傳統(tǒng)機(jī)加工訓(xùn)練在數(shù)控實(shí)訓(xùn)中的作用

摘 要：本文通過闡述傳統(tǒng)機(jī)加工訓(xùn)練在數(shù)控實(shí)訓(xùn)中的作用，說明了傳統(tǒng)機(jī)加工在數(shù)控教學(xué)中的重要性。

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)機(jī)加工； 數(shù)控實(shí)訓(xùn)； 作用

中圖分類號(hào)：F276.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-3315（2011）9-136-002

機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和微電子技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，制造業(yè)正在發(fā)生革命性的變化，以信息化帶動(dòng)工業(yè)化成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潮流。現(xiàn)代制造技術(shù)的核心之一就是以數(shù)控加工設(shè)備替代了傳統(tǒng)的機(jī)械制造設(shè)備。

隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，社會(huì)對(duì)數(shù)控人才需求的日益增加，許多中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校都開設(shè)了有關(guān)數(shù)控技術(shù)的課程，但一些學(xué)校在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，冷落傳統(tǒng)機(jī)加工實(shí)習(xí)內(nèi)容，只重視數(shù)控實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的問題需要引起我們的注意。與普通機(jī)械加工設(shè)備相比，使用數(shù)控機(jī)床能加工出精度更高，外形更復(fù)雜的零件，同時(shí)可降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。但目前，在數(shù)控教學(xué)中存在著一種誤區(qū)，認(rèn)為隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的車、銑、鉗的實(shí)習(xí)的教學(xué)要求可以大幅降低，在這種思想的引導(dǎo)下，數(shù)控專業(yè)的實(shí)習(xí)教學(xué)出現(xiàn)了“跨躍式”的模式，即忽視傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)教學(xué)中的基本技能訓(xùn)練，比如在第一屆全國(guó)數(shù)控技能大賽中，就暴露出好多這方面的問題，相當(dāng)部分選手切削用量選擇不當(dāng)，采用了低的切削速度，小的走刀量，較大的切削深度，導(dǎo)致加工時(shí)間不夠（粗加工都難以完成），到了最后，就慌了手腳，突然加大走刀量，造成刀具損壞；還有的不會(huì)磨刀，大賽時(shí)，組委會(huì)只將刀具進(jìn)行了粗磨，一再提醒參賽選手，必須磨刀，可是，有的選手一上場(chǎng)，裝上刀就開始加工，導(dǎo)致刀具切削性能不好。因此，忽視傳統(tǒng)機(jī)加工實(shí)習(xí)而過分重視數(shù)控技能方面的訓(xùn)練是本末倒置的做法，如果不把傳統(tǒng)機(jī)加工實(shí)習(xí)放到數(shù)控專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的重要位置上，那么，無論擁有多么先進(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備，也培養(yǎng)不出具備真工夫的數(shù)控專業(yè)學(xué)生。

一、再先進(jìn)的機(jī)器也離不開人的操作

數(shù)控機(jī)床以靈活性強(qiáng)、生產(chǎn)效率高、加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定、適合加工形狀復(fù)雜的工件，以及良好的經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)勢(shì)，得到了機(jī)械制造行業(yè)的青睞和廣泛應(yīng)用。這些優(yōu)點(diǎn)是普通機(jī)床無法相比的，但無論是精度多好、功能多齊全、自動(dòng)化程度多高的數(shù)控機(jī)床，都不可能完全替代技術(shù)工人的手工操作。

