導(dǎo)語：如何才能寫好一篇數(shù)控加工工藝論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1.1數(shù)控加工的概念及其發(fā)展

數(shù)控加工是指在機床上利用數(shù)控技術(shù)對零件進(jìn)行加工的一個過程。數(shù)控加工和非數(shù)控加工的流程從整體上來說是大致相同的。但在技術(shù)上卻大相徑庭。采取數(shù)字信息控制加工零件的數(shù)控加工方法是針對零件種類多樣、相同型號產(chǎn)量少、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高等現(xiàn)實狀況達(dá)到高效化和自動化加工的有效方法。數(shù)控加工的發(fā)展方向是高速和高精度。20世紀(jì)50年代,MIT設(shè)計了APT。APT具有程序簡潔,方法靈活等優(yōu)勢。但也有很多不足之處如對于復(fù)雜的幾何形狀,無法表達(dá)幾何即視感[1]。為修正APT的不足,1978年,法國達(dá)索飛機公司開發(fā)了CATIA。這個系統(tǒng)有效的解決了幾何形狀復(fù)雜、難以表達(dá)即視感的缺陷。目前,數(shù)控編程系統(tǒng)正向高智能化方向發(fā)展。

1.2數(shù)控加工的內(nèi)容

數(shù)控加工的內(nèi)容有挑選適宜在數(shù)控機床上加工的零件,對數(shù)控加工方案進(jìn)行確定;詳細(xì)繪制所加工零件的圖紙;確定數(shù)控加工的詳細(xì)流程,如具體工作的分工、工作的前后順序、加工器具的選擇與位置確定、與其他加工工作的銜接等;修正數(shù)控加工的流程;確定數(shù)控加工中的允許誤差;指揮數(shù)控機床上一些工藝部分工作等。

2數(shù)控加工的工藝設(shè)計

2.1數(shù)控加工的工藝設(shè)計特點

采用數(shù)控加工的工藝設(shè)計具有加工程序簡單,解放枯燥工作的勞動力等特點。改進(jìn)了傳統(tǒng)機床工藝的工序繁多,勞動強度大的弱點。如此便使數(shù)控加工工藝設(shè)計形成了自身的獨特的特點。正常來講,數(shù)控加工的內(nèi)容要比傳統(tǒng)機床加工的內(nèi)容繁多。數(shù)控加工的內(nèi)容非常精確、工藝設(shè)計工作十分邏輯明確。數(shù)控加工的工作效率非常高。零件在一道工序中能完成多項工作項目。而這些工作如果換成傳統(tǒng)工藝則需要多個步驟才能做好[1]。所以,數(shù)控加工具有工作效率高的特點。將傳統(tǒng)加工工作中的幾個步驟在數(shù)控加工工藝中濃縮成更少的工作步驟,這讓零件加工所需要的專業(yè)工具數(shù)量大幅下降,零件需要加工的工序和所用時間也節(jié)省出很了多,進(jìn)而大大提高所加工產(chǎn)品的成品率和生產(chǎn)效率。此外,在普通機床加工時,很多具體的工藝問題如加工時各類工序如何分類和順序如何安排、每道工序所使用工具的形狀大小、如何切割、切割多少等,在實際工作中都是靠工作人員根據(jù)自己的多年工作經(jīng)驗和習(xí)慣慢慢鍛煉成的純熟的技巧來解決的。傳統(tǒng)加工的工藝設(shè)計正常情況下不需要加工人員在設(shè)計工藝流程時做出過多的計劃,實際工作做好就可以了。而在數(shù)控加工時,每個實際工藝問題必須事無巨細(xì)的都考慮到,而且每一個細(xì)節(jié)都必須在程序編輯時編入完全正確的加工指令,其結(jié)果也會是非常精細(xì),這是數(shù)控加工最大的特點。

2.2數(shù)控加工的工藝設(shè)計方法

工藝設(shè)計的任務(wù)就是明確零件的什么部位需要數(shù)控加工,經(jīng)過什么流程,如何確定這些流程的前后順序等等。通常在數(shù)控加工時確定零件加工的工作步驟有如下幾種方法:按所使用的工作器具確定。為了減少切換工作器具次數(shù),節(jié)省時間,可以采取將同一種工作器具集中使用的方法來確定工作步驟。在一個工序中使用同一個工作器具的全所有步驟率先集中,統(tǒng)一完成后然后再使用第二種工作器具進(jìn)行該種工作器具所要加工的所有步驟,以此類推。平面孔系零件一般使用點位、直線操控數(shù)控機床來加工,制定加工的工作步驟時,著重于控制加工精度、成品率和加工所需時間。旋轉(zhuǎn)體類零件通常使用數(shù)控車床或磨床加工。在車床上加工時,一般加工成品冗余多,使用粗加工方法。數(shù)控車床上用到低強度加工器具加工細(xì)小凹槽的情況很頻繁,因此適于斜向進(jìn)刀,一般不要崩刃。平面輪廓零件一般使用數(shù)控機床加工。方法上應(yīng)該著重把控切入與切出的方向。使用直線和圓弧插補功能的數(shù)控機床在加工不規(guī)則零件的曲線輪廓時,一定要用最短的直線段或圓弧段來無限逼近零件輪廓,讓零件的誤差在合格的基礎(chǔ)上加工的直線段或弧段的數(shù)量最少為最佳方案[2]。立體輪廓零件:某些形狀的零件被加工時,由于零件的形狀和表面質(zhì)量等多方面問題致使零件強度較差。機床的插補方法可以解決這一難題。在加工飛機大梁直紋曲面時,如果加工機床是三軸聯(lián)動便只能使用效率較低的球頭銑刀;如果機床是四軸聯(lián)動,則可以使用效率比球頭銑刀高的圓柱銑刀銑削。

2.3數(shù)控加工的工藝設(shè)計過程

數(shù)控加工的一般過程要經(jīng)過閱讀零件,工藝分析,制定工藝,數(shù)控編程,程序傳輸。數(shù)控加工之前應(yīng)該繪制好零件的加工設(shè)計圖稿。在數(shù)控機床上加工零件時,應(yīng)該先按照之前繪制好的零件圖稿來分析零件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、幾何形狀、大小和精度要求,并采用分析結(jié)果作為確定零件數(shù)控加工工藝過程的基礎(chǔ)。確定數(shù)控加工工藝過程,要先詳細(xì)了解零件數(shù)控加工的內(nèi)容和原則;之后再設(shè)計加工過程,挑選機床和加工零件所需的器具,確定零件的加工位置和裝夾,確定數(shù)控加工中工作的步驟和順序,確定每個工作步驟中具體的工作器具的使用方法及切割大小;還需要填寫數(shù)控加工的工藝文件、加工程序及程序校驗等。通過實際的操作經(jīng)驗總結(jié),單純的按照之前設(shè)定的數(shù)控加工程序來實際操作加工零件依然存在很多缺陷。因為人力工作可能對程序的具體步驟和原理不夠明確,對編程人員的本意理解也不是很透徹,通常需要編程人員在零件加工時對加工人員進(jìn)行現(xiàn)場的指導(dǎo),這種情況對于零件數(shù)量較少的加工狀況還能勉強正常工作,但對于時間長、數(shù)量大的生產(chǎn)情況,就會生出很多問題。所以,編程人員對數(shù)控加工程序比較復(fù)雜和不易理解的部分進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a充和說明的作用是不可小覷的,尤其是要針對那些需要長時間和大批量生產(chǎn)零件的數(shù)控加工程序特別關(guān)鍵。

2.4數(shù)控加工的工藝設(shè)計應(yīng)注意的問題

在數(shù)控加工中一定要注意并且預(yù)防工作所使用的器具在工作中和零件等出現(xiàn)不必要的摩擦,所以一定要明確的強調(diào)工作人員數(shù)控加工的工藝設(shè)計編程中的加工器具的加工路線,使加工人員在加工前就都清楚明了的知道加工路線[2]。與此同時還應(yīng)該設(shè)置好夾緊零件的位置,如此便可以減少不必要的問題出現(xiàn)。除此之外,對于某些程序問題需要調(diào)整程序及加工器具路線和位置時必須事先告知操作人員,以防出現(xiàn)不必要的問題。

3結(jié)語

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[論文摘要]數(shù)控機床的加工工藝與普通機床的加工藝雖有諸多相同之處，但也有許多不同之處。為此，分析了數(shù)控車削的加工工藝。

一、數(shù)控車削加工工藝的內(nèi)容

數(shù)控車削加工工藝是采用數(shù)控車床加工零件時所運用的方法和技術(shù)手段的總和。其主要內(nèi)容包括以下幾個方面：

（一）選擇并確定零件的數(shù)控車削加工內(nèi)容；（二）對零件圖紙進(jìn)行數(shù)控車削加工工藝分析；（三）工具、夾具的選擇和調(diào)整設(shè)計；（四）工序、工步的設(shè)計；（五）加工軌跡的計算和優(yōu)化；（六）數(shù)控車削加工程序的編寫、校驗與修改；（七）首件試加工與現(xiàn)場問題的處理；（八）編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件；總之，數(shù)控加工工藝內(nèi)容較多，有些與普通機床加工相似。

二、數(shù)控車削加工工藝分析

工藝分析是數(shù)控車削加工的前期工藝準(zhǔn)備工作。工藝制定得合理與否，對程序的編制、機床的加工效率和零件的加工精度都有重要影響。為了編制出一個合理的、實用的加工程序，要求編程者不僅要了解數(shù)控車床的工作原理、性能特點及結(jié)構(gòu)。掌握編程語言及編程格式，還應(yīng)熟練掌握工件加工工藝，確定合理的切削用量、正確地選用刀具和工件裝夾方法。因此，應(yīng)遵循一般的工藝原則并結(jié)合數(shù)控車床的特點，認(rèn)真而詳細(xì)地進(jìn)行數(shù)控車削加工工藝分析。其主要內(nèi)容有：根據(jù)圖紙分析零件的加工要求及其合理性；確定工件在數(shù)控車床上的裝夾方式；各表面的加工順序、刀具的進(jìn)給路線以及刀具、夾具和切削用量的選擇等。

（一）零件圖分析

零件圖分析是制定數(shù)控車削工藝的首要任務(wù)。主要進(jìn)行尺寸標(biāo)注方法分析、輪廓幾何要素分析以及精度和技術(shù)要求分析。此外還應(yīng)分析零件結(jié)構(gòu)和加工要求的合理性，選擇工藝基準(zhǔn)。

