数控编程范文
时间：2023-11-02 10:38:32
数控编程篇1
关键词:数控车加工；程序编制；计算方法
在数控技术的应用当中,对所加工的零件中的各种信息进行数字化,按照特定的编程方法进行数控车床的加工,从而对机床的各个部件的预定行进轨道与行进速度进行合理的规划。所以,在数据机床的数控加工中,合理的进行加工程序的编写非常重要。经过长期的实践表明,合理的程序编制需要包含很多计算因素,下面就对数控车床的加工程序编制过程中的数值计算方法进行详细论述。
1程序编制时的数值计算方法
1.1基点计算
基点计算是程序编制中的关键环节,相邻的基点间所形成的几何元素决定着零件的轮廓。所以在编程时应该按照基点去划分程序段,程序段间的近似区间越大,则基点的数目应该越小。假设程序段间的误差为d,d应该小于等于规定编程误差范围,且d的取值应当在1/5到1/10间。基点计算目前分为两种计算,分别是人工计算与绘图计算,人工计算要求程序的编制人员具有一定的初等数学能力,熟悉掌握方程计算与三角函数计算的方法,具有实用性强的优点,但是相比之下效率较低且失误率高。绘图计算则是可以充分利用计算机中的绘图软件将数控加工所需的相关图样进行直接的绘制,但是这要求程序的编制人员有一定绘画基础与绘图软件的使用能力。总的来说,这两种计算方法各有千秋,在数控加工的编程计算中应该结合使用、取长补短。
1.2节点计算
多数的数控机床并不具备非圆曲线的插补指令,而在编制非圆曲线数控程序过程中一般使用直线和圆弧来替换的方法来进行编程,因为直线替换法的操作简单,其表现形式也比较直观,所以精度要求的满足条件下,通常是以直线段折线代替非圆曲线[1]。节点就是直线线段与圆弧线段之间的交点,这些直线段和弧线线段在图形的构成中可以对一些曲线非圆线段进行代替,而这些图形无法通过直接的计算求出相关的坐标点,节点计算的零件其形状往往较为复杂,因此,节点计算就根据零件的精度求出坐标值,其算法最好采用就算量较大的人工计算法进行计算。
1.3刀位点轨迹计算
刀位点即刀具的定位基准点,在数控车的加工中可以标志出刀具不同位置的坐标点,刀位点的计算应该根据不同类型的刀具而异,不同类型的刀具其刀位点也不尽相同,对于刀位点的轨迹计算而言,刀位点可以是刀尖位置点也可以是圆心位置点[2]。
2实例计算分析
毛坯棒料的数控机床加工工件的程序原点如图1所示。加工方法:第一,确定加工的路线,按照先主后次,先粗后精的加工原则进行加工路线的确定,采用一种固定循环的指令对零件的外轮廓进行加工,然后再进行精加工,最后再进行切断;第二,在刀具的选择上应当进行四把刀的选用,一号刀具为粗加工外圆车刀,2号刀具为精加工外圆车刀,3号刀具为切槽刀,四号刀具为车螺纹刀,使用试切法进行对刀,在对刀的同时把端面进行合理的加工;第三,合理选择切削的参数,各工序的切削速度与进给速度如表1所示;第四,进行程序的编制,最关键的是确定工件右端部与轴心线的交点。
3数控车加工的概述
3.1数控车的加工
数控车床加工本身就是一种高精度、高效率的自动化机床用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。是通过圆柱形坯料做旋转运动,刀具沿轴向进给,从而加工出精确的直径,以及合理的加工深度的加工方法。
3.2数控车床加工的注意事项
在数控车床的加工中,有许多的事项值得注意,具体可以分为两个方面:一方面,控制切削用量。切削用量是切削时各运动参数的总称,包括切削速度、进给量和背吃刀量(切削深度)。要确保数控车的零件加工的精度,降低生产的成本,提高生产率,就要时刻注意对切削深度,进给速度的把控。另一方面,注意高效率走到路线的选取。走刀路线决定着数控加工中刀具的运动轨迹和工件表面的粗糙程度。为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求,最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来,确保最小化走到路线,减少走刀时间,从而提高工作效率。
4数控车加工过程中程序编制数值计算方法的沿用
4.1加工程序的编制
编制加工程序是整个数控车加工的重要一环,一个完备的数据车加工程序应当是多个程序段的统一,利用基点的计算去划分程序段,确保程序段的误差在五分之一至十分之一之间。每一个程序段的加工动作完成都称为“字”,在数控车的加工程序编制中,主要利用“字”。“字”包括准备指令G与辅助指令M,其中G指令用于为机床设计运动方式,M指令用于机床描述在进行数控加工时而采用的一切工艺手段。第一,手工编程在数学的处理上建立一个基点的坐标体系,根据图纸要求的加工路线去计算基点的几何元素起点,对于数控系统的插补功能不能满足零件的几何形状时,则必须对曲线上的一定数量的离散点进行详细计算,利用节点算法算出点与点之间的距离,再去按照精度计算出节点间的距离。第二,自动编程相对于手工编程来说,其优势是可以利用计算机的软件来进行数控程序的编制,程序的编制人员只要按照零件的图样要求将其翻译成数控语言,然后将其输入到软件当中,有软件进行自动化的数值计算和处理,在编写完成后,将加工程序通过数控语言的形式输入进数控机床,来进行机床工作的智慧。但是自动编程的操作较为复杂,需要对计算机及数控软件较为精通的人员进行自动编程。
4.2加工程序的校检
在数控车加工程序编写完毕后,要养成良好的程序检验习惯,不应对加工程序的编写存在侥幸程序。加工程序的校检工作应该具有以下四步,第一,检测刀具和约束面之间是否存在碰撞与相互干扰;第二,关于刀具类型的选择是否科学合理;第三,是否对切削量进行合理的设置;第四,最终的程序是否可以满足加工需求。如果在上述的校检过程中出现错误,那我们需要及时的发现问题并使用软件进行加工模拟,然后重复程序的校检直到最终加工需求的达成。
5结语
一台数控车床的造价相当不菲,对于其的加工程序的编制一定要进行认真的研究与考察,掌握其的工作性能与加工的范围。数控车在进行数控程序的编制中,合理对其相应的数值计算方法进行沿用可以降低错误率,提高编程效率,如果要对数控加工程序编制充分掌握,就一定以人工计算的方法进行练习,才能了解数控编程的原理。
作者:黄肖群 单位:广西南宁技师学院
参考文献
[1]宋兆沛.数控加工程序编制中非圆曲线的节点计算[J].现代制造工程,2008,(2):63-65.
