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【論文摘要】:隨著計(jì)算機(jī)業(yè)的快速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)也發(fā)生了根本性的變革,是近年來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項(xiàng)綜合性的高新技術(shù),文章結(jié)合國(guó)內(nèi)外情況,分析了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
1.引言
數(shù)控技術(shù)是一門集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)等多學(xué)科交叉的綜合技術(shù),是近年來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項(xiàng)綜合性的高新技術(shù)。它是為適應(yīng)高精度、高速度、復(fù)雜零件的加工而出現(xiàn)的,是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化、柔性化、信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ),是現(xiàn)代機(jī)床裝備的靈魂和核心,有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和廣闊的應(yīng)用前景。
2.國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的制造業(yè)開(kāi)始了根本性變革,各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資,對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā),提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù),它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體,具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn),對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前,數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革,由專用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上,數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化;在智能化基礎(chǔ)上,綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù),數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制,加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù),實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu),CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定,加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò)CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié),整個(gè)制造過(guò)程中CNC只是一個(gè)封閉式的開(kāi)環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下,加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù),無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整,更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量,因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見(jiàn),傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu),限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展,己不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程,因此,大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為我們國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。
3.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。從目前世界上數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看,主要有如下幾個(gè)方面:
3.1高精度、高速度的發(fā)展趨勢(shì)
盡管十多年前就出現(xiàn)高精度高速度的趨勢(shì),但是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是沒(méi)有止境的,高精度、高速度的內(nèi)涵也在不斷變化,目前正在向著精度和速度的極限發(fā)展。
效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一,國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。在轎車工業(yè)領(lǐng)域,年產(chǎn)30萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一;在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情況下,才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來(lái)采用大型整體鋁合金坯料"掏空"的方法來(lái)制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件通過(guò)眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝,使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
3.25軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展
采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為,1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí),5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因,其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍,加之編程技術(shù)難度較大,制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn),使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化,其制造難度和成本大幅度降低,數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床(含5面加工機(jī)床)的發(fā)展。3.3智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)
21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng),智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面:為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化,如加工過(guò)程的自適應(yīng)控制,工藝參數(shù)自動(dòng)生成;為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)自動(dòng)選定模型、自整定等;簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化,如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等;還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問(wèn)題。
目前許多國(guó)家對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究,數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。所謂開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上,面向機(jī)床廠家和最終用戶,通過(guò)改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象(數(shù)控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中,快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng),形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開(kāi)發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求,也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī),反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。
