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关键词: 数控技术人才培养专业建设
由于数控技术迅速发展,相关数控技术的人才培养已成为各种层次学校的热点。我校也于2002年开办了数控技术应用专业,配备了师资力量,花巨资引进数控设备,建立了实验室、实习场所。为了提高教师自身素质和学校的教学质量,我校组织了暑期实践活动。实践企业为徐州天翔铁业有限公司,实践时间持续一个月。内容涉及如下方面。
(一)了解企业性质、生产产品、行业地位、市场辐射、管理模式、企业文化、发展战略等。
(二)了解企业产品生产流程、技术特征、工艺方法、质量检测等生产管理体系。
(三)了解企业生产目标计划、协调、监督手段、考核方式。
(四)了解车间管理模式,目标计划实现与考核,各岗位所应具备的知识、技能。
(五)深入了解学生在企业中的情况,收集企业对人才品质的各种信息和对人才规格的要求。
(六)严格按照企业管理要求参加企业生产实践。
根据以上要求,现笔者将实践报告总结如下。
一、企业基本情况简介
徐州天翔铁业有限公司始建于2001年8月,位于徐州市贾汪区工业园,占地面积60000多平方米,建筑面积8000多平方米,是一家与徐州天工铸铁有限公司合作加工工程机械零部件的股份制企业,现有固定资产5000余万元,其中机械设备2300多万元,公司于2005年9月28日通过GB/T19001-2000idtISO9001:2000标准质量认证。
公司现拥有各类数控车床、数控立式车床、普通车床、加工中心、坐标镗床、铣床、钻床等80多台加工设备及三维坐标检测仪等高精度检测设备,如CK6180数控卧式车床、CKA6150DI数控卧式车床、CK516数控立式车床、VMC600加工中心、数控车床、B1-400K立式升降台铣床、Z3050*16/1中捷摇臂钻床、Z3050*16/1中捷摇臂钻床、TGX4145B单柱座标镗床,具备工程机械各类零部件的加工与检测能力。公司产品深受山东临工、上海龙工、美国卡特比勒的欢迎,并建立了长久密切的供求合作关系。公司工艺技术水平先进,主要产品有:卡特彼勒(CAT)徐州公司挖掘机球墨铸铁件,美国纽荷兰(CNH)公司灰铸铁件,意大利卡拉罗(CARRARO)球墨铸铁件,美国汉尼斯(HENNESSY)铸件,国内工程机械生产厂驱动桥用高韧性、高精度球墨铸铁件等。
二、调研实践结果及分析
(一)企业数控人才需求层次
根据调研情况,我们可把数控技术人才分为三个层次。
1.“蓝领层”
“蓝领层”是指在生产岗位上承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人,在企业数控技术岗位中占75%,是目前需求量最大的数控技术人才。这类数控技术人才可通过中等职业教育来培养,企业也可依靠自身力量从普通机床操作工中培养。
2.“灰领层”
“灰领层”是指在生产岗位上承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员,这类人员在企业数控技术岗位中占20%,其中数控编程工艺员占9%,数控机床维护、维修人员占11%。此类人员需求量相对少一些,但也非常缺乏,是企业(特别是民营企业)的抢手人才,待遇较高。此类人员专业知识与技能要求较高,可能通过本科或高职教育作基础培养后,经企业大量实际工作经验积累不断提高。
3.“金领层”
“金领层”人员具备并精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护、维修所需要的综合知识,并在实际工作中积累了大量实际经验,知识面很广;精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计,掌握数控机床的机电联调;能自行完成数控系统的选型,数控机床的安装、调试、维修和精度优化;能独立完成机床的数控化改造;适合于担任企业的技术负责人或机床厂数控机床产品开发的机电设计主管。
(二)数控技术人才的学历状况
调研数据表明,50%的数控技术人才为中专及以下学历,38.2%为大专学历,仅有10.3%为本科学历,本科以上学历仅占1.5%。可以看出,中等和高等职业技术教育在数控技术人才培养方面大有可为。
(三)数控技术人才的来源渠道
调研数据表明,在企业现有数控技术人才中,依靠企业自身力量培养提高的占16%,而直接从学校招收的学生占68.6%,从社会招聘占15.4%。
1.职业院校学历教育培养的数控人才还很难完全满足企业的需要。刚走出校门的毕业生,具有不同程度的英语水平、计算机应用能力、机械和电气基础理论知识和一定的动手能力,但由于在校期间难以积累工艺经验,实际动手能力差,难以满足企业对数控人才的要求。
2.数控人才的培养并非高不可攀,企业可以依靠自身力量从普通机床操作工中培养。这就要求职业院校进一步拓展办学功能,加强校企合作,根据企业用人“订单”培养人才,为企业职工提供在岗、转岗数控技术培训。
(四)对职业素质的要求
通过调查,我们发现毕业生的综合素质越来越重要,企业往往要求毕业生能够同时拥有多方面的技能,要求基本功扎实,应用能力较强,能够团结协作,富于开拓和创新精神,要敬业爱岗,踏实肯干,吃苦耐劳,实际动手能力强,综合素质高,具有很强的社会竞争力。
(五)企业对我校毕业生的综合评价
为了更准确地了解我校往届数控专业毕业生的工作情况,我们利用此次实地考察的机会对往届毕业生进行了一次回访,并进行了企业对我校数控专业毕业生综合评价的问卷调查。统计数据显示,企业对我校数控专业毕业生的称职情况的评价较好,满意度较高。综合评价为27%优良,63%称职,10%不称职。数据说明数控专业毕业生在社会中的反映良好,基本能经得起社会的检验,基本能够胜任本职工作,适应相关岗位的要求。另外,调查还包括了企业对毕业生其他素质项目的评价情况。企业对毕业生的职业道德的评价为15%好,65%较好,20%一般,0%差;企业对毕业生专业业务知识的评价为10%好,70较好,10%一般,10%差;对毕业生的基本素质的评价为24%好,56%较好,18%一般,2%差。数据说明用人单位对数控专业毕业生的职业道德、专业业务知识和基本素质较为认可,毕业生在企业中能够表现出较高的职业素养和职业能力,数控专业开展的职业素质教育对学生今后的就业工作起到了积极的作用。
(六)存在的问题及其改进措施
1.存在的问题
在调研中我们发现,从总体来讲我校数控技术应用专业的人才培养目标和培养模式是正确的,但是在具体实施的过程中还存在一些问题和不足。
(1)学生专业理论知识转化能力较差,很难将专业知识应用到实际工作中。
(2)学生对技能的熟练程度和企业的要求有距离。
(3)学生在学校进行的专业实训和企业真实的生产环境有距离。
(4)学生专业面不宽,造成就业口径过窄。
2.改进措施
为了达到教改方案的培养目标和业务规格要求,我们将采取以下措施:
(1)紧扣“实用”“实训”两个环节。
为培养面向生产第一线,专业实践技能强,具有良好职业素质的应用性实用型人才,学校课程设置的架构必须紧扣“实用”、“实训”两个环节,把岗位技能培养融入到课程体系中去,充分开展项目化教学,使课程教学与技能培养充分“对接”。
(2)完善和加强数控专业的实训基地建设。
我校数控专业虽拥有国家级数控实训基地,但是在设备数量上和设备先进性上还有差距,还应该加大投入,紧跟我国数控尤其是企业数控发展水平,实现和企业的无缝对接。
(3)坚持开放式的办学体系,实行校企联合,产、学、研一体化。
虽然我校在数控专业的实训上投入了较多的资金,实训设备条件也相对较好,但是和企业的真实环境总是有距离的,学校不可能投入太多的资金。我们可以利用校企联合、工学结合的方式实现产、学、研一体化。在办学中坚持学校走出去,老师走出去,学生走出去,课程走出去。同时,我们也可以把专家学者请进来作高层次的学术报告,也可以请有一线工作实践经验的工程师来给学生讲学,一些课程也可请外面工程师来上,甚至可以让企业办到学校来。
(4)推行“一专多能、一生多证”。
我校要安排学生多工种的专业实训,培训学生多方面的技能,同时要充分利用节假日和双休日的时间,让所有实训室向学生开放。这样不仅能充分利用现有的实训场地,提高设备的利用率,而且能为学生考取多个技能证书提供条件。
通过本次调研活动,我们获得了大量第一手信息,也得到了许多启发。我们在今后的工作中除了继续加强对学生专业知识和技能的训练之外,更应进一步强调对学生基本素质的培养,注重对学生的职业道德教育,提高学生的诚信意识,同时增加学校与企业的交流,为学生的就业和工作创造良好的环境。随着社会对人才的要求越来越高,走校企联合、工学结合的办学之路将是我校数控技术应用专业的发展方向。
参考文献:
[1]林辉,漆军.珠三角地区数控技术专业人才需求调研与分析[J].广东交通职业技术学院学报,2008,(04).
数控机床
课程体系
论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构,对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化,构建了理论教学为引导,实验教学为补充,实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式,通过采用专职教师与兼职教师相结合,来改变师资队伍的结构.
1前言
数控技术是制造业实现自动化,柔性化、集成化生产的基础.数控技术的应用是提高制造业的产品质里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后,中国正在逐步变成“世界制造中心”,为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计,又能应用数控技术进行制造的人才,作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要,根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革,这是我们必须要深入研究的问题。
z数控人才的需求和知识结构
当前社会需求的数控人才主要有三种类型:,>0蓝领层”数控技术人才:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人,z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层,数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识,积累了大量实际经验,知识面广。133229.COm这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同,“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础,掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’,掌握"cad/cam’软件.‘灰领型编程工艺员,:应具有良好的数学基础,熟悉产品的三维设计,产品的加工工艺:“灰领型维修人员,:以机、电、光和液(气)控制技术为基础,掌握数控机床维护与维修的技术和技能。“金领型”:有较扎实的专业基础,较全面地掌握数控设备的相关原理与技术,具备数控设备研制与开发能力,掌握网络技术,有较高的外语水平。
3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系
根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用,从社会需求出发,对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导,实验教学为补充,实训教学为提高的“教学一体化”模式.
