车工作为一项专业的技能，车工技师这个队伍正在发展壮大。下面是由我整理的车工技师论文 范文 ，欢迎大家阅读。
车工技师论文范文篇一：《浅析车工的技能》
【摘 要】随着工业的发展，与工业相关的技术也不断的得到完善，对技术工人的要求也不断地提高，其中，车工在我国的行业中担任着不可或缺的角色，车工的技能也在不断地增加，本研究就车工中的工艺技巧与如何学好车工工艺进行了研究。
【关键词】车工;技能
0.前言
作为一项专业的技能，车工工艺正以前所未有的速度在发展壮大，学习车工工艺，培养新一代的车工工人已成为众人瞩目的事情。掌握好这项技能不仅仅对于自身的发展是有利的，还会促进相关技术的发展，应当得到足够的重视。
1.车工工艺中的车工技巧
1.1对刀
对刀的方式有很多种，其中，z 向对刀与o向对刀较为常见。Z向对刀相比于其他的常规对刀并没有什么不同，刀尖与主轴中心调在同一水平高度;而0 向对刀稍有差异，在对刀的时候首先调整刀尖到刀轴回转中心的距离，大约等于工件半径，然后在卡盘上装一对刀圆环，内环半径等于工件半径，刀体与中滑板导轨平行，慢慢调整中滑板位置，当刀尖旋转碰到a点时说明刀体回转中心在主轴中心线位置。
1.2加工
对车工而言，除了对刀之外，还必须对器械进行加工，加工时先用圆弧刀自由加工，留2mm 余量再用转刀精加工，精加工走刀用手转动刀柄实现轨迹加工，吃刀量由床鞍控制，每次进刀量为0.5mm。
1.3浇帽口的补偿
金属模型在实际生产过程中发现铸造出的圆球打断浇帽口时经常破坏圆球体，使圆球在浇帽口方向减少3mm左右。因此在车上模时中滑板向前移4mm，刀回转半径也增加4mm，车出的纺棰体圆弧和理论上的圆弧比较接近，补偿了打浇帽口的损失，铸造出的零件稍经打磨可以达到使用要求。用转刀加工圆球面，操作简单，刀具装卸简便，节约成本;精度较高;加工范围广，通过调整车刀的长度和调整车刀的回转中心位置可以加工不同直径的内圆球面，整个系列的圆球模型加工只需要一套刀就可以了，这种加工 方法 的工装成本不到靠模法工装的 30%。
2.如何学好车工技能
2.1做好 课前预习 是基础
任何学问都不会凭空而来，都要经过一定时间的准备，在学习车工技能的时候，除了必要的严谨的态度以外，还要拥有一颗善于学习的心。课前预习要力求严谨充分，要上好实习课就要好好地预习，成功的预习是上好实习课的先决条件，也是教学全过程实行质量控制的首要环节。
2.2努力上好第一堂课
在成为专业的技术工人之前，学员的素质和能力相对来说比较低下，有些人根本没有任何的专业基础，而大部分人则是刚刚 毕业 的初中生，之前没有接触过任何的车床机器，所以，车工技术对他们来说是一个相当陌生的概念，学好第一课对一名初涉车工行业的新手尤为重要。在学习过程中，要保持一颗进取的心，时刻提醒自己该在什么时间干什么工作，努力完善自己的专业技能，通过不断的练习来提升自己的技能。此外，学员在学习过程中，应当时刻注意自己以及他人的人身安全，时刻把安全放在首位，无论是什么工作，都要按照车工规程去做，绝对不能偷懒。只有这样，才能避免事故的发生。另外，在学习中要学好各种机床以及砂轮机的安全操作规程，穿戴要符合要求，搞好车间的卫生，为学习创造一个舒适的环境。
2.3加强对技能基本功的训练
俗语说的好“熟能生巧”，要想成为一名熟练的技术工人，除了日常的学习之外还要不断的练习，加强对基本功的训练。车工的基本功大都遵循车床的训练规则，“工件的装夹，刀具的选择、刃磨和装夹”是三个不可或缺的部分。在训练车床的过程中，尤其是新手的训练，车床主轴的转速应该在其规定的范围内，这样有利于提高自己的学习能力，避免了在高速状态下的不易控制而打击学习的积极性。工件的装夹主要用来训练选择装夹基准，找正校准工件中心位置，这个部分比较简单，容易掌握且上手较快。在这个环节中，要学会熟练的选择刀具，加快装夹的速度，打造出合格舒适的车刀。在学生实习的过程中，遇到不会的问题要及时地向老师请教，千万不能自己觉得是就按照自己认为对的方式去做，这样会产生危险。在老师纠正自己的错误后，有必要再重新做一遍，因为错误都是在不经意间产生，这样做的原因除了看看自己做的对不对之外，还在于熟练自己的工艺，为以后成为一名合格的技术工人创造条件。在练习基本功的同时，还要学会辨认什么样的工具能打造什么样的机器，什么材料打造什么机器比较经济实惠，产品质量较高。
2.4正确选择实训课题，加强技能
什么都学并不是说不好，但在这个科技日益更新的时代，要学好各个方面实在是太难，万事通不如一事精，正确的选择实训课题，加强自己的专业技能才是关键。在选择自己的实训课题是应当注意，不能好高骛远，要遵循先易后难的原则，一步一步的前进，从简单的阶台轴开始，逐步的加深难度。不管是什么问题，都要严格的按照课题图纸来开展工作，认真的学习教学内容，确定加工工艺，从工艺上保证尺寸精度，形位公差、表面粗糙度等达到设计要求，保证加工的合格率。同时要备好学习所需材料、刀具、量具、辅具等。当遇到比较复杂的工件加工时，遇到不太懂的地方要征询老师的意见，必要时请老师示范一下。要把老师讲过的重点，难点记稳，记牢，将理论与实际情况结合起来，理论为辅，实际为主，将自己所学的知识运用到实践中去。
2.5努力使技能适应就业环境
当前的就业形式比较棘手是大家都知道的问题，所以，在努力学习的同时，要时刻注意外界的就业形势的变化。就当前来说，作为一名合格的车工，不仅仅要做好自己的本职工作，还要对市场有一定的了解，洞悉市场的方向，有目的的去学习，在提升个人技能的同时更好地服务社会。
2.6及时 总结 车工技能及其 经验
学习的目的在于熟练技艺，作为一名车工，在熟练自己的技巧的同时，更重要的是在工作中吸取教训，总结经验，了解自己的不足，扬长避短，把一些自己所不熟悉的，不懂的问题及时的解决。可以在实习中请求老师检查自己的操作是否规范，每天晚饭后对自己的工作进行总结，并在此基础上强化要领，从而加快技能的巩固和掌握。对个别出现的问题，请老师进行动作要领的反复示范，努力使自己对规范动作得到充分理解，并能根据动作要领熟练操作。对于老师的考核要给予足够的重视，在其中可以学到不少的东西。
3.车工的技能需要良好的习惯
安全、文明生产是学生进入生产实习的第一课，要成为一名合格的技术工人，就必须树立安全、文明生产意识，养成安全、文明生产的习惯。坚持安全、文明生产是保障生产工人安全、防止设备事故的根本方法，同时也是工厂科学管理的一项十分重要的内容。安全、文明生产的具体要求是对长期生产活动中的实践经验和血的教训的总结，它直接影响到工人人身安全、产品质量和生产效率的提高，影响设备和工、夹量具的使用寿命和操作工人技术水平的正常发挥。因此学生不仅要认真听，还必须牢记各种机床、砂轮机等的安全操作规程、实习中工作服的穿戴要求及文明生产规范等，如：必须戴手套操作机床、高速切削必须戴防护眼镜、女生必须戴工作帽、搞好车间卫生等。(下转第27页)(上接第23页)另外初学者进入实习场地，必须穿戴好劳保用品。
4.结语
要想成为一名合格的车工，必须进行足够的锻炼才能掌握其中的技巧，熟能生巧就是这个道理，在二十一世纪这个激烈的就业形势下，一定要努力学好自己的专业技能，只有这样，才能在生活自己的同时更好地服务于社会。 [科]
【参考文献】
[1]张德义.车工技能实践中的技巧及体会[J].科技创新导报，2009，03.