4.結(jié)束語(yǔ)
隨著人們對(duì)數(shù)控技術(shù)重視,它的發(fā)展越發(fā)迅速。文中簡(jiǎn)要陳述當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì),另外數(shù)控技術(shù)的正不斷走向集成化,并行化,仍有廣闊的發(fā)展空間。
參考文獻(xiàn)
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[2]董淳.數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)[J].可編程控制器與工廠自動(dòng)化.2006.
(一)企業(yè)調(diào)研
天津航空機(jī)電有限公司,天津市杰立信模具有限公司,天津龍舟工控設(shè)備有限公司,光電集團(tuán)有限公司,天津汽車模具有限公司,三星電子顯示器有限公司,中環(huán)三峰電子有限公司,東華醫(yī)療系統(tǒng)有限公司,天津索思儀表測(cè)控系統(tǒng)有限公司等十多家企業(yè)的數(shù)控技術(shù)專業(yè)的用人方向和崗位需求數(shù)據(jù)表明:目前,高職畢業(yè)生整體技能水平偏低、就業(yè)質(zhì)量不高,不能在技能上適應(yīng)企業(yè)的技術(shù)崗位。大中型企業(yè)對(duì)高職院校數(shù)控技術(shù)技能型人才的需求方向主要集中在:數(shù)控機(jī)床操作、數(shù)控編程與工藝、CAD/CAE/CAM設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)等。這也為數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)指明了方向。
(二)院校調(diào)研
針對(duì)需求方向,分析了多所院?,F(xiàn)開(kāi)設(shè)相關(guān)職業(yè)技術(shù)課程如下:數(shù)控編程、數(shù)控操作、數(shù)控加工工藝、CAD/CAM(自動(dòng)編程)、數(shù)控原理、數(shù)控機(jī)床的維修與維護(hù)等。院校開(kāi)設(shè)課程的合理性調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:69%的被調(diào)查者認(rèn)為“數(shù)控加工工藝”與“數(shù)控編程”為專業(yè)核心課程;41%認(rèn)為“數(shù)控加工工藝與編程”課程應(yīng)加大實(shí)踐操作比例;61%認(rèn)為仿真加工與機(jī)床操作的課時(shí)應(yīng)增加;49%被調(diào)查者認(rèn)為目前最感興趣的課程為數(shù)控機(jī)床操作;認(rèn)為數(shù)控機(jī)床的維修與維護(hù)知識(shí)在未來(lái)數(shù)控行業(yè)更重要的占被調(diào)查總數(shù)的42%。數(shù)據(jù)表明,圍繞零件設(shè)計(jì)與加工及機(jī)床維修與保養(yǎng)等專業(yè)技能相關(guān)的課程,理論與實(shí)踐脫節(jié),畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量不高,達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果,與現(xiàn)存教學(xué)模式和課程體系安排有直接的關(guān)系。院校教學(xué)調(diào)研中暴露的問(wèn)題主要有:課程體系缺乏職業(yè)性;理論與實(shí)踐課程脫節(jié);任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式趨于形式化。這就要求學(xué)校針對(duì)現(xiàn)行課程進(jìn)行調(diào)整,將理論內(nèi)容融于實(shí)際操作之中,重視操作技能的培養(yǎng),重視關(guān)鍵能力的提高。
二、調(diào)研成果初探
教育部關(guān)于加強(qiáng)高職高專人才培養(yǎng)工作的意見(jiàn)中指出:高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)為高素質(zhì)勞動(dòng)者和高技能專門人才。以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程體系和教學(xué)模式;實(shí)踐教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力。針對(duì)企業(yè)用人方向和現(xiàn)有課程中理論與實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題,我們結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,將數(shù)控技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)分為兩方面:零件設(shè)計(jì)與加工人員,機(jī)床維修與保養(yǎng)人員。根據(jù)這一目標(biāo)把本專業(yè)核心知識(shí)作模塊細(xì)分:機(jī)械制造基礎(chǔ)、數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)、數(shù)控銑工實(shí)訓(xùn)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、數(shù)控機(jī)床調(diào)試與維修。在教學(xué)上改進(jìn)單一的“理論+實(shí)訓(xùn)”模式,根據(jù)企業(yè)的技能需求,采取“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式。
(一)教學(xué)改革實(shí)施
教師結(jié)合企業(yè)用人方向,制定教學(xué)目標(biāo),針對(duì)數(shù)控機(jī)床維護(hù)與維修模塊進(jìn)行了大膽的教學(xué)改革嘗試。在數(shù)控機(jī)床維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,學(xué)生通過(guò)親自打開(kāi)機(jī)床,自己動(dòng)手拆卸零部件,認(rèn)識(shí)各種零部件及其安裝結(jié)構(gòu)特點(diǎn),先形成感性認(rèn)知,后作理論理解,之后教師再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)零部件做功能分類。先分出:機(jī)械部件、電器部件、液壓控制元件等,再結(jié)合不同零件進(jìn)行細(xì)化分析。機(jī)械部件又分為機(jī)床主體、主軸組件、導(dǎo)軌、滾珠絲杠螺母副等。與機(jī)械部分相關(guān)的理論,如零部件的工作原理、材料、裝配關(guān)系、強(qiáng)度與剛度的校核等,盡可能在學(xué)生拆卸零部件環(huán)節(jié)中進(jìn)行講解。液壓控制部件,主要明確液壓系統(tǒng)的控制原理,要求學(xué)生能夠看懂液壓回路圖,能分析執(zhí)行元件的工作過(guò)程。電器部分在學(xué)生直觀電器控制柜后,講解柜中的所有電器元件的功能、作用以及電路的連接,要求學(xué)生看懂電路圖。這樣,可以將學(xué)科知識(shí)重新整合,將理論融于實(shí)踐,使學(xué)生學(xué)有所獲,迅速掌握專業(yè)技能。例如,在講解機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)部分時(shí),把滾珠絲杠螺母副作為教學(xué)的基本載體,演示部件運(yùn)動(dòng)過(guò)程,講解其傳動(dòng)原理,再講零件結(jié)構(gòu),及其它相關(guān)類型的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)并繪制其零件圖,從而學(xué)習(xí)零件的測(cè)量與繪制,認(rèn)識(shí)零件材料的區(qū)別及用途。有了實(shí)踐動(dòng)手經(jīng)驗(yàn),再加上理論知識(shí)的學(xué)習(xí),再次讓學(xué)生動(dòng)手,將拆卸的機(jī)床復(fù)原。這樣,將所學(xué)多門課程的知識(shí)融合于實(shí)踐操作訓(xùn)練之中,達(dá)到獲取知識(shí)有深度、培養(yǎng)技能有特點(diǎn)的綜合目標(biāo),滿足企業(yè)高素質(zhì)、技能型人才培養(yǎng)的需求。
(二)課程體系模塊化
