談?wù)劜牧铣杀九c實(shí)習(xí)效率在高職數(shù)控加工實(shí)習(xí)中的意義

鄭浩

【摘要】本文以高職院校機(jī)械類專業(yè)的數(shù)控加工實(shí)習(xí)為例，詳細(xì)分析、對比了使用兩種常見毛坯的材料成本與實(shí)習(xí)效率的關(guān)系。由于學(xué)校與企業(yè)的盈利方式不同，學(xué)校普遍不重視材料成本與實(shí)習(xí)效率，作者正是基于該觀點(diǎn)，深入的對常用材料成本進(jìn)行了分析，并結(jié)合學(xué)校當(dāng)前常見的實(shí)習(xí)環(huán)境得出了學(xué)校需要控制成本和提高實(shí)習(xí)效率的可行性。

【關(guān)鍵詞】實(shí)習(xí)；成本；效率

在高職學(xué)院中，制造類學(xué)生的加工實(shí)習(xí)是學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的關(guān)鍵一環(huán)，其時(shí)間在總學(xué)時(shí)中所占的比例越來越大，有的院校當(dāng)中實(shí)習(xí)的時(shí)間甚至達(dá)到50%以上。但是很多院校中僅僅重視實(shí)習(xí)中的教學(xué)質(zhì)量，而忽略了實(shí)習(xí)的效率和成本控制，這不能不說是一種舍本逐末的方法。加上國家要求高職院校加工工廠要與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展接軌的趨勢下，越來越多的企業(yè)將通過“校企合作”模式進(jìn)入到高職院校辦學(xué)當(dāng)中。很多院校的加工設(shè)備原本都捉襟見肘，這樣一來何談滿足服務(wù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和“校企合作”的要求呢？因此在這里我以數(shù)控車削加工實(shí)習(xí)為例，將實(shí)習(xí)中的成本與效率的作用進(jìn)行探討。

一、分析常見毛坯材料成本

1、計(jì)算毛坯成本

在數(shù)控加工實(shí)習(xí)中可以選擇的材料不多，集中在使用鋼件和鋁材上。以使用Φ50MM、長度100MM的毛坯棒料來計(jì)算其價(jià)格成本。鐵的質(zhì)量為1.541KG，鋁的質(zhì)量為0.530KG；鋼材價(jià)格約為3300元/噸（3.3元/KG），鋁材的價(jià)格約為13115元/噸（13.12元/KG）；最終算出Φ50MM、長度100MM的毛坯棒料，鋼材價(jià)格5.09元、鋁材價(jià)格6.95元，鋁材價(jià)格比鋼材高出1.86元。

2、分析機(jī)械加工制造過程的成本

直觀的看，鋼材確實(shí)比鋁材要便宜，但是機(jī)械加工是一項(xiàng)綜合而復(fù)雜的過程，只靠毛坯來看并不能代表制造過程的全部成本。我這里具體的分析一下，在加工過程中被院校忽略掉的成本有加工工時(shí)、刀具損耗、機(jī)床損耗和電費(fèi)。如果選用鋁材進(jìn)行加工，整個(gè)制造過程成本會(huì)怎樣變化呢？

二、使用硬質(zhì)合金刀具加工鋼材和鋁材的工藝性分析

1、加工結(jié)構(gòu)鋼線速度為90-150m/min；加工鋁合金線速度為360-600m/min。從切削線速度分析，加工鋁材的時(shí)間不到加工鋼材時(shí)間的一半。

2、從院校實(shí)習(xí)常用的粗加工Ap分析，加工鋁材為3mm—5mm（由于實(shí)習(xí)加工中毛坯棒料直徑有限一般達(dá)不到此值），鋼材為2—3mm鋼材。加工鋁材的效率比鋼材高很多。

3、結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度和硬度均比鋁合金高，因此在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)對刀具的磨損會(huì)更嚴(yán)重，刀具的壽命更短。除此之外，對于初學(xué)者的學(xué)生來說，防止刀具受損也是一個(gè)必須面對的問題。

