多系统小型数控车床研发探索

张炳培

摘 要：随着经济的不断高速发展，数控操作系统多元化增加，职校生毕业就业难适应。职业院校面临的共同难题：学生人数多、设备少、设备体积大、数控操作系统少等教学资源问题，无法满足企业需求。结合职校教育状况，多系统小型数控车床研发是解决职业教育教学资源缺乏问题。

关键词：数控；多系统；车床；教学资源；职业教育

1 研发的背景

数控技术相关专业，强调先进技术的应用和实践作业的操作能力，这些要求决定了数控技术专业从业人员不仅需要扎实的理论基础，更应具有实际的动手操作能力，并且应具备专业以外的能力。于是，素质全面的技能型人才培养方式尤为重要。经调研，部分院校数控专业在教学条件方面，都存在以下这些问题：（1）设备数量种类配比不合理，学生实际操作机床的时间少。（2）如何提高学生的学习热情。（3）一体化教学环境如何建设。

作为技能型人才培养的职业院校，应该适应市场需求，以企业对多系统小型数控车床加工技术的毕业生的能力要求为依据，结合职业院校学生的知识结构与技能水平，开设相应的多系统小型数控车床加工技术课程，使学生具备操作多系统小型数控车床加工的技术，达到企业的生产需求。

2 研发意义

市场上工业级数控机械类设备价格高、耗材多、安全性差，造成部分学校买不起、用不起、担不起的情况，直接影响专业的稳步发展。据此提出基于小型多系统数控机床构建低碳环保型数控实训的共同开发升级项目，将小型的具有加工能力的多系统数控机床搬入教室，构建理实一体化的教学环境。小型的数控机床主轴功率小，降耗低，可以极大地降低采购成本，节约能源消耗，响应国家低碳节能的政策，使教学过程变得更加直观，学生在学习专业知识后，可以直接的进行实操，能够更深入地获取知识；机床与课室一体化，学生为主老师为辅，以完成任务的形式来加强学生多动手的教学模式，真正做到了理实一体化的教学；基于以上情况计划与合作企业共同升级开发多系统数控平台，可让学生在一台机床上就能操作华中、法那科、西门子、三菱四种数控系统，不仅便于老师教学，增加了学生的知识面，同时也可提高学生的实操技能，因此，多系统小型数控车床的研发将具有是深远影响。

3 研发界定

本课题的研发对象为职业院校数控专业在多系统小型数控车床项目升级及教学研发的问题。鉴于多系统小型数控车床在实践教学中的重要地位和作用，以及多轴系统对职业院校专业建设和发展的意义，本课题的研发题目为“多系统小型数控车床升级改造项目研发”，针对的是华中数控、FANUC、西门子、三菱四个系统。

4 研发目标

在项目研发中，来自企业的专家担任兼职教师，引导学生如何实现各类主流系统间的灵活转化，通过此种方式不仅提高学生理论水平和实操技能，而且又在教师有目的的引导下，培养了合作、解决问题等综合能力。对在教学过程中出现的问题以及学生在学习与实践过程中存在的不足加以适时研究与总结，积极寻找解决办法，以求在校企合作的模式下，培养出一批能够满足数控车床各类系统岗位需求的技能型人才，真正实现多元化技能型人才培养的目标。

5 课题发主要内容

（1）数控车床技术现状分析。（2）职校数控专业现状及发展趋势。（3）职校数控类专业课程设置。（4）职校数控专业毕业学生的就业。（5）职校对数控专业学生培养目标理解。（6）对各职校数控专业实训室建设规划。（7）多系统小型数控车床的开发升级内容。

重点：多系统小型数控车床的开发升级内容。难点：华中数控、FANUC、西门子、三菱小型数控车床的设计原理、编程语言、数据接品技术、开发系统的技术方法和应用。创新点：（1）以企业对数控技能人才的要求为依据，按照企业的岗位设置，开发符合职校数控专业教学的核心课程。（2）1台多系统机床相当于4台单一系统机床，便于老师教学，增加学生的知识面和技能。

6 课题研发方法

6.1 调查分析法和问卷调查法

就企业发展前景、生产现状、用人需求及毕业生就业现状等方面进行调查研发和论证，掌握充分事实依据前提下，制定计划、采取措施、提高课题实施的针对性和实效性。深入先进制造类企业进行行业调查，获得行业发展的第一手资料；深入同类院校了解数控类专业教学方法及课程设置，获得教学案例及教学改革的资料。

6.2 文献查阅法和经验总结法

根据本课题研发的目标和内容，收集相关资料、查阅相关政策法规、了解其他学科实践性教学方法的最新理论，检索国内外已有的教育科研成果。学习、借鉴他人的成功经验，从他人的经验心得中得到启发，形成自己较完善的教育理念，并提供充实可靠的理论支持，有效地推进课题研发进程，提高研发效率。

7 课题研发主要过程

（1）成立项目小组：为了顺利完成此次项目的研发，成立了由专业教师及企业专家组成的项目小组。（2）编写设计开发升级的思路与大纲。根据调研情况编写《多系统小型数控车库开发升级大纲》和《多系统小型数控车库开发升级思路》，合作企业负责提供收集及提供各个开发过程中需要的数据、市场反映等有效数据、分析各系统之间的区别情况，为项目产品开发人提供产品支持策略、对大纲和思路提出指导意见和提升意见。（3）邀请企业专家召开研讨会。对整个多系统小型数控车床的研讨会进行策划、主导、参与讨论和总结。并要求企业技术骨干协助对整个会议进行策划，召开研讨会。论证多系统小型数控车库开发升级的可行性。（4）确定开发思路与大纲。通过与专家沟通交流的研讨会后，总结理清设计开发思路，对《多系统小型数控车库开发升级大纲》和《多系统小型数控车库开发升级思路》修改和定稿，专家审核提出指导和提升意见。（5）材料准备与预算。根据升级大纲和思路建设方案确定需要的原小型数据车床、材料、配件和耗材清单及预算，校企合作企业提供匹配的原小型数据车床、材料、配件和提供相关的耗材。（6）企业专家与专业教师互相培训。对华中数控、FANUC、西门子、三菱小型数控车床的设计原理、编程语言、数据接品技术、开发系统的技术方法和应用等不太熟悉，需要企业专家和专业教师互相培训。

8 课题研发成果

（1）配备多系统操作界面，实现华中数控、FANUC、西门子、三菱四种系教学。（2）体积小，占地小、 消耗小、師资资源占用少、安全性能高、便于教学。（3）可用于仪表、手表等行业小型零件加工。

9 研发设想

对于校企合作模式、专业方向建设等方面的工作仍将继续进行，特别是项目研发中所涉及的数控加工方向的数控机床编程与调试等技术，项目组将会继续关注和研发下去，不断创新完成系统性的升级改造。

参考文献

[1]伍铁军.数控加工仿真关键技术研究与软件开发[D].南京航空航天大学，2001.

[2]沈春龙.虚拟制造可视化环境及其过程管理的技术研究[D].南京理工大学，2002.