对高职实训有效运用先进数控机床的几点思考

周 云 曦，陈 怡

对高职实训有效运用先进数控机床的几点思考

周 云 曦，陈 怡

工科类高职院校都建有车工实训中心和普通数控加工实训中心，随着科技发展和专业深入改革，高档数控机床进入了校园，为培养高素质高技能人才提供了硬件基础。如何使用好机床并保证机床安全，成为设备使用者必须解决的问题。有必要就此做出分析，提出相应对策，为先进数控机床在高职实训中有效安全的运用提供参考。

高职实训;有效运用;先进数控机床;机床安全

随着社会进步和人们生活水平的提高，市场需要具有鲜明特色、更能符合顾客个人要求样式和功能千差万别的产品。激烈的市场竞争迫使传统的大规模生产方式发生改变，要求对传统的零部件生产工艺加以改进。经过10年的快速发展，运用普通数控机床加工产品在机械加工行业中已基本普及化。通过10年的发展，常州科教城5所高职院校也为数控加工行业提供了大量技术型人才。目前长三角地区制造业正在经历转型升级的变革，运用普通数控机床加工正在向运用先进高档数控机床加工转变。常州科教城现代工业中心也紧抓市场需求，2013年，立项建设先进制造技术实训基地，面向5所高职院校共享，培养高端数控加工人才。

先进制造实训是对机械加工实训、普通数控加工实训、模具制造实训的技术提升。先进制造实训基地的实训机床由于价格高、国外对华技术壁垒等原因，各型号机床数量少。同时，由于是进口高档机床，机床的维护维修成本高。基于上述原因，笔者针对先进机床特点，对先进数控机床在高职实训中运用提出几点思考。

一、订单培养，小班实训

常州科教城现代工业中心机械加工实训基地、数控加工实训基地、模具制造实训基地在各工种实训中，安排2名实训指导教师指导一个专业班级的学生，学生根据设备台套数分为4－5人/台。先进制造实训基地现在分为车铣复合加工(4台)、五轴联动加工(3台)、虚拟加工3个实训区。显然，现有的设备台套数无法满足一个专业班级学生实训需求。

先进制造实训基地是围绕江苏省从制造大省走向制造强省的战略目标，满足机械制造产业转型升级的需要，立足机械、模具制造、医疗器械制造等领域，以提高机械制造水平为重点，搭建的多轴、高速、高效的机械制造技术平台。以先进机械制造技术类专业人才培养模式改革为主线，完善实训体系，开发实训课程、教材及信息化资源，建设现场远程教学终端，搭建的先进机械制造技术高职教育优质实训课程资源共享网络平台。培养服务模具制造、医疗器械制造等领域，掌握数控高速加工、多轴复合加工等技术的高端技能型专门人才。通过分析实训基地建设定位可以发现，人才培养是在现有机械人才培养基础上的提高。因此，进入实训基地实训的学生都是在第3学年根据模具、医疗器械等企业订单培养需求重新整合组班而成，通常人数在20－30人。

表1 先进数控机床操作根据订单培养需求重新整合组班情况

通过上表分析，基本可以保证每台设备实训人数与传统加工实训人数基本相当，从而保证学生实训质量和实训安全，避免人多手杂、教师指导不及时而产生机床碰撞事故。

二、资源共享，远程教学

先进制造实训基地主要是面向科教城内学生的集中实训。由于科教城整体布局因素，先进制造技术方面的课堂理论教学不方便进入实训基地开展。实训基地在建设中未雨绸缪，提前思考，主要从两个方面使实训中心的资源共享最大化。

首先，先进制造技术实训基地在建设中，在各台机床设备旁配备计算机并接入基地局域网，整个基地局域网络通过终端交换级接入INTERNET，同时考虑远程教育的需求购置了便携式摄像机等器材。各校教师向基地提前预约，提出教学需求;基地根据教师的需求，统一调度安排，在教师进行课堂教学时，由基地安排实验人员进行设备操作。通过摄像等多媒体手段，将教学内容传入课堂，使教师、学生、实验现场三位一体互动，实施远程教学。

第二，实训基地不仅服务大学城内师生，更应该面向企业员工、全国职业院校师生发挥其资源效能。因此，实训基地组织5院教师共同开发课程、教材，建设数字化资源库。数字化资源库建成后，各类人员可以充分利用网络课程，构筑网络学习交流平台，实现网上教学、网上练习和网上答疑及在线练习与考核，实现优质资源共享。

三、虚拟技术，仿真运用

先进数控机床操作使用难度大，误操作容易发生机床碰撞事故。在进行实训过程中，必须将虚拟设备与现实设备相结合，在交互式的虚拟仿真环境中，对机械产品的零部件进行测量、装夹、编程、加工等操作。在操作过程中，系统提供实时的程序检验、加工刀具干涉检测等功能;加工结束后，系统能记录制造过程的所有信息，并生成视频录像，供师生随后分析使用，以提高教学效果。

在虚拟环境下生产的制造过程信息通过分析确认无误后，指导教师指导学生进入真实环境进行实训加工。虚拟技术运用不仅可以提高设备使用安全性，而且配合小班分组实训，可以有效解决现实设备数量不足的问题。

四、调节参数，保护机床

虚拟仿真技术运用通过“软保护”来保障机床实训安全。实训中心管理者还需要通过“硬保护”来保障机床实训安全。主要从以下几方面来保障：(1)学生实训练习零件通常尺寸较小，加工深度浅。实训中心管理员通过分析比较实训零件的尺寸、结构特点，可以将机床行程软极限设定在较小范围内。当学生编程发生错误时，机床运动可以超程报警保护机床。(2)先进数控设备主轴属于高速主轴，转速高。学生实训加工的转速通常不超过5000r/m in，管理员将机床转速极限设定小于5000 r/m in，可以避免学生误输转速引起刀具高速旋转折断伤人事故。(3)指导教师通常每台设备安排1人，在设备上设定“student”和“teacher”两级操作权限，学生的加工操作只有在指导教师审查后方可以开始加工。指导教师成为保障机床安全运行的最后也是最有效的防线。人防和技防两项防护措施同时双管其下，才是保障设备安全、保证实训有序开展的有效方法。

先进数控机床在国内高职院校中仍然属于稀缺资源，常州科教城对先进制造实训基地集中建设、5院共享的机制有效提高了设备的利用率。通过“软”“硬”两方面的设备保护措施，保障了设备实训的有序进行，同时，通过网络资源传播将先进优质资源共享，为国民经济发展提供服务。

G712

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1674－7747(2014)09－0065－02

周云曦，男，江苏常州机电职业技术学院讲师，硕士，主要研究方向为数控技术应用专业教学。

［责任编辑 陈国平］