算機數控仿真軟件和各種數控機床的投入。有了這些教學媒體和教學設施。如何引導學生把所學的知識綜合的應用于數控加工工藝的擬定，加工參數的選擇和操作數控機床上。對于初次接觸這方面內容的學生仍然是一個難點，要使學生學好這門課程應以基礎知識，基本數控指令和數控車床的基本操作為主要講授內容，有一個好的開端，才能實現學會一點通曉整體的目的。在教學過程中要及時找出和發現的問題，了解學生對所學內容的掌握情況，要經常與學生溝通，要善于總結，掌握課程的教學規律，采取切實可行的教學方式使學生在這門課程的學習中達到熟練應用的能力。這方面還有許多工作要做，在促進教學水平的提高方面仍需要進一步討論。
參考文獻
[1]晏初宏，數控加工工藝與編程[M]北京：化學工業版社,2006：1-255
【關鍵詞】數控車床 編程 實訓教學 撞刀現象
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2017）01B-0093-02
數控車床實訓教學是數控模具專業教學的重要組成部分，數控車床是依靠程序來加工零件的，若程序編寫錯誤或輸入錯誤，比如未輸入刀具號，未設換刀點，漏輸小數點，長度尺寸漏輸“負號”，鏜內孔、切槽，X 和 Z 軸聯動退刀，等等，都會導致撞刀現象發生。撞刀現象是學生剛接觸數控車床初期實訓過程中普遍發生的，很多剛接觸數控車床的學生對車床編程、操作等都不清楚、不熟悉，稍有不慎就容易使機床刀架與工件、卡盤或尾座發生碰撞。在此，筆者根據多年從事數控車床教學的經歷，粗淺談一下如何從編程入手有效預防和減少數控車床實訓教學中發生撞刀現象。
一、設置程序初始化是預防和減少撞刀現象發生的前提
中職教育學校在數控車床實訓教學中由于受場地限制以及車床設備成本普遍較高等原因，學校大多是采用多人一機、輪流操作的方式進行實訓教學，這樣既能節約教學成本，又有利于培養學生的團隊協作精神。但多人一機假如不重視數控車床程序初始化就容易發生撞刀現象，因為每個老師對編程教學方式和習慣不同，也會使學生效仿的實訓編程方式不同，因而學生在實訓中對機床程序進行初始化的設置也不同。這種情況在每年各類數控車床技能大賽中表現得尤其突出，比賽選手假如忽視了程序初始化設置，比如上位選手平時喜歡半徑編程，那么不用半徑編程模式的后面選手如果不重新進行初始設置必然受到影響。又比如實訓教學時，上一位操作機床的同學采用增量坐標進行編程，實訓結束后，下一位同學接著使用這臺車床進行實訓，但他不是用同樣的編程方式，而是用絕對坐標 G90 方式進行編程，如果他忽略了程序初始化，那么此時這臺車床的初始狀態就是增量坐標 G91 編程的默認方式。當使用這臺車床進行加工時，機床就會發生錯誤動作，甚至撞刀。因此，在實訓中，老師要教育學生養成良好的操作習慣，在編制程序第一段時要進行程序初始化，這樣做可以有效避免在車床加工時發生撞刀現象。我們就拿華中系統數控車床來說，編程時在程序第一段寫上 G94 G21 G40 G90 等，就對機床編程加工時的分鐘進給、公制編程方式、刀尖半徑補償取消、絕對坐標編程等進行了限制，這樣學生用機床進行編程加工時，就不受前一位學生加工時所設置的初始化的影響，可以隨意按照自己的編程習慣進行操作，不用擔心撞刀現象發生。
二、進刀和退刀路線的選擇是預防和減少撞刀現象發生的關鍵
（一）如何合理選擇進刀路線
在數控車床編程時要分析零件圖樣，這是工藝準備中的首要工作，分析零件圖樣后根據所要加工的毛坯尺寸和安裝刀具時其所伸出的實際長度等進行編程，合理選擇進刀路線。在編程時，為了提高加工效率，盡量縮短空行程，更不能在換刀點進行切削加工。一般來說，在空行程中，用 G00 指令快速從換刀點把刀具移動到靠近工件處，此時，刀具與加工工件的距離通常取離工件外圓及端面 2-5 mm 的安全距離，即循環起點或進刀點，然后才能進行切削加工。這一節距離很重要，太小易崩刀，太大空刀過多。實訓教學中經常會碰到以下現象，學生在加工時，工件毛坯較長，加工完畢，準備切斷的時候，不注意而發生撞刀現象。比如工件總長 56 mm，學生在外圓精加工時，一般也只會加工到長 60 mm 的位置，然后用 GOO 快速定位切斷刀（刀寬 4 mm），當定位到 Z-60 時，學生記住了刀寬，卻往往忘記了工件左邊毛坯的實際直徑尺寸，因少了這個尺寸，所以這時 GOO 定位的 X 坐標小于毛坯尺寸，使得刀很容易撞到工件左側毛坯，如圖 1 所示。