1．尺寸標(biāo)注方法分析

零件圖上的尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控車床的加工特點，以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。這種標(biāo)注方法既便于編程，又有利于設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和編程原點的統(tǒng)一。如果零件圖上各方向的尺寸沒有統(tǒng)一的設(shè)計基準(zhǔn)，可考慮在不影響零件精度的前提下選擇統(tǒng)一的工藝基準(zhǔn)。計算轉(zhuǎn)化各尺寸，以簡化編程計算。

2．輪廓幾何要素分析

在手工編程時，要計算每個節(jié)點坐標(biāo)。在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義。因此在零件圖分析時，要分析幾何元素的給定條件是否充分。

3．精度和技術(shù)要求分析

對被加工零件的精度和技術(shù)進(jìn)行分析，是零件工藝性分析的重要內(nèi)容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基礎(chǔ)上，才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。其主要內(nèi)容包括：分析精度及各項技術(shù)要求是否齊全、是否合理；分析本工序的數(shù)控車削加工精度能否達(dá)到圖紙要求，若達(dá)不到，允許采取其他加工方式彌補時，應(yīng)給后續(xù)工序留有余量；對圖紙上有位置精度要求的表面，應(yīng)保證在一次裝夾下完成；對表面粗糙度要求較高的表面，應(yīng)采用恒線速度切削（注意：在車削端面時，應(yīng)限制主軸最高轉(zhuǎn)速)。

（二）夾具和刀具的選擇

1．工件的裝夾與定位

數(shù)控車削加工中盡可能做到一次裝夾后能加工出全部或大部分代加工表面，盡量減少裝夾次數(shù)，以提高加工效率、保證加工精度。對于軸類零件，通常以零件自身的外圓柱面作定位基準(zhǔn)；對于套類零件，則以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)。數(shù)控車床夾具除了使用通用的三爪自動定心卡盤、四爪卡盤、液壓、電動及氣動夾具外，還有多種通用性較好的專用夾具。實際操作時應(yīng)合理選擇。

2．刀具選擇

刀具的使用壽命除與刀具材料相關(guān)外，還與刀具的直徑有很大的關(guān)系。刀具直徑越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形狀允許的情況下，采用盡可能大的刀具直徑是延長刀具壽命，提高生產(chǎn)率的有效措施。數(shù)控車削常用的刀具一般分為3類。即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。

（1）尖形車刀。以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。其刀尖由直線性的主、副切削刃構(gòu)成，如外圓偏刀、端面車刀等。這類車刀加工零件時，零件的輪廓形狀主要由一個獨立的刀尖或一條直線形主切削刃位移后得到。

（2）圓弧形車刀。除可車削內(nèi)外圓表面外，特別適宜于車削各種光滑連接的成型面。其特征為：構(gòu)成主切削刃的刀刃形狀為一圓度誤差或線輪廓誤差很小的圓弧，該圓弧刃的每一點都是圓弧形車刀的刀尖，因此刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。

（3）成型車刀。即所加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，常用的成型車刀有小半徑圓弧車刀、車槽刀和螺紋車刀等。為了減少換刀時間和方便對刀，便于實現(xiàn)機械加工的標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)控車削加工中，應(yīng)盡量采用機夾可轉(zhuǎn)位式車刀。

（三）切削用量選擇

數(shù)控車削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉(zhuǎn)速S（或切削速度υ）及進(jìn)給速度F（或進(jìn)給量f）。

切削用量的選擇原則，合理選用切削用量對提高數(shù)控車床的加工質(zhì)量至關(guān)重要。確定數(shù)控車床的切削用量時一定要根據(jù)機床說明書中規(guī)定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，也可結(jié)合實際經(jīng)驗采用類比法來確定。一般的選擇原則是：粗車時，首先考慮在機床剛度允許的情況下選擇盡可能大的背吃刀量ap；其次選擇較大的進(jìn)給量f；最后再根據(jù)刀具允許的壽命確定一個合適的切削速度υ。增大背吃刀量可減少走刀次數(shù)，提高加工效率，增大進(jìn)給量有利于斷屑。精車時，應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高加工效率，因此宜選用較小的背吃刀量和進(jìn)給量，盡可能地提高加工速度。主軸轉(zhuǎn)速S(r/min)可根據(jù)切削速度υ(mm/min)由公式S=υ1000／πD(D為工件或刀／具直徑mm)計算得出，也可以查表或根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。

（四）劃分工序及擬定加工順序

1．工序劃分的原則

在數(shù)控車床上加工零件，常用的工序的劃分原則有兩種。

（1）保持精度原則。工序一般要求盡可能地集中，粗、精加工通常會在一次裝夾中全部完成。為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，則應(yīng)將粗、精加工分開進(jìn)行。

（2）提高生產(chǎn)效率原則。為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時間，提高生產(chǎn)效率，應(yīng)將需要用同一把刀加工的加工部位都完成后，再換另一把刀來加工其他部位，同時應(yīng)盡量減少空行程。

2．確定加工順序

制定加工順序一般遵循下列原則：

（1）先粗后精。按照粗車半精車精車的順序進(jìn)行，逐步提高加工精度。

（2）先近后遠(yuǎn)。離對刀點近的部位先加工，離對刀點遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程時間。此外，先近后遠(yuǎn)車削還有利于保持坯件或半成品的剛性，改善其切削條件。

（3）內(nèi)外交叉。對既有內(nèi)表面又有外表面需加工的零件，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外表面的粗加工，后進(jìn)行內(nèi)外表面的精加工。

（4）基面先行。用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來，定位基準(zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差越小。

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一、問題的提出

 

本人多年從事數(shù)控編程與操作課程的教學(xué)工作，在這個過程中了解到數(shù)控實踐教學(xué)存在著若干問題：

 

1.學(xué)生人均實際操作時間相對較少

 

由于數(shù)控實習(xí)設(shè)備價位相對來說比較高， 一般職業(yè)院校購置數(shù)控設(shè)備的臺套數(shù)有限，而學(xué)校在校的實習(xí)學(xué)生數(shù)量相對較大，因此不能保證學(xué)生的人均實踐操作時間。[1]

 

2.學(xué)生實習(xí)的內(nèi)容與生產(chǎn)實際嚴(yán)重脫節(jié)

 

與生產(chǎn)實際相脫節(jié)的原因有多個方面，首先，在數(shù)控機床的操作過程中，由于教學(xué)時間有限，指導(dǎo)教師多以指導(dǎo)學(xué)生的基本操作為主，而理論、實踐技能訓(xùn)練的內(nèi)容偏少，與實際生產(chǎn)銜接不夠;其次，學(xué)生使用的毛坯材料和刀具與實際生產(chǎn)有差距。由于用于加工生產(chǎn)的毛坯原材料價格比較昂貴，加之學(xué)生多以練習(xí)為主，不進(jìn)行實際工件的加工，大部分材料都是浪費，所以車間用于學(xué)生練習(xí)的毛坯一般是價格相對便宜。從另一個方面考慮，就是在實習(xí)過程中選擇了比較好的材料，由于學(xué)生對加工工藝認(rèn)識的相對缺乏，刀具必定會被頻繁的打壞，而更換刀具的價格也是不菲的。

 

3.機械加工工藝知識面窄，給數(shù)控實踐教學(xué)帶來了極大的困難

 

學(xué)生數(shù)控知識面培養(yǎng)不夠，并且經(jīng)歷實踐操作環(huán)節(jié)很少，對設(shè)備安全和學(xué)生人身安全存在的危險問題考慮不到，也影響了數(shù)控實踐教學(xué)的順利進(jìn)行。[2]

 

4.由于設(shè)備少、資金緊張等多方面原因，數(shù)控實踐教學(xué)多以演示性和驗證性實驗為主，只注重對理論知識的驗證和實際零件加工的演示，學(xué)生無需或很少動手，學(xué)習(xí)效果較差。

 

5.數(shù)控實踐教學(xué)不能充分利用課堂時間

 

由于數(shù)控技術(shù)專業(yè)實踐性強、職業(yè)能力要求高，要求教師既能從事理論教學(xué)又能承擔(dān)實踐教學(xué)，具有較強的動手能力和解決生產(chǎn)一線有關(guān)技術(shù)問題的能力，能在生產(chǎn)現(xiàn)場動手示范，指導(dǎo)學(xué)生掌握生產(chǎn)技能，因此擔(dān)任這門課程的一般為“雙師型”教師。但這樣也存在著弊端，一個教師在數(shù)控機床前面指導(dǎo)的學(xué)生是有限的，不可能將整個班級的學(xué)生都拉到機床前面教學(xué)，所以就要分組進(jìn)行，最多十個學(xué)生一組，這樣勢必就會有許多空余時間不能充分利用。

 

針對上述在數(shù)控實踐教學(xué)中存在的問題，對高校數(shù)控實踐教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)、組織實施方式和實踐教學(xué)內(nèi)容等教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，勢在必行。本人認(rèn)為應(yīng)該從不同層次認(rèn)識數(shù)控實踐教學(xué)，從而在教學(xué)條件有限的情況下提高“數(shù)控編程與操作”課程的實踐操作性。

 

二、問題的解決

 

1.揭掉“數(shù)控”的神秘面紗。

 

一般人提起數(shù)控總感覺數(shù)控很神秘，經(jīng)過這幾年的數(shù)控教學(xué)，我的認(rèn)識是數(shù)控并不神秘，其實所謂的“數(shù)控”也就是機械加工，再進(jìn)一步說就是無人值守的全自動的機械加工過程。因此既然是機械加工，所以學(xué)習(xí)數(shù)控最主要的是學(xué)習(xí)機械加工工藝，而工藝知識正是我們學(xué)生最缺乏的。因為機械工藝知識的獲取不單單是靠教師對工藝知識的理論講解，更重要的是在實際加工過程中積累工藝經(jīng)驗，只有在實際加工中經(jīng)歷了解決問題的過程，工藝知識才會有積累。

 

2.進(jìn)行數(shù)控實踐操作必須具有的知識基礎(chǔ)。

 

實踐教學(xué)一般包括實驗、實習(xí)和實訓(xùn)，而數(shù)控實踐教學(xué)實質(zhì)是實習(xí)加實訓(xùn)。在進(jìn)行數(shù)控實踐操作之前學(xué)生必須完成一定程度的專業(yè)基礎(chǔ)實習(xí)，專業(yè)基礎(chǔ)實習(xí)主要是進(jìn)行金工實習(xí)。通過金工實習(xí)，要求學(xué)生掌握常用機械加工方法以及車床、銑床、鉆床、磨床的加工工藝特點，機械加工工藝方法和工藝參數(shù)選擇。

 

