導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇數(shù)控系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)總結(jié)，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

作者簡介：張欣波（1970-），男，遼寧遼陽人，廈門理工學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院機(jī)電實(shí)驗(yàn)中心主任，高級工程師；常雪峰（1975-），男，湖北荊州人，廈門理工學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院，副教授。（福建 廈門 351024）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）05-0156-02

數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才是我國目前“十”緊缺專業(yè)技術(shù)人才之一，然而通過對相關(guān)企業(yè)和對數(shù)控專業(yè)畢業(yè)生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，企業(yè)對畢業(yè)生的滿意度不高，認(rèn)為技術(shù)、技能優(yōu)勢不明顯，實(shí)際工作能力不足，不太適應(yīng)企業(yè)的要求。目前，針對數(shù)控技術(shù)人才的培養(yǎng)主要集中在職業(yè)技術(shù)學(xué)院，受訓(xùn)人員學(xué)歷普遍較低，經(jīng)過短期培訓(xùn)后即上崗，這樣只重操作，難以對數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起到顯著的推動作用；其次對CAD/CAM軟件、自主產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)等數(shù)控技術(shù)核心進(jìn)行研發(fā)的部門很少，目前國內(nèi)只有少數(shù)公司在從事此領(lǐng)域的研究。這都導(dǎo)致數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備成為制約我國制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，要培養(yǎng)出集機(jī)械、電子、電氣控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)等于一身的復(fù)合性數(shù)控技術(shù)人才，還需要從高校做起。

廈門理工學(xué)院（以下簡稱“我?！保┍帧懊骼砭?，與時(shí)偕行”的校訓(xùn)，緊密結(jié)合時(shí)代要求和地方發(fā)展，在大陸第一個(gè)鮮明提出了“創(chuàng)建特色、精致、具有較強(qiáng)競爭力的開放式、應(yīng)用型、地方性、國際化的海西一流親產(chǎn)業(yè)大學(xué)”的宏偉目標(biāo)。因此，整合數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)與實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，對于學(xué)生深入了解數(shù)控技術(shù)，響應(yīng)學(xué)校培養(yǎng)“應(yīng)用型人才”和“卓越工程師計(jì)劃”都具有重要的意義。以下是我校在“數(shù)控技術(shù)”課程改革的一些做法。

一、數(shù)控理論課程整合

學(xué)校原課程設(shè)置存在著一些問題，主要表現(xiàn)在：以學(xué)科為中心，“數(shù)控技術(shù)”課程與社會對數(shù)控人才的需要脫節(jié)；原有體系中，過分強(qiáng)調(diào)數(shù)控機(jī)床的加工與工藝編程。而對數(shù)控控制原理的涉及內(nèi)容不多，尤其體現(xiàn)在實(shí)踐環(huán)節(jié)中。

我校根據(jù)學(xué)生原有的知識基礎(chǔ)結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況，針對“數(shù)控技術(shù)”課程的實(shí)用性特點(diǎn)，以理論知識的應(yīng)用和實(shí)踐能力的培養(yǎng)為重點(diǎn)，對相關(guān)課程進(jìn)行整合、更新、刪減了部分教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建新的課程體系和教學(xué)內(nèi)容。新的課程體系中既注重了傳統(tǒng)制造工種的學(xué)習(xí)，又增加了數(shù)控控制原理的應(yīng)用、數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試及維修維護(hù)的內(nèi)容，形成從“傳統(tǒng)工藝工裝傳統(tǒng)制造（車、銑、鉆等）數(shù)控設(shè)備編程數(shù)控加工數(shù)控設(shè)備維修維護(hù)數(shù)控設(shè)備改造（再制造）”一條龍培養(yǎng)體系，課程體系見圖1。

二、建設(shè)數(shù)控技術(shù)試驗(yàn)室

本次教學(xué)改革的主要內(nèi)容之一就是在傳統(tǒng)的數(shù)控技術(shù)課程體系中增加數(shù)控機(jī)床調(diào)試與維修維護(hù)的相關(guān)內(nèi)容。目前我校機(jī)械工程系也建有數(shù)控實(shí)驗(yàn)室，主要裝備只有VMC-2002B數(shù)控加工中心、TH-DNC-Ⅲ型多功能數(shù)控教學(xué)機(jī)床和模擬編程器等設(shè)備，可供學(xué)生進(jìn)行數(shù)控編程及上機(jī)操作時(shí)訓(xùn)。而在現(xiàn)代工程訓(xùn)練中心的數(shù)控機(jī)床主要針對學(xué)生進(jìn)行“金工實(shí)習(xí)”也做一些“數(shù)控技術(shù)”實(shí)訓(xùn)而用，學(xué)生通過這些機(jī)床完成“加工程序”的編制，并在機(jī)床上進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，主要培養(yǎng)目的集中在機(jī)械制造方面。而對數(shù)控機(jī)床本身的控制在理論課、實(shí)踐課上幾乎沒有相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，這和市場上對“數(shù)控技術(shù)”人才的需求有較大差距。

利用我校目前現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行數(shù)控技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教育課程存在以下一些問題：以加工中心為代表的成型的數(shù)控設(shè)備其數(shù)控系統(tǒng)的硬件及軟件相對固定，不能進(jìn)行隨機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)的改變，從而影響學(xué)生對于深入了解數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、伺服電機(jī)及測量反饋等模型的理解；另外由于數(shù)控實(shí)驗(yàn)室配備的數(shù)控教學(xué)機(jī)配置的數(shù)控系統(tǒng)在實(shí)際大中型企業(yè)中所占份額極少，不是市場主流，也影響到學(xué)生在今后的實(shí)際工作中對數(shù)控技術(shù)的掌握?，F(xiàn)有的設(shè)備已經(jīng)逐漸難以滿足機(jī)制、機(jī)電等相關(guān)專業(yè)學(xué)生在數(shù)控方面課程的實(shí)驗(yàn)及培訓(xùn)需求。因此，建立一個(gè)以當(dāng)前市場占有率高的數(shù)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，對于學(xué)生深入了解數(shù)控技術(shù)，全面掌握所需的技能，以及響應(yīng)學(xué)校培養(yǎng)“應(yīng)用型人才”和“卓越工程師計(jì)劃”都具有重要的意義。

在進(jìn)行充分的市場調(diào)研后，我校建設(shè)了FANUC 0I數(shù)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺、SINUMERIK 802d sl數(shù)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺、SINUMERIK 840d數(shù)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺、華中世紀(jì)星21M數(shù)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺。這些數(shù)控系統(tǒng)多為當(dāng)今市場流行數(shù)控品牌，每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺均采用開放式、工業(yè)級配置。見圖2。

三、改革實(shí)訓(xùn)內(nèi)容體系，開發(fā)校本教材

根據(jù)企業(yè)對“數(shù)控技術(shù)”人才的需要，認(rèn)真處理教材，做到深入淺出，教為所用，學(xué)以致用。在課程內(nèi)容方面，一方面強(qiáng)化數(shù)控實(shí)訓(xùn)中的機(jī)械加工工藝與編程，另一方面增加數(shù)控維修維護(hù)內(nèi)容。在數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)體系中十分注重教材的開發(fā)，努力加強(qiáng)教材建設(shè)。

1.在實(shí)驗(yàn)機(jī)房中增加了數(shù)控機(jī)床維修仿真的實(shí)際內(nèi)容

根據(jù)最前沿的專業(yè)原理，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，對數(shù)控機(jī)床的裝配、調(diào)試、排故等過程進(jìn)行模擬，是一種經(jīng)濟(jì)、可靠、有效的工具。利用仿真軟件對各類故障現(xiàn)象進(jìn)行設(shè)置，使學(xué)生可以針對出現(xiàn)的故障現(xiàn)象利用仿真軟件模塊查找故障原因，通過反復(fù)練習(xí)，熟練掌握各種常見故障的維修方法，盡快地掌握和提高數(shù)控機(jī)床的維修技術(shù)，鞏固所學(xué)的專業(yè)知識，鍛煉邏輯思維的能力。

2.編寫《數(shù)控機(jī)床常見故障診斷與維修技術(shù)》教材

由于廈門理工學(xué)院非常注重具有企業(yè)實(shí)踐背景人才的引進(jìn)，所以在“數(shù)控技術(shù)”人才方面既有重點(diǎn)大學(xué)的博士也有從一線企業(yè)招聘來的具有多年實(shí)踐背景的人才。編著者在企業(yè)常年從事數(shù)控機(jī)床的維修工作，并多次負(fù)責(zé)或參與數(shù)控機(jī)床的改造工作，所以對數(shù)控機(jī)床經(jīng)常出現(xiàn)的故障以及排除辦法比較了解，總結(jié)了大量的維修實(shí)例并加以歸類。

3.編寫輔助教材

根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)結(jié)合數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，編寫了適合學(xué)校的的實(shí)際教材，例如編寫了《FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試》、《SINUMERIK 802d sl數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試》、《華中世紀(jì)星21M數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試》等多項(xiàng)實(shí)訓(xùn)教材。

四、充分利用校內(nèi)外資源，進(jìn)行數(shù)控項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)

實(shí)踐性教學(xué)是培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才的重要途徑和保障，在專業(yè)培養(yǎng)方案中占重要地位。數(shù)控機(jī)床的再制造和維修維護(hù)需要大量的實(shí)踐來保證教學(xué)質(zhì)量的提高。廈門理工學(xué)院一方面廣泛和企業(yè)進(jìn)行深入交流，為企業(yè)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行維修維護(hù)，帶動興趣小組參與維修實(shí)際活動；另一方面在校內(nèi)針對過去的老式機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化再制造，將所學(xué)為所用。例如，我校XK713型數(shù)控銑床采用華中Ⅰ型數(shù)控系統(tǒng)。該數(shù)控系統(tǒng)是由華中理工大學(xué)、華中數(shù)控有限公司研制開發(fā)的，其結(jié)構(gòu)是在個(gè)人PC計(jì)算機(jī)（286以上）安裝控制軟件，通過并口與數(shù)控控制板相連接，并由控制板向步進(jìn)電機(jī)的脈沖電源方向及脈沖指令來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)帶動機(jī)械傳動鏈完成機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動。主軸采用普通交流異步電動機(jī)控制，機(jī)械換擋，滿足不同加工需要。但由于此機(jī)床本身的機(jī)械傳動鏈符合數(shù)控機(jī)床的基本要求，具有機(jī)床改造的先決條件，故可對機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化升級改造。根據(jù)機(jī)床的具體情況和性價(jià)比選擇了采用武漢華中世紀(jì)星HNC-21MD數(shù)控單元進(jìn)行升級改造，更換原來的華中Ⅰ型數(shù)控系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)具有步進(jìn)電機(jī)控制接口，可直接與原有機(jī)床的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電源相連接，即不更換驅(qū)動系統(tǒng)及步進(jìn)電機(jī)。圖3分別為改造前后的數(shù)控機(jī)床對比。

