农村中职院校数控加工实训模式研究

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  摘要:随着中国制造业的快速发展,市场迫切需要大批熟练数控编程工及加工操作工,但农村中职学校在数控技术方面存在着教学内容与生产技术落后的现象,还有师资力量不强,设备不足的情况,迫于市场对数控人才的需求及中职数控专业毕业生就业需要,该文针对该校实现状作如下探讨和改进。
  关键词:数控加工;实训;模式;体系
  近年来,中国的制造业取得了举世瞩目的成就,机械制造行业作为制造业基础,龙头的地位日益凸显。随着中国经济的飞速发展,机械制造行业的作用必将进一步得到提升和强化,同时随着国家产业结构的调整,机械制造业的就业前景一片光明。
  我校模具数控专业学制三年,前两年在校学习理论知识,到实训车间接受实训。我校模具数控专业特开设了《钳工》 《车工加工工艺学 》 《模具数控加工技术》 《公差测量与技术》《机械制图》 《CAD》《UG》《Mastercam》等基础课程,使学生掌握编程理论及有关方面的知识,建立一个完整的知识体系。每周六进行全天的实训操作,掌握数控加工的实际操作技术,每个学期要进行三个月的实训,为第三年的顶岗实习做准备,这样才能源源不断的为企业输送“血液”,学生才能学以致用,更好的就业。为了熟练地掌握操作技能,巩固理论知识,本人将实训课的教学模式分为五个步骤,也做实训五步教学法。
  1 钳工实训课:基础性技能
  随着我国在世界制造业的中心地位的凸显,机械制造领域中技能型人才愈显紧缺,在“以服务为宗旨,以就业我导向”的职业教育办学思想的指导下,各职业学校更加重视对学生技能的培养和培训工作,钳工是机械制造中最古老的金属加工技术。19世纪以后,各种机床的发展和普及,虽然逐步使大部分钳工作业实现了机械化和自动化,但在机械制造过程中钳工仍是广泛应用的基本技术。
  钳工的主要任务是使用钳工工具,钻床等,按技木要求对工件进行加工、修整、装配等工作。钳工主要用在机械加工方法不适宜或难以解决的场合。其特点是灵活性强,工作范围广,技术性强,操作者的技能水平直接决定工件的加工质量。国民经济建设中,钳工工种 占有很重要的地位,发挥着独特的作用,如装配、调式、安装、维修、工具 制造等都离开钳。
  钳工基本内容划线、錾削、锯削、钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、攻螺纹、套螺纹、刮削、研磨、技术测量、简单的热处理、并能部件机械进行配调试等。
  钳工实训课的开设使学生正确使用和维护保养常用设备,了解钳工安全操作技术及所用设备安全操作规程和车間(实训室)安全文明生产管理规定。熟悉钳工的基本知识,了解钳工工艺范围,掌握钳工常用设备、工具的结构、用途及正确使用、维护保养方法。熟悉钳工常用量具的基本知识,掌握钳工常用量具使用和维护保养方法。掌握钳工常用刃具的使用和刃磨方法。掌握钳工的基本操作技能,按图样独立加工工件,达到中级钳工考核标准。培养勤学苦练精神,养成遵纪守规、安全操作、文明生产的职业习惯。并能使学生合理选择主轴转速切削用量、刀具的装夹方式等,能够根据零件的技术要求编制加工工艺。通过钳工 的实训使学生理解尺寸连接的概念,常用尺寸连接的基本方法,掌握尺寸定位、装夹的概念方法,和典型结构的装配工艺过程,并懂得机床的维修常识。
  2 普车实训课:苦练基本功
  普车加工是模具数控专业学生必须掌握的基本功,只有苦练好车工技术,才能为将来的数控车加工扫平困难。
  磨刀是车工基础当中的基础,只要刀具能够磨对磨好,加工就能很顺畅的进行,如果刀具磨不好,就会出现各种各样的问题,例如:外圆车削不光滑,车削不动铁,并出现很大的响声;切断刀磨不好,就会出现崩刀和车不了槽的现象等等。
  一个合格的车工必须学会磨刀,装刀,熟练操作机床,他们掌握工件的端面车削、内外外圆车削、槽车削、内外螺纹车削,以及更加复杂的细长轴车削、蜗杆蜗轮车削等,在此过程中学生会摸索出各种切削用量的最佳选择,并且制定出最好的机械加工工艺,为后面的数控加工打下坚实的基础。
  不过从各学校机械专业学生组成结构来看,具有年龄小、个头低、农村学生多,这就给普车实训课安全操作带来了一定难度。从心理上对车床操作具有畏惧感,经常表现出不敢大胆上车床操作的情绪,就是勉强上去,也是提心吊胆,生怕出现事故,因而造成心理的过度紧张或焦虑。当一旦发生小事故时,他们就惊慌失措,不是果断地压下安全按钮或采取停车等措施,而是手足无措大喊大叫,或者逃离操作平台,头脑迷蒙误操作,往往将一个小事故演变为一个大事故。这就要求实训指导老师要多了解熟悉每一个学生,因人施教,进行差别化指导,除了多对他们手把手地传授操作技能外,还要对他们进行心理上的训练与指导,克服生理和心理上的障碍,培养学生勇敢、果断、镇静和有必胜的意志品质。
  3 数控仿真课:模拟数控技术
