淺述中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控車實訓(xùn)教學(xué)

薛建國

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》要求職業(yè)教育“把提高質(zhì)量作為重點。以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，推進教育教學(xué)改革”。隨著我國數(shù)控設(shè)備的普及，數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，為此全國各類中職校大都開設(shè)了數(shù)控技術(shù)專業(yè)，以緩解數(shù)控程序員和數(shù)控操作員緊缺的局面。而數(shù)控機床加工是應(yīng)用數(shù)字化信號對機器的運動進行控制的一種自動控制的機械加工技術(shù)。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用是機械制造行業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志。通過數(shù)控車床加工，數(shù)控銑床加工教學(xué)實習(xí)達(dá)到提高學(xué)生從事“機—電—計”工程實踐工作的能力，拓展學(xué)生在機械制造工藝技術(shù)領(lǐng)域思維的目的。

江陰市華姿中等專業(yè)學(xué)校針對企事業(yè)單位的需求開設(shè)了數(shù)控技術(shù)專業(yè)，學(xué)制為3年。學(xué)生前兩年在校學(xué)習(xí)理論知識，并在校實訓(xùn)中心接受實驗、實訓(xùn)。在理論學(xué)習(xí)期間，特開設(shè)機械制圖、公差測量與技術(shù)、車工工藝學(xué)、數(shù)控加工技術(shù)、數(shù)控編程與設(shè)備等十幾門專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課，使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)更趨于合理，為實訓(xùn)做了很好的鋪墊，夯實了基礎(chǔ)。第三年統(tǒng)一安排學(xué)生到企業(yè)頂崗實習(xí)。就數(shù)控車實訓(xùn)教學(xué)，主要分為4個階段進行，按步驟展開，取得良好的實訓(xùn)效果。

第一階段：普車實訓(xùn)階段

這一階段是學(xué)習(xí)數(shù)控車床的基礎(chǔ)。學(xué)生在普通車床上實習(xí)、練習(xí)磨車刀，熟練操作車床，從加工端面、外圓、內(nèi)孔、切槽開始，逐漸接觸到螺紋各部分的尺寸計算和加工、特形面的加工。在這一過程中深刻理解刀具幾何角度對切削加工精度和表面粗糙度的影響，進一步認(rèn)識切削三要素vc、ap、f在加工中的相互關(guān)系及其對工件質(zhì)量的影響，掌握車床的調(diào)整方法，掌握切削的有關(guān)計算，了解常用工具的結(jié)構(gòu)，熟悉掌握其使用方法，合理地選擇工件的定位基準(zhǔn)，安排加工工藝過程。同時還須讓學(xué)生知道只有完成這一階段的實訓(xùn)任務(wù)，將來在數(shù)控車床上所編制的加工程序才有可能更為合理和實用。

第二階段：仿真實訓(xùn)階段

經(jīng)過第一階段的實訓(xùn)后，對學(xué)生進行技能考試。操作達(dá)到要求的學(xué)生到計算機上進行數(shù)控仿真軟件的練習(xí)。同時也能促進未選中的學(xué)生努力練習(xí)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和競爭意識。首先讓學(xué)生熟悉仿真機床的操作面板和錄入面板，明確每個按鍵的功能，掌握建立工件坐標(biāo)系的方法，學(xué)會如何選擇刀具幾何角度設(shè)置刀偏及刀補，詳細(xì)地講解每個過程。

在編程車削倒角時，可用兩種方式：1）把車刀刀位點指定在倒角起點處，再G01車削；2）把車刀定位在倒角的右邊延長線上，然后G01車削而成。同時讓學(xué)生比較哪種方式更為簡單和實用。

在普通螺紋加工中，讓學(xué)生分別使用G92、G76螺紋循環(huán)指令來編程加工螺紋。在實訓(xùn)中讓學(xué)生了解根據(jù)導(dǎo)程的大小和螺紋的精度高低選擇不同的加工指令更為合適。G92直進式切削和G76斜進式切削，由于切削刀具進刀方式的不同，這兩種加工方法有所區(qū)別。各自的編程方法不同，造成的加工誤差不同，工件加工后螺紋段的加工精度也有所不同。G92螺紋切削循環(huán)采用直進式進刀方式進行螺紋切削，螺紋中徑誤差較大，但牙形精度較高，一般多用于小螺距高精度螺紋的加工；加工程序較長，在加工中要經(jīng)常測量。G76螺紋切削循環(huán)采用斜進式進刀方式進行螺紋切削，牙形精度較差，但工藝性比較合理，編程效率較高，一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為簡捷方便。所以，學(xué)生要掌握各自的加工特點及適用范圍，并根據(jù)工件的加工特點與工件要求的精度正確靈活地選用這些切削循環(huán)指令，然后編制加工程序，并自動加工。

