人的记忆力会随着岁月的流逝而衰退，写作可以弥补记忆的不足，将曾经的人生经历和感悟记录下来，也便于保存一份美好的回忆。写范文的时候需要注意什么呢？有哪些格式需要注意呢？
伺服系统是数控机床的重要组成部分，它既是数控系统comC系统与刀具、主轴间的信息传递环节，又是能量放大与传递的环节。它的性能在很大程度上决定了数控机床的性能。例如，数控机床的最高移动速度、跟踪精度、定位精度等重要指标均取决于伺服系统的动态和静态性能。伺服系统按控制方式分为开环控制系统、半闭环控制系统和闭环控制系统三类。在普通机床的数控化改造中，一般选用价格较低的开环控制系统。该系统的执行元件——伺服电机，通常采用步进电机或永磁式交流伺服电机。
步进电机是采用脉冲数字信号进行控制的，每转一转步距误差自动变为零，易于控制，价格最低。其选择的关键是对参数进行确定。确定参数的具体方法是：先计算电机的步距角，其次确定其步距精度，然后再对它的转矩进行选择，最后选定步进电机驱动器。
永磁式交流伺服电机常用于进给驱动系统中，它容量大，结构简单，运行可靠，效率高，但启动特性欠佳。其选择方法是：先确定电机的额定转速，其次选择其负载惯量，然后再确定它的额定转矩，进行电机预选，最后通过进一步的速度、加减速转矩及连续工作转矩的验算确定预选电机是否符合要求。
2数控系统的选择
数控系统是数控机床的中枢，是其中最关键的环节。目前，市场上数控系统的类型较多，选择时要保证能购得最适合的系统，就必须要充分考虑改造中各方面的因素。
首先，要考虑被改造机床的功能要求。根据机床的功能要求选择数控系统，以使数控系统所具有的功能要与准备改造的机床所能达到的功能相匹配。既要避免因偏面追求数控系统的高性能指标，而选择了功能远远多于改造机床功能的系统，造成功能过剩、资金浪费，且在一定程度上还可能潜伏下由于数控系统复杂程度的增加而带来故障率升高的隐患。又要保证所选数控系统能满足机床全部功能要求，不要出现一些因必须的系统功能短缺，影响其它功能的使用，使机床的优良性能发挥不出来。
其次，要考虑数控系统的制造厂商。老牌著名跨国公司主要有德国的西门子、日本的发那科和三菱、法国的NVM等，国内公司主要有中华数控、中国珠峰、北京航天等。目前，进口系统的性能尚优于国产系统，但价格也较高，因此适用于大型高精度机床。国产系统功能较简单，性能较稳定，价格便宜，对一般车床、铣床已能可靠使用，且近几年国产系统也有长足进步，与世界先进技术的差距越来越小。如中华数控公司，就凭借已其达到国际领先水平，且具有自主版权的数控技术和现代化的产业基地在中国大地迅速崛起。该公司的中华数控系统曾在2004年举行的第一届全国数控技能大赛上与西门子、发那科等著名系统同台全方位竞技，充分发挥了其强大功能优势。使用此系统的参赛选手，有多人取得了很好的成绩。可见，国内系统功能也会越来越完善。
第三，要考虑数控系统与其它配件的匹配。如果数控系统、电机及驱动器的品种、牌号太杂，在连接各部件时，就可能会出现输入与输出信号的不匹配及在传送中信号产生滞后等现象。因此，选择时要优先考虑能提供进给伺服系统和主轴驱动的厂家的数控系统。
另外，在资金允许的条件下，尽量向著名厂家型号系列靠拢。一般著名厂商此类系统零件筛选更严格，制造工艺更规范可靠，性能稳定，能更好地预防电器元件的故障或提前失效引起的设备故障，也有利于维修。
3机床机械部件的改造
数控机床的机械部分在刚度、精度、速度、摩擦磨损等方面较普通机床有更高的要求。因此，不能简单地认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了机床数控改造的目的。而是应该从机床自身的价值考虑，分析改造要达到的目标和所需投入。从该机床在本单位产品制造中的地位和重要程度来分析改造价值。对被改造机床的结构、性能、精度等技术现状作全面分析。其中包括机床原来的结构设计是否符合改造要求，部件结构是否仍然完好，各坐标轴的机械传动结构及导轨副的形式等是否适用，各项精度是否满足要求，机床在加工中是否存在故障和历史上有无出现过重大故障。从该机床的投入产出率估算，确定最终改造方案。
3.1主传动系统的改造
在对主传动系统进行改造时，一般应尽量保留原主轴箱齿轮变速换档机构，只把主轴的正转、反转和停转由原来的机械控制改变为由数控系统控制。当然，如果为了扩大变速范围，实现加工过程中的自动变速，也可以将原来的单速电机更换为多速电机，这样可以使机床性能更好。但多速电机的功率是随转速的变化而变化的，所以电机功率要大，且还要增加一套电机变速系统，改装比较麻烦。对普通机床进行简易数控改造时，最好不要用这种方法。另外，为了使改装后的机床主传动和进给传动保持必然的联系，要在主轴箱内安装一个与主轴同步旋转的旋转脉冲编码器。如普通车床改装为数控车床时，在主轴箱内装主轴脉冲编码器，以保证改造后的车床具备螺纹加工的功能。
3.2进给传动系统的改造
在对进给传动系统进行改造时，一般都应该把原来的进给变速传动装置及操纵机构全部拆除。而每个方向的进给传动都改由各自独立的功率步进电机，经减速齿轮直接与带动滑板移动的丝杠连接，分别实现各坐标方向的运动，进行各坐标的控制。例如普通机床的简易化数控改装，通常都是把原来由主轴箱到进给箱的传动路线切断，且将溜板箱拆除，直接把齿轮减速箱和功率步进电机安装在纵向丝杠的右端和横向丝杠的外端。
在对机床进给传动系统改装的同时，也要对此传动系统中的传动装置元件进行相应的改造。具体如下：
（1）丝杠。丝杠是将回转运动转换为直线运动的传动装置。改造时，为了满足数控机床上较高精度零件的加工要求，应该用滚珠丝杠螺母副替换原普通机床上的梯形丝杠螺母副。滚珠丝杠螺母副把传动丝杠与螺母之间的滑动摩擦变为了滚动摩擦，使摩擦损失减小，精度保持性、传动平稳性、传动效率等都得以提高。其传动效率可达到92%～98%，是普通丝杠螺母副的3～4倍。
（2）拖板。拖板是数控系统直接控制的对象。不论是点位控制、直线控制，还是轮廓控制，被加工零件的最终坐标精度都将受到拖板运动精度、灵敏度和稳定性的影响。除拖板及相配件精度要高外，由驱动电机到丝杠间的传动齿轮也要采用间隙消除结构。以满足传动精度和灵敏度的要求。常用的消隙方法有刚度调整法和柔性调整法两种。刚性调整法传动刚度较好，结构简单，但调整起来很费时；柔性调整法，一般用弹簧弹力自动消除齿侧间隙，传动刚度较低，传动平稳性差，结构复杂。改造中，可根据机床加工目标选用。具体选用可参考有关资料。
（3）机床导轨。为了使改造后的机床有较高的开动率和精度保持性，应充分考虑机床导轨的耐磨性。当前国内普通机床床身等大件多采用普通铸铁，其摩擦系数较大。改造中，在对达不到预定要求的原机床导轨进行修磨、刮研后，要在上面贴上耐磨、吸振的聚四氟飞烯软带。
4刀架的改造
刀架是否需要进行改造，要根据改造后机床主要加工对象来确定。若采用一把刀即可完成本机床上的加工，就没有必要对刀架进行改造。若需采用多把刀，如普通车床改装后需要三、四把刀才能完成全部车工工序，就必须对刀架部件进行改造。即拆掉原手动刀架，装上电气或液压驱动，由数控装置控制的自动刀架。
机床的数控化改造要考虑的因素很多。除了上面提到的主要内容外，由于机床控制方式的改变，还要对其进行电气部分的重新设计，机械部分的大修和专项修理，解决调试、安装等多方面存在的问题。总之，在改造过程中，一定要全面综合地考虑问题。只有这样才能改造出性能价格比最优的机床。
关键词：普通机床；数控化；数控机床；改造
Abstract:Onthebasisoftheconditionoftheequipmentinsmallenterprisesormiddleenterprises,intheprocessofrestructuringthegeneralmachinetoolintoNC,theproblemsthathowtoselecttheNCsystem,servosystemandhowtorestructurethestructuresofthemachinetoolandsoonareintroduced.
Keyword:Ordinaryenginebed;Numericalcontrol;Numerically-controlledmachinetool;Transformation
参考文献：
[1]李铁尧。金属切削机床[M]．北京：机械工业出版社，1989.
[2]罗永顺。普通机床数控化改造设计中关键问题的研究[J].机床与液压，2005，（6）：193-195.
[3]吴孜越。C620普通车床的数控化改造[J].机床与液压，2005，（8）：211-213.
高职教育的目标是培养技能型、应用型人才，突出适用性和针对性，重在培养实际应用和操作能力，“以服务为宗旨，以就业为导向”是其教育方针。本课程是专业培养的最后课程，前导课程比较多，具有实践性强、理论教学难度大、知识面涉及广、师资培养和设备投资多的特点，而且高职学生普遍存在理论知识基础薄弱，尤其电方面的知识对于机械学院的学生来说理解掌握难度较大。传统的课程标准是基于学科体系架构设计的，设置单独的实验实训环节，教师作为知识的垄断者和传播者以讲授为主，学生学习是集体化和被动的。这样，即使教师的水平再高，采用先进的教学手段如虚拟实验室、先进故障检测诊断设备和实验教学用数控系统平台等，也难以真正改变理论与实训教学相脱节的现状，难以充分发挥实训设备和校企合作的作用，常会造成学非所用、学非所需、边学边忘、知识与能力割裂的状况。另外，由于数控系统品牌多，技术发展迅速，不同数控系统机床在故障诊断与维修方面存在不小差异，传统教学体系一般只以一种数控系统为主进行教学设计，缺乏方法能力的培养，难以提高学生的创造性和独立解决问题的能力，造成学生的职业能力与企业岗位的需求脱节。传统的课程标准已不能满足新形式下高职教育的发展需求，本课程就是在课程改革的大环境下，用基于工作过程系统化的方法设计课程标准体系，开发融合“教学做”为一体的任务驱动的行动导向课程。
二、基于工作过程的课程改革理论研究
“以工作过程为导向”的职业教育理论源自德国的“双元制”教育，其核心思想是从职业需要的角度出发，紧随岗位典型工作任务需求，开发工作过程系统化的课程体系，强调教学过程与工作过程的深度融合，以岗位涵盖的典型工作任务为载体，将理论实践学习过程、岗位工作过程和学生职业素养培养过程结合起来，打破理论课与实践课的界限，学生能够在逼真的企业环境中做到边学边用，体现工学结合的高职教育特征。由院系领导、专业教师和教育专家组成的专业团队与企业专家进行基于职业的深入分析，获取足够多的信息并提炼出专业的岗位群、能力群和一级典型任务群，建立校企合作下的课程体系群，并给出课程体系中各课程的性质、目标、地位和理念等，实现专业与行业之间的对接，落实专业的培养目标。由教育、企业和实践方面专家进行基于工作过程的课程开发，经多维度的企业调研，对岗位群及其成长历程和发展方向进行研讨，对课程相关岗位工作过程、岗位需求和岗位技能等进行分析，结合国家职业标准，进行针对工作任务的行动领域分析，获取一系列二级典型工作任务；由教育和企业专家对工作任务进行归纳、整理和提炼，形成若干个内部各任务相互关联的任务集合；教师团队和企业人员进行学习领域的分析设计，也就是基于工作过程的课程开发，得到工学结合的教学内容。学习情境的载体可以是项目、任务、案例、产品和工艺等。情境及其内部各载体按由浅入深、由易到难的顺序安排，每个学习情境和情境下的各载体都有相应的能力目标。这一环节将实现课程与企业间对接，落实职业能力。由教师团队和企业人员进行学习领域的分析设计和学习情境的设计开发，然后进行基于任务的以行动为导向的课程实施和推动改革，课程实施中要进行教学条件和教学模式开发、改进和革新，要对重要资料和经验等进行保存，并向专业委员会和课程负责人等及时反馈相关信息用于课程调整或进一步改革。这一环节主要实现理论和实践的融合与执行，落实培养。学习情境的开发包括5个方面，教学组织有个别教学、分组教学、开放教学、协作教学和设计教学等形式，教学组织的具体实施体现在学习活动设计上，应具有多样性。课时安排指对每个学习情境和情境下每个项目所占课时的分配。课程评价指在学生完成课程的理论和实践环节后给出的最后评价，采用百分制，主要依据平时项目完成的鉴定结果分、期末笔试分和学期综合表现等。教学支持指课程实施所要具备的软硬条件，包括教材、网络教学、实训设备、图文视频等资源，投影仪、幻灯机、网络、虚拟平台和计算机等教学工具，逼真的校内实训基地、校内工厂和校外实训基地等环境，课程专家、理论教师、实训教师和助讲组成的教学团队，校企合作的互惠和资源共享。教学模式是实施教学的核心，分五个方面，针对每个学习项目，都要对学习者、学习需求和学习内容进行分析，然后以“六步法”的工作过程为引线进行教学策略设计。学习环境设计指学习者所需的问题情景、学习资源和认知工具设计，要考虑学校场地和宿舍、社会和家庭等因素。学习活动设计指自主学习、协作学习、学生知识与能力准备和教师指导等设计。过程控制是针对任务的每一个工作过程的教学控制，可以是观察、口头提问和书面问卷等，以一个或多个工作过程为单位进行鉴定，最后给出任务的综合评价结果。
三、课程的改革与实践
本课程的改革就是基于上述的思路逐步推进和完善的。
（一）课程定位、目标及理念
我院地处重庆市，依据地区产业特点，数控专业被我院定为重点建设专业。就业跟踪调查结果显示，数控专业就业岗位正从较低层次的操作工向较高层次的装调、维修和管理等岗位迁移，本课程被列为我院数控、机设和数设专业的专业核心课，电工电子、数控加工、机械装调、PLC在机床上应用和机床联调等都是其先导课程，该课程为数控维修顶岗实习和获得国家数控机床装调维修工职业资格证书奠定基础。按照“能力为本位，就业为导向”的职业教育思想，本课程的社会能力目标有团队工作、交流组织协调能力、纪律性和环境保护等方面；方法能力目标有培养学习方法、逻辑思维、分析创造、信息获取、判断、解决问题策略和制定工作计划能力等；专业能力含知识目标和技能目标，知识目标体现在情境目标和子任务目标上，技能目标指培养具有较高职业道德素养、掌握数控机床操作和维护、掌握常用机床维修和检测工具仪表的使用、掌握数控机床的调试与检测方法、掌握数控机床常见机电故障的诊断与排除，能从事数控机床装调、维修维护工作的技能型人才。课程理念为：确定目标明确、现实可行、有教育意义的典型工作任务，在完成工作任务的过程中实现教学的能力培养目标，以学生为主体、教师为引导、体验为先导、执行为目标，教学做一体化、学历教育与技能认证相结合的理念方法。
（二）课程内容设计
