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淺談高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)初探（精選8篇）
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淺談高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)初探 篇1
論文關(guān)鍵詞：高職 數(shù)控技術(shù) 專業(yè)英語(yǔ) 課堂教學(xué)
論文摘要：文章對(duì)傳統(tǒng)高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課堂傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行了分析，從高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)基礎(chǔ)理論模塊、發(fā)展模塊和實(shí)用口語(yǔ)模塊三部分對(duì)高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)進(jìn)行了初步研究。
教學(xué)實(shí)施的五大過(guò)程：需求分析、課程設(shè)計(jì)、教材開(kāi)發(fā)、課堂教學(xué)、課程評(píng)估。其中課堂教學(xué)無(wú)疑是最重要的。其一，課程設(shè)計(jì)、大綱制定，還有教材開(kāi)發(fā)都是理論階段;課堂教學(xué)是實(shí)踐階段。高職院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課程中課程目標(biāo)和教學(xué)目標(biāo)的實(shí)施都依賴于具體的執(zhí)行過(guò)程-課堂教學(xué)。其二，對(duì)于高職的學(xué)生來(lái)說(shuō)，課堂是他們接受專業(yè)英語(yǔ)輸入的最主要的，也可能是唯一的場(chǎng)所。其三，課堂教學(xué)即是學(xué)生接受專業(yè)英語(yǔ)輸入的地方，更是學(xué)生接受學(xué)習(xí)策略培訓(xùn)、學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成的重要場(chǎng)所。但高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)中應(yīng)該教什么呢?本文對(duì)傳統(tǒng)的專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)模式進(jìn)行批評(píng)的基礎(chǔ)上，提出一個(gè)新的教學(xué)模式。
一、傳統(tǒng)高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)的弊端
(一)高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)沿襲了基礎(chǔ)英語(yǔ)的模式。目前，我國(guó)大多數(shù)高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)都沿襲了傳統(tǒng)的基礎(chǔ)英語(yǔ)教學(xué)模式，這一模式有其優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)潔、易操作等。但傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式把專業(yè)英語(yǔ)當(dāng)成了一個(gè)英語(yǔ)知識(shí)體系在完成。所以這一模式并不一定適應(yīng)于所有的課堂教學(xué)。高職課堂教學(xué)針對(duì)的是職業(yè)類院校的學(xué)生，就一定要具有職業(yè)傾向性。不應(yīng)該注重知識(shí)體系的大而全，這是普通高等教育理論型和設(shè)計(jì)型人才培養(yǎng)的方式;針對(duì)高職院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，提高高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)技能才是首要目的。因?yàn)楦呗氃盒Ｅ囵B(yǎng)的是具有從事本專業(yè)實(shí)際工作的全面素質(zhì)和綜合職業(yè)能力，在生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)等一線工作的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用性人才。所以高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)必須要服務(wù)于其專業(yè)，這才是硬道理。
(二)在高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)中教師說(shuō)的多，學(xué)生說(shuō)的少。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師占有絕對(duì)的主動(dòng)權(quán)，老師滔滔不絕的說(shuō)，生怕沒(méi)有把自己的知識(shí)傾囊而出，卻不知所說(shuō)的知識(shí)有多少被學(xué)生掌握，有多少對(duì)學(xué)生是有實(shí)用價(jià)值的。在高職院校中，許多專業(yè)英語(yǔ)老師是由基礎(chǔ)英語(yǔ)教學(xué)轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)英語(yǔ)教學(xué)的，很少是師范類院校畢業(yè)的專業(yè)教師，所以他們把數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課當(dāng)成了一門英語(yǔ)翻譯課或者是語(yǔ)法分析課在進(jìn)行講解。脫離了高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)的課程目標(biāo)。
(三)注重專業(yè)英語(yǔ)書(shū)面能力的提高，忽略了專業(yè)英語(yǔ)口語(yǔ)的應(yīng)用。傳統(tǒng)高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)注重的是專業(yè)文章的閱讀能力和翻譯能力的培養(yǎng)。忽略掉了數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)的口語(yǔ)交流能力。最終學(xué)習(xí)的還是啞巴英語(yǔ)。高等職業(yè)院校的學(xué)習(xí)是為了學(xué)生的終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，忽略了專業(yè)英語(yǔ)口語(yǔ)能力的教學(xué)也就與高職培養(yǎng)目標(biāo)失之交臂，更談不上為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)了。最終高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)的口語(yǔ)教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該是讓學(xué)生將數(shù)控技術(shù)專業(yè)原理用英語(yǔ)思維出來(lái)，用簡(jiǎn)單的專業(yè)英語(yǔ)交流。
二、高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)新模式的設(shè)想
從以上傳統(tǒng)的專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)的弊端可以看出，傳統(tǒng)的專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)無(wú)法適應(yīng)培養(yǎng)高職院校學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的需要。但就目前的效果來(lái)看，相當(dāng)一部分高職學(xué)生不能滿足普通常規(guī)閱讀和翻譯能力的課程要求。為了更好的.促進(jìn)教學(xué)，我們應(yīng)該力求課堂上所教的是“以后工作上用得著的”實(shí)用的專業(yè)英語(yǔ)知識(shí)。在課堂上以工作任務(wù)分析法為主，其他教學(xué)方法為輔，來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)的積極性。因此筆者將高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)每一單元分為三個(gè)模塊。
(一)高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)理論基礎(chǔ)模塊。高職教育既然有它的職業(yè)傾向性，在課堂教學(xué)中當(dāng)然要突出它的工作任務(wù)模式，在此模塊中主要學(xué)習(xí)的是數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)資料中常見(jiàn)的語(yǔ)法，比如：非謂語(yǔ)動(dòng)詞的用法、定語(yǔ)從句的使用、六個(gè)基本時(shí)態(tài)和狀語(yǔ)從句的運(yùn)用，還有與數(shù)控機(jī)床相關(guān)的詞匯、短語(yǔ)和句子。在此模塊學(xué)習(xí)后，學(xué)生能夠登錄國(guó)外著名機(jī)床公司網(wǎng)站查閱最新數(shù)控技術(shù)信息的基本專業(yè)英語(yǔ)能力。
