时间:2022-04-25 20:55:04
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇数控编程论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
“数控铣削技术训练”是我中心新近开设的一门理论性较强的工程训练科目。在教学形式上,它不同于过去传统的、机械的“金工实习”。其训练目的是:了解当今先进的机械制造方法,充分发挥当今大学生知识新、反应快、创造力强的特点,结合具体的实践教学,广泛培养学生的动手能力、综合应用能力和创新能力。
由于受客观条件和教学时间的限制,自动编程(计算机编程)在目前各高校的工程训练中还未被普及,为了了解编程的基本原理及方法,手工编程仍为最常用的基本训练内容之一。
对于加工形状简单的零件,计算比较简单,程序不多,采用手工编程较容易完成,因此在点定位加工及由直线与圆弧组成的轮廓加工中,手工编程仍广泛应用。但对于形状复杂的零件,特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面的零件,用一般的手工编程就有一定的困难,且出错机率大,有的甚至无法编出程序。而采用“R”参数编程则可很好地解决这一问题。
非圆曲线轮廓零件的种类很多,但不管是哪一种类型的非圆曲线零件,编程时所做的数学处理是相同的。一是选择插补方式,即首先应决定是采用直线段逼近非圆曲线,还是采用圆弧段逼近非圆曲线;二是插补节点坐标计算。采用直线段逼近零件轮廓曲线,一般数学处理较简单,但计算的坐标数据较多。
等间距法是使一坐标的增量相等,然后求出曲线上相应的节点,将相邻节点连成直线,用这些直线段组成的折线代替原来的轮廓曲线(见图1)。其特点是计算简单,坐标增量的选取可大可小,选得越小则加工精度越高,同时节点会增多,相应的编程费也将增加,而采用“R”参数编程正好可以弥补这一缺点。
现今数控铣床一般都具备“R”参数编程功能,如西门子802D数控系统,这给手工编写某些复杂图形的程序带来了方便。如图2、3所示,当要加工一个周期的正弦线时,通常的方法是采用自动编程,若用手工编程,则可用“R”参数编程较简单。曲线上坐标点选取的多少,可视加工精度而定。
“R”参数编程的实质,就是用变量“R”编写出“子程序”,并根据“R”数值的条件,
多次调用“子程序”,以简化编程。如:用变量R1表示上图中从0到2л各点弧度值;用[X=100*R1/2л,Y=25*SIN(R1)]表示一个子程序,若要在正弦线上选取1000个坐标点,只可将子程序调用1000次即可。
合理的选用“R”参数编程,可以提高某些零件的加工精度(多选节点)和编程效率,它也是手工编制复杂零件程序的主要方法之一,在不具备计算机自动编程的情况下一般常采用这种办法。
编程举例:(西门子802D系统)
试用“R”参数编程的方法编制整圆的程序(如图4)。
分析:若不用圆弧插补,可将圆均分成360份,再用直线插补连接。变量R1=50表示半径,R2=360表示共分了360份,R3=1表示间隔1份,R4=0表示初始角度。
程序如下:
O0001
N10G54G42G90G00X50Y0Z100
N20G01F20S600M03Z-10
N30R1=50R2=360R3=1R4=0
N40AA:X=R1*COS(R4)Y=R1*SIN(R4)
50R4=R4+1R2=R2-R3
N60IFR2>=0GOTOBAA
N70G00Z50
N80G40M2
注解:程序中,N30程序段为条件设定;N40程序段即为程序名为AA的子程序;N50中R4、R3是参数变量,每调用一次,R4将增加1度,R2减少1份;N60中IF为有条件的,GOTOB表示向前跳转,就是只有当R2大于等于零时才向前跳转到子程序AA处。
以上程序可以看出,用“R”参数编程,不管选取的节点是多少,其程序段不会增加,这就是“R”参数编程的主要特点。
2项目教学法在数控车床编程中的应用
2.1对项目进行确定
