【數(shù)控學(xué)校】泊頭京泊職業(yè)技術(shù)學(xué)校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)

一、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)基本信息

二、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)簡(jiǎn)介

數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)概述：

數(shù)控技術(shù)即采用電腦程序控制機(jī)器的方法，按工作人員事先編好的程式對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工的過(guò)程。是培養(yǎng)掌握數(shù)控原理、數(shù)控編程和數(shù)控加工等方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)及操作技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才的一種高薪專(zhuān)業(yè)。

1 培養(yǎng)目標(biāo)：

本專(zhuān)業(yè)是為培養(yǎng)學(xué)生從事數(shù)控加工、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造、生產(chǎn)技術(shù)管理等方面的高等工程技術(shù)應(yīng)用型人才，是具有實(shí)用技能特點(diǎn)的特色專(zhuān)業(yè)。要求學(xué)生能在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)從事產(chǎn)品制造、開(kāi)發(fā)工作，或在技術(shù)部門(mén)從事工藝、管理工作。主要培養(yǎng)學(xué)生數(shù)控編程、加工及數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心及其它數(shù)控設(shè)備的操作維修、維護(hù)方面的理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

培養(yǎng)掌握數(shù)控原理、數(shù)控編程和數(shù)控加工等方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)及操作技能，從事數(shù)控程序編制、數(shù)控設(shè)備的操作、調(diào)試、維修和技術(shù)管理的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)人才。

2 教學(xué)內(nèi)容：

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、機(jī)械基礎(chǔ)、機(jī)械制圖看圖、識(shí)圖、代碼應(yīng)用識(shí)別;autoCAD軟件繪制二維、三維機(jī)械圖;UG三維建模、編程軟件的基礎(chǔ)指令講解、三維圖形、繪制UG曲面建模、UG編程、工藝規(guī)劃、切削參數(shù)計(jì)算、平面銑操作、形腔銑操作、固定周曲面銑操作、數(shù)控銑床手工編程基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)控銑床操作等。

3 學(xué)　　制：

2+1年或3+1　全日制　在校理論加實(shí)踐學(xué)習(xí)2年或3年　帶薪實(shí)習(xí)一年

4 招生計(jì)劃：

視每年情況而定

5 學(xué)　　費(fèi)：

2900元/年　國(guó)家每年補(bǔ)貼1600元

6 畢業(yè)證書(shū)：

2+1年　全日制中專(zhuān)證書(shū)　3+1年　大專(zhuān)證書(shū)(學(xué)費(fèi)另計(jì))。

7 就業(yè)去向：

就業(yè)面向工業(yè)企業(yè)，從事數(shù)控程序編制、數(shù)控設(shè)備的使用、維護(hù)與技術(shù)管理，數(shù)控設(shè)備銷(xiāo)售與售后服務(wù)等工作;數(shù)控設(shè)備安裝調(diào)試及維護(hù)，以及車(chē)間生產(chǎn)組織與管理工作;數(shù)控銑床操作工及UG數(shù)控編程人員，現(xiàn)在工資是數(shù)控行業(yè)最高的一個(gè)工種。

8 就業(yè)情況：

數(shù)控主要面向機(jī)械、模具、電子、電氣、輕工等行業(yè)，可從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)與加工、數(shù)控編程、數(shù)控機(jī)床操作、數(shù)控常用CAM軟件多軸加工、數(shù)控設(shè)備調(diào)試與維修等相關(guān)工作。 數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生所從事的工作性質(zhì)分布如下：操作55.7%，編程13.4%，維修9.4%，工藝8.0%，生產(chǎn)管理7.1%，質(zhì)量檢測(cè)4.5%，綜合1.2%，營(yíng)銷(xiāo)1.7%，行政管理1.4%，其他5.5%。

9 就業(yè)優(yōu)勢(shì)：

主要面向機(jī)械、模具、電子、電氣、輕工等行業(yè)，從事設(shè)計(jì)、制造、工藝、設(shè)備維護(hù)、銷(xiāo)售等相關(guān)工作。社會(huì)對(duì)本專(zhuān)業(yè)的人才需求旺盛，泊頭京泊職業(yè)技術(shù)學(xué)校的就業(yè)單位面對(duì)汽車(chē)模具產(chǎn)業(yè)基地的泊頭京泊汽車(chē)模具廠、金鍵汽車(chē)模具廠、黃河汽車(chē)模具廠等大型單位建立了合作用工關(guān)系，并成批輸送了大批數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)有型人才。

