时间:2023-06-12 16:03:02
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇数控机床培训范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
我国机械行业中等规模以上企业约4万个,从业人员总数约1300万人。调查数据显示,对于数控机床行业,数控技工和磨具技工缺口达60余万人,这种问题已经上升为社会热点问题,引起了广泛关注,对于此问题的应对措施,六部委一致研究决定实施“职业院校制造业技能型紧缺人才培养培训工程”,这是一个五年计划,目标是培养更多的制造业技工人才,从根本上缓解技术工人短缺的现状。沈阳市在全国装备制造业具有绝对优势地位,沈阳制造业具有产业规模大,科技含量高,产量总值高,市场竞争强等特点。正是由于沈阳装备制造产业的发展现状及发展势头,迫切需要大量各层次的数控机床应用技能人才。加速发展职业教育,加快实训基地建设、培养高素质劳动者和高级技能人才已成为当务之急。因此迫切需要建立机床应用职业技能与教育实训就业一体的平台,满足企业用人的需要,也提高学员就业机会。
本文拟采用开源的软件架构Eucalyptus云平台架构构建数控机床职业技能培训云平台。通过该平台,跟踪上市的机床产品;按机床产品的操作指南、相关标准和规范设定课程体系;通过各部门的合作,最终将形成产学用多方联动机制的面向数控机床应用技能职业教育服务的完整产业链和新的业态。
在本系统的开发过程中,使用Microsoft Windows 2003 Server服务器,采用Apache, MySQL和PHP的架构方式。系统环境要求能够运行PHP+MySQL的软件,其中PHP用于编写相应的操作代码、生成页面,MySQL数据库用于保存用户和编辑的内容。
1 平台设计原理及设计架构
1.1 设计原理
本文设计的服务平台以云计算为框架结构,即使用互联网来接入或者运行远程的数据及服务。云计算分为三个层次:基础设施即服务、平台即服务和软件即服务。前者在最下端,后者在顶端,中间的是平台。云计算的整体框架又可以更细化分类,每一部分在具体的案例中不一定都会用到,而是具体情况具体分析,运用不同的层次结构。
1.2 设计架构
本文设计的职业技能培训平台采用基于Eucalyptus的云平台架构实现。作为开源的软件架构,Eucalyptus可将现有服务基础架构在云平台上实现。Eucalyptus是一个开源的软件层项目,由Santa Barbara大学建立,它采用Linux工具以及基于web的服务在服务器组或者服务器集群上进行部署,用来实现云计算的弹性需求。
Eucalyptus采用层状结构,主要有三个层次,包括Instance Manager用于对虚拟机进行控制,安装在所有具有虚拟机的节点上;Group Manager对应一个虚拟网络,该网络由虚拟集结点组成,负责对一组Instance Manager收集到的实例信息进行管理;Cloud Manager作为云的入口,对一组Group Manager进行管理,为云用户和管理员提供接口服务。
2 平台功能设计
数控机床职业技能培训公共服务平台设置6个一级栏目:课程体系、系统管理、资源库、情景教学、职业技能评估测试、人力资源管理,并对其二级、三级栏目进行展开,从而构建完整的技能培训系统。
在对主页进行设计时,要充分考虑界面的友好、美观、简洁,突出数控机床职业技能培训的特点等。在页面中要鲜明的体现系统的所有一级栏目,并在主页中体现出主要的功能模块,以便用户能够方便快捷的进入相应的栏目和功能模块中。各子页应在页面相应的位置提供统一的或风格相似的内容,以便用户能够方便的返回主页或直接进入其他栏目。
在系统主页的前台设计中要提供主要功能链接(如课程体系、情景教学、职业技能评估测试等),并对重要的信息、公告进行,同时提供各类查询功能(如课程体系查询、教学资源查询、培训进度查询、及测试成绩查询等功能);在后台的页面设计中为平台管理者提供更为准确且直观的界面排版功能。
3 平台测试
本次针对数控机床职业技能培训公共服务云平台的性能进行整体测试,监测平台的可靠性、稳定性和可用性,测试指标包括:最大并发数、总吞吐量、平均吞吐量、响应时间等主要指标。
测试结果如下:最大并发数为:11;总吞吐量:953,047,602;平均吞吐量:573,327;总的请求数:276,852;平均请求数:125,694.测试参数Throughput单位时间内的Throughput值较大,这表明云平台服务器服务性能越好。
4 结语
在当今的互联网时代,网络化职业技能培训体系的建设是各类教学资源、教学体系、软硬件建设协同配合和分布式资源调度的结果。云计算技术的出现和日益成熟给职业技能培训资源的整合提供新的服务模式和方法。本文采用基于Eucalyptus的云平台开发了职业技能培训平台。通过互联网络和云平台,开发网络职业技能培训系统,应用数字化教学手段,开创了全新的学习渠道,打破空间、时间的限制,云平台提供的负载均衡服务支持网络服务平台的运行、维护和弹性调度。对培训平台进行实例测试得到的各项指标都达到了预期的要求,通过对平台的吞吐量、平均响应时间及系统资源监控等参数进行测试后得到的数值可知,系统的设计方案是切实可行的,并且其稳定性良好。
参考文献:
[1]何志伟,严隽薇,张浩.数控加工过程建模和仿真的研究与应用[J].组合机床与自动化加工技术,2008(3):5-7.
[2]唐箭,虢莉娟,龚涛.基于云计算的终身教育服务平台[J].现代电子技术,2010,33(12):43-50.