[2]李晋平.浅谈车工实习[J].职业，2009(15).
车工技师论文范文篇二：《浅析数控车工的现状》
【摘 要】随着我国工业化进程的不断推进，我国对于数控车工的需求量也随之不断增加。然而由于种种原因，现阶段我国数控车工的专业素质普遍不高，这在一定程度上限制了我国相关工业的进一步发展。在这种历史条件下，笔者将就我国数控车工的现状进行分析，找出其存在的问题，并提出相应的解决方案，希望对于提升我国数控车工的水平有所裨益。
【关键词】数控车工;目前现状;相关问题;解决对策
数控专业具有很强的专业性和技能性，因此对于数控车工素质的要求也很高，否则数控车工就不能很好的操作机器完成切割、对刀和零件加工等基本操作，这就会在很大程度上影响数控加工的质量，因此有效提高数控车工的专业技能十分重要。此外，数控车工技术水平的提升还能有效的减少其因操作失误而受到的伤害，是一件一举两得的事情。
1.现阶段我国数控车工存在的问题及其原因
笔者一直认为，只有“知其然才能知其所以然”，因此会在这一部分对于数控车工出现此种问题的原因进行相关的分析，从而以便于读者对其有一个更加清晰的把握。此外，知道了问题的源头所在，读者才会对于笔者提出的解决方案有个更深入的了解，从而避免笔者个人观点的局限性，做到批判性吸收。
1.1数控车工的专业素质总体上不高
这一方面是由于数控车工技术的专业性决定的，虽说数控车工技术可以通过利用数字化控制系统在数控车床上完成零件的整体加工，基本上实现了全过程的机械化，可是其还是要求相关的工作人员对于数控机床加工工艺与数控编程技术有一个大致的掌握，否则就不能很好的操作仪器，生产出符合要求的零件，尤其对于一些较为精密的零件就更是如此。而现阶段某些生产车间为了有效的降低人力资源成本，就从农村雇佣大量的廉价的劳动力，这些生产工人往往不具有一些基础的 文化 素养，更不用说相关的专业技能了。雪上加霜的是，为了赶进度，某些车间甚至不对这些工人进行相关的简单培训和采取一些安全 措施 ，只是简单介绍了些基本操作就让工人投入生产之中，这样不仅使机器被损坏的几率大幅度增加，更是使员工人身安全受到威胁的几率大幅度增加，最终导致生产的工厂受到不必要的损失。
1.2数控车工相关器械的耗损现象较为严重
由于数控车工所使用的器械十分精密，稍有耗损就可能对产品的质量造成很大的影响，加之数控机械的价格往往十分昂贵， 修理 或者是重新购买都会耗费企业的一大笔资金，因此数控车工相关器械耗损严重的现象不容忽视。这种现象发生的原因之一就是数控车工的操作人员的专业素质不高，在操作过程中不能严格按照相关的规章流程进行作业，如将施工顺序弄错等情况时有发生;其二则是相关的操作人员的道德素质不高，在施工过程中不能很好的履行自己应尽的职责，做好自己应做的工作，从而使设备受到损耗;其三则是相关的维护工作不到位，现阶段为了提高生产效率，许多车间使机械不停歇的工作，在工期紧张时就更是如此，且使用后期缺乏必要的维护和检修养护，这就直接导致了器械耗损现象变得愈发的严重，极大的挫伤了工厂的相关收益。
1.3数控车工的人才结构不够合理
一方面，随着部分企业生产项目调整、生产方式转变、产品更新换代加快，企业对劳动者的技能要求、管理能力要求有了较大的提高，而符合企业期待的高技术人才的数量是有限的，而且聘用高技术人才会导致生产成本的增高，这就直接导致现阶段数控车工的专业技能不高，而且其人才结构也不够合理。许多车间的都出现重视一线工人、轻视管理型人才的现象，这就直接导致生产流程较为混乱，相关的资格评定和薪资标准等也没有统一明确的规定，这对于工厂生产效率的提高有着很大的限制。此外，在高技术人才这方面，由于人才引进机制的不够合理，往往不能兼顾到整个生产过程的全部要素，常常会出现这样的现象，某一方面的专家过多，用不了，也就是企业“养闲人”专家，另一方面，其他方面干脆没有专家，出现了专家荒的现象。这样不仅耗费了很多的人力资源成本，而且在遇到相关的技术难题时，问题还是不能被及时有效的解决。
1.4数控车工技术与外国先进技术仍存在差距
虽然目前我国的数控车工技术已经发展到了一定的程度，相关的实际操作也已经达到的一定的水平，但是不可否认的是，我国的数控车工技术仍与外国的先进技术之间存在着较大的差距。这种差距不仅仅体现在相关的操作仪器如“数控机床”等上，更是体现在工人的专业素质和生产的相关工艺流程上。举个相关的实例，在控制加工路线与加工余量时，由于数控车工技术对于数控车床的要求较高，在数控车床未达到普及使用的情况下，应当将毛坯上多余的余量，尤其是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。这一点国内目前做得较好，可是在使用数控车工工艺技术对数控车床程序进行安排时，往往表现的就较为缺乏灵活性，这一点就造成了与外国先进水平之间的差距。
2.解决现阶段我国数控车工存在问题的措施
2.1有效的提高数控车工的相关素质
提高数控车工的相关素质应从两大方面着手，其一是专业技术素质，包括数控机床加工工艺和数控编程技术两个方面，其二则是职业道德修养，要使数控车工明确自己所肩负的责任和应尽的义务。只有做好了这两个方面，数控车工的专业技术素质提高了，才能从某种程度上避免对于机械造成不必要的损耗，才能有效的保障生产流程的顺利进行，才能避免相关的安全事故的发生或者有效的降低安全事故发生的频率，进而间接的提高生产效益;而数控车工的职业操守提高了，才能使生产有秩序的进行下去，并且形成一个相对良好的工作氛围。具体做到这两个方面，生产企业可以采取以下措施：定期对数控车工的工人进行相关的培训，并以考试的形式强制的保障培训的结果;定期举办相关的专家讲座，开阔工人的技术视野;开放图书馆和专家邮箱，为工人自学提供便利的平台;举办一系列的实践技能大赛，鼓励工人们将自己所学的知识应用到具体实践之中;发放企业的宣传手册，使员工明确企业的生产理念;完善相关的规则，将责任落实到个人;制定行之有效的监管制度，保障生产流程的有序进行等。最后，生产企业还可以采取将考核结果与个人的薪资水平相挂钩的方式提高员工的积极性。
2.2减少数控车工相关器械的损耗
这一点要结合上一点所说的，员工的专业素质提高后，操作失误就会极大的降低，从而对于数控车工相关器械造成的损耗也就会降低。这只是一方面，另一方 面相 关的生产企业则要做好日常的维护工，派遣专人对机械进行相关的维修，如每次使用完毕后在接合处涂抹润滑油，定期对机械精密处的灰尘进行清理等。此外，企业的生产者还应将相关的器械定期送至专业的公司进行检修，从而避免相关的隐患。只有这样，才能有效的降低数控车工相关器械发生故障的频率，保障生产顺利进行。
2.3减少与国外先进水平之间的差距
其一，生产企业可以根据自己的具体情况，对外国较为先进的仪器进行适当的引进，从而提高生产效率，但是必须量力而行;其二，生产企业则可以积极改进生产的工艺与方法，从而使加(下转第48页)(上接第14页)工过程获得简化，获得更高的收益，在目前的条件下，这一条也是主流的做法。
3.结语
总而言之，目前我国的数控车工虽然发展到了一定的程度，但是与先进水平之间还是存在着不可忽视的差距。在这种条件下，我们只有积极的采取措施，从专业素质和道德素养两个方面提高工人的素质，才能有效的避免事故的发生，提高生产效率，进而提高相关的生产收益。
【参考文献】
[1]王润孝，秦现生.机床数控原理与系统[M].西安：西北工业大学出版社，2000.
