本文針對(duì)高職院校數(shù)控專業(yè)實(shí)訓(xùn)的現(xiàn)狀，為使學(xué)生盡快適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求，結(jié)合反求工程的全過程及關(guān)鍵技術(shù)，將數(shù)控設(shè)備進(jìn)行有效聯(lián)合運(yùn)用，作為一個(gè)系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，完善實(shí)訓(xùn)教學(xué)，開闊學(xué)生眼界，可為社會(huì)輸送高技能應(yīng)用型人才打下良好基礎(chǔ)。
 

　　0 引言
 

　　裝備制造業(yè)是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供技術(shù)裝備的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度高、吸納就業(yè)能力強(qiáng)、技術(shù)資金密集，是各行產(chǎn)業(yè)升級(jí)、技術(shù)進(jìn)步的重要保障和國(guó)家綜合實(shí)力的集中體現(xiàn)。它作為一個(gè)國(guó)家的支柱性產(chǎn)業(yè)，如何面對(duì)日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)，不僅關(guān)系到企業(yè)的興衰，而且事關(guān)一個(gè)國(guó)家的持續(xù)發(fā)展和綜合國(guó)力的提高。創(chuàng)新是制造業(yè)發(fā)展的主旋律，只有重視新產(chǎn)品開發(fā)、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，我國(guó)制造業(yè)才能大幅度跨越式發(fā)展。
 

　　反求工程作為現(xiàn)代設(shè)計(jì)和制造的重要技術(shù)手段，是從一個(gè)已有的物理模型產(chǎn)生相應(yīng)的CAD幾何模型或?qū)嶓w模型的過程，是針對(duì)消化吸收先進(jìn)技術(shù)的一系列分析方法和應(yīng)用技術(shù)的組合；它以先進(jìn)的產(chǎn)品或技術(shù)為對(duì)象，進(jìn)行深入分析研究，掌握關(guān)鍵技術(shù)，在消化吸收的基礎(chǔ)上創(chuàng)新。廣義的產(chǎn)品反求包括：形狀(幾何)逆向、工藝逆向和材料逆向等。是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在形狀反求領(lǐng)域，主要包括兩個(gè)內(nèi)容，一是樣件表面的數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，二是數(shù)據(jù)預(yù)處理和幾何實(shí)體構(gòu)造技術(shù)。反求工程在航空、汽車、模具、玩具、制鞋等工業(yè)得到廣泛應(yīng)用，主要用于新產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品改型設(shè)計(jì)、產(chǎn)品仿制、質(zhì)量檢驗(yàn)、快速原型零件制造等。
 

　　當(dāng)前，裝備制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)明顯動(dòng)向是：越來越廣泛地應(yīng)用計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，普通的設(shè)計(jì)制造模式逐漸被替代。專家預(yù)言：21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)。在某種程度上是數(shù)控技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。目前，數(shù)控人才奇缺。嚴(yán)重制約著先進(jìn)制造技術(shù)的廣泛使用，影響了制造業(yè)的發(fā)展。因此，加快數(shù)控人才的培養(yǎng)，成為當(dāng)務(wù)之急。高職數(shù)控專業(yè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)是專業(yè)教育的重要組成部分，培養(yǎng)出來的學(xué)生必須要有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，能夠迅速地遷移所學(xué)的知識(shí)于新的環(huán)境，能夠迅速地更新知識(shí)以適應(yīng)行業(yè)或職業(yè)要求。實(shí)訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量直接影響著畢業(yè)學(xué)生的實(shí)際質(zhì)量。現(xiàn)在的部分院校生源多以高中畢業(yè)生為主，生源質(zhì)量大幅度提高，原有的實(shí)訓(xùn)模式顯現(xiàn)其相對(duì)簡(jiǎn)單。因此各校都在致力于數(shù)控專業(yè)實(shí)訓(xùn)方面的研究和改革。目的是使該專業(yè)的學(xué)生能在掌握一定技能的同時(shí)，還要有較強(qiáng)的綜合設(shè)計(jì)能力，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求。如何在短期內(nèi)達(dá)到要求，筆者從實(shí)訓(xùn)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出了提高實(shí)訓(xùn)質(zhì)量的一些對(duì)策。
 

　　1 目前高職院校的實(shí)訓(xùn)概況
 

　　目前條件較好的院校，根據(jù)自身的課程設(shè)置與硬件設(shè)施，開設(shè)了數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)、三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)訓(xùn)、CAD/CAM實(shí)訓(xùn)等，但是在這些實(shí)訓(xùn)中還存在些不足，要求改進(jìn)。
 

　　1)數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)。一般實(shí)訓(xùn)中，老師會(huì)準(zhǔn)備一些零件圖交予學(xué)生練習(xí)，但是考慮到學(xué)生安全、設(shè)備安全和刀具種類等因素.這些零件圖大都局限在直線和圓弧組成的圖形，很少涉及到復(fù)雜曲線加工，即使有也是拋物線或橢圓線之類。這可利用現(xiàn)有知識(shí)加上手工編程暫且完成；但是遇到較復(fù)雜曲面或精度較高的零件加工那就無(wú)從下手，需要解決對(duì)策。
 

