高职高专数控技术专业实践教学模式的探讨

花 峰

（山西职业技术学院，山西 太原 030006）

0 引 言

在机械制造业中，数控加工技术所占的比重越来越大，现在所需产品质量和成本都在提高，所以要求数控制造技术具有很高的柔性。为此，培养既懂理论又会操作的技能型数控人才，已经成为机械制造业的首要任务。数控人才最主要的是对数控技术知识的灵活掌握，如何让学生全方位的掌握本门技术，这就需要一种让学生容易接受知识的教学模式。

1 数控实践教学的思想

高职数控技术专业实践教学的主要目的是让学生们把在学校中学到的理论知识和操作技能有效的应用到实际生产过程中[1]。通过理论教学和实际操作，既能培养学生专业知识的综合能力，又让他们掌握一定的生产加工经验。让学生和机械加工行业“零距离”接触，充分调动学生的积极性，给他们创造良好的实践教学平台，希望他们能在要求的时间内掌握相关的理论知识和操作技能，以适应今后的社会要求和工作环境[2]。

2 数控实践教学的方法

在实践教学中，除了要求让学生能够动手编程加工以外，还必须使其具备在将来工作中解决一些常见问题的能力。因此，这就要求我们从应用角度指导实践教学，采用有针对性的数控实践指导教学方法，以下是笔者根据数控技术专业的特点，结合数控行业的现状对实践教学方法的一点探讨。

2.1 “实际”零件加工实践方法

在以往的实践教学过程中，学生所加工的零件都是由指导教师设计的简单零部件，其加工工艺、材质和编程与实际生产不相符合。工厂生产加工的零件都是配套使用的，如果孤立的加工练习，学生的实际加工能力必然不会提高[3]。

通过加工练习孤立、简单的零部件，学生们只是获得了一些浅层的认识，无法将所学原理与实际生产联系起来。不知道此类零件在实际加工中有哪些注意要点，这个零件和谁相连接，加工尺寸误差是多少，等等。

首先解决学生们常见的理论和实践无法联系的问题。因此，在教学中向学生们讲解了一些实际生产中会用到的知识，如：一些常见零件的开口尺寸、壁厚、弧度、径长、丝长等，更进一步的是：这些相关尺寸在加工中的做法及要点，以及每个零件的关联零部件的加工与制作。让学生通过查找设计手册等资料来了解这些零件尺寸的简单、定性力学来由。归纳总结这些零部件的相关物理量以及由于其用途，并引导学生通过其物理量来归纳其用途的力学及机械动力学含义。这是使学生通过实际零件来深化所学原理及理论，并进一步从不同角度、不同用途、不同设计原理、不同加工手段等来反刍所学知识。这一步完成后，教学重点就是实践现场的教学。

由于我们机械学院设于工业园区当中，周围都是机加工企业，而且在实践车间中可以看到某液压企业生产的零件，经过与厂家的协商，在实践教学中对其非核心的零件让学生进行生产训练，这样学生在实践过程中就能够真切的感受到生产“实际”零件的过程，不但可以调动学生的积极性，还可以调动他们的主观能动性，让他们在思考和指导教师的指引下完成零件的加工。零件加工完毕后由指导教师按照厂家图纸中的检验要求进行检验，对于加工不合格的零件要在实践教室中给所有学生分析不合格的原因。

分析过程如下：首先，让此不合格零件的加工者说出全部的加工过程；其次，指导教师指出过程中失误的地方，指出没有达到检验要求的原因；第三，指导教师对这类原因进行总结，并给学生们教授如何在实际的生产过程中克服此类情况的发生；最后，留出时间让学生互相交流生产过程的心得，并且由学习委员把心得整理出来，在学生的每一份实习报告中必须有加工心得的内容。

在以上的实践过程中，加工“实际”零件分为3 个阶段：简单零件；中等难度零件、复杂难度零件，零件的难易程度由指导教师根据图纸中的实际要求而定。学生在这样的实习过程中经历着不同层次的挑战，体会着不同零件的加工，学生的实习由被动变成主动，加工零件的能力由难易程度的不同不断提高，达到了实践的目的。下面举一个我院与液压企业合作叶片泵转子的编程实例，如图1所示。

