時間：2023-10-22 10:27:46
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1.引言
數控車床對橢圓零件的編程方法主要分為自動編程和手工編程兩種。使用自動編程軟件生成的程序，由于其程序冗長，使得加工時間拉長，加工效率并不高[3]。如果采用手工編程，根據數控機床的性能，合理選擇編程方法，既能避免零件程序冗長的缺點，提高加工效率，也能保證零件的加工質量。
對橢圓零件手工編程的方法有輪廓直線擬合編程、四心法橢圓編程和宏程序編程三種。本文針對FANUC 0i Mate TC數控車床，詳細介紹各種橢圓編程方法，并對橢圓類零件的編程加工給出了合理建議。
2.輪廓離散逼近擬合編程
不同的數控車床對橢圓零件加工的插補原理基本相同，實現插補運算的方法有直線插補和圓弧插補兩種。輪廓離散逼近擬合就是采用直線插補和圓弧插補的原理編程的[1]。
如圖1所示零件圖（零件毛坯為Φ52棒料），將橢圓輪廓以3.0mm為間距橫向等分10部分，得到A、B、C、……G、H、I九個點，以O點為編程原點，得出該九個點的編程坐標如圖所示。其中曲線OAB段以三點確定一個圓的方法擬合得到圓弧段OB半徑為R16.86（AutoCAD繪圖得到）。則該橢圓曲線通過輪廓離散擬合的原理轉換成圓弧和若干直線段，這樣就可以用一般指令完成零件的編程加工，其NC程序如下：
3.四心法橢圓編程
四心法繪制橢圓是橢圓的一種近似畫法，四心法橢圓編程就是采用這種思想，利用AutoCAD繪圖軟件將橢圓零件圖（如圖2所示）轉換成用四心法繪制橢圓的零件圖（如圖3所示），將橢圓軌跡轉換成圓弧，這樣就避免了數控車床上沒有橢圓插補功能的不足，利用G02/G03圓弧插補擬合橢圓軌跡，其NC程序為O0002。
4.宏程序編程
宏程序就是采用變量的程序。與一般的程序編制相比，宏程序中的地址字符后為一變量，我們可以根據實際情況給變量賦值，并能進行變量間的計算和跳轉[2]。采用宏程序對橢圓零件編程可以分為直角坐標編程和極坐標編程兩種方法。
4.1 宏程序直角坐標編程
橢圓的標準方程為：
如圖4所示，OA為橢圓短半軸（OA=b），OB為橢圓長半軸（OB=a），α角為橢圓平面角，β角為橢圓極角。結合圖4可看出平面角不能完全反映橢圓動點C的長半軸和短半軸。要使橢圓正確加工達到終點，在編程中應將圖4中的極角β代替α才是正確的[2]。β角的確定方法有兩種：一種可以通過Auto CAD繪圖軟件直接得出極角，如圖5所示平面角度為120°，繪圖后得極角為111°；另一種方法也可以通過數學推導公式。（推導過程省略。）將橢圓參數方程轉換成數控車用參數方程如下：
5.結論
通過實際加工生產驗證，以上編程方法均能完成橢圓零件的加工，其特點如下：
（1）采用輪廓離散編程逼近橢圓時，其橢圓輪廓度與編程所用的步距大小有關，步距越小，加工精度越高，但刻意減小步距來保證加工精度又會使計算量加大，數控系統處理速度降低，進而影響加工效率[1]。
（2）四心法橢圓編程，是將橢圓曲線轉換成圓弧，用G02＼G03指令編程，簡單易懂，其關鍵是采用四心法將帶有橢圓圖紙的橢圓部分轉換成圓弧。但其橢圓度差些。
（3）宏程序編程中，其工件加工表面質量主要取決于每次增加Z向歩距或角度大小，增加量越小，其精度越高。當以角度作為變量編程時，其加工精度比前者高，且程序簡短，但需要特別注意編程角度為極角，而非平面角度。
用宏程序加工橢圓時，由于橢圓分層切削，加工路徑長，在數控競賽或批量生產時，為節約時間，提高生產效率，可采用前兩種方法作為粗加工，切除工件大部分余量，然后調用橢圓宏程序精加工。以上方法各具特色，對于橢圓零件的編程加工，應根據具體情況而定。
參考文獻
自中國加入WTO以來，中國制造業的總產量不斷攀升，中國正在成為一個制造業大國。目前中國已有百余種產品位居世界第一。但是，目前中國僅僅是“制造業大國”而非“制造業強國”，從總體上說，我國的制造業多以傳統產業為主，技術較為落后，低水平生產過剩，高水平生產能力不足，競爭力嚴重不足。在中國，高檔次的數控機床只占機床總數的1.2%，而在日本和美國等發達國家則占有60%以上。因此，我國的加工制造業規模和技術水平還有待大幅度提高，我國需要為此提供更多高素質的數控人才。數控編程是一門對學生邏輯思維要求很強的專業技術課，如果單純的理論教學，易使學生產生厭倦情緒，再加上職業學生知識基礎薄弱，理解能力有限，因此使數控編程教學陷入異常困難的境地。在長年的數控教學中，我不斷思索，本文將以數控編程課程為例，就如何從教學方案上推進和提高技能人才的培養的速度和質量進行研究和探討。
一、導授結合，讓學生真正掌握技能
把學生的學習由靜態向動態轉換，將原理知識轉換成實用知識，激發學生的學習興趣，對掌握數控專業技能有很好的促進作用，幫助學生理解知識，掌握技能?，F在，已被廣泛使用的行為教學方法，要求教師由“授”轉變成“導”，教師不僅要親手教授學生如何使用機床，還要引導學生完成新零件的工藝設計、刀具的選用、程序編制以及加工完成，在老師的指導下，學生可自我解決一系列的問題，比如說公、量、刃具選擇，加工工藝方案，程序如何編制更合理等等問題，如此，大大增強了學生的學習興趣，教學效果更顯著。
二、理論聯系實際，使學生真正掌握知識
理論是靠實踐來檢驗，而實踐則可用理論來指導。通過實踐來解開某些理論編程中的疑問，理論課的內容作為指導實習具有它的一般性，而單純是實習過程又具有具體性，就要求學生扎實掌握某一方面的理論，才能去做好類似的不同的實踐。理論課要為實習課提高理論依據，實習課將理論變成操作技能。
因此，理論與實踐課不能脫節，而每次的理論實踐之后的這一過程比前一次要有所深入和提高。
三、注重教學層次，改變教學方法
1、先具體后抽象
數控編程的教材開頭用大篇幅說明數控機床及程序的概述，比如數控技術的基本概念，數控技術的發展，數控機床的基本組成和工作原理，數控機床的分類，插補原理，工藝分析
等等。如果按照書本上的順序先講解這些抽象的概念，然后才去學習編寫程序，這樣學生一開始就沒有學習熱情，應先大體介紹一下數控機床，然后講述程序的編寫方法，最后在總結陳述中引出這些概念，這樣可使學生學得更加牢固。
2、由簡到繁，循序漸進
