时间:2024-02-23 16:04:00
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数控技术的基本原理,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:机械制造;数控技术;运用
中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)21-0068-01
数控技术是指按照工艺以及设计的具体要求,将加工产品的过程,使用计算机信息化并且数字化处理、控制了该过程,实现了生产的自动化,达到综合效益提升的目的。实质上讲,数控技术将计算机、机械、自动控制、检测与电子技术融合到一起,这些所有内容密切结合之后构成的高新机电一体化技术就是数控技术的最深层次内涵。对于制造自动化的实现,数控技术不但是基础,而且是核心,是现代集成制造系统的重要组成之一。
1 数控技术的基本原理
1.1 CNC系统的基本构成
CNC也就是现代数控系统,依赖的为存储程序,借助于存储程序,将各种不同机床的控制要求予以实现。图1数控系统整体构成包括如下部分:单元模块主要为控制速度、控制主轴、控制可编程,装置模块为CNC(即计算机数控)以及输出输入设备和程序,这些所有组成组合之后整体上被称作CNC系统。通过将事先给定的位于载体上的数字值予以阅读,并对这些数字值予以译码,实现零件加工的符合性。
1.2 CNC装置的基本运作原理
在现代数控系统中,CNC装置位居非常核心的地位,从本质上分析,CNC装置为数控装置,但是这种数控装置是在计算机的控制之下、借助于计算机的调控实现操作的,因为计算机系统的引入,加工生产实现了高效率化。CNC装置的主要优越性在于计算机结构的配备以及接口单元和功能模块的匹配。对于CNC装置而言,其主要包括了硬件软件两种,对于实现CNC装置的正常运转,这些硬件软件是最基础的条件,是程序可以正常执行的前提。CNC装置最基本的工作原理可以描述为将各种不同的数据信息输入到设备之中,借助于计算机之不同的处理功能,位于不同坐标轴上的之移动分量就会被传至与之相对应的驱动电路,在放大和转换的基础之下,伺服电机被驱动运转,坐标轴跟随运动,此后,数据信号再次被反馈至控制装置,最终实现各数据指令得到正常的处理,加工生产有序化进行并得到很好的维持。
从性能划分,如果CNC装置为需连续切削,这个时候不但需要把工作台定位好,还需要把工件位置固定处理,控制刀具相对于工件给定速度沿着指定的路径运动,保持切削运动朝着编制好的路径进行。然而,切削过程中每一点的精度和粗糙度,主要靠CNC装置的插补功能来维持。数控机床加工曲线过程中采用了一小段折线逼近要加工的曲线。“插补”本质上属于数控系统按照零件轮廓线型的有限信息,对刀具的各个加工点详细计算,最后实现了精密加工处理的要求。数控系统中负责插补工作的装置是插补器。软件插补器选择CPU通过软件编程实现,能灵活运用,但插补速度会受到CPU速度和插补算法的影响。数控设备购买的过程中,一定要认真地考虑对实际功能的需求,综合分析插补功能。
2 机械制造中数控技术方法运用
2.1 机械加工系统使用数控技术
在制造各种不同机壳的时候,焊件被积极引进,相比于传统加工制造技术来讲,以往单件下料这种比较难实现的问题,引进数控气割后,问题逐渐得到了解决。产品实现了从毛坯料到成品的持续性加工生产,质量得到了满足,质量要求可以得到更好地实现。对于切屑加工来讲,借助于数控系统,很多方面的需求都可以得到很好的满足,比如对精度有着相当高要求的零件,再比如本身的形状异常复杂的零件等等。将系统引进到机械浮动油封中的时候,有一点需要予以特别的注意,那就是内环凸曲面、外环凹曲面,在密封圈的各处压缩量处实现相等。在压缩接触面被保持在均匀状况的时候,密封功能可以得到很好地实现,对于密封性来讲,加工内外环凸凹曲面之精度发挥着重大的影响。加工行星架在对图样的精度予以维持和实现的情况下,能够有效地实现生产加工的改进。对于数控设备而言,一般它们的加工效率相对于坐标镗床的生产加工而言,能够达到5~8倍的提升。在现代的技术条件下,机械设备在充分的密切的与数控镗铣床编程加工相结合的基础之上,更加优越的实现了加工的需求,基本的过程为程序首先被编制,而后结合偏置角度或者坐标旋转编程加工剩余齿,最终实现加工目的。
2.2 机床中使用数控技术
从现代化自动生产的实现来讲,机械设备是一个理想的场合,借助于机床上充分运用数控技术,产品生产愈发一体化。对于机械制造来讲,数控技术能够更好地予以多元化的控制,各项装置能够实现更加有序地、良性的配合,功能加工,即使复杂的,也能够得到实现和满足。数控机床加工在数字化处理了工艺信息以及关于零件加工的集合信息之后,有序引导了数据机床之加工,人工作业被慢慢的代替,工件、操作和刀具之间的速度、位移在数字化表示的基础之下,实现了自动化的作业,加工精度得到更好的提升。对于编程人员来讲,将代码与系统之间予以完好的对接,而后编制加工生产程序,按指令,对机床设备予以操作,加工生产目的就可以实现,在机械加工中,数控机床具备的最大程度的优越性可以描述为相关程序指令在被改变的情况下,加工最终能够并且可以实现自动化,对于工作台不需要进行位置的重新调整或者调动,操作更加的便捷、更加的简单。
2.3 工业生产中使用数控技术
从中国经济的各种不同构成来讲,工业是非常重要的,它对经济效益的提升发挥着非常重大的影响,当前,机械设备生产的时候,数控技术已经被广泛的应用,尤其是难度非常高的产品,可以说数控技术发挥了完美的作用。如:重工业中的金属冶炼、化肥农药的加工等,这些都需要利用机器代替人工生产。根据长期加工生产情况看,引进数控技术主要发挥以下几方面的优势:改善了劳动条件,正常的生产加工秩序得到了维持;机械化的生产线,降低了人工操作的难度,显著提高了企业的加工效率;提高了生产质量,自动化生产模式让产品的精度更加准确稳定,严格按照设计图纸上的要求完成生产加工,与设计图纸上的标准尺寸误差较小。数控技术和计算机技术是相互关联的,通过计算机技术实现了各种加工控制要求。计算机也可执行同步检测,系统运行中,如果有故障发生,这个时候检测和传感系统就会出现故障,故障信息被传至由计算机予以控制的系统,系统保护设备在输送报警信号的提醒下,启用并发挥自己的功能。
3 结 语
总而言之,对于现代工业的发展来说,将数控技术引入机械制造行业,这不但是一个趋势,而且有助于生产效率的快速提升。在未来,数控技术对于机械制造行业来讲,也是必不可少的。
参考文献:
[关键词] 数控加工技术 高职院校 教学现状 存在问题 解决措施
中图分类号:TG659
我国加入世贸组织后,随着国民经济与科学技术的不断进步发展,数控技术以其高速、高效、高精度、高可靠性、自动化等诸多优点, 备受国内各类企业的青睐,社会对数控人才需求的不断增长。数控车床的应用越来越多,数控车工技术课程便成了机械类专业必修的技术基础课程。能够使学生掌握数控基本原理、插补原理、各大模块的功能、伺服系统、检测原理等基本知识,掌握数控车床的编程知识,熟悉相关的仿真软件和自动编程软件。因此,如何提高数控技术教学质量,培养合格的实用型技能人才,是职业院校和培训机构面临的重要问题之一。为培养适应市场发展需求的高技能人才,需要加强教学模式、教学方法的改革与探索。本研究主要就要如何培养出我国制造业急需的数控加工人才进行开分析和探讨,重点分析了当前我国职业院校数控教学存在的问题,以及职业院校数控技术教学方法改革的重要性,提出了提高数控车工技术应用课程教学质量的途径和有效措施。
1.高职院校实施数控技术教学方法改革的重要性
随着社会经济的发展,以及数控机床在企业中的日益普及应用, 社会及企业对高素质人才的需求越来越大,数控加工教学无疑是数控技能人才培养的一种重要途径,对于我国机械制造业的发展具有重要的意义。据有关资料统计, 2005 年我国的数控机床年产量将达到 30万台, 数控机床的普及率也将大为提高,但目前我国机床的数控化率还不到2%,其主要原因就是数控人才的匮乏,因此数控技术的应用将是我国机械制造业发展的重要任务,数控技术作为一门应用型的重要学科,更应该与时俱进,开拓新的教学思路,提高职业院校学生的综合素质及社会的认可度。而高职院校的办学目标就是旨在为社会输送出所需的具有创新能力的新型人才,必须与社会的发展相适应,培养出具有较高的创新与实践能力的高技能人才。同时,随着现代科学技术的发展使得现代的教育手段也越来越高,社会对人才要求的越来越全面,大力改善教学条件,抓好教材建设、实验室建设、提高理论教学质量和实验、实训、实习教学效果,也有利于提高职业院校学生的综合素质及企业的认可度。
2.目前我国高职院校数控专业的教学状况
2.1课程设置及教学内容落后,不能满足企业需求
首先,我国机电类专业的课程设置近几年虽有所改进,但是总体来说其教学内容仍较陈旧,偏重于理论教学,实训条件受限制,导致学生所学的知识技能与企业的要求尚存在差距,不能满足企业的需求。其次,在实践技能培训方面,对于企业急需的数控机床的编程、操作、维护等技能教学效果较差,只是将实训重点放在数控机床简单操作上,具体实践操作能力差,学生的技术能力训练不够。最后,现有数控技术教育专业教材形态单一、只是在理论上介绍,学生较难理解含义,实践性差,脱离生产实际。