學(xué)生在掌握了金工實習(xí)所要求的技能的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行數(shù)控機床的實際操作，可以對比學(xué)習(xí)，相對來說就比較簡單了，而且很多機械加工工藝的知識對數(shù)控加工也是通用的。

 

3.綜合利用數(shù)控仿真軟件完成數(shù)控實踐教學(xué)

 

首先利用數(shù)控仿真軟件在虛擬加工的軟件環(huán)境中讓每個學(xué)生得到充分的訓(xùn)練，然后在真實的生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行加工，這樣既獲得了較好的教學(xué)效果，而且也為學(xué)校節(jié)省了大量加工材料和刀具材料等不必要的浪費。[3]

 

4.重新設(shè)計數(shù)控實踐教學(xué)的考核

 

對實踐教學(xué)的考核，是實施實踐教學(xué)體系過程中的重要環(huán)節(jié)?？荚噷τ趯W(xué)生來說是一種壓力，同時也是一種動力，只有通過考核，才能檢驗學(xué)生的掌握程度，對于數(shù)控的實踐教學(xué)來說也是如此。學(xué)?？己藬?shù)控實踐教學(xué)的教學(xué)效果主要是考核學(xué)生對理論知識的掌握和職業(yè)技能的初步操作程度，在考核過程中應(yīng)制定評分細(xì)則，全方位加以考評。但是由于時間和機床有限的原因，全方位考評在學(xué)校實施起來是比較困難的。社會的考核主要是讓學(xué)生參加相應(yīng)職業(yè)崗位技術(shù)等級考核。

 

對于數(shù)控實踐教學(xué)來說，重點內(nèi)容是讓學(xué)生掌握數(shù)控機床的手動操作方法，對于自動加工，只要學(xué)生編寫程序沒有錯誤，只要按下 “循環(huán)啟動”按鍵，讓程序自動運行便可以了。而手動操作數(shù)控機床主要是建立工件坐標(biāo)系的操作，也就是“對刀”操作。所以學(xué)?？己酥灰M(jìn)行“對刀”手動操作的考試便可以了。如表1所示是本人從事數(shù)控實踐操作過程中定制的數(shù)控手動操作的評分標(biāo)準(zhǔn)。

 

三、總結(jié)

 

總之，“數(shù)控編程與操作”課程在機械類專業(yè)職業(yè)教育中發(fā)揮著舉足輕重的實踐指導(dǎo)作用，我們的教學(xué)手段經(jīng)過近幾年的實踐探索和教學(xué)改革不斷趨于完善，但是在這個過程中不斷有新的問題出現(xiàn)。我們只有在數(shù)控實踐教學(xué)的過程中不斷地發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，才能使我們的數(shù)控實踐教學(xué)在不斷的探索中發(fā)揮強有力的就業(yè)導(dǎo)向作用，使學(xué)生真正學(xué)以致用。

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關(guān)鍵詞：航空發(fā)動機；機匣；加工工藝

中圖分類號：TK416+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 問題的提出和依據(jù)

航空工藝設(shè)計成本高、周期長，這兩個特點不僅增加了傳統(tǒng)工藝設(shè)計的難度，而且是傳統(tǒng)工藝無法根本解決的。因此，對發(fā)動機關(guān)鍵零部件傳統(tǒng)工藝采用數(shù)字化手段進(jìn)行優(yōu)化改造勢在必行。數(shù)字化的工藝系統(tǒng)可以保證在技術(shù)層面上制定產(chǎn)品制造工藝時隨時地、充分地考慮企業(yè)的制造環(huán)境，作業(yè)調(diào)度，車間底層控制，工裝夾具的配套以及毛坯的設(shè)計制造等所有工藝信息，將有關(guān)信息及時反饋到設(shè)計單位并及時得到響應(yīng)，生成適應(yīng)性加工工藝，使制造過程達(dá)到全局優(yōu)化，這是未來航空發(fā)動機工藝的重要發(fā)展方向之一。

2 延伸機匣加工工藝優(yōu)化的目標(biāo)

工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析的一個重要應(yīng)用方面是在工藝流程設(shè)計過程中，對不同的工藝方案進(jìn)行評價。對絕大多數(shù)產(chǎn)品來說，工藝過程有許多可變因素，在工藝設(shè)計中，如何確定這些可變因素，使制造過程最合理，這就是工藝過程優(yōu)化研究的問題。機械制造工藝過程除要保證制造質(zhì)量之外，還必須實現(xiàn)高的生產(chǎn)效率和低的生產(chǎn)成本，這就是工藝過程優(yōu)化的主要目標(biāo)。

3 參數(shù)化特征建模方法

3.1 基于特征的建模方法概述

特征 (Feature)是指描述產(chǎn)品信息的集合，也是設(shè)計或制造零部件的基本幾何體。它是以結(jié)構(gòu)的實體幾何(CSG:Constructive Solid Geometry)和邊界表示(B-Rep:Boundary Representation)為基礎(chǔ)的，源于產(chǎn)品的模塊化設(shè)計思想。特征是參數(shù)化的幾何體，通過改變特征的尺寸，可以用有限的特征構(gòu)造出無限的零、部件模型，具有一定的工程意義。從產(chǎn)品建模和工藝信息數(shù)字化的角度考慮，特征分類如圖3-1所示。零件模型的生成不是依賴于體素拼合，而是突出了各種面的作用，如基準(zhǔn)面、工作面和連接面等，需要處理和記錄不同特征間的繼承、鄰接、從屬和引用聯(lián)系。

3.2 幾何平臺選擇

論文研究選擇UG-NX作為幾何造型、工程分析、數(shù)控編程平臺，在進(jìn)行數(shù)控加工方法研究和典型特征五坐標(biāo)數(shù)控加工的研究時，研發(fā)過程依托于UG提供的刀發(fā)接口和功能函數(shù)。Unigraphics-NX( 簡稱UG)是CAD/CAM/CAE一體化的具有強大的設(shè)計和加工功能的高端CAD/CAM軟件系統(tǒng)。UG實體建模將基于約束的特征建模和傳統(tǒng)的幾何建模方法融為一體，形成無縫銜接的“復(fù)合式建模工具”，用戶可以在基于特征的環(huán)境下發(fā)揮傳統(tǒng)的實體、曲面和線框造型功能的長處。其生成數(shù)控加工代碼的能力更強，可以方便的生成鉆削、3軸/多軸銑、線切割、車削等數(shù)控代碼。

4 機匣工序優(yōu)化的原則和要求

4.1 加工工序劃分的一般原則

在數(shù)控機床上特別是在加工中心上加工零件，相對于傳統(tǒng)機械加工方法，可以做到工序相對集中，許多零件只需在一次裝夾中就能完成全部工序加工。但零件的粗加工，特別是鑄、鍛零件的基準(zhǔn)平面、定位面等部位的加工可先在普通機床上完成，這樣有利于發(fā)揮數(shù)控機床的特點、保持其精度、延長其使用壽命并降低加工成本。

4.2 機匣工序優(yōu)化的一些要求

工序相對集中是最有效的提高加工效率的措施，工序相對集中有利于發(fā)揮加工中心的加工能力。機匣加工的絕大多數(shù)金屬去除量采用數(shù)控手段去除，軍工企業(yè)新引大量進(jìn)口加工中心設(shè)備。加工方案的確定可以說是由設(shè)計圖紙的工藝性分析和工序劃分過程組成。首先，設(shè)計圖紙的工藝性分析重點在于零件進(jìn)行數(shù)控加工的方便性和可能性分析兩個方面進(jìn)行。比如說，零件設(shè)計圖制是否便于編制NC程序，尺寸標(biāo)注方面是否適應(yīng)數(shù)控加工特點，以及尺寸要素提供是否充分，看是否缺尺寸或給了封閉尺寸。分析零件的加工精度能否得到滿足。其次分析零件各個加工部位結(jié)構(gòu)的工藝性是否符合數(shù)控加工的特點。

5 機匣數(shù)控加工工藝的優(yōu)化概述

5.1 數(shù)控加工工藝優(yōu)化途徑

在整個機匣的加工過程中，數(shù)控加工工序是技術(shù)難度最大、加工耗時最長、對加工質(zhì)量影響最大的環(huán)節(jié)。因此，在整個機匣加工工藝的優(yōu)化的過程中，數(shù)控加工工藝的優(yōu)化占舉足輕重的地位，數(shù)控加工工藝優(yōu)化是整個機匣制造過程中最見效益的一個環(huán)節(jié)。

5.2 仿真加工

在實際加工一個零件之前，利用軟件在計算機上虛擬這個制造過程即為加工仿真，它可以模擬整個機床加工過程 ，查出機床的不同部位、零件、工裝夾具和刀柄等之間是否會出現(xiàn)碰撞，模擬采用同機床控制系統(tǒng)一樣的邏輯來操作，其運行就像真實機床一樣，同時在干涉校驗方面也最具準(zhǔn)確性，它作用包括清除編程錯誤和改進(jìn)切削效率 ，提高數(shù)控程序?qū)τ膊馁|(zhì)零件、薄壁零件的切削性能。

6 機匣精車工序工藝性分析

6.1 機匣結(jié)構(gòu)特點及其加工工藝性

機匣精車工序尺寸多達(dá)100多個、尺寸精度高、技術(shù)要求嚴(yán)格；內(nèi)部構(gòu)形復(fù)雜、環(huán)形槽區(qū)域狹窄，環(huán)形槽槽寬最小處僅為17.07mm，容刀空間狹??；環(huán)形槽部位壁厚最小處僅為2.5mm，壁厚也不均勻；零件裝夾方式采用下方幾點壓緊，懸出部分高達(dá)400mm。以上因素使得機匣零件在加工過程中的穩(wěn)定性和剛性較差，抵抗徑向變形的能力更差。

6.2 車加工加工刀具的選擇

為確保加工過程和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，前機匣精車工序采用專業(yè)刀具生產(chǎn)商提供的機夾刀具，在選擇過程中綜合考慮了以下幾個方面的問題：

（1）刀桿有足夠的穩(wěn)定性、剛性；（2）刀片有足夠的強度、硬度和耐用度；（3）刀片盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀片。

在此基礎(chǔ)上確定以下幾種刀桿：

（1）32×32×230 車刀刀桿配80度菱形刀片，用于粗加工端面、外圓及內(nèi)孔；（2）32×32×230車刀刀桿配35度菱形刀片，用于精加工端面、外圓及內(nèi)孔；（3）32×32×230 槽刀刀桿，用于加工各級環(huán)形槽；（4）32×32×230 T形槽刀桿共六種，分別加工各級T形槽；（5）32×32×230 45度刀桿，用于加工六級環(huán)形槽上部槽。