数控编程篇2
五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业，有着举足轻重的影响力。大家普遍认为，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。在使用和编程过程中，主要解决刀具轨迹、后处理程序开发以及五轴联动机床模拟。
一、五轴数控铣削刀具轨迹
在利用CAM软件进行五轴数控铣削刀具轨迹编制时，主要内容包括刀具轴矢量控制、轨迹驱动方式、进退刀处理、五轴数控机床后处理与五坐标机床加工仿真模拟等方面的工作。由于五轴加工时产品的复杂性和刀具轴控制的灵活性和多样性，导致五坐标联动加工编程的难度和复杂性较大。一般CAM软件都提供五轴铣削数控编程功能，其主要包括（1）旋转四轴：多用于带旋转工作台或配备绕X、Y轴的旋转台的的四轴加工；如对外圆上的槽或型腔进行加工；（2）五轴底刃铣削：用于铣刀的底刃对空间曲面进行加工，避免传统球头刀的加工，此时需要对刀轴矢量进行合理的控制；（3）侧刃五轴：利用铣刀的侧刃对空间的曲面进行加工，避免球头刀的R切削，能大幅度提高曲面粗精加工的效率；（4）五轴顺序铣削与五面体加工：多用于铣削工步内容比较多的多面体加工，如立卧转换五面体加工中心可一次加工产品上的五个面或内外腔的场合，多用于工序的复合化加工；（5）曲线五轴：对空间的曲面曲线进行五轴曲线加工；（6）五轴钻孔：对空间的孔进行钻孔加工，多用于孔的位置不再三个基准平面上比较特殊的场合，如圆锥面上的孔或产品上孔位的轴线方向变化的场合。
四轴五轴加工的基础是理解刀具轴的矢量变化。四轴五轴加工的关键技术之一是刀具轴的矢量（刀具轴的轴线矢量）在空间是如何发生变化的，而刀具轴的矢量变化是通过摆动工作台或主轴的摆动来实现的。对于矢量不发生变化的固定轴铣削场合，一般用三轴铣削即可加工出产品，五轴加工关键就是通过控制刀具轴矢量在空间位置的不断变化或使刀具轴的矢量与机床原始坐标系构成空间某个角度，利用铣刀的侧刃或底刃切削加工来完成。刀具轴的矢量变化控制一般有固定矢量、曲面法线、固定点、直线导动、直纹面导动、刀具轨迹投影、点位与任意矢量连续插补等方式。
UnigraphicsNX软件在刀具轴矢量控制方面表现得更加灵活，尤其是其提供的插补刀具轴矢量控制和顺序铣削编程功能能够使得用户很轻松得完成所期望的五坐标联动铣削刀具轨迹目标。
CAXA制造工程师2011版具备五轴铣削编程功能，设置较为简单，学生入手较快，有利于初学者理解五轴铣削编程功能的认识和理解。一般使用CAXA制造工程师打基础，使得UnigraphicsNX软件更容易理解。
二、后处理程序开发模式
五坐标数控铣削加工编程的后处理程序开发的主要内容包括：①算法处理：主要针对多坐标加工时的坐标变换、跨象限处理、进给速度控制。②数控系统控制指令的输出：主要包括机床种类及机床配置、机床的定位、插补、主轴、进给、暂停、冷却、刀具补偿、固定循环、程序头尾输出等方面的控制。③格式转换：数据类型转换与圆整、字符串处理等：主要针对数控系统的输出格式如单位、输出地址字符等方面的控制。UnigraphicsNX 采用UGPostBuilder，采用基于TCL语言的二次开发功能完成用户开发。CAXA制造工程师2011版不具备针对各种数控系统用户二次开发功能，常用RTCP功能对机床的运动精度和数控编程进行简化，利用软件自带的后处理文件编程，灵活性和针对性不好，但作为教学足够了。
三、机床加工仿真模拟
美国CGTech的产品VERICUT，它可用来在编程阶段校验加工程序的准确性，能够让编程人员对NC加工环境进行仿真。应用VERICUT，可对包括工装夹具在内的整个机床建模，它的易修改的控制程序库使得NC程序在仿真环境中的运行，完全模拟了在机床上的运行。一些CAM系统本身具备校验功能，内部校验检查的是内部的CAD/CAM数据，它们在上机床执行前往往已被转换多次了。外部校验系统则不仅能检查内部CAM文件，还能够校验G代码。NC校验软件能够校验不同CAM系统生成的程序，用同样的手段校验所有的NC程序，使编程人员能够对所用的各种CAM系统得到稳定的可靠的结果。NC校验软件能够减少甚至省略在机床上进行人工的修正，这不仅节省了编程时间，更能使机床被解放出来完全用于加工产品。校验程序还可使返工、加工出废品和损坏加工刀具的可能性降到最低。
上海宇龙公司的产品宇龙多轴数控仿真软件也可用于四轴五轴铣削编程的仿真加工，由于不具备对机床建模功能，因此作为教学是可以的。
四、结束语
数控编程篇3
关键词：数控车削加工;课程;教学;研究
1引言
《数控编程》课程为数控技术、机械制造与自动化专业的专业核心课程，数控车削加工为该课程的重要内容（项目），也是该门课的难点和重点。下面以螺纹轴零件数控车削加工为例介绍机械零件数控车削加工的一般方法与技巧。螺纹轴零件的三维模型如图1所示，该零件总长为165mm，最大直径为ϕ50mm，材料为45钢，毛坯为棒料。轮廓面为回转面，需要加工的面有右端面、右外圆、右外圆切槽、右外螺纹、左外圆、左外圆切槽。具体分为右端面、右外圆、右外圆切槽、右外螺纹数控车削加工以及左外圆、左外圆切槽的数控车削加工。
2右端面、右外圆、右外圆切槽、右外螺纹车削加工
2.1初始化加工环境
