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【关键词】数控车床;诊断及维修;维护和保养
引言
数控车床又称为CNC车床,是机电一体化的高技术产品,作为目前国内使用量最大,覆盖范围最广的一种数控机床,在我国国内机械加工占有重要作用。目前,数控车床的应用范围越来越广,具有很多的优点,如加工柔性好,生产效率高、精度高等。数控车床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的多少反映着一个国家国民经济发展和机械工业制造水平的高低,数控车床作为数控机床的主要品种,在数控机床中占有很大的比重,近几十年来,一直备受世界各国重视并得到快速的发展。
1 培养高素质技能人才。进行故障分析
数控车床从几十万元到几千万元的价格不等,是企业中的关键设备,如果一旦车床出现什么问题,这将会影响企业的经济效益。人们往往只注重设备的使用,而忽视对这些设备的保养和维修,往往在出现毛病时,才对这些设备进行维修及诊断,因此,为了充分发挥数控车床的诊断及维修,为维修创造良好的条件。
首先要有高素质的维修人员,这些人员要有高度的责任心,知识面要广,不仅要学习数控的基本技术,而且要掌握数控电器控制的不同学科的知识,比如,自动控制和拖动理论、计算机技术、控制技术、模拟与数字电路技术等。这些人员还要经过先进的技术培训,要针对数控技术的基础理论进行培训,不仅要让员工去相关的车床安装现场进行培训,而且这些人员也要向有经验的前辈学习,也要重视自学。在学习中要掌握科学的维修方法,在长期的实践中不断总结经验,积累经验,在日常工作中要不断提出问题,解决问题。在学习中要不断掌握对数控车床进行维修的先进工具和仪器。
不仅要有高素质的高素质人才,而且要对这些人员配备相关的物质设备,要准备好专用机通用的数控机床维修设备,必要的维修工具和相关的仪器等,要对每一台数控机床绘制完整的样图,完善相关的资料,要对数控车床的维修技术及车床使用等相关资料进行档案管理。
随着我国机械加工制造行业不断发展,数控车床因其在精度、柔性化、加工效率等方面的优良性能,已在加工行业得到充分的发挥,因此,掌握数控车床的使用和维修已成为必然。当数控车床发生故障时,为进行故障诊断,找出故障的原因,维修人员要做到以下两点:
1.1全面调查发生故障的现场
全面调查故障现场能使维修人员获得维修的第一手资料。在故障现场,首先应查看故障记录单,然后询问操作人员出现故障的全过程,充分了解故障现场以及已采取过的措施。与此同时,维修人员还应对故障现场进行仔细的分析和观察,查看系统外观、内部是否出现异常,在确认数控系统通电设备无危险的情况下方能接通电源,再次观察系统是否异常情况,查看CRI显示的报警内容等等。
1.2认真分析故障原因
发生故障时,数控系统虽然有各种报警系统或自动诊断程序,但并不能准确的指出发生故障的部位或原因。除此之外,同一报警和同一故障可以是很多原因引起的,因此,在分析故障时,不能只考虑一方面的原因,要对故障进行全方位的分析和研究,尽可能考虑各种因素。在分析故障时,维修人员不应局限于CNC部分,而应该对车床液压、机械、强电、气动等方面进行全方位的检查,并作出综合的判断,最终达到确诊和排除故障的目的。
2 数控车床维修与诊断的一般方法
对于大部分数控车床的故障,总的来说可以分为以下几个方法进行诊断:
2.1直观法
当故障发生时,维修人员可以通过故障发生时周围产生的各种声、气、味等异常的物理化学现象进行观察和分析,可以缩小故障地点的范围。但是,这种方法要求维修人员具有丰富的实践经验及综合判断能力。
2.2系统自诊断法
利用数控车床上自带的自动诊断功能,依据CRI上的显示报警信息及个模块上的发光二极管等器件的指示,可以判断出故障的大致起因,然后进一步利用系统自带诊断功能,还可以显示系统与各部分接口之间的信号状态,进而找出故障的大致位置。
2.3参数检测法
数控车床的参数是保证车床正常运行的前提条件。因此,我们可以通过分析故障继承的系统参数,来找出故障的原因。参数一般存放在储存器中,当受到外界干扰或电池不足时,可能导致部分参数丢失或变化,使车床无法正常工作,尤其是长期不用的车床,经常发生参数丢失的情况,因此,检查和恢复故障车床的参数是维修中行之有效的方法。
2.4功能测试法
通过功能测试程序,来检查车床的实际运动过程称功能测试法。它作为故障的一种检查方法,通过手工编制一个功能测试的程序,在故障车床上运行该程序,来检测故障车床功能(如圆弧插补、直线定位、螺纹切削、固定循环、用户宏程序等)的准确性和可靠性,进而判断车床故障的原因。
2.5部件交换法
当车床的故障范围大致确定时,维修人员可以通过部件交换法,在外部条件完全正确的情况下,利用同种的印制线路板、集成芯片或电器元件等替换有疑点的部件达到确定故障位置,从而,更好准确的对故障部位进行维修。
2.6原理分析法
依据数控车床的组成及工作原理,在原理上分析个点的参数和电平,同时利用示波器、万用表或逻辑分析仪等仪器对其进行测量、分析、比较,进而确认故障位置的方法,叫做原理分析法。此方法,对维修人员的专业技术及计算机技术和电路原理技术要求较高,在诊断的同时,还要针对具体的故障部位,绘出部分控制线路图,方便对故障车床进行维修。
2.7测量比较法
数控系统的印制线路板制造时,为了便于以后的调整和维修,一般都设置有检测用的测量端子,维修人员可以通过对故障车床的测量端子进行测量,与正常的印制线路板之间的电压和波形进行比较分析,从而进一步判断故障所在的位置。
关键词:数控;机床;维修;维护;技术
中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 20-0000-02
一、维修工作的基本条件
(一)人员条件
数控车床的修护和维修必须具有快速性和针对性,这就要求工作人员有一定的专业技术,并且有工作责任心,而且知识面必须非常广。否则就不能适应维修和维护工作的需要,企业可以对技术人员进行培训,使技术人员熟悉数控车床的操作方式,了解故障的基本情况,掌握科学的方法,适应维修和维护工作的需要。
(二)物质条件
要对数控车床进行修护和维修,必须要准备好必要的工具、设施、设备、材料。非必要的元器件也必须使采购的渠道通畅,必要的维修工具、仪器仪表不能遗漏,笔记本电脑里还必须配有维修的专业软件。另外,关于数控车床中完整的技术图样和资料、档案等等也要一一备齐。
二、数控的日常保养
(一)工作人员要规范操作
相关的工作人员必须掌握和了解数控机床的操作方式,在操作的过程中,认真对阅读操作步骤,对数控机床有全面的了解和认识。另外,部门还要建立关于数控机床的规章制度,要求工作人员按照规范来操作,这样才能提高使用的效率。
(二)对数控机床要进行定期的检查