相應(yīng)配置刀片均為標(biāo)準(zhǔn)型機夾刀片。由于鈦合金材料加工時具有彈性恢復(fù)大、化學(xué)親和性高、導(dǎo)熱性能差等特點，切削時熱量主要由刀具傳出、切削溫度高、粘刀現(xiàn)象嚴(yán)重。刀具粘接磨損及擴(kuò)散磨損較突出。因此，選擇不帶鍍覆層的機夾刀片。為避免加工過程中刀具的切削刃與零件的接觸面積過大而產(chǎn)生的零件變形，切槽刀片寬度選擇3mm、4mm、5mm為主，刀尖圓角不大于0.8mm。

6.3 UG－CAM車削加工模塊在機匣精車加工中的應(yīng)用

數(shù)控車削加工是一種重要的數(shù)控加工方法，主要用于軸類、盤類等回轉(zhuǎn)類零件的加工。在數(shù)控車削程序設(shè)計過程中，最重要的兩個環(huán)節(jié)是：一方面確保加工路線合理，數(shù)控程序準(zhǔn)確和完整；另一方面要求選擇可靠的刀具和合理的切削參數(shù)。

考慮到機匣內(nèi)腔型面包括六級環(huán)形槽、環(huán)形槽上下表面的T型槽及其環(huán)形槽之間的型面，在進(jìn)行UG-CAM車加工數(shù)控程序設(shè)計時主要應(yīng)用其中的車端面、粗車、精車、車槽等幾種車削加工操作。

結(jié)論

本文研究航空發(fā)動機機匣數(shù)控加工工藝。緊緊圍繞建立基于數(shù)字化思想、具有數(shù)字化特點的航空發(fā)動機機匣的優(yōu)化工藝，并最終將該工藝應(yīng)用于機匣的制造過程。綜上所述，通過航空發(fā)動機對開機匣數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用研究，解決了機匣加工周期長，質(zhì)量不穩(wěn)定等制造難題，并在機匣制造過程取得了明顯的效果，為其它機匣類零件的加工提供寶貴的經(jīng)驗，并在企業(yè)的制造加工中得到了工程化的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]王廣生等.金屬熱處理缺陷分析及案例[M].北京:機械工業(yè)出版社，1997.

篇5

（肇慶市技師學(xué)院，肇慶 506020）

（Zhaoqing Technician Institute，Zhaoqing 506020，China）

摘要：本文通過對活塞數(shù)控加工的裝夾方案、加工順序、刀具選擇和切削用量等方面的工藝分析，探討提高其批量生產(chǎn)效率的途徑，對同類型的零件加工具有參考意義。

Abstract： Through the technology analysis on the clamping scheme， order processing， cutting tool selection and cutting dosage and other aspects， this paper discusses the ways to improve the efficiency of the mass production. That has reference significance for the similar parts processing.

關(guān)鍵詞 ：數(shù)控；活塞；加工工藝

Key words： numerical control；piston；processing technic

中圖分類號：TH162 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2015）25-0151-03

作者簡介：葛旺生（1980-），男，廣東高州人，模具講師，工學(xué)學(xué)士，研究方向為模具與數(shù)控技術(shù)。

0 引言

數(shù)控機床是一種技術(shù)密集度及自動化程度很高的機電一體化加工設(shè)備，是綜合應(yīng)用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。本文就活塞在數(shù)控機床中的加工工藝問題進(jìn)行探討，該活塞零件屬新研發(fā)的產(chǎn)品，在論文數(shù)據(jù)庫中未能搜索到相關(guān)的加工工藝方法。活塞所用的材料為PA6（尼龍6），其機械減振能力好、加工性能好，但在機械加工中容易發(fā)生熱變形，從而影響尺寸精度。接到該批量零件加工之前，筆者曾給企業(yè)打過樣板，兩種不同型號（尺寸）的活塞的各一件，難點主要是最后一道工序——鉆端面兩對稱圓柱孔（2×Ф5孔深20），由于孔與螺旋槽位置角度要求為50°、55°，當(dāng)時利用分度盤裝夾，直接在普通立鉆上加工，過程中耗費大量的對刀調(diào)整時間，效率很低，如果是中小批量生產(chǎn)，該方法在現(xiàn)代化生產(chǎn)大潮中沒有競爭。鑒于此，必須探索出可以提高批量化生產(chǎn)效率的工藝方法。

1 活塞的數(shù)控加工工藝制訂

1.1 零件圖樣工藝分析

如圖1所示，該工件材料是PA6（尼龍6），尼龍6吸濕性強，所以加工時不能使用切削液，可使用風(fēng)冷。工件由外圓柱面、內(nèi)圓柱面、圓周槽、螺旋通槽（2個）、端面圓柱孔（2個）等輪廓組成。加工數(shù)量為1000件，屬中小批量生產(chǎn)，前期先加工1件，送檢合格后，安排批量生產(chǎn)。

零件的尺寸標(biāo)注基準(zhǔn)（對稱軸線、大端面、各孔中心線）較統(tǒng)一，且無封閉尺寸；構(gòu)成零件輪廓形狀的各幾何元素條件充分，無相互矛盾之處，有利于編程。

該零件的外圓、圓槽、內(nèi)孔等部位的形狀、位置尺寸公差為0.1mm或0.2mm，加工精度易保證；難點主要集中在兩對稱螺旋槽的加工，尺寸精度為17+0.1，其次是端面兩對稱圓柱孔（2×Ф5孔深20）與螺旋槽的位置角度50°、55°，必須設(shè)計專用夾具裝夾零件，才可保證批量生產(chǎn)要求，該專用夾具的設(shè)計是整個零件各工序加工中的難點。內(nèi)外未標(biāo)注表面粗糙度Ra為1.6μm。

1.2 裝夾方案的確定

該零件的加工需使用三種夾具，四次裝夾，其中外形車削部分使用傳統(tǒng)三爪卡盤，左右調(diào)頭，裝夾兩次。螺旋槽的銑削采用四軸加工中心，使用包容式的氣動三爪卡盤（圖2）裝夾，提高裝卸工件的效率，減少夾緊變形。端面兩對稱圓柱孔（2×Ф5孔深20）的加工采用數(shù)控銑床，設(shè)計專用夾具裝夾（圖3）。

該角度定位裝置，共限制了工件三個不定度，X、Z軸的平移和Z軸的旋轉(zhuǎn)。圓柱銷，限制了工件Z軸旋轉(zhuǎn)的不定度，保證了Ф5孔相對于螺旋槽的50°、55°角度位置，圓柱銷采用的是可調(diào)可換設(shè)計，可以根據(jù)不同型號尺寸的活塞進(jìn)行靈活更換和調(diào)整高度。燕尾槽插銷與端面定位板上的燕尾槽間隙配合，保證了角度定位裝置的穩(wěn)定性。

端面定位板是由一個大平面和一個R61的圓弧側(cè)面進(jìn)行定位的，大平面限制了工件Z軸平移和X、Y軸旋轉(zhuǎn)共三個不定度，R61的圓弧側(cè)面限制了Y方向平移的不定度。通過以上兩個定位元件，實現(xiàn)活塞的完全定位。

以上兩個定位元件可采用硬鋁材料，方便制作。

夾具體（基礎(chǔ)板）的尺寸根據(jù)數(shù)控銑床工件臺加工范圍進(jìn)行設(shè)計，爭取盡可能大的尺寸，滿足夾具一次性裝夾幾個零件，提高生產(chǎn)率的要求。端面定位板設(shè)計成一字排開，螺旋夾緊裝置更換成氣動夾緊裝置，每個零件對應(yīng)一個角度定位裝置，裝置的動力由側(cè)向安裝的氣缸提供。

1.3 確定加工順序和進(jìn)給路線

加工內(nèi)容包括：車兩端面、車外圓柱、切槽、車內(nèi)孔、銑螺旋槽、端面鉆孔。根據(jù)以上所述的加工內(nèi)容，所需的加工方法有：車削、銑削、鉆削。

加工順序如下：

1.4 刀具的選擇和切削用量

根據(jù)以上所述的加工順序，所需的加工方法有：車削、銑削、鉆削和倒角等。根據(jù)不同的加工方法，選擇的刀具和切削參數(shù)如表1。

2 結(jié)束語

數(shù)控機床具有加工精度高、自動化生產(chǎn)、效率高等特點。本文先對活塞零件圖進(jìn)行了分析，接著根據(jù)零件加工的內(nèi)容和難點，選擇合適的裝夾方案，其中Φ5端面孔的加工是整個零件加工的難點，文中對該工序加工所用的專用夾具進(jìn)行設(shè)計，實現(xiàn)多個零件的完全定位，夾緊元件采用了效率高、穩(wěn)定性好的氣動夾緊裝置，有效地保證了加工質(zhì)量，提高了加工效率。

事實證明，單件生產(chǎn)（打樣板）和批量生產(chǎn)的工藝方法會有很大不同，在批量化生產(chǎn)中，針對某道工序設(shè)計和使用專用夾具，可以保證產(chǎn)品的一致性，大大縮短裝卸工件的輔助時間，生產(chǎn)率是單件生產(chǎn)工藝方法的幾倍，甚至十幾倍。當(dāng)然，本文并未能解決該零件多次裝夾，耗費時間，提高夾具設(shè)計的成本等問題。在未來數(shù)控加工的領(lǐng)域里，利用多軸加工，減少裝夾次數(shù)是一個發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓鴻鸞.數(shù)控加工工藝學(xué)[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2005.