（1）创建加工坐标系，机床坐标系指定MCS坐标为（0，0，0）车床工作平面为ZM-XM，设置XC轴为机床主轴。（2）创建车削加工几何，指定部件边界，创建毛坯几何，毛坯为棒料，长为170mm，直径为60mm，设置安装位置坐标为（5，0，0），远离主轴箱。（3）创建避让几何，几何体子类型为AVOIDANCE，名称为AVOIDANCE。出发点指定点坐标（100，40，0），运动点到起点为直接，点坐标为（30，40，0），运动到回零点为径向-轴向，点选项为与起点相同。（4）创建刀具：a.端面车刀、外圆粗加工车刀选择OD_80_L，名称为OD_80_L，刀尖半径为R0.5mm，方向角度为5°，刀具号为1，使用刀具夹持器，样式为L样式。b.外圆精加工车刀选择OD_55_L，名称为OD_55_L，刀尖半径为R0.2mm，刀具号为2，使用刀具夹持器。c.切槽刀选择OD_GROOVE_L，名称为OD_GROOVE_L，刀片宽度为3mm，刀具号为3，使用刀具夹持器。d.螺纹刀选择OD_THREAD_L，名称为OD_THREAD_L，刀具号为4，使用刀具夹持器。2.2右端面车削加工（1）创建工序，工序子类型为FACING，刀具为OD_80_L，几何体为AVOIDANCE，方法为LATHE_FINISH。（2）设置切削区域，给定轴向修剪平面1点的坐标。（3）切削深度为恒定，深度为2mm。进给率和速度中主轴速度为600转/min，切削为0.2mm/转。右端面车削加工的刀具路径如图2所示。
2.3右外圆粗车加工
（1）创建工序，工序子类型为ROUGH_TURN_OD，刀具为OD_80_L，几何体为AVOIDANCE，方法为LATHE_ROUGH。（2）设置切削区域，给定轴向修剪平面1点的坐标。（3）刀轨设置中切削深度为恒定，深度为2mm，变换模式为省略。进给率和速度中主轴速度为500转/min，切削为0.3mm/转。右外圆粗车加工的刀具路径如图3所示。
2.4右外圆精车加工
（1）创建工序，工序子类型为FINISH_TURN_OD，刀具为OD_55_L，几何体为AVOIDANCE，方法为LATHE_FINISH。（2）设置切削区域，给定轴向修剪平面1点的坐标。（3）刀轨设置选中省略变换区，切削参数取消选中允许底切，进给率和速度中主轴速度为800转/min，切削为0.3mm/转。右外圆精车加工的刀具路径如图4所示。
2.5右外圆切槽
（1）创建工序，工序子类型为GROOVE_OD，刀具为GROOVE_OD_L，几何体为AVOIDANCE，方法为LATHE_GROOVE。（2）设置切削区域，设置轴向修剪平面1的点坐标，区域选择的区域加工选择多个。（3）步距为恒定，距离为2mm，进给率和速度中主轴速度为300转/min，切削为0.2mm/转，非切削移动逼近点坐标（-40，32，0）。右外圆切槽的刀具路径如图5所示。
2.6右外螺纹加工
（1）创建工序，工序子类型为THREAD_OD，刀具为THREAD_OD_L，几何体为AVOIDANCE，方法为LATHE_THREAD。（2）螺纹形状：选取顶线、终止线、根线、深度选项为根线，起始偏置为3mm，终止偏置为1.5mm，根偏置1.083。（3）切削深度为恒定，深度为0.3mm，螺纹头数1，螺距变化为恒定，距离为2mm，精加工刀路刀路数1，进给率和速度中主轴速度为300转/min，切削为2mm/转。右外螺纹加工的刀具路径如图6所示
3左外圆、左外圆切槽车削加工
3.1初始化加工环境
（1）创建加工坐标系，机床坐标系指定MCS坐标为（-165，0，0），并旋转坐标系，车床工作平面为ZM-XM，设置XC轴为机床主轴。（2）创建车削加工几何，指定部件边界，创建毛坯几何，毛坯为棒料，长为90mm，直径为ϕ60mm，设置安装位置坐标为（-90，0，0），在主轴箱处。（3）创建避让几何，几何体子类型为AVOIDANCE，名称为AVOIDANCE_1。出发点指定点坐标（100，40，0），运动点到起点为直接，点坐标为（10，40，0），运动到回零点为径向-轴向，点选项为与起点相同。
3.2左外圆粗车加工
（1）创建工序，工序子类型为ROUGH_TURN_OD_1，刀具为OD_80_L，几何体为AVOIDANCE_1，方法为LATHE_ROUGH。（2）切削区域，设置轴向修剪平面1的点坐标。（3）刀具方位为绕夹持器翻转刀具，刀轨设置中切削深度为恒定，深度为2mm，变换模式为省略。进给率和速度中主轴速度为500转/min，切削为0.3mm/转。左外圆粗车加工的刀具路径如图7所示。
3.3左外圆精车加工
（1）创建工序，工序子类型为FINISH_TURN_OD_1，刀具为OD_55_L，几何体为AVOIDANCE_1，方法为LATHE_FINISH。（2）切削区域，设置轴向修剪平面1的点坐标。（3）刀具方位为绕夹持器翻转刀具，刀轨设置选中省略变换区，切削参数取消选中允许底切，进给率和速度中主轴速度为800转/min，切削为0.3mm/转。左外圆精车加工的刀具路径如图8所示。
3.4左外圆切槽
（1）创建工序，工序子类型为GROOVE_OD_1，刀具为GROOVE_OD_L，几何体为AVOIDANCE_1，方法为LATHE_GROOVE。（2）切削区域，设置轴向修剪平面1的点坐标。（3）刀具方位为绕夹持器翻转刀具，步距为恒定，距离为2mm，进给率和速度中主轴速度为300转/min，切削为0.2mm/转，非切削移动逼近点坐标（-20，32，0）。左外圆切槽的刀具路径如图9所示。
4结语
《数控编程》课程不仅要掌握3轴铣削、2轴车削的手工编程，还需掌握3轴铣削、2轴车削的自动编程及多轴数控加工的自动编程。UG软件CAM模块数控加工功能十分强大，数控车削加工零件时采用自动编程可大大提高编程效率。
参考文献
[1]陈永涛，陈建文，陈建威.精通中文版UGNX6数控编程与加工[M].北京:清华大学出版社，2008.
[2]田伟，刘文.UGNX6.0中文版数控加工[M].北京:电子工业出版社，2009.
[3]杜智敏，韩慧伶.UGNX5中文版数控编程实例精讲[M].北京:人民邮电出版社，2008.