(二)高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)理論發(fā)展模塊。此模塊是在理論基礎(chǔ)模塊基礎(chǔ)上更專業(yè)化的部分。涉及專業(yè)領(lǐng)域的英語(yǔ)更為詳盡一些，內(nèi)容更為實(shí)用、系統(tǒng)一些。學(xué)生在數(shù)控機(jī)床前實(shí)踐習(xí)得關(guān)于以下的專業(yè)英語(yǔ)詞匯、句子和文章：例如，數(shù)控機(jī)床控制面板、加工中心特點(diǎn)與性能、數(shù)控編程、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修、數(shù)控機(jī)床操作培訓(xùn)、數(shù)控機(jī)床電源控制面板、常見(jiàn)的故障診斷說(shuō)明書(shū)、AutoCAD和Auto CAM、數(shù)控機(jī)床顯示器和數(shù)控加工程序等等方面。經(jīng)過(guò)此模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握一定閱讀數(shù)控設(shè)備、加工中心的操作手冊(cè)、編程手冊(cè)、調(diào)整手冊(cè)、安裝手冊(cè)、維修和維護(hù)手冊(cè)等實(shí)用英文資料的方法;同時(shí)具備基本的翻譯數(shù)控技術(shù)方面的操作手冊(cè)和說(shuō)明書(shū)等能力。
(三)高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)實(shí)用口語(yǔ)模塊。此模塊是高職專業(yè)英語(yǔ)最容易被忽略的一個(gè)模塊，很多教師認(rèn)為高職畢業(yè)生走向崗位主要是在生產(chǎn)第一線，不需學(xué)習(xí)口語(yǔ)。但高職教育是培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力，專業(yè)英語(yǔ)口語(yǔ)是不可忽略的一個(gè)部分。在這個(gè)模塊要加強(qiáng)學(xué)生以下方面的交際對(duì)話：數(shù)控機(jī)床廠中常用的交際對(duì)話、計(jì)算機(jī)微機(jī)接口和數(shù)控機(jī)床加工方面、計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床分類、數(shù)控機(jī)床操作和信息交流、數(shù)控機(jī)床維修和診斷、數(shù)控機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)、AutoCAD和Auto CAM等方面的專業(yè)英語(yǔ)的交際和交流。這個(gè)模塊彌補(bǔ)了專業(yè)英語(yǔ)實(shí)用口語(yǔ)的空白，使學(xué)生的啞巴專業(yè)英語(yǔ)成為過(guò)去，學(xué)生能夠簡(jiǎn)單的和外國(guó)專家進(jìn)行數(shù)控技術(shù)專業(yè)方面的英語(yǔ)交流。為學(xué)生繼續(xù)教育提供了保障。
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淺談高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課堂教學(xué)初探 篇2
摘 要：本文針對(duì)當(dāng)今出現(xiàn)的數(shù)控加工仿真軟件、數(shù)控加工教學(xué)和培訓(xùn)的要求、以及數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)易出事故、機(jī)床損耗嚴(yán)重、費(fèi)用高等特點(diǎn)，論述了數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的原理、作用、功能，以及在數(shù)控教學(xué)中，如何有效地使用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件，對(duì)學(xué)生、學(xué)員進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的基本操作培訓(xùn)，以達(dá)到多、快、好、省的目的。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 數(shù)控加工 虛擬現(xiàn)實(shí) 仿真系統(tǒng)
0 引言
隨著我國(guó)高等職業(yè)教育的飛速發(fā)展，以及數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，大批數(shù)控機(jī)床操作人員的專業(yè)培訓(xùn)成為迫切而又難以解決的問(wèn)題。在傳統(tǒng)的操作培訓(xùn)中，數(shù)控機(jī)床編程與操作的有效培訓(xùn)必須在真實(shí)的機(jī)床上進(jìn)行�？墒请S著學(xué)生人數(shù)的不斷增加，有限的機(jī)床數(shù)量難以保證每位學(xué)生有足夠的上機(jī)操作時(shí)間，同時(shí)學(xué)生在真實(shí)機(jī)床上操作還具有一定的危險(xiǎn)和不安全性，培訓(xùn)中的誤操作經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致設(shè)備、刀具等的損壞，甚至引發(fā)人身傷害事故，增加了培訓(xùn)成本。因此，傳統(tǒng)的機(jī)床操作培訓(xùn)方法效率低、教師工作量大、培訓(xùn)費(fèi)用高，需要用更新的方法來(lái)取代。
1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
虛擬現(xiàn)實(shí)，英文名為Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR技術(shù)。這一名詞是由美國(guó)VPL公司創(chuàng)建人拉尼爾（Jaron Lanier）在80年代初提出的，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。作為一項(xiàng)尖端科技，虛擬現(xiàn)實(shí)集成了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計(jì)算機(jī)生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)，它最早源于美國(guó)軍方的作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)，九十年代初逐漸為各界所關(guān)注并且在商業(yè)領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的發(fā)展。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于通過(guò)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一種人為虛擬的環(huán)境，這種虛擬的環(huán)境是由計(jì)算機(jī)圖形構(gòu)成的三維數(shù)字模型，并編制到計(jì)算機(jī)中去生成一個(gè)以視覺(jué)感受為主，也包括聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)的綜合可感知的人工環(huán)境，從而使得在視覺(jué)上產(chǎn)生一種沉浸于這個(gè)環(huán)境的感覺(jué)，可以直接觀察、操作、觸摸、檢測(cè)周圍環(huán)境及事物的內(nèi)在變化，并能與之發(fā)生“交互”作用，使人和計(jì)算機(jī)很好地“融為一體”，給人一種“身臨其境”的感覺(jué)。
虛擬現(xiàn)實(shí)是發(fā)展到一定水平上的計(jì)算機(jī)技術(shù)與思維科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)為人類認(rèn)識(shí)世界開(kāi)辟了一條新途徑。虛擬現(xiàn)實(shí)的最大特點(diǎn)是：用戶可以用自然方式與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互操作，改變了過(guò)去人類除了親身經(jīng)歷，就只能間接了解環(huán)境的模式，從而有效的擴(kuò)展了自己的認(rèn)知手段和領(lǐng)域。另外，虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個(gè)演示媒體，而且還是一個(gè)設(shè)計(jì)工具，它以視覺(jué)形式產(chǎn)生一個(gè)適人化的多維信息空間，為我們創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界提供了有利的支持。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)時(shí)三維空間表現(xiàn)能力、人機(jī)交互式的操作環(huán)境以及給人帶來(lái)的身臨其境的感受，它在軍事和航天領(lǐng)域的模擬和訓(xùn)練中起到了舉足輕重的作用。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)硬件軟件技術(shù)的發(fā)展以及人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到它的重要作用，虛擬技術(shù)在各行各業(yè)都得到了不同程度的發(fā)展，并且越來(lái)越顯示出廣闊的應(yīng)用前景。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)上的價(jià)值體現(xiàn)于：用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造，可以降低成本，避免新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)；用于產(chǎn)品演示，可借多媒體效果吸引客戶、爭(zhēng)取訂單；用于培訓(xùn)，可用“虛擬設(shè)備”來(lái)增加員工的操作熟練程度。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將使眾多傳統(tǒng)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)生革命性的改變。
