浙江建设数控基地方案PPT课件

1 建设数控基地培育新型人才 数控技术教研究室 2 标准数控培训基地数控培训基地规划 3 标准数控培训基地 4 一 国内数控发展形式分析 随着我国进一步的对外开放 工业生产的快速发展 我国正成为世界性的制造 加工中心 生产企业只有通过高新技术的广泛应用 才能在激烈的市场竞争中取胜 然而培养具备高素质的实用型人才却是企业取胜的关键 人才培养的成功与否 首先取决于建立制定合理的人才培养方案 力图打破传统的培养模式 借鉴成功经验 结合具体的国情和培养目标 积极探索人才培养的新模式 5 为了实现现代机械制造类专业的培养目标 强调实践教学环节 建立相对独立的实践教学体系 必须建有学生实验 实训 实习并结合企业生产 研发的实践教学基地作保障 因此 如何改善和提高数控技术课程的实践环境 合理应用学校的有限资金 做到使学生学有所练 学用结合 保证人才培养的质量 真正实现数控培养高素质 普及化教育 是大多数职业技术学校的当务之急 6 二 职业学校目前数控实践教学现状及不足 数控技术课程是一门实践性很强的课程 要想达到理想的教学和实践效果就相应要具备良好的实践环境 在此正确观念的引导下 许多学校都比较重视数控实践教学 也相继加大了对实践教学的投入 建立了相应的数控实验室或实验中心 对我国数控人才的培养做了很大的努力 也起到一定的效果 但由于师资 生源 办学模式 教学条件及实验设备的限制 早期的数控实验中心和实验环境都很难满足和适应现代数控教学飞速发展的要求 其不足主要体现在以下几个方面 7 职业教育的基础薄弱 统筹乏力 投入不足 各地发展不平衡 资源难以充分利用 办学效益低 就业准入制度和职业资格制度没有得到很好落实 职业资格证书与职业学校学历证书之间的衔接不够 招生困难 特别是中心城市 数控技术宣传力度不足 8 师资力量及教学模式落后 由于数控教学没有统一的教材 实验指导 以及没有很好的经验可借鉴 学校在办学模式 课程设置 教学内容和教学方法上各自为政 还不能适应劳动力市场变化的需要 由于数控教师大部分来自于机械类其它专业老师 有一定的教学及自学数控技术或短期数控培养的基础 但没有很系统组织 计划的学习 对生产服务一线的经营管理 劳动组织 技术工艺了解还不足 专业技能和实践教学能力有待提高 9 数控实验室建设不规范 学校目前数控实验室教学设备主要体现在以下几个方面 1 模拟编程器 数控模拟机在手动编程上有其优越性 也可进行仿真检测所生成的刀具轨迹 学生操作简单 方便 快捷 但其兼容性和实际操控生产型用机不太理想 由于实践范围小 所以还不能达到对学生实际操作的锻炼 和各自提高学生的实际动手能力 10 2 数控系统的限制 一些学校使用的数控车铣床 因采用自行研发的数控系统 学生在操作模拟加工工件方面比较简单 放心 同时设备价格也较经济 但其数控系统与目前社会生产企业所使用设备的数控系统不一致 且兼容性不强 不能达到学生 所学 所用 的目的 对学生今后在掌握和操作社会上较普及的数控设备有一定的难度 11 3 大型数控设备 目前学校学生实训设备的投入主要以生产型的设备为主 如 加工中心 生产型的数控铣等价值在数十万以上的设备 大型生产用数控铣和加工中心在加工工件上有其良好的特性 是 产 学 研 数控培训基地建设 发展的必要组成部分 但从目前学校实际培训中发现 学校目前数控实验室教学设备主要出现在以下几个问题 12 其无法在短期内实现规模化 普及化的培养 学校资金有限 设备昂贵 精密度高 操作困难 使学校对学生培训 特别是对没有操作基础的学生上机操作不放心 大多学校以观摩为主 在教学培训和实际操作上就会受到局限 学生上机操作 会因设备少 时间短 生员多 造成学生上机操作时间短 机会少 难以从真正意义上提高学生动手能力 及解决学生在实际操作中所遇到的困难 加工生产成本高 从经济和安全性考虑 学生的实训效果是差强人意的 13 针对以上的学校现状 如何合理地应用资金 建立规范化的教学体系和适用有效的实践环节 如何利用和改善原有数控实验设备 选择增加适合普及化培训用设备和适用软件 建立一个具有一定规模 且符合当前许多学校尽快提高学生综合素质为目的的标准数控实验基地 是目前数控专业人才培养 急待解决的问题 14 三 机械类专业实践教学体系改革思路 众所周知 