篇6

關(guān)鍵詞：軸類零件 加工工藝 分析

中圖分類號：TG5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）09-0000-00

軸類零件是數(shù)控加工中最常見的零件之一。軸類零件主要用于連接和支撐作用，承擔(dān)重載荷和大扭矩。軸類零件主要是長度大于直徑，一般包含錐面、孔、螺紋、球面等。在結(jié)構(gòu)上主要有光軸、臺階軸、曲軸。本文以較為復(fù)雜的臺階軸類零件作工藝分析，如圖1所示，該軸主要用于傳遞扭矩和承載支撐，一般應(yīng)用于汽車和機械行業(yè)中。

圖1 臺階軸零件

通過分析，該零件圖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不規(guī)則，兩頭小，中間大，包含的加工要素有曲面、孔、螺紋、球面、槽等，這些要素在軸類零件中較為常見。該零件從左向右依次是內(nèi)孔加倒圓角，外圓是一個凹圓弧，中間是二段直外圓中間接圓弧，右端是球面、外螺紋和螺紋退刀槽，呈小、大、小的結(jié)構(gòu)。

1零件的表面粗糙度分析。

表面粗糙度與機械零件的配合性能、耐磨性、疲勞強度、接觸剛度、振動和噪聲等有密切關(guān)系，對機械產(chǎn)品的使用壽命和可靠性有重要影響。它是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離很小，屬于微觀的幾何形狀，一般粗糙度值小，表面質(zhì)量好，因此選用合理的粗糙度很重要。[1]分析零件圖，可知零件表面標(biāo)注粗糙度為 ，也就是輪廓Ra的上限不能超過1.6μm，零件的右上角標(biāo)注其余為 ，其余部分都要在1.6μm-3.2μm之間，不能超出3.2μm。

2零件的尺寸精度分析。

完成零件加工，最重要的是完成工藝尺寸分析。通過分析，該零件長度88mm，零件外圓尺寸從0-42mm，最大直徑尺寸是 ，該尺寸要求為41.961mm-42mm，右端為R10的半球面，該球面在加工時要考慮到刀具半徑補償且球面靠近圓點部分表面粗糙度容易超差，是該圖難加工部分。左端外圓最大為 ，精度要求0到-0.039mm?？椎拈L度為20mm，孔徑大小為 ，精度要求0到0.036mm，圖中有部分尺寸沒有標(biāo)注公差，未標(biāo)注的都要按照國際公差要求加工，這些尺寸精度要求較高，需要比較熟練的技術(shù)工人才能完成加工。

3工藝規(guī)程及加工工序劃分

根據(jù)工藝規(guī)程的要求，對加工零件的工序進(jìn)行劃分。按照零件加工工序集中原則，要對零件進(jìn)行粗、精加工工序劃分。對毛坯端面進(jìn)行車削，加工左端部分，先粗加工、后精加工，隨后用鉆頭鉆孔，粗、精鏜孔，掉頭裝夾，保證總長，粗、精加工右端外圓部分，隨后切螺紋退刀槽，切螺紋，檢驗。[2]

4毛坯材料及尺寸的確定

零件的毛坯選擇是由其技術(shù)要求決定的。毛坯選擇好壞直接決定零件的機械性能和工件質(zhì)量，同時要考慮材料成本和加工成本，因此需要毛坯制造者和零件加工者兩人共同選取毛坯。根據(jù)以上要素的考慮，該零件采用45鋼較為理想，相比其他碳鋼，力學(xué)性能和硬度較好，也是公認(rèn)的用于制造軸類零件、連桿、螺栓的主要材料。根據(jù)零件尺寸分析，零件圖樣尺寸為φ42×88mm，最終確定該零件毛坯為φ45×90mm的45鋼，材料需要經(jīng)過熱處理。

5機床的選擇。

機床選擇要以加工出合格的零件為標(biāo)準(zhǔn)，加工時要考慮機床結(jié)構(gòu)、載重、行程大小，以工作效率和加工成本作為重要參考依據(jù)，選擇適宜，經(jīng)濟(jì)的機床。考慮到加工球面需要進(jìn)行刀具半徑補償，軸類零件一般選用數(shù)控車床，且零件圖包含外圓、槽、孔、螺紋等復(fù)雜元素，所以結(jié)合工藝最優(yōu)和換刀次數(shù)最少原則和材料特點，該零件圖加工選用CK6140數(shù)控車床。

6刀具、量具的選擇。

刀具選用應(yīng)該遵循方便安裝、耐用、耐磨、剛性好、精度高的原則。數(shù)控機床的特點是高效、高精，刀具配置要適應(yīng)機床的要求，應(yīng)該選用中高檔數(shù)控刀具。分析零件圖，加工該批零件需要外圓粗車、精車成型刀、鏜孔刀、螺紋刀、槽刀、鉆頭。

量具質(zhì)量好壞是工件質(zhì)量保證的重要因素。選用量具考慮工件性質(zhì)，該零件需要測量長度、外徑、孔徑、螺紋、球面。綜合考慮，測量該零件，需要使用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺、螺紋通止規(guī)、圓弧規(guī)。

7結(jié)語

通過以上工藝分析，可知生產(chǎn)零件需要制定合理的工藝流程，考慮到加工的每個細(xì)節(jié)，才能加工出合格的零件，提升效益，提高競爭力。

參考文獻(xiàn)

[1]劉治映.畢業(yè)論文（設(shè)計）寫作導(dǎo)論[M].中南大學(xué)出版社，1995：325-331.

[2]王麗潔.數(shù)控加工工藝與設(shè)備[M].清華大學(xué)出版社，1995：20-32.

篇7

關(guān)鍵詞：精品課程；教學(xué)研究；教學(xué)模式；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）08-0220-02

一、引言

特種加工技術(shù)是指依靠聲、光、電、磁、化學(xué)、熱及其復(fù)合等的能量形式，使其施加于被加工材料的表面，通過一定的控制措施實現(xiàn)對零件的尺寸加工、形狀加工、表面改性、表面處理等的非傳統(tǒng)加工方法；是機械加工工藝的補充和延伸；是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。本課程所涉及的內(nèi)容理論較深，學(xué)科交叉多，知識面廣，工藝更新快，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展和制造領(lǐng)域?qū)θ瞬判枨蟮牟粩嘣黾?，以前的教學(xué)方法和手段已經(jīng)不能滿足發(fā)展的需要。為此，本文從課程定位、教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐教學(xué)、網(wǎng)上互動平臺建設(shè)等方面著手，對“特種加工技術(shù)”精品課程建設(shè)進(jìn)行了研究和探討，建立了一套獨具特色的現(xiàn)代化專業(yè)課程教學(xué)模式。

二、課程定位

為適應(yīng)高等教育改革是需要，貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）》的精神，促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強國，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的各類型高質(zhì)量工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù)。2010年我校作為山東省屬高校中唯一一所入圍“卓越計劃”的高校，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)獲得立項支持?！疤胤N加工技術(shù)”課程是機械工程領(lǐng)域機械制造及其自動化專業(yè)的主干專業(yè)課程之一，是機械加工工藝的補充和延伸，是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。該門課程的定位和目標(biāo)是培養(yǎng)掌握特種加工理論、加工工藝、工藝編程與操作的，符合當(dāng)今制造業(yè)急需的，以數(shù)字化信息化技術(shù)推動下的“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的機電制造業(yè)復(fù)合型高素質(zhì)技能型并具有一定開發(fā)能力的技術(shù)人才。

三、教學(xué)體系建設(shè)

“特種加工技術(shù)”課程的主要特點是多學(xué)科交叉、知識面寬（涉及聲、光、電、熱、磁、化學(xué)等方面），知識跨度大。其課程體系建設(shè)重點解決理論知識與實踐應(yīng)用的有機結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)和提高學(xué)生的理論水平、工程實踐和應(yīng)用能力。主要從以下幾個方面構(gòu)建課程體系。

1.以理論為依據(jù)，以工程應(yīng)用為背景，加強理論與實際的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和實踐能力。“特種加工技術(shù)”作為一門實踐性很強的專業(yè)課，是本科教育階段綜合性工程應(yīng)用的教學(xué)環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑。為此，根據(jù)上述課程定位，結(jié)合當(dāng)今制造業(yè)對人才培養(yǎng)的要求，筆者在承擔(dān)多項國家級和省部級科研課題研究過程中，收集了大量國內(nèi)外科研技術(shù)資料，探討本學(xué)科前沿知識，掌握了本專業(yè)范圍的許多新理論、新成果、新方法、新工藝，及時補充和更新教學(xué)內(nèi)容。本著培養(yǎng)學(xué)生“三方面能力”，即綜合理解和運用機械工程基礎(chǔ)知識的能力，透徹理解特種加工的基本理論和基本應(yīng)用的能力，結(jié)合具體工程實際解決和研發(fā)新加工方法的創(chuàng)新能力。落實“一方面素質(zhì)”，即具備在制造業(yè)信息化技術(shù)、控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)推動下，機電一體化的復(fù)合型人才高素質(zhì)的課程建設(shè)培養(yǎng)目標(biāo)。以生動、形象、直觀、多樣化的教學(xué)方法和手段，使該課程基本知識的傳授，融科研與教學(xué)于一體，及時更新、充實教學(xué)內(nèi)容，突出了理論與實際的緊密聯(lián)系。

2.強化實驗教學(xué)，提高學(xué)生的動手實踐能力。實驗教學(xué)作為實踐教學(xué)的重要組成部分，是課堂教學(xué)的重要補充和延伸。為了保證實驗教學(xué)質(zhì)量，在實驗教學(xué)中，采用多元化的實驗教學(xué)模式，將創(chuàng)新能力、設(shè)計能力和動手能力的培養(yǎng)貫穿于實驗教學(xué)過程。具體做法是：設(shè)計實驗內(nèi)容，既要保證學(xué)生掌握基本的理論知識，又要加強學(xué)生實踐能力和動手能力的培養(yǎng)，并且將零件加工方案的選擇、工藝路線的分析、加工工藝的制定、數(shù)控加工程序的編制以及實驗報告等有機結(jié)合起來，形成一套為培養(yǎng)學(xué)生機械加工方法的選擇和加工工藝的制定能力服務(wù)的完善的實驗教學(xué)體系，確立培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐與創(chuàng)新設(shè)計能力為主線的教學(xué)目標(biāo)。在安排實驗內(nèi)容和編制實驗教學(xué)大綱過程中，需要根據(jù)各種特種加工設(shè)備目前在實際生產(chǎn)中的普及情況，結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有的實驗條件，對特種加工各類課程進(jìn)行合理安排。

3.結(jié)合實習(xí)環(huán)節(jié)，拓寬學(xué)生視野。實驗課的開設(shè)讓學(xué)生現(xiàn)場感受到特種加工的奇特魅力和獨到效果。但實驗室里的加工實驗不是真正的生產(chǎn)，為了讓學(xué)生親身感受特種加工工藝在生產(chǎn)中的應(yīng)用，在課程結(jié)束后安排一周的生產(chǎn)實習(xí)。在實習(xí)過程中，學(xué)生通過參觀和親身體驗，增長見識，擴(kuò)大視野。對特種加工的工業(yè)化生產(chǎn)組織形式、產(chǎn)品類型、生產(chǎn)環(huán)境以及機床操作等有深入的了解。通過在工廠的實習(xí)，使學(xué)生全面了解和掌握特種加工在生產(chǎn)中的應(yīng)用、工作環(huán)境以及產(chǎn)品的適應(yīng)性，這對以后從事該方面的工作具有非常直接的指導(dǎo)意義。

