前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的數控機床基礎知識主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【論文關鍵詞】數控 積極性 主動性
隨著我國加入世界貿易組織及改革開放的進一步深入,中國已經成為世界制造業的大國,陳舊的制造設備正在被高精度、高效率、高柔性化的數控設備所取代,因此,制造業的競爭在一定程度上就是數控技術的競爭。數控技術的普及使企業急需大批的數控編程及操作人員,然而目前數控人才奇缺,特別是具備綜合基本知識、能解決數控技術工程實際問題的人員更為奇缺。這嚴重地制約了數控設備的使用和利用率,影響了企業的競爭能力。因此,數控人才的培養已迫在眉睫。作為培養生產一線的數控人才的中職學校必須順應這個歷史潮流,利用這樣一個大好的發展機遇,培養大批在生產一線從事數控加工編程、操作)Juar及設備的維修、維護等工作的技術技能型人才。
一、明確中職學校數控專業的培養目標,高度重視職業技能鑒定,嚴把質量關.
(一)中職學校數控專業的學生來源大部分是初中畢業生,入學前文化基礎知識普遍較差,能力參差不齊,他們在數控機床的應用過程中,主要面臨著操作、編程及維修(主要是維護)三大問題。因此,我們必須明確,中職學校數控專業培養目標應是熟練掌握數控機床的操作、編程及維護技術的生產一線的技術工人。
(二)職業技能鑒定是對操作者所具備的理論知識與技能水平的一個全面鑒別認證的過程,近年來,數控專業的職業資格證書已成為求職者的敲門磚和用人單位用工的首選。不可否認,我國的職業資格證書制度還不成熟,有待完善,雖然技能鑒定的通過率很高,但在知識與能力結構方面仍然不能真正地滿足企業等用人單位的要求。因此,中職學校在追求職業資格證書達標率的同時,必須嚴把教學與實踐質量關,真正做到名副其實。
二、注重基礎知識、基本技能以及傳統的金工實習,突出數控教學中的重點和難點內容。
我們知道,普通機床經過改造,加上數控系統和必要的電路、液壓、氣路等,便可成為數控機床,但其本質仍然屬于機械加工范疇。因此,作為數控專業的操作人員,不僅要掌握數控編程、數控機床操作技能及其維護保養,還需掌握普通機床的基礎知識和基本操作技能。目前,在數控專業的實習教學中存在著這樣一種誤區,認為隨著機床數字化程度的不斷提高,傳統的車、銑、鍛、磨、刨的金工實習的教學要求可以隨之降低。例如刀具(車刀、銑刀等)的刃磨在普通金工教學中是非常重要且必須掌握的基本技能,如果數控專業的學生缺乏這種能力,絕對會發育不良。可以想象一下,如果數控機床的操作人員連刀具都不會刃磨、切削用量不會選擇、制造工藝、安裝和定位都不懂,他將如何操作數控機床加工出合格的產品?我認為,數控機床的實習最好安排在普通機床實習之后,實習
由于學生在普通機床上實習過,有一定的普通機床的基礎,這樣,教師在講授數控機床的編程和加工特點時,可以和普通機床進行比較,分析它們的異同點,這會使得學生更容易理解,同時也可提高他們的學習積極性。目前,在國內的企業生產中以日本的法納克(FANUc)和德國的西門子(sIE慨Ns)兩種數控系統居多,學校的教學也有華中數控和廣州數控等系統。不同廠家生產的數控機床在結構上有所不同,在教學中應強調這一點,并提出其共性部分的特征,以提高學生的適應性。在數控系統的基本操作中,要突出對刀、取刀補及程序錄入的操作。因為對刀及取刀補的準確度直接影響到零件的加工精度,而加工程序又是數控機床得以運行的關鍵。在數控編程的教學中強調加工程序的工藝優化和保證加工精度的方法,選擇最佳的切削參數。
對刀是數控加工中的主要操作和重要技能。數控機床在加工前,要進行對刀。對刀的準確性決定了零件的加工精度,同時,對刀效率還直接影響數控加工效率。通過指導學生數控實訓發現,學生普遍有這種觀點:數控機床的操作并不難,難就難在對刀。讓學生掌握簡便、實用、有效的對刀方法,是數控教學中的重中之重。
三、利用網絡和仿真等軟件組織教學,以期提高學生的學習積極性和主動性。
為滿足社會對數控專業技術人才的需求,近幾年來絕大多數職業學校(包括技工學校和高職高專)都先后開設了數控專業,而且規模較大。許多學校在開設數控專業時,都不同程度地存在師資和教學設備捉襟見肘的現象,學生真正動手操作的機會少,在很大程度上制約或影響了所培養的數控人才的技能水平,學生的知識結構和能力結構與用人單位的要求存在相當一段距離。為此,我們采用網絡教學和仿真軟件。開始,老師先使用授課功能,講解軟件的使用,學生此時可從仿真軟件上學習如何操作機床。與真正操作機床相比,很多同學圍在一臺機床前,許多同學不能清楚地看到每一步操作,這樣學生對實習的興趣降低,實際操作失誤和操作危險性增大。在計算機上講解,能使每位學生清楚地看到各項操作,而且學生對仿真軟件比較感興趣,可以大大地提高學生對實習的積極性。當進入軟件的自由練習狀態,學生可自由練習機床操作,如機床回零、安裝毛坯料、選擇刀具、安裝刀具、對刀、輸入程序、自動加工、測量工件尺寸等。如果學生操作失誤,也不會出現機床損壞或人身傷害,這在很大程度上降低了學生操作的危險性。
關鍵詞:三螺旋;企業技術創新;知識溢出;空間面板數據模型
中圖分類號:F270 文獻標識碼:A
在我國面臨發展方式轉變、產業結構調整的背景下,十報告強調加快推動創新驅動戰略有著長遠的重大意義。科技創新將支撐產業結構升級和引領戰略性新興產業快速成長。大學不僅為科技創新培養人才和提供知識、信息、科技等服務,而且作為區域創新體系的主體之一,是知識生產、創新、傳播的重要參與方,直接參與創新,在技術創新和知識創新方面發揮重要作用。現代大學特別是研究型大學,已經成為與企業和政府同等重要的社會結構,區域創新進入了“大學一產業一政府”的三螺旋創新模式。這種介于國家干涉和完全市場化之間的創新模式,較好地詮釋了我國區域創新的現狀和未來發展方向。
已有關于區域創新的研究,多集中于區域創新系統、創新效率評價和比較,在研究創新主體的互動機制和知識溢出效應時,多利用橫截面數據構造知識生產函數模型來測度,較少考慮空間關聯和集聚效應,即使考慮距離和區域因素,也多作為控制變量或分區域來討論比較,而關于大學、產業和政府三方協同對創新影響的實證研究較少。同時,對于大學研發對區域創新活動的正向影響和空間相關性結論不一,并且大學對企業的知識溢出效應被大多數研究確認為不顯著。本文的創新在于,利用省域面板數據,著重考察在空間距離和經濟距離雙重作用下中國大學對企業技術創新的知識溢出效應和政產學協同對企業技術創新的促進作用,試圖回答以下問題:中國企業技術創新和大學知識創新的空間溢出效應是否存在?大學知識創新對企業技術創新的空間溢出效應是否存在?如果存在,是何種作用機制?大學、企業和政府參與對企業技術創新是否有促進作用?三者如何協同能更有效促進大學知識溢出?
