發(fā)布時間：2022-06-07 04:08:30
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機床加工實訓總結(jié)樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞:任務(wù)驅(qū)動教學法;數(shù)控實訓教學;教學方法
中圖分類號:C42文獻標識碼:B文章編號:1009-9166(2009)011(c)-0115-01
高職院校主要培養(yǎng)的是技能型人才,學生學習的是專業(yè)性較強的知識,由于知識類型的轉(zhuǎn)變,學生可能出現(xiàn)學習目的不明確,不知道應(yīng)該學什么,怎么去學,怎么學效率才會高等一系列問題;在相關(guān)理論課程的時間安排上,專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課往往與實訓課程沒有安排在同一時間,導致實訓期間學生對所學的專業(yè)知識已經(jīng)遺忘,實訓課程進度會受到很大的影響,從而效果不明顯,并且有可能產(chǎn)生理論與實際不能接軌的情況;還有在實訓當中,對不同專業(yè)不同層次的學生講授實訓課題內(nèi)容基本一致,最終的成績評定標準不明確等情況。
一、任務(wù)驅(qū)動教學方法在數(shù)控實訓教學中的指導思想:常見的教學方法是教師以教為主,學生所處的位置就是接受。教師教什么,學生就接受什么,這樣下去很容易導致學生上課不積極,容易分散注意力,不能積極發(fā)揮學生學習的熱情?！稊?shù)控機床實訓》課程是基于《數(shù)控編程與加工技術(shù)》課程的學習基礎(chǔ)并與之配套所進行常見的數(shù)控機床常規(guī)操作的技能強化訓練,是具備數(shù)控機床基本操作技能,繼而形成數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用能力必不可少的強有力支撐。課程的任務(wù)主要是對在校學生進行常見數(shù)控機床基本操作技能的訓練,使學生具備常見數(shù)控機床的基本操作能力,了解數(shù)控機床結(jié)構(gòu),掌握對數(shù)控機床維護、保養(yǎng)的一般方法,有一定分析、解決數(shù)控機床操作工程中實際問題的能力,為學生獲得勞動部頒發(fā)的數(shù)控加工應(yīng)用中級工等級證書而打下良好的操作基礎(chǔ);為今后的就業(yè)做好準備,使學生擁有從學校畢業(yè)就能走進工廠上崗的能力?！叭蝿?wù)驅(qū)動”教學法是“構(gòu)建主義”理論中的一種教學模式,是將所要學習的新知識隱含在一個或多個任務(wù)當中,學生首先對任務(wù)進行分析、理解后,找出任務(wù)中哪些是已學知識,哪些是新知識,在教師的指導幫助下主動學習,經(jīng)過個人努力,最終找到找到解決問題的方法,通過對任務(wù)的完成,實現(xiàn)對所學知識的掌握。在數(shù)控實訓教學當中,根據(jù)學生、課程,設(shè)計一些有意義的任務(wù),以任務(wù)為先導,進而帶出相關(guān)的知識點的操作技能,引導學生思考,通過學和做,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。隨著任務(wù)的完成,給學生以成就感,使他們不斷體會到使用數(shù)控機床的樂趣,在完成任務(wù)的過程中,增長知識,學會技能。
二、任務(wù)驅(qū)動教學法的實施環(huán)節(jié):將任務(wù)驅(qū)動法運用于數(shù)控實訓教學的步驟是:數(shù)控編程編程模擬綜合訓練產(chǎn)教結(jié)合。教師如何將任務(wù)驅(qū)動法引入到數(shù)控實訓教學當中,從改變第一節(jié)課開始,可以將第一節(jié)課改為作品展示課,學生們會對這些精美的作品會產(chǎn)生濃厚的興趣,他們會詢問這些作品是怎樣完成的,并產(chǎn)生自己動手去做的想法,這時候教師就可以引導學生開始學習,自己動手動腦,這樣的目的就是要改變教學模式:從傳統(tǒng)的教與學模式改為學生自發(fā)式學習;從老師引導到學生自己給自己布置任務(wù)。1、數(shù)控編程學習:時間:實訓前期1-2周;進度:理論與實訓同步進行;效果:邊學邊練,理論運用于實踐。學生在理論課上學習的知識馬上就能在數(shù)控機床上進行驗證,這樣的學習方法非常有助于知識的積累,勢必能達到事半功倍的效果,從而避免了重復學習。2、編程模擬:方法:以筆代刀。優(yōu)勢:①保證了人身和設(shè)備安全。②清晰模擬走刀路線;效果:讓事實來說話。通常機床都是安裝刀具進行加工,初學者難以下手,并且容易引起人身和設(shè)備的事故,如果將金屬刀具換成筆芯進行模擬,這種方法既達到了編程練習的目的,也保證了人身和設(shè)備安全,一舉兩得的效果。3、綜合訓練:前提:熟練掌握機床的基本操作和數(shù)控編程。組織:根據(jù)不同專業(yè)不同層次的學生安排不同的實訓加工課題。提高:逐漸提高尺寸以及精度要求,并且對于每項訓練都記錄成績。學生經(jīng)過基本技能的訓練后就能夠進行實際零件的加工練習,通過實訓課題的訓練,能夠基本掌握數(shù)控機床的操作與加工,經(jīng)過不斷的練習以及理論與實操考試,合格后取得數(shù)控技能中級工等級證書。4、產(chǎn)教結(jié)合:高職院校是培養(yǎng)高技能型人才的搖籃,培養(yǎng)出的學生走出校門走上工作崗位后,大多都是要從事實際操作加工工作,那么,讓學生在學校實習的過程當中就接觸企業(yè)產(chǎn)品,參與產(chǎn)品零件的加工,增強學生的產(chǎn)品意識,對于學生的能力提高有很好的效果,也就可是實現(xiàn)真正意義上的與企業(yè)零距離接觸。
三、成績評定:成績評定不但是重要的教學環(huán)節(jié),也是教學手段。我們用學生技能操作成績記錄表來評定每個學生的實訓成績,它將成績的評定分為5塊,每塊所占比例不同,都直接影響最終的總成績,對與每一個學生的每一個實訓課題都會進行相應(yīng)的成績記錄,并且這樣就避免了學生成績評定不全面的缺陷。另外實訓成績分析表能夠總結(jié)整個實訓效果,并且反應(yīng)問題,通過這個表能看出學生的成績分布情況,并且對于成績能夠進行分析,對其中的各個因素能夠進行評價,對于主要影響因素進行總結(jié),從中得到結(jié)論,運用于以后班級的教學改進和組織方法。
結(jié)語:任務(wù)驅(qū)動的數(shù)控實訓教學法提高了學生學習的主動性,培養(yǎng)了學生解決分析問題解決問題的能力,與工廠相仿的教學情境,培養(yǎng)了學生的動手能力和規(guī)范作業(yè)能力,有助于形成良好的職業(yè)意識;自我檢驗評價培養(yǎng)了學生熟練使用常用量具的能力和質(zhì)量意識;分工合作培養(yǎng)了學生的組織能力和團隊精神;自我歸納總結(jié)培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力和反思能力。調(diào)查結(jié)果顯示,學生也認識到在完成任務(wù)的過程中隨機處理能力、加工工藝能力均能得到一定的鍛煉。這些都使成為職業(yè)學校多數(shù)教師鐘情及探索追求的新領(lǐng)域。在實踐任務(wù)驅(qū)動教學法中應(yīng)注意以下幾點:(1)學校要投入相當?shù)馁Y金,配套的設(shè)備與軟件,以創(chuàng)設(shè)理論與實踐一體的教學環(huán)境;(2)對任課教師要求較高,既要有較強的機械加工工藝能力、編程能力還要有較強的數(shù)控設(shè)備操作能力;(3)為使任務(wù)具有系統(tǒng)性、延續(xù)性,要抓好項目化的教材建設(shè);(4)由于學生分組后分工明確,為防止學生單項發(fā)展造成綜合能力的削弱,執(zhí)行各任務(wù)時的分工應(yīng)注意有所交叉;(5)有些大型的任務(wù)要提前調(diào)整教學課時安排。
關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床 實訓教學 教學心得
隨著計算機技術(shù)不斷發(fā)展，數(shù)控機床的發(fā)展也日新月異。由于數(shù)控機床的大量使用，社會急需大批能熟練掌握現(xiàn)代數(shù)控機床操作的技術(shù)人員。我國近幾年數(shù)控機床雖然發(fā)展較快，但與國際先進水平還存在一定的差距，數(shù)控人才的培養(yǎng)不論在數(shù)量上還是質(zhì)量上都有待于大力提高。實訓教學是我院教育的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到學生專業(yè)知識技能的掌握程度。實訓教師的恰當指導，是學生學習少走彎路，更快更好地掌握技能的關(guān)鍵。筆者結(jié)合本院校數(shù)控實訓教學就數(shù)控銑床實訓教學談幾點心得。
