本文是编辑给大伙儿整编的数控车床零基础教学优秀6篇，希望可以帮助到有需要的朋友。
关键词：1553B总线；多路传输总线接口；总线控制器；远程终端；总线监控器
中图分类号：TN929文献标识码：B
文章编号：1004-373X(2009)05-057-03
ACE-MBI Design Meet to Avionics Communication System Requirement
XIE Chong1,WANG Qifeng2,DANG Chunbo3
(1.PLA Military Representative Office in 631 Institute,Xi′an,710068,China;2.Aeronautical Computing Technique Research Institute,Xi′an,710068,China;
3.PLA Military Representative Office in Xi′an Aircraft Industry Company,Xi′an,710089,China)
Abstract：Multi-channel Transmission Bus Communication Interface (MBI) is the foundation of avionics system.Any subsystem of avionics system entered 1553B communication system must by MBI the most critical device of MBI is 1553 B protocol chip.In this paper,the composition and functions of the advanced 1553B protocol chip BU-61586 and the new MBI design plan with this chip which compatible with the UT-MBI used in the models task are introduced.This solution has changed the situation that rely on foreign components too much.It has been extensively used recently.
Keywords：1553B bus;multiplex transmission bus interface;bus controller;remote terminal;bus monitor
0 引 言
航空电子系统是航空电子物理设备通过1553B双余度总线综合成一个分布式通信系统。现代航空电子系统中，各个独立的航空电子分系统都是由计算机来完成数据的采集、计算、处理和通信的。总线通信是各分系统之间交换信息、协调一致、实现容错的基础，每一分系统都必须具有1553B多路传输总线通信接口(MBI)才能完成分布式通信任务，可见MBI在航空电子系统中的重要作用。为保证任务需求，扩大芯片来源，在国内尚不具备1553B协议芯片生产能力的情况下，为保证MBI的生产，及时提供给各分系统，最有效的途径之一就是采用多种1553B协议芯片，设计出与UT-MBI具有兼容性的MBI模块。美国DDC公司上世纪90年代推出了ACE(Advance Communication Engine)系列总线通信接口芯片BU-65170，BU-61580，BU-61590和BU-65620等，其中BU-61586芯片从供货渠道、芯片质量上有所保证，可以作为新MBI(ACE-MBI)设计采用的芯片。
1 高集成度ACE芯片BU-61586
1.1 功能概述
BU-61586具有BC/RT/MT三种功能，具有灵活的处理器/存储器接口，12 KB内部RAM,可扩展访问64K×16 b的外部RAM,内部集成了双通道收发器。通过软件编程可任意选择BC,RT或MT功能。除了能完全实现MIL-STD-1553B标准所规定的消息传输外，还具有较强的消息管理功能。在BC方式下，具有自动重试、可编程的消息间隔、消息帧自动重复执行和可编程的响应超时时间。在RT方式下，具有可编程设置命令非法，具有单缓冲、双缓冲和循环缓冲三种缓冲方式下，可编程设置命令非法，可对不同的子地址设置忙位。在MT方式下，可监视字，消息和RT。
1.2 ACE芯片系统结构
ACE作为主机和1553B总线之间的接口芯片，提供了处理器的接口和与1553B总线的接口。该芯片作为高级的通信接口芯片，具有双通道收发器协议处理部件、存储器管理部件、处理器接口逻辑、12 KB的可选存储部件等。ACE与双余度1553B总线连接时非常简单，采用变压器耦合方式时只须直接与变压器相接即可与1553B接口，其结构如图1所示。
2 与UT-MBI兼容的ACE-MBI设计
2.1 ACE-MBI硬件设计
按照航电系统五层通信协议(即物理层、数据链路层、传输层、驱动层、应用层)规定和设计要求，ACE-MBI对UT-MBI在驱动层和应用层上具有兼容性，而物理层和数据链路层由1553B协议芯片硬件实现，因此ACE-MBI与UT-MBI的主要区别在传输层。