4.畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)融入特種加工方面的研究和設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)是學(xué)生大學(xué)四年最后的學(xué)習(xí)階段，最能鍛煉學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和獨立思考能力。在設(shè)計學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計題目時，結(jié)合老師在特種加工方面的研究課題，使學(xué)生參與相關(guān)課題的研究。這樣既鞏固了特種加工知識，又掌握了該技術(shù)的實際應(yīng)用。為學(xué)生以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

下頁的圖是運用現(xiàn)代化的教學(xué)手段建立的《特種加工技術(shù)》精品課程教學(xué)體系。

四、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法

“特種加工技術(shù)”是當(dāng)今制造業(yè)在數(shù)字信息化技術(shù)、控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)快速發(fā)展的推動下，機械工程領(lǐng)域中出現(xiàn)的現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)和加工方法，給機械制造業(yè)帶來了深刻的變革，促進(jìn)了制造業(yè)向更深更高層次發(fā)展。本著培養(yǎng)學(xué)生“三方面能力”，落實“一方面素質(zhì)”的課程建設(shè)培養(yǎng)目標(biāo)，其教學(xué)內(nèi)容和方法主要從以下方面進(jìn)行。理論教學(xué)與實踐教學(xué)結(jié)合，理論教學(xué)突出先進(jìn)性、實用性和前沿性。在課堂教學(xué)上，強調(diào)理論與實踐的融合和知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。重視專業(yè)性較強的和相關(guān)的應(yīng)用理論，突出理論的實用性，主要遵循如下原則。（1）應(yīng)用性原則：理論教學(xué)以應(yīng)用為目的，通過學(xué)以致用掌握基本概念和基本理論、強化應(yīng)用為教學(xué)重點，加強工程素質(zhì)、工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。（2）整合性原則：打破原有的課程界限，突出各門課程的綜合性，體現(xiàn)了傳統(tǒng)工程技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)的融合，建立整合性內(nèi)容課程。（3）先進(jìn)性原則：針對當(dāng)今國內(nèi)外制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，為了拓寬學(xué)生的知識面和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，增加現(xiàn)代技術(shù)含量，處理好傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學(xué)內(nèi)容的關(guān)系。改進(jìn)教學(xué)方法，采用現(xiàn)代教學(xué)手段提高教學(xué)質(zhì)量和效率。（4）“特種加工技術(shù)”課程有關(guān)的畢業(yè)設(shè)計突出綜合性，遵循一切理論教學(xué)為培養(yǎng)工程應(yīng)用能力服務(wù)。課題來自生產(chǎn)一線和教師正在研究的課題；學(xué)生直接參與科研和實驗室建設(shè)，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)備改進(jìn)和性能研發(fā)。畢業(yè)設(shè)計一人一題。對實驗進(jìn)行了重新審核和研討，加大實驗改革力度，增加創(chuàng)新性實驗，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。采用多媒體教學(xué)，增加案例解析，加強實踐性環(huán)節(jié)教學(xué)，讓學(xué)生到實訓(xùn)基地進(jìn)行訓(xùn)練，增加對課堂知識的理解和掌握。

五、實踐教學(xué)

實踐教學(xué)主要從三方面入手。

1.實驗教學(xué)。我校實驗室建設(shè)力度很大，擁有符合特種加工試驗條件的一整套先進(jìn)的試驗儀器和設(shè)備。如數(shù)控電火花成型加工機、數(shù)控電火花線切割加工機床、快速成型機、超聲加工機、數(shù)控激光加工機、五軸聯(lián)動數(shù)控加工中心、三座標(biāo)測量儀等若干先進(jìn)的加工試驗設(shè)備。

2.校內(nèi)外實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)。我校工程實訓(xùn)中心設(shè)備比較齊全、先進(jìn)，給學(xué)生學(xué)習(xí)提供了比較好的工程實訓(xùn)條件。通過與企業(yè)聯(lián)系與合作，建立了多處校外生產(chǎn)實習(xí)基地。每年分期分批帶領(lǐng)學(xué)生到企業(yè)實習(xí)，已形成“特種加工技術(shù)”課程良好的教學(xué)基礎(chǔ)支撐。

3.畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。利用畢業(yè)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生了解畢業(yè)設(shè)計題目中相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，通過親自設(shè)計特種加工設(shè)備，參加教師的相關(guān)課題研究，加深對特種加工工藝的理解，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

六、網(wǎng)上互動平臺建設(shè)

在學(xué)生課后自學(xué)學(xué)時內(nèi)充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢，在學(xué)校信息化教學(xué)平臺上建立主講教師與學(xué)生網(wǎng)上交流、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)絡(luò)授課等的互動平臺，同時積極發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)課件和多媒體技術(shù)的優(yōu)勢，適當(dāng)縮減面授學(xué)時，形成以授課、實驗、實習(xí)、網(wǎng)上互動、畢業(yè)設(shè)計綜合運用的多方位立體化的教學(xué)模式。

七、結(jié)語

經(jīng)過多年的教學(xué)研究與實踐，特種加工技術(shù)精品課程建設(shè)取得了預(yù)期的效果，主要體現(xiàn)在如下方面。

1.學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯提高，基本理論知識的掌握更加扎實。通過教學(xué)改革，采用生動、形象、有趣的教學(xué)手段和啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法，將特種加工技術(shù)中涉及的聲、光、電、磁、化學(xué)、傳感、控制、計算機技術(shù)等應(yīng)用于加工制造業(yè)，極大地激發(fā)和提高了學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)積極性，使他們對特種加工技術(shù)理論有了更加深入的理解和掌握。

2.學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力有了長足的進(jìn)步。精品課程的建設(shè)和教學(xué)方法的改革，提高了學(xué)生的動手能力和綜合應(yīng)用能力，增強了學(xué)生的科技創(chuàng)新意識。在后續(xù)課程和畢業(yè)設(shè)計中，學(xué)生能較好地運用特種加工知識解決工程實際問題。

3.通過該精品課程的建設(shè)，使教師的教學(xué)、科研水平進(jìn)一步提高，起到了教學(xué)相長的作用。教師相繼在各類期刊雜志上發(fā)表數(shù)篇教研教改論文，在國家級重要期刊上發(fā)表科研論文數(shù)十余篇。該項目的建設(shè)對培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新能力發(fā)揮了重要作用。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞 高職 數(shù)控技術(shù) 畢業(yè)設(shè)計 改革

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Vocational CNC Technology Professional Graduate Design Reform

PAN Dong

（Shaanxi Institute of Technology， Xi'an， Shaanxi 710300）

Abstract Vocational education aims to cultivate high-skilled applied talents， in the whole process of training， professional and comprehensive training is particularly important； this article carried out bold reforms on CNC technology for vocational graduate design implementation process， take the original traditional text bold reforms to the typical structure of processing and assembly， through professional comprehensive training to improve students' ability to shorten vocational NC graduates distance between enterprises. The paper proposed features for professional conduct vocational graduate design reform， has important significance in cultivating qualified graduates of vocational CNC technology.

Key words higher vocational； CNC technology； graduate design； reform

高職教育是高等教育的重要組成部分，而它又不同于本科教育，高職教育以適應(yīng)社會需求為目標(biāo)、以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線；高職畢業(yè)生應(yīng)具有一定的理論知識基礎(chǔ)，較強的技術(shù)應(yīng)用能力，較高的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。

最近幾年數(shù)控技術(shù)專業(yè)一直是國家技能型緊缺人才培養(yǎng)專業(yè)，高端技能型數(shù)控人才的培養(yǎng)是高職教育一直研究的重要課題。高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)，主要經(jīng)過三個過程：基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段、專業(yè)技能學(xué)習(xí)階段、專業(yè)綜合能力培養(yǎng)階段。在專業(yè)綜合能力培養(yǎng)階段，畢業(yè)設(shè)計又是檢驗專業(yè)學(xué)習(xí)情況，鍛煉專業(yè)綜合能力的最有效途徑之一。

1 高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計現(xiàn)狀

目前高職數(shù)控學(xué)生畢業(yè)設(shè)計依然主要停留在文本設(shè)計，對典型零件進(jìn)行數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計，工裝的選擇設(shè)計，數(shù)控加工程序的編制。而這些內(nèi)容主要從理論角度出發(fā)，無法真正地實現(xiàn)專業(yè)綜合訓(xùn)練，貼近實際生產(chǎn)的目的。

2 改革立意

針對這一現(xiàn)狀，結(jié)合高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)——真正使高職學(xué)校與企業(yè)的零距離對接，專業(yè)綜合訓(xùn)練設(shè)計的合理與否，是實現(xiàn)專業(yè)理論知識與實踐相對接的最有效途徑。從這個角度出發(fā)，我院在數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)提出過多種思路，如：采用一人一題進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，抓過程、重答辯、嚴(yán)審設(shè)計資料；讓畢業(yè)生在頂崗實習(xí)過程中，結(jié)合企業(yè)實際選題，由企業(yè)學(xué)校雙導(dǎo)師進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)；通過理論設(shè)計然后通過數(shù)控加工仿真軟件進(jìn)行設(shè)計的驗證，并進(jìn)行分析，然后進(jìn)行答辯。多種畢業(yè)設(shè)計思路通過實踐，總存在諸多條件限制，而終未取得良好的效果。

在改革的道路上我們通過多次探索，最終確定了一種通過機械結(jié)構(gòu)設(shè)計編程加工畢業(yè)設(shè)計論文答辯，全過程的專業(yè)綜合訓(xùn)練模式。這種訓(xùn)練模式，第一階段是有指導(dǎo)老師提前選擇適合數(shù)控技術(shù)專業(yè)進(jìn)行綜合訓(xùn)練的畢業(yè)設(shè)計機構(gòu)，然后對所帶學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)情況分組確定完成的零件；第二階段學(xué)生根據(jù)自己所要完成的任務(wù)進(jìn)行零件造型設(shè)計，編程加工，待全組成員完成零件加工進(jìn)行機械結(jié)構(gòu)的組裝；第三個階段，學(xué)生進(jìn)行所設(shè)計部分零件的數(shù)控加工畢業(yè)設(shè)計論文；第四個階段進(jìn)行畢業(yè)答辯。

3 實施

我院在2010級數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計執(zhí)行時采用上述模式，進(jìn)行了數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革試點。試點選取30名數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生進(jìn)行，分為4組，根據(jù)學(xué)生綜合能力高低每組題目各有差異。

