隨著《國家職業(yè)教育改革實施方案》的發(fā)布，職業(yè)教育進入了高速發(fā)展期，在新工科的發(fā)展中，如何從傳統(tǒng)的職業(yè)教育面向現(xiàn)代職業(yè)教育，如何構(gòu)建適合企業(yè)的生產(chǎn)全流程的學(xué)生的培養(yǎng)模式，是中職專業(yè)教育急需解決的問題。

一、數(shù)控加工課程的教學(xué)現(xiàn)狀

目前中職學(xué)校數(shù)控加工專業(yè)的課程相對單一、各自封閉，不同課程教學(xué)間沒有連接與融合，沒有形成貫通系統(tǒng)，只能培養(yǎng)學(xué)生的本門課程的專業(yè)知識。例如，在數(shù)控加工課程中，只能模仿完成課程練習(xí)中的案例加工，學(xué)習(xí)數(shù)控加工的操作實踐；在Creo三維設(shè)計課程中，也只會完成練習(xí)中的建模，缺失了產(chǎn)品建模后續(xù)的流程。這種教學(xué)模式使學(xué)生只能在本門課程專業(yè)知識內(nèi)簡單地進行模仿，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，存在專業(yè)知識的缺乏銜接，無法建立有效的產(chǎn)品生產(chǎn)全流程的思維，影響學(xué)生后續(xù)專業(yè)能力的培養(yǎng)，進而不利于學(xué)生解決問題、創(chuàng)新發(fā)展等綜合能力的構(gòu)建。

二、基于融合貫通下國際象棋凹模教學(xué)模式的探究

本文基于傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，進行了相關(guān)課程融通改革的探究實踐，將獨立的課程融合貫通，理論與實踐相結(jié)合進行相關(guān)的教學(xué)實踐。將一體化項目課程與多課程知識點融合構(gòu)建一條完整的產(chǎn)品三維建模、產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計、工藝安排、數(shù)控加工等一系列產(chǎn)品開發(fā)的全過程教學(xué)課程。其中，具體包括實物建模造型、creo凹模設(shè)計、工藝分析、加工程序的編寫和數(shù)控加工等。讓學(xué)生參與產(chǎn)品生產(chǎn)全流程，強化學(xué)生的全流程的生產(chǎn)加工思路。項目實施過程中，構(gòu)建了適合學(xué)生的數(shù)控專業(yè)融通的知識體系，培養(yǎng)學(xué)生的全流程的思維和自主學(xué)習(xí)能力。

（一）產(chǎn)品三維建模設(shè)計開發(fā)環(huán)節(jié)

本文選用生活中常見的國際象棋作為設(shè)計對象，在三維建模過程可采取測量和圖紙相結(jié)合的方式。國際象棋的棋子結(jié)構(gòu)分別是兵、馬、車、象、后和王六種結(jié)構(gòu)造型，其中馬的結(jié)構(gòu)自由曲面較多，通過3D-Max畫出整體的形狀，再通過格式轉(zhuǎn)換后用creo軟件修改，其他的五個象棋形狀簡單，根據(jù)實物用游標(biāo)卡尺測量，結(jié)合圖紙用creo軟件直接建模。

（二）模具開發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)

這部分內(nèi)容要求學(xué)生具備模具課程中凹模設(shè)計知識，在設(shè)計中要綜合考慮毛坯尺寸，合理安排六子型腔的排放，便于后續(xù)的注塑和節(jié)約材料，本次六子造型型腔安排為兵與車相對齊，馬與王相對齊，象與后相對齊，具體排放如圖1所示。

1.馬造型的分模設(shè)計

馬的造型結(jié)構(gòu)是由很多曲面組成的，跟其他五子一起分模容易出現(xiàn)問題，造成分型面不連接或存在間隙不易開模等問題，從而增加了分模的難度。由此，可以采用組件分模法來保證馬結(jié)構(gòu)造型的型腔分模的正確性。

2.其余五子的分模設(shè)計

根據(jù)設(shè)計意圖，五子模型都是簡單回轉(zhuǎn)體實體，分型面的設(shè)計也相對容易實現(xiàn)，在模具中間直接設(shè)計分型面，就可以完成出模設(shè)計。同時，在凹模中間位置設(shè)計流道和澆口。具體設(shè)計如圖2所示。