1.文獻回顧
國外學者很早就認識到區域創新和經濟活動具有空間聯系和集聚性。現代經濟中,區域創新也存在空間集聚和擴散的影響。Feldman發現創新的空間聯系非常強烈,并指出創新集聚的外部性可能來自規模報酬遞增的知識溢出。知識溢出效應反映了鄰近的知識生產者之間的信息和思想的擴散,增強了創新的空間集聚。究其原因,Henderson和Romer分別將區域知識溢出效應歸結于隱性知識傳輸和知識存量水平。歐洲國家的經驗分析發現,鄰近地區的R&D支出會影響本地區的專利活動,區域創新會提高相鄰區域的創新能力。同時,知識溢出存在空間局限性,即知識的傳播存在著區域性和地域性,隨著距離的增加,知識溢出的效應將減小。相關實證研究表明,利用專利對知識流動進行測量,顯示出強烈的空間衰減。
Henry最早提出區域創新中存在由知識空間、趨同空間和創新空間構成的三螺旋空間。知識空間的概念意味著在區域里要有一定規模與層次的大學與研究機構。這些機構生產的知識可能溢出,轉化為現實的生產力,實現知識的資本化。知識空間為區域發展提供技術開發資源或知識源泉。一般認為,地理上的鄰近促進大學和產業之間的溢出效應。Anselin等從空間維度考察大學與企業的研發,在同一大經濟圈和本地區域內,大學創新的知識溢出效應非常明顯,并且對鄰域也存在溢出效應。Andersll對瑞典工程業企業的訪談也表明,地理鄰近時大學與企業更容易發生交流,提高企業在創新方面的學習效果。Audretsch等則探討了大學知識溢出在區域創新中的重要性,認為區域競爭力和大學知識溢出效應影響了企業的創新行為;就區域競爭力比較,區域內研究型大學的存在,會使該地區更具比較優勢。
國內從新經濟地理角度對于區域知識溢出的研究亦有成果。李婧等驗證了創新投入產出存在正向空間相關;郭嘉儀和張慶霖驗證了知識溢出是引起創新活動集聚的重要原因,并且隨地理距離增加而衰減。在大學知識溢出方面,吳玉鳴研究了省域創新產出與企業和大學的關系,他發現大學研發及產學結合均沒有對區域創新產生顯著性影響。趙喜倉等對中國省域制造業知識溢出進行空間計量分析,結果也顯示,除企業外其他研發主體投入均無明顯溢出效應。近期,相關研究以省域專利申請數作為創新產出,驗證表明區域知識溢出效應明顯,并且大學知識溢出對實用新型專利產出有積極影響。
從新經濟地理角度,已有文獻大多研究知識溢出對區域創新的整體影響。大學知識溢出多以大學研發投入與區域或企業的創新產出之間的關系來測度,效應往往被認為不明顯,只是對高新技術產業的技術創新和區域創新產出中的實用新型專利有積極影響。通過對已有研究的梳理,本文認為,區域經濟增長目標最終是通過企業不斷進行技術創新和發展來實現,研究企業的技術創新更有實踐意義;在三螺旋創新模式下,大學知識溢出、三方協同和企業技術創新之間的關系有必要著重考察。在產學研協作中,從大學知識創新鏈角度,大學技術轉移經歷了3個不同階段,各階段的創新產出(純知識、專利申請或授權、專利轉讓與收入)對企業技術創新存在影響,有必要通過考察大學知識創新綜合產出與企業技術創新的關系來反映大學知識溢出效應。在具體的模型中,區位因素、社會經濟特征因素等作為空間權重引入比作為外部環境控制變量引入更為合適;同時,面板數據的樣本數越多,越能夠有效反映變量之間的關系。
結果顯示,企業研發投入對技術創新有正向促進作用,且企業技術創新產出有空間相關性。在空間誤差模型下,以專利申請數為創新產出指標時,企業研發投入增長的促進作用更大,且整體模型的空間誤差相關系數更大,表明對于專利,企業間知識溢出效應更大。大學研發投入對企業創新產出促進作用并不明顯,以專利申請數和新產品銷售收入為創新產出指標時,系數分別為負和正,但均不顯著。這與吳玉鳴和趙喜倉等對截面數據樣本的分析結果是一致的。在以企業專利申請數為考察指標時,空間誤差模型中企業、政府參與大學研發和大學知識創新綜合產出系數均為正,且分別通過5%和10%的顯著性水平檢驗,表明企業、政府參與和大學知識創新綜合產出均對企業技術創新產出有正向促進作用。大學知識綜合產出是大學向企業的技術轉移中知識創新鏈三個階段產出的總因子;其對企業專利申請在10%的顯著性水平上有影響,表明從技術轉移角度來看,大學對企業技術創新存在一定知識溢出效應,并且在“投入-純知識-專利申請或授權-轉讓或收入”鏈路中有效率損失,因此大學研發投入對企業專利申請促進不明顯。在以企業新產品銷售收入為考察指標時,大學研發投入、企業和政府參與、大學知識創新綜合產出對其影響均不顯著,反映了在技術成果轉化、市場化以及企業組織創新方面,大學知識溢出效應和政產學協同效應未能充分發揮。新產品銷售收入與專利申請相比,增加了科技成果轉化、市場化等階段,大學對企業技術轉移角度的知識溢出效應更為弱化。這也表明除技術轉移以外,大學知識通過其他管道對企業的外溢效果有限;同時也表明,政產學創新協同效應也多集中在專利領域,對科技成果轉化、企業組織創新和市場化經營的促進作用并不明顯。
進一步分析,大學對企業和區域創新存在知識溢出效應,至少有四個方面:以知識為基礎的畢業生輸出、研究活動和技術轉讓、產學研合作以及知識共享。技術轉移角度的大學知識溢出反映在產學研合作、研發和技術轉讓中,此時,大學的部分知識、技術和專利等會商品化外溢;知識創新網絡化角度的大學知識溢出反映在產學研合作中;創新人力資源角度的大學知識溢出反映在以知識為基礎的畢業生輸出中;知識共享角度的大學知識溢出發生在整個區域創新中,并向鄰域擴散,大學的知識創新成果以商品化以外的各種形式進行外溢,影響區域內其他創新主體(包括企業)的創新活動。
5.結論及政策建議
本研究的主要結論為:①企業和大學的創新產出存在很強的空間相關性和依賴性,長三角地區指標的局部相關性最為明顯;②企業技術創新產出有空間相關性,企業研發投入對其有正向促進作用,大學研發投入對其作用不明顯,在以企業專利申請數為產出指標時,企業、政府參與和大學知識創新綜合產出均對企業技術創新產出有正向促進作用;③大學知識產出對企業創新的影響,至少表現在以知識為基礎的畢業生輸出、研究活動和技術轉讓、產學研合作以及知識共享4個方面。
大力發展市場導向的產業驅動型研究應該是創新發展的基本方向。然而,在現實情況中,中國以大學和科研院所為主導的基礎研究,與企業應用研發并進,缺乏銜接與協調。從以上分析也可以看出,雖然大學知識溢出對企業技術創新存在促進作用和區域空問相關性,但同時也存在作用效果間接、形式復雜、技術轉化率低、知識創新鏈路中效率損失等不利因素。同時,三方合作中企業為主體、大學為支撐、政府為輔助的格局尚未形成,更多是由政府來主導科技資源分配、利益協調、方向引導和搭建平臺。因此,為促進企業更有效地利用大學科技資源,提高核心技術創新能力,提出以下建議。
(1)完善現有大學教育、培訓、科研機制和信息平臺建設,提高大學作為公共服務部門的職能,使其創新和知識更具有外部性。大學具備培育人才、創新與社會服務三大功能,與企業創新和區域創新都有密切聯系。人力資本的存量水平對區域創新產出和空間相關性產生間接影響,而知識共享對企業創新有直接促進作用。即使存在其他問題,大學知識依然可通過人才輸出和知識共享產生溢出,形成正的外部性。
(2)研究方向和科技資源分配應該更加科學化,形成有效的管理制度。傳統體制下,國家科技創新安排的傾斜性,造成大學技術轉移和科技創新效率較低,科技成果和高技術對產業的促進效率較低。近年開始出現企業和大學聯合申報科技項目,體現了科研產業化趨勢。有學者認為應由企業提出需求并招標,大學和研究所通過競標獲得,政府根據項目情況進行補貼或政策支持。更進一步,可以考慮確保一定比例的基礎性研究投入,另一部分科研投入由企業主導、政府購買和同業互評機制來確定。由此,一般基礎性研究、產業驅動基礎研究和產業應用性研究的銜接及分配比例可以得到優化。