10 資格證書(shū)

其他：本專(zhuān)業(yè)可獲取勞動(dòng)部組合機(jī)床操作工中級(jí)職業(yè)技術(shù)證書(shū)、勞動(dòng)部(數(shù)控)加工中心操作工中級(jí)職業(yè)技術(shù)證書(shū)。

藍(lán)領(lǐng)層

對(duì)于數(shù)控人才，有以下三個(gè)需求層次，所需掌握的知識(shí)結(jié)構(gòu)也各不同 　數(shù)控操作技工：精通機(jī)械加工和數(shù)控加工工藝知識(shí)，熟練掌握數(shù)控機(jī)床的操作和手工編程，了解自動(dòng)編程和數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)單維護(hù)維修。適合中職學(xué)校組織培養(yǎng)。此類(lèi)人員市場(chǎng)需求量大，適合作為車(chē)間的數(shù)控機(jī)床操作技工。但由于其知識(shí)較單一，其工資待遇不會(huì)大高。

灰領(lǐng)層

數(shù)控編程員：掌握數(shù)控加工工藝知識(shí)和數(shù)控機(jī)床的操作，掌握復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)和制造專(zhuān)業(yè)知識(shí)，熟練掌握三維CAD/CAM軟件，如UG、ProE等;熟練掌握數(shù)控手工和自動(dòng)編程技術(shù);適合作為工廠設(shè)計(jì)處和工藝處的數(shù)控編程員。此類(lèi)人員需求量大，尤其在模具行業(yè)非常受歡迎，待遇也較高。 數(shù)控機(jī)床維護(hù)、維修人員：掌握數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)電聯(lián)調(diào)，掌握數(shù)控機(jī)床的操作與編程，熟悉各種數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、軟硬件結(jié)構(gòu)、PLC和參數(shù)設(shè)置。精通數(shù)控機(jī)床的機(jī)械和電氣的調(diào)試和維修。適合作為工廠設(shè)備處工程技術(shù)人員。此類(lèi)人員需求量相對(duì)少一些，但培養(yǎng)此類(lèi)人員非常不易，知識(shí)結(jié)構(gòu)要求很廣，適應(yīng)與數(shù)控相關(guān)的工作能力強(qiáng)，需要大量實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的積累。

金領(lǐng)層

數(shù)控通才：具備并精通數(shù)控操作技工、數(shù)控編程員和數(shù)控維護(hù)、維修人員所需掌握的綜合知識(shí)，并在實(shí)際工作中積累了大量實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，知識(shí)面很廣。精通數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)控系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)，掌握數(shù)控機(jī)床的機(jī)電聯(lián)調(diào)。能自行完成數(shù)控系統(tǒng)的選型、數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修。能獨(dú)立完成機(jī)床的數(shù)控化改造。是企業(yè)(特別是民營(yíng)企業(yè))的搶手人才，其待遇很高。適合高職院校組織培養(yǎng)。提供特殊的實(shí)訓(xùn)措施和名師指導(dǎo)等手段，促其成才。適合于擔(dān)任企業(yè)的技術(shù)負(fù)責(zé)人或機(jī)床廠數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的機(jī)電設(shè)計(jì)主管。

對(duì)于以上各類(lèi)數(shù)控人才，主要的基礎(chǔ)知識(shí)基本相同，專(zhuān)業(yè)課的內(nèi)容和重點(diǎn)不同。在課程設(shè)置方面應(yīng)特別加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和與企業(yè)實(shí)習(xí)的內(nèi)容，因材施教，培養(yǎng)企業(yè)所需的人才。在學(xué)校學(xué)習(xí)主要獲得數(shù)控類(lèi)職業(yè)資格等級(jí)證書(shū)、AutoCAD中級(jí)證書(shū)、維修電工/機(jī)修鉗工中級(jí)證書(shū)等。

數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)

發(fā)展歷史：

數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)(Computerized Numerical Control 簡(jiǎn)稱(chēng)：CNC)，它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成。數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)信息化的重要組成部分。