由于常用數(shù)控刀具材質(zhì)為硬質(zhì)合金鋼刀具，其力學(xué)性能硬而脆，如果學(xué)生操作稍有失誤，就會(huì)將刀具碰傷甚至報(bào)廢，不僅造成了加工成本浪費(fèi)，還大大影響了實(shí)習(xí)加工進(jìn)度；如果使用塑性良好的鋁件進(jìn)行加工，只要學(xué)生操作時(shí)不發(fā)生嚴(yán)重錯(cuò)誤，那么刀具的損壞率和磨損率將大大下降，直接為初學(xué)者提供了容錯(cuò)率，間接的降低了加工成本，提高了學(xué)生實(shí)習(xí)加工效率。

由以上三點(diǎn)可以得出結(jié)論：使用鋁合金相對鋼材進(jìn)行加工。可以大大減少工時(shí)使加工效率的提高，令刀具、機(jī)床損耗和電費(fèi)減少從而大大節(jié)約了成本。

三、院校如何好好利用實(shí)習(xí)加工效率

熟悉機(jī)械加工的技術(shù)人員都知道在制造類企業(yè)中加工成本和效率的重要性，但是在高職院校中我們應(yīng)該如何理解成本和效率對學(xué)生實(shí)習(xí)效果的影響和作用呢？

（1）在學(xué)生人數(shù)相同的情況下：加工效率越高，學(xué)生單個(gè)零件的加工時(shí)間越少，就可以在有限的時(shí)間內(nèi)加工更多的工件，達(dá)到提高自身操作水平的效果。

（2）在學(xué)生人數(shù)相同且加工任務(wù)也相同的情況下：加工效率越高，可以減少數(shù)控機(jī)床的使用數(shù)量。特別對一些機(jī)械類專業(yè)學(xué)生數(shù)量不多，招生不穩(wěn)定的學(xué)校或者實(shí)習(xí)工廠設(shè)備有限的院校，選用鋁材加工，有著很重要的積極意義。

現(xiàn)我學(xué)院機(jī)械加工工廠現(xiàn)有可用數(shù)控車床9臺(tái)。校企合作企業(yè)由于生產(chǎn)加工任務(wù)，使用數(shù)控車床3臺(tái)，剩余6臺(tái)由學(xué)生實(shí)習(xí)使用。如過使用鋁合金毛坯加工，無疑完好的解決了學(xué)生由于設(shè)備不足導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)需求受到限制的問題。

四、使用鋁件的不足：

雖然上述內(nèi)容主要討論了使用鋁件的優(yōu)點(diǎn)，但是我們也要看到，在實(shí)際生產(chǎn)加工中，加工鋼件的比重要大的多，如果讓學(xué)生在實(shí)習(xí)中一味的使用容易加工的鋁材，那么當(dāng)學(xué)生面臨加工鋼件時(shí)，最嚴(yán)重的問題是不能合理使用針對鋼件的加工工藝參數(shù)制定，無法舉一反三的加工出合格的鋼件零件。因此，在數(shù)控加工實(shí)習(xí)時(shí)在選用鋁件毛坯加工時(shí)，我認(rèn)為兩個(gè)方法值得嘗試。

（1）學(xué)生使用鋁合金棒料加工后，馬上再使用鋼件加工同樣的工件。這樣學(xué)生只需要通過在數(shù)控程序中簡單修改相應(yīng)的工藝參數(shù)（如S、F、Ap）即可。通過對鋁件和鋼件加工工藝參數(shù)和直觀加工過程的比較，可以在較短時(shí)間內(nèi)熟悉加工鋁件和鋼件的區(qū)別。這種方法適合加工實(shí)習(xí)時(shí)間充裕的實(shí)習(xí)情況。

（2）學(xué)生使用鋁合金棒料完成所有練習(xí)的工件加工后，最后使用鋼件加工一個(gè)較簡單的工件。這種方法可以使學(xué)生在較短的時(shí)間提高數(shù)控編程知識(shí)和機(jī)床操作技能。最后使用鋼材加工讓學(xué)生學(xué)習(xí)加工鋼材的工藝參數(shù)和直觀感受鋼材與鋁合金加工過程的區(qū)別。此類方法適合學(xué)生加工實(shí)習(xí)時(shí)間緊迫的情況。

作者通過對成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院航空制造系學(xué)生的數(shù)控車削加工實(shí)習(xí)的學(xué)習(xí)考察，結(jié)合自己院校的實(shí)際情況，提出本文的論點(diǎn)，歡迎同行相互探討。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭旭.數(shù)控加工工藝制訂與實(shí)施[M].西南交通大學(xué)出版社，2013.