通過對教學(xué)鏜銑床XK713型鏜銑床的數(shù)控化升級改造，帶領(lǐng)學(xué)生完全做到了從硬件連接到軟件調(diào)試過程，使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床構(gòu)成的幾大部分的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上分析傳動鏈的數(shù)學(xué)模型，鞏固必要的基礎(chǔ)知識，例如電機(jī)拖動原理、工廠電氣控制、自動控制原理、直流控制系統(tǒng)和交流控制系統(tǒng)、PLC的編程技術(shù)及技巧、測量反饋的原理等，徹底達(dá)到高等學(xué)校“數(shù)控技術(shù)”人才培養(yǎng)的目的。

五、總結(jié)與反思

數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)工學(xué)結(jié)合課程的實(shí)踐研究，課題組進(jìn)行了積極的探索。在專業(yè)核心課程中構(gòu)建了學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程模式，重點(diǎn)是針對高等學(xué)校的“數(shù)控技術(shù)”課程加入了大量的數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試和維修維護(hù)內(nèi)容，力爭在實(shí)踐體系內(nèi)，加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并以此為突破口，強(qiáng)化機(jī)電一體化人才的課程培養(yǎng)體系。通過改革可以看出，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性明顯加強(qiáng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能被充分發(fā)揮出來，學(xué)習(xí)成績明顯提高。由于強(qiáng)化了技能訓(xùn)練，增加實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和時(shí)間，學(xué)生的動手能力、職業(yè)技能得到了很大提高，特別是機(jī)電類數(shù)控技術(shù)方向的本科類學(xué)生以“數(shù)控機(jī)床”為核心，全面理清了課程體系。

但是，也應(yīng)該清晰地看到，在我國盡管“工學(xué)結(jié)合”在高等教育體系中取得了一定的進(jìn)展，可是在全局范圍內(nèi)，由于制度、法律對企業(yè)的優(yōu)惠政策不明顯，影響了企業(yè)參與高等教育的積極性。如果只靠學(xué)校單方面加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng)，終究會因?yàn)槟芰τ邢薅y以展開。為此，如何開展“校企合作”，實(shí)現(xiàn)“工學(xué)結(jié)合”從制度上得到保障是以后人才培養(yǎng)模式的研究方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫新國，劉宏偉.仿真軟件在數(shù)控機(jī)床維修中的應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓，2013，（13）.

篇2

2．實(shí)踐教學(xué)體系改革實(shí)施

在我校機(jī)電專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中，數(shù)控技術(shù)課程為《數(shù)控技術(shù)》（32 學(xué)時(shí)）以及課內(nèi)實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)，它們在該專業(yè)系列課程中占有重要的位置，也是培養(yǎng)學(xué)生程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的一個(gè)重要載體。因此，在本課程教學(xué)改革中，遵循 “注重基礎(chǔ)知識，以培養(yǎng)實(shí)踐能力、綜合應(yīng)用知識能力、創(chuàng)造能、在實(shí)踐中主動獲取知識的能力為主要目的”的指導(dǎo)思想[3，4]，在數(shù)控技術(shù)實(shí)踐教學(xué)改革中體現(xiàn)了分層次、循序漸進(jìn)的特點(diǎn)，涉及到課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)訓(xùn)、開放選修實(shí)驗(yàn)等多個(gè)階段。

2.1 課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置在該層次的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)項(xiàng)目設(shè)置中，主要目的是增加學(xué)生的感性認(rèn)識，以直觀認(rèn)知為主，不強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動手能力。因此，設(shè)置了《數(shù)控機(jī)床認(rèn)知實(shí)驗(yàn)》《數(shù)控車床編程實(shí)驗(yàn)》和《數(shù)控插補(bǔ)實(shí)驗(yàn)》等三個(gè)課內(nèi)是項(xiàng)目，共 6 個(gè)學(xué)時(shí)?！稊?shù)控機(jī)床認(rèn)知實(shí)驗(yàn)》利用本校機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)中心已有的數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心等數(shù)控機(jī)床，以教師結(jié)合實(shí)物講解為主，使學(xué)生了解數(shù)控機(jī)床的各個(gè)組成部分，工作原理等基本知識?！稊?shù)控車床編程實(shí)驗(yàn)》以教師講解演示為主，使學(xué)生了解數(shù)控編程加工的基本知識?！稊?shù)控插補(bǔ)實(shí)驗(yàn)》以專門開發(fā)的插補(bǔ)實(shí)驗(yàn)軟件演示為主，使學(xué)生了解數(shù)控插補(bǔ)原理。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)合理論課程教學(xué)進(jìn)度，分組進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)類型有演示實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，注重基礎(chǔ)性知識的實(shí)踐訓(xùn)練。

2.2 綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)置在該層次的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)項(xiàng)目設(shè)置中，主要目的是鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動手能力，利用所學(xué)理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中的能力，鞏固和拓展課程知識，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力以及動手能力。因此，數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容按模塊化劃分，強(qiáng)調(diào)循序漸進(jìn)，相關(guān)訓(xùn)練針對性強(qiáng)，應(yīng)用性強(qiáng)，設(shè)置《數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)》《數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)》《數(shù)控安裝調(diào)試實(shí)訓(xùn)》三個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，共計(jì) 3 周。在《數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)》項(xiàng)目設(shè)置中，考慮到由于高校的持續(xù)擴(kuò)招學(xué)生人數(shù)大增，而實(shí)驗(yàn)設(shè)備-數(shù)控機(jī)床屬于高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品，其機(jī)床本體和控制系統(tǒng)品類繁多，價(jià)格高昂，一般數(shù)控車或銑床單價(jià)約十萬到二三十萬，加工中心則動輒幾十萬甚至數(shù)百萬。如果數(shù)控課程的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)完全依賴數(shù)控機(jī)床，則需大量數(shù)控機(jī)床，投入巨大、消耗多、成本貴、實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)高，學(xué)校將無力組織實(shí)踐教學(xué)[2]。近年來，市場上出現(xiàn)了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)者可在此計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺上實(shí)現(xiàn)演示、分析數(shù)控加工從零件設(shè)計(jì)圖到加工程序調(diào)試直至動態(tài)切削演示的全過程，包括毛坯定義、夾具刀具定義與選用，零件基準(zhǔn)測量和設(shè)置，數(shù)控程序輸入、編輯和調(diào)試等，甚至具有工件的三維測量功能；能夠仿真 Fanuc 、Siemens 、PA 8000、三菱、大森數(shù)控、華中數(shù)控和廣州數(shù)控等主流系統(tǒng)，提供數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等各種機(jī)床面板；面向數(shù)控加工技術(shù)初學(xué)者，具有強(qiáng)大的數(shù)控知識呈現(xiàn)功能，具有用于輔助教學(xué)的各種模塊設(shè)置。學(xué)生通過軟件模擬仿真基本上可解決學(xué)生熟悉機(jī)床控制面板及數(shù)控系統(tǒng)操作等問題，具有使用成本低廉、安全性高、方便輔助授課等特點(diǎn)。因此，根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況，設(shè)置了《數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)》實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，實(shí)訓(xùn)時(shí)間 1 周，為此采購了宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。通過仿真實(shí)訓(xùn)，可使每一個(gè)學(xué)生單獨(dú)使用一臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)控編程、操作和加工全過程的模擬訓(xùn)練?！稊?shù)控加工實(shí)訓(xùn)》項(xiàng)目，實(shí)訓(xùn)時(shí)間 1 周，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括數(shù)控車床和數(shù)控銑床兩種數(shù)控機(jī)床的編程加工。安排在學(xué)生完成《數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)》項(xiàng)目之后，此時(shí)，學(xué)生在進(jìn)行《數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)》項(xiàng)目時(shí)已經(jīng)把要加工的零件程序編程完成，并在在加工仿真系統(tǒng)中仿真運(yùn)行，檢驗(yàn)了程序的正確性。這樣，在實(shí)際的機(jī)床上完成典型零件的編程加工操作時(shí)，可以節(jié)約大量占用機(jī)床時(shí)間，解決了設(shè)備不足的問題?！稊?shù)控安裝調(diào)試實(shí)訓(xùn)》項(xiàng)目，實(shí)訓(xùn)時(shí)間 1 周，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括數(shù)控系統(tǒng)的連接、調(diào)試（包括參數(shù)保護(hù)、回參考點(diǎn)、絲杠螺距誤差補(bǔ)償、伺服驅(qū)動單元調(diào)試、PLC 編程）和故障診斷（包括機(jī)床故障模擬與診斷、主軸變頻單元的故障診斷）等實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。通過該項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生能掌握數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試方面和數(shù)控故障診斷方面的能力。為了開展這個(gè)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，已有設(shè)備不能滿足要求，為此采購了南京日上自動化設(shè)備有限公司開發(fā)的數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備，來完成這些實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。在本層次的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目設(shè)置中，根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況，通過軟件仿真實(shí)訓(xùn)和實(shí)際機(jī)床操作實(shí)訓(xùn)結(jié)合的方式，用有限的資金，解決了設(shè)備不足的問題，使每個(gè)學(xué)生在這個(gè)環(huán)節(jié)能得到充分的動手鍛煉的機(jī)會。通過學(xué)生單獨(dú)使用軟件仿真加工，鍛煉獨(dú)立操作的能力；同時(shí)，通過數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)和安裝調(diào)試實(shí)訓(xùn)的分組操作，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作完成任務(wù)和解決問題的能力。

2.3 開放選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置

在該層次的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)項(xiàng)目設(shè)置中，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的在數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)開發(fā)方面的創(chuàng)新能力。目前，開發(fā)式數(shù)控系統(tǒng)的出現(xiàn)，為數(shù)控機(jī)床（數(shù)控系統(tǒng)）的設(shè)計(jì)開發(fā)提供了一種方便的途徑。因此，在這本環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了《開放式數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)》的開發(fā)選修實(shí)驗(yàn)，利用固高公司開發(fā)的基于運(yùn)動控制卡的二維開放式數(shù)控平臺，學(xué)生可以在上面定制自己的數(shù)控系統(tǒng)。本環(huán)節(jié)時(shí)數(shù) 32 學(xué)時(shí)，運(yùn)行模式為開發(fā)選修實(shí)驗(yàn)，針對部分對數(shù)控技術(shù)有興趣的學(xué)生選擇。可在此基礎(chǔ)上組織學(xué)生參與大學(xué)生科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目。