一、精心準備第一次實訓課內(nèi)容
熟話說：興趣是做好事情的前提。要最大程度上激發(fā)學生對數(shù)控實訓的興趣。興趣是影響學生學習的一個重要因素，如何提高學生的學習興趣對學好課程是至關(guān)重要的。往往是學生剛接觸新的工種的時候，學生學習的興趣很高，但是有時候不能堅持下，因此，作為數(shù)控實訓老師，第一次課的好壞會直接影響學生今后的學習興趣、工作態(tài)度以及理想志向的培養(yǎng)與樹立。筆者通常用以下方法來引導和教育學生。我院參加數(shù)控實訓的學生都是在大二、大三的學生，他們即將面臨的問題是——就業(yè)。抓住他們這個心理，為了能讓他們畢業(yè)后能找到滿意的工作，給他們播放視頻介紹數(shù)控機床出現(xiàn)的背景、發(fā)展歷程、生產(chǎn)特點以及未來的發(fā)展趨勢讓學生知道數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代機械制造的新手段，它具有加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、加工適應(yīng)性強、生產(chǎn)率高、勞動強度小等特點。讓學生知道現(xiàn)在所學習的、未來所從事的是一項有技術(shù)含量的專業(yè)，不但社會地位高、勞動強度低、工作環(huán)境舒適，而且工資待遇不菲。讓他們對未來充滿信心，從而激發(fā)他們的學習自覺性和主動性。
第一次上課快要結(jié)束的時候要特別強調(diào)安全操作，規(guī)范操作、文明生產(chǎn)的必要性，讓他再看幾個安全事故的視頻，讓他們從心底知道安全操作的重要性。讓學生認識到安全文明生產(chǎn)是未來幸福生活的根本前提和保障。養(yǎng)成文明生產(chǎn)的良好習慣和嚴謹負責的工作作風，不斷培養(yǎng)較好的職業(yè)素質(zhì)。
二、采用邊教邊學的教學方法
我把理論課放在數(shù)控銑床的旁邊上課，邊上理論邊講解，學生有不懂的或不理解的內(nèi)容，直接到銑床的邊講解，問題在現(xiàn)場解決，這樣學生上課就能更好、更快的掌握數(shù)控銑床的操作。
三、積極推進數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的教學
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)具備對數(shù)控機床操作全過程和加工運行環(huán)境仿真的功能。教師可以通過數(shù)控編程的教學來完成各加工操作過程的教學，使原來需要在設(shè)備上才能完成的大部分教學功能在這個虛擬制造環(huán)境中實現(xiàn)。在學生掌握一定的工藝和編程的基礎(chǔ)上，在機房運用數(shù)控仿真軟件對實訓項目進行模擬加工。在此過程中，教師可以使學生對機床的面板有進一步的了解，并能通過仿真結(jié)果檢驗刀具軌跡、程序編寫是否正確。由于運用數(shù)控仿真軟件大部分實訓內(nèi)容可先通過仿真軟件實現(xiàn)，這樣就可以為下一步學生實際機床操作打下良好的基礎(chǔ)，使實訓的效率和速度都得到大幅度提高。此外，出于現(xiàn)實的考慮，在學生中全面開展數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的教學，將它作為上機實訓前一項必備的預備功課，將會使學生在理論學習與上機床操作之間增加一個非常有益的緩沖階段，從而大幅度降低學生由于對機床不熟悉而導致的錯誤操作，這對于學生的安全、機器的保護與材料的節(jié)約都是非常有益的。
四、教學中不忘加強安全教育
在實訓教學中安全教育是非常重要性的，我院工程訓練中心做到了“安全第一，提高技能”的宗旨。我院數(shù)控實訓教學是完全按照企業(yè)一樣的安全培訓，上課之前要上安全教育課，在實際實訓中，僅僅有安全知識是不夠的，必須把學到的知識運用到實際中去，因而還要十分重視安全技能的教育和訓練。安全技能是從實際生產(chǎn)過程中總結(jié)提煉出來的，一般情況下，都以學習、掌握“操作規(guī)程”等來完成，有的通過教育指導者的言傳身教來實現(xiàn)。但無論用什么方法，受教育者都要經(jīng)過自身的實踐，反復糾正錯誤動作，逐漸領(lǐng)會和掌握正確的操作要領(lǐng)，才能不斷提高安全技能的熟練程度。
結(jié)束語：
幾年的數(shù)控機床實訓教學讓我知道了數(shù)控實訓教學不僅僅是一門課程，還是學生為自己將來幸福美好的生活打下堅實基礎(chǔ)的重要階段。實訓教師還應(yīng)注意學生興趣的啟發(fā)與引導，注重學生文明生產(chǎn)和安全操作習慣的培養(yǎng)，精心設(shè)計安排實訓內(nèi)容，提高實訓教學質(zhì)量。
參考文獻：
[1]張貽搖《數(shù)控技術(shù)技能訓練》北京理工大學出版社.2011.3
[2]張南橋《數(shù)控技能實訓教程》機械工業(yè)出版社.2009.2
[3]蔣建強《數(shù)控加工技術(shù)與實訓》[M].北京.電子工業(yè)出版社.2004
一、明確實訓實習的目的
安排數(shù)控實習的基本目的，在于通過該課程的學習，使學生熟悉地掌握數(shù)控車床或數(shù)控銑床（加工中心）的基本手工編程方法、典型零件、常規(guī)工序的數(shù)控機床加工操作方法，初步掌握數(shù)控機床精度檢驗和維護技能，并能達到中級或中級以上的水平。
具體表現(xiàn)在以下三個方面：
⒈重視學生良好習慣的培養(yǎng)
學生開始實訓時先進行為期兩天的入廠教育，主要內(nèi)容是尊師教育、安全操作教育、文明操作教育、實訓日常行為規(guī)范教育、專業(yè)思想教育、學習方法教育，擦機床訓練、打掃車間衛(wèi)生訓練、工量具擺放訓練。通過教育，有助于學生形成良好的思想意識，養(yǎng)成良好的工作習慣。
⒉因材施教
“包教，包會”，確保每一個學生達到基本標準要求，對于極個別差的學生，如果在規(guī)定的實訓期間內(nèi)達不到要求，允許隨以下的班級訓練達到要求。同時為優(yōu)秀的學生創(chuàng)造脫穎而出的機會，鼓勵他們參加高級工考試。
⒊盡量為學生提供較多的訓練時間
實訓教師克服機床品種繁雜，操作方法不一樣的困難，盡可能的多安排機床供學生訓練；同時盡可能延長實訓時間，每天從早上：一直到晚上：都有實訓，周六、周日也從不休息。
二、精心組織，認真做好實習教學
⒈實訓教材的編寫
我系實訓中心現(xiàn)有臺能正常使用的數(shù)控機床，共種不同的品種和型號，各自的操作方法均不相同，市面上沒有任何一種教材合適我系設(shè)備情況，這就給實訓教學帶來極大的困難。為此，我中心老師經(jīng)過艱苦而緊張的工作，終于在本學期實訓開始之前完成了本共萬字的講義編寫任務(wù)（其中有本為習題冊、本為《入廠教育》手冊），其中實訓中心主任孫連棟老師一人完成本共萬字的編寫任務(wù)，實訓教學第一次有了合適的教材，徹底結(jié)束了口述指令的歷史，大大提高了實訓的效果，學生反映良好。
⒉高起點設(shè)計訓練目標
此次實訓跨躍了用蠟模、尼龍棒加工的階段，直接用鋁料加工；訓練題目難度按中級工設(shè)計。學生加工零件的精度高于部分機床的定位精度，為實現(xiàn)與就業(yè)的零距離對接打下了堅實的基礎(chǔ)。
⒊新老結(jié)合，互相促進，互相提高
在此次承擔實訓任務(wù)的名教師中有名教師是第一次承擔教學任務(wù)。在教學過程中他們能夠克服老師少、設(shè)備系統(tǒng)繁多的種種困難，并虛心請教老教師，很快進入角色，迅速成為一名受學生歡迎的老師，出色地完成了本次教學任務(wù)。
⒋實習成績的評定
為調(diào)動實習學生的積極性，保證實習效果，本系對實習學生的成績評定分為兩部分：
一是實習期間，由任課老師對學生的平時表現(xiàn)和加工情況做出鑒定；
二是由任課教師對學生完成的實測驗進行評定，用百分制打分。
兩者的結(jié)合最后形成學生實習的期末成績計入學生學籍登記表。
三、實習教學取得的效果（更多精彩文章來自“秘書不求人”）
、實習教學是理論與實踐相結(jié)合的一種教學手段，有力的促進了我系人才培養(yǎng)計劃的完善，是高職教育的重要組成部分。近年來，我系為適應(yīng)學生的實踐需要陸續(xù)增設(shè)與調(diào)整了一系列課程，受到了同學的歡迎。
、實習教學達到了專業(yè)教學的預期目的。在實習之后，學生普遍感到不僅實際動手能力得到了前所未有的提高，絕大多數(shù)學生達到了數(shù)控中級工的要求，更重要的是通過具體的實踐，進一步激發(fā)了廣大同學對專業(yè)知識的興趣，并能夠做到理論與實踐相結(jié)合，為后繼課程（如和畢業(yè)設(shè)計）和今后自身的就業(yè)及發(fā)展打下了扎實的基礎(chǔ)。
四、存在的問題
在每期結(jié)束后，我們都做了認真的總結(jié)和反饋。大部分學生對我們安排的實習表示了滿意，對任課教師也給予了很好的評價，但學生普遍也反映出一些不足。根據(jù)我們現(xiàn)有的情況，目前我們存在不足有：