學生掌握知識的過程是循序漸進的，尤其是基礎相對薄弱的職校學生來說，由簡到繁是很有效的方法。學習數控編程也是如此，如果讓學生一開始就學習編寫一大段復雜的程序，學生肯定很困難。應先學習基礎的變成語句，如：M03，M30，G00，G01等，可以完成簡單直線加工程序編寫，然后加入其它語句G02，G03等，可以編寫圓弧加工程序，接下來就是多次從簡到繁的零件圖形練習，逐漸加入循環語句的知識。每節課講解的指令不能過多，確保學生學透徹，每次講解新的指令前都要對已學指令鞏固復習一下，達到溫故而知新的目的。
四、利用仿真軟件教學
1、仿真教學代替傳統教學
目前，在我國所使用的仿真軟件有上海的“宇龍數控加工仿真系統”、武漢“宇航數控加工仿真系統”等軟件。仿真系統內容豐富，品種齊全，有數控車床、數控銑床、數控加工中心、數控線切割、數控電火花等機床，包括法那克、西門子、廣數等系統操作面板和軟件，基本上可仿真市面上絕大多數機床。使用仿真軟件教學，能得到比課本更全面更系統的教學資源。
[中圖分類號]TG519.1 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349（2015）06-0095-02
數控車削加工中，切槽加工是加工中常常涉及到的一種加工方法，下面結合實例介紹西門子（SINUMERIK）802S/C系統數控車削中常用的切槽編程方法，希望在工作和學習中對大家有所幫助。
一、直槽編程實例與分析
（一）用于螺紋加工中退刀槽的兩種情況
1.切槽刀寬與槽寬相等。這種情況，如圖1所示，對好切槽刀后，其程序如下：
QCJG1.MPF
N070 G90 G94
N080 T2 切槽刀，刀寬5mm
N090 M03 S400
N100 G00 X40 Z-35 左刀尖定位點
N110 G01 X30 F80 按給定進給速度切到槽深
N120 G04 F2 槽底暫停，光整
N130 G00 X100 抬刀
N140 G00Z100 返回換刀點
N150 M05
N160 M2
從程序中可以知道：實際切槽只需要三個步驟就能完成切槽加工。直線插補的進給速度，可以通過經驗或查表得到。這種加工方法是最簡單的切槽加工，在學習和實操練習中是最容易掌握的編程方法之一。
2.切槽刀寬小于槽寬。在實際操作中所提供的切槽刀具有限，尤其是目前常用的機夾刀具，往往會出現刀寬小于槽寬的情況。這時我們的程序會發生以下變化：
QCJG2.MPF
N070 G90 G94
N080 T2 機夾切槽刀，刀片寬2mm
N090 M03 S400
N100 G00 X40 Z-32 左刀尖定位點
N110 G01 X30 F80
N120 G04 F2
N130 G00 X40 抬刀
N140 Z-33.5 Z向進給1.5mm
N150 G01 X30 F80
N160 G00 X40
N170 Z-35
N180 G01 X30 F80
N190 G00 X100 抬刀
N200 G00Z100 返回換刀點
N210 M05
N220 M2
（二）用于形狀相同的多處直槽加工
加工如圖2所示零件，毛坯直徑Φ32mm×80mm的棒料，材料為45鋼。一號刀（T01）為外圓車刀，已完成外圓加工，二號刀（T02）為切槽刀，刀寬2mm。這種切槽加工如使用常規程序會使程序內容繁長，而且不易檢查錯誤。使用簡化程序的方法調用子程序能很好解決上述問題。
程序如下：
QCJG4.MPF（主程序）
N070 G90 G94
N080 T02
N090 M03 S400
N100 G00 X32 Z-12
N110 L4 P1
N120 G00 Z-32
N130 L4 P1
N140 G00 Z-52
N150 G01 X0 F80
N160 G00 X40 M09
N170 G00 X100 Z100
N180 M05
N190 M2
L4 （子程序）
N10 G01 X20 F80
N20 G00 X32
N30G91 G00 Z-8
N40 G90 G01 X20 F80
N50 G00 X32
N60 M30
二、斜槽的編程實例與分析
較小的斜槽（如梯形槽）一般用成形車刀車削完成。較大的梯形槽，通常先車直槽，然后用梯形刀直進法或左右切削完成；如槽深度淺也可以用尖刀或螺紋刀完成切削。
圖3 款斜槽編程實例
如圖3所示零件，已完成工件外輪廓精加工，圖中與Φ25mm的槽相連接的倒錐，它與軸線夾角為45 °，考慮到外圓刀的副偏角小于45°，而尖刀（或螺紋刀）的副切削刃與工件軸線的夾角為60°，所以易采用60°的尖刀（T02）加工，程序如下：
QCJG5.MPF
T02 選擇刀具（寬度4）
G90 G95 M03 S350 F0.1 主軸正轉，轉速350r/min，進給量0.1mm/r
G00 X37 Z-45 選擇起始位置
R100=35 切槽起始點直徑35mm
R101=-45 切槽起始點Z坐標-45
R105=5 切槽方式
R106=0.1 精加工余量0.1mm
R107=4 切槽刀寬4mm
R108=2 每次切入深度2mm
R114=10 槽寬30mm
R115=5 槽深25mm
R116=38.66 切槽斜角38.66
R117=0 槽沿倒角0
R118=0 槽底倒角0
R119=1 槽底停留時間
LCYC93
G00 X100 退刀
Z100
M2 程序結束
三、小結
以上兩種切槽加工的方法是我們在學習和工作生活中常用的方法。今后還會有更多的知識點等著我們去探究！最主要的是怎樣更好地掌握并學以致用。
【參考文獻】
數控技術是現代制造業實現自動化、柔性化和集成化生產的技術底層平臺，它是提升產品質量、提高勞動生產率必不可少的物質手段，也是國防現代化的重要戰略保證。隨著機電一體化技術的發展，數控機床的使用正越來越普遍，而數控機床的使用和維護都需要專門的技術人員來進行，因而需要大批懂得數控編程和數控機床加工的工程技術人員。
數控機床教學包括數控加工過程中有關工藝分析、數值計算、基本編程功能指令等，數控編程是一門對學生科學思維要求很強的專業技術基礎課，這當中數控編程特別重要，其中的數值計算牽涉到學生的數學知識，特別是基點計算，計算量大、復雜，對中等職業學校學生來說有些困難，必須要有一種簡便、明了的方法才行。經過較長時間的摸索、研究，將有關常用基點計算歸納為十分簡捷的數值計算方法。教學實踐證明，這些方法學生能很快掌握，且計算過程迅速準確，出錯率低。
