数控技术应用专业教学的探讨

楼文刚

[摘           要]  当今先进制造业的发展需要大量的数控技术人才，这就迫切要求技工院校要培养出大批在一线从事数控加工的技术操作工人（蓝领层）为社会、企业服务。在国家职业教育改革实施方案中提出的职业教育应以：“坚持以习近平新时代中国特色社会主义”思想为指导，把职业教育摆在教育改革创新和社会经济发展中更加突出的位置。那么在改革的实施中如何使用现有教学设备资源和师资把数控专业的教学开展好，让学生把数控专业理论知识和数控专业技能不断掌握好，最后培养成“理论强、技能精”的优秀数控“工匠型”人才是我们应该深入思考和探讨的。

[关    键   词]  车床实训;切削用量;渗透;加工工艺;产教融合

[中图分类号]  G712                    [文献标志码]  A                      [文章編号]  2096-0603（2019）36-0264-02

改革开放以来经济持续增长，制造业突飞猛进，特别是中国加入世贸组织后，中国正在逐步进入“2025中国制造”，为了增强竞争能力，中国制造业开始广泛使用先进的数控技术，数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，数控技术的应用是提高制造业的高端产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段，是综合国力得以显著提高的有效保证。面对职业教育改革的大好形势，学校要抓住机遇大力发展数控专业的办学规模和水平，一方面不断购进高端数控机床和数控仿真教学软件，另一方面加强数控专业师资的理论及实践培训学习。而如何用现有教学设备资源和师资把数控专业的教学开展好，让学生把数控理论知识和实操技能掌握好，最后培养成“理论强、技能精”的优秀数控“工匠型”人才是我们应该深入思考和探讨的。

我个人从技能实训教学的角度思考认为，要加强和提高数控专业学生的技能水平应从以下四个方面开展教学。

一、首先学校应该注重以数控车床为主开展实训教学

相对于普通车床而言，数控车床在企业的一线生产中占较大比重，数控专业学生的系统学习也应以学习数控车床的操作为主，因为数控车床的进给运动只有X、Z两个轴的传动方向，而相对于数控铣床或者多轴进给传动的数控机床来比较：主运动和进给运动的动作简单一些，工艺编程较为简单，对初学的学生易于掌握，掌握好数控车床技能的操作，是为学习其他多轴数控机床的学习打下扎实的基础，相关的原理知识和操作技能都是融会贯通的，事实证明如今各技工院校和大专院校的数控专业基础教学用的主要机床都是数控车床。

而数控车床加工和普通车床加工的许多方面遵循的运动原则基本上是一致的，对数控车床而言要掌握的很多基本技能如：车刀的选择、刃磨及安装、切削用量的选择、加工工艺路线的制定、工件的装夹定位等都可以在普通车床技能实训阶段的学习过程中掌握，学习普通车床技能是学习实践技能的基础过程，学习数控车床技能是学习实践技能的提升阶段，基础掌握不扎实数控车床容易出现撞车现象，因此，基础掌握不扎实无法提高实战技能水平。比如第一届全国数控技能大赛中，由于多位参赛选手对普通车床基本技能掌握不扎实，导致加工时间不够，比赛时间快结束了连工件粗车都没加工完，最后临时决定加大走刀量，结果造成刀具损坏，从而影响比赛的整体进度和成绩。由此可见，普通车床的基本操作技能掌握好与不好，直接影响数控机床上技能实训的教学效果，甚至导致数控机床和人身安全事故的发生，所以数控专业的学生在学好数控车床前必须先掌握好普通车床的技能是很关键的。

二、实训指导教师在教学过程中要循序渐进地开展普通车床与数控车床之间的实训教学，并且要不断渗透数控加工的知识和提高学生实训学习的兴趣

在普通车床技能实训教学中首先要向学生着重强调普通车床实训的重要性，重要性必须向每一个参与实训的学生讲清楚。例如：车加工从本质上看，就车床而言都是采用比工件硬度高的刀具对工件进行进给运动式的挤压，将多余的材料从工件上削除，从而形成所需形状尺寸的零件。它的主要区别在于控制操作方式。普通机床在于操作者通过自己的技能水平控制操作完成加工，而数控加工通过数控系统执行程序来控制机床的运行。所以可以告诉学生：只要掌握了普通机床加工的知识和技能，就可以较快地掌握数控机床的基本操作。同时数控机床加的很多功能是普通机床无法实现的，如数控机床具有高精度、自动化、智能化、柔性化等一系列特征，这些功能将会在加工时达到事半功倍的效果。

在普通车床加工实训教学中，技能实训操作主要以经验法操作开展教学，如车削外圆粗车床主轴转速n=600r/min;进给箱手柄调到t～8～B的位置，切削加工时的进给量就是根据指导教师经验和车刀性能判断大概调整到多少，教师示范操作加工后指导学生操作完成加工即可。而数控专业学生上普通车床实训学习时，必须把具体的进给量的值告诉学生，如进给箱手柄调到t～8～B时纵向进给量为0.25，解释0.25是指转进给，外圆车刀左纵向（由右向左）移动切削0.25毫米，教师同时要对这里渗透一点数控车床编程时的知识：如S800是指数控车床的主轴转速为每分钟800转的指令代码，F0.15是指数控车床每转进给量为0.15毫米的指令代码，另外普通车床操作换刀与数控车床换刀也有区别，在此时可以同时讲解数控车床换刀的指令代码，比如调换第一把刀是输入T0101，换第二把刀是输入T0202，依次循序渐进地开展有效教学。同时也可以拓展讲解数控车床上表现出来的自动化和柔性化特征等优点，来提高学生的学习兴趣，有利于学生今后在专业知识和技能的学习过程中进行思考和钻研。