[2]胡占齐，杨莉.机床数控技术[M].北京：机械工业出版社，2002.
[3]周伟平.机械制造技术[M].武汉：华中科技大学出版社，2002.
车工技师论文范文篇三：《试谈车工教学改革》
摘要: 如何搞好车工的教学工作,使学生毕业能熟练掌握企业所需的基础理论知识和生产操作技能,达到初、中级技术工人的水平,是笔者在本文中重点探讨的问题。
关键词: 车工;教学改革;车床
近几年来,车工专业应付考试的内容的狭窄且与教学大纲和《机械工人技术等级标准》及《职业技能鉴定规范》严重脱离。主要表现在应会考试及一些技能比赛比较重视车削成形面、梯形螺纹、内孔等一些基本的技能,过分的强调了基本功的要求。因此导致一些学校在技能 教育 方面注重基本的训练而轻淡了 其它 的技能要求,甚至有的学校取消了基本功外的一些技能教育。因此,笔者提出现行的车工实习教育必须改革,为此提出几点建议:
1车工教育的重点
车工,是指操作车床、进行工件旋转表面切削加工零件的技术人员。在现行的中等职业类车工实习教学大纲中规定:车工实习课是一门培养学生掌握初、中级车工操作技能、技巧的课程,它的内容包括了车外圆、平面、台阶和钻中心孔;车外沟槽、平面槽和切断;钻、车、铰圆柱孔和车内沟槽;车成形面;车内、外、三角形螺纹;车矩形、梯形螺纹;车蜗杆和多线螺纹;车偏心工件;复杂零件的装夹和车削及复合作业。掌握一定的先进加工工艺;能熟练地使用、调整车床,正确使用工、夹、量具和刀具,并能熟练地刃磨刀具,独立进行车床的一级保养等。
2车工优秀教学的实现途径探讨
车工优秀教学的实现有很多途径,关键是哪几条最适合现在中国中职院校的教育形式,能够贴切的迎合教育大纲的同时很好的实现车工优秀教学的实现,笔者在这里综述了几种教育改革后教学途径。
2.1 要懂得因材施教要培养掌握现代机械生产技术的21世纪人才,要懂得因材施教,因材施教是指按照不同的方法和技能重视学生的个体差别,因材施教。
教学过程的组织和顺利进行不仅要依据学生的生理,心理发展的年龄特征,重视他们的共同发展水平和变化趋势,而且还必须考虑到学生的个别差异,因材施教,使全班学生都能掌握好实习操作的技能技巧,都能得到了展。因此我在教学中对于技能掌握较慢的学生,在不影响整体进度的情况下放慢速度,以使他们充分地对操作技术理解和领会。另一方面要帮助他们提高动手能力,使他们逐步赶上全班学生实习操作的进度,达到完成教学的目的。例如:常用车刀的刃磨是车工实习课的一个重点,要想刃磨出合格的车刀,就必须在刃磨姿势、刃磨动作和刃磨角度上严格要求,并帮助学生正确认识和使用砂轮的刃磨车刀的角度。在实习过程中学生逐一轮流的进行,单个辅导,在学生操作时教师在旁边观察指导,随时纠正错误示范指导,在每个同学都练习完毕后总结分析,对于在练习中掌握较好的学生提出表扬并要求继续巩固练习,对于掌握不足的方面改进。对练习中掌握较慢得个别同学进行辅导纠正刃磨姿势、动作并给予一定鼓励。并在练习刃磨刀具的同时结合切削三要素进行分析,对试车的切屑进行分析,使学生理解切削知识,掌握刃磨刀具的技能。
2.2 发挥学生独立思考能力在课题的讲解过程中,教师把本课题该讲的都要讲解清楚,并且要把本课题实习操作的重点,难点都要讲到,然后进行实习课题操作演示,同学们都能按着教师演示动作进行实习操作,教师巡回指导,在这当中,同学们没有想到,教师有意识的把操作中的难题留给同学们自己来解决。通过实习操作中同学们动脑想办法解决实习操作中的难题,我很爱启发和教育,从而锻炼了同学们思考问题克服困难的能力和动手操作的能力,通过此事全班同学认识到不断提高思考能力和操作中的动手能力是解决难题的好办法。
3对于车工教学改革的设想
规范是整个实训教学的核心。没有规范,就没有规矩,没有规矩,就不能成方圆,整个实训也会变成一盘散沙。因此,整个技能训练的过程,每一个环节和每一个人都必须重视,必须规范,要做到管理规范,行为规范和技术规范,包括车床、材料、刀具、夹具和量具的使用,都要有明确的规定,要使得学生能够熟练掌握操作规程、操作要领和操作规范。在车工的实训过程中,一方面要求我们指导老师人员配齐到位,指导老师必须熟练掌握操作工艺和技术规范,示范动作必须标准熟练和准确无误,另一方面,也必须要求学生在整个训练过程中,一步一步,认认真真,扎扎实实。每一个动作符合相应的工艺要求和规范要求。达到中级车工的技能水平。
3.1 高度重视技能教育实习是技工学校的一门重要的课程,也是一门主要课程,各个技工学校领导必须重视起来实习这门课程,并且要维持实习的持续连续性和稳定性。学校领导必须要认识到实习对提高学生实践能力以及对学生就业的巨大帮助,要在实习课程中加大资金和人力投入,要做到人有我有,人有我强,我有特色。
3.2 加强学校与企业之间的合作学校与企业合作,是一种将学生的专业知识学习同生产实际相结合的一种教学形式。通过学生在学校的理论知识学习,学校组织学生到实习单位或工厂进行实践。
3.3 改革现行的应会考试的内容现行的应会考试因其内容上的单独和狭窄性已严重的影响了技能教育的发展。因此改革应会考试的内容势在必行。改革后的应会考试内容可以将基本的技能与维修技能及修理一般的车床故障和试车调整等课题有机的结合的一起,但总的一切都必须紧密围绕《教学大纲》、《机械工人等级考核标准》,以提高学生动手和动脑能力为主。
3.4 加强技能教育课中的素质教育素质教育作为 口号 提出已有很长的时间了,但现在的技工学校真正实行还处在一个摸索阶段,尤其是实习教育中的素质教育在很大一部分的学校尚未开展。笔者认为素质教育不仅仅是开展几节文学课、美术课就是素质教育,对于技工学校来说,在考虑学生毕业后直接走上工作岗位的问题后,加强学生的参与能力、交谈能力、适应能力是首要的。
参考文献:
[1]劳动人事部培训就业局制定.机械类通用工种教学计划.
[2]张德娟.电工专业教学改革.职业技能培训教学.
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随着工业的发展，与工业相关的技术也不断的得到完善，对技术工人的要求也不断地提高，其中，车工在我国的行业中担任着不可或缺的角色，这是我为大家整理的车工高级技师技术论文，仅供参考!