(3)大學與企業的合作和商業關系應該確立明確權責和利益分配機制,政府在其中起到提供平臺、優化制度和協調關系的作用。企業和大學的接觸中,通過人員、技術的流動和交流或者直接進行技術成果轉讓,知識就會產生外溢。合作中,企業自身的研究開發更接近產品終端,更能認識知識的價值;大學相對處于弱勢地位,會采取一些技術保護行為,這可能對知識的外溢產生負面影響。為促進大學和企業合作關系的健康發展和良性循環,形成有效的創新網絡,政府應該創造良好的創新合作和商業化的環境和條件,為促進大學的知識生產和技術擴散以及大學和企業間的交流與合作提供服務。
關鍵詞:數控機床;數控技術;數控系統
中圖分類號:G64
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)19-0270-02
1 數控機床
自從1952年美國PARSON公司與麻省理工學院合作研制出世界上第一臺數控機床之后,從此機床行業,乃至整個制造業和相關產業進入了一個新的發展階段。
在數控機床上加工零件時,一般是先編寫零件加工程序單,即先分析零件加工圖樣的要求,用數字代碼來描述被加工零件的工藝過程、零件尺寸和工藝參數(如主軸轉速、切削速度等),編寫零件加工程序單,然后利用穿孔機制作記載有加工信息的穿孔紙帶,通過光電輸入機將紙帶上的加工信息送至數控裝置,經計算機的處理與計算,發出各種控制指令,控制機床的運動,自動將零件加工出來。當變更加工對象時,只需重新編寫零件的加工程序,而機床本身則不需要進行任何調整就能把零件加工出來。所以數控機床是一種靈活性極強的、高效能的全自動化加工機床,是今后機床控制的發展方向。
1.1 數控機床的組成
數控機床是一種利用數控技術,按照輸入的數字程序信息進行自動加工的機床,其組成框圖如圖1所示。它集現代機械制造枝術、自動控制技術及計算機信息技術于一體,是高效率、高精度、高柔性和高自動化的現代機械加工設備。數控機床主要由機床主機、數控(CNC)系統、伺服驅動等裝置構成。其中,機床主機是加工執行機構,數控(CNC)系統是數控機床的控制核心。伺服驅動是數控系統運動信念的功率放大裝置。在數控系統的控制下,數控機床各運動軸按照程序指令速度協調運動,實現復雜加工軌跡的控制。數控機床是數控加工的硬件基礎,其性能對加工效率、精度有決定性的影響。
數控加工技術集傳統的機械制造、計算機、現代控制、傳感檢側,信息處理、光機電技術于一體,是現代機械制造技術的基礎,它的迅速發展和廣泛應用,有效地解決了復雜、精密、小批多變零件的加工問題,使機械制造業的生產方式、產品結構發生了根本性的變化。數控加工技術的水平和普及程度,已經成為衡量一個國家綜合國力和工業現代化水平的重要標志。
1.2 華中“世紀星”數控系統
本實驗中心所購置的數控機床均采用華中“世紀星”數控系統,它是在華中I型、華中2000系列數控系統的基礎上,滿足用戶對低價格、高性能、簡單、可靠的要求而開發的數控系統。
相對于國內外其他同等檔次的數控系統,世紀星系列數控系統(HNC-21T,HNC-21M)具有高可靠性和高性能的特點;與其他國內外同等檔次的普及型數控系統產品相比,世紀星系列數控系統的性價比較高;此外,它的配置比較置靈活,可自由選配各種類型的脈沖接口、模擬接流伺服驅動單元或步進電機驅動單元。世紀星系列數控系統配置交流伺服驅動器和伺服電機時,伺服驅動器和伺服電機的位置信號實時反饋到數控單元,由數控單元對它們的實際運行全過程進行精確的閉環控制。
華中“世紀星”數控系統目前已廣泛用于車、銑、磨、鍛、齒輪、仿形、激光加工、紡織、醫療等設備,適用的領域有數控機床配套、傳統產業改造、數控技術教學等。
圖1 數控機床的組成及框圖
2 數控機床的應用――凸輪的設計與數控加工系統
凸輪機構是機械運動機構中的一中常用機構,它可以實現預想的動作和其他機構不易實現的運動規律,在自動化和半自動化機械中應用非常廣泛。對凸輪進行設計時,首先要根據工作要求確定從動件的運動規律,然后按照這一運動規律設計凸輪的輪廓曲線;此外,還要求傳動時受力良好,結構緊湊。因此我們現代往往采用數控加工的方法對其進行設計。
凸輪機構按驅動件可分為直動從動件凸輪機構和擺動從動件凸輪機構,以下介紹一種凸輪的設計與數控加工系統,以擺動從動件凸輪機構為重點加以闡述,實現此類凸輪機構的設計、優化、編程、校驗以及數控加工。
2.1 實驗設計構成及功能
本實驗由數據采集運算程序軟件和與加工中心的網絡連接兩部分構成。
其功能有:由初始設計數據通過運算,最終確定最優數據,最后可生成單片凸輪或共軛凸輪以及溝槽凸輪的實際輪廓圖、刀具中心運行圖、加工中心宏程序、刀具加工數據值等可選擇的各類輸出信息。網絡連接部分實現計算機與加工中心的數據傳輸,這樣使得凸輪機構的設計和加工變得簡便易行,效率成倍提升,達到事半功倍的效果。
2.2 程序流程圖及說明
由圖2程序流程可以看出:凸輪機構的基本參數由中心距L、擺動從動件長度l、滾子直徑Q、凸輪小半徑r、凸輪大半徑R、刀具直徑d組成;從運行周期要已知凸輪轉動方向及角度分布T1、T2、T3、T4。運用這些基本參數運行本程序系統,可以分析判斷滾子從動件的受力情況,通過計算出的運動壓力角,來判斷某個參數的合理性,并從中挑選出機構最緊湊,受力情況良好的機構參數,最終形成滿足設計要求的凸輪機構,自動形成加工中心宏程序及其工作圖,用于完成加工和圖紙資料歸檔,整個過程結束。
2.3 應用實例
以圖3擺動從動件共軛凸輪為例:已知L=180mm,1=150mm,Q=φ72mm,R=110mm,r=70mm,采用刀具直徑25mm,圓周角度分布為:T1=75°,T2=0°,T3=75°,T2=
210°,凸輪順時針轉動(如圖3所示);由這些基本參數輸入本程序系統,通過選擇曲線類型進行比較和優化,最終得出符合設計要求的凸輪機構,最終輸出結果。
上述自動生成的程序若在加工中心調試加工成功,則將數控技術應用到凸輪機構的設計和加工中來,明顯可以提高設計準確性和加工效率。
3 結語
綜上所述,數控技術具有強大的功能和廣闊的應用前景,代表著金屬切削加工技術的發展方向。數控機床的控制工程使單臺數控機床聯線生產成為了現實,又由于現代化數控機床的控制系統對各類數控機床和各類工作任務具有簡單編程和自由編程的適應能力,這就為數控機床提供了廣泛應用的可能性。
結合數控機床及數控加工中心,我們機械基礎實驗室可以為實驗教學開展以下幾個方面的工作:
(1)配合專業課程進行專題實驗。例如數控編程課程的編程實驗;工藝類的數控工藝實驗;機床類的數控機床實驗。學員在編程軟件上進行數控編程練習,掌握數控編程的方法,針對典型零件,編制加工程序,進行圖形仿真,找出錯誤,直到完善。同時,學員還可在編程軟件上進行數控機床的操作、使用、編程、掌握數控系統的各個體系,如:機床操作編程、參數體系,機床對刀。工件加工等作必備的基本技能。此外,學員分期分批在數控機床上空運行狀態下熟悉機床的實際操作方法,數控系統的使用方法、使之有感性認識。
(2)配合專業課程的課程設計。機械課程設計,作為一個強調實踐環節的專業及課程,其課程設計除了必須完成一定量的書面作業外,還應完成足夠的實踐課時,最好是將二者有機地結合起來,針對某個實際工件,以圖面設計、工藝設計、編程、加工實現一體化,作為課程設計的主導內容。
(3)選一些感興趣的學員,在老師的指導下,在數控機床上進行實際加工練習,以加工出合格的工件為準。還可在數控機床上加工機械創新設計的產品,這樣不僅可以節約經費,還可以促進學員培養動手能力和創新意識。
數控實驗與機械課程相結合是重要的實踐環節,通過實驗,可加深對已經學過的理論基礎知識的理解,還會對理論基礎知識有新的認識,并得到升華。通過理論――實踐――理論幾個環節,學員就可以做到知其然更知其所以然。
參考文獻
[1]中國機械工業協會組編.數控技術[M].北京:機械工業出版社,2004.
