趣味案例教学法在数控车床编程与实训课程中的教学研究与实践

黎俊斌 马雪杏

[摘           要]  针对社会中等数控技术人才的需求及中职学生的现状进行分析后，对趣味案例教学法在数控车床编程与实训课程教学中的实践进行研究，介绍具体的教学与实训过程，教学效果良好，值得推广。

[关    键   词]  趣味案例教学法;数控车床编程与实训;教学实践研究

[中图分类号]  G712                [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2019）05-0114-02

一、我国对中等数控技术人才的需求及中职学生的现状

我国现在已成为世界第一大工业制造国，随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，我国的工业制造业需要大批的数控加工的技术工人，而在数控技术工人中，数控车技术工人的需要量是最大的。我国的数控车床的操作的系统主要有华中数控操作系统、法那克数控操作系统、广州数控操作系统等，我校的数控车床是广州数控操作系统。

中职学校是培养中等数控车加工的技术工人的基地。中职生的生源绝大部分是初中应届往历届毕业生，他们普通年龄在15～17周岁之间，属于未成年人。中职生相对于高中生来说，文化基础比较差，导致抽象理解能力差，直观动手能力比较强。

二、案例教学法的优点

传统的教学法是按教材的章节顺序来进行，一个一个指令来学，当学完基本的指令后，才能进行比较完整的零件加工。由于中职生文化基础薄弱，不愿意听大理论，也不愿意做没有直观形象的加工，教师教得累，学生兴趣却不高，效果不好。

案例教学法是以一个个的案例来教学，往往一个案例可以横跨几本书，最少横跨几个章节的知识点。一个案例要求学生综合掌握所学的知识，教师也需要有比较高的专业能力。笔者二人都是从事企业工作多年才当中职学校专业教师的，用案例教学法，正好发挥我们之所长，激发学生学习的兴趣。

三、数控车床编程与实训课程的特点

数控车床编程与实训这门课程比较枯燥、抽象、代码难记。如果按照教材原有的章节进行挤牙膏式的顺序教学，学生也没多大的兴趣，特别是当他们学到了一定的基本功的时候，他们就想加工一个完整的零件。如何选用好的零件模型作为教学的案例是值得研究的。我们决定针对中职生的好奇心，对特别有趣零件产生浓厚的兴趣的特点选用趣味案例教学法。

四、选用趣味案例

我们在讲授完数控车床的手工编程后，进行到了自动化编程时，就研究决定选用“奖杯”这样的一个趣味模型进行车加工。

五、具体的教学实践

（一）工艺分析

本零件为长形的轴类零件，奖杯总长150mm，中间部分直径最小处只有Φ16mm，考虑到工件刚性不足，采用一夹一顶装夹加工，分两步进行加工。第一步：前面预留长约10mm，用顶尖安装，φ12.5处车成圆柱;第二步：待后面部分加工完成后尾座的顶尖退出再加工12.5圆锥部分。选用直径φ52，长170的铝材，粗车转速选500转/分钟，精车选用1200转每分钟。

（二）进行CAD绘图

打开CAXA数控车2013软件，进行奖杯的绘制以及材料的绘制，只保留上半部分即可。绘制完成后，把尺寸层关闭或隐藏，把图形的最右端移动（0，0）坐标点。

（三）进行自动化编程并修改局部代码

绘图完成后，进行粗车的加工参数的选择与设定，然后进行零件轮廓与毛坯轮廓的选取，选完后进行进退刀点的设定，就会生成轨迹加工线，然后进行仿真。最后，后置代码的生成，选用我校的广州数控系统（GSK）代码进行代码的生成，手动更改对刀点与退刀点。

（四）仿真加工

进入斯沃数控仿真软件，选用我校的广州数控GSK980TD。进入后，把CAXA数控车生成的代码导入斯沃数控仿真軟件进行代码验证。

仿真时发现有奖杯的腰部有碰外圆车刀后角的现象。那么在实际刀工时就得磨车刀的后角，避开碰刀。仿真软件中重新选择车刀，经过验证，加工正确，代码验证完成。然后回到CAXA数控车软件再进行奖杯尖顶部分的代码生成再进入斯沃软件验证代码。

（五）正式加工

通过上述的过程后，在数控车床上开始装夹材料、对刀、设定刀补，通过数据线导入验证过的加工代码进行实际加工。正式加工前还需要空运转验证一次。然后运行单步加工，一般有时需要局部修改个别代码，当全部准确无误后，可以进入自动加工。加工完一件没有问题后，可以进入批量加工。基本上每个学生都可以通过正确的代码后加工出一个漂亮的奖杯。加工外轮廓完成后，可以进行打磨、去锐角毛边等工作，最后进行切断，切断后再用手工修整底面至光滑。

六、实践的效果与结论

通过教学对比，以前的学生用传统教学法教学，学生被动式接受，效果并不理想，有一些学生有畏难的情绪，不愿意编程与验证，懒惰的还抄袭别人的代码。

采用本奖杯的趣味案例教学法后，学生的学习热情空前高涨，每人都加工了一个奖杯，学生的数控车加工水平远高出以往的几届学生。学生又创新性地加工了酒杯、葫芦、宝塔等趣味零件。这对为我国培养出具有创新意识、创新能力的“双创”型复合人才是一个值得借鉴的教学改革实践。

参考文献：

[1]黎俊斌.趣味案例教学法在《AUTOCAD2014》课程中的教学研究与实践[J].亚太教育，2016（25）：164-165.

[2]刘延彬，卢小雨.趣味案例教学法的教学模式探索及实践应用：以材料力学课程为例[J].内江科技，2018（8）.

[3]孙华，谢秀萍.专业教育与双创教育有机融合的人才培养模式研究[J].河北农业大学学报（农林教育版），2016，18（5）：100-103.

[4]熊隽.CAXA数控车自动编程注意要点及难点解析[J].机械工程与自动化，2011（6）：175-177.

编辑 陈鲜艳