每天都必须对切削液、液压油、油、操作盘、滑板、液压装置压力表进行严格的检查,对于主轴每个月的运行状态,也要做好检查记录,以便有案可查,有据可依。在日常的保养当中,每半年还要对系统的主轴、导套装置、加工装置、电动机等进行一次检查,如果一些装置出现了老化的状态,那么就应该进行替换。保养时还要特别注意加工中心,因为加工中心是关键的部分。最后还要对机床的表面、开关、刀具等进行检查,防止出现损坏的部位。
(三)对数控机床要进行清洁和保养
刀具、工具不能放置在车面上,即便要放置,也必须先在上面垫上一层床盖板,并且将床面擦拭干净。不使用的时候,同样要做好数控车床的清洁保养工作,防止杂物、碎屑落入数控车床内的导轨滑动面当中,从而对导轨造成破坏。
三、故障分析
(一)常见的故障分类
一般情况下,数控机床的故障可以按照性质、部位、原因、后果等进行分类。以故障的发生的部位,可以将其分为硬件故障和软件故障,硬件故障指的是机械、电子元器件、印制电路板、接插件等部位发生的损坏,发生这种损坏以后,必须要对硬件进行替换。软件故障一般指的是PLC逻辑控制程序中所产生的故障,这需要技术人员对数据进行修改和输入,才能解决。
(二)对故障进行判断
故障分为两种,一种有指示的,一种是无指示的,现在的数控系统都有诊断程序,对整个系统的软、硬件进行监控,一旦发生故障,就会立刻的在屏幕上显示出来。配合诊断手册,还能够将故障的部位、原因找出来。而无诊断指示的故障基本上是因为上面两种诊断程序不完善而造成的,比如开关不闭合、接插松动等等。另外,故障还被分为破坏性故障和非破坏性故障两种,如果是破坏性故障,会对工件造成损坏,维修时不能重演,因此只能按照故障产生的现象进行检查和分析。
(三)故障检查方法
1.直观检查法,直观检查法是故障分析必用的方法,它是利用感官,通过采取询问、目视、触摸、通电等办法来进行检查。这种方法具有很多的局限性,比如,一些技术人员仅仅靠自身的主观想法和经验来进行狭隘的判断。
2.仪器检查法,这种方法是使用常规的电工仪表,对每个组的交流、直流电源电压以及相关直流进行测量,找出故障所在。比如,用万用表来对各个电源的状态进行检查,或者对电路板上设置的相关信号状态进行测量。
3.信号和报警指示分析法,在数控系统和给进伺服系统、电气装置中安装故障指示灯,结合指示灯的状态以及相应的功能说明,以及指示的内容来对故障进行排除。
4.接口状态检查法,将PLC集成在其中,在CNC和PLC之间形成接口信号,并且相互进行连接。一部分故障是由于接口信号遗忘、错误而造成的。这些接口信号有一部分可以在接口板、输出板上进行显示,或者用PlC编程器调出。
四、故障维修
要对故障进行维修,必须从大体上了解维修的对象,图1是数控机床的主要结构。
(一)电源
为了防止电源出现故障,在对数控机床的供电系统进行设计的时候必须做到这几点,提供独立的配电箱,不和其他的设备串用;电源始端必须有良好的接地;进入数控机床的三相电源必须采用三相五线制,中线和接地线必须分开;电柜里面的电器件要合理布局,交流点、直流电的敷设必须进行隔离。
(二)数控系统位置环故障
出现这种故障可能是因为元件村坏,接口信号丢失等等,也或者是因为坐标轴在没有指令的情况进行运动,或者漂移过多,位置环或速度环接成正反馈。出现这种原因可能是因为相关参数已经不在匹配状态,所以必须在排除故障后重新进行调整。
(三)机床坐标找不到零点
当机床坐标找不到零点的时候,可能是零方向离零点非常的远,或者编码器损坏,使得光栅零点标记移位。
(四)偶发性停机故障
出现偶发性停机故障,有两种原因,第一是软件设计中出了问题,使得某些特定的操作与功能运行组合产生了故障停机,如果是这样的情况,那么在机床断电以后重新通电,便可解决这个问题。另外一个情况是环境原因,比如电网和周边设备带来的干扰,以及温度过高。温度太大等等。很多地方的机床都靠近大门敞开的位置,电柜开门运行时会产生一些粉尘和灰尘、水雾等等。为了防止这些因素造成故障,必须改善环境。
(五)机床动态特性变差
工件的加工质量在下降的时候,会导致机床发生振动。这是由于机械传动系统间隙过大,甚至磨损严重而造成的。对于电气控制系统而言,也可能是因为相关参数不在最佳匹配位置。应该对机械故障进行排除以后,重新进行调节。
五、结论
数控机床的故障原因是千差万别的,只有抓住了它们的共同特征,了解和掌握了数控机床的各个设备元件的诊断方法,进行合理的操作,才能够提高数控机床的保养、维修能力,并且使之能正常、稳定的运行。
参考文献:
[1]伍孝茂.数控车床保养维护与修理[J].科技与企业,2012(4).
关键词:数控车床;创新设计;TRIZ理论
1经济型数控车床
数控车床的结构简单,操作方便,制造成本低并且技术容易掌握,通过用微机控制的步进电动机来执行本身的进给运动,其结构是由进给传动链最短出发,让步进电动机输出端配置减速器并与进给系统的丝杠连接,来实现X、Z轴的进给运动;采用可控电动尾座来实现对零件的顶尖顶紧工作;安装自动回转刀架,通过数控系统传递信号来实现刀具的旋转与进给加工;并采用开环控制系统,加工精度由执行元件和传动机构的精度来保证,虽然这种数控车床的定位精度较低,但是该数控车床的投资少,安装调试方便,适用于精度要求不高的零件加工,也是目前机械制造业应用最普遍的一种。
2冲突分析
经济型数控车床采用的是螺旋转位刀架,根据数控机床的加工特点,我们了解到,对于内孔的加工,只能借住车床尾座通过手动操作来打中心孔和钻孔从而实现内孔的加工,还有就是这种类型的刀架只能加工出内外圆柱、圆锥、螺纹、孔等,而达不到在零件侧面进行平面、腔的加工,在这里应用TRIZ理论来进行经济型CK6140数控车床的刀架的创新。工程冲突包括技术、物理和数学这三种冲突,它的主要内容也是TRIZ研究的内容。物理冲突就是为了实现某种功能而表现出一个子系统或元件有一种特性,并且出现与此特性相反的特性。情况分析如下:当一个子系统的有用功增强时也使其系统的有害功增强;当一个子系统的有害功降低也会使其有害功降低。
3利用TRIZ理论解决冲突
应用技术冲突解决的原理又称发明原理,随着科学技术的飞速发展,TRIZ团体通过对250万专利的精心研究,总结出了39条工程参数,所有的冲突问题都可以在工程参数表中查到,同时又提出了解决技术冲突的40条发明原理。经济型CK6140数控车床刀架改造技术冲突:数控车床实现零件轴上平面、腔的加工,若采用车铣复合装置的转塔刀架和机械手,提高了加工效率,但是制造成本较高,而且结构设计比较麻烦,不易于制造和维修。从39个工程参数中选择技术冲突的一对特征参数,由此确定标准工程参数如下:1)希望改进的特征:速度、生产率;2)恶化的特征:可制造性、可维修性;3)从冲突矩阵表中可查出发明原理。
4创新设计