2 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)
隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了可以模擬實(shí)際機(jī)床加工環(huán)境及其工作狀態(tài)的計(jì)算機(jī)仿真加工系統(tǒng)，它是一個(gè)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于數(shù)控加工操作技能培訓(xùn)的仿真軟件。利用計(jì)算機(jī)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，不僅可以迅速提高被培訓(xùn)人員的理論、操作水平，而且非常安全，可靠好，培訓(xùn)費(fèi)用低。
目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一些高等院校將計(jì)算機(jī)仿真運(yùn)用于數(shù)控操作人才培訓(xùn)的教學(xué)之中，也出現(xiàn)了各種數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)，如上海宇龍、北京斐克、南京宇航、廣州超軟、武漢金銀花等不同的數(shù)控加工仿真軟件。上述這些教學(xué)系統(tǒng)既能單機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，又能實(shí)現(xiàn)在線運(yùn)行。獨(dú)立運(yùn)行即機(jī)床模型方式，其培訓(xùn)設(shè)施只需一臺(tái)微機(jī)，數(shù)控機(jī)床的模擬操作在顯示屏顯示的仿真面板上進(jìn)行，而零件切削過(guò)程由機(jī)床模型通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)演示。實(shí)踐證明，用這種方式進(jìn)行初步培訓(xùn)是非常經(jīng)濟(jì)有效的。在線運(yùn)行即機(jī)床工作方式，在這種方式下，教學(xué)系統(tǒng)將與實(shí)際機(jī)床連接，由硬件實(shí)現(xiàn)零件切削過(guò)程，這時(shí)除了操作者是用仿真面板操作外，其它則與實(shí)際機(jī)床的真實(shí)情況一樣。即利用計(jì)算機(jī)和其他的專用硬件、軟件去產(chǎn)生一種真實(shí)場(chǎng)景的仿真，操作者可以通過(guò)與仿真場(chǎng)景的交互，來(lái)體驗(yàn)一種接近于真實(shí)的場(chǎng)景的感覺(jué)。因此，采取這種方法能進(jìn)一步提高操作者的實(shí)際操作技能。
數(shù)控仿真系統(tǒng)的核心是虛擬數(shù)控機(jī)床，而虛擬數(shù)控機(jī)床又是虛擬制造技術(shù)中的一個(gè)重要的執(zhí)行單元。它不僅在數(shù)控加工過(guò)程中為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了可制造性的分析，而且在數(shù)控系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)中，為被培訓(xùn)人員提供了完善的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)環(huán)境。數(shù)控仿真系統(tǒng)完全模擬真實(shí)零件的加工過(guò)程，可以檢驗(yàn)各種數(shù)控指令是否正確，能提供與真實(shí)機(jī)床完全相同的操作面板，其調(diào)試、編輯、修改和跟蹤執(zhí)行等功能也一應(yīng)俱全。
3 虛擬數(shù)控機(jī)床平臺(tái)的`構(gòu)建
虛擬數(shù)控機(jī)床一般是通過(guò)以下的構(gòu)建平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述功能：
�。�1）NC解釋平臺(tái)。NC解釋平臺(tái)包括NC解釋器和NC驗(yàn)證器。任務(wù)分配數(shù)據(jù)庫(kù)從任務(wù)調(diào)度中接受數(shù)控代碼并將其翻譯為虛擬機(jī)床的部件、刀具等運(yùn)動(dòng)的信息，并將其通過(guò)計(jì)算模塊來(lái)模擬機(jī)床的響應(yīng)，NC解釋器能夠被自由地配置從而能夠模擬任何一種數(shù)控機(jī)床的CNC控制器。
�。�2）NC驗(yàn)證器。能夠驗(yàn)證NC代碼的語(yǔ)法是否正確。
�。�3）刀具庫(kù)。刀具庫(kù)應(yīng)包括一臺(tái)數(shù)控機(jī)床所需要的所有刀具，并能自由配置刀具庫(kù)中的刀具號(hào)，從而能模擬任何一種數(shù)控機(jī)床的換刀形式及切削加工的要求。
�。�4）仿真平臺(tái)。仿真平臺(tái)包括刀具軌跡仿真、切削力仿真，加工精度仿真、三維動(dòng)畫(huà)仿真、加工工時(shí)統(tǒng)計(jì)分析，仿真平臺(tái)是虛擬數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)。操作者可以在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行機(jī)床運(yùn)動(dòng)和切削過(guò)程等的仿真，從中獲得相關(guān)的加工數(shù)據(jù)。如進(jìn)給軸的位移量、換刀狀態(tài)、主軸轉(zhuǎn)速、加速度、進(jìn)給量、加工時(shí)間等。通過(guò)加工過(guò)程的仿真，了解所設(shè)計(jì)工件的可加工性，驗(yàn)證NC代碼的正確性以及評(píng)價(jià)和優(yōu)化加工過(guò)程，并通過(guò)在線修改NC代碼來(lái)將其優(yōu)化。
（5）計(jì)算平臺(tái)。計(jì)算平臺(tái)用來(lái)完成虛擬數(shù)控機(jī)床中各種計(jì)算，如根據(jù)NC代碼計(jì)算加工零件新的幾何形狀，根據(jù)刀具的材料、運(yùn)行時(shí)間、零件的材料性質(zhì)和潤(rùn)滑介質(zhì)的性質(zhì)計(jì)算刀具的補(bǔ)償量和熱補(bǔ)償量。這些計(jì)算結(jié)果是虛擬數(shù)控機(jī)床在應(yīng)用于虛擬制造過(guò)程中的加工方案評(píng)價(jià)以及可制造性分析所必須的。
�。�6）設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。虛擬數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)平臺(tái)是一個(gè)面向?qū)ο蟮臄?shù)控軟件庫(kù)及其開(kāi)發(fā)環(huán)境。通過(guò)對(duì)數(shù)控軟件的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化研究和其它CAD／CAM軟件的數(shù)據(jù)交換，并對(duì)典型的零件進(jìn)行封裝，設(shè)計(jì)成具有穩(wěn)定、通用接口的可重復(fù)使用的軟件。
�。�7）操作運(yùn)行平臺(tái)和監(jiān)控平臺(tái)。在虛擬環(huán)境中完全實(shí)現(xiàn)真實(shí)機(jī)床的操作，讓使用者完全感受到真實(shí)機(jī)床的運(yùn)行特性。在這些基礎(chǔ)上的監(jiān)控硬件和軟件，用來(lái)控制簡(jiǎn)易機(jī)床．增加虛擬數(shù)控機(jī)床的真實(shí)感．并且可以進(jìn)行典型零件的實(shí)驗(yàn)性試切加工，讓使用者有一種身臨其盡的感覺(jué)。尤其是在數(shù)控教學(xué)和培訓(xùn)過(guò)程中，初學(xué)數(shù)控編程者需要大量的編程練習(xí)，并進(jìn)行實(shí)際調(diào)試。用試切法來(lái)檢驗(yàn)數(shù)控加工程序顯然不合理，而且也難于實(shí)現(xiàn)。如果利用仿真技術(shù)，這些問(wèn)題可以輕松得到解決，從而避免編程時(shí)人為出錯(cuò)或工藝不合理造成工件報(bào)廢。
4 數(shù)控仿真系統(tǒng)功能及在教學(xué)中的應(yīng)用
虛擬數(shù)控機(jī)床實(shí)際上是虛擬環(huán)境中數(shù)控機(jī)床的模型。與真實(shí)機(jī)床相比，虛擬數(shù)控機(jī)床具有以下的功能和特點(diǎn)：