数控编程篇4
关键词：图形自动编程 数控 CAD／CAM
1、引言
数控程序作为将设计转化成现实的信息载体,直接控制机床的切削动作,是数控加工的关键。在制造业中,提高编程质量和效率对降低成本,增强企业竞争能力具有积极意义。在数控车床使用过程中,合适的程序和熟练的操作是保证加工质量和充分发挥机床效率必不可少的两个重要环节,任何一个环节存在问题,都会影响机床性能的发挥和生产效率的提高。
2、机床原点 工件原点 参考点
数控加工中机床坐标系是机床的基本坐标系,机床坐标系的原点也称机床原点或零点,这个原点是机床固有的点,由生产厂家确定,不能随意改变,是其他坐标系和机床内部参考点的出发点。不同数控机床坐标系的原点位置不同。一些数控机床将机床原点设在卡盘中心处（数控车床）,还有一些数控机床将机床原点设在机床直线运动的极限点附近（数控铣床）。
用机床坐标系原点计算被加工零件上各点的坐标值并进行编程是很不方便的,在编写零件的加工程序时,常常还选择一个工件坐标系（又称编程坐标系）。工件坐标系是用于确定工件几何图形上各几何要素（如点、直线、圆弧等）的位置而建立的坐标系,是编程人员在编程时使用的。工件坐标系的原点就是工件原点又称编程原点。工件原点是人为设定的,工件坐标系的位置以机床坐标系为参考点,其坐标轴的方向与机床坐标系轴的方向保持一致。
参考点也称基准点,是大多数具有增量位置测量系统的数控机床所必须具有的。它是数控机床工作区确定的一个点,与机床零点有确定的尺寸联系。参考点在各轴以硬件方式用固定的凸块或限位开关实现。机床每次通电后,都要有回参考点的操作,数控装置通过参考点确认出机床原点的位置,数控机床也就建立了机床坐标系。
3、对刀 换刀点 刀位点
对刀点就是在数控机床上加工零件时,刀具相对于工件运动的起点。因为加工程序时从这个点开始编写的,所以又称为程序起点或起刀点。数控加工过程中常常需要换刀,为了避免换刀时碰伤工件,编程时要设置一个换刀点,换刀点可以是某一个固定点,也可以是任意一点。在编程时,合理选择“对刀点”和“换刀点”的位置,则可以有效缩短刀具在对刀和换刀过程中的空行程距离,提高加工效率。
所谓刀位点,在数控加工编程时,往往是将刀具浓缩为一个点,这个点就是刀位点,它是加工程序编制中表示刀具特征的点,也是对刀和加工的基准,对刀时应使对刀点与刀位点重合。一般来说立铣刀、端铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点;球头铣刀的刀位点是球头的球心点;车刀、镗刀的刀位点是刀尖或刀尖圆弧中心;钻头的刀位点是钻头顶点或钻头底面中心。在编程时是用刀位点来编制刀具轨迹,实际加工的刀具轨迹是由刀具的外轮廓切削工件形成,刀具路径与实际的加工轮廓并非重合,但有一定的变化联系。
4、切入点和切出点
刀具的切入切出点应按以下原则进行。
(1)切入点选择的原则。即在进刀或切削曲面的过程中,要保证刀具不受损坏。一般来说,对粗加工而言,选择曲面内的最高角点作为曲面的切入点,因为该点的切削余量较小,进刀时不易损坏刀具;对精加工而言,选择曲面内某个曲率比较平缓的角点作为曲面的切入点,因为在该点处,刀具所受的弯矩较小,不易折断刀具。
(2)切出点选择的原则。主要应该考虑曲面能够连续完整地进行加工,或者是使曲面加工间的非切削时间尽可能地减短,并使得换刀方便。对于被加工曲面为开放型曲面,用曲面的某角点作为切出点;对于被加工曲面为封闭型曲面,只能用曲面的一个角点作为切出点。
数控铣削平面零件外轮廓时,一般采用立铣刀的侧刃铣削。为了避免在轮廓的切入点和切出点处留下刀痕,刀具切入零件时应考虑切入点和切出点处的程序处理,应沿轮廓外形的延长线切入和切出。延长线可由相切的圆弧和直线组成,这样可以保证加工处的零件轮廓切入点和切出点的处理平滑。
铣削封闭的内轮廓表面时,若内轮廓曲线允许外延,则应沿切线方向切入切出。若内轮廓曲线不允许外延,刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入切出,此时刀具的切入切出点应尽量选在能轮廓曲线两几何元素的交点处。当内部几何元素相切无交点时,为防止刀具在轮廓拐角处留下凹口,刀具切入切出点应远离拐角。
5、结语
数控编程的关键是掌握机床各坐标系和编程时所涉及到各个点的具体含意及相应选择,正确区分和掌握数控机床中“点”的概念和作用是正确、安全使用数控机床的前提,本文中对数控编程中的几个关键点进行了详尽的论述,弄清楚了它们的概念和彼此之间的联系。只要我们善于分析比较,挖掘数控机床中各“点”的异同点,并在实践中加以区分,总结积累优化使用的经验,那么一定会使数控机床的“点”在使用数控技术的提高中发挥巨大的作用。
参考文献
[1]栗全庆.图形编程-数控加工自动编程技术的发展方向.组合机床与自动化加工技术,1996.
[2]吴竹溪.数控加工中图形自动编程系统研究.组合机床与自动化加工技术,2002.
[3]王阳,张河新.数控机床图形自动编程系统[J].机床与液压,2000,(03).
[4]张振宇等.基于 AutoCAD 平台及其开发工具的数控自动编程系统的实现.甘肃工业大学学报,2001.
数控编程篇5
[关键词]宏程序 特点 实例
一、宏程序编程的特点
随着数控技术的快速发展以及数控车技能大赛的举行，在数控车竞赛中会经常遇到复杂轮廓的加工,如椭圆、抛物线、双曲线等,采用常规的数控编程指令,需要计算每个节点的坐标值,不但计算量大、精度差、编程速度慢,而且容易出错,难以满足生产要求。若采用CAD/CAM软件自动编程,也需要大量时间来建模和处理,而且程序过于冗长,程序传输速度慢导致加工滞后,且空刀多,浪费时间。随着数控技术的发展,现在先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能,而且为编程提供了扩展数控功能的手段,宏程序的出现为此类图形的编程提供了很好的解决办法。宏程序在数控车中的运用越来越广泛，掌握它的编程，掌握一定的编程模式，对刚开始接触数控车宏程序的学生,可以大大降低学生接受的难度,从而提高教学的效果。宏程序也属于计算机高级语言编程，它可以在程序中使用变量，通过对变量进行赋值，变量可以进行算术运算，逻辑判断和跳转等操作。
二、宏程序的应用
（1）宏程序在实际生产中的应用
在实际生产中,宏程序编程是自动编程的有效补充。使用CAD/CAM软件编程一般都存在工作量大、程序庞大和加工参数不易修改等缺点,只要任何一个加工参数发生变化,软件就要根据变化后的加工参数重新计算刀具轨迹,任何智能化的软件也不能避免这一步骤。在实1.机械零件上常见的一些典型结构 ,如多边形槽、圆槽、孔系、内外球面和倒R面等,在采用了宏程序编程之后,只要是同一类型的零件,不论尺寸如何变化,都可以用同一程序来完成加工,而操作者只需在加工前把反映零件关键尺寸的参数输入即可。
2.在车削零件加工中,可以通过G代码编程与宏程序编程相结合的方式,来实现几乎所有零件的加工。
3.对中等难度的零件来说 ,使用宏程序编程可以选择更加合适的走刀方式。由于应用了大量的编程技巧,使得宏程序的精度很高,这样不仅使程序段大大的缩短了,而且也比自动编程的程序加工时间要少了很多。
（2）宏程序在数控编程教学中的应用
与G代码编程方式相比,宏程序编程要更加复杂,不再是利用已有的编程指令,而是输入相应的参数。在进行宏程序编程之前,学生必须对所加工的零件有全面的了解,如:为什么该零件要使用宏程序编程,用其它简单的编程方法是否可以实现;零件的哪些参数要设为变量,是什么类型的变量;要用到哪些数学知识;使用何种语句,达到什么样的加工效果,等等,在综合的考虑好这些问题之后方能进行编程。虽然这些问题对于高职学生来说是有一定难度的,但这也正是学生能力的最好体现。
（3）宏程序在数控大赛中的应用
纵观近几年国家、省和市级的各种数控大赛,基本上还是以手工编程为主来实现零件的加工。如何做到在有限的时间里和有限的零件载体上体现出选手的综合素质,需要参考多项指标,而宏程序编程就是其中重要的一项。
三、编程实例
手动编写下图零件的程序：
参考文献：
[1] 陈光伟.关于宏程序循环语句的应[J].Equipment ManufacturingTechnology,2010(5):100～ 103.