主要设计是在刀架上加上一个动力铣头,动力铣头的主轴轴线与数控车床中心线相垂直,动力铣头由单独的步进电动机实现。若孔或腔的加工在同一母线上,可以把主轴电机上加个刹车即可实现。其螺旋转位四工位刀架需要改,选用中拖板丝杠的行程,而所选用的动力铣头要尽量靠近中拖板的后端,使得铣头和刀架之间的距离最大化。经过创新之后经济型CK6140数控车床在进行车削的加工同时,可以通过Y向步进电动机带动动力铣头进行铣削加工,实现轴上平面和槽的加工。具体的设计是把M33(车削)和M34(铣削)指令加入到PLC控制程序中,当数控车床开机时默认为车削加工状态,数控系统对内取消对Y轴电动机的监控和铣头电动机的控制指令输出,对外输出信号切断Y轴电动机的强电,这时只有X轴、Z轴参与联动工作。当需要对零件进行铣削加工时,只需在加工程序的编程中输入M34指令,就实现了系统对内恢复对Y轴电动机的监控和铣头电动机的控制指令输出,对外输出信号接通Y轴电动机的强电,这时数控车床就可以实现铣削功能,让主轴停止转动,即工件不动,铣刀旋转进给铣削。和经济型数控车床一样,电动刀架上可以安装4把车刀,铣头主轴上可安装一把铣刀,加工时通常是先进行车削加工,此时滑板上的电动刀架靠近工件进行车削加工,车削完成后,滑板后退,车削刀架远离工件,铣削主轴靠近工件,Y轴按加工需要动作,铣头电机旋转,进行铣削加工,如需更换铣刀,要停机手动换刀再继续加工,从而完成轴的平面、槽的加工。通过对数控车床总体结构进行创新设计,本文的主要研究内容和成果为:(1)提出刀架需要改进的地方,对其不足之处进行分析确定冲突类型属于技术冲突,介绍了TRIZ理论中的39个工程参数和40条发明原理,主要运用TRIZ理论中的矛盾冲突矩阵,根据在刀架的设计中遇到的问题,然后在冲突矩阵表格中选取提供的39个工程参数中的改善条件与恶化条件的关系,来初步确定可能应用到的40条发明原理中的其中一些原理,根据原理来设计预期的符合要求的刀架结构,在刀架上加上一个动力铣头,动力铣头的主轴轴线与数控车床中心线相垂直,动力铣头由单独的步进电动机实现。(2)对设计的刀架进行试验,验证它的工作原理,实现了在经济型数控车床上进行轴上平面和槽的加工,一般操作过程是先进行车削,此时切断Y轴电动机和动力铣头电动机,当进行铣削时,在程序中输入M34,恢复Y轴电动机和动力铣头电动机的工作,从而进行平面和槽的加工,工作原理是车床主轴不动即工件不动,让铣刀旋转进给进行铣削,到达加工的目的。
5小结
运用TRIZ理论对经济型数控车床的刀架进行结构和原理上的创新设计,理论上具有很强的可行性,此次对刀架具体结构设计并没有进行详细的计算和布局,机构设计不够理想,需要进一步完善该机构,才能更好地改善经济型数控车床的性能。
作者:孙玉生 单位:佛山市顺德区胡宝星职业技术学校
关键词:职业教育;数控编程课程;教学衔接
一、引言
职业技术教育的衔接不仅有文化基础课的衔接,专业基础课的衔接,还有专业核心课的衔接。职业技术教育不同层次的衔接主要是综合素质能力的衔接,中职毕业生在鉴定和认可的课程标准基础上,再通过高职教育教学与实训,得到了自身能力的提高和学习,实现了中职技能型为主的人才教育向高职技术性为主的人才教育之间的转化。这要依靠课程结构和教学内容的重新组合和创新,也有赖于整个教学全过程的整理优化和设计。本文对高职数控专业核心专业课《数控编程与加工项目化教程》课程与中职数控专业核心课程《数控车床编程与操作基本功》课程的教学衔接进行探讨。
二、数控专业中、高职培养目标的衔接
培养目标衔接是课程衔接的前提条件。培养目标是反映某类教育本质特征的重要方面。数控专业中、高职教育在培养目标上有许多共性,都具有特色鲜明的技术性和职业性,都注重学生职业能力或职业技能的培养与训练,注重学生专业理论知识应用能力、专业技术使用能力和职业技能运用能力的培养,但是两者毕竟是不同层次和不同类型的教育培养。
数控专业的中等职业教育是针对数控车床操作这一具体的职业岗位,以培养学生基本操作技能为主体,强调学生掌握数控车床基本操作和专业基本理论,达到初、中级数控车床操作工的培养目标。同时,围绕这一职业要求所必须具备的文化知识、思想品德和职业道德。数控专业高职教育具有面向数控技术这一职业,它高于数控专业中职教育培养的技术型、操作型人才规格,是以职业岗位的技能和知识为导向,以主要获取职业能力和提高整体素质为目标,通过对学生进行严格的教学和实训,培养具有大专以上知识理论水平、掌握成熟的数控技术理论和管理规范、毕业后能胜任本职业岗位的高等应用型人才。因此,数控专业中职教育为数控专业高职教育提供必要的学习准备和职业技能实训,数控专业高职教育是数控专业中职教育的延伸和提升,实现数控专业中、高职教育的合理衔接,即培养目标的衔接。
三、课程主线的确定
中职《数控车床编程与操作基本功》课程以职业岗位所需要的技能和知识为导向,课程的主要任务是培养学生以数控机床为对象,使学生较全面地了解数控车床的基本知识,掌握数控车削加工编程方法、掌握数控车床操作技能等。通过本课程的教学,使学生达到下列要求:
(1)了解数控系统的基本组成等基本知识;
(2)掌握数控车床的特点、工作原理等基本知识;
(3)掌握数控车床的机械结构特点等;
(4)掌握数控车床的手工编程方法和技巧等;
(5)掌握数控车床的基本操作和要点方法。
高职《数控编程与加工项目化教程》课程以职业岗位所需要的技术和知识为导向,课程的主要任务是培养学生具备数控机床操作加工、数控加工工艺分析与编程调试以及数控机床的选用、验收与维护的专业技能。通过本课程的教学,使学生达到下列要求:
(1)了解机械加工工艺过程的一些基本概念,了解机床夹具的组成及作用,掌握工件在夹具上定位分析,掌握工件夹紧的基本方法;了解常用刀具的种类,几何角度,耐用度和寿命,了解工件主要表面加工方法及加工方案;
(2)学会正确选择数控加工内容,掌握数控加工工艺分析方法,学会设计数控加工工艺路线,学会编写数控加工文件;
(3)了解数控刀具系统的种类及特点,掌握数控刀具的选用方法,了解数控机床附件的种类及其使用方法;
(4)了解数控机床坐标系、工作坐标系、附加坐标系及坐标系的原点等基本概念;掌握手工编程、自动编程及CAD/CAM编程原理和方法;
(5)掌握数控加工程序编制方法和步骤、学会进行数控编程的数值计算,掌握刀具补偿的基本概念,掌握手工编程技巧;
(6)掌握数控车床编程基本技巧;掌握数控铣床编程技巧;掌握数控加工中心编程技巧。
综上所述,中职《数控车床编程与操作基本功》课程主线强调基本知识和具有运用、操作数控车床的能力,这是以动作技能为主、有一定心智技能的能力。高职《数控编程与加工项目化教程》课程主线强调基本知识和具有操作数控机床编程操作熟练的能力,这是以技术应用为主的能力,如分析、判断、编程计算和计算机辅助技术应用等技术。
四、课程知识点的衔接
