數(shù)控技術(shù)應用專業(yè)教學的探討

樓文剛

[摘? ? ? ? ? ?要]? 當今先進制造業(yè)的發(fā)展需要大量的數(shù)控技術(shù)人才，這就迫切要求技工院校要培養(yǎng)出大批在一線從事數(shù)控加工的技術(shù)操作工人（藍領層）為社會、企業(yè)服務。在國家職業(yè)教育改革實施方案中提出的職業(yè)教育應以：“堅持以習近平新時代中國特色社會主義”思想為指導，把職業(yè)教育擺在教育改革創(chuàng)新和社會經(jīng)濟發(fā)展中更加突出的位置。那么在改革的實施中如何使用現(xiàn)有教學設備資源和師資把數(shù)控專業(yè)的教學開展好，讓學生把數(shù)控專業(yè)理論知識和數(shù)控專業(yè)技能不斷掌握好，最后培養(yǎng)成“理論強、技能精”的優(yōu)秀數(shù)控“工匠型”人才是我們應該深入思考和探討的。

[關? ? 鍵? ?詞]? 車床實訓;切削用量;滲透;加工工藝;產(chǎn)教融合

[中圖分類號]? G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）36-0264-02

改革開放以來經(jīng)濟持續(xù)增長，制造業(yè)突飛猛進，特別是中國加入世貿(mào)組織后，中國正在逐步進入“2025中國制造”，為了增強競爭能力，中國制造業(yè)開始廣泛使用先進的數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎，數(shù)控技術(shù)的應用是提高制造業(yè)的高端產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率必不可少的重要手段，是綜合國力得以顯著提高的有效保證。面對職業(yè)教育改革的大好形勢，學校要抓住機遇大力發(fā)展數(shù)控專業(yè)的辦學規(guī)模和水平，一方面不斷購進高端數(shù)控機床和數(shù)控仿真教學軟件，另一方面加強數(shù)控專業(yè)師資的理論及實踐培訓學習。而如何用現(xiàn)有教學設備資源和師資把數(shù)控專業(yè)的教學開展好，讓學生把數(shù)控理論知識和實操技能掌握好，最后培養(yǎng)成“理論強、技能精”的優(yōu)秀數(shù)控“工匠型”人才是我們應該深入思考和探討的。

我個人從技能實訓教學的角度思考認為，要加強和提高數(shù)控專業(yè)學生的技能水平應從以下四個方面開展教學。

一、首先學校應該注重以數(shù)控車床為主開展實訓教學

相對于普通車床而言，數(shù)控車床在企業(yè)的一線生產(chǎn)中占較大比重，數(shù)控專業(yè)學生的系統(tǒng)學習也應以學習數(shù)控車床的操作為主，因為數(shù)控車床的進給運動只有X、Z兩個軸的傳動方向，而相對于數(shù)控銑床或者多軸進給傳動的數(shù)控機床來比較：主運動和進給運動的動作簡單一些，工藝編程較為簡單，對初學的學生易于掌握，掌握好數(shù)控車床技能的操作，是為學習其他多軸數(shù)控機床的學習打下扎實的基礎，相關的原理知識和操作技能都是融會貫通的，事實證明如今各技工院校和大專院校的數(shù)控專業(yè)基礎教學用的主要機床都是數(shù)控車床。

而數(shù)控車床加工和普通車床加工的許多方面遵循的運動原則基本上是一致的，對數(shù)控車床而言要掌握的很多基本技能如：車刀的選擇、刃磨及安裝、切削用量的選擇、加工工藝路線的制定、工件的裝夾定位等都可以在普通車床技能實訓階段的學習過程中掌握，學習普通車床技能是學習實踐技能的基礎過程，學習數(shù)控車床技能是學習實踐技能的提升階段，基礎掌握不扎實數(shù)控車床容易出現(xiàn)撞車現(xiàn)象，因此，基礎掌握不扎實無法提高實戰(zhàn)技能水平。比如第一屆全國數(shù)控技能大賽中，由于多位參賽選手對普通車床基本技能掌握不扎實，導致加工時間不夠，比賽時間快結(jié)束了連工件粗車都沒加工完，最后臨時決定加大走刀量，結(jié)果造成刀具損壞，從而影響比賽的整體進度和成績。由此可見，普通車床的基本操作技能掌握好與不好，直接影響數(shù)控機床上技能實訓的教學效果，甚至導致數(shù)控機床和人身安全事故的發(fā)生，所以數(shù)控專業(yè)的學生在學好數(shù)控車床前必須先掌握好普通車床的技能是很關鍵的。