首先需要对项目进行确定,了解项目中的任务。项目中的任务也需要合理的计划,这是实施项目教学的首要前提,在项目确定的时候有几个因素需要考虑:第一,在项目进行选择的时候要按照教学中的内容,结合教学大纲中的要求,将教学大纲中的知识和每一个项目结合在一起,还需要一定的想象空间,这样不仅能够提高学生学习知识的能力,还能培养学生的创新能力。其次,根据学生的学习水平、学习层次来制定项目的难易程度,来提高学生的学习兴趣,每一个项目都尽量能让学生接受。最后,设定的项目要有一定的实用价值,例如:在在数控车床编程中可以选用一些小酒杯来作为项目中的教学,分析小酒杯中的零件图纸,通过图纸上的尺寸要求,来对尺寸进行控制并进行加工。
2.2制定相应的计划
要制定计划的时候,需要提供相应的资料。可以将学生分为几个小组,并从其中选出一个组长,在老师的指导下,对本组人员进行职务上的分配。老师给学生提供相应的零件加工资料,并且告诉学生需要完成的项目是什么以及这个项目的操作顺序,这样可以减少学生在操作中容易出现差错。每个小组可以根据酒杯的零件图纸来进行加工,小组成员通过一起商量和探讨来进行编写,教师可以通过对加工工艺的程序进行相应的指导,对小组中出现程序错误的进行改正。这样一来,不仅能够提高学生的合作能力、交流能力,还能达到教学中的目的。
2.3对计划的实施
在确定好项目之后,教师需要对项目在实施过程中遇到的一些问题进行解决,这样能够总结经验,来更好的对学生指导。在教学中,可以给学生展示一些关于数控车床编程中的案例,来提高学生的学习兴趣。在实施项目计划的过程中,教师要不断地激励学生勇敢的尝试,提高学生的自主学习能力,学生之间也可以互相的交流和合作,来对项目中的任务更好的完成。学生在项目完成之后,老师可以通过阶段性测试,来检验学生对知识的掌握程度,学生也能清楚的知道自己哪方面知识不足,教师也可以看到学生知识存在的漏洞,可以进行再次的讲解和指导,来增加学生的理解能力和学习兴趣,更好的完成项目中的任务。
2.4进行总结和评价
在学生对项目加工完之后,教师可以让每一组学生的作品结果进行展示,找出符合加工要求、质量比较高的小组,来进行讲评和总结。对在加工中出现问题的小组,找出出现问题的原因,并进行一定程度上的指导,给出相应的解决办法。例如:学生在对酒杯进行加工的过程中,内孔刀的选择和切削用量对准确对酒杯的内表面的加工质量是比较重要的。因此,教师可以让学生对项目加工中需要注意的事项进行总结,以及学生在项目学习过程中的表现进行评价,教师对这些问题进行纠正,并给出相应的建议,方便学生在下一个项目任务中更好的表现。
PID控制理论内涵给人们留下了较大的研究空间,关于PID参数自整定的方法也相继问世,但随着控制理论及应用范围的不断发展,控制对象也日趋复杂,有些系统的过程模型难以建立,并且具有高度的非线性、时变性;比如VAV变风量空调系统的时变控制,因此传统的PID控制策略就显露了它的不足。虽然研究人员试图通过简化控制算法或采取优化集合控制等来解决这一不足,但效果并不很理想。基于PID控制所存在的问题,相关研究人员根据变风量空调系统的特点结合控制技术在不断改进PID控制算法的基础上积极寻找其它更为高级的控制方式,通过实践,逐步将最优控制、自适应控制、模糊控制及神经网络控制等智能化控制手段应用于VAV空调系统的控制实践。随着控制技术、空调技术的发展以及将二者相结合运用于建筑系统的发展趋势来看,VAV空调系统控制技术从最初的定静压控制到变静压控制再到后来直接数字控制、总风量控制再到智能化控制已经取得了很大的发展,其中清华大学有关学者提出的总风量控制法具有一定影响,该方法不采用静压送风量,而是根据压力无关型VAV空调系统末端装置的设定风量来确定系统送风总量并据此计算出送风风机的转速,从而对送风量进行控制。他们通过对总风量控制法与定静压控制法、变静压控制法的节能效果比较,认为虽然总风量控制法的节能效果虽不如变静压控制法,但因其没有压力控制环节,所以运行稳定性很好。另外,还有学者通过分析变VAV空调系统的局部控制,利用其送风末端装置风阀的开度作为各空调区域相关负荷的指示信号,提出送风静压优化控制方法。
2、变风量空调(VAV)控制系统模型