基點是指各幾何元素間的聯結點。而直線與圓弧是構成零件輪廓的最基本的幾何元素。與直線或圓相關的基點計算，包括直線與直線相交、直線與圓相交或相切、圓與圓相交或相切，以上基點計算通常均需采用聯立方程求解的方法完成，而作為二次曲線的圓方程，聯立求解則過程甚繁。改進的方法是，若能利用幾何元素間的三角函數關系，則可避免求解聯立方程。為了確定幾何元素間的三角關系，學生必須先正確作圖，處理過程很繁。這樣就產生了以下要說明的簡便計算方法，學生用計算器即可迅速完成計算。類型分別介紹如下:
類型1.直線與圓相切求切點坐標
相對于“±”符號前點坐標位置確定的。所有計算均假設水平軸為軸且向右為正，垂直軸為y軸且向上為正。后面各類型計算中，正、負號判斷與此方法全同，故不再說明。
類型2.直線與圓相交求交點坐標
類型3.兩圓相交求交點坐標
對于哪一點計算。
有關數值計算方面，還包括非圓曲線節點計算與列表曲線節點計算，通常只能采用計算機輔助計算完成或直接使用自動編程軟件。隨著數控機床的發展和信息集成的需要，從單機CAD/CAM到FMC、FMS以及CIMS，無不對數控機床起著基石的作用，特別是CAM的使用，將使數控機床的技術更上一個臺階。我們在熟悉了數控機床的單機使用后，MASTER CAM軟件的使用可使我們對數控機床的應用有一個質的飛躍。
數控編程在數控機床學習中較為重點，數控編程實踐性很強，除了讓學生掌握一些數控編程代碼(語言)外，要通過實際操作來加強感性認識。它也牽涉到其它相關專業知識，如數控機床的組成、特點、工作原理、代碼、加工工藝、測量技術、編程知識及機械制圖知識等。學生首先應能看懂圖紙，會根據圖紙分析出零件的特點及技術要求。更重要的是制定加工工藝，如果加工工藝不正確，加工出的工件誤差會增大，甚至會報廢，所以要注意培養學生在這方面的能力。
要重視讓學生學習普通機床操作并掌握加工工藝。因為普通機床的加工是數控機床加工的基礎，普通機床工藝技能的掌握對數控技術的掌握有很大的促進和幫助作用。筆者在教學實踐中就深有體會：凡是普通車工技能掌握好的學生，在數控加工的編程和操作中會有明顯的優勢。比如在數控車床上加工螺紋，加工時一些具體的工藝問題、技術技巧問題，目前研制的數控系統還沒有“考慮”得那么細致，也不可能面面俱到，這此問題可通過加工人員在編程中處理解決。加工人員在編程時，必須把自己的一些加工經驗融會到加工程序中去，才能比較妥善地、合理地解決這系列的問題。如果對普通機床操科不好的學生，直接到數控機床上車削螺紋，就會因為經驗不足而出現很大的問題。因此要重視傳統金工的基本技能訓練。過分重視數控編程操科與理論而忽視傳統金工實習的做法是不科學的，將會直接影響數控加工專業學生的綜合能力。
在掌握零件加工工藝后，熟悉數控編程指令的基礎上，可先讓學生自己制定加工步驟，然后找出幾個典型，進行討論、分析，讓學生提出優點及不足，然后教師再綜合這個方案的優點提出一個合理的加工步驟。這種方法效果很好，能培養學生的思維能力及分析問題、解決問題的能力。同時也能加深學生對這個工藝的正確理解。教師指導學生裝夾工件，指明欲加工的內容和將要使用的刀具，用單步運行的方式逐段運行程序，可收到事半功倍的效果。
參考文獻：
[1] 姜家吉，嚴烈.MASTER CAM從入門到精通[M].北京：電子工業出版社，1993.3.
[2] 廖效果，朱啟述.數字控制機床.武漢：華中理工大學出版社，1992. 5.
1.利用模擬操作替代實際操作。數控加工仿真系統軟件是一個應用虛擬現實技術于數控加工操作技能實訓的仿真軟件，具備對機床操作全過程和加工運行全環境的仿真功能，可以進行數控編程教學，加工操作過程教學，使需要在數控設備上才能完成的大部分教學功能在此虛擬制造環境中實現，彌補了傳統數控教學的不足。
2.應用數控加工仿真系統軟件教學安全可靠。由于數控加工仿真系統軟件不存在安全問題，學員可以大膽地獨立進行學習和練習。軟件中具有對學員編制的數控程序進行自動檢測并指出錯誤原因的功能，還具有在真實設備上無法實踐的三維功能。這些功能使得學生可以進行自我學習，并對加工零件的幾何形狀和精度進行自我檢測，減輕了教師的教學負荷，精簡了教學過程，提高了工作效率。
3.應用數控加工仿真系統軟件教學，改變了傳統的從課本到黑板的教學方法。教師在數控理論課程中使用仿真教學，使課堂教學更加生動、具體，教學效果也得到顯著提高。
二、數控課程教學方法上的探索
1.學院免費為有電腦的學生安裝上數控加工仿真系統軟件，供他們在業余時間學習、復習和研究。數控加工仿真系統電腦室業余時間免費向學生開放，供無電腦的學生課余學習和做作業。
2.有計劃地組織學生參與技能競賽，給學習扎實、操作能力強的學生一個展示自我的平臺，起到以點帶面，全員提高的目的。
成立學會組織，由各班選拔，經專業教師審核，每班選出2～3名數控學習積極性高的學生進入學會的“初級班”學習、訓練。進入高年級、操作技能熟練的老會員可轉入“提高班”繼續學習。初級班主要學習數控初級技術，以提高興趣，擴大影響。為學生升入二年級時學習數控知識打下基礎，并力爭將其培養成班上的骨干力量。“提高班”主要是引導學生超前學習，強化技能，并組織他們研究開發新內容，出效果、出成績，激發他們的人生自信和探索精神。在學院領導和全體師生的支持、配合下數控學會，一屆傳一屆，成果不斷，這是啟發式教學的最好方法。
一、認清教學對象，分析教學現狀
我們的中職教育 面對的是中學基礎非常薄弱的初中生或者初中都沒有畢業的學生，絕大部分是中考中被淘汰掉或沒有經歷中考的那部分學生，這部分學生的特點是文化課基礎較差，沒有好的學習技巧也沒有絲毫的學習興趣，再加上初中階段疏于管理，紀律也比較散漫，所以無論是課堂教學秩序的管理還是教學內容的教授，老師都感到既費力又不見什么成效，尤其是對《數控銑床編程與操作》這門課程，它涉及到多門學科（制圖、鉗工、金屬材料、公差、機械傳動、PLC控制、計算機基礎等）內容，教師上課往往是各自為政，只顧自己教學任務的完成，不注重各學科的配合，最后導致教學過程難以達到滿意的效果。針對以上存在的現實，我們在教學過程中采取了針對性措施加以應對，收到了較好的效果。
二、加強課堂管理
通過對上述學生現狀的分析，我們知道對中職學生的課堂管理和開導是非常必要的，做好課堂管理是開展教學的有力保證，課堂上個別學生違紀很正常，如玩游戲、看電子書、閱讀雜志、睡覺、大聲喧嘩等，面對這些現象，當然不能不管，應采取相應的措施加以制止，比如對正在大聲喧嘩的同學進行提問便可終止其違紀行為；對少數課堂違紀不聽勸阻的學生也不要發生正面沖突，要通過家長、班主任及校其他領導的配合加以教育，不過，最關鍵還是教師自己講課要有吸引力，使學生愿意聽你的課，想聽你的課，這會反過來有助于課堂秩序的維持。
