【正文】 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。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。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。 在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn) 30 萬輛的生產(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。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。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面［ 1～ 4］?？傊罅Πl(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。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。馬克思曾經(jīng)說過 “ 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) ” 。 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)。沒有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品；沒有規(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，沒有規(guī)模 中國(guó) 的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。 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。 我們應(yīng)站在國(guó)家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題，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。 、 對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思路 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 ” 。 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)。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。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(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)化問題的時(shí)候少；沒有建立完整的高質(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。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。 9 分析存在上述差距的主要原因有 以下幾個(gè)方面。這就要求教師加強(qiáng)責(zé)任心 ,提高管理水平 ,改進(jìn)教學(xué)方法 ,減少數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的負(fù)效應(yīng)。因此 ,教師應(yīng)熟悉軟件的主要缺陷 ,提前告知學(xué)生 ,并積極與軟件設(shè)計(jì)方聯(lián)系 ,及時(shí)予以改進(jìn)。 、 不能正確處理仿真系統(tǒng)中存在的缺陷 目前我國(guó)數(shù)控加工仿真軟件的功 能與國(guó)外較成熟的數(shù)控仿真軟件相比還有一些差距 ,如運(yùn)行速度較慢 ,性能不夠穩(wěn)定 ,有些指令不能執(zhí)行等問題。而這樣的程序一旦用于實(shí)際操作 ,就很容易出現(xiàn)打刀、撞車的情況或影響零件的加工質(zhì)量 ,繼而影響到實(shí)習(xí)或生產(chǎn)效率。它無法替代學(xué)生在真實(shí) 切削加工時(shí)的實(shí)際感受 ,尤其在切削用量的選擇方面 ,仿真軟件只能在切削深度過大時(shí)才予以 “ 報(bào)警 ”, 而對(duì)我們?cè)趯?shí)際操作中認(rèn)為過大的切削量 ,仿真系統(tǒng)是無法控制和檢測(cè)出來的。 、 將數(shù)控仿真軟件巧妙地安排在數(shù)控 實(shí)習(xí)之中 數(shù)控機(jī)床是一種較為昂貴的機(jī)電一體化設(shè)備 ,如果學(xué)生初學(xué)時(shí) ,就直接讓其在機(jī)床上操作 ,很可能出現(xiàn)撞車、損壞工件、刀具與機(jī)床和浪費(fèi)材料等現(xiàn)象 ,甚至因誤操作造成人身傷害事故。其三為拓展模塊 ,主要學(xué)習(xí)國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的編程與操作 ,以提高學(xué)生對(duì)不同系統(tǒng)、不同操作面板的編程與操作的適應(yīng)能力。這一模塊是教學(xué)中的重點(diǎn) ,必須讓學(xué)生熟練掌握 ,靈活運(yùn)用。為了提高學(xué)生技能水平 ,可將軟件分為三個(gè)模塊開展教學(xué)。通過使用仿真系統(tǒng) ,不僅要讓學(xué)生更快、更好地掌握專業(yè)技能 ,還要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力。在課堂教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)解決編程方法和編程中的工藝問題 ,這也是對(duì)后續(xù)實(shí)訓(xùn)所做的必要練習(xí)。它一般是學(xué)生在完成了專業(yè)基礎(chǔ)理論教學(xué)、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn) (包括鉗工、普通機(jī)床加工 )的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。這不但有利于提高數(shù)控理論教學(xué)效果 ,更有助于學(xué)生編程能力的提高 ,也為以后的實(shí)際操作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如果把數(shù)控仿真軟件適時(shí)引入教學(xué) ,學(xué)生所編程序可以通過仿真系統(tǒng)演示出來 ,對(duì)程序編寫的錯(cuò)誤就能及時(shí)發(fā)現(xiàn) ,特別是使學(xué)生對(duì)程序中復(fù)式循環(huán)指令的理解就更加容易。