[2] 王宏颖 ,彭二宝 .变量和宏程序在数控编程中的应用[J].机床电器,2007(2):11～ 14.
数控编程篇6
关键词：数列 数控编程
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）10-0161-02
数控技术是数字控制的简称，数控编程中数学知识运用更为广泛，数列有等差数列与等比数列之分，它们的常用公式如下：
等差数列 通项公式
前n项的和
等比数列 通项公式
前n项的和
如果将这些公式用数控语言进行描述，就能发挥很好的作用。
1 数列在线性孔组加工中的运用
如图1所示，如果要在数控机床中将这6个孔钻出，首先就得确定每个孔的坐标。这些孔沿直线以相等间隔呈线性排列，夹角为#2度。观察图形不难发现这些孔的斜边长构成了一个等差数列，首项为#1，公差d为#3，该孔斜边长的通项公式为#4=#1+[#5-1]*#3 （其中#4为通项，#5为项数n），加之图形中给出了角度，在编程的方式上采用极坐标方式（X轴代表半径、Y轴代表角度）。程序如下：
程序编制（FANUC系统）
O0001
G40G49G80G90G69G17G15
M03S1000
G54G00X0Y0Z50
#1=___ 第一孔斜边长
#2=___ 夹角
#3=___ 孔间距
#5=_1_ 首先加工第一孔
#6=___ 孔的总数
#7=___ R点数值
#8=___ 钻孔深度
G16 启动极坐标方式
WHILE[#5LE#6]DO1 如果#5≤#6，进入循环1
#4=#1+[#5-1]*#3 任意孔的斜边长
G01X#4Y#2F1000 定位到孔位置上方
G98G81R#7Z#8F1000
#5=#5+1
END1
G15
G00Z200
M05
M30
2 数列在环形孔组加工中的运用
如图2所示，编写一个沿圆周均布的孔组，圆心坐标即是编程原点。此图分度圆圆半径为#3，第一个孔与X轴夹角为#1，各孔间角度间隔为#2，孔数为10个孔，方向采用数控机床的规定，规定逆时针为正方向，顺时针为负方向。程序如下：
程序编制（FANUC系统）
O002
G40G49G80G90G69G17G15
M03S1000
G54G00X0Y0Z50
#1=___ 孔的起始角度
#2=___ 孔的角度增量
#3=___ 分度圆半径
#5=_1_ 首先加工第一孔
#6=_10_ 孔的总数
#7=___ R点数值
#8=___ 钻孔深度
G16 启动极坐标方式
WHILE[#5LE#6]DO1 如果#5≤#6，进入循环1
#4=#1+[#5-1]*#2 任意孔的角度数
G01X#3Y#4F1000 定位到孔位置上方
G98G81R#7Z#8F1000 钻孔
#5=#5+1 孔数自变量递增1个单位
END1 循环1结束
G15 取消极坐标
G00Z200
M05
M30
3 结语
数控编程篇7
关键词 教学反思 数控编程与操作 数控专业
中图分类号：G424 文献标识码：A
On the Teaching Reflection of CNC Programming and Operation Course
LI Qin
（The City Vocational College of Jiangsu， Xuzhou， Jiangsu 221006）
Abstract As classroom organizers and perpetrators， the quality of teachers directly affects classroom teaching effectiveness. The teaching reflection has always been an effective means of individual teachers to improve the level of service. In teaching， teachers only through continuous learning and mastering advanced professional knowledge， and continuously updated advanced teaching concepts， improve their teaching behavior， improve teaching ability， in order to ensure high quality and efficient completion of the task of teaching， and make themselves gradually from the "missionary， tuition， FAQ" who becomes "learning" teachers， from the simple "pedagogue" grow into "research， expert" teachers. "CNC Programming and Operations" course is a strong theoretical and practical disciplines， has developed rapidly. Therefore， as the NC professional learning of teachers should be updated according to the social needs of the professional basic theoretical knowledge， timely adjustment of classroom teaching content.
