淺析如何培養與提高學生的數控加工能力

摘要：高職高專學生數控技術專業是一個很強調實際操作能力的專業。但很多高職院校在對學生進行數控加工能力的培養上存在過分地強調了理論部分的知識，而沒有重視實際的操作的情況，所以制定符合高職學生數控加工能力培養的教學模式是很有必要的。本文簡要介紹了數控加工在職業院校生產實習中如何培養與提高學生的數控加工能力。

關鍵詞：數控加工；能力培養；技能要求

中圖分類號：G71

引言

高職高專教育是我國高等教育的重要組成部分，為了培養高級技術人才而設立的。在我國的高職院校當中，為了適應現代社會的發展需要，按照高職人才的培養模式進行應用型人才的培養，在實際的教學當中始終注重學生的實踐操作能力，其中數控加工能力是數控專業的一項重要能力，在我國有很大的發展空間。為了能夠適應數控專業的發展，探索現代教學模式已經成為共識。

一、對數控加工高素質技能人才的要求

（一）專業基本能力

1.基礎知識和技能：具有機械制造基礎知識、具有機械制造基本技能。2.讀圖和繪圖能力：具有一定的讀圖、手工繪圖、計算機繪圖能力。3.機床操作與維護能力：了解數控機床的工作原理、熟悉數控機床的基本結構，具有數控結構的基本知識，掌握數控機床的操作與日常維護保養。

（二）專業核心能力

1.手工編程與加工能力：熟練掌握數控機床的加工與編程技術。2.自動編程與加工能力：具有CAD/CAM軟件應用的基本能力。3.生產實踐能力：熟悉零件（數控）加工工藝，能分析、解決數控加工中的常見技術問題。4.質量意識：具有加工工藝實施、數控設備日常管理和加工質量檢測的基本能力。

二、做好數控加工一體化教學工作，可從三方面入手：

1.如何提高學生數控加工能力。2.如何適應數控加工考試新要求。3.如何適應數控一體化教學需要。

1.在數控加工一體化教學中，我們往往會步入誤區：

1.過于注重或滿足于指令代碼的教學。2.將數控編程等同于畫圖加指令代碼，編程教學等同于編程說明書教學。3.工藝設計流于形式，切削用量隨意給定，將數控加工等同于機床操作。

2.學生加工能力培養

2.1認真進行圖樣分析

通過零件圖樣分析，明確各加工表面的加工要求和加工方法，進而合理確定各加工表面的坐標原點和具體的對刀方法。

2.1.1.分析加工零件圖樣的完整性和正確性

2.1.2.分析各加工表面的定位基準

試討論一下，這樣的選擇是否可行呢？

未必！如果那樣的話，那絕對是對學生的誤導。

因為在加工外輪廓時，這樣的選擇尚可作為其定位基準，而在加工直徑為30mm的圓形槽、R15mm的槽與直徑為10mm的兩通孔的時候，選擇工件上表面作為其基準，又是否可行呢？這里要好好地思考一下。直徑為30mm的圓形槽、直徑為10mm的兩通孔在加工過程中，對刀選擇的時候，就要認真分析其定位基準，那這么說，在分析一下圖紙，就不難發現其基準在工件的上邊。而R15mm的兩槽的定位（對刀）也是同理，這樣加工才不會出錯。

知道這些了，那外輪廓精加工路線如何確定？想來已經不難確定了吧！

在裝夾定位的時候同樣會出現此類現象。其實在以上闡述中，就可以很清晰地發現該零件的各個不同部位的加工，所定位的基準都各不相同，在加工過程中，嚴格把握。我們可以這樣做，中間部分的凸臺可尋找圓心為基準，而左上角部分及其他部分的加工。

2.2精心確定加工順序

數控加工工藝性分析涉及面很廣，在此僅從數控加工的可能性和方便性兩方面加以分析。

1.同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分開進行。2.對于既有銑面又有鏜孔的零件，可先銑面后鏜孔。按此方法劃分工步，可以提高孔的精度。3.按刀具劃分工步。某些機床工作臺回轉時間比換刀時間短，可采用按刀具劃分工步，以減少換刀次數，提高加工效率。