課程改革中,我們堅(jiān)持“以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向,以能力為本位”的高等職業(yè)教育改革發(fā)展方向,不斷探索,將專業(yè)知識(shí)和技術(shù)技能融合為一體,對(duì)陳舊的單科課程重新整合,改為模塊化教學(xué),建立“基于工作過(guò)程”教學(xué)模式,突出技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的特點(diǎn),制作了數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。根據(jù)就業(yè)方向不同,將本專業(yè)知識(shí)與技能劃分為五個(gè)核心模塊:機(jī)械制造基礎(chǔ)、數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)、數(shù)控銑工實(shí)訓(xùn)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、數(shù)控機(jī)床維護(hù)與維修。每個(gè)核心模塊涉及不同的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐操作技能,面對(duì)不同的就業(yè)崗位。其中針對(duì)普通機(jī)加工人員,需要以機(jī)械制造基礎(chǔ)為核心模塊,包含:機(jī)械制圖與公差配合、材料及熱處理、普通機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)(車、銑、鉗工)、刀具與機(jī)床、切削原理等為基本知識(shí)與技能;數(shù)控加工人員,分為兩個(gè)典型方向:數(shù)控車工和數(shù)控銑工,分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)核心模塊,包括:數(shù)控加工工藝知識(shí)、數(shù)控加工編程知識(shí)、數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用、數(shù)控機(jī)床操作等基本知識(shí)和技能;零件設(shè)計(jì)與自動(dòng)編程人員,核心模塊為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造,包括:機(jī)械制圖與公差配合、材料及熱處理、數(shù)控加工工藝、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(AutoCAD軟件應(yīng)用)、計(jì)算機(jī)輔助制造(UG三圍造型與自動(dòng)編程)等基本知識(shí)和技能;機(jī)床維修與保養(yǎng)人員,核心模塊為數(shù)控機(jī)床的調(diào)試與維修,包括:電工基礎(chǔ)知識(shí)(電器元件介紹、電路圖的繪制與識(shí)讀)、安全用電常識(shí)、機(jī)床電氣控制與PLC應(yīng)用、液壓與氣壓傳動(dòng)、數(shù)控機(jī)床與數(shù)控原理、數(shù)控機(jī)床使用及維護(hù)等基本知識(shí)和技能。綜上,構(gòu)建了數(shù)控技術(shù)專業(yè)以職業(yè)崗位(群)知識(shí)能力為核心的模塊化教學(xué)內(nèi)容,為實(shí)現(xiàn)理實(shí)結(jié)合的一體化教學(xué)提供了依據(jù)。
三、構(gòu)建高職院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)技能型人才培養(yǎng)模式
(一)實(shí)施“三明治”人才培養(yǎng)模式
“三明治”人才培養(yǎng)模式由教育家杜威提出,其核心是:“從活動(dòng)中學(xué),從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)”,即把知識(shí)的學(xué)習(xí)與具體的活動(dòng)聯(lián)系起來(lái),充分體現(xiàn)了學(xué)與做的結(jié)合,知與行的統(tǒng)一。遵循“三明治”精神,以“實(shí)踐—理論—實(shí)踐”教學(xué)模式組織專業(yè)課程教學(xué),要求學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí),先有感性認(rèn)識(shí),再上升到理論高度,最后用所學(xué)理論知識(shí),指導(dǎo)實(shí)踐操作,解決實(shí)踐環(huán)節(jié)出現(xiàn)的一些問(wèn)題,達(dá)到學(xué)有所用。在機(jī)械制造基礎(chǔ)模塊中,新模式教學(xué)將原有的車工實(shí)訓(xùn)、銑工實(shí)訓(xùn)及機(jī)械制造基礎(chǔ)課程深層次結(jié)合,將原有的實(shí)踐與理論知識(shí)點(diǎn)具體化。課程中先安排車工、銑工等實(shí)踐操作練習(xí),其間,學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)床、練習(xí)磨刀、加工小軸、六面體等,通過(guò)這些基本實(shí)操練習(xí),學(xué)生了解切削加工的一般過(guò)程,理解刀具角度的定義及不同角度對(duì)加工的影響。先獲得車削、銑削加工的感性認(rèn)識(shí);再學(xué)習(xí)切削原理知識(shí),了解切削過(guò)程中的受力、變形、溫度變化、刀具磨損等現(xiàn)象發(fā)生的原因,從而能夠自己想辦法,改變切削條件,控制加工過(guò)程,使得切削狀態(tài)達(dá)到最佳,生產(chǎn)效率提高,加工質(zhì)量提高等等。學(xué)習(xí)理論過(guò)程,結(jié)合第一階段面臨的諸如“抗刀”等實(shí)際問(wèn)題,重點(diǎn)分析原因,明確加工條件的重要性,在方向上為第二階段的實(shí)踐練習(xí)奠基,從而提升下一階段的實(shí)踐操作練習(xí)的技能。通過(guò)知識(shí)遷移,會(huì)舉一反三,學(xué)生根據(jù)零件質(zhì)量要求,合理選擇切削用量、刀具角度,加工出中等難度的零件,滿足企業(yè)需求。這種“實(shí)踐--理論--實(shí)踐”交替的“三明治”教學(xué)模式,為企業(yè)培養(yǎng)技能型人才提供了可靠保證。學(xué)生畢業(yè)后,基本上能夠動(dòng)手操作,憑借學(xué)到的專業(yè)知識(shí)分析研究產(chǎn)品的加工方法,改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù),凸顯課程設(shè)置的職業(yè)化,對(duì)接崗位需求,能夠?yàn)槠髽I(yè)輸送高素質(zhì)高技能人才。
(二)編寫任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教材
教學(xué)改革中注重深化基于工作過(guò)程的“做中學(xué)、學(xué)中做”的人才培養(yǎng)模式,與企業(yè)深度融合,使企業(yè)參與學(xué)生培養(yǎng)全過(guò)程,共同構(gòu)建基于工作過(guò)程的實(shí)踐教學(xué)課程體系。教學(xué)改革的核心任務(wù)是依據(jù)企業(yè)需求,編寫任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教材。技能就像教材的骨骼一樣,而知識(shí)是肉,要根據(jù)骨骼的狀況來(lái)生長(zhǎng)。傳統(tǒng)教材以"肉"為主線,“骨頭”居次,這樣的教材基本是沒(méi)有技能訓(xùn)練的。任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教材根據(jù)培養(yǎng)技能,分析學(xué)習(xí)需要,然后讓學(xué)生學(xué)習(xí)這些知識(shí)并掌握這種技能。任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教材的特點(diǎn)是以任務(wù)為載體,以任務(wù)實(shí)施過(guò)程為線索,將專業(yè)知識(shí)穿插到任務(wù)實(shí)施過(guò)程中,在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成任務(wù),從而掌握所學(xué)知識(shí)點(diǎn),并具備實(shí)踐操作能力。針對(duì)這五門核心課程,本著工學(xué)結(jié)合的原則,本課題選用企業(yè)代表性產(chǎn)品,編寫了任務(wù)驅(qū)動(dòng)教材,配合實(shí)際教學(xué)。數(shù)控實(shí)訓(xùn)課程是集數(shù)控加工工藝、數(shù)控編程等多門理論課知識(shí)于一體的操作性很強(qiáng)的綜合實(shí)訓(xùn)課程,是培養(yǎng)數(shù)控機(jī)床操作人員的核心課程。學(xué)生利用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教材,不僅懂得了相關(guān)專業(yè)知識(shí)點(diǎn),而且具備一定的實(shí)踐操作能力,同時(shí)了解了企業(yè)常見(jiàn)的產(chǎn)品類型。任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教材使學(xué)生在加工產(chǎn)品的過(guò)程中獲得成就感,有利于實(shí)踐技能的獲得。
(三)實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法
