許曉東，雷福祥，廖結安，周 嶺

（塔里木大學機電學院，新疆 阿拉爾市 843300）

關 鍵 字：工程訓練；數控加工；數控教學

1 工訓平臺下目前數控實踐教學現狀

（1）工程訓練中心是高校實踐教育的重要教學機構，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、實踐能力的重要的教學平臺。工程訓練中心不僅包括傳統(tǒng)教學內容，如金工實習中，普通車工、普通銑工、刨床、磨床、鉆床的教學實習，而且應包含現代實踐教學內容，如數控實習、計算機教學實習、電子電工教學實習等。各院校工訓中心數控實訓基地設備一般都配備數控車床、數控銑床、數控線切割、激光切割機、激光內雕機等數控設備、3D打印機等設備。

2015年塔里木大學工程訓練中心建設開始起步，依托機械電氣化工程學院“金工實訓基地”和“數控加工實訓基地”首批500萬資金用于實訓設備購置，2016年購置設備到位，可用于工程訓練實訓設備資產超過1 000萬元，2016年塔里木大學“十三五”發(fā)展規(guī)劃將工程訓練中心建設納入重點建設項目，工程訓練中心場地建設項目為14 000 m2的廠房和6 000 m2的3層樓工程訓練中心大樓；2017年工程建設開始。

（2）目前我校學生在學習《數控技術》這門課時，理解能力強，基礎理論扎實，但是在實踐動手能力方面與技工院校學生相比有很大的差距。學生在完成理論課時學習后，進行3周的數控機床操作加工，加工內容較為陳舊，與生產實踐脫節(jié)。如何利用工程訓練中心建設為發(fā)展契機，提高數控實踐教學水平，適應新疆經濟社會發(fā)展，培養(yǎng)高層次數控技能人才，本文提出了一些建議。

2 改革措施

2.1 提高學生數控程序編制及工藝分析能力

（1）數控機床具有加工精度高、加工集成度高、柔性程度高等特點，能夠根據市場環(huán)境的變化快速調整加工策略、加工方法。數控機床極大提高了制造業(yè)發(fā)展水平，如5軸機床可以實現復雜零件的加工、是國家工業(yè)發(fā)展的重要支撐。目前大型加工企業(yè)大多實行無人化管理，工業(yè)機器人、工業(yè)機械手大量應用到工業(yè)生產中，數控機床與工業(yè)機械手組成了全新的生產線。

（2）在數控加工編程實習中，我校數控實習將數控程序編制作為考核重要內容。目前，自動加工軟件應用非常廣泛，如Mastercam、UG軟件，這些軟件通過導入三維模型，通過分析自動生成數控程序，已經成為了一種趨勢。但是手工編程作為學習數控知識的基礎，不僅不能弱化，反而要得到加強。通過手工編程，可以使學生真正掌握數控機床工作原理、插補計算方法、切削工藝方法等。

編制數控程序前，首先確定工藝路線，這是難點也是重點，根據零件的幾何尺寸確定加工方法和制定加工計劃。第一，首先確定采用哪類機床進行加工，機床夾具如何選擇，是否需要專用夾具。第二，根據加工精度和表面粗糙度要求確定刀具類型。第三，確定加工路線，選擇正確對刀點、建立工件坐標系、確定毛胚大小、精加工余量。第四，確定切削參數，如切削深度和寬度、進給速度、主軸轉速等。

在完成數控程序編制準備工作后，即可編制數控程序。學生根據使用機床系統(tǒng)，選擇對應的數控指令，特別要注意廣州數控與華中數控在指令格式上有很大的差別，一定要查檢查清楚，如G92在廣數系統(tǒng)是車削螺紋，而在華中數控系統(tǒng)是設置工件零點。學生應按照編制程序規(guī)范要求，逐段編制，不清楚指令代碼，必須查閱資料，不能嘗試性編寫。

程序檢驗：將編制好的程序輸入到數控系統(tǒng)中，不能進行直接自動加工，必須經過程序檢驗，目前大多數數控機床都可以模擬空運行時加工軌跡。一方面，將空運行、機床鎖、輔助鎖打開，點擊自動加工，可以觀察加工時軌跡路線，如果加工路線與機床夾具發(fā)生干涉，要及時修改加工工藝。另一方面，如果程序報錯，可以找到錯誤位置，進行修改。對于加工鋁料、金屬材料及特殊材料可以采用試切法，檢查加工試件，判斷切削參數，加工精度是否滿足要求，如果發(fā)現試切效果不滿足要求時，可及時修改加工工藝及參數。