2.2师资队伍建设不足,素质有待提高
随着数控技术的广泛应用,引起了数控人才的大量需求,数控专业师资提出了更高的要求,而现阶段我国具备相当的理论知识和丰富的实践经验的数控专业师资严重不足。严重制约着现代数控技术人才培养水平的提高。
2.3数控实训设备条件差、缺少实践性
现在职业院校数控技术教育专业的教材较多,但一体化教材较少,实用性很差,加之数控实训设备有数控车床、 数控铣床、 加工中心、 电火花成型机床、 电火花线切割机床等加工设备价格昂贵,很少有学校愿意投资购置新设备,导致购置的设备数量有限,所具备的仪器设备数量也是有限的,每个学生的独立动手实际操作机会较少, 而对数控加工工艺、夹具设计、自动编程、数控机床的维护、数控机床机电设计与联调技术及维修等专业技术能力训练则不够充分,实训效果并不好。
3.提高数控车工技术教学质量的方法和有效措施
3.1采用先进的教学手段,合理开设相应的课程
利用多媒体教学等现代教学手段,从而改善传统教学模式下只靠原理讲解与缺乏实物的空洞性,优化教学效果。作为一门与实际紧密结合的应用型学科,没有实际操作经验的学生对于具体技术的理解程度是有限的,数控技术教学应多体现先进的科学技术的运用,有利于数控机床的仿真能力的实现,从而提高学生对于系统的熟练掌握程度,加深学生对理论知识的理解,同时还能调动学生的学习积极性,培养学生的学生兴趣及创新能力。
3.2加强师资队伍的建设,提高教师的专业素质
作为教学活动的主要参加者、重要因素,教师在整个教学过程中占据非常重要的位置,教师队伍的建设对于改进数控技术教学现状具有重要的意义。首先,学校就应该多为教师提供进修和出国交流的的机会,提高老师的专业素质。其次,教师本身应该不断丰富自身知识,在平时的教学当中不断去充电,来提升自身的综合素质,提高自己驾驭课堂的能力。注重教学内容、教学方法及教学手段上的更新,将教学内容与实际生活紧密联系起来,注意培养学生的创新能力,在保障教师自身的指导地位的同时还要充分发挥学生学习的积极性与主动性。最后,教师还应该学会在教学过程中使用现代化教学设备,充分利用网络等多媒体软件教学展开教师和学生、学生和学生之间的交流,提高了数控专业的教学水平,缩小了学生所学到的知识技能与企业的要求的差距。
3.3加强数控技术实训基地的建设
首先,学校应该充分认识到数控车工技术教学的重要性,并加大对这方面教学的投入,积极创造条件让能力高的教师继续深造。其次,学校应该重视数控技术实训基地的建设,投资引进新的教学设施和教学设备,应包括数控车床、数控铣床、加工中心、电火花成型机床、 电火花线切割机床等加工设备, 数控模拟软件、数控机床典型部件装拆、数控系统调试和维护维修综合实验台等。通过使用多媒体教学、现代机械设备等新教学环境,满足教学与培训要求,提高教学实训效果。
4.结束语
随着社会经济的发展,以及数控机床在企业中的日益普及应用, 社会及企业对高素质人才的需求越来越大,数控加工教学无疑是数控技能人才培养的一种重要途径,对于我国机械制造业的发展具有重要的意义。为了能培养出高技能的数控加工人才,我国职业院校的数控技术教学应随着时代的发展需求做出适当的调整,在数控技术教学领域必须做出相应的探索与实践,教学过程的各个环节入手,注重学生知识、能力和素质的培养,同时还要大力改善教学条件,抓好教材建设、实验室建设、师资队伍建设、教学基本建设,提高理论教学质量和实验、实训、实习教学效果,逐步提高教学水平,为我国的制造业发展培养出更多的高技能人才。
参考文献:
[1]罗松涛.模块化教学在数控加工技术中的应用研究[J]. 中国科技信息,2011,03:185-186.
关键词:金工实习;应用型本科院校;数控技术;教学改革
中图分类号:TG659-4:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 12-0000-01
金工实习是重要实践教学环节,按大纲要求,完成车工、钳工、铸工和数控加工等各工种的基本操作训练,使学生了解机械制造的一般过程、机械零件常用加工方法及所用主要设备结构的基本原理。独立完成简单零件加工,培养学生的劳动观点,理论联系实际的工作观点。现今,数控加工是机械制造中的先进技术,是一种高效率、高精度和高柔性化的自动化加工方法。以数控技术为核心的现代制造技术正在逐渐取代传统的机械制造技术。因而随着现代教育事业的发展在金工实习的教学内容中除了传统的热加工和冷加工外还应增设数控加工的相应内容。其目的是使学生在校期间就了解、掌握先进的制造技术,为培养未来高素质新型技术人才,打下良好的工程基础。本文对金工实习中数控加工教学过程进行改革和研究。
一、数控加工教学中存在的一些问题与要求
对于车、钳、铣、刨、磨、热处理等工种,要求学生掌握的实际动手所要用到的设备或者仪器都相对数控而言比较简单一些。数控机床本身技术先进,操作相对繁琐,而学生要想实际操作并使用数控机床完成一些简单零件的加工就必须得掌握一些基本理论以及操作方法,才能动手操作机床。这就要求我们老师进行相应的改革与创新,不能简单的照搬普通工种的教学模式,以便学生在较短的时间内掌握。
二、数控加工实习要分阶段分层次教学
现在的数控教学方案基本上的阶段有数控设备基本概念的介绍,数控设备的上机操作,加工程序的讲解,手工数据输入和机床自动加工等阶段。学生是在老师的指导下,按照一定的流程来完成熟悉机床、编制加工程序、了解自动加工。这种教学模式容易执行,便于管理。应用型本科院校金工实习的主要对象是工科类学生以及某些与工科专业息息相关的近工科类专业,常常分为两大类:机械类学生和近机械类学生。对于机械类学生将来要从事机械制造、动力工程、汽车制造领域的工作,他们需要了解的知识更深,在学校就应该了解到这样的知识――先进制造技术是如何完成零件设计、编制工艺、编制程序、计算机仿真、数控机床加工的过程。近机械类学生的要求可能就不会有这么高,将来也可能只是从事与之相近的工作,所教学内容主要包括数控设备介绍,数控机床上机操作,加工程序仿真讲解,程序人工输入,标准零件加工,因而我们要分层次教学。
(一)数控设备基本概念的介绍
在介绍基本概念的阶段要介绍数控机床的基本组成、传动原理、机床坐标系、工件坐标系等相关概念。更要利用好多媒体教学,把一些抽象的概念具体化,比如传动原理图可以通过多媒体演示给学生看,使学生更容易理解。
(二)数控设备的上机操作
这个阶段主要是让学生了解控制面板、认识机床结构、开关机以及对刀操作等。对于机械类学生要深入讲解机床的组成和特点,数控机床的工作原理;对于近机械类学生以了解为主可以多讲一些数控机床的应用范围和分类以及发展方向。
(三)手工数据输入和机床自动加工
以标准零件加工为导向完成一个完整的零件加工流程。在这个过程当中可以充分发挥学生的学习自主积极性。对于机械类学生经过实际教学试行可以先安排学生分组,在每组中把表现比较优秀接受能力比较好的同学选为组长,由组长带领本组同学完成试切对刀、标准零件的程序输入、程序校验、试切加工、零件检验。把试切出来的产品由老师检验合格之后安排每个同学都加工一个标准零件。在整个流程当中老师要参与到每个步骤,负责讲解清楚,手把手教会学生。在标准零件加工完成之后,对于机械类学生可以安排一些自主项目:比如给一个简单零件的图形要求学生自己合理安排加工工艺,正确编制程序,然后拿给老师检验程序。在指导老师确认程序无误之后由学生上机操作完成零件加工;或者让学生自己设计零件图形,按照他们自己的零件图形编制程序,由指导老师确定程序无误后上机操作完成零件加工。
近机械类学生和机械类学生相比层次不同,对于近机械类学生以了解为主,能完成标准零件的加工,熟悉加工过程就达到了教学的目的。近机械类学生在实习中要充分利用仿真软件,仿真软件可以实现对数控车床、数控铣床加工全过程的仿真,其中包括毛坯、夹具、刀具的定义与选用,零件基准测量和设置,数控程序输入、编辑和调试,加工仿真以及各种加工错误检测功能。先对学生进行仿真软件的学习,用仿真软件完成标准零件的加工流程。在仿真软件加工没问题的情况下再安排学生分组上机操作。这种先仿真再上机的模式可以有效避免近机械类学生对机床不够理解的短板。分组操作中要注重培养近机械类学生的工程意识,提高学生的动手能力,使理论和实践得到很好的结合。
三、提升指导教师本身的素质
数控加工指导教师一般都由专职教师直接担任,理论知识方面都是可以胜任指导教学工作的。但是担任数控加工指导教师要求老师不仅要有扎实的理论知识还应有丰富的工程知识和技能。在实践教学中往往指导老师动手能力差,对机床维护保养工作不过关等问题。学校鼓励指导老师完成本职工作之余可以加强一些动手能力、培养工程素养。比如可以利用寒暑假到附近的一些有资质的工厂去进行数控加工方面的业务学习。还可以利用自己的业余时间提高理论知识加强动手能力,取得数控加工方面的技术等级证书,达到双师型要求。
四、结束语
应用型本科院校金工实习融入数控技术教学是时代需求,通过金工实习数控加工技术的教学改革在提高学生的全面素质,增强学生的动手能力工程实践能力,培养和发展学生的创新意识和创新精神等方面,发挥重要作用。
参考文献:
[1]张铭,加有维.基于研究型大学金工实习中数控教学改革的思路[J].时代教育,2014(01).
