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淺談數控車床編程與操作的技巧
宣城市機械電子工程學校 芮玉琴
【內容摘要】隨著我國經濟和現代加工制造技術的飛速發展，社會及企業對技能型人才提出了更新、更高的要求，數控專業已成為企業的排頭兵。快速培養數控車加工專業學生的方法，巧編程，巧操作，巧總結。
【關鍵字】分析圖紙 描點 列出各拐點的X和Z的值 確定刀具所走軌跡使用的指令 寫程序 操作 總結
隨著我國經濟和現代加工制造技術的飛速發展，社會及企業對技能型人才提出了更新、更高的要求，數控專業已成為企業的排頭兵。筆者從事數控車教學也8年，下面結合教學實際，圍繞如何快速培養數控車加工專業的學生談幾點淺顯的體會：
一、編程
在數控車床上加工零件，編寫程序是關鍵，無論是什么系統的數控車床編程的過程可以簡化為以下幾步：
1、分析圖紙
拿到一張零件圖紙后，首先應對零件圖紙進行分析，主要是尺寸的大小、技術要求、零件的材料等，結合以上要求，選擇合適的刀具，確定加工工藝過程。再者根據所給的尺寸、刀具參數、合理的選擇切削用量，如（主軸轉速、刀具進給量、切削深度）。
2、描點：（拐點）在圖紙上描出車削外圓的每一個拐點。如下圖所示：
要加工上圖中的零件，刀具所經過的軌跡要過圖中所標的10個拐點，所以只要寫出這些點的坐標就好。通常數控車床的坐標系z軸與車床主軸軸線平行，如上圖所示。X軸與z軸垂直，遠離工件方向為正方向。一般編程時，通常將工件的右端面中心作為工件坐標系原點。
3、列出各拐點的X和Z的值
在編程時有直徑編程和半徑編程兩種，對于初學者來說，先選用直徑編程和絕對坐標編程，其中各拐點的X值，其實就是該點在工件坐標系中代表該點的直徑，如上圖的2點，2點的直徑為φ20，那么2點的X值寫成X20。Z值為該點到工件坐標系中X軸的垂直距離，有征服之分，在原點左邊為負，右邊為正，2點的Z坐標為Z-1。
4、確定刀具所走軌跡使用的指令，直線插補為G01，圓弧為G02、G03。針對上圖零件。
5、寫程序的公式(以FANUC車床為列)：
前段程序
O001；程序名
N20 G99；(刀具進給方式)
N30 M03 S500； 主軸正轉；
N40 T0101；換回基準刀
N50 G00 X__ Z __ ；刀具定點
N60 G71 U2 R1；確定進刀和退刀
N70 G71 P( *) Q(#) U0.3 W0 F80；加工起點和終點；精加工余量
中段部分
各小組根據加工圖樣的要求，選擇加工工藝，編寫程序的中間部分。結合數控系統規定使用的坐標指令代碼和程序段格式，逐段編寫零件加工程序單。
如上圖零件所示：
N(80=*) G00 X18；
N90 G01 Z0 F0.1；(1點--2點)
N100 …………；（2點--3點）
N110 …………；(3點--4點)
N120 …………；(4點--5點)
N130 …………；(5點--6點)
N140 …………；(6點--7點)
N150 …………；(7點--8點)
N160 …………；(8點--9點)
N(170=#) …………；(9點--10點)
后段部分
N180 G00 X100 Z100 ；把刀具快速移動到回到程序的起點
N190 M05 T ；主軸停止，換回基準刀
N200 M30 ；程序結束，光標回到程序開始位置，為下一件加工做準備。
二、兩步式鞏固教學法
（1）教師編程
“師者，傳道，授業，解惑也。”初學編程，學生都覺得困難。因此，我首先利用仿真軟件演示本節課的教學任務，提高學生的學習興趣。然后在黑板與學生一起學習指令的意義，一起編程編，從簡單的外圓、端面和臺階的車削開始，采用三段式的編程法，示范給學生，讓學生不斷練習，熟悉編程步驟，最后讓部分學生上黑板編，大家一起對整個編程進行評價，享受整個編程的幸福感。為上機操作做好充分的準備。
（2）學生編程
學生在數控模擬仿真機床上，根據圖紙和加工工藝，自己獨立思考，以作業形式獨立完成整個編程內容。把程序錄入到仿真機床里，然后采用單段運行調試程序，來檢查機床動作與刀具運動軌跡是否正確，或檢查圖形顯示運行軌跡是否正確。讓學生在操作中，不斷發現問題，分析問題，解決問題，體驗成就感，激發學習編程的積極性。
