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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇數控培訓總結范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
2020年10月21日至 2020年11月17日,我有幸參加了山西省教育廳、山西省財政廳組織的在天津職業技術師范大學舉辦的中等職業學?!?a href="http://www.tgtlts.com/haowen/32297.html" target="_blank">數控技術應用”培訓。通過近一個月的培訓,對于我們每位學員來說,都是一次提高、一次借鑒、一次實踐,使我深感收獲巨大,受益終生。
一、培訓組織嚴密,培訓內容緊扣我們的教學需求和技能大賽要求。天津職業技術師范大學成教部的領導高度重視對我們的培訓工作,為了高效率、高質量地做好本次培訓工作,他們在培訓內容上緊緊抓住了學員的求知要求,抓住了當前三坐標測量技術、數控車自動編程及加工技術、海德漢iTNC530數控系統編程及加工技術,安排最強的師資力量進行授課,受到了廣大學員的好評。我們聽課認真、討論熱烈,不同層次的學員互相學習,大家得到了共同提高。
二、領略名師風采,尋找自身差距。培訓中老師們講授了數控專業最新知識,從理論到實踐展開教學,并從專業技術結合省賽和國賽圖紙進行分析和點撥。讓我們基本了解了數控車自動編程技術和技能大賽要求,了解了本專業一些新知識、新技能,開拓了眼界,豐富了實踐經驗。老師們淵博的知識、精湛的技能、嚴謹的治學態度,也深深感染了每一位學員,激勵著我們抓緊時間努力學習。
三、參加實踐操作,提高動手能力。在老師們的安排下,我們一共分成5個小組,每位學員都要完成一件作品,所以在每位小組長的帶領下,我們學到很多加工的知識,比如:如何選刀調刀、確定加工余量和磨耗,加工精度控制等,通過老師分析和指導,我們收獲頗多,最終每人都完成了一件滿意的作品。
回首這次培訓,內容豐富,形式多樣,效果明顯。對我既有觀念上的洗禮,也有理論上的提高,既有知識上的積淀,也有實踐技能的增長。在今后的工作中,我將把所學理念、知識、技能、應用到教育教學中,不斷改進和提高自身教學水平,為職業教育事業做出新的貢獻。
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2013)12-0213-01
對于中職院校的學生來說,實踐的掌握比理論知識的學習在日后的工作中運用范圍更廣。對于數控技術專業的學生來說,這一趨勢又更為明顯。實踐教學培訓是中職院校培訓過程中的重要過程和環節,應當受到教師的充分重視。長期以來,中職學校的教育多以理論課程為主,實踐課程的缺乏造成學生入職后的操作能力不足,這對學生的工作產生了阻礙,影響了中職院校人才的培養。本文通過對于數控技術專業實踐教學模式的現狀探析,為數控技術專業中職教師實踐教學培訓模式提供了創新途徑。
一、數控技術專業實踐教學模式現狀
我國中職院校的教學目前仍以理論教學為主,實踐教學由于其實施難度大、硬件設施要求高、師資力量要求高等原因一直沒有受到重視和發展。這種長期以理論為主的教育模式造成了學生操作能力不強,理論知識基礎又不扎實的結果。目前許多中職院校已經逐步意識到實踐培訓教學的重要性,并且不斷加強教學的時間性與操作性。但是在眾多中職院校中,實踐教學模式還是存在一些問題亟待解決。數控技術掌握的關鍵與否,要在于是否能在實踐中掌握技術的要領,在于是否在實踐與理論相結合的同時提高技術水準,在于是否可以真正提高數控操作人員的綜合素質。目前,國內一些數控技術專業在這些關鍵技術節點上,并沒有加強理論與實踐的學習,面對企業對數控操作人員的嚴格要求,在日常的教學模式中可以加大調整與改革力度,不斷探索與實踐,摸索出一條適合數控技術教學未來發展的道路。
二、數控技術專業實踐教學模式存在的問題
1.實踐教學觀念落后
目前諸多中職院校還是將學生的理論課程教學放在第一位,并沒有對實踐教學產生足夠的重視。在教學模式配置上,沒能把實踐教學擺在一個恰當的位置,所以當面對企業的人才要求時,注重理論,忽視實踐的弊端也就顯而易見了。過于注重理論教學還存在一點就是培養不出高素質的綜合人才。未來數控技術的發展,不僅僅需要操作人才,還需要創新與實踐管理人才,面對日新月異的市場科技發展,不能在實踐中學習是學生畢業后無法取得較好就業方式的一個重要原因。
2.實踐教學內容落后,方法失當
在目前諸多的中職院校的實踐教學中,部分學校、部分專業,過于走形式不以具體實踐為主,進而也使得實踐教學模式過于落后。特別是數控技術專業,必須要重視實踐教學,切莫在實踐教學上走過場。在實踐方法上,很多學校還是以班級為形式,實行參觀制度,在一定程度上沒能讓學生真切地掌握到數控技術的要點與難點。下一步,學校可以進一步改進機制,在實踐方法上不斷創新研究,總結出一套可行性教學方案與模式。
3.實踐教學師資力量不足
在中職院校日常教學中,由于多種因素的制約,師資力量一直嚴重不足,這也對學生的培養產生了至關重要的影響。當前,培養學生的關鍵還是要依靠老師,強勁的師資力量會對學生的發展、學校的發展產生關鍵的影響力。教學師資力量不足的原因在于如下三點:第一:教師待遇不高。第二:教學模式以及學校培養模式有待提高。第三:整體學校標準與配置不高制約了人才的引進與培養。
4.實踐教學硬件設施缺乏
由于教育經費不足等原因,現在很多中職院校內教學硬件設施配置尚未到位,很多教學基礎設施配置尚好,但相關硬件設備并沒有后續跟進,這使得就總體而言,教學硬件設備未能達到相應的標準。特別是對于中職院校數控技術教育,應當著重重視實踐的培養,如果硬件設施配備不標準,將會在很大程度上制約中職院校的進一步發展。因此,必須要統一配置,不斷加強對學校硬件設施的建設。
5.實踐教學教材設計落后
目前,科學技術不斷發展,雖然部分中職數控技術專業已經逐步重視實踐教學,在日常的教學工作中已經開設了實踐教學的課程。但是,不得不面對的是,部分學校在實踐教學的教材設計上并沒有擺脫過于傳統的影子,很多教學設計沒有達到現代化的教學標準,甚至部分數控參數數據還停留在原有的層面上。因此,進一步改進實踐教學教材設計迫在眉睫。
三、數控技術專業實踐教學培訓的創新模式
1.重視實踐教學,完善教學體系
數控技術專業要注重以實踐為依托,不斷總結與完善整體教學體系,要讓學生在實踐中學習知識。其中,實踐教學可以通過與數控企業的合作,可以進行長期定點的合作模式,在企業的實際生產中深入進行實踐教學活動。同時,在教學體系的建立上,要進一步完善教學體系,以數控教師的意見為主,減少行政性干預,在最大程度上降低教學風險。
2.轉變教學方法,更新教學內容
現代數控技術的培養與教育不能以傳統的教學方式為主導,要進一步轉變教學方法,以適合社會與企業發展的教育模式為基點,統籌兼顧,以學生為主,在教學中不斷以學生的需求為重點。在數控技術教學內容上,要不斷更新教材,加強學習,不能為了實踐而拋棄理論,也不能為了理論而拋棄實踐,二者要有機地相結合。
3.增強師資力量
要定期對教師進行培養,可以實行一年定點培訓以及半年出教學成果的增強模式。同時,還要創新教學機制,不斷引進人才,發展人才,在最大程度上豐富校內教學人才,實現教學成果與教學人才的相互結合與統一。
4.增強硬件設施與提高教材內容的時效性