三、注重各相關科目老師的溝通與配合
《數控銑床編程與操作》 這門課的特點之一是它涉及機械、電子、及計算機等相關專業的內容比較多，如果缺少相關專業的內容的支撐，學好該門課程是不可能的，這就要求學校在編排教學計劃時一定要組織相關專業教師進行調研，制定好各相關課程的開課順序和進度，不能出現上某專業課時缺少相配套專業知識，否則學生就會出現“丈二的和尚摸不著頭腦”現象，影響教學效果。一個顯而易見的例子是，如果某個學生沒有上過《機械制圖》這門課，那么在學習手工編程時，零件圖當然就讀不懂，那么后續的工藝分析及程序編制當然都無從談起，長期下去會影響學生聽課的效果和積極性。當然，相關專業教師在教學過程中也要互相溝通，密切配合，對教學中出現的問題進行必要的討論和溝通，這樣才能共同促進教學任務的順利完成，提高教學水平，完成相應課程的教學任務。
四、教學手段要有效
1.優化理論教學方法和手段，去除傳統理論教學中老師滿堂灌輸，學生被動接受教學模式，激發學生學習熱情。比如，在數控銑床教學中，把數控銑床與普通銑床加以比較加以講解，找出它們的共同點和不同點，通過比較，使學生產生聯想和好奇；再比如，編程時面對零件圖，先制作配套模型，先讓學生自己討論加工順序，再作總結，這可以加強理論課的教學效果。
2.增加實訓教學在整個教學中的課時比例。數控銑床課程是一門實踐性很強的課程，教學中每一個環節，如數控銑床結構、數控加工工藝分析、數控編程與操作及數控銑床故障診斷與維修等，都必須用相應的實訓教學來加深強理論教學的效果，通過實訓將理論與實踐結合起來。離開實踐，理論編程再嫻熟也不能培養合格的數控人才，培養出來的學生畢業后走上工作崗位也不能適應市場的需要，更不能在數控加工方面獨當一面。針對不同的教學內容，應該選擇相應有效的教學手段，比如，在上“數控銑床知識基礎”和“使用HNC-21/22M系統”時，帶領學生進入數控車間，面對數控銑床講解設備的組成、各按鈕作用、各種可能故障的排除方法等基本操作比在教室的紙上談兵式的講解的效果要好得多。
3.把多媒體教學作為重要的輔助教學手段之一。采取多媒體教學可以使那些用傳統的教學手段無法講清，或難以講清教學內容化繁為簡，使抽象變得直觀，使課堂教學獲得最大的效率。同時還可以節省單純實訓對實訓材料的浪費。例如對數控機床結構部分的講解，可借助多媒體課件來演示，既直觀生動又容易接受，學生的學習興趣和學習效率都有了較大的提高。在對數控銑床操作應用部分進行講解時，引入數控加工仿真軟件，利用全真的畫面，打破了黑板上死板的教學局面，使課堂教學變得更加生動、具體而形象。另外，采用仿真軟件教學，不會出現損壞機床的情形，學生不會縮手縮腳而不敢操作，從而擴展了學生參與性，通過仿真訓練來體驗一種準真實場景的感覺后，學生操作真正的機床的膽子有了，學習興趣也更濃了。因此，采取這種方法能大大地提高學生的實際際操作技能和學習效率。
4.引入德國雙元制特色的高質量的職業教育模式。實踐中，我校和駐我市德國西門子公司合作辦學，引入德國雙元制特色的高質量的職業教育模式。把學生送到德國工廠的對應車間進行臨場訓練，通過該環節，學生更進一步了解到他們需要什么，回校后他們的求知欲更加
中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）33-0013-02
1 引言
圓柱分度凸輪機構是將凸輪的連續轉動轉化為分度盤的間歇轉動的一種機構，主要應用于沖壓機械、包裝機械、制藥機械及需要固定轉位的自動化機械中[1]。隨著設計能力及加工精度的不斷提高，此種機構得到了迅速發展和廣泛應用。圓柱分度凸輪作為該機構的關鍵部分，其核心內容是凸輪槽的設計及加工?；趫A柱分度凸輪機構的運動特點，凸輪槽必須采用機床4軸聯動的方式進行加工?，F行采用的較為精確的方法是利用UG等三維軟件的高級功能進行凸輪的建模與編程。如王衛兵等[2]利用UG/Grip編程工具開發了圓柱分度凸輪輔助建模系統，實現凸輪的精確建模，再利用UG NX加工模塊的可變軸曲面輪廓銑編制凸輪溝槽的多軸加工程序。但對于一般的編程人員來說，此等方法難度高，不易掌握。因此，尋求一種簡單，易掌握的建模和編程方法具有一定的研究意義。
Pro/E、Mastercam、Excel是機械行業內常用的軟件，其基本功能的應用已能被大多數的編程人員所掌握。本文嘗試將以上三種軟件相結合，進行凸輪的簡化建模及編程。
2 凸輪簡化原理及編程思路
圓柱分度凸輪機構（如圖1）運行時，凸輪做A軸轉動；滾子與分度盤一起做間歇性轉動，其運動可分解為X、Y方向的運動。
以本公司生產的一種“八轉位圓柱分度凸輪機構”（圖1）為例，圖2所示為分度盤上滾子的運動坐標軌跡。
進行凸輪槽加工時，在Y軸方向上，設滾子處于最高位時為編程及機床坐標0點。由圖2可知，當滾子位于任意坐標（X1，Y1）時，X1與Y1存在以下關系：
（1）
因此，只要確定了X軸的坐標值，即可通過公式（1）求出相應Y軸的坐標值。（因Y軸的坐標0點設在滾子運動的最高點，Y1值應為0或負值）
在實際的零件設計圖紙中，圓柱分度凸輪的設計往往也只給出滾子運動的A-X軸坐標曲線圖（X軸坐標值隨A軸坐標值變化），而Y軸相應的坐標值則以公式的形式給出。
本文介紹的實例中，凸輪的加工方法是采用與滾子等徑的刀具模擬滾子的運行軌跡對凸輪進行銑削加工。加工圓柱分度凸輪時，機床需執行X軸、Y軸（刀具進、退刀動作及刀具跟隨凸輪槽曲線軌跡的切削動作）、Z軸（刀具進、退刀動作）、A軸（凸輪轉動）共4軸聯合動作。而普通圓柱凸輪的加工，Y軸只參與刀具的進、退刀動作。刀具在跟隨凸輪槽曲線軌跡進行切削時，Y軸靜止不動。普通圓柱凸輪加工的編程方法已被廣大編程人員所掌握，而圓柱分度凸輪因多了Y軸的變量，增加了編程難度。
綜上所述，本文的編程思路是：將圓柱分度凸輪簡化為普通的圓柱凸輪，即忽略輪槽軌跡切削時Y軸的動作，先進行3軸聯動（A軸、X軸、Z軸）的數控加工編程。程序編好后，再根據公式（1），利用Excel表格的數據處理功能將Y軸相應的坐標數據與原有程序合并，使之成為能控制4軸聯動的NC程序。
3 凸輪簡化曲線建模及數控編程
