全永強(qiáng)

(廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧530007)

2010年10月，我國(guó)正式加入世界技能組織，2011年10月份將在倫敦舉行第41屆世界技能大賽，而我國(guó)的數(shù)控門又是首次參加此屆世界技能大賽。國(guó)內(nèi)由六部委主辦的第四屆全國(guó)數(shù)控技能大賽決賽也剛落下了帷幕，國(guó)家對(duì)數(shù)控重視可見(jiàn)一斑。也只有通過(guò)系列競(jìng)賽活動(dòng)，才能促使一大批優(yōu)秀技能人才脫穎而出，也是解決當(dāng)前制造業(yè)人才嚴(yán)重缺乏，特別是數(shù)控高技能人才嚴(yán)重缺乏的一個(gè)重要方法。人才上來(lái)了，我國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)才能持續(xù)發(fā)展，完成由低端向高端的高速度、高精度、柔性化轉(zhuǎn)變。這樣，對(duì)數(shù)控技能比賽精英的培養(yǎng)刻不容緩。

1 心理素質(zhì)

心理素質(zhì)其實(shí)就是一個(gè)人遇事的承受能力。自2004年由國(guó)家六部委主辦的首屆全國(guó)數(shù)控技能大賽到現(xiàn)在，數(shù)控選手們的技能水平都達(dá)到了相當(dāng)高度，要想進(jìn)一步提高選手的競(jìng)賽成績(jī)，首先從提高選手的心理素質(zhì)下手。

1.1 選手心理素質(zhì)的重要性

數(shù)控比賽發(fā)展到現(xiàn)在，特別是省區(qū)賽和全國(guó)大賽等重要比賽，由于比賽試題是公開(kāi)的，所以強(qiáng)手之間的技術(shù)水平差距是很小的。比賽中不僅比技術(shù)，比能力，也是心理素質(zhì)的較量與對(duì)抗。

賽前心理準(zhǔn)備、賽中心理控制和賽后心理調(diào)整是否到位，直接關(guān)系到選手的比賽成績(jī)和比賽名次。有關(guān)研究表明，在比賽中技術(shù)發(fā)揮不好的選手中，由于心理準(zhǔn)備不足造成的失敗約占70%。在廣西區(qū)第三屆數(shù)控大賽中，廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院的梁慶林選手獲得了高職學(xué)生組加工中心第一名，但在同屆的南寧市比賽中，只獲得前五名，而學(xué)院的唐昌輝選手的情況與他正好相反。兩位選手在平時(shí)的訓(xùn)練和比賽時(shí)水平都差不多，為何在重大比賽中差別那么遠(yuǎn)呢？梁慶林選手的話道出了真相：“比賽時(shí)，我一點(diǎn)都不緊張”。

心理素質(zhì)不僅在數(shù)控比賽中重要，而且在其他比賽中同樣重要，如我國(guó)很多優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在國(guó)內(nèi)的一些比賽中，往往能取得非常好的成績(jī)，有的甚至打破了世界記錄，可是一到奧運(yùn)會(huì)、世錦賽等這樣的大型國(guó)際比賽中，往往賽不出高水平好成績(jī)。2004年雅典奧運(yùn)會(huì)，我們一直引以為自豪的體操在衛(wèi)冕男團(tuán)冠軍的壓力下卻失敗得“酣暢淋漓”，7個(gè)“沖金點(diǎn)”只換來(lái)1金2銅的成績(jī)，這樣的表現(xiàn)實(shí)屬罕見(jiàn)；同樣，在乒乓球決賽中，王皓負(fù)于韓國(guó)的柳承敏，而后者的實(shí)力明顯遜于前者。

由此可見(jiàn)，心理素質(zhì)對(duì)比賽的影響可見(jiàn)一斑。如何消除選手心理障礙、提高心理素質(zhì)顯得非常重要。

1.2 心理訓(xùn)練方法

必需在選手的日常訓(xùn)練中，有針對(duì)性地采取心理訓(xùn)練，才能讓選手在比賽中將心理障礙降低到最小，發(fā)揮出最好的技術(shù)水平。

（1）模擬訓(xùn)練。模擬訓(xùn)練實(shí)際上是一種適應(yīng)性訓(xùn)練或脫敏訓(xùn)練。在復(fù)雜的、陌生的環(huán)境中比賽時(shí)，選手常會(huì)對(duì)自己事先未料到的情境感到不安和緊張。模擬訓(xùn)練就是人為地制造或模擬可能引起應(yīng)激反應(yīng)的刺激（環(huán)境）因素，讓選手在這種情境下訓(xùn)練或比賽，使之對(duì)環(huán)境熟悉，逐步適應(yīng)這些環(huán)境，降低環(huán)境因素對(duì)運(yùn)動(dòng)員的刺激量，使選手在賽前能感到自己好像已經(jīng)參加過(guò)了這場(chǎng)賽事，知道自己能處理一切可能出現(xiàn)的問(wèn)題。