在學校的硬件配置上,可以進一步加大資金投入力度,特別是對于數控技術的一些關鍵性硬件,學校應該加大對其基本的資金保障,要在硬件上使得學校達到一定的高度。針對目前的數控教材過于老舊的現狀,學校及相關院系應當統一意見,在大范圍內進行教材的選用,以達到較好的學習效果。
四、小結
1 問題提出
1.1 課題立項的重要性和必要
1.1.1 培養專業帶頭人是示范校建設對師資隊伍的要求
2012年,我校被教育部批準為“國家中等職業教育改革發展示范學校建設計劃”第二批立項建設單位,數控加工專業作為本次立項的五個重點建設專業之一,對師資隊伍建設提出了新的要求。但是,該專業青年教師居多,教學水平、科研能力、專業建設水平與新的要求相比尚有較大的差距,為了盡快地改變師資隊伍的現狀、完成示范校建設的任務要求,培養一批專業帶頭人并且發揮他們的帶頭與示范作用,成為數控加工專業建設的一項緊迫任務。
1.1.2 培養專業帶頭人是專業建設與發展的需要
培養數控加工專業帶頭人,可以讓綜合素質較高的專業教師盡快地成長起來,承擔起數控加工專業中重要的、關鍵的、核心的教育教學與科研工作,盡可能地發揮出他們在專業建設中的個體作用;另一方面,可以突出專業帶頭人在教育教學中的示范和引領作用,帶動本專業的所有專業教師共同進步與提高,努力打造一個專業強、技術硬的師資隊伍,有效地推進數控加工專業全面建設與發展的步伐。
1.2 主要理論依據、研究思路及目標
1.2.1 理論依據
《教育部、人力資源社會保障部、財政部關于實施國家中等職業教育改革發展示范學校建設計劃的意見》(教職成〔2010〕9號)文件中提出,示范校建設共有七項重點任務,其中第5條就是加強師資隊伍建設。要求“創新人事分配制度,形成吸引人才、穩定隊伍的激勵機制。改善教師隊伍結構,聘用有實踐經驗的行業專家、企業工程技術人員和社會能工巧匠等擔任兼職教師。落實教師在職進修和企業實踐制度,加強專業帶頭人、骨干教師和中青年校長培養,提高隊伍整體水平”。
《徐州市高級技工學校專業帶頭人選拔與聘用制度》中明確要求,逐步培養一批專業素質過硬、業務水平較高、教科研成果突出的校級拔尖人才,帶動學校各專業建設,努力打造結構合理的師資隊伍和優秀的教學團隊,建設一批在省內外具有較高聲譽和較大影響的重點專業和特色專業,為打造一流的國家中職示范校提供有力的人才支撐。
《徐州市高級技工學校數控加工專業建設方案》中指出,學校數控專業是本世紀初才發展起來的新專業,專業課和技能課教師都比較年輕,缺乏企業工作實踐經驗。因此,數控加工專業師資隊伍急需優化提高,要把專業帶頭人、骨干教師、“雙師型”教師的培養當做頭等大事來抓。
《徐州市高級技工學校數控加工專業建設任務書》中明確了專業帶頭人的培養預期目標:兩年內培養2~4名專業帶頭人,提升數控加工專業的師資隊伍整體素質和專業建設水平。
1.2.2 課題研究的基本思路
本課題依據數控加工專業建設任務書的要求,以數控加工專業現有教師為研究對象,對照徐州市高級技工學校專業帶頭人選拔與聘用制度,仔細研究分析現有教師情況,選拔數控加工專業帶頭人培養對象,結合培養對象實際情況制定培養計劃,通過出國培訓、下企業實踐、擔任專業核心課程教學、指導青年骨干教師、參與專業建設、主持科研課題等多種途徑的培養,使其達到省級數控加工專業帶頭人標準。
1.2.3 課題研究的目標
以國家示范校建設為契機,按照數控加工專業建設方案及建設任務書要求,兩年內,培養省級專業帶頭人 3人。通過學習促進、培訓提升、任務驅動、教研帶動、示范引領,全面提升培養對象的思想素質、專業素養、教育能力、科研能力和指導能力,促使其達到專業帶頭人標準,能夠在專業建設、課程改革和教師培訓等方面起到示范、引領作用。
1.3 對現有研究的基本評價及分析
1.3.1 有利條件
(1)示范校建設為課題的開展提供了契機
數控加工專業作為示范校建設重點建設專業,在示范校建設之初,數控加工專業帶頭人的培養工作就擺上重要議事日程, “專業帶頭人的培養” 課題批準立項。
(2)數控加工專業教師團隊素質較高
數控加工專業擁有一支年富力強、愛崗敬業的專業教師團隊,共有專業教師27人、其中,本科及以上學歷22名,高級職稱9名,高級技師7名,教師團隊的人員構成及基本素質為培養對象的選拔與培養提供了基礎。
(3)各級技能大賽的有效平臺
學校每年舉辦一次的技能節,是師生同臺競技的演練場,更為專業帶頭人的培養提供了大舞臺;一年一度的省市級職業學校技能大賽以及全國數控專業技能大賽,為專業帶頭人的培養提供了一個更為寬闊的平臺,讓他們有機會與全市、全省甚至全國的同行們在一起尋找差距、不斷提高。
(4)校企合作的辦學模式
學校自2009年實施校企合作辦學模式以來,貫徹走出去、請進來的工作思路,不斷地為專業教師與企業的交流提供機會,給專業帶頭人的培養提供了有利條件。
1.3.2 利因素
(1)專業帶頭人承擔著繁重的教育教學和科研工作,在時間分配上留給企業實踐就不是很多,參與企業的技術合作能力距企業要求還有較大的差距。
(2)專業帶頭人的實踐創新能力較薄弱,對專業的帶頭人的培養機制探索還停留在淺層次。應繼續探索并逐步建立“選拔、培養、激勵、考核”的長效機制,真正發揮專業帶頭人的引領、示范作用
2 研究過程
2.1 研究經過
按照數控加工專業建設方案及建設任務書要求,課題組結合培養對象實際情況制定了明確而合理的培養計劃,按照計劃逐步落實培養措施,具體做法如下:
2.1.1 學習促進
抓好學習制度的落實,一是利用每周例會的時間,重點學習政策法規、職業道德,增強專業帶頭人遵紀守法意識、道德水平和敬業精神;二是在學期末開展學習評比,根據評比結果查找問題并整改提高。
2.1.2 培訓提升
選送2名專業帶頭人到美國培訓考察學習,進一步了解國際相關專業建設和教學科研發展情況,學習借鑒國外同類學校先進的辦學理念,并及時進行了培訓總結與匯報;安排1人參加國內培訓,獲得培訓合格證書,提交1份培訓總結材料;安排1人參加省內培訓并作了培訓專題匯報;利用假期,安排6名專業帶頭人赴企業頂崗實踐1個月,完成頂崗實踐總結6篇,提升了專業帶頭人的專業技能水平和實踐教學能力。
2.1.3 任務驅動
培養過程中,督促專業帶頭人積極參與制定專業人才培養模式和課程體系改革方案,編寫實施性教學計劃6份,制定數控加工專業課程標準4門,主持完成省級精品課程1門,大大提升了專業帶頭人的專業建設水平。
2.1.4 示范引領
采取簽訂師徒協議的方式,每個專業帶頭人指導1~2名骨干教師。通過跟蹤培養,被指導的教師業務水平顯著提高,其中9名教師成為數控加工專業骨干教師。同時,專業帶頭人每學期為校內本專業教師上示范觀摩課,為校內本專業教師開展專題講座,在專業團隊中發揮示范引領作用。
2.1.5 教研帶動
培養過程中,每位專業帶頭人都擔任了2門數控加工專業核心課程或實訓課程的教學工作。他們還積極進行一體化教學研究并撰寫論文,主持或參與校級以上的教研教改課題,教研水平得到有效的提高。
2.2 方法
(1)文獻研究法:收集與專業帶頭人培養相關的文獻資料,通過對專業帶頭人培養相關文獻的研究,為課題的順利開展提供理論支撐;
(2)調查研究法:廣泛開展與數控加工專業帶頭人培養相關的調查,充分了解數控加工專業帶頭人的現狀,掌握培養對象的相關信息,為課題的實施奠定基礎;
(3)行動研究法:課題組成員分工負責,將數控加工專業帶頭人培養措施付諸行動,確保課題如期完成;
(4)案例研究法:對特定培養對象的培養實踐進行分析與總結。