在深槽切削加工時，學生編程也往往采用兩軸聯動進刀，不考慮刀具運行軌跡，比如 G00 X Z 移刀至切槽定位點，很容易出現撞刀現象。正確做法是，應用單一坐標進刀方式，把 G00 X Z 分成兩行，先執行 G00 Z，再執行 G00 X，再在 X 方向切削加工外圓槽，如圖 2 所示，按虛線方向進刀。對于槽類零件加工來說，G00 進刀編程時應使刀具先走完 Z 軸方向尺寸，再走 X 方向尺寸，這樣就能避免刀具撞向工件。在工件較長，需要一夾一頂的時候，進刀時如不小心也很容易導致刀具撞上頂尖，正確的進刀路線如圖 3 所示，按虛線走刀，刀具先向 Z 方向移動，然后再向 X 方向移動，這樣刀就撞不上頂尖。
編程加工時要根據圖紙、工件的實際情況來確定進刀路線，編寫程序寫時要對應圖紙來確定刀具行程，要做到心里有數。
（二）如何合理選擇退刀路線
編程不夠熟練的學生，初學時很容易忽略確定退刀路線，或者說不理解指令里面的退刀參數的含義，因此，加工時往往使刀具在退回的時候與工件、尾座等發生碰撞，這種碰撞現象也是數控車床實訓教學中時常發生的現象。外圓退刀時，要按照先退 X 方向，再退 Z 方向；內孔退刀時，一般是先退 Z 方向再退 X 方向。實訓教學中，在進行工件切斷時常會碰到以下現象，學生先前裝刀時，刀具比工件中心高低了，因此在切斷指令指使切斷時，刀具卻無法切斷工件，此時假如選擇 G00 X100 Z100 兩軸聯動退刀又會發生撞刀現象。還有，如用 G01 指令切槽加工時，退刀時不能用 XZ 兩軸聯動退刀方式，應用單一坐標方向退刀，先在一個方向退刀完畢后，再在另一方向退刀。還有一種情況，槽加工完畢后，如采用 G00 X100 Z100 隨意兩軸同時運動，就會導致切槽刀具與工件相撞。為了避免切槽刀具在退刀時候撞刀，就要使刀具按圖 4 中虛線所示的退刀路線進行退刀，把 G00 X Z 分成兩段來執行，先退完 G00 X 再退 G00 Z。內孔加工時也經常出現撞刀現象，如圖 5 所示，工件內孔編程加工時，要考慮底孔直徑與刀桿進去后的間隙。尤其是小孔加工時，用循環指令如 G71 或 G75 加工時一定要注意程序里的參數“R”退刀距離，也要注意單位是微米還是毫米，數值不能過大，否則刀背會撞到工件孔壁。單一指令或手動加工內孔或內孔槽時，退刀先走 Z 方向，把刀具從孔里退出來，再走 X 方向使刀具移動至目標點。當需要頂尖輔助加工時，退刀路線為圖 6 所示虛線，先走 X 方向，退出的距離要大于頂尖尾座尺寸，然后再走 Z 方向，這樣就可以避免程序撞刀現象的發生。
三、合理使用刀補指令是預防和減少撞刀現象發生的有效手段
刀補功能在數控車床加工中有非常重要的作用。使用刀具補償功能后，如刀具磨損也不必改變加工程序的尺寸，它能將編程的計算量簡化，大幅提升加工效率。但假如在編程中刀補指令使用不當，就會出現多切、少切或撞刀現象。初學數控車床加工的學生在使用刀具補償功能時，由于對刀具補償功能不理解，使用刀具補償功能的方法和步驟不正確，容易出現刀具位置補償錯誤。表現為當某號刀執行刀補后，導致實際與理論不符，從而出現撞刀事故發生。如學生在試切對刀時，用 1 號刀去車工件外圓和端面，卻把 X 測量的數據和 ZO 輸入進 2 號刀存儲器里面去，在程序加工時刀具卻又寫上 T0101，這樣肯定會導致與理論不符的錯誤。要想在數控車床加工上編出完整合格的程序，車出尺寸標準的零件，就必須要很好地掌握和利用刀具補償功能。
總之，程序的編寫、輸入與校驗在數控車床實訓教學中是一個重要的環節。在編程中要養成細心、認真、負責、校驗的習慣，一個好的編程習慣可以極大地避免一些不必要的碰撞現象。文中所講的這些問題也僅僅是其中的一部分，我們還要在編程加工中積極探索，注意做好每個環節，注意把握細節，最大限度地降低因編程錯誤而造成的撞刀現象，避免撞刀事故發生。
【參考文獻】
[1]王洪燕.數控車床床實訓事故預防和解決方法的探討[J].科技創新導報，2012（2）
[2]張浩峰.數控車床床實訓過程中易出現撞刀原因分析[J].淮北職業職業技術學院學報，2016（5）
【基金項目】2015年度廣西中職教改項目“提升機電專業群服務區域經濟適應河池產業發展的能力與研究”（GXZZJG2015A035）
關鍵詞：熱傳導方程；能控性；能達集
中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）03-0207-02
本文對熱傳導方程yt-yxx=u（x，t）y（0，t）=y（1，t）=0y（x，0）=y0（x） x∈[0，1]， t≥0的通解進行介紹.