三、操作
1、安全教育
嚴謹規范的管理，才能培養出訓練有素的企業歡迎的人才。紀律是上好實習課的關鍵，只有良好的紀律，才能保證實習課的順利進行。所以從每節課起，大講特講生產安全案例，讓學生體驗到生產過程中的危機感。筆者提出安全口號：聽從指揮、保證安全、學好技術、服務社會。使每一個學生在實習中一定要按數車安全操作規程去做，把安全放在第一位，只有這樣才能避免事故的發生，保證生產實習課的順利進行。
2、小組合作
欠發達地區的中職校，受學校現有教學條件限制，很難提供足夠的數控機床進行實習教學。如筆者所在學校現有數控車床5臺，以一個班30名學生計算，無法滿足所有人同時進行操作的需要。因此只能采取小班教學制，首先全班同學在一起學習本節實習任務，對任務的加工工藝進行分析，編程，將班級中學習較好的15個人組成一組，由我組織進行數控車床編程與加工操作，另一組15人由另一位教師在仿真室帶學生在仿真機上模擬編程。再者將在數控實訓室的15人分5組，3人一組，然后每隔一段時間進行輪換操作，從而充分利用了各種資源的合理搭配，增加學生的實踐時間，使數控編程和車床操作能力都得到了增強。解決了機床少，學生實習時間不足的問題。項目實施分成四組，每個小組都有一名組長，按照企業的實際工作流程，將每一個學習任務的教學內容細化到每一個人，充分調動了學生的積極性和主動性和處理問題的能力。
3、“師傅帶徒弟”
由我根據學生的學習情況和操作能力進行分組，一般3-4人一組，由我選出操作能力強的同學作為組長，先教會他們，讓他們體驗到了成功的喜悅，不斷激勵這部分學生勤學苦練的上進心。再讓他們教后進生，由于他們之間沒有多少隔閡，后進生通過優生的行動幫助、行為激勵，也躍躍欲試，久而久之。克服了學習中無目的、情緒不穩定、學習意志不堅定和依賴性強等缺點。
4、“五勤”教學法
由于實習的學生人數較多，機床工位也較多，這就要求實習指導教師在實習指導過程中要做好“五勤”。
⑴腿勤。在實習過程中實習指導教師要不停的在各機床間走動，只有走到學生操作機床面前，你才能發現學生在實習中存在的問題，并指導學生解決問題。
⑵眼勤。實習指導教師在實習過程中要注意力集中，眼觀八方，找出學生操作過程中的問題，還要注意檢查學生的程序是否正確，及時糾正。只有在程序正確的前提下才能循環啟動程序自動加工。
⑶腦勤。實習指導教師要勤于動腦，要考慮如何指導學生，如何幫助學生解決問題。要根據每位學生的特點和操作技能的差異，具體分析，用不同的講解方法，使不同基礎的學生更容易理解教師所講的方法。對于學生使用不同的加工工藝編寫出的不同加工程序，教師要逐一詳細分析不同的工藝對工件精度的影響。使學生能正確理解正確的加工工藝的重要性。
⑷嘴勤。學生的操作訓練，是在實習指導教師講解、分析、示范完以后進行的。有的學生在教師講解時沒有認真聽，或忽視了部分重點的地方，以至于在自己操作中沒有很好的掌握。實習指導教師要在指導中，對發現的問題要不厭其煩的講清、講透，讓每一位學生正確掌握本實訓課題的內容。
⑸手勤。實習指導教師的雙手必須是要勤勞的，在實習過程中是不能插在口袋里。對發現的問題要親自去做示范，對學生的程序要一頁頁翻過去地查找問題。
通過五勤，可以使實習指導教師及時掌握每一個學生的練習情況，對本課題的掌握情況，發現出共性的問題，在總結時做出點評。并在下次其它班級做本課題實習時著重強調容易出錯的地方。
四、巧總結
1、總結課后集中反饋，讓學生找出實習操作中遇到的問題，如學生各組中均沒能解決時，便和學生一起共同解決。實習完成后每個同學寫出實習報告，總結自己在操作過程中的體會和經驗教訓。將平時所遇到的問題、失誤和學習要點記錄下來，這種積累的過程就是水平不斷提高的過程。通過這種形式的實習，進一步提高了學生操作水平，同時培養了學生的獨立工作能力以及團結互助精神。
2、學生加工完畢后，由教師帶領各小組長進行項目檢查驗收，相當于企業的產品質量檢查，并按項目要求及標準給予評分。
