花 峰

（山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006）

0 引 言

在機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控加工技術(shù)所占的比重越來越大，現(xiàn)在所需產(chǎn)品質(zhì)量和成本都在提高，所以要求數(shù)控制造技術(shù)具有很高的柔性。為此，培養(yǎng)既懂理論又會(huì)操作的技能型數(shù)控人才，已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)的首要任務(wù)。數(shù)控人才最主要的是對數(shù)控技術(shù)知識(shí)的靈活掌握，如何讓學(xué)生全方位的掌握本門技術(shù)，這就需要一種讓學(xué)生容易接受知識(shí)的教學(xué)模式。

1 數(shù)控實(shí)踐教學(xué)的思想

高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的主要目的是讓學(xué)生們把在學(xué)校中學(xué)到的理論知識(shí)和操作技能有效的應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)過程中[1]。通過理論教學(xué)和實(shí)際操作，既能培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的綜合能力，又讓他們掌握一定的生產(chǎn)加工經(jīng)驗(yàn)。讓學(xué)生和機(jī)械加工行業(yè)“零距離”接觸，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，給他們創(chuàng)造良好的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，希望他們能在要求的時(shí)間內(nèi)掌握相關(guān)的理論知識(shí)和操作技能，以適應(yīng)今后的社會(huì)要求和工作環(huán)境[2]。

2 數(shù)控實(shí)踐教學(xué)的方法

在實(shí)踐教學(xué)中，除了要求讓學(xué)生能夠動(dòng)手編程加工以外，還必須使其具備在將來工作中解決一些常見問題的能力。因此，這就要求我們從應(yīng)用角度指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)，采用有針對性的數(shù)控實(shí)踐指導(dǎo)教學(xué)方法，以下是筆者根據(jù)數(shù)控技術(shù)專業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合數(shù)控行業(yè)的現(xiàn)狀對實(shí)踐教學(xué)方法的一點(diǎn)探討。

2.1 “實(shí)際”零件加工實(shí)踐方法

在以往的實(shí)踐教學(xué)過程中，學(xué)生所加工的零件都是由指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)的簡單零部件，其加工工藝、材質(zhì)和編程與實(shí)際生產(chǎn)不相符合。工廠生產(chǎn)加工的零件都是配套使用的，如果孤立的加工練習(xí)，學(xué)生的實(shí)際加工能力必然不會(huì)提高[3]。

通過加工練習(xí)孤立、簡單的零部件，學(xué)生們只是獲得了一些淺層的認(rèn)識(shí)，無法將所學(xué)原理與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系起來。不知道此類零件在實(shí)際加工中有哪些注意要點(diǎn)，這個(gè)零件和誰相連接，加工尺寸誤差是多少，等等。

首先解決學(xué)生們常見的理論和實(shí)踐無法聯(lián)系的問題。因此，在教學(xué)中向?qū)W生們講解了一些實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)用到的知識(shí)，如：一些常見零件的開口尺寸、壁厚、弧度、徑長、絲長等，更進(jìn)一步的是：這些相關(guān)尺寸在加工中的做法及要點(diǎn)，以及每個(gè)零件的關(guān)聯(lián)零部件的加工與制作。讓學(xué)生通過查找設(shè)計(jì)手冊等資料來了解這些零件尺寸的簡單、定性力學(xué)來由。歸納總結(jié)這些零部件的相關(guān)物理量以及由于其用途，并引導(dǎo)學(xué)生通過其物理量來歸納其用途的力學(xué)及機(jī)械動(dòng)力學(xué)含義。這是使學(xué)生通過實(shí)際零件來深化所學(xué)原理及理論，并進(jìn)一步從不同角度、不同用途、不同設(shè)計(jì)原理、不同加工手段等來反芻所學(xué)知識(shí)。這一步完成后，教學(xué)重點(diǎn)就是實(shí)踐現(xiàn)場的教學(xué)。

由于我們機(jī)械學(xué)院設(shè)于工業(yè)園區(qū)當(dāng)中，周圍都是機(jī)加工企業(yè)，而且在實(shí)踐車間中可以看到某液壓企業(yè)生產(chǎn)的零件，經(jīng)過與廠家的協(xié)商，在實(shí)踐教學(xué)中對其非核心的零件讓學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)訓(xùn)練，這樣學(xué)生在實(shí)踐過程中就能夠真切的感受到生產(chǎn)“實(shí)際”零件的過程，不但可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，還可以調(diào)動(dòng)他們的主觀能動(dòng)性，讓他們在思考和指導(dǎo)教師的指引下完成零件的加工。零件加工完畢后由指導(dǎo)教師按照廠家圖紙中的檢驗(yàn)要求進(jìn)行檢驗(yàn)，對于加工不合格的零件要在實(shí)踐教室中給所有學(xué)生分析不合格的原因。

分析過程如下：首先，讓此不合格零件的加工者說出全部的加工過程；其次，指導(dǎo)教師指出過程中失誤的地方，指出沒有達(dá)到檢驗(yàn)要求的原因；第三，指導(dǎo)教師對這類原因進(jìn)行總結(jié)，并給學(xué)生們教授如何在實(shí)際的生產(chǎn)過程中克服此類情況的發(fā)生；最后，留出時(shí)間讓學(xué)生互相交流生產(chǎn)過程的心得，并且由學(xué)習(xí)委員把心得整理出來，在學(xué)生的每一份實(shí)習(xí)報(bào)告中必須有加工心得的內(nèi)容。