[2]張建剛,胡大澤.數控技術[M].武漢:華中科技大學出版社,2000.
【關鍵詞】數控機床;機械技術加工;效能提高
引言
數控機床將傳統機床與計算機技術有效地結合起來,通過提高數控機床機械技術的加工效率,對提升企業經濟效益有著重要的影響。經過一段時間的發展,我國在相關領域已經取得了較大的成就,但是與發達國家相比差距還是比較大的。因此探析數控機床機械技術加工效能的提高會是一個長遠的課題,需要對其投入更多的精力。下面筆者將針對相關問題進行分析闡述。
1 數控機床機械結構的特點
(1)生產自動化水平提高。數控機床的運行主要是通過數據系統發出指令,進而對相關動作進行優化控制,通過采用性能更好的伺服傳統系統和無機變速主軸,逐漸取代了普通機床的進給系統,逐漸實現了生產自動化水平的提高。
(2)無人操作逐漸實現。數控機床的功能集成和工藝復合使無人操作逐漸地實現,并且成為了數控機床的重要特征之一,同時能夠對產品進行更為深層次的加工和處理,提高機床的附加值,不斷地將新的結構設備運用到生產中去。
(3)科技含量不斷提升。數控機床運用越來越多的先進技術來提高自身自動化的運行水平,在提升生產效率的同時,進一步保證設備的穩定運行,提高了設備的生產精度。
2 提高數控機床機械加工效率的意義
提高數控機床機械技術加工效率是適應時代潮流的產物,對于提高勞動生產率,促進社會發展有著極其重要的意義。同時,提高數控機床機械技術加工效率可以極大降低人工勞動強度,降低成本投入,實現資金的節約。需要認識到的是提高數控機床機械技術加工效率對于促進加工企業的發展與進步也有著十分重要的意義和價值。
3 阻礙數控機床機械技術加工效能提高的因素分析
(1)數控機床應用水平還處于較低狀態。在生產過程中,需要對每臺設備的功能和任務進行進一步的明確,要將加工設備進行細化分配,針對其性能進行合理的分工。當前有些單位并沒有做好這方面的工作,不能使設備充分發揮作用,影響著加工質量和生產效率的提高,而且還會縮短設備使用壽命。
(2)操刀的次數和位置的合理性有待提高。在進行生產時,換刀方式的合理選擇會減小換刀的輔助時間、減小機床的磨損程度以及降低加工的成本。在夾具的選擇上、走刀路線上、刀具的排列位置上以及刀具的使用順序等方面都沒有做到具體化,影響到了運行的成本以及加工的工作效率。
(3)機床程序編制的規范性有待提高。雖然當前我國數控機床已經開始采用計算機編程系統,但是還沒有實現系統的最佳運用程度。計算機編程的步驟十分復雜,專業性有待提高,而且在進行系統調試和實際生產過程中會出現各種各樣的問題。
(4)相關生產規章制度不夠健全。健全的生產規章制度是保證機械加工生產的基礎。雖然數控機床技術取得了一定的發展,但是還沒有形成一套較為完善的生產規章制度,嚴重阻礙著數控機床的健康發展。
(5)相關從業人員的綜合水平較低。當前我國數控機床機械加工的相關工作人員的整體水平還比較低,對設備沒有充分的了解,在實際生產過程中,存在違規操作的現象,不論是思想認識層面還是實際操作層面都存在著一定的缺陷,在實際生產中不僅會阻礙生產效率的提高,而且有可能損壞機械設備,給企業單位帶來一定的經濟損失。
4 提高數控機床機械加工效能的有效途徑
要提高數控機床機械加工效能,需要從以下幾個方面來入手:
(1)提高數控機床機械的應用水平。在實際生產過程中,需要對設備進行定期的檢測維修,保證機械設備的工作狀態,同時要明確設備的任務和精度,將設備細化分類,實現對設備資源的合理安排。
(2)準確掌握操刀次數和位置選擇的合理性。在生產過程中,要合理選擇換到的方式,以減少時間的損耗及設備的磨損程度。設置合理的生產流程,準確把握好換刀點,將刀具排列、夾具選擇等方面的工作具體化,實現設計方案的最優。
(3)提高機床程序編制和可靠性和專業性。在進行機床程序編制時要采用專業的程序編制人員,盡量簡化程序的步驟,減少在實際生產過程和性能調試過程中故障的發生,使程序的運用程度達到最佳狀態和水平。
(4)企業應建立健全相關生產規章制度。在實際生產之前,企業要事先建立起一套健全的相關生產規章制度,對生產行為進行必要的約束,在實際工作過程要嚴格按照生產規章制度進行生產,防止數控機床設備工作效率受到影響,
(5)加強培訓,提高工作人員的整體水平。在生產過程中要注重提高工作人員整體水平的提高,包括基礎知識和相關專業知識的普及,通過對工作人員進行定期的培訓教育和業務考核,來提高工作人員的專業水平,在實際工程中實現對設備的合理操作。
(6)對機床機械設備進行定期的維護和管理。企業單位在日常工作中要做好對機床機械設備的定期保養管理和維護,建立一套健全的維護程序,將各個因素充分考慮進來。通過進行定期的維護管理,能夠使設備能夠長期處于正常運行的狀態,一旦出現問題能夠及時發現并采取相應的措施解決,減少對設備生產時間的單位影響。
5 結束語
隨著社會主義現代化經濟的發展,數控機床在現代社會發展的作用越來越大,傳統機床正逐步地退出歷史舞臺。為了進一步的提高社會勞動生產率,促進經濟發展,我們應該充分的重視提高控機床機械技術加工效率。在實際的工作過程中我們應該采用正確的方法,應用科學的技術作為指導,只有這樣才能實現控機床機械技術加工的不斷提高,為促進社會主義工業化進程步伐打下堅實的基礎。
參考文獻:
[1]宋昌才.高速機床與高速切削在現代機械加工中的應用[A].特種加工技術――2001年中國機械工程學會年會暨第九屆全國特種加工學術年會論文集[C].2001.
[2]陳晶晶.淺談提高數控機床機械加工效率的有效措施[J].機電信息,2012(12).