調(diào)查發(fā)現(xiàn),以課本為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式不能滿足現(xiàn)今的教學(xué)要求;理實(shí)一體化教學(xué)因脫離企業(yè)項(xiàng)目和生產(chǎn)產(chǎn)品而流于形式。教師通過(guò)編寫與企業(yè)技能需求對(duì)接的任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教材,開(kāi)展與企業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的產(chǎn)品項(xiàng)目教學(xué)法?!绊?xiàng)目教學(xué)法”的特點(diǎn)是“以項(xiàng)目為主線、教師為指導(dǎo)、學(xué)生為主體”,改變了以往“教師講,學(xué)生聽(tīng)”的被動(dòng)教學(xué)模式,創(chuàng)造了學(xué)生主動(dòng)參與、自主學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的新型教學(xué)模式。項(xiàng)目教學(xué)法注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。每一個(gè)項(xiàng)目中包含來(lái)自生產(chǎn)車間的實(shí)際產(chǎn)品,與之相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),仿真加工,車間操作,實(shí)訓(xùn)報(bào)告等多個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容,要求學(xué)生從認(rèn)識(shí)項(xiàng)目開(kāi)始,結(jié)合相關(guān)知識(shí)分析項(xiàng)目、制定工藝、編寫程序、仿真加工、機(jī)床操作等最終加工出產(chǎn)品。通過(guò)轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式,將課堂理論教學(xué)轉(zhuǎn)為理實(shí)結(jié)合的一體化教學(xué),營(yíng)造了實(shí)踐教學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)了學(xué)生的好奇心和創(chuàng)造力,培養(yǎng)了他們分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教師通過(guò)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo),轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的灌輸式的教育觀念和教學(xué)方式,從單純的知識(shí)傳遞者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和組織者。建立了全新的教學(xué)理念,提升了辦學(xué)目標(biāo),通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施,探索教學(xué)過(guò)程的組織形式,逐步完善核心課程在專業(yè)教學(xué)中的作用。
四、結(jié)語(yǔ)
上個(gè)世紀(jì)80年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展帶動(dòng)各行各業(yè)的迅速進(jìn)步,依賴計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)也逐步脫離傳統(tǒng)制造,轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝噬a(chǎn)。由集成電路板支撐的數(shù)控技術(shù)為核心的數(shù)控銑床率先走進(jìn)了機(jī)械制造業(yè),然后各種數(shù)控機(jī)械迅速充斥了機(jī)械制造業(yè)。從數(shù)控車床到鏜床、磨床、鉆床再到大型的沖床、板材一次性成型機(jī)械、車削設(shè)備等等,CAD等機(jī)械模擬制圖軟件的開(kāi)發(fā)利用又進(jìn)一步的提高了機(jī)械制造的工程化發(fā)展。計(jì)算機(jī)已經(jīng)走進(jìn)了微電子的時(shí)代,數(shù)控技術(shù)也不例外,微電子技術(shù)為數(shù)控技術(shù)的更精細(xì)更準(zhǔn)確操作提供了可能,微電子技術(shù)使得操作界面更加人性化,也更加小巧精致,實(shí)現(xiàn)的功能也更加豐富。不僅僅是單個(gè)制造產(chǎn)品,還可對(duì)成品進(jìn)行計(jì)數(shù)打包裝箱等后續(xù)步驟,操作工人只需在一旁監(jiān)管突況的發(fā)生。傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)也可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制化的改造,實(shí)現(xiàn)對(duì)零散的生產(chǎn)設(shè)備統(tǒng)一管理,協(xié)調(diào)一致的生產(chǎn)。通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù),可以找到機(jī)械制造中效率和利益最高的生產(chǎn)狀況,為企業(yè)帶來(lái)更大的利益。計(jì)算機(jī)技術(shù)不僅僅是對(duì)機(jī)械生產(chǎn)中起到作用,在原材料的購(gòu)進(jìn),原材料的加工利用,產(chǎn)品的后續(xù)包裝銷售過(guò)程中,計(jì)算機(jī)能構(gòu)架一條完整的集成制造體系。
2數(shù)控技術(shù)的生產(chǎn)利用
在一些惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中利用數(shù)控技術(shù)尤為重要,在化工生產(chǎn)過(guò)程中,粉塵、有毒有害氣體無(wú)時(shí)不刻威脅著生產(chǎn)工人的人生安全,數(shù)控技術(shù)的引用不僅改善了工人的勞動(dòng)條件,提供了安全保障,同時(shí)對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō),也提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。在生產(chǎn)加工中對(duì)環(huán)境要求非常高的加工過(guò)程中,數(shù)控技術(shù)可以擺脫人的因素,能提供更優(yōu)的生產(chǎn)環(huán)境,例如在食品加工過(guò)程,傳統(tǒng)的作坊式生產(chǎn)明顯不能滿足我們對(duì)食品衛(wèi)生的要求,在現(xiàn)在化無(wú)菌化生產(chǎn)條件中數(shù)控技術(shù)減少了人為操作,一切由機(jī)械代替手工自動(dòng)完成,保證了生產(chǎn)加工的質(zhì)量要求。數(shù)控技術(shù)對(duì)既定的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制,一般采用負(fù)反饋的調(diào)節(jié)機(jī)制,利用傳感器發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并及時(shí)采取相應(yīng)的處理方法,實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的智能化一體化生產(chǎn)。
2.1在采煤業(yè)中的應(yīng)用
在傳統(tǒng)的采煤業(yè)中,一般是由采煤工人在地下進(jìn)行挖煤作業(yè),由于地下情形的不可預(yù)知性,煤礦事故頻繁發(fā)生。即使是在采用機(jī)械化采煤技術(shù)的今天人工的操作依舊存在,地下煤層環(huán)境的不同,也需要采用不同的機(jī)械。數(shù)控技術(shù)在采煤機(jī)的應(yīng)用,解決了單件下料的重要難題,數(shù)字化技術(shù)能夠模擬出最優(yōu)的套料方案,不僅能實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)械的高效率生產(chǎn),還能極大的避免人工直接操作的危險(xiǎn)性,降低甚至杜絕了煤礦事故的發(fā)生,提高煤礦生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2在汽車行業(yè)中的應(yīng)用
汽車行業(yè)近些年在我國(guó)發(fā)展迅猛,數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)中加快了汽車零部件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),有數(shù)控技術(shù)控制的生產(chǎn)中心更加智能化,不僅高效率還能滿足產(chǎn)品更新的要求,還能制造一些極為復(fù)雜的零部件,為汽車工業(yè)的整體發(fā)展添磚加瓦。將不同零部件數(shù)字化處理后存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中,利用模擬技術(shù)可以虛擬制造出各種汽車模型同時(shí)利用各種試驗(yàn)軟件模擬測(cè)驗(yàn),了解其參數(shù),更迅速的開(kāi)發(fā)出一種產(chǎn)品來(lái),縮減了汽車的研發(fā)周期。
2.3在新型機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用
在航天領(lǐng)域,許多零部件需要特殊的加工,才能滿足平整度、剛度、柔韌性的要求,傳統(tǒng)的制造也很難滿足這些加工要求,這就要求數(shù)控技術(shù)對(duì)材質(zhì)進(jìn)行精密的微加工,不僅節(jié)約了材料還能更快的實(shí)現(xiàn)零部件的加工,推動(dòng)了航天領(lǐng)域的發(fā)展。其它高精度的科學(xué)儀器亦是需要數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用。
3機(jī)械數(shù)控技術(shù)的未來(lái)發(fā)展
3.1更精確
利用數(shù)控技術(shù)完成高精度的機(jī)械操作,在微米級(jí)乃至于納米級(jí)的操作級(jí)別上手工借助機(jī)械一般很難完成及其細(xì)微的工作,只有通過(guò)數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)行分子的自組裝完成對(duì)納米級(jí)別的加工,數(shù)控技術(shù)精確到每一步,嚴(yán)格控制生產(chǎn)環(huán)境,將各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)絲合縫的連接起來(lái),最終完成高精度超復(fù)雜的產(chǎn)品生產(chǎn)。