在以上的實(shí)踐過程中，加工“實(shí)際”零件分為3 個(gè)階段：簡單零件；中等難度零件、復(fù)雜難度零件，零件的難易程度由指導(dǎo)教師根據(jù)圖紙中的實(shí)際要求而定。學(xué)生在這樣的實(shí)習(xí)過程中經(jīng)歷著不同層次的挑戰(zhàn)，體會(huì)著不同零件的加工，學(xué)生的實(shí)習(xí)由被動(dòng)變成主動(dòng)，加工零件的能力由難易程度的不同不斷提高，達(dá)到了實(shí)踐的目的。下面舉一個(gè)我院與液壓企業(yè)合作葉片泵轉(zhuǎn)子的編程實(shí)例，如圖1所示。

程序如下：

T0101

G98G54G0X16Z100

S1000M3

Z3

G71U1R1

圖1 葉片泵轉(zhuǎn)子尺寸圖

其中程序中下劃線部分為學(xué)生通過編程課學(xué)習(xí)到的編程方法，當(dāng)加工“實(shí)際”零件時(shí)遇到要求公差時(shí)，為了滿足公差，下劃線部分應(yīng)該改為X25.025Z-2 和X18.01Z-23.5。通過以上編程學(xué)習(xí)給學(xué)生積累了加工“實(shí)際”零件的經(jīng)驗(yàn)和處理公差的方法。

2.2“教室”與車間相結(jié)合的實(shí)踐方法

首先，把“教室”搬入車間，代課教師在車間給學(xué)生講解數(shù)控編程知識(shí)。

其次，學(xué)生學(xué)習(xí)完編程知識(shí)，由實(shí)踐指導(dǎo)教師給學(xué)生加工零件的圖紙，開始加工。具體方法如下：1）學(xué)生拿到加工圖紙以后，先分組進(jìn)行討論，討論出加工方法后，進(jìn)行零件加工；2）加工完畢后，實(shí)踐指導(dǎo)教師進(jìn)行檢驗(yàn)，對不合格的零件由實(shí)踐指導(dǎo)教師和代課教師分別指出加工問題和編程問題；3）學(xué)生對零件進(jìn)行重新加工，再由實(shí)踐指導(dǎo)教師進(jìn)行再次檢驗(yàn)，直到加工合格為止，在這個(gè)重復(fù)的加工過程中，不但學(xué)生能夠充分體會(huì)到加工的細(xì)節(jié)和編程的方法，而且實(shí)踐指導(dǎo)教師和代課教師能夠進(jìn)行很好的交流，相互學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步，拉近了實(shí)踐和理論的距離。

然后，實(shí)習(xí)結(jié)束后要求學(xué)生詳細(xì)寫出加工零件的整個(gè)過程和實(shí)習(xí)心得。

最后，在實(shí)習(xí)的最終階段，讓學(xué)生把自己的實(shí)習(xí)心得和其他學(xué)生進(jìn)行交流，這樣可以讓學(xué)生從多個(gè)方面認(rèn)識(shí)加工件的過程，拓展學(xué)生的思路。

下面舉一個(gè)編程實(shí)例：

在加工平底孔的時(shí)候，代課教師教給學(xué)生的加工方法為：先用中心鉆進(jìn)行定位；然后用鉆頭鉆孔到深度；最后用平底鉆加工底面（其中用到的指令有G81、G83、G82）。

實(shí)踐教師不但會(huì)教給學(xué)生上一種方法，而且還會(huì)教給學(xué)生另外一種簡捷的方法，即直接用兩刃鍵槽銑刀進(jìn)行螺旋銑削加工（其中用到的指令為G02 X___Y___ Z___ R___ F___，）這樣用一個(gè)指令即可完成平底孔的加工。

例：要求加工一個(gè) 20 的平底孔，深度為20，刀具有 3 中心鉆， 19.8 鉆頭， 20 平底鉆或 20 鍵槽銑刀。具體程序如下：

T1 M6；( 3中心鉆）

GOO G90 G54 X0 Y0；

G43 Z50 H1；

M03 S800；

G81 Z-3 R3 F80；

G80 G00 Z100 M05；

T2 M6；（ 19.8鉆頭）

G43 Z50 H2；

M03 S600；

G83 Z-20 R3 Q6 F50；

G80 G00 Z100 M05；

T3 M6；（ 20平底鉆）

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銑刀進(jìn)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；

或用調(diào)用子程序進(jìn)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；

通過以上3段程序，不但可以讓學(xué)生靈活編程，還可以讓代課教師所教編程更貼近實(shí)際加工中用到的程序，真正把實(shí)踐和理論的距離拉近了。

3 實(shí)習(xí)過程中還有待解決的問題

在實(shí)踐過程中，通過以上實(shí)踐教學(xué)方法提高了學(xué)生的積極性，學(xué)生能夠很好的配合老師，積極完成對零件的加工。同樣，實(shí)踐指導(dǎo)教師和代課教師應(yīng)該定期去企業(yè)了解機(jī)械行業(yè)的發(fā)展方向[4]，和新的加工技術(shù)，不斷充電，提高自身的知識(shí)水平，才能更好的為學(xué)生實(shí)習(xí)服務(wù)，讓學(xué)生真正掌握加工技能，迅速適應(yīng)今后的工作環(huán)境。

[1] 顧京.數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的研究與實(shí)踐[J].機(jī)械職業(yè)教育，2008(11)：3.

[2] 董愛華,張健,曾志輝.檢測技術(shù)課程“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)模式的探討[J].中國電力教育，2011(8)：112.

[3] 張曉東,徐盛學(xué),李龍根.數(shù)控技術(shù)專業(yè)“2+1”教學(xué)改革模式的實(shí)踐與探索[J].廣東白云學(xué)院學(xué)報(bào)，2007(1):90.

[4] 朱學(xué)超.高職院校數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)踐與探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2008(3):157.