例如用車床加工螺紋，無論是用數(shù)控車床還是用普通車床去加工，都必須滿足以下條件：主軸轉(zhuǎn)一周時(shí)，車刀就必須沿進(jìn)給方向移動(dòng)一個(gè)螺紋導(dǎo)程。只有滿足了這個(gè)條件，才可以加工出所需要的螺紋。這個(gè)嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系在普通車床上是通過機(jī)械傳動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)的，螺紋的切削過程是通過操作人員來完成；而在數(shù)控車床上則是通過數(shù)控伺服系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。雖然它們的控制方式不同，但是螺紋的加工原理、成形原理、切削過程都是一樣的。數(shù)控機(jī)床只不過是代替了工人的雙手，提高了生產(chǎn)效率，而加工時(shí)一些具體的工藝問題，技術(shù)、技巧問題，目前使用的數(shù)控系統(tǒng)還沒有能力“考慮”得那么細(xì)致，也不可能面面俱到，這些問題只能通過技術(shù)人員在編程中處理與解決。技術(shù)人員在編程時(shí)，必須把自己的一些加工經(jīng)驗(yàn)融會(huì)到加工程序中去，才能比較妥善地、合理地解決這一系列的問題。如果一個(gè)從來沒有使用過普通機(jī)床或?qū)ζ胀C(jī)床操作熟悉程度不夠的學(xué)生，直接到數(shù)控車床上車削螺紋，其后果是不可想象的。

另外，在加工中，針對(duì)不同材料、不同形狀、類型的工件，對(duì)切削用量的選擇，刀具材料的選用，刀具角度的刃磨，切削液的選用，加工工藝路線的擬定以及對(duì)工具、量具的使用，機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)等方面的內(nèi)容，都是衡量一個(gè)操作人員技能、技術(shù)的重要指標(biāo)。而這些內(nèi)容并不是使用數(shù)控機(jī)床就可以全部學(xué)到的。這就好比我們的計(jì)算機(jī)繪圖一樣，計(jì)算機(jī)的鼠標(biāo)只是代替了鉛筆、圖板、直尺、橡皮擦等工具，而不能代替繪圖人員對(duì)制圖基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí)、理解和運(yùn)用。數(shù)控機(jī)床只是我們一個(gè)使用更方便的加工設(shè)備，它只能代替人的一些手工操作，而不能代替人的知識(shí)和技能。

二、普通機(jī)加工更適合用于對(duì)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械加工工藝的訓(xùn)練

一名合格的數(shù)控機(jī)床操作人員不僅要了解數(shù)控機(jī)床的工作原理、性能特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)，掌握編程語(yǔ)言和標(biāo)準(zhǔn)程序格式，更重要的是要具備能熟練地制定加工路線，合理地確定切削用量，正確地選用刀具和夾具等加工工藝方面的知識(shí)和能力。

現(xiàn)代制造技術(shù)是在傳統(tǒng)的技術(shù)上發(fā)展起來的，自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床離不開傳統(tǒng)的車、銑、刨、磨的加工技術(shù)，一名數(shù)控工作人員，如果不懂得刀具角度、切削用量和制造工藝，就不能成為一名合格的數(shù)控技術(shù)人員。我們培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)需要的數(shù)控加工人才就是要從最基本的知識(shí)、技能抓起，要使學(xué)生牢固掌握普通機(jī)加工的基本知識(shí)，了解普通機(jī)床的基本性能和熟練掌握普通機(jī)床的正確操作。在這種情況下使學(xué)生能夠真正掌握以后在數(shù)控機(jī)床上需要掌握和用到的許多基本的技能如：刀具的選擇、刀具的刃磨、刀具的安裝、切削用量的選擇、加工工藝的制定、工件的裝夾等，這些基本技能、技巧在現(xiàn)階段，我們不可能在數(shù)控機(jī)床上安排大量時(shí)間進(jìn)行練習(xí)，反過來，我們可以利用普通機(jī)床臺(tái)數(shù)比較多這樣有利的條件，進(jìn)行這些基本技能的操作訓(xùn)練。基本操作技能學(xué)得好與不好，直接影響到以后在數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)的效果，如果掌握不好可能還會(huì)出現(xiàn)機(jī)床事故和人身事故。例如：切削用量的選擇，如果選擇得不好，在操作數(shù)控車床加工工件時(shí)，就容易出現(xiàn)因排屑不好影響工件加工的問題，出現(xiàn)加工效率低的問題，出現(xiàn)纏屑、打刀的問題。再例如：刀具的選擇與刀具的刃磨這一基本操作技能就需要在學(xué)習(xí)普通機(jī)床操作時(shí)掌握好。因?yàn)楝F(xiàn)在企業(yè)在生產(chǎn)過程中，有些采用數(shù)控刀具，有些還達(dá)不到這種水平，即使再先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備也不能完全離開人工刃磨刀具。在刀具的選擇方面也是如此，操作人員在加工零件前，能否合理選擇刀具決定了能否順利加工出合格的零件，這些技能需要在普通機(jī)床操作實(shí)訓(xùn)時(shí)就掌握好。可以這樣認(rèn)為，在普通機(jī)床上學(xué)習(xí)基本操作技能是非常經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠和實(shí)用的。當(dāng)然，直接利用數(shù)控機(jī)床也可以進(jìn)行切削加工原理的訓(xùn)練，但是數(shù)控機(jī)床的造價(jià)比較高，用于初學(xué)機(jī)械加工者，出現(xiàn)撞刀、撞機(jī)床等損壞機(jī)器的概率大，成本高。