我們對(duì)選手訓(xùn)練一段時(shí)間后，都實(shí)行摸擬比賽，賽前讓選手自己準(zhǔn)備刀具和量具等比賽用品，并在摸擬比賽場(chǎng)地掛大紅條幅，上寫(xiě)“廣西區(qū)第四屆數(shù)控大賽”，“技能創(chuàng)新，人才強(qiáng)國(guó)”，“掌握技能，藝不壓身”，比賽開(kāi)始時(shí)我們會(huì)大聲喊：“廣西區(qū)第四屆數(shù)控大賽正試開(kāi)始，選手開(kāi)始操作”。賽后叫選手簽名，打掃機(jī)床，一切都按正規(guī)比賽程序進(jìn)行。多次模擬比賽后，這些不利因素不再引起選手的注意，到重大正試比賽時(shí)，就不會(huì)引起選手的不良反應(yīng)，就影響不了選手。

（2）信息回避。是指避免一些可能對(duì)選手產(chǎn)生消極影響的信息。在數(shù)控比賽中對(duì)選手影響最大的信息，就是撞刀的發(fā)生，當(dāng)一個(gè)賽場(chǎng)中有選手發(fā)生撞刀事故時(shí)，會(huì)有很響的聲音發(fā)出，同時(shí)會(huì)有幾個(gè)裁判一擁而上，去事故發(fā)生點(diǎn)觀察。這樣對(duì)同一賽場(chǎng)的其他選手就造成了很大的心里壓力，影響水平的發(fā)輝，因此在平時(shí)的訓(xùn)練和比賽時(shí)，我們有意造出這種很響的聲音，幾個(gè)教練圍上任一選手那里，經(jīng)多次訓(xùn)練后，選手就可對(duì)此信息進(jìn)行回避。

（3）放松訓(xùn)練。是選手通過(guò)自我暗示來(lái)實(shí)現(xiàn)的，暗示是通過(guò)語(yǔ)言影響進(jìn)行心理調(diào)節(jié)的手段，它使疲勞的機(jī)體得到迅速和充分的休息，使情緒得到迅速的調(diào)整，信心倍增地準(zhǔn)備下一輪的比賽。

其做法是選手閉目靜坐或仰臥，聚精會(huì)神地想象自己的放松情景，也可用語(yǔ)言進(jìn)行暗示放松。放松休息的暗示語(yǔ)言有：我安靜下來(lái)了，我的全身和大腦都放松了，我感覺(jué)很好等。

（4）自我心理調(diào)節(jié)。主要是用大腦思維的意念活動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)個(gè)人心理失衡的一種方法。若是由于參加重要比賽而引起的緊張，選手在意念活動(dòng)中要多想想自己發(fā)揮較好的場(chǎng)景，使自己平靜下來(lái)。采用的意念詞有“心理緊張對(duì)比賽非常不利”、“心理緊張是多余的”通過(guò)反復(fù)的意念活動(dòng)，來(lái)控制、減輕心里的緊張，在賽前行到平衡的心態(tài)，保持良好的竟技狀態(tài)。如果選手參加比賽機(jī)會(huì)少，經(jīng)驗(yàn)差，把比賽當(dāng)作一種負(fù)擔(dān)，對(duì)自己缺乏正確的評(píng)價(jià)，沒(méi)有上陣就出現(xiàn)膽怯或喪失斗志的。要鼓舞他們的士氣，增強(qiáng)必勝的信心。采用的意念詞有“我能做好，我一定要做好！”。

（5）積極心態(tài)的培養(yǎng)和意志品質(zhì)的訓(xùn)練。對(duì)選手積極心態(tài)的培養(yǎng)，應(yīng)貫穿整個(gè)日常訓(xùn)練及賽前準(zhǔn)備。選手的心態(tài)一方面與選手自身心理素質(zhì)有關(guān)；另一方面與是否在生活、訓(xùn)練中對(duì)選手進(jìn)行有意識(shí)地灌輸、培養(yǎng)有關(guān)。