關鍵詞:中職;數控機床;培訓;教學方法
中圖分類號:G712;G718.3 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2017)05-0048-01
隨著科學技術水平的不斷提高,各種先進制造技術得到日益廣泛的應用,生產企業需要大量善于進行技術創新的應用型人才,其中,數控機床操作技術工更是目前迫切需要的“灰領”人才。在這樣的背景下,數控培訓方興未艾,許多職校跨出校門接受社會培訓。因而如何盡快、有效地提高數控培訓學員的知識水平與操作技能是一個重要課題。
一、形象比喻,通俗易懂
由于大多數學員是初次接觸數控機床,且文化程度較低,對一些基礎知識與概念的理解有困難,這時可以舉一些通俗易懂的例子來進行教學。例如,數控機床的基本M成及工作原理可以以人作比喻:控制介質相當于語言、數控裝置相當于大腦、伺服系統相當于神經系統和肌肉、檢測裝置相當于感覺器官、機床本體相當于人體骨架。比如在做隊列操時,人聽到“立正”口令時,將語音信號變換后傳遞給大腦,這個“立正”命令必須是人能聽懂并明白其含義的,否則無法做出反應。大腦接受了“立正”命令信息后,馬上記憶起該命令的動作要求,即人站直、腿并攏、手放好,并通過感覺器官檢查動作是否準確到位、符合要求,然后發出動作指令。這個指令是很微弱的腦電波信號,不足以刺激肌肉運動,通過神經系統放大并傳遞后刺激相應部位的肌肉舒展或收縮,牽引骨骼運動,這才最終完成了“立正”動作。如果聽不懂命令、不知道命令的含義、大腦不能正常思維或神經系統有障礙、肌肉拉傷或萎縮、骨骼有損傷,那么人就不可能做出正確的動作。同樣,如果程序有誤、數控裝置有問題、伺服系統有故障、機床本體部件損壞,那么機床就無法正常運轉,也就不能加工出合格的零件。有時程序出錯,甚至會造成嚴重事故。這樣一來就把基本概念講清楚了,學員也容易理解。其他如開環、閉環、半閉環控制方式、可控軸與聯動軸等都可以用類似的方法講解。
二、分析透徹,搞清概念
有些簡單卻重要的概念往往不被重視,包括專業人員,但又很容易出差錯,這些問題必須講清講透,否則學員一知半解,掌握不了要領,導致在實際操作時出現失誤。例如,數控車床坐標系的問題,數控車床同樣采用人人皆知的右手笛卡兒直角坐標系,簡單易懂,但問題是如何在所用機床的實際坐標系上判別圓弧的順逆時針走向。多數學校的工業訓練中心和社會培訓機構因經費原因,一般采用經濟型數控機床進行培訓,而企業則多采用中高檔數控機床進行生產。經濟型數控車床的刀架位置與中高檔數控車床不同,X軸及Y軸的正向正好相反。判斷圓弧的順逆時針走向應對著Y軸正向看過去,而經濟型數控車床的Y軸正向向下,判別朝向和視線方向相反,因此看起來是順時針其實是逆時針。這個基本概念很簡單,但也容易出錯,甚至在某些數控機床的操作說明書上也出現這類錯誤。其他如數控指令的用法,尤其是循環指令的功能與刀路、坐標及刀具參數的設置等問題也必須要講清楚、準確到位。
三、工藝是重點,編程是基礎
初學者往往很重視編程,把精力都花在這上面,而忽視了加工工藝。其實,數控機床是按照人所編的數控程序進行自動加工的,程序里面包含了工藝因素,反映了編程者的工藝思路,所以說,程序編得好不好,完全取決于工藝排得好不好。因此,除了編程方法還需要介紹數控機床有別于普通機床的特點與要求,重點講解工藝分析、切削參數、刀具選擇、走刀路線等工藝性問題。數控培訓也可嘗試創新教學,在學員初步掌握基本編程及操作技能后,讓他們按照自己的興趣設計一個零件并進行加工,從中可以發現許多工藝問題,尤其是刀具選擇和刀路安排,此時教師再指出錯誤并給予指導,使學員印象深刻更易于接受,效果比教師單向講解要好得多。
四、掌握要領,運用技巧
接受培訓的學員有些是普通機床的操作工,有一定的切削加工經驗。有些則剛取得初級證書,工作經驗很少,在習慣上往往還按照普通機床的操作過程來編制數控程序,這就需要在培訓中反復強調數控機床的工藝特點,指導學員逐漸接受、掌握數控機床有別于普通機床的一些工藝處理方法。對培訓中出現的典型問題和特別容易出錯的地方,可召集學員進行現場討論,讓大家相互汲取教訓,這樣做學員們既印象深刻,又能共同提高。培訓使用的經濟型數控機床,采用的是開環系統和步進電動機,在運行過程中極易失步且無法補償,故而精度較低、誤差較大,在操作中應加以注意。編程時仍按圖紙規定的尺寸作為坐標參數,但在對刀設置坐標時要留出一些余量,或修改調整刀補參數,加工結束后按實際測得的零件尺寸重新設置坐標或修改刀補參數,再運行精加工程序予以修正,這樣就能加工出合格的零件。
五、結束語
數控機床操作工為緊缺工種,社會需求量大,政策扶持力度大,考工不受年限,取得某級別資格后,可馬上申報高一級資格鑒定。因此,在培訓中要加強學員的素質教育,抓好基本技能的訓練,給學員打好扎實的基礎,使他們能夠盡快達到工作要求,提高專業技能。
參考文獻:
(一)企業調研
天津航空機電有限公司,天津市杰立信模具有限公司,天津龍舟工控設備有限公司,光電集團有限公司,天津汽車模具有限公司,三星電子顯示器有限公司,中環三峰電子有限公司,東華醫療系統有限公司,天津索思儀表測控系統有限公司等十多家企業的數控技術專業的用人方向和崗位需求數據表明:目前,高職畢業生整體技能水平偏低、就業質量不高,不能在技能上適應企業的技術崗位。大中型企業對高職院校數控技術技能型人才的需求方向主要集中在:數控機床操作、數控編程與工藝、CAD/CAE/CAM設計、數控機床的維護與保養等。這也為數控技術專業人才培養指明了方向。
(二)院校調研
針對需求方向,分析了多所院校現開設相關職業技術課程如下:數控編程、數控操作、數控加工工藝、CAD/CAM(自動編程)、數控原理、數控機床的維修與維護等。院校開設課程的合理性調查統計數據顯示:69%的被調查者認為“數控加工工藝”與“數控編程”為專業核心課程;41%認為“數控加工工藝與編程”課程應加大實踐操作比例;61%認為仿真加工與機床操作的課時應增加;49%被調查者認為目前最感興趣的課程為數控機床操作;認為數控機床的維修與維護知識在未來數控行業更重要的占被調查總數的42%。數據表明,圍繞零件設計與加工及機床維修與保養等專業技能相關的課程,理論與實踐脫節,畢業生就業質量不高,達不到應有的教學效果,與現存教學模式和課程體系安排有直接的關系。院校教學調研中暴露的問題主要有:課程體系缺乏職業性;理論與實踐課程脫節;任務驅動教學模式趨于形式化。這就要求學校針對現行課程進行調整,將理論內容融于實際操作之中,重視操作技能的培養,重視關鍵能力的提高。
二、調研成果初探
教育部關于加強高職高專人才培養工作的意見中指出:高職教育的培養目標為高素質勞動者和高技能專門人才。以“應用”為主旨和特征構建課程體系和教學模式;實踐教學的主要目的是培養學生的技術應用能力。針對企業用人方向和現有課程中理論與實踐脫節的問題,我們結合學生的學習興趣,將數控技術專業培養目標分為兩方面:零件設計與加工人員,機床維修與保養人員。根據這一目標把本專業核心知識作模塊細分:機械制造基礎、數控車工實訓、數控銑工實訓、計算機輔助設計與制造、數控機床調試與維修。在教學上改進單一的“理論+實訓”模式,根據企業的技能需求,采取“教、學、做”一體化的教學模式。
(一)教學改革實施