随着数控加工在机械制造业中的广泛应用,数控操作者的大量培训便成为迫切的问题。在传统的操作培训中,数控编程和操作的有效培训必须在实际机床上进行,这既占用了设备加工时间,又具有风险,培训中的误操作经常会导致昂贵设备的损坏。
随着计算技术的发展,尤其是虚拟现实技术和理念的发展,产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真培训系统。它用计算机仿真培训系统进行培训,不仅可迅速提高操作者的素质,而且安全可靠、费用低。
与科学幻想相似,想象力和技术的相互结合造就了虚拟现实。培根在13世纪写的没有马的轿车和配备动力的机械的科幻故事就是这类结合的早期见证,凡尔纳在19世纪写了火箭和潜水艇的预言性科幻小说,特别是一些科幻作家们已做出的各种利用虚拟现实的基本概念的设想正在逐步变成了具体化。上世纪内所建树的几个技术性里程碑使得虚拟现实成为可能,电话、无线电、电视、半导体三极管和集成电路(微处理器芯片)和液晶显示器。尤其是计算机技术的飞速发展。一些早期的仿真尝试(例如第一台飞行模拟器、立体电影、电视游戏等)都已成为当今虚拟现实仿真的先驱。当然虚拟现实技术的发展历程与电子学以及计算机产业的蓬勃发展是分不开的。
目前在国内已经有少数高等院校将计算机仿真初步运用于数控操作人才培训的教学之中,也产生了各种仿真教学系统。这些教学系统既能单机系统独立运行,又能在线运行。独立运行即机床模型方式,其培训设施只需一台微机,数控机床的模拟操作在显示屏显示的仿真面板上进行,而零件切削过程由机床模型三维动画演示,用这种方式进行初步培训是经济有效的;在线运行即机床工作方式,这种方式下教学系统将与实际机床连接,由硬件实现零件切削过程,这时除了操作者是用仿真面板操作外,其它则与实际机床的真实情况一样,简单来讲就是利用计算机和其他的专用硬件软件去产生一种真实场景的仿真,参与者可以通过与仿真场景的交互来体验一种接近于真实的场景的感觉。因此能进一步培训操作者的实际工作技能。
数控仿真系统的核心是虚拟数控机床,而虚拟数控机床又是虚拟制造技术中的一个执行单元,它不仅在数控加工过程中为产品设计提供了可制造性的分析,而且在数控系统的学习和培训中,为各类学校和企业技术人员提供了完善的学习和培训。该类系统完全模拟零件的切削过程,能检验数控指令正确与否,提供一套功能齐全的调试、编辑、修改和跟踪执行等功能。
一、虚拟数控系统功能
虚拟数控机床实际上是虚拟环境中数控机床的模型。与真实机床相比,虚拟数控机床应具有以下功能:
虚拟数控机床应具有与真实机床完全相同的结构。虚拟数控机床能模仿真实机床的任何功能而不致因为采用某种近似替代而导致某种结构和信息的失真或丢失.并应与真实机床有完全相同的界面风格,为技术人员的学习和培训提供保证。
虚拟数控机床强大的网络功能,为远程教育提供可能。
完善的图形和标准数据接口。用户既能在真实的环境中运行虚拟机床,又能观察它的各种远行参数,并能与其他CAD/CAM软件接口。
二、平台的购建
虚拟数控机床是如何实现这些功能的呢?它一般是通过以下的构建平台来实现。
1.Nc解释平台:NC解释平台包括NC解释器和NC验证器。任务分配数据库从任务调度中接受数控代码并将其翻译为虚拟机床的部件、刀具等运动的信息,并将其通过计算模块来模拟机床的响应,NC解释器能够被自由地配置从而能够模拟任何一种数控机床的CNC控制器。
2.NC验证器,能够验证NC代码的语法正确性。
3.刀具库:刀具库应包括一台数控机床所需的刀具,并能自由配置刀具库中的刀具号.从而能模拟任何一种数控机床的换刀形式。
4.仿真平台:仿真平台包括刀具轨迹仿真、切削力仿真,加工精度仿真、三维动画仿真、加工工时统计分析,仿真平台是虚拟数控机床的核心技术。操作者可以在虚拟的环境中进行机床运动和切削过程等的仿真,从中获得相关的加工数据。如进给轴的位移量、换刀状态、主轴转速、加速度、进给量、加工时间等。通过加工过程的仿真,了解所设计工件的可加工性,验证NC代码的正确性以及评价和优化加工过程,并通过在线修改NC代码来优化NC代码。
5.计算平台:计算平台用来完成虚拟数控机床中各种计算,如根据NC代码计算加工零件新的几何形状,根据刀具的材料、运行时间、零件的材料性质和介质的性质计算刀具的补偿量和热补偿量。这些计算结果是虚拟数控机床在应用于虚拟制造过程中的加工方案评价以及可制造性分析所必须的。
6.设计开发平台:虚拟数控机床的设计平台是一个面向对象的数控软件库及其开发环境。通过对数控软件的标准化、规范化研究和其它CAD/CAM软件的数据交换,并对典型的零件进行封装,设计成具有稳定、通用接口的可重用的软件。
7.操作运行平台和监控平台:在虚拟环境中完全实现真实机床的操作,让使用者完全感受到真实机床的运行特性。在这些基础上的监控硬件和软件,用来控制简易机床.增加虚拟数控机床的真实感.并且可以进行典型零件的实验性试切加工,让使用者有一种身临其尽的感觉。尤其是在数控教学和培训过程中,初学数控编程者需要大量的编程练习,并进行实际调试。用试切法来检验数控加工程序显然不合理,而且也难于实现。如果利用仿真技术,这些问题可以轻松得到解决,从而避免编程时人为出错或工艺不合理造成工件报废。
三、总结
鉴于虚拟数控机床具备的功能,针对目前我单位数控教学课程和参加数控实习学生人数的增多,及数控设备较为精密、昂贵的特点。把数控加工仿真软件引入教学之中,用于数控机床操作与编程培训,这样既可以避免因误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏,又可以使操作人员在对仿真数控机床操作过程中产生临场感和真实感。而且能够让同学们更快地熟悉和了解数控加工的工作过程,并且掌握每种数控机床的基本操作。更大的好处是在实现了同样效果的情况下将加工出错及事故发生率降低到了最小程度。
学校目前的硬件设施基本具备,包括微机房、局域网和各类数控机床等。不久的将来在校园网接通之后,这种教学方式确实很有可能成为现实,相信这种教学方式必将成为一种必要的教学手段。
参考文献
我国数控机床在近十余年来已经取得了较大的发展和普及,尤其是经济型数控机床发展更快,在一些地区和行业初步形成了规模。然而,其服务与发展相比还不相称,明显滞后于发展。必须建立系统的综合服务体系,数控机床才能健康持续地发展。