2.3 步驟
2.3.1 準備階段
確定課題組成員、明確成員職責分工,認真學習教職成[2010]9號文件內容,進一步提高對本課題建設重要性的認識。同時,積極參加本系組織的示范校建設專題講座,充分認識課題研究的緊迫性、重要性。分析數控加工專業師資隊伍整體情況進行摸底,選拔培養對象。充分利用網絡資源,搜索查詢專業帶頭人建設成功案例,學習借鑒他們的成功經驗,根據示范校建設數控控加工專業建設目標的具體要求,初步制定課題研究方案,開題論證研究方案。
2.3.2 實施階段
本階段是課題研究全面開展的階段,本階段共分兩步走:
第一步,課題組制定培養方案和引進計劃并報主管部門批準,組織專業帶頭人培養對象積極準備申報材料。
第二步,通過多種方式對專業帶頭人培養對象進行培養。
組織部分培養對象出國考察學習并提交學結;督促培養對象對本專業青年骨干教師進行跟蹤指導并提交指導相關材料;利用暑假組織專業帶頭人培養對象赴企業頂崗實習;督促專業帶頭人培養對象積極參與課題研究、教學改革以及專業建設等相關工作。
2.3.3 總結階段
該階段為總結階段,《數控加工專業帶頭人的定位與建設》課題組對課題研究過程進行全面梳理和總結,收集分析資料、整理研究成果、撰寫課題研究報告及做好結題工作。
3 結果分析
3.1 課題的研究成果
(1)完成數控加工專業帶頭人培養任務。共培養數控加工專業校級專業帶頭人7人、市級專業帶頭人6人、省級專業帶頭人5人。其中,2名專業帶頭人被評為省級教學名師,1人被評為校園雙十佳教師,2人獲得市級技能大賽優秀指導教師榮譽稱號。形成了一支以專業帶頭人為引領,骨干教師為支撐,“雙師型”教師為主體的優秀教學團隊。
(2)制定數控加工專業帶頭人培養方案。
(3)初步探索了專業帶頭人培養的長效機制。
3.2 課題的評價意見
3.2.1 通過本課題研究,提升了數控加工專業的建設水平
(1)形成了一支以專業帶頭人為引領,骨干教師為支撐,“雙師型”教師為主體的優秀教學團隊,為示范校建設和數控專業的發展提供了人才支撐。
(2)優化了數控加工專業的師資隊伍結構,提升了師資隊伍的整體素質。
(3)在專業帶頭人的帶動下,數控加工專業教師的課程開發、教學改革、專業建設水平得到有效提高。
(4)通過專業帶頭人的示范指導,數控加專業青年教師的教育教學水平有了顯著提高,教研能力得到加強。
(5)通過國際培訓學習,專業帶頭人不僅將全新的教育教學理念和教學方法創造性地運用到教學工作中,而且促進了其他專業教師教育教學理念的轉變。
3.2.2 通過本課題研究,對區域經濟社會發展做出了貢獻
(1)專業帶頭人參與企業的頂崗實習、生產實踐,發揮了專業特長,為區域經濟社會發展提供了強有力的人才和智力支持。
(2)專業帶頭人積極參與企業技術人員及職工培訓、技能鑒定工作,為企業輸送了大量的高技能人才。
(3)專業帶頭人積極參與或主持專業建設工作,與同行合作,開展縱橫向課題的研究工作,為區域經濟社會發展提供了技術支持和服務。
3.2.3 通過本課題研究,對其他地區和學校進起到了示范、帶動作用
(1)通過課題研究,我們初步探索了一種“選拔、培養,激勵、考核”的專業帶頭人培養長效機制,專業帶頭人的培養成效顯著提高,為其他地區和學校的專業帶頭人培養提供一種可供參考的模式與方法。
(2)通過課題研究,專業帶頭人利用“走出去、請進來”的學習與交流的機會,在吸收別人長處的同時,把我們的特色和優勢展現在兄弟院校面前,提高了學校與數控加工專業的知名度和影響力,對本區域的專業發展起到了推動作用。
4 問題思考
4.1 存在問題
通過兩年來的課題研究,專業帶頭人的總體素質提高得很快,在專業發展中的領先與示范作用已經初步彰顯,他們在專業發展中逐漸成為中堅力量。但是,他們需要承擔著繁重的教育教學,在時間分配上留給科研工作、企業實踐就不是很多,他們的科研能力、參與企業的技術合作能力距企業要求還有較大的差距??梢姡瑢I帶頭人在實踐教學中就不一定能夠始終站在專業及行業的領先地位,他們的教科研成果也就不一定能轉化成經濟效益或社會效益,這是專業帶頭人培養的一個突出問題,也是我們應該時刻思考并努力解決的問題。
4.2 對策建議及應用推廣
根據兩年來的研究體會與感受,課題組認為應繼續加強專業帶頭人培訓、充分發揮他們帶頭作用的同時,更應該拓寬專業帶頭人的培養途徑,加強與其他單位專業應用技術研究和合作,讓他們有更多的機會參與項目研發、生產性實訓,加強專業帶頭人與企業、行業的對接,不斷更新知識體系與技術革新。同時,多安排專業帶頭人多與外界接觸,與同行合作,開展縱橫向課題的立項和研究工作,吸收別人的長處,提高應用技術研究、推廣及服務能力。
總之,專業帶頭人的培養是一個系統的工程,要有計劃、有跟蹤、有推進、有總結,在實踐中不斷改進思路,優化工作方法,才能從真正意義上完成專業帶頭人的培養任務,形成高素質的專業帶頭人隊伍。
【參考文獻】
[1]教育部,人力資源和社會保障部,財政部.關于實施國家中等職業教育改革發展示范學校建設計劃的意見[Z].教職成〔2010〕9號.
[2]教育部.中等職業教育改革創新行動計劃(2010-2012年)[Z].教職成〔2010〕13號.
[3]林小蘭.重視師資隊伍培養,提高職業教育質量[J].工業與信息化教育,2013(5).
[4]楊良辰.中等職業學校專業帶頭人培養淺議[J].職業教育研究,2004(3).
[5]劉紅委.職業院校校企雙帶頭人模式研究[J].中國職業技術教育,2013(1).
隨著數控加工在機械制造業中的廣泛應用,數控操作者的大量培訓便成為迫切的問題。在傳統的操作培訓中,數控編程和操作的有效培訓必須在實際機床上進行,這既占用了設備加工時間,又具有風險,培訓中的誤操作經常會導致昂貴設備的損壞。
隨著計算技術的發展,尤其是虛擬現實技術和理念的發展,產生了可以模擬實際設備加工環境及其工作狀態的計算機仿真培訓系統。它用計算機仿真培訓系統進行培訓,不僅可迅速提高操作者的素質,而且安全可靠、費用低。
與科學幻想相似,想象力和技術的相互結合造就了虛擬現實。培根在13世紀寫的沒有馬的轎車和配備動力的機械的科幻故事就是這類結合的早期見證,凡爾納在19世紀寫了火箭和潛水艇的預言性科幻小說,特別是一些科幻作家們已做出的各種利用虛擬現實的基本概念的設想正在逐步變成了具體化。上世紀內所建樹的幾個技術性里程碑使得虛擬現實成為可能,電話、無線電、電視、半導體三極管和集成電路(微處理器芯片)和液晶顯示器。尤其是計算機技術的飛速發展。一些早期的仿真嘗試(例如第一臺飛行模擬器、立體電影、電視游戲等)都已成為當今虛擬現實仿真的先驅。當然虛擬現實技術的發展歷程與電子學以及計算機產業的蓬勃發展是分不開的。
目前在國內已經有少數高等院校將計算機仿真初步運用于數控操作人才培訓的教學之中,也產生了各種仿真教學系統。這些教學系統既能單機系統獨立運行,又能在線運行。獨立運行即機床模型方式,其培訓設施只需一臺微機,數控機床的模擬操作在顯示屏顯示的仿真面板上進行,而零件切削過程由機床模型三維動畫演示,用這種方式進行初步培訓是經濟有效的;在線運行即機床工作方式,這種方式下教學系統將與實際機床連接,由硬件實現零件切削過程,這時除了操作者是用仿真面板操作外,其它則與實際機床的真實情況一樣,簡單來講就是利用計算機和其他的專用硬件軟件去產生一種真實場景的仿真,參與者可以通過與仿真場景的交互來體驗一種接近于真實的場景的感覺。因此能進一步培訓操作者的實際工作技能。