1948年，美國(guó)帕森斯公司接受美國(guó)空軍委托，研制直升飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓檢驗(yàn)用樣板的加工設(shè)備。由于樣板形狀復(fù)雜多樣，精度要求高，一般加工設(shè)備難以適應(yīng)，于是提出采用數(shù)字脈沖控制機(jī)床的設(shè)想。

1949年，該公司與美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)開(kāi)始共同研究，并于1952年試制成功第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床，當(dāng)時(shí)的數(shù)控裝置采用電子管元件。

1959年，數(shù)控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板，出現(xiàn)帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，稱(chēng)為加工中心( MC Machining Center)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了第二代。

1965年，出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價(jià)格進(jìn)一步下降，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。

60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng) DNC)，又稱(chēng)群控系統(tǒng);采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng) CNC)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了以小型計(jì)算機(jī)化為特征的第四代。

1974年，研制成功使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)MNC)，這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。

20世紀(jì)80年代初，隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能進(jìn)行人機(jī)對(duì)話(huà)式自動(dòng)編制程序的數(shù)控裝置;數(shù)控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機(jī)床上;數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，具有自動(dòng)監(jiān)控刀具破損和自動(dòng)檢測(cè)工件等功能。

20世紀(jì)90年代后期，出現(xiàn)了PC+CNC智能數(shù)控系統(tǒng)，即以PC機(jī)為控制系統(tǒng)的硬件部分，在PC機(jī)上安裝NC軟件系統(tǒng)，此種方式系統(tǒng)維護(hù)方便，易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造。

發(fā)展途徑：

數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。

在我國(guó)，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以PC平臺(tái)為基礎(chǔ)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。但是，我國(guó)在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問(wèn)題，特別是在技術(shù)創(chuàng)新能力、商品化進(jìn)程、市場(chǎng)占有率等方面情況尤為突出。在新世紀(jì)到來(lái)時(shí)，如何有效解決這些問(wèn)題，使我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路，從整體上全面邁入世界先進(jìn)行列，使我們?cè)趪?guó)際競(jìng)爭(zhēng)中有舉足輕重的地位，將是數(shù)控研究開(kāi)發(fā)部門(mén)和生產(chǎn)廠家所面臨的重要任務(wù)。

為完成此任務(wù)，首先必須確立符合中國(guó)國(guó)情的發(fā)展道路。為此，本文從總體戰(zhàn)略和技術(shù)路線兩個(gè)層次及數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、數(shù)控整機(jī)等幾個(gè)具體方面探討了新世紀(jì)的發(fā)展途徑。

程序編制：

一、數(shù)控機(jī)床編程的方法

1、手工編程

由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、書(shū)寫(xiě)程序清單直到程序的輸入和檢驗(yàn)。適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，但是，非常費(fèi)時(shí)，且編制復(fù)雜零件時(shí)，容易出錯(cuò)。

2、自動(dòng)編程

使用計(jì)算機(jī)或程編機(jī)，完成零件程序的編制的過(guò)程，對(duì)于復(fù)雜的零件很方便。

3、CAD/CAM/UG

利用CAD/CAM/UG軟件，實(shí)現(xiàn)造型及圖象自動(dòng)編程。其可以完成銑削二坐標(biāo)、三坐標(biāo)、四坐標(biāo)和五坐標(biāo)、車(chē)削、線切割的編程，此類(lèi)軟件雖然功能單一，但簡(jiǎn)單易學(xué)，價(jià)格較低，仍是中小企業(yè)的選擇。

二、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟

1、數(shù)控機(jī)床編程的主要內(nèi)容

分析零件圖樣、確定加工工藝過(guò)程、進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、編寫(xiě)程序清單、制作控制介質(zhì)、進(jìn)行程序檢查、輸入程序以及工件試切。

2、數(shù)控機(jī)床的步驟

(1)分析零件圖樣和工藝處理

根據(jù)圖樣對(duì)零件的幾何形狀尺寸，技術(shù)要求進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容及要求，決定加工方案、確定加工順序、設(shè)計(jì)夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。

同時(shí)還應(yīng)發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的功能和數(shù)控機(jī)床本身的能力，正確選擇對(duì)刀點(diǎn)，切入方式，盡量減少諸如換刀、轉(zhuǎn)位等輔助時(shí)間。