第一階段，指導(dǎo)老師根據(jù)學(xué)生情況選題。在試點階段，為了保質(zhì)保量完成教改全過程，除風(fēng)力推料機構(gòu)為我院參加全省機械設(shè)計創(chuàng)新大賽機構(gòu)難度較大外，其他的如裝卸器，槽輪機構(gòu)，大力神杯相對難度都較小。風(fēng)力推料機構(gòu)由15人分別完成葉輪加工，凸輪軸加工，齒輪加工，偏心輪加工，底板、推桿、料筒等部分加工，其余3項目共有15人完成。

第二階段，畢業(yè)設(shè)計學(xué)生根據(jù)設(shè)計任務(wù)進(jìn)行造型、編程、加工、裝配。本階段，由指導(dǎo)老師指導(dǎo)學(xué)生完成料單上報，所需工裝清單；院部進(jìn)行材料的準(zhǔn)備，并由數(shù)控實訓(xùn)中心提供相應(yīng)的工裝，機床；在不影響正常教學(xué)的前提下，畢業(yè)設(shè)計機構(gòu)的加工我們主要安排在課余時間進(jìn)行，如晚自習(xí)、周末。學(xué)生進(jìn)行零件工藝設(shè)計、數(shù)據(jù)計算、造型、數(shù)控編程、數(shù)控加工；在整個加工過程中，老師指導(dǎo)學(xué)生選用合適的刀具、夾具、量具、切削用量保證零件的加工精度。最終各小組成員完成零部件加工后，進(jìn)行裝配。標(biāo)準(zhǔn)件：如軸承、螺釘、螺母、墊片由項目組統(tǒng)一購買；在裝配過程中，出現(xiàn)問題，老師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行修正，直至完成機構(gòu)裝配達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。

圖1 數(shù)控專業(yè)畢業(yè)設(shè)計實施流程圖

第三階段，畢業(yè)設(shè)計資料整理完善。各小組成員根據(jù)自己完成的指定零件進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計資料整理，主要內(nèi)容有零件圖繪制，零件結(jié)構(gòu)分析，工藝規(guī)程設(shè)計，各工序工裝的選擇，各工序切削用量的選擇，數(shù)控加工程序的編制，畢業(yè)設(shè)計總結(jié)幾個部分。本階段不僅僅要對零件進(jìn)行工藝設(shè)計，更重要的是提高工藝規(guī)程資料的填寫、畢業(yè)設(shè)計文本資料的規(guī)范，通過本階段的總結(jié)，真正實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計內(nèi)涵的升華，使理論與實踐相結(jié)合，為走上工作崗位做好鋪墊。

第四階段，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計答辯。在答辯過程中我們一改以往提問基礎(chǔ)理論知識的模式，重點讓學(xué)生陳述自己在機構(gòu)加工過程中出現(xiàn)的問題，以及問題的解決方案，真正通過畢業(yè)設(shè)計讓學(xué)生學(xué)會自己動腦、動手解決實際問題。圖1為數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革實施流程圖。

4 畢業(yè)設(shè)計教改效果

通過2013屆數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革試點后座談，學(xué)生普遍反映收獲頗豐，既鞏固了原本所學(xué)的專業(yè)理論知識，同時又加強了數(shù)控編程、加工、裝配等知識的學(xué)習(xí)，尤其對數(shù)控刀具、夾具、量具、切削用量這些知識理解更深刻，還教會了學(xué)生如何處理實際問題，如何獨立解決問題，學(xué)生的積極性很高，效果很好。

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【關(guān)鍵詞】人才培養(yǎng)模式；課程建設(shè)；質(zhì)量監(jiān)控

一、人才培養(yǎng)模式改革

探索并初步形成了“崗位接軌三步式”（練崗+輪崗+頂崗）人才培養(yǎng)模式，將學(xué)生職業(yè)崗位能力成長劃分為三個階段，即通過練崗使學(xué)生成為能基本滿足企業(yè)職業(yè)崗位（群）要求的新手；通過輪崗使學(xué)生實現(xiàn)新手到準(zhǔn)員工的轉(zhuǎn)變；通過頂崗使學(xué)生符合企業(yè)員工的要求，從而實現(xiàn)了學(xué)生職業(yè)崗位逐步接軌。在具體實施過程中，我們確定了計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)每一個崗位都按照“練崗”、“輪崗”、“頂崗”三步走的方式，使學(xué)生逐步掌握該崗位應(yīng)具備的職業(yè)能力和職業(yè)道德，最終達(dá)到該崗位高級工標(biāo)準(zhǔn)。

二、課程改革與建設(shè)

1.構(gòu)建并完善了計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)基于工作過程的任務(wù)引領(lǐng)型課程體系

在專業(yè)建設(shè)委員會的指導(dǎo)和企業(yè)技術(shù)骨干的幫助下，根據(jù)各崗位工作過程分析和任職要求，確定典型工作任務(wù)，并融合職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，將典型工作任務(wù)根據(jù)能力復(fù)雜程度進(jìn)行整合，形成綜合能力領(lǐng)域（即學(xué)習(xí)領(lǐng)域），再根據(jù)教學(xué)規(guī)律和學(xué)生職業(yè)能力成長規(guī)律，對行動領(lǐng)域進(jìn)行重構(gòu)，形成基于工作過程的任務(wù)引領(lǐng)型課程體系。

2.任務(wù)式實訓(xùn)項目初步實現(xiàn)了產(chǎn)品化

學(xué)院根據(jù)專業(yè)帶頭人提出的實訓(xùn)要求，對現(xiàn)有的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝進(jìn)行改良或?qū)υ械膶嵱?xùn)產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品化改造，設(shè)計出相應(yīng)的實訓(xùn)任務(wù)。學(xué)生在做單項技能訓(xùn)練時，先獲得實訓(xùn)任務(wù)，再根據(jù)任務(wù)進(jìn)行產(chǎn)品分析并擬定生產(chǎn)工藝過程，最后按要求生產(chǎn)出產(chǎn)品，學(xué)生的成績根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量來進(jìn)行評定。這樣，既節(jié)省了實訓(xùn)原材料的消耗，降低了實訓(xùn)成本；又保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度和企業(yè)的利潤；還可使學(xué)生在真實的產(chǎn)品生產(chǎn)中提高自身的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能。

3.虛擬教學(xué)帶動了“做、教、學(xué)”一體化課程的開發(fā)

實訓(xùn)基地生產(chǎn)產(chǎn)品的精加工，需要操作人員能熟練編程并操作機床，而學(xué)生在編程與操作的初期并不能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，為了提高產(chǎn)品的成品率，降低生產(chǎn)風(fēng)險和安全事故的發(fā)生率，基地與專業(yè)研究室合作，就產(chǎn)品精加工的教學(xué)化改造進(jìn)行了研究，最終確定先通過仿真加工、虛擬工藝設(shè)計等方式在機房、網(wǎng)絡(luò)和多媒體教室開展虛擬教學(xué)，然后在教學(xué)機床上進(jìn)行熟練度訓(xùn)練，最后再在真實生產(chǎn)環(huán)境中生產(chǎn)的教學(xué)路線。在這一過程中，既保證了理論教學(xué)與實踐教學(xué)融為一體，學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展也得到了保證，在提升教學(xué)效果的同時還滿足了公司的安全與生產(chǎn)方面的要求。

目前，計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)通過實施模塊化課程研究，已開發(fā)出《數(shù)控車床操作與編程》、《數(shù)控銑床操作與編程》、《數(shù)控加工工藝設(shè)計》等幾門應(yīng)用虛擬教學(xué)的課程，整個生產(chǎn)過程由專業(yè)教師、崗位負(fù)責(zé)人、車間師傅、學(xué)生共同完成。專業(yè)教師的主要職責(zé)是根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)做好實訓(xùn)、虛擬課程的設(shè)計，包括實訓(xùn)綱要，實訓(xùn)內(nèi)容，實訓(xùn)考核方案、虛擬課程的教學(xué)單元設(shè)計，實訓(xùn)任務(wù)與生產(chǎn)任務(wù)相一致，實訓(xùn)內(nèi)容與崗位工作流程相符，考核以生產(chǎn)考核為主。專業(yè)教師還要做好教學(xué)組織，包括按崗位需求進(jìn)行學(xué)生分組，與公司一道確定學(xué)生的指導(dǎo)師傅，在車間討論室，做好相關(guān)知識點的講解；崗位負(fù)責(zé)人主要職責(zé)是生產(chǎn)組織，程序編制與調(diào)試，刀具選用及刀具修磨，控制生產(chǎn)進(jìn)度及質(zhì)量，對學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)工藝講解，對師傅及學(xué)生進(jìn)行考評；車間師傅在這里不再是一個純粹機床操作人員，其更重要的職責(zé)是指導(dǎo)學(xué)生做，監(jiān)督學(xué)生操作并及時糾正學(xué)生錯誤的行為；學(xué)生在真實的生產(chǎn)環(huán)境中學(xué)習(xí)，對其有生產(chǎn)任務(wù)及生產(chǎn)質(zhì)量要求，學(xué)生首先是要嚴(yán)格遵守公司制度及按安全操作進(jìn)行操作，確保人身安全及設(shè)備安全，在師傅的指導(dǎo)下生產(chǎn)，結(jié)合老師提出的問題勤思考，多做記錄，多問師傅，手腦并用，通過實訓(xùn)掌握操作技能及對機加工工藝加深理解。

4.校企人員合作，編寫工學(xué)結(jié)合的教材

編寫省規(guī)劃教材《數(shù)控機床故障診斷與維修》、《CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用篇》、《數(shù)控加工實訓(xùn)》等6部，其中主編4部，校本實訓(xùn)教材5部。

三、教學(xué)管理改革質(zhì)量監(jiān)控

1.學(xué)院積極推進(jìn)適應(yīng)工學(xué)結(jié)合的學(xué)分制教學(xué)改革，“以他方為中心”探索主動適應(yīng)企業(yè)需求的彈性學(xué)制。建立適應(yīng)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的教學(xué)管理體制。

2.學(xué)院每年組織各專業(yè)進(jìn)行專業(yè)調(diào)研，召開專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)委員會會議，論證人才培養(yǎng)方案。2008年實施了任務(wù)引領(lǐng)型課程體系改革，制定了一系列調(diào)研規(guī)范表格和課程體系構(gòu)建分析表格，保證了2008級人才培養(yǎng)方案符合企業(yè)實際生產(chǎn)過程需要。