数控加工作为现代制造业先进生产力的代表 在航空航天机械电子船舶化工汽车等行业得到广泛应用并逐渐被其它行业广泛使用FANUC数控系统和SINUMERIK数控系统是目前国内最流行的机床控制系统, 华中数控系统作为国产数控系统中的代表,正逐步扩大自己在行业内的市场份额。本文作者主要针对国内行业中最常用的BEIJING-FANUC 0i Mate系统和SINUMERIK 840D 系统和 HNC-21M数控系统在铣削加工中的常用编程指令编程方法的异同作对比分析研究目的是供机床操作编程人员参考与借鉴。
1、程序结构的异同
数控加工程序段的格式有两种:字地址格式和分隔符格式。数控加工程序结构的异同数控加工程序有程序开始、若干个程序段、程序结束三部分组成。每个程序对应一个程序名称(即程序号)。
对于 BEIJING-FANUC0i Mate系统,主程序和子程序的程序名规定相同,由地址“O”和后面的 4位数字组成如O1234。 子程序与主程序是以“独立”的程序被保存在 CNC存储器中。子程序由“M99”结束,主程序需用指令“M98”调用子程序。子程序可以嵌套4 级子程序。
而对于SINUMERIK 840D数控系统, 主程序和子程序的程序名规定相同,由任意字母或双字母与数字组合,主程序以.MPF 为后缀子程序建立时用 .SPF后缀来定义子程序,其结束语句为“RET”。免费论文参考网。免费论文参考网。将子程序名作为主程序的一个程序段,即可实现子程序的调用。子程序可以嵌套11级子程序。
对于华中HNC-21M 数控系统主程序文件名由地址“O”和后面的4位数字组成,如O1234,程序名由%和后面的4位数字组成。如%2345;子程序的程序名由“%”和后面的4位数字组成。子程序须紧跟在主程序的M02或M30 后面,与主程序共同组成一个程序 。子程序可以嵌套9级子程序。
2、刀具半径补偿功能指令的异同
在铣削零件轮廓时由于刀具半径尺寸的影响刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。为了避免计算刀具中心轨迹,数控系统提供了刀具半径补偿功能,编程人员可以直接按零件图样上的轮廓尺寸编程。
(1)相同之处
G41是刀具半径左补偿指令,即顺着刀具前进方向看 ,假定工件不动,刀具位于工件轮廓的左边:G42是刀具半径右补偿指令,即顺着刀具前进方向看, 假定工件不动,刀具位于工件轮廓的右边,G40是取消刀具半径补偿指令使用该指令。使用该指令后,G41、G42指令无效。
(2)不同之处
对于BEIJING-FANUC0i Mate数控系统和HNC-21M数控系统,G41或G42必须与G40 成对使用,即编程中刀补方向改变时,必须先取消刀补,才能建立新的刀补。而对于SINUMERIK 840D 数控系统,无需经过G40、G41、G42 就可以相互转换。
刀具补偿值的输入BEIJING-FANUC0i Mate系统可以用功能指令G10 由程序输入,SINUMERIK840D系统也具有类似的功能。这些功能能方便解决刀具补偿值随加工轨迹变化而变化的问题。
3、圆弧插补功能指令的异同
基本移动指令有G00、G01、G02、G03 中,G00 和G01 的编程格式均相同。但圆弧插补有区别。对于BEIJING-FANUC0i Mate 数控系统和HNC-21M数控系统,圆弧插补有终点 /圆弧半径和终点/ 圆心坐标两种编程方式(圆弧半径地址为R)而SINUMERIK 840D 数控系统有更多编程方式,除上面两种方式外,还有中间点/终点、张角/圆心、张角/终点等极坐标编程方式(圆弧半径地址为CR=),使圆弧的编程更为方便。免费论文参考网。
4、刀具长度补偿功能指令的异同
使用刀具长度补偿指令,可以方便解决使用多把刀具加工零件时刀具长度不等长所带来的问题。 还可以方便解决加工时由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺寸变化带来的问题。一般的数控系统都具备这样的功能,但在功能指令上有以下的不同。
(1)对于BEIJING-FANUC 0i Mate数控系统和HNC-21M 数控系统须用功能指令来实现长度补偿功能 。其中G43是建立刀具长度正补偿,G44是建立刀具长度负补偿;G49是取消刀具长度补偿。其编程格式为
G43(G44) ZH (建立长度补偿)
G49/ G00/G01Z (取消长度补偿)