⒈師資隊伍不足，已嚴重制約了教學質(zhì)量的進一步提高。
目前，我們正式編制的實訓教師只有人（名去讀研的教師未計算在里），而本次參加實訓的學生有人，現(xiàn)在的師生比是：，與我院提出的師資隊伍建設(shè)規(guī)劃中的到年在校生師生比：的這一要求還相差甚遠。學生人數(shù)多在實訓期間出現(xiàn)的問題也隨之增多，且出現(xiàn)的問題往往各式各樣，帶課教師不可能一一加以解決，這樣的話就影響了教學質(zhì)量的提高，久而久之，學生的意見也會越來越大，對我院的聲譽可能也會造成一定的影響。
⒉設(shè)備太少，機床種類的數(shù)量嚴重不平衡，遠遠不能滿足實習要求。
目前，我中心共有臺數(shù)控機床，其中有臺數(shù)控機床已不能正常使用于教學，處于淘汰狀態(tài)，另外臺暫時不參加實訓教學，所以實際上參與教學的只有臺，學生采用班倒，這樣的話平均下來～名學生共用臺機床，加之學生參加實訓的時間短，輔導的教師少，再者，數(shù)控車床、數(shù)控銑床和加工中心的數(shù)量和班級學生人數(shù)又有嚴重的不平衡，如此一來，我們的實踐教學的質(zhì)量不能進一步得到加強。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控機床；故障診斷；教學方法
我國在故障診斷技術(shù)方面起步較晚,1979年才初步接觸設(shè)備診斷技術(shù)，近年來得到迅速發(fā)展。目前國內(nèi)對裝備的故障診斷技術(shù),尤其是板級故障診斷技術(shù)的研究有了較大的進展。經(jīng)過二十多年的研究與發(fā)展,我國的故障診斷技術(shù)己廣泛應(yīng)用于軍工、化工、工業(yè)制造等領(lǐng)域,如數(shù)控機床、汽車行業(yè)及發(fā)電廠等。
一、數(shù)控機床故障診斷與維修行業(yè)人才結(jié)構(gòu)
1.藍領(lǐng)層
數(shù)控操作工：精通機械加工和數(shù)控加工工藝知識，熟練掌握數(shù)控機床的操作和手工編程，了解自動編程和數(shù)控機床的簡單維護維修。其崗位適合中職學校組織培養(yǎng)。此類人員市場需求量大，適合作為車間的數(shù)控機床操作技工。但由于其知識較單一，其工資待遇不會太高。
2.灰領(lǐng)層
（1)數(shù)控編程員：掌握數(shù)控加工工藝知識和數(shù)控機床的操作，掌握復雜模具的設(shè)計和制造專業(yè)知識，熟練掌握三維CAD／CAM軟件，熟練掌握數(shù)控手工和自動編程技術(shù)。其崗位適合高職、本科學校組織培養(yǎng)，適合作為工廠設(shè)計處和工藝處的數(shù)控編程員。此類人員需求量大，尤其在模具行業(yè)非常受歡迎，待遇也較高。
（2)數(shù)控機床維護、維修人員：掌握數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)和機電聯(lián)調(diào)，掌握數(shù)控機床的操作與編程，熟悉各種數(shù)控系統(tǒng)的特點、軟硬件結(jié)構(gòu)、PLC和參數(shù)設(shè)置，精通數(shù)控機床的機械和電氣的調(diào)試和維修。其崗位適合高職學校組織培養(yǎng)，適合作為工廠設(shè)備處工程技術(shù)人員。目前非常缺乏，其待遇也較高。
3.金領(lǐng)層
數(shù)控通才：具備并精通數(shù)控操作技工、數(shù)控編程員和數(shù)控維護、維修人員所需掌握的綜合知識，并積累了大量實踐經(jīng)驗，知識面很廣。能自行完成數(shù)控系統(tǒng)的選型、數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試和維修，能獨立完成機床的數(shù)控化改造，是企業(yè)(特別是民營企業(yè))的搶手人才，其待遇很高。其崗位適合本科、高職學校組織培養(yǎng)。
對于這三類人才主要有兩個來源：一是大學及職校機電一體化或數(shù)控技術(shù)應(yīng)用等專業(yè)的畢業(yè)生，他們具有不同程度的理論知識和較強的動手能力，最大的缺陷就是學校難以提供的工藝經(jīng)驗；另一個來源就是從企業(yè)現(xiàn)有員工中挑選人員參加不同層次的數(shù)控技術(shù)中、短期培訓。這些人員一般具有企業(yè)所需的工藝背景及比較豐富的實踐經(jīng)驗，但是他們知識面較窄，特別是對計算機應(yīng)用技術(shù)和計算機數(shù)控系統(tǒng)不太了解。[3]
因此，數(shù)控機床故障診斷與維修的教學應(yīng)圍繞怎樣使學生具備豐富的實踐經(jīng)驗進行。
二、當前數(shù)控機床故障診斷與維修的教學現(xiàn)狀
(一)學校師資力量嚴重不足
數(shù)控技術(shù)在近幾年的廣泛應(yīng)用，引起了數(shù)控人才的大量需求，同時造成數(shù)控師資、特別是同時具備相當?shù)睦碚撝R和豐富的實踐經(jīng)驗的數(shù)控師資隊伍嚴重不足。[2]
有些學校從社會上引進了一些具有豐富實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員，用來充實教師隊伍。但是，由于有關(guān)規(guī)定的限制，這些人被排除在外。因此一些學校只有聘用豐富實踐經(jīng)驗的工程師作為學校的兼職老師，按勞付酬。[5]
(二)實訓設(shè)備種類多，且與教材不配套
由于數(shù)控機床有多種系列，如法那科系列、西門子系列、三菱、華中系列、廣州數(shù)控系列等，其控制系統(tǒng)及故障表現(xiàn)形式多種多樣。當前數(shù)控機床故障診斷與維修的相關(guān)高職、高專類教材中講解的數(shù)控機床故障診斷與維修的典型案例主要針對市場上的一些主流數(shù)控機床，使得理論教學與實訓教學并不是十分的配套，一定程度上影響了本專業(yè)的教學質(zhì)量。
三、如何開展數(shù)控機床故障診斷與維修專業(yè)課程教學
(一)師資隊伍的建設(shè)
1.學校從機電一體化及數(shù)控技術(shù)相關(guān)的專業(yè)中錄用本科生或碩士生，他們具有扎實的基礎(chǔ)理論知識?？墒撬麄?nèi)狈嵺`經(jīng)驗，為此學?？蓪⑶嗄杲處熡杏媱澋厮偷狡髽I(yè)去掛職鍛煉，將實戰(zhàn)培訓的重點放在工藝知識、故障診斷和故障排除等方面。
2.學校從數(shù)控設(shè)備多的企業(yè)招聘有豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗、組織能力強的故障診斷技術(shù)人員，這樣的人才在數(shù)控技術(shù)實訓中能很快把握實訓要點。
(二) 數(shù)控機床故障診斷與維修實訓中心的建設(shè)
數(shù)控機床故障診斷與維修實訓中心應(yīng)從基礎(chǔ)理論教育到實驗、實踐環(huán)節(jié)建立一套完整的實驗、實習體制。為滿足教學需要一般應(yīng)建立以下幾種實驗室。
1.數(shù)控原理實驗室
包括數(shù)控原理、數(shù)控機床電氣控制、主軸系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機床檢測與調(diào)試技術(shù)等基礎(chǔ)實驗。
2.與教材配套的數(shù)控機床故障診斷與維修綜合實驗室
本實驗室應(yīng)可以完成數(shù)控系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)、安裝、參數(shù)設(shè)置以及調(diào)試等多項實驗，其應(yīng)用范圍包括：
（1)教師講授數(shù)控原理、調(diào)試維修以及參數(shù)設(shè)置的平臺；
（2)學生驗證教學內(nèi)容和基本原理的對象；
（3)學生調(diào)試、參數(shù)設(shè)置、故障診斷、維修等實訓實習項目的配套設(shè)備。
(三)改革教學方法
關(guān)鍵詞:數(shù)控車床 實踐教學 問題 編程 操作 避免
中圖分類號:G63文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973 (2010) 03-145-02
1安全文明生產(chǎn)意識不夠
