试对数控技术专业数控编程与零件加工实训课程教改的探究

焦　军

(天津现代职业技术学院，天津　300350)



试对数控技术专业数控编程与零件加工实训课程教改的探究

焦军

(天津现代职业技术学院，天津300350)

世界各国为了加快本国工业的发展，都纷纷的采取有效的措施，积极的研发数控技术和产业发展。因此，对于我国数控专业的编程与实训课程改革，提出了理实一体化教学改革的思路，并对课程的正确定位、一体化教材编写、教学内容体系重整、教师教学能力提升、教学方法和手段改革、奖励机制制度、职业技能考核要求的融入、考核方法创新等具体实施方案进行了探讨。

数控技术；改革；编程；零件加工

数控技术专业是以电子信息技术为基础，把传统的机械制造技术、计算机技术与现代控制技术、传感技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、机电技术结合成一体的计算机数控技术。随着社会的发展，数控专业将是社会制造工业，提高工业现代化，强化国家重型工业必不可少的技术专业，同时也为学生增加就业砝码，提高专业水平，让学生成为有知识，有能力的数控专业人才。因此，数控技术教学改革势在必行。

一.数控教学改革的迫切性和基本思路

(一)数控教学改革的迫切性

近年来数控技术专业发展迅猛，职业院校开设此专业的也越来越多，甚至成为一些职业院校的骨干专业。因此，在传统教学模式下已经不能满足教学需求，主要表现在以下几个方面：a.学院数控设备配置不均匀，造成了学生只会理论，加工能力差，甚至不具备独立操作能力。b.现在数控专业的教材繁多，但大多很难和自己学院的数控设备配套，真正能够用于本学院的教材甚少，特别书中所介绍的数控设备和学院的数控设备不配套，造成理论课程和实践课程不符合，使得教学效果很不理想。c.由于数控专业的就业状况一直火爆；招生数量逐年增加，因此导致数控师资力量缺乏，特别是同时具备专业理论和丰富专业实践经验的双师型教师严重缺乏。这样学生对知识理论和实践不能顺利接轨，造成教学质量差，没有达到高效课堂的标准。因此只有对以上几方面进行深入彻底的改革，才有利于学生专业技术的提升，同时也为学校知名度和学生就业增加砝码。

(二)数控教学改革的基本思路

新兴产业的出现就要求生产能力的调高，从而把这个艰巨的任务嫁接到了学校，社会人才的培养要由学校来完成，市场经济瞬息万变，出现的问题各不相同，这就不要求学生由独立分析问题和解决问题的能力，才能体现出改革的成果，从而才能达到预期目标。根据学校的现状和不足，我们应该做到从肯本问题解决，对症下药。很多学院都开展了职业教育方面的课程，为了能够更好的适应社会的发展。针对职业教育的培训是按照社会的发展需求，培养学生的实际操作能力、专业知识的融会贯通的能力和综合素质的能力。职业教育培训的主要对象是学生，让这些学生真正的了解社会，使他们能够将所学的知识应用到实际工作中，建立自己的职业蓝图。最近几年，结合学生自身的情况和社会工作的需求，通过对职业教育培训课程不断的完善，将理论和实际完美的结合，在教学方法和成果上已经取得了很大的进步。同时把企业引进学校，使企业生产与教学零距离，学生可以直接在引进的企业里进行生产式实习。

二、从新编写校本教材

(一)教材要充分体现针对性

根据我们学报本专业的实际发展情况，结合学校数控专业的自身实力和本专业的设备情况，将理论教学和实际操作课程进行有机的结合，学校按照国家的发展大纲，学校设置相关专业，数控专业，制图专业，计算机专业的老师联合编写一本适合本校的教材。教材中专业的理论知识和本校现有各类设备进行编写，以及本校的研究心得，本门课程也在其列，除了介绍了和本校数控机床相对应的知识和操作方法以外，还介绍了国内外最先进的数控机床和高速切削技术。

(二)教材要充分具备理实一体化功能

编写数控机床和仿真一体化教材，是为了学生在学习数控机床从理论到实践过度阶段，将理论知识和实际操作有机的结合，将帮助学生喜爱这门学科，对这个专业产生强烈的兴趣。目前，我校针对这个问题，使用教学和操作结合的方式，将理论知识和实际操作相结合，在教室将理论知识进行传授，然后，进入理论实操课程，在课程当中，让学生真正理解和消化所学的知识，让学生从感知上去理解这方面的知识，从实际操作中理解专业知识，有效的提高学生的乐趣，调动学生的积极性，认知所学的专业知识，帮助学生建立正确的思维模式。让学生在数控仿真机床进行对与教学的数控设备先用仿真软件对机床各个按键的认知和操作、建立对刀点模拟、熟悉编程，能够独立完成一段程序，并能运行，这样既能让学生真正的学习专业知识，让学生自己在仿真中找出问题和不足。