　　2)CAD/CAM實(shí)訓(xùn)。實(shí)訓(xùn)中老師也會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造性思維。去自主設(shè)計(jì)一些實(shí)體圖形，圖形也可能較復(fù)雜、好看。但是學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)體(例如：像寶塔、籃球架等圖形)往往不能利用數(shù)控機(jī)床加工；自然軟件中涉及的一些加工方法學(xué)生也沒有考慮到如何選擇它們、如何進(jìn)行程序的生成、如何進(jìn)行程序后置處理、軟件如何與機(jī)床進(jìn)行連接等等；這些問題往往被忽視，而恰恰是這些問題越來越多地涉及到先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，不宜忽視。
 

　　3)測(cè)量實(shí)訓(xùn)。測(cè)量實(shí)訓(xùn)往往是利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)完成。實(shí)訓(xùn)中較常見的都是準(zhǔn)備一個(gè)現(xiàn)有零件，進(jìn)行零件尺寸的檢測(cè)，教會(huì)學(xué)生如何去使用。但這只是測(cè)量機(jī)的功能之一，沒有深入進(jìn)行研究與開發(fā)。例如測(cè)量機(jī)有多少功能；測(cè)量方式有幾種、如何去選擇；測(cè)量探頭如何去選擇等這些問題都沒有涉及，也需拓展知識(shí)面。
 

　　4)基于以上分析，基本能力雖在教學(xué)體系中基本涉及到，但是每個(gè)實(shí)訓(xùn)都相對(duì)獨(dú)立，學(xué)生只是掌握了基本的能力。沒有將其充分融合，沒有融會(huì)貫通，學(xué)生還停留在“會(huì)”，而沒達(dá)到“通”。
 

　　2 基于反求技術(shù)的綜合實(shí)訓(xùn)構(gòu)想
 

　　反求設(shè)計(jì)加工是包含三維測(cè)量、曲面構(gòu)建、模型建立、加工方法選擇、工藝參數(shù)設(shè)定、程序處理等手段的一種復(fù)合設(shè)計(jì)加工模式，較接近于課本中給學(xué)生講到的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。利用這樣理念設(shè)計(jì)數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)，盡可能地將我們涉及的實(shí)訓(xùn)綜合應(yīng)用，旨在讓學(xué)生熟悉反求設(shè)計(jì)理念。由于反求工程中需有較深的理論知識(shí)，所以選定的既定物主要有直線與圓弧曲線構(gòu)成。
 

　　1)利用高精度或精度較高的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，對(duì)既定物進(jìn)行掃描測(cè)量。教師應(yīng)對(duì)其測(cè)量模式和編程模式的選擇、測(cè)頭類型選擇、測(cè)頭校正、零件測(cè)量坐標(biāo)系的建立方法、測(cè)量規(guī)劃和掃描測(cè)量進(jìn)行較為詳細(xì)的闡述。讓學(xué)生自行選擇測(cè)量方法與步驟。相互間相互比較、討論，確定優(yōu)化的方法。
 

　　2)對(duì)所得到的點(diǎn)進(jìn)行處理。利用CAD/CAM軟件將所得到的點(diǎn)按順序、坐標(biāo)用直線或圓弧進(jìn)行連接，在連接的過程中對(duì)缺失的點(diǎn)或重復(fù)的點(diǎn)進(jìn)行處理。利用測(cè)得的深度尺寸將線條形成實(shí)體，若是不能形成可考慮進(jìn)行曲面擬合構(gòu)建。
 

　　3)利用所學(xué)的理論知識(shí)編制工藝。在軟件環(huán)境下，進(jìn)行零件編程前的準(zhǔn)備工作。在此基礎(chǔ)上選用不同的加工方式和走刀方式，對(duì)軟件加工參數(shù)的設(shè)置要作進(jìn)一步的研究工作，選擇合理的加工參數(shù)，這樣不僅可提高加工效率，而且可提高加工精度。進(jìn)行工藝比對(duì)后，確定較為優(yōu)化的工藝，自動(dòng)生成程序，對(duì)所生成的程序結(jié)合機(jī)床進(jìn)行后置處理，得到了正確的加工程序。為防止意外發(fā)生，可利用軟件對(duì)所生成的程序進(jìn)行模擬加工，確認(rèn)無(wú)誤后，將程序連接數(shù)控機(jī)床，在機(jī)床上加工出所需的零件。
 

　　4)將所得到的零件與既定物進(jìn)行比較。完善實(shí)訓(xùn)過程。進(jìn)行總結(jié)優(yōu)化。
 

　　3 實(shí)訓(xùn)效果展望
 

　　通過上述研究。可以充分把現(xiàn)有的數(shù)控設(shè)備三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x、CAD/CAM軟件、數(shù)控機(jī)床進(jìn)行有效的聯(lián)合運(yùn)用，作為一個(gè)系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，完善學(xué)校實(shí)訓(xùn)教學(xué)，開闊學(xué)生眼界，可為社會(huì)輸送高技能應(yīng)用型人才打下良好基礎(chǔ)。