职业教育应以经济建设和第一线实用型人才的培养为目标 因此 在课程体系建设和教学内容上非常强调实践教学 形成理论教学和实践教学两个并行的教学体系 15 1 机械类专业培养目标职业教育机械类专业 含机电一体化技术 数控应用技术 机械CAD CAM 模具设计与制造等 是培养德 智 体 美全面发展 适应现代机械制造业生产 建设 管理 维护需要的人才的 其培养目标为 16 培养具有良好的职业道德和敬业精神 培养具有扎实的基础理论知识和专业知识 掌握从事实际工作的基本能力和技能 培养具有综合能力和全面技术的应用型人才 培养可从事成熟技术管理规范应用的人才 其工作的业务范围为 机械制造加工工艺规程的编制与实施 工艺工装的设计 制造 数控机床的编程与操作 机械CAD CAM技术应用 模具设计 制造及有关工装的装配 调试 运行与维护 高新设备的维护修理 生产的组织管理 产品的销售与技术服务等 17 2 机械类专业学生对数控技术具备的实践能力与技能 根据上述培养目标 机械类专业学生对数控技术的应用应具备的实践能力与技能分为基本实践能力与操作技能 专业技术应用能力与专业技能 综合应用能力与综合技能三个层次 并根据专业的不同应相应有其则重 其项目为 18 基本实践能力与操作技能 1 机械加工的操作技能 2 机械读图及拆装技能 3 较熟练的计算机操作技能 4 数控机床的应用能力 19 专业技术应用能力与技能 1 一般机构零件的设计能力 2 加工工艺编制 工艺装备设计能力 3 各类控制元器件 典型机械设备控制环节 可编程控制器的应用能力 4 数控编程与调试能力 5 机械CAD CAM软件的应用能力 20 综合应用能力与技能 1 机械制造工艺规程编制与实施 工艺装备的设计制造 产品的质量监督与控制能力 2 数控加工机床的操作 编程 调试及日常维护能力 3 机械CAD CAM技术的应用能力 4 模具的设计 制造及有关工装的安装 调试 运行和维护能力 5 现场技术管理产品的销售与技术服务能力 21 对于职业教育来说 理论学习应以 实用 管用 够用 为原则进行综合化整合 加强基础理论的学习外 重点加强专业理论学习 学校教师可根据当地企业的特点结合自己的教学经验编制适合自己学校的教材 灵活全面的安排教学环节 将教学效果发挥到最佳 传统的教学方式较为枯燥 为了提高学生学习的兴趣 可将教学过程设置为 3 机械类专业的实践教学环节的设置 参观生产企业理论教学实验生产企业工作实习实训 22 学生实际工作能力的形成应主要放在实践环节上 实践环节包括实验 实训和实习 实验 CAD CAM机房 可起到对理论的验证作用 并使学生掌握基本设备的使用方法 为实训打下基础 23 实训 按照教学要求 在真实或仿真模拟的现场操作环境中培养学生的实际工作能力 24 实习 在生产现场中使学生体验真正的工作环境 25 四 建立标准数控培训基地意义及内容 1 建立数控培训基地对发展数控专业的可行性标准数控实验基地的建设模式 是经过多年的研究和努力 对许多学校在数控实验教学中所遇问题的解决 反复实践 不断改进和完善 最终确立的一个模式 该模式的成功之处就在于 26 充分挖掘学校的潜力 利用原有设备的基础上配置浙大经过多年研究 经过实践证明的软 硬件 能在很大程度上促进实验室条件的改善 有效利用资源 提高教学水平 以市场的角度出发 根据企业用人的实际需求建立的实验基地 能以学生的兴趣为主 调动学生操作数控设备的兴趣及职业意识 能很好地把实践与理论结合起来 27 依托浙大的技术力量及师资力量 对建立实验基地的支持与合作 能促使合作方改进教学 提高师资 提高在该专业领域的竞争优势 采用专业化管理 标准化配置 配置上结合实验室设备及实验条件的教材和实验指导书 能使教学者目标明确 安排合理 管理科学 也能使所学者循序渐进 逐步吸收 达到目标 28 2 建立数控实验基地对学校的意义 提高师资素质 通过浙大对合作学校专业老师的培养及在数控信息方面的交流 能促进学校师资素质的提高 更有利于促进教学质量的提高 提高学校知名度 通过与浙大的合作 规范培养 及所达到的良好效果 可以很好的提高合作学校的知名度和影响力 对学校增加生源 评估有很大帮助 提高设备应用 浙大可以帮助学校在利用原有数控设备的基础 与浙大研发的数控设备联合使用 可使之更能发挥其功效 29 4 提高最新信息沟通 