(2)对于SINUMERIK 840D系统,刀具调用后,对应刀具地址中的长度补偿值随即生效,长度补偿不需G指令建立,相反该系统将视 G43/G44或G49 指令为非法指令。
5、固定循环功能指令的异同
为了进一步提高编程工作效率,数控系统中一般设计了固定循环功能,它把一些典型加工中的固定、连续的动作用,一个程序段表达,即用固定循环指令来进行孔或槽的加工。
(1)对于BEIJING-FANUC 0i Mate 数控系统和HNC-21M 数控系统,常用的孔加工固定循环有钻孔、攻螺纹和镗孔等指令。这些循环通常包括在XY平面定位、快速移动到 R平面、孔的切削加工、孔底动作、返回到R平面返回到起始平面 6个基本动作。
其编程格式如下:
G90(G91) G98(G99) G73~G89 X Y Z R QP F K/L
式中G90/G91表示绝对坐标编程或增量坐标编程;G98调用固定循环,并使刀具返回到起始平面;G99调用固定循环,并使刀具返回到 R平面;G73~G89表示孔加工方式,如钻孔加工、高速深孔钻加工、 镗孔加工等;X、Y表示孔的位置坐标;Z表示孔底坐标;R表示安全面 (R平面)的坐标;Q表示每次切削深度;P表示孔底的暂停时间;F表示切削进给速度;K表示规定的重复加工次数;(FANUC 0i 数控系统)L 表示规定的重复加工次数;(HNC-21M 数控系统)固定循环由G80或01组的G代码撤消。
(2)SINUMRIK 840D系统中固定循环的编程
SINUMERIK 840D数控系统的固定循环包括钻孔循环(如中心钻孔、深度钻孔、刚性攻丝、铰孔、镗孔等)钻孔样式循环(加工一排孔、加工一圈孔)和铣削循环(矩形槽、键槽和圆形凹槽)固定循环的功能更为强大。
掌握了不同数控系统的功能指令的差异在熟悉一种数控系统的NC编程的基础上可以轻松地完成其它数控系统的NC编程
参考书目:
1、SINUMERIK 840D/810D操作说明书
2、BEIJING-FANUC 0i Mate操作说明书
1 自动编程技术的产生
自动编程(Automatic Programming)也称为计算机编程。将输入计算机的零件设计和加工信息转换称为数控装置能够读取和执行的指令(或信息)的过程就是自动编程。随着数控技术的发展,数控加工在机械制造业的应用日趋广泛,数控编程能力与生产不匹配的矛盾日益明显。随着计算机技术的逐步完善和发展,给数控技术带来了新的发展奇迹,其强大的计算功能,完善的图形处理能力都为数控编程的高效化、智能化提供了良好的开发平台。目前,CAD/CAM图形交互式自动编程已得到较多的应用,是数控技术发展的新趋势。随着CIMS技术的发展,当前又出现了CAD/CAPP/CAM集成的全自动编程方式,其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与,直接从系统内的CAPP数据库获得,推动数控机床系统自动化的进一步发展。
2 多轴数控机床加工的造型和编程
所谓多轴加工就是在原有三轴加工的基础上增加了旋转轴的加工.如4轴、5轴等。多轴加工一般不可能再用手工编程,多轴数控机床加工零件的复杂性,决定了编程必须采用CAM软件自动编程。经过几十年的发展,CAD/CAM技术在五轴联动、五面体加工等高端的应用也已经相当广泛,在中国,引进的有关CAD/CAM系统就有Cimatron,Delcam,Mastercam,UG,Solidege, Solid-works, Pro/Engineer等,国内自主品牌的CAD/CAM系统几乎只有北航海尔的CAXA系统。对于五轴加工,根据不同的加工对象,这些系统各有所长,比如说,在磨具制造的五轴加工方面,Delcam的Powermill功能在特征技术、后处理、干涉检查、加工循环和仿真切削等方面都比较强大,建筑工程论文操作使用方便。
3 数控加工编程软件PowerMILL
