1、在模具實訓教學中采用高速及多軸加工技術的思考南京四開電子企業有限公司 鄭衛（南京四開電子企業有限公司是以中高檔數控系統、高數及多軸數控機床設計、研制、開發、生產、銷售為一體的股份制企 業。高檔數控系統、精密多軸高速加工數控機床為特色，服務于 各行各業。）一、高速及多軸技術發展現狀近年來，在中國模具制造業發達的地區的模具制造的工藝手段悄 悄地發生了變化，這個變化的主要原因是中國特色的高速加工機床被 迅速地推廣。采用SKY系列高速數控系統、西班牙發格系統等的精密 高速數控雕銑機為代表的在模具的精密制造中，已廣泛使用。目前，國際上高速機床的代表有米克朗、德馬吉、羅德思等。都 具有主軸功率大（一般在2

2、0 30千瓦以上），恒功率主軸轉速范圍寬， 低速扭矩大，較低轉速的強力切削等性能特點；高轉速主軸（一般在 34萬轉/min）,也可以進行高速、高精度切削。五軸聯動、五面體技術，關鍵是一次裝夾，完成除第六面的所有 的加工工序。從而保證了以高效率制造出高質量的零件。隨著零傳動技術的引進和應用，將會使速度和精度達到前所未有的高度， 最高水 平是五個坐標全部采用零傳動技術。五軸聯動機床的基本結構有三種。一是適用于小型零件加工的雙 轉臺結構；二是適用于中型零件加工的轉臺 +擺軸結構；三是適用于 大型零件加工的雙擺頭龍門結構等。五軸聯動機床多采用高檔數控系統：海德漢英、西門子 840DFANUC31、菲迪

3、亞和SKY系列數控系統等，都具有較高的前瞻控制能 力、雙端同步驅動能力、雙閉環控制能力、 3-D刀具空間補償及優化典型的案例就是汽車大燈模具的精加工：用雙轉臺五軸聯動機床 加工，由于大燈模具的特殊光學效果要求， 用于反光的眾多小曲面對 加工的精度和光潔度都有非常高的指標要求， 特別是光潔度，幾乎要 求達到鏡面效果。采用高速切削工藝裝備及五軸聯動機床用球銑刀切 削出鏡面的效果，就變得很容易，而過去的較為落后的加工工藝手段 就幾乎不可能實現。目前擁有國產數控系統高速加工中心、五軸多軸聯動機床已步入 學校。優勢是：國有自主技術、價廉物美、易實現生產任務教學、售 前及售后服務便捷、實際案例培訓等。受到

4、院校歡迎，已不再是“高 級展示品”。二、目前企業人才需求狀況近年來，模具行業結構調整和體制改革步伐加快，主要表現為： 大型、精密、復雜、長壽命、中高檔模具及模具標準件發展速度快于 一般模具產品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業模具廠數量及其能力 增加較快；“三資”及私營企業發展迅速；股份制改造步伐加快等等。高速切削機床的加工精度、表面光潔度和高硬度切削等優點， 可 以作為大部分電火花型腔曲面加工的替代工藝裝備。 因此，當前模具 行業發展需要的學生應該具有較好的綜合能力。即在進行模具設計與制造時，不僅要求學生能設計制造出結構合 理的模具，并且對產品形狀分析、材料工藝分析，模具成本計算及報 價各環節均

5、要熟練掌握。因此根據本專業崗位的需求具體將實踐教學 分成如下幾個能力模塊：1、機械識圖能力。即要求學生能閱讀和繪制機械加工零件圖和 產品裝配圖，根據圖樣要求進行生產。2、模具CAD / CAE / CAM能力。即學生能用計算機進行曲面立體造型，設計出新穎美觀、符合工藝要求的產品；能利用計算機設 計模具，并能使用計算機對模具結構進行合理化分析；同時能根據圖紙形狀和尺寸生成數控程序代碼，并能傳送到數控機床進行數控加工，制造出高精度、符合要求的產品。3、數控機床高速加工中心幾多軸機床操作能力。 隨著模具產品 的精度要求越來越高，企業的自動化程度也越來越高，許多高精度的 模具或產品都需要在數控機床高速

6、加工中心、 五軸及多面體數控銑床 及電加工機床上完成，這就要求學生具有熟練的數控加工及模具特種 加工操作技能。4、普通機械加工操作技能。雖然數控機床在模具行業大量使用， 但仍然需要大量的車、銑、刨、磨、鉗等工種的技術人員，例如模具 的裝配及修補工作需要鉗工技術，因而要求學生必須掌握這些普通機床的加工方法及工藝5、模具成本核算能力。本專業的培養目標還需要學生在今后工 作中學會管理企業，為企業的利益著想，能進行合理的技術經濟分析。 它主要包括企業市場調研和開發能力， 模具成本核算能力，產品的訂 價、銷售渠道、促銷等策略，售后服務措施。三、四開公司配合院校建設的思路我公司，從2000年開始，投入大量

