1948年,美國帕森斯公司接受美國空軍委托,研制直升飛機螺旋槳葉片輪廓檢驗用樣板的加工設(shè)備。由于樣板形狀復(fù)雜多樣,精度要求高,一般加工設(shè)備難以適應(yīng),于是提出采用數(shù)字脈沖控制機床的設(shè)想。
1949年,該公司與美國麻省理工學(xué)院(MIT)開始共同研究,并于1952年試制成功第一臺三坐標數(shù)控銑床,當時的數(shù)控裝置采用電子管元件。
1959年,數(shù)控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板,出現(xiàn)帶自動換刀裝置的數(shù)控機床,稱為加工中心( MC Machining Center),使數(shù)控裝置進入了第二代。
1965年,出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置,不僅體積小,功率消耗少,且可靠性提高,價格進一步下降,促進了數(shù)控機床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。
60年代末,先后出現(xiàn)了由一臺計算機直接控制多臺機床的直接數(shù)控系統(tǒng)(簡稱 DNC),又稱群控系統(tǒng);采用小型計算機控制的計算機數(shù)控系統(tǒng)(簡稱 CNC),使數(shù)控裝置進入了以小型計算機化為特征的第四代。
1974年,研制成功使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計算機數(shù)控裝置(簡稱 MNC),這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。
20世紀80年代初,隨著計算機軟、硬件技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了能進行人機對話式自動編制程序的數(shù)控裝置;數(shù)控裝置愈趨小型化,可以直接安裝在機床上;數(shù)控機床的自動化程度進一步提高,具有自動監(jiān)控刀具破損和自動檢測工件等功能。
20世紀90年代后期,出現(xiàn)了PC+CNC智能數(shù)控系統(tǒng),即以PC機為控制系統(tǒng)的硬件部分,在PC機上安裝NC軟件系統(tǒng),此種方式系統(tǒng)維護方便,易于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造。
數(shù)控技術(shù)也叫計算機數(shù)控技術(shù)(Computerized Numerical Control 簡稱:CNC),它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計算機按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設(shè)備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置,使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn),均可以通過計算機軟件來完成。數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)信息化的重要組成部分。
2發(fā)展途徑
數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個國家的經(jīng)濟發(fā)展和綜合國力,關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位。因此,世界上各工業(yè)發(fā)達國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。[1]
在我國,數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視,取得了相當大的進步。特別是在通用微機數(shù)控領(lǐng)域,以PC平臺為基礎(chǔ)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng),已經(jīng)走在了世界前列。但是,我國在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問題,特別是在技術(shù)創(chuàng)新能力、商品化進程、市場占有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時,如何有效解決這些問題,使我國數(shù)控領(lǐng)域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路,從整體上全面邁入世界先進行列,使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位,將是數(shù)控研究開發(fā)部門和生產(chǎn)廠家所面臨的重要任務(wù)。
為完成此任務(wù),首先必須確立符合中國國情的發(fā)展道路。為此,本文從總體戰(zhàn)略和技術(shù)路線兩個層次及數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、數(shù)控整機等幾個具體方面探討了新世紀的發(fā)展途徑。
3發(fā)展趨勢
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,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)域的擴大,他對國計民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。從世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看,其主要研究熱點有以下幾個方面:
1.高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢
效率、質(zhì)量是先進制造技術(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)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一,國際生產(chǎn)工程學(xué)會(CIRP)將其確定為21世紀的中心研究方向之一。
