数控加工实训方案的研讨

摘要：在数控加工人才的培养过程中，数控的实践教学起着至关重要的作用。根据学校的实际情况，结合当今市场对数控人才的需求，探究了一条数控加工的实训方案。

关键词：数控加工；实训方案；基地建设；数控前景

一、引言

随着四大行业的发展，除专项所列重点任务项目外，还需要大批不同种类、不同规格的数控机床和专用机床，如大飞机制造所需的各种数控专用设备、大型汽轮机和发电机转子加工所需的“数控叶根槽铣床”和“数控转子槽铣床”、风电设备加工所需的“数控成型铣齿机”和“数控成型磨齿机”、大型核电压力容器加工所需的“超重型深空钻床”、汽车发动机关键件连杆加工的涨断机床以及高效、自动化的柔性生产线等，建议专项的实施推行滚动计划，适时补充四大行业急需的数控重大装备项目。在许多发达国家和我国的经济特区，企业在产品的设计制造中大量采用了计算机辅助设计和制造（CAD／CAM）技术，并采用了计算机数控（CNC）设备，传统的制造技术正向以计算机数控技术为基础的数字化制造技术过渡。制造业对人员的要求发生了很大的变化，特别是对从事数控编程、数控加工和数控设备维修的高素质应用型技术人员的需求量很大。由于数控设备（包括进口和国产）大量进入制造行业，企业急需一大批数控编程、数控设备操作及维修人员，而几乎大部分企业在这方面的人才严重不足。特别是北京、上海、广东、江苏和浙江等较发达地区，对数控应用人才更是求贤若渴，许多企业纷纷用高薪聘用数控专业人才。从数控应用现状来看，我国的数控比率仅为1-2％，而工业发达国家水平为25％。由此可见，这里的市场潜在需求还相当巨大。虽然现代企业一般应具有培训员工的职能，但目前国内绝大多数企业尚未具备培训条件。同时，人才的匮乏也抑制了市场的需求，如有些企业，从生产的角度而言，需要数控装备，但由于缺乏懂数控的人才，可能提不出合适的市场需求，或者知道需求但由于人才素质跟不上，而不敢购置一些本来需要的高档设备，影响了先进的数控技术的推广应用。总而言之，目前数控技术的应用急需大量的人才。数控应用人才是一种介于工程师和高级技术工人之间的人才，对他们的培养需要一种全新的教育体制，他们既应具备相应的理论知识，更应具备熟练的编程和操作及维修技能。根据目前的情况，面向学校和企业开办数控技术培训班是解决问题的最佳途径。这样，以数控培训基地为依托，进行系统化的数控应用技术培训，可以大大改善目前国内数控应用人才缺乏的局面。

二、数控实训基地建设方案

从数控实训中心的建筑结构到实训室内的装饰布置以及数控设备的摆放都力求和企业的数控车间一致；购买的实习设备都是力求实用，功能完善；实习所用的材料、刀具严格按照企业标准选择，这更有利于提高学生的操作技能。另外，给每个实训项目（加工的工件）制订详细的加工工序及工艺，这也是模拟企业的做法。学生经过这种实际环境的实习锻炼，使他们在就业以后能更快地适应企业的工作岗位。过去，理论和实践往往是脱节的：上理论课的时候不好安排实习，上实习课的时候，理论课大多已经学完了，学生已经忘记得差不多了，实训指导老师还得再讲一遍。为了解决这个问题，最好实行理论实训一体化教学法。把工艺课从教室搬到实习室来讲，例如：《车工工艺》的理论课和车工实习课结合起来上。车刀应该怎样磨？典型零件应该怎么样加工？老师就可以当场示范，学生马上动手操作，学生在练习技能的同时掌握了相关的理论知识，既能提高学生的操作技能，教学效果也得到了明显改善。

三、理论与实践相结合方案实施

数控技术基本技能实训阶段，主要培养学生的数控核心技术能力，主要包括数控原理、数控机床电气控制、主轴系统、伺服系统、步进电机、机床检测与调试技术、数控机床故障诊断以及数控机床的操作等。通过这一阶段的实训，让学生进一步理解数控技术原理，掌握数控机床的结构和维修的技能、数控系统的维护和数控机床的操作等。在这一阶段的学习中，要把数控原理与故障诊断以及数控机床的操作训练作为学习的重点。配备的实验室有可编程控制器（PLC）实验实训室、液压与气压（PLC控制）实验室、单片机实验室、传感器与技术检测实验室、数控原理与故障诊断实验室、透明数控车、铣床实训室、数控机床实训车间。这一阶段的学习主要是围绕数控系统的功能和操作来展开。因此，对数控系统应要求功能齐全。G、M、T代码和PLC指令丰富，固定循环和宏指令功能强大，可设置的系统参数、轴参数、补偿参数丰富，能支持开环、半闭环和全闭环控制方式，能连接系统（变频和伺服主轴），能覆盖国外主要系统的绝大部分功能。最好应有加工轨迹三维图形仿真校验和动态显示、局域网接口和二次开发与扩展接口，以便学生更好、更方便、更安全地掌握数控编程和操作。所以，在实验设备的配备上应增加透明数控车、铣床以及液压、气压、传感器、单板机、PLC等实验室。数控原理与故障诊断实验室配备有华中数控HED-21S数控系统综合实验台和演示墙。该实验台是用于培养学生掌握数控系统的编程方法，以及数控系统电气设计、安装、调试、维修等实际动手能力的一整套实验装置。该实验台采用模块化设计，便于组合和扩展，也便于检查和调试。利用该实验装置可以使学生掌握数控系统的控制原理、电气原理、电气设计方法、元器件的选用；掌握数控系统电气元件布置、安装、调试等方法。该实验台能够模拟工业生产过程，达到工业现场实习生产效果。该实验台不仅可按照推荐的方式进行设计、安装、调试，实验指导老师还可以根据各自对课程设置的要求，自行设计、安装、调试，更好地培养学生的动手能力和分析能力。数控系统演示墙主要是通过对数控机床的数控部分进行演示，使学生直观感觉数控系统的编程及程序运行后对各种数控驱动装置（交流伺服单元及交流伺服电动机、步进电动机驱动器及步进电机等）的控制效果。通过在数控机床上操作训练，学生能熟练掌握数控机床的面板操作、零件程序的编辑和对零件的自动加工方法，熟悉操作要领，熟练操作过程，为生产顶岗实训打好基础。

四、结论

有了这样一个理论与实践相结合的系统培养方案，不仅避免了学生进入生产车间造成经济损失，也为学生进行实际的加工生产带来了更多的时间和更大的空间。总之，通过这样一个系统的实践锻炼，不但会为学生今后走向工作岗位打下坚实的基础，而且也对学校的教育发展提供广阔的发展空间。

参考文献：

[1]姜爱国.数控机床技能实训[M].北京：北京理工大学出版社，2006.

[2]王金城.数控机床实训技术[M].北京：电子工业出版社，2006.