3.1 凸輪簡化曲線建模
以本公司所設計、生產的零件“轉盤凸輪”為例（圖1所示凸輪），用Pro/E軟件建立凸輪的簡化曲線模型。
第一步，建立凸輪輪槽中心軌跡的草繪曲線。忽略了Y軸的動作后，凸輪輪槽的中心軌跡曲線可簡化為“A-X軸坐標曲線”（滾子X軸坐標值隨凸輪轉角A軸坐標值變化），如圖3所示。
本例零件“A-X軸坐標曲線”的設計采用的是定義坐標點（圖3中網格交點），而后連接成曲線的方式。因此，利用Pro/E草繪此曲線，同樣只需依照設計圖給定的數據定義坐標點，然后利用曲線功能將各點連接成曲線，使其平滑過渡即可。繪制后的曲線也如圖3所示。
部分設計圖紙中，“A-X軸坐標曲線”的設計采用的是數學三角函數公式設計，此種方式設計的曲線，需使用Pro/E “參數化方程式”功能進行繪制，具體可參考李海圖3 簡化凸輪A-X軸坐標曲線圖萍[3]等人所介紹的基于Pro/E的圓柱凸輪輪廓曲線的參數化設計。
第二步，利用Pro/E的“環形折彎”命令將繪制好的曲線按凸輪直徑進行環形纏繞，形成輪槽的空間軌跡曲線，效果如圖4所示。
本文中凸輪建模目的在于編程，故只講述輪槽曲線的繪制，實體建模過程不再講述（實體建模后如圖1所示）。
3.2 曲線數控加工編程
將Pro/E繪制好的曲線導入Mastercam自動編程軟件。利用Mastercam的“外形銑削”功能，編制曲線的銑削路徑，再通過“后處理”功能自動生成曲線的加工程序，如圖5所示。
從此程序可看出，輪槽銑削的過程中Y軸靜止不動，只參與刀具的進刀、退刀動作。此程序可視為普通3軸聯動的加工程序，其編程方法已被廣大編程人員掌握，故本文不詳述其編程過程。
3.3 程序修改合并
在節3.2曲線編程中生成的加工程序是缺少Y軸變量的，不能反映出凸輪輪槽真正的空間軌跡。因此，還需將Y軸的坐標變量加入到程序中。Excel表格具有豐富的數據處理功能，可用于提取、合并數據等工作。
首先，提取程序中X軸坐標值。將以上生成的加工程序復制到Excel表格內A列（如表1所示），利用Excel表格的“MID函數”（從文本字符串中指定的起始位置起返回指定長度的字符）提取出程序中所有X軸的坐標值，存于B列。
表1中，A2單元格為程序段：“N112 X-84.853 A0”，在B2單元格輸入函數“=MID（A2，7，7）”，則B2單元格會自動顯示為“-84.853”，此即為提取出的X軸的一個坐標值。（函數中“A2”代表被提取程序段的位置；第一個數字“7”表示從第7個字符開始提取數據；第二個數字“7”表示共提取7個字符。）
選中B2單元格，利用表格的下拉復制功能，即可提取出程序中其余各行X軸坐標值。
第二，計算Y軸坐標值。根據公式（1），利用提取出的X軸坐標值可求出Y軸坐標值。在D2單元格輸入函數：“=SQRT（120*120-B2*B2）-120”，則D2單元格顯示為“-35.147”，此即為與X軸坐標值相對應的Y軸坐標值。（式中B2代表X軸坐標值“-84.853”）
同樣選中D2單元格，利用表格的下拉復制功能，求出程序中其余各行X軸坐標值所對應的Y軸坐標值。
第三，利用Excel表格的“CONCATENATE函數”（將多個文本字符串合并成一個）合并原程序與Y軸坐標值。首先在Excel表格中C列整列輸入字母“ Y”（空格+Y），接著在E2單元格輸入函數：
“=CONCATENATE（A2，C2，D2）”，則E2單元格顯示為“N112 X-84.853 A0 Y-35.147”。此即為將原程序與Y坐標值合并結果。
選中E2單元格進行下拉復制，即可合并出其余程序段。
第四，將Excel表格E列整列復制到一個新的NC程序文件中，對程序頭尾進行修改處理后，即可得到如圖6所示加工程序。此即為圓柱分度凸輪的4軸聯動加工程序。
4 結束語
本文綜合利用了Pro/E、Mastercam、Excel三種軟件的一些常用的基本功能，進行了圓柱分度凸輪的簡化建模及編程。程序數據表明：此種編程方法滿足了圓柱分度凸輪4軸聯動的加工要求，且簡單，易于掌握。按所編程序將零件進行試加工并裝機調試，運行中凸輪分度精確，整機運行正常，符合設計要求。
參考文獻
倒圓角就是把工件的棱角切削成圓弧面的加工，在數銑加工應用的非常頻繁。圓角曲面可以看成是由無數等高線組成的，所以我們可以采用分層加工的方式倒圓角，每一層都沿著等高線走刀，一層一層的加工出圓角曲面。
方法一、計算每層的等高線軌跡
圓孔倒角等高線都是圓，高度增加圓的半徑也在變大。編程時只要計算出每個高度圓的半徑，然后使用圓弧指令G02或G03和宏程序編寫加工程序。
程序的編寫
O1000 程序名
N10 M6 T1 換上一號刀，Ф10mm立銑刀
N20 G54 G90 G40 設置加工初始狀態
N30 G00 X0 Y0 刀具快速移動到X0 Y0處
N40 M03 S1000 主軸正轉，轉速1000r/min
N50 Z5 刀具快速下降到Z5處
N60 #1=0 定義變量的初值（θ的初始值）
N70 WHILE[#1LE90]DO1 循環語句，當#1≤90°時在N80～N120之間循環，加工圓角曲面
N80 G01 Z[10*SIN[#1]-10] F100 指定每一層的加工高度和進給速度
N90 G41 X[35-10*COS[#1]] D1 移動到每層銑削時的初始位置同時引入左刀補
N100 G3 I[10*COS[#1]-35] 逆時針加工整圓，分層等高加工圓角
N110 G40 G1 X0 移動到X0 YO處同時取消刀補
N120 #1=#1+5 角度值每次增加5°（增量值取得越小，圓角的加工精度越高）
N130 END1 循環語句結束
N140 G0 Z100 快速抬刀到Z100處
N150 M30 程序結束
方法二、用刀具補償值指令G10編程
只減小程序中的半徑r，而不改變刀具實際半徑R，加工輪廓就會向外偏移，偏移量就等于實際半徑R-程序半徑r。如果使R-r等于每層等高線相對于底層圓弧輪廓的水平偏移量，偏移后的輪廓就能和每一層的等高線軌跡重合。只要把r設成變量#101，并通過刀具補償值指令G10輸入到程序中就可以實現刀具自動偏移按等高線輪廓加工圓角。
程序的編寫
要想在程序中改變刀具半徑，就需要用到輸入刀具補償值的指令――G10，編程格式：G10 L12 P0 R#101（P：刀具補償號R：刀具補償量）
O1002 程序名
N10 M6 T1 換上一號刀，Ф10mm立銑刀