(1)通用机床突出重点,贯彻少而精的原则
通用机床部分,我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理,传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题,让学生自学然后通过课堂讨论,使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别,进而熟悉通用机房的工艺范围,为制订零件的加工工艺和机床的维护,维修和产品的开发奠定一定的基础。
(z)数控机床突出实践性
在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性,重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理,介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件,着重讲述数控加工工艺设计,cnc车床及其车削中心、cnc铰铁床及其加工中心,cnc线切割机床的手工编程技术及其操作,采用多煤体或录像进行教学,最大限度的展示生产一线的环境,将数控机床图片、所使用的刀具图片,机床附件、加工过程等展示给学生,将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现,使课堂教学更加生动和形象,便于学生理解和掌握所学的知识。
为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力,将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习,借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法,或采用现场教学等灵活的方式进行。
(3)课程设计,加强综合性
课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节,其目的是对所学知识的一个概括和应用,是对学生各个方面能力的一个综合评价,为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力,具备操纵、调试和维护数控机床的能力,我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作,然后上机操作,亲自进行程序的输入,调试、运行,把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证,使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告,包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。
(4)依托职业学校资源,加强实训教学
工科专业学生理应姓“工’,应面向工程,面向生产,面向经济建设实际,因此,所培养的人除了具备应有的专业知识外,还必须具备应有的实践能力包括必要的操作技能,既生产技能与实验技能,这是工科专业学生所必需的工程素质。而实践教学及基地建设往往对硬件设施和软件条件提出严格要求,受财力、人力等办学条件方面的限制,机械制造及自动化专业数控硬件设施和软件条件一般比高职数控专业相对要薄弱一些,我们充分利用职业学校资源进行实践教学.通过与安徽省蚌埠市机械高级技工学校合作,做到资源共享,开展实训教学。各训练项目按照相应的职业资格标准实施,通过考核评定成绩,实训教学结束时组织学生参与加劳动与社会保障部门组织的考核,取得相应的职业资格证书,同时取得相应的课程成绩和学分。
[关键词]高职 数控技术专业 人才培养
数控技术专业如何培养高技能人才,本人结合10年来从事数控技术方面的教学与研究,进行探讨。
一、专业人才培养目标
高职培养目标既不是研究型也不是简单的操作型,为此我们对无锡及周边地区进行广泛的调研,以就业为导向,分析市场所需的数控人才层次,进行正确定位。针对我校情况,确定培养目标为:培养适应社会主义现代化经济建设需要,德、智、体全面发展,具有机械、电子、微电子技术的综合知识,具备数控应用能力,能够从事数控设备的制造、安装、调试、加工、维修工作的生产第一线高级应用型技术人才。
人才的就业岗位分析为:工艺规程的编制及实施;数控程序的编制;机电一体化设备的操作;数控设备的操作、调试、维护;车间生产与质量管理等。
二、人才培养模式
人才培养目标如何实现,需要有一定的模式。各制造业发达国家具有不同的模式,主要有: (1)以加拿大、美国为代表的CBE模式。即以能力为基础,从职业岗位的需要出发,确定能力目标。通过有代表性的企业专家组成的课程开发委员会,制定能力分解表。以能力为目标,设置课程,组织教学内容,最后考核是否达到这些能力要求。(2)以英国、澳大利亚为代表的BET模式。以能力为基础进行教育与培训,组织专家确定能力标准,成立国家资格委员会,建立一种能力本位的国家职业资格证书制度。(3)以德国为代表的“双元制”模式。由企业和学校共同担负培养人才的任务,按照企业对人才的要求组织教学和岗位培训。使学生能较熟练地掌握岗位所需的技术,毕业就能很快地顶岗工作。(4)以我国台湾地区为代表的“建教合作”模式。学校与企业合作,企业为学校提供先进的实习设备和实习场地,实施教育与训练,强调实务教学特色,注重职业证书的获取,以技能考核检验教育成效,鼓励学生在取得毕业证书的同时取得职业证书。上述人才培养模式适应其本国或地区技能人才的培养。我国高职教育起步较晚,我校地处我国制造业基地――长江三角洲,应该借鉴国外先进经验,探索新的人才培养模式,通过努力,明确数控专业特色为“零距离”、“不断线”、“双证书”。
“零距离”指学生在学习期间,始终与企业“零距离”。学院利用地处无锡新区的独特优势,坚持以服务为宗旨,以就业为导向,通过“走出去,请进来”开展校企共建“订单培养”等途径,走产学研结合的道路。目前已有多名企业专家级技术人员受聘客座教授,定期为学生讲授专业课程,学院则适时安排学生到企业跟班实践。
“不断线”是指学生在校学习期间始终贯彻三个不断线,即外语训练不断线、计算机应用技能训练不断线、专业技能训练不断线,实行理论与实践一体化教学,不间断地对学生进行“滚动式”顶岗培训,努力培养学生的岗位能力。
“双证书”是指学生毕业时同时应具有毕业证书和本专业相关的技能证书,并把技能证书作为毕业的基本条件之一。
三、课程教学改革
为保证数控专业学生的培养质量,对课程体系进行改革。按“必需、够用”为原则设置课程体系。数控专业的学习主要涉及到识图、造型、加工工艺、编程、维修等,因此开设的主干课程包括机械制图、数控机床、数控编程、数控机床电气控制、数控机床故障诊断与维护等。努力减少其它系统性的理论课程的学习,增加实训课时,如数控加工实训、数控机床故障诊断与维护实训、CAM实训等,确保理论与实训教学课时比例达到1:1,让学生在各类数控实训中强化理论知识,培养专业技能,同时开展正常的职业资格技能培训,有效地促进了学生数控技能的培养。
四、教材的辅助建设
为确保人才培养的质量,教材建设不容忽视。近几年高校教材的改革与建设在一定程度上满足了高校教育发展的需要,但不可否认的是精品教材还占少数,数控专业作为较年轻专业,许多数控教材自成体系,内容重复,缺乏数控专业教材内容的系统性、整体性,而且许多教材参照本科教材的模式,过分强调基础理论,实用性和综合性不够;另一方面教材内容有一定的滞后,缺乏新技术、新工艺。为此,我们尽可能安排双师型教师承担专业主干课程的教学,强调授课教师应敢于打破教材体系,结合数控生产实际,注重课程与岗位需求数控前沿的关系,自编讲义作为补充教材。同时由于数控专业课程的图片信息量大,实用性强,强调教师结合课堂教学,制作多媒体课件,尽可能进行直观性教学。
五、实践教学基地建设
数控技术是一门实践性很强的工程技术,它的每一个教学环节都必须用相应的实践教学来深化。实践教学采取与理论教学体系并行、并重的实践教学体系,既相互渗透,又相对独立,以强化学生各种综合应用能力的培养,实践教学体系包括实验、实训、课程设计、毕业实习、毕业设计、社会实践等多个环节。目前我们依托学校的大力支持与投入,建立了数控实训基地,最大限度地促使学生就业前获取数控职业技能,实现“双证书”目标,目前已建成AutoCAD实训室、Pro/E 3.0实训室、数控编程仿真实训室、快速成形技术实训室、EMCO数控工业系统培训室、数控加工实训室、特种加工实训室、机械拆装实训室、钳工操作实训室等,可满足数控专业各类实训的需要。
实践性教学基地包括校内和校外实训基地。校外长期合作的实训基地有:绿点高科技股份有限公司、明和汽车零部件有限公司、德森精密模具有限公司、华达电器有限公司等。绿点、明和还成立了冠名班。学生通过校企合作到企业中去,深入到具体生产岗位,能感受生产氛围, 拓展生产、技术、设备等方面的知识和技能,体验实际生产劳动过程的组织方法及企业文化等具体工作内涵,有助于学生积累生产实践经验。校内校外实训的运作,有效地保障了学生技能水平的提高,努力实现了学生“零距离”上岗目标。
六、结束语
数控技术是高速发展的先进技术,如何培养出理论知识过硬、又拥有专业技能的数控专业应用型人才,需要借鉴发达国家先进的办学思想、办学理念、办学模式,不断探索符合我国国情的高职教育的办学方法。近几年我校致力于高职教育的专业教学改革,不断完善数控专业的人才培养目标和培养模式,在课程改革、教材的辅助建设、实验实训基地建设等方面进行积极探索,努力寻求满足无锡区域经济发展需求,符合数控高职教育规律的技能应用型人才培养模式,为社会培养受欢迎的数控技术应用型人才。
参考文献:
[1]袁凯峰.培养数控技术技能型紧缺人才的实践.桂林航天工业高等专科学校学报,2006.
[2]孙逸华,朱国文. 职业技术教育数控人才培养、培训现状调查报告.2004-5-12.
[3]张德强. 数控技术教育改革与研究[J]. 辽宁工学院学报, 2006,(4).