典型工作任务体现了对象、手段、方法、组织、产品和环境6个要素，我们确定了表1所示的8个学习情境，并精选了企业典型维修案例作为项目教学任务，每个项目都具有典型性和可操作性，每个情境都对应岗位，任务设计遵循简单到复杂。以FANUC、华中和西门子系统的机床为载体，各小组抽签选择载体。
（三）学习情境的设计开发
1．教学支持
经多年课程资源开发和条件建设，我院已拥有自编的精品课程教材和实训指导书，并精选出一些同类教材作为参考，有丰富的图片素材、视频动画、挂图、电子教案和教学仿真软件等资源，并组建了网络课堂，含电子学习、电子作业、虚拟实验室、电子测试批改、资料下载和视频动画播放等功能，有投影仪、幻灯机、局域网、摄像机和大屏幕液晶电视等教学工具，拥有部级和多个市级称号的校内实训基地、FANUC应用中心、校办工厂和工学结合教室等校内环境，与重庆长安、中国嘉陵和重庆机床集团等32家知名企业合作建立了多个校外实训基地。拥有一个结构层次合理的教学团队，多数教师都是双师型，满足了理论教学、实训和科研的需要。
2．课程评价
本课程的最终评价由各项目总评占25%、实验报告及课后小作业占10%、期末理论考试占45%和综合实训考核占20%组成，理论考试采用闭卷笔试的方式，综合实训考核有8个题目供6组学生抽签选择，每个实训题目都细分为6个工作过程，让组内成员抽签选择过程任务，按工作任务顺序逐个完成并现场打分。3．教学模式教学中以工作过程导向和实践行动内容为主，以科学性原则和理论的知识为辅，学习情境以项目任务驱动的形式进行行动导向模式教学。
（四）课程的实施
1.教学准备
项目教学开展前，要做好以下工作：
（1）分析学生的基本状况、学习实际需求和本次学习内容，做好自评表、互评表和教师记录表。
（2）做好学习环境、资源和认知工具的设计和准备。准备好任务中教学用的工具和设备，提前设好故障点，将相关说明书、学生用记录表、原理和结构图、工具、仪器仪表等分类集中摆放，让学生自行查询和使用。
（3）准备好任务页、解决思路页和联网电脑。任务页可发给学生，解决思路页可供学生在讨论研究之后仍有困难时备查，每看一次思路点要扣取相应分，若还未能解决，可申请询问相关教师。
2.任务实施
按照表3所示设计的“六步法”实施教学，完成如下工作。
（1）明确任务完成场景和工作学习任务，下达任务书，告知***、设备和仪器仪表的位置和不同阶段的选用要求，针对项目中重要和比较难的知识和技能点进行现场集中讲授，同时进行安全教育，教师可采用板书、多媒体和幻灯片等进行图文讲解。
（2）按异质分组的原则，将5～8人分成一组，由组长带领组员先进行现场的“望、闻、问、切”，充分了解故障现象及产生过程等，查阅相关资料和记录单。教师采用“头脑风暴法”指导学生从机械结构、电气控制、数控系统等不同方面进行分析，最后由学生给出任务解决、零配件和工具选用方案等，进而给出该方案的实施计划和步骤，由组长负责填写资讯汇总表和行动计划表，并进行组内分工。教师在该阶段也要做好过程控制、阶段性鉴定、学生综合表现记录及问题和经验的保存。这一阶段鉴定主要由教师根据学生行为表现、提问和阶段成果来给出相应分值。
（3）学生按照制定的工作计划和任务页的步骤要求，进行故障排查和设备调试，这一过程要求学生注意分工协调和操控安全，严格执行科学的方法和步骤，采用循序渐渐的策略。教师要积极巡视，及时发现问题并进行单独或集中指导，必要时可进行引导性示范，但不能包揽，同时教师要做好该阶段的控制、鉴定、记录和保存工作。可采用教师评价与学生互评结合的鉴定方式。
（4）在项目完成之后要根据任务的验收标准进行任务实施中关键点的自检和互检，并给出自检和互检的模糊评价，最后由教师给出检查阶段的终结性评价。
（5）学生计算维修成本、记录工作过程和经验、提交总结报告、成果展示、尝试给出维修和保养方面更好的建议。教师要在项目结束后对项目完成情况和学生综合表现进行总评，兼顾过程评价和结果评价。教师根据学生的阶段表现记录和最后总评，填写项目考核表。同时，做好信息保存和反馈工作，把问题所在及时反馈给学生，把过程经验保存下来供教学改革研究用，并由教师给出改进和修改建议。
四、改革效果与结论
（一）改革效果
本课程于2008年成功申报为重庆市高等学校市级精品课程，2009年被评选为教育部高职高专机电设备技术类专业教学指导委员会精品课程。课程改革的实践收到了显著效果，我院数控、机设和数设专业学生理论知识、实践操作技能和综合职业素质都得到大幅度提高，受到用人单位的青睐。2012和2014年分别获得全国职业院校技能大赛高职组“数控机床装调、维修与升级改造”项目二等奖和一等奖，2013年获得全国职业技能大赛高职组“数控机床装配、调试与维修”一等奖。学生就业率逐年提高，越来越多学生被用人单位录用从事专业技术工作，并被单位部门所器重。
（二）结论与建议
该例件为某机型机身结构件框类零件，是典型的薄壁深腔类零件。该零件最大外廓尺寸为3500mm×800mm，最高处为70mm，壁厚公差为±0.1mm，端头斜面倾斜角度为42°。该产品外形理论型面复杂，立筋及腹板壁厚要求较薄，在加工过程中零件特别容易产生变形，因此加工难度特别大。
2.零件加工工艺性分析
该零件加工难点在于：
①毛坯去除量大，应力大，零件容易产生变形。毛坯去除量接近90%，加工过程中产生巨大应力，变形难以控制。
②腔深、壁薄。零件高度最高处达70mm，立筋最薄处1.5mm，腹板最薄处1.5mm，加工过程中容易产生变形。
③该零件为双面腔，翻转过程中公差积累，尺寸保证困难。
④工艺连接筋较多，零件腔内腹板形状复杂，加工中接刀区域繁多，大大增加编程难度。
⑤零件中间部位悬空，加工中容易产生震颤，影响零件表面粗糙度值及腹板尺寸，对工装要求很高。
⑥零件端头处立筋倾斜角度过大，给加工带来了很大难度。针对这种情况，在加工前期，我们制定了合理的加工方案及部分典型位置的加工方法。在编程过程中，将CATIA软件的加工功能和VERICUT模拟仿真相结合，并应用新的机械加工理念，采用数控加工中心高速切削的加工方法，结合合理的刀具和切削参数，最终大大减少了加工中的变形，在提高加工效率的同时，很好地保证了零件的质量要求。
3.加工设备及数控加工工艺方案
该零件在数控加工中心JOBS146上进行加工。操作系统为SIEMENS840D；X向行程为500mm，Y向行程为3000mm，Z向行程为1250mm，A±93°，C±200°；主轴转速为50～24000r/min；主轴功率为49kW；刀柄为HSKA63。由于零件外形尺寸及质量较大，粗加工后应力变形严重，数控加工时的定位装夹不适合采取周边工艺墙的方案，只能采取在零件上增加合适工艺凸台为辅助基准的方法来保证零件正、反两面的加工。依据毛料尺寸，零件两侧间隔约600mm，共设置6对工艺凸台为辅助基准，其宽度为80mm；零件上部端头内部也设置一工艺凸台，有利于零件加工中的定位、装夹和压紧。以工艺凸台为辅助基准的定位、装夹方式，替代了铣切夹具，节省了研制成本，缩短了零件的研制周期，提高了零件的整体刚性，解决了零件局部刚性差的问题，有利于加工尺寸的稳定。工艺凸台在环形框零件精加工完成后由数控工序去除。工艺凸台的布置形式如图4所示。根据零件的结构特点和毛坯状况，最终确定数控加工分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。粗加工阶段主要是去除毛坯的大部分加工余量，考虑到零件毛料去除量大，内应力释放后产生扭曲和变形，零件所有表面预留了10mm的加工余量。为充分消除零件的内应力变形，保证零件精加工后的重要特性尺寸和表面粗糙度，满足其较高的形状及位置精度要求，零件的半精加工阶段分两次进行，零件所有表面留2mm精加工余量。考虑到粗加工和淬火后产生的内应力变形对零件半精加工的影响，编程加工原点及编程坐标系设置在零件腹板上部的减轻孔中心处。数控精加工阶段的主要任务是保证零件的重要特性尺寸和表面粗糙度，满足其较高的形状及位置精度要求。考虑到该零件为典型的深腔竖梁结构，在数控精加工阶段应以保证零件的尺寸精度和表面质量为主。
4.数控程序编制
（1）程序编制的主要工艺原则。该零件按CATIA三维数字模型加工制造，零件数字模型完整描述了零件的主要信息，是CAD/CAM集成数控编程系统的核心。粗加工阶段，为减小零件毛料内应力释放而产生的扭曲、变形，程序编制采用等高铣削对称去除大余量方式，选择合适的背吃刀量进行分层切削，保持切削和刀具载荷均匀，防止过载和波动，减少铣削内应力造成的变形；考虑到此零件为多槽腔结构设计，区域加工顺序选择不连续加工区域的层优先方法，以保证粗加工后零件各处槽腔及筋板的加工尺寸一致性；为充分释放粗加工后的零件内应力，零件腹板上的减轻孔粗加工并预留10mm余量。半精加工是把粗加工后的残留加工面变得平滑，同时去除拐角处的多余材料，在工件加工表面留下一层比较均匀的余量，为精加工做准备。由于半精加工对零件表面质量、轮廓精度及刀具寿命有很大影响，因此，此零件的半精加工分两次进行，在粗加工预留10mm余量的基础上，按先进行内腔、内形加工，后进行外形加工的加工顺序，对零件所有表面预留5mm加工余量进行第一次半精加工后，再进行第二次半精加工，保证零件所有表面预留2mm精加工余量，最大限度地消除零件变形。精加工是数控加工的最后一道工序，其目的是按照图样要求，使零件达到最好的表面质量和轮廓精度。此零件按先内形后外形的加工顺序，保证零件的重要特性尺寸和表面粗糙度，满足其较高的形状及位置精度要求。针对此零件有多处凹槽腔及拐角的特点，采用二刃（或三刃）等直径铣刀以插铣加工（也称为钻铣加工或直捣式加工）的方式对零件上深陡槽腔的拐角（转接圆角）进行精加工，以避免由于铣削刀具太长，加工时偏摆太大，导致拐角处的加工尺寸、表面质量差等问题。此零件单面最大精加工深度70mm，是典型的多深腔陡壁结构。为防止精加工时在陡壁面和非陡壁面上的切削载荷的急剧变化，对零件陡壁面和非陡壁面采用不同的程编加工方法，陡壁面采用槽腔铣，非陡壁面采用曲面轮廓铣，使这两部分都得到有效加工，获得均匀、理想的表面粗糙度值。总之，精加工阶段必须合理安排零件数控加工程序。尽可能地使用连续策略，将程序加工步骤减少到最少，在零件的一些临界区域应尽量保证不同步骤的精加工路径不重叠，避免出现刀痕；同时应尽量使用单个刀具精加工临界区域，防止因更换刀具而导致精加工后加工表面产生接刀痕迹，降低零件的表面质量，增加后续钳修工序工作量等问题。
（2）数控编程的误差控制。在图形交互式自动编程方式中，编程的核心是刀位点的计算，其编程误差主要考虑两个误差：一是刀具轨迹计算误差；二是残余高度。数控编程刀具轨迹是由直线和圆弧组成的线段集合，近似地取代刀具的理想运动轨迹而拟合产生的插补运动，存在着一定的插补计算误差。这种误差是刀具轨迹计算误差的主要组成部分，它会造成零件加工尺寸不到位或过切现象的出现，在CAM软件中通过设置公差带的方法来控制刀具轨迹计算误差。数控粗、半精加工阶段的主要目的是去除加工余量，消除内应力变形，考虑到CAM软件输出的刀位文件长度大小及数控机床comC控制器的存储容量限制，其编程程序公差带（Machiningtolerance）数值应设置为0.2～0.3mm；此零件尺寸公差按照GB1800―1999执行，数控精加工阶段编程程序公差带数值应设置为≤0.05mm，以保证数控编程实际刀具轨迹不超出零件制造公差的范围。在数控加工中，相邻刀轨间所残留的未加工区域的高度称为残余高度，作为评价加工质量的一个重要指标，它的大小决定了零件加工表面的粗糙度值，同时对数控加工完成后的钳修工作量有很大影响。此零件数控精加工时，对残余高度的控制采用合理选择铣削刀具径向步进距离（刀轨行距）方法进行编程，在控制残余高度、保证加工表面质量的前提下，应以最大的刀轨行距生成数控刀具轨迹，提高数控精加工效率。
（3）数控程序切削用量的确定。数控编程时，必须确定每个程序段的切削用量，并以指令的形式写到程序中。切削用量主要包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。不同的加工阶段和方式应选用不同的切削用量，以充分发挥刀具的切削性能和数控机床功能，最大限度地提高生产率。主轴转速n的确定：此零件粗加工及半精加工阶段均采用五坐标数控龙门铣JOBS146加工。依据该数控机床性能和所选用加工刀具直径大小，设置n=15000r/min较为合适；为保证零件表面质量，数控精加工阶段采用n=10000r/min，并可根据刀具直径大小进行适当调整。背吃刀量ap的确定：此零件粗加工阶段，依据毛坯材料、机床性能和刀具直径，并考虑到内应力变形、加工效率等因素，ap数值确定为5mm较为合理；半精加工及精加工阶段，根据加工余量、刀具直径以及加工后的表面质量要求等影响因素，ap数值设置为3mm为宜，同时依据选用刀具直径大小在程序编制时做适当调整。进给速度vf的确定：vf数值应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求及刀具和工件材料来选择确定。粗、半精和精加工阶段分别依据切削刀轨行距、背吃刀量ap、每齿进给量fz、主轴转速n在保证合理刀具寿命和零件加工精度、表面质量的前提下选取合适的进给速度vf。数控编程中，还应考虑在不同切削情况下采用不同的进给速度。如在初始切削进刀时，特别是Z轴下刀时，由于端铣受力较大，应采用相对较慢的速度进给；对于沿Z轴方向进给，由高往低的曲面区域加工模式，在产生端切削时，也应设置不同的进给速度；切削过程中的平面侧向进刀，产生的全刀切削而导致切削条件较差，需采用较低的进给速度。
5.结语
此次设计包括机床的主运动设计，纵向进给运动设计，其中还包括齿轮模数计算及校核，主轴刚度的校核等。
关键词：数控机床开放式数控系统电动机
Abstract：Thenumericalcontrollathecalledthenumericalcontrol(Numericalcontrol,iscalledNC)theenginebed.Itisbasedonthenumericalcontrol,hasusedthenumericalcontroltechnology,isloadedwiththeprocedurecontrolsystemtheenginebed.Itisbythemainengine,comC,thedrive,thenumericalcontrolenginebedauxiliaryunit,theprogrammingmachineandothersomeappurtenancesiscomposed.