数控机床是在普通机床的基础上发展起来的,不妨先看看普通机床的服务。由于普通机床的发展和使用历史已经悠久,很自然地形成了它的服务体系,而且已经是一个成熟的、有效的体系。正因为如此,人们习以为常,反而不觉得它的存在。如果归纳一下,这个体系至少有3个要素:
培训上岗普通机床的操作者和调试维修人员通常都拜过师傅,由师傅带教的。“师傅带徒弟”就是培训;“满师”就是考核合格,才有资格上岗。
人员专业化“机修工”是一个常见的职业工种,已经普及和渗透到企业、社会。对于普通机床的调试、维修、保养等均有这些专职人员司职。用户一般可以做到小修大修不出厂,有问题自我消化,很少再找生产厂的。
服务社会化其一是服务机构社会化,“机修厂”是遍布各地的常见单位,它提供各类机床的专业维修服务,且不受机床的生产厂家、型号规格的限制;其二是技术教育社会化,各级各类工科技术学校都设置机修专业,输送合格的通用人才。另外,“师傅带徒弟”的方式依然存在。
数控机床是典型的机电一体化产品,除普通机床作基础外,一般配备有数控系统、自动刀架、编码器,有的还有变频器、自动送料装置等,集中了机械、电子技术于一体。因而数控机床更加需要完善的、有效的、及时的服务。
然而,我国的数控机床从机床厂刚出来就有先天不足。这是因为我国的机床厂自身机械技术力量虽然较强,但是电子技术方面较弱,电子类技术人员普遍匮乏,而配套部分又恰恰最需要运用电子技术。机床厂对数控机床的服务从主观上和客观上都没有做好准备,更加谈不上服务体系。数控机床生产厂无法独立承担全面的技术服务,因而配套部分的服务依赖于配套厂就不足为奇了。这样,一方面把服务体系割裂开来,另一方面只要用户方面反映一点问题,机床厂就要拉上配套厂一帮人去,结果往往又是一点小问题,劳民伤财,配套厂是“有苦难言”。
数控机床的用户,绝大部分属于机械加工业,客观上也有电子技术力量薄弱的问题,往往只会简单操作而缺乏配套部分的维修知识,出现一些故障就束手无策,甚至停机待修,影响生产。中、高挡数控机床的人员配备相对还好一点,普及的经济型数控机床的人员配备则不够理想,不少就是普通机床的操作人员,未经过严格培训考核就上机操作。大家都知道没有经过培训取得“汽车驾驶证”的人是严禁开汽车的。对于技术含量很高的数控机床(即便是经济型)怎么能允许未经培训考核就上岗操作呢?汽车有了故障,驾驶员大多能作前期诊断和处理,汽车修理厂也随处可见,修理十分方便。而数控机床有了故障,自己不能处理,还只能找生产厂或配套厂。说到底,还是人们对数控机床服务的认识没有到位,观念没有更新,服务体系没有构建起来。
尽管随着数控机床的发展,机床厂也在不断提高和完善自己的服务,提高自身素质,强调用户培训,服务状况有所改善。但是由于起点不高,认识不深,自身条件不足,还不能从根本上解决服务问题。
因此必须尽快构建与数控机床发展相适应的综合服务体系,才能加快数控机床的发展和普及。
根据我国数控机床发展的现状,参考其他比较成熟的服务体系,我国的数控机床的综合服务体系在下列要点上必须达成共识:
1必须由数控机床厂主动承担全面服务,即由机床厂承担包括机床、配套部分在内的全部服务,改变目前机床厂和各个配套厂分散服务的状况。因为
机床厂是产品的最终完成者,直接面对用户,承担全面服务是理所当然。
机床厂既然生产数控机床,对数控系统是属于必须掌握的核心技术,没有这个基础是很难参与竞争的;而其他配套件如刀架、传感器等技术对于熟悉数控技术的人来说是不难掌握的。机床厂不能长期依赖配套厂服务,否则无从提高自身素质和能力,增强竞争力。
控机床及其配套部分的技术已经比较成熟,质量稳定提高,用户反映的问题集中在调试和维修上,由机床厂指导用户使用和维修是最合适的。
数控机床使用中反映的问题是相互关联和影响的,初期很难判断问题在那个部分。如回转刀架动作失灵,就要检查刀架、数控系统、机床电器。如果分别由配套厂来检查和证明自己配套部分没有问题,或是发现问题解决了,各自的时间和费用已经浪费了。这种看似滑稽的情况,其实是经常发生的。
机床厂实行综合的全面服务,提高服务人员技术素质后,可以精简人员,提高效率。同时,减少配套单位的服务,也会得到相应的经济补偿,有利于降低成本。机床厂承担全面服务后,同样可以协调与配套单位的相互配合。转2要强调培训考核后上岗,建立针对不同层面的培训体系
机床厂自身要培养出一支掌握机电一体化技术的队伍,以适应生产、检验、服务工作。尤其要使服务人员能独立承担数控机床的调试及维修工作。
机床厂要强调对用户进行培训,要形成制度。培训考核合格后方可允许操作数控机床。培训要求是使用户能正确使用、规范操作、能处理常见故障。拥有数控机床较多的用户,应尽量培训出专职维修人员,能独立排除故障,做到修理基本不出厂门。
由机床行业与教育部门协调,继续并加强在各类大、中专学校、技工职业学校办好机电一体化专业,为社会输送和储备合格人才。不断补充和完善针对数控机床服务的内容。已经从事此项工作的,要给以再学习的机会和条件。
实践已经证明,谁抓住了培训谁就主动,谁就发展得快一点。数控系统生产厂家对培训的认识和行动要早些。而只有机床厂抓住了培训,才算是数控机床发展的关键!
3逐步在数控机床的用户集中地建立数控机床维修点
一、制造业发展进步的需要
现代机械制造业已经突破了以往的精细程度,一个国家的先进制造能力重要标志之一,就是高精度数控机床的占有比率。主要体现在两个方面,一是数控机床的自主研发生产能力,二是数控机床操作者的数量和技术素质程度。
好的数控机床生产技术装备,还需要有高素质的技术人才熟练掌控才能发挥作用。现在各种层次院校培养了大批有数控机床操作基础的基础人才,但目前突出矛盾是:刚毕业的技术人才缺乏制造工艺经验,而有制造工艺经验的从业者又对数控技术知识不了解,两者都需要时间来完善提高技术素质,才能真正实现先进制造强国转型。经验需要长时间积累才能丰富,掌握数控机床的知识和能力可以通过提高学习效率来迅速实现。开发数控机床多媒体说明书,就是使有制造工艺经验的从业者迅速了解数控技术知识并能熟练操作掌控数控机床,加快实现先进制造强国转型的进程。
二、校企合作开发数控机床多媒体说明书是最佳途径
数控机床生产企业有研发生产数控机床优势,但是为了有效销售数控机床,对数控机床操作使用培训却投入了大量人力物力,影响制约了先进装备制造企业的发展。各层次的院校开展数控教学工作经过多年积累了丰富的人才培养经验,有制作多媒体教学课件的坚实基础,但是因资金和数控系统种类多及数控技术更新等原因,造成了培养出来数控技术人才与市场需求不相匹配。国家对职业教育非常重视,资金投入大幅增加,特别是教学科研经费投入增幅明显,如果我们能够冲过投入职教科研资金的初衷来看,院校与企业建立紧密的合作关系,把像共同开发数控机床多媒体说明书这样有创新的具体工作做好,实现教学、科研、企业研发生产优势互补,我国成为先进加工制造业强国的脚步将会更加坚实。