教師結合企業用人方向,制定教學目標,針對數控機床維護與維修模塊進行了大膽的教學改革嘗試。在數控機床維修實訓教學中,學生通過親自打開機床,自己動手拆卸零部件,認識各種零部件及其安裝結構特點,先形成感性認知,后作理論理解,之后教師再引導學生對零部件做功能分類。先分出:機械部件、電器部件、液壓控制元件等,再結合不同零件進行細化分析。機械部件又分為機床主體、主軸組件、導軌、滾珠絲杠螺母副等。與機械部分相關的理論,如零部件的工作原理、材料、裝配關系、強度與剛度的校核等,盡可能在學生拆卸零部件環節中進行講解。液壓控制部件,主要明確液壓系統的控制原理,要求學生能夠看懂液壓回路圖,能分析執行元件的工作過程。電器部分在學生直觀電器控制柜后,講解柜中的所有電器元件的功能、作用以及電路的連接,要求學生看懂電路圖。這樣,可以將學科知識重新整合,將理論融于實踐,使學生學有所獲,迅速掌握專業技能。例如,在講解機床機械結構部分時,把滾珠絲杠螺母副作為教學的基本載體,演示部件運動過程,講解其傳動原理,再講零件結構,及其它相關類型的機械傳動結構并繪制其零件圖,從而學習零件的測量與繪制,認識零件材料的區別及用途。有了實踐動手經驗,再加上理論知識的學習,再次讓學生動手,將拆卸的機床復原。這樣,將所學多門課程的知識融合于實踐操作訓練之中,達到獲取知識有深度、培養技能有特點的綜合目標,滿足企業高素質、技能型人才培養的需求。
(二)課程體系模塊化
課程改革中,我們堅持“以服務為宗旨,以就業為導向,以能力為本位”的高等職業教育改革發展方向,不斷探索,將專業知識和技術技能融合為一體,對陳舊的單科課程重新整合,改為模塊化教學,建立“基于工作過程”教學模式,突出技術技能型人才培養的特點,制作了數控技術專業人才培養方案。根據就業方向不同,將本專業知識與技能劃分為五個核心模塊:機械制造基礎、數控車工實訓、數控銑工實訓、計算機輔助設計與制造、數控機床維護與維修。每個核心模塊涉及不同的專業基礎知識與實踐操作技能,面對不同的就業崗位。其中針對普通機加工人員,需要以機械制造基礎為核心模塊,包含:機械制圖與公差配合、材料及熱處理、普通機械加工實訓(車、銑、鉗工)、刀具與機床、切削原理等為基本知識與技能;數控加工人員,分為兩個典型方向:數控車工和數控銑工,分別對應兩個核心模塊,包括:數控加工工藝知識、數控加工編程知識、數控仿真軟件的應用、數控機床操作等基本知識和技能;零件設計與自動編程人員,核心模塊為計算機輔助設計與制造,包括:機械制圖與公差配合、材料及熱處理、數控加工工藝、計算機輔助設計(AutoCAD軟件應用)、計算機輔助制造(UG三圍造型與自動編程)等基本知識和技能;機床維修與保養人員,核心模塊為數控機床的調試與維修,包括:電工基礎知識(電器元件介紹、電路圖的繪制與識讀)、安全用電常識、機床電氣控制與PLC應用、液壓與氣壓傳動、數控機床與數控原理、數控機床使用及維護等基本知識和技能。綜上,構建了數控技術專業以職業崗位(群)知識能力為核心的模塊化教學內容,為實現理實結合的一體化教學提供了依據。
三、構建高職院校數控技術專業技能型人才培養模式
(一)實施“三明治”人才培養模式
“三明治”人才培養模式由教育家杜威提出,其核心是:“從活動中學,從經驗中學”,即把知識的學習與具體的活動聯系起來,充分體現了學與做的結合,知與行的統一。遵循“三明治”精神,以“實踐—理論—實踐”教學模式組織專業課程教學,要求學生對所學專業知識,先有感性認識,再上升到理論高度,最后用所學理論知識,指導實踐操作,解決實踐環節出現的一些問題,達到學有所用。在機械制造基礎模塊中,新模式教學將原有的車工實訓、銑工實訓及機械制造基礎課程深層次結合,將原有的實踐與理論知識點具體化。課程中先安排車工、銑工等實踐操作練習,其間,學生認識機床、練習磨刀、加工小軸、六面體等,通過這些基本實操練習,學生了解切削加工的一般過程,理解刀具角度的定義及不同角度對加工的影響。先獲得車削、銑削加工的感性認識;再學習切削原理知識,了解切削過程中的受力、變形、溫度變化、刀具磨損等現象發生的原因,從而能夠自己想辦法,改變切削條件,控制加工過程,使得切削狀態達到最佳,生產效率提高,加工質量提高等等。學習理論過程,結合第一階段面臨的諸如“抗刀”等實際問題,重點分析原因,明確加工條件的重要性,在方向上為第二階段的實踐練習奠基,從而提升下一階段的實踐操作練習的技能。通過知識遷移,會舉一反三,學生根據零件質量要求,合理選擇切削用量、刀具角度,加工出中等難度的零件,滿足企業需求。這種“實踐--理論--實踐”交替的“三明治”教學模式,為企業培養技能型人才提供了可靠保證。學生畢業后,基本上能夠動手操作,憑借學到的專業知識分析研究產品的加工方法,改進生產技術,凸顯課程設置的職業化,對接崗位需求,能夠為企業輸送高素質高技能人才。
(二)編寫任務驅動型教材
教學改革中注重深化基于工作過程的“做中學、學中做”的人才培養模式,與企業深度融合,使企業參與學生培養全過程,共同構建基于工作過程的實踐教學課程體系。教學改革的核心任務是依據企業需求,編寫任務驅動型教材。技能就像教材的骨骼一樣,而知識是肉,要根據骨骼的狀況來生長。傳統教材以"肉"為主線,“骨頭”居次,這樣的教材基本是沒有技能訓練的。任務驅動型教材根據培養技能,分析學習需要,然后讓學生學習這些知識并掌握這種技能。任務驅動型教材的特點是以任務為載體,以任務實施過程為線索,將專業知識穿插到任務實施過程中,在教師的指導下由學生自主完成任務,從而掌握所學知識點,并具備實踐操作能力。針對這五門核心課程,本著工學結合的原則,本課題選用企業代表性產品,編寫了任務驅動教材,配合實際教學。數控實訓課程是集數控加工工藝、數控編程等多門理論課知識于一體的操作性很強的綜合實訓課程,是培養數控機床操作人員的核心課程。學生利用任務驅動型教材,不僅懂得了相關專業知識點,而且具備一定的實踐操作能力,同時了解了企業常見的產品類型。任務驅動型教材使學生在加工產品的過程中獲得成就感,有利于實踐技能的獲得。
(三)實施項目教學法
調查發現,以課本為中心的傳統教學模式不能滿足現今的教學要求;理實一體化教學因脫離企業項目和生產產品而流于形式。教師通過編寫與企業技能需求對接的任務驅動型教材,開展與企業生產相關的產品項目教學法。“項目教學法”的特點是“以項目為主線、教師為指導、學生為主體”,改變了以往“教師講,學生聽”的被動教學模式,創造了學生主動參與、自主學習、開發創新的新型教學模式。項目教學法注重理論與實踐相結合。每一個項目中包含來自生產車間的實際產品,與之相關的知識點,仿真加工,車間操作,實訓報告等多個環節的內容,要求學生從認識項目開始,結合相關知識分析項目、制定工藝、編寫程序、仿真加工、機床操作等最終加工出產品。通過轉變學習方式,將課堂理論教學轉為理實結合的一體化教學,營造了實踐教學的學習環境,激發了學生的好奇心和創造力,培養了他們分析和解決實際問題的能力。教師通過對學生的指導,轉變了傳統的灌輸式的教育觀念和教學方式,從單純的知識傳遞者變為學生學習的指導者和組織者。建立了全新的教學理念,提升了辦學目標,通過項目教學法的實施,探索教學過程的組織形式,逐步完善核心課程在專業教學中的作用。
四、結語
目前數控技術已在我國制造業中被廣泛使用,數控技