浅析车工的技能
【摘 要】随着工业的发展，与工业相关的技术也不断的得到完善，对技术工人的要求也不断地提高，其中，车工在我国的行业中担任着不可或缺的角色，车工的技能也在不断地增加，本研究就车工中的工艺技巧与如何学好车工工艺进行了研究。
【关键词】车工;技能
0.前言
作为一项专业的技能，车工工艺正以前所未有的速度在发展壮大，学习车工工艺，培养新一代的车工工人已成为众人瞩目的事情。掌握好这项技能不仅仅对于自身的发展是有利的，还会促进相关技术的发展，应当得到足够的重视。
1.车工工艺中的车工技巧
1.1对刀
对刀的方式有很多种，其中，z 向对刀与o向对刀较为常见。Z向对刀相比于其他的常规对刀并没有什么不同，刀尖与主轴中心调在同一水平高度;而0 向对刀稍有差异，在对刀的时候首先调整刀尖到刀轴回转中心的距离，大约等于工件半径，然后在卡盘上装一对刀圆环，内环半径等于工件半径，刀体与中滑板导轨平行，慢慢调整中滑板位置，当刀尖旋转碰到a点时说明刀体回转中心在主轴中心线位置。
1.2加工
对车工而言，除了对刀之外，还必须对器械进行加工，加工时先用圆弧刀自由加工，留2mm 余量再用转刀精加工，精加工走刀用手转动刀柄实现轨迹加工，吃刀量由床鞍控制，每次进刀量为0.5mm。
1.3浇帽口的补偿
金属模型在实际生产过程中发现铸造出的圆球打断浇帽口时经常破坏圆球体，使圆球在浇帽口方向减少3mm左右。因此在车上模时中滑板向前移4mm，刀回转半径也增加4mm，车出的纺棰体圆弧和理论上的圆弧比较接近，补偿了打浇帽口的损失，铸造出的零件稍经打磨可以达到使用要求。用转刀加工圆球面，操作简单，刀具装卸简便，节约成本;精度较高;加工范围广，通过调整车刀的长度和调整车刀的回转中心位置可以加工不同直径的内圆球面，整个系列的圆球模型加工只需要一套刀就可以了，这种加工方法的工装成本不到靠模法工装的 30%。
2.如何学好车工技能
2.1做好课前预习是基础
任何学问都不会凭空而来，都要经过一定时间的准备，在学习车工技能的时候，除了必要的严谨的态度以外，还要拥有一颗善于学习的心。课前预习要力求严谨充分，要上好实习课就要好好地预习，成功的预习是上好实习课的先决条件，也是教学全过程实行质量控制的首要环节。
2.2努力上好第一堂课
在成为专业的技术工人之前，学员的素质和能力相对来说比较低下，有些人根本没有任何的专业基础，而大部分人则是刚刚毕业的初中生，之前没有接触过任何的车床机器，所以，车工技术对他们来说是一个相当陌生的概念，学好第一课对一名初涉车工行业的新手尤为重要。在学习过程中，要保持一颗进取的心，时刻提醒自己该在什么时间干什么工作，努力完善自己的专业技能，通过不断的练习来提升自己的技能。此外，学员在学习过程中，应当时刻注意自己以及他人的人身安全，时刻把安全放在首位，无论是什么工作，都要按照车工规程去做，绝对不能偷懒。只有这样，才能避免事故的发生。另外，在学习中要学好各种机床以及砂轮机的安全操作规程，穿戴要符合要求，搞好车间的卫生，为学习创造一个舒适的环境。
2.3加强对技能基本功的训练
俗语说的好“熟能生巧”，要想成为一名熟练的技术工人，除了日常的学习之外还要不断的练习，加强对基本功的训练。车工的基本功大都遵循车床的训练规则，“工件的装夹，刀具的选择、刃磨和装夹”是三个不可或缺的部分。在训练车床的过程中，尤其是新手的训练，车床主轴的转速应该在其规定的范围内，这样有利于提高自己的学习能力，避免了在高速状态下的不易控制而打击学习的积极性。工件的装夹主要用来训练选择装夹基准，找正校准工件中心位置，这个部分比较简单，容易掌握且上手较快。在这个环节中，要学会熟练的选择刀具，加快装夹的速度，打造出合格舒适的车刀。在学生实习的过程中，遇到不会的问题要及时地向老师请教，千万不能自己觉得是就按照自己认为对的方式去做，这样会产生危险。在老师纠正自己的错误后，有必要再重新做一遍，因为错误都是在不经意间产生，这样做的原因除了看看自己做的对不对之外，还在于熟练自己的工艺，为以后成为一名合格的技术工人创造条件。在练习基本功的同时，还要学会辨认什么样的工具能打造什么样的机器，什么材料打造什么机器比较经济实惠，产品质量较高。
2.4正确选择实训课题，加强技能
什么都学并不是说不好，但在这个科技日益更新的时代，要学好各个方面实在是太难，万事通不如一事精，正确的选择实训课题，加强自己的专业技能才是关键。在选择自己的实训课题是应当注意，不能好高骛远，要遵循先易后难的原则，一步一步的前进，从简单的阶台轴开始，逐步的加深难度。不管是什么问题，都要严格的按照课题图纸来开展工作，认真的学习教学内容，确定加工工艺，从工艺上保证尺寸精度，形位公差、表面粗糙度等达到设计要求，保证加工的合格率。同时要备好学习所需材料、刀具、量具、辅具等。当遇到比较复杂的工件加工时，遇到不太懂的地方要征询老师的意见，必要时请老师示范一下。要把老师讲过的重点，难点记稳，记牢，将理论与实际情况结合起来，理论为辅，实际为主，将自己所学的知识运用到实践中去。
2.5努力使技能适应就业环境
当前的就业形式比较棘手是大家都知道的问题，所以，在努力学习的同时，要时刻注意外界的就业形势的变化。就当前来说，作为一名合格的车工，不仅仅要做好自己的本职工作，还要对市场有一定的了解，洞悉市场的方向，有目的的去学习，在提升个人技能的同时更好地服务社会。
2.6及时总结车工技能及其经验
学习的目的在于熟练技艺，作为一名车工，在熟练自己的技巧的同时，更重要的是在工作中吸取教训，总结经验，了解自己的不足，扬长避短，把一些自己所不熟悉的，不懂的问题及时的解决。可以在实习中请求老师检查自己的操作是否规范，每天晚饭后对自己的工作进行总结，并在此基础上强化要领，从而加快技能的巩固和掌握。对个别出现的问题，请老师进行动作要领的反复示范，努力使自己对规范动作得到充分理解，并能根据动作要领熟练操作。对于老师的考核要给予足够的重视，在其中可以学到不少的东西。
3.车工的技能需要良好的习惯
安全、文明生产是学生进入生产实习的第一课，要成为一名合格的技术工人，就必须树立安全、文明生产意识，养成安全、文明生产的习惯。坚持安全、文明生产是保障生产工人安全、防止设备事故的根本方法，同时也是工厂科学管理的一项十分重要的内容。安全、文明生产的具体要求是对长期生产活动中的实践经验和血的教训的总结，它直接影响到工人人身安全、产品质量和生产效率的提高，影响设备和工、夹量具的使用寿命和操作工人技术水平的正常发挥。因此学生不仅要认真听，还必须牢记各种机床、砂轮机等的安全操作规程、实习中工作服的穿戴要求及文明生产规范等，如：必须戴手套操作机床、高速切削必须戴防护眼镜、女生必须戴工作帽、搞好车间卫生等。(下转第27页)(上接第23页)另外初学者进入实习场地，必须穿戴好劳保用品。
4.结语
要想成为一名合格的车工，必须进行足够的锻炼才能掌握其中的技巧，熟能生巧就是这个道理，在二十一世纪这个激烈的就业形势下，一定要努力学好自己的专业技能，只有这样，才能在生活自己的同时更好地服务于社会。 [科]
【参考文献】
[1]张德义.车工技能实践中的技巧及体会[J].科技创新导报，2009，03.
