低碳经济背景下技工院校数控实训方案设计

卢培文 杨德慧

（赣州技师学院 江西 赣州 341000)

低碳经济背景下技工院校数控实训方案设计

卢培文 杨德慧

（赣州技师学院 江西 赣州 341000)

以赣州技师学院为例，设计低碳经济背景下的数控实训方案，在现有实训条件下，既达到了培养学生的动手能力和创新能力，又合理地使用了数控设备、有效地利用了资源、降低了能源的消耗和减少了对生态环境的破坏。

低碳经济；技工院校；数控；实训；设计

数控实训现状

数控实训是技工院校机械和数控专业教学中非常重要的一个环节，在学生实践的同时，可培养学生的动手能力和创新能力。但目前许多技工院校自身的数控实训硬件条件不足，而学生在社会上参加数控实训的困难很大，教学效果受到很大影响。

以赣州技师学院为例。为了满足数控实训要求，让学生有更好的学习和实践的机会，学院争取了中央财政支持，投资400万元人民币，于2008年8月建成了数控实训基地。该实训基地选购沈阳机床厂生产的数控车床21台，选用华中数控系统；宝鸡机床厂生产的加工中心7台，选用FANUC Oi MC系统；加上原有的数控车床6台，加工中心2台，共有近40台数控设备。这些设备的添置，大大改善了数控实训条件，对技术应用型人才的培养起到了至关重要的作用。但新问题也随之而来，例如，实训材料一直使用45#钢材，刀具为硬质合金焊接车刀和高速钢铣刀，数控车床采用乳化液冷却，加工中心采用油冷却，这些油辅材料基本为消耗品，原来仅有8台设备的时候，这些材料已经是学院的一笔较大开支，现在设备增加了近4倍，相应的油辅材料损耗也会增加更多。在资源和能源消耗巨大、实训成本不断攀升的情况下，为了合理使用数控设备、利用资源、降低能源消耗和减少对生态环境的破坏，数控实训的改革势在必行。对此，本文结合实际工作经验，介绍如何在低碳经济背景下开展数控实训教学。

实训教学方案设计

设计教学流程 在广泛调研的基础上，我们把技工院校数控加工专业培养目标定位为培养数控加工操作工和数控工艺员，需要使学生掌握各种数控设备的工作原理及其操作方法。为此，我们改革传统数控实训教学模式，以创新设计为根本、数控加工为重点、CAD/CAM为主线，按照加强基础、注重实践的教学改革思路进行数控实训教学方案设计。在数控实训教学中，增加了《CAD/CAM原理与应用》、《数控仿真教学软件应用》课程，并且把CAD/CAM和数控仿真软件及数控机床操作有机地结合起来（如图1所示），摒弃单纯的数控机床操作，加强过程训练，注重学生实际应用能力的培养。通过增加数控仿真教学环节，使实训教学工作在虚拟加工的软件环境和真实的生产设备上一同进行，既合理使用了资源，又增强了实训效果。

图1 数控实训教学流程示意图

设计实训模式 传统实训模式中的油辅、刀具材料使用是一个开环系统，即购买实训刀具材料→实训使用→废弃。在此过程中，实训注重的是学生加工出来的零件形状是否正确，尺寸是否合格，轻视了零件是否有实际应用价值及对零件加工成形过程中产生的各种废弃物如何合理处理的问题。随着我院实训基地数控设备的增加，实训教学班级的增多，原实训教学模式产生的废弃物也在增多。为此，我们提出低碳经济下闭式循环的绿色实训模式，就是在原来的实训循环模式中增加“回收”环节。与企业合作，实训内容紧扣工业发展的脉搏，根据企业的要求与发展趋势进行实训内容的定位与筛选，实训设计的课题为校企合作相关产品（如图2所示），合格的产品直接提供给企业，不合格的产品及其他实训废弃物进行“恢复处理”，返回到实训中循环使用。

图2 实训材料使用流程图

建立“双师型”教师队伍 技工院校是培养技能人才的摇篮，建设一支“双师型”师资队伍显得尤为必要，一支既能下车间、又能上讲台，既是能工巧匠、又是专家学者的 “双师型”教师队伍，是数控专业实训改革的师资保证。

实训方案实施

图3为我院数控实训改革中数控车工实训课题零件图形，也是为企业加工的一芯轴零件。该芯轴零件外形规则，毛坯为锻件，材料为35#钢材。根据零件特征，零件外形采用数控车削加工成型（小端螺纹、小孔由企业加工）。根据我院设备情况和教学实际需要，该芯轴采用华中系统数控车床加工。

图3 芯轴零件图

第一阶段为课堂理论教学。如图4所示，针对该芯轴零件，讲授数控加工工艺、数控编程知识以及装夹零件相关的工装夹具知识，在学生理解掌握后，再进行下一阶段的学习。第二阶段为仿真教学。该阶段在芯轴零件加工工艺、工装夹具知识学习及加工程序编制完成的基础上，在仿真软件上进行模拟加工，学生还可以通过仿真软件预先熟悉机床面板情况，校验程序是否正确，仿真结果是否符合要求等。第三阶段为学生机床操作加工。因为该零件是为企业生产的真实产品，保证零件的加工质量至关重要，所以要时刻提醒学生要有质量意识。

图4 教学方案中完成任务的流程图

通过实训方案改革，把原来4周全部在机床上操作，调整为2周数控仿真实训，2周在机床上完成产品加工。方案实施前后消耗的主要材料和能源消耗量对比如表1所示，练习用钢材从全为消耗品转为产品和部分消耗品，冷却液、润滑油、电等的消耗量也大为减少，学生的产品意识和动手能力得到更全面的培养。

表1 数控车工实训方案实施前后消耗主要材料和能源消耗量对比表（45人/班)

通过实训教学方案的改革，数控实训效果有了显著的提高，实训成本也大大降低，数控设备被有效地利用起来，改变了原来实训中材料纯粹消耗的状况，使学生的产品意识、动手能力和创新意识得到了较好的培养。

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G712

：A

：1672-5727（2012）02-0123-02

卢培文（1980—)，赣州技师学院高级技师，江西省首席技师，研究方向为数控加工技术。