術是最典型、應用最廣泛的機電光一體化綜合技術,我國迫切需要大量的從研究開發到使用維修的各個層次的技術人才。但在制造業中,掌握數控應用技術高級技能型人才仍是極為缺乏。那么在新的教育形勢下,我們職業學校培養高技能型的專業人才的任務更加嚴峻,一方面為了滿足市場的需求,另一方面是更好的為解決學生的就業,使學生完成學業后能順利地走上工作崗位。這就要求我們教學方法要革新,要根據數控技術的不斷發展,嘗試著變化,盡力尋求一種好的教學方案。筆者根據以上的情況,結合該課程的特點和多年的教學經驗,對其進行如下探討。
1教材整合
數控技術應用專業是目前熱門的專業,幾乎所有職業學校都有相關專業,職業學校為社會的需要輸送了大量的技能型人才。數控機床編程及應用又是該專業核心課,那么對教材的選擇是要嚴格把關的,教學內容的安排也要合理,這些對于能否培養優秀的人才至關重要。 如今,市面上關于數控編程的教材多種多樣,內容安排的各不相同,要想找到完全達到人才培養目標要求幾乎沒有,這就需要教師結合學校的人才培養方案及用人單位的要求,來對教材內容進行整合。主要是達到數控機床的編程及操作能力,通過本課程的學習,學生能夠獨立完成中等復雜程度零件的數控程序編制及加工,并經過后續課程的學習能獲得數控車工職業技能中、高級工證書。因此在內容安排上,規劃好課時,應以突出重點、知識夠用為原則,克服小而全、面面俱到,運用現有的教學設備充分調動學生的積極性,達到預期的效果。因基于以上情況,再經過這幾年的實際教學,本課程理論內容主要講授以下四大部分:
1.1數控機床概述包括數控機床的基本概念(產生與發展、數控機床組成與工作原理)、數控機床分類、數控機床加工特點及應用、數控機床發展趨勢。內容與普通機床的相關知識比較進行講解。
1.2數控機床編程基礎①結合機床及其仿真軟件講解包括數控車、銑床的坐標系統。②機床的基本操作。熟悉數控機床操作面板功能、數控機床坐標系和各原點、開機、回參考點、手動操作及首件試切、掌握數控機床程序的輸入及編輯方法、MDI操作及對刀等。強調不同系統或相同系統不同系列的機床的操作有所不同。③數控機床的對刀。包括對刀的原理、對刀的目的,重點介紹對刀的方法,對刀是數控加工中的主要操作和重要技能。在一定條件下,對刀的精度可以決定零件的加工精度,同時,對刀效率還直接影響數控加工效率。只是了解對刀方法是不夠的,還要掌握數控系統的各種對刀設置方式,以及這些方式在加工程序中的調用方法,同時要知道各種對刀方式的優缺點及使用條件。④常用功能指令及編程方法。包括程序的概念、程序結構和格式;介紹常用各種指令的功能、格式、走刀路線、應用場合及注意事項等;數控銑床指令主要是固定循環、刀具補償、子程序、鏡像加工等的指令應用;數控車床指令主要學習車削固定循環、刀具補償。
1.3數控車削、膛銑加工及手工編程結合實例練習編程的方法,講解如何分析零件圖、程序編制的內容與方法、工藝與分析、確定加工工藝路線及加工工藝參數、制定工藝卡片、計算走刀路線刀位點的坐標等。要充分認識到好的編程員首先要是一個好的工藝員的道理。綜合實例進行仿真軟件的解釋,然后通過數控機床的綜合處理示范教學,使學生掌握機床、計算機、數控技術及手工編程等專業技術知識等內容。
2相關專業基礎知識
本課程是在學習了機械制圖、公差配合與技術測量、機械制造技術、金屬加工與熱處理、機械制造工藝基礎等課程的基礎上,進行數控機床編程及應用的教學,為數控加工考證及其他后續課程的學習奠定基礎,具有承上啟下的作用。在以上課程的基礎上,學生才能更好的將機床的各種運動及零件的切削用量三要素等全部加工內容熟練掌握。然后根據需要加工的零件圖進行分析、數值處理、編寫程序、輸入、檢驗、首件試切,以致完成整批零件的數控加工。
3教學方法
3.1討論式教學討論式教學法強調在教師的精心準備和指導下,為實現一定的教學目標,通過預先的設計與組織,啟發學生就特定問題發表自己的見解,以培養學生的獨立思考能力和創新精神。本書結合討論式教學的模式和特點實施效果良好。針對預先準備的零件圖進行刀具的選取、加工路線的設置、參數的設置、指令的選取、編程的節點計算等,經過討論設置正確的數據及加工方案。在實施過程中需要教師耐心、細致的引導,使學生不斷地養成積極思考、交流意見的良好習慣。根據我們學生的學情,開展討論式教學時,應考慮全面,要讓不同程度的同學都有得到討論發言的機會。經過反復訓練,逐步嘗到了討論式教學效益,在時間積累的過程中會形成一個良好的相互啟發的習慣,使其積極參與討論。
3.2組建興趣小組在開這門課的中期,根據學生的實際情況、個人意愿及水平匹配等情況進行適當的組合。組建成不同的教學興趣小組,包括課內和課外,目的是培養學生自我研究、自我提高的能力;重視學生經受挫折、克服困難的教育。通過實踐證明,組內成員進行討論或者組間進行交流都會激勵學生的學習的積極性,使學生都置身其中,感受學習的樂趣。老師在旁邊起到輔助的作用。如有的愛好仿真,有的擅長數控車、數控銑等。通過興趣小組可以達到同學之間互幫,在實際教學中可以充當小老師,這樣,個人能力會得到大大的提高。同時也為今后的技能比賽培養了種子選手。
4激發學生學習興趣
4.1熟知職業前景數控技術是機械行業的前沿技術,由于培養人才不容易且需要大量昂貴數控實踐設備,不是一般學校能承受的,所以招生量供應不上市場需求,尤其是數控高手更是人才難求。所以,該專業是目前就業較好的專業,且一但工作,則工作穩定,工資收入也還可以。可從事的崗位有數控機床操作員、加工工藝與編程技術員、數控機床及其維修技術員等。
4.2鼓勵創新思維當學生出現創新思維時,我們要極力鼓勵學生去探索,哪怕還不是很成熟及完善,仍要支持。通過這樣的訓練,學生的思維明顯變得極其活躍,會大大促進學生對本門課乃至整個專業課程都會產生濃厚的興趣。如編程、加工思路多樣化。更為重要的是,在學習習慣上,他們已不同程度地從人云亦云的被動模式中擺脫出來,這將對其未來的發展起到非常重要的作用。在各種編程方法應用、對刀方法選擇、編程計算方法選用、刀具選擇、加工工藝確定等問題上,筆者總是告訴大家不要限于常規,不要受書本的束縛,不要被老師或同學們的意見所左右,鼓勵大家不要怕出錯誤,什么方法都可以去探索,都應該大膽地去探索。
4.3教學手段傳統的教學模式已不能與時俱進了,一個老師在教學上的引導對學生的學習興趣也起到一定的作用,運用多媒體進行教學,這樣方便對學生進行演示,然后采用任務驅動教學法,引領學生采用獨立思考、自主學習和協作學習等方法,按步進行,幫助學生在不斷探索,不斷交流、不斷評價中自然達成學習目標,轉變學習方式,提高學習能力,激發學生的學習興趣。這可以檢查學生對知識的理解,也能夠對學生進行系統的教學,同時也容易知道學生對知識的消化程度。
時光如流水,兩周的時間轉眼即逝,這次暑期實習給我的體會是:
1.通過這次實習我們了解了現代數控機床的生產方式和工藝過程。熟悉了一些材料的成形方法和主要機械加工方法及其所用主要設備的工作原理和典型結構、工夾量具的使用以及安全操作技術。了解了數控機床方面的知識和新工藝、新技術、新設備在機床生產上的應用。
2.在數控機床的生產裝配以及調試上,具有初步的獨立操作技能。
3.在了解、熟悉和掌握一定的數控機床的基礎知識和操作技能過程中,培養、提高和加強了我的動手能力、創新意識和創新能力。
4.這次實習,讓我們明白做事要認真小心細致,不得有半點馬虎。同時也培養了我們堅強不屈的本質,不到最后一秒決不放棄的毅力!