篇3

我國在故障診斷技術(shù)方面起步較晚,1979年才初步接觸設(shè)備診斷技術(shù)，近年來得到迅速發(fā)展。目前國內(nèi)對裝備的故障診斷技術(shù),尤其是板級故障診斷技術(shù)的研究有了較大的進(jìn)展。經(jīng)過二十多年的研究與發(fā)展,我國的故障診斷技術(shù)己廣泛應(yīng)用于軍工、化工、工業(yè)制造等領(lǐng)域,如數(shù)控機(jī)床、汽車行業(yè)及發(fā)電廠等。

一、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修行業(yè)人才結(jié)構(gòu)

1.藍(lán)領(lǐng)層

數(shù)控操作工：精通機(jī)械加工和數(shù)控加工工藝知識，熟練掌握數(shù)控機(jī)床的操作和手工編程，了解自動編程和數(shù)控機(jī)床的簡單維護(hù)維修。其崗位適合中職學(xué)校組織培養(yǎng)。此類人員市場需求量大，適合作為車間的數(shù)控機(jī)床操作技工。但由于其知識較單一，其工資待遇不會太高。

2.灰領(lǐng)層

（1)數(shù)控編程員：掌握數(shù)控加工工藝知識和數(shù)控機(jī)床的操作，掌握復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)和制造專業(yè)知識，熟練掌握三維CAD／CAM軟件，熟練掌握數(shù)控手工和自動編程技術(shù)。其崗位適合高職、本科學(xué)校組織培養(yǎng)，適合作為工廠設(shè)計(jì)處和工藝處的數(shù)控編程員。此類人員需求量大，尤其在模具行業(yè)非常受歡迎，待遇也較高。

（2)數(shù)控機(jī)床維護(hù)、維修人員：掌握數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)電聯(lián)調(diào)，掌握數(shù)控機(jī)床的操作與編程，熟悉各種數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、軟硬件結(jié)構(gòu)、PLC和參數(shù)設(shè)置，精通數(shù)控機(jī)床的機(jī)械和電氣的調(diào)試和維修。其崗位適合高職學(xué)校組織培養(yǎng)，適合作為工廠設(shè)備處工程技術(shù)人員。目前非常缺乏，其待遇也較高。

3.金領(lǐng)層

數(shù)控通才：具備并精通數(shù)控操作技工、數(shù)控編程員和數(shù)控維護(hù)、維修人員所需掌握的綜合知識，并積累了大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，知識面很廣。能自行完成數(shù)控系統(tǒng)的選型、數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修，能獨(dú)立完成機(jī)床的數(shù)控化改造，是企業(yè)(特別是民營企業(yè))的搶手人才，其待遇很高。其崗位適合本科、高職學(xué)校組織培養(yǎng)。

對于這三類人才主要有兩個(gè)來源：一是大學(xué)及職校機(jī)電一體化或數(shù)控技術(shù)應(yīng)用等專業(yè)的畢業(yè)生，他們具有不同程度的理論知識和較強(qiáng)的動手能力，最大的缺陷就是學(xué)校難以提供的工藝經(jīng)驗(yàn)；另一個(gè)來源就是從企業(yè)現(xiàn)有員工中挑選人員參加不同層次的數(shù)控技術(shù)中、短期培訓(xùn)。這些人員一般具有企業(yè)所需的工藝背景及比較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但是他們知識面較窄，特別是對計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)不太了解。[3]

因此，數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的教學(xué)應(yīng)圍繞怎樣使學(xué)生具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。

二、當(dāng)前數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的教學(xué)現(xiàn)狀

(一)學(xué)校師資力量嚴(yán)重不足

數(shù)控技術(shù)在近幾年的廣泛應(yīng)用，引起了數(shù)控人才的大量需求，同時(shí)造成數(shù)控師資、特別是同時(shí)具備相當(dāng)?shù)睦碚撝R和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的數(shù)控師資隊(duì)伍嚴(yán)重不足。[2]

有些學(xué)校從社會上引進(jìn)了一些具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員，用來充實(shí)教師隊(duì)伍。但是，由于有關(guān)規(guī)定的限制，這些人被排除在外。因此一些學(xué)校只有聘用豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師作為學(xué)校的兼職老師，按勞付酬。[5]

(二)實(shí)訓(xùn)設(shè)備種類多，且與教材不配套

由于數(shù)控機(jī)床有多種系列，如法那科系列、西門子系列、三菱、華中系列、廣州數(shù)控系列等，其控制系統(tǒng)及故障表現(xiàn)形式多種多樣。當(dāng)前數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的相關(guān)高職、高專類教材中講解的數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的典型案例主要針對市場上的一些主流數(shù)控機(jī)床，使得理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)并不是十分的配套，一定程度上影響了本專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。

三、如何開展數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修專業(yè)課程教學(xué)

(一)師資隊(duì)伍的建設(shè)

1.學(xué)校從機(jī)電一體化及數(shù)控技術(shù)相關(guān)的專業(yè)中錄用本科生或碩士生，他們具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識。可是他們?nèi)狈?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為此學(xué)?？蓪⑶嗄杲處熡杏?jì)劃地送到企業(yè)去掛職鍛煉，將實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)的重點(diǎn)放在工藝知識、故障診斷和故障排除等方面。

2.學(xué)校從數(shù)控設(shè)備多的企業(yè)招聘有豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)、組織能力強(qiáng)的故障診斷技術(shù)人員，這樣的人才在數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)中能很快把握實(shí)訓(xùn)要點(diǎn)。

(二) 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實(shí)訓(xùn)中心的建設(shè)

數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實(shí)訓(xùn)中心應(yīng)從基礎(chǔ)理論教育到實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐環(huán)節(jié)建立一套完整的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)體制。為滿足教學(xué)需要一般應(yīng)建立以下幾種實(shí)驗(yàn)室。

1.數(shù)控原理實(shí)驗(yàn)室

包括數(shù)控原理、數(shù)控機(jī)床電氣控制、主軸系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)床檢測與調(diào)試技術(shù)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。

2.與教材配套的數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修綜合實(shí)驗(yàn)室

本實(shí)驗(yàn)室應(yīng)可以完成數(shù)控系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)、安裝、參數(shù)設(shè)置以及調(diào)試等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，其應(yīng)用范圍包括：

（1)教師講授數(shù)控原理、調(diào)試維修以及參數(shù)設(shè)置的平臺；

（2)學(xué)生驗(yàn)證教學(xué)內(nèi)容和基本原理的對象；

（3)學(xué)生調(diào)試、參數(shù)設(shè)置、故障診斷、維修等實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)項(xiàng)目的配套設(shè)備。

篇4

（一）數(shù)控設(shè)備的選用。由于數(shù)控設(shè)備的檔次價(jià)格差距很大，設(shè)備資金是個(gè)典型的制約條件，如何使有限的設(shè)備資金發(fā)揮出最大的使用效果，需要掌握兩個(gè)原則：首先是數(shù)控專業(yè)的建立以培養(yǎng)技術(shù)工人為主要目標(biāo)，科研與生產(chǎn)為輔助目標(biāo)的原則。數(shù)控專業(yè)工人技術(shù)等級從中級工為起點(diǎn)，依次為高級工、技師、高級技師，初期應(yīng)以中級工、高級工為主要培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)備的選購就有了明確的目的。各中職學(xué)校分別選擇FANUC數(shù)控系統(tǒng)和廣州數(shù)控、華中數(shù)控、西門子數(shù)控系統(tǒng)等，由于各數(shù)控系統(tǒng)間往往有許多相像相通之處，師生可以很快適應(yīng)各種系統(tǒng)的操作方法。其次是數(shù)控設(shè)備必須形成教學(xué)能力的原則。數(shù)控設(shè)備形成教學(xué)能力必須只有一定的數(shù)量規(guī)模，且機(jī)床型號基本統(tǒng)一，這樣有利于操作水平的提高。

（二）數(shù)控設(shè)備與專業(yè)的多樣化。各地區(qū)中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)的多樣化發(fā)展過程雖然略有不同，大體是沿著先建立數(shù)控車床專業(yè)，然后建立數(shù)控銑床和數(shù)控加工中心類專業(yè)，當(dāng)數(shù)控專業(yè)建立成熟后，設(shè)備的使用效率成為關(guān)鍵，除主要提供給教學(xué)活動外，多樣化配套的數(shù)控設(shè)備可以形成一定的生產(chǎn)能力，使產(chǎn)品成為社會化的商品。數(shù)控機(jī)床的主要優(yōu)勢是實(shí)現(xiàn)工序集中，提高生產(chǎn)率和加工精度。用于大批量生產(chǎn)，由于節(jié)省編程、對刀等輔助時(shí)間，數(shù)控機(jī)床投資回報(bào)較快。

二、數(shù)控專業(yè)對師資與考證的要求

（一）雙師型教師的培養(yǎng)。數(shù)控專業(yè)創(chuàng)辦之初，中職學(xué)校普遍缺乏數(shù)控設(shè)備的使用經(jīng)驗(yàn)和掌握數(shù)控加工技術(shù)的教學(xué)人才。數(shù)控專業(yè)建立的過程同時(shí)也是培養(yǎng)優(yōu)秀數(shù)控教師的過程，注重雙師型教師的培養(yǎng)，是提高數(shù)控實(shí)訓(xùn)的教學(xué)水平的關(guān)鍵。以各地區(qū)中職學(xué)校為例，由于教師招考條件的限制，教師通常都有全日制本科學(xué)歷，但實(shí)習(xí)老師還必須參加市級勞動鑒定機(jī)構(gòu)組織的統(tǒng)一實(shí)踐技能鑒定考試，從中級工開始到高級技師，或者參加省級、國家級的技能比賽獲獎(jiǎng)后晉升，提高教師的專業(yè)技能，將在很大程度上影響學(xué)生的教育質(zhì)量。主要有以下是兩個(gè)方法：方法一，對實(shí)訓(xùn)老師進(jìn)行培訓(xùn)。學(xué)校一般分批安排老師下工廠，進(jìn)行生產(chǎn)一線的實(shí)踐鍛煉。方法二，引進(jìn)人才，把企業(yè)中技術(shù)成熟的能工巧匠聘請為實(shí)訓(xùn)教師。實(shí)訓(xùn)教師搭配學(xué)校原有理論水平高的數(shù)控專業(yè)教師，組成教學(xué)小組，給學(xué)生提供高水平的理論知識和實(shí)用的操作經(jīng)驗(yàn)。