关键词:数控加工技术 课程改革 探索与实践
课程一般指学校或培训单位为实现一定的培养目标而精心选择的教育与培训内容的范围及其安排的总和,它是实现培养目标最基本的途径。课程教学改革是高等教育教学改革的核心内容,作为机电类专业的主干课程――数控加工技术,其教学改革需从背景分析出发,研究数控加工技术课程改革的原则与结构模式、内容和课堂教学改革等方面。
1 数控加工技术课程教学改革的背景
数控加工是机械制造中的先进加工技术,作为CIMS核心技术基础,其应用和发展水平已是衡量一个国家科技和现代化制造水平的重要标志。据市场需求分析表明:除急需一大批数控技术应用型人才外,还需一批具有数控技术基本知识和能力的高素质创新人才。
多年的数控加工技术课程教学实践发现,存在对该课程的社会调研深入不够、课程体系与内容的改革还不深入、教学方法欠当、实践性教学加强不够等方面问题,需深入进行课程教学改革,对于满足社会对数控加工人才的急需、培养创新人才具有重要的意义。
2 数控加工技术课程教学改革的原则与课程教学结构模式
(1)课程教学改革的基本原则
数控加工技术课程的改革必须以需求为前提,体现课程特色。在该课程改革过程中,注意坚持以下基本原则:
①创新性原则。在对机电类专业的职业岗位(群)进行调研和分析后,确定数控加工技术课程的知识、能力和素质结构,其课程改革要体现创新性要求,具体表现为:打破单一的“学科本位型”课程模式,处理好“就业竞争能力”和“发展后劲”之间的关系,形成新的合理的课程结构和内容体系;课程改革的目标定位在数控加工技术应用能力的培养,注重发展学生的创新能力和个性。
②科学性和综合性原则。在合理制订好机电类专业课程体系的基础上,根据学生的认知规律,确定好本门课程的前导开设课程,以及本门课程章节内容的顺序安排,使其具有一定的系统性,从简单到复杂,从单一到综合,使学生易于理解和接受。对于数控加工技术课程的前导开设课程有微机原理与应用、机械制造基础、机械设计、检测技术等。其内容顺序安排一般为先介绍数控技术基础和控制原理,后分别讲授数控车、铣、加工中心加工和数控特种加工;先介绍工艺及工装、程序编制,后讲授各数控加工方法的综合应用;先学手工编程,后学自动编程等。
③实用性和应用性原则。该课程要体现实用性和应用性,具体表现为:数控加工技术理论基础要“浅、用、新”,理论教学与实践教学要紧密结合,逐步形成课程所要求的职业岗位(群)综合能力,加强复杂零件工艺、编程、加工操作、数控设备维护等方面的综合应用。
④先进性原则。课程内容要能够及时反映数控加工新知识、新工艺、新技术发展的趋势;从未来社会的需求和从学生接受终身教育的角度出发,注重学生良好的学习习惯、能力和素质的培养。由于数控加工技术的发展迅速,因此课程内容需不断更新。
(2)课程教学结构模式
课程教学结构模式是来自于某种课程类型并以其课程观为主要指导思想,为设计课程方案和编制课程文件,提供具体思路和操作方法的标准样式。目前主要有四种课程类型:以学科为中心的学科课程,以儿童为中心的活动课程,以人类基本活动为中心的核心课程,吸纳前三种课程优点的综合性课程。基于以上四种课程类型衍生出来的课程教学结构模式,有单科分段式课程、核心阶梯式课程(德国的双元制)、矩阵能力模块课程(CBE)、组合技能模块课程(MES)、单位行业训练课程和集群模块式课程等形式。根据高等教育的要求,以及数控加工技术课程的特点和多年的教学实践,数控加工技术课程选择综合性课程类型,采用集群模块式课程教学结构模式,教学效果良好。
3 数控加工技术课程分析与课程设计
数控加工技术课程改革包括课程分析、课程设计、课堂教学改革等方面。
(1)数控加工技术课程分析
数控加工技术课程分析包括数控人才市场分析、职业分析、培训对象分析等方面。
①数控人才市场需求分析。传统的机械制造技术同信息科技、管理科技等紧密结合而形成的数控加工技术已作为我国面向新世纪优先发展领域之一,得到了普遍的应用,急需大量的面向生产一线的数控加工技术应用型高级专门人才。
②职业分析。数控加工技术的职业工作领域和技术领域主要有:数控系统和数控设备设计人员,数控加工工艺员,数控加工编程员,数控加工操作员,数控系统与设备维修人员,数控化改造技术人员,数控辅助技术人员(含数控设备及加工产品销售、调试、技术文档管理等)等7种。
根据以上7种职业岗位,数控加工技术课程在知识、能力和素质结构方面的具体要求是:了解数控加工技术的基本知识,理解计算机数控系统的硬件与软件结构、数控机床各组成部分的结构及其控制原理,掌握数控车床、铣床、加工中心、数控电火花线切割加工机床和数控电火花成形机床的主要功能、分类与结构特点、主要加工对象、加工工艺与工装、程序编制;具备编制中等复杂零件的数控加工工艺和数控程序的编制能力(自动编程系统的运用);常用数控机床和其它数控设备的操作能力;选用和调试工装的能力;初步具备数控加工应用技术(数控机床的故障诊断与维修、选用、安装与调试、检测、验收与设备管理应用)的一般能力;具备数控加工的一般工程素质。
③教学对象分析。该课程的教学对象为全日制本科的大三或大四学生、专科的三年级学生、数控加工技术短训班学员等。由于全日制专科的学生基础较差,该课程教学的课时要相应增加;对于数控加工技术短训班学员,要求在以前从事过相关的数控加工技术工作。
(2)数控加工技术课程设计
①课程教学目的与结构设计
数控加工技术的课程教学目的是:通过本课程的理论和实践教学,使学生学习以下8个“活模块”的内容:①理解数控加工技术基础知识;②熟悉数控机床各组成部分的结构及其控制原理;③掌握数控车削加工技术、④数控铣削加工技术;⑤加工中心加工技术;⑥数控特种加工技术;⑦数控自动编程技术;⑧数控加工应用技术。该课程应遵循“理论联系实际,体现实用性、应用性、综合性和先进性,激发创新”的教学原则,紧紧围绕数控加工技术的应用能力培养,以适应现代制造技术的需要。
该课程采用集群模块式课程教学结构模式,即理论和实践性教学采用模块式结构,理论教学内容包括课程教学目的中的8个“活模块”,实践性教学内容包括以下3个“活模块”内容:①数控原理与系统实验;②数控加工综合实训(数控车削、铣削、加工中心加工、数控电火花线切割、数控电火花成形加工的工艺设计与数控编程综合训练、数控机床故障诊断与维修综合实训等);③职业技能考证(数控车床、铣床、加工中心、线切割等操作工)。根据机电类不同的专业和教学对象需求,可灵活选择这些“活模块”进行教学。
职业技能考证模块的具体做法是:理论教学课程应综合相应工种的应知部分,实践教学环节要融合相应工种的技能部分,通过正常的理论和实践教学,自然达到相应工种的职业技能鉴定标准,经过考试与鉴定,获得相应工种的职业资格证书,实现职业资格零培训,达到“零距离上岗”目标。
②考核标准确定
该课程的成绩考核方法是以目标控制为主,同时严格过程控制。理论教学采用笔试与实验考核相结合的方法;实训教学采用实训报告、答辩和实训操作考核相结合的方法;职业技能考证采用应知、应会相结合的方法。
该课程的理论教学的成绩评定标准是笔试占70%,实验考核占30%;实训部分教学的成绩评定标准是实训报告占20%,答辩占20%,实训操作考核占60%;职业技能考证采用劳动部门或鉴定单位的标准进行,一般应知、应会单独计算成绩,均需合格。
4 数控加工技术课堂教学改革
课堂教学改革即为课程实施和评价,是课程开发及课程教学改革的最终落实环节,它包括课程授课计划、教案设计、课堂讲授、教学日志与辅导和课堂评价等环节。
课程授课计划是根据专业教学计划中各课程之间的衔接关系、以及课程教学大纲的要求,制订该课程的学期授课计划与授课进度具体安排。数控加工技术课程一般安排一学期讲授完,课时为48学时(含实验),另安排1周的数控加工集中实训,职业技能考证安排在课外进行。
教案设计是课堂教学改革的关键。应根据课程授课计划的安排,在学期教案的前页,设计出数控加工技术的能力结构分解图,用符号在分解图中标出某能力的讲授课次号和位置;备课一般采用分课次的形式(2学时/课次);每课次的备课内容一般包含课次序号、课次内容简称、教学手段和教学方法说明、重点、难点分析、讲授内容叙述(知识点、能力结构)、作业布置等。数控加工技术课程的教学手段,可采用CAI课件、电子教案与多媒体软件操作教学相结合的形式,以增加教学信息量和可操作性。在教法上,可结合实际讲授内容,灵活运用启发式、讨论式、案例式、归纳式、现场教学和模块式等教学方法。
课堂讲授在遵循基本的教学规范和规律的基础上,要体现先进的教育理念,能“触境生情”,注重培养学生的个性和创造性,使教与学联动,真正做到“课堂有效”,即课堂面向职业岗位(群)的知识传授和技能训练使课堂教学有效果、采用先进的教学手段和方法使课堂教学有效率、培养具有创造性的高素质人才使课堂教学有效益。
在教学日志上要对课堂教学后的情况进行记录,包括对学生的考勤、课堂纪律情况、作业检查情况等记录,以确定今后课堂如何组织和采取哪些相应措施。辅导是在课后对学生进行答疑和沟通,应针对不同的学生层次进行。
课堂评价必须建立科学的评价机制,它包含课堂评价标准与听评课管理制度。课堂评价标准要处理好“规范”与“创新”的关系,应删减传统课堂评价标准中统得过多、限得过死的规则,在方式方法上体现一个“活”字,在课堂目标上体现一个“效”字,鼓励课堂教学创新。听评课管理制度要加强日常的监督作用,形成学校、学院和系的三级督导评价管理机制,每学期对教师进行课程教学评定。
通过近年来数控加工技术课程教学改革的研究与实践,使我校机电类专业的教学,主动适应了企业就业岗位(群)的需求,完善形成了该课程的集群模块式课程结构,经过多次修订的课程教学大纲等课程文件科学,主编《数控加工技术》(第二版),成为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,得到了有关高校的采用,该课程的课堂教学改革的实践效果良好,有效促进了该课程教学改革的深入,加强了该课程的国家级精品课程建设。
参考文献:
[1]于雷.“机床数控技术”课程建设与改革[J].中国电力教育,2009,128(1):104-106.