文明生產(chǎn)是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場管理好壞的重要標志和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的客觀要求。對于操作者來說,一方面要管好、用好和維護好數(shù)控機床,另一方面還必須養(yǎng)成文明生產(chǎn)的工作作風,應(yīng)具有較好的職業(yè)素質(zhì)、責任心和良好的合作精神。在實訓中容易出現(xiàn)的問題一是機床上、下電時,不按順序進行,尤其是關(guān)機時,有些學生覺得加工結(jié)束了,又快要下課了,什么將工作臺移動到合適位置,先關(guān)閉機床操作電源,再關(guān)閉機床電源,最后關(guān)閉機床供給電源的關(guān)機順序要求通通拋到腦后,機床電源一按走人。開機步驟不太容易出錯,但開機過程中容易犯的一個錯誤是:剛一開機時,系統(tǒng)啟動要有一個“準備”過程,而有些學生缺少耐心,系統(tǒng)還沒有完全啟動起來,就等不及了,頻繁按鍵。如果經(jīng)常出現(xiàn)這種操作或者按鍵用力過猛會造成按鍵的損壞,甚至系統(tǒng)故障。還有一個比較突出的問題就是忽略機床的日常維護和保養(yǎng),認為那是車間工作人員的事,和自己沒關(guān)系。作為一個合格的操作人員來說,不只是要有好的編程思維、精湛的技藝,而且還應(yīng)有對機床進行日常維護的良好素養(yǎng),這也是一個優(yōu)秀的從業(yè)人員應(yīng)具備的關(guān)鍵能力之一。正確的使用能防止設(shè)備非正常磨損,避免突發(fā)故障,精心的維護可使設(shè)備保持良好的技術(shù)狀態(tài),延緩劣化進程,及時發(fā)現(xiàn)和消除隱患與未然,從而保障安全運行,利人利己。素質(zhì)的培養(yǎng)提高,惠及人的一生,而又不是一蹴而就的事情,要堅持從我做起,從小事做起。這也提醒我們老師,光用專業(yè)知識教育學生是不夠的。馬克思說過,教育絕非單純的文化傳遞,教育之為教育,正是在于它是一種人格心靈的“喚醒”。所以在加強技能訓練的同時,要使我們培養(yǎng)的學生成為一個和諧發(fā)展的人。
2坐標系、刀補設(shè)置中的問題
好多初次接觸數(shù)控車床的同學,滿臉疑惑:機床是怎樣按照程序動作,又是怎樣讓數(shù)控系統(tǒng)識別加工程序的?還有少數(shù)同學則完全另一種態(tài)度,認為數(shù)控車床操作太簡單了,只要程序輸進去,一按按鈕就得了。實際上他們是沒有把機床坐標系、工件坐標系完全弄明白。在沒有完全理解坐標系的情況下操作機床是非常危險的。
不同的數(shù)控機床有著不同的運動形式,為了編程時對機床運動進行描述,簡化程序的編制及保證程序的通用性,編程時應(yīng)采用統(tǒng)一的標準坐標系。機床坐標系是CNC進行坐標計算的基準坐標系,是機床固有的坐標系,機床在出廠時就已經(jīng)確定。工件安裝在卡盤上,機床坐標系與工件坐標系是不重合的,為便于編程,應(yīng)建立一個工件坐標系,使刀具在此坐標系進行加工。我校使用的是GSK980T系統(tǒng)數(shù)控車床,用G50設(shè)定坐標系。但在加工過程中,不可能只使用一把刀具就完成零件的全部加工,而是需要幾把刀具才能完成加工。這些刀具由于安裝位置、幾何形狀有所不同,各刀具存在著位置差,程序編制中的運動軌跡是以每一個坐標點來描述的,所以應(yīng)該把所有的刀尖點盡可能統(tǒng)一在一個點上,也就是說統(tǒng)一在一個坐標系中,這個過程也就是對刀。對刀的目的是建立工件坐標系,直觀地說,就是求對刀點在機床坐標系中的坐標。我們實訓中采用試切對刀。由于對坐標系概念理解不夠清楚,對刀時常出現(xiàn)這樣一些問題:
(1)每對一把刀,就在MDI狀態(tài)下輸入G50 Z0和G50 X外徑測量值;
(2)第一把刀作為基準刀對刀完畢,退到安全位置,換第二把要對的刀,基本步驟與上面相同,但要注意的是Z向?qū)Φ恫荒苤剀嚩嗣?以免造成各把刀的Z軸零點不重合。而有好多同學當?shù)毒咭拷ぜr,不注意調(diào)整進給倍率,用手輪或步進增量方式慢慢接觸端面,而是貪快,往往切入過深,就又重車端面,造成零件軸向尺寸甚至形狀上的誤差。
(3)切斷刀有兩個刀位點,在對刀時所選擇的刀位點與加工程序中的刀位點不一致,加工出的工件尺寸和圖紙要求的相差一個刀寬,這也是容易出錯的地方。
3編程時容易出現(xiàn)的問題
(1)走刀路線選擇不夠合理,程序不夠優(yōu)化。走刀路線是刀具在整個加工過程中的運動軌跡,即刀具從對刀點開始進給運動起,直到結(jié)束加工程序后退刀返回該點所經(jīng)過的路徑,是編寫程序的重要依據(jù)之一。合理地選擇走刀路線對于提高生產(chǎn)效率,保證零件的精度和表面質(zhì)量及加工過程的安全性都是很重要的。在實際加工過程中,常會出現(xiàn)零件是加工出來了,但未充分發(fā)揮數(shù)控機床功能的情況。例如在循環(huán)加工中,未根據(jù)工件的實際加工情況,合理選擇起刀點,使起刀點盡量靠近工件,減少空行程,縮短進給路線,節(jié)省在加工過程中的執(zhí)行時間。另外工件表面加工后一般都有粗糙度要求,這就要認真規(guī)劃刀具的切入、切出路線,盡量減少在輪廓處停刀,以避免切削力突然變化造成彈性變形而留下刀痕。一般應(yīng)沿著零件表面的切向切入和切出,盡量避免沿工件輪廓垂直方向進、退刀而劃傷工件。在確定軸向移動尺寸時,應(yīng)考慮刀具的引入長度和超越長度。這都是初學者在編程時有時考慮不周的地方。
(2)編程時,對于換刀點的選擇沒有注意留有足夠的空間,尤其是鏜孔刀;較長工件的加工采用頂尖支撐,換刀有時會出現(xiàn)“顧頭不顧尾”的情況。
(3)圓弧插補的順逆判別,數(shù)控編程中,圓弧插補指令順逆的判別,要引入第三軸,由于數(shù)控車床是二維加工,學生對引入第三軸不容易理解,就很難掌握順逆時針判斷過程,導致編程時出錯。
(4)切槽加工,刀具定位采用“G00”速度,下一句進刀就直接輸入切削后要得到的直徑值,漏了“G01”,而“G00”是模態(tài)指令,就會發(fā)生刀具與工件相碰,造成刀具與工件損壞。退刀時,有時會出現(xiàn)“G00 X100 Z100”編程,后果可想而知。另外,切槽加工還容易出現(xiàn)切削完畢長度相差一個刀寬的情況,就是因為刀位點與對刀點不重合。
(5)G70～G73等循環(huán)語句前都有一G00定位點,作為循環(huán)起點,這些循環(huán)指令執(zhí)行后的最后一刀是從程序終點快速返回到該點,要避免車刀在返回途中撞到工件,尤其是G73指令,可以加工內(nèi)凹的零件,類似銼刀手柄之類兩頭小中間大的形狀,在設(shè)置起點時應(yīng)注意終點與起點的連線必須在工件之外,不能跟工件輪廓上的任一位置交叉,否則退刀時會發(fā)生碰撞。
(6)G92指令中的F字母后的數(shù)字是指定的螺紋導程,系統(tǒng)默認的走刀速度是主軸每轉(zhuǎn)一圈刀具相對工件移動一個導程的速度,和G01、G02/G03中F不能混為一談,在“G92”后面若緊跟著出現(xiàn)“G01”時,必須重新設(shè)置F值,不然在高速啟動主軸的情況下,系統(tǒng)按螺紋加工的走刀速度執(zhí)行,會出現(xiàn)兩種情況:一種是機床不動,伺服系統(tǒng)報警;第二種是刀具移動速度非常快(大于G0),造成撞車事故。
4加工時容易出現(xiàn)的問題
切斷刀折斷是加工過程中最讓人頭痛與揪心的事。我們在實習過程中采用的是硬質(zhì)合金刀具,材料為A3鋼。數(shù)控車床與普通車床的車削方法不同,車削操作時不能用手感覺出來,切斷時排屑不良,鐵屑堵塞;切斷刀的前角過大或副偏角、副后角磨得太大,消弱了刀頭強度;切斷刀裝夾與工件軸心線不垂直,主刀刃與軸心線不一樣高;進給速度過快,都容易造成刀頭折斷。因此,在加工時應(yīng)注意:刀具幾何角度選擇要合理,刃磨質(zhì)量要高,主刀刃與副刀刃要平直。刀具安裝時主切削刃與車床主軸軸心線等高并垂直。根據(jù)加工材料、刀具情況,合理選擇切削用量,控制好轉(zhuǎn)速和進給速度;合理選擇切槽或切斷方法,可采用直線插補直接切斷工件或左右借刀法,還有切槽循環(huán)的方法切斷工件。對于難加工材料,還可以采取強制斷屑工藝。
對于初學者在加工時還會出現(xiàn)尺寸控制不準,一方面因為對量具使用不熟練,測量不準確造成的;另一方面,好多學生認為數(shù)控機床是高精度機床,只要程序沒錯,對刀正確,就可以加工出合格的產(chǎn)品,所以從加工開始到結(jié)束都未安排檢查。這也暴露出學生質(zhì)量意識、經(jīng)濟觀念不強。
5操作中易出現(xiàn)的問題
操作過程中容易出現(xiàn)的問題一個是回零時機床的小拖板和機床尾架相撞,回零時先X軸后Z軸方向,就不會發(fā)生此類問題。還有在輸入數(shù)值時,有時輸錯正負號,有時小數(shù)點沒輸進去又沒察覺,再比如對基準刀時,在錄入方式下輸入數(shù)值后,沒有按【循環(huán)啟動】鍵執(zhí)行,實際上坐標設(shè)置無效;把“3”號刀的刀補值輸在“2”號刀的位置上;刀補版面有多種,如GSK980TA系統(tǒng),100版面為試切對刀的版面,而GSK980TD系統(tǒng),就是000版面,不按要求輸入其他版面則對刀錯誤。在以上幾種情況下,機床啟動后刀具在執(zhí)行刀補時很可能直接沖向工件及卡盤。不同的系統(tǒng)要求有所不同,所以在操作之前要仔細研讀機床說明書,熟悉數(shù)控系統(tǒng)的各種操作,操作時心到、眼到,完全可避免以上錯誤操作。