yt-yxx=u（x，t）y（0，t）=y（1，t）=0y（x，0）=y0（x） x∈[0，1]，t≥0，y0（x）∈C[0，1]，|u（x，t）|≤1
（1）利用疊加原理，將y（x，t）表為下述兩個初邊值問題的解v和w之和.y（x，t）=v（x，t）+w（x，t），其中v，w分別滿足問題：
vt-vxx=0v（0，t）=v（1，t）=0v（x，0）=y0（x） x∈[0，1]， t≥0 （1.1） 和wt-wxx=u（x，t）w（0，t）=w（1，t）=0w（x，0）=0 x∈[0，1]， t≥0 （1.2）
（2）解（1.1）式
首先，因為y0（x）∈C[0，1]，即存在常數k＞0，使得|an|＜k（?坌n∈N），因此，對?坌t1＞t0＞0，在閉矩形區域 ■={（x，t）|0≤x≤1，t0≤t≤t1}上有|ane■sinn?仔t|≤ke■，所以級數■ane■sinn?仔x在■上絕對且一致收斂，故和函數v（x，t）連續.由t＞0的任意性知v（x，t）在0≤x≤1，t＞0上連續.于是對?坌t＞0有v（0，t）=v（1，t）=0.
然后，尋求變量分離的解：v（x，t）=X（x）T（t），代入（1.1）式，得：■=■，并記為-?姿；由此可得：X''+?姿X=0T'+?姿T=0，由邊界條件可知：X（0）=X（1）=0
因此可構成常微分方程的特征值問題 X''+?姿X=0X（0）=X（1）=0 （1.3），解法如下：
①當?姿＜0時，方程的通解為X（x）=Ae■+Be■ ， 代入邊界條件得：
A=B=0，即方程僅有零解.故?姿＜0不是其特解.
②當?姿=0時，通解為X''（x）=0，代入邊界條件后得X（x）=0，故?姿=0也不是特征值.
③當?姿＞0時，若記?姿=k2（k＞0），則得方程的通解為X（x）=Acoskx+Bsinkx
由邊界條件X（0）=0得A=0；
再由X（1）=0 得Bsink=0 ，要求非零解，則B≠0，故應有k=n?仔或?姿n=（n?仔）2，n=1，2…此即特征值問題（1.3）的特征值，相應的非零解，即特征函數是Xn（x）=sinn?仔x n=1，2，3…（這里B取為1）
注：特征值?姿是使特征方程有非零解的值.