【关键词】民族地区 数控技术专业建设
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)01C-0149-03
当前,经济发达地区职业院校的数控技术专业人才培养水平远走在民族地区的前面,面对民族地区经济发展对高技能数控人才的迫切需求,民族地区各类职业院校必须加大数控技术专业建设的力度,以适应企业对数控人才的需求。本文结合广西机电职业技术学院数控技术人才培养的做法,从课程建设、师资队伍建设、实训基地建设、改进校企合作模式等方面探讨民族地区数控技术专业建设。
一、课程建设
目前,数控技术专业建设中课程设置不能满足企业岗位需求,如数控专业教学大纲按照普通课、专门课、实践课和毕业设计四个传统的教学环节来进行,学生在校学的东西到企业用得很少,甚至用不上。为此,需要开发现代数控专业课程。专业课程的开发首先要进行专业建设的调研,其中调研包括两个方面:产业背景调研、人才需求调研。
(一)产业背景调研
根据五年及中长期建设计划、政府年度工作报告,以及广西重点产业进行产业背景调研。
1.汽车产业:重点建设上汽通用五菱乘用车、东风柳汽商用车、一汽柳特卡车、桂客集团中高档大型客车及纯电动公交车、柳州运力专用汽车等,以及发动机、变速器、驱动桥、轮胎、轮毂等零部件产品。扶持柳州五菱集团、方盛实业组建超大型零部件集团,桂林零部件生产基地建设。
2.有色金属产业:重点建设平果铝结构调整、金川防城港有色金属原料深加工、有色集团梧州30万吨再生铜和30万吨再生铝、桂中铝深加工基地、百色新山铝工业园铝深加工产业群、华银铝结构调整、南南铝大规格高性能铝合金板带型材、桂东电子铝光箔、河池南方有色铅锌联合冶炼、河池金山100万吨多金属回收等工程。
3.机械产业:重点建设柳工工程机械装备制造、玉柴新一代高效节能系列柴油机、桂林数控机床及铸锻件、上汽通用五菱高效节能小排量汽油发动机、桂林多功能系列农林机械、梧州海洋起重机械、贵港船舶机械装备制造等工程。现代高效农业、先进制造业、现代服务业、基础设施建设、信息技术应用等为依据来定位是否专业要新办,专业建设是否要调整。
理顺产业关系链,核心产业为装备制造业;关联产业有原材料制造业、零部件制造业、消费品制造业;服务业有生产、广告服务、咨询服务、维修服务、展览服务、金融服务。
具有竞争优势的产品及设备:交通运输设备、汽车和船舶;电站、输变电设备及电子设备;工程设备及起重输送设备;农用机械设备;环保设备及绿色制造业;机械加工设备;化工建设设备;轻工食品机械与设备。
关注几点:制造业产品结构提升,如汽轮机、柴油机(欧Ⅳ)、风电设备;产品特征变化,如大型、复杂、有色(金属);技术领域转移,如加工对象、加工材料、加工设备;企业需求细分,专业方向变化课程内容调整;订单班课程更换;技术服务解决工艺问题;品牌宣传合作课程和教材。
由以上得出:已办专业如何调整?专业领域内未来是否会产生新岗位?
(二)人才需求调研
人才需求调研的目的获得毕业生就业岗位、岗位上具体工作项目、岗位升迁的完整准确信息。人才需求调研四步走:
1.拟定调研方案,调研对象:企业人事经理、毕业生本人、车间(部门)领导、公司领导。企业分类方式:按规模(销售额),按性质(国企、民企、私企等)调研样本选择。企业类别构成与就业企业类别构成相符。约20%毕业生。方法:以信函调研为辅,以实地访谈为主。
2.获得就业岗位及岗位的升迁,毕业生就业岗位、分布信息。发出信函向人事经理获得岗位名称、级别、人数、岗位职责。就业岗位规范化处理:按国家标准和企业共识处理获得规范化岗位汇总表。岗位升迁情况:实地走访毕业生,获得岗位升迁路径图。
3.细化工作岗位项目,实地调研毕业生、车间管理人员,获得具体到对象、设备、软件、产品、工作部位等的几十个工作项目。
4.征询企业毕业生的整体意见,企业对职业素养及社会能力培养的具体要求;毕业生对学校教学工作建议。
人才需求调研成果一:就业岗位、就业面向上,面向东盟先进制造业,重点是广西地区能源设备制造、汽车制造等产业。主要就业岗位――数控机床操作工数控工艺员、数控程序员。次要就业岗位――三坐标测量工、数控机床维修工、数控机床装配与调试工。成果二:专业培养目标,培养德、智、体、美等方面全面发展,适应先进制造业需要,初始就业数控机床操作(中级)等岗位,2~3年后胜任数控程序员、工艺员、三坐标测量工等岗位,顺利迁移向数控机床维修工、数控机床装配工、数控机床调试工等岗位,具备数控技术相应工作经历的高素质技能型专门人才。成果三:企业要求企业对职业素养及社会能力培养的具体要求,一是学校在重视技能培养同时,要关注诚信、敬业教育,肯吃苦、善沟通的职业素养比专业能力培养更为重要。二是就业时要有工作经验,减少熟练掌握工作技能的时间。成果四:毕业生建议,毕业生对学校教学工作建议。一是入学一年,基础课内容深,专业还没入门。二是学校校教学环境,与企业真实的生产、制度环境差距大。希望增加校外实习次数。三是课程内容对就业岗位工作帮助不大,理论过多,对工作直接帮助的内容少。四是实训机会偏少,实训机床与企业使用的机床在先进性方面差距较大。成果五:岗位工作项目。具体见表1。
调研结果最突出的问题,75%以上的企业都希望毕业生具有工作经验,课程教学内容与岗位工作关联度过低,这是构建课程体系时必须解决的问题。
(三)构建专业课程体系
两个方面的工作:建立岗位工作项目与专业课程教学内容之间的紧密联系;构建适应高技能人才成长规律的高职课程体系框架。
第一方面,一是成立课程开发组,由企业专家、毕业生代表、资深专业教师、学校教学管理人员组成。二是分析工作项目四要素:对象,通过工作过程使之按要求发生改变,形成成果;工具,劳动工具;规范,工作的规范;要求,对工作成果的要求。三是归纳并形成技术课程,将四要素相同的工作项归纳在一起,作为一门专业技术课程的基本教学内容。四是提出基础课程教学要求,数学是一门培养逻辑思维能力的课程,要引入计算机、模拟与思维判断技术,减少复杂的公式推导。入学初期的“看企业,讲专业”认识学习;二年级期间4个月顶岗实习;三年级的毕业顶岗实习;车工实训、钳工实训、数控机床实训、有利于双证书制的专业技能实训。通过这样系统化设计,使学生在校期间就积累工作经验,获得了职业素养的系统化培养。
第二方面,一是确立专业课程体系结构,入门学习阶段课程与新学徒特点相对应;专项学习阶段课程与普通技工特点相对应;综合学习阶段课程与高技能人才特点相对应。二是对专业课程按阶段分类,入门学习阶段课程:专门知识、基础技能训练;专项学习阶段课程:专业基础理论、专项技能训练;综合学习阶段课程:综合技术及技能训练。三是整体调整,同一阶段课程排序原则:考虑课程之间的衔接关系及学校教学资源的配置及均衡使用;针对专业教学要求,调整基础课程的安排。具体见表2。
课程体系特点:人才成长课程体系框架结构;校外实习职业素养阶段深化、全程贯穿;专业课程、校外实习、基础课程。三个阶段中相互融合。
二、师资队伍建设
许多高职院校数控专业师资短缺,素质参差不齐,具备“双师型”数控师资队伍严重不足。特别是广西有些数控专业教师是由其他专业再上岗培训转过来的,理论水平和实战能力有待提高。还有现阶段突出问题是“双师”素质难提高,兼职教师难到位,使得“双师”结构难形成,成为制约专业可持续发展的最根本的障碍。所以教学团队建设必须围绕三项核心能力培养,即执教能力、社会服务能力、社会资源整合能力。理论上并非每位成员全面优秀,而是校内外各具特色成员的融合形成整体的优势;操作中并非每位成员经历各类教学科研工作,而是通过沟通与交流分享经验与成果。
建设一支专兼结合、“双师”素质的教师队伍,启动双专业带头人运行机制,在类似玉柴机器股份有限公司、柳州工程机械股份有限公司、上汽通用五菱股份有限公司、桂林机床股份有限公司等具有代表性的企业,建立专业教师实践能力培养流动工作站。学校方可通过工作站,在运行《专业教师下企业实践锻炼暂行规定》、《企业兼职教师聘任及管理暂行规定》、《双师素质认定与管理暂行办法》等管理机制的过程中,轮流选派专任教师到工作站顶岗实习,从而培养专任教师的工程素质。企业方则可利用工作站与学校合作,邀请技术能力强的专任教师,到企业挂职或参与企业的技改项目、技术培训项目等,为企业推广CAD/CAE/CAPP/CAM/
PDM等新技术的应用,解决生产技术难题。另外,建立数控技术专业理事分会,成员单位应该是有用人需求的企业,由企业推荐工程技术员、技术能手、劳动模范等到学校任兼职教师,承担专业课的课程建设和实践教学任务,使学生所学知识和技能更贴近企业要求。将专业团队建设成为:拥有1名高水平的专任专业带头人、1名来自行业或企业的数控技术专家兼职担任的专业带头人,专任教师“双师”素质比例达90%以上,兼职教师人才库资源在30名以上的“专兼结合、双师素质”的优质教学团队,确保兼职教师能承担50%以上专业课的教学任务,保证人才培养质量。
此外,学校由于现有的体制和政策规的限制,很难引进高技能的数控人才,为此,应打破人才所有制局限,积极引进各级各类人才。由于物质条件无法与东部发达地区相比,民族地区引进外地各种人才尚存在较大难度。因此,首先应秉承务实灵活、“不求所有,但求所用”的原则,积极实施智力引进战略,通过人才短期服务的智力引进方式,以借调、返聘、兼职、聘请咨询指导、参加技术攻关或技术入股等形式,把引人和用人有机结合起来,拓宽人才资源开发渠道。其次要大胆走出去,有计划、有针对性地选派教师骨干去国外和国内发达地区接受教育,通过实地考察、锻炼、短期培训等形式,培养和造就一大批懂业务、会管理的技术骨干。随着越来越多的国内外企业来民族地区投资,这就为民族地区提供了引进急需、短缺的各种优秀人才的契机。
三、实训基地的建设
按照现代先进制造企业生产型车间的模式,建设校内实训基地,运行机制和管理采用了6S管理模式,使之既是培养学生职业素质和职业技能的重要场所,同时又是企业数控技术应用类工种岗前培训或售后服务培训中心,为企业解决企业岗前培训成本过高或售后技术服务的问题,开展校企合作,形成双赢的长效态势。