Key words teaching reflections; CNC Programming and Operation; CNC Professional
美国心理学家波斯纳认为：教师的成长=经验+反思。也就是说教师要想成长为一名优秀的教师只靠以往的经验是不可能的，只有在教学实践中不断反思，在反思中不断地吸收经验总结，才能不断提高。而教学反思一直以来是教师提高个人业务水平的一种有效手段。所谓教学反思是指教师对自己的教学观念、教学实践和教学效果进行回顾反省，思考其得失，以便对自己的教学方式进行及时调整、改革与完善，从而不断提高自己的教学能力和教学水平，更好地实现教学目标。可见，在教师的专业成长过程中教学反思具有重要的意义。
现结合笔者近几年的教学实际情况，对数控编程与操作课程有如下思考：
1 提高课堂语言艺术，营造活跃的课堂氛围
众所周知，课堂教学是教师通过语言将自己的知识传授给学生，从而达到教学的目的。教师的语言在很大程度上影响学生在课堂上的反应及参与程度，这就要求教师的课堂语言要具有较高的艺术性。如果教师在课堂上不善言辞，讲课过程中吞吞吐吐、语无伦次，那么即使是知识渊博的教师，也很难完成 “传道、授业、解惑”的任务。因此，具有较强的号召力、饱满的激情、严密的逻辑性和通俗易懂、形象生动、趣味、幽默而富有启发是作为教师必须具备的能力和要求。只有这样才能激发起学生学习欲望和热情，使学生很快地进入学习的状态，主动地参与到求知的过程中来。因此教师的教学语言是营造良好课堂教学氛围，提高课堂效果的重要因素。
2 丰富专业知识，提高技能水平
当今时代是知识爆炸的时代，知识更新换代的速度非常快。教师作为课堂教学的组织者和实施者，其素质高低直接影响课堂的教学效果，而数控编程与操作是一门工程实践性的学科，知识更新很快。因此，作为数控专业的教师必须要积极学习和掌握先进的专业知识，不断更新先进的教学理念，加强自身“双师型”能力的培养。做到台上能讲，台下能做，理论联系实际。同时，应根据社会需求及时学习更新本专业的基础理论知识，及时调整课堂的教学内容。例如，现在“多轴加工技术”正在日趋成熟和得到广泛应用，那么在课堂上，教师就可以把这部分知识传授给学生，以拓宽学生的知识面，让学生能够跟上社会的发展步伐。除此之外，数控加工技术也广泛应用于模具加工制造，因此，教师可通过增加模具加工新工艺和模具设计新制造技术等相关的知识内容，以增强学生的社会竞争力。
3 充分利用多媒体技术及网络资源进行教学
运用多媒体的教学手段，可以使那些用传统的教学手段无法讲清或难于讲清教学内容，化难为易、化繁为简，使抽象的知识变得直观化。高职类学生情况良莠不齐，普遍缺少良好的学习习惯，学习没有目标，缺乏学习的兴趣和热情，习惯被动接受，因此笔者在授课的过程中时刻注意学生学习积极性的调动，帮助他们在课堂上顺利接受新的知识。在教学活动中充分利用多媒体技术及网络资源进行组织教学。譬如：在讲述关于数控机床组成的知识时，可以把数控机床组成的框图制作成为FLASH，当输入信号通过控制介质经数控装置译码和运算后送入伺服系统，经伺服系统放大处理后带动机床上的相关部件按照程序要求的轨迹运动，同时检测反馈装置将检测机床实际运动的速度和位置，将信号反馈回数控装置和输入信号进行比较，用于调整机床的运动状态。经过动画演示后，学生不但理解了数控机床各组成部件的功能，也了解到有无检测反馈装置的区别和意义以及机床检测反馈装置对机床的重要性。通过这种方式，使枯燥的知识变得更形象化，既活跃了课堂气氛，又激发了学生的积极性。
4 运用数控仿真软件，提高课堂教学效果
数控仿真软件是虚拟现实技术和理念的发展，可以模拟数控机床加工环境及其工作状态的计算机仿真软件。我们学校采用的是北京斐克数控仿真加工软件，虽然软件中的数控机床是虚拟的，但是软件中机床的外形和操作面板及操作按钮是依照真实的数控机床进行设计的，软件里的机床操作也和真实的机床基本相同，拥有FANUC、SlEMENS、华中数控、广州数控等多种数控系统，具有系统多、类型多的加工仿真模拟功能。它可以通过定义毛坯、刀具夹具等以及程序的编辑、输入、调试等来模拟仿真数控车床、数控铣床和加工中心的操作及零件加工的过程。在课堂教学中恰当运用数控加工仿真软件可以有助于学生对不同系统的数控机床操作面板和编程方法的掌握，既可避免因初学者误操作而造成价格昂贵的数控机床的损坏，又可以使操作人员感受仿真数控机床操作过程中产生现场感和真实感，是数控操作技能训练的前期培训工具，也是进行数控机床专业职业技能考核的一种有效的手段。
5 转变教学理念和教学方法，突出学生的主体性
数控编程与操作课程是一门理论与实践性较强的学科，通过该课程的学习要求学生能够具备不同数控系统下程序的编制及加工的能力。在教学中，教师应如何激发学生学习的积极性，使学生在能学到理论知识的基础上，又能够掌握不同数控系统机床的操作与加工，这个问题是作为教师必须探索的、不可回避的重要问题。
在课程的教学实践中，改变传统的教学理念，突出学生的主体性，教师的主导性。而项目教学法就是当前职业教育中的一种得以广泛运用的“做中学、做中教”式教学法，其强调学生在教学中的主观能动作用，师生之间的活动是互动的，适合在高职院校的专业课教学中应用。在课堂中运用项目教学法，教学内容以某种任务下达给学生，让学生自主学习，自己解决问题。整个教学过程是围绕着学生展开的，教师仅仅起到辅助的作用。在这种教学方式中，学生通过自身独立的思考和活动，其创造性可以得到较充分的发挥。同时，还可提高学生分析问题和解决实际问题的能力。在整个教学过程中，教学内容做到由浅入深，充分调动学生学习的兴趣，注重学生基本技能的培养和能力培养。同时，还为学生提供了良好的学习氛围，在整个实施过程中更体现了高职教育的特点与特征，是促进高职学生全面发展的一种非常有效的教学方法。
例如：以数控车编程教学为例，在教学过程中充分引导学生，精心设计教学内容，选择一定的项目为载体，让学生通过编制数控加工程序，完成零件的加工，工艺文件的编写，数控程序的编写等等。使学生从中学习和掌握采用加工的方法、数控程序等。通过实际操作可加强学生之间的协调、合作的能力。同时项目教学法还能培养学生自主学习的能力，敏锐的观察能力、相互合作和相互帮助的能力、与别人交际和交流的能力等。
6 加强专业课与企业同步，模拟企业生产
根据学生特点，专业要求，合理安排教学计划，做到合情合理。教学内容以“学生能学会什么教什么，怎样贴近工厂实际情况怎样教”为原则，删除不必要的章节，增加企业的先进知识。不局限于教室授课的形式，将某些章节的教学放到车间中去，以最直观的方式向学生传递所讲的知识，使学生能够看到和摸到。譬如在讲“机床坐标系和工件坐标系”的内容和联系时，可将书本中关于机床坐标系与工件坐标系的繁冗的知识全部去掉，只需让学生知道和明白机床坐标系为生产厂家设定的坐标系，对于编程人员不需要去设定该坐标系，而在零件加工时通过“回零”或“回参考点”的操作即可自动找到工件坐标系。而工件坐标系是由编程人员设定的坐标系，在设定时，可根据图纸的标注及加工工艺等综合考虑。同时将学生带到车间以FANUC系统数控车床为例，通过操作面板上“回零”或“回参考点”的按钮找到机床坐标系，并详细介绍对刀的方法，实现机床坐标系和工件坐标系之间的联系。同时，车间正在实习的学生也可以为学生提供帮助。
总之，作为一名年轻的教师，在教学中只有不断进行教学反思，积极探索与解决教学实践中的一系列问题，才能不断更新教学观念，改善教学行为，提升教学能力，促使自己形成自我反思的意识和自我监控的能力，形成自己对教学现象、教学问题的独立思考和创造性见解，使教学高质高效地进行，并使自己逐步由“传道、授业、解惑”者变为“学习型”教师，由单纯的“教书匠”成长为“研究型、专家型”教师。
参考文献
[1] 杨建国.高职《数控编程与操作》课程的有效教学.新课程研究，2013（5）.