中职《数控车床编程与操作基本功》与高职《数控编程与加工项目化教程》是数控专业的一门核心主干课。中职与高职层次课程知识点具体如下:
中职一共分七个项目二十三个任务:
项目一:数控车床的基本认识。任务一:数控车床的认识;任务二:数控车削加工工艺;任务三:数控车床中的坐标系。
项目二:轴类零件的车削。任务一:外圆的车削;任务二:阶梯轴的车削;任务三:锥面工件的车削;任务四:圆弧工件的车削;任务五:复杂轴类工件的车削。
项目三:槽类工件的车削。任务一:浅槽的车削;任务二:深槽的车削;任务三:V型槽的车削;任务四:圆弧槽的车削;任务五:复杂槽的车削。
项目四:编制螺纹的车削。任务一:连续螺纹的车削;任务二:三角形外圆螺纹的车削;任务三:梯形螺纹的车削。
项目五:盘类工件的车削。任务一:简单盘类工件的车削;任务二:复杂盘类工件的车削。
项目六:套类工件的加工。任务一:简单套筒类工件加工;任务二:复杂套筒类工件加工。
项目七:综合工件的加工。任务一:复杂轴类工件的加工;任务二:配合件的加工;任务三:批量生产。
高职一共分三个工作模块十一个项目:
工作模块一:数控车削编程与加工。项目一:手动车削定位销;项目二:数控车削锥轴;项目三:数控车削球头螺杆;项目四:数控车削轴套;项目五:数控车削球头联轴节;项目六:数控车削椭圆轴。
工作模块二:数控铣削编程与加工。项目一:数控铣削U形槽板;项目二:数控铣削六方模板;项目三:数控铣削凹半球曲面。
工作模块三:数控加工中心编程与加工。项目一:加工孔板;项目二:加工座板。
五、教学方法的衔接
中职《数控车床编程与操作基本功》课程中已经学习的基本内容,特别是数控车床编程的相关内容,在高职《数控编程与加工项目化教程》课程中可以根据具体内容省略、精讲或拓宽加深,如数控车削椭圆轴用宏程序编程加工。其次,数控铣床和加工中心的教学是中职教学的一个延伸和提高,另外,高职针对《数控编程与加工项目化教程》的课程专门设置了2周数控车床实训、2周数控铣床和加工中心实训,这样既在理论学习的基础上,更加强化了动手操作能力和职业素养能力,培养了学生的职业性、专业性、技能性,并且以职业资格证书考核学生技能,如中级、高级数控车工和中级、高级数控铣工等,提升了学生职业素养和技术水平,为其提供了很好的就业前景。
数控专业核心专业课高职《数控编程与加工项目化教程》与中职《数控车床编程与操作基本功》的教学衔接,是核心专业课教学衔接的核心内容之一。本着以培养目标的所需能力和知识,以教学主线为主,教学内容项目化教学,相关知识点也是由浅入深、由简单到复杂、从基础到提高、最后到提升的有机结合,以及在课程实践教学中以技能训练为主过渡到以技术应用为主的综合实训。
要实现中、高职“数控编程”课程的合理衔接,我们要认真分析中、高职课程的现状,依赖多种衔接模式和教学配合,合理开发职业教育数控编程课程的培养目标和教学大纲、合理地进行教材选用,从而提高数控专业核心课程的教学质量,为培养优秀人才提供更好的台阶。
参考文献:
[1] 肖爱武,何荣誉.数控编程与加工项目化教程[M].南京:
南京大学出版社,2012.
[2] 陈洪涛.数控加工工艺与编程[M].北京:高等教育出版
社,2006.
[3] 郭仁生.高中职“机械基础”课程的教学衔接研究[J].
湖南工业职业技术学院学报,2003,(4):78-81.
关键词:课程改革;数控车;一体化教学
数控车床实训是数控加工技术专业课程体系中的重要环节,笔者现就在数控车床实训中体现“三以一化”的课改精神进行一些探讨。
一、数控车床实训一体化教学的师资准备
数控实训指导教师对数控加工技术掌握的深度和广度以及其教学水平的高低,是制约数控实训教学质量的关键因素,在进行数控实习前,为提高教师的实践水平和教学能力,我院进行了如下准备工作:(1)根据数控加工技术专业学生数量,有计划地安排教师上非数控加工技术专业的《数控机床原理及应用》选修课程,为培养数控加工技术一体化教师做好理论上的准备。(2)有计划地安排教师参加“四新”培训和校内普通车床操作实践,提高有关教师理论和实践操作水平。(3)从普通车床实习指导教师中选取具有一定文化功底和理论知识水平的教师,参与数控加工技术有关知识的培训。(4)选拔青年教师参加数控实训教学。(5)根据数控车床实训一体化教学内容,安排具有不同特长的教师对实训项目进行重点突破。(6)每完成一轮数控车床实训一体化教学内容后,对不同教师的教学内容进行调整,使每位教师都能逐步掌握数控车床一体化教学的所有内容。(7)要求教师积极参与实践,要求学生完成的课题教师必须先完成,同时创造条件,鼓励教师参加各类技能竞赛,以赛促练,以交流促进教师职业技能水平的提高。
二、数控车床实训一体化教学内容的确定
教学内容是数控车床实训一体化项目的子项目,是实习训练的核心内容。在确定子项目时体现“三以一化”精神,是提高实习训练质量的关键。根据国家高技能人才培养计划和中等职业学校专业教学计划等文件,结合学校现有实训条件,我们确定了数控编程与工艺、数控仿真、上机操作、CAD/CAM、数控系统五个子项目。数控编程与工艺是数控车床实习的理论基础知识,为学生进一步学习和提高职业发展潜力提供理论知识保障,该子项目的教学贯穿于数控车床实训整个过程,由浅入深,并与数控仿真、上机操作子项目相结合;数控仿真是解决实习工位不足的重要手段,也是实习教学安排中进行缓冲调节,鼓励学生自我学习,使一体化教学顺利进行的重要保证;上机操作是保证学生具备职业能力的根本途径;CAD/CAM子项目是保证学生适应未来市场需要,可增加学生对新知识、新工艺、新方法的了解和掌握,提高学生对先进制造技术发展趋势的适应能力;数控系统子项目可为学生理解数控机床的功能原理,更好地操作机床,以及进一步学习数控机床维护与维修打好基础。
三、数控车床实训一体化教学计划安排
数控车床一体化实习训练,按中、高级职业资格考核要求,安排五个实训子项目,实训时间约10-15周左右。在具体教学实施过程中,将实习阶段分为三期:(1)初期按课表授课。主要是入门任务,使学生逐步熟悉实习的各个子项目内容,为主动学习和自我学习打下必备知识基础。(2)中期授课内容适当灵活把握。当实训进行到一定阶段后,为体现以学生为本的思想,让所有学生都有实训工位,各取所需,调动学生学习的主观能动性,教学上逐步打破原有课表的约束,根据学生整体接受情况,对各子项目的授课时间进行灵活把握,使编程、仿真、上机操作等训练内容保持同步、相互协调。(3)实习后期授课内容更加灵活。教师授课主要以布置子项目中课题和检查、督促、辅导作为主要工作内容,学生根据个人的实际接受情况分别安排时间完成编程、仿真、上机操作、CAD/CAM等课题内容,充分体现以学生为主体的思想,使学生、教师和教学设备三者之间能做到有机互动,一方面增强学生的主动学习意识,学会安排时间、学会学习、学会解决问题、学会同学之间的协调合作,另一方面教师可以有更多时间对不同学生进行个别辅导,因材施教,让每个学生都有进步。
