数控技术

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第四章计算机数字控制系统数控技术--计算机数字控制系统第四章计算机数字控制系统计算机数字控制系统概述计算机数控系统硬件结构cNC系统软件结构及控制数字机床的可编程控制器刀具补偿原理4.1概述cNC系统的定义与结构计算机数控系统的特点返回本节我国是世界上文化最发达的四大文明古国之一，在数学方面有着卓越的成就，对世界的数学发展做出过巨大的贡献。随着当今科学技术的迅速发展，数学应用的领域越来越广泛，数学家华罗庚说过：“宇宙之大，原子之小，生物之谜，化工之巧，火箭之谜，日用之繁，无处不用着数学”。因此，在数学教学中对学生进行数学素质教育显得十分重要。要对学生进行数学素质教育，必须转变基础教育中的应试教育倾向，国家新课程改革的教学观，强调教学目标的全面性和具体化，强调学习方式，教学活动方式的多样化，强调学习的选择性，提倡自主，探索与合作的学习方式，使学生在教师的指导下主动地、富有个性地和创造性地学习，就必须坚持教学模式的多样化。教学模式的多样化是新课程实施的重要途径，也为教学模式的多样化研究提供有利的理论和实践环境。因此，要求教师必须把握教学目标、教学内容、师生情况、运用条件和评价体系特点的前提下，利用和发挥自身特长，体现自身特色，采用相应的教学模式。教师不仅要教学生会书本上的知识，更要教会学生会学知识，会用知识于社会实践生活之中，学会做人，学会生活和学会感恩的道理等方方面面。1调动学习动机，提高学习兴趣数学这门学科，本身就没有其他学科所具有的故事性、趣味性，学生学起来自然感到枯燥乏味，再加上数学知识具有高度的抽象性、严密的逻辑性、联系性较强，如果照本宣科，教法单调，略有疏忽就会出现漏洞，从而导致恶性循环。因此，这就需要教师在钻研教材，吃透大纲，搞清体系和要求时，有高质量的备课，创新设计一些合理的新颖的教学方法，去激发学生的学习兴趣，使学生用科学的观点去评价现象和过程，学习到科学的知识方法。影响学生学习兴趣的诸多因素中，最容易被忽视的就是教师自身的知识、语言、仪表、板书以及在教学过程中的心境、情绪、情感等修养，而正是这一点，学习兴趣能激发学生求知与求学的欲望，在学生学习兴趣的培养过程中起着潜移默化地作用。教师能否与学生经常进行情感交流，能否建立一种良好的新型的师生关系，也是影响学生学习兴趣的一个重要原因，长期的情感培养与情感教学，必带来丰硕的教学成果。具体到知识的传授，一般地说。传授新课的时间不要超过二十分钟，尽可能多地给学生一些亲自动手，动脑和直接参与的机会。在课堂上，充分体现学生的主体性与教师的主导作用，在教学方法的选用时，尽量使用直观教具，教师利用业余时间，学生利用课余时间，亲自动手制作或者使用实验演示和多媒体电化教学手段都能起到吸引学生注意力的作用，能提高学生学习的兴趣和积极性，能节省时间，增大教学内容密度，同时能减轻师生负担，起到事半功倍的效果。再次就是分层次教学。其一，面向全体学生。其二，还要有意识地给后进生成功的机会，充分发挥其优势，让后进生也体会到胜利的喜悦。其三，还要最大限度的挖掘优等生的潜力，为他们创造施展才能的用武之地。2发展学生智力，培养数学能力古人云：“授之以鱼，一餐之需，授人以渔，终身受用”。素质教育，就是授之以学生捕鱼的技能，以供学生终身受用。传统教育中的“满堂灌”、“题海战术”，只能造就高分低能的学习机器。例如：在教学三角形的稳定性时，让学生自己举例，因为三角形的稳定性在生产和生活中是很有作用的。诸如：房屋的人字架具有三角形的结构、大桥钢梁、起重机的支架都采用三角形结构，自行车的构造等还可以让学生充分施展创造才能，去探索哪些因素未使用三角形的稳定性原理，从而导致不稳定的求知领域，使他们变得稳固起来。让学生把课堂上所学的知识应用到生活中去解决实际问题，然后，在实践过程中，总结出知识，使理解进一步升华。在这个从理论到实践，再从实践到理论的过程中，学生的头脑越用越灵活，创造思维，想象力越来越丰富。智力日积月累地开发，也就得到了发展。相应地，通过数学知识的应用，也能使学生积累处理问题的经验，能力得到锻炼，从而为今后步入社会，面对激烈的竞争下打下坚实的基础。3开展课外活动，培养学生素质俗话说：“眼过千遍，不如手过一遍，第二课堂是第一课堂知识的巩固和延续，也是解决一些课堂遗留问题，督促学生自学的极好形式，学生在第二课堂的活动中，通过自己动手的能力或思考理解来增加对学习的兴趣。”