分析數(shù)控加工實(shí)習(xí)中刀具損壞的原因及對策

【摘要】刀具技術(shù)是數(shù)控加工技術(shù)核心技術(shù)之一，刀具損耗問題一直是機(jī)械制造業(yè)中重點(diǎn)研究的課題。作為高職院校的辦學(xué)層次，研究刀具材料和刀具切削機(jī)理并不是所要求的科研內(nèi)容。但是掌握常見的數(shù)控加工工藝，能夠正確的、合理的選用并使用刀具加工出合格的工件則是高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)的核心技能之一。

【關(guān)鍵詞】刀具損耗；數(shù)控加工；校企合作

刀具技術(shù)是數(shù)控加工技術(shù)核心技術(shù)之一，刀具損耗問題一直是機(jī)械制造業(yè)中重點(diǎn)研究的課題。作為高職院校的辦學(xué)層次，研究刀具材料和刀具切削機(jī)理并不是所要求的科研內(nèi)容。但是掌握常見的數(shù)控加工工藝，能夠正確的、合理的選用并使用刀具加工出合格的工件則是高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)的核心技能之一。由于高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程內(nèi)容以培養(yǎng)職業(yè)技能型人才為目標(biāo)，所以本文以數(shù)控車床加工實(shí)習(xí)中出現(xiàn)的常見刀具損壞的原因進(jìn)行分析并制定了相應(yīng)的對策。

一、初學(xué)者出現(xiàn)刀具損壞的原因及對策

主要原因是對數(shù)控車床相關(guān)知識不熟悉，進(jìn)行錯誤的對刀操作導(dǎo)致刀具損壞。

一般來說高職院校學(xué)生在進(jìn)行數(shù)控車床操作之前，會進(jìn)行三周左右的普通車床操作實(shí)習(xí)。而進(jìn)行數(shù)控車床實(shí)習(xí)之前，會有一門《數(shù)控機(jī)床編程與操作》的理論課程，在學(xué)習(xí)該門課程中如果教師沒有在理論課程中對數(shù)控設(shè)備進(jìn)行大量的理實(shí)一體化教學(xué)，那么將導(dǎo)致實(shí)習(xí)時大部分學(xué)生對數(shù)控車床的認(rèn)知嚴(yán)重缺乏，對基礎(chǔ)的“機(jī)床坐標(biāo)系、加工坐標(biāo)系”等知識概念，無法做到理論與實(shí)際操作的統(tǒng)一。特別是進(jìn)行加工坐標(biāo)系設(shè)定（對刀）操作上，學(xué)生只知道按照老師的操作方法依樣畫葫蘆，知其然不知其所以然，其能力無法與課堂相關(guān)知識理論進(jìn)行聯(lián)系，結(jié)果自然是事倍功半。具體表現(xiàn)在很多學(xué)生在對刀時，沒想當(dāng)然的認(rèn)為是單純的接觸式對刀，沒有開啟主軸旋轉(zhuǎn)，或者開啟主軸轉(zhuǎn)速過低，且不熟悉進(jìn)給速度的操作方法，不理解進(jìn)給速度與切削速度之間的相關(guān)聯(lián)系，結(jié)果是刀具直接撞上毛坯導(dǎo)致碰撞受損。

有效的應(yīng)對方法是，對數(shù)控編程類課程進(jìn)行教學(xué)改革，開發(fā)理實(shí)一體課程。即在一個學(xué)習(xí)項(xiàng)目中教師講解了與數(shù)控編程相關(guān)的內(nèi)容后，馬上要求學(xué)生在數(shù)控車床上進(jìn)行操作：完成開機(jī)—錄入程序—模擬程序，有條件的院?？梢允褂盟苄粤己糜捕容^低的有色金屬供學(xué)生進(jìn)行對刀練習(xí)。這樣一來學(xué)生在學(xué)習(xí)完每一階段程序指令以后，就可以在數(shù)控機(jī)床上再將程序復(fù)習(xí)一遍，不但將知識進(jìn)行了鞏固，而且增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生覺得學(xué)有可用，最重要的是，實(shí)實(shí)在在的做到了工學(xué)結(jié)合，符合高職院校的辦學(xué)理念。