Thisdesignincludingthemainmovementofenginebeddesign,longitudinalentersforthedesign,alsoincludesthegearmoduluscomputationandtheexamination,themainaxlerigidityexaminationandsoon.
Keyword：numericalcontroltoolOpen-architecturemotor
当前的世界已进入信息时代，科技进步日新月异。生产领域和高科技领域中的竞争日益加剧，产品技术进步、更新换代的步伐不断加快。现在单件小批量生产的零件已占到机械加工总量的80%以上，而且要求零件的质量更高、精度更高，形状也日趋复杂化，这是摆在机床工业面前的一个突出问题。为了解决复杂、精密、单件小批量以及形状多变的零件加工问题，一种新型的机床——数字控制(Numericalcontrol)机床的产生也就是必然的了。
此次设计是数控机床主传动系统的设计，其中包括机床的主运动设计，纵向进给运动设计，还包括齿轮模数计算及校核，主轴刚度的校核等。
数控车床是基于数字控制的，它与普通车床不同，因此数控车床机械结构上应具有以下特点：
1．由于大多数数控车床采用了高性能的主轴，因此，数控机床的机械传动结构得到了简化。
2．为了适应数控车床连续地自动化加工，数控车床机械结构，具有较高的动态刚度，阻尼精度及耐磨性，热变形较小。
3．更多地采用高效传动部件，如滚动丝杆副等。comC装置是数控车床的核心，用于实现输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储，数据的变换，插补运算以及实现各种控制功能。
2.2总体方案的拟定
1．根据设计所给出的条件，主运动部分z=18级，即传动方案的选择采用有级变速最高转速是2000r/min，最低转速是40r/min，。
2．纵向进给是一套独立的传动链，它们由步进电机，齿轮副，丝杆螺母副组成，它的传动比应满足机床所要求的。
3．为了保证进给传动精度和平稳性，选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杆螺母副，并应有预紧机构，以提高传动刚度和消除间隙。齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。
4．采用滚珠丝杆螺母副可以减少导轨间的摩擦阻力，便于工作台实现精确和微量移动，且方法简单。
主运动设计
参数的确定
一。了解车床的基本情况和特点---车床的规格系列和类型
1.通用机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础。因此，对这些基本知识和资料作些简要介绍。本次设计中的车床是普通型车床，其品种，用途，性能和结构都是普通型车床所共有的，在此就不作出详细的解释和说明了。
2.车床的主参数（规格尺寸）和基本参数（GB1582-79，JB/Z143-79）：
最大的工件回转直径D（mm）是400；刀架上最大工件回转直径D1大于或等于200；主轴通孔直径d要大于或等于36；主轴头号（JB2521-79）是6；最大工件长度L是750～2000；主轴转速范围是：32～1600；级数范围是：18；纵向进给量mm/r0.03～2.5；主电机功率（kw）是5.5～10。
传动件的设计
传动方案确定后，要进行方案的结构化，确定个零件的实际尺寸和有关布置。为此，常对传动件的尺寸先进行估算，如传动轴的直径、齿轮模数、离合器、制动器、带轮的根数和型号等。在这些尺寸的基础上，画出草图，得出初步结构化的有关布置与尺寸；然后按结构尺寸进行主要零件的验算，如轴的刚度、齿轮的疲劳强度等，必要时作结构和方案上的修改，重新验算，直到满足要求。
对于本次设计，由于是毕业设计，所以先用手工画出草图，经自己和指导老师的多次修改后，再用计算机绘出。
一。三角带传动的计算
三角带传动中，轴间距A可以较大。由于是摩擦传递，带与轮槽间会有打滑，亦可因而缓和冲击及隔离震动，使传动平稳。带传动结构简单，但尺寸，机床中多用于电机输出轴的定比传动。
目录
第一章引言1
第二章设计方案论证与拟定2
2.1总体方案的论证2
2.2总体方案的拟定2
2.3主传动系统总体方案图及传动原理2
第三章设计计算说明5
3.1主运动设计5
3.1.1参数的确定5
3.1.2传动设计6
3.1.3转速图的拟定8
3.1.4带轮直径和齿轮齿数的确定12
3.1.5传动件的设计19
3.2纵向进给运动设计38
3.2.1滚珠丝杆副的选择38
3.2.2驱动电机的选用42
结论47
小结48
本文主要研究了CA6140经济型中档精度数控车床的纵向进给及导轨机构的设计及其改造。本文对数控车床纵向进给系统的设计与改造方案进行了重点论述，对该机构的主要组成部件：滚珠丝杠副、交流伺服电机、联轴器等进行了设计计算与选型。其中对滚珠丝杠副、交流伺服电机的设计计算及选型作了详细论述。进行这一设计主要是为了进一步地提高数控车床纵向进给机构的定位精度，重复定位精度以及改造手动进给装置，以使其能够可靠地运行，且能满足各项性能指标的要求，达到预期的结果，即满足设计任务书的要求。最后，本文还对各个零部件进行了设计，并绘制了全部零件图以及该数控车床纵向进给机构的装配图。此结构简单可靠，可应用于相似的各类数控车床上。
关键词：数控车床进给系统机构
Abstract
Thisarticlemainlytoldtheresearch,thedesigningandtransformationonthelongitudinalmotionsystemandtracklubricationmechanismofCA6140economicmediumprecisionNCmachine.ThearticlemadeabrilliantexpositiononthedesigningandtransformationschemeofthelongitudinalmotionsystemandtracklubricationmechanismofNCmachine.Thearticlealsoexposedbrilliantlythemechanism’smailparts:theball-racebearing,theservo-electricmachine,thecouplingandsoon.Doingthedesignisforthesakeofimprovingthesiteprecision,duplicatesiteprecisionandtransformatingtheLongitudinalmotionsystem.Soitcanworkcredibility,meettherequestofeverypropertynorm,cometotheexpectedconsequence,andfulfilltherequireofdesignassignmentlist.Besides,theauthorhasdesignedanddrawedallofmechanism’parts,andalsodrawedtheassemblechart.Thismechanismissimpleandreliable,itcanapplytoeverysimilarNCmachine.
Keywords:NCmachineLongitudinalmotionsystemTracklubricationmechanism
数控机床简介
数控机床是一种高科技的机电一体化产品，是综合应用计算机技术、精密测量及现在机械制造技术等各种先进技术相结合的产物。数控机床作为实现柔性制造系统、计算机集成制造系统和未来工厂自动化的基础已成为现在制造技术中不可缺少的生产手段，是机电一体化技术的重要组成部分。随着科学技术的迅速发展，数控技术的应用范围日益扩大。数控机床已成为现在机械制造业中的主要技术装备。
四．经济型数控车床的改造
纵横向进给系统原机床挂轮机构、进给箱、溜板箱、滑动丝杠，光杠等全部拆除，纵、横向以伺服电机作为驱动元件，经一级齿轮减速转矩增大后，由滚珠丝杠传动。纵向进给机构：纵向伺服电机为P20B200DxS，2.0的交流伺服电机，滚珠丝杠仍利用原丝杠位置，其螺母副通过托架安装在床鞍底部，滚珠丝杠两端加装接套、接杆及支承，与床身尾部步进电机相联接。伺服电机经减速后，减速器输出轴用套筒联轴器与丝杠直接联接，这种结构简单，径向尺寸小，可防止被联接轴的位移和偏斜所带来装配困难和附加应力。
改造后的数控机床应有以下发展方向：单一的数字控制应向数控中心发展，数控机床总体布局更加合理，机床控制系统的控制和运算功能更进一步加强，机床的伺服系统采用交流数字伺服系统代替直流伺服系统，编程更趋合理化，加工工艺更趋简单化90%机床的检测和监控系统要能实现自动化。
随着科学技术水平和人类生活水平的提高，对机械产品的质量要求越来越高，产品品种越来越多，中大批量的产品需求越来越少，而单件小批量生产模式迅速增加。作为实现单件小批量加工自动化的数控机床，由于其突出的优点而得到广泛应用。目前，国外数控机床的性能正朝着高精度、高效率、高柔性、高自动化方向迅速发展，这将对数控机床机械结构设计和制造的质量和可靠性提出更高的要求。“十五”期间，我国机械制造行业必须瞄准国际数控机床发展的科学前沿，开拓创新，消化吸收国外先进技术，开创我国数控机床设计和制造技术的新局面。
总体设计方案论证
数控车床的进给系统包括横向进给系统(X轴)和纵向进给系统(Z轴),它们是由伺服电机经同步齿形带传动，驱动滚珠丝杠螺母副机构，来实现刀架的运动。根据GB/T16462-1996《数控卧式车床精度检验》,机床的位置精度包括重复定位精度、反向偏差和定位精度。当机床的中心距DC=3000mm时，其重复定位精度X轴0.0075mm,Z轴0.010mm;反向偏差X轴为0.006mm,Z轴为0.012mm;定位精度X轴为0.035mm,Z轴为0.040mm。可以看出，进给轴设计与主轴设计相比，具有相同的重要性。因而，进给轴的设计应从动、静两方面充分考虑，位置精度才能达到该标准的要求。在数控车床进给系统的设计中，根据横向、纵向的不同精度要求，不同移动质量及转动惯量等特点，分别解决设计中的主要矛盾。以期望设计结果能满足各项性能指标的要求，达到预期的结果，即满足设计任务书的要求。
驱动元件：
各种数控机床加工的对象不同，工艺要求不同，所以对进给驱动的要求不尽相同，但基本要求是一样的，大致有四个方面。
（1）高精度使用数控机床主要是解决零件加工质量的稳定性，一致性，减少废品率；解决复杂空间曲面零件的加工；解决复杂零件的加工精度，缩短制造周期等。为了满足这些要求，必须保证数控机床的定位精度和加工精度。要求定位精度和轮廓切削精度能达到机床要求的指标。在位置控制中要求有高的定位精度，而在速度控制中，要求有高的调速精度，强的抗负载扰动的能力，即静态和动态速度降尽可能小。
（2）快速响应为了保证轮廓切削形状精度和低的加工表面粗糙度，除了要求有较高的定位精度外，还要求有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号的响应要快。
（3）调速范围宽在各种数控机床中，由于加工用刀具，被加工零件的材质及加工要求的不同，为保证在任何情况下都能得到最佳切削条件，就要求进给驱动必须具有足够宽的调速范围。
（4）低速大转矩根据机床的加工特点，大都是在低速进行重切削，即在低速时进给驱动要有大的转矩输出。
附件清单
1.毕业设计任务书1份
2.毕业设计说明书1份
3.总装图CK000A31份
4.进给系统装配图CK001A01份
5.机构装配图CK002A11份
6.床鞍零件图CK124A11份
7.电机支座零件图CK117A11份
8.螺母支架零件图CK110A21份
9．连接轴零件图CK101A31份
10．面板零件图CK102A31份
11．端盖零件图CK106A31份
12．法兰零件图CK108A31份
13．滚珠丝杠副零件图CK112A31份
14．支座零件图CK114A31份
15．垫圈零件图CK103A41份
16．套筒零件图CK104A41份
17．连接法兰零件图CK105A41份
18．侧板零件图CK107A41份
19．法兰零件图CK109A41份
20．法兰零件图CK111A41份
21．法兰零件图CK113A41份
22．小端盖零件图CK115A41份
23．防护罩零件图CK116A41份
24．锥销零件图CK118A41份
25．连接管零件图CK119A41份
26．垫板零件图CK121A41份