6避免或減少錯誤的發(fā)生
好多錯誤的發(fā)生跟操作者當時的心態(tài)有關(guān),好多學生到了車間,比起教室相對寬松的環(huán)境,不能保持良好的狀態(tài),紀律松懈,注意力不集中,還有些學生對待實訓的態(tài)度不端正,否則向前面所列舉的不嚴格執(zhí)行操作規(guī)程,程序輸入時錯輸、漏輸,這類錯誤完全可以避免。所以我們在實訓前一定要對學生進行安全文明生產(chǎn)教育,在實訓過程中嚴格管理,可借鑒企業(yè)的5S管理制度,制定出切實可行的管理辦法,根據(jù)實訓教學應(yīng)達到的職業(yè)能力要求,制定科學可行的考核內(nèi)容和辦法,把安全生產(chǎn)、實訓態(tài)度、團隊合作等職業(yè)能力要求納入考核內(nèi)容,以考評促教學,有助于提高實訓效果。
加強基本技能訓練,在進行數(shù)控車床實訓前,應(yīng)該加強學生對普通機床的熟悉和常用知識技能的培養(yǎng),讓學生學會刃磨車刀,熟練掌握常用測量器具的使用方法,切削刀具的安裝、調(diào)整,零件的裝夾方法,熟悉機床加工的各種方法及切削用量的選擇技巧,建立較為扎實的機械加工感性認識。
在編制程序時,一定要使學生養(yǎng)成拿到圖紙先進行工藝分析的好習慣,避免盲目加工。加工剛開始運行程序時,要把進給倍率調(diào)低(如進給倍率調(diào)到15%),手不離開【進給保持】或【急?！堪粹o,一發(fā)現(xiàn)問題就立即按下,看清程序和刀具的位置后再慢慢提高進給倍率。養(yǎng)成先看后走、專心的好習慣,以減少事故的發(fā)生。
充分利用數(shù)控仿真軟件。在數(shù)控仿真系統(tǒng)中,機床操作面板的使用與零件加工過程和實際加工情況基本一樣,學生可以從任意角度觀察數(shù)控機床加工過程,毛坯加工成成品的過程直觀形象,栩栩如生,便于初學者熟悉機床操作系統(tǒng),掌握機床操作要領(lǐng)。學生編制的程序可以直接通過數(shù)控仿真系統(tǒng)進行仿真加工并進行過程演示,對程序編寫過程中出現(xiàn)的問題和錯誤可以直接查找出來。這樣有助于減少學生在實操過程中因?qū)ο到y(tǒng)不熟悉或程序問題而造成的錯誤。
7結(jié)束語
實訓課的教學主要是培養(yǎng)學生全面、牢固掌握實際操作的技能和技巧,把學生在實習過程中暴露出來的問題、典型錯誤加以歸納總結(jié),使教學更有針對性,有助于我們提高教學質(zhì)量。
參考文獻:
[1]黃麗芬.數(shù)控車床操作與編程[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
[2]周曉宏,胡旭蘭,黃小云.數(shù)控機床操作與維護技術(shù)[M].北京:人民郵電出版社,2006.
關(guān)鍵詞：數(shù)控加工中心；FANUC系統(tǒng)；G54；編程；操作
一、引言
隨著我國科學技術(shù)的高速發(fā)展，機械制造技術(shù)也發(fā)生了深刻的變化，以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造技術(shù)正在逐步取代傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)。要實現(xiàn)培養(yǎng)大批既有專業(yè)理論知識，又具有專業(yè)操作技能的復合型、實用型、現(xiàn)代型的數(shù)控技術(shù)加工人才這一目標，實踐環(huán)節(jié)顯得尤為重要。2002年省教育廳和湖北工業(yè)大學共同投資，購入一批數(shù)控設(shè)備，如何充分利用先進的教學設(shè)施，運用先進的實訓設(shè)備，以先進的教學手段來達到目的，下面結(jié)合筆者多年來在實習教學及生產(chǎn)科研一線的實踐經(jīng)驗，來談?wù)劶庸ぶ行木幊膛c操作的做法和體會。
二、提出要求
第一，了解加工中心的組成、功能及特點；掌握手工編程和計算機輔助編程的基本原理；能夠準確操作、使用和維護機床；能夠排除加工中心的常見故障。
第二，在數(shù)控編程與加工的實際工作中掌握正確的操作方法，在操作中逐步養(yǎng)成良好的習慣，形成工程概念。
三、了解加工中心的組成、特點及CNC工作流程
在學習編程和操作之前必須了解加工中心的組成、該數(shù)控系統(tǒng)的特點及系統(tǒng)的優(yōu)勢、機床加工范圍、性能指標等知識。湖北工業(yè)大學選用了FV-1000A三軸聯(lián)動立式加工中心，采用FANUC0M控制系統(tǒng)。從操作角度而言可分為3大部分：機床操作面板部分、MDI鍵盤面板、CRT軟件。
要完成一項工作需要哪些步驟，需要了解CNC的工作流程（見圖1），這樣才有利于自己對數(shù)控的理解。有了一定的理論基礎(chǔ)，就可以在實踐加工過程中少走彎路、做得更好。
四、掌握數(shù)控編程
數(shù)控加工技術(shù)水平的提高，除了與數(shù)控機床的性能和功能相關(guān)外，數(shù)控加工工藝與數(shù)控程序也起著相當重要的作用。加工程序的編制工作是數(shù)控機床使用最重要的一環(huán)，因為程序編制的優(yōu)勢直接影響數(shù)控機床的正確使用和數(shù)控加工特點的發(fā)揮。
拿到一張圖紙應(yīng)先仔細分析該零件該如何加工，不要急于編程，應(yīng)選擇好的工序。數(shù)控編程的內(nèi)容：分析零件圖紙、確定加工工藝過程；計算走刀軌跡、得出刀位數(shù)據(jù)；編寫零件加工程序；制作控制介質(zhì)；校對程序及首件試加工。
編程分為手工編程和自動編程。由于這是一門實踐性非常強的課程，在基礎(chǔ)階段，應(yīng)以手工編程為主，選擇一些較簡單的零件（輪廓、挖槽、孔、面銑）進行編程加工。多交流、多探討、反復練習、及時總結(jié)，使自己能熟練運用數(shù)控工藝方法，積累編程經(jīng)驗。只有這樣才能步步為營，一課一得，養(yǎng)成耐心和嚴謹?shù)淖黠L，才能為進一步學習自動編程，如復雜曲線輪廓、三維曲面等復雜型面的自動編程加工打下堅實的基礎(chǔ)。由于數(shù)控機床本身的價值、精度、自動化程度較高，機床加工過程是靠編制程序來自動完成的，一但失誤造成事故，有可能損壞機床。只有養(yǎng)成良好的習慣，有了扎實的基本功，才能避免錯誤出現(xiàn)，發(fā)生事故。
五、熟練掌握加工中心的操作
操作加工中心要遵循一系列基本操作與步驟來進行。FANUC有多種數(shù)控系統(tǒng)，但操作方法基本相同。操作者在操作機床前，必須查閱機床操作規(guī)程及相關(guān)手冊，操作時要細心，及時觀察機床的運轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)異常立即停機檢查。合理操作是確保零件加工質(zhì)量和防止發(fā)生事故的重要保障。由于數(shù)控系統(tǒng)CNC是一種軟件，不能進入相應(yīng)界面，實訓學生就無法進行機床操作，讓機床完成所要求的工作。所以先應(yīng)以通俗易懂的方法讓學生上手，再逐步加深講課內(nèi)容。
第一，機床操作面板和MDI面板的操作。
一是機床作業(yè)前啟動與作業(yè)后關(guān)機操作規(guī)程。
二是機床操作面板各功能模式的使用―原點復歸、手輪、寸動、快速移動、MDI、編輯、自動運行等。
第二，G54工件坐標系的設(shè)定：使用尋邊器分中、對刀儀對刀確定工件坐標原點。
第三，刀具補償值的確定與賦值：半徑補償與長度補償值的設(shè)定。
第四，程序的輸入，檢查和修改。
第五，程序預演、調(diào)用程序，機床自動加工。
第六，零件檢測及分析。
第七，注意事項。
一是進入操作界面一般先進行“三步曲”操作，即選擇機床操作面板部分選擇MDI鍵盤面板中相對應(yīng)的6個功能鍵之一選擇CRT相關(guān)軟件。系統(tǒng)即可進入相應(yīng)的工作界面。
二是G54分中對刀過程影響著工件的加工質(zhì)量，選擇刀位點要遵循方便數(shù)學處理和簡化程序編制；在機床上容易找正，在加工中便于檢查；引起的加工誤差要小。零件加工較復雜、加工時間較長時，要事先預留第二基準以備用。Z軸坐標最好先以工作臺對刀，數(shù)據(jù)備案后，再在工件上對刀。
三是對FANUC系統(tǒng)而言，輸入程序段中數(shù)值時，不可省略小數(shù)點。
四是刀具補償號與刀具補償值一一對應(yīng)?？煞乐钩霈F(xiàn)過切、欠切和撞刀事件的發(fā)生。補償值的測量及輸入工作由一人完成，嚴禁多人同時操作。
五是由于FV-1000A采用了FANUC-0M系統(tǒng)，其內(nèi)存較小，應(yīng)盡量減少機臺存儲程序的個數(shù)、容量，提高加工中心的搜索、運行效率。