比如,广西机电职业技术学院现代技术制造中心由于建设理念新,技术基础雄厚,实训中心所涵盖的数控技术始终保持与社会发展同步。西门子(中国)有限公司主动提出与学校合作,利用校内实训基地的现有资源,企业提供技术支持,赠送数控系统软件,免费培训教师、免费派工程技术员到学校做技术指导等,共建西门子数控技术应用培训中心,承担西门子公司西南片区数控系统的售后服务及培训任务。还有,连续三年利用校内实训基地的资源为上汽通用五菱有限公司开设“订单班”,主要对该公司员工进行数控机床操作、数控机床维护维修及安装调试的岗前培训。这一合作项目,为企业有效降低了岗前培训成本,深受企业欢迎。再有,与上海特略精密机床有限公司合作,为其培养能熟练使用本公司生产的中走丝数控线切割机床、熟练解决实际生产技术问题的操作工和售后服务技术员,完成其“销售机床的同时配送熟练操作工”的捆绑销售策略。这一合作项目,帮助企业有效提高了销售量,也为买设备方解决了后顾之忧,更为学校每年就解决了学生的就业问题,实现三方共赢。
建设实训基地的新思路,既要具有培训、生产、科研等基本功能,又要按就业岗位职业环境特征构建职业教育环境,体现专业能力集成化训练要求;参照全国技能大赛的现场布局,建成集讲授、信息收集、讨论、实施等一体的新型教室,满足学生顶岗实习前准职业性训练。用开放性思路引入企业资源,解决部分难以承受的高投入高维护问题。为企业解决生产实际问题,赢得企业支持,共建校内实训室。将企业品牌与实践教学相结合,赢得企业出设备,学校出场地,改善专业实训室条件。
四、改进校企合作的模式
大中专职业院校传统的教育模式是在对学生进行两年的素质教育之后,利用第三年的时间安排学生到企业顶岗实习。由于职业教育的专业教育层次浅,再加上学校设备的匮乏又没能掌握专业技巧,最后推荐到社会上受到了一些企业的排斥,以致最后学非所用,用非所学,只能转行或从最基层做起。校企合作应该是多层次、多形式、多方位的,不局限于一家企业,也不局限于一种形式。“产教结合、校企合作”,是发挥学校和企业各自优势,共同培养社会与市场需要的人才的有效途径。校企双方互相支持、渗透、双向介入、优势互补、资源互用、利益共享,是实现职业教育现代化、促进生产力发展、使教育与生产可持续发展的重要途径。目前广西常见的校企业合作模式,有以下几种:
顶岗生产实习模式。这是最传统的模式,学校根据企业生产需要和接收能力,定期安排学生到企业进行顶岗生产是实习。在过去的二十多年的职业教育中被证明是有效的方法。
学校和企业办厂模式。企业提供设备、技术、产品和原材料等,学校提供厂房和提供顶岗学生,这样获得双赢,企业免了厂房租金和获得廉价劳力;学校不用投入设备和实训耗材就能完成学生顶岗实训。另一种就是企业租赁学校的设备进行生产,师生可以参与其中,但参与度不高。
学校投资企业合作模式。例如,学校投资购买的大型数控设备放到有这方面要求,而自身加工能力不足的企业。这样既企业解决了对自身产品加工能力不足,追加固定资产投资的风险大的问题。又解决了学校花了大价钱,因揽不到活做,而实训耗材又昂贵,只能当展品见人就摆“阔”的境地。设备投到企业去学校师生都能见识这大家伙在实际的生产中威力,同时也为学校创造收入。
企业来料加工模式。企业提供图纸、原材料;学校用自己的设备,通过老师指导学生进行加工。这种方式涉及面较小,真正的零件只能由技术很熟练的几个学生来加工,如果大面积铺开的话学生做废的零件远远比做好的多,学校赔不起,而且企业产品零件是有生产期限的,使用的设备又有可能与教学任务有冲突。
”订单“模式。学校根据企业提供的岗位、岗位要求的知识结构及岗位要求的方法能力、社会能力、专业能力,以及需求人数进行编班,有针对性以教学大纲和实施计划进行学习培训。近年来,广西机电职业技术学院的上汽通用五菱班就是这种性质。但是,同上海特略的“订单式”合作是一个较深有着持续性发展的校企合作模式,毕业生除服务上海特略公司外,还为其他的客户服务,因上海特略公司自己生产制造的数控中走丝线切割机床有着自身的市场优势和生产特点,当客户买其机床后还派送熟练的操作工,客户不再需要新设备投入时还要派人熟悉才能生产。一般的“订单”式合作,用人企业到一定规模后不再招人。而上海特略的做法,不但是机床产品销出去,而且人也送去服务了,因而用人是源源不断,也是有持续性发展的校企合作新模式。企业得到人才,学生得到就业,从而实现学校与企业,互惠互利、共同发展的良性循环。
【参考文献】
[1]丁金昌.高职院校“三能”师资队伍建设的思考与实践[J].中国高教研究,2012(7)
[关键词]《数控机床故障诊断与维修》;课程建设;教学改革
一、国内《数控机床故障诊断与维修》课程建设的概况
(一)对该课程的重视程度不够
目前,有为数不多的职业院校把数控维修作为一门专业来建设。将《数控机床故障诊断与维修》这门课作为一门专业选修课,是相当多职业院校的做法,他们并没有把这门课放到足够重要的位置上,这使众多数控专业的学生仅仅懂得机床操作,而对维修仍然一无所知,这已经不能满足市场对数控专业学生综合素质的需要。
(二)有关该课程的研究很少
不少学校在安排《数控机床故障诊断与维修》这门课时主要还是理论教学,实践环节安排的课时很少,也没有非常优秀实用的教材,更缺乏对该课程教学模式的探索,非常不利于学生掌握数控维修技能。
(三)理论与实践环节脱离
《数控机床故障诊断与维修》是理论知识难度大、实践性强的课程,教学中理论和实践都应该重视。长期以来,《数控机床故障与维修》课程教学理论和实践分开,教学内容不能紧跟市场需求,教学方法和手段单一,背离职业教育强调应用性、实践性、创新性的教学特点,不能适应当前制造业对数控人才所需技能的要求。理论与实践课程脱节,学校环境和工厂环境反差大,所培养学生的维修技能无法适应企业的需要。
二、转变观念,积极开展《数控机床故障诊断与维修》课程建设
(一)转变观念,适应市场需要
课程建设应以适应市场需要为宗旨,以服务就业岗位为目标。课程建设应该与时俱进,不断在深化教育教学体制改革中,适应市场变化的需要。学校教育的目的就是:“一切为了学生,为了学生一切,为了一切学生。”教育的目的就是为了培养适应社会需要的人才,为了这个目的,学校一切工作都应该服务于这个目的。我所在的学院以示范性建设为契机,全面实施教学质量工程,转变观念,以市场为导向,强化学生专业知识、人文素质、创新精神、实践能力和健全人格的培养,建立产业、学校、行业一体的产教融合的合作办学机制,创新人才培养模式。
(二)加强《数控机床故障诊断与维修》课程建设
随着《中国制造2015》计划的推进,我国由制造大国向制造强国迈进,企业生产中使用数控设备越来越普遍,数控设备的维护维修人员需求将呈现强劲增长的态势。根据市场调研,企业所需数控专业人才岗位(群)分为以下几个部分:数控设备的操作人员、数控设备的装调人员、数控设备的维护维修人员以及其他工作岗位。数控专业主要岗位对应的职业能力有:数控机床的操作、维护;数控机床的安装、检测、验收;数控机床的常见故障诊断与排除;普通设备的数控化改造。推进《数控机床故障诊断与维修》课程建设对培养高素质高技能的数控机床装调与维修人员是非常有意义的。
三、推进《数控机床故障诊断与维修》课程改革与建设的有效措施
1.加强师资队伍建设,特别是提高数控维修专业教师的理论和实践水平,形成一支年龄结构合理、教学水平较高的高等数学课程教学和研究队伍,从教学人员上保证课程建设的不断深入发展。2.继续完善教学大纲与授课计划的修订,使之更能适应高等教育从精英教育到大众化教育的需要,使教学计划和课程设置符合就业导向。3.教材建设(1)推进项目化教学和案例教学内容。以具体的案例或任务为载体编写教学内容,充分发挥学生的主观能动性。(2)建设立体化教材,把实践性强的内容视频化,知识点微课化。(3)不断更新教学内容,紧跟市场需求。(4)适应学生需求,力求教材知识与趣味性一体。4.现代教育技术的使用(1)不断改进教学方法和教学手段。教学手段应从过去传统的黑板加粉笔的单一方法过渡到传统方法与多媒体现代化教学手段相结合的综合性方法,力争开展多媒体授课。(2)建设课程资源库,开发微课资源。(3)建设信息化资源课,使教学资源上网,充分发挥学生自学的主观能动性。
四、以数控维修实验台的研究应用为契机,推进《数控机床故障诊断与维修》课程建设
笔者所在学校配合数控专业的示范性建设,投资60余万元用于数控维修实训中心建设。在数控维修实训中心建设过程中,由学校教师根据本校学生特点,结合企业对数控专业学生的要求自主设计,自主建设实训中心,不但使学校的数控维修实训教学条件大大改观,也锻炼了教师的能力。数控机床安装、调试与故障维修能力是数控技术专业核心的能力之一,在课程的设计上遵循以下理念:以工程应用为背景,以岗位职业能力培养为目标,以典型的工作任务为载体,构建完成岗位工作所需要的专业能力、方法能力、社会能力三位一体的教学内容体系;教学组织与实施是以学生为主、老师为辅的师生互动的过程,理实一体化的教学模式,课程标准以职业标准为依据,学生通过学习获得与工作岗位一致的能力,把工学结合的思想贯穿在整个课程教学过程中。本课程嵌入数控机床装调与维修工职业资格标准,理论联系实际,以任务为学习载体,采用理实一体化的教学模式。以数控机床安装调试与维修的过程为主线,设计学习情境,在学习情境内学生完成安装调试与维修任务。根据教学内容的组织,设计相应的教学计划。上述教学内容,学生在完成过程中,全部采用任务驱动的方式,在任务二和任务三实施过程中,学生在完成任务的过程中对遇到的问题可以查阅故障诊断手册,可以通过手机APP上网查看知识点微课,学生完成任务书要由小组一起进行PPT汇报,对完成任务的情况进行汇报总结。以其中任务三中的一个子任务为例,教学过程如下表所示。在每次的教学过程中注意体现学生的主导地位,教师加以引导,报告完成后仔细进行讨论、分析,目的是学生掌握技能。
五、结论
通过教学改革,教师因材施教,学生既能在轻松的环境中学习和获取理论知识,也能锻炼学生的操作技能,是对培养适应市场需求人才的教育教学模式的一种有益探索。
参考文献:
[1]王道林,朱秀琳.机械制造基础.工学结合特色课程建设研究[J].南京工业职业技术学院学报,2007(12):78-79.