3.2更大
在微觀領(lǐng)域,數(shù)控技術(shù)可以做到微米級(jí)和納米級(jí),機(jī)械設(shè)備也可以做的很小。在另一方面,數(shù)控技術(shù)結(jié)合大型生產(chǎn)機(jī)械也成了未來(lái)發(fā)展的一種走向。利用數(shù)控技術(shù)為核心的3D打印技術(shù)可以自行一體化建設(shè)大型建筑,在對(duì)復(fù)雜機(jī)械的組裝上,大型組裝機(jī)械自動(dòng)精確組裝每一個(gè)零部件,節(jié)省時(shí)間提高效率。
3.3更快
沒(méi)有最快只有更快,數(shù)控裝置在未來(lái)幾年內(nèi)需要具備高速處理大量指令的能力,處理數(shù)據(jù)的能力和反應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)短決定了精確度。這不僅需要算法上的不斷改進(jìn)和優(yōu)化,更需要硬件設(shè)施的不斷提升。由于計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的飛速提升,CPU的運(yùn)行頻率早已達(dá)到上千兆MHz,在微秒級(jí)別上依舊能夠快速做出反應(yīng)。在另一個(gè)方面,伴隨著數(shù)據(jù)處理速度的提升,機(jī)械傳動(dòng)速度度提升也十分迅猛,主傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度已經(jīng)達(dá)到100000轉(zhuǎn)每分鐘了,轉(zhuǎn)速的提高對(duì)附加的進(jìn)給部件的剛度和韌性也提高了很大的要求。
4小結(jié)
基于工作過(guò)程的數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程改革思路如圖1所示。①分析企業(yè)中與數(shù)控技術(shù)專業(yè)相關(guān)的典型工作任務(wù),歸納出全部行動(dòng)領(lǐng)域,并轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)領(lǐng)域,即重構(gòu)基于工作過(guò)程的課程體系。②根據(jù)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),將學(xué)習(xí)領(lǐng)域的內(nèi)容細(xì)化為若干教學(xué)單元,即設(shè)計(jì)模擬企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的學(xué)習(xí)情境。③在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生按照咨詢、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查和反饋“六步法”獨(dú)立實(shí)施或團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成學(xué)習(xí)任務(wù),體驗(yàn)整個(gè)“工作過(guò)程”,最終獲得滿足職業(yè)崗位需求的知識(shí)、技能和職業(yè)素養(yǎng)。④展示工作成果,分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),評(píng)估教學(xué)雙邊活動(dòng)的效益,反饋問(wèn)題與不足。
二、基于工作過(guò)程的專業(yè)課程改革措施
1.課程體系重構(gòu)
課程體系重構(gòu)是課程改革的核心內(nèi)容,應(yīng)以充分調(diào)研相關(guān)職業(yè)崗位(群)為基礎(chǔ),收集分析典型工作任務(wù),歸納專業(yè)核心知識(shí)與技能并獲得行動(dòng)領(lǐng)域,進(jìn)而開(kāi)發(fā)基于工作過(guò)程的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程體系。(1)職業(yè)崗位(群)調(diào)研。通過(guò)對(duì)本地內(nèi)燃機(jī)、機(jī)床工具、汽車零部件、泵閥和模具等規(guī)模制造企業(yè)進(jìn)行調(diào)研,了解數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才需求狀況以及人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位,明確數(shù)控技術(shù)相關(guān)工作崗位(群)有數(shù)控機(jī)床操作、裝配、機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)檢等初始崗位和數(shù)控工藝制訂、零件編程、高檔(多軸)數(shù)控機(jī)床操作、數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修、機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)度和數(shù)控設(shè)備管理等發(fā)展崗位。(2)典型工作任務(wù)分析。由專業(yè)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合企業(yè)工程師或技術(shù)能手進(jìn)行實(shí)地考察職業(yè)崗位,收集與數(shù)控技術(shù)專業(yè)相關(guān)的典型工作任務(wù),確保所選任務(wù)具有綜合性及其工作過(guò)程具有完整性與代表性。(3)行動(dòng)領(lǐng)域歸納。邀請(qǐng)企業(yè)及職教界專家召開(kāi)“工作任務(wù)與職業(yè)能力分析”研討會(huì),參照國(guó)家職業(yè)分類,對(duì)典型工作任務(wù)和相關(guān)職業(yè)能力進(jìn)行歸類分析,總結(jié)出數(shù)控技術(shù)專業(yè)的行動(dòng)領(lǐng)域。(4)學(xué)習(xí)領(lǐng)域轉(zhuǎn)換。學(xué)習(xí)領(lǐng)域是一種根據(jù)職業(yè)任務(wù)和工作過(guò)程而設(shè)計(jì)教學(xué)主題單元并組織教學(xué)的課程模式。參照國(guó)家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)、企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),從與數(shù)控技術(shù)相關(guān)的職業(yè)工作過(guò)程中的行動(dòng)領(lǐng)域集合推導(dǎo)出一系列教學(xué)課程單元,并根據(jù)職業(yè)成長(zhǎng)和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,按照由淺及深的邏輯順序遞進(jìn)排序,其總和就構(gòu)成了基于工作過(guò)程的數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程體系,如表1所示。
2.學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)
(1)目標(biāo)及內(nèi)容設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)是以形成職業(yè)能力為目標(biāo),以典型工作過(guò)程為依據(jù),將學(xué)習(xí)領(lǐng)域(課程)的內(nèi)容具體化。學(xué)習(xí)情境的目標(biāo)及內(nèi)容之間呈現(xiàn)相關(guān)性、遞進(jìn)性和包容性關(guān)系。以“數(shù)控編程與加工技術(shù)”課程學(xué)習(xí)領(lǐng)域?yàn)槔?,學(xué)習(xí)情境的目標(biāo)及內(nèi)容的設(shè)計(jì)要緊抓兩個(gè)重點(diǎn):一是選擇典型數(shù)控加工任務(wù)為載體;二是通過(guò)強(qiáng)化訓(xùn)練,形成工藝編制、數(shù)控編程與加工等技能。由此,設(shè)計(jì)系列學(xué)習(xí)情境,并對(duì)每個(gè)情境的能力目標(biāo)、子任務(wù)內(nèi)容及預(yù)期成果、教學(xué)方法、教學(xué)組織、教學(xué)環(huán)境與教學(xué)資源等進(jìn)行詳細(xì)描述。(2)教學(xué)資源設(shè)計(jì)。包括開(kāi)發(fā)體現(xiàn)專業(yè)特色的校本教材和學(xué)材(課程教材、實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)、導(dǎo)學(xué)任務(wù)單、網(wǎng)絡(luò)課程和試題庫(kù)等),制作配套教學(xué)課件、電子教案和加工案例視頻等多媒體材料。利用校園網(wǎng)絡(luò)作為支撐平臺(tái)和校內(nèi)教學(xué)資源庫(kù)作為管理平臺(tái),滿足師生個(gè)性化的使用。教師使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)能夠進(jìn)行案例導(dǎo)學(xué)、難點(diǎn)解析和作業(yè)布置,學(xué)生通過(guò)開(kāi)放式學(xué)習(xí)平臺(tái)可以獲取相關(guān)信息資源、完成交互式學(xué)習(xí)任務(wù)和拓展性學(xué)習(xí)項(xiàng)目。
3.教學(xué)組織實(shí)施