N20 G54 G90 G40 設置加工初始狀態
N30 G00 X0 Y0 刀具快速移動到X0 Y0處
N40 M03 S1000 主軸正轉，轉速1000r/min
N50 Z5 刀具快速下降到Z5處
N60 #1=0 定義變量的初值（θ的初始值）
N70 #101=5 定義變量的初值（刀具半徑R的初始值）
N80 WHILE[#1LE90]DO1 循環語句，當#1≤90°時在N90～N150之間循環，加工圓角曲面
N90 G10 L12 P1 R#101 指定一號刀具的半徑補償值
N100 G01 Z[10*SIN[#1]-10] F100 指定每一層的加工高度和進給速度
N110 G41 X25 D1 移動到每層銑削時的初始位置同時引入左刀補
N120 G03 I-25 逆時針加工整圓，分層等高加工圓角
N130 G40 G1 X0 移動到X0 YO處同時取消刀補
N140 #1=#1+5 角度值每次增加5°（增量值取得越小，圓角曲面的加工精度越高）
N150 #101=10*COS[#1]-5 計算一號刀具的半徑補償值
N160 END1 循環語句結束
N170 G0 Z100 快速抬刀到Z100處
N180 M30 程序結束
上面講了兩種倒圓角的編程方法：
第一種方法思路簡單但，只適用于在輪廓比較規則的型腔上加工圓角，像圓孔、方形型腔等，如果型腔的輪廓比較復雜或者不規則就難以實現了；
第二種方法用在程序中改變刀具半徑的方法編程，因為這種方法只按型腔的輪廓編程，因此可以簡化編程，而且能夠實現在任何形狀的型腔上加工倒角。實際上任何由等高線組成的曲面都可以用這種方法來加工。
這兩種方法并不只局限于FANUC系統，它們的編程思路同樣可以用到其他系統當中。
一、具體的教學方法
1、類比引導，舉一反三，深化理解
對于剛剛接觸數控編程的中職學生來說，學生頭腦中沒有任何概念，加上他們對感性知識的缺乏，因此在介紹數控編程時，可將其與學生熟知的事物做類比。并通過舉一反三法，循序漸進、由淺入深地把指令的各種應用形式“刻”在學生腦里，解決以往學生編程時出現“不會用指令”、“指令格式錯誤”、“編程規則錯誤”等現象，增強其信心，打下良好的編程基礎，為技能操作做理論準備。
2、多媒體教學，模擬仿真教學，變被動為主動
在學習過程中，充分利用現代技術手段，通過多媒體教學培養學生的認識能力。并運用數控模擬仿真軟件，讓學生觀察并體驗自己所寫下的每一個程序段在整個程序中的作用是什么，為什么要這樣編程，通過現象增強學生對抽象理論的感性認識和接受能力，引導其思考。同時，通過反復的模擬校驗，學生自主完成模擬仿真作品，會產生成就感和快樂感，從而增強自主學習的意識，變被動學習為主動學習。
3、案例教學和分組討論式教學，拓展編程思路，提高創新能力
在教學中要激發學生的創新思維，讓他們充分地拓展思路，避免編程時思路窄、思維不靈活、具體問題不能具體分析等缺點?？蓪咐虒W和討論式教學并用，并通過反例，讓學生擺脫慣性思維的束縛，學會從實際出發分析問題和解決問題，還可以不斷鼓勵學生積極參加對典型“問題”的分析和討論，從而總結并積累經驗。
4、講練結合，奠定操作技能基礎
講練結合教學法就是通過教師示范性操作，學生從中學習操作的步驟和方法。本課程中，學生在首次接觸數控車床時，教師要采用面板操作，程序的輸入及調試，對刀及加工等邊講邊練的手把手的教學法。每一個練習內容也要根據學、練、做結合的總體教學思路，學習一個零件進行數控加工的各方面的知識綜合，通過仿真模擬練習、技能訓練來強化所學知識。最后，要通過實際制作零件來應用和驗證所學知識。
5、任務驅動教學與行動導向教學相結合，進一步提升編程與操作能力
在實踐教學中，采用小組協作完成任務的形式，培養學生的團隊意識，提升操作技能。在任務的實施過程中，學生以解決問題為目標，通過各種途徑尋找完成任務的各種信息。而教師負責組織學生的學習活動，保證任務完成過程中的實訓安全指導，鼓勵學生在真實的工作場所中，使理論與個人經驗相結合，構建工作過程知識；完成任務后，教師與學生共同對各組的方案及加工結果進行分析比較，總結出適合企業生產的、經濟可行的最優方案，為適應企業做準備。
二、注重實踐，推動創新能力的培養
創新精神與創新能力的培養離不開實踐，學校為學生在學習期間提供了較好的實踐條件。具體方法總結了以下幾點：
1、按照因材施教的原則增添設計性實習內容
針對不同素質生源，讓學生在實訓環節中，從指導教師給定的設計方案中選擇難度系數相當的零件，編寫零件數控加工程序，并加工制作零件。指導教師根據學生的實際情況進行指導。最后從零件的實用性、工藝性、經濟性等方面對學生進行考核。在這一環節中，學生要設計獨特的工藝品，就必須將課堂中學過的機械制圖知識、計算機繪圖知識、結合起來用于零件設計，將實習中學過的工藝知識用于編寫數控加工程序，還要應用生產管理知識考慮設計與成本之間的關系。這一過程，不僅要求學生靈活應用所學的知識，而且要求學生具有獨立思考問題、分析問題、解決問題的綜合能力。在設計、編程、加工制作的過程中，學生得到了比較全面的實踐能力訓練，從而樹立起較完整的工程意識，提高了創新意識和創新能力。
2、用最先進的技術知識激發學生的創造熱情
目前市場競爭激烈，新產品開發周期短，產品的外觀越來越趨向于流線曲面，數控加工已經越來越離不開CAM軟件的支持。尤其是制造行業中的零件三維設計、數控編程，只要先繪出零件三維曲面模型或實體模型，設置好工藝參數，CAM軟件就可以自動生成數控程序。學生對于CAD/CAM技術一般都會有較濃厚的興趣，教學中應充分利用學生的熱情，鼓勵學生充分發揮創造力，根據已有的圖紙或自行設計出一些典型零件的三維模型，使他們將所學的理論創造性地應用于實踐中，提高學生的綜合技能。
總之，我們在實踐教學中應根據中職學生的實際情況，針對性的運用更適合學生特點的教法，充分發揮學生潛力，提高學生綜合技能。
參考文獻：
本課程是數控專業學生的必修課，該課程涵蓋了三部分的內容：加工工藝安排、加工程序編寫及機床的操作，其范圍廣、內容多，難度大，如何在有限是時間里讓學生學好本門課的內容是教師主要的教學課題。中職生的培養目標是應用型人才，因此，在教學過程中教師不應太強調課程的理論性、系統性及完整性，而應將教學的重點轉移到知識的理解與應用上?？紤]到中職學生的學習和理解能力差別較大的特點，采取多樣的教學方法既可以調動學生學習本門課的積極性，又可以照顧到學生間學習能力的差異性，在教學中取得了良好的效果。