數控仿真系統的核心是虛擬數控機床,而虛擬數控機床又是虛擬制造技術中的一個執行單元,它不僅在數控加工過程中為產品設計提供了可制造性的分析,而且在數控系統的學習和培訓中,為各類學校和企業技術人員提供了完善的學習和培訓。該類系統完全模擬零件的切削過程,能檢驗數控指令正確與否,提供一套功能齊全的調試、編輯、修改和跟蹤執行等功能。
一、虛擬數控系統功能
虛擬數控機床實際上是虛擬環境中數控機床的模型。與真實機床相比,虛擬數控機床應具有以下功能:
虛擬數控機床應具有與真實機床完全相同的結構。虛擬數控機床能模仿真實機床的任何功能而不致因為采用某種近似替代而導致某種結構和信息的失真或丟失.并應與真實機床有完全相同的界面風格,為技術人員的學習和培訓提供保證。
虛擬數控機床強大的網絡功能,為遠程教育提供可能。
完善的圖形和標準數據接口。用戶既能在真實的環境中運行虛擬機床,又能觀察它的各種遠行參數,并能與其他CAD/CAM軟件接口。
二、平臺的購建
虛擬數控機床是如何實現這些功能的呢?它一般是通過以下的構建平臺來實現。
1.Nc解釋平臺:NC解釋平臺包括NC解釋器和NC驗證器。任務分配數據庫從任務調度中接受數控代碼并將其翻譯為虛擬機床的部件、刀具等運動的信息,并將其通過計算模塊來模擬機床的響應,NC解釋器能夠被自由地配置從而能夠模擬任何一種數控機床的CNC控制器。
2.NC驗證器,能夠驗證NC代碼的語法正確性。
3.刀具庫:刀具庫應包括一臺數控機床所需的刀具,并能自由配置刀具庫中的刀具號.從而能模擬任何一種數控機床的換刀形式。
4.仿真平臺:仿真平臺包括刀具軌跡仿真、切削力仿真,加工精度仿真、三維動畫仿真、加工工時統計分析,仿真平臺是虛擬數控機床的核心技術。操作者可以在虛擬的環境中進行機床運動和切削過程等的仿真,從中獲得相關的加工數據。如進給軸的位移量、換刀狀態、主軸轉速、加速度、進給量、加工時間等。通過加工過程的仿真,了解所設計工件的可加工性,驗證NC代碼的正確性以及評價和優化加工過程,并通過在線修改NC代碼來優化NC代碼。
5.計算平臺:計算平臺用來完成虛擬數控機床中各種計算,如根據NC代碼計算加工零件新的幾何形狀,根據刀具的材料、運行時間、零件的材料性質和介質的性質計算刀具的補償量和熱補償量。這些計算結果是虛擬數控機床在應用于虛擬制造過程中的加工方案評價以及可制造性分析所必須的。
6.設計開發平臺:虛擬數控機床的設計平臺是一個面向對象的數控軟件庫及其開發環境。通過對數控軟件的標準化、規范化研究和其它CAD/CAM軟件的數據交換,并對典型的零件進行封裝,設計成具有穩定、通用接口的可重用的軟件。
7.操作運行平臺和監控平臺:在虛擬環境中完全實現真實機床的操作,讓使用者完全感受到真實機床的運行特性。在這些基礎上的監控硬件和軟件,用來控制簡易機床.增加虛擬數控機床的真實感.并且可以進行典型零件的實驗性試切加工,讓使用者有一種身臨其盡的感覺。尤其是在數控教學和培訓過程中,初學數控編程者需要大量的編程練習,并進行實際調試。用試切法來檢驗數控加工程序顯然不合理,而且也難于實現。如果利用仿真技術,這些問題可以輕松得到解決,從而避免編程時人為出錯或工藝不合理造成工件報廢。
三、總結
鑒于虛擬數控機床具備的功能,針對目前我單位數控教學課程和參加數控實習學生人數的增多,及數控設備較為精密、昂貴的特點。把數控加工仿真軟件引入教學之中,用于數控機床操作與編程培訓,這樣既可以避免因誤操作造成價格昂貴的數控機床的損壞,又可以使操作人員在對仿真數控機床操作過程中產生臨場感和真實感。而且能夠讓同學們更快地熟悉和了解數控加工的工作過程,并且掌握每種數控機床的基本操作。更大的好處是在實現了同樣效果的情況下將加工出錯及事故發生率降低到了最小程度。
學校目前的硬件設施基本具備,包括微機房、局域網和各類數控機床等。不久的將來在校園網接通之后,這種教學方式確實很有可能成為現實,相信這種教學方式必將成為一種必要的教學手段。
參考文獻
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、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。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.06.023
The Experience Discussion in School-enterprise Cooperation
――NC Technology Major as Example
SHUAI Qi
(Guangdong Institute of Science and Technology, Zhuhai, Guangdong 519090)
Abstract For the higher occupation colleges, in order to improve the quality of teaching and to cultivate high-skilled students, it is necessary to extensively cooperate with the enterprises. The effective manners and patterns are needed to promote the cooperation between colleges and enterprises. For NC technology major, the experience of school-enterprise cooperation is discussed and summarized in this paper. The experience involved the construction of curriculum system, teaching process, teacher's training and student's ability training.
Key words higher occupation education; school-enterprise cooperation; NC technology major
0 前言
隨著新技術、新設備、新工藝的不斷出現,數控技術本身也在經歷著發展變化,企業界由于其自身特點,往往希望所招聘的專業技術人員能盡快融入其生產經營中去,這就要求高職院校能為企業輸送有能力、有技術的高素質人才,這些人才不但需要掌握企業所需的專業知識,而且還需具備教強的實際問題解決能力,有創新能力,能夠不斷自我學習、自我發展。數控技術專業高素質人才的培養需要在專業教學過程不斷加強和深化校企合作,營造出貼近第一線的學習環境。
1 校企合作方式
對于高職院校學生,今后很大一部分就業都面向產業園區和企業??梢酝ㄟ^校企合作加強與產業園相關企業聯系,通過解溝通,了解數控技術行業整體發展動向,確定數控技術專業的主要崗位群,確定專業的企業崗位設置和企業人員素質要求,以縮短學校與產業需求之間的差距,增強專業培養的針對性,提高學生就業能力。通過與企業進行廣泛合作,可以實現資源互補,也能夠極大地促進專業相關建設工作。本文以數控技術專業為例,將在課程體系建設,教學工作開展、師資隊伍提高,以及學生能力素質提高這四方面對校企合作方式進行探討。
1.1 課程體系建設
