高職高專數控技術專業實踐教學模式的探討

花 峰

（山西職業技術學院，山西 太原 030006）

0 引 言

在機械制造業中，數控加工技術所占的比重越來越大，現在所需產品質量和成本都在提高，所以要求數控制造技術具有很高的柔性。為此，培養既懂理論又會操作的技能型數控人才，已經成為機械制造業的首要任務。數控人才最主要的是對數控技術知識的靈活掌握，如何讓學生全方位的掌握本門技術，這就需要一種讓學生容易接受知識的教學模式。

1 數控實踐教學的思想

高職數控技術專業實踐教學的主要目的是讓學生們把在學校中學到的理論知識和操作技能有效的應用到實際生產過程中[1]。通過理論教學和實際操作，既能培養學生專業知識的綜合能力，又讓他們掌握一定的生產加工經驗。讓學生和機械加工行業“零距離”接觸，充分調動學生的積極性，給他們創造良好的實踐教學平臺，希望他們能在要求的時間內掌握相關的理論知識和操作技能，以適應今后的社會要求和工作環境[2]。

2 數控實踐教學的方法

在實踐教學中，除了要求讓學生能夠動手編程加工以外，還必須使其具備在將來工作中解決一些常見問題的能力。因此，這就要求我們從應用角度指導實踐教學，采用有針對性的數控實踐指導教學方法，以下是筆者根據數控技術專業的特點，結合數控行業的現狀對實踐教學方法的一點探討。

2.1 “實際”零件加工實踐方法

在以往的實踐教學過程中，學生所加工的零件都是由指導教師設計的簡單零部件，其加工工藝、材質和編程與實際生產不相符合。工廠生產加工的零件都是配套使用的，如果孤立的加工練習，學生的實際加工能力必然不會提高[3]。

通過加工練習孤立、簡單的零部件，學生們只是獲得了一些淺層的認識，無法將所學原理與實際生產聯系起來。不知道此類零件在實際加工中有哪些注意要點，這個零件和誰相連接，加工尺寸誤差是多少，等等。

首先解決學生們常見的理論和實踐無法聯系的問題。因此，在教學中向學生們講解了一些實際生產中會用到的知識，如：一些常見零件的開口尺寸、壁厚、弧度、徑長、絲長等，更進一步的是：這些相關尺寸在加工中的做法及要點，以及每個零件的關聯零部件的加工與制作。讓學生通過查找設計手冊等資料來了解這些零件尺寸的簡單、定性力學來由。歸納總結這些零部件的相關物理量以及由于其用途，并引導學生通過其物理量來歸納其用途的力學及機械動力學含義。這是使學生通過實際零件來深化所學原理及理論，并進一步從不同角度、不同用途、不同設計原理、不同加工手段等來反芻所學知識。這一步完成后，教學重點就是實踐現場的教學。

由于我們機械學院設于工業園區當中，周圍都是機加工企業，而且在實踐車間中可以看到某液壓企業生產的零件，經過與廠家的協商，在實踐教學中對其非核心的零件讓學生進行生產訓練，這樣學生在實踐過程中就能夠真切的感受到生產“實際”零件的過程，不但可以調動學生的積極性，還可以調動他們的主觀能動性，讓他們在思考和指導教師的指引下完成零件的加工。零件加工完畢后由指導教師按照廠家圖紙中的檢驗要求進行檢驗，對于加工不合格的零件要在實踐教室中給所有學生分析不合格的原因。

分析過程如下：首先，讓此不合格零件的加工者說出全部的加工過程；其次，指導教師指出過程中失誤的地方，指出沒有達到檢驗要求的原因；第三，指導教師對這類原因進行總結，并給學生們教授如何在實際的生產過程中克服此類情況的發生；最后，留出時間讓學生互相交流生產過程的心得，并且由學習委員把心得整理出來，在學生的每一份實習報告中必須有加工心得的內容。

在以上的實踐過程中，加工“實際”零件分為3 個階段：簡單零件；中等難度零件、復雜難度零件，零件的難易程度由指導教師根據圖紙中的實際要求而定。學生在這樣的實習過程中經歷著不同層次的挑戰，體會著不同零件的加工，學生的實習由被動變成主動，加工零件的能力由難易程度的不同不斷提高，達到了實踐的目的。下面舉一個我院與液壓企業合作葉片泵轉子的編程實例，如圖1所示。

程序如下：

T0101

G98G54G0X16Z100

S1000M3

Z3

G71U1R1

圖1 葉片泵轉子尺寸圖

其中程序中下劃線部分為學生通過編程課學習到的編程方法，當加工“實際”零件時遇到要求公差時，為了滿足公差，下劃線部分應該改為X25.025Z-2 和X18.01Z-23.5。通過以上編程學習給學生積累了加工“實際”零件的經驗和處理公差的方法。