因此，教师应有计划适时安排学生的第二课堂活动，这是更进一步提高学生学习兴趣的有效方法，能拓宽学生的知识面，也是加强学生自身素质修养的重要手段。如为了说明黄金分割在实际中应用，组织学生去搞社会调查，自己去挖掘数学的内在联系及实际生活、生产中的关系，理解数学在实际中的应用，发现规律，开拓视野，让学生到收购站或商店去调查两个问题。(1)这种产品或商品一般处在什么价格之间。(2)什么样的价格最畅销。一个学生到个体户小店去调查10天的香烟销售情况，农民买烟的最高价在6-7元，最低价1-2元，而10天销售的结果是3元左右的最畅销，这是为什么？原因是（6-1）×0.618=3.09元。这就是黄金分割的应用。通过实践既可培养学生的观察能力，动脑动手能力，还培养了学生的学习兴趣，增强了学生的自信心，从而达到提高学生综合素质的目的。4培养应用意识，发展数学素质学习的目的在于应用，学校教育的最终目标是让学生能学到的知识用于解决现实生活中的各种自然和社会问题。因此，数学的教学必须培养学生具有应用数学的意识，良好的信息感、数据感，以及量化的知识和技能，能把相关学科，生产和日常生活中的实际问题抽象成数学问题，运用数学知识技能去分析和解决实际问题。为了培养学生应用数学意识，在数学教学中，教师要注意把实际问题抽象成数学问题，如：讲解直角三角形时，可启发学生，你能否不过河测得河宽，不上山测得山高吗？这些话可使学生对新知识兴趣盎然，可把一般的数学课上得十分生动活泼。又如：在讲解增长率问题时，把它与实际问题联系起来，学生就会感到数学知识在市场经济中的应用，从而意识到现实生活与数学之间有着密切的联系，注意应用数学，对提高中学生数学素质，同样有着不可低估的作用，而这些正是现行中学数学教材和教学中被忽视的薄弱环节。总而言之，在数学教学中，运用现代教学设备，采用灵活多样的教学手段，加强应用意识的培养，是时代发展的需要，是教育改革的需要，同时也是数学学科的特点决定的。因此，素质教育要求我们每位教师要更新观念，转变思想，排除应试教育的干扰，锐意进取、稳中求进、开拓创新、勇于探索，抓住课堂教学这个素质教育的突破口，不断改进教学方法，优化课堂教学过程，努力提高教学效率，促进素质教育的更好更快发展。促进学生的发展,促进教师的发展,促进学校和谐发展已经成为当代学校教育追求的目标和归宿。如何使学校教育更好地适应现代化建设的需要,适应学生未来发展的需要,适应建立和谐社会的需要,是学校面临的新课题。一、创新德育工作机制,以现代德育观构建新型的育人模式过去,我们在以德育为首、教学为中心的思想指导下,进行学校的德育工作,也取得了一定的成绩,但针对性、实效性较差。为了实现德育现实的突破,提高学校德育的实效性,我们必须创新德育工作机制,以现代德育观构建新型的育人模式。一是在法治和德治相结合的思想指导下,学校德育要建立与社会主义市场经济相适应、与社会主义法律规范相协调、与中华民族传统道德相承接的德育内容体系。二是坚持主体性德育理念,充分激发学生参与德育活动的主动性、积极性,发扬学生主体创造性,开展富有学校特色的德育活动,形成多样化的德育途径。三是突出学生道德实践能力的多元整合取向,重视学校德育是各国教育发展的共同趋势,德育模式的多样化整合化,突出体现在东西方德育方法的相互渗透与古今德育方法的相互结合上。四是建立健全以发展学生素质为本的德育评价体系,建立多元化的德育评价目标,多样化的德育评价方法,注重德育过程评价,完善学生成长手册,尊重学生的生命尊严,创造和谐的精神家园。二、创新教学管理机制,以现代教育观构建新型的教学模式我们要按照“教育以人为本,以学生为主体”的指导思想,创新教学管理机制,达到激发受教育者创造性全面发展的目的。一是创新教学观念。要树立全面发展的新型人才观、平等互助的师生观、多元化的评价观、多样化的课程资源观和师生互动、引导生成的教学过程观,用这些新的教学观指导我们的教学实践活动。二是创新教育模式。由注重知识技能目标向知识与技能,过程与方法,情感、态度价值观三维目标转变;教学主体双边化,学生、教师互为主体;教学方法个性化,让每一个学生都成功;教学评价多样化,注重过程评价,发展性评价;教学手段现代化,实现教学手段网络化、多媒体化,教学方法上倡导学生参与、质疑、合作、探究。三是创新课程体系。按照新课改要求,建立必修课、选修课、综合实践课相结合的课程结构,辅助开设与学生生活息息相关的科技制作、礼仪社交、健身与生活、艺术与欣赏等校本课程,形成多样课程相互融合相互补充的课程体系。