ACE-MBI和UT-MBI具有基本相同的结构框图，其结构框图如图2所示。
MBI硬件按其功能特性可划分为三部分：前端区、可编程控制器、后端区。
2.2 前端区
前端区是MBI与1553B总线介质的接口区，由1553B协议处理器和隔离变压器组成，主要完成数据的串/并、并/串格式转换及发送和接收工作，同时对接收数据进行最基本的错误检测和处理。
2.3 后端区
后端区为MBI与主机之间的接口区。其主体为8 KB的双口存储器(左口)和I/O口，它是MBI传输软件与主机应用软件进行数据交换和MBI中断处理的媒介体。双口存储器空间按用途可分为数据区和控制区。
后端区由数据和地址缓冲器、GAL芯片和FPGA实现，包括以下三部分：
(1) 双口存储器地址译码电路；
(2) 中断生成电路；
(3) I/O访问、软复位产生电路。
ACE-MBI与UT-MBI在后端区设计相同。
2.4 可编程控制器
可编程控制器包括以下组件：
(1) 微处理器；
(2) 8 KB RAM,8 KB EPROM；
(3) 可编程时钟(RTC,DT)；
(4) 双口存储器(右口)；
(5) RS 232接口。
可编程控制器主要承担传输层任务，是传输软件的载体，是MBI各功能组件的控制管理中心，其任务是按照已定操作程序及来自主机的命令和数据对MBI实施控制。ACE-MBI和UT-MBI的区别硬件上就在可编程控制器的实现上。
UT-MBI的可编程控制器采用伪双口方式，微处理器通过UT1553B访问双口存储器，UT1553B通过DMA方式访问双口存储器。由于UT内部无RAM,其控制区和数据缓冲区均在双口存储器内。
在ACE-MBI可编程控制器设计中，根据ACE芯片的6种接口方式，有3种可行的接口方式可供选择，即16位透明方式、16位DMA方式和带有外部逻辑以减少微处理器访问双口存储器时间的16位DMA方式。采用三种接口方式的可编程控制器结构框图如图3~图5所示。
RAM时间的16位DAM方式
由于设计要求ACE-MBI在替换UT-MBI时，在驱动层、应用层是透明的，保证UT-MBI原双口格式划分不能改变，但是ACE芯片的控制方式、格式与UT1553B完全不同，那么ACE芯片的控制区只能放在其内部RAM中，这样双口存储器中控制区格式不需修改。
在以上三种接口方式下，ACE芯片数据缓冲区即可放在其内部RAM,也可放在双口RAM中。若将数据缓冲区放在芯片内部，传输软件将担负数据从内部缓冲区向双口的搬家工作，从而降低了工作效率。所以采用将ACE芯片数据缓冲区按UT数据缓冲区格式进行编排，放在双口存储器数据缓冲区内的方式，传输软件仅实现控制信息、总线表、通信表的格式转换和传递，这样就保证了双口存储器中数据缓冲区和控制区的格式不变，原UT-MBI的驱动软件、应用软件就可以直接在ACE-MBI上使用。
以上三种接口方式中，通过可编程控制器结构框图可以看出，16位透明方式需增加数据线、地址线隔离，增加了硬件设计难度和芯片使用数量，降低了MBI的可靠性，不宜采用。后两种16位DMA方式中，16位DMA方式硬件设计类似于UT-MBI的伪双口方式，但这种方式下访问双口存储器的时间较之于带有外部逻辑的16位DMA方式时间较长，带有外部逻辑的16位DMA方式只需增加部分组合逻辑，即可实现。通过减少微处理器访问双口存储器时间可提高传输软件效率，因此带有外部逻辑，以减少微处理器访问双口存储器时间的16位DMA方式应作为首选方案。
3 ACE-MBI通信软件
由于应用层与特定的子系统相关，数据链路层和物理层由硬件实现，所以ACE-MBI通信软件实现驱动层和传输层的功能。
3.1 通信软件结构
通信软件的层次结构及其关系如图6所示。
3.2 驱动软件
驱动软件是实现ACE-MBI上传输软件与主机应用软件间的软件接口，是实现通信控制与数据传输的专用软件。它可以提供各类总线消息数据的读写支持，实现对ACE-MBI内部程序的调用，对计时器的控制及处理。驱动软件的另一主要功能是对主机接收到的ACE-MBI的中断信号进行中断原因分析，并调用系统通信控制(SCC)或局部通信控制(LCC)中断服务程序。
驱动软件按其功能可分为MBI控制、系统控制、计时器控制、消息控制和MBI中断服务。驱动软件驻留于主机中。
ACE-MBI与UT-MBI驱动软件相同。
3.3 传输软件
传输软件控制航空电子系统多路传输数据总线上的数据传输，它在主机的控制下能够完成通信系统的传输层协议，实现故障检测与处理、双余度总线的管理与切换、实时时钟RTC的同步、控制信息、总线表、通信表的格式转换。传输软件包括通信表、总线表和控制程序几部分。
通信表主要用于定义出入BC或RT各类消息的物理名、逻辑名、终端子地址、消息功能及其总线属性等相关信息之间的对应关系。
总线表(BC专用)用于管理和组织执行位于总线通信过程中有效终端RT间的数据传输，包括优化总线指令表及一些相关信息。
控制程序是在MBI的正常操作过程中可由MBI内的微处理器独立执行的程序。
ACE-MBI的传输软件比UT-MBI的传输软件多一项任务，即进行控制信息、总线表、通信表
的格式转换和传递。
4 结 语