二、實訓指導教師在教學過程中要循序漸進地開展普通車床與數(shù)控車床之間的實訓教學，并且要不斷滲透數(shù)控加工的知識和提高學生實訓學習的興趣

在普通車床技能實訓教學中首先要向?qū)W生著重強調(diào)普通車床實訓的重要性，重要性必須向每一個參與實訓的學生講清楚。例如：車加工從本質(zhì)上看，就車床而言都是采用比工件硬度高的刀具對工件進行進給運動式的擠壓，將多余的材料從工件上削除，從而形成所需形狀尺寸的零件。它的主要區(qū)別在于控制操作方式。普通機床在于操作者通過自己的技能水平控制操作完成加工，而數(shù)控加工通過數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行程序來控制機床的運行。所以可以告訴學生：只要掌握了普通機床加工的知識和技能，就可以較快地掌握數(shù)控機床的基本操作。同時數(shù)控機床加的很多功能是普通機床無法實現(xiàn)的，如數(shù)控機床具有高精度、自動化、智能化、柔性化等一系列特征，這些功能將會在加工時達到事半功倍的效果。

在普通車床加工實訓教學中，技能實訓操作主要以經(jīng)驗法操作開展教學，如車削外圓粗車床主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min;進給箱手柄調(diào)到t～8～B的位置，切削加工時的進給量就是根據(jù)指導教師經(jīng)驗和車刀性能判斷大概調(diào)整到多少，教師示范操作加工后指導學生操作完成加工即可。而數(shù)控專業(yè)學生上普通車床實訓學習時，必須把具體的進給量的值告訴學生，如進給箱手柄調(diào)到t～8～B時縱向進給量為0.25，解釋0.25是指轉(zhuǎn)進給，外圓車刀左縱向（由右向左）移動切削0.25毫米，教師同時要對這里滲透一點數(shù)控車床編程時的知識：如S800是指數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速為每分鐘800轉(zhuǎn)的指令代碼，F(xiàn)0.15是指數(shù)控車床每轉(zhuǎn)進給量為0.15毫米的指令代碼，另外普通車床操作換刀與數(shù)控車床換刀也有區(qū)別，在此時可以同時講解數(shù)控車床換刀的指令代碼，比如調(diào)換第一把刀是輸入T0101，換第二把刀是輸入T0202，依次循序漸進地開展有效教學。同時也可以拓展講解數(shù)控車床上表現(xiàn)出來的自動化和柔性化特征等優(yōu)點，來提高學生的學習興趣，有利于學生今后在專業(yè)知識和技能的學習過程中進行思考和鉆研。

三、在實訓教學中應注重培養(yǎng)學生的“雙重能力”，即分析問題的能力和解決問題的能力

在普通車床實訓教學中，學生在碰到問題時都要求他們自行提出問題，指導教師總能在第一時間幫助他們解決，從而忽視了學生分析問題和解決問題的重要性。比如：車刀刃磨、車刀安裝、加工工藝安排的步驟等等，指導教師開展實訓教學的思路主要是讓學生在安全的前提下，在有限的時間里盡量完成技能實訓的課題。而面對數(shù)控專業(yè)實訓教學的新形勢，我們應轉(zhuǎn)變以往的實訓教學觀念，當學生在普通車床實訓教學中碰到與數(shù)控車床操作技能基本功相關的一些問題時，我們指導老師不要急于幫學生馬上解決，而要引導學生自己分析原因并提出解決的辦法。比如學生在普通車床上完成車端面后發(fā)現(xiàn)工件端面有一個小凸臺。普車實訓時學生對這個理論知識點是知道的，但在車刀安裝時總是車刀中心與工件中心不能一致重合，這里就可以分析出很多原因（都是具體操作時會發(fā)生的）：如量刀尖尺子的擺放位置不正確、刻度讀取有誤差、墊片使用不合理、刀尖磨損現(xiàn)象等等。