[2]姚琢.高等工科院校金工实习中教师的作用[J].长春理工大学学报(高教版),2010(03).
机械设计制造及其自动化专业就业前景我国经济融入世界经济的步伐加快,调整产业结构的国策,使我国迅速成为世界加工制造大国。随着外资企业的大量涌入,我国已成为加工制造业的重要基地之一。需要大量的机械设计制造及其自动化专业的应用型高级工程技术人才,尤其是既能利用计算机进行机械产品的辅助设计,又能应用数控技术进行制造的人才非常紧缺,有着广阔的就业前景。
毕业生主要到工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面的工作。由于机械行业的重要性和庞大规模,需要一支庞大的专业人才队伍。今后一段时间内,机械类人才仍会有较大需求。具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标,机械设计制造与加工专业人才近年供需比也很高。从机械行业发展来看,印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等重头产品前景仍看好。除了这些传统工业领域,该行业将进一步向机光电一体化发展,向光加工、环保这样的新兴领域拓展。
近年来随着我国装备制造业的高速发展,汽车制造、高速铁路、大电站及输变电建设、城市轨道交通建设等也将大量需要该专业的毕业生。
机械设计制造及其自动化专业主要课程
专业基础课:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学物理实验、普通化学及实验、工程图学、理论力学、材料力学、电路基础、机械原理、机械设计、机械设计基础、机械零件、电子技术、互换性与技术测量、工程材料、金属工艺学、测试与传感技术、制造技术基础、液压与气动技术、机电传动控制、机械工程综合实验、微机原理与结构技术、CAD/CAM、单片机原理及应用。
专业课:机械制造工艺学、机械系统设计、机电控制系统分析与设计、机械制造装备设计、数控技术及应用。
专业选修课:机械动力学、软件工程、网络技术、多媒体技术及应用、数据库原理及应用、机械创新设计、工业机器人基础、机械故障诊断学、文献检索、专业外语、有限元方法、机械优化设计、工艺过程自动化、先进制造技术、特种加工、成组技术与CAPP、智能机械概论、微小机械概论、虚拟样机技术、市场营销学、在线检测与控制、实用控制系统设计、数控机床与编程。
机械设计制造及其自动化专业培养要求在高中文化知识的基础上,掌握本专业所必需的基础知识、基本原理和较熟练的专业实践技能,学生毕业时要求掌握的知识和具有的能力为:
(1) 从事机械设计与制造加工工艺规程的编制与实施工作;
(2) 从事机械、电气、液压、气压等控制设备的维护维修工作;
(3) 从事工艺工装的设计、制造工作;
(4) 从事数控机床、加工中心等高智能设备的编程及操作工作;
(5) 从事机械CAD/CAM技术的应用工作;
(6) 从事机械设计与制造的现场技术管理工作;
(7) 从事机电产品的销售和服务工作。
(8) 钳工、车工或电工的初级技能;
(9) 编制、实施机械设计与制造工艺规程的基本能力;
(10) 使用、保养、维修、管理机电设备的基本能力;
(11) 选用、设计制造、调试工艺工装的基本能力;
(12) 操作数控机床、加工中心等高智能设备的基本能力;
(13) 行机械设计与制造生产现场技术管理的初步能力;
(14) 应用机械CAD/CAM的基本能力;
关键词:数控维修;课程建设;教学
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1008-4428(2017)01-130 -02
一、引言
数控维修技术主要是针对数控机床做装配 、调整 、维修等相关工作,包括机械、电气,液压与气动及数控系统等方面的维护,涉及的知识面比较广泛,对于高级维护人员来讲,需要掌握机械、强电与弱电,计算机、PLC、液压与气动、自动控制等很多相关知识;甚至对英语的要求都很高,因为随着时代的进步,从数控机床的总体市场占有率来看,中高档的数控机床的比重越来越大,而其很多技术文档都是用英语书写的。所以高级数控人才的培养是一个复杂的过程。数控方向的人才培养目标一般认为是培养应用型及技术型人才,面向服务与生产的第一线。这样就对数控维修技术课程的建设与教学提出了很高的要求,既要让学生掌握相关的理论知识,又要让学生具备动手能力。理想的目标是毕业就能很快上手从事相关的工作。那么,数控维修行业现状如何?数控维修技术课程建设如何跟上时展的要求?又如何有效提高教学效果呢?
二、数控维修行业现状及对人才的需求
当前,国内制造企业既有采用国产数控机床,也有采用国外进口的高档机床。虽然进口机床的可靠性比国产数控机床高,但是一旦机床出现故障,会导致维修困难,而且维修费用极其高昂。国产数控机床的维修比进口机床相对来说容易一些,但是机床售后维修服务不到位。目前,很多高职院校甚至是普通高校都开设有数控专业或者相关的数控课程,但是大多都是偏重于理论学习,造成了所培养的学生动手能力差。这样就会造成数控设备的维护不及时从而导致开工率不足。要改变此种现状,首先应保证有足够能力的维修技术人员。
数控技术很早以前就成为制造业提高产品质量及生产效率的重要手段,随着现代加工技术的发展及中国经济当前面临的发展困局,制造业需要向高精尖方向发展,要不断淘汰落后的粗放式的a能,这样势必造成制造业采用更多的数控机床及机器人等,所以工厂中对数控设备的运用也越来越多,由此导致对数控设备维修人员的需求量也不断增多。数控维修人才缺口较大已成为目前数控技术市场的一个问题。
随着数控加工技术的发展,数控岗位上的人员需求也不尽相同,不少岗位要求从业人员掌握数控机床调试、维护与维修技能,对高水平数控维修人员的需求越来越多。当前一些单位的数控机床维护人员存在一定的问题:首先是年龄偏大,从而导致接受新知识与新事物的能力欠缺;其次是知识结构老化,他们大多只了解普通机床的机械结构及普通电气装置,而对机电一体化的数控设备就勉为其难了;另外综合知识差,对于数控机床中的模电、数电、计算机及接口技术等知识掌握不足,显然难以维修高度机电一体化的数控机床。
企业对数控维修与维护人员的需求日益增大,各院校所开设的数控维修专业普遍注重理论知识的讲解,只不过或偏重于电类,或偏重于机械结构而已。然而,不管是偏重于哪一方,对于高度机电一体化的数控设备而言,都是不足的。
由此可见加强数控维修技术课程建设,培养高素质的数控维修人员是势在必行的。
三、课程建设与教学探讨
(一)课程建设
数控维修技术不仅是一门综合性极强的学科,更是一门实践性极强的学科。对于该门课程设置,既不能单独强调理论知识的学习,也不能一味强调实践学习。而目前大多数学校的数控维修专业建设,大部分偏重于理论教学。
根据应用型课程的特点,教学内容要围绕能力、素质、知识这几方面来进行。同时,又必须具备新颖性、时效性、实用性以及基础性。由于数控技术随着电子与计算机技术及软件技术的发展而进步得很快,市场上的数控系统种类又极其繁多,因此数控维修技术这门课程应紧跟数控技术的发展,将目前有关数控技术应用方面的新技术以及新知识及时地传授给学生,所以,应随时对教材与课程内容进行调整和更新。由于学生能用于学习的时间是有限的,所以数控维修技术教材应突出重点,着重讲明一两种典型数控系统的组成、结构及故障诊断与维护的一般方法,再加上一两种其他常见的数控系统,以点带面,即可使学生逐步理解数控系统的基本原理。
本门课程主要是技能的培养,因此,应该对理论性强以及实用性低的内容进行删改,突出技能性强的教学内容,还应将教材中内容相近的部分加以合并。同时,还应根据学生不同的就业方向对数控维修技术课程教学内容按不同要求进行整改。比如目前市场上主要的数控系统有日本FANUC以及德国SIEMENS等,因此可将教学重点放在这几种数控系统上。由此,数控维修技术课程教学内容的安排就体现出了完整性、系统性、先进性以及科学性。同时也应注重吸取当前数控技术以及先进制造技术的最新研究成果。
(二)教学手段