由于在实习教学中,实习内容是以项目课程课题作为教学单元,各项目课程课题在实习的中后期教学中具有很强的综合性和很大的灵活性,教师有时间和精力在教学中考虑学生点和面的问题,充分体现因材施教原则。一方面,其中必然会出现学习进度快、成绩优异者,可以增加训练内容或增加训练难度,让学有余力的学生能学到更多更深的知识,同时,这些学生可对一般学生起示范和榜样作用,另一方面,对正常学习吃力的学生,教师可以个别辅导,或者将学生适当分组,采用学生之间以强带弱的方式来达到训练目标。
四、数控车床实训一体化教学效果与经验
数控车床实训一体化教学体现了课改精神,理论与实践教学一体化,学生想学、乐学,设备利用率高,教学效果好。一体化教学的理论课程与实践课程结合紧密,体现了教学内容和方法的适用性、针对性、先进性,调动了学生学习的内因,学生想学。由于采用综合模块化的教学课题,学生有充分的学习自由度,真正体现了以学生为主体的教学原则,调动学生的学习积极性,学生乐学。
当不同项目课程由不同教师教学时,要求教师备课要相互协调,以保证课题间的关联和同步。各项目课程需要编写与实习设备配套的校本教材,教学内容才能更有针对性和适用性,最大限度地提高一体化教学的效率和效果。要具备数控车一体化实训场地,实习机床、机房、编程教室等设施设备相对集中,便于一体化教学和实习管理。
参考文献:
[1]刘高山.专业课程项目化及项目内容的设置探索[J].职教论坛,2006(6).
关键词 数控车床编程与操作;微课;FANUC 0仿真软件
中图分类号:TP29 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)06-0041-03
Abstract The purpose of this paper is to introduce a pattern of micro-lecture into the curriculum of CNC Programming and Operation based on FANUC 0 simulation software. Results of application indi-cate that this method increases students’ study interests and has great significance in the actual operation of CNC lathe.
Key words CNC programming and operation; micro-lecture; FANUC0 simulation software
1 引言
随着网络技术的飞速发展,越来越多新型教育手段随之产生,为高校开辟了更加多元化的教学模式。2008年秋,美国圣胡安学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)首创微课程,随后逐渐在全球范围内兴起[1]。微课是运用建构主义方法化成的、以在线学习或移动学习为目的的实际教学内容[2]。微型学习基于新的媒介生态环境应运而生,以视频为主要载体,教师可选择针对性强、有代表性的问题设计微课程,作为教学资源并促进其专业发展[3]。将微课与仿真软件结合形成的新型教学模式引入数控车床编程与操作课程教学中,能够满足学生随时随地学习,解决教学实训设备需要投入大量资金的问题,直观地增强学生对数控机床操作的熟练程度,培养其学习兴趣。
2 数控车床编程与操作微课与仿真软件结合的教学理念
基于仿真软件的数控车床编程与操作微课,是在先进教育理念指导下,贯穿以技能操作为核心的仿真教学思想,用精细创意的教学设计方法,而进行的一项创造性教学工作,将相关知识与能力按照其内在的逻辑设计成微课单元。如果教师没有先进教学设计理念指导的微课作品,就会变成传统课堂的翻版或者成为“课例片段”,因而要避免教学误区,必须树立正确的教学理念。
微课的“大”设计理念 数控车床编程与操作微课程绝不仅仅是一段小视频那么简单,该学科的微课程一定是一个完整知识结构与教学结构。因此,教师必须把握其知识结构和教学结构。首先,把握知识结构,需要教师对针对讲授的内容进行基于学科逻辑的分析与重组,更好地呈现给学生一个合乎学科逻辑的内容理论体系;其次,把握教育教学结构,这是整个教学流程对教者提出的要求,只有把握好知识结构与教学结构,微课程的制作才能在重视知识建构的同时,兼顾教学认识过程,提高学生能力。
微课的系统性理念 微课为公众提供一个新形式碎片化、移动化的学习环境,但是微课制作要关注其系统性。因为微课是基于整体专业教学系统安排的,具有步骤型服务系统性质,通过开发小的学习内容组块,利用富有弹性的技术保证资源的有效性,形成一套完整的数控车床编程与操作教学设计。例如:基础性模块,要把握数控机床发展史、工作原理、特点以及数控系统的分类等;基础编程模块,由于程序指令在不同类型数控机床上含义不同,因此,在此阶段掌握准备功能指令、辅助功能指令、常用M功能指令、基础编程指令等,为后期分工种学习奠定编程基础;系统操作模块,要求学生掌握数控系统的相关指令及车床的操作。
合理利用数控仿真软件,让学生通过仿真练习可达到进一步熟悉数控程序的编写。针对数控机床编程与操作微课程而言,把各个章节与具体实践结合起来,使其具有整个微课程系统的逻辑性、承接性与递进性规律。
仿真软件与实践紧密结合的教学理念 数控编程仿真系统源自20世纪90年代美国的虚拟现实技术,以模拟真实数控机床的操作为目的[4]。数控编程仿真软件的使用,要注重实验的真实性,即理论和实践的紧密结合,要做到能够虚拟仿真出类同于真实三维数控加工的环境。
1)视觉上的仿真,有身临其境之感。单纯说数控系统的话,FANUC系统用得比较广泛,如使用FANUC 0仿真软件,能够实现屏幕配置且具有的功能与FANUC工业系统使用的CNC数控机床一样。
2)操作仿真,单程序模块操作,对错迥异。
3)结果仿真,具备科学性与合理性。
3 数控车床编程与操作微课与FANUC 0仿真软件结合的教学应用
笔者以具体的教学内容为例,说明数控车床编程与操作微课与FANUC 0仿真软件的教学过程。笔者设计这样一个教学任务:试用子程序方式编写图1所示软管接头工件右端楔槽的加工程序。子程序的调用是数控车编程中的一个教学环节,在一个加工程序中,主程序在执行过程中如果需要某一子程序,通过调用指令来调用该子程序,那么子程序执行完后又返回到主程序,继续执行后面的程序段。子程序的主体(body)是一个代码区块,当它被调用时就会进入运行。在制作微课时,其教学内容应重点讲授子程序调用的格式、参数含义及刀具运行的轨迹。
