浅谈数控车床编程与操作的技巧
宣城市机械电子工程学校 芮玉琴
【内容摘要】随着我国经济和现代加工制造技术的飞速发展，社会及企业对技能型人才提出了更新、更高的要求，数控专业已成为企业的排头兵。快速培养数控车加工专业学生的方法，巧编程，巧操作，巧总结。
【关键字】分析图纸 描点 列出各拐点的X和Z的值 确定刀具所走轨迹使用的指令 写程序 操作 总结
随着我国经济和现代加工制造技术的飞速发展，社会及企业对技能型人才提出了更新、更高的要求，数控专业已成为企业的排头兵。笔者从事数控车教学也8年，下面结合教学实际，围绕如何快速培养数控车加工专业的学生谈几点浅显的体会：
一、编程
在数控车床上加工零件，编写程序是关键，无论是什么系统的数控车床编程的过程可以简化为以下几步：
1、分析图纸
拿到一张零件图纸后，首先应对零件图纸进行分析，主要是尺寸的大小、技术要求、零件的材料等，结合以上要求，选择合适的刀具，确定加工工艺过程。再者根据所给的尺寸、刀具参数、合理的选择切削用量，如（主轴转速、刀具进给量、切削深度）。
2、描点：（拐点）在图纸上描出车削外圆的每一个拐点。如下图所示：
要加工上图中的零件，刀具所经过的轨迹要过图中所标的10个拐点，所以只要写出这些点的坐标就好。通常数控车床的坐标系z轴与车床主轴轴线平行，如上图所示。X轴与z轴垂直，远离工件方向为正方向。一般编程时，通常将工件的右端面中心作为工件坐标系原点。
3、列出各拐点的X和Z的值
在编程时有直径编程和半径编程两种，对于初学者来说，先选用直径编程和绝对坐标编程，其中各拐点的X值，其实就是该点在工件坐标系中代表该点的直径，如上图的2点，2点的直径为φ20，那么2点的X值写成X20。Z值为该点到工件坐标系中X轴的垂直距离，有征服之分，在原点左边为负，右边为正，2点的Z坐标为Z-1。
4、确定刀具所走轨迹使用的指令，直线插补为G01，圆弧为G02、G03。针对上图零件。
5、写程序的公式(以FANUC车床为列)：
前段程序
O001；程序名
N20 G99；(刀具进给方式)
N30 M03 S500； 主轴正转；
N40 T0101；换回基准刀
N50 G00 X__ Z __ ；刀具定点
N60 G71 U2 R1；确定进刀和退刀
N70 G71 P( *) Q(#) U0.3 W0 F80；加工起点和终点；精加工余量
中段部分
各小组根据加工图样的要求，选择加工工艺，编写程序的中间部分。结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式，逐段编写零件加工程序单。
如上图零件所示：
N(80=*) G00 X18；
N90 G01 Z0 F0.1；(1点--2点)
N100 …………；（2点--3点）
N110 …………；(3点--4点)
N120 …………；(4点--5点)
N130 …………；(5点--6点)
N140 …………；(6点--7点)
N150 …………；(7点--8点)
N160 …………；(8点--9点)
N(170=#) …………；(9点--10点)
后段部分
N180 G00 X100 Z100 ；把刀具快速移动到回到程序的起点
N190 M05 T ；主轴停止，换回基准刀
N200 M30 ；程序结束，光标回到程序开始位置，为下一件加工做准备。
二、两步式巩固教学法
（1）教师编程
“师者，传道，授业，解惑也。”初学编程，学生都觉得困难。因此，我首先利用仿真软件演示本节课的教学任务，提高学生的学习兴趣。然后在黑板与学生一起学习指令的意义，一起编程编，从简单的外圆、端面和台阶的车削开始，采用三段式的编程法，示范给学生，让学生不断练习，熟悉编程步骤，最后让部分学生上黑板编，大家一起对整个编程进行评价，享受整个编程的幸福感。为上机操作做好充分的准备。
（2）学生编程
学生在数控模拟仿真机床上，根据图纸和加工工艺，自己独立思考，以作业形式独立完成整个编程内容。把程序录入到仿真机床里，然后采用单段运行调试程序，来检查机床动作与刀具运动轨迹是否正确，或检查图形显示运行轨迹是否正确。让学生在操作中，不断发现问题，分析问题，解决问题，体验成就感，激发学习编程的积极性。
