數控車編程教學方案探究與實踐

【摘 要】 中職學校的教育目標是培養技能型人才，教學中要解決的主要問題是做什么，怎么做，這就要求老師從教學方案上大做文章。本文通過兩個典型案例，詳細介紹了數控車編程教學方案及實踐過程，以期拋磚引玉。

【關鍵詞】 數控車編程；方案；實踐

【中圖分類號】 G64.26 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089（2017）16-00-01

數控車削編程教學實際上是G、M功能代碼及其應用的教學。初次接觸數控車削編程的學生，最大的學習困惑是：不知道G、M功能代碼怎么用，難以理解各種指令的刀具運行軌跡，不知如何使用輔助指令，怎樣設置工藝參數等。因此，老師在教學時，應把重點放在各種指令“怎么用”上，將指令格式及其應用教學設計在零件加工過程中，在做的過程中完成教學任務，達成教學目標。

方案一：以做促學，以做促教

中職學校的教育目標是培養技能型人才，教學中要解決的主要問題是做什么，怎么做。“以做促學、以做促教”就是根據這一教學理念，按照“實踐—理論—再實踐”的教學流程，通過解決具體問題展開教學。

例如，在講G00，G01、G90等基礎加工指令時，我是這樣安排教學的：

第一步，實踐—學生在普通車床上加工零件。學生根據給出的零件圖樣，制定零件加工工藝路線，每一工步都按“進刀—切削—退刀”的步驟寫清工藝參數，并在普通車床上加工出零件。

第二步，實踐—老師通過仿真軟件演示數控加工過程。老師根據學生制定的工藝路線，按照“進刀—切削—退刀”的步驟編程，然后將程序輸入“SWCNC”仿真軟件，采用單段運行的方法加工零件，使學生直觀、清晰地看到每一段程序對應的刀具運行軌跡及切削情況，獲取數控加工的感性認識。

第三步，理論—指令格式與編程方法講解。借助前面獲取的感性認識，老師引導學生學習理解G00，G01、G90指令格式、參數設置、刀具運行軌跡及編程方法，學會編程。

第四步，再實踐—學生通過仿真軟件進行數控加工。零件圖不變，學生根據自己制定的工藝路線，將每一工步用對應的指令改寫，即編程。將編好的程序輸入仿真軟件，采用單段運行加工零件，檢測尺寸，并將加工好的零件設置成三維狀態，與自己在普通車床上加工的零件進行對比。這樣既可以加深學生對指令格式、參數設置、刀具運行軌跡、指令使用范圍的理解，也可以清晰地判斷編寫程序的正誤。操作過程中，如果學生出現問題，老師可以面對面幫助學生分析原因，排除故障。在程序輸入時，老師要提醒學生，禁用鍵盤輸入，采取鼠標點擊操作面板輸入，這樣可以使學生盡快熟悉車床操作面板，為車間實習打好基礎。

第五步，再實踐—學生在數控車床上加工零件。設計一個與例題相似度較高的零件圖，讓學生獨立分析零件圖樣、制定加工工藝路線、編寫數控加工程序、通過仿真加工檢驗程序正誤、然后在數控車床上加工零件，學以致用，獲取成就感。

在以上教學過程中，我以學生原有的知識為鏈接點，通過新舊知識對比，使學生在做的過程中不知不覺獲得大量的感性認識，理解了編程原理，掌握了編程方法，學會了編程。

方案二：巧設問題，引起思考

課前，我圍繞教學目標設計自學任務，通過微信平臺將任務發給學生，學生接到任務后，對已學知識進行梳理，結合查資料、看微課視頻、同學討論、通過微信平臺師生互動等方法完成任務。在任務完成過程中，學生根據自學中發現的疑問提出問題。

例如，在講復合固定循環指令G71時，我隨著課程進度設計練習任務，讓學生獨立完成。任務完成過程中，學生會提出很多問題，具有代表性的問題是：

為什么？

2）用G71指令編寫的程序，模擬軌跡正確，但加工時系統會報警，為什么？

針對學生提出的問題，我并不急于給出答案，而是給出解決問題的思路與方法，引導他們繼續查閱資料，并展開組內討論、組間討論，查找原因，尋求答案。

針對第一個問題，我引導學生上網查閱、仔細研讀教材和參考資料，尋找造成指令格式不同的主要原因。發現老師講的指令格式是“FANUCOi”數控系統，而他們在參考資料上看到的是“華中”數控系統。通過討論，學生得出結論：（1）數控系統不同，指令代碼和指令格式會有差異。（2）編程前，應仔細閱讀《操作手冊》，弄清自己所用設備的數控系統。

針對第二個問題，我審閱完學生編寫的程序后，將其寫錯的程序段直接修改，再讓學生輸入仿真軟件驗證，系統未出現報警，加工順利。然后，我讓學生對照兩個程序，查找異同，分析出現報警的原因。在老師的指點下，學生通過查閱資料，互相討論，得出結論：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軸方向移動指令（如下面兩段程序）。

以上由學生討論得出的兩點結論，也正是我要強調的編程注意事項。采用問題埋伏法，使得原來由老師提醒、總結的知識要點變為學生自己主動查閱、思考、整理、歸納，便于理解記憶，避免了以往一聽就會，一過就忘，一用就錯的現象。

以上兩個方案，我從實際出發，有目的、有計劃地把數控車編程教學內容納入到普通車床加工的認知結構中去，用學生已有的知識對編程教學產生積極影響，通過類比分析幫助學生建立各知識間的相互聯系，擴大原有的認知結構，在理解與實踐的基礎上學懂一種數控系統的車削編程方法，通過問題引領培養學生的探究精神。當學生的數控車削編程知識有一定的積累，編程能力達到一定水平后，他們便能總結出程序編寫規律，自如切換不同數控系統間的零件編程。

參考文獻：

[1]高楓.肖衛寧.數控車削編程與操作訓練.高等教育出版社

[2]任國興.數控車床加工工藝與編程操作.機械工業出版社

[3]中學教育心理學.西北大學出版社

[4]羅麥娟.淺析數控車床編程教學切入點.考試周刊，2013（41）

[5]羅麥娟.《機械制圖》學習合作小組教學模式探索與實踐，2013（4）