程序如下：

T0101

G98G54G0X16Z100

S1000M3

Z3

G71U1R1

图1 叶片泵转子尺寸图

其中程序中下划线部分为学生通过编程课学习到的编程方法，当加工“实际”零件时遇到要求公差时，为了满足公差，下划线部分应该改为X25.025Z-2 和X18.01Z-23.5。通过以上编程学习给学生积累了加工“实际”零件的经验和处理公差的方法。

2.2“教室”与车间相结合的实践方法

首先，把“教室”搬入车间，代课教师在车间给学生讲解数控编程知识。

其次，学生学习完编程知识，由实践指导教师给学生加工零件的图纸，开始加工。具体方法如下：1）学生拿到加工图纸以后，先分组进行讨论，讨论出加工方法后，进行零件加工；2）加工完毕后，实践指导教师进行检验，对不合格的零件由实践指导教师和代课教师分别指出加工问题和编程问题；3）学生对零件进行重新加工，再由实践指导教师进行再次检验，直到加工合格为止，在这个重复的加工过程中，不但学生能够充分体会到加工的细节和编程的方法，而且实践指导教师和代课教师能够进行很好的交流，相互学习，共同进步，拉近了实践和理论的距离。

然后，实习结束后要求学生详细写出加工零件的整个过程和实习心得。

最后，在实习的最终阶段，让学生把自己的实习心得和其他学生进行交流，这样可以让学生从多个方面认识加工件的过程，拓展学生的思路。

下面举一个编程实例：

在加工平底孔的时候，代课教师教给学生的加工方法为：先用中心钻进行定位；然后用钻头钻孔到深度；最后用平底钻加工底面（其中用到的指令有G81、G83、G82）。

实践教师不但会教给学生上一种方法，而且还会教给学生另外一种简捷的方法，即直接用两刃键槽铣刀进行螺旋铣削加工（其中用到的指令为G02 X___Y___ Z___ R___ F___，）这样用一个指令即可完成平底孔的加工。

例：要求加工一个 20 的平底孔，深度为20，刀具有 3 中心钻， 19.8 钻头， 20 平底钻或 20 键槽铣刀。具体程序如下：

T1 M6；( 3中心钻）

GOO G90 G54 X0 Y0；

G43 Z50 H1；

M03 S800；

G81 Z-3 R3 F80；

G80 G00 Z100 M05；

T2 M6；（ 19.8钻头）

G43 Z50 H2；

M03 S600；

G83 Z-20 R3 Q6 F50；

G80 G00 Z100 M05；

T3 M6；（ 20平底钻）

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铣刀进行加工的程序：

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；

或用调用子程序进行加工如下：

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；

通过以上3段程序，不但可以让学生灵活编程，还可以让代课教师所教编程更贴近实际加工中用到的程序，真正把实践和理论的距离拉近了。

3 实习过程中还有待解决的问题

在实践过程中，通过以上实践教学方法提高了学生的积极性，学生能够很好的配合老师，积极完成对零件的加工。同样，实践指导教师和代课教师应该定期去企业了解机械行业的发展方向[4]，和新的加工技术，不断充电，提高自身的知识水平，才能更好的为学生实习服务，让学生真正掌握加工技能，迅速适应今后的工作环境。

[1] 顾京.数控技术专业人才培养模式改革的研究与实践[J].机械职业教育，2008(11)：3.

[2] 董爱华,张健,曾志辉.检测技术课程“教、学、做”一体化教学模式的探讨[J].中国电力教育，2011(8)：112.

[3] 张晓东,徐盛学,李龙根.数控技术专业“2+1”教学改革模式的实践与探索[J].广东白云学院学报，2007(1):90.

[4] 朱学超.高职院校数控实训教学的实践与探索[J].实验室研究与探索，2008(3):157.