目前，按照要求设计的ACE-MBI已完成生产，并通过了航空电子系统测试平台的验收测试。验收结果证明，其完全可作为UT-MBI的替换产品。在新任务中，ACE-MBI得到了推广应用，替换方案的实现扩大了芯片来源，保障了产品生产任务的完成。
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[关键词]技校数控加工基础课程教学
中图分类号：U421 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0222-01
《数控加工基础》是数控机床加工技术的基础课程。课程的主要任务是使数控加工专业的学生具备一定的数控加工基础知识，对数控机床有全面的认识，对数控加工工艺有一定的了解，掌握一定的数控机床编程基础；能对一些简单零件进行工艺分析和编程；引导学生学习自动编程，了解数控加工的新技术，会对数控机床进行简单的操作和日常维护，为今后进一步学习相关专业知识打下良好基础。
由于本课程内容范围广，对于大部分技工学校的学生来说，要全部学好有一定的难度，本人通过运用多样化的教学方法和教学手段，引起学生对本门课程产生浓厚兴趣，使学生更好的掌握知识。以下是本人多年从事该课程教学做出的一些教学探究。
1 合理利用实训车间
本课程的《数控机床基础知识》和《数控机床的操作与维护》两部分内容可以合理利用实训条件，在实训车间进行教学。
首先，学生可以对数控机床的基础知识有感官的认识。以数控车床介绍为例，以车间的数控设备作为教具，介绍数控车床的基本组成，各组成部分的功用，数控车床坐标系的方向确定，数控车床加工的内容（车间的陈列架摆放已加工的零件），学生通过视觉感官认识，对数控车床的基础知识有一个整体的印象。同时可用比较的方法介绍其它数控机床的基础知识，这样可以使学生对各类数控机床有相对全面的认识。
其次，学生可以即时熟悉数控机床的面板操作。以FANUC系统的数控车床为例，可以在车床的面板上进行讲解各功能键的作用。由于该系统带有图形模拟功能，输入程序后，可以调用图形模拟显示功能和操作面板上的空运行及锁住功能，对刀之前，详细地观察主轴转速，刀具的运动轨迹，刀具号的选择，通过位置坐标的显示来检查刀具与工件是否会出现碰撞和模拟出来的图形是否和零件图纸一致。通过现场操作，学生可以进一步熟悉数控车床面板各功能键的作用。
同时，学生可以熟悉数控机床的日常维护。数控机床进行日常维护和保养内容的讲解时，可以对现有的机床维护操作示范给学生看，并对每个日常维护和保养的细节进行详细的讲解。
合理利用实训车间进行教学，提供给学生动手操作的条件，使学生有感官的认识，从而对本门课产生浓厚的学习兴趣。
2 分组讨论课堂教学内容
对于《数控加工工艺设计》内容的教学时可以分组讨论课堂教学内容。具体教学过程如下：首先，详细讲解零件图的数控加工工艺分析过程，并举例说明；然后给出一组轮廓相似尺寸不一的零件图，将学生分成几个小组，再要求各组分别进行讨论零件图的数控加工工艺过程，每组一张零件图，给定时间讨论工艺内容（包括工序划分，最佳路线选择等等），由每组推荐一位同学进行总陈述，到讲台当小老师进行讲解，最后根据学生讲解的情况进行必要的分析和补充。
此法可以使学生对自己所作答的情况有所了解，发现自己的不足，并及时得到纠正。这样即可以满足学生自我表现的愿望，形成互动学习，引导学生积极投入讨论中，增加学生学习的欲望，同时使学生对所学内容加深了印象，不再犯同样的错误。
3 运用学生间的帮带学习
在《数控车床简单编程》和《数控铣床、加工中心的简单编程》的教学过程中，运用学生之间的帮带学习可以起到良好的作用。
在学习编程的过程中，由于学生的领悟力存在一定的差异，有的学生接受能力较强，对于编程所需的基本指令能够较快的理解，故而能较快的对简单的零件进行编程，有的学生接受能力较差，为了使全班同学都能尽量同步学好，采用同学之间的帮带作用，让学得快的同学尽力帮助学得慢的同学，从而达到较为良好的学习效果，也可以促进同学之间的交流。
4 应用宇龙仿真软件进行教学
为了使学生对所学的编程知识能有更深的印象，编程部分的课程可以借助宇龙仿真软件辅助讲解。应用宇龙仿真软件，学生可以模拟机床编程操作，从而熟悉仿真机床的操作面板，能建立工件坐标系的方法，能选择刀具几何角度、设置刀偏及刀补。同时，通过数控仿真软件进行程序录入，对刀，仿真加工出零件，并检测所加工的工件的各部位尺寸，验证所编的数控程序的正确性，加深学生对编程知识的理解。
由于仿真操作过程与实际操作过程基本一致，如果通过仿真软件的检验得到已经正确程序，到车间实训时就可以大大提高效率，减少设备的占用时间，而且由于所加工零件的程序已在仿真软件模拟加工过，所以可以极大的降低出错率；这样可以做到有限的设备，最大的容纳度，使所有学生都能得到较好的训练效果。
此外，由于本校没有数控铣床和加工中心等机械设备，所以针对数控铣床和加工中心的零件编程加工，也可以在仿真软件上进行。利用仿真软件给学生讲解数控铣床和加工中心机床的操作过程，由学生把写好的程序输入软件进行仿真加工，从而学生对数控铣床和加工中心的操作有一定的认识。
5 利用多媒体技术