篇5

數(shù)控仿真軟件是一款在計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)完成數(shù)控操作加工仿真的現(xiàn)代化專業(yè)性軟件，能同時(shí)展開刀具軌跡與機(jī)床運(yùn)動的仿真。數(shù)控仿真軟件通過三維顯示與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使數(shù)控加工整個(gè)流程的模擬達(dá)到相當(dāng)逼真的程度，進(jìn)而檢驗(yàn)加工環(huán)節(jié)里可能存在的不足。利用微型計(jì)算機(jī)的數(shù)控加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，可為學(xué)生知識的學(xué)習(xí)提供更真實(shí)的數(shù)控機(jī)床操作編程加工環(huán)境，可降低實(shí)際上機(jī)操作時(shí)因誤操作而帶來的機(jī)床與工件毀壞幾率，進(jìn)而提升課堂教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生實(shí)際工作能力。

一、數(shù)控仿真軟件在數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)中的作用

第一，通過數(shù)控仿真軟件能夠彌補(bǔ)設(shè)備與師資缺乏，增強(qiáng)學(xué)生動手實(shí)踐能力，對學(xué)生技能操作熟練程度的提升更有利。利用仿真軟件展開模擬操作，可為學(xué)生提供更多的實(shí)習(xí)機(jī)會，縮短新授知識轉(zhuǎn)變?yōu)榧寄艿闹芷?。如一個(gè)班級中約有30個(gè)人，3臺機(jī)床，平均每臺機(jī)床約10個(gè)人，每次實(shí)習(xí)時(shí)間約3小時(shí)，而每個(gè)人的實(shí)際操作時(shí)間僅有18分鐘，在如此短暫時(shí)間內(nèi)，很難達(dá)到預(yù)期的效果。若我們利用每所學(xué)校均有的微機(jī)室，將3小時(shí)換作與實(shí)際機(jī)床基本相同的仿真操作的話，可保證所有學(xué)生均有足夠時(shí)間來動手，提升操作熟練程度，為下一步實(shí)際操作做足準(zhǔn)備。

第二，提供了多類機(jī)床與多類系統(tǒng)?，F(xiàn)今數(shù)控機(jī)床的種類與系統(tǒng)廠家相當(dāng)多，教學(xué)時(shí)可結(jié)合需要選擇對應(yīng)機(jī)床與系統(tǒng)完成對學(xué)生的授課，增強(qiáng)了學(xué)生對不同數(shù)控系統(tǒng)與不同數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)能力。

第三，通過數(shù)控仿真軟件可更好結(jié)合理論學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)。若通過仿真軟件一邊演示一邊教學(xué)，借助車刀與工件運(yùn)動來顯示指令軌跡，學(xué)生更易理解，還可親手操作以加深認(rèn)識，理論與實(shí)踐相互融合，增強(qiáng)了教學(xué)質(zhì)量。

二、數(shù)控加工技術(shù)課程的數(shù)控仿真軟件教學(xué)要點(diǎn)

1.引導(dǎo)學(xué)生正確選用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，提高教學(xué)質(zhì)量

數(shù)控仿真軟件可通過計(jì)算機(jī)把所編制程序，在二維圖或三維圖的基礎(chǔ)上通過動態(tài)方式把整個(gè)數(shù)控加工過程更生動地展現(xiàn)出來?，F(xiàn)今有影響力、有代表性的數(shù)控仿真軟件包括上海宇龍、斯沃仿真、南京宇航等。但具體選擇哪種仿真軟件，還應(yīng)綜合分析仿真系統(tǒng)里操作面與實(shí)訓(xùn)教學(xué)機(jī)床的匹配性，保證仿真系統(tǒng)里所用到的數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)與教材教學(xué)選擇的數(shù)控系統(tǒng)或機(jī)床相符，并考慮數(shù)控仿真系統(tǒng)功能是否滿足教學(xué)要求與仿真軟件及CAD/CAM軟件配套性，如通過CAD/CAM軟件后置處理所生成的程序可否調(diào)入仿真系統(tǒng)進(jìn)件虛擬加工，在仿真軟件運(yùn)行驗(yàn)證符合要求的程序可否在真實(shí)機(jī)床里加工等。筆者學(xué)校在實(shí)際操作中選用了上海宇龍數(shù)控仿真軟件，軟件基本可兼容目前國內(nèi)已有的大部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)，如FANUC、SIEMENS、廣州數(shù)控等。仿真軟件完全模擬真實(shí)的數(shù)控機(jī)床操作，能清晰仿真整個(gè)數(shù)控加工環(huán)節(jié)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠更快速地了解數(shù)控機(jī)床編程與操作技能。

2.科學(xué)應(yīng)用仿真軟件，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

過去在黑板上講授不同按鍵名稱、作用與操作方法，實(shí)質(zhì)上是一件費(fèi)力不討好的事，學(xué)習(xí)者感覺枯燥，教師也乏味。但若將數(shù)控仿真軟件用于數(shù)控加工技術(shù)課程中，學(xué)生所編程序能夠直接在計(jì)算機(jī)數(shù)控加工仿真軟件中進(jìn)行模擬加工演示。由于機(jī)床操作面板的使用及零件加工過程均與實(shí)際加工情況類似，學(xué)生可從任意角度了解、掌握數(shù)控機(jī)床加工過程，毛坯加工變作成品的過程真實(shí)形象，更利于知識點(diǎn)的掌握。利用數(shù)控仿真軟件，基于學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的各種困難及問題給予講解、引導(dǎo)、示范操作，可以克服所有的學(xué)習(xí)困難，解決問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。此外，數(shù)控仿真軟件再先進(jìn)，終究不是真實(shí)的，數(shù)控系統(tǒng)種類多，統(tǒng)一數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用于不同廠家生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床上，實(shí)際操作中也存在諸多差異，研發(fā)人員無法全面掌握這些具體細(xì)節(jié)，仿真軟件產(chǎn)品會出現(xiàn)一些與真實(shí)機(jī)床不同的感覺。教師還應(yīng)為學(xué)生清楚講述軟件與實(shí)際機(jī)床不符之處，并結(jié)合機(jī)床真實(shí)情況為學(xué)生展開針對性教學(xué)，以免讓學(xué)生出現(xiàn)誤解，不利于將來機(jī)床編程與實(shí)操。

3.合理安排教學(xué)內(nèi)容，循序漸進(jìn)掌握數(shù)控知識

數(shù)控加工技術(shù)課程教學(xué)中應(yīng)合理安排教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)前將知識點(diǎn)給予有效安排，大致分作三個(gè)模塊，即基礎(chǔ)模式、提高模塊與拓展模塊。首先，基礎(chǔ)模塊重點(diǎn)講述訓(xùn)練中常用到的FANUC數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)數(shù)控車床、數(shù)控加工中心編程方法、操作及應(yīng)用知識，該模塊屬于教學(xué)基礎(chǔ)，也屬于教學(xué)的重點(diǎn)，要求學(xué)生務(wù)必熟練掌握，并能做到知識的靈活運(yùn)用;其次，提高模塊重點(diǎn)講述并訓(xùn)練SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)三種機(jī)床編程與操作，增強(qiáng)學(xué)生在不同數(shù)控系統(tǒng)下進(jìn)行不同數(shù)控機(jī)床編程的操作能力與理解能力;最后，拓展模塊重點(diǎn)講述國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)里的華中數(shù)控系統(tǒng)與廣州數(shù)控系統(tǒng)里的數(shù)控車床編程及操作技巧，拓寬學(xué)生知識面，增強(qiáng)學(xué)生對不同操作系統(tǒng)、不同操作面板的編程及實(shí)踐操作能力。唯有如此，學(xué)生方可更牢固地掌握各種數(shù)控加工知識，步入社會后能盡快適應(yīng)崗位工作要求，提高工作能力。

4.仿真軟件學(xué)習(xí)與機(jī)床實(shí)際操作訓(xùn)練同時(shí)進(jìn)行

數(shù)控仿真軟件不僅可用于數(shù)控加工技術(shù)課程教學(xué)中，還可作為數(shù)控操作技能訓(xùn)練輔助工具。教師應(yīng)擺正數(shù)控仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的位置，不可讓學(xué)生養(yǎng)成一味依賴數(shù)控仿真軟件的習(xí)慣，而忽視了機(jī)床實(shí)際操作練習(xí)的重要性。教師需結(jié)合課程總共的學(xué)習(xí)時(shí)間，科學(xué)分配仿真軟件學(xué)習(xí)與機(jī)床實(shí)際操作訓(xùn)練二者的時(shí)間比例，充分認(rèn)識到數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在入門基礎(chǔ)訓(xùn)練上，而學(xué)生實(shí)踐操作技能的提升關(guān)鍵還是要通過大量的機(jī)床實(shí)際操作訓(xùn)練。學(xué)校需合理制訂教學(xué)計(jì)劃，在數(shù)控仿真軟件課程學(xué)習(xí)前，就先組織學(xué)生到附近工廠實(shí)習(xí)，讓學(xué)生對各類加工方法有更深的感性認(rèn)識。同時(shí)，數(shù)控機(jī)床課程與數(shù)控加工工藝課程也應(yīng)安排在數(shù)控仿真軟件學(xué)習(xí)訓(xùn)練前，讓學(xué)生掌握更多機(jī)床操作方法、加工方法與切削用量選擇方法，更利于學(xué)生理解與掌握數(shù)控仿真各環(huán)節(jié)要點(diǎn)，進(jìn)而讓數(shù)控仿真軟件真正在數(shù)控加工技術(shù)課程中發(fā)揮作用，達(dá)到“砍柴不誤磨刀功”之效。

總之，數(shù)控仿真軟件將逐漸變成我國數(shù)控教學(xué)中的主要手段，不但能夠解決占用過多實(shí)驗(yàn)設(shè)備時(shí)間的問題，還可提升學(xué)生對數(shù)控加工的認(rèn)識，還可為學(xué)生提供檢驗(yàn)自行編寫程序正確性的有效手段。不過，把數(shù)控仿真軟件應(yīng)用于數(shù)控加工教學(xué)里也有諸多不足，在應(yīng)用過程中還應(yīng)不斷改進(jìn)與完善，使其更好為數(shù)控教學(xué)服務(wù)，提高教學(xué)質(zhì)量，為社會培育出一批批實(shí)踐能力強(qiáng)的新型數(shù)控人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]叢娟，叢樹林.基于數(shù)控仿真軟件的數(shù)控加工工藝與編程課程改革[J].遼寧高職學(xué)報(bào)，2011（3）.