(1)實(shí)施“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式?!敖虒W(xué)做”一體化教學(xué)模式是以工作過(guò)程為導(dǎo)向,將專業(yè)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融合在同一學(xué)習(xí)情境中實(shí)施。堅(jiān)持以“做”為中心,“在做中教、在做中學(xué)”,使職業(yè)教育緊扣職業(yè)崗位的要求,實(shí)現(xiàn)教學(xué)與生產(chǎn)、理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合,使學(xué)生在知識(shí)結(jié)構(gòu)、動(dòng)手能力、綜合素質(zhì)等方面得到全面的發(fā)展。例如,實(shí)施“車削螺紋”學(xué)習(xí)情境時(shí),學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,理解任務(wù)要求,獲取相關(guān)信息,制訂并實(shí)施計(jì)劃。學(xué)生在模擬的工作場(chǎng)景中邊做邊學(xué),自主完成工作任務(wù),及時(shí)總結(jié)成果與經(jīng)驗(yàn),最終掌握螺紋類零件的工藝制訂、數(shù)控編程與操作加工等知識(shí)與技能。由此,知識(shí)學(xué)習(xí)、能力訓(xùn)練和素質(zhì)培養(yǎng)三位一體貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。(2)實(shí)施“三階段崗位”、工學(xué)交替模式。學(xué)生在學(xué)習(xí)期間,要經(jīng)歷三個(gè)階段的崗位學(xué)習(xí)。一是在一體化教室完成“教學(xué)做”一體化的課程項(xiàng)目學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與工作技能,體驗(yàn)工作過(guò)程的一般流程;二是在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行課程綜合實(shí)訓(xùn),培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識(shí)和技能的綜合運(yùn)用水平,提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力;三是在校外實(shí)訓(xùn)基地參加頂崗實(shí)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)企業(yè)崗位的職業(yè)能力,強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí),形成良好的職業(yè)素養(yǎng)。校企共建校內(nèi)外生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地,搭建校企合作平臺(tái),是實(shí)施工學(xué)交替的關(guān)鍵。一方面,將企業(yè)產(chǎn)品加工引入到校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地,既滿足企業(yè)降低設(shè)備成本投入和追求盈利的目標(biāo),又實(shí)現(xiàn)了職業(yè)教育教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程的對(duì)接;另一方面,安排學(xué)生到校外實(shí)訓(xùn)基地頂崗實(shí)習(xí),學(xué)生既是完成綜合實(shí)踐訓(xùn)練,也是在承擔(dān)生產(chǎn)任務(wù),所完成的合格實(shí)習(xí)作品就是企業(yè)產(chǎn)品。通過(guò)工學(xué)交替,學(xué)生提前適應(yīng)了工作崗位,專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能得到全面的檢驗(yàn)和提升,質(zhì)量意識(shí)和責(zé)任感由此增強(qiáng),還獲得一定的勞動(dòng)報(bào)酬。
4.教學(xué)評(píng)價(jià)反饋
教學(xué)評(píng)價(jià)是依據(jù)教學(xué)目標(biāo)對(duì)教學(xué)過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行價(jià)值判斷。教學(xué)評(píng)價(jià)提供了展示工作成果和分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和潛能,反饋學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)的情況和存在的問(wèn)題,還檢驗(yàn)了教師教學(xué)的效果,為教學(xué)決策服務(wù)。教學(xué)評(píng)價(jià)的形式是多樣的,可通過(guò)成果展示、表格反饋、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)測(cè)試、職業(yè)技能鑒定和參加技能大賽等方式進(jìn)行。教學(xué)評(píng)價(jià)內(nèi)容要全面,一方面,要將專業(yè)成績(jī)與綜合能力評(píng)價(jià)相結(jié)合,既要檢驗(yàn)專業(yè)技能水平,又要反饋職業(yè)素養(yǎng)高低;另一方面,要將結(jié)果評(píng)價(jià)與過(guò)程評(píng)價(jià)相結(jié)合,既要重視工作成果的完成,又要關(guān)注工作過(guò)程的實(shí)施。教學(xué)評(píng)價(jià)主體要多元化,即實(shí)行教師評(píng)價(jià)、學(xué)生評(píng)價(jià)(自我評(píng)價(jià)和組員互評(píng))與企業(yè)專家評(píng)價(jià)相結(jié)合。
三、課程改革存在的突出問(wèn)題與解決措施
關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù)發(fā)展應(yīng)用
裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)(如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國(guó)防工業(yè)產(chǎn)業(yè))的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別,不在于生產(chǎn)什么,而在于怎樣生產(chǎn),用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料,而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資,不僅采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè),而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖和限制政策。總之,大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù),數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品,即所謂的數(shù)字化裝備,其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域:(1)機(jī)械制造技術(shù);(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù);(3)自動(dòng)控制技術(shù);(4)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù);(5)傳感器技術(shù);(6)軟件技術(shù)等。
一、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用,因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢(shì)。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看,其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面[1~4]。
1、高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì)
效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一,國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)(CIRP)將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。