院校在与企业的合作过程中可以更加深入地了解企业,准确调整培训专业、内容以适应企业对技术人才的市场需求。同时,在与企业的合作过程中可以获得相应知识产权,即使不求获得利润,也为院校自己打了广告,并且为学员毕业后就业提供了广告支持。教师在与企业研发生产技术人员合作的过程中,可以对教授地数控专业了解更加深入,授课时将会更加生动具体地教授课程内容,以利于学生提高学习效率。当数控机床多媒体说明书开发成功后,可以作为课件在多媒体教室使用,上合班课提高教学效率,更体现了教师人力资源的价值。
中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)97-0083-02
数控机床是现代制造业中必不可少的设备,它的技术水平和产量代表了一个国家或者地区制造业的发展水平和竞争力。虽然近年来我国机床在数量呈现了大幅度的增长,但是我国数控机床的技术水平、质量、性能以及精确度等方面和发达国家相比,仍然具有非常大的差距,特别是一些高性能的加工设备仍然需要从发达国家进口。
1 机床的使用水平分析
数控机床是数字控制机床的简称,它是一种需要程序来进行控制执行的自动化的机床,它可以通过其自带的控制系统处理编码或者其它的指令的程序,从而使机床进行自动化的加工零件。随着计算机技术的快速发展,其对于数控机床的发展具有非常大的促进作用。通过控制系统,可以使数控机床加工出传统机床无法进行精确加工的零件,提高了零件的加工效率,具有非常明显的优越性,但是数控机床在使用方面依然存在着一些问题。在我国数控机床设备的使用方面,缺乏对数控机床的理解,不能够最大限度的发挥机床的效率和作用,阻碍了企业的生产效率[1]。
在目前的部分企业中,部分管理层缺乏对数控机床的理解,对于零件加工工艺和相关的出现陌生,就无法加强对数控机床的管理。虽然有着比较好的加工方法,但是管理方法的匮乏导致数控机床的使用效率不能够得到有效的发挥。对于数控机床的操作人员来说,由于其文化素质往往不能够满足实际应用的需要。在对数控机床的操作使用中缺乏相应的加工思路,对于数控机床的刀具的选择、切削的特性切削参数的设置等缺乏必要的零件,也限制了机床的使用效率。对于数控机床设备来说,由于其本身的系统比较多而且复杂,语言方法不一,给技术人员和操作人员的实际应用都带来了较大的困难,包括程序编程的困难,限制了零件的加工[2]。对于一般的数控机床来说其系统的内存量往往比较小,当需要加工的零件种类比较多的时候,因为系统不能够完全的存储大量的加工程序而使技术人员不得不进行多次的删除和输入,有的系统甚至不能够完整的存储一个比较复杂零件的加工程序,影响了数控机床的使用和功能的发挥。由于进行多次重复的程序准备浪费了数控机床的使用时间,也影响了数控机床的效率。再次,对于数控机床来说,其零件的加工程序大部分都是使用人工编程的,通常由于计算的复杂性影响了其准确性,对零部件的加工来说也不容易满足其加工工艺的要求,导致废品率比较高,影响了其使用。
2 加强数控机床的管理
要切实的提高数控机床的使用效率,就需要加强对数控机床的管理,提高对数控机床的使用率。对于管理者来说,提高对数控机床的认识和了解,使基层的技术管理干部能够真正了了解其加工的原理、数控工艺等。可以采取以下手段加强对数控机床的管理:
1)首先应当加强对数控机床的使用者的技术培训,提高其综合素质。数控机床作为一种典型的一体化的机械设备,在其应用上其需要的知识面比较广,需要技术人员和操作人员具有电气、液压传动、机械等方面的专业知识,因此对于操作人员的文化素质要求比较高。同时,在对新机床的使用过程中,由于机床的操作人员面对的各种情况相对比较新颖,发生问题时操作人员往往会不知所措。因此在新购机床时,要重视厂家为新用户提供的培训机会,虽然其时间相对不是很长,但是其针对性相对比较强[3]。对于机床操作人员的培训和素质问题,需要进行长久的努力,需要进行不断的实践积累。对企业来说,应当想方设法提高操作人员的技术技能,不仅可以提高设备的利用率,而且还可以减少零部件的次残品率,提高企业的生产效益。企业管理人员还可以轻同类机床的相关使用人员来加强对操作人员的培训,他们往往具有比较强的实践经验,对机床的工作方式和特性比较熟悉,对于机床使用中的各种问题具有足够的了解。通过这种方式,可以在较短的时间内快速的提高企业数控机床操作人员的素质和操作水平;
2)加强对操作规程的遵守。对于数控机床来说,其操作流程规定相对比较严格。严格的遵守操作规程,不仅可以提高机床的使用寿命,保护设备的使用安全和操作人员的安全,对于产品的质量也有非常重要的促进作用[4],因为错误的方法往往会导致错误的结果。对于新的操作人员来说,要重视开、关机的顺序和相关的注意事项;
3)提高机床的开工率。机床作为一种机械设备,其内部的各个零部件之间往往需要进行恰当的磨合才能有效的发挥其作用。对于新机床来说,其往往有一定的保修期限,根据机床的使用经验,数控机床在使用的初期其故障率相对比较高,企业应当充分的利用这一阶段,提高机床的开工率,使其故障和薄弱环节能够尽早的予以暴露,可以在保修期内得到解决,同时也提高了机床的磨合率[5]。如果长期不使用,不仅导致了企业设备限制的浪费,也影响了企业的经济效益,而且其内部的电子元件往往由于其缺少使用而容易发生受潮现象,导致内部零部件出现报废。
3 结论
对于数控机床的使用和管理来说,需要有一定的规章制度来保障其功能的发挥。由于数控机床的使用是一项技术性比较强的过程,只有加强科学管理,了解其性能特点,协调好其生产过程中的各个环节,才能充分的发挥其经济效益。提高数控机床的使用效率不仅仅和管理问题有关,也不仅仅和高技术水平有关,它和操作人员的素质和企业的生产等都有密切的关系。企业的管理人员要建立合适的管理平台,制定严格并且可以执行的制度,提高产品的合格率,使数控机床能够实现其应有的回报率。
参考文献
[1]杨晓岚.教学用数控机床的管理与维修[J].科技信息,2012(13):15-16.
[2]于晨斯,胡斌.数控机床的管理与维护[J].硅谷,2011(4): 126-126.