首先利用CATIA件绘制零件二维图及三位造型,如图1所示,工件主要由圆锥、螺纹、内孔等形状构成,是一个典型的综合型轴类零件,其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求。针对该教学任务,笔者设计的微课程教学过程有以下几步骤。
任务布置 在课程开始要进行任务布置,微课的整体时间应控制在10分钟左右,通过情景引入可有效地引起学生的注意,使学生对本节产生兴趣。
提出问题 设计提问环节进行课程导入。问题作为小节重难点问题,可设为通过对比没有使用子程序调用和使用子程序调用的程序,加工零件的时间和刀具轨迹的对比,比较二者之间的区别,此问题引导学生归纳使用子程序刀具轨迹的特点。
确立教学方式 首先对子程序的调用指令进行讲解。在FANUC 0系统中,子程序的调用可通过辅助功能指令M98指令进行,同时在调用格式中将子程序的程序号地址改为P。然后对加工零件的工艺进行分析,包括选择加工方案,确定加工路线,选择定位与夹紧方式,选择刀具,选择各项切削参数,选择对刀点、换刀点。如图2所示,粗加工右端轮廓时,采用60°V型刀片右偏刀(a)进行加工;加工右侧端内凹接头轮廓时,采用55°菱形刀片左偏刀(b)进行加工;此外进行批量加工时,还可采用特制的成型刀具(c)进行加工。
再进行程序编制,按照安排好的加工过程和确定的工艺参数,加工过程中需要调用的子程序编写如下所示(注意子程序的编制使用增量编程,避免错误):
O0303;
G01 U-2.94 W3.67;
G03 U1.60 W0.83 R0.8;
G01 U1.34;
M99;
操作仿真软件 采用FANUC 0系统数控仿真编程软件。FANUC 0系统有0-C和0-D系列,与之配套的有系列交流伺服电动机和交流主轴电动机。启动仿真软件,通过仿真软件形象地演示数控机床的准备动作,进行回零、对刀、设定刀具补偿等操作。利用仿真软件可以通过零件加工轨迹查看、仿真结果分析等相结合的方法,使学生加深对子程序调用指令的理解,更好地掌握子指令应用的场合。图3为本例中利用仿真软件的模拟加仿真加工图。仿真软件可将整个操作过程和零件加工过程录制成视频模式,方便后续视频剪辑制作。
微课视频剪辑 在微课程的录制过程中,可选取多种录制方法。在实际微课讲解中,针对零件的走刀轨迹复杂,制作其走刀轨迹的动画,这样就非常直观,巧妙地化解该知识点的难点。同时结合仿真软件的模拟加仿真加工视频,模拟所有指令的运行过程,使学生直观感受零件加工过程。
微课的后期制作要对录制的视频进行剪辑,将视频、声音、动画素材、字幕等多媒体元素相结合,展示整体微课内容。要注重通过拍摄技巧和后期的编辑手段完成微课的整体制作。
任务总结 对任务进行总结,使学生进一步了解操作过程,利用仿真模拟软件进行练习,理清微课所讲知识点的思路,突出重点和难点。同时要留给学生思考的空间或相关的练习题。
4 结语
基于FANUC 0仿真软件在数控车床编程与操作微课中的应用具有以下优势:
1)n程目标可分解成小目标,每个视频可实现具体的编程指令,包含一个完整的知识点,因此,视频短小精悍、方便理解,保证视频质量及吸引力;
2)保证学生通过观看视频可掌握具体的加工和操作过程,利于自主学习,并对数控车床相关编程操作可以独立操作,这也是微课与仿真软件结合形成新的教学模式的关键;
3)可以将这种授课方式引入工程训练中,解决教学实训设备需要投入大量资金的问题,突破有限的实训时间的限制,增强学生的对数控机床操作的熟练程度,具有良好的实训效果。
参考文献
[1]孟祥增,刘瑞梅,王广新.微课设计与制作的理论与实践[J].远程教育杂志,2014(6):95-96.
[2]郑军,王以宁,王凯玲,等.微型学习视频的设计研究[J].中国电化教育,2012(4):21-24.
[关键词]数控;机床;故障;可靠性;措施
中图分类号:TG519.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0391-01
一、前言
数控车床随着近些年我国在机械化的发展上取得的进步,已经在很多行业达到了普及,然而日常生产的过程中,数控车床的故障常常会导致生产停止,导致企业受到损失,本文重点对数控车床的常见故障进行了详细的分析,有效的预防才能够创造出更高的经济效益。
二、简述数控机床常见的故障及维修措施
数控机床出现了功能的丧失,这样我们成为数控机床出现了故障,导致数控机床出现故障的原因较多,本文由于篇幅的原因,针对数控机床的的常见三种故障进行了详细的分析,主要是数控机床结构性的故障,动作性的故障以及功能性的故障,主要表现为以下的三点:
1、 数控机床的结构性故障。
这种故障的表现是主轴的电动机在运行的过程中会出现噪音较大,产生较大的热量,切削的过程中会产生较大的振动,速度也不稳定,此类故障主要是和主轴在安装和档位以及轴承的平衡性上有非常大的关系,找到了相应的位置就可以进行相应的故障的排除。一般数控车床的结构性故障表现为对主轴转动速度的影响,主轴的启动时,当转动的速度达到了一定的速度,主轴会有很的噪音和产生大量的热量,甚至会烧坏主轴。即使在低速加工时也严重地影响产品质量。所以,主轴的机构能否安装得好是决定机床寿命和产品质量。结构性故障还会表现在进给轴上,各个进给轴之间的垂直度或平行度会严重的影响加工精度;轴向的窜动和径向的跳动等都会在加工产品时出现大量的不合格产品。而且结构性故障的维修是相当困难的,一般要回到厂家才能得到根本性解决。可想而知,费用也会是相当大的。故在机床出厂时,结构性故障是要杜绝的,在机床验收时也是绝对严格的。当然,在使用过程中,也会发生结构性的故障。要求操作工人的技术要高些,严禁超载额的运转机床加工,严禁发生刀具的严重碰撞等措施;快走刀轻切削是保护机床结构的重要措施。
2、 数控机床的动作性故障
数控机床的动作性故障是指的在机床工程的过程中,相应的工作模块出现了动作性的故障,此类故障,常常伴有警报参数的出现提示我们解决故障。在日常加工过程中,常见的动作性故障包括刀库或者是刀盘不能够进行松开,或者是松开之后不能够加紧,换刀动作不完整或不到位,旋转工作台不能进行旋转,冷却液不能正常喷水,排屑动作不进行等故障,常常利用动作性故障发出的警报,按照机床维修的一般规律进行故障的处理,此类故障属于电器使用时产生的故障,需要根据各个动作来判断故障范围,锁定故障点,找出故障电器,予以维修或更换便可以解决故障。此类故障是需要技术人员要有较强的电器电路知识。这是目前最常见的故障和解决措施。
3、 数控机床的功能性故障
此类故障的主要表型形式是动作方面的误差较大,在加工的过程中进度较差,而且出现故障也不会有任何的警报现实,在日常生产的过程中,如果产品出现了较大误差,可以考虑是数控机床的功能导致的,在处理的过程中可以根据误差的特点进行出发,结合运动误差产生的大小和不合格零件的特点,针对性的进行检查,这是最快速找到误差的办法,常见故障的现象主要表现为,在对某一工件进行检查的过程中,发现实际的尺寸和编辑的尺寸有较大的偏差。