將?姿n代入T’+?姿T=0，得它的通解為Tn=ane■，
從而可得v（x，t）=■XnTn=■ane■sinn?仔x （1.4）
代入初始條件得：■ansinn?仔x=y0（x）
于是，an是y0（x）在[0，1]上的Fourier正弦級數的系數，即an=2■y0（?孜）sinn?仔?孜d?孜
（3）用特征函數法求解（1.2）式：
從（1.4）式，尋求問題（1.2）如下形式的解：
w（x，t）=■wn（t）sinn?仔x （1.5）
（1.5）式滿足齊次邊界條件，wn（t）待定.將函數u（x，t）也按特征函數系展開，得
u（x，t）=■un（t）sinn?仔x （1.6）
其中un（t）=2■u（x，t）sinn?仔xdx
將（1.5）（1.6）式代入（1.2）可得：wn'（t）+（n?仔）2wn（t）=un（t）un（0）=0，這是一階常微分初值問題，其解為
wn（t）=e■■un（t）e■dt，將其代入（1.5）式，得（1.2）式的解為：
w（x，t）=2■[■e■（■u（?孜，t）sinn?仔?孜d?孜）dt]e■sinn?仔x
（4）由疊加原理，方程（*）的解為：y（x，t）=v（x，t）+w（x，t）=2■e■sinn?仔x（■y0（?孜）sinn?仔?孜d?孜）+2■[■e■（■u（?孜，t）sinn?仔?孜d?孜）dt]e■sinn?仔x
參考文獻：
[1]陳祖墀.偏微分方程[M].第2版.合肥：中國科學技術大學出版社，2004.
關鍵詞：工作過程導向 教學實踐
一、問題提出
隨著現代科學技術的迅猛發展及社會體系、經濟體系和教育體系的不斷改革與變化，社會對高素質技術人才的需求也在不斷發生變化。高等職業教育肩負著向特定的行業和崗位培養合格的第一線的操作技能型的專門人才和高素質的勞動者的使命，如何提高學生的技能水平和綜合素質，是高等職業學校一直在探索的一個具有現實意義的課題。
二、基于工作過程導向教學法的涵義
基于工作過程導向教學法是高職課程改革的方向，其核心追求是：不再把教師掌握的現有知識技能傳遞給學生作為追求的目標，或者說不是簡單的讓學生按照教師的安排和講授去得到一個結果，而是在教師的指導下，學生去尋找得到這個結果的途徑，學習的重點在學習過程而非學習結果，他們在這個過程中鍛煉各種能力。教師已經不再是教學中的主導者，而應成為學生學習過程中的引導者、指導者和監督者。
三、基于工作過程導向教學法在數控編程課程中的實際應用
數控編程課程是一門理論與實踐性較強的學科，其主要任務是訓練學生數控編程和數控加工的能力。在教學中，教師應如何處理好理論教學與實踐教學的關系，更好地激發學生的學習興趣，使學生既能學到理論知識，又能培養動手能力，以達到提高分析問題和解決問題的能力，是擺在教師面前的一道必須探索的、不可回避的重要課題。采用基于工作過程導向教學法，可以達到教與學共同提高的目的。例如在數控車床編程教學中我們選用了軸類零件、套類零件等作為載體，讓學生通過編制車削加工程序，掌握編程的基本方法、各種指令及代碼的使用、加工工藝方案的選擇等，提高了學生學習的興趣，教學的效果自然會很好。下面講述一例基于工作過程導向教學的實施過程：
項目課題： 軸類零件的加工
問題分析： 在學習了數控編程的基礎理論后，需進一步提高學生的動手技能。為使學生能較快較好的掌握操作技能，按數控車床高級工的標準進行技能訓練。
一、任務分析：要完成本次課題，學生需要做完下列幾方面工作：
1、分析零件的圖樣
(1)看懂零件圖
(2)精度分析：尺寸精度，形位公差，表面粗糙度
2、加工工藝分析
(1)編程原點的確定
(2)制定加工方案及加工路線：
選擇數控機床及數控系統、制定加工方案及加工路線
3、工件的定位，裝夾與刀具量具的選用。
4、主軸轉速
（1）進給速度
（2）切入深度（背吃刀量）和加工余量
5、輪廓基點（節點）的計算
6、確定加工工藝，填寫數控加工工藝卡。
二、編寫加工程序及輸入程序
三、工件的加工操作
1、裝刀，對刀確定加工參數
2、加工操作：程序檢測，加工過程出現的問題
四、工件的檢測及評分
按高級工標準進行自評
相關知識：普車基本理論與普車技能、數控基礎理論知識、機制加工工藝學理論知識、制圖知識、測量原理
材料清單：38鋼（毛坯料）