這種教學(xué)方式不但使教師不易檢查出學(xué)生所編程序的正確與否 ,而且也不利于學(xué)生對(duì)程序的理解 ,但是這些問題在實(shí)際編程和程序運(yùn)行前是必須要解決的。同時(shí) ,還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和編程能力 ,是一種既經(jīng)濟(jì)實(shí)用、又安全可靠、 功能多樣的數(shù)控教學(xué)輔助工具。這種教學(xué)模式既區(qū)別于傳統(tǒng)的機(jī)械加工培養(yǎng)模式 ,又與一般的機(jī)電專業(yè)教學(xué)模式不同。數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)如果完全按照實(shí)操進(jìn)行 ,不但投入大 ,而且消耗多、成本高 ,即使是實(shí)力雄厚的院校或 企業(yè) 也難以承受此種消耗和投入。一臺(tái)數(shù)控車或數(shù)控銑至少 8 萬 ,一般也在 20 萬左右。本文討論的是采用數(shù)控仿真軟件將數(shù)控教學(xué)與實(shí)際操作有機(jī)地結(jié)合起來 ,提高數(shù)控教學(xué)水平 ,培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型技術(shù)人才。隨著我國(guó)加入世貿(mào)組織 ,綜合國(guó)力進(jìn)一步增強(qiáng) ,我國(guó) 經(jīng)濟(jì) 全面與國(guó)際接軌 ,并正在成為全球制造業(yè)中心 ,進(jìn)入了一個(gè)空前蓬勃發(fā)展的新時(shí)期 ,這必然對(duì)掌握 現(xiàn)代化制造技術(shù)的人才、特別對(duì)一線數(shù)控技術(shù)工人形成了巨大的需求。在畢業(yè)前不但使學(xué)生能熟練操作機(jī)床加工高質(zhì)量工件還應(yīng)該對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)及工作原理、常見各類故障排除等有一個(gè)全面了解，這樣就能使學(xué)生在以后的工作中具有很大的發(fā)展?jié)摿?。一旦出現(xiàn)故障不能及時(shí)排除，將會(huì)給企業(yè)帶來 經(jīng)濟(jì) 損失。例如在銑床上加工工件，除要考慮先粗后精，先面后孔，先近后遠(yuǎn)等原則外，還要盡量在工作臺(tái)面上多夾工件，力爭(zhēng)一次換刀能加工多個(gè)工件，另外還應(yīng)考慮夾具的安裝、工件的定位、找正等。在保證質(zhì)量的前提下提高效率還需要對(duì)機(jī)床適時(shí)調(diào)整，這必須對(duì)數(shù)控加工工藝，刀具、機(jī)床特性等相當(dāng)了解，不能舍本求末。手工編程和 計(jì)算 機(jī)自動(dòng)編程都各有特點(diǎn)，例如手工編程時(shí)利用宏程序或子程序來進(jìn)行處理使程序簡(jiǎn)單明了，對(duì)于形狀復(fù)雜的零件利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程時(shí)，可以省去大量的計(jì)算時(shí)間，不易出錯(cuò)，還可以利用各種軟件的獨(dú)到功能聯(lián)合編程，這些都是應(yīng)該掌握的。因此我們要真正為企業(yè)培養(yǎng)出具有發(fā)展?jié)摿Φ?、能夠向?fù)合型轉(zhuǎn)變的高技能人才?，F(xiàn)在的 企業(yè) 還大量需要復(fù)合型人才，即具有 加工、編程、調(diào)試、維修等多種能力的人才，而數(shù)控機(jī)床操作只是一種技能標(biāo)志。在技術(shù)交流中，取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互探討、共同進(jìn)步，無論對(duì)理論還是實(shí)踐都有極大的幫助，這是提高業(yè)務(wù)水平的一條捷徑 。 多與企業(yè)和科研單位進(jìn)行技術(shù)交流 要大膽走出學(xué)校，深入生產(chǎn)企業(yè)和科研單位進(jìn)行技術(shù)交流，避免 “ 埋頭苦干 ” 。在訓(xùn)練中不斷提高自己，達(dá)到既能設(shè)計(jì)又能熟練操作機(jī)床進(jìn)行加工的水平。所以教師應(yīng)有豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生充分地信服，才能進(jìn)一步激發(fā)他們的求知欲，達(dá)到一個(gè)較好的教學(xué)效果。 5 通過生產(chǎn)實(shí)踐提高自己的實(shí)戰(zhàn)力 老師和學(xué)生一樣，只有參與生產(chǎn)實(shí)踐才能練出手，當(dāng)然要達(dá)到較高的水平需付出極大的艱辛和大量的勞動(dòng)?？墒?，恰恰這培養(yǎng)高技能人才的地方卻急需高技能、實(shí)戰(zhàn)型教師，即使具備這種資格的教師，他的任教方法也不太完善。在幾年以前，各新聞媒體就紛紛報(bào)道社會(huì)急需數(shù)控高技能型 人才，企業(yè)紛紛上數(shù)控設(shè)備 ,但結(jié)果卻找不到實(shí)用人才，導(dǎo)致設(shè)備使用率和生產(chǎn)效率極低。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) 。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)。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(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、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。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)化生在的問題 。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。但過去因 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 4 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。 、 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