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,才能對這些筋、壁進行加工。采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝,使構(gòu)件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從EMO2001展會情況來看,高速加工中心進給速度可達80m/min,甚至更高,空運行速度可達100m/min左右,世界上許多汽車廠,包括我國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)線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min,快速為100m/min,加速度達2g,主軸轉(zhuǎn)速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件,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DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*1000r/mm和1g。
在加工精度方面,普通級數(shù)控機床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面,國外數(shù)控裝置的MTBF值已達6 000h以上,伺服系統(tǒng)的MTBF值達到30000h以上,表現(xiàn)出非常高的可靠性。為了實現(xiàn)高速、高精加工,與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域進一步擴大。
2.五軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機床快速發(fā)展
采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認為,1臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時,5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因,其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍,加之編程技術(shù)難度較大,制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。
當前由于電主軸的出現(xiàn),使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化,其制造難度和成本大幅度降低,數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復(fù)合加工機床(含5面加工機床)的發(fā)展。在EMO2001展會上,新日本工機的5面加工機床采用復(fù)合主軸頭,可實現(xiàn)4個垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現(xiàn),還可實現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國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、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢
21世紀的數(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,如加工過程的自適應(yīng)控制,工藝參數(shù)自動生成;為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等;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)存在的問題。許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進行研究,如美國的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、歐共體的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中國的ONC(Open Numerical Control System)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。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)一的運行平臺上,面向機床廠家和最終用戶,通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象(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),形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。開放式數(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、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。
網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。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)對信息集成的需求,也是實現(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。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機床和數(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,如在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生產(chǎn)控制中心,簡稱CPC);日本大隈(Okuma)機床公司展出“IT plaza”(信息技術(shù)廣場,簡稱IT廣場);德國西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(開放制造環(huán)境,簡稱OME)等,反映了數(shù)控機床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。
4.重視新技術(shù)標準、規(guī)范的建立
(1)關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)規(guī)范