《数控技术》课程的目标是：使学生对数控技术的基本理论，基本知识和基本编程方法有一定的认识，为以后从事数控机床加工技术工作及开拓新的技术领域打下必要的基础。该课程涉及的知识面广，需要信息量大，且实践性强。同时由于该课程在整个机械类课程体系中一般在最后一学期讲解，相应的学生的学习积极性不高，致使学生毕业后接触到数控加工时感觉很吃力。我校《数控技术》课程的教学采用先纯理论教学，后实训教学的方法。讲解理论时基本上使用静止的图片解释复杂的电气组成和机械组成的时空关系，而学生对机床的电气元件和机械零件理解不深，没有感性认识，所以理解就很困难。例如在讲述机床的电气控制工作原理时，其复杂内部控制以及在工作状态下的控制关系是非常抽象的，单凭教师的口述，根本无法连贯地将元件及系统运动情况展现，而现有的数控电气实训设备也由于师资力量的薄弱而无法发挥应有的作用。学生对结构、工作原理的理解还是存在很大的问题，对于想象能力较差的学生根本无法提高其学习的兴趣，给教师的教学也带来了很大的压力。所以，如何提高《数控技术》课程的教学质量，已成为我校课程教学改革研究的一个重点。
2《数控技术》课程教学模式改革的几项措施
2.1合企业需求和职业学校学生特点，合理安排教学内容
我校作为一所职业学校，学生来源广泛，学习基础参差不齐，对知识的理解和掌握能力有差距，这给教学工作带来了一定的难度。《数控技术》课程目前采用的教材一般先对电气和机械部分讲解，理论知识强调过多，到后面的电器控制回路和机械系统控制分析时，感觉联系不大；同时学生基础较差，对高深理论知识的理解也很有限。我校数控专业学生大多数毕业后进入一些从事机械加工和电子产品生产的公司，而目前的《数控技术》教学数控技术理论部分的知识内容和实践知识部分分开在不同的学期进行教学，学生学完理论知识不能及时的付诸实践，等到另外一学期上实训时，理论的内容基本上都遗忘了，两者严重脱节。因此，结合生产实际，应将理论和实训操作部分放在同一学期内建议分前十周后十周的教学方式，增强学生学习的连贯性。
2.2过程中多媒体课件的广泛使用，提高课堂教学效果
多媒体以其全面生动的声、像、图、文等综合课程信息颠覆传统的干巴巴的文字教学，有利于提升学生学习的注意力。同时，丰富多彩的多媒体课件也能激发学生的学习兴趣，提高学生学习的主动性。因此教学中应制作大量易于学生学习和理解的电器和机械控制系统课程动画素材，运用多样的教学载体，从挂图、教具到实物、动画；从板书到多媒体课件；努力营造真实的教学环境以追求最好的教学效果。
2.3强实训教学，提高学生的创新能力
课程实训教学的目标是通过加强实训环节的教学，使学生掌握基本的实训方法和实训技能，能熟练地运用电器基本回路和机械系统组合满足实际需要的数控加工系统以及编制数控程序和进行加工操作。同时加强实训教学，能加深学生对一些基本理论的理解。在理论讲解过程中穿插实训教学环节，使学生更容易更直观地理解复杂、难懂的结构和原理，同时在理解的基础上可以引导进行改进设计，提高学生的创新能力。我校现有的机械加工设备和电气实训设备为我们的实训教学提供了有力保证。比如介绍机床的结构及工作原理时，由于内部具有复杂的结构，学生仅仅通过看图和教师的讲授往往不易看懂、弄明白，可以在课堂讲授过程中穿行机床结构拆装实训，变抽象为具体，使学生形象的了解各类零件工作的实质。同时数控技术应紧跟时代潮流，与时俱进，充分利用计算机设备及软件进行仿真加工，对复杂零件利用计算机仿真软件进行自动编程，通过相应的数据传送通道将其输入到数控机床内，进行自动加工。
2.4建立试题库，学习评价，考核标准多样化
通常在机械类专业及其它相关学科专业的班级开设《数控技术》课程，工作量由几位老师承担，考试一般是各任课教师各自出题，难免具有片面性，且题目保密性差，因此各班成绩也无可比性，教学效果不明显。考试的目的是通过教师的“教”与学生的“学”的双向互动过程，通过考试学生、教师以及教学管理人员可以及时发现教学中存在的问题，进而改进课程教学，提高教育质量。通常实行教考分离是比较有效的措施。因此建立试题库并使用试题库进行考试是非常必要的。建立试题库既能为课程教学改革服务，使的考试科学化、规范化，减轻教师的工作强度，又有利于监控教学质量，是加强教学管理工作的重要手段之一。在考教分离同时还必须注重平时学习成绩考核，利用理论成绩、课堂表现、课后作业和实训并重的学习评价考核方式。例如对学生平时课堂参与状况、回答问题情况、作业完成情况，特别是实践教学中的能力表现等情况进行全面考核，记入成绩。
3总结
关键词 高职 数控技术 毕业设计 改革
中图分类号：G424 文献标识码：A
Vocational comC Technology Professional Graduate Design Reform
PAN Dong
（Shaanxi Institute of Technology， Xi'an， Shaanxi 710300）
Abstract Vocational education aims to cultivate high-skilled applied talents， in the whole process of training， professional and comprehensive training is particularly important； this article carried out bold reforms on comC technology for vocational graduate design implementation process， take the original traditional text bold reforms to the typical structure of processing and assembly， through professional comprehensive training to improve students' ability to shorten vocational NC graduates distance between enterprises. The paper proposed features for professional conduct vocational graduate design reform， has important significance in cultivating qualified graduates of vocational comC technology.
Key words higher vocational； comC technology； graduate design； reform
高职教育是高等教育的重要组成部分，而它又不同于本科教育，高职教育以适应社会需求为目标、以培养技术应用能力为主线；高职毕业生应具有一定的理论知识基础，较强的技术应用能力，较高的职业能力和职业素养。
最近几年数控技术专业一直是国家技能型紧缺人才培养专业，高端技能型数控人才的培养是高职教育一直研究的重要课题。高职数控技术专业人才的培养，主要经过三个过程：基础学习阶段、专业技能学习阶段、专业综合能力培养阶段。在专业综合能力培养阶段，毕业设计又是检验专业学习情况，锻炼专业综合能力的最有效途径之一。
1 高职数控技术专业毕业设计现状
目前高职数控学生毕业设计依然主要停留在文本设计，对典型零件进行数控加工工艺规程设计，工装的选择设计，数控加工程序的编制。而这些内容主要从理论角度出发，无法真正地实现专业综合训练，贴近实际生产的目的。
2 改革立意
针对这一现状，结合高职数控技术专业培养目标——真正使高职学校与企业的零距离对接，专业综合训练设计的合理与否，是实现专业理论知识与实践相对接的最有效途径。从这个角度出发，我院在数控技术专业毕业设计环节提出过多种思路，如：采用一人一题进行毕业设计，抓过程、重答辩、严审设计资料；让毕业生在顶岗实习过程中，结合企业实际选题，由企业学校双导师进行毕业设计指导；通过理论设计然后通过数控加工仿真软件进行设计的验证，并进行分析，然后进行答辩。多种毕业设计思路通过实践，总存在诸多条件限制，而终未取得良好的效果。
在改革的道路上我们通过多次探索，最终确定了一种通过机械结构设计编程加工毕业设计论文答辩，全过程的专业综合训练模式。这种训练模式，第一阶段是有指导老师提前选择适合数控技术专业进行综合训练的毕业设计机构，然后对所带学生根据学习情况分组确定完成的零件；第二阶段学生根据自己所要完成的任务进行零件造型设计，编程加工，待全组成员完成零件加工进行机械结构的组装；第三个阶段，学生进行所设计部分零件的数控加工毕业设计论文；第四个阶段进行毕业答辩。
3 实施
我院在2010级数控技术专业毕业设计执行时采用上述模式，进行了数控技术专业毕业设计教学改革试点。试点选取30名数控技术专业毕业生进行，分为4组，根据学生综合能力高低每组题目各有差异。
第一阶段，指导老师根据学生情况选题。在试点阶段，为了保质保量完成教改全过程，除风力推料机构为我院参加全省机械设计创新大赛机构难度较大外，其他的如装卸器，槽轮机构，大力神杯相对难度都较小。风力推料机构由15人分别完成叶轮加工，凸轮轴加工，齿轮加工，偏心轮加工，底板、推杆、料筒等部分加工，其余3项目共有15人完成。
第二阶段，毕业设计学生根据设计任务进行造型、编程、加工、装配。本阶段，由指导老师指导学生完成料单上报，所需工装清单；院部进行材料的准备，并由数控实训中心提供相应的工装，机床；在不影响正常教学的前提下，毕业设计机构的加工我们主要安排在课余时间进行，如晚自习、周末。学生进行零件工艺设计、数据计算、造型、数控编程、数控加工；在整个加工过程中，老师指导学生选用合适的刀具、夹具、量具、切削用量保证零件的加工精度。最终各小组成员完成零部件加工后，进行装配。标准件：如轴承、螺钉、螺母、垫片由项目组统一购买；在装配过程中，出现问题，老师指导学生进行修正，直至完成机构装配达到预定目标。
图1 数控专业毕业设计实施流程图
第三阶段，毕业设计资料整理完善。各小组成员根据自己完成的指定零件进行毕业设计资料整理，主要内容有零件图绘制，零件结构分析，工艺规程设计，各工序工装的选择，各工序切削用量的选择，数控加工程序的编制，毕业设计总结几个部分。本阶段不仅仅要对零件进行工艺设计，更重要的是提高工艺规程资料的填写、毕业设计文本资料的规范，通过本阶段的总结，真正实现毕业设计内涵的升华，使理论与实践相结合，为走上工作岗位做好铺垫。
第四阶段，进行毕业设计答辩。在答辩过程中我们一改以往提问基础理论知识的模式，重点让学生陈述自己在机构加工过程中出现的问题，以及问题的解决方案，真正通过毕业设计让学生学会自己动脑、动手解决实际问题。图1为数控技术专业毕业设计教学改革实施流程图。
4 毕业设计教改效果
通过2013届数控技术专业毕业生毕业设计教学改革试点后座谈，学生普遍反映收获颇丰，既巩固了原本所学的专业理论知识，同时又加强了数控编程、加工、装配等知识的学习，尤其对数控刀具、夹具、量具、切削用量这些知识理解更深刻，还教会了学生如何处理实际问题，如何独立解决问题，学生的积极性很高，效果很好。
传统的数控加工参数是根据实际加工生产中得出的经验和数据，加上一些计算，所得出的结果。但是，由于受到了各种内外部原因的影响，所得到的数据始终无法达到最优。而加工参数的选择和优化不当，将会对加工生产活动造成很大的影响。
1.1加工结果不可控由于加工参数在优化过程中的局限性，使得其与加工结果之间的关系无法确定。这就导致了无法对加工生产的过程进行控制，使得所加工零件的质量难以得到保障。除此之外，对于加工生产的时间也无法进行控制，会对工时定额产生影响，使得对数控加工的管理水平无法进一步提升。
1.2生产成本不可控对于单件或小批量的加工生产，生产人员通常根据对加工手册或以往经验来确定加工参数。而对于大批量的加工，则还要根据实验结构来对加工参数进行修改和校正。这些问题都是由于数控加工参数的优化不当造成的，不仅增加了加工成本，拖延了加工进度，无法满足现代化工业生产的需求[2]。
1.3生产效率不可控在加工一些诸如自由曲面等特殊的零件时，数控加工参数是需要进行变化的。但是由于加工参数的优化不到位，在加工生产过程中，为了保险起见，大多根据以往的经验选择了比较保守的、保持不变的加工参数，使得加工效率大大降低。因此，应采取科学、有效的优化措施，对数控加工参数进行优化，以解决这些问题，提高生产效率。
2数控加工参数优化方案