由于本校没有电火花线切割和电火花成形加工设备，而宇龙仿真软件也无法实现，为了使学生对电火花加工有一定的了解，此部分的内容可以利用教材所配套的光盘在多媒体教室进行教学。光盘中录有电火花线切割和电火花成形加工的加工过程短片，利用光盘中的短片进行理论知识的讲解，学生对本章内容能有较为深刻的印象。
6 应用CAXA软件
在现代化生产中，自动编程在数控机床的使用中发挥着很大的作用，所以有必要让学生了解自动编程。自动编程所使用的软件主要有、MasterCAM，PRO/E、UG等软件，MasterCAM、PRO/E和UG主要是三维造型及编程，对于中级数控专业的同学来说，学会有一定的困难，CAXA软件主要是二维造型及自动生成程序，相对易于接受，在本课程内主要介绍CAXA数控车自动编程。
应用CAXA软件进行自动编程时，首先应先进行零件造型；接着，进行加工工艺分析，工序划分，选择合适的刀具，设置相应的切削参数，确定加工路线和刀具轨迹；然后就可以自动生成程序，并可以自动进行轨迹仿真，观察刀具走刀路线及是否存在干涉及过切现象，完成模拟加工；最后，为适应本校数控机床的要求，对部分程序适当修改，从而得到满足实际机床加工的程序。
利用CAXA数控车软件自动编程得到的非圆曲线比用手工宏程序编程得到的轮廓表面好，零件加工精度更高，加工质量更好，而且可以避免复杂的数学计算，降低出错率，提高零件的加工效率。
为了学生能及时掌握所学的知识，本课程还配套有一本练习册。每讲完一个章节时，要求学生独立完成练习册作业，并进行讲评，从而达到较为良好的辅助效果，使学生能够及时回顾所学的内容，扎实掌握所学内容。
7 结束语
通过各种教学方法和教学手段的交替应用，充分调动学生学习的积极性和主动性，取得了良好的教学效果。当然，对于数控加工基础课程的教学还有很多方法值得我们去探究，作为技工教育工作者，既要不断的钻研学术，也要在实际教学中灵活应用，从而使理论与实践紧密结合，达到良好的教学效果。
参考文献
[关键词] 可编程控制器 原理特性 主要应用
一、可编程控制的实现控制的原理特性
1.可编程控制器实现控制的要点
入出信息变换、可靠物理实现，可以说是可编程控制器实现控制的两个基本要点。可编程控制器程序既有生产厂家的系统程序（不可更改），又有用户自行开发的应用（用户）程序。系统程序提供运行平台，同时，还为可编程控制器程序可靠运行及信号与信息转换进行必要的公共处理。用户程序由用户按控制要求设计。什么样的控制要求，就应有什么样的用户程序。可靠物理实现主要靠输人（INPUT）及输出（OUTPUT）电路。可编程控制器的I/O电路，都是专门设计的。输入电路要对输入信号进行滤波，以去掉高频干扰。而且与内部计算机电路在电上是隔离的，靠光耦元件建立联系。输出电路内外也是电隔离的，靠光耦元件或输出继电器建立联系。输出电路还要进行功率放大，以足以带动一般的工业控制元器件，如电磁阀、接触器等等。由于可编程控制器有强大的指令系统，编写出满足这个要求的程序是完全可能的，而且也是较为容易的。
2.实现控制过程
简单地说，可编程控制器实现控制的过程一般是：
输入刷新――再运行用户程序――再输出刷新――再输入刷新――再运行用户程序――再输出刷新……永不停止地循环反复地进行着。
为此，可编程控制器的工作速度要快。速度快、执行指令时间短，是可编程控制器实现控制的基础。事实上，它的速度是很快的，执行一条指令，多的几微秒、几十微秒，少的才零点几，或零点零几微秒。而且这个速度还在不断提高中。
3.可编程控制器实现控制的方式
用这种不断地重复运行程序实现控制称扫描方式。是用计算机进行实时控制的一种方式。此外，计算机用于控制还有中断方式。在中断方式下，需处理的控制先申请中断，被响应后正运行的程序停止运行，转而去处理中断工作（运行有关中断服务程序）。待处理完中断，又返回运行原来程序。哪个控制需要处理，哪个就去申请中断。哪个不需处理，将不被理睬。显然，中断方式与扫描方式是不同的。
二、可编程控制的应用
1.用于开关量控制
可编程控制器控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数，少的十几点、几十点，多的可到几百、几千，甚至几万点。由于它能联网，点数几乎不受限制，不管多少点都能控制。所控制的逻辑问题可以是多种多样的：组合的、时序的；即时的、延时的；不需计数的，需要计数的；固定顺序的，随机工作的；等等，都可进行。可编程控制器的硬件结构是可变的，软件程序是可编的，用于控制时，非常灵活。必要时，可编写多套，或多组程序，依需要调用。它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要。用可编程控制器进行开关量控制实例是很多的，冶金、机械、轻工、化工、纺织等等，几乎所有工业行业都需要用到它。目前，可编程控制器首用的目标，也是别的控制器无法与其比拟的，就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。
2.用于模拟量控制
模拟量，如电流、电压、温度、压力等等，它的大小是连续变化的。工业生产，特别是连续型生产过程，常要对这些物理量进行控制。作为一种工业控制电子装置，可编程控制器若不能对这些量进行控制，那是一大不足。为此，各可编程控制器厂家都在这方面进行大量的开发。目前，不仅大型、中型机可以进行模拟量控制，就是小型机，也能进行这样的控制。