企業的生產實踐往往需要用到跨學科知識,并且需要有較強專業知識和技能的綜合應用能力。高職院??赏ㄟ^與企業進行合作,開展專業課程體系建設工作,從而可以更好地從生產實際出發擺脫傳統學科設置束縛,以學生就業為目標,突出學生的專業能力、職業素質及職業發展能力,從而提升對學生綜合能力的培養?!靶F蠛献骼硎聲?,是一種有效的校企合作方式,通過“校企合作理事會”可以了解專業相關崗位群的工作過程,工作任務和職責,將所需要專業知識、專業技能、工作要求進行分類細化,進行總結,并轉化到相關教學實施工作過程中去,設計出合理的專業課程體系和人才培養方案,為整體教學工作開展打下良好基礎,保證教學質量。
通過“校企合作理事會”與企業合作,可以明確數專業人才培養具體的知識目標、素質目標、能力目標,與企業合作共同進行課程開發、制定教學大綱、制定教學計劃、編寫教材,在教學內容中,引入企業的技術標準、職業資格標準以及新工藝與新技術等內容,從而可以實現了教學內容與企業生產的直接對接。我校數控技術專業通過與企業的合作,建立了以“工作過程”為導向的專業課程體系。將數控技術專業的課程體系分為三個模塊,即:(1)專業基礎儲備模塊,主要包括基本素質、專業基礎能力、專業核心能力課程的教學內容。(2)專項技能訓練模塊,包括數控機床操作能力、零件加工工藝編制能力、數控軟件應用、數控加工程序編制能力、數控機床電氣、機械、氣液部分裝調能力等方面的技能訓練。(3)綜合技能訓練模塊,以提高學生綜合素質和技能為目的,學生通過參加頂崗實習和生產實習進行相關技能訓練。
1.2 與企業合作開展教學工作
通過對企業的走訪了解,數控技術專業的三個教學模塊的教學過程中都貫穿以“真實產品項目”為載體,將企業實際生產環境中的工作任務要求和工作流程與教學環境進行結合,使學生切身了解真實的企業氛圍,強調教學與生產的協調一致。
專業基礎儲備模塊主要通過教師組織相關課程教學,對于例如高數、英語的一些基本素質課程,在教學過程中根據企業工作崗位的實際需要同時兼顧到學生以后的職業發展,以“夠用”為目標。對于專業基礎和專業核心課程,由專任或兼職教師組織教學,在教學過程中,通過開展項目化教學,以企業的實際產品和項目作為參考原型,進行相關教學內容的選擇、組織和安排。
專項技能訓練模塊主要突出學生職業技能訓練,這部分內容教學主要在校內外實訓基地中進行,在校內已有實訓資源的條件下在通過與企業合作,使學生在實訓過程中可以使用到諸如加工中心、線切割、電火花等大量先進設備,并可以充分保證實訓時間,在具體實訓項目上引入企業實際生產零件,如車削加工中的裝配類零件,銑削加工中的模具零件,同時引入企業相關技術標準,對加工精度、零件工藝工序編制、機床操作等方面進行規范,加強學生的訓練。
綜合技能訓練模塊,這部分教學在校內外教學企業中進行,此階段,學生的教學培訓計劃、生產任務計劃由教學企業和專業共同制定,并主要由教學企業負責學生的教學培訓過程,學生在企業師傅與指導老師帶領下,參與到企業的實際生產經營活動中去,邊學習邊工作。實習結束后,教學企業依據學生的綜合表現進行評價,并將結果反饋學校。通過綜合技能訓練,使學生能接觸到第一線生產環境,將所學專業知識與實際生產相結合,對所學知識、技能進行綜合訓練,鍛煉在實際生產環境中的問題解決能力,從而提高了學生的綜合素質和能力。由于教學企業本身也需要參與市場競爭,需要發展進步,通過與學校合作培養學生可以提高人才培養的針對性,從而充實自身人才的儲備。企業將學生實習情況反饋學校,也可以幫助學校及時了解學生實際能力狀況,進而作為依據對相關課程內容進行修改,使教學內容更加貼近實際生產過程,能跟隨著企業的技術進步和需求變化,不斷將教學內容進行調整完善。
1.3 師資力量培養
(1)通過校企合作可以提升教師自身素質。應該在學校、政府及企業界的配合下,鼓勵學校教師到企業參加研習活動(短期/中期/長期)。研習活動可以有多種形式,比如組織教師到企業走訪參觀、下企業鍛煉等。我校數控技術專業通過與企業合作,承擔了“五軸加工中心”和“數控機床裝調”省內教師培訓任務,除其他兄弟院校教師參加外,也推薦本單位數控技術專業的教師參加培訓,學習培訓過程全程在企業進行,通過培訓開拓了教師眼界,同時學習了相關技能,提高了教師的實務能力。老師通過到企業參加培訓鍛煉并獲得相關實踐經驗后,可積極鼓勵教師依據企業行業的相關職業技術崗位要求參加職業資格證書的考試,從而提高“雙師”型教師的比例。
(2)通過校企合作可以充實教師隊伍。高職院??梢砸M有業界工作經驗高素質人才作為學校的專任教師,或者聘請業界資深專家擔任兼職教師參與教學。學校也可以通過創造條件使校內老師與相關行業、企業進行接觸,加強雙方聯系,結識更多的企業界朋友。由于企業員工有充實專業知識,提升自身素質的需要,我校數控技術專業與企業合作開設了“大專班”培訓課程對企業員工進行培訓,通過培訓不但提升了企業技術人員的專業知識水平,學校教師也與企業技術人員進行了積極互動,加深了對企業的認識,了解了企業技術能力特點,了解了新技術、新工藝、新方法在企業的實際應用過程,明確了企業對人才的實際需求狀況。
(3)通過校企合作,學校教師可以和企業進行技術項目合作??梢酝ㄟ^激勵措施,積極鼓勵學校教師參與企業的技術攻關、技術研發工作。數控技術專業的教師根據自己的專業技術特點與行業專家以及其他專業的教師合作成立了 “技術創新研發團隊”,并與企業進行技術合作,從企業積極引入合作項目,與企業合作申請、開展科研課題工作。通過“技術創新研發團隊” 可以提升校內教師的技術應用能力和創新能力,同時也可以支持企業為企業技術進步做貢獻。“技術創新研發團隊”的有些技術研發成果,也可以申請技術專利,通過校企合作將自己的研發成果向企業進行推廣。
1.4 學生能力素質提高
對學生的能力素質培養除在常規的課程設置、教學環節中加以強調以外,還應該依據學生自身興趣、愛好、特長進行針對性培養提高。對于數控技術專業,有些學生對數控加工、數控工藝編制非常有興趣;有些學生對數控CAM/CAD軟件應用感興趣,而有些學生在數控機床結構、機床裝調方面有很高的學習熱情。可以通過成立“學習興趣小組”來滿足學生不同的興趣愛好。學校提供 “學習興趣小組”相應的校內外學習環境,聯系教學企業,安排時間指定老師例如邀請企業技術人員作為指導教師,通過師傅帶徒弟的方式對“學習興趣小組”的學生進行專門的培訓、指導,提高學生的動手能力、專業技能?!皩W習興趣小組”的一些優秀成員也可由教師帶領參與一些校企合作的技術項目工作。可以鼓勵和組織 “學習興趣小組”成員參與到企業、行業協會、政府部門舉辦的各級別的技能大賽,通過技能大賽進行廣泛的學習交流,并通過取得良好的成績,展示自己,讓企業界認識學校的專長,提高學校知名度。
2 總結
企業是以提高經濟效益為目的,其工作主要集中在自身的發展壯大上,高等職業院校相關專業只有提高自身吸引力,充分調動企業的合作積極性,才能數量、內涵上不斷推進校企合作工作。學校需要加強與企業的聯系,深入了解企業所需,同時也需要加強專業及教師的自身實力,加強與企業的溝通交流。校企合作還有許多經驗需要總結,應通過校企合作提升專業的教學水平,同時也要為企業的發展作出貢獻,滿足企業人才需求,也使企業也能從中受益。
參考文獻
[1] 李雪.我國高等職業教育發展趨勢的動因分析[J].安徽職業技術學院學報,2013.13(2):1-3.
[2] 段志堅,馬仲明,劉太剛.高等職業教育發展理論的思考.職教論壇,2006(8):23-25.
