低碳經(jīng)濟背景下技工院校數(shù)控實訓方案設(shè)計

盧培文 楊德慧

（贛州技師學院 江西 贛州 341000)

低碳經(jīng)濟背景下技工院校數(shù)控實訓方案設(shè)計

盧培文 楊德慧

（贛州技師學院 江西 贛州 341000)

以贛州技師學院為例，設(shè)計低碳經(jīng)濟背景下的數(shù)控實訓方案，在現(xiàn)有實訓條件下，既達到了培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力，又合理地使用了數(shù)控設(shè)備、有效地利用了資源、降低了能源的消耗和減少了對生態(tài)環(huán)境的破壞。

低碳經(jīng)濟；技工院校；數(shù)控；實訓；設(shè)計

數(shù)控實訓現(xiàn)狀

數(shù)控實訓是技工院校機械和數(shù)控專業(yè)教學中非常重要的一個環(huán)節(jié)，在學生實踐的同時，可培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力。但目前許多技工院校自身的數(shù)控實訓硬件條件不足，而學生在社會上參加數(shù)控實訓的困難很大，教學效果受到很大影響。

以贛州技師學院為例。為了滿足數(shù)控實訓要求，讓學生有更好的學習和實踐的機會，學院爭取了中央財政支持，投資400萬元人民幣，于2008年8月建成了數(shù)控實訓基地。該實訓基地選購沈陽機床廠生產(chǎn)的數(shù)控車床21臺，選用華中數(shù)控系統(tǒng)；寶雞機床廠生產(chǎn)的加工中心7臺，選用FANUC Oi MC系統(tǒng)；加上原有的數(shù)控車床6臺，加工中心2臺，共有近40臺數(shù)控設(shè)備。這些設(shè)備的添置，大大改善了數(shù)控實訓條件，對技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)起到了至關(guān)重要的作用。但新問題也隨之而來，例如，實訓材料一直使用45#鋼材，刀具為硬質(zhì)合金焊接車刀和高速鋼銑刀，數(shù)控車床采用乳化液冷卻，加工中心采用油冷卻，這些油輔材料基本為消耗品，原來僅有8臺設(shè)備的時候，這些材料已經(jīng)是學院的一筆較大開支，現(xiàn)在設(shè)備增加了近4倍，相應(yīng)的油輔材料損耗也會增加更多。在資源和能源消耗巨大、實訓成本不斷攀升的情況下，為了合理使用數(shù)控設(shè)備、利用資源、降低能源消耗和減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，數(shù)控實訓的改革勢在必行。對此，本文結(jié)合實際工作經(jīng)驗，介紹如何在低碳經(jīng)濟背景下開展數(shù)控實訓教學。

實訓教學方案設(shè)計

設(shè)計教學流程 在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，我們把技工院校數(shù)控加工專業(yè)培養(yǎng)目標定位為培養(yǎng)數(shù)控加工操作工和數(shù)控工藝員，需要使學生掌握各種數(shù)控設(shè)備的工作原理及其操作方法。為此，我們改革傳統(tǒng)數(shù)控實訓教學模式，以創(chuàng)新設(shè)計為根本、數(shù)控加工為重點、CAD/CAM為主線，按照加強基礎(chǔ)、注重實踐的教學改革思路進行數(shù)控實訓教學方案設(shè)計。在數(shù)控實訓教學中，增加了《CAD/CAM原理與應(yīng)用》、《數(shù)控仿真教學軟件應(yīng)用》課程，并且把CAD/CAM和數(shù)控仿真軟件及數(shù)控機床操作有機地結(jié)合起來（如圖1所示），摒棄單純的數(shù)控機床操作，加強過程訓練，注重學生實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)。通過增加數(shù)控仿真教學環(huán)節(jié)，使實訓教學工作在虛擬加工的軟件環(huán)境和真實的生產(chǎn)設(shè)備上一同進行，既合理使用了資源，又增強了實訓效果。