[2]李晋平.浅谈车工实习[J].职业，2009(15).
浅谈车工的技能培训
摘要： 车工专业课教学强调技能训练，采用一体化教学法，其主要目的是为了使教学工作能够顺利有效地完成，以最少的时间取得最佳的效果。而实践证明，这一教学法不仅高效低耗，还能在规定时间内完成教学任务，实现教学目的。使教师教的轻松，学生学的愉快。
Abstract： The professional teaching of lathe worker emphasizes on the training of skills， so the integrated teaching method is adopted， of which purpose is to make the teaching work can be done smoothly and effectively and achieve the best results with the least amount of time. But the practice proved that this teaching method not only has high efficiency， but also can complete the teaching task within the specified time and achieve the purpose of teaching， so the teaching of teachers is relaxed， and the study of students is happy.
关键词： 车工;技能培训;实际应用
Key words： lathe worker;skill training;practical application
中图分类号：G424.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311(2014)32-0291-02
所谓车工一体化教学，就是在教学中以学生作为主体，以技能目标作为学生学习的重点。在进行理论教学的时候，需要重点对教学内容以及教学环节、进度等进行明确规定，而理论教学要完全与技能训练相结合。还要根据学生特点、课程特点将课堂搬到生产现场进行一体化的教学，其主要学习的目标就是围绕技能训练的需要，打破原有的学科界限，使理论完全与实践相结合。
对于车工专业，现在很多学校采用的书本是《车工工艺学与技能训练》，这本书是《车工工艺学》和《车工生产实习》两门功课的有机组合。以前的教学方法主要就是专业课就讲理论，实训课就讲实训，并不能使两者很好的结合在一起共同讲授。这样的结果就是在进行实训课的过程中，学生对理论课内容普遍存在遗忘的现象，以此不能有效形成理论一实训―理论的反馈知识链体系。不仅如此，学生对知识没有感性认识，理论课难以形成良好的教学效果，学生学得吃力，教师教得费力。而现在的教学主要体现在理论教学实践化，实践教学课堂化。车工专业课只有选择一体化的教学方法，才能达到教学目的，完成教学任务，满足中职学校具有阶段性的终端教育的特点。
①一体化的教学并不是重实训轻理论，而是实训前必须讲授必要的理论知识。教师将理论和技能知识通过各种教学手段讲授后，先示范操作，之后让学生先掌握老师教的方法，再鼓励学生想新法，老师在一旁观察指导，让学生在实操中发现问题并讨论解决，激发学生的学习兴趣，巩固所学知识。作为教师不是只教会学生怎么做就行了。②学生有学习兴趣是最能达到教学效果的。作为教师要考虑两方面：一是如何让学生学，二是学生如何来学。如今，高职及技校多数学生文化基础差，容易产生畏难情绪。在教室上理论课时，都不喜欢上，不专心。因此，在实训车间进行教学就有了学习的多样性、趣味性，让他们树立正确的知识价值观和学习目的性，形成良好的学习动机，唤起学习的兴趣。用直观教学手段，可以增加学生的动手能力以及观察能力，以此激发学生更大的学习兴趣，调动学生的学习积极性，使学生不会因为有一定的困难就失去学习的兴趣。学生也会积极参加活动，在活动中要引导学生，严格要求学生，更好地磨练学生的学习意志。在学生进行实际操作的时候，要正确引导学生结合理论知识，以此增强学生学习兴趣和自信心。事实证明，一到实训车间上课时，学生上课的情况是180度的转变。有个别学生还会对自己记不住的知识要点记录下来，到实践操作时若忘记再拿出来指导实践操作。还有一个学生在实习手册中的心得体会中写到：这一周又有个新收获，“切断刀”这种刀具，我以前以为它只是切断和车槽的，不知道它还有倒角和去毛刺的用处。只要把刀架转过45度，锁紧后就可以进行倒角和去毛刺，这样在45度刀倒角和去毛刺不便的场合中，就非常方便好用。这位学生不仅学会了操作步骤，更重要的是他通过实践，知道了车工实践中，变与不变的道理，从实践中学会了技能，同时也提高了认识，上升到理论。③通过老师讲解和示范操作，学生再进行动手操作，形成自己的技能技巧。这过程就是“做”。著名的教育家陶行知先生的三大主张之一“教学做合一”，主张教与学都要与做为中心， “在做上教，在做上学”，并赋予其新的含义，即在劳力上劳心。这就是要把实际生活中的事拿来研究，一面动手，一面思考，手脑结合，“以期理论与实践之统一”。教与学以“做”为中心，就是说教与学要在理论与实践相结合的基础上进行。我国伟大的教育家孔子也曾说过：讲给我听，我会忘记;指给我看，我会记住;让我去做，我会理解。
“车工”最大特点是眼、脑、手的配合协调，这种协调不是理论与实践的简单结合，它是一项技巧，只有通过反复练习，才能熟练。具体到“车工一体化”教学中，这一环节非常重要，车工不仅要会干，而且要干快，动作要敏捷。让学生做到从练中学，从学中练。应注重教育学生在练中发现问题，自己试着去解决问题，充分发挥学生自己的学习潜能，让他们在实践操作中达到熟练应用，从应用中提高。例如：学生在实践操作中，由于某些原因，导致无法断屑，而使铁屑缠绕在工件上影响加工。这时，老师就现场借题发挥，这就要让学生多想几个为什么，用什么方法解决，不能进行简单的纠错。通过分析实习中发生的问题，达到学习的目的。一位学生在总结中这样写到：在“车工”学习中给我启发最大，印象最深的应该是“磨刀”，在磨刀中，我想过逃避，也想到放弃，因为我总是一次又一次把刀磨坏，通过磨刀，使我真正认识到“磨刀”就像人生，在人生的路上不会是万事如意，更不可能是一帆风顺的，人生的道路要自己一步一个脚印去磨出来。
“教学一体化”主要是以学生为主体的新型教学方法，形式生动活泼，有较强的针对性，主要是理论知识围绕技能训练展开的教学方式，既有利于教师的“教”，又有利于学生的“学”;这样能够使学生很容易掌握教师传授的知识，也能够让教师更好地了解每位学生在技能和知识掌握上的具体情况，便于今后能够进行及时、有针对性的辅导，大大提高了教学质量和教学效率。而“一体化”教学模式，通过理论与实践的合理结合，突出了技能训练，充分发挥了学生的主体作用。但是“一体化”教学法，并不排除其他的教学方法，根据教学需要可以灵活选择讲授法、讨论法等其他教学方法，因为教学过程本身是一个动态过程，在教学实际活动中，存在着各种可能性的变化。教师必须注意随时地进行调整，根据教学过程的实际情况，灵活地应用教学方法。
当今的中国，紧缺的是高级技师、技师等专业型技术人才。作为一名专业技术教师，我们就有责任创造出学生能学、能做、能悟的教学环境，以此引导学生成为社会需要的综合性人才。
参考文献：
[1]李贤元.数控车工实训模块化教学的探索与实践[J].中等职业教育，2007(05).
[2]李宁.浅谈数控车工实训课教学体会[J].职业教育研究，2007(11).
[3]王开良.《车工工艺与技能训练》教学方法的探索与实践[J].职业，2010(02).
[4]孙凤林，孙桂霞.车工技能实训教学方法探讨[J].职业技术教育，2008(32).