在教学手段方面,主要采用多媒体课件、数控机床实物演示、数控设备现场参观等方式组织教学,同时利用先进的数控维护仿真软件,让学生进行练习,这样不仅能使教学形象、直观,更能极大提高学生的兴趣。利用该软件,能让学生在计算机上完成数控系统的硬件连接和系统调试,而且能对模拟的数控设备进行故障诊断、维修。这样一来,教学就能以直观、形象的方式体现出来,也将极大提高学员的学习效率和兴趣。利用多媒体进行该课程的教学能提高课堂利用率。
(三)考试方法的改革
通过考试,学生可以对所学课程进行综合的、系统的复习;教师也能通过考试了解学生的学习状况,以及评价自己的教学效果。然而,如何以合适的方式考核学生,非常重要。合适的考试方式,不但能调动学生的学习积极性,也能培养学生进行自主学习的能力,并形成良好的学风,反过来又能促进教师的教学。传统的考试方法是课程结束后进行一次期末考试,这期间学生有可能有好几门其他的课程也要复习备考,学生的课业负担会比较重。本课程与实际紧密结合,应用性较强,经课程小组成员讨论,本课程考核形式分为上课考勤、课后作业、两次实验及三次随堂测试。学生最终成绩的评定分为三部分。其中第一部分为平时成绩,占20分,包括上课考勤、课后作业等;第二部分为实验成绩,也占20分;第三部分为平时测验,占60分,包括三次随堂测试。随堂测试内容基本涵盖课程重要知识点,并重点考查学生的实际应用能力。随堂测试提供标准答案和评分标准,其成绩的评定参照进行。考试改革以后,可以端正学生平时的学习态度, 降低学生的学业负担,提高学习的积极性,改善教学质量,提高学生对知识的灵活掌握和应用能力。
(四)实践教学
数控维修技术课程是一门实践性很强的课程。为实现数控技术大类专业对本门课程的教学要求,特建立本门课程独特的实践教学项目:即系统认识──数控系统连接调试实训──数控系统启动及参数的备份──变频器的使用和故障排除──参数与诊断画面的调用──故障综合分析与故障档案的建立。
1.系统认识 让学生认识与了解常见的数控系统,如FANUC及西门子系统等。
2.数控系统连接调试实训 完成典型数控系统的电器连接,通过训练使学生掌握数控设备结构及数控系统的组成。对学生进行分组,每组二到三个人,给每组提供一套系统连接所必需的硬件和工具,让他们按要求进行系统连接。正确完成系统连接后, 再导入参数及PLC 程序,然后再进行系统调试,并对系统进行优化。
3.数控系统启动及参数的备份 完成典型悼叵低称舳及参数的备份等。
4.变频器的使用和故障排除 让学生了解数控机床常用变频器的结构,布线和连接,手动操作,变频器参数的设定和控制方法,数控系统主轴的控制和参数设定等。
5.参数与诊断画面的调用 让学生学习常用参数的设定,及利用诊断画面进行故障分析与排除。
6.故障综合分析与故障档案的建立 让学生学习建立故障档案,培养学生独立完成故障分析、诊断与排除故障的能力。
四、结束语
新的形势下,应用型高校培养的人才如何适应市场需求是当前许多高校都面临的问题。不同专业,不同课程应结合自身的情况进行探索以满足上述要求,正是立足于这一背景,我们对数控机床维修技术课程的建设进行了初步地探讨。不过,对数控机床维修技术课程的建设仍将是一个长期的、连续性的工作,我们会根据社会、企业的反馈不断地改进自己的课程体系使数控维修技术课程教学不断地向前发展。
参考文献:
[1]黄连宝,李文军.浅谈数控维修专业人才的培养[J].现代制造技术与装备,2016,(04).
[2]殷立君,柳荣华,黄跃.浅谈职业院校培养数控维修高技能人才的教学新方法[J]. 南方农机,2013,(03).
[3]王春霞,李康,董学文.浅析中等职业学校数控维修专业建设[J].职业教育研究,2012,(05).
[4]余新.我校《数控维修》课程改革的几点建议[J].科技信息,2010,(08).
关键词:数控加工;仿真技术;应用
1仿真技术在数控机床加工中的应用现状
随着科学技术的迅速发展,数控技术也在不断地进步和发展,而对于数控程序,其正确性直接决定着产品最终的加工质量。一般情况下,我们通过试切的方法保证数控程序的准确性,将作业中的器具替换为容易切削的材料,通过这样的方法,对加工的指令可以实现较为全面的检测,同时在数控加工中,轨迹显示法亦是常用的方法,对于这些方法,均存在一些明显的缺点,例如费时、费力等,这势必会导致企业的生产成本增加,使整个产品的研发周期加长。当今,仿真技术在数控加工中的应用得到了广泛关注,具体是指模拟实际工作中的机床加工状况,借助于计算机模拟技术予以实现。部分学校已经开设了有关的课程,该课程的设立,培养了一批优秀的专业人才,同时为学生以后进入企业工作打下良好的基础。企业在加工生产过程中,通过引入仿真技术,可以很好地保证数控加工产品的精度,大幅度地缩短产品的研制周期,提高产品质量,综合提高企业的竞争力。
2数控加工仿真系统介绍
对于仿真技术的定义,简单来讲是指通过虚拟的仿真模拟技术,对数控加工技能进行培训。
2.1VERICUT系统
到目前为止,世界上整体应用较为广泛的数控加工仿真模拟软件是VERICUT系统。该系统一方面可以模拟数控代码的查证步骤;另一方面可以大幅度地提升数控材料的切削速度。该系统工作的基本原理是模拟数控加工的轨迹代码,把可以看得到的事物在计算机上表示出来,对刀具轨迹的精确度进行检测,从而实现设计师的标准和要求。在使用之前,需要对系统加工中出现的故障程序进行修改和适当的调整,保证仿真系统可以实现预期的结果。
2.2VERICUTMachineSimulation系统
VERICUTMachineSimulation系统,是目前为止,世界上功能最为完备的数控加工仿真模拟软件,对于机床的使用和控制过程,是最容易实现模拟效果的。对于这一系统,其中一方面很重要的功能是可识别数控代码文件,同时根据G-代码,进行模拟加工。在实际的仿真操作过程中,VERICUT系统一般与其进行绑定后使用,可以很好地模拟机床的运用,保证在数控加工过程中,准确地发现错误,同时,通过VERICUT系统,可以仿真模拟工件的切割过程,完善数控代码的竞争度,全面提高数控加工的效率。
3数控加工仿真软件的运用
数控加工的过程中,刀具的轨迹一般看作是仿真模拟技术的重点内容,对三坐标以下的零件进行加工时,有较为良好的效果,但是,仅凭刀具的轨迹,进行实际的仿真模拟,这是远远不够的,需要模拟整个机床加工的过程,这样才能保证可以有效检测出在机床加工过程中,刀具过切以及机床之间磨损程度的大小。对机床的效果进行预测估计的时候,需要优化刀具加工的文件,切实地保障产品的质量以及产品的加工效率。在使用Vericut机床仿真系统时,一般主要是对普通大众的机床进行一定的仿真和模拟,通过这个仿真软件,第一步需要完成的是在MachineSimulation系统上创建机床运动学的模型,这个模型可以使一些文件库使用者进行使用,同时,进一步地完善、修订,实现与使用者的定制理念相匹配。第二步是使用建模模块,组件出机床的几何模型,设计师以此为根据,设计出完美、符合要求的设计图纸,然后工程师对图纸进行配比,设置机床的初始位置,并衍生出相对应的控制文件、机床文件以及工作文件。第三步,根据Vericut系统对所使用的夹具和毛坯进行专业的定义,实现使用行列这一步,定义工件的形状和系统文件,并准确地设定相对应的参数,接下来就可以仿真模拟刀具了。最后一步,将MachineSimulationVericut系统里,以机床仿真模型为依据,同时增添一些实体的机器,例如工件和毛坯的实体,然后根据仿真软件系统中的数据,设置一些对应的参数,通过这一系列的步骤,即可实现同时仿真模拟刀具轨迹以及机床的运动。
4结语
随着经济的迅速发展,客户对于产品的需求日渐多样化,生产厂家为顺应时代的发展和客户需求,需要大幅度减短产品的研制周期。近几年越来越多的公司引入仿真技术,以提高产品竞争力。本文阐述了仿真技术在数控机床加工中的应用现状,对两种数控加工仿真系统以及数控加工仿真软件的运用进行了介绍,希望对我国该方面的发展有一定的借鉴意义。
参考文献:
[1]武珍平.数控加工中仿真技术的应用[J].品牌(下半月),2015(1):195.