篇6

數(shù)控機(jī)床維修工是我國勞動和社會保障部在2006年的新職業(yè)，主要從事數(shù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試、維護(hù)保養(yǎng)和檢修工作。一名合格的數(shù)控機(jī)床維修工不僅要具有扎實(shí)的專業(yè)理論知識功底，還要具備檢查、分析、確定故障原因和快速準(zhǔn)確的維修好機(jī)床的能力。為滿足社會需求，大多數(shù)職業(yè)院校在數(shù)控技術(shù)專業(yè)或數(shù)控設(shè)備維修等專業(yè)都開設(shè)了《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》課程，并把它作為一門專業(yè)核心課程，為社會輸送了大量數(shù)控機(jī)床維修人員。然而高職院校數(shù)控機(jī)床維修課程在教學(xué)中存在重理論輕實(shí)踐，理論和實(shí)踐教學(xué)脫離的現(xiàn)象，學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)與企業(yè)的用工要求還有一定的距離。這就導(dǎo)致了企業(yè)招聘的數(shù)控維修工不能達(dá)到用工要求，相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)難以對口的矛盾。因此，對于數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修課程的教學(xué)迫切需要進(jìn)行改革與創(chuàng)新，探索出學(xué)校、學(xué)生和企業(yè)都能共同參與、共同獲益的教學(xué)方法。

1課程教學(xué)主要面臨的問題

(1)課程教學(xué)中涉及的知識面廣，包括了數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制、液壓與氣動等相關(guān)知識，這些知識在前置課程中進(jìn)行了獨(dú)立設(shè)置。但是在前期教學(xué)中，學(xué)生基本只是孤立的接受知識，而本課程則是將這些知識融合到一起，并且要將理論知識應(yīng)用于實(shí)踐解決實(shí)際問題，再加上職業(yè)院校的學(xué)生文化基礎(chǔ)相對比較薄弱，這就導(dǎo)致了大部分學(xué)生感到這門課程的學(xué)習(xí)難度很大，對知識進(jìn)行綜合應(yīng)用時(shí)無從下手。

(2)課程教學(xué)仍然以理論教學(xué)為主。在本門課程的實(shí)踐教學(xué)過程中，數(shù)控設(shè)備通常會處于被保護(hù)狀態(tài)，不能進(jìn)行拆裝，這就使得用于維修教學(xué)的設(shè)備不足，學(xué)生僅僅只是接收一些認(rèn)知實(shí)驗(yàn)，或者老師設(shè)定一些簡單的故障讓學(xué)生進(jìn)行排除，實(shí)習(xí)時(shí)間得不到足夠保障，學(xué)生的綜合實(shí)踐能力難以提高。

(3)數(shù)控系統(tǒng)的品牌、型號眾多，更新也快，其結(jié)構(gòu)、參數(shù)設(shè)置以及故障診斷方法等在不同的品牌和型號中均存在一定的差異。而本課程在課堂教學(xué)中往往只是以一種數(shù)控系統(tǒng)為載體來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)與安排，最多再把學(xué)校擁有的其它數(shù)控系統(tǒng)作為輔助介紹，缺乏了對機(jī)床故障診斷與維修方法能力的培養(yǎng)，因此，難以培養(yǎng)出走出校門就能滿足企業(yè)基本要求的數(shù)控維修人員。

(4)考核方式不合理，《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》傳統(tǒng)的考核方式為:平時(shí)成績(50%)+期末考試(50%)=總評成績，這種考核方式已不再適應(yīng)“雙證融通”人才培養(yǎng)模式，也不適合于本門課程的成績評定，為此該課程的考核方式需要進(jìn)行改革?？己朔绞讲缓侠?，《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》傳統(tǒng)的考核方式為:平時(shí)成績(50%)+期末考試(50%)=總評成績，這種考核方式已不再適應(yīng)“雙證融通”人才培養(yǎng)模式，也不適合于本門課程的成績評定，為此該課程的考核方式需要進(jìn)行改革。

2課程教學(xué)改革的研究內(nèi)容

(1)研究以典型項(xiàng)目為載體的基于工作過程的課程教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在真實(shí)或接近真實(shí)的實(shí)踐情境中獲得知識和技能。

(2)依托FANUC0imateTD數(shù)控實(shí)訓(xùn)平臺研究數(shù)控機(jī)床維修的典型工作任務(wù)，并結(jié)合維修工的國家職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，確定出課程學(xué)習(xí)的不同學(xué)習(xí)情境，精選企業(yè)現(xiàn)場典型的維修案例作為教學(xué)任務(wù)。

(3)研究新的課程考核評價(jià)方式。

3解決教學(xué)問題采取的方法

(1)采用項(xiàng)目教學(xué)法，以工程為背景，把項(xiàng)目作為載體實(shí)施課堂教學(xué)，依托FANUC0imateTD數(shù)控實(shí)訓(xùn)平臺，學(xué)生親自完成各項(xiàng)目實(shí)施的整個(gè)過程。構(gòu)建課程項(xiàng)目圍繞項(xiàng)目構(gòu)思設(shè)計(jì)實(shí)施運(yùn)作的主線來進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)課程理論知識和實(shí)踐技能一體化教學(xué)。

(2)課程項(xiàng)目要符合課程教學(xué)目標(biāo)的要求，與企業(yè)實(shí)際相結(jié)合，還要考慮學(xué)生的綜合能力。課程項(xiàng)目的開發(fā)最好由學(xué)校教師、企業(yè)維修技術(shù)人員以及行業(yè)專家共同研討，精選出有代表性的項(xiàng)目案例;也可以讓學(xué)生利用學(xué)校建立的FANUC數(shù)控實(shí)訓(xùn)臺參與開發(fā)一些簡單的課程項(xiàng)目，使學(xué)校資源得到更好的利用最大化。

(3)課程教學(xué)實(shí)行雙導(dǎo)師制，尤其在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，安排企業(yè)工程師或?qū)W校的實(shí)訓(xùn)教師與學(xué)校理論教師一起共同擔(dān)任該環(huán)節(jié)的指導(dǎo)老師。同時(shí)，學(xué)校也應(yīng)多安排專業(yè)教師到企業(yè)兼職鍛煉，不斷提升教師的工程實(shí)踐能力。

(4)對于強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力突出的課程，傳統(tǒng)的考核方式不能合適體現(xiàn)課程的學(xué)習(xí)效果。新的評價(jià)方法應(yīng)該是注重學(xué)生的綜合職業(yè)能力，以過程性考核為主，采用多元化的評價(jià)方法。比如課程項(xiàng)目實(shí)施完成后做項(xiàng)目的展示;以小組為單位進(jìn)行答辯;答辯完后學(xué)生撰寫個(gè)人項(xiàng)目報(bào)告，總結(jié)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的成果，分享心得和體會。

4教學(xué)改革的主要特色

(1)課程項(xiàng)目的實(shí)施過程依托FANUC數(shù)控實(shí)訓(xùn)臺，體現(xiàn)了“做中學(xué)”的理念。

(2)課程主要在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)行雙導(dǎo)師制，能夠更好地達(dá)到對學(xué)生的指導(dǎo)效果。

(3)評價(jià)方法的改革注重學(xué)生的綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)。

5課程教學(xué)改革的預(yù)期效果

(1)數(shù)控機(jī)床維修課程項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施，將會激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力。遇到技術(shù)問題時(shí)，能夠?qū)W會主動查找資料，探討和尋找解決方法;能夠正確進(jìn)行故障的判斷、檢測和排除，使學(xué)生把抽象難懂的理論知識融到實(shí)踐過程之中，既提高了學(xué)生的動手能力和語言表達(dá)能力，也培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立工作的能力和團(tuán)隊(duì)合作的精神，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生的自信心，為他們今后的學(xué)習(xí)和就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

(2)制作豐富的教學(xué)資源。包括開發(fā)數(shù)控機(jī)床維修項(xiàng)目案例庫;編寫適合本課程教學(xué)內(nèi)容的特色教材;搜集相關(guān)的技術(shù)資料和視頻教學(xué)案例等。并在教學(xué)過程中不斷積累更新，為本課程的后續(xù)教學(xué)順利進(jìn)行提供有利的保障。

參考文獻(xiàn):

［1］岑華．?dāng)?shù)控機(jī)床維修教學(xué)中CDIO項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用［J］．廣西教育c:職業(yè)與高等教育版，2014(47):147～148．

篇7

1.前言

數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、高效集成生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品研制周期的重要手段；制造裝備的大規(guī)模數(shù)控化，使企業(yè)急需一大批數(shù)控編程、數(shù)控設(shè)備操作以及維修人員，而傳統(tǒng)的機(jī)床培訓(xùn)設(shè)備存在集成度低、培訓(xùn)效率低等問題，已經(jīng)不能滿足不斷增長的數(shù)控培訓(xùn)需求，網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。

2.國內(nèi)外數(shù)控加工仿真的研究現(xiàn)狀

國際上關(guān)于數(shù)控加工仿真的研究是從七十年代開始的，其目標(biāo)都是試圖將數(shù)控加工過程以圖形方式直觀形象地表現(xiàn)出來，從而檢查加工程序中的錯(cuò)誤，即所謂的圖形仿真驗(yàn)證。

早期多數(shù)CAD/CAM采用了一種比較簡單的方法，即用線框圖來實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工仿真和驗(yàn)證。在實(shí)際驗(yàn)證時(shí)，刀具軌跡通過顯示刀位點(diǎn)之間的矢量來進(jìn)行模擬，刀具的線框圖也能顯示出來，再加上所加工的線框顯示，刀具所加工的部位和加工方式都可以比較清楚地反映出來。但是，一旦零件比較復(fù)雜，表示零件和刀具軌跡的線框圖就會互相重疊，難以辨認(rèn)工件的實(shí)際形狀和刀具的加工軌跡。使得檢查工作變得十分困難，甚至完全不可能[1]。

正因?yàn)檫@樣，后來的研究大多采用實(shí)體模型表示法。實(shí)體造型中最常用的方法有：邊界表示法（B-Rep）、體素構(gòu)造法（CSG）、混合建模法（Hybrid Model）和空間單元表示法[2]。

在實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工仿真的方法中，最基本的就是應(yīng)用實(shí)體造型中的布爾運(yùn)算。這一技術(shù)的實(shí)質(zhì)是通過執(zhí)行工件模型與代表刀具運(yùn)動的掃描體序列模型之間的直接（物空間）布爾差操作來完成仿真加工過程[3]。這種方法最大的缺點(diǎn)是它的計(jì)算量過于復(fù)雜，幾乎不能投入實(shí)際應(yīng)用。