三、傳統(tǒng)機(jī)加工知識(shí)扎實(shí)的學(xué)生能更好地掌握數(shù)控加工技術(shù)

我們?cè)跀?shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同知識(shí)技能結(jié)構(gòu)的學(xué)生，數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效果大不一樣。進(jìn)行過傳統(tǒng)機(jī)加工實(shí)習(xí)的學(xué)生，就比沒有進(jìn)行過傳統(tǒng)機(jī)加工實(shí)習(xí)的學(xué)生編出的程序合理得多。沒有進(jìn)行傳統(tǒng)機(jī)加工實(shí)習(xí)的學(xué)生編出來的程序雖然在數(shù)控模擬軟件上可以運(yùn)行通過，但是在數(shù)控機(jī)床上加工時(shí)就可能出現(xiàn)這樣或那樣的問題，要么是切削用量太大，要么就是走刀路線不合理等；另外，當(dāng)教師告訴學(xué)生實(shí)際加工的切削深度時(shí)，學(xué)生根本就不能理解，也沒有任何直觀認(rèn)識(shí)。但如果是進(jìn)行過傳統(tǒng)機(jī)加工實(shí)習(xí)的學(xué)生，他們對(duì)教師講解的內(nèi)容就能比較快地領(lǐng)悟，而且還能將自己在傳統(tǒng)機(jī)加工實(shí)習(xí)上得來的經(jīng)驗(yàn)、技能和技巧融會(huì)到數(shù)控加工程序中去，提高了數(shù)控程序的編寫質(zhì)量。另一方面，傳統(tǒng)機(jī)加工技術(shù)學(xué)得扎實(shí)的學(xué)生在數(shù)控實(shí)訓(xùn)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤的機(jī)率要比其他學(xué)生低得多。可見，傳統(tǒng)機(jī)加工技術(shù)掌握的熟練程度對(duì)數(shù)控實(shí)訓(xùn)的學(xué)習(xí)效果有很大地影響。

傳統(tǒng)的金屬加工理論與實(shí)踐技能，仍是學(xué)習(xí)先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)，如果認(rèn)為，現(xiàn)在有了自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床，就可以不必進(jìn)行傳統(tǒng)的車、銑、刨、磨、鉗工的實(shí)習(xí)了，這種認(rèn)識(shí)是片面的，更是不可取的。現(xiàn)代制造技術(shù)是在傳統(tǒng)金屬切削理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)發(fā)展起來的，傳統(tǒng)金屬切削理論和實(shí)踐仍是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)，所以應(yīng)重視傳統(tǒng)金屬切削理論的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。萬(wàn)丈高樓平地起，基礎(chǔ)打不牢，不但會(huì)影響數(shù)控機(jī)床操作技術(shù)的學(xué)習(xí)而且會(huì)對(duì)自己今后的職業(yè)素質(zhì)提高帶來不利影響。

參考文獻(xiàn)：

王金城. 數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)技術(shù).第一版.北京：電子工業(yè)出版社，2006