5.培養和鍛煉了勞動觀點、質量和經濟觀念,強化遵守勞動紀律、遵守安全技術規則和愛護國家財產的自覺性,提高了我們的整體綜合素質。
一、實習意義和目的:通過實習,使學生在學完數控技術等相關理論課程的同時,熟練操作數控機床,熟練數控機床的日常維護及常見的故障的判斷和處理,進一步掌握數控程序的編程的方法,以便能夠系統、完整的掌握數控技術,更快更好的適應機械專業的發展和需要。
二、實習內容與要求:
1、通過數控加工工藝規程的設計,使學生熟練掌握數控加工工藝要求及加工工藝的設計。
2、通過斯沃數控仿真軟件,熟練數控機床的操作界面、刀具定義、編程坐標系的設定和對刀,能熟練編制車削和銑削的加工程序。
3、通過對數控車床的操作,提高一般軸類零件工藝分析及程序編制的能力,掌握數控車床的操作過程及常用測量工具的使用。
4、通過對數控銑削加工中心的操作,提高一般銑削類零件的工藝分析及程序編制能力,掌握加工中心的操作過程及常用測量工具的使用。
5、通過對數控車、銑試驗臺的實習,使學生掌握和了解數控原理知識,包括控制器原理,伺服驅動原理、反饋原理等;學會數控系統的維護及常見的故障排除。
三、實習設備、器件及工具:斯沃數控仿真軟件、cak3675數控車床5臺,永進數控銑削加工中心一臺,德西數控車,數控銑削試驗臺一臺、游標卡尺等量具,裝夾工具,直徑50mm的pvc棒料,鋁錠。
四、實習內容
1、數控車削實習
(1)程序及零件圖見后、附圖。
(2)加工工藝分析:
1)技術要求。
如圖所示,通過調用子程序進行循環加工,毛皮棒料:φ50×200材料:08f低碳鋼每次背吃刀深度為2mm。
2)加工工藝的確定。
①裝夾定位的確定:三爪卡盤夾緊定位,工件前端,面距卡爪端面距離40mm。
②加工工藝路線的確定。
第一個程序:
工藝路線:鍛(毛皮)→熱處理→車右端面→粗車循環車外圓→精車循環車外圓
第二個程序:
工藝路線:鍛(毛皮)→熱處理→車右端面→粗車循環車外圓→精車循環車外圓→車退刀槽→切削循環車外螺紋
第三個程序:
工藝路線:鍛(毛皮)→熱處理→車右端面→鉆孔→粗車循環鏜孔→精車循環鏜孔
③加工刀具的確定:
第一個程序:
外圓端面車刀。(1和2程序外圓刀具主角55,刀具材質為高速鋼)。
第二個程序:外圓刀、割刀、螺紋刀。
第三
個程序:鉆刀、鏜刀。
④切削用量:主軸轉速600r/min,進給速度250mm/min。
2、數控機床電器實習
(1)認識數控車、數控銑機床的結構、工件原理。
(2)機床常見故障的診斷和排除。
(3)在西門子數控操作系統上進行簡單的編程和加工。
3、數控車床加工將程序輸入數控車床進行實際加工。使我們熟練掌握了數控車床的操作。
實習報告總結:實習,就是把所學的理論知識,運用到客觀實際中去,使自己所學的理論知識有用武之地。只學不實踐,所學的就等于零,理論應該與實踐相結合.另一方面,實踐可為以后找工作打基礎.通過這段時間的實習,學到一些在學校里學不到的東西。因為環境的不同,接觸的人與事不同,從中所學的東西自然就不一樣了。要學會從實踐中學習,從學習中實踐.而且在中國的經濟飛速發展,又加入了世貿,國內外經濟日趨變化,每天都不斷有新的東西涌現。在擁有了越來越多的機會的同時,也有了更多的挑戰,中國的經濟越和外面接軌,對于人才的要求就會越來越高,我們不只要學好學校里所學到的知識,還要不斷從生活中,實踐中學其他知識,不斷地從各方面武裝自已,才能在競爭中突出自已,表現自已。為期一個月的實習結束了,短短的一個月讓我對數控系統有了更全面的認識,對數控有了更深的了解,經過這次實習,我們熟練的掌握了數控程序的編程和數控加工的操作,收獲頗多。
例如:①通過這次實習我們了解了現代機械制造工業的生產方式和工藝過程。熟悉工程材料主要成形方法和主要機械加工方法及其所用主要設備的工作原理和典型結構、工夾量具的使用以及安全操作技術。了解機械制造工藝知識和新工藝、新技術、新設備在機械制造中的應用。②在工程材料主要成形加工方法和主要機械加工方法上,具有初步的獨立操作技能。③在了解、熟悉和掌握一定的工程基礎知識和操作技能過程中,培養、提高和加強了我們的工程實踐能力、創新意識和創新能力。④這次實習,讓我們明白做事要認真小心細致,不得有半點馬虎。同時也培養了我們堅強不屈的本質,不到最后一秒決不放棄的毅力!⑤培養和鍛煉了勞動觀點、質量和經濟觀念,強化遵守勞動紀律、遵守安全技術規則和愛護國家財產的自覺性,提高了我們的整體綜合素質。⑥在整個實習過程中,老師對我們的紀律要求非常嚴格,制訂了學生實習守則,同時加強清理機床場地、遵守各工種的安全操作規程等要求,對學生的綜合工程素質培養起到了較好的促進作用。
普通機床經經歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術、計算機技術及自動化,精密機械與測量等技術的發展與綜合應用,生產了機電一體化的新型機床一一數控機床。數控機床一經使用就顯示出了它獨特的優越性和強大生命力,使原來不能解決的許多問題,找到了科學解決的途徑。
數控車床是數字程序控制車床的簡稱,它集通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點于一身,是國內使用量最大,覆蓋面最廣的一種數控機床,也是是一種通過數字信息,控制機床按給定的運動軌跡,進行自動加工的機電一體化的加工裝備,經過半個世紀的發展,數控機床已是現代制造業的重要標志之一,在我國制造業中,數控機床的應用也越來越廣泛,是一個企業綜合實力的體現。
時光如流水,兩周的時間轉眼即逝,這次暑期實習給我的體會是:
①通過這次實習我們了解了現代數控機床的生產方式和工藝過程。熟悉了一些材料的成形方法和主要機械加工方法及其所用主要設備的工作原理和典型結構、工夾量具的使用以及安全操作技術。了解了數控機床方面的知識和新工藝、新技術、新設備在機床生產上的應用。
②在數控機床的生產裝配以及調試上,具有初步的獨立操作技能。
③在了解、熟悉和掌握一定的數控機床的基礎知識和操作技能過程中,培養、提高和加強了我的動手能力、創新意識和創新能力。
④這次實習,讓我們明白做事要認真小心細致,不得有半點馬虎。同時也培養了我們堅強不屈的本質,不到最后一秒決不放棄的毅力!
⑤培養和鍛煉了勞動觀點、質量和經濟觀念,強化遵守勞動紀律、遵守安全技術規則和愛護國家財產的自覺性,提高了我們的整體綜合素質。
是的,課本上學的知識都是最基本的知識,不管現實情況怎樣變化,抓住了最基本的就可以以不變應萬變。如今有不少學生實習時都覺得課堂上學的知識用不上,出現挫折感,可我覺得,要是沒有書本知識作鋪墊,又哪應付瞬息萬變的社會呢?經過這次實習,雖然時間很短,可我學到的卻是我一個學期在學校難以了解的。就比如何與同事們相處,相信人際關系是現今不少大學生剛踏出社會遇到的一大難題,于是在實習時我便有意觀察前輩們是如何和同事以及上級相處的,而自己也盡量虛心求教。要搞好人際關系并不僅僅限于本部門,還要跟別的部門例如市場部的同事相處好,那工作起來的效率才高,人們所說的“和氣生財”在我們的日常工作中也是不無道理的。而且在工作中常與前輩們聊聊天不僅可以放松一下神經,而且可以學到不少工作以外的事情,盡管許多情況我們不一定遇到,可有所了解做到心中有底,也算是此次實習的其中一個目的了。