三、数控机床故障分析的常见方法
在数控机床的使用过程中,分析与处理数控机床的故障是使用数控机床时必不可少的工作。当数控机床故障发生时,分析与排除的难度相对也大,因此,分析数控机床故障的思路可以有效地排除数控机床故障。
1、 查找故障
查找数据机场的产生的原因主要的途径是通过现场进行查找,在现场查找的过程中,首先需要通过询问,在接到数控机床的故障只有,需要对现场的工作人员进行详细的询问,自信的询问到出现的故障之后,在了解故障的背景后,初步的对故障的原因进行简单的分析,但是需要注意的问题是,在出现故障之后,故障的现场不能够被破坏,需要保留现场情况,这样有利于维修人员到达现场之后,迅速找到故障的原因,结合多方面的要素对数控机床的故障原因进行分析。
2、故障分析
在进行故障的初步和全面了了解之后,就需要对故障进行分析,根据我们在日常生产过程中的经验,我们常常将数控机床的故障分为三类,第一类是有警报报警的故障,其次是数控机床能够正常的进行工作,但是加工出来的产品是不符合标准的额产品,最后一种是在诊断的过程中没有报警信号,数控机床无法进行正常的工作。那么作为维修人员,需要根据故障的状况进行针对性的分析,了解上面三类情况常见的原因,仔细检查数控机床,对故障进行有效的排除。
3.确定原因
在进行故障的诊断过程中,需要对机械进行直接的检查,如果在直接检查的过程中不能够发现问题,需要对机械进行简单的拆卸,在拆卸的过程中需要注意拆卸过程中的安全,如果在简单拆卸过程中依然不能够发现问题,则需要进行大范围的拆卸,由表及里的进行检查,综合多方面的原因找到数控机床的故障,最终确定数控机床的故障,对数控机床故障的判断,相应的维修人员需要根据自身的实践经验,在一定程度上对维修人员的技能和经验有一定的要求。
4、 排除故障
在进行故障的寻找过程中,分析和调查是最为关键的步骤,针对数控机床的故障,应该根据数控机床的难易程度进行针对性的分析,针对不同的故障处理方法排除数控机床故障,特别是针对复杂的数控机床故障,可以采用不同的方法针对性的性的处理,灵活的进行运用,综合的找到数控机床故障的原因,之间的缩小范围,最后进行故障的排除。
四、提高数控机床可靠性的措施
1、完善数控机床的设计方案
为了从根本上避免出现机床故障,应该从设计方面就需要对数控机床可能出现的故障进行完善,这样能够增加机床的可靠性,数控机床在设计的过程中主要需要从电气和机械两个方面进行完善。针对电气方面容易出现的问题,可以对电气元件进行有效的分析,还需要很对机床在不同环境中进行工作进行着手,从而增加数控机床工作的冗余值,这样能够让机床能够适应更加恶劣的条件,例如在电动刀常常会使用到霍尔元件,由于是反馈信息控制中非常重要的原件,因此需要反复的更换刀,因此在设计的过程中霍尔元件就需要增加其性能,防止在工作的过程中出现不必要的损失。
2、按要求安装数控机床
机床的装配精度将严重影响着机床的整体性能,而当机床的设计精度达到需要的标准之后,影响机床整体的精度的重要因素就是机床的安装步骤了。因此,在装配数控机床时,一定要安装设计要求,严格按照步骤进行安装。例如在对主轴进行安装时,由于主轴的精度将直接影响零件的精度。因此,在安装过程中,应该不断的检查其精度,并通过其他部件重复控制主轴的安装精度,以避免出现主轴精度问题。
3、加强故障排查工作
机床在工作的过程中,应该真正的做到早预防早解决,由于很多数控机床发生具有非常大的隐藏性,因此很多故障在出现之前都具有较大的潜伏期,在故障的潜伏期中如果早发现,就不会出现非常严重的后果,从而能够提高数控机床使用的寿命,最终能够提高设备的性能,因此需要对数控机床进行定期的故障排查,及时的将故障进行排除。
五、结语
综上所述,本文重点对数控机床的常见故障进行了分析,针对故障排查的思路进行了针对性的讲解,并且对常见故障的处理方法进行了讲解,相关的技术人员要针对数控机床常见故障特点,进行针对性的排查,另外提出了优化数控机床的措施,目的是提高数控机床的稳定性。
参考文献
[1] 朱仁盛,冯磊.对数控车床常见故障的分析与处理[J].装备制造技术, 2012, (10):58-60.
[2] 朴成道.数控车床故障分析与研究[D].吉林工业大学,2009.
【关键词】数控车床;操作技术;分析
前言
为了实现数控机床的有效运行,需要对数控车床的操作技术展开分析,以找到其中的不足,采取措施,解决问题,促进现实数控车床的具体应用,在这一环节下,实现数控车床操作效率的提升,有利于日常产品的加工。数控车床的有效利用,有利于提高日常的工作效率,节省大量的物力人力财力,这是从该设备的长远规划来看的,从短期看,数控机床设备的投入是比较大的,它需要一定专业素质的操作人员,其规范操作与良好的职业操守对于实际操作是很有必要的,数控车床操作技术对于操作员自身素质要求比较高,其要具备数控机床使用的各种技能,并且还要有良好的操作能力,能够有效把握数控机床的日常操作流程,有效控制数控机床的环节进程,这需要操作员养成良好的操作习惯,进行科学,合理、安全的操作。为了更好的实现数控车床的具体操作,我们需要做到以下几个步骤。
一、关于数控车床的定义、性能以及具体操作的分析
一般来说数控机床经历了一个比较长远的过程,最早时期的数控机床,我们称之为NC机床,它是依靠硬件组合来实现数控功能的,一般情况下,它有逻辑元件、记忆元件进行随机逻辑电路的组装,它是一种固定硬件结构,被当时的使用者称作硬件数控装置,这种技术的使用在当时是比较先进的,随着科学技术的发展,新的数控技术开始崛起,比如CNC机床,它就是我们目前传播范围较广的现代数控机床,利用计算机系统,进行日常工程的具体操作,这种数控技术需要应用计算机系统以及数控设备本身的操作系统,实现微处理器以及专用微机具体操作。在此过程中,需要利用存储器内的系统程序来进行逻辑控制,促进一系列数控功能的实现,在此过程中,通过设备与接口的有效连接,实现日常操作的具体使用。
在日常操作中,操作员的自身素质要过硬,这样才能熟悉操作数控设备,实现工件的加工效率与质量,在此过程中,我们需要对机床操作系统进行深入了解,熟悉其操作面板的具体应用,有效进行日常机床操作,比如手动连续进给、手动输入以及开关机等,在这一操作过程中,要按照具体的技术要求,进行具体操作,确保数控机床操作过程的规范有效,促进各个操作环节的紧密相扣,有利于整个数控系统相关环节的有效配合加工。一般来说,要按照数控机床的操作能力进行工件的加工范围测定,实现数控系统与操作设备的有效配合,有利于配置良好的数控系统,来促进日常工件的生产。在具体环节中,我们要根据数控设备的类型,来进行数控系统的选择,立足于整体,来进行综合利用。