虛擬數(shù)控機(jī)床具有與真實(shí)機(jī)床完全相同的結(jié)構(gòu)。虛擬數(shù)控機(jī)床能模仿真實(shí)機(jī)床的任何功能而不致因?yàn)椴捎媚撤N近似替代而導(dǎo)致某種結(jié)構(gòu)和信息的失真或丟失，并與真實(shí)機(jī)床有完全相同的界面風(fēng)格和對(duì)應(yīng)功能，如動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)、縮放、移動(dòng)等功能的實(shí)時(shí)交互操作，從而為學(xué)員的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)提供保證。
機(jī)床操作全過(guò)程仿真。仿真機(jī)床操作的整個(gè)過(guò)程：毛坯定義，工件裝夾，壓板安裝，基準(zhǔn)對(duì)刀，安裝刀具，機(jī)床手動(dòng)操作。
豐富多樣的刀具庫(kù)。系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理的刀具材料、特性參數(shù)庫(kù)，含數(shù)百種不同材料、類型和形狀的車刀、銑刀，同時(shí)還支持用戶自定義刀具及相關(guān)特性參數(shù)。
全面的碰撞檢測(cè)。手動(dòng)、自動(dòng)加工等模式下的實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)，包括刀炳刀具與夾具、壓板、刀具，機(jī)床行程越界，主軸不轉(zhuǎn)時(shí)刀柄刀具與工件等的碰撞。出錯(cuò)時(shí)會(huì)有報(bào)警或提示，從而防止了誤操作的發(fā)生。
強(qiáng)大的測(cè)量功能�？蓪�(shí)現(xiàn)基于刀具切削參數(shù)零件粗糙度的測(cè)量，能夠?qū)Ψ抡孳浖霞庸ね瓿珊蟮墓ぜM(jìn)行完全自動(dòng)的、智能化的測(cè)量。
具有完善的圖形和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口。用戶既能在真實(shí)的環(huán)境中運(yùn)行虛擬機(jī)床，又能觀察它的各種運(yùn)行參數(shù)，并能將其他CAD／CAM軟件，如UG、Pro/E、Mastercam等產(chǎn)生的三維設(shè)計(jì)后置處理的NC程序，直接調(diào)入加工。
實(shí)用靈活的考試系統(tǒng)。可用于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、作業(yè)、考試等功能，并實(shí)現(xiàn)答卷保存、自動(dòng)評(píng)分、成績(jī)查詢和分析等功能，輕松實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化的考核與測(cè)評(píng)。
虛擬數(shù)控機(jī)床強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育。不僅在局域網(wǎng)上具有雙向互動(dòng)的教學(xué)功能，還具有基于互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行雙向互動(dòng)的遠(yuǎn)程教學(xué)功能，數(shù)據(jù)傳送可以采用衛(wèi)星、寬帶（ADSL,ISDN,有線CABLE等）或窄帶互聯(lián)網(wǎng)（56K Modem）等方式進(jìn)行。這使得遠(yuǎn)程教學(xué)成為名副其實(shí)，它代表未來(lái)教育的發(fā)展方向。
4 結(jié)束語(yǔ)
鑒于虛擬數(shù)控機(jī)床具備如此出眾的功能，針對(duì)目前各院校數(shù)控教學(xué)課程和參加數(shù)控實(shí)習(xí)學(xué)生人數(shù)不斷增加的現(xiàn)實(shí)，以及數(shù)控機(jī)床精密、昂貴的特點(diǎn)，把數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件引入到教學(xué)之中，使之用于數(shù)控機(jī)床編程與操作培訓(xùn)，無(wú)疑是個(gè)明智之舉。這樣既可以避免因誤操作造成價(jià)格昂貴的數(shù)控機(jī)床的損壞，又可以使操作人員在對(duì)仿真數(shù)控機(jī)床操作過(guò)程中產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)感和真實(shí)感。同時(shí)由于其成本較低，可以大量地配置終端，徹底解決了數(shù)控機(jī)床數(shù)量不足的難題，使每位學(xué)員都能有足夠多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，因此能夠讓學(xué)生更快地熟悉和了解數(shù)控加工的工作過(guò)程，掌握各種數(shù)控機(jī)床的操作方法。其更大的好處還在于，在實(shí)現(xiàn)了同樣培訓(xùn)效果的情況下，將加工出錯(cuò)率及事故發(fā)生率降低到了最低程度。
從我院使用后的效果看，數(shù)控仿真系統(tǒng)的引入，使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控編程理論時(shí)，課堂的教學(xué)變得更加生動(dòng)、更加具體，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果明顯得到提高。在學(xué)習(xí)實(shí)際操作時(shí)，由于仿真軟件不存在安全問(wèn)題，這使得學(xué)生可以大膽地、獨(dú)立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)，并能自己檢測(cè)加工零件幾何形狀的精度，對(duì)學(xué)生機(jī)床操作能力的培養(yǎng)，起到了極大的提高、加強(qiáng)作用。同時(shí)該系統(tǒng)還可以減輕老師的工作強(qiáng)度，減少工件材料和能源的消耗，節(jié)約了實(shí)踐環(huán)節(jié)的培訓(xùn)成本，效果十分顯著。相信不久的將來(lái)，它必將成為數(shù)控教學(xué)中一種不可或缺的重要手段。
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機(jī)床與刀具的發(fā)展是相輔相成、相互促進(jìn)的。刀具是由機(jī)床、刀具和工件組成的切削加工工藝系統(tǒng)中最活躍的因素,刀具切削性能的好壞取決于刀具的材料和刀具結(jié)構(gòu)。切削加工生產(chǎn)率和刀具壽命的高低加工成本的多少、加工精度和加工表面質(zhì)量的優(yōu)劣等,在很大程度上取決于刀具材料、刀具結(jié)構(gòu)及切削參數(shù)的合理選擇。近幾十年來(lái),作為切削加工最基本豐素的刀具材料得到了迅速發(fā)展,刀具的結(jié)構(gòu)形式也得到了極大豐富。
數(shù)控刀具主要材料種類
(1)超硬刀具。所謂超硬材料是指人造金剛石和立方氮化硼(簡(jiǎn)稱CBN),以及用這些粉末與結(jié)合劑燒結(jié)而成的聚晶金剛石(簡(jiǎn)稱PCD)和聚晶立方氮化棚(簡(jiǎn)稱PCBN)等。超硬材料具有優(yōu)良的'耐磨性,主要運(yùn)用于高速切削及難切削材料的加工。
(2)陶瓷刀具。陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高溫力學(xué)性能,與金屬的親合力小,不易與金屬產(chǎn)生粘結(jié),并且化學(xué)穩(wěn)定性好。陶瓷刀具主要應(yīng)用于鋼、鑄鐵及其合金和難加工材料的切削加工,可以用于超高速切削、高速切削和硬材料切削。
(3)涂層刀具。刀具涂層技術(shù)自問(wèn)世以來(lái),對(duì)刀具性能的改善和加工技術(shù)進(jìn)步起著非常重要的作用,涂層技術(shù)將傳統(tǒng)刀具涂覆一層薄膜后,刀具性能發(fā)生了巨大的變化。主要的涂層材料有:Tic、TiN、Ti(C,N)、TiALN、ALTiN等。涂層技術(shù)己應(yīng)用于立銑刀、鉸刀、鉆頭、復(fù)合孔加工刀具、齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀、成形拉刀及各種機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片,滿足高速切削加工高強(qiáng)度、高硬度鑄鐵(鋼)、鍛鋼、不銹鋼、鈦合金、鎳合金、鎂合金、鋁合金、粉末冶金、非金屬等材質(zhì)工件的生產(chǎn)技術(shù)不同要求。
(4)硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合刀具是數(shù)控加工刀具的主導(dǎo)產(chǎn)品,有的國(guó)家有90%以上的車刀和55%以上的銑刀都采用了硬質(zhì)合金制造,而且這種趨勢(shì)還在增加。硬質(zhì)合金可分為普通硬質(zhì)合金、細(xì)晶粒硬質(zhì)合金和超晶粒硬質(zhì)合金。按化學(xué)成分區(qū)
分,可分為碳化鎢基硬質(zhì)合金和碳(氮)化鈦基硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金在強(qiáng)度、硬度、韌性及工藝性方面具有優(yōu)良的綜合性能,幾乎可用于任何材料的切削加工。
(5)高速鋼刀具。高速鋼是一種加入了較多的W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具鋼。高速鋼刀具在強(qiáng)度、韌性及工藝性等方面具有優(yōu)良的綜合性能,在復(fù)雜刀具,尤其是制造孔加工刀具、銑刀螺紋刀具、拉刀、切齒刀具等一些刃形復(fù)雜刀具,高速鋼仍占據(jù)主要地位.