在轎車工業(yè)領(lǐng)域,年產(chǎn)30萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一;在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情況下,才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來(lái)采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來(lái)制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件通過(guò)眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝,使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從EMO2001展會(huì)情況來(lái)看,高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá)80m/min,甚至更高,空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包括我國(guó)的上海通用汽車公司,已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國(guó)CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá)60m/min,快速為100m/min,加速度達(dá)2g,主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h,在普通銑床加工需8h;德國(guó)DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá)12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面,近10年來(lái),普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級(jí)加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)(0.01μm)。
在可靠性方面,國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000h以上,伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上,表現(xiàn)出非常高的可靠性。
為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工,與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。
2、軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展
采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為,1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí),5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因,其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍,加之編程技術(shù)難度較大,制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。
當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn),使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化,其制造難度和成本大幅度降低,數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床(含5面加工機(jī)床)的發(fā)展。
在EMO2001展會(huì)上,新日本工機(jī)的5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭,可實(shí)現(xiàn)4個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5軸加工可在同一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn),還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國(guó)DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動(dòng)加工,可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。
3、智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)
21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng),智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面:為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化,如加工過(guò)程的自適應(yīng)控制,工藝參數(shù)自動(dòng)生成;為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等;簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化,如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等;還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。
為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問(wèn)題。目前許多國(guó)家對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究,如美國(guó)的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中國(guó)的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。所謂開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上,面向機(jī)床廠家和最終用戶,通過(guò)改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象(數(shù)控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中,快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng),形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開(kāi)發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。
網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求,也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī),如在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生產(chǎn)控制中心,簡(jiǎn)稱CPC);日本大隈(Okuma)機(jī)床公司展出“ITplaza”(信息技術(shù)廣場(chǎng),簡(jiǎn)稱IT廣場(chǎng));德國(guó)西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(開(kāi)放制造環(huán)境,簡(jiǎn)稱OME)等,反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。
二、對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計(jì)
我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于1958年,近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發(fā)展階段。在此階段,由于國(guó)外的技術(shù)封鎖和我國(guó)的基礎(chǔ)條件的限制,數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國(guó)家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期,即引進(jìn)技術(shù),消化吸收,初步建立起國(guó)產(chǎn)化體系階段。在此階段,由于改革開(kāi)放和國(guó)家的重視,以及研究開(kāi)發(fā)環(huán)境和國(guó)際環(huán)境的改善,我國(guó)數(shù)控技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)以及在產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。第三階段是在國(guó)家的“八五”的后期和“九五”期間,即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究,進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)階段。在此階段,我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。在“九五”末期,國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)50%,配國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)(普及型)也達(dá)到了10%。
縱觀我國(guó)數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程,特別是經(jīng)過(guò)4個(gè)5年計(jì)劃的攻關(guān),總體來(lái)看取得了以下成績(jī)。
