低碳經濟背景下技工院校數控實訓方案設計

盧培文 楊德慧

（贛州技師學院 江西 贛州 341000)

低碳經濟背景下技工院校數控實訓方案設計

盧培文 楊德慧

（贛州技師學院 江西 贛州 341000)

以贛州技師學院為例，設計低碳經濟背景下的數控實訓方案，在現有實訓條件下，既達到了培養學生的動手能力和創新能力，又合理地使用了數控設備、有效地利用了資源、降低了能源的消耗和減少了對生態環境的破壞。

低碳經濟；技工院校；數控；實訓；設計

數控實訓現狀

數控實訓是技工院校機械和數控專業教學中非常重要的一個環節，在學生實踐的同時，可培養學生的動手能力和創新能力。但目前許多技工院校自身的數控實訓硬件條件不足，而學生在社會上參加數控實訓的困難很大，教學效果受到很大影響。

以贛州技師學院為例。為了滿足數控實訓要求，讓學生有更好的學習和實踐的機會，學院爭取了中央財政支持，投資400萬元人民幣，于2008年8月建成了數控實訓基地。該實訓基地選購沈陽機床廠生產的數控車床21臺，選用華中數控系統；寶雞機床廠生產的加工中心7臺，選用FANUC Oi MC系統；加上原有的數控車床6臺，加工中心2臺，共有近40臺數控設備。這些設備的添置，大大改善了數控實訓條件，對技術應用型人才的培養起到了至關重要的作用。但新問題也隨之而來，例如，實訓材料一直使用45#鋼材，刀具為硬質合金焊接車刀和高速鋼銑刀，數控車床采用乳化液冷卻，加工中心采用油冷卻，這些油輔材料基本為消耗品，原來僅有8臺設備的時候，這些材料已經是學院的一筆較大開支，現在設備增加了近4倍，相應的油輔材料損耗也會增加更多。在資源和能源消耗巨大、實訓成本不斷攀升的情況下，為了合理使用數控設備、利用資源、降低能源消耗和減少對生態環境的破壞，數控實訓的改革勢在必行。對此，本文結合實際工作經驗，介紹如何在低碳經濟背景下開展數控實訓教學。

實訓教學方案設計

設計教學流程 在廣泛調研的基礎上，我們把技工院校數控加工專業培養目標定位為培養數控加工操作工和數控工藝員，需要使學生掌握各種數控設備的工作原理及其操作方法。為此，我們改革傳統數控實訓教學模式，以創新設計為根本、數控加工為重點、CAD/CAM為主線，按照加強基礎、注重實踐的教學改革思路進行數控實訓教學方案設計。在數控實訓教學中，增加了《CAD/CAM原理與應用》、《數控仿真教學軟件應用》課程，并且把CAD/CAM和數控仿真軟件及數控機床操作有機地結合起來（如圖1所示），摒棄單純的數控機床操作，加強過程訓練，注重學生實際應用能力的培養。通過增加數控仿真教學環節，使實訓教學工作在虛擬加工的軟件環境和真實的生產設備上一同進行，既合理使用了資源，又增強了實訓效果。

圖1 數控實訓教學流程示意圖

設計實訓模式 傳統實訓模式中的油輔、刀具材料使用是一個開環系統，即購買實訓刀具材料→實訓使用→廢棄。在此過程中，實訓注重的是學生加工出來的零件形狀是否正確，尺寸是否合格，輕視了零件是否有實際應用價值及對零件加工成形過程中產生的各種廢棄物如何合理處理的問題。隨著我院實訓基地數控設備的增加，實訓教學班級的增多，原實訓教學模式產生的廢棄物也在增多。為此，我們提出低碳經濟下閉式循環的綠色實訓模式，就是在原來的實訓循環模式中增加“回收”環節。與企業合作，實訓內容緊扣工業發展的脈搏，根據企業的要求與發展趨勢進行實訓內容的定位與篩選，實訓設計的課題為校企合作相關產品（如圖2所示），合格的產品直接提供給企業，不合格的產品及其他實訓廢棄物進行“恢復處理”，返回到實訓中循環使用。

圖2 實訓材料使用流程圖

建立“雙師型”教師隊伍 技工院校是培養技能人才的搖籃，建設一支“雙師型”師資隊伍顯得尤為必要，一支既能下車間、又能上講臺，既是能工巧匠、又是專家學者的 “雙師型”教師隊伍，是數控專業實訓改革的師資保證。

實訓方案實施

圖3為我院數控實訓改革中數控車工實訓課題零件圖形，也是為企業加工的一芯軸零件。該芯軸零件外形規則，毛坯為鍛件，材料為35#鋼材。根據零件特征，零件外形采用數控車削加工成型（小端螺紋、小孔由企業加工）。根據我院設備情況和教學實際需要，該芯軸采用華中系統數控車床加工。

圖3 芯軸零件圖

第一階段為課堂理論教學。如圖4所示，針對該芯軸零件，講授數控加工工藝、數控編程知識以及裝夾零件相關的工裝夾具知識，在學生理解掌握后，再進行下一階段的學習。第二階段為仿真教學。該階段在芯軸零件加工工藝、工裝夾具知識學習及加工程序編制完成的基礎上，在仿真軟件上進行模擬加工，學生還可以通過仿真軟件預先熟悉機床面板情況，校驗程序是否正確，仿真結果是否符合要求等。第三階段為學生機床操作加工。因為該零件是為企業生產的真實產品，保證零件的加工質量至關重要，所以要時刻提醒學生要有質量意識。

圖4 教學方案中完成任務的流程圖

通過實訓方案改革，把原來4周全部在機床上操作，調整為2周數控仿真實訓，2周在機床上完成產品加工。方案實施前后消耗的主要材料和能源消耗量對比如表1所示，練習用鋼材從全為消耗品轉為產品和部分消耗品，冷卻液、潤滑油、電等的消耗量也大為減少，學生的產品意識和動手能力得到更全面的培養。

表1 數控車工實訓方案實施前后消耗主要材料和能源消耗量對比表（45人/班)

通過實訓教學方案的改革，數控實訓效果有了顯著的提高，實訓成本也大大降低，數控設備被有效地利用起來，改變了原來實訓中材料純粹消耗的狀況，使學生的產品意識、動手能力和創新意識得到了較好的培養。

[1]李衛京，等.機電產品的綠色制造模式及其發展趨勢[J].機械研究與應用，2007，（2).

[2]谷振宇，劉飛，李聰波，曹華軍.綠色制造運行模式的研究與應用[J].中國機械工程，2008，（19).

[3]趙志群.從技能緊缺人才培養工程談項目課程開發中的兩個基本認識問題[J].職教通訊，2007，（4).

[4]童克波.高職院校實訓教學規范化管理的探討[J].實驗科學與技術，2010，（5).

[5]盧培文.行動導向教學法與《鉗工制作》課程教學方案設計[J].職業教育研究，2009，（8).

G712

：A

：1672-5727（2012）02-0123-02

盧培文（1980—)，贛州技師學院高級技師，江西省首席技師，研究方向為數控加工技術。