2.1试验对数控加工参数的优化试验是以最优化思想为指导，以具体加工实验为基础，来实现加工参数的优化[3]。将优化思想贯穿于整个试验过程中，合理的运用概率论和数理统计。在众多的试验方法中，最常用的是田口方法，将方差分析、正交试验设计、信噪比分析等技术手段综合运用。在实际应用中，它具有信息丰富、次数少、效果显著等优点。不过，这种试验方法需要进行一定数量的试验和长期实践经验的积累，对于人力、物力、时间的消耗较大。因此，在采用这种方法的时候，一定要慎重的选择。
2.2数值模拟由于计算机技术的发展和应用，数值模拟的方法在数控加工参数的优化当中应用的越来越广泛。随着CAD、CAM、CAE等技术日益普遍的应用，计算机数值模拟也变得越来越常用。在具体的实践当中，首先要对成形过程进行模拟和分析，从而能够正确的对目标函数、约束条件、进行正确的优化，并选择适合的设计变量。利用数值模拟的方法对数控加工参数进行优化，可以将时间大大缩短，提高工作效率，还能够对加工生产的质量进行有效的控制。
2.3专家知识在计算机网络应用当中，有将人类专家的知识和经验进行归纳和总结，建立知识库的专家系统[4]。它能够模拟人类专家的思维方式进行问题的解答，利用知识库当中的知识和经验，对现实中存在的问题进行判断和解决。在数控加工参数优化方面，专家系统能够利用知识库中的知识和经验，来进行试验、数值模拟、结果解释的工作，选择最为合适的优化方案。从而达到减少试验次数，提高精确度，降低优化成本等目的。因此，建立和完善一个科学、合理的数控加工专家系统对于数控加工参数优化乃至加工生产事业的发展都具有十分重要的意义。一旦成功，通过互联网就能实现数据和资料的共享，以轻易获取各种所需要的加工参数。
3总结
企业统计的目的是为企业经营决策管理提供统计信息。在市场经济条件下，企业经营决策极具风险性，风险产生于不确定性并由不确定性程度决定风险的大小，而不确定性又与信息的准确和及时程度直接相关，信息愈准确及时，不确定性愈低，反之，亦然。所以，准确性和及时性是对统计资料的两项基本要求。其中，准确性的要求是第一位的，是统计工作的生命。它确定着统计资料是否有效和价值的高低，是衡量统计数据质量的根本标志。准确可靠的统计数据，便于决策和管理者正确地把握形势，客观地剖析问题，从而作出科学的决策。反之，有水分的、失实的统计数据，相互矛盾的统计数据，给决策者以错误的信号，将会误导决策和调控，对企业的发展将会造成重大损失。因此，统计工作者必须以对本职工作高度负责的精神，以统计数据为对象，以消除统计数据的差错为目标，千方百计搞准统计数据，达到强化统计数据质量控制的目的。
二、常见的统计数据质量问题及分析
（一）、数据虚假
这是最常见的统计数据质量问题，也是危害最为严重的数据质量问题。这类统计数据完全是虚构的杜撰的，毫无事实根据。造成统计数据虚假的因素多种多样，比如，有意虚报，瞒报统计数据资料，指标制定不严密，统计制度不完善，不配套等。
（二）、拼凑的数据
这种数据是把不同地点，不同条件，不同性质的数据在收集、加工、传递过程中，人为地拼凑成同一时间、地点、条件和性质下的同一数据。这种东拼西凑的数据，虽然分别有事实根据，但是从整体上看数据是不符合事实的，其性质与数据虚构相同。
（三）、指标数值背离指标原意
这是由于对指标的理解不准确，或者是因为指标含义模糊，指标计算的随意性大等原因造成的数据质量问题，表现为收集整理的统计数据不是所要求的统计内容，数据与指标原意出现走样，面目全非。
（四）、数据的逻辑性错误
这是指统计资料的排列不合逻辑，各个数据、项目之间相互矛盾。例如，企业卷烟库存商品中主要的组成部分是省产烟、省外烟、国外烟，如果企业报送的统计资料中，卷烟库存商品总金额显著下降，而省产烟库存金额大幅度上升，省外烟和国外烟库存金额只是持平或只有小幅度的下降，这就存在矛盾，表明数据有逻辑性错误。
（五）、数据的非同一性
它是指同一个指标在不同时期的统计范围、口径、内容、方法、单位和价格上有差别而造成的数据的不可比性。例如，2003年的统计资料中不含税价在30元以上的卷烟为一类卷烟，而在2004年的统计资料中，不含税价50元以上的卷烟为一类卷烟，如果在此基础上来比较两年的一类卷烟的销售量，而得出一类卷烟销售量大幅度下降的结论显然是不合理的。
（六）、数据不完整
这里指调查单位出现遗漏，所列项目的资料没有搜集齐全，不符合统计资料完整性的要求。数据不完整，就不可能反映研究对象的全貌和正确认识现象总体特征，最终也就难以对现象变化的规律性做出明确的判断，甚至会得出错误的结论。
（七）、统计手段和统计分析落后
目前许多企业统计工作仍处于手工状态，很原始！即使采用计算机也仅仅是减少工作量去做一些汇总、指标计算，并没真正引用先进的计算机技术和网络技术。所做的统计分析也局限于事后分析，即对统计数据进行单纯的讲解说明；不能利用网络技术实行信息共享等方式进行事前分析和预测。换句话说，“统计预测”这一职能根本没有发挥作用，缺乏对信息的收集、综合和系统化。
此外，常见的统计数据问题还有计算错误、笔误等。
可见，统计数据质量问题既可能是来自于设计阶段，也可能是来自于统计资料的整理阶段。
三、统计数据质量控制方法
（一）、统计数据质量控制的原则应当是全过程的、全员参加的、以预防为主的数据质量控制。
首先，统计数据质量控制要贯穿于统计工作的全过程。每进行一步，都要对已完成的工作进行检查、对已发生的差错及时进行纠正，做到层层把关，防止差错流入下一个工作环节，以保证统计数据的质量。其次，参加统计数据质量管理和控制的人员应当是全面的。全体统计工作者都要树立数据质量意识，各个主要的工作环节都要落实专人负责。统计数据质量的好坏，是许多工作和许多统计工作环节质量的综合反映，牵涉到统计工作的所有部门和人员，因此，提高数据质量需要依靠所有统计工作者的共同努力，决不是单纯靠某一个部门或少数人所能搞得好、抓得了的。只有人人关心数据质量，大家都对数据质量高度负责，产生优质的统计数据才有坚实的群众基础。因而，统计数据质量控制要求把差错消灭在它的形成过程中，做到防检结合，以防为主。这就要求有关人员在质量控制中具有超前意识，抛弃那种出现了统计数据问题才想办法解决问题的被动的局面。
实行全员性的质量控制，就要把统计数据质量目标及其关键交给广大统计工作者，落实到每个工作岗位，使每个岗位都有明确的工作质量标准，做到合理分工、职责明确，职责越明确，数据质量控制就越有保证。
（二）、统计设计阶段的质量控制
统计设计是统计工作的首要环节，统计数据质量的好坏，首先决定于这个过程，它是提高统计数据质量的前提。如果设计过程的工作质量不好，就会给统计数据质量留下许多后遗症。设计过程的质量控制需要抓好以下几项工作：
1、正确规定统计数据质量标准。数据质量标准是指根据不同的统计目的对统计数据精度所提出的要求。满足统计目的精度的统计数据就是准确的，高质量的统计数据。首先要作充分的调查，系统地收集市场和用户对统计数据的反映和实际使用效果的情况；其次要分析研究过去统计数据的主要质量问题，找准统计数据质量控制的主攻方向；最后要进行反复论证，考虑到统计工作中实际能够达到的水平。
2、合理设计统计指标体系及其计算方法。
统计指标设计得是否合理，也是影响统计数据质量的因素之一。采用统计报表搜集资料，首先要实行标准化管理，制定的指标要符合统计制度的规定，范围要全，分组要准，指标涵义的解释和计算方法要精确；其次要对统计报表的设计、颁发、填制、汇总的全过程实行全面质量管理。
（三）、资料整理鉴别阶段的质量控制
统计资料整理鉴别阶段出现的差错是统计数据质量问题的重要方面。如果资料不准确，就会影响结论的正确。因此，要特别注意审查资料的可靠性和适用性，要弄清楚统计指标的口径范围、计算方法和时期时点。对于口径不一致或不完整的资料，需要进行调整、补充；对于相互比较的资料，必须要注意有无可比性；一旦发现数据有严重的质量问题，应进行核实，避免有质量问题的资料进入汇总处理阶段。总之，对搜集到的资料，经过鉴别推敲、核实审定、使之准确无误，才能使统计数据的质量得到保证。
（四）、人为错误的质量控制
1、尽可能采用计算机处理统计资料，同时提高统计分析水平。
计算机作为当今社会不可缺少的高科技产物已渗透到我们生活、工作中的各个环节。运用计算机整理、汇总统计资料，速度快、效果好，其优越性是手工整理无可比拟的。现在国内大部分著名企业基本上实行网络化、全球化，利用网络资源了解世界先进行业信息，采用科学先进的统计分析方法和手段，进行横向、纵向对比，找差距挖潜力，努力赶超世界先进企业。要能够写出有一定深度的统计分析预测报告，系统、全面、科学地去挖掘利用网络资源和从市场取得的第一手资料，完善整个分析、预测手段方法和过程。但是，也应重视计算机处理数据的质量问题，提高计算机数据处理的关键在于提高录入数据的可靠性。
2、统计工作者本身应提高自身素质。
统计人员没有深厚的专业知识和丰富的实际工作经验，没有跟上时代及时进行知识更新，不善于统计调查获取第一手资料，写不出有一定深度关于本企业某一方面对决策层有参考价值的统计分析报告。因此，对统计人员应该加强培训工作，企业内部应建立配套的培训机制，对每一层次统计岗位实施针对性的培训，必要时到企业外请有关专家学者授课，或到相关先进单位进行考察学习，做到取长补短。统计工作者本身也应该努力学习统计知识，钻研业务，不断提高统计业务素质和水平，杜绝因业务不熟悉而造成的数据质量问题。
3、加强对统计人员的职业道德培训。
目前，上级部门下达计划和各类政绩考核对统计数据干扰不可低估。有些地方，以是否完成计划和各类数据的高低作为考核地方政绩的依据，导致很多下级部门所报的统计数据高于计划数或持平，这并不是计划部门的计划多么精确合理，而是说明某些统计对象或统计部门受某种利益的驱动而使统计数据的质量得不到保障。当然，数据不真实、不准确的原因是多方面的，其中统计人员的思想道德对统计数据的影响是很大的。这就要求我们加强对统计人员的思想品德和职业道德教育，要求每一个统计工作者必须坚持实事求是的工作作风，认真对待每一个统计数据，如实地反映情况。
4、加大统计执法力度，保证源头数据的准确性。
统计部门今后应在加强统计信息工程建设的基础上从数据采集的圈子中跳出来，重点加大统计执法检查，对弄虚作假的单位要坚决严肃查处。在立法上，罚款数额应该大幅增加，以威慑统计违法者，逐步建立全社会的统计诚信体系。
关键词数控仿真；同步；G代码
随着信息化和网络化社会的到来，在经济全球化的趋势下，大型企业的不同分部之间，以及不同国家和地域的企业之间在设计、制造方面需要大量的分工协作，而飞速发展的互联网为这种实际工作的需要提供了良好的平台。而目前的通用的数控仿真软件多为本地运行，难以进行远程协同操作。因此基于网络的数控仿真环境有许多优势，如不受时空限制等，能够进行实时的协同操作，针对数控G代码中的问题进行交流。另一方面，本系统对于数控技术的教学也就有重要的作用。通过该软件，使学生可以直观地掌握数控插补的原理，达到较好的教学效果。
1系统总体结构
图1网络化数控仿真环境系统结构
网络化数控仿真环境的系统结构如图1所示，首先登录的一方自动成为服务器端，并等待其他用户的登录请求，一旦有其他用户登录，双方通过Socket技术建立起基于TCP/IP的网络通信。其中一方读入数控G代码后首先通过内嵌的解释器进行解释，然后在绘图区中绘制出仿真效果。与此同时，解释出来的G代码参数被传递给同步信息处理模块，按照系统定义的应用层协议生成基于TCP/IP协议的同步信息，然后由Socket通信控件发送给客户端并由客户端的绘图程序在绘图区中绘制出来。双方对G代码的仿真结果进行讨论时，通过协同评注工具如圆圈、直线等方式做出标记，然后用文字在聊天室中进行交流，其信息也通过基于Socket技术的同步信息来进行传递。
2同步机制的实现
网络化数控仿真环境的主界面如图2所示，其中的同步包括三个方面：①G代码仿真过程的同步；②协同评注的同步；③文字聊天内容的同步。其中关于文字聊天内容的同步现在技术资料上已经很多，不再赘述。以下主要说明G代码的同步仿真和协同评注的同步过程。
图2网络化数控仿真环境主界面
首先在界面上增添定时器控件Timer和列表框控件List。同步信息的传递是由定时器控件Timer来控制的，为了保证仿真过程的连续性与合适的网络数据量，要恰当的设置定时器的时间间隔，此处设置为50毫秒。每当时间间隔到时便启动相应的消息事件向外发送消息，代码如下：
PrivateSubTimer1_Timer()
OnErrorResumeNext
IfList1.ListCount=0ThenExitSub
senditem0‘发送数据
EndSub
发送数据是通过Socket控件中的SendData方法来实现的，数控G代码经过解释器解释后所获得的参数被送入同步信息处理模块，然后被转换为格式化的数据存放在列表框List1中，Socket控件依次取出其中的元素然后进行发送，代码如下：
Subsenditem(ByValitemAsInteger)
