本文針對高職院校數(shù)控專業(yè)實訓(xùn)的現(xiàn)狀，為使學(xué)生盡快適應(yīng)社會對人才的需求，結(jié)合反求工程的全過程及關(guān)鍵技術(shù)，將數(shù)控設(shè)備進行有效聯(lián)合運用，作為一個系統(tǒng)的教學(xué)實訓(xùn)項目，完善實訓(xùn)教學(xué)，開闊學(xué)生眼界，可為社會輸送高技能應(yīng)用型人才打下良好基礎(chǔ)。
0 引言
裝備制造業(yè)是為國民經(jīng)濟各行業(yè)提供技術(shù)裝備的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，機械制造產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度高、吸納就業(yè)能力強、技術(shù)資金密集，是各行產(chǎn)業(yè)升級、技術(shù)進步的重要保障和國家綜合實力的集中體現(xiàn)。它作為一個國家的支柱性產(chǎn)業(yè)，如何面對日趨激烈的競爭，不僅關(guān)系到企業(yè)的興衰，而且事關(guān)一個國家的持續(xù)發(fā)展和綜合國力的提高。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)、增強市場競爭能力，我國制造業(yè)才能大幅度跨越式發(fā)展。
反求工程作為現(xiàn)代設(shè)計和制造的重要技術(shù)手段，是從一個已有的物理模型產(chǎn)生相應(yīng)的CAD幾何模型或?qū)嶓w模型的過程，是針對消化吸收先進技術(shù)的一系列分析方法和應(yīng)用技術(shù)的組合；它以先進的產(chǎn)品或技術(shù)為對象，進行深入分析研究，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。是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在形狀反求領(lǐng)域，主要包括兩個內(nèi)容，一是樣件表面的數(shù)字化測量技術(shù)，二是數(shù)據(jù)預(yù)處理和幾何實體構(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、產(chǎn)品仿制、質(zhì)量檢驗、快速原型零件制造等。
當(dāng)前，裝備制造業(yè)發(fā)展的一個明顯動向是：越來越廣泛地應(yīng)用計算機集成系統(tǒng)進行設(shè)計制造，普通的設(shè)計制造模式逐漸被替代。專家預(yù)言：21世紀(jì)機械制造業(yè)的競爭。在某種程度上是數(shù)控技術(shù)的競爭。目前，數(shù)控人才奇缺。嚴(yán)重制約著先進制造技術(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)生必須要有很強的適應(yīng)能力，能夠迅速地遷移所學(xué)的知識于新的環(huán)境，能夠迅速地更新知識以適應(yīng)行業(yè)或職業(yè)要求。實訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量直接影響著畢業(yè)學(xué)生的實際質(zhì)量?，F(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，原有的實訓(xùn)模式顯現(xiàn)其相對簡單。因此各校都在致力于數(shù)控專業(yè)實訓(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，還要有較強的綜合設(shè)計能力，以適應(yīng)社會對人才的需求。如何在短期內(nèi)達到要求，筆者從實訓(xùn)現(xiàn)狀進行分析，提出了提高實訓(xùn)質(zhì)量的一些對策。
1 目前高職院校的實訓(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)控加工實訓(xùn)、三坐標(biāo)測量實訓(xùn)、CAD/CAM實訓(xùn)等，但是在這些實訓(xùn)中還存在些不足，要求改進。
1)數(shù)控加工實訓(xùn)。一般實訓(xùn)中，老師會準(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從下手，需要解決對策。
2)CAD/CAM實訓(xùn)。實訓(xùn)中老師也會鼓勵學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造性思維。去自主設(shè)計一些實體圖形，圖形也可能較復(fù)雜、好看。但是學(xué)生設(shè)計的實體(例如：像寶塔、籃球架等圖形)往往不能利用數(shù)控機床加工；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、如何進行程序的生成、如何進行程序后置處理、軟件如何與機床進行連接等等；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的設(shè)計方法，不宜忽視。
3)測量實訓(xùn)。測量實訓(xùn)往往是利用三坐標(biāo)測量機完成。實訓(xùn)中較常見的都是準(zhǔn)備一個現(xiàn)有零件，進行零件尺寸的檢測，教會學(xué)生如何去使用。但這只是測量機的功能之一，沒有深入進行研究與開發(fā)。例如測量機有多少功能；測量方式有幾種、如何去選擇；測量探頭如何去選擇等這些問題都沒有涉及，也需拓展知識面。
4)基于以上分析，基本能力雖在教學(xué)體系中基本涉及到，但是每個實訓(xùn)都相對獨立，學(xué)生只是掌握了基本的能力。沒有將其充分融合，沒有融會貫通，學(xué)生還停留在“會”，而沒達到“通”。
2 基于反求技術(shù)的綜合實訓(xùn)構(gòu)想
反求設(shè)計加工是包含三維測量、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)計加工模式，較接近于課本中給學(xué)生講到的計算機集成制造系統(tǒng)。利用這樣理念設(shè)計數(shù)控綜合實訓(xùn)，盡可能地將我們涉及的實訓(xùn)綜合應(yīng)用，旨在讓學(xué)生熟悉反求設(shè)計理念。由于反求工程中需有較深的理論知識，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)測量機，對既定物進行掃描測量。教師應(yīng)對其測量模式和編程模式的選擇、測頭類型選擇、測頭校正、零件測量坐標(biāo)系的建立方法、測量規(guī)劃和掃描測量進行較為詳細(xì)的闡述。讓學(xué)生自行選擇測量方法與步驟。相互間相互比較、討論，確定優(yōu)化的方法。
2)對所得到的點進行處理。利用CAD/CAM軟件將所得到的點按順序、坐標(biāo)用直線或圓弧進行連接，在連接的過程中對缺失的點或重復(fù)的點進行處理。利用測得的深度尺寸將線條形成實體，若是不能形成可考慮進行曲面擬合構(gòu)建。
3)利用所學(xué)的理論知識編制工藝。在軟件環(huán)境下，進行零件編程前的準(zhǔn)備工作。在此基礎(chǔ)上選用不同的加工方式和走刀方式，對軟件加工參數(shù)的設(shè)置要作進一步的研究工作，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。進行工藝比對后，確定較為優(yōu)化的工藝，自動生成程序，對所生成的程序結(jié)合機床進行后置處理，得到了正確的加工程序。為防止意外發(fā)生，可利用軟件對所生成的程序進行模擬加工，確認(rèn)無誤后，將程序連接數(shù)控機床，在機床上加工出所需的零件。
4)將所得到的零件與既定物進行比較。完善實訓(xùn)過程。進行總結(jié)優(yōu)化。
3 實訓(xùn)效果展望
通過上述研究?？梢猿浞职熏F(xiàn)有的數(shù)控設(shè)備三坐標(biāo)測量儀、CAD/CAM軟件、數(shù)控機床進行有效的聯(lián)合運用，作為一個系統(tǒng)的教學(xué)實訓(xùn)項目，完善學(xué)校實訓(xùn)教學(xué)，開闊學(xué)生眼界，可為社會輸送高技能應(yīng)用型人才打下良好基礎(chǔ)。