可编程控制器进行模拟量控制，要配置有模拟量与数字量相互转换的A／D、D／A单元。它也是I/O单元，不过是特殊的I/O单元。用可编程控制器进行模拟量控制的好处是，在进行模拟量控制的同时，开关量也可控制。这个优点是别的控制器所不具备的，或控制的实现不如可编程控制器方便。
3.用于运动控制
实际的物理量，除了开关量、模拟量，还有运动控制。如机床部件的位移，常以数字量表示。运动控制，有效的办法是NC，即数字控制技术。这是50年代诞生于美国的基于计算机的控制技术。当今已很普及，并也很完善。目前，先进国家的金属切削机床，数控化的比率已超过40％～80％，有的甚至更高。可编程控制器也是基于计算机的技术，并日益完善。故它也完全可以用于数字量控制。
4.用于数据采集
随着可编程控制器技术的发展，其数据存储区越来越大。如德维森公司的可编程控制器，其数据存储区（DM区）可达到9999个字。这样庞大的数据存储区，可以存储大量数据。
数据采集可以用计数器，累计记录采集到的脉冲数，并定时地转存到DM区中去。数据采集也可用A/D单元，当模拟量转换成数字量后，再定时地转存到DM区中去。可编程控制器还可配置上小型打印机，定期把DM区的数据打出来。可编程控制器也可与计算机通讯，由计算机把DM区的数据读出，并由计算机再对这些数据作处理。这时，可编程控制器即成为计算机的数据终端。电力用户曾使用可编程控制器，用以实时记录用户用电情况，以实现不同用电时间、不同计价的收费办法，鼓励用户在用电低谷时多用电，达到合理用电与节约用电的目的。
5.用于信号监控
可编程控制器自检信号很多，内部器件也很多，多数使用者未充分发挥其作用。其实，完全可利用它进行可编程控制器自身工作的监控，或对控制对象进行监控。对一个复杂的控制系统，特别是自动控制系统，监控以至进一步能自诊断是非常必要的。它可减少系统的故障，出了故障也好查找，可提高累计平均无故障运行时间，降低故障修复时间，提高系统的可靠性。
6.用于联网、通讯
可编程控制器联网、通讯能力很强，不断有新的联网的结构推出。可编程控制器可与个人计算机相连接进行通讯，可用计算机参与编程及对可编程控制器进行控制的管理，使可编程控制器用起来更方便。为了充分发挥计算机的作用，可实行一台计算机控制与管理多台可编程控制器，多的可达32台。也可一台可编程控制器与两台或更多的计算机通讯，交换信息，以实现多地对可编程控制器控制系统的监控。可编程控制器与可编程控制器也可通讯。可一对一可编程控制器通讯。可几个可编程控制器通讯。可多到几十、几百。
总之，可编程控制器已广泛应用于工业生产的各个领域。从行业看，冶金、机械、化工、轻工、食品、建材等等，几乎没有不用到它的。不仅工业生产用它，一些非工业过程，如楼宇自动化、电梯控制也用到它。农业的大棚环境参数调控，水利灌溉也用到它。
参 考 文 献
关键词 数控车床实习模块教学
中图分类号：TG519.1-4；G712 文献标识码：A
随着计算机及控制技术的发展，数控加工设备在机械加工领域已广泛应用，其对复杂形状零件的加工能力、高加工精度及生产效率是普通机床无法比拟的，为让学生掌握数控加工设备，我校在机电工程学院全部专业金工实习中开设了数控车床加工实习，既为后续课程《数控技术》的学习打下良好的基础，同时也为学生学习其他数控设备操作起到入门的作用。数控车床实习研究的比较多的是中专、高职高专的教师，一般是从学生如何掌握操作车床的角度研究，一些高校也进行了这方面的研究，大多是从某一具体的问题进行研究探讨。本文就实习教学中出现的问题进行分析，提出改进措施，可提高本科生数控车床实习效果。
1实习内容及设备
数控车床实习是在学生操作过3天普通车床的基础上进行实习的，其实习内容主要有：正确开机、面板操作、试切对刀、简单指令、自动切削。设备为沈阳机床集团生产的CAK3665数控车床，控制系统为广州数控设备有限公司生产的GSK980TDb车床数控系统。
2数控车床实习现状及存在的问题
2.1实习兴趣不高
数控车床实习作为金工实习中车工实习的一部分，时间短，内容多，学生以前从没接触过数控设备，操作起来比普通设备难度大，另外在参加金工实习的所有专业中只有机械设计制造及自动化专业有《数控技术》后续课程，因此，学生学习兴趣不高，处于被动学习状态。
2.2量具不能正确读数
学生在试切对刀过程中，对所用卡尺不能正确读数，出现问题主要是单位搞错，往往读出的数据以厘米为单位，在刀补界面输数值时出错；有的学生根本不懂游标卡尺读数原理的，读数读错，由于学生们爱面子，不会读数也不问，导致数控车床实习失败。
2.3指导教师少
设备越复杂，学习操作时越困难，数控车床的操作学习远没有普通车床容易学习，尤其在学生学习对刀时，由于对对刀要求及原理的不理解，总是不能正确进行对刀，这时明显指导教师不够用。
3提高数控车床实习效果的措施
3.1利用现代网络技术，提高学生学习兴趣