三、大胆提出改进教学体制方案

(一)自觉培养双师型教师

采用一体化教学，必须有专业的教学团队，对教师也提出了更高的要求，即双师型老师，在教学理论上面是讲课滔滔不绝，在车间操作车床也是游刃有余。双师型专业老师可以去熟悉每位同学的专业认知程度，给每位同学做出针对性的教学方法，从而达到高效课堂标准。因此，我校分别安排了理论老师和操作老师，他们彼此之间相互合作，经常开展一些活动，这些活动包括理论老师和实操老师熟悉工厂、生产技能、数控设备的使用，如何获得相关专业的等级资格；操作老师和理论老师精诚合作，促进彼此学习专业水平，同时，学校每年安排一些老师去本专业发展好的学校学习新的理论知识，实习老师每年参加技能大赛，并指导在本专业突出的学生参加大赛，这样不仅让老师互相学习，也让学生更早的进入实践，锻炼自己的技能，另一方面学生学习，参加数控技术专业的大赛，并能取得大赛成绩优先者可以留校任教，这样不仅提高师资队伍的专业技术能力提升，同时也壮大了师资队伍。

(二)充分利用现代化信息手段进行教学

利用现代化技术主要体现在以下几点：第一，利用学校现有的资源，发挥多媒体教学的优势，比如：投影设备、计算机课堂；第二，学校可以根据自身学校的特点，制定一些特色课程，学生们可以自愿报名参加，充分的调学生学习的积极性；第三，让学生熟悉本专业软件，如，CAXA机械版、数控仿真、CAD/CAM等软件的应用、让学生学会应用专业需要的软件让学生增加就业的砝码。

(三)坚持工学结合、校企结合的人才培养模式

实训车间必须严格按照生产车间制度去要求，理实一体的教学课程中始终贯彻以项目为导向；以任务做驱动的教学理念。严加注意实训车间的安全问题，严格学生管理。所以在学生进入实训车间学习过程中，必须让学生牢记并执行实训车间内的规章制度。实训车间内的所有一切都要和实际生产中所使用的绝对相一致，例如：识图、测量工件用的游标卡尺、外径千分尺、深度尺；机床及夹具、刃具和工装。开始先由实训教师对学生讲授、演示和巡回指导，熟悉机床加工顺序，加工指令，直至能够上机操作。之后再组织到企业跟班实习，定向培养。

四、职业制度下的数控专业人才培养

(一)理论为辅，实践为主

学院所培养的专业技能人才不仅专业理论强，实际操作也要符合企业标准，具体办法是新生入学第一学年，全面进行文化课教学即：数学、外语、计算机等，专业课有机械制造技术与零件加工、机械制图、互换与测量等。并且学会操作CA6140普通车床，进行车削训练，任务内容为车外圆、倒角、车削孔、切槽、车螺纹、采用一夹一定车削工艺法，并且让学生成立小组教学，让学生独立操作车削阶台轴，并互相自测成绩，最后有实训老师和班级干部一同为学生测量工件，评价成绩，这样做的目的是，不仅让学生知道自己的实际水平，自觉的去弥补操作技能的不足，同时也培养了学生的团队意识。

第二学年让学生继续实训并增加难度，主要让学生学习数控机床编程认知，课程有《数控车削工艺》、《数控仿真》、校本自编教材，这样做的目的就是能让学生的学习效率得以提高。在学习数控机床之前，学生已经学习过普通车床、熟悉零件的加工工艺，这样再学习数控机床就会变得简单了许多。在学习数控机床操作阶段，首先要让学生能够独立地去编写程序，然后在仿真设备上输入自己的程序，经过反复练习才能进入到实际的零件加工阶段。在实际零件加工阶段，要让学生独立操作机床，实训教师在一旁辅导传授。在此期间学生应独立识图，选取合适的毛坯料进行加工、装夹工件和刀具、手动输入编程、在数控机床进行模拟加工、进行毛坯车削对刀、然后进行加工。这样不仅有利于学生操作能力的提高，而且还让学生在此期间锻炼了识图能力、编程；切削刀具的运用方法和测量技能。

例如我们特意利用在生产加工中经常遇到的细长轴工件来引导学生，让他们能够充分地分析和判断出细长轴工件的加工特点；掌握防止细长轴工件加工变形的方法；精准做出数控加工细长轴工件的各项参数选择等：