2.2“教室”與車間相結合的實踐方法

首先，把“教室”搬入車間，代課教師在車間給學生講解數控編程知識。

其次，學生學習完編程知識，由實踐指導教師給學生加工零件的圖紙，開始加工。具體方法如下：1）學生拿到加工圖紙以后，先分組進行討論，討論出加工方法后，進行零件加工；2）加工完畢后，實踐指導教師進行檢驗，對不合格的零件由實踐指導教師和代課教師分別指出加工問題和編程問題；3）學生對零件進行重新加工，再由實踐指導教師進行再次檢驗，直到加工合格為止，在這個重復的加工過程中，不但學生能夠充分體會到加工的細節和編程的方法，而且實踐指導教師和代課教師能夠進行很好的交流，相互學習，共同進步，拉近了實踐和理論的距離。

然后，實習結束后要求學生詳細寫出加工零件的整個過程和實習心得。

最后，在實習的最終階段，讓學生把自己的實習心得和其他學生進行交流，這樣可以讓學生從多個方面認識加工件的過程，拓展學生的思路。

下面舉一個編程實例：

在加工平底孔的時候，代課教師教給學生的加工方法為：先用中心鉆進行定位；然后用鉆頭鉆孔到深度；最后用平底鉆加工底面（其中用到的指令有G81、G83、G82）。

實踐教師不但會教給學生上一種方法，而且還會教給學生另外一種簡捷的方法，即直接用兩刃鍵槽銑刀進行螺旋銑削加工（其中用到的指令為G02 X___Y___ Z___ R___ F___，）這樣用一個指令即可完成平底孔的加工。

例：要求加工一個 20 的平底孔，深度為20，刀具有 3 中心鉆， 19.8 鉆頭， 20 平底鉆或 20 鍵槽銑刀。具體程序如下：

T1 M6；( 3中心鉆）

GOO G90 G54 X0 Y0；

G43 Z50 H1；

M03 S800；

G81 Z-3 R3 F80；

G80 G00 Z100 M05；

T2 M6；（ 19.8鉆頭）

G43 Z50 H2；

M03 S600；

G83 Z-20 R3 Q6 F50；

G80 G00 Z100 M05；

T3 M6；（ 20平底鉆）

G43 Z50 H3；

M03 S600；

G82 Z-20 R3 P4 F100；

G80 G00 Z200 M05；

G91 G28 Z0；

G28 Y0 X0；

M30；

下面是用@12銑刀進行加工的程序：

T4 M6；

GOO G90 G54 XO Y0；

G43 Z50 H4；

M03 S1000；

Z3；

G01 Z0 F100；

X4；

G02 I-4 Z-2 F50；

I-4 Z-4；

I-4 Z-6；

I-4 Z-8；

I-4 Z-10；

I-4 Z-12；

I-4 Z-14；

I-4 Z-16；

I-4 Z-18；

I-4 Z-20；

G02 I-4 F50；

G01 X0；

G00 Z200 M05；

G91 G28 Z0；

G28 XO YO；

M30；

或用調用子程序進行加工如下：

O0001

T4 M6；

GOO G90 G54 XO Y0；

G43 Z50 H4；

M03 S1000；

Z3；

G01 Z0 F100；

X4；

M98 P0002 L10；

G02 I-4 F50；

G01 X0；

G00 Z200 M05；

G91 G28 Z0；

G28 XO YO；

M30；

O0002；

G91 G02 I-4 Z-2 F50；

M99；

通過以上3段程序，不但可以讓學生靈活編程，還可以讓代課教師所教編程更貼近實際加工中用到的程序，真正把實踐和理論的距離拉近了。

3 實習過程中還有待解決的問題

在實踐過程中，通過以上實踐教學方法提高了學生的積極性，學生能夠很好的配合老師，積極完成對零件的加工。同樣，實踐指導教師和代課教師應該定期去企業了解機械行業的發展方向[4]，和新的加工技術，不斷充電，提高自身的知識水平，才能更好的為學生實習服務，讓學生真正掌握加工技能，迅速適應今后的工作環境。

[1] 顧京.數控技術專業人才培養模式改革的研究與實踐[J].機械職業教育，2008(11)：3.

[2] 董愛華,張健,曾志輝.檢測技術課程“教、學、做”一體化教學模式的探討[J].中國電力教育，2011(8)：112.

[3] 張曉東,徐盛學,李龍根.數控技術專業“2+1”教學改革模式的實踐與探索[J].廣東白云學院學報，2007(1):90.

[4] 朱學超.高職院校數控實訓教學的實踐與探索[J].實驗室研究與探索，2008(3):157.