基于单片机的仪表车床简易数控系统的实现
第2章 数控系统的设计要求
2.1概述
该数控系统是为了适应国内众多的普通机床改造而设计的主要考虑四个方面：
①经济性
既然是用于普通机床的数控化改造，因此，必须充分考虑系统的成本，这是保证达到系统设计目的的关键。这里的成本包括整个系统的成本，包括数控系统、伺服驱动系统及机械传动系统等，其核心在于数控系统的方案选择。
②方便性
数控系统的方便性，又叫“宜人性”，主要反映在系统的编辑部分。编辑(编程)部分是人和系统直接打交道的部分，即所谓的“人机界面”。人机界而应当对用户友好，也就是说编辑(编程)部分应当尽量给用户提供力便、快捷舒适的操作使用环境。系统需从以下几个途径来体现：
●汉化按键，方便各种层次的操作者使用。
●输入、检索、修改尽量一体化。即输入时可以检索、修改，检索时可以修改、输入，并且自动显示程序段号。
●快速检索，即能对程序进行上下翻页显示。
③实用性
经济则数控系统的设计不应追求功能的大而全，应以实用为原则。一般的机械加工只要能具有以下功能即可满足需要：
●直线、圆弧插补。插补速度要充分考虑被机床本身的内在素质，如刚性、抗震性、耐磨性等，不宜过高。
●速度衔接技术，即速度升／降速控制。速度衔接技术可以保证系统在加工过程中实现2段程序间的速度平滑连接，从而避免造成加工刀痕或平台，保证精度。
●动态坐标显示。
●加工程序的掉电保护能力。
●电动刀架控制。采用电动刀架，用软件进行控制，可以提高生产效率。
●细分技术。细分技术是当今经济型数控系统的一项重要技术。它可以有效解决步近电机的低频振荡问题，同时使机床脉冲当量细化，提高控制精度；另外，还可以提高低速加工时的出刀。
④可靠性
由于数控系统工作环境十分恶劣，必须有足够的可靠性才能保证系统稳定运行。
2.2数控系统的性能指标
按照广述设计要求及设想，数控系统的性能指标可归纳为：
●X，Z两轴联动，开环控制方式。
●ISO国际数控标准格式代码编程。
●快速定位。
●具有直线、圆弧插补能力。
●能与上价机串行通信、具有简单的联网能力。
●最大编程尺寸9999.99mm，z轴脉冲当量0.01mm，x轴脉冲当量0.005mm，最大进给速度为0.083m/s（5m/min）。
●预留螺纹加工功能的接口。
●具有连动、点动2种手动加工方式，以及自动连续加工方式。
第3章 总体方案的确定
3.1系统总体方案
本系统在研制过程中，紧紧围绕可靠性、方便性、低成本等设计要求。确定总体方案如下：
3.1.1基于单片机的系统结构
按照上述设计思想，本系统采用基于单片机的系统结构。这种方案结构简单，成本低。考虑到扩展性，主系统采用89S58单片机。AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
1.一个个8位的CPU
2、26个特殊功能寄存器（Special Function Register）
3、一个片内振荡器及时钟电路
4、全静态工作：0Hz-24KHz
5、32条可编程I/O线
6、2个16位可编程定时计数器
7、5个中断优先级2层中断嵌套中断
8、2个全双工串行通信口
9、电源控制模式：低功耗的闲置和掉电模式
10、8031 CPU与MCS-51 兼容
11、4个8位并行（Parallel）I/O口
12、三级程序存储器保密锁定
13、128B 内部RAM
14、内部硬件看门狗电路
15、4k Bytes Flash片内程序存储器(寿命：1000写/擦循环)
16、一个SPI串行接口,用于芯片的在系统编程
17、可寻址64KB的外部ROM和外部RAM的控制电路
这些我们称为单片机的资源（Souce），单片机的应用就是怎么充分合理地利用这些资源，来解决实际中的问题
3.1.2人机界面
(1)采用液晶显示界面
作为一个简易型数控系统，采用了12232汉字图形点阵液晶显示模块，带背光字符型液晶模块作为主显示界面，不采用数码管显示。这样做的目的有3个：
●液晶显示方式具有显示容量大、可以显示所有字符及自定义字符的能力。至于不能显示图形以实现加工曲线动态显示的缺陷，可以通过上仪机模拟仿真加工来弥补。
●液晶显示模块自身具有控制器，可以减轻主CPU的负担。
●使系统具有菜单驱动的基本素质。采用菜单驱功方式实现编辑模块的全屏幕编辑功能，达到友好的人机界面要求。
●可显示汉字和图形。
(2)采用双功能按键设计，简化键盘
系统设计中充分考虑功能的需要、操作方便的需要及系统复杂性的要求三者之间的关系确定系统的大多数按键为双功能键，使得整个系统界面简洁。
3.1.3采用开环控制方式
系统设计的目的决定了系统只能采用开环控制方式。在开环型位置控制系统中，只能采用步进电机作为伺服执行单元。这是由步进电机车身的特性决定的。关于步进电机的特性等详细内容参见本章后续有关章节。
开环控制系统的数控机床结构简单，成本较低，仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床，特别是简易经济型数控机床。
这类系统比较简单，价格最便宜，可以用于小型车床、铣床、钻床和线切割机床。如下图是常见的两坐标简易数控系统的组成框图。系统软件固化在单片机的存储器中，加工程序可通过键盘或磁带机输入，经系统软件进行编辑处理后输出一个系列脉冲，再经光电隔离，功率放大后大驱动两台步进电机，分别控制机床两个方向的运动，完成位置、轨迹和速度的控制。根据需要，微机还可通过继电器电路，实现对诸如主轴起停、变速、各种辅助电机起停、刀架转位、工件爽紧松开等动作的自动控制，使整个加工过程自动进行。
图3-1开环步进电机与单片机连接电路
单片机控制步进电机拖动的开环系统具有价廉，技术成熟等优点，因而使用较多。但这种系统还存在拖动力矩偏小，过载能力差、速度偏低，精度不够高及其价格随力矩增加成指数卜升等缺点。为此，选用时要注意在适当的范围内发挥其优势。一般主要适用于拖动力矩小于15Nm的小型机床，如C616，C618，C620，C6140等普通车床。对于转矩要求大、功能要求多的机床(如铣床、镗床、钻床及镗铣床)和高精度机床(如坐标镗床)就难于使用，需要开发与其适应的其他经济型数控系统。
3.1.4功能精简，提高可靠性
设计具备简易型数控系统必需的基本功能
●直线、圆弧插补能力。
●端面、台阶的循环加工。
●点动、连动、自动3种运行方式。
●申行通信能力。
3.2系统功能模块及其分析
3.2.1系统功能模块与总体框架
(1)系统操作界面
按照上述
图3-2 系统的人机界面图
复位——系统在死机、工作出错等情况下的总清键，使系统回复设计的原始状态。
运行——自动运行用户的零件加工程序，包括程序的语法检查、数据处理、编译、插补运算及步进电机控制等。
暂停一—自动加工的暂停，是一个乒乓键，按一次，加工暂停，再按一次，继续加工。
换刀一—用于手工换刀，每按一次．电动刀架转一个工位，本系统中为90度。
手动——与“←、↑、→、↓”配合，以实现动作台的连动；在编辑程序时为光标移动键。数字1—9均为双功能键、用于程序输入、用“上下档”键进行切换。
G—一准备功能键，用于ISO加工程序输入。
