淺述中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控車(chē)實(shí)訓(xùn)教學(xué)

薛建國(guó)

《國(guó)家中長(zhǎng)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(diǎn)。以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，推進(jìn)教育教學(xué)改革”。隨著我國(guó)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(lái)越廣泛，為此全國(guó)各類(lèi)中職校大都開(kāi)設(shè)了數(shù)控技術(shù)專(zhuān)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(jī)床加工是應(yīng)用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)器的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的一種自動(dòng)控制的機(jī)械加工技術(shù)。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用是機(jī)械制造行業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志。通過(guò)數(shù)控車(chē)床加工，數(shù)控銑床加工教學(xué)實(shí)習(xí)達(dá)到提高學(xué)生從事“機(jī)—電—計(jì)”工程實(shí)踐工作的能力，拓展學(xué)生在機(jī)械制造工藝技術(shù)領(lǐng)域思維的目的。

江陰市華姿中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校針對(duì)企事業(yè)單位的需求開(kāi)設(shè)了數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)，學(xué)制為3年。學(xué)生前兩年在校學(xué)習(xí)理論知識(shí)，并在校實(shí)訓(xùn)中心接受實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)。在理論學(xué)習(xí)期間，特開(kāi)設(shè)機(jī)械制圖、公差測(cè)量與技術(shù)、車(chē)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(mén)專(zhuān)業(yè)課和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)更趨于合理，為實(shí)訓(xùn)做了很好的鋪墊，夯實(shí)了基礎(chǔ)。第三年統(tǒng)一安排學(xué)生到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)。就數(shù)控車(chē)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，主要分為4個(gè)階段進(jìn)行，按步驟展開(kāi)，取得良好的實(shí)訓(xùn)效果。

第一階段：普車(chē)實(shí)訓(xùn)階段

這一階段是學(xué)習(xí)數(shù)控車(chē)床的基礎(chǔ)。學(xué)生在普通車(chē)床上實(shí)習(xí)、練習(xí)磨車(chē)刀，熟練操作車(chē)床，從加工端面、外圓、內(nèi)孔、切槽開(kāi)始，逐漸接觸到螺紋各部分的尺寸計(jì)算和加工、特形面的加工。在這一過(guò)程中深刻理解刀具幾何角度對(duì)切削加工精度和表面粗糙度的影響，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)切削三要素vc、ap、f在加工中的相互關(guān)系及其對(duì)工件質(zhì)量的影響，掌握車(chē)床的調(diào)整方法，掌握切削的有關(guān)計(jì)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(guò)程。同時(shí)還須讓學(xué)生知道只有完成這一階段的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，將來(lái)在數(shù)控車(chē)床上所編制的加工程序才有可能更為合理和實(shí)用。

第二階段：仿真實(shí)訓(xùn)階段

經(jīng)過(guò)第一階段的實(shí)訓(xùn)后，對(duì)學(xué)生進(jìn)行技能考試。操作達(dá)到要求的學(xué)生到計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)控仿真軟件的練習(xí)。同時(shí)也能促進(jìn)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(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。首先讓學(xué)生熟悉仿真機(jī)床的操作面板和錄入面板，明確每個(gè)按鍵的功能，掌握建立工件坐標(biāo)系的方法，學(xué)會(huì)如何選擇刀具幾何角度設(shè)置刀偏及刀補(bǔ)，詳細(xì)地講解每個(gè)過(guò)程。