[2]王学升.浅谈数控仿真软件在实际生产加工中的应用[J].甘肃冶金,2015(3):144-147.
关键词:数控;实践;操作
现代的职业技术教育要求学生必须具备很强的学习能力,能够迅速迁移所学的知识于新的环境,能够迅速更新知识以适应相
应的行业要求。在新经济条件下,劳动者可能会经常变换职业,要求劳动者有独立自主的学习能力,能根据新的行业需求自学相应
的知识,在激烈竞争的就业市场中迅速找到自己的位置。
如何进行实践课教学呢?
一、上好新课程的第一节理论课和实习课
1.上好新课程的第一节理论课
当学生们第一次接受数控学科学习时,他们存在着极强的好
奇心理。机床在他们眼中,由于未知而充满神秘,此时,我通常会这样去安排:
(1)首先介绍数控技术与生产的关系。然后播放一段数控加工视频,让学生比较数控加工与普通机床加工的区别,直观感受数控机床加工的高效率。使学生跃跃欲试,产生想学好这门技术的强烈愿望,为今后数控实习的顺利开展奠定基础。
(2)有计划地组织学生观看相关工厂生产的相关视频,了解数控运用的重要性。
(3)利用现代化的数控仿真软件模拟零件的整个加工过程,让学生在电脑上的虚拟环境中直观地感受数控加工的全部过程,增强学生的感性认识。
2.上好新课程的第一节实习课
第一节实习课,不仅要让学生对实习内容产生兴趣,还要让学生明确文明生产、安全生产的重要性;养成遵守实习规章制度的良好习惯。这些好习惯的养成,不仅能保证学校实习工作的顺利开
展,而且对学生走上工作岗位后成为一个高素质劳动者有着极大的影响。因此,我通常在实习课的一开始,就对学生进行全面的安全生产制度教育,演示正确的机床操作步骤。这个环节,不可缺少,它对后面整个实习工作的顺利开展起着关键作用。
二、理论实践相结合,合理安排技能训练
1.处理好理论与实践的关系
讲理论的时间不能安排太多。多则学生易失去耐心。在进行教学时,我尽量去平衡理论与实践的关系,代码介绍和仿真实践穿行,使学生能及时在机床上实践检验所学,既巩固了知识也提高了操作水平,信心和兴趣越来越浓。
例如:在讲解编程代码时,我通常会将代码学习融合到数控仿真中,通过对零件进行模拟加工、模拟走刀路线,使学生对编程和加工的关系形成明确的认识,再通过机床操作进行检验。这样,通过一讲二模拟三实践的方法,使绝大部分学生很快掌握了正确的
要领。
2.在实践中感受理论知识学习的重要性
实践课的好处就是通过学生自己编程,自己加工,从中认识到自身不足,激发学习的积极性。实践操作中,学生会经常出现各种错误,每遇到出错,我都先让学生思考和查找故障产生的原因,自己动手解决。当学生解决不了时,再指出问题所在。使学生记忆深刻,减少类似的错误,同时操作水平也有很大提高。
例如:在编制加工程序G01 X/Z时,有同学会忽略了台阶和圆锥编程的方法,漏写X轴或Z轴坐标值,造成加工出的零件出错。通过理论―实践―再理论―再实践这样的反复,技能掌握得更加牢固,灵活性也不断提高。
3.循序渐进地学好操作
随着学习的不断深入,需掌握的程序代码也越来越多,越来越复杂。有些东西如每次加工都必须做的回参考点、装刀、对刀、程序输入、单段―自动加工等,这些操作通过一次次重复操作,会使学生养成良好的习惯,自觉地去做好。
三、发挥教师的主导作用
在教学过程中,我根据学生情况调整和改进教学方法,不断开拓启迪学生思维,提高他们的技能水平。
在对学生进行实训教学的同时,我很注意培养他们良好的行
为习惯和操作习惯,包括整齐排放自己的刀量具设备、要求他们精心清洁保养和维护机床设备等,有时候,也有意识地出一些工艺难题让他们思考,开拓他们的思维,为他们的将来打下基础。
作为一名实习指导教师,不仅要把机床操作的方法传授给
学生,更重要的是把数控加工基本原理,编程基本技巧,加工工艺安排的思路传授给学生。当学生走上社会,走进工厂,也许操作的机械与所教的系统不一致,此时,就要求学生能快速利用数控系统说明书,结合老师所教授的编程方法,快速掌握新设备的使用。只有做到这样,我们才算是真正为社会培养了合格的数控操作人才。
参考文献:
[1]南京师范大学教育系.教育学.3版.人民教育出版社,2005-06.
[2]杨治良.实验心理学.10版.浙江教育出版社,2005-12.
关键词:计算机;机床;数控化;改造;方案
数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制,因此数控也称为计算机数控(Computer Numerical Control),简称CNC。计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成,处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。
1 数控机床概述
数控机床就是将加工过程中的各种操作(如主轴变速、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具等)和步骤,以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码或程序来表示,通过控制介质(如穿孔纸带或磁带、磁盘等)将数字信息送入专用的或通用的计算机,计算机对输入的信息进行处理与运算,来控制机床的伺服系统或其它执行元件,使机床自动加工出所需要的工件。
2 机床的数控化改造方案
2.1进行改造项目的可行性评估
2.1.1 对其价值做出评估。例如一台加工中心,主要构成的机电部件有:①系统及操作子系统;②伺服系统包括电动机;③机床电气;④机械本体床身、立柱、导轨和丝杠等;⑤刀库机械手系统;⑥自动工作台交换系统等。每一个子系统根据实际情况,都可以做出相应的价值评估。
2.1.2 评估改造后能达到的目标,即有什么样的机床准确度和使用性能。
2.1.3 进行成本的估算,即投入资金的评估。投入资金多少与制订改造目标高低密切相关。投人的改造费用主要由下列项目构成:①数控系统及相关伺服系统;②机床电气及附件更换;③机床机械元部件准确度修复和维修保养;④机床辅助系统如液压系统、冷却系统等维修保养;⑤机床外观质量的修复;⑥机床改造后的调试检测;⑦机床改造所需的技术劳务费。在受改造费用限制时,可以修改改造目标,降低一些要求以减少投入费用。
2.1.4 对改造方案进行风险评估。在做改造方案时,不可能对设备进行现状大解剖,不可能拿到机床现状准确测试数据,因此在以后实施改造工作中还会碰到意料之外的问题。因此必须做出风险评估和制订相应对策。一般做法是在工程项目费中,设置不可预见费用。
2.1.5 性能价格比评估。为了在经济上有定量分析的依据,常选一台现在市场上性能相似的商品价格作为标准进行比较。
2.2 数控系统的选择
数控系统是机床的核心,在选择时要对其性能、经济性及维修服务等进行综合考虑。数控系统主要有3种类型:步进电机拖动的开环系统;异步电动机或直流电机拖动,光栅测量反馈的闭环数控系统;交/直流伺服电机拖动,编码器反馈的半闭环数控系统。其中步进电机拖动的开环系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机等。由数控系统送出的进给指令脉冲,经驱动电路控制和功率放大后,使步进电机转动,通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。该系统的位移准确度主要决定于步进电机的角位移准确度,齿轮丝杠等传动元件的节距准确度,所以系统的位移准确度较低。但该系统结构简单,调试维修方便,工作可靠,成本低,易改装成功。
2.3 伺服系统的选择
伺服系统是数控机床的重要组成部分,它既是数控系统CNC系统与刀具、主轴间的信息传递环节,又是能量放大与传递的环节。它的性能在很大程度上决定了数控机床的性能。例如,数控机床的最高移动速度、跟踪度、定位度等重要指标均取决于伺服系统的动态。伺服系统按控制方式分为开环控制系统、半闭环控制系统和闭环控制系统三类。在普通机床的数控化改造中,一般选用价格较低的开环控制系统。
2.4 机床机械部件的改造
一台新的数控机床,在设计上要达到很高的动态刚度;运动副之间的摩擦系数小,传动无间隙;功率大;便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到此要求,并注意下述几方面。
2.4.1 导轨副。对数控车床来说,导轨除应具有普通车床导向度和工艺外,还要有良好的耐摩擦、磨损特性,并减少因摩擦阻力而致死区。
2.4.2 齿轮副。一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。为了保证传动精度,数控机床上使用的齿轮准确度等级都比普通机床高。
2.4.3 滑动丝杠与滚珠丝杠。丝杠传动直接关系到传动链准确度。丝杠的选用主要取决于加工件的准确度要求和拖动扭矩要求。
2.4.4 联轴器。为了消除传动系统中的反向间隙,提高重复定位度,伺服驱动元件所用的联轴器多数采用无键连接,如锥销刚性联轴器,锥环联轴器等。
2.4.5 回转刀架。一般改装的车床多数采用四工位自动回转刀架。
2.4.6 安全防护。改造效果必须以安全为前提。在机床改造中要根据实际情况采取相应的措施,切不可忽视。
3 数控系统开发方法
3.1 基于单片机的数控系统