通過手動模式下各功能練習，熟悉機床的運動、輔助功能的使用、刀具系統(tǒng)及加工過程；通過編輯區(qū)的練習，熟悉數(shù)控系統(tǒng)的操作界面，程序管理工作；通過加工練習，掌握設(shè)定G54工件坐標系，設(shè)定刀具補正，按操作規(guī)程和步驟進行機床的數(shù)控加工；通過檢測及分析，提出改進工藝規(guī)程的方法，優(yōu)化加工程序，培養(yǎng)學生自主學習、分析問題、解決問題的能力。
六、結(jié)束語
綜上所述，在學習過程中由單項到綜合，逐步深入，做到由淺入深，由表及里。實踐證明，在教學和生產(chǎn)過程中采用以上方法和步驟收到了一定效果，學生在老師的指導下完成了零件加工，提升了自己對數(shù)控技術(shù)這門課的興趣；使自己能全面、周到地考慮零件加工全過程，正確合理地編制零件的加工程序，同時也培養(yǎng)認真負責的工作態(tài)度、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L及良好的工作習慣。
參考文獻：
1、友嘉精密機械有限公司培訓中心.友嘉CNC加工中心學習手冊[Z].
關(guān)鍵詞：高職院校；數(shù)控機床安裝與調(diào)試；教學改革；課程教學
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2015）07-0067-04
近年來，隨著我國數(shù)控設(shè)備的不斷普及，數(shù)控機床安裝與維修人員的短缺成為企業(yè)發(fā)展的瓶頸，嚴重制約我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！皵?shù)控機床安裝與調(diào)試”這門課程旨在培養(yǎng)學生對數(shù)控機床的安裝調(diào)試能力，是機床操作、機電設(shè)備維修等技術(shù)人員必須掌握的崗位核心能力。因此，該課程在數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護專業(yè)的專業(yè)課程體系中處于核心地位。
一、以專業(yè)崗位能力為培養(yǎng)要求，明確教學目標
數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護專業(yè)學生主要從事數(shù)控機床操作、數(shù)控加工工藝與編程、數(shù)控機床安裝與調(diào)試、數(shù)控機床故障診斷與維修等工作。要勝任上述工作，必須具備機床操作和工裝裝調(diào)、工藝編制、程序編程、機床機械結(jié)構(gòu)安裝調(diào)整、機床電氣安裝調(diào)試、數(shù)控系統(tǒng)安裝調(diào)試、機床故障排除和維修等能力。為滿足數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護專業(yè)崗位及崗位群的能力培養(yǎng)需要，將該專業(yè)原有課程進行了重新構(gòu)建?！皵?shù)控機床安裝與調(diào)試”課程開設(shè)在第三學期，共計64學時，4學分。
根據(jù)崗位能力要求，該課程以典型數(shù)控機床為對象，以培養(yǎng)學生專業(yè)、方法、社會這三個方面的能力為目標，如表1所示。
二、構(gòu)建“以工作過程為導向、職業(yè)崗位能力為核心”的課程體系
（一）校企合作，基于工作過程的項目式教學
我院數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護專業(yè)是江蘇省特色專業(yè)，我院也是無錫市開放共享的數(shù)控設(shè)備維護維修實訓基地。定位上強調(diào)“高起點、高目標”，建設(shè)上必須“多渠道、特色鮮明”。校企合作是高職院校培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的重要模式。我院主動了解本地區(qū)和區(qū)域內(nèi)各大企事業(yè)單位的用人需求，積極主動地與企事業(yè)單位溝通協(xié)商，先后與南通科技投資有限公司、無錫市海鴻精工機械制造有限公司等多家單位深入合作。根據(jù)企業(yè)急需的職業(yè)崗位知識和技能，制定切合培養(yǎng)目標的教學計劃和開課計劃，并與企業(yè)共同組織實施教學，對學生進行定向培養(yǎng)。本課程基于“工作過程為導向”，以“數(shù)控機床安裝調(diào)試工藝”為主線構(gòu)建課程內(nèi)容，內(nèi)容由南通科技集團技術(shù)人員、專家及全體教師共同參與制定，完全按照數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程來組織安排，課程的授課順序就是數(shù)控機床的生產(chǎn)工藝過程。
（二）以“崗位能力”為本，以“必需、夠用”為度
數(shù)控機床是典型的機電一體化產(chǎn)品，設(shè)備種類多、安裝與調(diào)試涉及的知識面廣、技能要求高，具有綜合性、復雜性的特點。依據(jù)數(shù)控機床裝調(diào)維修工國家職業(yè)標準及數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護專業(yè)培養(yǎng)目標，通過對企業(yè)調(diào)研，參照專家描述，聽取同行意見，結(jié)合支撐崗位能力的知識點，來確定本課程的教學內(nèi)容。同時，摒棄傳統(tǒng)的、過多的理論講授，以符合實際應(yīng)用為目的，以“必需、夠用”為度。教學內(nèi)容設(shè)計是循序漸進的過程，尊重學生的認知規(guī)律，增強教學內(nèi)容的針對性與實用性。
根據(jù)以上兩個原則，將課程的教學內(nèi)容劃分為三個模塊，如表2所示。
作為我國職業(yè)教育的成功經(jīng)驗，模塊化教學能夠在最短的時間、以最有效的方法使學生掌握某項技能。課程三大教學模塊按如下方式進行組織與安排。
模塊一：數(shù)控機床機械安裝調(diào)試。此部分教學將以加工中心機械安裝方法為主要講授重點。按照數(shù)控機床廠的裝配工藝流程，依次分解為導軌的安裝調(diào)試，軸承座的安裝調(diào)試，滾珠絲杠安裝與檢驗，床鞍與床身，工作臺與床鞍的裝配與檢驗，立柱與銑頭裝配，立柱與床身精度校正，加工中心精度檢驗等項目。目的是使學生掌握數(shù)控機床的裝配工藝及調(diào)試方法。
此模塊是本課程的一個重、難點。重點在于機械安裝調(diào)試，對機床的精度起著重要、直接的影響，而且機械安裝調(diào)試是學生畢業(yè)后主要從事的工作之一。難點在于難以真實復原生產(chǎn)企業(yè)完整的裝配工藝流程，部分項目實施起來難度較大。比如，項目4由于床鞍、工作臺等部件相對比較重，需要專用起吊裝置。同時，按照南通科技集團加工中心的實際組裝情況，2至3位熟練裝配工通常需要10天左右的時間完成一臺加工中心的裝配。在24個課時內(nèi)完成整臺加工中心機械部分安裝調(diào)試的教學內(nèi)容是非常困難的。因此，在這個模塊中，需選取部分具備操作性和可行性的項目作為考核重點。其他內(nèi)容主要以傳授安裝、調(diào)試方法為主，并配以仿真教學軟件，動態(tài)演示裝配過程，模擬仿真安裝流程，幫助學生理解。
模塊二：數(shù)控機床電氣電路分析與檢測。此部分教學主要以數(shù)控維修實驗臺為基礎(chǔ)，現(xiàn)場進行數(shù)控機床電氣分析與檢測。該模塊劃分為3個項目，項目1為主電路分析，項目2為控制電路分析，項目3為電路連接檢測。目的是使學生能夠正確識讀數(shù)控機床電氣線路原理圖，并進行通電前的檢測。
模塊三：SIEMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試。利用數(shù)控維修實驗室數(shù)控維修實驗臺和西門子實驗室的實驗臺進行數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試。分為3個項目，項目1為數(shù)控系統(tǒng)硬件連接，項目2為基礎(chǔ)功能安裝調(diào)試，項目3為數(shù)控機床功能優(yōu)化。目的是使學生掌握SIEMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)硬件連接關(guān)系及軟、硬件和調(diào)試過程。
三、改革教學方法和手段，發(fā)揮學生主體作用，提高教學質(zhì)量和效率
（一）理實一體化，發(fā)揮學生的主體作用
將多媒體教學設(shè)備和數(shù)控機床同置一室，將專業(yè)理論課與實訓教學環(huán)節(jié)在教學內(nèi)容上重新分解、整合，教學被安排在實訓室中進行。師生雙方共同完成某一個項目、任務(wù)，在這一過程中充分發(fā)揮學生的主體作用。
1.仿真教學
課程采用Onesoft虛擬數(shù)控機床培訓系統(tǒng)，使學生能夠從任意角度觀察數(shù)控機床的安裝及拆卸過程，這樣既給初學者提供了逼真的模擬操作環(huán)境，又可避免因誤操作造成數(shù)控機床的損壞。該軟件同時可以讓學生全面了解數(shù)控機床電路的原理及故障維護。
