張麗華,蔣修定

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院鎮(zhèn)江分院 機電工程系,江蘇 鎮(zhèn)江 212016)

數(shù)控技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)面向裝備制造業(yè)一線生產(chǎn)崗位,掌握本專業(yè)理論知識、應(yīng)用技術(shù)和操作技能,并具備企業(yè)相應(yīng)工作崗位職業(yè)能力的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。筆者近3年面向鎮(zhèn)江市及周邊15家大中型數(shù)控加工企業(yè)的調(diào)研、畢業(yè)生跟蹤訪談發(fā)現(xiàn),學(xué)校專業(yè)教學(xué)內(nèi)容、實訓(xùn)項目單一[1],學(xué)生技能單一,綜合能力缺乏,不能快速適應(yīng)企業(yè)的工作需求,導(dǎo)致實習(xí)工資低,獨立上崗難,這不利于學(xué)生的職業(yè)發(fā)展,也給企業(yè)用人帶來一定的困擾。企業(yè)需要的是具有較強綜合職業(yè)能力的技術(shù)人才,而學(xué)生在綜合實訓(xùn)方面缺乏強化訓(xùn)練,畢業(yè)后難以滿足企業(yè)用人需求[2]。

綜合實訓(xùn)課程是高等職業(yè)教育教學(xué)體系的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能的重要途徑[3]。綜合實訓(xùn)課程可以幫助學(xué)生梳理知識和技能體系,提前適應(yīng)行業(yè)及職業(yè)的變化,提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[4]。江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院鎮(zhèn)江分院開發(fā)了數(shù)控技術(shù)專業(yè)綜合實訓(xùn)課程,整合零件的加工工藝設(shè)計、夾具的設(shè)計制作、零件的數(shù)控加工、精度檢測、電氣電路設(shè)計、設(shè)備的安裝與調(diào)試等教學(xué)內(nèi)容,加強課程之間、專業(yè)之間的聯(lián)系,提高學(xué)生綜合能力。

1 總體設(shè)計

數(shù)控技術(shù)專業(yè)綜合實訓(xùn)課程按照工作流程和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求進行總體設(shè)計和教學(xué)內(nèi)容安排,注重培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)特定技能、行業(yè)通用技能和核心能力3個層次的職業(yè)能力,最終形成完成職業(yè)活動的綜合能力,并且開發(fā)了數(shù)控銑削加工綜合實訓(xùn)平臺,如圖1所示,主要包括基座、進給系統(tǒng)、XC609D雕銑數(shù)控系統(tǒng)、夾具、刀具5個部分。作為主控元件的XC609D雕銑數(shù)控系統(tǒng)支持鏜、鉆、銑及高速雕刻,采用32位高性能微處理器,運用實時多任務(wù)控制技術(shù)和硬件插補技術(shù),全聯(lián)動,采用前瞻小線段算法,插補精度0.001 mm,最高速度12 m·min-1。數(shù)控銑削加工綜合實訓(xùn)平臺X軸方向采用GX80滾珠絲杠雙線軌滑臺,以步進電機驅(qū)動,雙線軌傳動排除縱向間隙,行程0～200 mm,最大承載質(zhì)量50 kg;Z軸方向采用GGP雙光軸滾珠絲杠滑臺,以步進電機驅(qū)動,內(nèi)嵌光軸軸承,雙光軸傳動,行程0～100 mm,最大承載質(zhì)量30 kg。

圖1 數(shù)控銑削加工綜合實訓(xùn)平臺

對接企業(yè)工作任務(wù),將數(shù)控銑削加工綜合實訓(xùn)平臺進行產(chǎn)品項目化操作,按照工作流程將項目劃分為機構(gòu)設(shè)計與虛擬裝配、典型零件加工與機械調(diào)試、電氣部分安裝與調(diào)試、整機聯(lián)調(diào)與綜合性能檢測四大模塊,如表1所示。結(jié)合學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)和崗前準(zhǔn)備需求,數(shù)控技術(shù)專業(yè)綜合實訓(xùn)課程實施時間為第8學(xué)期,128學(xué)時,4學(xué)分。

表1 模塊劃分

模塊1中,零件分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計要求學(xué)生分組查閱資料,了解數(shù)控銑床機構(gòu)常見零件的名稱、結(jié)構(gòu)、功用、工作原理,借助測量工具或儀器測量和分析指定的機械零件,確定表達(dá)方案、繪制零件草圖并整理零件工程圖,對部件進行拆卸與分析,繪制部件裝配示意圖,對所屬零件進行測繪、設(shè)計改進,確定部件裝配圖表達(dá)方案、整理部件裝配圖及其所屬零件的零件圖。零件實體造型和整機虛擬裝配要求學(xué)生在繪制圖紙的基礎(chǔ)上,完成零件的三維造型、部件的裝配和整機的虛擬裝配。

模塊2要求學(xué)生完成數(shù)控銑削綜合實訓(xùn)平臺的典型零件的加工和實體裝配。在零件加工過程中,采用PDCA質(zhì)量循環(huán)管理模式,包括制定工藝方案(P計劃)、實踐加工(D執(zhí)行)、檢測零件質(zhì)量(C檢查)、修改刀補(A處理)[5]4個階段。學(xué)生逐步掌握機加工中常見缺陷的診斷及其改進措施,提升自主學(xué)習(xí)能力,繼而提升質(zhì)量管理水平[6]。

