职业教育的数控加工系统建构

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职业教育的数控加工系统建构

 

0引言   数控技术作为当今先进制造技术和装备的核心技术,正在以较快的速度逐步取代传统的机械制造技术[2]。现代职业教育数控专业的培养目标是培养既能掌握机械制造业基础知识和技能、计算机应用技术,又能够同时胜任数控加工编程及加工工艺规划、数控机床操作和维修任务的复合型人才[3]。在数控设备已经成为国家制造业和经济社会建设基础装备[1]的时期,制造业的发展在很大程度上取决数控技术和数控装备,社会对于数控加工专业型技术人才的需求以及数控技术及其产业的发展在很大程度上需要完善现代职业教育数控教学体系。   1当前我国职业教育在数控教育方面存在的问题   职业教育只有与现代制造加工企业实现良好对接,才能够培养出经济社会所需要的工程应用人才。当前,我国职业教育在数控教育方面存在的问题主要有:   1)职业教育数控培训资源不足   数控实训设备条件差,数量严重不足,且不配套。同时具备相应理论知识和丰富实践经验的数控专业师资严重不足,尤其缺乏熟悉企业生产实际,并能够承担数控教学工作的“双师”专业教师[3]。教学培训体系不完备,学生所学到的知识技能与企业的要求尚存在差距。   2)培训体系不完备   很多院校把实训重点放在数控机床简单操作上,而对数控加工工艺(如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等)、模具设计、CAD/CAM与数控自动编程、数控机床机电设计与联调技术、数控机床的维护、维修等专业技术能力训练不够。3)信息化不足现有数控技术教育专业教材形态单一、内容陈旧、实践性差。适合数控系统原理、数控机床机电控制技术、数控机床故障诊断与维护维修和数控实训等课程的教材非常有限,严重脱离生产实际。   2面向现代职业教育的数控加工系统的特征要求   现代职业教育培养的目标应当是能够实现与加工制造企业的完美对接,培养出适合社会需求的数控加工工程应用人才。其基本特征要求为:   1)数控加工培训体系的完备性   现代职业教育在数控方面的培训已经不能把所有的重点都放在机床的简单操作上,对于现代先进制造技术应有一个全面的了解,包括CAD/CAE,CAD/CAM,机械加工工艺及CAPP,数控编程与数控仿真等,培养出适合实际工程应用的人才。   2)提高数控加工体系的信息化   职业教育在设备资源及智力资源方面的缺乏是一个长期存在的问题。提高职业教育在数控加工体系方面的信息化程度,实现网络上分布式资源的共享与集中利用[4],解决职业教育的资源短缺问题。3面向现代职业教育的数控加工系统的总体架构   3.1面向现代职业教育的数控加工网络化体系   面向现代职业教育的数控加工体系的可利用资源一般有高校的分布式资源、企业的分布式资源、网络上的其他分布式资源等。要真正实现职业教育与企业的信息交流与共享,就必须建立他们之间的数据通讯,通过网络平台将他们连接起来。图1所示为连接体系结构。为了实现数据的共享,建立一个用于数控加工培训信息共享的平台网络体系,图2所示为面向现代职业教育的数控加工网络化数据共享体系架构。面向现代职业教育的数控加工网络化体系主要有职业学校、高等院校、数控加工制造企业以及网络上的其他资源机构组成。在数据中心的连接端,各个加盟成员将数控加工共享的资料通过转换协议(TCP/IP协议)转换成可网络化传输的格式,并发送到数据中心实现数据共享。在数据中心的共享数据,各个联盟机构均可以通过网络对其进行访问,获取自己需要的信息及数据。每一个加盟该网络化体系的成员要实现数据的共享服务,必须通过接口服务器进行连接。加盟成员传输的数据通过接口服务器进行加密、解析等处理后再上传至共享数据中心。加盟的成员接口服务器必须经过认证中心的合格认证才能进入该平台体系。这样,既能够保证各成员内部信息的安全性,又不影响信息的与共享。   3.2完备的现代职业教育数控加工培训体系   现代职业教育要培养出适合时展的数控加工工程应用人才,还需要建立完备的数控加工培训体系。图3所示为现代职业教育的数控加工体系结构,它包括CAD/CAE模块、工艺分析制订及CAPP模块、数控编程模块、数控仿真模块、数据传输模块、机床加工模块。完备的数控加工培训体系可以使得职业教育的学习者能够更好的了解现代制造企业的生产模式及流程等。   3.3培训体系的具体实施   用户端通过WEB的方式对数据中心进行访问,获取相应的参考信息,进行实训练习。同时,将前一阶段的上实训数据上传至内部网络数据服务器中,供后续数控设备控制加工使用。图4所示为建立的内部网络培训体系,具体的实现流程图如图5所示。   4结论   文中分析了职业教育在数控教学中存在的问题,分析了面向现代职业教育的数控体系的特征要求,提出了面向现代职业教育的数控加工体系。该体系通过网络利用各种分布式资源的集中,提高分布式资源的利用率,解决现代职业教育在数控教学方面资源匮乏的问题,使得现代职业教育尽可能与加工制造企业实现良好的对接,满足社会对于数控加工工程应用人才的需要。