对于农业院校的工科本科生来说，金工实习因种种原因，重视程度不够，尤其随着科学技术的发展及社会的需要，现代制造设备如数控设备及特种加工设备添加到了金工实习中来，由于该设备的动手实习操作需要一定的理论知识，加之学生在校学习往往就是以获得该课程的学分而学习，学生们学习兴趣不高，仅仅混个学分而已，不能像其它传统的金工实习工种那么认真。针对这种现象，借助于现代网络技术，以视频的形式介绍数控设备在现代机械制造业中的应用，以及学生在数控制造行业的就业前景；把数控车床实习内容按模块做成集声音、图像、动画及、文字为一体的-§ 多媒体课件，放到微信群中供学生学习使用。以此来弥补学生在数控车床实习操作前补充的理论知识不能完全掌握的现状，并解决了学生不爱向教师、其他同学请教的现实，给足学生面子，提高其学习兴趣。
3.2针对实习内容，分模块教学
根据金工实习教学大纲要求，数控车床独立操作应能达到：
（1）掌握数控车床的开启、系统开启、机床回零点、对刀等基本操作；
（2）能进行简单程序的输入、修改；
（3）能进行简单零件的数控编程及加工。
根据这一要求，将实习内容进行以下分块：
（1）数控车床的开启，包括打开设备电源和数控启动电源按钮；
（2）回机床零点；
（3）主轴旋转；
（4）试切法对刀；
（5）以普通车床上加工零件的零件为例，进行编程并进行指令的讲解，指令主要包括T、M03、S、G00、G01、F、M30这7个基本指令，学的快的学生可增加G02、G03、G32这3个指令，要求学生在听完教师讲解、演示之后，能对普通车上加工的零件进行编程、输入和自动切削加工，并能按教师的要求进行同类零件的加工。每一模块都做成多媒体课件，供学生听完讲解后能对着课件进行独立操作。
3.3根据实习设备，编写有针对的实习指导书
实习教材与理论教材有很大的不同，实习教材必须根据自己学校的实习设备、教学大纲进行编写，这样才能在实习过程中发挥作用，起到按步骤指导能够自学的作用。往往所购买的实习教材所依据的设备与本校所用设备不一样，只能起到参考的作用，而不能起到指导的作用，为此，在参阅设备说明书、依据教学大纲及指导教师多年指导学生的经验基础上编写了一本《数控车床实习教材―GSK980TDb系统操作与编程》指导书，来满足不同层次学生在实习过程中的需求。
3.4充分发挥学生团队互助作用
数控车床实习指导的特点就是学生开始入门时很难，每一步都得指导教师现场指导，教师不够用，为此数控车床实习中应发挥学生的团队精神一部分先学会然后再教其他学生，在教其他学生的过程中提高自己。其具体做法是先重点指导5名学生，让他们先学会数控车床操作所需要的基本技能，然后让他们每人负责指导一台数控车床上的实习学生，指导老师腾出时间巡视每台车床，发现问题及时解决，这样明显提高了指导效果，并培养了学生领导能力及团队协作能力。
3.5增加考核，提高学生掌握数控车床操作能力
前期数控车床实习一直没有特别强调考核，本着以学生为本，以不给学生压力、快乐学习的宗旨，本想让学生自由学习，掌握更多的知识，实践证明没有考核就没有认真学习的学生，包括理论课学习好的学生，为此增加考核，来提高学生掌握数控车床的操作能力，其具体做法是：出勤率（40%）+编程操作（30%）+答辩，也就是随机询问（30%），这样做首先是保证学生实习操作的时间，通过答辩，询问一些问题看学生理解的程度，不以最后结果即编程操作为唯一考核标准，目的是使学生真正掌握数控车床操作的基本要求。
4小结
数控车床实习是为学生了解现代制造技术，适应我国提升制造水平的要求而开设的金工实习的一个实习项目，只要坚持以学生为本，对学生进行全面严格的训练，必将对学生今后的学习、就业及工作产生积极的作用，同时也为我院实施的农业工程卓越工程师计划起到积极的推动作用，也符合中国2025制造计划的要求。
参考文献
[1] 梁焱。数控车床实习探讨[J].中山大学学报论丛，2002，22（5）：138-140
[2] 陈硕。在数控车床实习教学中激发学习的兴趣[J].中国机械，2014（23）：172-173.
关键词：数控机床；理实一体化；学生
中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）34-0225-02
一、课程概述
《数控机床编程与操作》课程是高职院校数控专业的一门核心课程，也是一门实践性较强的课程。该课程要求学生通过学习，掌握一定的编程知识及操作数控机床的能力。因高职学生对理论学习的兴趣一般都不高，先理论后实践的教学模式往往会造成学生在实践的时候什么也不会，使教学陷入困难的境地。《数控机床编程与操作》课程主要内容包括：数控机床基本知识、数控车床编程与操作、数控铣床编程与操作、加工中心编程与操作、数控线切割机床的编程与操作、自动编程软件的应用等。这些内容实践性强，需要将理论上所学的各种数控机床的编程及加工知识运用到实际的机床上去。这样才能让学生真正掌握正确合理的编程方法和机床的操作技能。
二、理实一体化教学基本理念
理实一体化教学法即理论实践一体化教学法。突破以往理论与实践相脱节的现象，教学环节相对集中。它强调充分发挥教师的主导作用，通过设定教学任务和教学目标，让师生双方边教、边学、边做，全程构建素质和技能培养框架，丰富课堂教学和实践教学环节，提高教学质量。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而理中有实，实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法。