因此許多人開始使用離散實(shí)體模型的方法來改進(jìn)仿真執(zhí)行的速度。又根據(jù)離散方法的不同，產(chǎn)生了物空間布爾運(yùn)算（Object Space Boolean Operations）和象空間布爾運(yùn)算（Image Space Boolean Operations）兩種布爾操作手段。

但是，這種方法的運(yùn)算量還是相當(dāng)大的，依然不能保證實(shí)時(shí)的仿真效果。通過將實(shí)體離散在象空間進(jìn)行布爾操作，可以比較明顯的改進(jìn)NC仿真的效率。該方法使用z-buffer消隱思想，將實(shí)體按象空間的像素離散為z-buffer結(jié)構(gòu)。這樣計(jì)算被簡化為視線與代表實(shí)體的圖像空間的表面的求交。沿著每一條視線，布爾運(yùn)算可以在一維空間進(jìn)行。所以具有比較快的運(yùn)算速度。

數(shù)控仿真軟件主要分成兩種，一種是集成到CAD/CAM軟件中的，如國外的Pro-E、Ideas、Mastercam等軟件和國內(nèi)的北航海爾軟件公司的CAXA、天津大學(xué)[4]的“回轉(zhuǎn)體零件的CAD＼CAM系統(tǒng)”等都集成了加工軌跡仿真的功能；另外一種是獨(dú)立的數(shù)控加工仿真軟件，如華中理工大學(xué)數(shù)控技術(shù)研究所[5]的“NC銑削加工切削過程仿真系統(tǒng)”；哈爾濱工業(yè)大學(xué)[6]的“基于微機(jī)的三軸數(shù)控銑削仿真系統(tǒng)”等。這些軟件借助于強(qiáng)大的三維造型功能，采用實(shí)體造型的方法實(shí)現(xiàn)了數(shù)控加工過程的仿真。

總體來講，以上仿真軟件的共同特點(diǎn)是專業(yè)技術(shù)性強(qiáng)，集成化程度高，集CAD/CAM于一體，但價(jià)格昂貴；雖然融合了刀具軌跡的三維、二維仿真技術(shù)，但并不適用于數(shù)控編程和機(jī)床操作人員的培訓(xùn)。

3.數(shù)控教育與培訓(xùn)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，數(shù)控技術(shù)人才來自兩種渠道，其一是由高等院校、中職學(xué)校的數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)具有一定學(xué)歷的人才；其二是社會上有關(guān)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)及院校開辦的各種中短期的數(shù)控培訓(xùn)班培訓(xùn)的人才。然而，雖然我國各高校、高職、中職加大了培養(yǎng)數(shù)控人才的力度，但始終不能滿足我國數(shù)控人才的需求，主要原因如下：

（1）我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，逐步成為世界制造中心

進(jìn)入新的世紀(jì)以后，隨著我國綜合國力的進(jìn)一步增強(qiáng)，我國經(jīng)濟(jì)全面與國際接軌，并正在成為全球制造業(yè)的中心，這必然對掌握現(xiàn)代信息化制造技術(shù)的技術(shù)人才、特別是對大量的一線技術(shù)工人形成了巨大的需求。

（2）教學(xué)體系結(jié)構(gòu)不能滿足數(shù)控用人單位的需求

很多學(xué)校把實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)放在數(shù)控機(jī)床操作方面。事實(shí)上，數(shù)控機(jī)床是一種先進(jìn)的自動化設(shè)備，其操作非常簡單。用人單位真正需要的人才應(yīng)該具備精通數(shù)控加工工藝（如工藝路線選擇、刀具選擇、切削用量設(shè)置等）、模具設(shè)計(jì)、CAD/CAM與數(shù)控自動編程、數(shù)控機(jī)床機(jī)電設(shè)計(jì)與聯(lián)調(diào)技術(shù)、數(shù)控機(jī)床的維護(hù)、維修技術(shù)等工程素質(zhì)。

（3）數(shù)控教材更新緩慢，數(shù)控師資力量有待進(jìn)一步提高

目前，可供數(shù)控系統(tǒng)原理、數(shù)控機(jī)床機(jī)電控制技術(shù)、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)和數(shù)控人才實(shí)訓(xùn)等課程選用的教材還有限。而且，許多現(xiàn)有數(shù)控教材內(nèi)容比較陳舊，結(jié)構(gòu)上也存在一定的缺陷，根本不適合用于培訓(xùn)企業(yè)急需的高水平實(shí)用人才?，F(xiàn)在各學(xué)校的數(shù)控教師主要是從事各高校機(jī)械或機(jī)電專業(yè)畢業(yè)的本科生或碩士研究生。這些教師具有一定的基本理論知識，但數(shù)控實(shí)踐能力欠缺。

（4）數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備的數(shù)量不足，設(shè)備種類少

篇8

[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0056-03

數(shù)控機(jī)床是一種精密的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它綜合了機(jī)械、計(jì)算機(jī)、微電子、自動化等領(lǐng)域的最新技術(shù)，是制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和不可或缺的重要環(huán)節(jié)。隨著數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)中所占比重的增加，國內(nèi)對于優(yōu)秀數(shù)控人才的需求也在不斷增加，尤其是高水平的數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)、編程和維護(hù)的復(fù)合型人才缺口很大。[1]

在適應(yīng)社會發(fā)展，培養(yǎng)應(yīng)用型人才的背景之下，南京工程學(xué)院對數(shù)控技術(shù)相關(guān)課程進(jìn)行了改革和探索，以提高學(xué)生的理論和實(shí)踐水平，增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)工程意識。本文從數(shù)控原理與系統(tǒng)課程入手，圍繞如何提高該課程的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量展開了一系列的討論和研究。

一、課程內(nèi)容及特點(diǎn)

數(shù)控原理與系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)數(shù)控加工與維修方向的專業(yè)核心課程，也是一門理論性強(qiáng)、知識面廣、綜合性強(qiáng)、技術(shù)發(fā)展迅速的課程。[2]該課程分為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩部分。理論教學(xué)以數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部信息流為主線，從數(shù)控加工程序的輸入開始，到位置控制輸出為止，介紹了刀具補(bǔ)償原理、輪廓插補(bǔ)原理、進(jìn)給運(yùn)動的控制、主軸驅(qū)動及控制、PLC及輔助功能實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容。實(shí)踐教學(xué)包含課內(nèi)實(shí)和后續(xù)兩周的數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試實(shí)習(xí)。該課程是對數(shù)控系統(tǒng)工作原理的全面系統(tǒng)闡述，也是進(jìn)行數(shù)控編程及加工、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)的理論基礎(chǔ)。數(shù)控原理與系統(tǒng)課程的教學(xué)效果直接影響后續(xù)課程的開展，影響到學(xué)生今后從事數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)、數(shù)控加工、安裝調(diào)試和維護(hù)的能力。

二、“源于實(shí)踐，聯(lián)系實(shí)踐，指導(dǎo)實(shí)踐”的教學(xué)理念

數(shù)控原理與系統(tǒng)的授課內(nèi)容與數(shù)控機(jī)床的編程和操作聯(lián)系緊密，并且直接影響數(shù)控加工的質(zhì)量和效率。為此，我們提出了“源于實(shí)踐，聯(lián)系實(shí)踐，指導(dǎo)實(shí)踐”的教學(xué)理念。

在理論教學(xué)中，在學(xué)生掌握基本理論知識的基礎(chǔ)上，我們充分結(jié)合數(shù)控加工的實(shí)際情況和具體實(shí)例進(jìn)行分析和講解，并采用多媒體教學(xué)、軟件仿真、課堂討論等多種教學(xué)手段加深學(xué)生對知識的理解和掌握。在實(shí)踐教學(xué)中，我們引入以學(xué)生為主體的項(xiàng)目教學(xué)法，將課程所涉及的知識和技能通過一個(gè)明確的“項(xiàng)目任務(wù)”布置給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求，運(yùn)用所學(xué)的知識和技能，采用“團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)”的方法，動腦、動手、交流和合作，最終完成項(xiàng)目任務(wù)。[3]

貫徹“源于實(shí)踐，聯(lián)系實(shí)踐，指導(dǎo)實(shí)踐”的教學(xué)理念，綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段，既可以避免由于教學(xué)手段單一而造成的內(nèi)容枯燥、缺乏系統(tǒng)性的問題，又密切了理論知識與生產(chǎn)實(shí)踐的聯(lián)系，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性，還有助于學(xué)生工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)意識的培養(yǎng)。

三、采用多種方法提高理論教學(xué)效果

傳統(tǒng)的理論教學(xué)注重公式的推導(dǎo)，算法流程的分析，強(qiáng)調(diào)單個(gè)知識點(diǎn)的掌握，往往忽視理論知識與實(shí)踐的聯(lián)系。為了克服傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足，結(jié)合數(shù)控原理與系統(tǒng)課程的特點(diǎn)，我們采用多種教學(xué)方法和手段進(jìn)行理論教學(xué)改革，加深學(xué)生對知識的理解和掌握，密切理論知識與數(shù)控機(jī)床安裝、調(diào)試及加工操作之間的聯(lián)系，增加學(xué)生解決實(shí)際問題的經(jīng)驗(yàn)和能力。下面分別以數(shù)控系統(tǒng)刀具半徑補(bǔ)償和輪廓插補(bǔ)原理的教學(xué)為例，采用教師講授、學(xué)生討論、軟件仿真、對比分析等多種方法，進(jìn)行教學(xué)改革和探索。

（一）刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕虒W(xué)實(shí)例

刀具補(bǔ)償在數(shù)控加工中有著非常重要的地位。該功能將控制對象由刀具中心或刀架參考點(diǎn)變換到刀尖或刀刃邊緣。刀具補(bǔ)償可以簡化數(shù)控加工程序的編寫，提高程序的利用率，對刀具磨損和換刀具有重要作用。刀具半徑補(bǔ)償是刀具補(bǔ)償中的難點(diǎn)。由于常用編程軌跡的連接方式和轉(zhuǎn)接過渡方式有多種，因此，刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過程也分為三個(gè)階段24種情況。