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如何提高數(shù)控機(jī)床的精度
目前數(shù)控機(jī)床位置精度的檢驗(yàn)通常采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO230-2或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)B10931-89等。同一臺(tái)機(jī)床，由于采用的標(biāo)準(zhǔn)不同，所得到的位置精度也不相同，因此在選擇數(shù)控機(jī)床的精度指標(biāo)時(shí)，也要注意它所采用的標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)控機(jī)床的位置標(biāo)準(zhǔn)通常指各數(shù)控軸的反向偏差和定位精度。對(duì)于這二者的測(cè)定和補(bǔ)償是提高加工精度的必要途徑。
一、反向偏差
在數(shù)控機(jī)床上，由于各坐標(biāo)軸進(jìn)給傳動(dòng)鏈上驅(qū)動(dòng)部件(如伺服電動(dòng)機(jī)、伺服液壓馬達(dá)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等)的反向死區(qū)、各機(jī)械運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)副的反向間隙等誤差的存在，造成各坐標(biāo)軸在由正向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為反向運(yùn)動(dòng)時(shí)形成反向偏差，通常也稱反向間隙或失動(dòng)量。對(duì)于采用半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，反向偏差的存在就會(huì)影響到機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度，從而影響產(chǎn)品的加工精度。如在G01切削運(yùn)動(dòng)時(shí)，反向偏差會(huì)影響插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的精度，若偏差過(guò)大就會(huì)造成“圓不夠圓，方不夠方”的情形；而在G00快速定位運(yùn)動(dòng)中，反向偏差影響機(jī)床的定位精度，使得鉆孔、鏜孔等孔加工時(shí)各孔間的位置精度降低。同時(shí)，隨著設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，反向偏差還會(huì)隨因磨損造成運(yùn)動(dòng)副間隙的逐漸增大而增加，因此需要定期對(duì)機(jī)床各坐標(biāo)軸的反向偏差進(jìn)行測(cè)定和補(bǔ)償。
反向偏差的測(cè)定
反向偏差的測(cè)定方法：在所測(cè)量坐標(biāo)軸的行程內(nèi)，預(yù)先向正向或反向移動(dòng)一個(gè)距離并以此停止位置為基準(zhǔn)，再在同一方向給予一定移動(dòng)指令值，使之移動(dòng)一段距離，然后再往相反方向移動(dòng)相同的距離，測(cè)量停止位置與基準(zhǔn)位置之差。在靠近行程的中點(diǎn)及兩端的三個(gè)位置分別進(jìn)行多次測(cè)定(一般為七次)，求出各個(gè)位置上的平均值，以所得平均值中的最大值為反向偏差測(cè)量值。在測(cè)量時(shí)一定要先移動(dòng)一段距離，否則不能得到正確的反向偏差值。六劍客職教園（最大的免費(fèi)職教教學(xué)資源網(wǎng)站）
測(cè)量直線運(yùn)動(dòng)軸的反向偏差時(shí)，測(cè)量工具通常采有千分表或百分表，若條件允許，可使用雙頻激光干涉儀進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)采用千分表或百分表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要注意的是表座和表?xiàng)U不要伸出過(guò)高過(guò)長(zhǎng)，因?yàn)闇y(cè)量時(shí)由于懸臂較長(zhǎng)，表座易受力移動(dòng)，造成計(jì)數(shù)不準(zhǔn)，補(bǔ)償值也就不真實(shí)了。若采用編程法實(shí)現(xiàn)測(cè)量，則能使測(cè)量過(guò)程變得更便捷更精確。
例如，在三坐標(biāo)立式機(jī)床上測(cè)量X軸的反向偏差，可先將表壓住主軸的圓柱表面，然后運(yùn)行如下程序進(jìn)行測(cè)量：
N10 G91 G01 X50 F1000；工作臺(tái)右移
N20 X－50；工作臺(tái)左移，消除傳動(dòng)間隙
N30 G04 X5；暫停以便觀察
N40 Z50；Z軸抬高讓開(kāi)
N50 X-50：工作臺(tái)左移
N60 X50：工作臺(tái)右移復(fù)位
N70 Z-50：Z軸復(fù)位
N80 G04 X5：暫停以便觀察
N90 M99；
需要注意的是，在工作臺(tái)不同的運(yùn)行速度下所測(cè)出的結(jié)果會(huì)有所不同。一般情況下，低速的.測(cè)出值要比高速的大，特別是在機(jī)床軸負(fù)荷和運(yùn)動(dòng)阻力較大時(shí)。低速運(yùn)動(dòng)時(shí)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度較低，不易發(fā)生過(guò)沖超程(相對(duì)“反向間隙”)，因此測(cè)出值較大；在高速時(shí)，由于工作臺(tái)速度較高，容易發(fā)生過(guò)沖超程，測(cè)得值偏小。
回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸反向偏差量的測(cè)量方法與直線軸相同，只是用于檢測(cè)的儀器不同而已。
反向偏差的補(bǔ)償
國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床，定位精度有不少>0.02mm，但沒(méi)有補(bǔ)償功能。對(duì)這類機(jī)床，在某些場(chǎng)合下，可用編程法實(shí)現(xiàn)單向定位，清除反向間隙，在機(jī)械部分不變的情況下，只要低速單向定位到達(dá)插補(bǔ)起始點(diǎn)，然后再開(kāi)始插補(bǔ)加工。插補(bǔ)進(jìn)給中遇反向時(shí)，給反向間隙值再正式插補(bǔ)，即可提高插補(bǔ)加工的精度，基本上可以保證零件的公差要求。
對(duì)于其他類別的數(shù)控機(jī)床，通常數(shù)控裝置內(nèi)存中設(shè)有若干個(gè)地址,專供存儲(chǔ)各軸的反向間隙值。當(dāng)機(jī)床的某個(gè)軸被指令改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí)，數(shù)控裝置會(huì)自動(dòng)讀取該軸的反向間隙值，對(duì)坐標(biāo)位移指令值進(jìn)行補(bǔ)償、修正，使機(jī)床準(zhǔn)確地定位在指令位置上，消除或減小反向偏差對(duì)機(jī)床精度的不利影響。
