《中國制造2025》明確指出制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體,是立國之本、興國之路、強(qiáng)國之基。先進(jìn)制造技術(shù)在制造業(yè)領(lǐng)域具有舉足輕重的地位,而培養(yǎng)具有工程實踐能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才是有效實施《中國制造2025》國家戰(zhàn)略,助推制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵因素,各高校將責(zé)無旁貸地肩負(fù)起這個重要的歷史使命。數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代社會工業(yè)化發(fā)展的重要標(biāo)志,現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)對數(shù)控技術(shù)上的依賴性也不斷增加。各高校的工程訓(xùn)練中心作為高等教育實踐教學(xué)的主陣地,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和實踐創(chuàng)新能力為主要任務(wù),在現(xiàn)有數(shù)控加工技術(shù),例如:數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控加工中心、數(shù)控線切割等的基礎(chǔ)上,引進(jìn)高精度、模塊化設(shè)計、高效低耗的數(shù)控激光切割技術(shù),學(xué)生通過利用數(shù)字控制技術(shù)(CNC),實現(xiàn)機(jī)床的遠(yuǎn)程控制,完成對不同種類和不同復(fù)雜程度零件的無接觸式加工制造,大大減少了學(xué)生因操作不熟、經(jīng)驗欠缺等帶來的制造精度缺失,甚至人身傷害,同時,也激發(fā)了學(xué)生的自主創(chuàng)新意識。
1 數(shù)控激光切割應(yīng)用于工程訓(xùn)練的必要性
數(shù)控激光切割技術(shù)是將傳統(tǒng)的切割技術(shù)和現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)相結(jié)合的一種先進(jìn)制造技術(shù),同時不但傳承了傳統(tǒng)手工切割靈活自如的操作特點,而且又提高了傳統(tǒng)手工切割的精度和效率。數(shù)控激光切割技術(shù)實踐教學(xué)的對象主要是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生,學(xué)生在掌握了數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控線切割等數(shù)控加工技術(shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)控激光切割技術(shù)的設(shè)備組成、軟件操作以及設(shè)備操作與調(diào)整。通過數(shù)控激光切割技術(shù)的掌握,學(xué)生具備了設(shè)計造型、數(shù)控編程、仿真模擬、切割加工中等難度零件的制造能力,為學(xué)生參加一系列的技能大賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽提供加工技術(shù)上的有力支撐,同時,引導(dǎo)學(xué)生的制造意識從傳統(tǒng)加工向先進(jìn)制造技術(shù)過度,更好地適應(yīng)畢業(yè)后進(jìn)入先進(jìn)制造的大環(huán)境,滿足市場對大學(xué)生綜合能力的需求。
2 數(shù)控激光切割技術(shù)實訓(xùn)內(nèi)容與流程
激光切割技術(shù)工程訓(xùn)練實訓(xùn)內(nèi)容主要包括:數(shù)控操作系統(tǒng)以及機(jī)床設(shè)備基本操作、軟件操作學(xué)習(xí)、仿真模擬加工,實體加工操作等。激光切割技術(shù)工程訓(xùn)練實訓(xùn)教學(xué)中,為了充分調(diào)動學(xué)生積極性,學(xué)生在數(shù)控切割的圖形設(shè)計上具有一定的自主權(quán),可以是專業(yè)的制造圖紙,也可以是較為生活化的工藝作品。為了保證加工的可行性和安全性,先進(jìn)行軟件模擬仿真加工,通過模擬加工后,才能傳輸程序,控制機(jī)床進(jìn)行切割加工。其加工流程主要包括:
圖形設(shè)計與繪制;圖像輪廓提取;幾何建模造型;工藝分析、刀具選擇、刀具路徑規(guī)劃;數(shù)控編程,生成NC程序;程序校驗;模擬仿真加工;實體切割加工;零件檢驗。
3 數(shù)控激光切割技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)
3.1 切割模型的建立
模型的選擇直接影響最終的切削加工性和加工精度,切割模型應(yīng)盡量選擇模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,有利于簡化加工程序、改善加工難易程度。
3.2 刀具路徑的規(guī)劃和選擇
合理選擇刀具路徑可以大大提高切削加工的效率以及加工零件的成品率,降低路徑重復(fù)切割造成的能耗。
3.3 后處理技術(shù)
將經(jīng)過仿真模擬的數(shù)控程序依靠后處理技術(shù),精確有效控制機(jī)床運行加工,這是數(shù)控程序和實際加工之間的橋梁,后處理技術(shù)的有效合理利用,是實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作的有效保障,在參數(shù)選擇、工藝路線和方法等方面都要做到合理有效。
4 結(jié)語
數(shù)控激光切割技術(shù)在工程訓(xùn)練中的應(yīng)用與實踐,從構(gòu)思、設(shè)計圖樣、編制程序、后處理、仿真模擬到實際加工,都由學(xué)生獨立完成,設(shè)計的多樣性和生活化大大提高了學(xué)生的積極性和創(chuàng)新熱情,將有效提高學(xué)生的自主創(chuàng)新意識和能力,提高學(xué)生數(shù)控切割加工的技能,具備中等復(fù)雜程度零件的切割加工技術(shù),為參加各類技能大賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等大賽提供技術(shù)上的支撐,同時,使得在校本科生較好地認(rèn)識了現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)的工程大背景。通過數(shù)控激光切割技術(shù)的推廣,引導(dǎo)學(xué)生的制造意識從傳統(tǒng)加工向先進(jìn)制造技術(shù)過度,更好地適應(yīng)先進(jìn)制造的就業(yè)大環(huán)境,實現(xiàn)與先進(jìn)制造加工的無縫對接。學(xué)生的實踐綜合能力的較大改善,將會大大緩解現(xiàn)階段就業(yè)壓力大、就業(yè)難度大的現(xiàn)狀,建立良性循環(huán)的長效機(jī)制,實現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的雙贏。
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《數(shù)控激光切割技術(shù)在工程訓(xùn)練中的探索與應(yīng)用》來源:《科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊》,作者:屈偉; 張衛(wèi)衛(wèi)
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