[2] 张丽红.项目教学法在《数控编程》教学中的应用与反思.出国与就业，2011（17）.
数控编程篇8
关键词：数控加工编程；课程知识结构；教学设计
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）07-0085-02
《数控加工编程》课程知识结构分析的意义
基于工作过程开设的《数控加工编程》课程是现代机械制造类专业的核心专业课程。通过学习该课程，学生不仅应掌握数控机床加工的编程知识和编程技能，而且要在提升专业能力的同时提升方法能力和社会能力，以便更快、更好地适应就业后工作岗位的要求。
分析课程知识结构有利于提高课程教学的质量。基于工作过程的课程，其内容强调职业工作的整体性，而不是缺乏有机联系的知识点或技能点；其学习过程强调工作过程的完整性而不是学科完整性，强调将专业能力培养与方法能力培养融为一体，避免学生学习的内容零散、孤立、无法有效应用。应通过分析课程的知识结构，建立一种以工作过程为主线索，兼顾知识的系统性的课程知识结构构架，使各个知识点或技能点之间有明确的关系，使知识结构既具有相对完整性和稳定性，同时又具有开放性，使得学生学到的知识可以实际应用，学到的技能便于发展和扩充。
教师剖析课程的知识结构，能够指导自己的教学工作。学生自主地构建关于加工和编程的知识结构，不仅能获得一定的知识、技能和经验，而且还能找到获取编程知识和技能的有效途径与方法，提升自我检查、自我评价、自我改进的能力。因此，教学过程能充分体现学生的主体性，有利于提高学生的职业能力，拓展学生的发展空间。
分析课程知识结构有利于提高课堂学习的效率。学习和掌握课程知识的过程也是学生已有知识、技能与新课程内容结构同构的过程。教师应通过分析课程的知识结构，明确各个知识点之间的内在逻辑联系，更合理地安排教学内容及其顺序，采取更为优化的教学策略。组织好了的学习材料，能使学生识记容易、理解充分、应用得心应手，便于学生更迅速、全面、合理地构建工作过程所需的知识构架。教师在谙熟课程结构的基础上，寻求课程知识结构与学生知识结构之间的同构，能有效引导学生的主体活动，使学生以较低的时间和精力成本，建构起加工和编程的知识框架。
《数控加工编程》课程知识结构与学生已有知识结构对比分析
数控加工的基本工作过程可概括为：分析零件图分析加工工艺性根据现有条件拟定加工工艺编写数控加工程序仿真加工。这些工作包含既前后相续，又交叉关联的两个部分：工艺和编程。一方面，我们要先确定加工方法、顺序、工艺，然后编写程序、操作机床进行加工。工艺的内容反映在程序中并通过程序来实现。某些工艺要素，如机床、工装等的变化，会直接影响程序的编制。另一方面，在考虑编程的方便性等因素时，也有可能修改工艺。因此，在课程教学过程中，要综合应用工艺和编程两方面的知识。
在学习此课程之前，学生基本都学习了制图、材料、机械制造基础、加工工艺基础、计算机应用基础等课程，并进行了钳工、车工、铣工等的实训。因而，在学习数控加工、走刀路线、程序编辑等知识时，学生已经具备了一定的加工工艺基础知识和操作经验。但是他们毕竟少有实践应用，实际加工经验还很不足，工艺知识常常成为学生学习编程的一个薄弱环节。事实也证明，学生在工艺方面的知识不足和经验欠缺往往成为编程的最大障碍。况且，学生先修课程的掌握程度不一。因此，在制定和实施教学方案时要有弹性，要留有余地。
按设备和加工方法分类，数控加工编程可分成车床编程和铣床（加工中心）编程。这两者有联系也有区别。在学生学习过程中，两者可以互为促进，也可能互相干扰。例如，对铣床加工基本移动指令的掌握可以比较顺利地从车床加工指令迁移过来，但换刀指令、补偿指令、固定循环指令等在学生初学时，又常常容易混淆。因此，在教学时要加强对比。
各部分知识之间存在纵向的关系，也存在横向的关联，可将所有知识都纳入一个工作任务中，得到有组织的课程知识结构图。以车床加工编程为例，如图1所示，框格和框格之间的线段表示课程所需学习的知识及其类属关系，带箭头的线段表示知识应用过程，虚线框和虚线箭头线段表示工作内容和工作流程。
图1表示了数控车床加工编程的知识内容、知识应用，以及与岗位工作过程的关系，比较清楚、直观地反映了某部分知识在整个知识结构中的位置及与其他知识的关系。
教师可将图中的各部分一层一层地往下细分，以备不同教学阶段使用；也可以进一步添加其他先修课程的知识等，用来检查本课程的学生预备状态并巩固已学的相关知识。如果横向并列扩展，可得到铣床和加工中心的知识应用图。在教学过程中，呈现于学生的知识结构图应伴随学生知识结构的不断延展而细化和丰富，并应根据需要进行调整、修正。
从学习的心理过程看，课程中的学习可分为符号学习、概念学习、智慧技能学习、学习技能学习等。如果沿着这一维度去丰富知识结构图，则按照心理学的原理，可将课程知识归为两大类：陈述性知识和程序性知识，前者涉及事实、概念、规律、原理等，后者涉及经验、策略等。例如，数控编程指令代码的符号、名称和指令格式等属于简单的陈述性知识，而编程指令的使用条件、适用范围、程序优化规则等属于复杂的陈述性知识。陈述性知识解决“是什么”和“为什么”的问题。编程的步骤、方法、程序范式等则属于程序性知识，要用到陈述性知识而成为智慧技能，在解决“怎么做”和“怎样做更好”的问题中，培养学生的专业技能和学习能力。
《数控加工编程》课程知识结构分析的应用
对课程知识的结构剖析，可以得到课程在不同阶段、不同层次的知识结构图，不仅可用来帮助教师进行教学规划，同时也能帮助学生有效学习。
教师应根据对课程知识结构的分析结果，选择适当的学习材料并将其合理整合到学生的学习过程中，针对学生已有的知识结构、心理特点，有的放矢地设计教学过程。
