在数字化制造综合实训中,多轴编程是最具挑战性的模块之一。花建伟老师负责这一内容的教学,他凭借深厚的理论功底和丰富的实战经验,带领学生探索四轴、五轴联动的奥秘。他被学生称为“技术尖兵”,不仅因为他技术过硬,更因为他能化繁为简,将复杂的多轴编程讲得清晰易懂。

花老师在教四111开展实训,时间集中在第17-18周。他的课程从三轴编程回顾开始,快速过渡到四轴定位加工(3+1轴),再到四轴联动、五轴联动。他常用一个比喻:“三轴编程是在平面上画画,多轴编程是在雕塑上画画。刀轴的控制,就是那只画笔的方向。”这个比喻让学生迅速理解了多轴编程的核心——刀轴矢量控制。
花老师的教学特点是“代码级”的讲解。他不会只让学生依赖软件的后处理,而是会展示G代码中的多轴指令(如A轴、B轴旋转),解释每个地址的含义。他要求学生能够读懂简单的多轴程序,并能手动修改后处理输出中的明显错误。他说:“软件是工具,但你不能被工具绑架。真正的工程师,要能深入到代码层面。”
实训中,花老师设计了一个经典案例:叶轮的加工。叶轮是典型的五轴加工零件,具有复杂的曲面和严格的干涉要求。他带领学生一步步完成:从曲面建模、刀轴矢量定义、刀路规划、干涉检查到仿真验证。在仿真中,学生经常看到刀柄与叶轮叶片发生碰撞,花老师就引导他们调整刀轴倾角或更换刀具。这个过程反复迭代,学生深刻理解了“可制造性设计”的含义。
花老师还特别注重“加工效率”。他会让学生计算每种刀路方案的加工时间,并讨论如何通过优化刀路来缩短时间。例如,将往复式刀路改为螺旋式刀路,可以在某些区域减少跳刀。他会展示同一零件的两种刀路方案,让学生对比总时间,并分析原因。这种“时间意识”的训练,让学生体会到效率也是竞争力。
对于学有余力的学生,花老师还介绍了“机器人加工”的前沿内容,包括离线编程、刚柔耦合、轨迹优化等。虽然只是浅尝辄止,但极大地开阔了学生的眼界。有学生课后主动查找资料,撰写了关于机器人铣削的小论文,花老师帮他修改并推荐到学生科技论坛。
实训结束时,花老师布置了一个“自由创作”任务:学生自选一个感兴趣的零件(可以是生活中的物品,如水杯、手机壳),设计并编程加工路径(虚拟仿真)。有学生做了一个个性化U盘外壳,花老师高度评价:“你们已经不只是在完成作业,而是在创造产品。这就是工程师的思维。”
花建伟老师以“技术尖兵”的姿态,带领学生攀登多轴编程的高峰。他的课堂既有深度又有温度,既讲操作又讲原理。一位学生说:“花老师让我明白,多轴编程不是炫技,而是为了解决三轴加工无法完成的难题。技术的力量,在于它能让不可能变为可能。”