如前所述,開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴展性,美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰(zhàn)略發(fā)展計劃,并進行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3個最大的經(jīng)濟體在短期內(nèi)進行了幾乎相同的科學(xué)計劃和規(guī)范的制定,預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。
(2)關(guān)于數(shù)控標準
數(shù)控標準是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標準,即采用G,M代碼描述如何(how)加工,其本質(zhì)特征是面向加工過程,顯然,他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此,國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標準ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機制,能夠描述產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型,從而實現(xiàn)整個制造過程,乃至各個工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標準化。STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命,對于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個制造業(yè),將產(chǎn)生深遠的影響。首先,STEP-NC提出一種嶄新的制造理念,傳統(tǒng)的制造理念中,NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標準下,NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上,這正是數(shù)控技術(shù)開放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。其次,STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙(約75%)、加工程序編制時間(約35%)和加工時間(約50%)。
歐美國家非常重視STEP-NC的研究,歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1~2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學(xué)術(shù)機構(gòu)。美國的STEP Tools公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者,他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機床加工信息交換的超級模型(Super Model),其目標是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機上進行了驗證。
4程序編制
一、數(shù)控機床編程的方法
數(shù)控機床程序編制的方法有三種:即手工編程、自動編程和 CAD/CAM 。
1、手工編程
由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗。適用于點位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件,但是,非常費時,且編制復(fù)雜零件時,容易出錯。
2、自動編程
使用計算機或程編機,完成零件程序的編制的過程,對于復(fù)雜的零件很方便。
3、CAD/CAM
利用CAD/CAM軟件,實現(xiàn)造型及圖象自動編程。最為典型的軟件是Master CAM,其可以完成銑削二坐標、三坐標、四坐標和五坐標、車削、線切割的編程,此類軟件雖然功能單一,但簡單易學(xué),價格較低,仍是中小企業(yè)的選擇。
二、數(shù)控機床程序編制的內(nèi)容和步驟
1、數(shù)控機床編程的主要內(nèi)容
分析零件圖樣、確定加工工藝過程、進行數(shù)學(xué)處理、編寫程序清單、制作控制介質(zhì)、進行程序檢查、輸入程序以及工件試切。
2、數(shù)控機床的步驟
(1)分析零件圖樣和工藝處理
根據(jù)圖樣對零件的幾何形狀尺寸,技術(shù)要求進行分析,明確加工的內(nèi)容及要求,決定加工方案、確定加工順序、設(shè)計夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。
同時還應(yīng)發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的功能和數(shù)控機床本身的能力,正確選擇對刀點,切入方式,盡量減少諸如換刀、轉(zhuǎn)位等輔助時間。
(2)數(shù)學(xué)處理
編程前,根據(jù)零件的幾何特征,先建立一個工件坐標系, 根據(jù)零件圖紙的要求,制定加工路線,在建立的工件坐標系上,首先計算出刀具的運動軌跡。對于形狀比較簡單的零件(如直線和圓弧組成的零件),只需計算出幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點或切點的坐標值。
(3)編寫零件程序清單
加工路線和工藝參數(shù)確定以后,根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指定代碼及程序段格式,編寫零件程序清單。
(4)程序輸入
(5)程序校驗與首件試切
三、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)
1、程序的構(gòu)成:由多個程序段組成。
O0001;O(FANUC-O,AB8400-P,SINUMERIK8M-%)機能指定程序號,每個程序號對應(yīng)一個加工零件。
N010 G92 X0 Y0;分號表示程序段結(jié)束
N020 G90 G00 X50 Y60...;可以調(diào)用子程序。
N150 M05
N160 M02
2、程序段格式:
(1)字地址格式:如N020 G90 G00 X50 Y60
最常用的格式,現(xiàn)代數(shù)控機床都采用它。地址N為程序段號,地址G和數(shù)字90構(gòu)成字地址為準備功能。
(2)可變程序段格式:如B2000 B3000 B B6000
使用分割符B各開各個字,若沒有數(shù)據(jù),分割符不能省去。常見于數(shù)控線切割機床,另外,還有3B編程等格式。
(3)固定順序程序段格式:如00701+0