[2]陈玉琨.课程改革与课程评价[M].北京:教育科学出版社,2001(6):l-8.
当今世界各国的制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为各发达国家加速经济发展、提高综合国力的重要途径。数控技术也是关系我国制造业发展和综合国力提高的关键技术,尽快加速培养掌握数控技术的应用型人才已成为当务之急!
数控车的编程并不难学,主要是记住一些常用指令以及它的格式,其中G代码中的G71和G73用的最多,一般的零件加工都要用到。G71是外圆粗车固定循环,该指令适用于用圆柱棒粗车阶梯轴的外圆或内孔需切除较多余量时的情况。当使用G71指令粗车内孔轮廓时,须注意U为负值。G73是仿形粗车循环,主要用于零件毛胚已基本成型的铸件或锻件的加工。一般有内凹或球形轮廓的零件要用G73进行仿形加工。编程还要掌握数控机床的机械坐标原点和编程原点。
我们通过了解了现代机械制造工业的生产方式和工艺过程。熟悉工程材料主要成形方法和主要机械加工方法及其所用主要设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术。了解机械制造工艺知识和新工艺、新技术、新设备在机械制造中的应用。在工程材料主要成形加工方法和主要机械加工方法上,具有初步的独立操作技能。在了解、熟悉和掌握一定的工程基础知识和操作技能过程中,培养、提高和加强了我们的工程实践能力、创新意识和创新能力。这么久的实习,让我们明白做事要认真小心细致,不得有半点马虎。
同时也培养了我们坚强不屈的本质,不到最后一秒决不放弃的毅力!培养和锻炼了劳动观点、质量和经济观念,强化遵守劳动纪律、遵守安全技术规则和爱护国家财产的自觉性,提高了我们的整体综合素质。在整个实习过程中,老师对我们的纪律要求非常严格,制订了学生实习守则,同时加强清理机床场地、遵守各工种的安全操作规程等要求,对学生的综合工程素质培养起到了较好的促进作用。
对刀是加工零件过程中非常重要的一个部分,对刀的正确与否直接关系到零件的精确度。对刀说简单也简单,说难也难,说简单是因为它的原理简单,说难是因为需要心细,不能求快。一般都是用手摇轮对刀的,而且倍率最好调低点以撞刀。
我们常用的是试切法对刀 。试切法对刀是实际中应用的最多的一种对刀方法。下面以采用MITSUBISHI 50L数控系统的RFCZ12车床为例,来介绍具体操作方法。
工件和刀具装夹完毕,驱动主轴旋转,移动刀架至工件试切一段外圆。然后保持X坐标不变移动Z轴刀具离开工件,测量出该段外圆的直径。将其输入到相应的刀具参数中的刀长中,系统会自动用刀具当前X坐标减去试切出的那段外圆直径,即得到工件坐标系X原点的位置。再移动刀具试切工件一端端面,在相应刀具参数中的刀宽中输入Z0,系统会自动将此时刀具的Z坐标减去刚才输入的数值,即得工件坐标系Z原点的位置。
例如,2#刀刀架在X为150.0车出的外圆直径为25.0,那么使用该把刀具切削时的程序原点X值为150.0-25.0=125.0;刀架在Z为180.0时切的端面为0,那么使用该把刀具切削时的程序原点Z值为180.0-0=180.0。分别将(125.0,180.0)存入到2#刀具参数刀长中的X与Z中,在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐标系。
事实上,找工件原点在机械坐标系中的位置并不是求该点的实际位置,而是找刀尖点到达(0,0)时刀架的位置。采用这种方法对刀一般不使用标准刀,在加工之前需要将所要用刀的刀具全部都对好。
要使工件达到要求的尺寸精度和粗糙度应注意以下内容:
1. 合理选择切削用量
对于高效率的金属切削加工来说,被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。
切削条件的三要素:切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高,刀尖温度会上升,会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%,刀具寿命会减少1/2。
进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大,切削温度上升,后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大,但在微小切深切削时,被切削材料产生硬化层,同样会影响刀具的寿命。
行程时间。
2. 合理选择刀具
1) 粗车时,要选强度高、耐用度好的刀具,以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。
2) 精车时,要选精度高、耐用度好的刀具,以保证加工精度的要求。
3) 为减少换刀时间和方便对刀,应尽量采用机夹刀和机夹刀片。
3. 合理选择夹具
1) 尽量选用通用夹具装夹工件,避免采用专用夹具;
2) 零件定位基准重合,以减少定位误差。
4. 确定加工路线
加工路线是指数控机床加工过程中,刀具相对零件的运动轨迹和方向。
1) 应能保证加工精度和表面粗糙要求;
2) 应尽量缩短加工路线,减少刀具空行程时间。
5. 加工路线与加工余量的联系
目前,在数控车床还未达到普及使用的条件下,一般应把毛坯上过多的余量,特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时,则需注意程序的灵活安排。
6. 夹具安装要点
目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的,如图1。液压卡盘夹紧要点如下:首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽,卸下拉管,并从主轴后端抽出,再用搬手卸下卡盘固定螺钉,即可卸下卡盘。
刀具上的 修光刃 指的是在刀具刀刃后面副偏角方向磨出的一小段与刀尖平行的刀刃 主要用于刀刃切削后进行一次二次切削 相当于精加工过程 去处毛刺等伤痕 目的是提高工件的表面粗糙度 多应用于进行精加工的刀具上
在老师的教导下,我们学会了怎样操纵数控车床,操纵数控车时应该注意的问题,还学会了编程,知道G指令、M指令、T指令、S指令的含义和应用,学会了怎样对刀。在实习的过程中,使我深刻体会到在这个行业中,需要细心和耐心,如果粗心,加工工件的时候就会产生撞车,轻则崩刀;重则车刀折断,工件变弯,使自己生产的工件成为废品。所以实习是对我们的耐心和细心的考验,也是增加我们经验的最重要的时刻。其实实训时老师讲得最多的还是安全操作,在最后考核时,安全操作也是主要的考核点。
安全操作包括很多方面,比如进入实训室就要穿实训服,女生还要戴帽子。在机床加工的过程中必须关闭车门,操作时要一个人在旁边看,一个人操作。还有那些工具不能放在机床的上面或者留在机床里,这样都是非常危的。总之想要加工一个合格的零件,每个过程都要用心去做也要大胆去做,什么方法都要尝试尝试,这样才能发现问题,解决问题!要认真细心,多做练习,正所谓熟能生巧。很多东西都要亲自去动手试验一下。
有很多东西是书上没有的,只有在实践中才能体会得到,纸上谈兵只会让人走进误区,实践才是永远的老师。它带给我们的不仅仅是经验,它还让我们知道什么叫工作精神和严谨认真的作风。在以后的学习生涯中我更应该真人学习,将来成为一个出色的专业人才,这次实习让我懂得什么叫“纸上得来终觉浅,投身实践览真知”。
作为初学者我们肯定会经历一个不断遭受挫折的过程,对于我们来说这是一种财富,只有通过这个不断积累的过程才能学好这门技术。 我们操作了数控车床,就是通过编程来控制车床进行加工。通过数控车床的操作及编程,我深深的感受到了数字化控制的方便、准确、快捷,只要输入正确的程序,车床就会执行相应的操作。而非数控的车床就没有这么轻松了。
据有关调查显示,我国目前这类人才不管在数量还是质量上都明显短缺。所以说学好数控技术,发展前途非常光明。这两个星期的实训让我对数控车床的操作以及编程都有了大致了解,这是我这次实训最大的收获!