很多選手的性格中都有一種積極向上的心態(tài)和堅(jiān)韌不拔的意志。在重大比賽時(shí)如遇到賽場(chǎng)環(huán)境非常不利的情況，如賽場(chǎng)陌生，或是碰到比賽用的設(shè)備和夾具老出問(wèn)題的情況下，那么選手更需要有積極的心態(tài)和頑強(qiáng)拼搏的意志品質(zhì)。

2 數(shù)控技術(shù)與技能訓(xùn)練

數(shù)控比賽一般都有理論知識(shí)、軟件和實(shí)操這3個(gè)方面的考核內(nèi)容，而實(shí)操成績(jī)卻占總成績(jī)的70%，無(wú)疑，抓住了實(shí)操，就會(huì)使數(shù)控選手很容易獲得比賽的好成績(jī)，而實(shí)操的訓(xùn)練就是數(shù)控技術(shù)與技能的訓(xùn)練。

2.1 對(duì)刀的訓(xùn)練

所謂對(duì)刀就是要通過(guò)刀具或者對(duì)刀工具在工件上建立工件坐標(biāo)系，并將對(duì)刀數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)的存儲(chǔ)位置，使之與機(jī)床坐標(biāo)系有確定的位置關(guān)系，是數(shù)控加工中最重要的操作內(nèi)容，其準(zhǔn)確性將直接影響零件的加工精度。

在比賽中，選手要的是速度和精度，要在對(duì)刀訓(xùn)練上達(dá)到速度和精度，比較以下幾種對(duì)刀方式，便一目了然（如圖1）。

圖1 對(duì)刀示意圖

選手要加工此零件，必須要把工件坐標(biāo)系建在工件表面中心，為此，選手的操作有以下3種方式：

方式（1）?？焖僖苿?dòng)工作臺(tái)和主軸，讓銑刀輕碰ad邊（此邊最好粘點(diǎn)紙），記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)值，如–300.219，抬起銑刀，又快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸，讓銑刀輕碰bc邊（此邊最好粘點(diǎn)紙），記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)值，如–234.118，然后計(jì)算（–300.219–234.118）/2=–267.169，這就是工件坐標(biāo)系原點(diǎn)O在機(jī)床坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)值。

同理，可測(cè)得工件坐標(biāo)系原點(diǎn)O在機(jī)床坐標(biāo)系中的Y坐標(biāo)值，再快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸，讓銑刀輕碰面1（此面最好粘點(diǎn)紙），記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)值，如–400.128，這就是工件坐標(biāo)系原點(diǎn)O在機(jī)床坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)，將測(cè)得的X、Y值輸入到機(jī)床坐標(biāo)系存儲(chǔ)地址中（一般使用G54—G59代碼存儲(chǔ)對(duì)刀參數(shù)），將測(cè)得的Z值輸入到刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償中（一般使用H 001—H 009代碼存儲(chǔ)對(duì)刀參數(shù)），完成對(duì)刀操作。

方式（2）。快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸，讓銑刀輕碰ad邊（此邊最好粘點(diǎn)紙），在相對(duì)坐標(biāo)系中把X坐標(biāo)清零，抬起銑刀，又快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸，讓銑刀輕碰bc邊（此邊最好粘點(diǎn)紙），得到X的相對(duì)坐標(biāo)值，如70.1，抬起主軸，快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸，讓銑刀到達(dá)相對(duì)坐標(biāo)70.1/2=35.05處，記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)值，如–267.169，這就是工件坐標(biāo)系原點(diǎn)O在機(jī)床坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)值。

同理，可測(cè)得工件坐標(biāo)系原點(diǎn)O在機(jī)床坐標(biāo)系中的Y坐標(biāo)值，再快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸，讓銑刀輕碰面1（此面最好粘點(diǎn)紙），記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)值，如–400.128，這就是工件坐標(biāo)系原點(diǎn)O在機(jī)床坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)，將測(cè)得的X、Y值輸入到機(jī)床坐標(biāo)系存儲(chǔ)地址中（一般使用G54—G59代碼存儲(chǔ)對(duì)刀參數(shù)），將測(cè)得的Z值輸入到刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償中（一般使用H 001—H 009代碼存儲(chǔ)對(duì)刀參數(shù)），完成對(duì)刀操作。

方式（3）?？焖僖苿?dòng)工作臺(tái)和主軸，讓銑刀（Φ 10）輕碰 ad邊（此邊最好粘點(diǎn)紙），記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)值，如–291.109，然后把–291.109+5+30=–256.109這就是工件坐標(biāo)系原點(diǎn)O在機(jī)床坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)值。