基于单片机的经济型数控系统一般采用步进电机作为驱动元件,步进电机采用脉冲方式工作,基本原理是:系统中的键盘用于向计算机输入和编辑零件加工程序;采用数码管显示加工数据及机床状态等信息;存储器用来存放监控程序、键盘扫描程序、显示驱动程序及用户控制代码程序等;功率放大器用来对计算机送来的脉冲进行功率放大,以驱动步进电机带动负载运行。需要完成的具体任务有:
3.1.1 硬件系统的结构设计。一般采用51系统单片机作为主控制器,在此基础上扩展一些必要的器件如ROM、键盘等。
3.1.2 软件设计。包括:监控与操作软件,用来实现人机对话、系统监控、指挥整个系统软件协调工作等,包括系统的初始化、命令处理循环、零件加工程序的编辑修改等;步进电机控制软件,包括:通电状态代码和电动机正、反转的实现;步进电机转速的控制。
3.2 基于ARM与运动控制器的数控系统
3.2.1 系统硬件结构。系统硬件采用主从式双CPU结构模式。主CPU为ARM处理器,用于键盘、显示,网络通讯等管理工作,而从CPU即为运动控制芯片,专门负责运动控制的处理工作。ARM处理器通过总线操作,把命令写入运动控制芯片,使运动控制芯片来完成运动控制。
3.2.2 操作系统及编程语言。为了最大地利用系统硬件资源,并且还要保证实时性,所以使用了μC/OS多任务实时操作系统。使用到μC/OS操作系统,通过它实现多任务实时控制。程序的编程语言为C语言以及ARM汇编语言。
3.3 基于PC机的数控系统
近年来,以工业PC机为核心的控制系统已广泛地被工业控制领域所接受。采用工业PC机在WIN-DOWS操作系统下通用的数控系统,已成为数控系统发展的潮流。基于工业PC机的数控系统采用的是标准的PC硬件和操作系统,因此易于进行模块化和开放式的设计。开放式数控系统是目前新型数控系统研发的主流。系统采用工业PC机+运动控制器结构组成,主要包括工业计算机、运动控制卡以及伺服系统等。
4 结论
进行机床数控化改造要将改造的重点放在电气、控制系统的改造上,机械部分只对影响准确度的重点部件进行改造。这样可缩短改造周期,降低改造成本,并利于对系统进行再次升级。随着社会的不断发展以及技术的不断进步,数控技术的发展,必将带动数控机床改造技术的进步与发展。
参考文献
[1]赵中敏.机床数控化改造的研究[J].煤矿机电,2005.
[2]杨有君.数控技术[M].北京:机械工业出版社,2005.
【关键词】数控系统;维修技术;故障
随着微电子、计算机、信息处理、自动检测和自动控制技术的发展,数控系统的应用越来越广泛。它给工业生产的发展创造了机会,提高了社会生产率与产品质量,为社会创造出巨大的财富!数控技术广泛应用到各个领域,特别是工业生产中。出现故障后若不能及时维修处理,将影响正常生产,从而造成经济损失。本文从现代数控系统的基本构成入手,探讨数控系统的故障诊断方法与维修技术。
一、数控系统的构成与特点
1.构成
当前,工厂所使用的数控系统种类繁多,包括有西门子、FANUC、NUM、Heidenhain、华中、广州、航天数控系统等等。生产厂家不同,在设计上各有区别。但无论哪种系统,它们的基本原理和构成是非常相似的。数控系统一般由系统程序、输入输出设备、通信设备、数控装置、可编程控制器、伺服驱动装置和测量装置等构成。
2.特点
(1)数控系统发生故障若得不到及时维修,将影响生产,造成经济损失。因而对数控系统的维修人员的技能水平有更高的要求。
(2)数控系统的工作环境一般为工厂,要求数控系统具有在抗噪音、震动、高温、粉尘、金属屑等恶劣环境条件下工作的能力。
(3)数控系统要与各种数控设备及外部设备通信,通常接口电路复杂、可靠性要求高。
二、数控系统维修工作的基本条件
1.在维修手段方面应具备的条件
必要的参考资料,包括维修手册、线路图、说明书及元器件分配表格等;常备易损坏配件,方便及时更换故障配件,保证设备正常运转; 必要的检测维修工具、仪器、仪表、编程器、计算机。最好有便携式编程器,用以现场修改参数,编写程序,节省维修时间; 建立起技术交流小组,对疑难杂症进行会诊,实现资源的共享。
2.维修工作人员应具备的基本条件
具有严谨的工作态度与良好的职业素养;具有较强的动手操作能力;会使用测试仪器、仪表等维修工具;掌握微机原理与接口技术、模拟与数字电路基础、自动控制与电机拖动、检测技术、可编程控制器原理、编程语言等基础知识和一定的外语水平;并经过专业的数控系统知识的培训。
三、数控系统的故障诊断方法
1.直观检查法
(1)向现场操作人员询问故障产生的现象。故障发生时(或故障发生后)是否有异响、火花亮光出现,它们来自何方,何处发热异常,何处有异常震动等,就能判断故障产生的主要部位。然后,进一步观察可能产生故障的每块电路板或是各种电控元件(继电器、热继电器、断路器等)的表面状况。是否有烧焦、烟熏黑处或元件、连线断裂,从而进一步缩小检查范围;再者,检查系统的各种连接电缆是否有松脱、断开、接触不良等现象,这些也是处理数控系统故障时首先需要想到的。而后,观察指示灯的变化情况:观察各部件有无报警指示(如数控系统、温控装置、装置、变频装置等);观察显示屏上有无提示的故障信号。通常在说明书上有报警信号的处理方法。一般来讲,温控、装置的报警故障比较容易处理。而对于数控系统等部件的报警,维修人员需根据说明书上报警信号的处理方法仔细分析,判断故障点出现的位置,逐步圈定范围,对症处理。也可以利用操作面板或编程器根据电路图和PLC程序,查出相应的信号状态,按逻辑关系找出故障点进行处理。
(2)用手摸。停电检查时可用手轻轻摇拨接线是否有松动、烧坏现象,端子和导线之间结合是否紧固,旋转部件轴是否过紧,电气元器件是否发热及焊接点是否牢固等。各插头座的插接状况、各功率及信号导线(如伺服与电机接触器接线)的联接状况,查看是否有异常情况等
(3)用耳听。听电动机旋转时有无噪声和异常声响,变压器有无蜂鸣声。查看设备各部件工作状态是否正常。振动异常及振动声音过大等应引起注意,这些都会成为故障的因素。
2.仪器测量法
仪器测量法是查找数控机床故障的基本方法。当机床发生故障时,利用手中的仪器、仪表(示波器、万用表等)参照电气原理图和控制系统的逻辑图等资料,沿着发生故障的通道,一步一步地测量,直到找到故障点为止。
用仪器测量法找故障不一定要从起点一直测量到终点,可采用优选法进行,并要求维修人员不但要较好地掌握电路图和逻辑图,而且要较熟悉地了解电气元器件的实际位置,才能迅速地排除故障。
3.接口状态检查法
现代数控系统多将PLC集成于其中,而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的,这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示,有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示,而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。这种检查方法,对于诊断动作复杂的机构故障起到极大作用,但要求维修人员既要熟悉本设备的接口信号,又要熟悉PLC编程器的应用。
4.参数调整法
数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置有可修改的参数以适应不同设备、不同工作状态的要求。通过参数调整,既可以让电气系统与具体设备相匹配,也可以使设备各项功能达到最佳化。系统参数变化会直接影响到机床的性能,甚至使整机不能正常工作。在设计和制造数控系统时,虽已考虑到系统的可靠性问题,但不可能排除外界的一切干扰,而这些干扰有可能引起存储器内个别参数的变化。这类故障便是我们所说的“软”故障,在维修时是很难克服的。此类故障需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。
5.模板互换法
数控系统大都采用模块化设计,按功能不同划分不同模块,随着现代技术的发展,电路的集成规模越来越大技术也越来越复杂,按常规方法,很难把故障定位到一个很小的区域,而一旦系统发生故障,为了缩短停机时间,我们可以根据模块的功能与故障现象,初步判断出可能的故障模块,用好的备件交换诊断出坏的线路板,并做相应的初始化启动,而后将坏板修理或返修,对于现代数控的维修,越来越多的情况采用这种方法进行诊断,使系统正常工作,敏捷投入正常运转。尽最大可能缩短故障停机时间,使用这种方法在操作时注意一定要在停电状态下进行,还要仔细检查线路板的版本,型号,各种标记,是否相同,对于有关的机床数据和电位计的位置应做好记录并做好标志。 否则不仅达不到目的,反而会把故障扩大。
通过对数控系统的了解,维修技术,诊断方法的认识,在实际中应灵活应用。在维修方法上可能用一种方法就能排除故障,亦可能需要多种方法同时进行。我们在实际的维修工作中应根据情况,运用了各种诊断方法,养成记录的习惯,并进行深层次分析故障原因,并采取适当措施避免故障再次发生,保证设备正常运行。必要时可根据现场条件使用成熟技术对设备进行改进。同时在运用故障诊断的过程中发现自己欠缺的知识,制定学习计划,最终充实自己。
参考文献:
[1]吴国经.《数控机床床故障诊断与维修》 电子工业出版社出版, 2005.