金工实习报告总结数控【二】
时光飞逝,转眼间我们已经“金工实习”三、四周了。在实习中,我们学到了在课堂上难已学到得东西。在丰富了自己的知识的同时,更重要的是在学习过程中得到了亲自动手的机会。锻炼了动手的能力。在此期间我们付出了汗水,也收获了宝贵的经验。这种感受最为强烈要数在数控车床实习期间。
数控车床就是通过编程来控制车床进行加工。通过数控车床的操作及编程,我深深的感受到了数字化控制的方便、准确、快捷,只要输入正确的程序,车床就会执行相应的操作。自动连续完成多个步骤,同时在加工之前还可以进行模拟加工,如果不成功的话,可以修给程序,这样就减少了因为误操作而带来的原料的浪费:并且,只要完成程序的编辑就可以用来重复加工,大大的提高了加工效率。
通过老师清晰明了重点突出的讲解,我们很快掌握了数控机床编程软件的应用,对常用的功能能够熟练操作,并且学会基本语法和常用的编程语句,能够进行简单的编程操作。随后我们开始按照图纸进行程序编辑工作,开始的时候不太熟悉,总是出现加工出错的情况,经过反复的研究和修改,按照老师的要求,我成功完成了任务,用三种方式(绝对坐标、相对坐标、循环)编出了加工程序。
等到第一个程序终于顺利完成,看着界面上成功模拟出加工的过程,加工出成品,我做的有高脚杯和葫芦,心中陡然升起一股成就感。虽然我们所做的只是最基本的加工,相对于真正的生产加工还有很大的区别,但还是感觉收获颇多 虽然我们所用的设备是仅供实习而专门设计的,与真正的生产加工用的设备有一定的区别,而且比较陈旧,但我们还是从中了解了数控机床加工的基本原理,只要将机床通过一定的接口与计算机相连接,通过一定的应用软件就可以成功的控制机床,将机床的转速、进刀量、进到速度等通过编程来控制,使加工自动化程度和效率大幅度提高。数控机床还可以自动完成一些复杂的加工过程。
关键词:数控加工;一体化;教学改革;数控加工
随着中国制造业的发展,数控加工已成为现代先进制造技术的基础,代表着当今机械加工技术的方向,甚至有专家预言:21世纪机械制造业的竞争将成为数控技术的竞争。由江苏地区数控类技术人才的需求调查报告发现,综合素质高、专业能力强的毕业生越来越受到企业的青睐,而企业自行培养这类人才则耗时耗力,成本很高,且毕业生很难在短时间内适应企业的工作需求。这种现象在一些高端行业中尤为突出。所以对制造业而言,他们更愿意招聘有经验的数控加工工人,这样毫无工作经验的毕业生就失去了很多机会。这对职业学校教育提出了越来越高的要求。紧扣企业需求,填补市场短缺,解企业之困扰,去学生之忧愁,培养出能短时间内适应企业工作需求,迅速进入企业工作角色,满足企业的人才需求是职业类学校改革传统教学模式的重点。
一、一体化教学模式的提出
为适应市场需求,笔者所在学校借鉴德国“双元制”教育模式,深化教学改革,积极推行一体化教学。德国“双元制”教育理论上讲求广而浅,专业技能上要求熟而精。一方面在职业学校传授与职业有关的专业知识;另一方面在企业或校外实训场所,接受职业技能方面的专业培训。所以“双元制”的核心是“知识”和“技能”,即“理论”和“实践”的有机结合。这种以“企业为导向”的教育模式,学生与企业打成一片,深受企业工作机制的熏陶,进入企业工作后能够迅速适应企业的工作机制,从而满足企业对人才的需求。学校目前的情况,还不具备学生部分时间在学校学习,部分时间接受企业培训的教学条件,而是结合办学实际采取一体化的教学模式,贯彻“双元制”的精髓,推进一体化的教学改革。
二、一体化教学的实施
1.教学计划的改革教学计划的制订应突出对学生专业知识、动手能力和职业素质的培养,打破原有的教学模式,即理论课与实训课分开,专业基础课与专业课分开的传统教学模式,进而摆脱理论与实践严重脱节的现象,将专业基础课与专业课、理论课与实习课有机糅合在一起。以数控车加工为例,一直困扰实训老师的是,实习所用的理论知识尽管理论课中已详细讲解过,但每次实习时实习老师又必须重新讲授一遍。例如对刀操作,理论课上虽已讲过,但实习时学生还是不知从何下手,实习老师又得重新将对刀操作要点讲解一遍,示范操作一遍,学生才可以慢慢操作起来。类似这样的情况还有很多,严重影响实习进度,且理论课的作用没发挥出来。其实同样的问题也一直困扰着理论教师。纯粹的理论由于缺少实践操作讲解的支撑变得苍白无力,学生对所授知识失去兴趣,理论课变得枯燥无味,这样就形成了理论课与实习课严重脱节的恶性循环。因此如何将理论知识与实际操作有机结合起来,在教中学,学中做,实现“教、学、做”在时间与空间上的一体,理论知识以“够用为度”“实用为本”,侧重“做什么”和“怎么做”,充分体现理论为实践服务,突出实践的主导地位,实践需要什么样的理论,理论教学就按需设置相应的必需课程及课时量。如数控车专业可以将专业理论、专业绘图、机械制图、专业实训四门必需的专业主修课融合为一门大课。与技能培养相关的内容讲深学透,与之无关的干脆不列入教学计划,目标集中,针对性强,既简单易学,目标明确、操作方便。在实施教学过程中,不断地总结实施过程中的优点和缺点,不断修订、补充和完善,最终改变学生的厌学情绪,激发学习热情,使其快速掌握理论知识的同时提高实践操作技能,促使课堂教学质量不断提高。对德国的“双元制”教学模式,不是照搬移植,而是吸收其精华,根据其特点,结合学校实际情况,制订一套融理论与实践于一体的“双元制”教学大纲和教学计划。2.教学资源整合(1)理论教室与实训教室的整合。以数车加工为例,传统的教学方式是,先在理论教室讲授数控车床加工工艺与编程,该课程结束后统一组织到实习车间进行为期数周的实训教学,这样理论教室用来讲授编程方法是可以的,但所编程序是否正确,换种编程方法是否也可以达到同样效果,这些都没法得到验证。等到实习时,有些讲过的知识也忘得差不多了,效果很差。如果先在理论教室讲授理论接着带至实习车间进行练习,一方面浪费时间,另一方面影响教学秩序。因此必须改革这种模式,将理论教室与实习车间合二为一,将教学场所设在实习车间,采用一体化教室,教室配有数控车床、多媒体投影,课桌以小组形式摆放,讲授中能通过视频展示的尽量不用挂图讲解,能示范操作的尽量不照本宣书,能小组讨论的尽量不以老师为主角。彻底解放思维方式,不是告诉学生是什么,而是让学生自己去思考为什么。通过教学场所的整合,把理论教室与实训车间有机结合起来,理论知识有了实践的支撑,不再苍白,学生学习的热情也激发出来,课堂中突然产生的一些灵感还可以随后在数控车床上加以实现,学生分析问题、思考问题及创新能力也被调动起来。另外,一体化教室的分区还可参照企业,划分为下料区、加工区、质量检验区,且分别由不同的团队来担任,模拟企业角色,并周期地进行角色轮换,这样学生可以提前适应企业的运作方式。(2)理论教材和实训教材的整合。学校数控车加工理论教材为《数控车床加工工艺与编程》,实训教材为《数控车床加工操作》,从教学效果来看,弊端很多。第一,一些理论知识与实际实训脱节。例如,理论教材以FUNUC系统为主讲解编程方法,而实训时则存在多个系统,有FUNUC系统,有西门子系统,还有广数系统,根据理论课所学编程方法所编程序,不能如期加工出工件,一检查发现所编程序与系统不一致,从而导致所学理论知识与实际实习操作不一致,即所学非所用。第二,理论教材往往以知识的连贯性为主体,有很多内容在实际操作中根本用不到,反而容易混淆思维。第三,专业基础知识繁冗复杂,讲了很多,但加工中用的基础知识如公差、尺寸链、配合、识图、绘图等又不讲了,与数控加工所用知识对接不上。第四,理论课及实训课所学知识与企业实际相脱离。毕业生参加工作后发现学校学的知识根本用不上,而企业所需要的知识在学校又没学,造成学校与企业实际的脱节。所以迫切需要对现有教材进行大刀阔斧的改革,编写适合本校教学实际的一体化教材。一体化教材,由本专业相关教师及企业相关人员一起编写。该教材中的任务源于企业订单项目,结合学校实情设计难度适中的教学任务,遵循学生接受知识的规律各案例由浅至深逐一铺开,围绕相关知识点逐步讲透,同时各任务中融合了机械制图、机械测绘、公差与配合中所涉及的相关内容,由专业基础课教师、数控加工专业课教师及企业中从事数控车产品加工的高级技术人员所组成的团队联合编写,编写完成后由企业和相关专家进行审核。该教材以企业中的订单及实践操作为主,知识点覆盖广、具有很强的实用性,一改我校传统教材以知识点为主的结构,代之以企业案例为主的模块结构。目前本套教材正在编写、完善之中。(3)理论教师与实训教师的整合。师者,传道、授业、解惑,所以教师自身须具有一定的知识储备。纯粹的理论教师实践操作能力欠缺,而实训课教师又缺乏知识的系统性。故一体化教学对教师能力提出了更高的要求,既要有扎实的专业理论知识,又具有丰富的数控产品加工经验,具备肯动手、勤动手、会动手的实践修养,即我们所说的“双师型”教师。另一方面,要改变传统教学模式中教师的主体作用,更多地发挥学生的主动意识,积极主动地学习,而不是被动地接受知识,全面启发学生思维,激发学生的创新精神,培养具有开拓创新精神的人才。学校要加大“双师型”教师的培养力度,定期向企业输送教师到企业挂职锻炼,争取用3~5年的时间培养一批专业理论丰富、实践操作能力强的数控加工一体化教师。(4)考核机制一体化。仅仅以期末考试成绩就评价一个学生学习成绩的好坏是不全面的,学习能力、学习态度、分析能力、创新能力等都应在考核中有所体现,因此建立合适的评价制度,对培养各种层次的技能人才,树立正确的人生观、价值观,甚至会影响学生今后的发展方向。故应针对每个学生的课堂表现,遵循考核项目多元化,考核方式化,注重过程的评价原则,综合运用观察交流、测验、实际操作、作品展示等,结合自评与互评等多种方式,全面反映每个学生成长历程。
三、一体化改革的建议
一体化教学改革的道路漫长。传统的教学模式根深蒂固,短期内很难彻底,国内学校也一直处在学习与摸索阶段。学校应“硬件、软件”两手抓,即做好数控实训设备,现代的教学手段、一体化教室、实训车间等硬件建设。“软件”方面从师资队伍建设入手,加强“双师型”教师队伍建设,安排专业教师深入企业一线,不走形式,不走过场,实实在在到企业做事。如数控加工专业教师到企业去从事产品加工、产品设计、质量检测、设备维护等相关工作,2~3年后重回课堂,结合企业的工作经验,将企业文化,产品加工方式,先进的加工设备,未来发展趋势等融入到教学课堂中。相信课堂将不再呆板枯燥,而是丰富多彩,更能够吸引学生的眼球,提高其学习的热情,从而提高教学质量,培养出企业所需之才。
参考文献:
[1]全五新,童幸生,李尧.德国“双元制”教育模式在我国高等工程教育中的拓展与实践[J].教学研究,2015(3).