一般數(shù)控系統(tǒng)只有單一的反向間隙補(bǔ)償值可供使用，為了兼顧高、低速的運(yùn)動(dòng)精度，除了要在機(jī)械上做得更好以外，只能將在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)得的反向偏差值作為補(bǔ)償值輸入，因此難以做到平衡、兼顧快速定位精度和切削時(shí)的插補(bǔ)精度。
對(duì)于FANUC0i、FANUC18i等數(shù)控系統(tǒng)，有用于快速運(yùn)動(dòng)(G00)和低速切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(G01)的兩種反向間隙補(bǔ)償可供選用。根據(jù)進(jìn)給方式的不同，數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)選擇使用不同的補(bǔ)償值，完成較高精度
的加工。
將G01切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)測(cè)得的反向間隙值A(chǔ) 輸入?yún)?shù)NO11851(G01的測(cè)試速度可根據(jù)常用的切削進(jìn)給速度及機(jī)床特性來(lái)決定)，將G00測(cè)得的反向間隙值B 輸入?yún)?shù)NO11852。需要注意的是，若要數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行分別指定的反向間隙補(bǔ)償，應(yīng)將參數(shù)號(hào)碼1800的第四位(RBK)設(shè)定為1；若RBK設(shè)定為0，則不執(zhí)行分別指定的反向間隙補(bǔ)償。G02、G03、JOG與G01使用相同的補(bǔ)償值。
二、定位精度
數(shù)控機(jī)床的定位精度是指所測(cè)量的機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件在數(shù)控系統(tǒng)控制下運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的位置精度，是數(shù)控機(jī)床有別于普通機(jī)床的一項(xiàng)重要精度，它與機(jī)床的幾何精度共同對(duì)機(jī)床切削精度產(chǎn)生重要的影響，尤其對(duì)孔隙加工中的孔距誤差具有決定性的影響。一臺(tái)數(shù)控機(jī)床可以從它所能達(dá)到的定位精度判出它的加工精度，所以對(duì)數(shù)控機(jī)床的定位精度進(jìn)行檢測(cè)和補(bǔ)償是保證加工質(zhì)量的必要途徑。
定位精度的測(cè)定
目前多采用雙頻激光干涉儀對(duì)機(jī)床檢測(cè)和處理分析，利用激光干涉測(cè)量原理，以激光實(shí)時(shí)波長(zhǎng)為測(cè)量基準(zhǔn)，所以提高了測(cè)試精度及增強(qiáng)了適用范圍。檢測(cè)方法如下：
a. 安裝雙頻激光干涉儀；
b. 在需要測(cè)量的機(jī)床坐標(biāo)軸方向上安裝光學(xué)測(cè)量裝置；
c. 調(diào)整激光頭，使測(cè)量軸線與機(jī)床移動(dòng)軸線共線或平行，即將光路預(yù)調(diào)準(zhǔn)直；
d. 待激光預(yù)熱后輸入測(cè)量參數(shù)；
e. 按規(guī)定的測(cè)量程序運(yùn)動(dòng)機(jī)床進(jìn)行測(cè)量；
f. 數(shù)據(jù)處理及結(jié)果輸出。
定位精度的補(bǔ)償
若測(cè)得數(shù)控機(jī)床的定位誤差超出誤差允許范圍，則必須對(duì)機(jī)床進(jìn)行誤差補(bǔ)償。常用方法是計(jì)算出螺距誤差補(bǔ)償表，手動(dòng)輸入機(jī)床CNC系統(tǒng)，從而消除定位誤差，由于數(shù)控機(jī)床三軸或四軸補(bǔ)償點(diǎn)可能有幾百上千點(diǎn)，所以手動(dòng)補(bǔ)償需要花費(fèi)較多時(shí)間，并且容易出錯(cuò)。
現(xiàn)在通過(guò)RS232接口將計(jì)算機(jī)與機(jī)床CNC控制器聯(lián)接起來(lái)，用VB編寫的自動(dòng)校準(zhǔn)軟件控制激光干涉儀與數(shù)控機(jī)床同步工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床定位精度的自動(dòng)檢測(cè)及自動(dòng)螺距誤差補(bǔ)償，其補(bǔ)償方法如下：
g. 備份CNC控制系統(tǒng)中的已有補(bǔ)償參數(shù)；
h. 由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生進(jìn)行逐點(diǎn)定位精度測(cè)量的機(jī)床CNC程序，并傳送給CNC系統(tǒng)；
i. 自動(dòng)測(cè)量各點(diǎn)的定位誤差；
j. 根據(jù)指定的補(bǔ)償點(diǎn)產(chǎn)生一組新的補(bǔ)償參數(shù)，并傳送給CNC系統(tǒng)，螺距自動(dòng)補(bǔ)償完成；
k. 重復(fù)c.進(jìn)行精度驗(yàn)證。
根據(jù)數(shù)控機(jī)床各軸的精度狀況，利用螺距誤差自動(dòng)補(bǔ)償功能和反向間隙補(bǔ)償功能，合理地選擇分配各軸補(bǔ)償點(diǎn)，使數(shù)控機(jī)床達(dá)到最佳精度狀態(tài)，并大大提高了檢測(cè)機(jī)床定位精度的效率。
定位精度是數(shù)控機(jī)床的一個(gè)重要指標(biāo)。盡管在用戶購(gòu)選時(shí)可以盡量挑選精度高誤差小的機(jī)床，但是隨著設(shè)備投入使用時(shí)間越長(zhǎng)，設(shè)備磨損越厲害，造成機(jī)床的定位誤差越來(lái)越大，這對(duì)加工和生產(chǎn)的零件有著致命的影響。采用以上方法對(duì)機(jī)床各坐標(biāo)軸的反向偏差、定位精度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和補(bǔ)償，可以很好地減小或消除反向偏差對(duì)機(jī)床精度的不利影響，提高機(jī)床的定位精度，使機(jī)床處于最佳精度狀態(tài)，從而保證零件的加工質(zhì)量。
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一.數(shù)控機(jī)床編程的方法
數(shù)控機(jī)床程序編制的方法有三種：即手工編程、自動(dòng)編程和CAD/CAM 。
1. 手工編程
由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、書(shū)寫程序清單直到程序的輸入和檢驗(yàn)。適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，但是，非常費(fèi)時(shí)，且編制復(fù)雜零件時(shí)，容易出錯(cuò)。
2. 自動(dòng)編程
使用計(jì)算機(jī)或程編機(jī)，完成零件程序的編制的過(guò)程，對(duì)于復(fù)雜的零件很方便。
3. CAD/CAM
利用CAD/CAM軟件，實(shí)現(xiàn)造型及圖象自動(dòng)編程。最為典型的軟件是Master CAM，其可以完成銑削二坐標(biāo)、三坐標(biāo)、四坐標(biāo)和五坐標(biāo)、車削、線切割的編程，此類軟件雖然功能單一，但簡(jiǎn)單易學(xué)，價(jià)格較低，仍是目前中小企業(yè)的選擇。
