【數控學校】泊頭京泊職業技術學校數控技術應用專業

一、數控技術應用專業基本信息

二、數控技術應用專業簡介

數控技術應用專業概述：

數控技術即采用電腦程序控制機器的方法，按工作人員事先編好的程式對機械零件進行加工的過程。是培養掌握數控原理、數控編程和數控加工等方面的專業知識及操作技術專業人才的一種高薪專業。

1 培養目標：

本專業是為培養學生從事數控加工、機械產品設計與制造、生產技術管理等方面的高等工程技術應用型人才，是具有實用技能特點的特色專業。要求學生能在生產現場從事產品制造、開發工作，或在技術部門從事工藝、管理工作。主要培養學生數控編程、加工及數控車床、數控銑床、數控加工中心及其它數控設備的操作維修、維護方面的理論知識和專業知識。

培養掌握數控原理、數控編程和數控加工等方面的專業知識及操作技能，從事數控程序編制、數控設備的操作、調試、維修和技術管理的高級技術應用型專業人才。

2 教學內容：

計算機基礎、機械基礎、機械制圖看圖、識圖、代碼應用識別;autoCAD軟件繪制二維、三維機械圖;UG三維建模、編程軟件的基礎指令講解、三維圖形、繪制UG曲面建模、UG編程、工藝規劃、切削參數計算、平面銑操作、形腔銑操作、固定周曲面銑操作、數控銑床手工編程基礎知識、數控銑床操作等。

3 學　　制：

2+1年或3+1　全日制　在校理論加實踐學習2年或3年　帶薪實習一年

4 招生計劃：

視每年情況而定

5 學　　費：

2900元/年　國家每年補貼1600元

6 畢業證書：

2+1年　全日制中專證書　3+1年　大專證書(學費另計)。

7 就業去向：

就業面向工業企業，從事數控程序編制、數控設備的使用、維護與技術管理，數控設備銷售與售后服務等工作;數控設備安裝調試及維護，以及車間生產組織與管理工作;數控銑床操作工及UG數控編程人員，現在工資是數控行業最高的一個工種。

8 就業情況：

數控主要面向機械、模具、電子、電氣、輕工等行業，可從事產品設計與加工、數控編程、數控機床操作、數控常用CAM軟件多軸加工、數控設備調試與維修等相關工作。 數控技術應用專業的畢業生所從事的工作性質分布如下：操作55.7%，編程13.4%，維修9.4%，工藝8.0%，生產管理7.1%，質量檢測4.5%，綜合1.2%，營銷1.7%，行政管理1.4%，其他5.5%。

9 就業優勢：

主要面向機械、模具、電子、電氣、輕工等行業，從事設計、制造、工藝、設備維護、銷售等相關工作。社會對本專業的人才需求旺盛，泊頭京泊職業技術學校的就業單位面對汽車模具產業基地的泊頭京泊汽車模具廠、金鍵汽車模具廠、黃河汽車模具廠等大型單位建立了合作用工關系，并成批輸送了大批數控技術專業實有型人才。

10 資格證書

其他：本專業可獲取勞動部組合機床操作工中級職業技術證書、勞動部(數控)加工中心操作工中級職業技術證書。

藍領層

對于數控人才，有以下三個需求層次，所需掌握的知識結構也各不同 　數控操作技工：精通機械加工和數控加工工藝知識，熟練掌握數控機床的操作和手工編程，了解自動編程和數控機床的簡單維護維修。適合中職學校組織培養。此類人員市場需求量大，適合作為車間的數控機床操作技工。但由于其知識較單一，其工資待遇不會大高。

灰領層

數控編程員：掌握數控加工工藝知識和數控機床的操作，掌握復雜模具的設計和制造專業知識，熟練掌握三維CAD/CAM軟件，如UG、ProE等;熟練掌握數控手工和自動編程技術;適合作為工廠設計處和工藝處的數控編程員。此類人員需求量大，尤其在模具行業非常受歡迎，待遇也較高。 數控機床維護、維修人員：掌握數控機床的機械結構和機電聯調，掌握數控機床的操作與編程，熟悉各種數控系統的特點、軟硬件結構、PLC和參數設置。精通數控機床的機械和電氣的調試和維修。適合作為工廠設備處工程技術人員。此類人員需求量相對少一些，但培養此類人員非常不易，知識結構要求很廣，適應與數控相關的工作能力強，需要大量實際經驗的積累。