1、奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。我國(guó)現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù),其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ),部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。
2、初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上,建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)廠以及北京第一機(jī)床廠、濟(jì)南第一機(jī)床廠等若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。
3、建立了一支數(shù)控研究、開(kāi)發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。
雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到,我國(guó)高端數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國(guó)的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國(guó)的發(fā)展速度很快,但橫向比(與國(guó)外對(duì)比)不僅技術(shù)水平有差距,在某些方面發(fā)展速度也有差距,即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢(shì)。從國(guó)際上來(lái)看,對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下。
a.技術(shù)水平上,與國(guó)外先進(jìn)水平大約落后10~15年,在高精尖技術(shù)方面則更大。
b.產(chǎn)業(yè)化水平上,市場(chǎng)占有率低,品種覆蓋率小,還沒(méi)有形成規(guī)模生產(chǎn);功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低;外觀質(zhì)量相對(duì)差;可靠性不高,商品化程度不足;國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng),用戶信心不足。
c.可持續(xù)發(fā)展的能力上,對(duì)競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)、工程化能力較弱;數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng);相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。
分析存在上述差距的主要原因有以下幾個(gè)方面。
a.認(rèn)識(shí)方面。對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足;對(duì)市場(chǎng)的不規(guī)范、國(guó)外的封鎖加扼殺、體制等困難估計(jì)不足;對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。
b.體系方面。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題的時(shí)候多,從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題的時(shí)候少;沒(méi)有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。
c.機(jī)制方面。不良機(jī)制造成人才流失,又制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新,且制約了規(guī)劃的有效實(shí)施,往往規(guī)劃理想,實(shí)施困難。
d.技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng),核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后,水平較低,數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。
三、對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考
1、戰(zhàn)略考慮
我國(guó)是制造大國(guó),在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移,即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù),否則在新一輪國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,我國(guó)制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場(chǎng)為代價(jià),交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟(jì)格局中的國(guó)際“加工中心”和“組裝中心”,而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位,這樣將會(huì)嚴(yán)重影響我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。
我們應(yīng)站在國(guó)家安全戰(zhàn)略的高度來(lái)重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問(wèn)題,首先從社會(huì)安全看,因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國(guó)就業(yè)人口最多的行業(yè),制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國(guó)就業(yè)的壓力,保障社會(huì)的穩(wěn)定;其次從國(guó)防安全看,西方發(fā)達(dá)國(guó)家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國(guó)家的戰(zhàn)略物質(zhì),對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制,“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。
2、發(fā)展策略
從我國(guó)基本國(guó)情的角度出發(fā),以國(guó)家的戰(zhàn)略需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,以提高我國(guó)制造裝備業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo),用系統(tǒng)的方法,選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國(guó)制造裝備業(yè)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開(kāi)發(fā)的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。
強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主,以整機(jī)(如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等)帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件(數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機(jī)、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等)的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問(wèn)題。沒(méi)有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品;沒(méi)有規(guī)模就不會(huì)有價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品;當(dāng)然,沒(méi)有規(guī)模中國(guó)的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。
在高精尖裝備研發(fā)方面,要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合,以“做得出、用得上、賣得掉”為目標(biāo),按國(guó)家意志實(shí)施攻關(guān),以解決國(guó)家之急需。
在競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)方面,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新,強(qiáng)調(diào)研究開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品,為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
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