三、合理选择教材
理实一体化教学要有与专业相配套的教材。传统的教材一般都强调理论的全面性和系统性，不能适应理实一体化教学的需要。理实一体化教材要摒弃传统的专业教学课程方案，根据教学目标和任务，将各个知识点分解实践训练任务，有计划地开展技能训练。在训练中让学生知其然。教师将学生实践中出现的问题，用专业理论知识来加以解释，使学生知其所以然，从而实现理论与实践的有机结合。《数控机床编程与操作》课程教材应根据高职院校对技术应用型人才的专业技术能力培养要求编写。在内容组织上，注意以社会需求为目标，以技术应用能力为主线，注重理论联系实际，并以够用为度；编程与应用部分应注重实用性、先进性和可操作性。
四、《数控机床编程与操作》课程理实一体化教学的实施
1.课堂讲授加仿真演示相结合。课堂上讲授数控机床的编程与操作，首先通过仿真软件将一台仿真机床展示在学生面前，让他们认识数控机床的基本结构和操作方法。在接下来的授课过程中会接触数控机床的编程，数控机床的程序由各种功能指令组成，一次讲解很难让学生理解指令的用法及编程规则，所以老师在讲授过程中可以通过数控机床仿真软件演示每一个指令的用法，这样不仅加深学生对编程指令的理解，同时也熟悉数控机床的基本操作。例如，数控车床的编程与操作这部分内容的学习，首先通过仿真软件让学生对数控车床的基本结构，操作方法及注意事项有感性的认识。接下来是数控车床编程的基本指令的学习，每个指令的学习又可以通过仿真软件进行演示，让学生真正理解每个指令的用法。最后，对车削加工零件进行编程及仿真加工，为实际操作数控车床加工做好准备。传统课堂讲授模式一般是先介绍编程指令的功能、编程格式等，很难让学生学会指令的实际用法，课堂讲授的同时加入仿真演示很好的解决了这一问题。
2.实训车间操作示范。经过课堂上的理论学习及仿真演示，学生还没有达到可以独自操作数控机床的程度，因为操作仿真软件和操作实际机床还有很大的区别，学生即使对数控机床的编程很熟悉，对仿真机床的操作也很熟练，但面对实际机床也会存在畏惧心理，这时要求授课教师进行操作示范。操作示范场所安排在实训车间，操作示范的内容包括：机床的操作流程、数控加工程序的输入、加工工件装夹、刀具的安装、工件的加工过程、加工结果的分析。操作示范完成后，学生对数控机床加工的整个过程有了基本的了解，对课堂上所学理论知识有了更深刻的理解，为下一步的实践打下了基础。操作示范要求示范教师要一边示范，一边将理论知识应用在操作示范过程中，让学生不仅学习了数控机床的操作，也理解了课堂上所讲的理论知识。
3.学生练习加教师指导。有了前期学习的基础，学生可以开始实际加工练习。加工练习场所是实训车间，教师进行现场指导。这一阶段的主要内容是学生练习数控机床操作加工的基本技能，教师在旁边观察学生的操作方法，发现问题及时给予帮助，让学生能真正学会、学好数控机床的操作技能。练习结束后，教师总结学生练习过程中存在的问题，结合课堂讲授的内容，找到解决问题的方法，让学生能用理论知识去指导实践。例如数控车床加工练习，先给学生零件图纸，首先是对零件图纸进行分析，制定合理的加工方案。然后是进行数控程序的编制，程序编好后输入数控系统，检查校验，最后安装毛坯进行加工。
五、适合理实一体化的师资
实施理实一体化教学不同于理论教学，也不同于实习实训课。不同于理论课是因为在上课的同时要求学生动手，不同于实习实训课是因为在学生动手的同时随时要停下来讲授理论。所以对教师的要求非常高，因为在学生做项目的过程中随时都可能遇到问题，这就要求老师能够及时处理。这些问题包括动手方面的，也包括用理论知识去解释动手过程中的问题，所以理实一体化教学的老师不但对自己的学生有多少能力了如指掌，同时对实施理实一体化教学的设备要运用自如，运用自如不但要会，还要会调，更会简单的维修。针对这些要求，学校应组建一支业务能力比较高、肯钻研、要求上进的师资队伍，这样才能正常的开展理实一体化教学。
六、理实一体化教学效果
理实一体化教学模式旨在使理论教学与实践教学交互进行，融为一体。一方面，提高了理论教师的实践能力，实训教师的理论水平，培养了一支高素质的师资队伍。另一方面，教师将理论知识融于实践教学中，让学生在学中干、干中学，在学练中理解理论知识、掌握技能，打破教师和学生的界限，教师就在学生中间，就在学生身边，这种方式可大大激发学生学习的热忱，增强学生的学习兴趣，学生边学边练边积极总结，能达到事半功倍的教学效果。但班级人数较多会在一定程度上影响理实一体化教学的效果，合理的班级人数应该在20人左右。
七、结束语
理实一体化教学不仅仅是理论教学与实践教学内容的一体化，也是教师在知识、技能、教学能力上的一体化，同时，还包含教学场所的一体化。因此，“理实一体化”绝不是理论教学和实习教学在形式上的简单组合，而是从学生技能技巧形成的认知规律出发，实现理论与实践的有机结合。开展理实一体化教学一定要认真分析课程性质，充分利用教学设施，调动学生学习积极性，真正通过理实一体化教学提高教学效果。
参考文献：
[1]杜家熙。数控机床编程与操作[M].北京：机械工业出版社。2011.
[2]赵华。数控机床编程与操作模块化教程[M].北京：清华大学出版社。2011.