同理，可測(cè)得工件坐標(biāo)系原點(diǎn)O在機(jī)床坐標(biāo)系中的Y坐標(biāo)值，再快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸，讓銑刀輕碰面1（此面最好粘點(diǎn)紙），記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)值，如–400.128，這就是工件坐標(biāo)系原點(diǎn)O在機(jī)床坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)，將測(cè)得的X、Y值輸入到機(jī)床坐標(biāo)系存儲(chǔ)地址中（一般使用G54—G59代碼存儲(chǔ)對(duì)刀參數(shù)），將測(cè)得的Z值輸入到刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償中（一般使用H 001—H 009代碼存儲(chǔ)對(duì)刀參數(shù)），完成對(duì)刀操作。

讓一組水平相當(dāng)?shù)倪x手用上面3種方式對(duì)刀，得到一組數(shù)據(jù)，如下表1所列。

表1 選手對(duì)刀用時(shí)表（單位：min）

方式（1）平均用時(shí) 8.475min，方式（2）平均用時(shí)5.747min，方式（3）平均用時(shí) 3.483min，方式（1）與方式（3）相差最大，達(dá)4.992min，而現(xiàn)在的比賽一般都有配合件加工，如第四屆全國(guó)數(shù)控技能大賽決賽就是六件套配合，需要加工3個(gè)零件，裝夾最少3次，對(duì)刀3次，如果對(duì)刀工具精度高，平時(shí)訓(xùn)練采用方式（3）對(duì)刀，比賽時(shí)用此方式對(duì)刀就可以節(jié)約至少15min，為贏得比賽勝利打好了第一仗。

2.2 程序編輯及輸入訓(xùn)練

程序編輯及輸入就是將零件加工的工藝順序、運(yùn)動(dòng)軌跡與方向、位移量、工藝參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、切深）以及輔助動(dòng)作（換刀、變速、冷卻液開(kāi)停），按動(dòng)作順序、用數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的代碼和程序格式，編制成加工程序，再將程序輸入數(shù)控機(jī)床。這是數(shù)控比賽最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，為了使訓(xùn)練選手編輯程序又快又好且輸入程序又快又準(zhǔn)，有以下3種訓(xùn)練方式：

（1）直接編程與單手輸入法。一手拿到圖紙后，頭腦中立馬想清楚加工工藝，另一手馬上在機(jī)床的面板上輸入程序和驗(yàn)證程序。

（2）直接編程與雙手輸入法。拿到圖紙后，用一小塊磁鐵把圖紙磁牢在機(jī)床檔門上，頭腦中立馬想清楚加工工藝，雙手馬上在機(jī)床的面板上輸入程序和驗(yàn)證程序。

（3）自動(dòng)編程法。拿到圖紙后，利用CAD軟件的圖形編輯功能，將零件的幾何圖形繪制到計(jì)算機(jī)上，在圖形交互方式下進(jìn)行定義、顯示和編輯，得到零件的幾何模型；然后調(diào)用CAM數(shù)控編程模板，生成數(shù)控加工程序，然后經(jīng)傳輸線直接傳輸入機(jī)床。

為了檢驗(yàn)這3種訓(xùn)練方式的效果，我們用3組水平相當(dāng)?shù)倪x手進(jìn)行了測(cè)試（如圖2）。

圖2 程序編輯及輸入練習(xí)圖

要求選手一看見(jiàn)圖，就用以上任一種方式輸入程序并驗(yàn)證程序，結(jié)果如表2。

表2 選手編程及輸入程序用時(shí)表（單位：m i n）

直接編程與單手輸入法平均用時(shí)17.71min，直接編程與雙手輸入法平均用時(shí)14.01min，自動(dòng)編程法平均用時(shí)15.2min。可見(jiàn)，加工上圖如果用直接編程與雙手輸入法，僅編程和輸入這一關(guān)就可省時(shí)數(shù)分鐘。事實(shí)上，很多零件圖的加工，都可以用此方法來(lái)為比賽贏得寶貴的時(shí)間。

當(dāng)然，如果對(duì)于復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線曲面的加工表面，或者零件的幾何外形并不復(fù)雜，但是程序編制的工作量很大，或者是需要進(jìn)行復(fù)雜的工藝及工序處理的零件，由于這些零件在編制程序和加工過(guò)程中，數(shù)值計(jì)算非常繁瑣，程序量很大，假如采用手工編程往往耗時(shí)多，效率低，出錯(cuò)率高，甚至無(wú)法完成，這種情況下就必須采用自動(dòng)編程法。