3.制定校內(nèi)專業(yè)技能實訓(xùn)、生產(chǎn)性實訓(xùn)、頂崗實習(xí)等關(guān)鍵實踐環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。強化質(zhì)量意識，重視過程監(jiān)控，完善學(xué)校、企業(yè)(用人單位)共同參與教學(xué)評價的質(zhì)量監(jiān)控保障體系。建立專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)和教學(xué)改革能動機制，改進(jìn)系(部)工作評估辦法，將專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、校企合作、教學(xué)改革、學(xué)生就業(yè)率等作為評價系(部)工作的重要指標(biāo)，借助社會(企業(yè))力量參與評估，評估結(jié)果與學(xué)院資金投入掛鉤，推動系(部)工作主動調(diào)整，主動適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，并內(nèi)化為自身動力。

4.創(chuàng)新和完善頂崗實習(xí)管理辦法，加快推進(jìn)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的根本性轉(zhuǎn)變。加強頂崗實習(xí)環(huán)節(jié)的管理，把班級建在企業(yè)，挑選聘用一批德藝雙優(yōu)的企業(yè)骨干作為兼職輔導(dǎo)員和指導(dǎo)教師，形成學(xué)院和企業(yè)共同教育、管理和訓(xùn)練學(xué)生的教育教學(xué)模式。加強學(xué)生頂崗實習(xí)的過程管理，保證學(xué)生頂崗實習(xí)既有學(xué)習(xí)任務(wù)，又有生產(chǎn)任務(wù)，做到實習(xí)就業(yè)有機結(jié)合。

四、專業(yè)校企合作、產(chǎn)學(xué)結(jié)合

1.企業(yè)參與專業(yè)建設(shè)

（1）成立了由行業(yè)企業(yè)技術(shù)專家和一線技術(shù)骨干組成的專業(yè)建設(shè)委員會，形成了良好的校企互動機制。

（2）2008年暑假期間，為了提高教師的實踐動手能力，我們安排了4名教師分別在基地的工藝室、電加工區(qū)、三坐標(biāo)室和注塑成型區(qū)進(jìn)行實踐鍛煉，安排了4名教師到航宇公司工藝與動力部進(jìn)行實踐鍛煉。教師們在實踐鍛煉的過程中，提高了動手能力，保證了后續(xù)教學(xué)能夠優(yōu)質(zhì)實施，也為基地對外生產(chǎn)提供了助力。

（3）建立了良好的學(xué)生實訓(xùn)、實習(xí)聯(lián)系機制，計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)輪崗實訓(xùn)和頂崗實習(xí)均能在合作企業(yè)順利開出。

2.開展校企合作培養(yǎng)

（1）與神龍公司合作開辦“神龍班”，企業(yè)與學(xué)校共同制訂培訓(xùn)方案、共同在校內(nèi)基地實施教學(xué)。

（2）聘請TCL公司工藝部技術(shù)骨干3名，承擔(dān)數(shù)控加工工藝、CAD/CAM等骨干課程的教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞： 復(fù)雜曲面；高效加工機理；方法分析

引言

當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω咝录夹g(shù)的發(fā)展越來越重視，復(fù)雜曲面的應(yīng)用也隨之推廣，復(fù)雜曲面主要用于滿足兩個方面的需求，一方面是力學(xué)特性和功能方面的需要，用于滿足設(shè)備特定的性能要求，對產(chǎn)品形面的數(shù)學(xué)特征有高精度的要求；另一方面則為了滿足美學(xué)效果的需要，和人們對產(chǎn)品外形的需求。針對復(fù)雜曲面加工的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，提高復(fù)雜曲面加工的質(zhì)量、效率及效益已成為主流方向，這對復(fù)雜曲面加工中各環(huán)節(jié)的技術(shù)方法都有很高的要求。

1. 復(fù)雜曲面加工技術(shù)的發(fā)展概況

1.1復(fù)雜曲面加工技術(shù)的發(fā)展歷程

復(fù)雜曲面以前主要通過手工放樣，手工打磨或輔助于電脈沖的加工方法來完成，即單純的手工制造。在制造工程中需要進(jìn)行檢測，和大量型線樣板的制作，導(dǎo)致制作周期長，工時、材料消耗量大，從而使加工精度降低，難以滿足實際生產(chǎn)的需要。在數(shù)控機床出現(xiàn)后，在工具和模具制造中得到了廣泛的應(yīng)用，隨著新技術(shù)（計算機、激光、電子、新材料）的發(fā)展，在復(fù)雜曲面加工方面的許多新技術(shù)應(yīng)運而生，如激光開槽（Laser Caving）、快速原型制造（RapidPrototyping）和快速工裝（Rapid Tooling）等。這些技術(shù)的優(yōu)點在于所需的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、靈活性很高，特別適合于加工單件或小批量的工具和模具。

1.2復(fù)雜曲面高效加工技術(shù)的理論體系

數(shù)控加工是復(fù)雜曲面加工的一種廣泛應(yīng)用的技術(shù)，也是目前復(fù)雜曲面加工的主要方法，包括機床數(shù)控技術(shù)、數(shù)控自動編程技術(shù)。機床數(shù)控系統(tǒng)是硬件也是控制機床運動的執(zhí)行單元，；而數(shù)控編程則是軟件，負(fù)責(zé)產(chǎn)生加工用的零件程序。二者相互作用，構(gòu)成自動化的加工手段。

數(shù)控編程解決了數(shù)控加工中程序的編制問題，目前復(fù)雜曲面的加工主要包括：曲面造型、數(shù)控編程、數(shù)控機床加工等。同時在復(fù)雜曲面造型方面、數(shù)控編程方面、機床數(shù)控技術(shù)方面、綜合效益方面還存在諸多問題，我們的目的是通過對這些問題的研究來完善高效加工技術(shù)的理論體系，提高復(fù)雜曲面加工水平。

2. 復(fù)雜曲面高效加工的技術(shù)方法

2.1復(fù)雜曲面加工方法分析

從兩個方面分析復(fù)雜曲面的加工方法：一是在造型方面，復(fù)雜曲面造型可以從數(shù)學(xué)的角度和加工的可行性上進(jìn)行綜合考慮，可以有效地避免復(fù)雜曲面加工中重迭現(xiàn)象的產(chǎn)生，增強企業(yè)的市場競爭力，實現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益。二是在數(shù)控程序設(shè)計方面，復(fù)雜曲面的數(shù)控程序設(shè)計技術(shù)正飛速發(fā)展，要對基于特征的刀具軌跡生成方法進(jìn)行研究，并且重視發(fā)展高速加工的數(shù)控程序設(shè)計技術(shù)，尤其是對NURBS加工的使用和有效的NURBS刀具軌跡的研究。

2.2復(fù)雜曲面加工設(shè)備技術(shù)

復(fù)雜曲面質(zhì)量的要求提高，帶動了復(fù)雜曲面加工設(shè)備的進(jìn)一步發(fā)展。建立在五軸聯(lián)動加工技術(shù)基礎(chǔ)上的復(fù)雜曲面加工逐漸推廣，五軸聯(lián)動包括U、V、W軸不同組合的多軸控制多坐標(biāo)軸聯(lián)動，不再僅限于x、y、z、A、B（或C）軸聯(lián)動，采用高精度的等動態(tài)誤差補償技術(shù)，降低形位誤差、提高機床加工的幾何精度、表面粗糙度等；使復(fù)雜曲面加工設(shè)備功能部件實現(xiàn)高速度、高精度、大功率和智能化。

2.3復(fù)雜曲面高效加工關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1毛坯制備技術(shù)

現(xiàn)在實型鑄造技術(shù)廣泛地應(yīng)用于毛坯的制備，就是傳統(tǒng)的木?；蚪饘倌１慌菽芰现谱鞔妫煨秃蟛恍枞〕瞿Ｐ?，便可以澆注，泡在高溫液體金屬作用下，沫塑料模型迅速燃燒氣化而消失，原來泡沫塑料模型所占有的位置被金屬液取代，冷凝后形成鑄件，包括干砂實型鑄造、負(fù)壓實型鑄造、樹脂砂實型鑄造。

在毛坯制造時，余量的確定是一個關(guān)鍵的問題。余量太小，刀具在鑄造缺陷（如夾砂、氧化硬皮等）處會磨損劇烈甚至折斷，因為粗加工時進(jìn)刀量不可能太大，反而使加工成本加大。若余量過大，則使后續(xù)數(shù)控加工的工作量增大，降低了加工的高效性。

2.3.2高速銑削技術(shù)

加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量是高速銑削加工技術(shù)的特點，目前該技術(shù)已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展，成為第三代模具加工技術(shù)。主軸轉(zhuǎn)速、工作臺快速移動和進(jìn)給速度的提高是等機床高速化的具體表現(xiàn)。高速切削機床克服了機床振動，大大降低了傳入零件中的熱量，大大提高了排屑率，減小熱變形，提高加工精度，加工面的粗糙度得到改善。所以，經(jīng)過高速加工的工件一般不再需要精加工。

2.3.3工藝決策技術(shù)等

復(fù)雜曲面加工工藝規(guī)劃包括工藝方案優(yōu)化及工藝參數(shù)優(yōu)化，加工的高效性受不同的工藝影響非常大。復(fù)雜曲面加工時進(jìn)給量、切削速度和切削深度對刀具的壽命有很大的影響，最佳切削用量一般在一個很小的范圍內(nèi)，要根據(jù)具體的刀具與工件材料進(jìn)行確定。影響工藝的因素既有定量指標(biāo)，又有定性指標(biāo)，因此要實現(xiàn)復(fù)雜曲面的高效加工，必須采用一定的方式進(jìn)行工藝決策。

此外，還包括刀具技術(shù)、現(xiàn)場化的檢測技術(shù)、NURBS加工技術(shù)、和數(shù)控連網(wǎng)技術(shù)等。

對復(fù)雜曲面質(zhì)量的要求帶動了復(fù)雜曲面加工設(shè)備的進(jìn)一步發(fā)展，復(fù)雜曲面多軸聯(lián)動加工技術(shù)也日趨成熟。我國在這個領(lǐng)域內(nèi)起步較晚，對機床關(guān)鍵零部件等功能部件、配備智能化技術(shù)和高性能數(shù)控系統(tǒng)的多軸數(shù)控機床的研究和開發(fā)應(yīng)得到重視和加強。目前，復(fù)雜曲面加工在制造業(yè)中的比重越來越大，它已成為縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期、提高企業(yè)競爭力的一個關(guān)鍵因素。

3. 參考文獻(xiàn)

[1] 焦向東，賈永田. 基于快速原型技術(shù)的金屬模具制造發(fā) 展現(xiàn)況[J]. 制造技術(shù)與機床，2000（7）：8-9.