Delcam 是世界领先的专业 CAD/CAM 软件公司。PowerMILL是英国Delcam Plc公司出品的数控加工编程软件系统。PowerMILL功能强大,加工策略丰富,采用全新的中文WINDOWS用户界面,并且提供完善的加工策略。能够帮助用户产生最佳的加工方案,来提高加工效率,软件可以减少手工修整,快速产生粗、精加工路径,并且几乎能够在瞬间完成任何方案的修改和重新计算,因此缩短了85%的刀具路径计算时间,对2-5轴的数控加工包括刀柄、刀夹进行完整的干涉检查与排除。PowerMILL具有集成的加工实体仿真,方便用户在加工前了解整个加工过程及加工结果,节省加工时间。PowerMILL 中包含有多个全新的高效初加工策略,这些策略充分利用了最新的刀具设计技术,从而实现了侧刃切削或深度切削。PowerMILL 提供了多种高速精加工策略,如三维偏置、等高精加工和最佳等高精加工、螺旋等高精加工等策略。
4 典型零件多轴数控机床的加工
3)数控编程
根据预设的加工工艺路线完成各阶段数控编程,贴出加工表格截图。
4)数控程序后处理
输出零件的数控加工程序,并完成表1的工艺单编制。
5)将程序导入五轴加工中心,进行加工,加工结果如图7所示。
5 结语
从叶轮的数控编程和加工可以看出,采用自动编程技术,能够提高CAM 系统的使用效率 ;支持多轴加工,提升企业技术的应用水平;先进加工模拟,降低加工中心的试切成本;无过切与碰撞,排除加工事故的费用损失。多轴数控机床结构的复杂性,工艺设计的周密性,编程技术的复合性,机床操作的灵活性,决定了多轴数控机床应用的广泛性。
【参考文献】
1 概述
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,近年来,国家大力发展数控技术,数控技术在机床上得到广泛应用,铁路轮对的日常维修加工目前广泛采用数控不落轮镟床来完成,在不拆卸机车车辆轮对的情况下进行镟轮踏面加工,加工误差小,因此车轮的镟修效率得到大大提高,节约了维修成本和镟修时间。
2 不落轮镟床数控系统结构
2.1 硬件结构:
不落轮镟床数控系统硬件结构由数控单元NCU561.4及SIMODRIVE611D驱动模块; OP010C(MMC103和PCU50服务器)和MCP操作控制单元;S7-300PLC 模块;4个1FK7三相数字伺服电动机,micromaster440变频器,三相异步驱动轮电机等部件组成,系统的各个部件通过现场总线PROFIBUS联接。连接结构如图1:
图1:镟床硬件结构联系图
2.2 软件结构
SINUMERIK 840D软件包括Windows xp 操作系统,NC 软件和HMI软件,PLC软件。
2.2.1WindowsXP操作系统:
系统安装在PCU上,实际相当于单独的计算机,NC 软件和HMI 软件安装在Windows NT操作系统上使用。
2.2.2 NC 软件:
SINUMERIK 840D通过特殊处理, NC软件与PCU计算机WindowsXP 操作系统可以实时运行。从而使得操作PCU即可实时控制NCU程序,实现同步控制的功能。论文格式。主要用于切削轮对程序控制,其主要功能有:
控制机床各部件灵活协调工作
监测群组模式下各通道的状态
x,z坐标方向动态控制
可编写快速响应程序
可编写各部件同步动作程序
选择优化地址和时间
各种曲线插补方法
电子齿能
刀具,螺纹间隙,象限补偿功能
测量功能
高级编程语言的编译功能
2.2.3 HMI advanced软件
镟床采用HMI advanced软件进行操作,他是运行在Windows NT系统下的应用程序,为用户提供了友好的操作界面,用于编程控制。如图示:
图2:HMI advanced启动后界面
通过操作HMI advanced软件,可以实现镟床以下功能
编写轮对廓型加工程序
执行部件程序
手动控制操作镟床
读写程序数据
编辑程序数据
显示处理故障
设定镟床参数
建立与PLC,NC等控制系统通信
2.3.4 PLC软件
PLC用户程序通过安装在PCU上的STEP 7软件进行监控和操作,也可以使用专门的程序编程器来进行编程,PLC程序主要用于控制镟床驱动轮,轴箱支撑,液压系统等部件动作的自动控制。
3 不落轮镟床数字控制程序
3.1 不落轮镟床加工程序:
加工要求按照铁路轮对踏面廓型进行切削加工,车辆轮对通过轴箱定位,利用4个驱动轮对驱动轮对主轴旋转,伺服电机驱动轴线方向刀具走向,加工出符合国家TB的标准廓型。镟床主驱动轮采用PLC控制变频器,实现4个主驱动轮的调节。控制过程如图1:NCU是机床控制中心,包括PLC和NC两部分,通过PROFIBUS 与PLC ET200扩展模块和变频器进行实时通讯,通过MPI与NCU联接通讯,手操盘和测量探头直接联接在NC上。