学校的标准数控基地可以在最快的时间内不断的获得和享用浙大所研发的最新数控软件 5 提高经济效益 学校在条件允许的情况下 可对社会 企业进行职业培训 或与企业合作进行产品的开发 生产 既可扩大学校跟社会 企业联系 又可以获取一定的经济效益 6 提高多领域的合作 通过合作 学校可以在更多领域和项目保持与浙大的沟通 进行更多领域的合作 30 3 建立数控实验基地的具体内容 浙江大学提供内容 提供建设方案 根据合作学校现有师资 专业 生源 设备 资金情况 帮助学校策划建立一个标准数控培训基地方案 提供适用教材 提供或合编一套适合于学校的教材和培训用数控实验指导书 并紧跟数控技术发展的动态 与合作院校共同探讨 不断地更新教材内容 提供师资培养 负责对专业师资进行培训 每年利用暑假期在浙大或当地举办为期20 30天的数控培训班或进修班 培训考核合格后 颁发证书 同时举办浙江大学研究生进修班 对师资进行更高层次的培养 31 提供免费软件及升级服务 将自行研发的CG2000数控系统及相关的模拟仿真控制面板免费提供给学校 SIEMENS FAUNC 以加强学校培养学生对社会通用软件及通用面板的学习与操作 在数控方面提供最新的技术信息 与合作学校保持定期的信息沟通 并及时免费提供数控培训软件的升级服务 提供实用实训设备 浙大将研制出的结合生产 教学为一体的实训设备 用于学校普及化 规模化地培养数控技术的应用人才 32 合作学校提供内容 提供专业的师资队伍 学校应确定一批专业的数控师资队伍 并结合基地建设要求 有组织地安排师资培养计划 提供基地场所 根据建设的设置内容 提供相对应的实验 实训 实习场所 并配备具有专业知识的管理人员 以保证全系统安全正常的运转 提供基地建设设备资金 根据基地建设方案 采用统一规划 分期投入的原则 逐步完善 实验室 基地设备配置 33 4 实践基地建设方案 1 实践教学基地建设总体思路a 整体规划 分期投入 b 集教学 科研 生产 技能考核培养为一体 涵盖机械类各专业 c 设备投入和实践教学师资队伍建设并举 硬 软件配套提高 保留必要的验证性和演示性实验项目 d 强化基本操作技能和综合实践能力的训练 充分体现工艺性 设计性 综合性 增强新技术的应用 34 2 基地建设目标 教 具备学校实践教学及对社会 企业开展岗位技能培训和等级考核的能力 产 具备与企业合作进行产品的生产能力 研 具备智能化产品的开发 试制能力 35 3 标准数控基地配置内容 本配置内容立足于加强基础建设 突出重点专业建设 达到 产 学 研 相结合的配置方案 为数控加工及机电专业作为最强建设专业学校的配置 适合于在当地最具影响力的职业技术学校 学院 完善从理论教学到实验 实训 实习的整个实践环节 并在数控加工方面重点加强 学生毕业后能直接进入生产第一线 而且通过自身与企业的联系 承接部分对外加工 研究开发简易数控系统 以提高 产 学 研 的综合能力 36 标准配置如下 a 电脑50 100台 b CAD CAM软件50 100套 c CG2000数控软件50 100套 d SIEMENS FANUC等通用数控面板仿真软件各50 100套 e 实训用小型高速数控铣床20 30台 f 实训用小型数控车床10 15台g 生产型数控铣床2 4台 37 h 生产型数控车床2 4台i 加工中心1 2台 j 电火花数控机床1 2台 k 线切割数控机床1 2台 l 三坐标测量机1台 m 其它普通机加工设备 38 学生实验及时间安排 本配置可满足三年制每年招生100 200人学生的规模 如三年级学生以数控车 铣床实践为主 每1 2人一台 一批五十人次 这样可保证学生的实践时间为60 90天 人 二年级学生以数控软件模拟为主 可因各学校的计算机配置灵活加以安排 对学生数相应多的学校 可灵活增加实践各环节的相应配置 39 师资配置及进修 本配置需教师 实验师3 5人以上 教师是培训学生理论知识的关键 实验师则是能否让学生在有限时间内掌握技能的关键人物 所以要求任课教师具有扎实的数控理论知识 并具有一定的数控加工技能 实验师要求熟练掌握本实验室的数控设备 并具有简单的数控设备维护技能 能根据培训目的提出合理的实验方案 进行周密的安排 保证人员的安全和机器的安全使用 40 实践基地的面积要求 按以上基本配置 实验部分 数控多媒体教室需60 