M——辅助功能键，用于冷却泵的启/停、程序的结束等程序段的输入。
插入—一用于程序编辑过程中“插入修改”方式的切换。也是乒乓键，用块光标或下划线光标指示。
删除——在插入方式下，删除当前的字符；在修改方式下，删除当前光标位置字符。
上页一—程序上翻到上一程序段。相当PC机的PageUp键。
下页——程序下翻到下一程序段。与上页键一样是一个屏幕编辑键。相当PC机的PageDown键。
回车——确认键。
Esc——相当于PC机的Esc键。
(2)系统功能模块与总体框架
系统从总体上分为人机界面模块、伺服执行模块、电动刀架拧制模块、串行通信模块及基于AT89S51单片机的主控模块等5大模块，参见图3-2。各模块的功能分别是：
图3-3 系统模块与总体框架
①人机界面模块
该模块主要完成人机的对话与交流，物理上表现为显示器与键盘，核心功能是加工程序的编辑。由于采用全程菜单驱动形式．使该模块具有较好的友善性。
②伺服执行模块
该模块主要由脉冲分配器、伺服驱动及步进电机等组成，是一个执行单元，按照主机的指令完成工作台与刀具的相对运动，实现车削加工。其速度特性、矩频特性等直接影响加工的精度和速度。
③电动刀架控制模块
采用2继电器方式的4方电动刀架．用软件完成刀架的换刀动作，即刀架电机的正转拾刀→换刀→反转锁紧，是经济型数控系统必不可少的部分，可以提高加工效率，大大减少在加工过程中因手工换刀带来的误差。
④串行通信模块
该模块的功能是完成与上位机的串行通信，采用三线制方式，使系统具有基本的组网能力。
⑤主控模块
主要包括零片微处理器(也括监控程序)、加工程序存储单元及与其他模块的接口电路要完成程序编辑、加工程序处理、软件插补达贸、电动刀架饺制及行程限位保护等。
3.2.2系统软件框架
如图3-4展示了系统软件框图。系统上电后，执行初始化程序、键盘扫描程序。如有“计数显示”、“计数清零”、“点动”等功能键按下，执行其各自的工作子程序后返回初始化程序，并显示其相应的提示符。顺序控制程序也设计成子程序模块，它的主要功能是读入各行程开关及压力继电器的信号状态组合，经分析判断，输出一系列控制信号，完成对工件的自动加工。如按下“点动”键，则显示点动提示符，执行顺序控制程序，即返回初始化程序，如按下“连动”功能键，则首先置连动工作标记（此时，除“返回”键外，其余各键均用软件屏蔽），然后开中断，等待，刀具检测信号，收到中断请求信号后，执行中断服务程序。在中断服务控制中，先后执行顺序控制子程序，键盘扫描及显示子程序，并记录和显示数据。完成一次顺序控制或有“返回”键按下，则返回主程序。回到主程序后，仍判断是否有“返回”键按下，如有，则返回初始化程序。否则，重新等待中断。
采用模块化设计：
①点动，连动，换刀
该模块主要实现工作台在x，z两轴上正、反2个方向的点动、连动操作，以及手动控制换刀等，用于方便对刀、工作原点设置等。
②自动
该模块主要实现加工程序的处理(包括程序语法检查、程序编译、数据处理等)、插补运算步进电机的控制及自动换刀控制等。
③参数设置
该模块主要实现刀具补偿参数设置、间隙补偿参数设置等自动加工参数的设置。
④编辑模块
该模块主要实现零件加工程序的键盘编辑、输入。
⑤通信模块
该模块主要实现与上位机或其他智能设备的串行通信，可用于加工程序的传送等。
图3-4 系统软件原理框图
第4章 硬件系统设计
4.1主模块设计
4.1.1主模块中关键器件及其选型
(1)单片机
本系统采用PHILIPS公司的8位单片机AT89S51为控制核心。AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,全静态工作，RAM可扩展到64K字节，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，32个外部双向输入/输出（I/O）口，2个16位可编程定时计数器。外接一片2764EPROM，作为监控程序的程序存储器和存放常用零件的加工程序。再选用一片6264RAM用于存放需要随机修改的零件程序、工作参数。采用译码法对扩展芯片进行寻址，采用74LS138译码器完成此功能。8279作为系统的输入输出口扩展，分别接键盘的输入、输出显示，8255接步进电机的环形分配器，分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。另外，还要考虑机床与单片机之间的光电隔离，功率放大电路等.
图4-1单片机系统原理框图
(2)数据存储器的选用
系统采用单片机作为控制核心，最高速度为33MHz，我们用到22.1184MHz。速度高对外部电路特别是外部数据，程序存储器扩展电路要求很高。必须满足在CPU读数据或程序指令时，外部数据或程序指令已准备好了。所以必须进行芯片的时序校验。为了使系统工作可靠我们也进行存储器的校验。
首先，对存储器作一介绍。单片机存储器分为内部存储器和外部存储器，内部存储器又分为内部数据存储器和程序存储器，同样，外部存储器也分为程序和数据存储器。本系统采用AT89S51为核心单元，其本身带有128B的RAM和4KB的Flash内部程序存储器。对于数据存储器，内外两部分是独立编址的，用不同指令来访问不同的数据存储器，即，MOV访问片内，MOVC访问片外，外部可扩展到64K，由于在外部数据存储器和I/0是统一编址的，应给I/0留一定的空间，且本系统要求留有一定的扩展空间，所以本系统扩展采用的芯片是6264。Y62256是HUNDAI公司的一种高速低功耗32K的
CMOS的静态RAM，采用现代公司的高速CMOS工艺技术。HY62265具有数据保持模式，以确保在最低供电电压下2V数据有效。使用CMOS技术，电源电压在2.OV~5.5V之间，数据保持电流几乎没有影响。HY62256适合使用在低压和电池供电工作环境。M28256用于扩展程序存储器，是一种采用ST微电子公司拥有知识产权的多极性硅技术制造的。在3V或}V供电条件下具有快谏低功耗工作模式。电路已被设计成可提供与微控制器柔性接口特征。可使用软件或硬件进行数据循环测试或位功能锁定。可以使用标准的JEDEG运算法则进行软件数据保护。电路扩展如图4-2所示。
图4-2 存储器扩展
(3)总线驱动、数据、地址锁存及译码电路
由于单片机的数据线和低位地址线共用必须加地址锁存器进行低位地址锁存。使用74LS373作为地址锁存器，当应用系统规模过大，扩展所接芯片过多，超过总线的驱动能力时，系统将不能可靠工作，此时应加用总线驱动器来减少读数据的持续时间。整个系统可扩展的外部数据总共为64K，由于单片机外部数据存贮器和工/0是统一编址的，我们将低32K作为外部扩展的数据存储器，高译码电路采用两片74LS138,用了32K作为I/0使用或留给以后扩展用。由于外设使可编程器件，所以在使用138作译码时需要产生两种译码地址:一种是地址连续，一种是段地址连续。其中Ll,L5可作为系统再次扩展时用。译码地址输出在图4-3中已给出，Y0-Y7作为单地址芯片片选信号，Y8-Y15可作为可编程芯片片选信号，如8254可编程计数器。译码电路如图4-3.