模塊3要求學(xué)生根據(jù)任務(wù)目標(biāo)設(shè)計電氣線路方案,完成元器件的檢測和排布;根據(jù)電氣原理圖完成低壓斷路器、熔斷器、CNC控制器、主軸電機(直流電機)、2臺滑臺驅(qū)動電機(步進電機)、主軸電機驅(qū)動器、滑臺電機驅(qū)動器、手輪等元器件的電氣連接,并測試電氣部分線路,確保系統(tǒng)正確連接和安裝。

模塊4要求學(xué)生熟悉設(shè)備的構(gòu)造、性能、技術(shù)文件,掌握操作規(guī)程,進行整機聯(lián)調(diào)前安全檢查,確保外接電源安全可靠,電柜內(nèi)部主電機部分、伺服部分、刀架部分運作正常,刀架、虎鉗等輔助工具性能完備,并設(shè)置各軸電子齒輪參數(shù)。完成空載荷試驗,完成手動方式、手輪方式等手動操作試驗;完成主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止及變換主軸轉(zhuǎn)速試驗;完成載荷試驗,保證設(shè)備工作安全平穩(wěn),零件幾何精度符合測試要求。完成綜合性能檢測試驗,熟練掌握數(shù)控銑削自動編程技術(shù),高質(zhì)量完成零件加工、圖形雕刻等操作。

2 教學(xué)實施

數(shù)控技術(shù)專業(yè)綜合實訓(xùn)課程實施場所為校內(nèi)專用實訓(xùn)室,配備2名校內(nèi)教師和1名一線經(jīng)驗豐富的企業(yè)導(dǎo)師。學(xué)生通過聽講、小組討論、分工合作、動手實踐等完成實踐任務(wù)。筆者以模塊3電氣部分安裝與調(diào)試中的系統(tǒng)電源引入為例介紹數(shù)控技術(shù)專業(yè)綜合實訓(xùn)課程的教學(xué)實施過程,授課對象為數(shù)控技術(shù)專業(yè)四年級學(xué)生,25人,分為5組。

2.1 課前準(zhǔn)備

教師在課前準(zhǔn)備教學(xué)任務(wù)書、課前作業(yè)、教案、評分標(biāo)準(zhǔn)、課堂教學(xué)工量具與實踐載體。實訓(xùn)場地包含6個工位,其中5個為學(xué)生使用,1個為教師所用,工具和和元器件如表2所示。進入實訓(xùn)室后先進行安全教育,要求學(xué)生遵守實訓(xùn)室規(guī)章制度和項目安全操作規(guī)程,確保項目安全操作。

表2 小組工具和元器件清單

2.2 課中實施

學(xué)生在之前的專業(yè)課程學(xué)習(xí)中已掌握常用電器元件的工作原理和基本使用,了解元器件排布、布線和接線規(guī)則,理解簡單的電氣原理圖,因此,本次課的學(xué)習(xí)重點是S-600-48型開關(guān)電源和S-600-24型開關(guān)電源的工作原理、技術(shù)參數(shù)和電路連接。

以小組討論的形式完成系統(tǒng)電源引入部分電氣原理圖方案設(shè)計和繪制。經(jīng)教師審核通過的小組可以開展系統(tǒng)電源引入部分的接線活動。在接線活動中,每個小組應(yīng)有做線員、接線員、檢測員、記錄員和工位管理員。工位管理員對照表2核對工具、元器件,并保證任務(wù)實施過程中擺放規(guī)范、整齊、無遺失。接線前,檢測員應(yīng)檢測低壓斷路器和熔斷器,確保元器件和電路安全可靠運行。接線完成后,經(jīng)教師審核進行上電和測試。小組間互評、小組內(nèi)自評,教師針對學(xué)生的表現(xiàn)給予綜合性評價。小組1成果展示如圖2所示。

圖2 小組1成果展示

2.3 課后拓展

系統(tǒng)電源引入部分是數(shù)控技術(shù)專業(yè)綜合實訓(xùn)課程中涉及電氣技術(shù)的第1項任務(wù),也是系統(tǒng)安全使用的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在此基礎(chǔ)上,數(shù)控技術(shù)專業(yè)的學(xué)生能夠加強電氣理論知識的實踐轉(zhuǎn)化,為后續(xù)任務(wù)實施打好基礎(chǔ)。因此,任務(wù)結(jié)束后,給予學(xué)生拓展空間,學(xué)生通過觀摩整機電路連接探尋執(zhí)行機構(gòu)電氣線路的連接方案,激發(fā)創(chuàng)造力。

3 結(jié)束語

在數(shù)控技術(shù)專業(yè)綜合實訓(xùn)課程教學(xué)中,有機整合零件的加工工藝設(shè)計、夾具的設(shè)計制作、零件的數(shù)控加工、精度檢測、電氣電路設(shè)計、設(shè)備的安裝與調(diào)試等方面的知識和技能內(nèi)容,按照工作流程和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求設(shè)計和安排教學(xué)活動,可以提高學(xué)生綜合運用跨學(xué)科、跨專業(yè)知識解決實際問題并完成職業(yè)活動的綜合能力。