2.校內(nèi)實訓
數(shù)控維修實訓室現(xiàn)有學院自主研制的SIEMENS 802S數(shù)控車床實驗臺和FANUC 0i Mate C數(shù)控銑床實驗臺等數(shù)控設(shè)備，主要進行數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)認識、電氣硬件連接、PLC調(diào)試、機床和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等操作和訓練。
西門子數(shù)控實訓室是學院與西門子（中國）公司合作共建的實訓室，也是西門子公司在無錫的數(shù)控培訓基地。實訓室配有SINUMERIK 801、SINUMERIK 802S、SINUMERIK 802C、SINUMERIK 802D、SINUM-
ERIK 810D、SINUMERIK 840D系列數(shù)控系統(tǒng)的實驗實訓教學平臺，主要可進行數(shù)控系統(tǒng)各部件的電氣連接、數(shù)控系統(tǒng)各部分參數(shù)設(shè)定、PLC初始化、安裝、調(diào)試等操作與訓練。
（二）采用五步教學法，充分體現(xiàn)學生為學習主體
以模塊一中的項目2（軸承座的安裝調(diào)試）為例說明五步教學法的實施過程。
1.明確任務(wù)
教師引入案例：某臺加工中心Y軸在運動過程中出現(xiàn)聲音異常，初步判斷是Y軸前端軸承座安裝存在問題，分析出現(xiàn)該問題的原因和可能對機床造成的損壞。通過案例引導學生思考如何正確安裝軸承座。學生通過教師的講解，學習有關(guān)軸承座安裝調(diào)試的專業(yè)知識，并以小組為單位，采用分組討論、查閱相關(guān)資料等形式，研究方案、制定實施計劃。這一環(huán)節(jié)應(yīng)鼓勵所有學生參與其中，并讓學生單獨完成。
2.示范講解
在任務(wù)實施之前，教師應(yīng)對每組學生制定的計劃進行檢查，發(fā)現(xiàn)嚴重錯誤應(yīng)及時指導學生修改。同時，教師應(yīng)在每組實施之前，對軸承座安裝過程及調(diào)試方法可能出現(xiàn)的問題或危險性較大的環(huán)節(jié)，應(yīng)重點提醒學生。如有必要，還應(yīng)進行示范演示。
3.學生實施
學生分組按照制定的計劃實施任務(wù)，教師在巡回檢查過程中，若發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)先讓學生自己解決，使其在解決問題的過程中得到鍛煉和提高，同時增強他們的自信心與成就感。
4.學生自檢
學生以小組為單位進行演練，學生根據(jù)“學生自檢表”在小組內(nèi)部進行完善，修改操作中的不足之處，完成自我檢查。同時，每組應(yīng)該派出一名學生代表進行自評。通過自我梳理，及時發(fā)現(xiàn)本組的不足，學習其他組好的思路和做法。這個過程是自我總結(jié)和相互學習的過程。
5.教師總結(jié)
最后，教師對本次任務(wù)進行綜合、全面的總結(jié)，并對每名學生在本次任務(wù)中的表現(xiàn)進行考核評分。
通過五步教學法，可以極大調(diào)動學生的學習興趣，充分體現(xiàn)“以任務(wù)為主線、以學生為主體、以教師為主導”的教學模式。
（三）校企合作，為學生提供實踐場所
南通科技投資集團股份有限公司前身為成立于1956年的南通機床廠，2006年12月由南通市政府實施重組成為國資控股的上市公司。南通科技是國內(nèi)生產(chǎn)銑床、立式加工中心的重點骨干企業(yè)，設(shè)計年產(chǎn)數(shù)控機床20億元的生產(chǎn)能力。該公司與我院已有多年合作，主要為學生提供機械、電氣裝配，系統(tǒng)調(diào)試，精度檢測等項目的實習。學生在企業(yè)師傅的指導下實現(xiàn)輪崗實操培訓，熟悉一線相應(yīng)崗位的實際操作流程與要求，同時熟悉企業(yè)環(huán)境，感受企業(yè)文化。在這過程中，學生的知識得到了運用，能力得到了鍛煉，部分優(yōu)秀學生在實習期間與實習單位達成了就業(yè)意向，實現(xiàn)了學校、企業(yè)的“雙贏”。
（四）在合作中提升學生的職業(yè)素養(yǎng)
針對學生具有較強的溝通、交流能力和表現(xiàn)欲望等特點，該課程同時采用團隊學習法。學生完成任務(wù)是以小組討論、協(xié)作操作和小組自查形式進行，每個小組5至6人。在協(xié)助完成任務(wù)的過程中，學生能夠發(fā)揮各自的認知能力，相互幫助、相互提示和分工合作。學生是學習者也是指導者，角色互換，以最優(yōu)結(jié)果完成任務(wù)，全面提升學生的職業(yè)素養(yǎng)。
四、打破傳統(tǒng)考核方式，以項目考核為基礎(chǔ)，體現(xiàn)過程性考核
考核方式在一定程度上對學生的學習起到督促作用，合理的考核方式可以使學生變被動學習為主動學習。全課程共安排6個項目進行分別考核。下頁表3為項目考核1評分標準，考核包括基本操作、現(xiàn)場考核、裝配圖的繪制、方案制定、項目總結(jié)和思考與練習六個部分。這六個部分涵蓋了項目完成的全部過程，充分體現(xiàn)了過程性考核。其中，基本操作涉及軸承座安裝調(diào)試的每個步驟，并配以相應(yīng)的考核要求及分值?，F(xiàn)場考核主要反映學生在操作過程中的安全文明、設(shè)備使用、工量具使用等情況。
五、改革成果及努力方向
（一）改革成果
在教學方法手段上，采用理論實踐一體化、五步教學法、校企合作、團隊學習法等多種形式。改變過去傳統(tǒng)教學模式，學生在做中學、學中做，充分發(fā)揮學生的主體地位，極大提高他們學習的主動性和積極性。
以工作過程為導向的課程開發(fā)使學生在學校學習的內(nèi)容與企業(yè)工作過程中所需的知識和技能一致，畢業(yè)后學生完全能夠勝任企業(yè)的具體工作，實現(xiàn)了學校與企業(yè)的“零距離”接觸。畢業(yè)生走向工作崗位后，能在較短時間內(nèi)適應(yīng)工作崗位的需求。
（二）努力方向
由于設(shè)備數(shù)量、課時的限制，不能較好地發(fā)揮學生的動手能力，今后應(yīng)重視設(shè)備資金的投入。與此同時，以小組為單位共同完成任務(wù)，容易出現(xiàn)“兩極分化”的現(xiàn)象，少數(shù)學生存在依賴心理。如何進一步完善、優(yōu)化考核方式也需要在教學實踐中不斷探索。
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Abstract： With the rapid development of science and technology， general machinery is gradually replaced by high efficiency and high precision numerical control machinery in order to improve the manufacturing capacity and technical level and improve the ability of rapid response to market changes and competition ability. The future competition of machinery manufacturing technology has become the competition of numerical control technology. Therefore vigorously developing numerical control technology has become an important way for world's developed countries to accelerate economic development and improve the comprehensive national strength. This paper proposes innovative teaching concept of numerical control machining and to reform the engineering training method in order to cultivate students' experimental skill and engineering design ability. Good results have been achieved and the teaching goal of numerical control practical training has been realized.