2.2 加強數控仿真加工教學

數控仿真是利用計算機技術模擬數控加工過程，將加工過程中所有數據通過圖像直觀反映，加工過程中的三維動態(tài)直觀展示在計算機上，可以使學生快速、扎實掌握加工方法。由于我校工訓平臺正在建設階段，不可能做到“一人一機”，數控仿真教學發(fā)揮著巨大的優(yōu)勢，仿真軟件完全可以模擬數控機床的加工過程，學生可以通過軟件校驗程序及工藝是否正確，從而降低了在實際機床上進行嘗試性操作的危險性，尤其是我校地處祖國邊陲，數控機床的維護維修非常困難，加大數控仿真的教學所占比重，可以有效提高實踐效果。

目前國內高校普遍采用的仿真軟件有VNUC、上海宇龍等。這些軟件完全具備模擬數控加工過程及加工工程三維圖形顯示。

數控仿真軟件與數控加工軟件相配合使用可以極大程度提高數控實訓實踐效果。目前我校主要利用mastercam軟件進行實體加工。計劃增設基于UG三維實體制造選修課。通過學習UG三維制造加工軟件，學生一方面可通過三維繪圖軟件完成產品設計、裝配。另一方面，通過三維軟件計算出零件加工的代碼程序，并利用相應仿真軟件進行加工過程仿真。自動編程方法的學習與應用更進一步加深了學生對數控技術的理解，極大提高學生學習數控技術的熱情。

目前我校使用三維設計軟件Solidwork，據調查目前常用的設計、仿真、加工、分析軟件為UG，UG軟件實用性非常強，是數控二維、三維、多軸加工的重要軟件。目前我校沒有開設UG軟件的教學，只是作為學生愛好，跟著老師學習，通過學習發(fā)現UG設計加工，可以大大加快產品設計周期，零件加工精度顯著提高。Mastercam軟件是教學中數控加工軟件，但是目前教學中，該軟件使用深度還不夠，大部分學生停留在二維加工層次應用，仿真加工提升空間非常大。

2.3 科學研究應與工程訓練平臺相結合

隨著國家經濟的迅速發(fā)展，國家對高校投入了大量的科研經費，其中工科的科研項目必須有機械加工產品作為支撐?？茖W研究的過程就是提出設計方案、設計原理、實驗檢測、樣機試制不斷改進，理論與實踐相聯的過程。科研項目在進行過程中必然會遇到樣機不斷改進、調試。如果單純靠科研人員來進行樣機生產，不僅會浪費大量的精力，而且樣機制作也可能不如專業(yè)技能人員?？蒲袌F隊中缺少具有機械加工能力的專業(yè)技能人才，把全部加工任務都交給加工企業(yè)完成，不僅加工成本高，而且鍛煉不了自己的科研團隊。而高校工訓中心在加工能力上有優(yōu)勢，科研團隊可以組織研究生、本科團隊參與到實際加工中，利用工訓中心數控涉筆加工不僅可以鍛煉學生的動手能力，培養(yǎng)學生分析問題能力，而且可以極大程度提高數控機床的設備利用率。工訓中心老師可以參與到科研團隊，負責對老師和學生設備操作的培訓，提高團隊機械加工的能力，不僅可以發(fā)現設計上有哪些不足，采用哪種改進方法，積累加工經驗，有利于設備后期改進和參數優(yōu)化。學生參與到科研項目中，提高積極性，培養(yǎng)自信心，擴大知識面。

3 總結

本文從數控程序編制、數控仿真、科研項目與工訓平臺結合幾個方面提出了當前高?！稊悼丶夹g》在工訓平臺下實踐教學改革思路。作為從事高校工程訓練指導老師，要不斷探索創(chuàng)新，努力研究先進制造技術，不斷提高自身實際加工能力，服務于師生。作為實驗教師，要參與到科研項目，將科研項目與自己的工訓能力有機結合，創(chuàng)造最大的價值。