1 數控切割機的市場優勢和技術優勢
隨著數控技術的發展,出于對經濟利益和企業效益的追求,人們對切割加工的要求也越來越高,數控切割機在中厚碳鋼材質板材下料方面具有很大的優勢,雖然數控等離子切割機和數控激光切割機技術已經很成熟,但他們在厚板的切割方面存在著嚴重的不適應和更多的資金投入,因此數控切割機在市場上仍然占有很大地位。數控切割機的優點是:切割厚度大,切割速效比高;割面垂直度高,割縫質量和尺寸精度高;省去了仿形切割中的樣板,節約原材料。
2 數控切割機下料件的誤差分析
數控切割機在下料時產生的誤差總體上可以分為鋼板的變形誤差和加工時的尺寸誤差。
(1)鋼板的自身的變形誤差。從鋼板的生產到運輸,都存在著一定的外界因素導致鋼板產生厚度不均勻和表面不平整的變形,雖然可以經過校平機校平,但必須注重,往往很多不明確的誤差都是由于最初的加工流程引起的。
(2)鋼板的熱變形誤差。引起鋼板特變形的原因,通過數控切割機的使用總結可以看出主要是由切割流程程序無優化、切割工藝參數設置不當和鋼板的支撐面高度不一致三個因素引起的。
(3)違反基本操作規程。數控切割機有著其嚴格的操作規程,任何違反操作規程的行為都可能會造成在切割過程中下料件的誤差。例如在切割前沒有檢查切割機的工作狀態,沒有去除鋼板表面的污垢和油脂,這看似沒有問題的行為,都是心存僥幸的態度的實際表現,并最終影響下料精度。
(4)操作人員的技術水平。數控切割機的操作人員必須經過專業培訓,達到相應的技術水平。對火焰的控制水平是產生切割加工誤差的最大的原因,包括預熱火焰的功率、切割速度和割嘴到加工件的垂直距離等的控制都直接關系到切割下料的精度。
(5)支撐平臺和切割機縱橫向導軌面的平行度誤差。由于在切割過程中,支撐平臺經常要經受碰撞和撞擊,長時間就會產生一定的平行度誤差,這種誤差將會造成割嘴和加工件之間距離的變化,影響切割精度和切割面的平面度。
(6)垂直度誤差。鋼板表面和割嘴的垂直度誤差是引起加工件尺寸誤差的主要原因,也是數控切割機普遍存在的一個問題。通過總結使用經驗,產生鋼板表面和割嘴垂直度誤差的原因主要有三點,一是在割嘴安裝過程中,氣割前進方向不垂直于鋼板,二是割嘴孔與其中心軸線不同軸,三是割嘴孔的阻塞,引起切割氣流發生方向傾斜,產生割嘴和鋼板表面垂直度誤差。
(7)鋼板表面氧化和污垢。鋼板在生產到切割加工前,長時間的接觸空氣很容易在表面產生一層氧化膜,其成分復雜,厚度不一,對切割火焰產生阻撓,引起切割火焰的輕度傾斜。同時表面的油脂和污垢也會在不同程度上對切割火焰產生影響,并最終在切割精度體現出來。
3 針對誤差產生采取的措施
通過數控切割機下料件的誤差分析,我們可以采取具有針對性的措施來減少并降低誤差以提高切割加工精度。
(1)在下料前,務必核對鋼板的規格和表面質量,確保鋼板自身的變成誤差經過矯平機校平后達到切割下料要求。
(2)針對切割件所編制的切割程序,務必經過過程優化,并詳細分析切割流程,減少因為切割程序導致的鋼板熱變形;為了減少因切割工藝參數設置不當引起的誤差,在設置參數應當嚴格按照要求進行設置,從技術角度實現誤差最大控制。數控切割機切割工藝參數見表1所示。
(3)遵守基本操作規程。嚴格要求操作遵守數控切割機操作規程,既是對操作人員的安全做出保證,也是維護數控切割機的重要措施,同時最重要的是可以減少因為違反操作規程而引起切割誤差造成下料精度降低。因此為了保證切割正常和下料精度,必須杜絕這種行為。
(4)加強對操作人員的技術培訓。雖然數控切割機屬于自動化產品,但其危險性也是存在的,如果操作人員的技術水平不過關,很有可能對操作人員造成人身傷害。同時,技術能力越高,對數控切割下料的掌握越熟練,對切割下料的精度越有技術保障。在切割時,盡可能從邊緣開始切割,而不要穿孔切割。采用邊緣作為起始點會延長消耗件的壽命,正確的方法是將噴嘴直接對準工件邊緣后再啟動火焰切割機。在鋼板上切割不同尺寸的工件時,應先切割小件,后割大件。
(5)注重平時對數控切割機的維護和保養。保證導軌面的清潔,檢查自動調高的性能,盡量減少支撐平臺和切割機縱橫向導軌面的平行度誤差,在使用前讓數控切割機保持最佳的狀態。
(6)割嘴垂直度檢查。割嘴需要經常清理,保證暢通,但在維護時操作人員也只能拆卸割嘴,其余零部件不允許隨意拆卸,以保證割嘴垂直度不受影響,在安裝時必須嚴格按照操作說明進行操作,嚴謹非法安裝。同時,也要從割嘴的生產質量上進行源頭保證。
(7)鋼板的除銹工序。在工藝復雜度和經濟效益上,除銹工序往往會被忽視造成切割火焰傾斜。因此,為了保證切割精度,必須注重和增加鋼板的除銹工序,這和鋼板的校平一樣,都是保證切割精度的前提條件。
4 提高切割下料效率的方法
對數控切割下料進行誤差分析的最終目的是提高切割效率,為企業帶來更多的利潤。因此本文對提高切割下料效率的方法進行了一些總結。
(1)套料切割。選擇套料的方案的準則是,鋼板受熱均勻,不同割件的變形互為補償,選擇正確切割方向和順序,采用共邊切割。
(2)借邊切割。借邊切割是節省加工件的有效方法,合理的運用,穿一次孔完成多個零件的連續切割,提高了切割效率。
(3)合理設置穿孔起點和加工件的距離。通過使用經驗總結得知,距離設置為割嘴的半徑和直徑之間較為合適,這樣可以減少穿孔和預熱時間以及氧氣的使用量。
5 總結
通過分析數控切割機下料的誤差,提出了減少誤差的措施,這樣就可以從各個方面提高數控切割機的使用和加工效率,為企業降低了生產成本,提高了企業的經濟效益。
參考文獻:
中圖分類號:G712;G718.3 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2017)05-0048-01
隨著科學技術水平的不斷提高,各種先進制造技術得到日益廣泛的應用,生產企業需要大量善于進行技術創新的應用型人才,其中,數控機床操作技術工更是目前迫切需要的“灰領”人才。在這樣的背景下,數控培訓方興未艾,許多職校跨出校門接受社會培訓。因而如何盡快、有效地提高數控培訓學員的知識水平與操作技能是一個重要課題。
一、形象比喻,通俗易懂
由于大多數學員是初次接觸數控機床,且文化程度較低,對一些基礎知識與概念的理解有困難,這時可以舉一些通俗易懂的例子來進行教學。例如,數控機床的基本M成及工作原理可以以人作比喻:控制介質相當于語言、數控裝置相當于大腦、伺服系統相當于神經系統和肌肉、檢測裝置相當于感覺器官、機床本體相當于人體骨架。比如在做隊列操時,人聽到“立正”口令時,將語音信號變換后傳遞給大腦,這個“立正”命令必須是人能聽懂并明白其含義的,否則無法做出反應。大腦接受了“立正”命令信息后,馬上記憶起該命令的動作要求,即人站直、腿并攏、手放好,并通過感覺器官檢查動作是否準確到位、符合要求,然后發出動作指令。這個指令是很微弱的腦電波信號,不足以刺激肌肉運動,通過神經系統放大并傳遞后刺激相應部位的肌肉舒展或收縮,牽引骨骼運動,這才最終完成了“立正”動作。如果聽不懂命令、不知道命令的含義、大腦不能正常思維或神經系統有障礙、肌肉拉傷或萎縮、骨骼有損傷,那么人就不可能做出正確的動作。同樣,如果程序有誤、數控裝置有問題、伺服系統有故障、機床本體部件損壞,那么機床就無法正常運轉,也就不能加工出合格的零件。有時程序出錯,甚至會造成嚴重事故。這樣一來就把基本概念講清楚了,學員也容易理解。其他如開環、閉環、半閉環控制方式、可控軸與聯動軸等都可以用類似的方法講解。
二、分析透徹,搞清概念
有些簡單卻重要的概念往往不被重視,包括專業人員,但又很容易出差錯,這些問題必須講清講透,否則學員一知半解,掌握不了要領,導致在實際操作時出現失誤。例如,數控車床坐標系的問題,數控車床同樣采用人人皆知的右手笛卡兒直角坐標系,簡單易懂,但問題是如何在所用機床的實際坐標系上判別圓弧的順逆時針走向。多數學校的工業訓練中心和社會培訓機構因經費原因,一般采用經濟型數控機床進行培訓,而企業則多采用中高檔數控機床進行生產。經濟型數控車床的刀架位置與中高檔數控車床不同,X軸及Y軸的正向正好相反。判斷圓弧的順逆時針走向應對著Y軸正向看過去,而經濟型數控車床的Y軸正向向下,判別朝向和視線方向相反,因此看起來是順時針其實是逆時針。這個基本概念很簡單,但也容易出錯,甚至在某些數控機床的操作說明書上也出現這類錯誤。其他如數控指令的用法,尤其是循環指令的功能與刀路、坐標及刀具參數的設置等問題也必須要講清楚、準確到位。
