技工院校学生数控技术教学研究

张盼盼

摘要：在素质教育持续推进的教学改革背景下，技工院校愈发重视学生实践技能、应用能力的发展。作为技工院校的教研重点，数控技术地位毋庸置疑。基于此，本文将以技工院校学生数控技术教学研究为切入点，阐述薄壁零件的数控铣加工思路。

关键词：技工院校;数控技術;教学研究;薄壁零件;数控铣加工

随着我国社会经济的繁荣发展，机械制造技术越发先进，大幅度提升了制造业的生产力。作为一线机械制造高素质劳动者输出的主阵地，技工院校为高技能型人才培养立下了汗马功劳。一般情况下，院校会为学习数控技术的学生开设《机械零件数控铣加工》等专业课程，但受内外因素影响，当前教学模式仍旧存在学生课堂参与度不高、对工作岗位认知不明确、实践教学设备不满足教学需求的客观问题，需要广大技工院校教师结合实际深入开展教学研究，在理实一体化教学中培养学生的综合能力素质。

一、技工院校学生数控技术教学现状

（一）学生对工作岗位缺乏信息认知

调查研究显示，绝大多数职业院校的学生对自己所将从事的工作岗位并不了解，缺乏职业生涯规划与认知。之所以会产生这一问题，一方面是因为技工院校学生大多为初中毕业生，缺乏成熟的心智和丰富的社会经验，尚未打心底重视自己的就业去向。另一方面则是因为课程教学效果不佳，导致学生摸不清教学侧重点。也或者由于存在理论实践一体化教学观念缺失的问题，技工学校往往存在重理论轻实践的现象，导致学生实操成效不佳。

（二）学生课堂满意度不高

从学科特点来看，数控铣加工是一门高度注重实践性的课程，在数控岗位上应用较为频繁。因此，倘若在该课程中采取纯理论讲授的授课方式，也很难赢得学生认可，教学效果整体水平不高。除此以外，在授课活动中，部分学生存在对课程不感兴趣、跟不上教学进度等问题，也需要教师在教学改革中重点改进。

（三）实践教学设备不具备先进性

随着数控技术更新迭代速度的不断加快，数控铣加工技术每隔一段时间会有所调整，相对应的数控铣床品牌型号也会更新。因此，倘若技工院校不能针对教材版本的变动引入新型设备，会导致实践教学与教材相脱节，最终使得学生不能真正将所学知识学以致用。

二、技工院校的数控技术教学改革策略（以薄壁零件加工为导向）

（一）精准分析薄壁零件特征

在探究薄壁零件的数控铣加工思路过程中，技工院校的广大教职人员需要优先分析薄壁零件的基本特征。结合现阶段数控领域的作业形态来看，在数控加工中主要应用cam软件，这一软件不仅能够为零件加工提供其所需要的二维轮廓，同时兼具粗加工和精加工等功能，能够大幅度提升零件曲面加工的灵活性以及科学性。但值得注意的是，薄壁零件的特殊性要求人员在数控加工时，必须视实际情况对走刀形式以及加工的刀路走向进行合理编排，否则将极大概率上导致零件的尺寸精度与表面质量不符合规范标准。由此可以断定，在薄壁零件的数控铣加工教学中，教学重点之一是结合零件特征合理选择走刀方式。除此以外，教师还需要共同带领学生分析零件加工精度与质量的多方影响因素，将教学用具选择作为教学方案设计的重要内容，合理规划教学流程，既要确保学生的技能水平足够夯实，同时也要切实提升教学质量。

（二）明确数控铣加工技术要求

在技工院校数控技术教学活动中，教师必须始终明确各项教学活动均是为学生未来就业而服务的。因此，在教授薄壁零件的数控铣加工技术时，教师必须实事求是，分析数控岗位对于数控铣加工技术的实际要求。一般情况下，在铣削加工时应用数控技术，按规定必须确保零件表面的粗糙度达到一定数值，且零件的圆角部位无残缺现象，表面不存在缺陷。除此以外，在数控铣加工环节，并非所有零件中都会注明角度公差，此时加工人员要视实际情况进行公差判定。最后，加工不同大小的零件时的钻头选用以及编程代码的选择也是数控加工环节需要重点考虑的因素，需要教师在日常教学活动中为学生一一展开讲解，并在实践教学中引导学生高度重视，务必确保学生对数控铣加工技术的要求了然于心。

（三）重点讲解数控铣加工难点

在开展薄壁零件数控铣加工教学活动过程中，教师应重点把握数控铣加工的难点，引导学生合理操作，避免出现失误。具体来说，数控铣加工难点分为以下几项：其一，零件加工时易变形。由于薄壁零件材料刚性较差，在装夹和切削等环节易出现变形现象，进而导致零件的尺寸和形状精度发生变动，与预期不相符。其二，零件加工环节易振动，而振动则会导致零件变形的概率大幅度提升。尤其是在刀具径向切削力下出现的振动问题，会直接影响到零件表面的粗糙程度，进而导致零件精度无法达到预期水平，同时可能会降低刀具的使用寿命。其三，零件加工往往伴随着大量的热量产生。以零件切削加工为例，受摩擦影响会产生大量热量，导致零件受热变形，这一现象在铝制材料中尤为显著，严重时甚至会有较大概率出现材料融化现象，材料与刀具粘接，影响后期加工。其四，装夹难度大。由于零件数控铣加工过程会发生抖动，加工人员必须考虑到各项因素对于装夹环节的影响，避免出现零件变形问题。