二.數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟
1. 數(shù)控機(jī)床編程的主要內(nèi)容
分析零件圖樣、確定加工工藝過(guò)程、進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、編寫程序清單、制作控制介質(zhì)、進(jìn)行程序檢查、輸入程序以及工件試切。
2. 數(shù)控機(jī)床的步驟六
1) 分析零件圖樣和工藝處理
根據(jù)圖樣對(duì)零件的幾何形狀尺寸，技術(shù)要求進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容及要求，決定加工方案、確定加工順序、設(shè)計(jì)夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。
同時(shí)還應(yīng)發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的功能和數(shù)控機(jī)床本身的能力，正確選擇對(duì)刀點(diǎn)，切入方式，盡量減少諸如換刀、轉(zhuǎn)位等輔助時(shí)間。
2) 數(shù)學(xué)處理
編程前，根據(jù)零件的幾何特征，先建立一個(gè)工件坐標(biāo)系，根據(jù)零件圖紙的要求，制定加工路，在建立的工件坐標(biāo)系上，首先計(jì)算出刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單的零件（如直線和圓弧組成的零件），只需計(jì)算出幾何元素的`起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值。
3) 編寫零件程序清單
加工路線和工藝參數(shù)確定以后，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指定代碼及程序段格式，編寫零件程序清單。
4) 程序輸入
5) 程序校驗(yàn)與首件試切
三.數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)
1. 程序的構(gòu)成：由多個(gè)程序段組成。 數(shù)控，機(jī)床，模具設(shè)計(jì),數(shù)控車床，數(shù)控技術(shù)
O0001；Ｏ（FANUC-O,AB8400-P,SINUMERIK8M-%）機(jī)能指定程序號(hào)，每個(gè)程序號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)加工零件。
N010 G92 X0 Y0；分號(hào)表示程序段結(jié)束
N020 G90 G00 X50 Y60；
...；可以調(diào)用子程序。
N150 M05；
N160 M02； 數(shù)控，機(jī)床，模具設(shè)計(jì),數(shù)控車床，數(shù)控技術(shù)
2. 程序段格式：
1) 字地址格式：如N020 G90 G00 X50 Y60；
最常用的格式，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都采用它。地址Ｎ為程序段號(hào)，地址Ｇ和數(shù)字９０構(gòu)成字地址為準(zhǔn)備功能，...。
2) 可變程序段格式：如B2000 B3000 B B6000；
使用分割符Ｂ各開(kāi)各個(gè)字，若沒(méi)有數(shù)據(jù)，分割符不能省去。常見(jiàn)于數(shù)控線切割機(jī)床，另外，還有３Ｂ編程等格式。
3) 固定順序程序段格式：如00701+02500-13400153002；
比較少見(jiàn)。其中的數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照順序和長(zhǎng)度排列，不得有誤，上面程序段的意思是：N007 G01 X+02500 Y-13400 F15 S30 M02； 數(shù)控，機(jī)床，模具設(shè)計(jì),數(shù)控車床，數(shù)控技術(shù)
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本學(xué)位論文是在我的導(dǎo)師杜曉梅副教授的悉心指導(dǎo)下完成的。杜教授嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神、耐心的教學(xué)態(tài)度，深深地感染著我，激勵(lì)著我！從課題的'選取到論文的完成，都融入了老師很多的心血。在此，謹(jǐn)向杜老師表示最崇高的敬意和誠(chéng)摯的謝意！謝謝，杜老師�。�！
其次，感謝西南石油大學(xué)的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師！正是各位老師孜孜不倦的教誨，使我學(xué)到了新的知識(shí)，為以后更好的工作和學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對(duì)各位老師的教育之恩銘記于心，在此表示誠(chéng)摯的感謝！
最后，感謝參與論文評(píng)審的各位專家、教授，感謝你們?cè)诎倜χ谐槌鰧氋F的時(shí)間指導(dǎo)論文答辯！
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首先感謝我尊敬的導(dǎo)師江征風(fēng)教授，本論文是在他的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷下完成的。在這三年的研究生學(xué)習(xí)期間，我不但在學(xué)習(xí)和科研中得到了導(dǎo)師的指導(dǎo)和教誨，而且在生活方面也得到了導(dǎo)師無(wú)微不至的關(guān)懷。
同時(shí)，還要感謝盧紅教授，在課題研究過(guò)程中，盧老師始終給予了我無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，讓我在學(xué)術(shù)和做人方面均受益匪淺在此向盧老師表示由衷的感謝在論文撰寫期間，我要感謝許多讓我分享他們寶貴經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的老師。他們是武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院吳波教授、丁毓峰副教授、吳飛副教授、鄭鈞宜副教授等。他們?yōu)槲艺撐牡耐瓿商岢隽嗽S多寶貴建議及真知灼見(jiàn)。
感謝同課題組的陳雷博士，付昌彪、劉慶倫、胡佳敏等碩士，給予我無(wú)私的幫助。感謝同實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)武廣州、楊紅兵、彭軍、楊芬、陶表達(dá)、石國(guó)新、同小芳、陳剛等給予我的支持，我們一起渡過(guò)的研究生階段的學(xué)習(xí)，將成為我一生中美好的回憶。
感謝武漢理工大學(xué)對(duì)我的培養(yǎng)此外，感謝我的父母和家人多年來(lái)對(duì)我的支持，是他們?yōu)槲业某砷L(zhǎng)和漫長(zhǎng)的求學(xué)歷程付出了最沉重的代價(jià)。是父母在生活上給予我的無(wú)私幫助，使我能夠順利地完成學(xué)業(yè)，在此向我的父母表示深深的謝意感謝我的愛(ài)人鄭寧，一直以來(lái)給予我默默的支持和精神上的慰籍。