比較少見。其中的數(shù)據(jù)嚴格按照順序和長度排列,不得有 誤,上面程序段的意思是:N007 G01 X+02500 Y-13400 F15 S30 M02
四、零件圖的數(shù)學(xué)處理
零件圖的數(shù)學(xué)處理主要是計算零件加工軌跡的尺寸,即計算零件加工輪廓的基點和節(jié)點的坐標,或刀具中心輪廓的基點和節(jié)點的坐標,以便編制加工程序。
1、基點坐標的計算
一般數(shù)控機床只有直線和圓弧插補功能。對于由直線和圓弧組成的平面輪廓,編程時數(shù)值計算的主要任務(wù)是求各基點的坐標。
(1)基點的含義
構(gòu)成零件輪廓的不同幾何素線的交點或切點稱為基點。基點可以直接作為其運動軌跡的起點或終點。
(2)直接計算的內(nèi)容
根據(jù)填寫加工程序單的要求,基點直接計算的內(nèi)容有:每條運動軌跡的起點和終點在選定坐標系中的坐標,圓弧運動軌跡的圓心坐標值。
基點直接計算的方法比較簡單,一般可根據(jù)零件圖樣所給的已知條件用人工完成。即依據(jù)零件圖樣上給定的尺寸運用代數(shù)、三角、幾何或解析幾何的有關(guān)知識,直接計算出數(shù)值。在計算時,要注意小數(shù)點后的位數(shù)要留夠,以保證足夠的精度。
2、節(jié)點坐標的計算
(1)節(jié)點的定義
當采用不具備非圓曲線插補功能的數(shù)控機床加工非圓曲線輪廓的零件時,在加工程序的編制工作中,常用多個直線段或圓弧去近似代替非圓曲線,這稱為擬合處理。擬合線段的交點或切點稱為節(jié)點。
(2)節(jié)點坐標的計算
節(jié)點坐標的計算難度和工作量都較大,故常通過計算機完成,必要時也可由人工計算,常用的有直線逼近法(等間距法、等步長法、和等誤差法)和圓弧逼近法。
有人用AutoCAD繪圖,然后捕獲坐標點,在精度允許的范圍內(nèi),也是一個簡易而有效的方法。
5缺點不足
長期以來,國產(chǎn)數(shù)控機床始終處于低檔迅速膨脹,中檔進展緩慢,高檔依靠進口的局面,特別是國家重點工程需要的關(guān)鍵設(shè)備主要依靠進口,技術(shù)受制于人。究其原因,國內(nèi)本土數(shù)控機床企業(yè)大多處于“粗放型”階段,在產(chǎn)品設(shè)計水平、質(zhì)量、精度、性能等方面與國外先進水平相比落后了5-10年;在高、精、尖技術(shù)方面的差距則達到了10-15年。同時中國在應(yīng)用技術(shù)及技術(shù)集成方面的能力也還比較低,相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標準的研究制定相對滯后,國產(chǎn)的數(shù)控機床還沒有形成品牌效應(yīng)。同時,中國的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)還缺少完善的技術(shù)培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系,市場營銷能力和經(jīng)營管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主創(chuàng)新能力,完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)少之又少,制約了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
國外公司在中國數(shù)控系統(tǒng)銷量中的80%以上是普及型數(shù)控系統(tǒng)。如果我們能在普及型數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品快速產(chǎn)業(yè)化上取得突破,中國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)就有望從根本上實現(xiàn)戰(zhàn)略反擊。同時,還要建立起比較完備的高檔數(shù)控系統(tǒng)的自主創(chuàng)新體系,提高中國的自主設(shè)計、開發(fā)和成套生產(chǎn)能力,創(chuàng)建國產(chǎn)自主品牌產(chǎn)品,提高中國高檔數(shù)控系統(tǒng)總體技術(shù)水平。
6高校專業(yè)設(shè)置
專業(yè)名稱
數(shù)控技術(shù)
專業(yè)代碼
580103
7修業(yè)年限
三年
8學(xué)業(yè)層次
專科
9學(xué)業(yè)性質(zhì)
普通高等教育全日制專科
10學(xué)科門類
機械設(shè)計與制造
11培養(yǎng)目標
培養(yǎng)掌握數(shù)控原理、數(shù)控編程和數(shù)控加工等方面的專業(yè)知識及操作技能,從事數(shù)控程序編制、數(shù)控設(shè)備的操作、調(diào)試、維修和技術(shù)管理的高級技術(shù)應(yīng)用性專門人才。
12培養(yǎng)要求
本專業(yè)是為培養(yǎng)學(xué)生從事數(shù)控加工、機械產(chǎn)品設(shè)計與制造、生產(chǎn)技術(shù)管理等方面的高等工程技術(shù)應(yīng)用型人才,是具有實用技能特點的特色專業(yè)。要求學(xué)生能在生產(chǎn)現(xiàn)場從事產(chǎn)品制造、開發(fā)工作,或在技術(shù)部門從事工藝、管理工作。主要培養(yǎng)學(xué)生數(shù)控編程、加工及數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心及其它數(shù)控設(shè)備的操作維修、維護方面的理論知識和專業(yè)知識。
13課程體系
專業(yè)核心課程與主要實踐環(huán)節(jié):機械制圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)、數(shù)控加工技術(shù)、數(shù)控加工編程與操作、數(shù)控原理與系統(tǒng)、CAD/CAM應(yīng)用、數(shù)控機床使用及維修、數(shù)控機床電氣控制、工業(yè)企業(yè)管理 、制圖測繪、PLC實訓(xùn)、機加工實習、CAM實訓(xùn)、數(shù)控機床操作技能實訓(xùn)、專業(yè)課程的課程設(shè)計、畢業(yè)實習(設(shè)計)等,以及各校的主要特色課程和實踐環(huán)節(jié)。
14課程設(shè)置
機械制圖,機械設(shè)計基礎(chǔ),機械制造基礎(chǔ),機械專業(yè)英語,液壓與氣壓傳動,電工電子技術(shù),數(shù)控原理與系統(tǒng),高等數(shù)學(xué),數(shù)控加工工藝與編程,機械加工工藝與裝備,機床故障診斷與維修,Mastercam,UG設(shè)計與制造,proe,鉗工、仿真實訓(xùn),質(zhì)量管理。
