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數控技術在工程訓練中的應用探討

2018-6-6 來源：雲南農業大學機電（diàn）工程學院作者：楊麗祥張豔誠李貴榮羅新文

摘要：近年（nián）來，數控技術實訓已成為高校工程實訓中的（de）重（chóng）要（yào）環節。在高校工程實訓中，如何充分利用有限的時間和數（shù）控設（shè）備，來提高大學生對數控技術的掌握和（hé）對數控技術的學習興趣（qù），是我們麵臨的問題。要滿足現代製造業對數控人才的要求，提高實訓的教學（xué）效果（guǒ），就要充分利（lì）用學（xué）校現有（yǒu）資（zī）源，尋求行之有效的教學方法和手段，培養學生具備分析問題、解決問（wèn）題的能力和創新意識，增強他們對社會的適應能力，盡快的服務於社會。

關鍵詞: 數控技術；工程實訓（xùn）；實（shí）訓教學

隨（suí）著製造技術的飛速發展，現（xiàn）代加工業中的（de）數控技術應（yīng）用越來越普遍，社會對（duì）高校（xiào）機電類專業在校大學生（shēng）在（zài）數控（kòng）加（jiā）工技術應用和操作能力上提出了（le）較高的要求，培養數控（kòng）專業人員也成為高校（xiào）機電類專業培養適應市場（chǎng）需要的高技術應用型人才的重要（yào）目標。本文（wén）結合我校工程實訓過程中的情況，就如何對學生進行數控實訓（xùn）教學進行了探討。

一、充分利用多媒體教（jiāo）學開展（zhǎn）數控加工仿真訓練

在工程實訓過（guò）程（chéng）中（zhōng），數控實訓教學的主要目的是讓學生對理論（lùn）教學中的數控加工原理進行驗證，對數控設備的（de）結構進行了（le）解和掌（zhǎng）握數控加工的過（guò）程；熟悉常用數控係（xì）統的（de）編程方法，培養學生獨立分析零件加工工藝並編製（zhì）程序的初（chū）步技能（néng）以及獨立操作典（diǎn）型數控機床的能力。但在我（wǒ）校實訓中心數控設備有限，且設備（bèi）價格又高（gāo）的情況下，讓學生直（zhí）接進行數（shù）控（kòng）實（shí）作，容易因誤操作損壞設備。所以在實作前，我們運用多媒體數控加工仿真係統進行實訓（xùn）教學，讓學生（shēng）充（chōng）分掌握數控加工的基本概念、基本指令，並能根（gēn）據所加工零件的工藝要求，進（jìn）行相應數控加工編程（chéng）。這樣既可以提高數控加工實訓的教學效（xiào）果，又能提高數控機床的利用率，減少（shǎo）了機床的損耗。

在實作前我們利用 Auto CAD、Visual C＋＋以及 Ac－tion Script 等軟件來（lái）完成初（chū）學者對數控機床操作的培（péi）訓和教師對（duì）學生（shēng）的指（zhǐ）導（dǎo），這樣學生可以達到每人操作一台“機床”，為學生提供了充分動手的機會；同（tóng）時，通過網絡化的仿真軟件，指導教師能夠和學生進行“互動”，通過服務器能夠（gòu）清楚的看（kàn）清學生的每一（yī）步操作，並能及時指出（chū）學生的失誤操作和解決學生提出的問題。

數控仿（fǎng）真軟件具有較強的交互（hù）性能，提供了實際生產中沒有的特殊功能（néng），這樣使學生在仿真實訓過程中能夠發揮（huī）主動性；數控仿真軟（ruǎn）件可以設定各種事故和極限運動（dòng）狀態，提高（gāo）學生的分析、解決問題的能力和在複雜情況下的（de）決策能力（lì）；虛（xū）擬仿真軟件讓學生變成（chéng）學習的主體，學生可以根據自己的情況進行有選（xuǎn）擇的學習；虛擬仿（fǎng）真軟件（jiàn）很大程度上降（jiàng）低了學生的危險性和機床的故障率。同時基於網絡的虛擬數控仿真加工軟件應用到數控實訓中（zhōng），極大地解決了設備不足的（de）矛盾。

二、數控實訓項目的設置和實施

根據人才培養方案，確立（lì）數控實訓項目。實訓項目由相關的理論課程、單項基本技能操（cāo）作訓練、綜合技能訓練（liàn）、綜合技術應用能力訓練等（děng）部分組成。整個訓練遵循（xún）由易到難、由簡單到複雜、由單項到綜（zōng）合的原則，充分調動了學生的學習主動性和積極性，在實訓過程中強調（diào）理論教學與（yǔ）實訓教學相結合，重視在實訓教學過程中培養學生的實踐能力（lì）與（yǔ）創新能力，並體現專業特點。數控實訓項目的設（shè）置和實（shí）施著重突出以下幾方麵的問題。

（一）傳統加（jiā）工工藝與數控加工工藝的結合（hé）

數控加工本身具有（yǒu）自身的特點，它在傳統加工的基礎上，更具精準（zhǔn）性和智能化。在進行了傳統金工實習的基礎上，進（jìn）行數控理（lǐ）論教學，再進行數控實訓，使學生能夠更好的理（lǐ）解（jiě）和（hé）掌握數控加工工藝。