圖1 數(shù)控實訓教學流程示意圖

設(shè)計實訓模式 傳統(tǒng)實訓模式中的油輔、刀具材料使用是一個開環(huán)系統(tǒng)，即購買實訓刀具材料→實訓使用→廢棄。在此過程中，實訓注重的是學生加工出來的零件形狀是否正確，尺寸是否合格，輕視了零件是否有實際應(yīng)用價值及對零件加工成形過程中產(chǎn)生的各種廢棄物如何合理處理的問題。隨著我院實訓基地數(shù)控設(shè)備的增加，實訓教學班級的增多，原實訓教學模式產(chǎn)生的廢棄物也在增多。為此，我們提出低碳經(jīng)濟下閉式循環(huán)的綠色實訓模式，就是在原來的實訓循環(huán)模式中增加“回收”環(huán)節(jié)。與企業(yè)合作，實訓內(nèi)容緊扣工業(yè)發(fā)展的脈搏，根據(jù)企業(yè)的要求與發(fā)展趨勢進行實訓內(nèi)容的定位與篩選，實訓設(shè)計的課題為校企合作相關(guān)產(chǎn)品（如圖2所示），合格的產(chǎn)品直接提供給企業(yè)，不合格的產(chǎn)品及其他實訓廢棄物進行“恢復(fù)處理”，返回到實訓中循環(huán)使用。

圖2 實訓材料使用流程圖

建立“雙師型”教師隊伍 技工院校是培養(yǎng)技能人才的搖籃，建設(shè)一支“雙師型”師資隊伍顯得尤為必要，一支既能下車間、又能上講臺，既是能工巧匠、又是專家學者的 “雙師型”教師隊伍，是數(shù)控專業(yè)實訓改革的師資保證。

實訓方案實施

圖3為我院數(shù)控實訓改革中數(shù)控車工實訓課題零件圖形，也是為企業(yè)加工的一芯軸零件。該芯軸零件外形規(guī)則，毛坯為鍛件，材料為35#鋼材。根據(jù)零件特征，零件外形采用數(shù)控車削加工成型（小端螺紋、小孔由企業(yè)加工）。根據(jù)我院設(shè)備情況和教學實際需要，該芯軸采用華中系統(tǒng)數(shù)控車床加工。

圖3 芯軸零件圖

第一階段為課堂理論教學。如圖4所示，針對該芯軸零件，講授數(shù)控加工工藝、數(shù)控編程知識以及裝夾零件相關(guān)的工裝夾具知識，在學生理解掌握后，再進行下一階段的學習。第二階段為仿真教學。該階段在芯軸零件加工工藝、工裝夾具知識學習及加工程序編制完成的基礎(chǔ)上，在仿真軟件上進行模擬加工，學生還可以通過仿真軟件預(yù)先熟悉機床面板情況，校驗程序是否正確，仿真結(jié)果是否符合要求等。第三階段為學生機床操作加工。因為該零件是為企業(yè)生產(chǎn)的真實產(chǎn)品，保證零件的加工質(zhì)量至關(guān)重要，所以要時刻提醒學生要有質(zhì)量意識。

圖4 教學方案中完成任務(wù)的流程圖

通過實訓方案改革，把原來4周全部在機床上操作，調(diào)整為2周數(shù)控仿真實訓，2周在機床上完成產(chǎn)品加工。方案實施前后消耗的主要材料和能源消耗量對比如表1所示，練習用鋼材從全為消耗品轉(zhuǎn)為產(chǎn)品和部分消耗品，冷卻液、潤滑油、電等的消耗量也大為減少，學生的產(chǎn)品意識和動手能力得到更全面的培養(yǎng)。

表1 數(shù)控車工實訓方案實施前后消耗主要材料和能源消耗量對比表（45人/班)

通過實訓教學方案的改革，數(shù)控實訓效果有了顯著的提高，實訓成本也大大降低，數(shù)控設(shè)備被有效地利用起來，改變了原來實訓中材料純粹消耗的狀況，使學生的產(chǎn)品意識、動手能力和創(chuàng)新意識得到了較好的培養(yǎng)。

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G712

：A

：1672-5727（2012）02-0123-02

盧培文（1980—)，贛州技師學院高級技師，江西省首席技師，研究方向為數(shù)控加工技術(shù)。