首先让学生知道车削细长轴工件时，由于工件的刚性差，可能产生以下现象：

1.因工件细长，当采用一般的三爪卡盘夹紧和尾座顶尖顶住工件时，在径向切削力力的作用下，容易产生弯曲而会略微变成枣胡形。从而影响工件的尺寸精度和形状精度。

2.因工件细长且线膨胀系数较大，切削热会引起工件的长度变形，从而使工件尺寸难以控制。如在一次安装中连续完成半精车和精车，由切削热引起工件的热变形，会对其尺寸精度产生极大影响。

3.在切削力(特别是径向切削力)的作用下，容易产生振动，严重影响工件表面粗糙度。

其次让学生掌握减少和防止细长轴工件加工变形的方法：

4.工件分粗、精车阶段，粗车时，由于切削余量较大、夹紧力也较大，因此所产生的变形也相应大些；这就需要在精车时，及时调整，使夹紧力可稍小些，同时减小吃刀量而提高切削速度。这样即可消除粗车时因夹紧力和切削力过大而产生的变形。

5.增加支撑点，采用架设中心架和跟刀架。使支撑点增多，从而使工件在切削过程中不易产生弯曲变形。

6.充分加注切削液，降低切削温度，减少工件热变形。

最后让学生练会在数控车削细长轴工件时合理地对刀具各项几何参数的选择：

7.外圆粗车刀 Kr=90°，Kr1=15°γ0=15°α0=4°～6°，α01=6°～8°，，刀具材料为YW1硬质合金。

8.外圆精车刀 Kr=90°～93°，Kr1=30°，γ0=35°α0=14°～16°，α01=15°，刀具材料为YW1硬质合金。

9.精加工切削用量参数V=160mm/min，f=0.1mm/r，2αp=0.4～0.8mm。

(二)建立奖励机制

我们都知道现在每个企业都有自己的奖励机制，来提高员工的积极性。同样职业院校内也可以实行奖励机制，这个奖励措施不仅只针于教师，也包括学生。在本院每年都有技能理论大赛、技能操作大赛、并从中选拔尖子生参加市级、国家级大赛。对于在上述赛事中表现突出的班级、教师和学生均可获得一定奖励，并颁发获奖证书。尤其在技能大赛获奖的学生可以免考职业资格证，直接保送本科院校学习，对于热爱教育行业的，我们采取留校任教的方法来增加实训师资力量。

(三)以定岗实习为契机，加强校企联动

职业学院不仅只是能让学生拿到学历证书的学历教育场所。本院经常和企业实行校企合作联合办学战略，让学生在学习理论的同时，每年利用寒暑假期间安排学生到企业实践，让学院尽快融入企业生产中去，这样不仅让学生提前感受到企业的规章制度，提升专业技术；同时学生还能在学校引进企业里进行生产式实习；另一方面还可以缓解学院数控机床设备的不足，让学生为以后的职业生涯奠定基础。

五、结束语

在教学改革中围绕着以学生就业为根本，让学生加大实训课时量，并在学院举办各种赛事活动让学生真正学到技术。独立操作数控机床，让学生成为有知识、有技能，符合时代要求的职业技术领域的高级技能型人才。

[1]彭湘蓉.浅析《数控机床编程与操作》课程教学改革[J].职业,2011，(08).

[2]谢远辉,冉启芬,张丽新.浅谈职业院校的教学改革[J].职业,2012，(06).

[3]罗友兰.数控人才培养现状分析及改革思路[J].职教论坛,2013，(05).

[4]吴虹霞.数控课程教学方法探索[J].职业,2012，(02).

Research on Teaching Reform of NC Programming and Parts Processing Practical Training Course of NC Specialty

JIAO Jun

(TianjinModernVocationalandTechnologyCollege,Tianjin,300350)

inordertoexpeditetheindustrydevelopmentofitsowncountry,everycountryaroundtheworldhastakeneffectivemeasuresandactivelycarriesoutR&DinNCtechnologyandindustrydevelopment.Therefore,thispaperproposesanideaforintegratedteachingreformwithregardtothereformofprogrammingandpracticaltrainingcourseofNCspecialtyanditalsodiscussestheimplementationplansforcorrectpositioningofthecourse,compilingofintegratedtextbook,systemreformofteachingcontent,improvementofteacher’steachingability,reformofteachingwaysandmethods,incentivemechanismreform,integrationofthevocationalskillassessmentrequirementandinnovationofassessmentmethodsetc.

NC technology; reform; programming; parts processing

2016-05-13

焦军(1959-)，男，天津市人，天津现代职业技术学院机电工程学院讲师，高级技师。从事数控教学与研究工作。

G423.07

A

1673-582X(2016)10-0060-05