在日常操作中,为了有效实现工件加工效率与质量的提升,我们需要选择合适的切削参数,如果切削参数不恰当,就容易导致工件报废,进而不利于实现企业的成本效益。在此过程中,要注重切削参数的具体选择,注意其具体配件的选择,特别是工件装夹环节的选择,它与切削量之间是存在联系的。
二、关于车床的安全操作问题
再有保证数控机床正确的操作技术,才能确保日常工件的具体加工,操作人员要按照一定的规范进行数控机床操作,以此实现工件加工的效率质量。
1.在数控机床开始运行时,需要检查其各个环节,确保其安全灵活性。及时排除不正常的数控机床现象,确保油、气、电灯等环节的正常化,确保其各个设备部分的有效性、合理性。在加工工件之前,需要及时清理机床工作面,对其上面摆放的东西进行清理,不允许与工件加工无关的东西存在。输入数控加工程序后,要进行反复的校对,确保其正确无误性,按照日常数控操作的具体环节进行行为规范,确保工件坐标系等的准确性,来实现数控技术的总体运行。
2.在工件安装之前,需要进行设定程序的运行,以确保该程序的有效进行,确保其内部各个环节的稳定,检验其刀具长度以及夹具的安装是否符合设备程序的标准,在此环节中,要严格按照数控机床操作标准,进行具体安装,确保前后环节的规范性,确保工件及其夹具的规范性,确保刀具的合理安装, 注意刀具与工件、刀具与夹具之间的间隙问题。一切操作流程都要按照操作计划进行,避免出现工件加工报废或者质量不达标的情况出现,避免不合理操作。
3.在数控机床的具体运行中,操作人员要注意操作好数控机床系统平面,通过操作平面的有效信息,进行有效的操作,在此过程中,我们运用坐标显示的信息,进行刀具运动的方位的具体判定,进行位移量数量、轨迹的具体判定;要及时查看缓冲寄存器以及工作寄存器显示,在此环节中,及时了解此程序的各个环节的状态,有利于此环节实际操作以及下一个程序的操作。通过操作系统平面的主程序与子程序,我们也可以观察其中执行程序的具体内容及位置,如果要对此程序进行修改,那就要认真做好个规划,以确保这一环节的正确进行。
三、关于良好操作习惯的养成分析
数控机床是一种需要良好操作的大型设备,需要我们熟悉它的具体流程,以方面就是我们的日常操作,在此过程中,我们要遵循数控操作的规则制度,培养自己的素质,工作责任。在此过程中,严格要求自己操作步骤的规范,以确保日常数控机床的有效操作。
1.按照数控机床操作程序进行相关环节运作,操作人员要按照标准进行穿戴,及时清理数控区域的卫生,保持工作环节的整洁。
2.数控机床开机之前,需要进行一些细节的检验,确保其准备工作的良好。在此过程中,我们要确保供油功能的良好,保证油的质量,及时检查相关设备的细节,比如螺丝是否松动、是否扭紧。并且在机床操作的时候,要进行设备罩盖的界定,确保各种工具的位置摆放,确保其正确使用。在此过程中,要进行适用刀具的准备,以有效应对不良事故,并及时清查机床原点等,确保刀具参数符合操作规范标准。
3.在数控机床的操作过程中,我们要确保其设备环节的正常运转,确保其正常工作流程的运行。在此过程中,要根据数控机床的加工能力,进行工件的合理加工。确保工件夹紧的合理强度,在此过程中,要反复检验相关程序,以确保整体数控操作系统的有效循环,有利于数控车床的日常加工。
四、结语
根据上文所说,数控车床是一种高效率的机械设备,但再优秀的设备也离不开日常的保养维护,离不开正确的操作技术,以及良好职业素质的操作人员,这是我们需要重视的几点。
参考文献
[1]王荣青.浅谈数控车床操作安全的若干问题[J].职业教育研究,2007(3):120.
[2]孙莉,孟俊焕.浅析数控车床操作安全及防护[J].山东农机,2005(8):18.
一、设置专业方向
职业院校数控专业多为三年制,理论与实践教学时间分配一般为1∶1。建议将数控专业设置不同的专业方向,如数控车床、数控铣床和数控维修方向等,然后依据各专业方向合理安排实习计划。第一,数控车床方向在实习计划中重点安排普通车床、数控车床、Master CAM Lathe仿真实习等。第二,数控铣床方向在实习计划中重点安排普通铣床、数控铣床、Master CAM Mill仿真实习等。第三,数控维修方向在实习计划中重点安排钳工、机械维修、数控编程与仿真、数控维修等实习内容。区别对待非数控专业,职业院校机械制造工艺、模具制造等专业一般也安排有数控加工实习,对于这些专业的学生来说,一般只要求了解数控机床原理,掌握基本的编程和加工方法即可。实践表明,两周(60学时)的实习时间便可。对于数控专业来说,数控车床方面,除了一些基本的加工表面的编程与加工以及子程序的调用、复合循环编程等必须掌握外,还必须掌握一些内表面的加工及尺寸偏差的补正等。数控铣床方面,必须掌握对刀、内外轮廓形状的编程与加工、钻孔循环编程与加工以及刀具半径补偿与刀具长度补偿的应用等,高级班还应掌握宏程序的编程等。另外,在实习计划中还要考虑工艺、刀具、切削用量等内容的安排。重视金工实习,传统的金属加工理论与实践技能仍是学习数控技术的基础。
二、引入数控仿真软件
数控机床实习不比其他专业,如果要使每个学生有充足的实习时间,可能要投入上百万资金添置设备,这对于很多职业院校而言显然是一笔大额开支。把数控加工仿真软件引入教学之中,不仅能够让学生更快地熟悉和了解数控加工的过程,掌握每种数控机床的基本操作,而且能在实现同样效果的情况下将加工出错及事故发生率降到最低。数控仿真软件的实习既可与理论课结合,边讲边操作,也可单独拿出一周的时间来专门安排实习,各校可结合机房的实际情况具体安排。一般要求在上理论课时应拿出4学时左右的时间进行实际加工的观摩教学,让学生对加工有感性认识,特别是对刀环节等,然后再安排仿真实训。理论课结束后安排实际加工实训效果较好。
三、提高设备利用率
减少设备的空闲时间、提高设备的利用率是解决实习工位短缺的另一途径。首先,教学相关部门要摸清全校数控设备的上课需求情况。数控设备作为学校一种有限的优质资源,不仅数控专业有需求其他专业也有一定需求。所以在每个学期期末,各专业教研室应提出各班级的数控机床使用计划和实习材料需求清单,交由教务处和设备处统筹安排,并于下学期开学前制定和落实好学校数控设备的使用计划。其次,为了满足教学需求,在实习教学中,一方面,可采用早、晚班制,早班的实习时间为早7∶30―10∶00、10∶30―12∶30,中班实习时间为12∶30―15∶00、15∶30―17∶40,课间休息半小时;另一方面,可利用寒暑假时间,集中安排临近毕业的班级进行综合技能训练。由于此安排对正常化教学有一定影响,故在政策上对有关教师应有一定倾斜,如实习教师上班时间的弹性制、假期实习补贴等。再次,对设备进行良好的维护管理。设备出现故障,往往打乱教学计划,带来很多不良影响。每学期末,维护人员都要对数控设备进行系统维护,对机床进行全面检修。