总体看，课程知识结构的分析既体现出知识的系统性、工作过程的有序性，也体现出这两者之间的相互影响。教学设计首先就要注意从全局着眼，在教学中要注重前后内容的连贯性、完整性，将这种思路贯穿教学的各个阶段、落实到每一堂课。学习过程宜采用“问题引导、任务驱动”的教学法，体现工作过程的完整性。这种逻辑关联，使得学生在完成一项项工作任务中，在一次次的学习过程中，学习的每一个知识、每一项技能都像自然生长出来一样鲜活而有生命力。
遵循知识和技能学习从易到难、从简单到复杂的过程，在安排学习任务时，应从单一项目，到综合项目，设定学习情境。如对车床数控编程，应从直径单调递增的圆柱面、圆锥面的简单阶梯轴加工，到带凹槽的阶梯轴加工，再到圆弧面轴类加工、螺纹面的轴类加工；从轴类加工，到盘类加工；从轴类，到兼有内外面的套类零件的加工；从加工直线、圆弧构成的回转体，到应用宏程序加工没有加工指令的椭圆、抛物线回转面等。随着任务的难度增加，学生也经历了编程与操作从需借助外力，到能独立完成，从生疏，到熟练，进而熟能生巧的过程。
学习过程不完全等同于工作过程，有时不妨寻求避难就易、迂回曲折、螺旋上升的方式。例如，学生在加工经验不足的情况下，对工艺问题往往“视而不见”，不考虑工件材料、生产批量、现有条件、设备型号、工件装夹等。对于某些学生来说，一下子考虑太多的工艺参数难度太大，那么，允许他们暂时“绕道而行”，经验积累到一定程度后再按生产实际要求去修改工艺和程序，也是一种切入任务、分步骤地达成课程目标的途径。
知识结构分析可以清晰地提示我们在学习过程的不同阶段要采用不同的教学策略。在学生知识储备不足的学习初期阶段，如学习编程基础知识时，采用替代式教学策略效率高，储备知识有限和学习策略不佳的学生可以获得学习成功。在具备一定基础后，采用产生式的教学策略，如在应用编程和仿真阶段，学生自己安排和控制学习活动，在一定范围内自选任务，灵活调节完成时间，能使得学习更具主动性，思考更加深入，并产生、改善具有个性特征的学习策略，提高学习能力。
在学习编程的开始阶段，要熟悉常用编程代码的符号和名称，属于学习简单的陈述性知识，主要是符号表征学习和事实学习，学习难点不是理解，而是如何记住。可以采用复述、联想、组织归类等方法，通过检查和预先告知要检查，提示学生注意巩固。
开始学习车床或加工编程后，需要掌握编程指令的格式、含义、适用范围和应用方法，这些更多涉及概念和命题。如果学生能充分理解指令的含义和应用，则有助于记住指令的格式。而在不同应用背景下指令格式亦会有变化，这是学生在学习到一定阶段后较容易出现的难点。如G41X50Y50D01中隐含的G00或G01的意义等。教师要优选学习材料，在实例精讲的基础上，根据不同工作条件，设计多样化的变式练习，并及时反馈，使学生能比较顺利地掌握概念，并应用于编程过程中。
学习编程到一定阶段后，概念越来越多，知识之间互相干扰的情况也越来越多，要注意经常对材料进行组织、对比。可以采用列结构提纲、画树形图、填表等方法来理清概念关系。碰到先后两种相似材料的学习易于相互干扰的时候，还可采用对先前的材料过度学习的策略。
应根据知识类型的不同，采用不同的教学手段和方法。比如，对陈述性知识，采用结合实例、讲授为主的方法，配合各种记忆策略，辅以练习和讨论，强调其对实操的指导意义。而对程序性知识，以示范讲授、实训操作法为主，辅以小组合作、讨论，强调应用知识，不仅知其然，还要知其所以然。
从学生角度看，学生参与课程知识结构的分析，有助于将新的知识融入自己原有的知识结构，并检查、评价自己已有知识结构的合理性、完善性，监控和调节自己的学习过程，建构更为合理的知识结构，使学习和思考更具积极性与主动性，从而促进学习技能进步。教师应指导学生自主画出知识的应用关系图，帮助其明确任务要求，了解问题背景，迅速切入问题实质，从而应用相关知识、规则、策略去解决生产实际中的加工编程问题，进而在变化的情境中也能适当地应用规则和策略，提出问题、分析问题、解决问题。这是一种有效提升学生职业能力的途径。
学习过程和工作过程一样是一个动态变化的过程。应根据课程的知识结构特点，从宏观，到微观，从时间分配，到内容安排，从教学策略的更替，到教学手段和方法的选择，全面调控教学过程。学习进程表现出进度的快与慢，知识呈现的难与易，要求的强与弱，呈现时的直接明了与迂回曲折，渐变与突变，教与学，思与做，程序的读与写、写与改，编程与仿真操作，个人学习与小组讨论或师生互动，学习与评价、反馈与改进，乃至教师语速大小、音量高低，学生情绪起伏、注意力集中与否等等。课程知识结构分析能帮助我们把握住这种种的关联和变化，就像谱写一首曲子，是连续而不是支离破碎的。我们完全可以期望学生将来能把现在所学知识、技能、方法迁移到其他数控系统加工编程的学习中。
参考文献：
[1]W·迪克，等.系统化教学设计[M].庞维国，译.上海：华东师范大学出版社，2007.
[2]皮连生，刘杰.现代教学设计[M].北京：首都师范大学出版社，2010.
[3]刘芳，刘明远.21世纪，谁来教综合课——谈新课程结构的重建[M].北京：北京大学出版社，2011.
[4]徐英俊.教学设计[M].北京：教育科学出版社，2001.
[5]严中华.职业教育课程开发与实施——基于工作过程系统化的职教课程开发与实施[M].北京：清华大学出版社，2009.
[6]斯滕伯格.教育心理学[M].北京：中国轻工业出版社，2003.
[7]周国烛，王文博，韩志伟.高等职业教育课程教学设计与案例（高职高专教学参考丛书）[M].北京：中国轻工业出版社，2009.
[8]张文兰.知识网络图——一种有效的教学设计方法和工具[OL].[2011-03-29]..
[9]高林，鲍洁.高等职业教育专业课程体系改革与创新：职业竞争力导向的“工作过程——支撑平台系统化课程”模式与方案[M].北京：人民邮电出版社，2009.
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