OnErrorResumeNext
DoEvents
Socket1.SendData"|"&List1.List(item)&"^"
DoEvents
EndSub
对于数据的接收方而言，其Socket始终处于监听状态，当有数据到达时立即接收数据并进行分类处理，如果是命令信息，如清除绘图区命令，则会立即执行，如果是绘图信息（包括G代码仿真）则进一步解读，然后在绘图区中由绘图程序来执行，代码如下：
PrivateSubSocket2_DataArrival(ByValbytesTotalAsLong)
OnErrorResumeNext
DimdatAsString
DimtempchrAsString
‘接收数据
Forn=1ToLen(dat)
tempchr=tempchr&"^"
e=e+1
Nextn
Forn=1Toe
Ifdat="cls^"ThenPicture1.Cls‘清屏指令
Ifdat=""Then
Forn=0ToList2.ListCount-1
decodeList2.List(0)‘解读绘图信息
Nextn
…
整个同步过程中的绘图信息包括直线、圆弧、圆和徒手绘几种形式，首先根据得到绘图信息进行分类，然后调用相应的绘图函数进行绘图，其代码如下：
Subdecode(ByValdatAsString)
…‘变量定义
Forn=1ToLen(dat)
tempchr=Mid(dat，n，1)‘提取字段
SelectCasetempchr
Case"，"
x1=xx1：cur="y1"
Case"<"
y1=yy1：cur="x2"
…‘解读第一字段
SelectCasecur
Case"x1"
xx1=xx1&tempchr
Case"y1"
yy1=yy1&tempchr
…‘解读第二字段
EndSelect
EndSelect
Nextn
…‘绘制直线
Picture1.Line(x1，y1)-(x2，y2)，vbBlue
…‘绘制圆弧或圆
Picture1.Circle((x+XCent)+(LstZ/ZAsp)，(y-YCent)-(LstZ/ZAsp))，RAD，RGB(Col1，Col2，Col3)，Angle*2*PI/360，Angle2*2*PI/360
3结束语
基于网络的数控仿真完全基于现有的Socket技术和TCP/IP协议，能实现数控G代码的远程同步仿真，以及对仿真结果进行协同评注和文字交流，提升了计算机辅助制造的技术层次和应用范围，使异地协同设计和制造增加了技术支持。
参考文献
关键词：数控专业英语 教学改革 教学方法 实践教学
一、前言
江西蓝天学院机械工程系自2003年开设数控专业以来，就一直将数控专业英语作为一门重要的专业必修课，以培养具备国际竞争力的技术人才为目的，实现“用英语学专业”的双语教学理念。
二、高职数控专业英语教学现状
(一)学生方面
首先我校工科专业学生的英语基础整体较弱，相当一部分学生对英语学习存在抵触或畏惧心理；其次该课程一直安排在第三学期，这时的学生刚刚结束公共课程的学习，还未学习专业课程，对专业知识接触很少，而数控专业英语是一门与数控及机械制造知识联系很紧密的专业课程，缺乏专业知识会大大加大学习的难度。
(二)教师方面
由于数控专业英语要求授课教师必须具备数控及机械制造方面的专业知识，所以，本校该课程一直是由专业教师授课。专业教师的英语口语表达相对较弱，导致了课堂上汉语讲解过多，加上他们经常不自觉地深入讲解专业知识，背离了双语教学的初衷。
(三)教材及教学方法方面
在数控专业英语的教学中，教师普遍感到很难找到合适的教材。有些教材介绍的技术和设备明显过时，有些教材的内容又过于深奥，或者是语法过于复杂，通篇都是生涩难懂的长句、复杂句，学生难以理解，进而产生厌学情绪。此外，专业英语的教学方式一直是“一支粉笔，一块黑板”的讲课模式，对于课文中涉及的设备及工艺，很难通过板书描述清楚，学生很难理解。
我校为了适合社会需要，提出“培养应用型人才”的办学目标，对各专业课程进行实践教学的改革。综合以上几个问题，笔者结合多年专业英语的教学实践，总结出几条数控专业英语教学改革的措施。
三、数控专业英语教学改革的几个措施
(一)强化专业设置的科学性，修改课程安排计划
根据数控专业英语对英语基础和专业知识的要求，数控专业英语课应安排在公共英语、数控原理、数控加工技术、数控编程、数控机床维修等选修课程之后。实际上，由于各种原因，在此之前，专业英语课一直被安排在第三学期开课。在教学中发现，由于学生缺乏专业知识，再加上英语基础薄弱，专业英语任课老师尽管在课堂上花了大量时间对课文进行翻译和解释，但学生仍然很难理解。在这种情况下，任课老师不得不占用专业英语课的授课时间去讲解相关的数控专业知识，以至于学期末无法完成教学计划规定的教学任务。鉴于上述原因，机械工程系修订教学了计划，将数控专业英语课程的开课时间调整到第四学期。
(二)提高专业英语授课教师的双语教学水平
就目前的情况来看，我校专业英语教师具备了足够的专业知识技能，他们缺乏的是良好的英语口语表达能力及标准的发音。因此，学校为专业英语教师提供英语进修的机会，提高教师的英语授课水平。此外，还请我校外语系的外教定期给教师们上课，强化口语。
(三)选择合适的教材，科学备课
针对我校学生英语基础较弱的特点选择或自编一本难度适中的教材，教材内容不仅要涵盖主要的数控加工工艺，还要介绍当前最新的数控机床及其操作，重点介绍常用的数控专业术语。此外，教师在备课时也应注意难易结合，突出重点。英语学习中学生普遍存在背单词难的问题，而数控专业术语记忆难的问题尤其突出，因此，专业英语教师在备课时要强调专业术语的使用及记忆技巧。必要的时候，数控专业的任课老师可以进行集中备课以统一授课重点、授课内容和授课方式。
关键词：数控专业英语 教学改革 教学方法 实践教学
论文摘要：数控专业英语是高等院校数控专业的必修课程。就蓝天学院数控专业英语课程的教学现状，从课程设置、教师、教材、教学方法和教学手段方面提出了教学改革的建议。力求改变从前只重理论，不重实践，只管完成教学任务，不考虑学生实际情况的教学模式，寻找更适合当前高职学生的教学模式，提高专业英语课程的教
学效果和教学质量。
一、前言
江西蓝天学院机械工程系自2003年开设数控专业以来，就一直将数控专业英语作为一门重要的专业必修课，以培养具备国际竞争力的技术人才为目的，实现“用英语学专业”的双语教学理念。
二、高职数控专业英语教学现状
(一)学生方面
首先我校工科专业学生的英语基础整体较弱，相当一部分学生对英语学习存在抵触或畏惧心理；其次该课程一直安排在第三学期，这时的学生刚刚结束公共课程的学习，还未学习专业课程，对专业知识接触很少，而数控专业英语是一门与数控及机械制造知识联系很紧密的专业课程，缺乏专业知识会大大加大学习的难度。
(二)教师方面
由于数控专业英语要求授课教师必须具备数控及机械制造方面的专业知识，所以，本校该课程一直是由专业教师授课。专业教师的英语口语表达相对较弱，导致了课堂上汉语讲解过多，加上他们经常不自觉地深入讲解专业知识，背离了双语教学的初衷。
(三)教材及教学方法方面
在数控专业英语的教学中，教师普遍感到很难找到合适的教材。有些教材介绍的技术和设备明显过时，有些教材的内容又过于深奥，或者是语法过于复杂，通篇都是生涩难懂的长句、复杂句，学生难以理解，进而产生厌学情绪。此外，专业英语的教学方式一直是“一支粉笔，一块黑板”的讲课模式，对于课文中涉及的设备及工艺，很难通过板书描述清楚，学生很难理解。
我校为了适合社会需要，提出“培养应用型人才”的办学目标，对各专业课程进行实践教学的改革。综合以上几个问题，笔者结合多年专业英语的教学实践，总结出几条数控专业英语教学改革的措施。
三、数控专业英语教学改革的几个措施
(一)强化专业设置的科学性，修改课程安排计划
根据数控专业英语对英语基础和专业知识的要求，数控专业英语课应安排在公共英语、数控原理、数控加工技术、数控编程、数控机床维修等选修课程之后。实际上，由于各种原因，在此之前，专业英语课一直被安排在第三学期开课。在教学中发现，由于学生缺乏专业知识，再加上英语基础薄弱，专业英语任课老师尽管在课堂上花了大量时间对课文进行翻译和解释，但学生仍然很难理解。在这种情况下，任课老师不得不占用专业英语课的授课时间去讲解相关的数控专业知识，以至于学期末无法完成教学计划规定的教学任务。鉴于上述原因，机械工程系修订教学了计划，将数控专业英语课程的开课时间调整到第四学期。
(二)提高专业英语授课教师的双语教学水平
就目前的情况来看，我校专业英语教师具备了足够的专业知识技能，他们缺乏的是良好的英语口语表达能力及标准的发音。因此，学校为专业英语教师提供英语进修的机会，提高教师的英语授课水平。此外，还请我校外语系的外教定期给教师们上课，强化口语。
(三)选择合适的教材，科学备课
针对我校学生英语基础较弱的特点选择或自编一本难度适中的教材，教材内容不仅要涵盖主要的数控加工工艺，还要介绍当前最新的数控机床及其操作，重点介绍常用的数控专业术语。此外，教师在备课时也应注意难易结合，突出重点。英语学习中学生普遍存在背单词难的问题，而数控专业术语记忆难的问题尤其突出，因此，专业英语教师在备课时要强调专业术语的使用及记忆技巧。必要的时候，数控专业的任课老师可以进行集中备课以统一授课重点、授课内容和授课方式。
(四)改进教学方法及教学手段
1.多媒体教学。目前我校机械系的专用教室中，80%以上配备了现代化的多媒体设备，专业英语课全部都安排在多媒体教室上课。授课教师可以根据课文内容制作ppt教学课件，对于学生很难理解和想象的工件和加工工艺，通过图像、视频、动画演示，激发学生听课的兴趣；还可以编写简单的数控程序，一边演示一边讲解，加深学生对常用数控指令的理解，提高学习的乐趣。
2.课堂教学与实践教学相结合。我校奉行“培养应用型人才”的办学宗旨，为此，学校无论在硬件投入还是课程设置方面，都充分体现了突出实践教学环节的特点。目前，我校的数控实训中心设施齐全、设备先进，中心配备了多台先进的数控机床，完全能够满足各种实践教学的需要。在数控专业课程的学习过程中为学生安排了多次数控实训，学生很快就能够掌握中文面板数控机床
的操作。而目前企业常用的进口数控系统，如fanuc和siemens,其操作面板是英文的。在数控专业英语学习之前，由于不懂数控专业术语，学生往往靠死记来掌握英文面板的操作。为了使学生真正理解数控系统英文操作面板各按键的含义，熟练掌握各种系统的操作，在讲完数控编程方面的课文之后，安排学生再次到实训中心进行现场教学，让学生对照中英文重新认识操作面板，并让学生翻译数控机床的英文说明书或一小段数控加工工艺，然后在实训老师的指导下操作机床。实践证明，“理论+实践”的数控专业英语教学方式不仅能加深学生对课本内容的理解，还能提升学生的学习成就感，提高他们的学习兴趣。
3.树立“为每一个学生服务，让每一个学生都有收获”的授课理念。数控专业英语教学中发现，学生的英语水平参差不齐，各个班级都难免有一些由于英语基础太差而无法达到教学大纲要求的学生。专业英语老师在备课和授课的时候，除了要着重培养学生的科技英语阅读理解能力之外，也应当考虑到少部分同学的学习要求，针对他们基础较差的特点，重点提高他们的数控专业词汇量。可以将一些常见的专业术语进行分门别类、归纳汇总，如机床类、工件类、刀具类、加工类等，以达到降低记忆难度、提高记忆效率的目的。此外，在课堂上，还可以将这些词汇列在黑板上，让学生用连线的方法来指出它们之间的联系。例如，铣床(milling machine)上安装的刀具是铣刀(milling cutter),进行的是铣削(milling)的操作。此外，在讲解专业术语的过程中，可以简单地介绍一些与词汇有关的趣闻，既活跃课堂气氛，又能够吸引学生的注意力，提高教学效果。
在数控英语的教学改革过程中，上述教学改革措施取得了较明显的教学效果，让学生认识到了数控专业英语课程的重要性，提升了学生的学习兴趣，激发了学生的学习积极性，提高了学生理论结合实践的能力。教学改革任重而道远，仅靠一个教师的努力是无法完成的，需要全体专业英语教师的通力合作，要提高整体教学水平、改进教学方法和教学手段、灵活运用教学技巧、善于利用教材和教具、不断总结，最终制定出适合我校学生的的数控专业英语教学体系。
参考文献：
[1]唐霞，谢利民。数控专业英语教学方法的研究[j].科教文汇，2008,(9).
[2]王素艳。高职数控专业英语教学改革探索[j].辽宁教育行政学院学报，2005,(2).
[3]吕莹，张静。高等职业技术院校数控专业英语教学中遇到的困难及解决方法[j].赤峰学院党报，2008,(12).
[4]周春梅，来小丽。浅谈高职数控专业英语的教学[j].科技信息，2009,(10).
