- 仰望星空,精耘职苑:教师论文集
- 厦门市同安职业技术学校
- 2376字
- 2021-03-23 21:42:59
二、尖端数控机床选购的策略
1.实用性
选购高端数控机床时,学校要有明确的目的和出发点,首先应该考虑的是数控机床的实用性。
(1)规格、精度的实用性。数控专业的教学过程主要是“任务驱动法”,首先应确定加工教学典型零件的相关技术参数。典型零件的尺寸大小决定了机床的加工尺寸范围;典型零件关键部位的精度决定了所选机床的精度等级。机床精度的评定指标较多,共有的关键指标是定位精度、重复定位精度及综合加工精度,这些指标既反映了伺服机构的刚度,也说明了位置反馈测量系统的质量。定位精度与传动链各环节的弹性、间隙等因素有关,反映了机械系统中的扭曲、挠度、爬行、共振等诸因素造成的综合误差。选购时应避免盲目追求高精度,注意机床精度、规格与工件精度、尺寸形状相匹配。
(2)数控系统功能的实用性。数控系统的设计从二次大战开始具有雏形,发展到今天已经有诸多种类,比较典型的是德国的西门子(SIEMENSE)系统、日本的法拉克(FANUC)系统等,我国也有广州数控、华中数控、航天数控等较为成熟的系统。数控系统功能可分为基本功能与选用功能,各种数控系统的基本功能都类似,但为用户提供的多种可选功能就有显著差别,要从控制方式、驱动形式、反馈形式、检测、操作方式、接口形式和故障诊断等方面来衡量,合理地选择适合尖端数控机床的可选功能,放弃不实用的可选功能。
2.长期性
选购数控机床时,学校要从数控专业建设和发展的时间规律着想,还要考虑的是数控机床使用的寿命——长期性。
(1)尖端数控机床使用过程的长期性。以数控系统方面的使用寿命为准,数控机床设计的使用寿命一般为7年,购买尖端数控机床后,要在机床折旧期限内,尽量多地使用于实践教学和竞赛训练、考试等过程中,以降低使用成本,提高使用效率。另外,还要综合考虑机床的市场占有率,一般尖端数控机床都是应用于复杂精密度高的高端零件加工中,市场占有率高的数控设备说明是旺销产品,行业内保有期长,已受到多数用户的青睐和肯定,学生在校内学会的此类机床专门的操作知识和技能基本不会因工作环境的变化而有大的影响,因而也解决了对生产厂家设备的适应性问题。
(2)尖端数控机床精度稳定的长期性。尖端数控设备的精度可靠性是广大数控设备用户必须关心的焦点问题,选用数控设备时应注意厂家的生产规模和市场占有率,确认其产品是否达到国家规定的平均无故障时间标准(规定为500h)。目前多数机床厂都采购成熟的数控系统和零部件进行组装。国内应用较多的数控系统有日本的法拉克、德国的西门子等。立式加工中心的床身出自昆明和南京的居多,而床身中的直线导轨、主轴又分别来自德国和中国台湾等国。所以机床的主要零部件的质量一般是可靠的,需要重点考察的是数控机床组装厂家的售后服务网络是否健全,服务队伍的素质是否能胜任工作,服务能否及时,是否能履行承诺等,才能够长时期在使用过程中始终保持机床的精度。
(3)尖端数控机床精度领先的长期性。数控技术作为机械加工前沿的学科,总是有领先发展的无限活力,在新技术、新工艺、新材料不断提升的过程中,此时技术领先的尖端数控机床,经过一段时间后往往就退居为普通数控机床,因此尖端的数控机床或产品总是只具有相对的优势,比如前几年的四轴加工中心,如今五轴加工中心已经“飞入寻常百姓家”,中职学校作为教育单位,应该像德国职业学校看齐,以技术超前的眼光和魄力,选购行业内最新、最尖端的数控设备并尽快应用于教学过程中,以保证教学设备保持一段较长时间的技术领先。
3.回报率
尖端数控机床的价值高,采购时既是对学校财力的考验,使用时又是对学校管理能力、技术能力和使用效率的考验,设备折旧和贬值都会对投资造成影响,学校必须考虑投资的回报率。
学校选购数控机床考虑的投资回报率,不同于生产企业对设备的估量。多数企业购买的尖端数控机床用于批量生产,以节省编程、对刀等辅助时间,提高产品的质量档次,对操作者的技术要求不高,人工费用占比相对较低。数控机床的主要优势是工序集中,使用效率很高,能够在短期内收回投资的机床才是好机床。而学校使用尖端数控机床主要用于单件小批生产,培养学生技能水平和教学、竞赛训练、技术革新等,考虑到数控机床的升级、更新较快,不需要加工定型产品或产品附加值较低的产品,因此学校购置尖端数控设备的目的,只要和教学效果、训练水平和竞赛成绩能够挂钩,对学校数控专业水平的提高有充分的作用,则其投资回报率就是合理的。
4.专业竞赛需求性
教育部对职业学校确定的办学方针有一个非常重要的导向:“普通教育有高考,职业教育有大赛”。尖端数控机床应用于竞赛具有急迫性,每年的大赛考题都代表了该专业技术的领先水平,只有拥有先进尖端设备的学校培养的学生才能在大赛中摘金夺银。
当竞赛成绩成为衡量学校办学专业水平的一个重要参数,各中职学校在竞争中都力图抢占“制高点”,尤其是近几年,数控类竞赛紧跟该行业发展的尖端水平,从加工零件的复杂程度、加工效率逐渐向加工零件的精准度和加工难度的方向转变,竞赛训练设备的先进性成为制约选手成绩的一个首要因素。从教育部组织技能大赛所需数控设备发展的趋势来看,智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势,设备选购主要研究热点、采购方向有以下几个方面:一是高速多轴数控设备,目前主要是五轴联动加工中心;二是车铣复合加工数控设备,典型的是德国的DMG复合数控机床;三是三维扫描设备,典型的是激光、红宝石触头三维扫描仪(如FARO Prime系列)和配套的3D打印机(如REPIN ONES系列);四是3D建模软件的开发和更新,如UG软件和Mastercam软件等。这些均契合当前数控技术发展的趋势,高效率、高质量是先进制造技术的核心,高速切削、高精度加工技术可极大地改变加工条件,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力,实现绿色加工环境的理想,也为未来实现新的学校教学模式如敏捷制造、虚拟学校、全球网络教育打下坚实的基础。