[2]叶蓓华.数字控制技术.北京:清华大学出版社,2002
[3]孙汉卿.数控机床维修技术.北京:机械工业出版社,2002.
[4]刘希金.机床数控系统故障检测与维修.北京:兵器工业出版社,1995.
一、情况概述.
通过这些实践活动,本小组了解到了很多情况。首先,电气自动化是一个宽口径的专业,生活中有很多方面涉及到电气自动化。
1、交通方面,电气化的铁路,像现在的轻轨,地铁
2、工业方面,石油、化工、电力、生产等各领域都主要是靠电气自动化进行操作,生产、加工、监控和维护。像煤制油、煤制氢、煤发电、像化肥厂、炼油厂、炼铁厂,各种自动半自动化的生产线、汽车制造、加工、包装、传送、油田采油以及采气的日常操作维护,远程监控、远程控制等等,方方面面基本上都必须用到电气自动化专业知识。
3、民用方面,民用报警、消防报警系统、暖通系统、安防系统、自动化机械加工,配电系统、供电系统、银行系统,包括我们平时的刷卡系统等等都必须用电气自动化的知识。
4、通讯方面,卫星的发射、手机、电脑通讯网络、光纤通讯、电缆通讯,各种控制系统等等都必须用到电气自动化的知识才能实现。
这就是说本专业前景永远不会冷门,没有电气自动化,现在现在社会的一切将垮掉。同时本专业属于信息产业,也就是人们常说的“朝阳产业”。
电气专业学生工作类型也很多:
1:现场体力为主型主要岗位有:设备维护,电气维修,设备安装,设备调试等。
2:办公脑力为主型。职位主要有:电气设计,自动化项目设计,工程管理等。
3:室外业务销售型。此类主要是室外跑业务,待遇根据个人业绩而定。
4:助理型(主要适合本专业女生)主要职位有:经理助理,工程师助理等。
通过调查市场,我们反观我们的课程。
学校的培养目标是学生能掌握核心技术技能.熟悉和专业相关的技能、技术,全面培养基本素质职业综合素质。
对于学校的培养目标,我们了解到学校本专业开设的课程有:计算机控制技术、可编程控制技术、自动检测与转换技术、电气控制技术。本专业核心课程为电气控制技术。
学校主要开设的课程有:电气基础课试验.掌握安全用电常识还有电场磁场的基本知识.非正弦周期流。
电及一阶动态电路的概念;简单介绍常用电工测量仪表的工作原理;工厂电气技术对象的生产设备的电气控制的基本原理;线路及分析方法、检测技术及应用;常用传感器的基本原理;转换电路及其应用;检测信号的处理、变换及抗干扰技能;自动检测技术的综合应用等.电气设计自动化:工厂供电;变频器应用与维护;可编程控制器;单片机原理及应用。
通过大学学习我们可以得到许多证书:
高级电工.中级钳工.电工操作证.制图员职业资格证等。有了这些证书担任一般技工不成问题。
我们毕业后可从事的主要工作有:
1.机电设备的生产安装、调试、维护、管理工作(专业生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作)。
2.工业自动生产线的调试运行与维修。
3.机电一体化典型设备的技术改造工作数控技术及其计算机控制设备操作维护检修工作。
毕业后可去的就业单位:电力系统用电管理部门、国家电网和南方电网供电公司、电力设计院、超高压工矿企业、信息控制相关产业企业等。
此外,我们还了解到电气基本上不存在重男轻女的现象,视力要求没有色盲,但他们要求有工作经验。
二、专业设置及就业方向的分析.
我们专业的核心课程是电气自动化,在上面我们已经提到,既然是控制自然是弱电控制强电。掌握以电动机或其它控制电器为控制对象的生产设备,电气控制的基本原理、线路及分析方法,能设计维护硬件开发功能、培养系统调试、故障诊断能力,同时也是让学生掌握低电气电压结构、工作原理特征及应用。这是学校的专业要求。仅掌握这一项技术是不够的,控制元件首先涉及到半导体技术和传感器技术,当我们工作时,这两样技术可以为我们提供控制信息。例如:工厂电路中的电流是调小还是调大,有了他们我们可以做出判断,不至于出错。我们还学要熟练掌握单片机、plc编程。现代电气控制趋于全自动化方向发展,设计的好的控制程序将其导入仪器中,有时可以节省大量人力,大大提高工厂生产效率,我想每一位老总都需要这样的人才,何愁找不到工作,没有优厚的待遇?这些技术可以说是我们将来竞争的生力军。要学好这几项技术,那么现在就要学好基础课程,基础课程是为专业课服务的嘛!