同樣在數(shù)控車床的操作教學中，傳授學生更多的是需要提高實際加工過程出現(xiàn)問題以后學生自己分析問題、解決問題的能力。在教學過程中學生出現(xiàn)問題后，指導教師不要忙于幫助解決，要讓學生試著分析問題產(chǎn)生的原因，啟發(fā)學生找出解決問題的辦法，在解決問題的過程中，指導教師一定要讓學生自己思考，自己來做，這樣才能培養(yǎng)學生獨立分析問題的能力。思考的過程同時也是創(chuàng)新的過程，有些創(chuàng)新的想法就是在思考的過程中有感而生。能力是隨著經(jīng)驗的積累加上思考后而提升的。在平時的訓練中指導教師應把培養(yǎng)學生“雙重能力”作為重要的教學內(nèi)容開展實訓教學，將提高能力的訓練作為實訓的最終目標貫穿于整個實訓教學的全過程，同時在具體的實訓過程中也要根據(jù)具體情況，“舉一反三”式設定出不同的問題，由學生自行分析、自行解決，以培養(yǎng)他們的“雙重能力”。如此進行，學生才能適應以后生產(chǎn)加工中問題的變化和自我技能水平的不斷提高。從而培養(yǎng)出優(yōu)秀的“理論強、技能精”的數(shù)控“工匠型”人才。

四、實訓指導教師在實訓教學中應安排生產(chǎn)性實踐課題來提高教學質(zhì)量，從而緊跟“2025中國制造”的腳步

在我們技工院校普通車床和數(shù)控車床實訓教學中，實訓課題中加工工件、教學思路是在一切圍繞以全安為重的前提下開展的，加工效率是其次的，工件的形位公差度差，零件加工難度也不太大。比如切削用量用得小，部分刀具采用低速加工的高速鋼材料，工件裝夾也只采用牢靠的一夾一頂方式，學生在數(shù)控車床上加工工件材料主要是鋁件等情況使我們實訓教學的水平難免會和工廠企業(yè)生產(chǎn)的加工要求有所區(qū)別和差距。要改變我們數(shù)控實訓教學的這些不足，我們學院引進了浙江省首席技師王關根技能大師工作室入校，大師入校的同時也為學院引進了一條柔性生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線不僅可以給杭州世寶方向機企業(yè)生產(chǎn)螺桿，還為學生提供了實戰(zhàn)的機會，更還為我們學院實訓教學相關的老師提供了自我“充電”的平臺，針對企業(yè)生產(chǎn)的零件自己研究合理的加工方法并完成加工，在這樣的條件下實訓教學中的一部分課題應和實際生產(chǎn)課題相結(jié)合，我們實訓指導老師也參與指導數(shù)控專業(yè)的學生完成生產(chǎn)性的零件加工方法并指導學生完成加工。比如：在普通車床的實訓教學中，思考和開展切斷和車螺紋的加工工藝中教會學生用硬質(zhì)合金車刀高速加工，而這條柔性生產(chǎn)線則將對數(shù)控機床實踐實訓教學提供了“真刀實槍”的“戰(zhàn)場”。

此外，要讓實訓課題的教學和實際生產(chǎn)的情況更好地結(jié)合，學校已經(jīng)在實訓教學中走“產(chǎn)教融合”的路子，即數(shù)控教學的開展走對外生產(chǎn)和實施教學相結(jié)合的途徑。在“產(chǎn)教融合”教學模式的開展過程中，可以通過對外接手各種零件的加工，接觸各型材料和零件，了解、掌握其加工性能，通過對零件的加工，提高了我們實際加工中的工藝分析水平，增強了工時和質(zhì)量的觀念，進而豐富提高了自身編程技能和技巧。通過“產(chǎn)教融合”模式開展的實訓教學，不僅為學校創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益減少實訓消耗的支出，同時學生也真實地接觸到實際生產(chǎn)的環(huán)境，從而能高水平地學好數(shù)控技能，參與“產(chǎn)教融合”生產(chǎn)學習的學生也從中產(chǎn)生自豪感和成就感，這些都是傳統(tǒng)實訓教學不能給學生的。學員合走“產(chǎn)教融合”的教學模式最寶貴的收獲是：不斷鍛煉和培養(yǎng)了參與這種教學模式的師生，讓他們的實際操作經(jīng)驗豐富，使這些教師的操作技能不斷鞏固，并能提高教學水平，保持長久發(fā)展，從而學院數(shù)控專業(yè)的教學能力也將保持長久的高水平，為緊跟“2025中國制造”的腳步奠定了扎實的基礎。

參考文獻：

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[3]李陪華.數(shù)控機床操作工[M].北京：中國勞動和社會保障出版社，2004-12.

◎編輯 曾彥慧