面對如此復(fù)雜的情況，我們在授課過程中采用教師講授與學(xué)生討論相結(jié)合的方法。教師先推導(dǎo)幾種典型情況下轉(zhuǎn)接點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算公式，接著引導(dǎo)學(xué)生分析和推導(dǎo)其他情況下刀具半徑補(bǔ)償?shù)挠?jì)算方法。然后，讓學(xué)生通過仿真軟件模擬每一種情況下刀具的運(yùn)行軌跡，獲得轉(zhuǎn)接點(diǎn)坐標(biāo)，并與之前的推導(dǎo)結(jié)果進(jìn)行印證。最后，以學(xué)生數(shù)控加工實(shí)習(xí)所完成的零件為例，介紹刀具半徑補(bǔ)償從建立、進(jìn)行到撤銷的全部過程，以及數(shù)控系統(tǒng)中刀具半徑補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)參數(shù)設(shè)置及功能調(diào)試的要點(diǎn)。課堂實(shí)踐表明，講授、討論、軟件仿真以及加工實(shí)例講解相結(jié)合的方法取得了較好的教學(xué)效果，學(xué)生聽課的積極性普遍提高，對知識的理解比較深刻。

（二）輪廓插補(bǔ)原理的教學(xué)實(shí)例

輪廓插補(bǔ)是數(shù)控系統(tǒng)的一個(gè)重要功能，是指根據(jù)零件輪廓尺寸，結(jié)合精度和工藝等方面的要求，在已知刀具中心軌跡轉(zhuǎn)接點(diǎn)之間插入若干中間點(diǎn)的過程。[4][5]插補(bǔ)速度直接影響數(shù)控系統(tǒng)的處理速度，插補(bǔ)精度又直接影響數(shù)控系統(tǒng)的加工精度。在授課過程中，教師首先講解幾種常見輪廓插補(bǔ)算法的基本原理，然后通過實(shí)例與仿真軟件相結(jié)合的方法進(jìn)行驗(yàn)證和比較。例如，選擇一段圓弧輪廓，分別采用逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法、比較積分法等多種方法進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算，求得一系列的插值點(diǎn)，并繪制各自的插補(bǔ)軌跡圖。之后，比較各種插補(bǔ)軌跡與理論輪廓的誤差，選擇誤差最小的插補(bǔ)算法。接著，利用仿真軟件進(jìn)行驗(yàn)證，直觀地再現(xiàn)數(shù)控加工中走刀的全過程。結(jié)合理論講授、對比分析、軟件仿真等方法進(jìn)行教學(xué)，能使學(xué)生對輪廓插補(bǔ)原理的理解更加透徹，學(xué)生對加工過程的輪廓誤差也有更深入的了解，這有利于選擇合適的插補(bǔ)算法，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

四、基于項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)是數(shù)控原理與系統(tǒng)課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，其分為課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試實(shí)習(xí)兩部分。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)由于學(xué)時(shí)所限，其主要是安排驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以加深學(xué)生對理論課所講授知識的理解和掌握，如刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算實(shí)驗(yàn)、步進(jìn)電機(jī)環(huán)分實(shí)驗(yàn)等。數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試實(shí)習(xí)為期兩周，是實(shí)踐環(huán)節(jié)的重點(diǎn)。我們在實(shí)習(xí)中采用項(xiàng)目教學(xué)法，通過一個(gè)完整的“項(xiàng)目”，將數(shù)控原理與系統(tǒng)課程所涉及的知識和技能通過一個(gè)明確的“項(xiàng)目任務(wù)”布置給學(xué)生。學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求，查閱資料，運(yùn)用所學(xué)知識完成項(xiàng)目任務(wù)。項(xiàng)目教學(xué)法在實(shí)施過程中一般按照確定項(xiàng)目任務(wù)、制訂工作計(jì)劃、組織項(xiàng)目實(shí)施、檢查考核評估、總結(jié)評比歸檔等五個(gè)步驟展開。[6]

（一）確定項(xiàng)目任務(wù)

“西門子808D數(shù)控銑床安裝調(diào)試”是本實(shí)習(xí)的一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)，主要由低壓電器回路設(shè)計(jì)、電氣安裝調(diào)試、數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動器調(diào)試、變頻器調(diào)試等部分構(gòu)成。該項(xiàng)目與數(shù)控原理與系統(tǒng)課程中進(jìn)給運(yùn)動的控制、主軸驅(qū)動與控制以及PLC與輔助功能的實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容緊密聯(lián)系。本次任務(wù)能夠幫助學(xué)生理解和把握本課程及相關(guān)課程所涉及的知識點(diǎn)，掌握電氣安裝和數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的思想和方法，訓(xùn)練學(xué)生協(xié)調(diào)、合作的能力。

（二）制訂工作計(jì)劃

明確項(xiàng)目任務(wù)后，學(xué)生查閱資料，分析項(xiàng)目要求，討論解決方法，制訂總體方案、實(shí)施步驟、進(jìn)度計(jì)劃及團(tuán)隊(duì)成員的分工情況。教師負(fù)責(zé)解答疑難題，審閱項(xiàng)目計(jì)劃書。

（三）組織項(xiàng)目實(shí)施

學(xué)生按照項(xiàng)目分工和實(shí)施步驟，完成各自的任務(wù)。具體的實(shí)施步驟包括：1.查閱資料，繪制西門子808D數(shù)控銑床電氣原理圖；2.根據(jù)電氣原理圖，進(jìn)行電氣控制柜元器件的選型、布局及接線；3.變頻器調(diào)試；4.伺服驅(qū)動器的調(diào)試和伺服參數(shù)的設(shè)置；5.系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置及功能調(diào)試；6.PLC程序調(diào)試；7.系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)。在項(xiàng)目進(jìn)行過程中，學(xué)生是完成任務(wù)的主體，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程從被動學(xué)習(xí)向主動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，學(xué)生從“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，這有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性。教師除了解答疑問，進(jìn)行引導(dǎo)之外，還要掌握項(xiàng)目的進(jìn)度和節(jié)奏，保證任務(wù)的順利進(jìn)行。

（四）檢查考核評估

在項(xiàng)目進(jìn)行過程中，指導(dǎo)教師要隨時(shí)關(guān)注小組各成員的進(jìn)展情況并進(jìn)行記錄，各子單元調(diào)試完成后也要進(jìn)行相應(yīng)的考核。項(xiàng)目任務(wù)結(jié)束后，要按小組進(jìn)行答辯，每位成員介紹自己完成的工作，指導(dǎo)教師根據(jù)項(xiàng)目完成情況、個(gè)人工作量、回答問題情況以及之前的考核記錄，給出分?jǐn)?shù)。

（五）總結(jié)評比歸檔

教師對各小組的完成情況進(jìn)行總結(jié)，對表現(xiàn)突出的小組和個(gè)人進(jìn)行表揚(yáng)，引導(dǎo)學(xué)生之間相互交流、學(xué)習(xí)和借鑒。指導(dǎo)教師及分管領(lǐng)導(dǎo)召開項(xiàng)目總結(jié)會，交流項(xiàng)目教學(xué)過程中的經(jīng)驗(yàn)、存在的問題以及改進(jìn)的方向。最后將項(xiàng)目成果進(jìn)行歸檔整理和展示。

五、總結(jié)

數(shù)控原理與系統(tǒng)課程是數(shù)控加工、安裝調(diào)試和維修的基礎(chǔ)。本文對該課程的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革和探索。在理論教學(xué)中，突出“源于實(shí)踐，聯(lián)系實(shí)踐，指導(dǎo)實(shí)踐”的教學(xué)理念，將抽象的理論知識與具體的實(shí)際問題、現(xiàn)象結(jié)合起來進(jìn)行講授。在實(shí)踐教學(xué)中，我們引入項(xiàng)目教學(xué)法，將學(xué)生作為教學(xué)的主體，通過具體的項(xiàng)目任務(wù)，幫助學(xué)生將理論知識融會貫通。教學(xué)實(shí)踐表明，數(shù)控原理與系統(tǒng)課程的改革提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，增強(qiáng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力以及實(shí)踐動手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的系統(tǒng)工程意識。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 徐婭萍，王潤孝.數(shù)控機(jī)床課程教學(xué)的改革與實(shí)踐[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2007（4）：78-80.

[2] 吳愛萍，汪木蘭.《數(shù)控原理與系統(tǒng)》課程實(shí)踐教學(xué)體系與改革[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2007（3）：22-24.

[3] 汪木蘭，周明虎，李建啟.以項(xiàng)目教學(xué)為載體制訂先進(jìn)制造技術(shù)卓越工程師培養(yǎng)方案[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2010（12）：15-19.

[4] 何曉微，林礪宗，陳永平. 數(shù)控插補(bǔ)教學(xué)演示系統(tǒng)的開發(fā)[J].機(jī)械與電子，2002（3）：57-59.

篇9

機(jī)械制造行業(yè)對數(shù)控車床熟練工人的要求越來越高。技工學(xué)校又是主要的相關(guān)人才輸出點(diǎn)，足量的實(shí)訓(xùn)課時(shí)是學(xué)生提升數(shù)控車技能的重要保證。但是學(xué)生作為初學(xué)者經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的失誤，撞車是各種失誤中相對較嚴(yán)重的，一旦發(fā)生撞車可能會對昂貴的機(jī)床造成損傷、影響機(jī)床的加工精度，嚴(yán)重的還可能危害到人身安全。本文總結(jié)了一些規(guī)避撞車的方法，并在學(xué)生實(shí)訓(xùn)過程中取得了良好的效果。

一、參數(shù)設(shè)置

數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)完成數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床各種功能的匹配，使數(shù)控機(jī)床的性能達(dá)到最佳。

對FANUC數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)做一些合理設(shè)置，能有效地避免撞車。

1.最小的設(shè)定單位

坐標(biāo)數(shù)字后的小數(shù)點(diǎn)“.”在編程中經(jīng)常會被學(xué)生疏忽掉。

如：G00 X20 Z-50 F0.3；

此處“X20 Z-50”后均省略了小數(shù)點(diǎn)。假如此時(shí)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置為最小設(shè)定單位為0.001mm，那么此程序段實(shí)際上就等價(jià)于：

G00 X0.02 Z-0.05 F0.3；

執(zhí)行此段程序，刀具將直接扎入工件造成撞車。

可以設(shè)置參數(shù)NO.3401來規(guī)避這種情況，設(shè)置為讓系統(tǒng)可以不使用小數(shù)點(diǎn)的地址字， NO.3401設(shè)置為mm， inch單位。同時(shí)參數(shù)1001直線軸的最小移動單位也應(yīng)設(shè)置為mm（公制機(jī)床）。如此設(shè)置后程序的地址字即使省略小數(shù)點(diǎn)“.”也不會造成程序錯(cuò)誤。