关键词：数控技术；编程；教学方法；师资培养
随着现代技术的迅猛发展，数控技术在机械制造业已迅速地被广泛应用，目前，在经济发达的珠江三角洲地区的各类企业中，已普遍使用了数控设备进行生产。因此，数控技术的应用在很大程度上决定了地区的发展速度和企业的竞争力，可以说，21世纪机械制造行业的竞争主要就是数控技术应用能力的竟争。为了能培养出既懂现代技术，又具有实践生产力的新型人才，笔者进行了很多探索和研究，在几年的教学实践中，既遇到教学的难题，也尝到了解决难题的乐趣，积累了一定的教学经验，现将数控编程课程教学的一些问题进行探讨。
一、目前存在的问题
1、生源素质差
教学对象素质较低，主要表现在文化理论基础差，自控能力弱，思想上不求上进等几方面。而生源的这些问题给教学自然地带来了很大的影响：主要是给正常教学带来了很难克服的困难。
2、教学设备简陋，教学条件差，实践环节薄弱
数控专业是一门实践性很强的专业，需要学生在讲解理论的同时及时地进行实践操作以加深理论理解。如果不能及时地理论联系实际地教学，那就很难有好的教学效果，而众多的学生实习需要有数量较多的昂贵的数控设备，这使许多学校力所不及。
3、师资培养跟不技术发展的需要
目前大多数学校的老师都是由其它课老师转型而来，不但在实践操作能力上不行，在理论上也边学边教，任课老师需要学习的知识很多，理论与实践提高的空间还很大。虽然教师学习的热情很高，花的气力也很大，但由于教学任务重，培训机会少，知识更新慢，跟不上技术发展的需要，很难适应教学方面的要求。
二、解决问题的办法
以上教学中存在的问题是目前各校的共性问题，是大环境造成的，一时难以改变，也非一校所有，为了在现有基础上搞好教学，我针对上述存在的问题，进行了大胆探索，得到了一定的经验与体会。
1、如何解决学生素质差，教学计划难完成的问题
首先，在学生学习能力，素质差的方面，我采用由浅入深，分阶段教学的方法进行，具体做法是：针对学校学生综合素质差，理解能力有限，选择合适的例题，分阶段，有步骤进行教学，我改变了教材一开始就讲如何编程，用较难形状编程的例子的方法，先举了一个只有单一动作的例题进行编程，给学生示范，并在机床上操作演示给学生看，学生看到了操作成功后，对单一的程序有了初步认识之后，进一步给他们讲解有关程序的格式、内容及国家标准规定的指定数控代码，让学生记、背熟练。接下来我就讲几种常见轮廓形状的加工程序的设计，再根据教科书上的几何形面结合的例题讲给学生听，这样由浅入深，层层深入的处理后，学生就能接受了。这样分步骤教学也不是一开始就想到的，是在实践中发现学生不能接受这个新事物时才发现的，这使笔者体会到，作为教师应该了解和熟悉教学对象，然后，根据对象的不同，认真把握和处理好教学内容，找出适合学生的教学方法，是十分重要的，有了合适的方法，不但能按完成教学计划，在教学上还能做到不能做到的事半功倍。2、如何解决教学条件差，实习设备不足的问题
在教学方法上，理论与实践分段进行，构建“实践―理论―再实践”的教学方法，做到早实践、多实践、实践教学不断线。
1)理论教学环节
①根据学生的特点与教材内容写出合理的教学计划
②教学内容以“必须，够用”为度，少一点公式推导，多一点应用实践，删繁就简，确保重点，突出针对性和应用性。例如：在讲“数控编程与操作”的内容时，理论方面应着重从编程思想与方法出发，将涉及到的工艺分析、程序的代码、结构、格式及数值计算进行详细讲解，多一些编程操作实例，突出实用、实践，而无需对数控系统或数控机床的维护维护保养等知识讲解。在教学中要充分与实践相结合，采用精讲多练，边讲边练，讲练结合的形式。
③在组织教学方面，运用先进的教学手段组织教学
数控专业是一门工程实践很强的学科，课程中的内容较多都要涉及至各种机械的结构及机构的传动，运动原理。随着计算机、多媒体和网络技术的迅速发展和广泛应用，数控专业的课堂教学应进入数字化时代，可以购买相应的多媒体教学光盘或教师自己制作多媒体课件来授课，以到达良好的教学效果。
2)实习教学
实习教学是数控专业的一个重要环节，由于数控加工牵涉到机床、夹具、刀具、工艺路线、切削参数及编程方面的知识，由于数控设备少，我们可先在普通设备上培训有关知识，避免一开始就就让大批学生涌向数量不多的数控机床，等到相关知识准备好了，需要进行程序运行时才上数控机床，这就大大减少了数控机床的工作量，从而缓解了设备不足的压力。因此，我建议实习应按普通机床加工(如普车、普铣)仿真模拟训练数控机床操作三步进行，其中，普车普铣旨在让学生掌握主要的机械加工工艺与装夹方法。训练其对不同材料，不同零件，采用何种工艺路线，及在不同的工艺路线、不同的主轴转速、进给速度及切削深度条件对工件的形位精度产生的影响。培养学生对切削加工参数和工艺路线制定的感性认识。仿真模拟训练主要是培养学生对编程指令和机床面板的熟练程度，为在数控机床上的操作打下坚实的基础。避免因指令不熟而损坏数控设备。
3、师资队伍的建设，对数控教师进行再培养
教师是课程建设与组织教学实施的主体，其素质高低直接影响课堂教学目标的实现，而数控专业又是一门工程实践性的学科，且发展很快，对从事数控专业的教师而言，应既是知识的传播者，也是实践的示范者。目前，中等职业教育学校的专业教师，大多是从学校到学校，缺乏实践这一环节的训练，在动手能力的培养上还有待提高，同时，由于该专业的特点，在理论上还需加强专业学习，把教材钻深钻透。因此，作为数控专业的教师必须加强“双师型”能力的培养。作到台上能讲，台下能做，理论联系实际，才能真正地把这一门课上好。而要做到这些，任课老师积极主动地投入学习，是十分重要的，但光有老师一方面的积极性是远远不够的，为了让老师尽快向双师型过渡，学校对教师的关心和培养，更为重要。学校应尽量为教师的理论提高创造必要条件，争取多让老师参加社会或高校的理论培训和学术交流，让教师能熟悉和了解数控技术的发展、动态和方向。及时掌握最新理论，在实践上，学校也应鼓励和支持教师积极参加实践操作，参加实习指导，为教师提高动手能力提供更多更方便的条件。
结束语
综上所述，针对目前的学习对象，教什么？怎么教？对教学内容的处理，教学方法的改进，实习设备的投入，双师型教师的培养这几个方面都将直接影响到数控人才的培养。
参考文献：
1.数控加工工艺学。中国劳动社会保障出版社，2005.6