四是创新教学评价。教学评价力求做到多主体化、多元化、多样化,建立学生成长记录手册,增加动态评价图象,形成完整的发展性评价,关注学生个体差异,多用激励性评价,让每一个学生都能抬起头来走路。三、创新校本培训机制,以现代教师观构建新型的教师培训模式教师是推进学校素质教育的主体和关键。要使教师适应教育改革与发展的新形势,必须创新校本培训机制,构建新型的教师培训模式。一是培养“三型”教师。建设学习型学校,培养“学习型”教师;加强教师职业道德培训,培养“服务型”教师;加强教育科研培训,培养“科研型”教师。二是搭建教师培训“三格层次”。对新教师进行“人格”培训,使新任教师一年内达到合格教师水平;对青年教师进行“升格”培训,由合格教师向骨干、优秀教师迈进;对骨干教师进行“风格”培训,充分发挥每个骨干教师的优势,形成自己独特的教学风格,成为有特色的优秀教师。三是营造教师培训“三维空间”。为教师培训营造学习空间,使他们有充分的时间学习、实践、反思、提高;为教师创造实践的空间,尽量多开展听课、评课、讲课活动,使他们有充足的空间进行教学实践活动;为教师提供展示的空间,多开展教学比赛、公开课、观摩课、教案展评、论文评比等展示活动,使每一位教师才能都有展示的机会,充分展示教师的教学智慧。学校持续发展,是社会发展和教育发展大趋势对学校的客观要求,也是学校自身求生存、谋发展、铸辉煌的必由之路。办学理念的创新和学校精神的塑造是学校可持续发展的基础和前提,而创新学校管理机制,构建新型学校管理模式则是学校持续发展的保证,在以人为本科学发展观的统领下,不断地提升师生的生命质量和生活质量,办学生满意、家长放心、社会欢迎的和谐教育。计算机数字控制系统概述计算机数控系统硬件结构cNC系统软件结构及控制数字机床的可编程控制器刀具补偿原理4.1概述cNC系统的定义与结构计算机数控系统的特点返回本节41.1CNC系统的定义与结构由于微电子和计算机技术的不断发展,数控机床的数控系统一直在不断更新,到目前为止已经历过以下几代变化:第一代数控(1952—1959年):采用电子管构成的硬件数控系统;第二代数控(1959-1965年):采用晶体管电路为主的硬件数控系统;第三代数控(1965年开始):采用小、中规模集成电路的硬件数控系统;第四代数控(1970年开始):采用大规模集成电路的小型通用电子计算机数控系统;第五代数控(1974年开始):采用微型计算机控制的系统;第六代数控(1990年开始):采用工控PC机的通用cNc系统。前三代为第一阶段,数控系统主要是由硬件联结构成,称为硬件数控后三代称为计算机数控,其功能主要由软件完成计算机数控系统cNc(ComputerNumericalControl)是用一个存储程序的计算机,按照存储在计算机内的读写存储器中的控制程序去执行数控装置的一部分或全部功能,在计算机之外的唯一装置是接口。数控装置所具备的功能:1.多坐标控制功能(多轴联动)2.实现多种函数的插补(如:直线、圆弧、抛物线、螺旋线等3.多种程序输入功能(人机对话、手动数据输入MDl由上级让算机及其他计算机输入设备的程序输入以及程序的编辑和修改功能息转换功能:EAoS代码转换功能,英制/公制转换、绝对值/增量值转换等;5.补偿功能:刀具半径补偿、刀具长度补偿,传动间隙补偿,螺距误差补偿等6.具有故障自诊断功能;7.显示功能,用CRT可以显示字符、轨迹、平面图形和动态三维图形8.具有多种加工方式选择,可以实现各种加工循环,重复加工,凸凹摸加工和镜象加工等。4.1.3计算机数控的特点高柔性通用性强■可靠性易于实现许多复杂的功能使用维修方便4.2计算机数控系统硬件结构从cNc系统的总体安装结构看,CNc硬件结构有整体式结构和分体式结构两种从组成cNc系统的电路板的结构特点来看,有大板式结构和模块化结构两种从cNc系统使用的微机及结构来分cNc系统的硬件结构一般分为单微处理机和多微处理机结构和以个人计算机为主的开放式CNC三大类单微处理器结构在单微处理器结构中,只有一个微处理器,对存储、插补运算、输人输出控制、CRT显示等功能进行集中控制和分时处理。一个微处理器通过总线与存储器、输入输出(I/0)接口及其它接口相连,构成整个CNC系统存储器运算器

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