刀具：符合要求的數控車刀，外圓粗車刀，三角螺紋，鏜刀，切斷刀，外圓精車刀
量具：千分尺，游標卡尺，卡規，萬能角度，內徑量表，止通規
實施過程：第一階段活動開始：
討論分析零件圖，提出任務要求：
1、學生分成4人一組（制定工藝和編程2人；操作加工1人；檢測評分1人）
2、判斷工作表面，精度要求最高表面，看懂零件圖
3、每一小組按要求加工出零件
第二階段項目活動開展：
1、每小組按要求編寫工藝卡和編寫程序
2、操作機床加工工件，生產出合格零件
3、檢測評分
4、各個小組介紹自己的加工過程，展示成果
5、回答其他小組提問
第三階段總結：
學生根據以加工的零件，總結由圖紙到零件的整個過程（或順序）。
四、效果與反思
采用基于工作過程導向教學法，有利于培養學生的多種能力。在本門課的實施過程中，既提高了學生的基礎理論、職業素養、編程能力、又提高了交流能力、管理能力、協作能力等的認知能力，為學生今后的發展奠定基礎。提高了學生的學習興趣，有利于自我學習能力的養成。尤其是中等以及中等偏下的學生。有利于更加全面地評價學生。評價系統更加注重了過程性的評價。
（一）情境的選取是基于工作過程導向教學法成功的關鍵
情境的選取要以教學的內容為依據，既要與書本知識緊密結合，又要和實際應用有聯系，讓學生既能運用所學的知識，又可以自主創新，情境的難易程度要針對學生的實際水平來確定?？傊?，情境的確定不是一件輕松隨便的事，需要教師們經過多次的研討，緊緊結合崗位能力的要求來確定。
（二）情境實施過程是基于工作過程導向教學法的核心環節
情境確定后，進行實施動員，教師要做好學生的學習動員工作，讓學生了解情境活動教學的意義、情境應完成的功能、情境活動所需的技術與學習方法、實施流程及考核辦法等。教師先期實施完成該情境，一方面對情境有全面的了解，便于更好地指導學生；另一方面可以展示案例效果，以增強啟發學生的學習興趣，使學生能夠積極主動地參與到情境活動教學中來。教師在實施情境活動時，要充分設計好各個環節的活動，提前做好準備，并在實施情境活動中根據學生的情況靈活安排，在情境活動具體實施過程中，經常需要臨時調整教學計劃。因此，在工作過程導向教學法的實踐中，要求教師有極大的創造性和應變能力。
（三）總結評估是基于工作過程導向教學法的重要環節
情境完成后的總結評估是必不可少的重要環節。首先，讓學生表達、分享自己都學會了什么，總結教學活動對他們的意義。通過總結，使學生找到自己理論及操作技巧上的不足，以及在情境活動實施過程的最大收獲與體會。然后，教師要在評估中指出情境活動存在的問題及解決的方法。教師要總結比較各組的特點，引導學生相互學習各自的長處，使學生的綜合能力在總結評估中得到提高。最后，進行情境完成后的綜合評定，由學生自我評價、相互評價及教師的評價結合，對學生個人在情境活動實施過程中的參與程度、所起的作用、合作能力、團隊精神及成果等方面進行綜合評價。
關鍵詞： 數控仿真系統；數控機床編程與操作；理論及實踐；教學效果
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）05-0270-02
0 引言
目前在機械制造行業中越來越多的應用到了數控加工，自然對此類人才的需求也就與日俱增了。但因為數控設備的價格很昂貴，很難做到每個學生都有足夠的操作數控機床的時間，并且如果學生操作失誤，很容易造成數控設備的損壞，既占用了設備加工時間，又增大了風險。因此，如何增加學生的實踐操作機會，提高學生的實踐動手能力，培養出更多的相關專業人才，就成為擺在廣大職業院校的一道難題。各高職院校必須重視這一問題，探索出一套適合自己現狀的教學方法和教學模式。數控仿真系統的應用可以有效的解決學生缺乏實踐操作機會的問題，因為該系統可以通過進行數控加工全過程的演示，比如數控加工程序的編制、虛擬仿真數控機床的操作、工件加工和測量等，讓學生了解和掌握到數控機床的各項程序指令和基本操作方法，為今后的實際操作打下良好的基礎。
分析數控仿真系統在數控機床編程與操作實訓教學中的應用可以發現，它作為前期的輔助教學手段已經成為了一種最安全有效的教學方法和教學途徑。
1 數控仿真系統在數控機床編程與操作實訓教學中的應用