三、操作
1、安全教育
严谨规范的管理，才能培养出训练有素的企业欢迎的人才。纪律是上好实习课的关键，只有良好的纪律，才能保证实习课的顺利进行。所以从每节课起，大讲特讲生产安全案例，让学生体验到生产过程中的危机感。笔者提出安全口号：听从指挥、保证安全、学好技术、服务社会。使每一个学生在实习中一定要按数车安全操作规程去做，把安全放在第一位，只有这样才能避免事故的发生，保证生产实习课的顺利进行。
2、小组合作
欠发达地区的中职校，受学校现有教学条件限制，很难提供足够的数控机床进行实习教学。如笔者所在学校现有数控车床5台，以一个班30名学生计算，无法满足所有人同时进行操作的需要。因此只能采取小班教学制，首先全班同学在一起学习本节实习任务，对任务的加工工艺进行分析，编程，将班级中学习较好的15个人组成一组，由我组织进行数控车床编程与加工操作，另一组15人由另一位教师在仿真室带学生在仿真机上模拟编程。再者将在数控实训室的15人分5组，3人一组，然后每隔一段时间进行轮换操作，从而充分利用了各种资源的合理搭配，增加学生的实践时间，使数控编程和车床操作能力都得到了增强。解决了机床少，学生实习时间不足的问题。项目实施分成四组，每个小组都有一名组长，按照企业的实际工作流程，将每一个学习任务的教学内容细化到每一个人，充分调动了学生的积极性和主动性和处理问题的能力。
3、“师傅带徒弟”
由我根据学生的学习情况和操作能力进行分组，一般3-4人一组，由我选出操作能力强的同学作为组长，先教会他们，让他们体验到了成功的喜悦，不断激励这部分学生勤学苦练的上进心。再让他们教后进生，由于他们之间没有多少隔阂，后进生通过优生的行动帮助、行为激励，也跃跃欲试，久而久之。克服了学习中无目的、情绪不稳定、学习意志不坚定和依赖性强等缺点。
4、“五勤”教学法
由于实习的学生人数较多，机床工位也较多，这就要求实习指导教师在实习指导过程中要做好“五勤”。
⑴腿勤。在实习过程中实习指导教师要不停的在各机床间走动，只有走到学生操作机床面前，你才能发现学生在实习中存在的问题，并指导学生解决问题。
⑵眼勤。实习指导教师在实习过程中要注意力集中，眼观八方，找出学生操作过程中的问题，还要注意检查学生的程序是否正确，及时纠正。只有在程序正确的前提下才能循环启动程序自动加工。
⑶脑勤。实习指导教师要勤于动脑，要考虑如何指导学生，如何帮助学生解决问题。要根据每位学生的特点和操作技能的差异，具体分析，用不同的讲解方法，使不同基础的学生更容易理解教师所讲的方法。对于学生使用不同的加工工艺编写出的不同加工程序，教师要逐一详细分析不同的工艺对工件精度的影响。使学生能正确理解正确的加工工艺的重要性。
⑷嘴勤。学生的操作训练，是在实习指导教师讲解、分析、示范完以后进行的。有的学生在教师讲解时没有认真听，或忽视了部分重点的地方，以至于在自己操作中没有很好的掌握。实习指导教师要在指导中，对发现的问题要不厌其烦的讲清、讲透，让每一位学生正确掌握本实训课题的内容。
⑸手勤。实习指导教师的双手必须是要勤劳的，在实习过程中是不能插在口袋里。对发现的问题要亲自去做示范，对学生的程序要一页页翻过去地查找问题。
通过五勤，可以使实习指导教师及时掌握每一个学生的练习情况，对本课题的掌握情况，发现出共性的问题，在总结时做出点评。并在下次其它班级做本课题实习时着重强调容易出错的地方。
四、巧总结
1、总结课后集中反馈，让学生找出实习操作中遇到的问题，如学生各组中均没能解决时，便和学生一起共同解决。实习完成后每个同学写出实习报告，总结自己在操作过程中的体会和经验教训。将平时所遇到的问题、失误和学习要点记录下来，这种积累的过程就是水平不断提高的过程。通过这种形式的实习，进一步提高了学生操作水平，同时培养了学生的独立工作能力以及团结互助精神。
2、学生加工完毕后，由教师带领各小组长进行项目检查验收，相当于企业的产品质量检查，并按项目要求及标准给予评分。