【中图分类号】G718.1
【文献标识码】C
【文章编号】1671-8437(2012)01-0024-01
随着学校数控操作者的大量培训,在传统的操作培训中,数控编程和操作的培训必须在实际机床上进行,这样既增加了教师的教学时间又降低了设备利用率,且使得设备维修率提高。培训中的失误操作经常会导致昂贵设备的损坏,特别是对刀台及夹头和车床主轴轴承的损坏,这就给我们老师提出了一个问题:如何将教学与实际安全操作合理集合。
在计算机应用技术高速发展的今天,产生了可以模拟实际设备加工环境和工作状态的计算机仿真数控操作系统。这样用计算机仿真系统来对学生进行培训,不仅可以迅速提高学生的操作技巧,而且安全,可靠,实用性强。就目前各校的教学硬软件是完全可以进行的。关键在于对教师进行实习实作和机床维护的培训。
目前职业技术学校已将计算机仿真用于数控操作人才培训的教学之中,也使用了各种先进的仿真教学软件系统如:西门子,法兰克,三菱,华中,广数,广泰等。这些教学软件系统既能单机系统独立运行,也能在线运行,其培训设施只需有数台计算机加一台主控机,数控机床的模拟操作在计算机显示屏显示的仿真面板上进行,而零件切削过程由机床模型三维动画来进行演示,用这种方式进行初步培训是特别经济有效的;学会后再在线运行连接到实际机床上,由硬件来实现零件的切削过程,这时除了操作者是用仿真面板操作,外,其它则与实际机床的真实情况一样,简单来讲就是利用计算机和其他的专用硬软件去产生一种真实场景的仿真操作效果,学生可以通过与仿真场景的交流来体验接近于真实场景的感觉。因此能进一步培训学生的实际操作技能,又能有效学习安全操作技巧,为下一步上机床实战打下坚实基础。
数控仿真系统的核心是虚拟数控机床,而虚拟数控机床又是虚拟制造技术中的一个执行单元,如前面提到的西门子,法兰克,三菱等系统,在数控加工操作过程中为产品设计提供了可制造性的分析,同时在数控系统的学习和培训中,为各学校提供了完善的学习和培训。该类系统完全模拟真实零件的切削过程,能检验指令正确与否,为数控教学提供了一套功能齐全的编辑,调试,修改和跟踪执行的功能。
一、虚拟数控系统
虚拟数控机床实质上是虚拟的数控机床模型。与真实机床相比虚拟数控机床具有以下功能:
①虚拟数控机床具有与真实机床完全相同的结构。虚拟数控机床能模仿真实机床的任何功能,同时不会因为采用某些近似替代而致使其功能的失真或数据的丢失。并且与实际机床有完全相同的界面特色,为学生的学习和培训提供保证。
②虚拟数控机床这一软件系统可以利用计算机连网进行教学,实现一堂课。一个教师,数名学生,数台数控机床,同步教学的目的。
③具有完善的图形和标准数据接口,用户既能在真实的环境中运行虚拟机床,又能观察它的各种运行参数和运行轨迹,并能与其他CAD/CAM软件进行对接,实现数据传输。
④在虚拟机车运行过程中通过观察运行轨迹来检测其所编程序,及时进行修改,这既不会产生事故又为学生提供了大量练习的机会。
二、重要平台的构建认识
虚拟数控机床是怎样实现这些功能的呢?在通常情况下都是是通过以下平台来实现:
①NC解释平台。NC解释平台包括NC解释器和NC验证器。任务分配数据库从任务调度中接受数控代码并将其翻译为虚拟机床的部件、刀具等运动的信息,并将其通过计算模块来模拟机床的响应。NC解释器能够被自由地配置从而能够模拟任何一种数控机床的CNC控制器。
②NC验正器。能够验证NC代码的语法正确性,从而对模拟操作进行判断。
③刀具库。刀具库应包括一台数控机床所需的刀具(刀台和刀库),并能自由配置刀具库中的刀号,满足模拟加工的换刀要求。
④仿真平台。仿真平台包括切削力轨迹仿真,刀具仿真,加工精度仿真,三维动画仿真,加工工时统计分析等。操作者可以在虚拟的环境中进行机床运行和切削过程的仿真,从中得到加工数据,如进给量,主轴转速,加工时间,换刀情况等。通过加工过程的仿真,了解设计工件的加工性能,为下一步上机床操作提供理论编程依据。
⑤操作运行和监控平台。在虚拟环境中完全实现了真实机床的操作,让学生感受到真实机床的运行特征。并且可以进行典型零件的模拟加工,让学生有一种身临其尽的感觉。尤其是在数控教学和培训过程中,初学数控编程的学生需要大量的模拟操作练习。如果直接上机床进行切削加工这显然增加了教学难度,但我们利用仿真技术,这些问题就可以轻松得到解决,从而就可以避免编程的时候出现工艺上的错误导致的工件报废和机床损坏。
三、维修技巧的掌握
①数据接口要加防尘罩保持干净,无松动对于接口线不得经常拨拉,如有异常可用专用工具进行修复。
②当发现配电柜里有异常声音需立刻停车。从继电器开始检查,主要是继电器的触头容易损坏,发现便更换即可。
⑧主轴轴承。在工作一段时间后要调整间隙(0.002______0.005)之间为易。拖板间隙一样调整适度掌握间隙。
④在电脑里的数据参数先备份,发现参数有问题可以先初始化再操作,如果还不行便修改参数恢复原数据。
数控机床作为一种高精度自动化设备,其能否安全可靠运行,在很大程度上取决于机床的正确使用和日常维护。而数控机床的身价从几十万元到上千万元,一般都是企业中关键产品关键工序的关键设备,一旦出现故障导致停机,其影响和损失往往是很大的。为了保证机床长期安全平稳地运行, 降低维修费用,应及时发现和消除隐患,从而提高企业的经济效益。但是,人们对这样的设备往往更多地是看重其效能,而对合理地使用不够重视,更对其保养及维修工作关注太少。日常不注意对保养与维修工作进行创造和投入,出现故障临时抱佛脚,既耽误时间又浪费金钱。因此,为了充分发挥数控机床的效益,我们一定要重视维修工作,创造出良好的维修条件。
一、提高工作人员的素质和专业知识
由于数控机床是由工作人员(操作者)来操作的,出现问题也是有工作人员(维修人员)来修理,所以要创造良好的维修条件,首先要保证工作人员的素质条件。这就要求工作人员首先要具有高度的责任心和良好的职业道德,能全身心地投入工作。其次作为维修人员知识面要广,不仅要掌握基本数控知识,而且要学习并基本掌握有关数控机床电气控制的各学科知识,如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术,同时要掌握一门外语,特别是英语,起码应做到能看懂技术资料。第三,维修人员应经过良好的技术培训。不仅要培训数控技术基础理论知识,而且要参加相关的培训班和机床安装现场的实际培训,然后向有经验的维修人员学习,更重要且更长时间的是自学。在培训过程中还要勇于实践。要积极投入数控机床的维修与操作的工作中去,在不断的实践中提高分析能力和动手能力,同时学习并掌握各种电气维修中常用的仪器、仪表和工具。最后要掌握科学的方法。要做好维修工作光有热情是不够的,还必须在长期的学习和实践中总结提高,从中提炼出分析问题、解决问题的科学的方法。当维修人员具有了这些素质后,数控机床一旦出现故障就能很快排除,从而提高了数控机床的使用效能。
二、具备维修所需的物质条件