（三）型腔的加工工藝分析

1.型腔結(jié)構(gòu)分析

運用數(shù)控銑削加工知識進行分析，國際象棋都是實體模型，一模六腔對整套模具的要求高，上下模都是凹模，型腔大部分都是比較規(guī)則的曲面組成，凹下去的地方有高有低，有的地方間隙過小而又深，使得在加工過程中存在刀具半徑或長度不夠的情況，增加了編程加工的難度。

2.型腔加工工藝分析

加工設(shè)備是采用我校數(shù)控專業(yè)教學(xué)使用的立式加工中心。并根據(jù)“基準(zhǔn)先行”“先粗后精”的方針，制定了生產(chǎn)順序。為了后續(xù)準(zhǔn)確合模，采用基準(zhǔn)重合原則的裝夾方式，避免加工基準(zhǔn)誤差。在粗加工時，為提升切削效率，盡量選用大直徑的銑刀，側(cè)吃刀量取刀具直徑三分之一到二分之一左右。精銑時切削速度應(yīng)高一些。

3.加工過程分析

在凹模加工中，會存在刀具進不去而導(dǎo)致無法完成加工的情況，這時必須調(diào)整刀具的大小，在比較深且陡峭的區(qū)域，如果刀具的刀柄與刀刃的直徑不同有可能會出現(xiàn)撞刀的情況，因為編程時是以刀刃的直徑為參考對象。對于間隙比較小的區(qū)域可以圓角過渡來解決，而對較深且陡峭的區(qū)域可以選用刀柄的下半段直徑磨小方便通過易撞刀區(qū)域。

4.工件參數(shù)設(shè)置及編程

采用MasterCAM知識對型腔進行編程加工。參照上述的工藝分析，合理安排粗精加工。毛坯經(jīng)過銑削和去毛刺等工序，最終的尺寸為160×160×40mm。

（1）面銑加工：首先使用Φ30硬質(zhì)合金平銑刀先銑平面，在加工過程中要注意避開大壓板。

（2）曲面挖槽粗加工：選用圓鼻刀Φ10平刀螺旋下刀，切削參數(shù)如表1所示。在深度和吃刀量較大的情況下，需要限制下刀高度來防止跳刀現(xiàn)象。由此，會存在加工不到位的情況，需要進行二次粗加工。

5.半精加工和清角

由于粗加工還留有0.2mm的余量，半精加工留0.1的余量，半精加工還是用曲面等高精加工，有些地方太小，造成余量均勻，如果不清角，可以直接用小刀進行精加工，但容易發(fā)生斷刀或拉傷工件。

6.精加工

經(jīng)過前面的半精加工和清角加工，最后一步是精加工。為了提高加工效率，用R2的球刀對整個型腔分兩步進行精加工，曲面等高精加工和曲面平行精加工，切削參數(shù)如表2所示。

7.流道和澆口加工

流道是封閉結(jié)構(gòu)，在曲面挖槽粗加工時可以使用在邊界內(nèi)進刀的方式，其他加工參數(shù)的設(shè)置都比較簡單。粗加工選擇Φ5的平刀。精加工選擇Φ2的球刀進行。切削參數(shù)方面如表3所示。

三、課程融通下教學(xué)模式實踐效果

2022年9月在我校進行了相關(guān)教學(xué)實踐，在高三數(shù)控加工2班進行了為期一周的融合貫通案例教學(xué)實驗，同時，數(shù)控加工1班采用傳統(tǒng)教學(xué)法組織教學(xué)活動，配置相同的教學(xué)環(huán)境、任課老師和評價方案，通過兩個班級的實驗結(jié)果比較，數(shù)控加工2班相關(guān)課程的考試成績有了明顯提高，學(xué)生對于專業(yè)知識接受程度變得更加主動，也提升了學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣。教師也在新模式下，貫通了專業(yè)課程的壁壘，完善教學(xué)過程和教學(xué)方法，提升了專業(yè)教學(xué)效果。

四、結(jié)束語

國際象棋凹模的設(shè)計加工課程的構(gòu)建不僅彌補了各門專業(yè)課程之間的斷裂，更多的是讓學(xué)生在課程中提升相關(guān)學(xué)習(xí)能力，學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)，構(gòu)建產(chǎn)品全流程加工思維，這是我校數(shù)控專業(yè)一體化課程融合貫穿實踐的探究。然而，我校的案例實踐探究模式的構(gòu)建還在起步階段，從教學(xué)案例、課時安排和課堂教學(xué)都需要不斷地改進，也期待在實踐中不斷地完善，構(gòu)建適合中職學(xué)生專業(yè)發(fā)展的專業(yè)融合貫通課程。