论文摘要：近年来，随着国民经济和科学技术的不断发展，我国各机械制造行业纷纷采用数控设备。它们在加工现场发挥出了强大的技术优势。在高效率的自动化生产中，如果数控设备出现了故障，轻则影响设备的利用率，重则影响企业的兴衰。所以，加强数控设备使用管理，降低数控机床故障发生率已是一个必须要解决的重要问题。
一、数控系统的构成与特点
控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、可编程序控制器逻辑控制单元以及数据输入/输出接口等组成。最新一代的数控系统还包括一个通讯单元，它可完成comC、PLC的内部数据通讯和外部高次网络的连接。伺服驱动系统主要包括伺服驱动装置和电机。位置测量系统主要是采用长光栅或圆光栅的增量式位移编码器。
数控系统的主要特点是：可靠性要求高：因为一旦数控系统发生故障，即造成巨大经济损失；有较高的环境适应能力，因为数控系统一般为工业控制机，其工作环境为车间环境，要求它具有在震动，高温，潮湿以及各种工业干扰源的环境条件下工作的能力；接口电路复杂，数控系统要与各种数控设备及外部设备相配套，要随时处理生产过程中的各种情况，适应设备的各种工艺要求，因而接口电路复杂，而且工作频繁。
二、数控系统的常见故障分析
根据数控系统的构成，工作原理和特点，我们将常见的故障部位及故障现象分析如下：
位置环。这是数控系统发出控制指令，并与位置检测系统的反馈值相比较，进一步完成控制任务的关键环节。它具有很高的工作频度，并与外设相联接，所以容易发生故障。
常见的故障有：①位控环报警：可能是测量回路开路；测量系统损坏，位控单元内部损坏。②不发指令就运动，可能是漂移过高，正反馈，位控单元故障；测量元件损坏。③测量元件故障，一般表现为无反馈值；机床回不了基准点；高速时漏脉冲产生报警可能的原因是光栅或读头脏了；光栅坏了。
伺服驱动系统。伺服驱动系统与电源电网，机械系统等相关联，而且在工作中一直处于频繁的启动和运行状态，因而这也是故障较多的部分。
其主要故障有：①系统损坏。一般由于网络电压波动太大，或电压冲击造成。我国大部分地区电网质量不好，会给机床带来电压超限，尤其是瞬间超限，如无专门的电压监控仪，则很难测到，在查找故障原因时，要加以注意，还有一些是由于特殊原因造成的损坏。如华北某厂由于雷击中工厂变电站并窜入电网而造成多台机床伺服系统损坏。②无控制指令，而电机高速运转。这种故障的原因是速度环开环或正反馈。如在东北某厂，引进的西德WOTAN公司转子铣床在调试中，机床X轴在无指令的情况下，高速运转，经分析我 因为系统零点漂移，在正反馈情况下，就会迅速累加使电机在高速下运转，而我们按标签检查线路后完全正确，机床厂技术人员认为不可能接错，在充分分析与检测后我们将反馈线反接，结果机床运转正常。机床厂技术人员不得不承认德方工作失误。还有一例子，我们在天津某厂培训讲学时，应厂方要求对他们厂一台自进厂后一直无法正常工作的精密磨床进行维修，其故障是：机床一启动电机就运转，而且越来越快，直至最高转速。我们分析认为是由于速度环开路，系统漂移无法抑制造成。经检查其原因是速度反馈线接到了地线上造成。③加工时工件表面达不到要求，走圆弧插补轴换向时出现凸台，或电机低速爬行或振动，这类故障一般是由于伺服系统调整不当，各轴增益系统不相等或与电机匹配不合适引起，解决办法是进行最佳化调节。④保险烧断，或电机过热，以至烧坏，这类故障一般是机械负载过大或卡死。
电源部分。电源是维持系统正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。一般在欧美国家，这类问题比较少，在设计上这方面的因素考虑的不多，但在中国由于电源波动较大，质量差，还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰，加上人为的因素（如突然拉闸断电等）。这些原因可造成电源故障监控或损坏。另外，数控系统部分运行数据，设定数据以及加工程序等一般存贮在RAM存贮器内，系统断电后，靠电源的后备蓄电池或锂电池来保持。因而，停机时间比较长，拔插电源或存贮器都可能造成数据丢失，使系统不能运行。可编程序控制器逻辑接口。数控系统的逻辑控制，如刀库管理，液压启动等，主要由PLC来实现，要完成这些控制就必须采集各控制点的状态信息，如断电器，伺服阀，指示灯等。因而它与外界种类繁多的各种信号源和执行元件相连接，变化频繁，所以发生故障的可能性就比较多，而且故障类型亦千变万化。
其他。由于环境条件，如干扰，温度，湿度超过允许范围，操作不当，参数设定不当，亦可能造成停机或故障。有一工厂的数控设备，开机后不久便失去数控准备好信号，系统无法工作，经检查发现机体温度很高，原因是通气过滤网已堵死，引起温度传感器动作，更换滤网后，系统正常工作。不按操作规程拔插线路板，或无静电防护措施等，都可能造成停机故障甚至毁坏系统。
一般在数控系统的设计、使用和维修中，必须考虑对经常出现故障的部位给予报警，报警电路工作后，一方面在屏幕或操作面板上给出报警信息，另一方面发出保护性中断指令，使系统停止工作，以便查清故障和进行维修。
三、故障排除方法
初始化复位法一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存贮区由于掉电，拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。
参数更改，程序更正法系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。例如，在哈尔滨某厂转子铣床上采用了测量循环系统，这一功能要求有一个背景存贮器，调试时发现这一功能无法实现。检查发现确定背景存贮器存在的数据位没有设定，经设定后该功能正常。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统的块搜索功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。
调节，最佳化调整法调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节，修正系统故障。如某军工厂维修中，其系统显示器画面混乱，经调节后正常。在山东某厂，其主轴在启动和制动时发生皮带打滑，原因是其主轴负载转矩大，而驱动装置的斜升时间设定过小，经调节后正常。
最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法，其办法很简单，用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器，分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调节速度调节器的比例系数和积分时间，来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性，而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下，根据经验，即调节使电机起振，然后向反向慢慢调节，直到消除震荡即可。备件替换法用好的备件替换诊断出坏的线路板，并做相应的初始化启动，使机床迅速投入正常运转，然后将坏板修理或返修，这是目前最常用的排故办法。
1.1机架结构静力学分析（1）材料选取与有限元模型的建立机架采用GB/T3094-2000里的冷拔异型钢管，材料为Q235A钢。其主要性能参数如下：抗拉强度σb=375MPa，屈服强度σs=235MPa，弹性模量E=2.1×1011Pa，泊松比μ=0.25，密度ρ=7850kg/m3[3]。为了适应有限元计算，必须本体机构机架进行简化处理，略去许多不影响床身刚度的细微结构（如小倒角，小圆弧，小凸台，安装螺纹孔等）。计算立柱，床鞍，主轴箱等构件的重量并将上述重量均作为作用在床身上的附加质量处理，即在相应坐标位置创建质量单元模拟其质量，或者作为作用在床身上的附加载荷处理。简化后的模型如图2所示。本次网格划分方式同上述Y轴有限元网格划分方式。共得到18135个单元，75404个节点。划分结果如图3所示。（2）约束及载荷条件设置机架通过地脚螺钉与地基固定，简化为在地脚螺钉面上加全约束以达到约束的目的。机架受到的外力为运动系统的重力，运动系统工作时的反作用力，收到切削力作用时的扭矩。（3）有限元结果分析机架的变形对于运动系统的准确定位与安装以及精确加工来说影响较大，设计时比较关心。由图4可知，最大变形主要发生在上端横梁的两支撑腿之间，最大变形量为0.077287mm，这是因为上端横梁的钢管内无加强筋加固，这样就造成其抗弯和抗扭能力稍微薄弱。应力最大处发生在机架上端横梁中部上，大小为8.0461MPa，远小于材料的屈服强度值。综上，机架的最大应变和应力都发生在上方横梁处，但是各自的值都很小，都在企业机床标准允许的误差范围以及材料的屈服强度范围之内，故此可知机架的结构刚度和强度都能满足机床的正常使用要求。
1.2机架模态分析对于长期承受动力载荷的结构部件，一般需对其进行模态分析。因为模态分析不仅可以评价该结构的动态特性，还能够清楚认识该结构振动的形态，并了解其阻尼分布情况，进而提前避免可能会引起的共振。由于机架是一个连续体，质量和弹性是连续分布的，所以，应具有无穷多个自由度，也就有无穷多阶模态。由于激振力的频率一般都不太高，因而，只有最低阶的几阶频率才有可能与本体机构机架频率接近或重合产生共振。高阶模态的频率已高于可能出现的激振频率，一般不可能产生共振，对于加工质量的影响不大，所以只研究最低阶的几阶模态。本次研究对机架的前四阶模态进行了研究，其振型云图见图5。由上图5可以看出，一阶振型的共振频率是53.49Hz，大于35.35Hz的数控机床最低设计安全频率。一阶振型越高，本体机构机架的刚性越好。故此可知机架的设计能满足机床的使用要求[5]。
2运动系统设计及有限元分析
与普通数控机床的运动系统相比，消失模数控加工运动系统具有自己的特点，由于消失模加工的切削力较小，一般为10~50N左右，而且工件表面加工质量高，因而切削刀具转速很高，这就要求运动系统的重量要小，以便减小惯性力[6]。故此本次研究对运动系统采用轻量化结构设计，通过有限元分析指导其结构优化与设计。
2.1运动系统结构设计在运动系统的设计上，采用龙门式大跨度结构，具有5个运动轴，如图6所示，双X轴、单Y轴以及单Z轴均为丝杠传动，C轴固定于Z轴下方，A轴固定于C轴上。
2.2运动系统主承载轴有限元分析在消失模数控加工成形设备的运动系统中，Y轴的直线运动单元属于运动部件，Z轴单元是Y轴单元的负载，而X轴作用于主体机构机架上，故Y轴是运动系统的主承载轴。为满足加工精度的要求，Y轴的基座必须具有足够的刚度。而Y轴作为运动部件，为了降低惯性力需要降低自身重量。因此，主承载轴Y轴设计时，加入带孔的筋板以加强横梁的刚度，其不仅满足了使用性能，而且达到了减重的目的。对于运动系统主承载轴Y轴的结构，在切削加工时，通常会产生些许变形，这对于机床的加工精度非常不利。为此在设计运动系统时就需要合理布置横梁加强筋及截面导轨的布置方式。为了能够更好进行运动系统主承载轴结构轻量化设计，采用有限元方法进行结构的优化是很必要的。
2.2.1主承载轴结构静力学分析（1）材料选取及有限元模型的建立考虑到轻量化设计要求，运动系统主承载轴Y轴也采取Q235A钢，其主要性能参数如1.1。本次研究对主承载轴Y轴的机械结构进行几何建模，建模过程中做了相应的结构简化，如忽略过渡圆角、螺纹孔以及直径小于10mm孔等处，建立好的几何模型如图7所示。网格划分运用的是四面体与六面体结合的自动网格划分方式，并且采用了局部细化网格的方法来划分，得到28313个单元，63153个节点。建立好的有限元模型如图8所示。（2）边界条件设置及加载对主承载轴Y轴的有限元模型施加了如下的边界条件及载荷：考虑到运动系统的重力，施加了重力加速度条件；对主承载轴Y轴的底部施加了固定约束；考虑到主承载轴Y轴会在移动时产生加速度，对整个结构施加了最大为0.5mm/s的加速度载荷；Z轴通过滑块固定于Y轴侧面，Z轴和双摆头的重量对Y轴产生了力矩，故此对Y轴施加了力矩载荷。（3）有限元结果分析如图9所示主承载轴Y轴的最大变形量为0.025454mm，发生在主承载轴Y轴正中间靠前面的部位。最大变形值在企业机床标准允许的误差范围之内。主承载轴Y轴的最大主应力为4.091MPa，发生在主承载轴Y轴与Z轴的连接部位。最大应力值小于Q235A材料的屈服强度235MPa。由上可知，在静态受力分析中，受自重和Z轴重力对主承载轴Y轴的作用，最大应力点和最大变形处都处于主承载轴Y轴与Z轴连接处，这是因为主承载轴Y轴在中间部位受到来自Z轴的扭转力矩的缘故。综上，Y轴的最大变形和最大主应力都在允许范围内，故此其结构的刚度和强度皆能满足机床的使用要求和许用条件。
2.2.2主承载轴模态分析由图10看出，一阶振型的共振频率是95.882Hz，大于35.35Hz的数控机床最低设计安全频率。一阶振型越高，主承载轴Y轴的刚性越好。其次由于在高速切削设备中，主承载轴Y轴的振动模态相对位移量的大小主要影响到加工精度，所以要求主承载轴Y轴的振动模态相对位移量小。计算结果显示主承载轴Y轴的变形量非常小，对加工精度的影响微乎其微[5]。
3小结
【关键词】 龙职中 数控专业 教师专业发展 问题与对策
【中图分类号】 G712 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772（2013）07-023-01
一、龙职中数控专业的发展与教师队伍的来源分析
数控专业属于国家培养数控人才的紧缺专业，重庆龙职中于2006年开始创办数控专业，第一届招生两个班，专业教师2人，经过三年的发展，数控专业每届招生已扩至6个班，数控专业教师队伍已增至18人。从教师来源看：一是从同类重点学校引进优秀教师2人；二是直接从大专院校招聘的优秀数控专业应届毕业生4人；三是引进企业高素质的数控技术专业人才2人；四是培养优秀毕业学生留校2人；其余全是学校原有的部分机械和机电专业教师以及文化课教师转行。
二、数控专业教师专业发展的目标定为在“双师型”上
所谓“双师型”教师，就是既要有传授知识、教书育人的能力，又要有类似工程师或技师的专业素质、职业技能和实践能力。作为数控专业更需要“双师型”教师，正是因为作为数控专业教师不但要拥有和达到丰富、扎实的理论知识水平，更要具备熟练和过硬的数控技术实践操作技能。
三、龙职中重视教师“双师型”专业发展
1. 学校千方百计为教师的专业发展创造条件，提供机遇，强化教师培训
学校制定了重庆龙职中教师培训制度，以及教师专业发展的奖励制度，对青年教师、骨干教师、学科带头人及名师进行重点培养，使其成为教师专业发展的带头人、引路人。
2. 学校创立四个论坛，促进教师专业发展
⑴教学论坛：包括教学改革、教学方法、教学艺术、课程管理、实作训练等内容。
⑵科研论坛：包括教学计划、教学大纲、科研课题、科研论文、教材建设、教辅材料、设备改良、课件制作等内容。
⑶教师发展论坛：参加国外培训体会，参加全国、市、区骨干教师培训体会，参加行业培训体会，转行、自学成才体会。
⑷行业联系论坛：包括行业联系、实习管理、校企结合、产教结合、工学结合、建立校外实训基地、精品专业建设等内容。
四、科研兴数控专业、促进教师专业发展。
1. 数控专业教师积极参与市级重点课题研究
龙职中办学的宗旨是“行业的需求就是职业教育最大的追求”，重庆市教育科学规划职教专项重点课题：《中职数控专业校企合作“三段式”优质人才培养模式研究》已在龙职中实施研究，九源数控精品班是重庆龙中和重庆九源机械有限公司互动的升级版，是该课题的实验班，在校企合作过程中，企业参与学校专业建设，学校参与企业生产，坚持企业和专业名称挂钩，企业与班级名称挂钩，学校实作场地在环境设置、工作流程、设备、手法等都最大程度地模拟企业模式。
2. 数控专业教师积极参与专业教材的编写
龙职中数控专业教师队伍领头参与重庆大学出版社中职和农民工机械数控类的教材编写，分别担任总主编、主编、副主编、参编等，现出版中职教材20本，农民工教材10本。大大地促进教师专业理论与实践学习，促进了教师的合作意识，与同类学校的骨干教师、行业的技术骨干在教材的编写过程中进行合作，促进了教师专业发展。
五、数控技能大赛促进教师专业发展
龙职中数控专业重视技能大赛，教师参赛目的为促进专业发展，派出选手往往是专业转行教师或者新教师，由骨干教师负责指导，参赛教师经常利用中午、周末休息时间加班训练数控操作技能，使他们的操作技能水平都达到了高级、以及技师水平。
六、数控专业教师专业发展存在的问题与对策
问题一：龙职中数控设备只有数控车床两台，数控专业单一，制约了数控教师专业发展。
对策：1. 争取国家政策建设数控实训基地
建立一定规模的数控技术实训基地，应包括数控车床、数控铣床、加工中心、电火花、线切割机床等加工设备，数控模拟软件，少量数控机床典型部件装拆、数控系统调试和维护维修综合实验台。
2. 继续加强校企合作，扩充校外实习实训基地。
目前数控专业只与重庆九源机械公司建立了稳定的联合办学关系，但是九源机械公司主要生产数控车床，对其它数控设备也不能满足学校的发展。
问题二：数控专业教师的工作量大，制约了教师专业发展。
对策：1. 应根据学校实习设备和师资情况确定招生规模。
2 .引进或外聘数控专业教师，以及继续加大校内培训，增加数控专业教师。