15就業(yè)情況
[2]數(shù)控主要面向機械、模具、電子、電氣、輕工等行業(yè),可從事產(chǎn)品設(shè)計與加工、數(shù)控編程、數(shù)控機床操作、數(shù)控常用CAM軟件多軸加工、數(shù)控設(shè)備調(diào)試與維修等相關(guān)工作。
數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院的畢業(yè)生分配單位的性質(zhì)分布如下:三資企業(yè)占58%,國有企業(yè)占26%,民營企業(yè)占9%,其他占5%。
數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的畢業(yè)生所從事的工作性質(zhì)分布如下:操作占55.7%,編程占13.4%,維修占9.4%,工藝占8.0%,生產(chǎn)管理占7.1%,質(zhì)量檢測占4.5%,綜合占1.2%,營銷占1.7%,行政管理占1.4%,其他占5.5%。
16就業(yè)優(yōu)勢
主要面向機械、模具、電子、電氣、輕工等行業(yè),從事設(shè)計、制造、工藝、設(shè)備維護、銷售等相關(guān)工作。社會對本專業(yè)的人才需求旺盛,湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院與三一重工、中聯(lián)重科、比亞迪、山河智能、中航集團等企業(yè)建立了實習、就業(yè)基地。
17深造領(lǐng)域
可設(shè)置的專業(yè)方向:數(shù)控機床控制技術(shù)、數(shù)控編程和數(shù)控加工技術(shù)、機械CAD/CAM。
18從業(yè)方向
就業(yè)面向:在工業(yè)企業(yè),從事數(shù)控程序編制、數(shù)控設(shè)備的使用、維護與技術(shù)管理,數(shù)控設(shè)備銷售與售后服務(wù)等工作。
19資格證書
其他:本專業(yè)可獲取勞動部組合機床操作工中級職業(yè)技術(shù)證書、勞動部(數(shù)控)加工中心操作工中級職業(yè)技術(shù)證書。
藍領(lǐng)層
對于數(shù)控人才,有以下三個需求層次,所需掌握的知識結(jié)構(gòu)也各不同 數(shù)控操作技工:精通機械加工和數(shù)控加工工藝知識,熟練掌握數(shù)控機床的操作和手工編程,了解自動編程和數(shù)控機床的簡單維護維修。適合中職學(xué)校組織培養(yǎng)。此類人員市場需求量大,適合作為車間的數(shù)控機床操作技工。但由于其知識較單一,其工資待遇不會大高。
灰領(lǐng)層
數(shù)控編程員:掌握數(shù)控加工工藝知識和數(shù)控機床的操作,掌握復(fù)雜模具的設(shè)計和制造專業(yè)知識,熟練掌握三維CAD/CAM軟件,如UG、ProE等;熟練掌握數(shù)控手工和自動編程技術(shù);適合高職院校組織培養(yǎng)。適合作為工廠設(shè)計處和工藝處的數(shù)控編程員。此類人員需求量大,尤其在模具行業(yè)非常受歡迎,待遇也較高。
數(shù)控機床維護、維修人員:掌握數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)和機電聯(lián)調(diào),掌握數(shù)控機床的操作與編程,熟悉各種數(shù)控系統(tǒng)的特點、軟硬件結(jié)構(gòu)、PLC和參數(shù)設(shè)置。精通數(shù)控機床的機械和電氣的調(diào)試和維修。適合高職院校組織培養(yǎng)。適合作為工廠設(shè)備處工程技術(shù)人員。此類人員需求量相對少一些,但培養(yǎng)此類人員非常不易,知識結(jié)構(gòu)要求很廣,適應(yīng)與數(shù)控相關(guān)的工作能力強,需要大量實際經(jīng)驗的積累。
金領(lǐng)層
數(shù)控通才:具備并精通數(shù)控操作技工、數(shù)控編程員和數(shù)控維護、維修人員所需掌握的綜合知識,并在實際工作中積累了大量實際經(jīng)驗,知識面很廣。精通數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和數(shù)控系統(tǒng)的電氣設(shè)計,掌握數(shù)控機床的機電聯(lián)調(diào)。能自行完成數(shù)控系統(tǒng)的選型、數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試和維修。能獨立完成機床的數(shù)控化改造。是企業(yè)(特別是民營企業(yè))的搶手人才,其待遇很高。適合高職院校組織培養(yǎng)。提供特殊的實訓(xùn)措施和名師指導(dǎo)等手段,促其成才。適合于擔任企業(yè)的技術(shù)負責人或機床廠數(shù)控機床產(chǎn)品開發(fā)的機電設(shè)計主管。
對于以上各類數(shù)控人才,主要的基礎(chǔ)知識基本相同,專業(yè)課的內(nèi)容和重點不同。在課程設(shè)置方面應(yīng)特別加強實訓(xùn)內(nèi)容和與企業(yè)實習的內(nèi)容,因材施教,培養(yǎng)企業(yè)所需的人才。在學(xué)校學(xué)習主要獲得數(shù)控類職業(yè)資格等級證書、全國高校計算機等級證書、AutoCAD中級證書、維修電工/機修鉗工中級證書等。
數(shù)控相關(guān)院校
開設(shè)數(shù)控專業(yè)的相關(guān)重點院校:上海科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院(上海科技學(xué)院)、蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 大連交通大學(xué)、重慶交通大學(xué)、福州大學(xué)、山東理工大學(xué)、蘭州交通大學(xué),集美大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué),南昌大學(xué),遼寧工業(yè)大學(xué)、黑龍江工程學(xué)院、南陽理工學(xué)院,南陽職業(yè)學(xué)院,淮陰工學(xué)院、西華大學(xué)、沈陽理工大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、青島理工大學(xué),浙江師范大學(xué)、山東科技大學(xué)、重慶工學(xué)院、長沙理工大學(xué)、河南科技大學(xué)、湖北汽車工業(yè)學(xué)院、河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院。
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