基于高職數(shù)控專業(yè)多軸加工和高速切削課程的探究

摘 要：我國作為制造業(yè)大國，離不開對(duì)數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)。近年來，隨著國家對(duì)高職院校的重視，不少高職院校都在積極地進(jìn)行創(chuàng)新和改革。對(duì)于高職數(shù)控專業(yè)來說，傳統(tǒng)的數(shù)控技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展。多軸加工技術(shù)和高速切削技術(shù)作為新興的數(shù)控技術(shù)，其課程的開設(shè)必定會(huì)提高學(xué)生在未來社會(huì)中的競爭力。本文就結(jié)合多軸加工技術(shù)和高速切削技術(shù)的概念和特點(diǎn)，淺要分析在高職數(shù)控專業(yè)中，開設(shè)多軸加工和高速切削課程的具體措施。

關(guān)鍵詞：高職；數(shù)控專業(yè)；多軸加工和高速切削課程；探究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.241

隨著我國對(duì)外貿(mào)易的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到各種生產(chǎn)領(lǐng)域中。但是傳統(tǒng)的數(shù)控課程因?yàn)閷W(xué)校資金不足、課程不完善等因素，已經(jīng)不能滿足社會(huì)對(duì)數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)需求。傳統(tǒng)數(shù)控課程與市場新技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)。現(xiàn)在只有改變傳統(tǒng)的數(shù)控課程，將新技術(shù)納入新課程體系，才能使數(shù)控專業(yè)得到發(fā)展，數(shù)控專業(yè)的學(xué)生才能真正學(xué)到知識(shí)和技術(shù)。

1 多軸加工技術(shù)和高速切削技術(shù)的概念和特點(diǎn)

（1）多軸加工技術(shù)的概念和特點(diǎn)。多軸加工技術(shù)是指能夠?qū)?個(gè)以上的坐標(biāo)軸聯(lián)合動(dòng)作進(jìn)行控制，而且只需要進(jìn)行一次裝夾，就能將數(shù)控鏜、數(shù)控鉆等功能集于一身，從而使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期更短，產(chǎn)品的精確度更高。

第一，提高加工精度。多軸加工技術(shù)具有集成性。多軸加工技術(shù)由于各項(xiàng)數(shù)控功能能夠通過一次裝夾完成，所以比起傳統(tǒng)的各種數(shù)控功能分離，換一種功能就要重新組裝的模式。新的多軸加工技術(shù)能夠減少定位誤差，提高加工精度。

第二，工具的減少。多軸加工技術(shù)的設(shè)備主要有工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸和立式主軸頭回轉(zhuǎn)兩種設(shè)置方式，設(shè)備簡單，利于操作。相較于傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床需要大量不同的工裝夾具而言，多軸加工技術(shù)大大的減少了工裝夾具的數(shù)量。相應(yīng)地，對(duì)車間規(guī)模的大小也更加寬松，需要維護(hù)的設(shè)備數(shù)量也減少許多。

第三，生產(chǎn)鏈由長變短。傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床由于其功能的單一性，往往會(huì)造成產(chǎn)品加工的生產(chǎn)鏈冗長和緩慢。多軸加工技術(shù)將許多的數(shù)控功能組合在一起，簡化了生產(chǎn)步驟。而生產(chǎn)鏈的過程變短，還有利于生產(chǎn)管理，促進(jìn)生產(chǎn)成本和管理成本的降低。

第四，產(chǎn)品周期縮短。許多產(chǎn)品，尤其是汽車零件和飛機(jī)零件，在加工時(shí)對(duì)產(chǎn)品的精度要求非常高，多軸加工技術(shù)由于其集成性特點(diǎn)，能夠滿足這些復(fù)雜產(chǎn)品的要求，解決其精度問題，從而縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期。

（2）高速切削技術(shù)的概念和特點(diǎn)。高速切削技術(shù)是指利用材料超級(jí)硬制成的刀具，結(jié)合能夠自動(dòng)進(jìn)行高速切削的設(shè)備，對(duì)材料進(jìn)行高速有效的切削，當(dāng)然這個(gè)技術(shù)還有一個(gè)重要的前提保證，那就是不僅能夠保證加工質(zhì)量，還能保證加工精度。

第一，提高生產(chǎn)效率。高速切削機(jī)床的最關(guān)鍵的部件是高速主軸，機(jī)床的切削速度由主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)速度所決定。相較于傳統(tǒng)的切削機(jī)床，在相同單位時(shí)間內(nèi)，高速主軸對(duì)工作材料的切出率比傳統(tǒng)的切出率高出三到五倍。從而減少加工時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。

