职业教育论文-对数控技术教学实训设备配置的思考.doc职业教育论文-对数控技术教学实训设备配置的思考.doc

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职业教育论文对数控技术教学实训设备配置的思考摘要针对高等职业技术院校在数控技术实训设备配置中存在的一些误区,分别从数控机床的比例、数控系统的功能及数控机床结构三方面,提出既能充分满足教学实训要求,又不陈旧落后,且能体现数控技术发展水平的实训设备。关键词数控;实训;思考近年以来,国家为加快和巩固高技能人才的培养,提高中国制造业的核心竞争力,出台许多了政策措施,目的在提升先进制造技术在机械制造业中的含量。数控技术作为先进制造技术的核心,是实现自动化、网络化、揉性化和集成化的基础,具备超一流的数控应用技能,已经成为企业用人的重要标准。作为培养高技能人才的职业技术院校遇到了前所未有的机遇和挑战,各院校纷纷设立与数控技术有关的专业,并对传统制造类专业教学计划进行调整,增开数控技术课程,取得了可喜的成果,使我们感到数控技术后备人才的培养大有希望。但是,受到历史原因和各种条件限制,许多院校在选择数控实训设备时,缺乏对市场的深入调研和数控技术未来发展前景的了解,盲目从事,人云亦云,特别是新建院校,更是无从下手,很容易产生各种误区,最终导致选择的数控设备不合理,不适用,缺乏瞻前性,给学校的发展设置了难于逾越的瓶颈。就此,笔者从一个数控技术教学者的角度谈谈看法。合理数控设备的比例合理数控设备的比例,是要解决的首要问题。现在很多学校的数控加工实训都是以数控车床为主,铣床为辅,其比例大约是10比1~2左右,其原因主要有以下几点(1)车床加工范围很大,各种类型零件的首道工序几乎都可以在车床上完成,现在车床几乎占整个金属切削机床的30左右;(2)车床在价格上比铣床便宜得多,容易接受,特别是国产经济型数控车床价格优势更明显;(3)车床生产厂家多,历史悠久,技术相对成熟,供货范围广。而今,随着先进制造方法的广泛应用,传统的加工方法受到挑战。首先,车削加工将不再是金属切削的主要方法,数控车床的价格优势已不很明显,特别是数控车床是二轴连动控制,生成程序简单,加工范围受到很大限。其次,从发展的眼光看,我们生活在三维空间里,数控铣床是三轴联动,能形象地描述零件几何体的形状,更有效地训练学生的思考方式和动手能力,越来越多的零件由原来的直接加工转变为由模具制造出来,而适合模具制造的数控铣床(加工中心)会越来越多。再次,CAD/CAM的发展使三维设计广泛应用于实际加工,特别是应用于模具制造中,数控铣床与CAD/CAM的无缝对接把模具制造推向前所未有的崭新时代。企业对数控铣床(加工中心)的需求量明显上升,熟练其操作、能编程、懂调试、会维修的复合型人才备受青睐。鉴于以上原因,作为培养数控技术应用人才的职业技术院校,应逐步加大数控铣床在数控实训设备中的比例,将实训重点由原来的数控车床为主的两轴联动加工,逐步过渡到以数控铣床(加工中心)为主的三轴联动加工,这样培养出来的学生将更符合社会的需求。可以想象,一个只懂数控车床操作和简单二维G代码的毕业生与一个既会数控铣床操作、又懂三维编程的毕业生相比,就业的几率和待遇差距会很大。优化数控系统的配置数控系统是数控机床的核心,影响着数控机床的技术性能和功能范围。而专用CNC系统之间互不兼容的弊病,使数控机床不能在不同厂商的不同平台上运行,所以,开放式数控系统是未来数控机床发展的趋势。眼下国内市场上数控机床所配备的数控系统多为FANUCOI和SIEMENS802系列系统,各种版本的数控技术教科书也都是以上述两种系统为模板编写的,所以选择配有以上两种系统的数控实训设备是理所当然的,但是这两种系统相对价格比较便宜,功能相对比较弱,属于普通型数控系统,是日本FANUC公司和德国西门子公司配套给国外机床制造商的。日本FANUC公司和德国西门子公司现在已经不用上述系统配备数控机床了,而是用FANUC160I/180I/210I、SIEMENS840DI,因为这些数控系统都是开放式的,属高端系统,其功能齐全,价格昂贵。所以,在选择数控机床的数控系统时,可以选择一定量的FANUCOI和SIEMENS802系列系统,同时也要考虑选择一定量的其他系统,特别是开放式数控系统,尽量做到合理配置,既有经济型、普通型,又有少量高档型。考虑到学校主要是用于培训和教学,对机床的精度要求不高,为了缓解资金压力,一般应尽量选择国产数控机床。先进的机床结构配置数控铣床在结构上大体经过了三个阶段。初期数控铣床的主要结构特点是工作台升降式,与普通铣床工作台结构基本相同,工作台除在X和Y方向运动外,还要随升降台在Z方向上下运动,这种结构的最大缺点是Z轴伺服电机要承受包括工作台、工件重量及切削力等负载,运动控制困难,不利于加工速度和加工精度的提高,应作为回避的对象。第二阶段即在我国最常见的床身式数控铣床,其特点是工件只随工作台在X和Y方运动,Z轴方向由滑座带主轴上下运动,受国外产品的影响,机床在主轴单元、数控刀架和转台、刀库和机械手、滚动丝杠副、滚动直线导轨等数控机床功能部件及刀具刀柄有了明显改进,机床的可靠性、速度和精度有了很大提高,现在工厂里多数铣床几乎都是这种结构,应作为重点选择的对象。第三阶段即龙门式结构,这种结构的最大好处是机床的刚性好,因而精度容易提高,速度也快,在我国经济发达地区得到了非常迅速的推广和应用,是数控铣床结构的发展趋势,在资金允许的情况下可适量考虑选择,体现数控实训设备的不凡实力。经济型数控车床的结构与普通卧式车床基本相同,其主要特点是水平床身,前置转塔刀架,价格低,应用范围广,现在工厂里多数数控车床几乎都是这种结构,应作为主要选择对象,在资金允许条件下,可选择适量倾斜床身后置刀架型结构,以扩展学生的知识面和对数控车床的全面认识。另外,选择一定量的其他数控设备如数控高速雕刻机、数控电火花线切割机、数控电火花成型机、数控对刀仪等,从实用性、价格及加工功能范围来看都是很有必要的。总而言之,数控技术教学设备配备要受到许多因素特别是资金和理念的影响,集有限资金,如何配置既能充分满足教学实训要求,又不陈旧落后,且体现数控技术发展水平的数控设备,是值得职业技术院校深思和考虑的问题。参考文献1吴玉厚数控机床电主轴单元技术M北京机械工业出版社,20062毛清丽,等我国数控机床功能部件发展初探J机械工程师,2006,(7)3孙可己CCMT2006数控系统及应用点评J精密制造与自动化,2006,(3)
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