兵马俑、手机架都可3D打印 探访陕西“金工实习”课程
来源：鹅电竞直播 发布时间：2024-01-19 10:27:48
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对于工科生，入校必须上的一门课就是“金工实习”，锉榔头、做收音机……小榔头成了不少工科生“浪漫”的记忆。近日有消息称陕西一些高校工科实习磨了40年的锤子被淘汰，4月3日，华商报记者走进西安电子科技大学国家级综合性工程训练中心、西安理工大学工程训练中心，探访最新的“金工实习”课程发现，传统锉榔头依然有，但变革更多。
4月3日，华商报记者来到西安电子科技大学国家级综合性工程训练中心，中心副主任仝勖峰带着记者来到人机一体化智能系统虚拟仿真实验室。“这是现在金工实习一定得完成的课程，就是以小组的形式，在软件上完成产品的设计，最终从数控车床产出。” 仝勖峰介绍，这个课程，按照企业线D产品设计（CAD）、产品工艺审核、零件工艺编制（CAPP）、零件加工仿真（CAM）的数字化设计实训过程。所产生的零件加工NC代码，会直接推送到车间的数控虚拟仿真模拟机上，进行零件的虚拟仿真加工。“对于学生来讲，对产品能实现反复推敲、调整，这是在线下实现不了的。”
仝勖峰介绍了3D打印技术。“这也是金工实习必须要涉及的，您看，这个电路板是通过这个3D打印机打印出来的，有了这项技术，不用再一点一点焊接了。” 仝勖峰说着，拿出了小兵马俑、手机架、小兔子等，“都是用3D打印机打印出来的。3D打印是一种增材制造技术，简单来说，是通过采用分层加工、迭加成形，逐层增加材料来生成3D实体。技术先进，不过成本比较高，机器造价高，打印时长比较长。”
工作人员边说边演示了小兵马俑的打印方法，“先用这个扫描仪器，扫描小兵马俑实体，然后在系统成像，成像后用相应的材料，在3D打印机上一层一层增加材料，最后打印出炉。”
此外，激光内雕技术让人大开眼界，水晶上、竹片上……在激光雕刻机里，很快就能雕刻出事先设计好的图案或文字。仝勖峰介绍：“原理是光的干涉现象。将两束激光从不同的角度射入透明物体（如玻璃、水晶等），准确地交汇在一个点上。由于两束激光在交点上发生干涉和抵消，其能量由光能转换为内能，放出大量热量，将该点融化形成微小的空洞。由机器准确地控制两束激光在不同位置上交汇，制造出大量微小的空洞，最后这些空洞就形成了所需要的图案。这也是金工实习要用到的一项技术，在实际中，可以大力用到医疗方面。”
在数控模拟机上，记者体验了一把，带上VR头盔，看到了逼真的加工车间，人置身其中，能听到理论介绍。“这是西安电子科技大学与企业产学研合作的成果，通过真实的操作控制、高度仿真的虚拟加工场景，提升了学生操作的安全性，帮助学生完成了数字控制机床结构、NC编程技术等的能力培训。” 仝勖峰介绍。
仝勖峰介绍，传统的“锉榔头”依然留存，让学生了解掌握，同时也是历史的保存。工程训练中心不停地改进革新，目的是为了让学生回归工程，紧密围绕科技单位实际最新需求，为国家培养先进的创新型人才。
4月3日，在西安理工大学“金工实习”课堂上，华商报记者看到，大一的学生正在学习组装“机械臂”，样机摆放在桌子上，看上去像一个“金属机器人”，操作启动按钮后，“机械臂”可以向不同方向转动。
“机械臂”可不是简单能完成的，三名同学一组，包含多个零件、多道工序，每组学生的工具盒里，能够正常的看到钳子等各种各样的制作工具。
工程训练中心机械教研室主任李余峰介绍，“机械臂”课程的开发来之不易，前后经过了5年的时间，多个部门切磋，多名老师探索，最终成功完成试点。“传统的金工实习，十多个模块，作品和工艺相对独立。而机械臂基础工程训练实现了系统化，涉及34个零件、15种标准件、32种元器件，选取典型的17个零件和1个主控箱作为实训元素，其它作为标准件使用。参训学生要经过13周104个课时的工程训练实践，包括金工（8个单元）、电气、电子、热处理、机械测量和装配实践课程13个课程单元。”
李余峰介绍：“这次课程改革后，教学时长、工作量基本保持不变，但知识点明显地增加，知识点之间衔接更加紧密。新课程内容以集成度高的“机械臂”作为教学载体，覆盖所有教学知识点并将各个教学模块“串联”，从而形成系统化的工程训练体系。目前在部分班级已经试点，接下来将在全校推广。”
西安理工大学工业设计专业大一学生张欣雨正在机床前研究机械臂零件，她说：“组装机械臂学习已经有5周了，感受很深，在书本上学的理论，比较抽象，现在通过各个工序的操作，感受得很真切。还有就是工序比较多，把这一个作品组装下来，能学到很多专业相关知识。”
据了解，传统的金工实习课程内容有铸、锻、焊、车、铣、刨、磨、钳等传统的金属加工工艺训练项目。在近半个世纪的时间里，“锉榔头”一直是大部分西安理工大学学子都必须接受的一次“磨练”，而自己入校后的第一个作品“小榔头”，也成了很多工科毕业生最有意义的“纪念品”。4月3日，华商报记者也看到了部分班级“锉榔头”场面，大家拿着锯，一点一点地切割，忙得热火朝天。
工程训练中心副主任刘青介绍，传统“挫榔头”也会保留。不过，随着产业变革技术革新，原来的教学内容已经不能够满足教学要求。西安理工大学在国内率先采用“机械臂”作为教学载体，把十多个教学模块串联起来，也还是为了培育学生的系统意识、质量意识和产品意识，让学生了解工业过程，体验工程文化，锻炼创造新兴事物的能力、多学科知识的融合贯通能力、团队协作能力。
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