第三階段：數(shù)控加工階段

在數(shù)控仿真軟件加工出合格工件的學(xué)生先到數(shù)控車床上進行編程加工。由于仿真軟件和數(shù)控車床是同一個界面，學(xué)生短時間內(nèi)可熟練操作機床，但需注意以下幾點。

1）要根據(jù)工件的材質(zhì)、所用刀具的幾何角度來選擇不同的切削參數(shù)。經(jīng)過普車的實訓(xùn)，這將不是難題。

2）學(xué)生編制的程序要先經(jīng)過圖形模擬加工，程序正確后再進行對刀加工。

3）在首件加工中合理使用程序暫定MOO指令。在精加工前對工件進行測量，看是否需調(diào)整刀具補償，最后加工出合格的工件。

4）重點突出典型零件的工藝分析，裝卡方法的選擇、程序編制，調(diào)整加工和檢驗，如果有缺陷，應(yīng)找出原因并修正。遵循由易到難、由簡單到復(fù)雜、由單項到綜合這一過程，重視在實踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

對學(xué)生加工的工件，按小組進行互評。學(xué)生都有好勝心理，會對對方的工件一絲不茍地檢查，不放過任何一個細(xì)節(jié)。最后教師根據(jù)實際情況給出綜合性的評價，或者讓學(xué)生保存自己滿意的作品，激發(fā)學(xué)生的興趣。學(xué)生的學(xué)習(xí)效果非常明顯。

如此，學(xué)生能全面了解數(shù)控加工的全過程，深刻理解加工原理、機床工作過程、編程方法及制訂工藝的原則，能夠?qū)?shù)控機床加工中出現(xiàn)的常見故障予以解決，對將來從事數(shù)控工作上手快，操作規(guī)范，具備解決問題的能力。

第四階段：總結(jié)提高階段

教師和學(xué)生共同探討實訓(xùn)經(jīng)驗及實踐教學(xué)中遇到的問題。由于實訓(xùn)內(nèi)容較多，機床種類全，學(xué)生在短時間內(nèi)既要掌握機床的操作，又要對復(fù)雜零件進行合理的工藝安排和準(zhǔn)確的編程加工，現(xiàn)場講解具有局限性。將工藝分析及基本編程內(nèi)容制成課件，能方便學(xué)生掌握和復(fù)習(xí)，多年來的實踐證明這是行之有效的方法，優(yōu)化實訓(xùn)的效果。

最后一點就是要強調(diào)實訓(xùn)安全問題。安全無小事，實訓(xùn)教學(xué)中最容易出現(xiàn)的問題也就是安全問題。由于學(xué)生在實訓(xùn)操作過程中安全知識了解不多，經(jīng)常會出現(xiàn)安全隱患。往往事故發(fā)生的主要原因是物體的不安全狀態(tài)和人的不安全行為。其中在機械使用過程中，人的不安全行為是引發(fā)事故的重要的直接原因。人的行為受到生理、心理等多種因素的影響，表現(xiàn)是多種多樣的。缺乏安全意識和安全技能差，即安全素質(zhì)低下被認(rèn)為引發(fā)事故的主要原因，如不了解使用機械存在的危險、不按安全規(guī)范操作、缺乏自我保護和處理意外情況的能力等。指揮失誤（違章指揮）、操作失誤（操作差錯、在意外情況時的反射行為或違章作業(yè)）、監(jiān)護失誤等不安全行為是常見的表現(xiàn)。在日常工作中，人的不安全行為常常表現(xiàn)在不安全的工作習(xí)慣上，如工具或量具隨手亂放、測量工件不停機、站在工作臺上裝夾工件、越過運轉(zhuǎn)刀具取送物料、攀越大型設(shè)備不走安全通道等。因此，實訓(xùn)安全問題務(wù)必警鐘長鳴，必須建立健全安全防范管理制度，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范，防患于未然。

總之，為了高效地實現(xiàn)數(shù)控實訓(xùn)教學(xué)，必須嚴(yán)格遵守“普車加工——仿真數(shù)控軟件——數(shù)控機床加工”幾個實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，最大限度地發(fā)揮教學(xué)資源的實用性和經(jīng)濟性，縮短機床的人均占有時間，提高機床的利用率和使用壽命，并盡可能避免事故的發(fā)生，如果能結(jié)合實際生產(chǎn)，則教學(xué)效果將會更顯著。

[1]任樹奎.全國中小企業(yè)安全生產(chǎn)教育讀本[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2009.

[2]謝超.數(shù)控機床操作與實訓(xùn)[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,2007.

[3]劉建.機械制造企業(yè)新工人三級安全教育讀本[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2009.