1.1 利用數控仿真系統，可以提高教學效率、節約成本。數控設備價格昂貴，數量有限。數控仿真系統通過計算機大量配置終端，徹底解決了數控機床數量不足的難題。同時數控仿真系統不存在安全問題，若操作失誤，系統會及時報警，并不會出現安全事故。不僅鞏固了學生的操作能力，讓學生有更多的實踐學習機會，也在很大程度上節約了教學成本，是數控機床編程與操作實訓教學前期良好的輔助教學手段。
1.2 利用數控仿真系統，可以減少教師的工作量，提高教學質量。傳統教學中，數控程序批閱的工作量非常大而且繁瑣。應用數控仿真系統，學生程序出現小的失誤，數控仿真系統會及時報警，幫助學生改正編程過程中的錯誤。數控仿真系統自帶的考試功能能夠自動記錄學生操作過程的失誤，自動評分，極大的減少了教師工作量，提高教學質量。
1.3 利用數控仿真系統，可以提高學生的學習積極性。數控機床編程與操作實訓是理論和實踐相結合的課程，按照傳統的方法在課堂上講授編程指令，學生很難理解這些指令的內涵以及與實際應用之間的關系，學生會感覺空洞、枯燥、提不起興趣，而利用數控仿真系統進行多媒體教學，直觀地向學生展示編程指令的實際加工應用，學生可以將所學的指令在數控仿真系統上進行模擬加工，發現編程過程中出現的錯誤，教師針對學生的錯誤及時進行講解，讓編程指令變得具體、形象，增強了學生的學習積極性。
1.4 利用數控仿真系統，可以增強學生動手操作能力。教師把數控機床操作的課程安排在實訓車間來講授，其一受數控機床數量的限制，學生自己動手操作的時間不足；其二學生操作一旦出現失誤，輕則造成刀具或者機床的損壞，重則造成安全事故的發生。因此在進行數控機床實際操作之前，應先利用數控仿真系統，增強學生的動手操作能力。數控仿真系統采用的操作面板和按鍵功能與實際的數控機床完全相同，學生可以在數控仿真系統上自己動手操作機床來加深理解。即使操作過程中有失誤的地方，仿真系統也只是及時出現報警提示，而不會造成安全事故的發生，這樣學生就可以放心大膽地進行各種操作練習，從而增強了學生的動手操作能力。經過了大量的數控仿真系統的操作練習，再到數控機床進行實際操作，就會避免安全事故的發生。
1.5 利用數控仿真系統，可以培養學生嚴謹的工作作風。學生在學習數控編程時，如果不利用數控仿真系統進行驗證，很難發現編程過程中出現的小的失誤。利用數控仿真系統，即使再小的錯誤，如數字0輸成字母O，坐標值掉了小數點，字母Z輸成數字2等等，數控系統都會及時報警，程序無法運行。因此要在數控仿真系統上正確的運行程序，必須保證輸入的程序是正確無誤，這就培養了學生嚴謹的工作作風。數控程序沒有60分、90分，只有0分和100分。
1.6 利用數控仿真系統，可以實現網絡教學和遠程培訓。隨著社會對技能人才的大量需求，職業院校還應擔負起社會勞動力的培訓任務，利用數控仿真系統和網絡搭建的平臺，進行遠程教育將成為一種新的教育教學模式，它打破了地域和時間的限制，擴大培訓人員的數量，縮短了培訓的周期。
2 數控仿真系統應用中的注意事項
2.1 數控仿真系統只能檢查程序的對錯，無法檢查程序的好壞。數控仿真系統對數控程序編寫技巧、加工工藝安排無法檢查。教師應在課堂上重點講解這些問題，學生應結合所掌握的加工方法，進行加工工藝安排，然后在數控仿真系統上進行模擬練習。
2.2 數控仿真系統只能完成加工過程，不能檢查加工質量。數控仿真系統在切削速度、進給量、吃刀量等對加工質量的影響無法體現，實際加工中的刀具磨損在數控仿真系統里也不存在。在數控仿真系統里，只要程序是正確的，加工完成后的尺寸就是絲毫不差的。但是在實際操作中，刀具磨損、各種加工參數的設置都會影響最終的加工結果。數控仿真系統的使用，會在一定程度上讓學生放松對產品質量和生產安全的認識。因此數控仿真系統只能用于數控機床編程與操作實訓教學前期輔助教學，不能完全拋開實際機床的實習內容，后期還要安排適當的實習時間，通過實際操作來糾正以上不足。
綜上所述，數控仿真系統盡管畢竟和實際機床還是有很多區別，無法真正替代實際機床，但是數控仿真系統減少了資金投入，充分利用有限資源，提高了學生的學習興趣，調動了學生的學習積極性，減輕了老師的工作量，對于學生動手操作機床的能力培養，也起到了提高和增強的
作用。
參考文獻：
[1]吳長有.數控仿真應用軟件實訓[M].北京：機械工業出版社，2008.