總之，工序與工步的劃分要根據具體零件的結構特點、技術要求等情況綜合考慮。

2.3合理安排加工路線（這也是容易被我們所忽略的）

加工路線是描述刀具從起刀點開始，直到加工結束返回終點的軌跡。它不僅是程序編制的依據，也是影響加工質量的重要因素之一。

總而言之，在安排加工路線，除了盡可能遵循“切進切出”原則，并不意味著刀具單純沿工件輪廓走一遍。必須結合被加工輪廓的特點和加工要求，進行合理有效的安排，這樣才能事半功倍，取得滿意的加工效果。

2.4科學選擇切削用量

切削用量的確定應根據加工性質、加工要求、工件材料及刀具材料和尺寸等查閱切削用量手冊、刀具產品目錄推薦的參數并結合實踐經驗確定。

1.普通高速鋼刀具加工中碳鋼材料零件：

切削速度一般不要超過30m/min，以免大大影響刀具的耐用度，而在精加工時，切削速度一般不要超過10m/min，以減小積屑瘤對加工質量的影響。

2.硬質合金刀具在精加工中碳鋼材料零件：

選擇70m/min以上的切削速度，以減小和避免積屑瘤對加工質量的影響。切削速度選擇完成后，根據Vc=πDn/1000計算出主軸轉速，而不能隨意給一個主軸轉速值。

2.5準確進行安裝測量

3.自動編程教學

1.順應現代數控加工發展的需要。2.緊跟數控加工的新潮流。3.促使學校教學更加貼近生產實際。

要求學生在規定的6小時內完成其加工具有不小的難度，所以，我們必須對現有的CAD/CAM課程的教學側重點做出相應的調整，使其更符合實際需要。

3.1調整CAD/CAM課程的教學側重點

·調整依據

就加工內容而言，無外乎包括二維輪廓加工（輪廓和區域）、孔加工、曲面加工；

就加工造型而言，無外乎線框造型、局部曲面或實體造型。

·如何調整

首先，在教學中，我們應有這樣的認識：造型為加工服務，即為加工而造型；

其次，不同表面因采用不同的加工方法，即加工方法因面而異。

加工造型及加工方法必將成為CAD/CAM課程的教學側重點。

1.關于加工造型

零件的加工造型是以加工需要為目的，將零件上與加工相關的幾何要素通過造型表達出來。

加工造型的基本類型包括線框造型（主要為二維輪廓）、曲面造型和實體造型。

具體來說，加工造型有按工序要求造型和按加工方法要求造型兩種。以上述零件加工為例，就四個加工面上的加工要求而言，進行如圖6所示的造型即可。

2.關于加工方法

盡管各款CAD/CAM軟件都為用戶提供了豐富的加工方法，以CAXA制造工程師為例，就有數十種之多。

然而，就加工內容而言，可概括為平面輪廓加工、平面區域加工、孔加工（鉆、擴、鉸、鏜、攻絲等）、曲面加工等。

平面輪廓加工、平面區域加工和孔加工將成為我們的教學重點，必須講清講透。而曲面加工，由于方法眾多，適用場合各異，必將成為我們的教學難點。

3.2切實加強加工工藝的教學

在數控教學過程中，引導學生在生產實習中，認真分析零件圖紙、確定加工工藝、確定加工順序及走刀路徑，加工中不允許半點出錯，加強數控加工工藝的教學，勢在必行。

3.3充分利用現有教學資源

教學中，我們可以通過CAD/CAM軟件和數控機床仿真軟件的組合使用，全過程地模擬數控技師操作考試。

三、教學建議

一體化教學的關鍵在于：如何將理論與實踐更好地銜接，即如何將理論教學與實習教學融為一體。

1.盡量爭取相關課程的教學機會

2.合理安排好每堂課

3.及時了解企業狀況

作為一名教學人員，不能僅僅局限在課堂上教學，要及時地了解企業狀況，提高教學實踐中的針對性和實用性等等。

參考文獻：

[1]徐宏海.數控加工工藝[M].北京：化學工業出版社，2004.

[2]吳明友.數控銑床（FANUC）考工實訓教程[M].北京：化學工業出版社，2005.

[3]沈建峰，黃俊剛.數控銑床/加工中心技能鑒定考點分析和試題集萃[M].北京：化學工業出版社，2007.