本論文是在我的導(dǎo)師柳軍副教授的悉心指導(dǎo)下完成的。從論文選題到完成論文的撰寫過(guò)程，柳教授對(duì)本人嚴(yán)格要求，傾注了大量的心血，給予了耐心細(xì)致的.指導(dǎo)。他淵博的知識(shí)、敬業(yè)的精神、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度、謙和的為人使我受益匪淺。論文開(kāi)題時(shí)，得到了江西農(nóng)業(yè)大學(xué)許多老師的點(diǎn)撥指導(dǎo)，使我在論文的寫作思路上獲得了啟迪。在此，我謹(jǐn)向我的導(dǎo)師及各位老師表示由衷的敬意和深深的感激之情在進(jìn)行調(diào)查時(shí)，江西洪都佳時(shí)特?cái)?shù)控有限公司的劉華副經(jīng)理、王曉妹副主任等給予了積極的配合，為我的調(diào)研打開(kāi)方便之門，在此，表示感謝同時(shí)，感謝江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院在課題經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)材料等方面提供的幫助。感謝江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控技術(shù)專業(yè)教師、實(shí)驗(yàn)室所有實(shí)驗(yàn)人員在本課題完成過(guò)程中的大力協(xié)助。
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1制造模型的建立
在Pro/ENC制造模塊環(huán)境中，以“缺省”模式將行星減速器支架的參照模型裝配到制造環(huán)境中，如建立制造模型時(shí)，為了方便毛坯工件的裝配，在建模過(guò)程中，將毛坯工件與參照模型建立一致的坐標(biāo)系，將毛坯工件以“缺省”模式和參照模型裝配到一起，建立了行星減速器支架的制造模型。
2工藝分析及制造參數(shù)設(shè)置
（1）工藝分析
根據(jù)行星減速器支架結(jié)構(gòu)尺寸圖及其毛坯件結(jié)構(gòu)尺寸圖，分析可知，主要是對(duì)行星支架上的3個(gè)圓柱體進(jìn)行加工，包括圓柱柱面外形輪廓、圓柱頂表面、圓柱頂面的凹槽及孔的加工。該毛坯件屬鍛造件，在鍛造時(shí)，考慮到鍛造工藝性，設(shè)置了拔模角度，故圓柱的毛坯外形呈圓錐狀。當(dāng)采用鏜削加工時(shí)，由于圓錐根部的吃刀量較大，需要分層鏜削加工，每加工一層就需要手動(dòng)調(diào)整一次鏜刀，才能使鏜刀實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)刀，降低了效率，而且鏜刀屬單刃形式，其結(jié)構(gòu)剛度較差，鏜刀刀桿易變形，根據(jù)誤差復(fù)映原理，加工出的柱面也會(huì)呈椎狀，從而降低了加工精度。而采用銑削加工時(shí)，不需要手動(dòng)調(diào)整刀具，完全可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)刀，而且銑刀屬多刃形式，其結(jié)構(gòu)剛度大，變形量小，若同時(shí)采用軸向和徑向2個(gè)方向的分層銑削方式，可以提高其加工精度。采用銑削加工時(shí)，該件的主要加工工藝：3個(gè)圓柱體頂面的表面銑削、3個(gè)圓柱體柱面的外輪廓銑削、3個(gè)圓柱體頂面凹槽銑削及3個(gè)圓柱體頂面處孔的鉆削。
（2）制造參數(shù)的設(shè)置
在Pro/ENC制造模塊中設(shè)置制造參數(shù)，設(shè)置內(nèi)容主要包括NC機(jī)床設(shè)置、機(jī)床零點(diǎn)設(shè)置和退刀曲面設(shè)置。根據(jù)工藝分析，在NC機(jī)床設(shè)置中機(jī)床類型和軸數(shù)分別設(shè)置為銑床和三軸。加工零點(diǎn)設(shè)置在圓柱上表面和中心孔軸線相交點(diǎn)處。退刀面設(shè)置在距離圓柱上表面20mm位置處的平面。
3設(shè)置各加工工藝的NC序列并進(jìn)行仿真加工
根據(jù)工藝分析，分別設(shè)置各工藝的NC序列，并生成相應(yīng)的刀具路徑，然后利用Pro/ENC制造模塊中的虛擬加工模塊VERICUT6.0.6進(jìn)行仿真，從而驗(yàn)證加工路徑的正確性。
（1）圓柱上表面加工NC序列
在Pro/E4.0制造模塊中建立第1個(gè)序列，其加工方式設(shè)置為表面銑削方式，并分別設(shè)置其刀具、切削用量、跨度、步長(zhǎng)深度及掃描類型等參數(shù)。
（2）柱面外輪廓加工NC序列
在Pro/ENC制造模塊新建第2個(gè)序列，其加工方式設(shè)置為輪廓銑削方式，同樣設(shè)置相應(yīng)的'刀具、切削用量、步長(zhǎng)深度及掃描類型等參數(shù)。
�。�3）凹槽加工NC序列及刀具路徑
在Pro/ENC制造模塊新建第3個(gè)序列，其加工方式設(shè)置為腔槽加工銑削方式，同樣設(shè)置相應(yīng)的刀具、切削用量、跨度、步長(zhǎng)深度及掃描類型等參數(shù)。
�。�4）準(zhǔn)8mm孔加工NC序列及刀具路徑
在Pro/ENC制造模塊新建第4個(gè)序列，其加工方式設(shè)置為孔加工方式，同樣設(shè)置相應(yīng)的刀具、切削用量及孔徑等參數(shù)。
4后置處理及加工
上面設(shè)置了各加工工藝的NC序列，確認(rèn)正確后，對(duì)其進(jìn)行后置處理并生成CL數(shù)據(jù)。Pro/ENC具有較強(qiáng)大的NC后置處理功能，能夠生成ASCII格式的刀位（CL）數(shù)據(jù)文件，即得到零件加工的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡文件。然而，實(shí)際加工機(jī)床并不能夠識(shí)別這些文件，需將這些文件處理成相應(yīng)數(shù)控機(jī)床能夠識(shí)別的數(shù)控加工代碼（即MCD文件），該過(guò)程稱為后置處理過(guò)程。在Pro/ENC制造模塊中，利用其后置處理功能，生成行星減速器支架所需要的數(shù)控加工NC代碼。在對(duì)NC代碼進(jìn)行檢查和編輯，確認(rèn)無(wú)誤后，將Pro/ENC生成的*.TAP格式文件通過(guò)CF卡拷貝到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工。
5結(jié)語(yǔ)
利用Pro/ENC的CAD/CAM技術(shù)，設(shè)計(jì)了行星減速器支架的制造模型，進(jìn)行了加工工藝分析，采用銑削方式銑削柱面外輪廓，在Pro/ENC制造模塊中設(shè)置各加工工藝的NC序列，從而生成各加工工藝的刀具路徑，并進(jìn)行了仿真加工，驗(yàn)證了NC序列的正確性，通過(guò)Pro/ENC的后處理功能，生成了數(shù)控機(jī)床能夠識(shí)別的數(shù)控加工NC代碼，并將其拷貝到數(shù)控機(jī)床當(dāng)中進(jìn)行加工，進(jìn)而加工出實(shí)體零件。從而縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)生成周期，提高了生產(chǎn)效率，保證了加工精度。
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