CNC雕铣机的教学探索

自制教学仪器设备应用于课程教学的做法近年在高校课程实验教学中备受重视且已得到广泛推广，其成效已经显现。孟书云等[1]研制了一套数控仿真实验平台应用于数控原理与系统等相关课程的实践教学；有些自制教具[2,3]以典型产品为载体进行了工学结合的教学模式改革，培养学生创新能力；王华权等[4]研制了便携式数控机床用于数控加工教学及培训。这些措施有效激发了学生的学习兴趣，提升了学习效果。同时笔者也注意到，类似的基于自制教具的教学绝大部分还只侧重或面向某些单一课程，有的甚至只立足于某些局部知识点的应用。笔者认为，既然教具是自主研制开发的，特别是针对机械专业而言，完全可以把工业级产品作为教具的开发对象，将其研制开发过程与学生的专业学习过程结合起来，着眼于产品从设计、制造等过程所蕴含的理论原理和技术要素，梳理出多门相关课程的知识点和技能点与之充分对接，使学做相融，让学生更系统、更有机完整地理解专业理论知识的应用，使学生自觉地融合各课程知识和技能解决复杂工程问题，进行产品的开发和工程实践。以机械专业为例，数控机床就是一类典型的机电一体化产品，数控机床中的小型数控雕铣机非常适合作为机电类专业相关课程的实验教具。为此，研究设计研制了第一代小型雕铣机作为典型产品教具，基于本教具，将其从结构设计、零件加工制造、装配以及电气系统设计、研制、软件开发、联机调试到质量检测等生产全过程融入相关课程教学，指导学生在使用教具的同时，又在学习专业课程的过程中研制开发新一代的教具。
1 数控雕铣机教具简介
小型数控雕铣机整机尺寸为300 mm×350 mm× 350 mm，加工工作区域为100 mm×150 mm×50 mm，加工精度为0.01 mm，其结构外形如图1所示。机身Y 轴运动工作台置于底座支架上，X轴运动工作台横跨于立柱支承上，Z轴运动工作台及主轴电机挂载于X轴运动工作台上。机身支承和联结部件采用2040铝型材和电木板制作，机身总重量为8 kg。为便于维护和修配，整机除主轴固定架和机身支承以外的零件均选用标准件；此外，本装置的开放式本体结构，易于学生观察机床各机构的运动，也便于学生完成机构的拆装和调试。

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宇匠数控专业生产：高速精密雕铣机、精雕机、石墨机、钻攻中心、加工中心；

5 结语

基于本数控雕铣机教具，我院成功地实施了系列课程的项目化实践教学改革和探索，有效提高了学生的专业核心能力，提升了学生专业自信心，为理工科专业课程群的建设和专业教具开发提供了一种新的思路。下一步，我院将继续开发一些具有专业代表性的典型产品作为教具，努力使之更多地涉及并覆盖其他课程，实现机械专业课程全覆盖，让学生得到更全面、综合性的专业训练

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