120m 实训部分 实训设备占地需150 250m 实习部分 生产设备占地需200 300m 实践基地共需面积400 800m 41 投入经费 经费主要用于添置设备 共需人民币400 600万元 学校已有的电脑和数控设备配置 可从投入中相应减少 学校也可根据自己的实际经济状况统一规划 分期投入 42 4 标准数控基地开展的实践活动 CAM软件代码编程 CAD CAM教学 实训设备生产操作 数控机床实际加工 数控机床维护维修 数控科研活动 数控加工动态模拟 43 在软件中进行编程 然后校验该程序 手工数控编程是计算机自动数控编程的基础 应用计算机进行数控加工自动编程最终也还要经过后置处理转换成NC代码 手工编程是学生熟悉并掌握NC基本原理的一个重要途径 但数控指令枯燥 不易记忆 编写的程序又不能得到实现 学生学习的兴趣不高 也得不到应有的实际动手的训练 同时对同一零件学生编写的程序有多种 检查学生掌握情况也都十分困难 这一难题在CNC软件系统中就迎刃而解了 只要将NC代码输入该系统 通过加工轨迹校验 NC程序的结果就非常直观地仿真出来了 44 在CAD CAM系统中定义零件的加工工艺 学生利用CAD CAM系统中的建模功能生成三维零件 或利用该系统提供的数据接口将其它CAD系统中做好的零件读入 选择合适的加工艺方法 安排零件的加工工序 确定参数后 系统便自动计算加工余量 并动态显示出和粗加工 半粗加工 精加工所对应的不同加工表面的刀位轨迹和机床代码 省去了人为编制NC程序的烦恼 45 对自动生成的加工轨迹进行动态仿真 轨迹仿真模拟真实加工 每个学生都有模拟加工的机会 省时间 省材料 省设备投入 在仿真过程中 刀具沿着所定义的加工轨迹进行动态加工 学生可以直观地掌握数控加工的过程 判断刀具轨迹的连续性 合理性 是否存在刀具干涉 空走刀撞刀等情况 刀位计算机是否正确 加深了学生对加工工艺的理解和对刀具轨迹的认识 实现了虚拟设计与虚拟加工 VPD 46 掌握SIEMENS FANUC等通用数控面板 由于目前企业中普遍使用SIEMENS FANUC等通用数控系统操作数控机床 为了让学生能在毕业后迅速进入工作岗位 和社会接轨是必要的 这一点对于职业教育来说尤为重要 所以让学生尽早通过SIEMENS FANUC数控系统模拟控制的学习和操作 并利用其操作设备加工工件 使学生为将来使用生产型数控设备提高感性认识 47 直接控制数控机床进行实际加工 因此在条件允许的情况下 让学生将零件的NC程序产生的标准G代码直接控制机床进行加工 在这个过程中 NC程序 数控系统 数据接口起了非常重要的作用 作为数控技术开发人才 应该熟练掌握数控编程 机床通讯 数据接口等数控专业知识 并得到相应的动手能力的训练 48 突出产 学 研相结合的功能 既是学生的实训基地 又是数控教学设备的研制基地 还是各类模具的生产基地 学员在这种设施先进 环境稳定的产学研联合体中 进行教学和实践 接受工程环境的熏陶 真正做到产学研结合 教学做合一 实践能力和工程意识都得到较大幅度的提高 数控机床维护和简单维修 教 产 研结合实训 数控机床维护和简单维修工作也是数控技术的重要知识之一 它可提高数控设备的使用寿命和效率 49 5 教材内容的设置及实验课程安排 教材编写的指导精神结合市场需求来配置机械专业的教学体系从按市场需求培养工业技能型人才的考虑配置机械专业的教学体系除了要考虑专业的实际发展趋势之外 还应结合本地区工业发展的特点 50 加强计算机应用技术的教学 当今在机电领域内 以计算机作为主要技术手段 处理各种数字信息与图形信息 辅助完成从产品设计到加工制造整个过程的综合性计算机处理技术获得了飞速发展 相应的软件推出日新月异 这些软件的推出并日益普及 使得较为复杂的工程实际问题 如机械制造中的曲面造型与加工 刀位轨迹计算及数控程序编制等 都转化成了人机交互的对话式操作 熟练掌握这些软件的应用 将有可能使学生避开过多过深的理论训练而直接进入更为深入的专业领域 从而提升学生的专业水平 51 围绕专业目标开展综合技能的训练 以前较为单一的技能训练模式 强调了单一技能的提高即技术的提高 但现代工业的发展表明 参与工业化进程的劳动者其非技术因素也显得十分重要 因而在机电一体化专业的实践教学中要提出基本技能训练与综合素质训练两个目标 织纪律