雖然開設(shè)理實(shí)一體課程有諸多有益之處，但是其最重要的因素是特殊的師資要求。講授該門課程的教師應(yīng)該有具備扎實(shí)的數(shù)控編程、工藝、刀具的理論知識，還應(yīng)該有大量數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)和排除數(shù)控機(jī)床常見故障的能力，而這恰恰是雙師型教師最大的優(yōu)勢，也是高職院校區(qū)別于普通高等學(xué)校的最大區(qū)別。

二、具備一定專業(yè)知識的學(xué)生出現(xiàn)刀具損壞的原因及對策

學(xué)生對加工工藝、刀具等專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)的知識和理解能力還停留在書本上，不能在實(shí)際加工中做到融會貫通，或者在加工中存在僥幸心理，這是學(xué)生在數(shù)車實(shí)習(xí)中屢屢出現(xiàn)刀具損壞的重要原因。比如學(xué)生在車毛坯端面的時候，為了圖方便不使用45度端面車刀（因?yàn)榭梢陨傺b夾一把刀具）而使用90度外圓車刀甚至35度尖刀加工，在加工條件改變時，又不能靈活的運(yùn)用工藝知識進(jìn)行調(diào)整。所以當(dāng)出現(xiàn)了使用書本上的“粗加工余量為2mmnot;-3mm”的工藝參數(shù)進(jìn)行錯誤的加工時，刀具損壞也就不奇怪了。

實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)匱乏也是學(xué)生造成刀具損壞的重要因素。眾所周知機(jī)械加工技術(shù)具有很大的靈活性，而學(xué)生在學(xué)校實(shí)習(xí)工廠中加工的工件難度和類型都有限，這大大限制了學(xué)生的主觀能動性。當(dāng)面對工序復(fù)雜的或沒有加工的工件，學(xué)生往往表現(xiàn)得無所適從，不知從何處下手。在2013年某市學(xué)生數(shù)控車削加工技能大賽上，本人擔(dān)任裁判員，親眼看見兩名學(xué)生選手在比賽中撞刀。而事后通過與該兩名學(xué)生的交流后得知，一名學(xué)生沒有考慮刀具的懸伸長度，導(dǎo)致在加工時，安裝的四號刀具與尾座碰撞導(dǎo)致刀具損壞。而另一名學(xué)生未考慮進(jìn)退刀路線，導(dǎo)致加工刀具直接撞在頂尖上，使刀具損壞。很明顯即使是在學(xué)校實(shí)習(xí)中操作熟練的學(xué)生依然存在著實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)不足的問題。

解決這個問題顯然難度要大的多，因?yàn)槲覀兘?jīng)常說“熟能生巧”，只有多做才能得到較多的加工經(jīng)驗(yàn)。而學(xué)生在校期間實(shí)習(xí)的時間畢竟是有限的，不可能像工廠一樣長時間做，更有有師傅手把手傳、幫、帶。但隨著高職院校的校企合作模式的日益成熟，我們可以從中得到很多啟發(fā)。本校的校企合作企業(yè)，在暑假期時在數(shù)控專業(yè)招收了10名專業(yè)技能較強(qiáng)的學(xué)生，進(jìn)行了為期一個月的實(shí)際生產(chǎn)工作，在該過程中全程安排了師傅對其進(jìn)行了專業(yè)操作加工指導(dǎo)，這對于還在學(xué)校學(xué)習(xí)的學(xué)生來說是一筆寶貴的經(jīng)驗(yàn)財(cái)富。試想如果在實(shí)習(xí)中，我們將該10名經(jīng)過在企業(yè)鍛煉過的學(xué)生作為“學(xué)生中的師傅”讓他們輔助教師去指導(dǎo)其余沒有生產(chǎn)加工經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生，效果會怎么樣呢。

答案是不言而喻的，現(xiàn)在我校在校辦工廠鍛煉過的學(xué)生，不僅在專業(yè)技能上有了大幅提高，而且在實(shí)習(xí)中能夠起到積極的領(lǐng)頭作用，帶動其他的學(xué)生積極的學(xué)習(xí)，并代替老師為他們解決力所能及的問題。在這種新型模式的實(shí)習(xí)下，學(xué)生出現(xiàn)的刀具損壞現(xiàn)象大大降低，技能水平也相較以往也有了大幅提高。

本文旨在減少數(shù)控車削加工實(shí)習(xí)中刀具損壞的問題，提出一點(diǎn)自己的看法，拋磚引玉，還請各位專家不吝指教。

參考文獻(xiàn)：

［1］楊曉平.數(shù)控加工工藝［M］北京理工大學(xué)出版社 2009