關(guān)鍵詞： 數(shù)控加工；實訓；教學方法
Key words： numerical control machining；practical training；teaching method
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）23-0223-02
0 引言
數(shù)控加工是指在數(shù)控機床上進行零件加工的一種工藝方法，即用數(shù)字信息控制零件和刀具位移的機械加工方法。它是解決零件品種多變、批量小、形狀復雜、精度高等問題和實現(xiàn)高效化和自動化加工的有效途徑。和傳統(tǒng)的機械加工相比具有加工效率高、加工精度高、勞動強度低、適應(yīng)能力強等優(yōu)點，成為機械制造業(yè)不可或缺的重要加工方法。機械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平，則是反映國民經(jīng)濟實力和科學技術(shù)水平的重要標志之一。而數(shù)控技術(shù)又是當今先進制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)，已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。因此，在工程訓練中強化數(shù)控教學模塊是非常必要的。通過數(shù)控加工實訓教學培養(yǎng)出企業(yè)需要的專業(yè)人才，使大學生能深刻感受到現(xiàn)代前沿技術(shù)，從而調(diào)動他們的學習積極性，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維，為其能真正走向企業(yè)奠定了
基礎(chǔ)。
根據(jù)筆者多年從事實踐教學的經(jīng)驗，認識到要使學生在較短的時間內(nèi)真正掌握數(shù)控加工技術(shù)，并成為企業(yè)所需的應(yīng)用型人才，并不是一件容易的事，如何在教學中合理安排理論與實踐內(nèi)容，在有限的條件下充分發(fā)揮它的優(yōu)勢，使學生具備一定的實踐能力與創(chuàng)新精神，并滿足就業(yè)崗位的需求，是數(shù)控加工實訓教學的一系列重大任務(wù)。
1 數(shù)控加工教學的具體實施方法
1.1 “金工實習”課程 “金工實習”是工程訓練中心組織的實踐性的基礎(chǔ)課程，通過金工實習，學生可初步了解生產(chǎn)實際，了解產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，并掌握一些材料及金屬工藝學等相關(guān)知識，對先進的制造技術(shù)產(chǎn)生了初步的認識，并在此過程中激發(fā)學生動手動腦的積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和團隊合作精神，提高了學生的實踐能力和工程素質(zhì)[1]。
在大部分學校的金工實習中，數(shù)控加工占據(jù)了主要位置，而用數(shù)控車床車削錘子把已經(jīng)成為了大多數(shù)高校經(jīng)久不衰的主題。年年的重復操作嚴重禁錮了學生的創(chuàng)新思維的產(chǎn)生。因此改變教學方法迫在眉睫。
在教學內(nèi)容安排上，首先引入多媒體教學手段，利用多媒體課件講解數(shù)控加工相關(guān)的實訓內(nèi)容與要求，再針對具體的機床詳細講解機床的加工原理及操作方法。其次讓學生運用數(shù)控加工仿真軟件模擬數(shù)控加工的過程。再次，老師在工程中心的機床上示范一個演示件，最后，給學生分組，讓學生充分發(fā)揮想象力、創(chuàng)新思維結(jié)合在企業(yè)實習的經(jīng)歷一級企業(yè)的需要設(shè)計一個零件并在數(shù)控機床上加工出來。
1.1.1 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識 數(shù)控加工是指用記錄在媒體上的數(shù)字信息對數(shù)控機床進行控制，使它自動地執(zhí)行規(guī)定的加工任務(wù)。與用普通機床加工相比，數(shù)控加工作為先進的加工技術(shù)具有提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)的準備時間的特點；提高零件的加工精度，穩(wěn)定零件的質(zhì)量的特點；有很大的靈活性和廣泛的適應(yīng)性，通過改變程序，就可以加工新的零件，能夠完成很多普通機床很難完成的復雜型面零件的加工的特點。由于學生對于數(shù)控技術(shù)缺乏了解，并且接觸機會有限，因此我們制作了多媒體課件和相關(guān)視頻資料，以圖、文、動畫、視頻為一體的形式介紹給學生，使學生能夠更加詳細、生動地了解數(shù)控加工的相關(guān)知識。
1.1.2 數(shù)控編程實訓 如今數(shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用在制造、信息、醫(yī)療設(shè)備、軍事裝備等行業(yè)。數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，是我國制造業(yè)發(fā)展壯大的重要前提和必然趨勢。
因此，數(shù)控編程問題就顯得尤為重要。數(shù)控編程分為手工編程和自動編程，現(xiàn)在數(shù)控機床的編程方法一般都是采用自動編程，因此通過講解Master CAM等編程軟件，讓學生初步了解自動編程，為今后學習其他軟件打下了基礎(chǔ)。Master CAM編程的基本步驟：理解零件圖紙，確定加工內(nèi)容——確定加工工藝，確定零件坐標系——利用Master CAM的CAD模塊建立加工模型——利用Master CAM的CAM模塊選擇合適的加工策略，自動生成刀具軌跡——通過與加工機床相對應(yīng)的后置處理文件，CAM軟件將刀具路徑轉(zhuǎn)換成加工代碼——將加工代碼傳輸?shù)郊庸C床上，完成零件加工。
1.1.3 機床實訓操作 數(shù)控實訓教學過程中，先對照機床詳細講解數(shù)控加工的加工原理，程序的傳輸過程及機床的操作方法，然后在機床上演示加工一個實體零件來說明機床的操作步驟，最后指導學生自行設(shè)計加工出一個零件。
1.1.4 數(shù)控加工實訓考核方法 考核能檢驗數(shù)控實訓教學的效果，也能檢驗學生的理論知識和動手動腦能力。成績要盡量反應(yīng)學生的實訓情況。為了盡量體現(xiàn)考核的公平性、客觀性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性，我工程中心決定一改以往的點名——作業(yè)——考試模式。而是將考核貫穿在整個實習過程中，從零件設(shè)計、編程、實際操作、作品質(zhì)量等幾個方面綜合考評。并將學生的優(yōu)秀作品進行展覽，讓學生可以就優(yōu)秀作品進行討論與學習。此方法不但能檢驗學生的實習效果還能增強學生的自信心和成就感。
1.2 暑假頂崗實習[2] 學校可以選擇對數(shù)控專業(yè)人才
有長期需求的大中型企業(yè)作為暑假實習企業(yè)，我們要求實習企業(yè)免費住宿和一定的實習補貼。實習并不是讓學生去打工，而是到企業(yè)去實習實踐，熟悉機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)原理、工藝流程、工序，了解產(chǎn)品的生產(chǎn)過程與生產(chǎn)管理。實習模式采用“頂崗制”學生一般在產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、質(zhì)檢等部門進行輪崗實習。實習結(jié)束后，要求學生寫實結(jié)，并要求企業(yè)出具實習成果及評價。
實踐證明，暑假頂崗實習真正做到了互利互惠。學生通過親身實踐了解了零件生產(chǎn)的過程，激發(fā)了學生的興趣和學習熱情，提升了學生的實踐能力，培養(yǎng)了學生團隊合作意識和創(chuàng)新精神。
2 加強師資隊伍建設(shè)
師資隊伍實踐教學水平不高，從高校招人情況來看，高校教師招聘主要看學歷，而碩士生博士生都是從大學校門到大學校門，受的都是理論教育，很難到位地對學生進行實踐性教育；從用人情況來看，高校對實踐教學人員不重視，實踐教學人員往往地位低，待遇差，嚴重影響了實踐課教師工作的積極性和主動性[3]。因此學校應(yīng)該積極推進“雙師型教師”培養(yǎng)，一方面引進具備扎實理論知識和實踐經(jīng)驗的專業(yè)人員，另一方面安排青年教師到企業(yè)進行業(yè)務(wù)培訓，使他們在實際工作崗位上進行鍛煉[4]。這樣才能提高實踐教學水平，提高高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的數(shù)量。
3 工程訓練教學改革的實施效果
3.1 提高學生的學習積極性 在實訓教學過程中，學生通過參觀企業(yè)的加工車間產(chǎn)生了興趣和疑問。通過老師對數(shù)控機床原理的講解，更加激發(fā)了學生的求知欲，使學生的學習積極性大大提高。
3.2 培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神和團隊合作精神 在數(shù)控加工實訓過程中，同學們3～5人一組，先確定要加工的零件，然后查閱相關(guān)資料，靈活運用各種編程軟件，繪制出自己滿意的圖形，并進行加工。從設(shè)計到加工都是由學生獨立完成，如圖2。使學生建立了獨立的，系統(tǒng)化的構(gòu)思，增強了學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。培養(yǎng)了學生的團隊合作精神，從而提高了他們的綜合素質(zhì)。
4 結(jié)語
通過對數(shù)控加工實訓教學各方面的改進與創(chuàng)新，使學生視野開闊，實踐能力和工程素質(zhì)得到了拓展，使學生能參與到企業(yè)中并及時了解先進的技術(shù)、工藝、材料和設(shè)備，有利于學生博采眾長，開辟自己今后學習研究方向。同時通過實訓培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力和團隊合作精神，使學生在掌握知識過程中從被動接受轉(zhuǎn)為積極的主動創(chuàng)造，提高了學生的綜合素質(zhì)，并取得了良好的教學效果。但是，教學道路任重道遠，如何合理地利用各種教學手段進一步提高教學質(zhì)量，則需要教師們長期實踐和不斷總結(jié)經(jīng)驗，才能持續(xù)培養(yǎng)出適應(yīng)時代潮流的高素質(zhì)人才。
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