[2]赵巍巍.“教学做一体化”课堂教学模式的研究与实践[J].中国现代教育装备,2015(11).
关键词: 作用;效率;研究内容;研究方法;研究条件
中图分类号:TG519.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)17-0039-02
1 作用和意义
本次设计的机床的卡(夹)盘液压系统设计,运用液压传动系统地各方面知识综合运用设计通过对卡盘液压系统地工作循环和工况分析计算其技术参数,来选择系统的回路、元件、附件等。本次设计中完成一个集成块由两组液压阀的顺序动作来保证系统地高压和低压工作需要,而且在夹盘夹紧保压的过程中始终保持系统压力,通过选用蓄能器来防止夹紧保压过程中的压力损失,而且也吸收了系统在工作中的压力冲击。该液压系统在满足原有的要求的情况下实现重量轻、体积小、成本低、效率高、结构简单、使用维护方便的要求。
也可通过对本项目的研究,可以充分了解液压卡盘的工作原理及内部结构,在多元化教学的今天,尤其是要求理实一体化教学,可将此次研究的详细过程做为液压课程教学的一种教具,一个教学项目。
2 国内外研究现状分析
液压传动相对于机械传动来说,是一门发展较晚的技术。自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,液压传动技术只有二三百年的历史。直到20世纪30年代它才较普遍的用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间,由于战争需要,出现了由响应速度、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器,第二次世界大战结束后,战后液压技术迅速转向民用工业,液压技术不断应用于各种自动机械及自动生产线。从而使它在机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等行业得到广泛的应用。
近些年来随着电子工业的迅猛发展,机械行业及机械加工业也受到了不同程度的影响,高效先进的生产力成为了相应加工行业的主力军。在普通机械加工领域上,液压卡盘装置在车床上的应用,夹持力适中成为了主导思想。液压卡盘的诞生大幅提高单机效率,同时夹持精度高,大幅度降低成品报废率。
在人工成本日益增加的今天,企业面临的管销费用越来越大,就要求工厂的生产效率越来越高,越多的车床生产厂家开始选用油浴送料机和数控车床液压自动化改造,从而提高生产效率,实现1人负责多台车床和料机,最终达到减少生产人工成本。
此项目在国内以及国际机械加工领域发日益成熟,在我国已有多家机械生产厂商开发此项目,但在产品的创新方面以及对相应技术的合理利用方面还存在着发展空间。
3 研究内容
本次设计机床的夹盘液压系统,运用了液压传动系统的各方面知识,通过对夹盘液压系统的工作循环和工况计算其技术参数,选择系统的回路、元件、附件等。在满足其使用要求的前提下使系统质量轻、体积小、性能完善,维护方便。
研究过程及步骤:
3.1 液压系统设计
(1)液压系统的设计要求;
(2)液压系统的功能设计;
①工况分析;②夹盘工作技术参数;
(3)执行元件流量的确定。
3.2 液压系统方案确定和原理图的拟定
基本方案的确定:
①右路循环方式的分析和选择;②调速方案的分析和选择;③油源形式的分析与选择;④液压回路的分析、选择与合成;⑤液压原理图的拟定与设计。
3.3 计算和选择液压元件
(1)液压泵的确定:
①液压泵的类型选择;②液压泵的计算与选择;③液压泵站组件的选择;
(2)液压控制阀的确定;
(3)液压附件的计算和选择:
①蓄能器的选择;②过滤器的确定;③确定油箱容积;④确定管件的尺寸。
3.4 液压油的选择与维护
(1)液压油的种类;
(2)设备拥有的选择;
(3)液压油的维护:
①防止油污染;②防止空气混入;③控制液压油的使用温度;
(4)密封装置的维护。
3.5 计算液压系统技术性能参数
(1)验算压力损失:
夹盘油缸的压力及损失验算;
(2)估计系统效率;
(3)系统的发热和散热计算。
3.6 液压控制专职的设计
(1)液压控制方式的确定:
①液压控制装置的集成方式;②液压控制装置的叠加阀式集成;
(2)集成块设计。
3.7 液压系统的安装、使用与维修
(1)液压系统的安装:
①液压元件的安装;②液压缸的安装;③液压泵的安装;④液压器的安装;⑤油管的安装;
(2)液压系统的使用与维护:
①保持液压油的清洁;②排除系统中的气体;③系统油温适当;④保证系统中有足够的油量;
(3)系统应注意的其他问题。
总结出:至少需要配置4大部分:三爪液压卡盘、主轴连接套、油压回转器及液压泵站的完成,如图1所示。
4 研究方法
1)现场调查法;
2)行动研究法;
3)实验研究法;
4)问卷调查法;
5)文献研究、调查研究、实践总结、教学反思、集体研讨等方法进行。这些研究方法基本要贯穿在整个课题研究过程中。
5 研究进度计划(含预期目标、阶段成果)
第一阶段:课题准备、启动阶段。
1)成立课题小组进行任务分工;
2)课题组成员学习相关课程研究理论,主要有课题开发的基本思想、基本内容、要求及一般步骤,进一步更新观念,建立以能力为本位、以综合实践能力提高为主要目标的思想;
3)完成课题设计和开题报告。
第二阶段:课题研究起始阶段。
1)从市场和企业调研入手,在这个阶段,主要走访渤船重工、中航黎明锦西化工机械(集团)有限责任公司透平厂、山海关船厂等多家附近著名企业,通过与企业管理人员、人事干部、员工的交流、沟通,了解液压夹具在机床尤其是数控机床上的应用情况,及改造结构特点;
2)根据调研结果,进行此项目建设、课题小结、结构设计。
第三阶段:理实一体化教学研究实验阶段。
1)分析项目要求,明确项目目标。分析确定项目,讨论项目具体实施过程。整个改造系统比较复杂,是理实结合的典型项目;
2)进一步分工完成项目各部分元件、工作原理及运行过程的编写,在编写之前,课题组成员将这项目都实际操作一遍。大大提高此项目的实用性和可行性;
3)对目前课题研究中的心得、做法及思考加以反思,积极撰写论文。
第四阶段:实验总结、结题阶段。
研究内容:按数控机床液压夹具改造项目方案具体要求,进行资料整理,成果收集,进行理实一体化的研究课题成果展示,完成论文汇总和成果汇编,并做好课题的结题报告。
6 研究工作基础和条件
6.1 研究工作基础 课题负责人已参加过理实一体化学习培训,渤海船舶职业学院作为国家骨干校建设中,《液压与气压传动》作为核心课程建设。课题组成员分别具备液压传动方面的理论知识和实践动手能力,对于此项目的完成应该具备相当实力。
比较完善的液压实训中心,还有“校中厂”机加实训中心等。例如,液压综合实验台如图2所示,和ck6132型数控车床如图3所示。
6.2 研究的外部条件 在研究过程中, 有部分成熟技术可以借鉴,充分开发、充分利用液压实训基地和国家数控实训基地及机加实训中心的教学设备和学校图书馆的图书资料进行一体化教学的研究。
现有“校中厂”校办实习工厂,还有锦西泵业基地,葫芦岛船舶重工(液压与气压泵的生产车间)等校外实训基地,通过校外实训基地的建设,地方企业的联系,促进产学合作,提高职业能力。
参考文献:
[1]数控机床故障检测与维修问答.出版社:机械工业出版社,2005.02.01.