三、在实训教学中应注重培养学生的“双重能力”，即分析问题的能力和解决问题的能力

在普通车床实训教学中，学生在碰到问题时都要求他们自行提出问题，指导教师总能在第一时间帮助他们解决，从而忽视了学生分析问题和解决问题的重要性。比如：车刀刃磨、车刀安装、加工工艺安排的步骤等等，指导教师开展实训教学的思路主要是让学生在安全的前提下，在有限的时间里尽量完成技能实训的课题。而面对数控专业实训教学的新形势，我们应转变以往的实训教学观念，当学生在普通车床实训教学中碰到与数控车床操作技能基本功相关的一些问题时，我们指导老师不要急于帮学生马上解决，而要引导学生自己分析原因并提出解决的办法。比如学生在普通车床上完成车端面后发现工件端面有一个小凸台。普车实训时学生对这个理论知识点是知道的，但在车刀安装时总是车刀中心与工件中心不能一致重合，这里就可以分析出很多原因（都是具体操作时会发生的）：如量刀尖尺子的摆放位置不正确、刻度读取有误差、垫片使用不合理、刀尖磨损现象等等。

同样在数控车床的操作教学中，传授学生更多的是需要提高实际加工过程出现问题以后学生自己分析问题、解决问题的能力。在教学过程中学生出现问题后，指导教师不要忙于帮助解决，要让学生试着分析问题产生的原因，启发学生找出解决问题的办法，在解决问题的过程中，指导教师一定要让学生自己思考，自己来做，这样才能培养学生独立分析问题的能力。思考的过程同时也是创新的过程，有些创新的想法就是在思考的过程中有感而生。能力是随着经验的积累加上思考后而提升的。在平时的训练中指导教师应把培养学生“双重能力”作为重要的教学内容开展实训教学，将提高能力的训练作为实训的最终目标贯穿于整个实训教学的全过程，同时在具体的实训过程中也要根据具体情况，“举一反三”式设定出不同的问题，由学生自行分析、自行解决，以培养他们的“双重能力”。如此进行，学生才能适应以后生产加工中问题的变化和自我技能水平的不断提高。从而培养出优秀的“理论强、技能精”的数控“工匠型”人才。

四、实训指导教师在实训教学中应安排生产性实践课题来提高教学质量，从而紧跟“2025中国制造”的脚步

在我们技工院校普通车床和数控车床实训教学中，实训课题中加工工件、教学思路是在一切围绕以全安为重的前提下开展的，加工效率是其次的，工件的形位公差度差，零件加工难度也不太大。比如切削用量用得小，部分刀具采用低速加工的高速钢材料，工件装夹也只采用牢靠的一夹一顶方式，学生在数控车床上加工工件材料主要是铝件等情况使我们实训教学的水平难免会和工厂企业生产的加工要求有所区别和差距。要改变我们数控实训教学的这些不足，我们学院引进了浙江省首席技师王关根技能大师工作室入校，大师入校的同时也為学院引进了一条柔性生产线，该生产线不仅可以给杭州世宝方向机企业生产螺杆，还为学生提供了实战的机会，更还为我们学院实训教学相关的老师提供了自我“充电”的平台，针对企业生产的零件自己研究合理的加工方法并完成加工，在这样的条件下实训教学中的一部分课题应和实际生产课题相结合，我们实训指导老师也参与指导数控专业的学生完成生产性的零件加工方法并指导学生完成加工。比如：在普通车床的实训教学中，思考和开展切断和车螺纹的加工工艺中教会学生用硬质合金车刀高速加工，而这条柔性生产线则将对数控机床实践实训教学提供了“真刀实枪”的“战场”。

此外，要让实训课题的教学和实际生产的情况更好地结合，学校已经在实训教学中走“产教融合”的路子，即数控教学的开展走对外生产和实施教学相结合的途径。在“产教融合”教学模式的开展过程中，可以通过对外接手各种零件的加工，接触各型材料和零件，了解、掌握其加工性能，通过对零件的加工，提高了我们实际加工中的工艺分析水平，增强了工时和质量的观念，进而丰富提高了自身编程技能和技巧。通过“产教融合”模式开展的实训教学，不仅为学校创造一定的经济效益减少实训消耗的支出，同时学生也真实地接触到实际生产的环境，从而能高水平地学好数控技能，参与“产教融合”生产学习的学生也从中产生自豪感和成就感，这些都是传统实训教学不能给学生的。学员合走“产教融合”的教学模式最宝贵的收获是：不断锻炼和培养了参与这种教学模式的师生，让他们的实际操作经验丰富，使这些教师的操作技能不断巩固，并能提高教学水平，保持长久发展，从而学院数控专业的教学能力也将保持长久的高水平，为紧跟“2025中国制造”的脚步奠定了扎实的基础。

参考文献：

[1]张思弟.数控车工实用技术手册[M].南京：江苏科学技术出版社，2006-1.

[2]爱玲.数控编程技术[M].北京：机械工业出版社，2006-5.

[3]李陪华.数控机床操作工[M].北京：中国劳动和社会保障出版社，2004-12.

◎编辑 曾彦慧