三、工藝是重點,編程是基礎
初學者往往很重視編程,把精力都花在這上面,而忽視了加工工藝。其實,數控機床是按照人所編的數控程序進行自動加工的,程序里面包含了工藝因素,反映了編程者的工藝思路,所以說,程序編得好不好,完全取決于工藝排得好不好。因此,除了編程方法還需要介紹數控機床有別于普通機床的特點與要求,重點講解工藝分析、切削參數、刀具選擇、走刀路線等工藝性問題。數控培訓也可嘗試創新教學,在學員初步掌握基本編程及操作技能后,讓他們按照自己的興趣設計一個零件并進行加工,從中可以發現許多工藝問題,尤其是刀具選擇和刀路安排,此時教師再指出錯誤并給予指導,使學員印象深刻更易于接受,效果比教師單向講解要好得多。
四、掌握要領,運用技巧
接受培訓的學員有些是普通機床的操作工,有一定的切削加工經驗。有些則剛取得初級證書,工作經驗很少,在習慣上往往還按照普通機床的操作過程來編制數控程序,這就需要在培訓中反復強調數控機床的工藝特點,指導學員逐漸接受、掌握數控機床有別于普通機床的一些工藝處理方法。對培訓中出現的典型問題和特別容易出錯的地方,可召集學員進行現場討論,讓大家相互汲取教訓,這樣做學員們既印象深刻,又能共同提高。培訓使用的經濟型數控機床,采用的是開環系統和步進電動機,在運行過程中極易失步且無法補償,故而精度較低、誤差較大,在操作中應加以注意。編程時仍按圖紙規定的尺寸作為坐標參數,但在對刀設置坐標時要留出一些余量,或修改調整刀補參數,加工結束后按實際測得的零件尺寸重新設置坐標或修改刀補參數,再運行精加工程序予以修正,這樣就能加工出合格的零件。
五、結束語
數控機床操作工為緊缺工種,社會需求量大,政策扶持力度大,考工不受年限,取得某級別資格后,可馬上申報高一級資格鑒定。因此,在培訓中要加強學員的素質教育,抓好基本技能的訓練,給學員打好扎實的基礎,使他們能夠盡快達到工作要求,提高專業技能。
關鍵詞 :職教集團 數控技術應用 校企合作
一、東莞數控模具職教集團的成立背景
1999年,東莞理工學校在機電專業基礎上,創辦了廣東省首個數控技術應用專業,學校先后與東莞銘鋒實業公司、東莞力勁機械公司、東莞華隆公司、東莞軸承廠、東莞三星電機公司等企業開展了合作。合作模式一般是建立實習實訓基地,在生產現場進行教學,帶學生到相關企業參觀模具的生產與數控加工過程。但多年的校企合作大多停留在淺層次階段,實際效果不理想。
隨著企業對技能型人才的需求,過去的校企合作方式已經不能適應職業教育的發展。主要是合作規模小,崗位少,企業熱情不高,合作難于為繼,缺少長效機制,更不能深入發展。
校企合作的瓶頸根源是雙方的“責、權、利”不明確?!柏煛?、利”的共享是合作的核心問題,也是校企合作中的最大動力源。以學校為主的這種校企合作模式,作為人才使用終端的企業如何想、希望怎樣做?企業需要追求利潤,如何保障企業參與職業教育的利益,促使校企合作形成良性循環?校企合作中,政府如何協調各合作單位的利益?如何建立共贏的合作機制?這些問題不解決,校企合作的瓶頸就不能突破。
為了突破瓶頸,實現互惠互利、合作共贏的集團化辦學模式成了職教發展的必然選擇,也是世界發達國家職業教育的成熟經驗。校企雙方優勢互補、利益共享,是職業教育與企業經營可持續發展的重要途徑。因此,學校總結多年校企合作的經驗,決定首先與橫瀝鎮以及當地企業合作,探索職業教育集團化辦學模式,當地政府、企業、學校三方合作辦學,共同培養人才,并以此帶動其他專業的校企合作向縱深發展。
二、數控模具職教集團的運行機制
1.學校牽頭,政府推動,政、企、校合作共建
橫瀝鎮是東莞市的模具制造重鎮,被稱為廣東的模具之鄉,有規模的模具企業近150家,年產值近50億,從業人員近10萬人。橫瀝鎮政府在發展經濟的同時,非常重視當地青年的就業培養,每年出資10多萬元培訓待業人員,曾多次與筆者學校合作進行過短期模具人才的培訓。
2000年,市政府投資近6億元,在橫瀝鎮新建東莞理工學校職教城校區。2012年,430畝的職教城校區正式啟用。借助新校區坐落在橫瀝鎮的條件,學校與橫瀝鎮政府在原來合作培訓模具工的基礎上,成立了“東莞數控模具職業教育集團”,采取學校牽頭、政府推進、企業參與的模式,逐漸擴大校企合作規模,用集團化的合作模式代替過去短期的培訓教學。
2.六個“共同”目標,責、權、利共享
職教集團成立了董事會,由學校校長擔任董事長,橫瀝鎮經貿辦主任擔任副董事長,董事成員為簽訂合作協議的15家模具企業的老板,這些公司的產值均在1500萬元以上。職教集團成立3年來,成員中的模具企業已經增加到25家,并且吸引了不少橫瀝鎮以外的企業積極加入。職教集團擁有專項辦學經費,辦學經費中,鎮政府、學校、合作企業各出資三分之一。
數控模具職教集團內部成立了3個業務部門,分別是:教學培訓部:制訂教學計劃與培訓方案,編寫相關教材與大綱;就業指導部:根據企業崗位需求,輸送學生就業,并跟蹤服務指導;人事保障部:負責人事安排,工作考核,業績獎懲,財務管理。
數控模具職教集團的“責、權、利”,體現在六個“共同”。
第一,共同制定人才培養方案。集團內各企業根據發展規劃,提出每年技能人才需求的崗位與數量、崗位的技能要求。校企雙方共同制定人才培養方案。
第二,共同開發專業課程。根據各崗位技能要求,結合企業實際,開發專業課程與教材,先由校企雙方擬定課程大綱,學校專業老師編寫教材,企業專家進行審查修訂。
第三,共同建設實訓基地?;炯寄苡柧殘龅兀鏑AD室、鉗工室、普通車銑加工由學校建設,數控加工培訓基地由校企共同建設。學生完全像學徒一樣,融入生產第一線。
第四,共同培育技能人才。人才的規格與要求,由校企雙方協商培育,學制可長短結合,教師由雙方派出與考核。
第五,共同參與技術進步。學校抽出專業教師參與企業技術改造與產業升級,假期中到企業實踐鍛煉,與企業科技人員結對子。通過合作,培養真正的“雙師型”教師。
第六,共同安排學生就業。就業指導部由校企雙方成員擔任,對學生進行職業素養教育與就業指導,負責學生就業準備與上崗,并建立學生就業回訪制度。
三、數控模具職教集團的辦學實踐
1.學制靈活多樣,培養百名模具工與百名模具師
數控模具職教集團成立之前,學校與橫瀝鎮政府就開始合作,每年進行“百名模具技工”培訓工程。職教集團成立后,這項培訓工程更是得到了重視。為了推動企業的轉型升級與發展,職教集團在橫瀝鎮政府的建議下,將“百名模具工”培訓工程提升為“百名模具師”培訓工程。根據崗位的需要,培訓時間也由過去的單一的短學制半年,延長為1年、2年、甚至2.5年。學生結業或畢業時,要通過初、中、高級模具工的上崗證書考核。為了鼓勵當地青年進入模具企業上崗,橫瀝鎮政府通過集團為每位學生提供生活補貼,對筆者學校全日制學生進入模具企業就業的,政府提供獎學金,對接收學生就業的企業進行獎勵。
幾年來,集團化辦學已為橫瀝鎮培養培訓模具工與模具師共5期,并且從2012、2013級數控專業中考核挑選30多位高級模具工,進行模具師培養,累計培訓學員400多人。
2.定向招生,企業冠名,定單培養
除了為企業培養數控模具人才以外,數控模具職教集團還應其他企業的要求,為企業定向招生,定單培養,由用人企業進行冠名。如與東莞信易電熱機械公司合作,進行冠名的2012級2個“信易班”,已經完全由該企業安排上崗。東莞信易電熱機械公司是亞洲最大的塑料輔機制造商,年產值近4億元,企業需要機械加工、模具制造、設備維修各種技工人才。該企業通過與數控模具職教集團的合作,到廣東省韶關、清遠等地區定向招生,專班培養,使學生入學就有單位,畢業就能就業。由于與企業的緊密合作,實現了招生與招工同步、教學與生產同步、實習與就業同步。
除此之外,該公司還主動為數控模具職教集團的師生提供實習實踐基地,僅2013、2014年兩年中,就有200多位學生和12位專業老師在該企業進行了3到6個月的實習實踐。