本課程主要的教學方法
講授法 講授法是教師運用口頭語言向學生描繪情境、敘述事實、解釋概念、論證原理和闡明規律的一中教學方法，它是以傳授系統知識為主要目的，以語言（口頭語言和板書）為主要媒介，以“傳送―接收”為主要模式?！稊悼劂姶布庸すに嚺c編程操作》分別介紹了華中世紀星HNC―21M/22M、FANUC 0i-MA和SIEMENS 802D三種數控加工系統，這三種系統的工藝安排和編程方法大同小異，因此教師在講解工藝和編程教學中，可根據學?，F有的實習設備或是校外的其它實習條件選擇其中的一種學生容易接受的系統進行教學，只要能達到教學目的即可。為了充分調動學生聽課的積極性，可結合思考、提問等方法，使學生的思路跟著老師走。這種教學方法的優點是，學生接收到的教學內容系統性、思想性較強，并能在較短的時間內獲得大量的知識。教師也可以控制整個教學過程，實施自己的教學內容，實現自己的教學目的。
討論法 討論法是在教師指導下，由全班或小組圍繞某一種中心問題通過發表各自意見和看法，共同研討，相互啟發，集思廣益地進行學習的一種方法。中職學生思維比較活躍，喜歡表達自己的觀點，有團隊的合作精神。因此，教師如果在教學過程中適當運用討論法進行教學，讓學生有自己的時間和空間分組討論學習，適當的時候教師還可以給他們表揚與肯定，這樣讓學生在學習中體會成功的喜悅，不但可以喚起學生的學習興趣激發學生的學習動機，還可以啟發學生的思維和想象，同時也可以提高教學效果。我們在講用G54編程的對刀方法和用G92編程的對刀方法時，就可以把學生分成兩個小組，其中一個小組用G54的對刀方法來對刀，另外一個小組用G92的對刀方法來對刀，然后讓各組討論各組對刀的方法有什么優缺點，之后讓兩個小組在一起討論并總結這兩種對刀方法的優缺點，由其中的一位學生代表把結論表達出來，老師再做最終的總結。這種教學方法優點在于，由于全體學生都參加活動，可以培養合作精神，激發學生的學習興趣，啟發學生的思維和想象，提高學生學習的獨立性和教學效果。討論法的局限是用的課時較長，教師如果不能控制好課堂紀律，課堂秩序可能會比較亂。
參觀法 參觀法是根據教學目的要求，組織學生到一定的校外場所―自然界、生產現場和其他社會生活場所，使學生通過對實際事物和現象的觀察、研究獲得新知識的方法。中職生對新事物的好奇心較強，感性認知比理性認知更深刻，教師在傳授一些比較抽象學生比較難以理解的重點知識，而學校的教學設備又不能滿足需要時，如果能采用參觀法教學，不僅可以激發學生的學習興趣，還可以加深學生對所學知識的了解和掌握。教學中我們組織學生到生產車間去參觀學習各類數控銑床和加工中心，這樣學生能較好的掌握這部分的內容。這種教學方法的優點是學生能夠比較直觀又深刻的掌握新知識，學習興趣濃，有利于提高教學效果。缺點是，教學場地在校外較難組織學生學習，難于找到合適的教學場地。
實習法 實習法是學生在教師指導下，利用一定實習場所，參加一定實習工作，以掌握一定的技能和有關的直接知識，或驗證間接知識，綜合運用所學知識的一種教學方法。中職學生學習理論知識能力較弱，動手實踐能力較強，教師可以因材施教，采用實習法教學，這樣不僅可以讓學生發揮自己的特長，也可以增強他們學習的信心，同時也是檢驗他們學習效果的一種方法?！稊悼劂姶布庸すに嚺c編程操作》中的實訓篇實踐性很強，教師在講授這部分內容時，采用實習法無疑是最好的選擇。
本課程教學新方法運用的建議
多媒體教學法 多媒體教學是一種現代的教學手段，它是利用文字、實物、圖像、聲音等多媒體向學生傳遞信息，而多媒體教學法則是以各種電教媒體如計算機、電視、錄像、投影、幻燈片等位標志的一種教學方法?！稊悼劂姶布庸すに嚺c編程操作》課程有很多抽象的知識點，比如說銑床（加工中心）的組成和分類類、編程指令的動作、零件的加工過程等，在教學過程中可利用多媒體技術，通過屏幕將它們生動的展現在學生面前，增強學生的感性認識，化解教學難點，縮短學生認知過程。還可以利用多媒體屏幕將繁瑣的板書內容投影出來，加大課堂的信息量，有利于提高課堂節奏和教學效率，從而提高課程的教學質量。
仿真教學法 數控銑床仿真軟件是一種可以在計算機上進行虛擬操作的一種軟件。由于數控銑床（加工中心）機床的價格比較昂貴，很多中職學校設備數量不足，學生沒有相應的機床實習，實操內容無法學習。如果學校仿真軟件，教師可用仿真軟件進行教學，學生可以在計算機上進行操作練習。這種教學方法不但可以解決教學設備不足問題，還可以激發學生的學習興趣，提高教學效果。
總而言之，在課堂的教學中，教師選擇教學方法都應遵循“教學有法、教無定法、貴在得法”的原則。不論何種教學方法都有其自身的優勢，同樣也有其弊端。本文通過教學方法的改革使《數控銑床加工工藝與編程操作》的教學能更加理論聯系實際，學生在學習該課程時能夠將所學的知識應用于實際的數控加工，加強應用能力的培養，為今后的就業與發展做好充分的準備。
參考文獻：
中圖分類號：G4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）25-0064-02
Abstract：Through the exploration of college students' ability training methods and innovation，let the students greatly improve the learning ability，and make the students master the knowledge and develop their own ability in view of the CNC programming course in limited time.This paper introduce the G71，G7O instruction programming teaching method and provide a theoretical basis to train urgent need high-end professional and technical personnel for modern manufacturing industry at the present stage.