第二，減少變形量。由于高速切削技術(shù)的切削速度非常快，所以高速切削技術(shù)的切削熱基本不會(huì)影響到工件的冷卻。

第三，改善工件表面的粗糙情況。許多工件的表面都有著或高或低的粗糙度。高速切削技術(shù)的切削系統(tǒng)的工作頻率屬于低階頻率，在一定程度上可以使工件的表面質(zhì)量得到改善。

第四，加工精度的提高。同多軸加工技術(shù)一樣，高速切削技術(shù)設(shè)備的安裝也是一次裝夾就可以完成，避免了重復(fù)安裝的步驟，從而使工件的加工精度得到提高。

2 在高職數(shù)控專業(yè)中，開設(shè)多軸加工和高速切削課程的具體措施

（1）理論和實(shí)踐相結(jié)合。在許多高職院校數(shù)控專業(yè)，老師和學(xué)生沒有注重理論和實(shí)踐的學(xué)習(xí)，而是將大量的時(shí)間和精力花費(fèi)在技術(shù)的演示上，既沒有讓學(xué)生知道該技術(shù)的制造原理，也沒有給學(xué)生更多的機(jī)會(huì)去進(jìn)行實(shí)踐操作，從而使學(xué)生在畢業(yè)以后，對(duì)自身工作的認(rèn)識(shí)度和熟悉度完全不夠。多軸加工和高速切削課程的學(xué)習(xí)，首先需要老師在課堂上要讓學(xué)生理解這兩門技術(shù)的制造原理、關(guān)鍵的技術(shù)以及在哪些方面可以應(yīng)用到這兩門技術(shù)。然后帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，實(shí)際接觸到這兩門技術(shù)。

（2）反方向?qū)W習(xí)。多軸加工技術(shù)和高速切削技術(shù)對(duì)于學(xué)生來說是一門全新的課程，切忌學(xué)習(xí)的空洞性。讓學(xué)生們進(jìn)行反方向?qū)W習(xí)，以實(shí)例來佐證其理論。例如，學(xué)生在進(jìn)行理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)以后，老師再回過頭來，讓學(xué)生們總結(jié)出這兩門新技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)的零件有什么不同。或者讓學(xué)生們考慮如何設(shè)計(jì)走刀線路能夠更加符合其工件要求等。

（3）編程和技術(shù)的學(xué)習(xí)。在傳統(tǒng)的數(shù)控專業(yè)中，學(xué)生往往只學(xué)習(xí)技術(shù)的操作，而忽視對(duì)編程的學(xué)習(xí)。現(xiàn)在崗位對(duì)人才的要求越來越綜合化，只學(xué)習(xí)技術(shù)的操作是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，數(shù)控專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)多軸加工技術(shù)和高速切削技術(shù)的同時(shí)，還要加強(qiáng)專門的CAD/CAM編程的學(xué)習(xí)，從而增強(qiáng)自身的職業(yè)競爭力。

（4）多與企業(yè)合作。通常數(shù)控專業(yè)的學(xué)生要到大三的時(shí)候才能到企業(yè)實(shí)習(xí)，針對(duì)這一現(xiàn)象，學(xué)校可以改變這一模式，在每學(xué)年的時(shí)候都拿寒暑假的一段時(shí)間來讓學(xué)生去企業(yè)實(shí)習(xí)。企業(yè)與市場緊密聯(lián)系，有著最前沿的技術(shù)。通過實(shí)習(xí)，學(xué)生能夠切身感受到其技術(shù)在一線生產(chǎn)線上的應(yīng)用。因此，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)多軸加工技術(shù)和高速切削技術(shù)有利無害。

3 結(jié)束語

總而言之，多軸加工技術(shù)和高速切削技術(shù)作為具有戰(zhàn)略性的、實(shí)用性的前沿技術(shù)。在高職數(shù)控專業(yè)開設(shè)多軸加工和高速切削課程，有利于增強(qiáng)學(xué)校的實(shí)力，提高學(xué)生的技能，為學(xué)生以后的實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，多軸加工技術(shù)和高速切削技術(shù)還有許多的不足和缺陷，其課程的開設(shè)有利于老師和學(xué)生在實(shí)踐中進(jìn)行探究和改良。

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作者簡介：王煒罡（1969-），男，吉林長春人，機(jī)械制造學(xué)士，助教，高級(jí)技師，研究方向：數(shù)控加工工藝、CAD技術(shù)應(yīng)用。