7、的人力進行多軸聯動機床開 發，目前已成功研制出了 SKY2006操作系統，其主要152項性能指標 超過、等同或接近國際知名品牌數控系統的指標。當前，隨著前沿技 術發展，我公司致力于零傳動技術的開發和應用。 明年北京國際展將 展出三軸均為零傳動的高速數控機床。 多年來，公司全心投入國產自 主品牌的研制。新產品步入市場后，受南方的中小企業，以及軍工企 業的歡迎。但同時也發現，此方面的操作人才極為缺乏。以致無人會 用。要到我公司接受長期的培訓。長期來，我們看到，要發展國有技術，要推廣先進技術，必須要 從培養操作人才開始。因此，我公司通過與實驗實訓專指委以及各職 業院校的接觸與合作，逐漸形成了一套自己

8、的做法。首先，就內部來講，毫不保留提供真實案例、優質服務、校企共 研（院校的使用和產品開發相結合）和捆綁發展的思路，推廣高速及 多軸加工技術。其次，積極與行業教育組織、職業院校合作，搞好師資知識更新 工程。為培養掌握先進制造技術的高技能人才奠定基礎。再次，配合教學計劃和教學大綱的專業發展要求， 做好先進技術 普及、推廣和實訓課程開發，創新實訓教材。最后，配合行業做好示范基地建設，與院校共同完成實訓中心建 設。以最優的價格，搭建最好的實訓平臺。四、開展的教材和師資培訓的嘗試及效果公司于今年，參與了實訓專指委組織的實訓基地建設標準的課題 研究、實訓教材開發和師資培訓工作。在實訓基地建設方面，公司發

9、揮優勢，從用戶中，搜集了大量的 企業生產產品加工信息，提供給院校制定真實項目驅動任務加工案例 標準。高速切削與五軸聯動加工技術實訓教程實訓教材的開發，組 織了來自20余所院校的專業老師和實訓教師參與，由企業和院校共 同牽頭，分別組織了三次編寫教材會，最終按照職業院校教學要求， 確定了編寫目錄，現正編寫中，將于明年初完成。師資培訓，則是利用了院校用戶（包頭職業技術學院）的資源， 于10月初，組織了首屆高速及五軸聯動加工技術師資培訓班，進行 案例教學，參會的30余名教師反響良好。以上就是在幾大思路的指導下開展的具體嘗試，雖效果還未顯 現，但可以說，已經對部分院校的部分教師的知識更新起到了一定的 作

10、用，為院校發展特色專業奠定了基礎，促進先進制造技術推廣，不 斷促進我國機械加工整體水平和質量。五、幾點建議在大連舉行的第三屆全國數控技能大賽上， 中國機械聯合會常務 副秘書長楊學桐接受記者采訪時說，中國每年數控機床操作人才缺口 達30萬人之多。由于數控機床操作人才的短缺，很多工廠在購買機 床的時侯首先考慮的是有沒有人操作， 有沒有人來維修，這些機床日 常檢測怎么辦。隨著數控機床的發展，中國適應這種技術發展的復合 型人才越來越少，而需求量在不斷加大。據官方統計，僅08年1至7月份高端數控機床的進口量達 5.7 萬臺。由此可以推斷出近十年來，國內企業擁有高端數控機床的數量 高達幾十萬臺。但是，由于

11、人才、技術等多方面的原因，這些機床的 開機率較低，設備不能正常使用。據我們了解部分高校、高職等購買 的高端數控設備，存在著不敢用，不會用、不能正常用于教學的局面。擺在高等職業教育工作者面前的一個緊迫、急待解決的課題是如 何在有限的時間內，通過理論教學與實訓相結合，把學生培養成受企 業歡迎的掌握多種軟件、編程、操作、維修等技能的復合型人才。我們認為首先要解決的是師資。解決這個問題最快捷的辦法是通 過校企結合的模式，老師有較好的理論基礎，讓老師到企業生產一線 鍛煉實習，理論與實際相結合。親自動手完成零件的三維 CAD設計、 刀路設計、選擇合適的軟件編程、裝夾工件、上機操作等全過程。大 大提升老師的綜合能力，豐富教案內容，知道企業需要什么人才，教 學內容怎樣安排，人才如何培養，學時如何分配等。其次要解決的是教具。有了通過理論與實際相結合打造出來的教 師，還是操作通用的普通數控機床是不能達到培養高端人才的目的。結合學校的綜合實力、行業需求和本地區的就業狀況等， 有針對性的 更新、購置一批具有高速概念的、配置了高檔數控系統的機床。最后也是最為關鍵的是學生的實訓環節。我們認為目前大多數學 校都存著的理論教學時間充裕，實訓教學