Key words：ability training；methods；G70；G71
一、前言
隨著近幾年我國機械制造業的迅猛發展，大量企業急需理論性強、實踐性強的高端專業技術人才，高等學校機械類專業教學質量直接影響到我國機械制造業的人才質量?！稊悼鼐幊獭氛n程是培養機械制造類高端技術人才的必備課程之一，理論性強、實踐性強是這門課程的特點?，F階段，我國各高校機械制造類專業基本上都開設了這門課程，但是，授課效果不是很令人滿意，尤其是學生學習熱情不高，加之理論知識抽象，更讓學生不知道如何下手，最終導致理論與實踐脫節嚴重。因此，如何提高該門課程的教育教學質量，是每個同行不可回避的問題。筆者通過幾年的教學實踐，反復探索，不斷創新，總結出了一些教學經驗，供同仁參考。
二、大學生能力培養的途徑與創新
當今時代是知識經濟時代，科學技術日新月異，傳統教學方法已不能滿足日益發展的經濟對人才質量的需要。課堂教學是人才培養的起點，在課堂上，教師不僅要教給學生基礎理論知識和技能，更要在教學環節中培養和發展學生的自學能力和邏輯思維能力。使學生不斷更新知識的同時，具有分析問題、解決問題的能力，以便更好地適應經濟社會發展的客觀要求。
1.精心設計教學過程，充分調動學生思維的積極性。教學過程是教師引導學生向未知領域探索的過程，良好的教學過程能夠不斷地激發學生去思考，主動地獲取新知識。例如在《數控編程》中講解G70、G71指令時，先給學生留下懸念：如下圖所示復雜階梯軸的加工，請大家說說用前面學過的知識是如何完成零件加工的？
此時學生們七嘴八舌，提出了若干種解決方案，但是都很煩瑣，編出的程序很長，顯然這不利于快速發展的現代化大生產所需要的高速、高效與簡潔，而且程序越長越容易出錯，校對起來也很麻煩。等學生平靜之后，提出復雜階梯軸加工的新方案，也是本堂課即將學習的新內容，教學過程如下。
復雜階梯軸的加工若使用傳統編程加工方法，其工藝編程通常較為困難，最簡單、最簡潔的方法是使用復合固定循環指令來編程加工。零件的加工是按照從粗加工到精加工的過程來完成的，使用G71、G70等復合固定循環指令的功能來編程和加工，在CNC車床上只要在程序中將零件的輪廓描述清楚之后，便可以完成零件從粗加工到精加工的工藝過程，大大降低了編程難度，簡化工裝及工藝，降低了生產運營成本，這就是為什么G71、G70指令在零件加工過程總是得到越來越多用戶青睞的原因。目前復合固定循環指令有幾個，其中G71外圓粗車循環和G70精加工循環就是數控車床上兩種經常使用的復合固定循環，如零件圓柱面切削量大，那就需要若干次走刀才能完成零件的加工，此時，G71、G70復合固定循環指令的功能便得到發揮；如零件圓柱面不僅切削量大而且形狀復雜，使用G71、G70復合固定循環指令能夠解決其他指令不能解決的問題。
告訴學生，只知道復合固定循環指令的優點遠遠不夠，還應該知道如何運用它們來解決實際問題，此時學生的胃口被吊上來了，現在就可以介紹G71、G70復合固定循環指令的基本格式：
G71 U（d） R（e）
G71 P（ns） Q（nf） U（u） W（w） F（f） S（s） T（t）
G70 P（ns） Q（nf） F（f） S（s） T（t）
在G71格式中只要定義清楚零件輪廓，然后在G70一行中補充上零件輪廓加工的程序編號，就可以對零件連續進行從粗加工到精加工的全部加工過程，從而使問題簡化，提高工作效率。
2.營造質疑氣氛，由表及里，引導學生深入挖掘知識內部核心思想。營造一個積極向上的質疑教學氣氛，不論對教師還是對學生都有益處，古人說：“學起于思，思源于疑?！?。實踐證明，質疑是影響學生學習效果的一個重要因素，它對學習有雙重作用。健康良好的質疑能增強學習效果，而消極不健康的質疑則能削弱學習效果。學生有了疑問才會進一步思考問題，才能有所發現，有所創造。教師如果下功夫提煉，就可以將教材內容加工成一個個環環相扣的問題鏈，巧妙設疑，制造懸念。講完G71、G70的基本格式后，可以給學生留下懸念：“僅僅掌握基本格式，就能對G71、G70運用自如嗎？”此時，學生會對這一說法持懷疑態度，那再好不過了，學生的好奇心得到滿足，以深入剖析G71、G7O指令為例來探索大學生能力培養的途徑與創新。
G71、G70復合固定循環指令解決問題的能力毋庸置疑，但有幾個細節問題如果使用不當，機床就會報警，致使零件無法正常加工甚至走刀軌跡產生偏差，最終導致零件報廢，給企業帶來不必要的損失。提前把產生的不良后果告訴學生，使他們的心情一下子緊張起來，調動他們想繼續探索事物本質的欲望，避免學生對學習專業技術知識感到枯燥乏味，被動地接受知識，進而形成了一種負擔，致使學習效果大大降低。下面就G71、G7O指令來說明在使用中應注意的一些問題。（1）為了避免重復執行ns-nf程序內容，G71后面要緊跟ns-nf程序內容，否則會出現死循環。（2）在G71程序行中，ns-nf部分是用來定義粗車輪廓的，而本身并未被執行，只有在執行G70程序行時，ns-nf程序段才真正被執行。（3）在執行G71程序時，程序段中的F、S、T起作用，而ns-nf程序段中的F、S、T不起作用，只有G70被執行時，ns-nf程序段中的F、S、T才起作用。（4）由于市面上使用的數控系統中ns有兩種編寫模式，一種是不含Z（W）的GO0、GO1；另一種是X（U）、Z（W）可以同時出現。具體用哪一種，要根據所使用的數控系統操作說明書來定。（5）一般情況下，ns-nf部分輪廓應遵循X、Z坐標的單調遞增或單調遞減規律。（6）不允許在ns-nf程序段中出現G90、G94、G71、G72編寫的循環程序，也不允許出現G32、G92編寫的螺紋切削加工程序和M98、M99相關的子程序。（7）有一些數控系統允許在ns-nf程序段中使用G40、G41、G42，也有一些數控系統只允許在G71程序段前使用G40、G41、G42，否則數控機床會報警。不過要注意，無論哪種數控系統，G40、G41、G42在執行G71時是不起作用的，而在執行G70精加工循環時才會起作用。（8）如果在G71循環過程中，改自動移動刀具為手動移動刀具后，勿必使刀具返回到手動之前的初始位置，否則重新執行G71循環時，刀具的運行軌跡會出現偏差而導致工件報廢。（9）G71循環指令在錄入方式條件下是不起作用的。（10）如果同一程序中需要重復執行循環指令G71、G70時，不能使用相同的程序號。（11）執行G70指令時，刀具必須返回到G71走刀路線的起點位置，不然刀具軌跡會產生偏差，從而導致工件報廢。（12）在G71一行中若把u寫為-u時就可以加工階梯內孔。
三、課后認真歸納，及時輔導答疑
每一堂課上完后，都要進行歸納，及時輔導、及時發現問題，對概念不清、易混易出錯的地方，下次上課之前先花幾分鐘時間進行分析講解。經過反復的實踐，這種教學方法易于使學生接受新知識，而且對鞏固已學知識也有益處。
四、結語
創新教育注重發掘學生的創造潛能和主體精神，徹底擺脫傳統教育思想，樹立學生的學習意識，最大限度地發揮學生的積極性、主動性和創造性。它是當今時代精神的體現，是目前高等教育的主要目標。在專業課教學活動中把學生從“要我學”轉變為“我要學”的教學風格，使課堂生動活潑，是當前專業課教學的發展趨勢。因此，要使教育水平上一個臺階，教師應該有足夠的責任心去大膽探索，培養學生愛學習、愛思考的好習慣，不斷強化教學水平，促進高等教育的健康發展，高質量地培養出社會所需要的高端技能人才。
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