要创造良好的维修条件不仅要保证工作人员的素质条件和专业知识,而且还要考虑维修所需的物质条件。这就需要准备好通用的和某台数控机床专用的电气备件,非必要的常备电器元件的采购渠道要快速畅通,同时要有必要的维修工具、仪器仪表等,最好配有笔记本电脑并装有必要的维修软件。每台数控机床应配有的完整的技术图样、资料以及使用、维修技术档案材料等。
三、要对数控机床进行预防性维护
除了要创造良好的维修条件,还要对数控设备进行预防性维修。顾名思义,所谓预防性维修,就是要注意把有可能造成设备故障和出了故障后难以解决的因素排除在故障发生之前。预防性维修一般来说应包含:设备的选型、设备的正确使用和运行中的巡回检查。
首先,在设备的选型中,应从维修角度来选择数控设备。除了考虑设备的可用性参数外,还应考虑其可维修性参数。可维修性参数应包含:设备的先进性、可靠性及可维修性技术指标。先进性是指设备必须具备时展水平的技术含量;可靠性是指设备的平均无故障时间、平均故障率,尤其是控制系统是否通过国家权威机构的质检考核等;可维修性是指其是否便于维修,是否有较好的备件市场购买空间,各种维修的技术资料是否齐全,是否有良好的售后服务和维修技术能力,是否具有合理的性能价格比等。这里特别要注意图纸资料的完整性、备份系统盘、PLC程序软件、系统传输软件、传送手段、 操作口令等,缺一不可。对使用方的技术培训不能走过场,这些都必须在定货合同中加以注明和认真实施,否则将对以后的工作带来后患。另外,如果不是特殊情况,尽量选用同一家的同一系列的数控系统,这样,对备件、图纸、资料、编程、操作 都有好处,同时也有利于设备的管理和维修。转贴于
其次,要坚持设备的正确使用。数控设备的正确使用是减少设备故障、延长使用寿命的关键,它在预防性维修中占有很重要的地位。据统计,有三分之一的故障是人为造成的,而且一般性维护(如注油、清洗、检查等)是由操作者进行的,所以要加强设备管理、使用和维护意识,加强业务、技术培训,提高操作人员素质,使他们尽快掌握机床性能,严格执行设备操作规程和维护保养规程,保证设备运行在合理的工作状态之中。对于数控机床来说,合理的日常维护措施,可以有效的预防和降低数控机床的故障发生几率。
第三,要提高数控机床的利用率。 数控机床如果较长时间闲置不用,机床的各运动环节就会由于油脂凝固、灰尘甚至生锈而影响其静、动态传动性能,从而降低机床精度,严重者会导致油路系统的 堵塞,影响数控机床的使用。所以,在没有加工任务的一段时间内,最好经常以较低速度对机床进行空运行,至少也要经常给数控系统通电,甚至每天都应通电。
最后要坚持设备运行中的巡回检查。根据数控设备的先进性、复杂性和智能化高的特点,使得它的维护、保养工作要比普通设备复杂且要求高的多。维修人员应通过经常性的巡回检查,如CNC系统的排风扇运行情况,机柜、电机是否发热,是否有异常声音或有异味,压力表指示是否正常,各管路及接头有无泄漏、状况是否良好等,积极做好故障和事故预防,若发现异常应及时解决,这样做才有可能把故障消灭在萌牙状态之中,从而可以减少一切可避免的损失。
总之,数控机床是企业中关键产品关键工序的关键设备。为了充分发挥数控机床的效益,我们一定要重视维修工作,创造出良好的维修条件。虽然数控机床的系统种类繁多,但是各类数控机床的保养方法基本相同。只要操作者与维修人员做到认真操作,精心维护,就可以及时发现和消除隐患,减少维修费用,从而保证了数控机床更长时间安全可靠的运行,切实贯彻了设备管理以防为主的主导思想,从而有效的保证和提高了企业的经济效益。
参考文献
[1]陈蕾、谈峰,浅析数控机床维护维修的一般方法[J],机修用造,2004.
中图分类号:TG659文献标识码: A
随着科学技术的发展,数控机床设备在工业生产中得到了广泛应用,然而,在使用过程中,数控机床设备难免会遇到问题,这就要求需要对数控机床设备进行维修和维护管理,结合机床设备管理维护现状有针对性地提出相应对策,以保证数控机床设备为企业带来更多的经济效益。
一、机床设备管理维护现状分析
在机床设备管理中,机床设备给企业带来生产效率和经济效益的同时,由于受各种因素的影响,机床设备的优良性能在实际操作中不能得到充分发挥,因此,分析机床设备管理维护现状,在机床设备管理维护中,其主要存在以下几个方面的问题:
(一)机床设备维护管理制度不健全
维护管理制度是落实机床设备维护管理的重要保证,将维护管理制度落到实处,以加强机床设备的维护管理,但是,受客观条件的影响,由于企业领导没有充分认识到建立维护管理制度的重要性,大多数企业领导认为只需要抓好生产效率即可,没必要花费大量的精力在设备维护管理制度上,由于企业领导对机床设备维护管理制度认识不足,导致当前大多数企业都没有形成一套完善的机床设备维护管理制度体系,也没有一套好的数控设备的技术管理办法,这在一定程度上阻碍了机床设备的正常运行。若机床设备维护维修管理不到位,则将会影响企业的生产效率。
(二)管理人员的专业素质需有待提高
随着科学技术的发展,计算机技术、自动化控制技术在数控机床中得到了应用,数控机床设备的出现,要求管理人员需具备高技术的专业技能,作为一个合格的管理人员,不仅需要熟练掌握机床设备的电机原理、检测技术和机械传动方面的内容,还需要充分了解机械加工工艺及PLC编程技术。然而,对于维护人员和维修人员来说,不仅要掌握机床设备的维护维修知识,还需要具有良好的工作态度。但是,在实际中,由于管理人员、维护人员及维修人员工作不到位,导致机床设备在使用过程中出现无人管理、无人维护维修的现状。任何一台数控机床经过长时间运行后,都会出现零部件磨损的现象,因此,做好数控机床的维修维护保养是非常重要的。由于机床设备维护维修管理不到位,导致机床设备长期处于停机状态下,这在很大程度上阻碍了企业的经济发展。
(三)机床设备使用不规范
随着数控机床设备的出现,对操作人员的专业技能提出了较高的要求,虽然企业开展了技术培训工作,但是,由于培训时间较少,在培训活动中,只注重操作技能的学习,却忽略了设备保养知识的学习,导致操作人员在维护保养上缺乏专业的知识技能,也不懂计算机数控操作。另外,由于数控机床的结构较复杂,故障类型也比较多,从引发的危害程度来看,数控机床设备故障可以分为致命性故障、非致命性故障两类。在机床设备使用中若需要对数控机床设备故障进行诊断,常见的方法有交换法、自诊断功能分析法、PLC程序分析法、给予广域网的诊断法,然而,由于维修人员的专业技术知识不强,在设备故障维护维修中,维修人员无从下手,致使机床设备出现的问题不能及时得到解决。针对这样的现状,企业应对机床设备的维护管理引起高度重视,加强机床设备的维护管理,以保证机床设备正常运行。
二、数控机床设备管理维护对策
(一)完善机床设备的维护管理制度
针对数控机床的特点,不仅要建立完善的数控机床设备维护和维修管理制度,还需要建立数控机床设备的安全操作规程和数控设备的技术管理办法,完善机床设备的维护管理制度,并落到实处,要求操作人员、维护维修人员严格按照操作规程办事,减少数控机床故障的出现,提高数控机床的运行效率,为企业带来更多的经济效益。总的来说,在机床设备维护管理上,制度是规范工作人员的重要依据,只有建立完善的维护管理制度,工作人员才能按照规章办事,才能有章可循、有法可依。