问题三：数控专业教师大多是机械、电子专业经过短期培训转行过来的，一方面他们缺乏系统的数控专业理论知识，另一方面还缺乏熟练的实际操作能力。
对策：1. 进一步加强校本教研，促进教师专业发展。
采用以老带新的师徒结对形式，强化“传”、“帮”、“带”的作用，充分利用校内人才资源，发挥骨干教师、学科带头人的作用，举行多种形式的学术、教育教学研究讲座或讨论活动。
2. 开展多种形式的技能培训，提升教师的专业技能。
充分利用校内实训设备进行校内技能培训，集中培训与分散培训，鼓励教师自学自练，充分利用课余时间自主学习，每个学期由教师自主选择至少一项技能训练任务和训练目标，期末进行目标考核。
问题四：部分数控专业教师到企业不知“学什么”“怎么学”
1.指导思想按照人社部发[2009]86号文件精神，企业实景一体化教学模式是以国家职业标准为依据，以综合职业能力�
2.实施过程（1）建构基于工作过程的课程体系。通过分析与数控专业相关的职业行动领域及职业任务构建数控专业学习内容，以数控加工（数控车工）的课程 （2）企业实景化实训实施（图2）。（3）实现教学过程与生产过程对接。实习工件就是产品，产品也是实习工件，二者合一，使教学过程与生产过程对接。学院与大连神通模具有限公司校企合作，开发了嵌装拉杆系列产品4套12件（图3），这种产品材料是市场 （4）编写一体化校本教材。为做好教材编写工作，多次召开了由企业专家参与的研讨会，教学内容紧贴生产一线，编写体例采用任务架构，先后完成了《金属材料与热处理工作页》《机械加工技术基础》等校本教材，尤其是《零件的数控车床加工工作页》，基本是按照嵌装拉杆系列产品进行教学设计，将生产任务转化为教学任务。（5）开展分层实训。为了保证产品质量，我们在将生产任务转化为教学任务时，进行分层实训：对于低年级的学生，在设计教学任务时加大产品尺寸余量进行考核，产品进入到半成品库保管（对于学生仍然是成品）；高年级的教学任务则要完成最后的精加工，进入到成品库保管。（6）建立一体化考核评价体系。一是采用过程化考核方式，每个学期实训的期末成绩分别由占60%的本学期所有学习任务平均成绩和占10%的出勤、10%的实训态度、10%的设备保养考核和10%的职业道德、文明实训、安全实训构成，培养学生的综合职业能力。二是实训考试由自检、互检、专职检、系抽检组成，与企业的质检体系保持一致，培养学生的质量意识。三是考试内容以批量生产工件为主，以成品、废品作为赋分依据，与企业的产品质量标准接轨。例如考核5件产品加工，每件赋分12分（满分60分），如果4件完全符合图样，1件产品有与图样不符出现废品，那么这件产品即判为零分，学生得分48分。
二、条件保障
1.组织保障笔者学校结合自身的特点，成立企业实景一体化教学模式改革领导小组，负责一体化课程教学改革组织、实施工作。成立一体化专家组，负责审定一体化教师资格、教材审核、教学指导等工作。组织全体教师认真学习文件，到学生中间、到企业一线开展调研，从指导思想、工作目标、组织机构、实施步骤等方面进行安排。从实施性教学计划、师资要求、设备要求、进度要求、成果展示等方面制定出切实可行的改革实施方案。
2.一体化教师的培养实现企业实景一体化教学模式，一体化教师的培养是关键。按照人社部《技工院校一体化教师标准》文件精神，学校确定了三级层级的一体化教师，制订了师资培养计划，突出措施，重点培养落实到人。充分发挥教师个人的教育教学改革能力、创新能力。如辽宁省专业带头人、现代机械加工系主任张有力参加人社部组织的一体化课程标准起草工作，张琦、张船海、许新兵、孙强、赵言顺、王金杰、王宁等教师先后参加国家、省举办的一体化师资培训班。目前，数控加工专业已经建设了一支既能讲授专业技术理论，又能指导技能训练的一体化教师队伍，突破了一体化教学的瓶颈，为实现企业实景一体化教学模式的顺利开展提供了强有力的保障。
3.一体化教学场地建设和资金保证企业实景一体化教学模式的实施是一项系统的工程，需要一体化教学平台和场地的建设，需要经费投入的保证。示范校的建设提供了契机，在项目建设周期内，建成了数字化实训平台，包括3个PLM体验中心（图4）、3个一体化讨论区、7块电子白板一体机（图5）、教学资源管理平台、机床视频采集系统（图6）、实训车间可视化管理平台、库房管理平台等，实现了贴近企业真实工作环境的教学情境。
三、实际成果、成效及推广情况
1.用工单位调查问卷为了检验企业实景一体化教学模式的效果，学校针对大连机床集团、大连创新零部件公司等10家用工单位进行了问卷调查，情况见下表。通过对以上问卷的分析，体现敬业精神、专业能力、方法能力和社会能力方面，企业的评价“较好”以上都超过了80%。
2.实现了“内涵上的工学结合”学校和教师从思想上转变了自己的观念，能用企业的眼光看待教学工作，按照企业的要求改造所有的教学，将企业文化、企业规范作为全部教学和管理的指导背景。在校内教学中强调师生的企业身份，强调项目的质量意识、安全意识，使学生不出校门就能体验（而不仅仅是“知道”）企业的要求，积累尽可能真实的企业经验，解决了数控加工专业在工学结合操作上的难题，实现“内涵上的工学结合”。
3.辐射作用企业实景一体化教学模式不但辐射到学校的模具制造、冷作工等专业，还被大连市予以推广。2012年12月13日，大连市十大双师型教师——于庆民，为来自大连地区的50余名主管教学校长、教务主任和教师进行了一堂一体化教学观摩课（图7）。
4.获得荣誉企业实景一体化教学模式的实施得到了各方的高度评价：2012年6月6日，国家教育部《高等职业院校建设标准》编制组7名专家来校调研，对数控加工专业开展分层实训给予高度评价；在2013年10月辽宁省技工院校一体化课程教学改革成果展上，张有力老师被聘为辽宁省一体化课程教学改革指导专家，许新兵、宫博娜老师被评为一体化课程教学改革骨干教师（图8）。
四、体会与思考
论文摘要：本文首先介绍了机床数控化改造的必要性，而重点在于介绍如何进行机床数控化改造，包括数控系统的选择、数控改造中对主要机械部件改装探讨和机床数控改造主要步骤，并列举了几个数控改造的实例，最后说明了数控改造中的问题并提出了建议。
1机床进行数控化改造的必要性
微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。
由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。
可以实现加工的自动化，而且柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。
由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了“柔性自动化”。
加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。
可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现时间无看管加工。由以上五条派生的好处。如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。
以上这些优越性是前人想象不到的，是一个极为重大的突破。此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已�
宏观上看，工业发达家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是，采用信息技术对传统产业（包括军、民机械工业）进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外，还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS（管理信息系统）、CIMS等等。以及在其生产的产品中增加信息技术，包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。
2如何进行机床数控化改造
2．1数控化改造的内容。机床与生产线的数控化改造主要内容有以下几点：其一是恢复原功能，对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复；其二是NC化，在普通机床上加数显装置，或加数控系统，改造成NC机床、comC机床；其三是翻新，为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对其不满足生产要求的comC系统以最新comC进行更新；其四是技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。
2．2数控系统的选择
数控系统主要有三种类型，改造时，应根据具体情况进行选择。
步进电机拖动的开环系统。该系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路控制和功率放大后，使步进电机转动，通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序，便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统，该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度，齿轮丝杠等传动元件的节距精度，所以系统的位移精度较低。该系统结构简单，调试维修方便，工作可靠，成本低，易改装成功。
异步电动机或直流电机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统。该系统与开环系统的区别是：由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时与给定值进行比较，将两者的差值放大和变换，驱动执行机构，以给定的速度向着消除偏差的方向运动，直到给定位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂，成本也高，对环境室温要求严。设计和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统更高的精度，更快的速度，驱动功率更大的特性指标。可根据产品技术要求，决定是否采用这种系统。
交/直流伺服电机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统。半闭环系统检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分元件的误差，因此，它的精度比闭环系统的精度低，但是它的结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电机作成一个整体时则无需考虑位置检测装置的安装问题。当前生产数控系统的公司厂家比较多，国外著名公司的如德国SIEMENS公司、日本FANUC公司；国内公司如中国珠峰公司、北京航天机床数控系统集团公司、华中数控公司和沈阳高档数控国家工程研究中心。选择数控系统时主要是根据数控改造后机床要达到的各种精度、驱动电机的功率和用户的要求。3数控改造中主要机械部件改装探讨。
一台新的数控机床，在设计上要达到：有高的静动态刚度；运动副之间的摩擦系数小，传动无间隙；功率大；便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到上述要求。不能认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了数控机床的要求，还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求，才能获得预期的改造目的。
滑动导轨副。对数控车床来说，导轨除应具有普通车床导向精度和工艺性外，还要有良好的耐摩擦、磨损特性，并减少因摩擦阻力而致死区。同时要有足够的刚度，以减少导轨变形对加工精度的影响，要有合理的导轨防护和。
齿轮副。一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。为了保证传动精度，数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。在结构上要能达到无间隙传动，因而改造时，机床主要齿轮必须满足数控机床的要求，以保证机床加工精度。
滑动丝杠与滚珠丝杠。丝杠传动直接关系到传动链精度。丝杠的选用主要取决于加工件的精度要求和拖动扭矩要求。被加工件精度要求不高时可采用滑动丝杠，但应检查原丝杠磨损情况，如螺距误差及螺距累计误差以及相配螺母间隙。一般情况滑动丝杠应不低于6级，螺母间隙过大则更换螺母。采用滑动丝杠相对滚珠丝杠价格较低，但难以满足精度较高的零件加工。
（一）按制造铣刀所用的材料可分为
1．高速钢刀具；
2．硬质合金刀具；
3．金刚石刀具；
4．其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。
（二）按铣刀结构形式不同可分为
1．整体式：将刀具和刀柄制成一体。
2．镶嵌式：可分为焊接式和机夹式。
3．减振式当刀具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少刀具的振动，提高加工精度，多采用此类刀具。
4．内冷式：切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部；
5．特殊型式：如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。
（三）按铣刀结构形式不同可分为
1．面铣刀（也叫端铣刀）：面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构和刀片机夹可转位结构，刀齿材料为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；
2．模具铣刀：模具铣刀由立铣刀发展而成，可分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀三种，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满切削刃，圆周刃与球头刃圆弧连接，可以作径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造。
3．键槽铣刀：用于铣削键槽。
4．成形铣刀：切削刃与待加工面形状一致。
二、常用数控铣刀
现就几种目前比较常用的铣刀类型就其应用场合加以说明。
（一）单刃铣刀
该刀具加工效率高，采用优质的硬质合金作刀体，一般采用刃口锐磨工艺，以及高容量的排屑，使刀具在高速切割中有不粘屑，低发热，光洁度高等特点。它广泛应用于工艺品、电子、广告、装饰和木业加工等行业，适合工厂批量加工以及高要求的产品。
（二）两刃立铣刀和四刃立铣刀
该类刀具一般采用整体合金结构，其特点是拥有很强的稳定性，刀具可在加工面上稳固地工作，使加工质量得以有效的保证。适用材料范围广，如碳素钢、模具钢、合金钢、工具钢、不锈钢、钛合金、铸铁、适用于一般模具、机械零件加工。
（三）螺纹铣刀
随着中国数控机床的发展，螺纹铣刀越来越得到人们的认可，它很好的加工性能，成为降低螺纹加工成本、提高效率、解决螺纹加工难题的有力加工刀具。由于目前螺纹铣刀的制造材料为硬质合金，加工线速度可达80～200m/min，而高速钢丝锥的加工线速度仅为10～30m/min，故螺纹铣刀适合高速切削，加工螺纹的表面光洁度也大幅提高。高硬度材料和高温合金材料，如钛合金、镍基合金的螺纹加工一直是一个比较困难的问题，主要是因为高速钢丝锥加工上述材料螺纹时，刀具寿命较短，而采用硬质合金螺纹铣刀对硬材料螺纹加工则是效果比较理想的解决方案．可加工硬度为HRC58～62。对高温合金材料的螺纹加工，螺纹铣刀同样显示出非常优异的加工性能和超乎预期的长寿命。对于相同螺距、不同直径的螺纹孔，采用丝锥加工需要多把刀具才能完成，但如采用螺纹铣刀加工，使用一把刀具即可。在丝锥磨损、加工螺纹尺寸小于公差后则无法继续使用，只能报废；而当螺纹铣刀磨损、加工螺纹孔尺寸小于公差时，可通过数控系统进行必要的刀具半径补偿调整后，就可继续加工出尺寸合格的螺纹。同样，为了获得高精度的螺纹孔，采用螺纹铣刀调整刀具半径的方法，比生产高精度丝锥要容易得多。对于小直径螺纹加工，特别是高硬度材料和高温材料的螺纹加工中，丝锥有时会折断，堵塞螺纹孔，甚至使零件报废；采用螺纹铣刀，由于刀具直径比加工的孔小，即使折断也不会堵塞螺纹孔，非常容易取出，不会导致零件报废；采用螺纹铣削，和丝锥相比，刀具切削力大幅降低，这一点对大直径螺纹加工时，尤为重要，解决了机床负荷太大，无法驱动丝锥正常加工的问题。
螺纹铣刀作为一种采用数控机床加工螺纹的刀具，成为一种目前广泛被采用的实用刀具类型。
三、结论
数控铣刀的种类多种多样，随着数控行业的日益发展，数控铣刀的类型和应用条件和场合也必将发生变化，我们仍要继续对其动态进行关注和研究，这是很有现实意义的。
参考文献：
[1]梁海、黄华剑，螺纹铣刀在数控加工中心上的应用[J].现代制造工程。2006，10：2931.
[2]陈小峰，螺纹铣刀在加工中心上的应用[J].机械工人（冷加工）,2006,(11)：1517.
[3]张新、张萍，数控机床刀具的分类特点及合理选择[J].林业机械与木工设备。2007，6：3335.