镟床加工过程中,NC按照编写的数控加工程序执行指令,所有装载,测量,切削,卸载均采用NC程序自动执行操作,加工流程如图3示。
图3 :镟轮加工流程
车轮加工工艺:
3.2 闭环控制原理
不落轮镟床刀具进给控制和驱动轮电机速度控制采用闭环控制系统,使用用增量式光电编码器检测装置,该装置安装在伺复电动机上,用来检测伺服电机的转角,推算出工作台的实际位移量,编码器发出正弦/余弦模拟电平1Vpp (2048脉冲)的反馈信号,信号反馈到NCU装置的比较器中,与程序指令值进行比较,用差值进行控制,如图所示:此系统控制精度可以达到0.1mm.可以满足镟床切削加工的需要,此外该系统稳定性能良好,测试维修比较容易。论文格式。
图5:闭环控制原理
影响闭环控制加工系统精度的因素:
a 电机丝杆每转编码器采集到的信号数量,数量越多,精度越高。
b.安装调试编码器检测装置的工艺,
c.The multiplication of the encoder signals 编码器信号
d.电流和速度控制器取样时间,取样时间越短,精度越高。论文格式。
4 结束语
机床数字控制技术是国际先进机床生产技术,也是现代工业发展的基石。近年来,国内数控机床工业与世界数控机床工厂不断深入合作,研制出各种高精度,高技术含量的数控机床设备,数控机床制造业得到蓬勃发展。
参考文献:
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关键词:CAD/CAM;Pro/ENGINEER;参数化;数控加工工艺;后置处理
The CAD/CAM For Plastic Moulds of Oil Can On Industrial
随着经济的高速发展,特别是制造业的蓬勃发展,数控机床在我国的应用也越来越广泛。为企业培养合格的数控操作工已成为职业学校的一个重要任务。《数控车床编程与操作项目教程》作为数控专业的一门专业主干课程,课程中包含的理论知识繁杂、抽象,并且与机床的实际操作紧密相连。在教学中教师授课难,学生疑问多,传统的教学方法往往事倍功半。那么利用教学多媒体课件,把老师难以陈述,学生难以理解的知识用多种媒体形式表现出来,能否解决教师难教、学生难懂问题,从而提高整个课程的教学效果?我校在已开发多媒体课件的基础上选择若干班级进行多媒体教学和传统教学的比较。
一、试卷分析:
本次试卷共4项,填空题、选择题、判断题和编程题。其中,填空题、选择题、判断题主要考察学生对基础知识的掌握,如指令的基本功能、循环的参数含义等。编程题主要考察学生对知识的综合应用能力。如工艺的编排、基点坐标的确定、工艺参数的选择等。考试时间90分钟,考试难度中等偏上。
二、考试结果分析
参加考试的两个班级是平行班,学生入学成绩相当,开设本课程之前所学文化课和专业课相同,任课教师相同。上本课程时是同一教师任教,其中,0705班采用多媒体课件辅助教学,0706班采用传统教学手段教学。免费论文,传统教学。表一是考试所得数据。
由表一可知:0705班及格38人,及格率84.4%;80分以上13人,优秀率28.89%。均分72.8;30-39分数段为2人,占4.44%;40-49分数段为3人,占6.67%;50-59分数段为3人,占6.67%;60-69分数段为8人,占17.78%; 70-79分数段为17人,占37.78%;80-89分数段为9人,占20%;90-99分数段为4人,占8.89%。
一、概 述
《数控编程与加工》是数控类专业的专业核心课程之一,该课程内容丰富,涉及设备较多且价格昂贵,十分适合开放式的网络教学方式。通过采用文本、图像、二维和三维动画、音频、视频、动态模拟仿真等多种形式,可以将数控加工技术的实用知识形象地展示给学习者,通过例题的学习以及仿真练习训练,可以让学习者掌握数控加工设备的应用方法。因此,《数控编程与加工》教学资源库的建设具有重要的研究意义。
二、《数控编程与加工》教学资源库的特点