图4-3译码电路
4.1.2主模块电原理图设计
本系统选用AT89S51CPU作为数控系统的中央处理机。主程序框图如图4-4。外接一片2764EPROM，作为监控程序的程序存储器和存放常用零件的加工程序。再选用一片6264RAM用于存放需要随机修改的零件程序、工作参数。采用译码法对扩展芯片进行寻址，采用74LS138译码器完成此功能。8279作为系统的输入输出口扩展，分别接键盘的输入、输出显示，8255接步进电机的环形分配器，分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。另外，还要考虑机床与单片机之间的光电隔离，功率放大电路等。
8255A可编程并行I/O口扩展芯片可以直接与MCS系列单片机系统总线连接，它具有三个8位的并行I/O口，具有三种工作方式，通过编程能够方便地采用无条件传送、查询传送或中断传送方式完成CPU与外围设备之间的信息交换。
CPU对8279的控制是先读回8279的状态字，查看PIFORAM中有无字符 ，若有将根据字符个数读出所有字符，并进行相应处理；若无，则直接返回。CPU对8279的监视采用查询方式，对8279分配的数据口地址为8000H，状态口地址为8001H，CPU每隔10ms定时中断查询一次，所有显示采用查询段码表的方式实现，简化了程序设计过程，提高了程序质量。
图4-4主程序框图
4.2输入/输出模块设计
4.2.1 I／O模块电原理图设计
8279作为系统的输入输出口扩展，分别接键盘的输入、输出显示。8279是可编程接口芯片，通过编程使其实现相应的功能，编程的过程实际上就是CPU向8279发送控制指令的过程。在软件设计中，显示方式采用了8个字符显示，左入方式，编码扫描键盘，双键锁定。I／O模块电原理图如图4-5所示。
图4-5 I/O模块电原理图
图4-6 8279工作程序框图
4.2.2步进电机控制接口
X，Z两轴采用3相6拍步进电机，并口8255向控制端口写控制字，PUSLE来实现对步进电机的控制。8255接步进电机的环形分配器，通过3片4N25光电隔离，分别形成X、Z所需的3相控制信号，送往步进电机驱动电源，分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。芯片YB013实现硬件环分任务，；达林顿光隔离管4N25实现计算机弱点部分和步进电机强电部分的隔离，既起功率放大作用，又充当无触点开关，实现对计算机的保护。单片机控制步进电机连接如图4-7所示。
图4-7 单片机控制步进电机
4.2.3刀具控制接口
(1)电动刀架及其工作原理
电动刀架的机械部分类似于蜗轮机构，实现刀具的抬升、旋转(交换刀具位置)及下降锁紧，这里着重讨论实现上述动作所必须的硬件条件和电路原理。
在图4-8中，继电器KA1，KA2实现电动刀架的动作切换控制，主要完成刀架电机的正、反转切换。在刀架旋转过程中，每个工位上的霍尔元件会依次切换为有效状态，系统根据T1，T2，T3及T4状态的变化，可以推断出目前的刀号，并判断是否为当前所选用刀具，一旦符合，则电机反向旋转，锁紧刀具。电动刀架各时序的切换反间隔是系统控制的关键，反向锁紧所用时间取决于电动刀架生产厂家的推荐指标，过长会引起电机发热甚至烧毁。为保证电动刀架安全运行，在电动刀架交流380V进线处加装快速熔断器和热继电器。
图4-8电动刀架的电原理图
(2)电动刀架与单片机的接口
电动刀架与系统的硬件接口主要是控制电机正、反转信号J1，J2及刀号反馈信号TI，T2，T3和T4。上述信号均光电隔离后与单片机系统接口。
电动刀架软件控制流程如图4-9所示，采用查询方式。
图4-9电动刀架控制流程
程序为：
#include <AT89S51.h>
#include <absacc.h>
#define N1 XBYTE[ ]
typedef unsigned char uchar
void adc0809(uchar idata *x);
void delay();
void main()
{
static uchar idata ad[4];
adc0809(ad);
}
void adc0809(uchar idata *x)
{
uchar i,*ad_adr;
uchar motor=1;
ad_adr=&N1;
for(i=0;i<4;i++)
{
If(*ad_adr=i)
{
delay1( );
KA1=1;
delay2( );
return();
}
else KA1=0
}
}
void delay1(motor==0)
{
uchar j;
for(j=0;j<20000;j++)
{;}
}
void delay2(void)
{
uchar j;
for(j=0;j<150000;j++)
{;}
}
4.2.4急停、暂停、行程限位接口电路
限位开关为常开状态；因此，X十，X一，Z十，Z一正常输人为低电平状态。因此如果行程开关被压合，向INT0发出中断信号，系统进行复位，步进电机的脉冲消失，也就无法继续前行，起到保护机床的目的。本系统采用三输入端与非门74HC10的输出端作为一个共用的中断信号接至单片机的INT0，用于实时处理紧急停车、暂停、限位报警功能。电路如图4-8所示：
4.3串行通信电路
本系统由两部分构成，上位机系统和下位机系统，由于上位机主要完成管理显示等工作，下位机完成控制功能，所以上位机和下位机的数据传输实时性要求不高，我们采用串口通信。使用RS232标准，MAX232进行电频的转换。串口RS232标准，它是美国电子工业协会(Electronic Industry Association)的推荐标准。本系统采用9针连接器，其定义见表4-1。本系统采用三线制TXD,RXD,GND连接，以使电路简单。
表4-1 连接器定义表
串口通讯电路主要由MAX 232电平转换电路构成。MAX232是MAXIM公司产品，一种电平转换芯片。可以将TTL转换成RS232，或RS232转换成TTL。满足单片机和普通计算机的通讯电平转换要求。电路如图4-10所示。
图4-10 通信接口电路
4.4人机界面模块设计
4.4.1单片机应用系统中常用显示方式及其比较
在单片机应用系统中，目前比较常用的显示介质有数码管(LED)、液晶显示(LCD)及CRT等，在家用电器中用的比较多的是真空荧光屏(VFD)。现就各自特点简述如下：
(1)数码管
数码管是一种主动发光器件。所谓主动发光．是指环境越暗越清晰。分为7段数码管和“米”字数码管2种。前者用于显示ARCⅡ码，显示信息量小；后者除了可显示ARCⅡ字符外，还可显示一些自定义的比较复杂的字符。数码管按驱动电流分，又可分为普通亮度、高亮、超高亮等。数码管由于其廉价而且扩展方便等特性，—直是单片机系统中用得最多、最广的一种显示器件。国内有不少型号的数控系统、尤其是早期的数控系统，广泛采用数码管作为显示界面。
(2)液晶显示
液晶显示器是一种被动发光器件。所谓被动发光，是指环境越亮越清晰，黑暗环境下必须加入背光才能清晰显示。分为字段型液晶显示器、字符型液晶显示器及图形点阵液晶显示器。字段型只能显示ASCII字符，字符型可以显示ASCII字符，显示效果比字段型好，而且可以显示少量的自定义字符；图形点阵液晶显示器是目前在单片机系统中比较流行的新型显示器件，可以显示所有字符及图形，由于其可以显示汉字的特性，被广泛用于国内智能设备中，国内的数控系统也开始广泛采用。
(3)CRT
CRT显示器分为单色和彩色2种，在数控系统中，尤其是高档数控系统中应用日益广泛。其特点是成本低、显示容量大；可以显示所合字符、图形及汉字；采用视频专用接口电路MC6847等与单片机接口，比较复杂，因而在—般的应用中比较少见。
(4)真空荧光屏
真空荧光屏简称VFD(vacuunm fluorescent display module)，是一种新型的显示器件。它由3个基本电极——阴极(灯丝)、阳极及栅做封装在一个真空的玻璃容器内构成。阴极是涂敷了金属氧化物的钨丝；栅极是极细的金属网；阳极为段或点阵型的导电电极，它上面的荧光物质可显示相应的字符或符号。栅极和阳极之间加有正电压，从阴极发射出来的电子被这个正电压加速，碰擅到阳极表面的荧光物质产生辐射，发出波长为505nm左右的谈绿色荧光。通过按制栅极和阳极之间的电压，就可以显示各种字符。VFD由于其以下特点而被广泛应用于家用电器、商场POS机以及新型的仪器仪表中。①亮度高，并且不存在视角问题，②工作温度范围宽、寿命长；②外围电路简单，只需十5v电源就可以工作，提供准8位数据总线接口；④功耗低。但这种显示器目前用在数控系统上还比较少。
4.4.2点阵液晶显示模块
(1)字符型液晶显示模块
本数控系统采用字符点阵液晶显示模块DM12232。该模块具有以下特点：
●能显示122列32行
●电源VDD3.3V~5V（内置升压电路，无需负压）
●与微处理器接8位或4位并行/ 3位串行
●多种软件功能：自定义字符、画面移动、光标显示、睡眠模式等功能
●配置LED背光
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