(2)數(shù)學(xué)處理

編程前，根據(jù)零件的幾何特征，先建立一個(gè)工件坐標(biāo)系， 根據(jù)零件圖紙的要求，制定加工路線，在建立的工件坐標(biāo)系上，首先計(jì)算出刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單的零件(如直線和圓弧組成的零件)，只需計(jì)算出幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值。

(3)編寫(xiě)零件程序清單

加工路線和工藝參數(shù)確定以后，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指定代碼及程序段格式，編寫(xiě)零件程序清單。

(4)程序輸入

(5)程序校驗(yàn)與首件試切

三、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)

數(shù)控程序

1、程序的構(gòu)成：由多個(gè)程序段組成。

O0001;O(FANUC-O,AB8400-P,SINUMERIK8M-%)機(jī)能指定程序號(hào)，每個(gè)程序號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)加工零件。

N010 G92 X0 Y0;分號(hào)表示程序段結(jié)束

N020 G90 G00 X50 Y60...;可以調(diào)用子程序。

N150 M05

N160 M02

2、程序段格式：

(1)字地址格式：如N020 G90 G00 X50 Y60

最常用的格式，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都采用它。地址N為程序段號(hào)，地址G和數(shù)字90構(gòu)成字地址為準(zhǔn)備功能。

(2)可變程序段格式：如B2000 B3000 B B6000

使用分割符B各開(kāi)各個(gè)字，若沒(méi)有數(shù)據(jù)，分割符不能省去。常見(jiàn)于數(shù)控線切割機(jī)床，另外，還有3B編程等格式。

(3)固定順序程序段格式：如00701+0

比較少見(jiàn)。其中的數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照順序和長(zhǎng)度排列，不得有 誤，上面程序段的意思是：N007 G01 X+02500 Y-13400 F15 S30 M02

四、零件圖的數(shù)學(xué)處理

數(shù)控銑床

零件圖的數(shù)學(xué)處理主要是計(jì)算零件加工軌跡的尺寸，即計(jì)算零件加工輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，或刀具中心輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，以便編制加工程序。

1、基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算

一般數(shù)控機(jī)床只有直線和圓弧插補(bǔ)功能。對(duì)于由直線和圓弧組成的平面輪廓，編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的主要任務(wù)是求各基點(diǎn)的坐標(biāo)。

(1)基點(diǎn)的含義

構(gòu)成零件輪廓的不同幾何素線的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱(chēng)為基點(diǎn)。基點(diǎn)可以直接作為其運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)或終點(diǎn)。

(2)直接計(jì)算的內(nèi)容

根據(jù)填寫(xiě)加工程序單的要求，基點(diǎn)直接計(jì)算的內(nèi)容有：每條運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)在選定坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，圓弧運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心坐標(biāo)值。

基點(diǎn)直接計(jì)算的方法比較簡(jiǎn)單，一般可根據(jù)零件圖樣所給的已知條件用人工完成。即依據(jù)零件圖樣上給定的尺寸運(yùn)用代數(shù)、三角、幾何或解析幾何的有關(guān)知識(shí)，直接計(jì)算出數(shù)值。在計(jì)算時(shí)，要注意小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)要留夠，以保證足夠的精度。

2、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算

對(duì)于一些平面輪廓是非圓方程曲線Y=F(X)組成，如漸開(kāi)線、阿基米德螺線等，只能用能夠加工的直線和圓弧去逼近它們。這時(shí)數(shù)值計(jì)算的任務(wù)就是計(jì)算節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。

(1)節(jié)點(diǎn)的定義

當(dāng)采用不具備非圓曲線插補(bǔ)功能的數(shù)控機(jī)床加工非圓曲線輪廓的零件時(shí)，在加工程序的編制工作中，常用多個(gè)直線段或圓弧去近似代替非圓曲線，這稱(chēng)為擬合處理。擬合線段的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)。

(2)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算

節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算難度和工作量都較大，故常通過(guò)計(jì)算機(jī)完成，必要時(shí)也可由人工計(jì)算，常用的有直線逼近法(等間距法、等步長(zhǎng)法、和等誤差法)和圓弧逼近法。

有人用AutoCAD繪圖，然后捕獲坐標(biāo)點(diǎn)，在精度允許的范圍內(nèi)，也是一個(gè)簡(jiǎn)易而有效的方法。

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三、泊頭京泊職業(yè)技術(shù)學(xué)校簡(jiǎn)介

四、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)小知識(shí)

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