  随着科学技术的飞速发展,机械制造技术正在发生着深刻的变革,传统的普通加工设备难以适应市场对产品质量、生产效率、多元化的要求,而以数控技术为核心的现在制造技术正在逐渐取代传统的机械制造技术。数控制造技术是集机械制造技术、计算机技术、微电子 技术、现代控制技术、网络信息技术、光机电一体化技术于一身的多学科高新制造技术。数 控技术水平的高低、数控机床的拥有量,已经成为衡量一个国家工业现代化水平的重要 标 志。
  数控技术课程是一门实践性很强的课程,离开实践,就谈不上素质,实践是知识转化并升华为素质的根本条件。要想达到理想的教学和实践效果,仅在课堂上实施全方位的教学是不够的,还应具备一个良好的实践教学环境。
  但是大部分农村中职学校设备不足,要想让每个学生都拥有一台机床跟着教师操作练习很困难,而数控加工仿真软件的出现解决了这一问题。
  它既能解决实训设备不足,学生实习时间少的问题,又能加强学生对数控系统操作及控制面板的熟悉度,还能提高学生的编程能力及对加工工艺安排的能力。   数控仿真是对数控加工零件的走刀路线的模拟,通过计算机仿真练习,可以验证程序 编写的准确程度,防止试加工时撞刀,及时对加工程序给予修正。仿真练习中使学生熟悉仿真机床的操作面板和录入面板,明确每个按键的功能,掌握建立工件坐标系,选择刀具集合度,设置刀偏、刀位的方法。正确灵活地选用切削指令,制定加工程序加工出符合要求 的零件。
  4 数控实训课:增强综合素质
  近年来,数控机床以其加工精度高、柔性好、适应中批量生产而日益受到重视,由于数 控机床是通过数控程序完成加工循环的,无需人工操作,调试方便,适应灵活多变的产品,使得中小批生产自动化成为可能。目前国内市场需要大批数控人才,急需大批能熟练掌握数控机床编程、操作、维护的一线工人,所以中职学校加强数控实训,以增强学生的综合素质为基础,以能力为本位,把培养学生的职业能力放在首要位置,加强实践性教学环节,使学 生成为企业生产一线迫切需要的高素质劳动者。基予数控仿真的练习,同学把仿真后的程 序输 数控机床上进行实操练习。由于仿真软件和数控车床按键功能,车削的方法,刀具的 选择等是基本相同的,所以学生短时间内可以熟练操作机床。数控机床练习时,除了严格按操作规执行外,遇到具体问题,能够正确解决,具体在数控车床和数控铣床操作时还要注意以下几点。
  (1)学会选择刀具及切削参数,工件的材质不同,所用的刀具几何角度不同。
  (2)数控加工之前,要根据工件的图形编制好程序。模擬加工,确认无误后把程序传送到数控机床上。
  (3)进行数控机床的对刀工作,这一项十分重要,直接关系到人身安全和工件的好坏。
  (4)精加工前使用MO0指令使机床暂停测量后,重新检查是否需要调整刀补,再继续精车,要保质保量地加工出合格的产品。
  (5)加工的过程中要遵循由易到难,由简单到复杂,由单项到综合的原则进行加工。加工之前对零件进行加工工艺分析,确定装夹方法、切削用量等,做到万无一失,从而训练学生的实践能力及严谨的科学学习态度。
  (6)认真填写好实验报告,组织学生以小组为单位对加工出来的零件互评、自评。不能放过任何一个细节,选出优秀的零件放到展柜里展览,以激发学生的上进心。中职学校 实训课注重培养学生的技能,掌握加工常用工件的工艺分析方法,编程方法和机床的实际操 作技能,这样才能使学生在这一行业中、在自己的岗位上,实现自己的价值。
  5 探究提高:优化实训效果“教学相长”,在教学过程中,师生共同学习,相互总结提高,通过多年的实践,笔者认为数控实训的重点要从以下几个方面人手
  (1)明确实训目的,安排数控实训的基本目的是通过该课程的学习,使学生熟练的掌握数控车床、数控铣床的基本手工编程方法,电火花、线切割数控机床操作方法,初步掌握数控机床精度检验和维护技能。
  (2)精心组织,认真做好实习教学。在零件车削的实际教学中,要根据实训的教学内容,机床的种类,合理的安排加工工艺和准确的编写加工程序,实践中优化实训效果,在 数控专业的实训课中,钳工—— 普车加工—— 数控仿真—— 数控加工,充分的利用了教 学资源,避免了事故的发生,提高了机床的利用率和使用寿命。
  (3)实训教学取得的成果实训是职业教育中最主要的教学环节,动手能力的高低直接影响学生的就业。在实训课程之后,绝大多数学基本掌握数控机床的基本操作,感到不仅实际动手能力得到了前所未有的提高,而且通过具体的实践进一步激发学生对专业知识的 兴趣,并且做到理论和实践相结合,为今后自身的就业及发展打下扎实的基础,现在学校一直进行“校企合作”,教学和生产相结合,教学效果会更好。
  (4)存在的问题和努力方向
  ①我校数控设备不足,影响学生的正常实训,远远不能满足教学需求。
  ②大部分年轻专业教师实际操作水平较低,需要多进行培训和下厂实践,这样可以提高教学能力。
  ③以后一定会努力提高自己的专业知识水平和实际操作能力,更好的胜任教学工作。
  参考文献:
  [l]王锦亚.数控加工技术【M1.北京邮电大学出版社,2006 .
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