(二)培养高素质、高技能的维修维护管理人员
第一,对于数控机床设备的管理人员来说,不仅要掌握专业的技术知识,如电机原理、机械加工工艺、检测技术等,还需要具有一定的英语阅读能力,其主要原因是大多数数控机床的技术手册都是用英文表示的,若管理人员不具备一定的英语阅读技能,将无法进行人机对话和数控系统的操作;第二,对于操作人员、维护维修人员专业素质的培养,由于数控机床是一种机电一体化的产品,不仅采用了计算机技术和自动控制技术,也采用了现代制造技术、精密测量技术,其机电控制系统比较复杂,并且数控机床实现了语音对话、信息共享、实时监控等功能,这就对操作人员、维护维修人员提出了较高的要求。因此,加强操作人员、维护人员、维修人员专业素质的提高,企业应加强技术培训活动的开展,根据数控机床的特点来有针对性地开展技术培训工作,让操作人员充分了解机床的原理、性能和操作方式,对数控机床进行系统性的学习,从而提高操作人员的专业技能。然而,对于数控机床的维护维修人员,应多动脑,勤于学习,当掌握了一定的专业技能后,应多参与到实践活动中去,善于总结经验,提高自身的维修技术水平,以保证及时对机床设备进行维护维修。
(三)加强机床设备的日常维护保养
1、做好机床设备预防性维护工作
由于任何一台数控机床经过长时间运行后都会受到磨损,企业领导应对机床设备的维护管理引起高度重视,定期对机床设备进行检查,延长元器件、零部件的使用寿命,这就要求操作人员需要严格按照《机床使用说明书》进行操作,熟悉机床设备的机械结构,足够了解数控控制系统及机床设备的维护保养要求,只有操作人员做好这些工作,才能确保机床设备处于良好的运行状态下,以减少设备故障事故的发生。另外,为了进一步加强机床设备的管理,通过建立数控信息库来加强机床设备的管理和维护,将数控机床设备的基本特征和基础数据保存于信息库中,建立数控信息库,不仅可以方便管理人员的信息查找与管理,也可以为今后的设备维护维修提供参考依据。
2、加强数控机床的日常维护和保养
由于数控机床的使用寿命的长短在很大程度上取决于设备的正确使用和维护保养。因此,为了确保数控机床设备保持良好的运行状态,在日常维护保养中,应做到以下几点:第一,确保数控机床设备处于良好的工作环境中,为了确保数控设备的供电质量和温度、湿度适中,在条件允许的情况下,应将机床设备安装于空调厂房中,在数控机床的工作场地选择上,应避免高温、潮湿、粉尘过多的场所,远离冲床、锻压设备等振动大的设备,并远离强电磁干扰源,以保证机床正常工作;第二,减少开关数控柜的次数,由于在加工生产车间内都含有大量的灰尘和金属粉末,若开关数控柜掉落在数控系统内的电气器件上,将会引起元器件损坏,在必须进行设备维修调整的情况下,才允许开启柜门;第三,加强长期不使用的数控系统的维护,对于长期不适用的数控机床,应定期对其进行通电,特别是在梅雨季节,气候比较湿润,利用电器元件本身的发热来驱散数控系统内的潮起,对于大功率模板、印刷电路板等备件,应定期对其进行通电,以防止因长期不用而造成设备元器件的损坏;第四,制定日常维护方案,根据数控机床的特点和加工生产要求制定维护保养方案,包括坐标轴传动系统的、平衡系统、继电器及各功能部件的保养,安排专门的负责人进行数控数控设备日常维护工作,以保证机床设备的日常维护管理工作到位。
结束语:
由于机床设备在长期使用过程中容易受到损坏,为了延长机床设备元器件及零部件的使用寿命,应加强日常维护管理,安排专业的管理人员、维护维修人员进行维护维修管理,以保证机床设备保持良好的运行状态。
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数控技术应用实践教学体系分五个层次贯穿于整个本科教学的全过程:
第一层次:学科教授做学科讲座,观看数控加工录像资料,参观学校教学设施,培养学生学习数控技术的兴趣。
第二层次:校内外结合,开展认识实习和金工实习,进行机械工程认识与训练。
第三层次:实验、实践、设计和创新实践结合,进行数控技术应用实验与实践教学。
第四层次:将数控技能培训和课程设计相结合,培养学生利用数控实践知识分析问题和解决问题的能力;并组织学生参加数控大赛、进行数控技能训练。
第五层次:开展广泛的创新活动,并通过毕业设计,提升学生分析问题、解决问题的能力。
2数控技术及应用实践教学体系结构
2.1认识实习
新生入校的第一学期,组织学生观看数控加工录像资料,请专家教授进行数控加工技术讲座,组织学生参观学校实验室的数控教学设备,在校外工厂参观先进的数控加工设备及数控加工过程,使学生对数控技术有一个感性认识,提升学生学习数控技术的兴趣。
2.2金工实习
学生金工实习的过程中,设置数控机床操作和自动编程等两个数控技术的实习项目。在数控机床操作项目中利用教学型数控机床所含有的简易自动编程软件,让学生自己设计加工图案,然后自动生成加工程序,再在蜡块或有机玻璃上雕刻出所设计的图像,这样极大的激发学生的学习热情。在自动编程项目中要求学生在CAXA制造工程师软件中完成三维实体造型,然后根据教师提示完成加工工艺设置,生成数控加工刀具路径,最后生成数控加工程序。完成比较好的程序还可以上传到数控机床上,加工出零件来。
2.3课程实验
通过认识实习和金工实习,学生对数控技术建立了一个初步认识,第三学年开设数控技术及其应用课程,在课程中开设教学实验,实验教学围绕课堂教学内容设置,加深学生对所学知识的理解。课程实验开设数控机床认识实验、数控原理实验、数控编程实验和数控机床操作等四个基本实验。数控机床认识实验通过对工业用数控机床观察,了解数控机床(如SK50数控车床、XK715D数控立式铣床、DK77型数控电火花线切割机、数控电火花成型机等)的基本结构、加工对象及其用途;了解FANUC0i系列数控系统;掌握数控机床(如SK50数控车床、XK715D数控立式铣床等)的坐标系建立、基本运动和回零操作。数控原理实验通过对华中数控生产的HED-21S数控系统综合实验台的拆装调试,要求学生了解数控系统的特点、基本组成和应用;了解数控系统常用部件的原理与作用;熟悉常见数控系统与数控机床的连接与基本调试操作。数控编程实验通过在浙大辰光软件和宇龙数控仿真模拟软件上完成指定零件的数控加工程序编制与调试,使学生掌握数控加工程序的手工编制方法与程序调试技巧。数控机床操作实验,通过对CGM4300B数控铣床的操作,在蜡块上加工零件,使学生了解数控铣床的基本特点和机床坐标系的建立;掌握数控机床常规操作方法,重点学习数控机床回零操作、手动对刀操作、工件坐标系设定、程序输入与编辑、程序调试、自动加工等操作。
2.4数控工艺技能培训