（四）合理设计薄壁零件数控铣加工教学方案

薄壁零件的数控铣加工思路主要需考虑薄壁零件特征、数控铣加工技术要求两方面问题。在技工院校数控教学中，教师的教学设计阶段需要以此为思路，并以此为依据涉及具体的教学活动，从而为学生做出正确的表率。具体来说，在开展薄壁零件数控铣加工授课时，教师首先要为学生明确实践使用的数控铣床以及零件加工制造的装夹方式，学校要为学生提供实操练习的基地和设备，确保数控教学的硬件设施完备，为后续教学活动的深度展开奠定基础。其次，当确保硬件设备准确无误后，教师应按教材或实例要求给出学生加工制造的工艺参数，并选择恰当的加工工艺。就当前阶段数控院校数控教学实况来看，薄壁零件数控铣加工实操练习往往要求学生加工制造中小型薄壁零件。针对这一方向，技工院校需要提前为学生引进升降式数控铣床等设施，并注意合理控制工作台的宽度、长度以及定位精度。一般情况下，用于薄壁零件加工制造的数控铣床定位误差不宜超过0.05毫米。与此同时，在数控铣削加工中，应在综合考虑夹具坐标方向以及机床坐标方向的基础上选择使用的夹具，确保夹具在两个坐标方向的相对固定性。在部分情况下，夹具的选择还需要参考加工零件的毛料状态以及数控铣床的加工要求，如此才能从根本上满足零件的加工质量需求和精度需求。除此以外，由于技工院校薄壁零件的数控铣加工实操不涉及大批量的零件生产，因此教师应遵循便捷性以及可行性的基本原则，为学生选择可调夹具、组合夹具或实用性较高的通用夹具。值得注意的是，若教师带领学生加工铝制薄壁零件，则应明确加工重点，具体来说，此时需要兼顾正反两面加工，先加工其中一面，进而确保另一面加工时位置充足，且精确度可以达标。再者，薄壁零件数控铣加工，主要涉及麻花钻、中心钻、立式球头铣刀以及立式平底刀等刀具的应用，教师需要视具体的工艺步骤和加工需求，要求学生正确选择。最后，在薄壁零件加工教学中，由于学生操作熟练度需要经历一个缓慢提升的过程，因此教师需要实时给予学生实操指导，帮助学生规避零件加工环节的误差。

（五）改良教学模式

除强化技术性指导之外，技工学院的教师需要从根源上改良教学模式，重视理实一体化教学模式在新时期育人体系中的应用，以实践性教学为指导培养学生的职业能力，明确学生的课堂主体地位。事实上，依据传统教学模式，往往先由教师集中为学生讲解理论知识，在理论教学结束后再系统性的开展实践操作训练，因此可以将技工院校的教学组织形式归结为集中教学，存在缺乏连贯性的缺点。针对这一问题，教师可以适当在教学活动中引入现代学徒制的观念，在每一项教学项目中分别融入理论知识学习和技能锻炼。在此基础上，技工院校也可以建立健全双师制，邀请制造工厂的一线加工人员与院校专业教师协同任教，引导学生边学边操作，及时对自己的知识技能和实践技能进行巩固和深化。在实操训练环节，应由企业师傅或者院校教师进行分组教学，提升教学资源投入，从而更精准的发现每一名学生在薄壁零件铣加工中存在的疏漏，并开展个别化强化教学，真正帮助学生夯实其知识基础。除此以外，在薄壁零件的数控铣加工教学方法上，教师可采取项目化教学和任务驱动教学结合的模式，将每一模块理实知识视作一项项目，再将每个项目划分为若干个驱动任务，鼓励学生针对具体问题展开实践和探究，提升教学组织形式的灵活性。

（六）合理建设教学场所

在高度推崇校企合作、产教融合的育人背景下，技工院校需要就数控技术教学活动的开展与相关企业取得合作，确保薄壁零件数控铣加工教学与实际生产加工更加贴合。具体来说，院校方面可以和企业展开协商，征求企业生产环境的使用权，根据企业的生产加工流程以及生产设备展开教学。如此一来，既能够帮助学生提前熟悉企业薄壁零件数控铣加工的实际作业流程，同时也可以帮助技工院校节约购置实践教学设备的成本，一举多得。

三、结语

综上所述，薄壁零件的数控铣加工是技工院校数控技术教学重难点。因此，教师必须根据薄壁零件特征以及数控铣加工要求，明确教学思路，改良教学模式，帮助学生实现理论学习以及实践操作的无缝衔接，提升学生的岗位适应能力，从而推动学生综合素质发展。

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