2.3 工藝訓(xùn)練

工藝（Craft）是勞動(dòng)者利用生產(chǎn)工具對(duì)各種原材料、半成品進(jìn)行增值加工或處理，最終使之成為制成品的方法與過(guò)程。

賽場(chǎng)上制定工藝的原則是：快速和高精度。制定的工藝好壞，直接影響到比賽的成敗。由于在重大比賽（如省區(qū)賽和全國(guó)大賽）中，比賽試題是公開(kāi)的，但刀具和夾具是不公開(kāi)的，所以選手在訓(xùn)練時(shí)，對(duì)每套圖樣都應(yīng)制定有多種工藝安排（如圖3所示）。

圖3 工藝訓(xùn)練圖

圖3 中件1和件2是要加工的零件，使用100mm×100mm×28mm的毛坯，兩件構(gòu)成配合件的關(guān)系，考核的重點(diǎn)是梅花配合和4個(gè)方搭子的配合，且配合間隙少于0.1mm。

配合件的加工技巧是：先加工較簡(jiǎn)單的零件（如件2）后加工較復(fù)雜的零件；先加工非配合尺寸后加工配合尺寸（如先加工件2中Φ 40m m的圓）；加工時(shí)配合尺寸要加工到極限尺寸（如件2中40mm加工到公差–0.01～–0.02mm）。

掌握了這些技巧，制定出的工藝就可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)取得最高分?jǐn)?shù)。根據(jù)刀具不同，選手可制定如下工藝方案：

（1）工藝方案ⅰ。如果刀具清單如表3所列，則工藝方案如下列數(shù)控加工工藝卡1和數(shù)控加工工藝卡2。

表3 刀具清單1

表4 數(shù)控加工工藝卡1

表5 數(shù)控加工工藝卡2

（2）工藝方案ⅱ。如果刀具清單如表6所列，則工藝方案如下數(shù)控加工工藝卡3和數(shù)控加工工藝卡4。

表6 刀具清單2

表7 數(shù)控加工工藝卡3

表8 數(shù)控加工工藝卡4

比較工藝方案ⅰ和工藝方案ⅱ就可發(fā)現(xiàn)，光是轉(zhuǎn)速就相差一倍，也就意味著加工相同工件時(shí)間相差一倍，制定多種工藝方案的重要性可見(jiàn)一斑，也是普通選手和比賽精英的重要區(qū)別。

3 訓(xùn)練（比賽）后的總結(jié)

總結(jié)是對(duì)前一階段工作或?qū)W習(xí)進(jìn)行回顧、檢查和分析研究，從中找出經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，獲得規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，以便指導(dǎo)今后實(shí)踐。每天訓(xùn)練完后，選手一定要不怕苦，不怕累，連續(xù)作戰(zhàn)，把當(dāng)天訓(xùn)練的內(nèi)容總結(jié)一下，比如實(shí)操訓(xùn)練，就要總結(jié)工藝對(duì)了沒(méi)有，有沒(méi)有更好的工藝，尺寸是否計(jì)算準(zhǔn)確，操作有無(wú)失誤的地方。

每隔一段時(shí)間，還要進(jìn)行階段總結(jié)，看看訓(xùn)練計(jì)劃是否完成，訓(xùn)練內(nèi)容是否符合比賽的要求，有無(wú)改進(jìn)之處；碰到比賽，賽后更要全面總結(jié)，如心里是否很緊張（心理素質(zhì)關(guān)），數(shù)控理論知識(shí)學(xué)得如何，軟件畫(huà)圖是否熟練，操作加工有否改進(jìn)之處。只有養(yǎng)成總結(jié)的習(xí)慣，才能完成從普通選手到比賽精英的蛻變。

4 結(jié)束語(yǔ)

“藝高人膽大”是武林高手的本色，同樣也是數(shù)控比賽精英的本色。在對(duì)數(shù)控技術(shù)和技能進(jìn)行長(zhǎng)期艱苦訓(xùn)練的同時(shí)，輔助以系統(tǒng)的心里素質(zhì)訓(xùn)練，并持之以恒，養(yǎng)成每天一小總結(jié)，每隔一段時(shí)間大總結(jié)，及賽后總結(jié)的良好習(xí)慣，這就是普通數(shù)控選手升華到數(shù)控比賽精英的絕佳途徑。

[1]張寶林.數(shù)控技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.

[2]第一屆全國(guó)數(shù)控技能大賽組委會(huì)，機(jī)床雜志社.決賽試題解析與點(diǎn)評(píng)[M].北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2005.

[3]馬啟偉.體育心理學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2000.