金領層

數控通才：具備并精通數控操作技工、數控編程員和數控維護、維修人員所需掌握的綜合知識，并在實際工作中積累了大量實際經驗，知識面很廣。精通數控機床的機械結構設計和數控系統的電氣設計，掌握數控機床的機電聯調。能自行完成數控系統的選型、數控機床電氣系統的設計、安裝、調試和維修。能獨立完成機床的數控化改造。是企業(特別是民營企業)的搶手人才，其待遇很高。適合高職院校組織培養。提供特殊的實訓措施和名師指導等手段，促其成才。適合于擔任企業的技術負責人或機床廠數控機床產品開發的機電設計主管。

對于以上各類數控人才，主要的基礎知識基本相同，專業課的內容和重點不同。在課程設置方面應特別加強實訓內容和與企業實習的內容，因材施教，培養企業所需的人才。在學校學習主要獲得數控類職業資格等級證書、AutoCAD中級證書、維修電工/機修鉗工中級證書等。

數控技術專業

發展歷史：

數控技術也叫計算機數控技術(Computerized Numerical Control 簡稱：CNC)，它是采用計算機實現數字程序控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控制程序來執行對設備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數控裝置，使輸入數據的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現，均可以通過計算機軟件來完成。數控技術是制造業信息化的重要組成部分。

1948年，美國帕森斯公司接受美國空軍委托，研制直升飛機螺旋槳葉片輪廓檢驗用樣板的加工設備。由于樣板形狀復雜多樣，精度要求高，一般加工設備難以適應，于是提出采用數字脈沖控制機床的設想。

1949年，該公司與美國麻省理工學院(MIT)開始共同研究，并于1952年試制成功第一臺三坐標數控銑床，當時的數控裝置采用電子管元件。

1959年，數控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板，出現帶自動換刀裝置的數控機床，稱為加工中心( MC Machining Center)，使數控裝置進入了第二代。

1965年，出現了第三代的集成電路數控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價格進一步下降，促進了數控機床品種和產量的發展。

60年代末，先后出現了由一臺計算機直接控制多臺機床的直接數控系統(簡稱 DNC)，又稱群控系統;采用小型計算機控制的計算機數控系統(簡稱 CNC)，使數控裝置進入了以小型計算機化為特征的第四代。

1974年，研制成功使用微處理器和半導體存貯器的微型計算機數控裝置(簡稱MNC)，這是第五代數控系統。

20世紀80年代初，隨著計算機軟、硬件技術的發展，出現了能進行人機對話式自動編制程序的數控裝置;數控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機床上;數控機床的自動化程度進一步提高，具有自動監控刀具破損和自動檢測工件等功能。

20世紀90年代后期，出現了PC+CNC智能數控系統，即以PC機為控制系統的硬件部分，在PC機上安裝NC軟件系統，此種方式系統維護方便，易于實現網絡化制造。

發展途徑：

數控技術和數控裝備是制造工業現代化的重要基礎。這個基礎是否牢固直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力，關系到一個國家的戰略地位。因此，世界上各工業發達國家均采取重大措施來發展自己的數控技術及其產業。

在我國，數控技術與裝備的發展亦得到了高度重視，取得了相當大的進步。特別是在通用微機數控領域，以PC平臺為基礎的國產數控系統，已經走在了世界前列。但是，我國在數控技術研究和產業發展方面亦存在不少問題，特別是在技術創新能力、商品化進程、市場占有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時，如何有效解決這些問題，使我國數控領域沿著可持續發展的道路，從整體上全面邁入世界先進行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數控研究開發部門和生產廠家所面臨的重要任務。

為完成此任務，首先必須確立符合中國國情的發展道路。為此，本文從總體戰略和技術路線兩個層次及數控系統、功能部件、數控整機等幾個具體方面探討了新世紀的發展途徑。

程序編制：

一、數控機床編程的方法

1、手工編程

由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數值計算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗。適用于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件，但是，非常費時，且編制復雜零件時，容易出錯。