（二）理論與（yǔ）實（shí）踐的融（róng）合

數（shù）控實訓含有的理論知識點較多，學（xué）生可以根據具體內容和要求進行理論分析，提（tí）出多（duō）種方（fāng）案，通過（guò）對比（bǐ）、篩選和優化來解決實際問題，達到靈活掌握（wò），實現“理實”一體化的實訓效果。

（三）實訓項目體現（xiàn）數控加（jiā）工的新技術和發展方向

由於數控實訓包含了金工實習、CAD ／ CAM、先進製造（zào）加工、安裝等方（fāng）麵的（de）知識，所以我們主要以 solidwords和 UG 為核心，圍繞現有設備（bèi）進行實訓教學，把機（jī）械（xiè）設備的加工製造與計算機程序設計完美結合，使學生進一步認（rèn）識到數（shù）控技術在（zài）機械加工中的重要性和機械設備製造數字化的發展趨（qū）勢。

（四）加強“雙師型”教師隊伍建（jiàn）設

由於我校目前新近教師都是從學校到學（xué）校，缺（quē）乏工程實（shí）踐經曆，課堂教學缺乏（fá）生動性、實踐性，這樣必（bì）然影響教學質量。通過青年教師指導數控（kòng）實訓，迫使他們走入企業，在實踐中掌握技術要領，提（tí）升專業技能，取得職業資格證書，成為（wéi）既有教師資（zī）格證書又有職（zhí）業資格證書的“雙師型”人才。

（五）獲取職業證書，提高（gāo）就業率

我們學院是“全國計算機輔助技術應用（yòng）工程師（shī）認證考試”的考點，通過（guò）實（shí）訓，可讓（ràng）學生取得相應（yīng）的職業證書，給（gěi）自（zì）己（jǐ）多充一點電，為求職增加第二（èr）塊“敲門磚”。2015 年 6 月中旬我院（yuàn）大學生就業率就到達了 84％。

總之，在數控實訓中，讓（ràng）學生完成一個（gè）零部件的完整加工，要涵蓋多門課程的知識，從原材料到成品，從零（líng）件圖形到加工程序的設計製造，從材（cái）料的價格到這個產品成本核算（suàn），鍛煉了學生的工程實踐能力，培養了其工程素質，真正實現了理論教學與實訓操作的結合（hé）。每個項目努（nǔ）力做（zuò）到典型（xíng）“案例教學”，在生產上實用（yòng），實際上可行，內容難易適中（zhōng）；教學應采用“多媒體教學”，“現場教學與實（shí）際操作（zuò）”等教學（xué）方法。

我（wǒ）們自主開發的基於 Action Script 腳（jiǎo）本語言的數控車仿真係統軟件，實現了一般數控係統中的直（zhí）線插補、圓弧插補和快速定位等功能。同時實現毛坯的修改和安裝等操作，與實際機床的操作完（wán）全一致。界麵如圖 1 所示。

圖 1 數控車仿真係統軟件（jiàn）界麵

通過（guò）原型係統（tǒng）的開發，提高了受訓學（xué）生對各種插補（bǔ）功能的算法及實現原理（lǐ）的認識，為實際操作和遇到問題時（shí）自主解決問題做了充（chōng）分的準備。

在編（biān）寫數控（kòng）車仿真係統的基礎上，進一步（bù）編寫了數控銑床仿真（zhēn）係統（tǒng），界麵如圖 2 所示，具備上述數控銑床的（de）基本功能。通（tōng）過以上係統開（kāi）發實踐，受訓學生對數控機床的插（chā）補功能實現，數控（kòng）機床的輔助功能有了（le）明確的理解。

圖 2 數控銑仿真（zhēn）係（xì）統軟件界麵

三、加強實踐教學（xué），培養創新（xīn）能力

實踐環節（jiē）是機械工程專業教學中的一個重要教（jiāo）學環節，在培養學生的創新能力方麵有著不可替代的作用。工程（chéng）實踐教學是培養高等（děng）技術應用（yòng）型人才的重要途徑和保障，也是一個重（chóng）要（yào）的教學環節，在專業培養方案中占有重要的地位。單靠（kào）理（lǐ）論教學是不能把（bǎ）知識內化成學生創新能力的，為使（shǐ）學生對已有知識做到融會貫通，在掌握數控機床基本操作（zuò）方法（fǎ）的基礎上學習加（jiā）工稍微複雜（zá）的零件的方法，同時留出一部分時間給（gěi）學生自主創新。因（yīn）為對於工科（kē）學生而（ér）言，數控實訓不僅僅是掌（zhǎng）握編程和操（cāo）作，而要將（jiāng）所（suǒ）學的專業基礎課和專業課加以運用並進行（háng）創新，形成自己（jǐ）的思維、想法（fǎ）和觀點。同時將科研活動引入教（jiāo）學，加強工（gōng）程實訓和（hé）學生課外（wài）科技創新活動，使學生知（zhī）識來源渠道多樣化，能（néng）力培養多（duō）元化。通過（guò）數控實訓，鼓勵學生個性（xìng）發展，提高他們的創（chuàng）新興趣，使數控實訓融知識、能力和素質教育為（wéi）一（yī）體，從而提高（gāo）學生的實踐能力（lì）和創新精神。

四、結束語（yǔ）

總之，要（yào）滿足現代製造業對數控人才的要求，提高實訓的教學效果，就要充分利用學校現有資源，尋求行之有效的（de）教學方法和手段，培養學生具備分析問題、解決問題的（de）能力和創新意識，增強他們對社會的適應能力，盡快的服務（wù）於社會。

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