1.资源多样性。根据课程需要,在教学过程中除了常见的文本、图像外,还可以大量使用视频、动画、声音、模拟仿真、虚拟交互等类型的资源。这是职业教育教学资源区别于普通教育教学资源的显著特征。
2.指导实践性。《数控编程与加工》课程强调传授知识的整合性,传授技能的直接性、实践性,示范法、实训法,问题解决法等教学方法是主要的教学方法。因此,其教学资源具有较强的演示性、交互性、指导实践性。学生借助这样的资源在实际操作前进行反复模拟实验、设计、操作、演练等,可以提高在实际操作时的准确率并缩短学习时间,取得良好效果。
3.体现职业教育特色,融入职业资格鉴定考试资源。《数控编程与加工》课程的一个显著特点,就是教学内容融入职业资格标准。按照职业资格要求来循序渐进地安排教学内容,学生可根据自己的兴趣,选择相应工种的中级工考核,取得相应的职业资格证书。因此,本课程教学资源库中建设了中级工样卷库,与职业资格鉴定有机结合。另外,还建设了高级工训练题库、技能竞赛试卷库,为学有余力、学有兴趣的学生作拓展学习之用。
三、《数控编程与加工》教学资源库的建设
《数控编程与加工》教学资源库的建设是基于课程内容而建成的,横向覆盖了课程的内容,纵向提供了文本、动画、视频、图纸、课件等素材,通过多种形式展示给学生。该教学资源库的结构框架主要包括以下10部分,如图1所示。
1.课程设置
在课程设置模块中,主要包含了课程定位、课程整体设计、课程整体设计视频和课程标准、课程实施内容与教学资源5部分,如图2所示。课程定位是对课程的地位、作用及课程的整体情况进行大致的介绍。课程整体设计主要从课程建设背景、本课程教学设计、课程资源和课程建设评价几个方面进行阐述,并且由课程负责人进行展示说明录制为课程整体设计视频。课程标准是规定某一学科的课程性质、课程目标、内容目标、实施建议的教学指导性文件。课程标准在课程的基本理念、课程目标、课程实施建议等几部分阐述的比较详细、明确,特别是提出了面向全体学生的学习基本要求。课程实施内容与教学资源部分介绍了课程实施过程中的内容以及可用的教学资源列表。
2.教学内容
在教学内容模块中,主要包含了授课计划、选用教材、教学内容和教学录像4部分,如图3所示。授课计划是根据课程学时和课程内容制定的整个课程的授课过程。选用教材给出了该课程推荐使用的教材及参考书。教学内容则是本课程主要的内容,包括了每个模块的参考讲义、电子教案、课件和习题等。教学录像则是课程的主讲教师某一节课的授课过程的录像,供学生在自学的过程中观看。
3.教学方法与手段
在教学方法与手段模块中,主要包含了教学方法、教学手段和网络教学环境3部分,如图4所示。教学方法和教学手段介绍了本门课程在教授过程中通常采用的一些方法和手段,为教师有效地开展教学活动提供了参考。网络教学环境则是给出了该课程在网络教学时需要达到的最低配置。
4.实践条件
在实践条件模块中,主要包含了校内实训条件和校外实习环境两个部分,如图5所示。校内实训条件介绍了本课程在实训过程中需要用到的实训设备等,校外实习环境主要介绍了学生在校外实习的单位以及实习情况等。
5.教学评价
在教学评价模块中,主要给出了来自多方面的对本课程教学效果的评价,如学生评价、教师互评、校内督导评价、行业企业专家评价等。
6.课程资源
课程资源模块是整个教学资源库中的重要部分,按课程内容和媒体类型两种分类方法进行组织,如图6所示。课程内容中主要是包括了本课程的教学资源。而媒体类型中则包括了文本、动画、视频、图形图像、工程图纸、PPT等多种形式的其他教学辅助资源,为课程的有效进行提供了有力保障。
我校已建成《数控编程与加工》课程资源库,包含了前面介绍的各个模块,并已经运用于实际的教学过程中,取得了良好的教学效果。
四、结 语
教学资源库的建设是一个长期而繁琐的工作,《数控编程与加工》教学资源库的建设旨在为其他相关课程的教学资源库建设提供一个范式,并期望最终建成系统的专业教学资源库。在建设过程中,应着重注意以下两点:1.教学资源库的建设要注重实时性,注意资源的不断更新;2.教学资源库的建设目的是为了更好地为课程教学服务,因而教学资源库的应用是下一步研究的重点。
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