2、自動編程

使用計算機或程編機，完成零件程序的編制的過程，對于復雜的零件很方便。

3、CAD/CAM/UG

利用CAD/CAM/UG軟件，實現造型及圖象自動編程。其可以完成銑削二坐標、三坐標、四坐標和五坐標、車削、線切割的編程，此類軟件雖然功能單一，但簡單易學，價格較低，仍是中小企業的選擇。

二、數控機床程序編制的內容和步驟

1、數控機床編程的主要內容

分析零件圖樣、確定加工工藝過程、進行數學處理、編寫程序清單、制作控制介質、進行程序檢查、輸入程序以及工件試切。

2、數控機床的步驟

(1)分析零件圖樣和工藝處理

根據圖樣對零件的幾何形狀尺寸，技術要求進行分析，明確加工的內容及要求，決定加工方案、確定加工順序、設計夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。

同時還應發揮數控系統的功能和數控機床本身的能力，正確選擇對刀點，切入方式，盡量減少諸如換刀、轉位等輔助時間。

(2)數學處理

編程前，根據零件的幾何特征，先建立一個工件坐標系， 根據零件圖紙的要求，制定加工路線，在建立的工件坐標系上，首先計算出刀具的運動軌跡。對于形狀比較簡單的零件(如直線和圓弧組成的零件)，只需計算出幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點或切點的坐標值。

(3)編寫零件程序清單

加工路線和工藝參數確定以后，根據數控系統規定的指定代碼及程序段格式，編寫零件程序清單。

(4)程序輸入

(5)程序校驗與首件試切

三、數控加工程序的結構

數控程序

1、程序的構成：由多個程序段組成。

O0001;O(FANUC-O,AB8400-P,SINUMERIK8M-%)機能指定程序號，每個程序號對應一個加工零件。

N010 G92 X0 Y0;分號表示程序段結束

N020 G90 G00 X50 Y60...;可以調用子程序。

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，現代數控機床都采用它。地址N為程序段號，地址G和數字90構成字地址為準備功能。

(2)可變程序段格式：如B2000 B3000 B B6000

使用分割符B各開各個字，若沒有數據，分割符不能省去。常見于數控線切割機床，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。其中的數據嚴格按照順序和長度排列，不得有 誤，上面程序段的意思是：N007 G01 X+02500 Y-13400 F15 S30 M02

四、零件圖的數學處理

數控銑床

零件圖的數學處理主要是計算零件加工軌跡的尺寸，即計算零件加工輪廓的基點和節點的坐標，或刀具中心輪廓的基點和節點的坐標，以便編制加工程序。

1、基點坐標的計算

一般數控機床只有直線和圓弧插補功能。對于由直線和圓弧組成的平面輪廓，編程時數值計算的主要任務是求各基點的坐標。

(1)基點的含義

構成零件輪廓的不同幾何素線的交點或切點稱為基點。基點可以直接作為其運動軌跡的起點或終點。

(2)直接計算的內容

根據填寫加工程序單的要求，基點直接計算的內容有：每條運動軌跡的起點和終點在選定坐標系中的坐標，圓弧運動軌跡的圓心坐標值。

基點直接計算的方法比較簡單，一般可根據零件圖樣所給的已知條件用人工完成。即依據零件圖樣上給定的尺寸運用代數、三角、幾何或解析幾何的有關知識，直接計算出數值。在計算時，要注意小數點后的位數要留夠，以保證足夠的精度。

2、節點坐標的計算

對于一些平面輪廓是非圓方程曲線Y=F(X)組成，如漸開線、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。這時數值計算的任務就是計算節點的坐標。

(1)節點的定義

當采用不具備非圓曲線插補功能的數控機床加工非圓曲線輪廓的零件時，在加工程序的編制工作中，常用多個直線段或圓弧去近似代替非圓曲線，這稱為擬合處理。擬合線段的交點或切點稱為節點。

(2)節點坐標的計算

節點坐標的計算難度和工作量都較大，故常通過計算機完成，必要時也可由人工計算，常用的有直線逼近法(等間距法、等步長法、和等誤差法)和圓弧逼近法。

有人用AutoCAD繪圖，然后捕獲坐標點，在精度允許的范圍內，也是一個簡易而有效的方法。

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三、泊頭京泊職業技術學校簡介

四、數控技術應用專業小知識

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