数控高级人才的培养,必须十分注重学生动手能力的培养,我们在课余时间,充分利用学校现有的资源,对学有余力且对其感兴趣的学生进行120学时的数控加工工艺培训,培训分为数控工艺分析、自动编程软件(CAXA制造工程师)的应用、数控机床操作等三个方面。数控工艺培训要求学生通过培训具有基本零件的工序划分、刀具卡具的选择、工艺基准的制定、切削用量的选择和切削液的选择等数控加工工艺分析与设计能力。自动编程软件的应用要求学生通过培训,掌握功能齐全的实用型自动编程软件,如MasterCAM,Cimatron,Delcam,CAXA等自动编程软件,利用这些软件编制较为复杂的零件或模具加工程序,同时具有驾驭目前国内市场上流行的集成度高的诸如CATIA、Pro/E、UG(Unigraphics)等CAD/CAM软件的能力。数控机床操作培训要求学生熟练掌握数控机床的各种基本操作,掌握加工程序的输入与加工程序调试,掌握自动编程后的程序传输方法,掌握在线加工方法。总之,通过数控培训增强了学生的数控技术实践能力,培养学生创新能力。数控技能培训将数控技术理论与实践有机结合,巩固理论知识,培养学生的动手能力。
2.5数控加工工艺分析与数控加工编程课程设计
为加强学生的数控技术实践能力,机械设计制造及其自动化专业在学习了数控技术及其应用与数控加工工艺等课程后,安排数控加工工艺分析与数控编程课程设计,要求学生从零件图的识图开始,通过数控加工工艺分析和设计,选择刀具、卡具(包括专用卡具的设计),然后编写数控加工程序,并对其进行调试,最后操作数控机床,加工出要求的零件来。课程设计两周时间,要求每个学生零件图都不相同。课程设计开设后收到了良好的效果,达到了预期的目的。
2.6数控技术创新实验
重视创新实践环节,大力发掘资源,调动学生的主动性和创造性,根据不同年级的特点,分层次开展开放性数控创新实践活动,要求学生根据学校现有的设备状况及自身的理论知识与教师一起设计创新实验,并在实验的基础上逐步完善设计内容。数控创新实践活动基本上围绕三个方面进行,一是围绕产品建模、系统仿真、NC代码生成、网络传输到零件的数控加工进行;二是围绕数控系统构建、普通机床的数控化改造、专用机床控制系统的模拟设计等内容进行,三是围绕数控机床的故障分析与数控机床的维护维修等内容开展。通过创新实验的设计,培养和强化学生综合运用知识的能力、工程实践能力和创新能力。
2.7生产实习
我们始终将生产实习环节视为强化教学效果、实现理论联系实际的最有效手段。对高层次数控人才培养来说,生产实习基地一般选择在数控机床制造厂。要十分重视实习基地的建设,对已建成完善的实习教学基地,实现制度化的管理。为学生的实践能力的提高搭建一个更好的平台。
学生在实习基地实习内容一般分为两大部分,一是在数控机床组装车间了解数控机床的装配调试,包括电器部分装配调试和机械部分装配调试。二是在零部件制造车间掌握数控机床主要零部件的制造工艺过程,了解数控制造厂的工艺设计规程,掌握典型零件的数控加工工艺与数控加工程序的编制。三是跟随数控机床维修人员进行售后服务,掌握数控机床维护维修的基本方法。通过生产实习,使学生进一步掌握数控机床的结构原理,更加了解数控加工工艺分析的方法和数控加工程序编制。更加强化学生的工程意识、工程实践能力和创新意识、创新能力。
2.8数控竞赛
利用校团委在校内组织数控大赛或与兄弟院校的数控对抗赛,组织学生参加两年一届的六部委举办的全国数控技能大赛,促使学生带着问题去学习,克服了学生理论学习的盲目性,提高了学生学习的兴趣与积极性,更有利于学生工程实践能力和创新能力的提高。
2.9毕业设计
通过理论、实践、培训、创新四位一体的教学过程,把数控技术基础理论、实践能力和创新能力培养融为一体,在毕业设计中将这些知识综合应用,培养学生综合应用能力。学校高度重视学生的毕业设计环节,所有指导教师深入现场获得了第一手资料,结合现场实际,精心遴选题目,提供给学生科学、合理的论文题目。为部分学生选配现场工程技术人员为毕业设计指导教师。要求学生除查阅资料外,用一定的时间到现场去学习、调研。有条件的时候,学生可直接在现场完成毕业设计。通过各种方式将毕业设计与现场实际相结合,收到良好的效果。
数控机床自问世以来,数控机床以其系统自身较传统机床所具有的柔性好、精度稳定、生产率高、劳动强度低、工作条件优良、易于实现批量生产等特点博得了广大生产企业用户的青睐。不久前我国政府颁布了《加快振兴装备制造业的若干建议》,通过这一具有全局性的总纲性文件透视出我国发展超大型、超精密和超高速数控机床的决心,加上我国工业化的快速发展,对数控机床行业也有着显著的促进作用。《加快振兴装备制造业的若干建议》中进一步明确和揭示了装备制造业在我国经济社会建设和强国之路建设道路中所发挥的重要作用。大力促进我国装备制造业的快速发展,实现装备制造业的现代化是我国经济生活中的一件大事,是实现社会经济科学发展,走新型工业化道路,实现国民经济可持续发展的重要方针。本文简要分析了数控机床高速高效方向、自诊断方向、网络化方向、模块化方向等发展趋势。
1、向着高速高效化方向发展
伴随航空航天、船务运输、汽车行业以及高速火车等国民及国防事业的快速发展,新兴材料得到了广泛的应用。伴随着新兴材料的发展,行业对于高速和超高速数控机床的需求也越来越大。高速和超高速数控机床不仅可以提高企业生产效率,同时也可以对传统机床难于加工的材料进行切削,提高加工精度。数控机床最大的优势和特点在于其主轴运动速度转速和进给速度大。现在使用的数控机床通常采用64bit的较高处理器,未来数控机床将广泛采用超大规模的集成电路与多微处理器,从而实现较高运算速度,使得智能专家控制系统和多轴控制系统成为可能。数控机床也可以通过自动调节和设定工作参数,得到较高的加工精度提高设备的使用寿命和生产效率,高速数控加工示意图如图1所示。
2、向着自诊断方向发展
随着人工智能技术的不断成熟与发展,数控机床性能也得到了明显的改善。在新一代的数控机床控制系统中大量采用了模糊控制系统、神经网络控制系统和专家控制系统使数控机床性能大大改善。采用高通过数控机床自身的故障诊断程序,自动实现对数控机床硬件设备、软件程序和其他附属设备进行故障诊断和自动预警。数控机床可以依据现有的故障信息,实现快速定位故障源,并给出故障排除建议,使用者可以通过自动预警提示及时解决故障问题,实现故障自恢复防止和解决各种突发性事件时从而进行相应的保护。
3、向着网络化全球性方向发展
随着互联网技术的普及与发展,在企业日常工作管理过程中网络化管理模式已经日益普及。管理者往往可以通过手中的鼠标实现对企业的管理。数控机床作为企业生产的重要工具也逐渐进行了数字化得改造。数控机床的网络化推进了了柔性制造自动化技术的快速发展,使数控机床得发展更加具有信息集成化、智能化和系统化。
数控机床的网络化发展方向也体现在远程监控与故障处理上。当数控机床运行过程中出现故障后,数控机床生产厂家不用直接亲临现场就可以通过互联网对故障数控机床进行远程诊断与故障排除,这样不仅可以大大减少数控机床的维修成本,而且还可以大大提高企业的生产效率。数控机床的网络化发展方向还表现在远程操作与培训上。可以通过把数控机床共享到网络上,从而实现多地、多用户的远程操作与培训的需要,甚至可以依靠电子商务平台任意组成网上虚拟数控车间,实现跨地域全球性的CAD/CAM/CNC网络制造。
4、向着模块化方向发展