多系統小型數控車床研發探索

張炳培

摘 要：隨著經濟的不斷高速發展，數控操作系統多元化增加，職校生畢業就業難適應。職業院校面臨的共同難題：學生人數多、設備少、設備體積大、數控操作系統少等教學資源問題，無法滿足企業需求。結合職校教育狀況，多系統小型數控車床研發是解決職業教育教學資源缺乏問題。

關鍵詞：數控；多系統；車床；教學資源；職業教育

1 研發的背景

數控技術相關專業，強調先進技術的應用和實踐作業的操作能力，這些要求決定了數控技術專業從業人員不僅需要扎實的理論基礎，更應具有實際的動手操作能力，并且應具備專業以外的能力。于是，素質全面的技能型人才培養方式尤為重要。經調研，部分院校數控專業在教學條件方面，都存在以下這些問題：（1）設備數量種類配比不合理，學生實際操作機床的時間少。（2）如何提高學生的學習熱情。（3）一體化教學環境如何建設。

作為技能型人才培養的職業院校，應該適應市場需求，以企業對多系統小型數控車床加工技術的畢業生的能力要求為依據，結合職業院校學生的知識結構與技能水平，開設相應的多系統小型數控車床加工技術課程，使學生具備操作多系統小型數控車床加工的技術，達到企業的生產需求。

2 研發意義

市場上工業級數控機械類設備價格高、耗材多、安全性差，造成部分學校買不起、用不起、擔不起的情況，直接影響專業的穩步發展。據此提出基于小型多系統數控機床構建低碳環保型數控實訓的共同開發升級項目，將小型的具有加工能力的多系統數控機床搬入教室，構建理實一體化的教學環境。小型的數控機床主軸功率小，降耗低，可以極大地降低采購成本，節約能源消耗，響應國家低碳節能的政策，使教學過程變得更加直觀，學生在學習專業知識后，可以直接的進行實操，能夠更深入地獲取知識；機床與課室一體化，學生為主老師為輔，以完成任務的形式來加強學生多動手的教學模式，真正做到了理實一體化的教學；基于以上情況計劃與合作企業共同升級開發多系統數控平臺，可讓學生在一臺機床上就能操作華中、法那科、西門子、三菱四種數控系統，不僅便于老師教學，增加了學生的知識面，同時也可提高學生的實操技能，因此，多系統小型數控車床的研發將具有是深遠影響。

3 研發界定

本課題的研發對象為職業院校數控專業在多系統小型數控車床項目升級及教學研發的問題。鑒于多系統小型數控車床在實踐教學中的重要地位和作用，以及多軸系統對職業院校專業建設和發展的意義，本課題的研發題目為“多系統小型數控車床升級改造項目研發”，針對的是華中數控、FANUC、西門子、三菱四個系統。

4 研發目標

在項目研發中，來自企業的專家擔任兼職教師，引導學生如何實現各類主流系統間的靈活轉化，通過此種方式不僅提高學生理論水平和實操技能，而且又在教師有目的的引導下，培養了合作、解決問題等綜合能力。對在教學過程中出現的問題以及學生在學習與實踐過程中存在的不足加以適時研究與總結，積極尋找解決辦法，以求在校企合作的模式下，培養出一批能夠滿足數控車床各類系統崗位需求的技能型人才，真正實現多元化技能型人才培養的目標。

5 課題發主要內容

（1）數控車床技術現狀分析。（2）職校數控專業現狀及發展趨勢。（3）職校數控類專業課程設置。（4）職校數控專業畢業學生的就業。（5）職校對數控專業學生培養目標理解。（6）對各職校數控專業實訓室建設規劃。（7）多系統小型數控車床的開發升級內容。

重點：多系統小型數控車床的開發升級內容。難點：華中數控、FANUC、西門子、三菱小型數控車床的設計原理、編程語言、數據接品技術、開發系統的技術方法和應用。創新點：（1）以企業對數控技能人才的要求為依據，按照企業的崗位設置，開發符合職校數控專業教學的核心課程。（2）1臺多系統機床相當于4臺單一系統機床，便于老師教學，增加學生的知識面和技能。

6 課題研發方法

6.1 調查分析法和問卷調查法

就企業發展前景、生產現狀、用人需求及畢業生就業現狀等方面進行調查研發和論證，掌握充分事實依據前提下，制定計劃、采取措施、提高課題實施的針對性和實效性。深入先進制造類企業進行行業調查，獲得行業發展的第一手資料；深入同類院校了解數控類專業教學方法及課程設置，獲得教學案例及教學改革的資料。

6.2 文獻查閱法和經驗總結法

根據本課題研發的目標和內容，收集相關資料、查閱相關政策法規、了解其他學科實踐性教學方法的最新理論，檢索國內外已有的教育科研成果。學習、借鑒他人的成功經驗，從他人的經驗心得中得到啟發，形成自己較完善的教育理念，并提供充實可靠的理論支持，有效地推進課題研發進程，提高研發效率。

7 課題研發主要過程

（1）成立項目小組：為了順利完成此次項目的研發，成立了由專業教師及企業專家組成的項目小組。（2）編寫設計開發升級的思路與大綱。根據調研情況編寫《多系統小型數控車庫開發升級大綱》和《多系統小型數控車庫開發升級思路》，合作企業負責提供收集及提供各個開發過程中需要的數據、市場反映等有效數據、分析各系統之間的區別情況，為項目產品開發人提供產品支持策略、對大綱和思路提出指導意見和提升意見。（3）邀請企業專家召開研討會。對整個多系統小型數控車床的研討會進行策劃、主導、參與討論和總結。并要求企業技術骨干協助對整個會議進行策劃，召開研討會。論證多系統小型數控車庫開發升級的可行性。（4）確定開發思路與大綱。通過與專家溝通交流的研討會后，總結理清設計開發思路，對《多系統小型數控車庫開發升級大綱》和《多系統小型數控車庫開發升級思路》修改和定稿，專家審核提出指導和提升意見。（5）材料準備與預算。根據升級大綱和思路建設方案確定需要的原小型數據車床、材料、配件和耗材清單及預算，校企合作企業提供匹配的原小型數據車床、材料、配件和提供相關的耗材。（6）企業專家與專業教師互相培訓。對華中數控、FANUC、西門子、三菱小型數控車床的設計原理、編程語言、數據接品技術、開發系統的技術方法和應用等不太熟悉，需要企業專家和專業教師互相培訓。

8 課題研發成果

（1）配備多系統操作界面，實現華中數控、FANUC、西門子、三菱四種系教學。（2）體積小，占地小、 消耗小、師資資源占用少、安全性能高、便于教學。（3）可用于儀表、手表等行業小型零件加工。

9 研發設想

對于校企合作模式、專業方向建設等方面的工作仍將繼續進行，特別是項目研發中所涉及的數控加工方向的數控機床編程與調試等技術，項目組將會繼續關注和研發下去，不斷創新完成系統性的升級改造。

參考文獻

[1]伍鐵軍.數控加工仿真關鍵技術研究與軟件開發[D].南京航空航天大學，2001.

[2]沈春龍.虛擬制造可視化環境及其過程管理的技術研究[D].南京理工大學，2002.