3.教師參與企業技術改造與升級,成為真正的雙師型專業教師
職教老師的短板是缺乏企業的工作經驗,集團化辦學提供了難得的機遇。幾年來,專業教師深入企業參與了多項產業升級與技術改造項目,如華隆機械公司鉚合機的三維造型以及整機裝配工藝制定、銘鋒實業公司微型吸塵器零件和塑料托杯等產品的模具設計與加工、力徑機械公司超聲波焊接機零件加工工藝的改進方案確定、潤星機械公司高速加工中心床身導軌的數控加工方案設計等等。老師參與企業技改工作,促進了專業水平的提高,成為集團教學中不可多得的雙師型教師。甚至有的教師多次被東莞市中小企業局邀請,作為企業機械自動化項目的評審與驗收專家。
4.建立“FANUC數控系統應用中心”,提高東莞數控模具職教集團的辦學水平
教育部和北京FANUC機電有限公司簽署合作項目,在全國范圍內遴選30所優秀的高職院和中職學校,共建“應用中心”。FANUC公司將為每個中心捐贈價值50萬元的最新產品,提供技術支持,培訓師資。以“應用中心”為合作平臺,進一步開展為企業提供機床維修、員工培訓等多種形式的校企深度合作。
東莞理工學校通過教育部考察,并正式被批準成為全國第二批FANUC數控系統應用中心合作院校,也是廣東省獲批的三所院校之一?!皯弥行摹钡慕?,提高了東莞數控模具職教集團的知名度,也必為校企合作的深入發展提供一流的專業人才培養平臺和一流的技術服務平臺。
四、數控模具職教集團的辦學效果
第一,集團化辦學模式,使得專業建設更上一層樓,辦學規模不斷擴大。校企深度合作,運用職教集團化辦學模式,使數控專業成為了筆者學校的龍頭專業、東莞市的知名專業、廣東省重點建設專業。數控專業的招生人數每年爆滿, 2014年招生11個班,仍然不能滿足全部考生的入學要求。集團共培養培訓模具人才400余人、數控車銑工400人、加工中心操作工150人,獲取廣東省CAD中級證書1200人取得中職學歷教育的人數超過1500人。
第二,集團化辦學模式,對教材內容和教學方式進行了深入改革,校企合作開發教材,實現了項目管理教學模式。幾年來,在CAD/CAM、三維造型設計、數控編程與加工等專業課程中,根據企業提供的實例,成功實行了任務引導式的項目教學。還精選一些較大的實用項目,對學生進行分組分項目教學,校企雙方各選一名老師共同作為項目教學的輔導教師,即是“項目經理”。通過項目管理教學,學生最終以考取勞動部門技能證書為教學目標,實現上崗就業。
隨著經濟的發展,數控機床技術發展迅速,在現代企業發展中起著重要作用。數控機床在不斷地改造,所以其應用范圍將逐漸擴大。由于數控機床結構比較復雜,種類繁多,一旦出現故障,則面臨著維修和改造的問題。因此,需要加強對數控機床維修和改造方面的研究。
1.數控機床維修改造中存在的問題
第一,數控機床缺乏安全操作的環境。數控設備缺乏齊全的安全操作功能,具體表現是:對于容易噴出液體或其他物質的數控設備,沒有安裝具有連鎖保護功能的防護門;對于操作人員必須處于安全區才能啟動的設備,沒有安裝雙手控制的預防裝置,或者沒有按照規定的技術標準進行安裝;對于缺相就會燒毀電器的部分,沒有安裝三聯動斷路器。滾珠絲杠副是數控機床中一種重要的精密構建,在數控機床維修改造的過程中,經常沒有針對這一構件制定有效的安全保護措施,導致數控機床在工作過程中,許多粉塵、碎屑、沙粒進入到滾珠絲杠副,從而損壞這一構件。
第二,亂接中線到PE。按照相關技術要求,不能將保護接地線與電器內部的中線連接起來,在機械電柜內部,也不能安裝PE兼用端子。但是在數控機床維修改造過程中,有的工作人員經常將機床中的PE接地端與三相380v中的一相連接起來,形成了AC220V,直接危害著工作人員的人身安全。
第三,非單一電源。根據相關技術標準,應該將電氣設備安裝在單一電源上,但是在實際工作中,為了走線方便,工作人員經常另外引線。在這種情況下,當切斷設備電源開光后,由于沒有及時切斷設備的所有電源,從而對技術人員的人身安全產生了威脅。
第四,電氣設備保護不當。電動機燒毀的主要原因是電動機的熱積累,根據相關技術要求,如果電動機連續工作0.5kw以上,則必須采取熱保護措施。在數控機床設備維修改造過程中,使用了“時間-電流”的保護器件經常與電動機不匹配,當被保護設備燒組的時間常數與保護器件的時間常數的差異較大時,保護作用在大大降低。
第五,數控操作人員規范意識較低。數控操作人員在安裝和使用設備的過程中,規范操作意識較差,沒有按照規定的操作要點進行操作,結果導致數控設備容易出現故障。尤其是對于已經維修改造過的設備,如果操作人員沒有將器件標志粘貼在維修器件上,一旦設備出現問題,則很難確定故障來源,不利于設備的維修和改造。
2.改進數控設備維修改造工作的措施
2.1大型專用數控設備技術要點
對于大型數控設備主軸而言,基本都是采取齒輪變速的轉動方式,這樣能有效地擴大功率變速范圍,即使在低速時也能傳遞較大的轉矩。一般齒輪變速都存在掛檔問題,可以利用電動瞬動解決這一問題,所以在利用大慣量部件進行延時時,可以用時間繼電器進行檢測。同時,掛檔限位開關需要回答計算機是否掛檔成功,掛檔的瞬間點應該向接口輸入口令,在PAL系統中很難順利完成這一操作過程,所以PAL無法有效地處理電動機運動問題。
需要注意的是,應該在數控設備上保留手動掛檔按鈕開關。在進行專有數控機床改造時,可以通過參數宏調用的方式來實現零件加工程序與PLC程序間信息的傳遞。對于大型專用數控機床來說,應該注意夾緊和放松等問題,具體來說,坐標軸運動時應該放松,到達目的地時應該夾緊。同時,應該坐標軸劃分成低夾和高夾兩個程度,這樣能有效地避免坐標軸夾緊時出現抖動情況。
2.2掌控數控機床結構
由于數控機床出現故障,所以需要進行維修和改造,要想有效地解決數控設備改造中的問題,需要從根源上杜絕設備故障的出現。首先,對于制造商而言,應該借鑒和吸收國外先進經驗,不斷完善數控機床生產技術,制造出高性能、高密度的數控設備,掌控數控機床機構,當設備出現故障時,才能及時找出故障源頭,并進行維修和改造。
2.3數控設備導軌
數控設備導軌不僅需要具備普通車床導向的精度與性能,同時還需要具備較高的耐磨性。因此,需要提高數控設備的精度,避免其導軌變形影響加工精度。在操作時,可以使用導軌和防護來提高其加工精度。一般情況下,機床齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中,所以,數控機床的齒輪精度高于普通機床。在改造數控機床結構時,需要充分滿足無間隙轉動的技術要求。
2.4數控機床維修改造的調試和驗收
在數控機床維修的過程中,需要對相關設備進行合理調試,合理驗收維修標準。在調試數控機床的過程中,應該指定專人負責機械、光學、傳感以及液壓等操作進行科學調試,按照從簡到難、從外到里、從小到大的順序進行調試。在制定數控設備維修標準時,應該堅持實事求是的原則,結合數控設備的結構特征開展系統考核。
2.5培養專業數控設備維修改造人員
數控機床是機電一體化高科技產品的典型代表,如果維修改造人員的專業知識較差,則無法快速地找出機床故障,并制定解決措施,那么數控機床改造也就無從談起。因此,對于數控機床行業來說,培養一批專業性強的維修和改造數控設備人才具有非常重要的意義。國家和企業應該建立專門的數控設備維修和改造機構,負責數控設備維修的人員應該具備機電一體化知識,且素質較高。以下人員可以參與到數控機床維修改造培訓:電氣工程師、機修鉗工以及機械工程師。
為了調動數控設備維修改造人員培訓的積極性,企業應該盡量為培訓機構創造有利條件,對于參與培訓的人員,企業需要配置技術手冊、測試儀器以及工具器具,從而提高其維修改造能力。
3.總結
綜上所述,數控機床維修改造中存在許多問題,數控機床缺乏安全操作的環境,亂接中線到PE,非單一電源,電氣設備保護不當,數控操作人員規范意識較低。因此,企業需要制定有效措施進行改善,掌控數控機床結構,進行數控設備導軌和數控機床維修改造的調試、工作驗收,培養專業數控設備維修改造人員。
參考文獻