在編程車(chē)削倒角時(shí)，可用兩種方式：1）把車(chē)刀刀位點(diǎn)指定在倒角起點(diǎn)處，再G01車(chē)削；2）把車(chē)刀定位在倒角的右邊延長(zhǎng)線(xiàn)上，然后G01車(chē)削而成。同時(shí)讓學(xué)生比較哪種方式更為簡(jiǎn)單和實(shí)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(lái)編程加工螺紋。在實(shí)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(jìn)式切削和G76斜進(jìn)式切削，由于切削刀具進(jìn)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(jìn)式進(jìn)刀方式進(jìn)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(zhǎng)，在加工中要經(jīng)常測(cè)量。G76螺紋切削循環(huán)采用斜進(jìn)式進(jìn)刀方式進(jìn)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(jiǎn)捷方便。所以，學(xué)生要掌握各自的加工特點(diǎn)及適用范圍，并根據(jù)工件的加工特點(diǎn)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(dòng)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(chē)床上進(jìn)行編程加工。由于仿真軟件和數(shù)控車(chē)床是同一個(gè)界面，學(xué)生短時(shí)間內(nèi)可熟練操作機(jī)床，但需注意以下幾點(diǎn)。

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

2）學(xué)生編制的程序要先經(jīng)過(guò)圖形模擬加工，程序正確后再進(jìn)行對(duì)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(duì)工件進(jìn)行測(cè)量，看是否需調(diào)整刀具補(bǔ)償，最后加工出合格的工件。

4）重點(diǎn)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(yàn)，如果有缺陷，應(yīng)找出原因并修正。遵循由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由單項(xiàng)到綜合這一過(guò)程，重視在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

對(duì)學(xué)生加工的工件，按小組進(jìn)行互評(píng)。學(xué)生都有好勝心理，會(huì)對(duì)對(duì)方的工件一絲不茍地檢查，不放過(guò)任何一個(gè)細(xì)節(jié)。最后教師根據(jù)實(shí)際情況給出綜合性的評(píng)價(jià)，或者讓學(xué)生保存自己滿(mǎn)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(guò)程，深刻理解加工原理、機(jī)床工作過(guò)程、編程方法及制訂工藝的原則，能夠?qū)?shù)控機(jī)床加工中出現(xiàn)的常見(jiàn)故障予以解決，對(duì)將來(lái)從事數(shù)控工作上手快，操作規(guī)范，具備解決問(wèn)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(shí)訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)中遇到的問(wèn)題。由于實(shí)訓(xùn)內(nèi)容較多，機(jī)床種類(lèi)全，學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)既要掌握機(jī)床的操作，又要對(duì)復(fù)雜零件進(jìn)行合理的工藝安排和準(zhǔn)確的編程加工，現(xiàn)場(chǎng)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(lái)的實(shí)踐證明這是行之有效的方法，優(yōu)化實(shí)訓(xùn)的效果。

最后一點(diǎn)就是要強(qiáng)調(diào)實(shí)訓(xùn)安全問(wèn)題。安全無(wú)小事，實(shí)訓(xùn)教學(xué)中最容易出現(xiàn)的問(wèn)題也就是安全問(wèn)題。由于學(xué)生在實(shí)訓(xùn)操作過(guò)程中安全知識(shí)了解不多，經(jīng)常會(huì)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(jī)械使用過(guò)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(shí)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(jī)械存在的危險(xiǎn)、不按安全規(guī)范操作、缺乏自我保護(hù)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(cuò)、在意外情況時(shí)的反射行為或違章作業(yè)）、監(jiān)護(hù)失誤等不安全行為是常見(jiàn)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(cè)量工件不停機(jī)、站在工作臺(tái)上裝夾工件、越過(guò)運(yùn)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(shí)訓(xùn)安全問(wèn)題務(wù)必警鐘長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)，必須嚴(yán)格遵守“普車(chē)加工——仿真數(shù)控軟件——數(shù)控機(jī)床加工”幾個(gè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，最大限度地發(fā)揮教學(xué)資源的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，縮短機(jī)床的人均占有時(shí)間，提高機(jī)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(shí)際生產(chǎn)，則教學(xué)效果將會(huì)更顯著。

[1]任樹(shù)奎.全國(guó)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(jī)床操作與實(shí)訓(xùn)[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,2007.

[3]劉建.機(jī)械制造企業(yè)新工人三級(jí)安全教育讀本[M].北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2009.