2.設(shè)置機(jī)床行程極限

加工中如何避免刀具或刀架與卡盤發(fā)生干涉這種較為嚴(yán)重的撞車事故？以FANUC 0i為例，可以通過設(shè)置參數(shù)NO.1320和NO.1321來設(shè)置刀架的禁止區(qū)域，讓刀具無法碰觸卡盤。先手動刀架接近卡盤，確定刀架的安全坐標(biāo)，在參數(shù)NO.1321中輸入該坐標(biāo)值。設(shè)置NO.1321要注意需對禁止區(qū)域1：No.1320，No.1321進(jìn)行檢查。若No.1320

二、車削工藝安全性分析與編程

數(shù)控編程是數(shù)控車床加工中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，加工程序的編寫必須根據(jù)工件圖紙、工藝要求來確定。在各種加工內(nèi)容上考慮加工的可行性的同時(shí)還要充分考慮加工的安全性。

1.換刀點(diǎn)的選擇

換刀點(diǎn)必須讓刀具有足夠的換刀空間，不要讓刀具與工件或機(jī)床其它部件發(fā)生干涉。設(shè)置換刀點(diǎn)前要了解刀具的構(gòu)造及裝夾的伸出量情況。有些長柄刀具還要在機(jī)床上進(jìn)行測量才能確定換刀點(diǎn)，對于加工較長的零件時(shí)（比如使用一夾一頂、兩頂尖裝夾或者搭中心架的），還加要注意換刀不讓刀具與工件及輔助部件發(fā)生干涉。

2.刀補(bǔ)值

輸入錯(cuò)誤的刀補(bǔ)值也是產(chǎn)生撞車的主要原因。比較容易出錯(cuò)的幾種情況：忘記輸入"-"號讓補(bǔ)值變成正值；漏掉小數(shù)點(diǎn)，如"10.5"輸成"105"；"X"軸輸成"Z"軸；"T0303"輸成"T0302"。這些因不細(xì)心的小錯(cuò)誤有時(shí)會造成大事故。

3.切槽和螺紋加工的進(jìn)退刀方式

執(zhí)行安全的進(jìn)退刀是實(shí)現(xiàn)加工完整性的重要保證。切槽刀和螺紋車刀的刀具結(jié)構(gòu)和加工方式都與一般的外圓車刀不一樣。

（1）切槽。切槽刀刀頭部位有二個(gè)刀尖，編程時(shí)要提前測量刀頭的實(shí)際寬度，應(yīng)選用一個(gè)固定刀尖來作為走刀的坐標(biāo)定位參考點(diǎn)，靠近工件階臺時(shí)要提前調(diào)整走刀速度，不能再用“G00”指令的速度，避免撞刀。進(jìn)退刀時(shí)"X、Z"兩軸不能做同時(shí)移動使用，進(jìn)刀定位順序是先定Z軸后定X軸，退刀時(shí)先退出X軸再退Z軸。

（2）螺紋。螺紋加工用"G92"指令執(zhí)行之后，系統(tǒng)默認(rèn)的走刀速度是每轉(zhuǎn)一個(gè)螺距的速度，若"G92"后面直接編寫"G01"或"G02"等指令，則必須重新定義F值，不然在主軸高速旋轉(zhuǎn)的情況下，系統(tǒng)按螺紋加工的走刀速度執(zhí)行（F2.0，此時(shí)使用“G99”轉(zhuǎn)進(jìn)給），此時(shí)會出現(xiàn)兩種情況：一是機(jī)床不動，伺服系統(tǒng)報(bào)警；二是刀具移動速度過快，導(dǎo)致撞車。另外，普通螺紋加工時(shí)刀具起點(diǎn)位置要相同，X軸起點(diǎn)及終點(diǎn)坐標(biāo)要相同，以避免產(chǎn)生“亂牙”。

4.設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn)

用G50設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)可以不用調(diào)用刀具的長度補(bǔ)償。但是如果用多把刀加工，除了第一把不要刀具的長度補(bǔ)償，其它的還必須使用刀具的長度補(bǔ)償（而且每一個(gè)都有減去G50的補(bǔ)償量），使用十分不方便（設(shè)備上顯示的機(jī)械坐標(biāo)與實(shí)際的不符）。有時(shí)會因機(jī)械坐標(biāo)發(fā)生變化而導(dǎo)致撞車。建議用G50只作為限制最高轉(zhuǎn)速來使用。

例：N10 G00 G50 S2000 （不要加X Z）

多刀具加工或夾具偏置用G54-G59來分別設(shè)置坐標(biāo)點(diǎn)比較合適。

5. G70--G73復(fù)合循環(huán)指令

G70--G73等復(fù)合循環(huán)指令執(zhí)行后的退刀是從程序終點(diǎn)快速返回程序起點(diǎn)，為了避免車刀從終點(diǎn)快速返回起點(diǎn)時(shí)撞向工件，在設(shè)置定位點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意終點(diǎn)與起點(diǎn)的連線必須在工件之外（一般X、Z軸定位時(shí)均大于毛坯尺寸），不能跟工件的任一位置交叉，否則退刀會出現(xiàn)碰撞，如：毛坯尺寸為Φ50×100，定位點(diǎn)位“G00 X20.0 Z2.0”加工時(shí)退刀刀具將撞到工件。G70精加工循環(huán)指令的起點(diǎn)位置更應(yīng)該注意，在對指令走刀路線不熟悉的情況下，建議將G70的起點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)在其它粗加工循環(huán)指令的起點(diǎn)位置上。

三、程序的安全校檢

程序的校檢可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)程序上的疏漏，減免因程序錯(cuò)誤而引起碰撞事故。

1.數(shù)控模擬仿真系統(tǒng)

數(shù)控仿真系統(tǒng)能很好的強(qiáng)化學(xué)生的編程技能，通過數(shù)控仿真模擬數(shù)控車床加工的整個(gè)過程，加深學(xué)生對數(shù)控車床系統(tǒng)和程序編制的認(rèn)識水平。仿真上通過程序檢驗(yàn)、觀察刀具的軌跡、了解整個(gè)加工過程，若出現(xiàn)碰撞可以及時(shí)更改錯(cuò)誤程序。等檢查完全無誤再上機(jī)床實(shí)際操作，如此可以大大地減少程序錯(cuò)誤及誤操作而引起的撞車，最大限度的保護(hù)機(jī)床設(shè)備。

篇10

1.數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想

數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)應(yīng)該以“必須夠用”為指導(dǎo)原則，采用一體化教學(xué)模式，將理論課與實(shí)訓(xùn)課有機(jī)融合在一起，著重于提高數(shù)控維修實(shí)踐操作能力，體現(xiàn)技工院校實(shí)踐應(yīng)用性人才培養(yǎng)特色。

2.數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)的總體方案設(shè)計(jì)

數(shù)控設(shè)備的型號繁多，數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)和數(shù)控系統(tǒng)存在多樣性。技工院校學(xué)生由于學(xué)校起點(diǎn)比較低、基礎(chǔ)知識較為薄弱，學(xué)習(xí)數(shù)控維修技術(shù)存在不小的困難。想要有效提高數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，就要結(jié)合技工教育特點(diǎn)，著重于培養(yǎng)提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生觸類旁通，掌握數(shù)控維修基本原理與基本方法。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，筆者認(rèn)為數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)總體方案可以設(shè)計(jì)為“三個(gè)層面訓(xùn)練”與“六個(gè)模塊結(jié)構(gòu)”。其中，三個(gè)層面訓(xùn)練指的是基本技能訓(xùn)練、專業(yè)技能訓(xùn)練和綜合技能訓(xùn)練，六個(gè)模塊結(jié)構(gòu)包括電工操作模塊、電氣故障診斷與維護(hù)模塊、鉗工操作模塊、電力拖動控制模塊、臥式床故障診斷與維修模塊和數(shù)控維修高級工考核鑒定模塊。

二、數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)平臺設(shè)計(jì)

筆者所在學(xué)院作為在江西省名列前茅的技工院校，數(shù)控專業(yè)是學(xué)院拳頭專業(yè)，現(xiàn)擁有兩個(gè)專業(yè)數(shù)控車間，基本能夠滿足學(xué)生實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需要。為了實(shí)現(xiàn)上述三個(gè)層面訓(xùn)練以及六大模塊教學(xué)活動的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)院設(shè)計(jì)開發(fā)出數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)平臺，平臺采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊之間留下端口，以便滿足不同模塊實(shí)訓(xùn)操作的需要。這套數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)平臺具有生產(chǎn)型機(jī)床功能，學(xué)生通過操作本套數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)平臺，能夠完成數(shù)控機(jī)床的拆裝、數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與性能分析、數(shù)控機(jī)床基本技能與專業(yè)技能操作訓(xùn)練、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修等功能。

三、提高數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的對策

1.以就業(yè)為導(dǎo)向制定實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)

技工院校課程教學(xué)應(yīng)該以就業(yè)為導(dǎo)向、社會需求為依據(jù)制定人才培養(yǎng)方案。理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)都應(yīng)該圍繞培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)專業(yè)人員為教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合國家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求制定數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，以滿足技工院校培養(yǎng)企業(yè)生產(chǎn)管理人才的需要。以就業(yè)為導(dǎo)向制定的數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)課程標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該貫徹實(shí)現(xiàn)“知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀”的課程功能，使以就業(yè)為導(dǎo)向的原則貫徹執(zhí)行于實(shí)訓(xùn)日常教學(xué)活動中。

2.建立以培養(yǎng)職業(yè)能力為主線的數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程體系

技工院校面向社會培養(yǎng)生產(chǎn)管理一線技術(shù)人才。因此，實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容不僅要貼近生產(chǎn)管理一線，還要緊跟社會發(fā)展。在建立以培養(yǎng)職業(yè)能力為主線的教學(xué)課程體系中，必須根據(jù)技工教育規(guī)律對實(shí)訓(xùn)課程進(jìn)行改革，以就業(yè)為導(dǎo)向、按工作過程的實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，打破傳統(tǒng)將理論基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識與專業(yè)實(shí)訓(xùn)分隔式教學(xué)模式，建立以職業(yè)能力為主線的課程體系，將數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)分成六大模塊，即電工操作模塊、電氣故障診斷與維護(hù)模塊、鉗工操作模塊、電力拖動控制模塊、臥式銑床故障診斷與維修模塊和數(shù)控維修高級工考核鑒定模塊，將專業(yè)知識分解到各個(gè)模塊實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，著重于提高學(xué)生的職業(yè)能力，由簡到繁、由淺入深安排模塊教學(xué)活動。