关键词: 快速成形 模具制造 CAD/CAM 快速模具制造
随着全球市场一体化的形成,制造业的竞争十分激烈,产品的开发速度日益成为市场竞争的主要矛盾。在这种情况下,自主快速产品开发(快速设计和快速工模具制造)的能力(成本和周期),成为制造业全球竞争的实力基础。同时,制造业为满足日益个性化的市场需求,又要求制造技术有较强的灵活性,能够在不增加产品的成本的前提下,以小批量甚至单件组织生产。因此,产品开发的速度和制造技术的柔性就变得十分关键了。正是在这种社会背景下,快速成形制造技术(RPM-Rapid Prototyping Manufacturing)于20世纪80年代后期产生于美国,并迅速扩展到欧洲及日本,被认为是近年来制造技术领域的一项重大突破。
1.概述
1.1快速成形制造技术的产生与发展。
快速成形(Rapid Prototyping,RP)技术作为一种先进制造技术,是用材料逐层或逐点堆积出零件的一种快速制造方法,又称为快速出样件技术或快速原型法。它与虚拟制造技术(Virtual Manufacturing)一起,被称为未来制造业的两大支柱技术。快速成形技术对缩短新产品开发周期、降低开发费用具有极其重要的意义,有人称快速成形技术是继NC技术后制造业的又一次革命。RP技术现今迅速地向快速成形制造(Rapid Prototyping Manufacturing,RPM)方向发展。
快速成形技术作为一门多学科交叉的专业技术,其本身的发展也将推动相关技术、产业的发展。目前,比较成熟的制造工艺有数十种。典型的有SLA立体光刻、LOM分层实体制造、SLS选区激光烧结、FDM熔融沉积制造和3DP三维印刷等。快速成形制造技术是采用分层的思想来制作三维物体,根据构成物体的方式不同,有以下几种成形方式:添加成形、去除成形、受迫成形。
1.2快速成形制造技术的基本原理与特点。
1.2.1 RPM的基本原理
RPM技术是综合CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术和激光技术等于一体的技术,是实现从零件设计到三维实体成形制造的一体化系统技术,采用软件离散-材料堆积的原理实现零件的成形过程,其原理如图1所示。
RPM是由CAD模型直接驱动的快速制造复杂形状三维物理实体的技术总称,即利用三维CAD的数据,通过快速成形机,将一层层的材料堆积成实体原型。在计算机控制下,基于离散/堆积原理采用不同方法堆积材料,最终完成零件的成形与制造的技术。从成形角度看,零件可视为逐点、线、面的叠加而成,从CAD模型中离散得到点、线、面的几何信息,再与快速成形的工艺参数信息结合,控制材料有规律地、精确地由点、线到面,由面到体地逐步堆积成零件。从制造角度看,它根据CAD造型生成零件三维几何信息,控制三维的自动化成形设备,通过激光束或其他方法将材料逐层堆积而形成成形或零件,其工艺流程如图2所示。
1.2.2 RPM的特点
RPM技术的特点主要有:高速柔性化,技术高度集成化,产品开发快速化,设计制造一体化,制造自由成形化,材料使用广泛性。
1.3快速成形制造技术的分类与工艺方法。
1.3.1 RPM的分类
RPM技术在“分层制造”思想基础上,根据分类的方法通常可分为按采用的原材料进行分类和按制造工艺原理进行分类。
1.3.1.1按成形所采用的原材料分类
①液体的光、热聚合与固化。液体聚合物的特性使其在激光、紫外光或其他热源的照射线能迅速从液态转为固态。采用这种方式的快速成形制造技术有立体印刷、全息干涉固化、光催化固化与光刻、激光束相干固化、热聚合等。
②固态膜、片材的熔化。采用固体的膜或片材,用粘结剂或其他方法将切割下来的材料粘结而成形。常用的工艺方法有层合实体制造、膜聚合等。
③固体粉末的烧结与粘结。通过激光烧结或用粘结剂粘结将固体粉末联接起来,未被照射的区域仍是粉末。采用这种制造工艺的有选择性激光烧结、三维喷涂粘结等。
④固态丝、线材的熔化。采用固态的线材或丝材,通过加热使其熔化成半流动状,同时喷头按要求的轨迹运动,将材料沉积下来,堆积成所需的形状,冷却后凝固成固体而成形。常见的工艺方法有熔融沉积造型、焊接成形等。
1.3.1.2按制造工艺原理分类
①层合实体造型(LOM)。LOM工艺采用薄片材料,用激光束在刚粘结的新层上切割出零件截面轮廓。
②立体光刻(SLA)。SLA工艺是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。
③选择性激光烧结(SLS)。SLS工艺是采用粉末状材料成形的。
④三维喷涂粘结(3DPG)。3DPG工艺采用粉末材料成形。其原理类似于喷墨打印机,因此又称3D印刷。
⑤熔融沉积造型(FDM)。FDM工艺一般采用热塑性材料。
1.3.2 RPM的工艺方法
1.3.2.1纸层叠法――薄形材料选择性切割(LOM法)
计算机控制的CO2激光束按三维实体模型每个截面轮廓线对薄形材料(如底面涂胶的卷状纸、或正在研制的金属薄形材料等)进行切割,逐步得到各个轮廓,并将其粘结形成快速原型。用此法可以制作铸造母模或用于“失纸精密铸造”。
1.3.2.2激光立体制模法――液态光敏树脂选择性固化(SLA法)
液槽盛满液态光敏树脂,它在计算机控制的激光束(按照三维模型每个截面的轮廓线)照射下会很快固化形成一层轮廓,新固化的一层牢固地粘结在前一层上,如此重复直至成形完毕,即形成快速原型。而新推出的光照成形机(如3D Systems公司出产的SLA-300成形机)采用了Zephyr再涂层技术,最上面待成形树脂用真空吸附式刮板结构涂布供给,不需要沉入液态树脂中,提高了速度,在制作的原型中不再有液态树脂。用来制作塑料模、在熔模精密铸造中替代蜡模。
1.3.2.3烧结法――粉末材料选择性激光烧结(SLS法)
粉末材料可以是塑料、蜡、陶瓷、金属或它们复合物的粉体、覆膜砂等。粉末材料薄薄地铺一层在工作台上,按截面轮廓的信息,CO2激光束扫过之处,粉末烧结成一定厚度的实体片层,逐层扫描烧结最终形成快速原型。用此法可以直接制作精铸蜡模、实型铸造用消失模、用陶瓷制作铸造型壳和型芯、用覆膜砂制作铸型及铸造用母模等。
2.快速模具制造技术(RT,Rapid Tooling)
目前,快速成形制造技术在模具制造方面的应用可分为RP成形间接制模(Indirect Rapid Tooling,IRT)和RP成形直接制模(Direct Rapid Tooling,DRT),主要用于制造注塑类模具、冲压类模具和铸造类模具等。通过将精密铸造、中间软模过渡法以及金属喷涂、电火花加工、研磨等先进模具制造技术与快速成形制造相结合,就可以快速地制造出各种金属型模具来。如图3所示为各种基于快速成形的RT工艺路线。
2.1直接制模技术DRT。
较好地解决模具加工成本高、周期长的方法就是采用快速成形直接制造模具。直接制模技术DRT是指利用RP技术直接制造出最终的零件或模具,然后对其进行一些必要的后处理即可达到所要求的力学性能、尺寸精度和表面质量。直接制模具有制造周期短、节省资源、发挥材料性能、提高精度、降低成本的特点。但它在模具精度和性能控制等方面比较困难,特殊的后处理设备与工艺使成形尺寸受到较大的限制。
2.2间接制模技术IRT。
间接指模技术IRT是指利用RPM技术首先制造模芯,然后用此模芯复制软质模具,或制作金属硬模具,或者制作加工硬模具的工具。它通常以非金属型为主,大多数情况下,非金属成形无法直接作为模具使用,需要以RP成形作母模,通过各种工艺转换来制造金属模具。相对于直接制模来说,间接制模技术比较成熟。目前,制造业多数采用金属模具间接制造工艺。
3.基于RPM的快速模具制造方法
3.1用快速成形件作母模,复制软模具(Soft tooling)。
用快速成形件作母模,可浇注蜡、硅橡胶、环氧树脂、聚氨脂等软材料,构成软模具,或先浇注硅橡胶、环氧树脂模(即蜡模的压型),再浇注蜡模。其中,蜡模可用于熔模铸造,而硅橡胶模、环氧树脂模等可用作试制用注塑模或低熔点合金铸造模。
3.2用快速成形件作母模,复制硬模具(Iron tooling)。
用快速成形件作母模,或根据其复制的软模具,可浇注(或涂覆)石膏、陶瓷、金属基合成材料、金属,构成硬模具(如各种铸造模、注塑模、蜡模的压型、拉伸模),从而批量生产塑料件或金属件。这种模具有良好的机械加工性能,可进行局部切削加工,以便获得更高的精度,或镶入嵌块、冷却系统、浇注系统等。用金属基合成材料浇注成的蜡模的压型,其模具寿命可达1000―10000件。
3.3用快速成形系统制作电脉冲机床用电极。
用快速成型件作母体,通过喷镀或涂覆金属、粉末冶金、精密铸造、浇注石墨粉或特殊研磨,可制作金属电极或石墨电极。
4.结语
快速成形制造技术及其为基础的快速制造技术在企业新产品开发中起着重要作用。它可以极大缩短新产品的开发周期,降低开发阶段的成本,避免开发风险。它开创了模具快速制造的新时代,发展前景广阔。
参考文献:
[1]陈子银.模具数控加工技术.北京:人民邮电出版社,2006.
[2]朱晓春.先进制造技术.北京:机械工业出版社,2004.
关键词: 职高教学 多媒体技术 课件制作
一、引言
随着高校的扩招,高中办学的火爆,职高生源的素质越来越差,这已经是一个不争的事实。如果照搬现行教材及大纲,职高教学很难达到预期的效果。因此在使用现行教材进行教学时,应根据“实际、实用、实效”的原则,对教学内容进行精选。为达到学以致用的要求,则必须按照一线生产实际需要授课,其课程体系必须突出能力与素质的培养,其教学内容应摆脱学科系统性、完整性的束缚。据此,教学内容调整的思路是强调基本知识、基本原理,注重实际应用,引入理论和方法的新概念、新理论、新方法,力求在课内学时的前提下,拓宽知识面,增加信息量,增强教学效果。
二、多媒体教学
多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。
上世纪九十年代以来,多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展,其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落,正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。特别是多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影像等特点,能提供最理想的教学环境。这种深刻影响可以用一句话概括:多媒体技术将会改变教学模式、教学内容、教学手段、教学方法,最终引发整个教育思想、教学理论甚至教育体制的根本变革。多媒体技术的研究、应用、推广,必将给职业教育教学改革带来深远的影响,并显示出强大的优势和魅力。
三、多媒体技术教育的特点
1.理论与实践的有机结合。
中等职业学校培养具有综合职业能力,掌握必要的文化基础知识、专业知识和比较熟练的职业技能,具有较强的实践能力,在生产、服务一线工作的高素质劳动者和技能型人才。教师在多媒体教学中,可以实时讲解理论知识、演示实验步骤、实际操作方法、指导学生或让学生虚拟动手操作,学生在多媒体教学过程中既能学习理论又能掌握实践操作技能,做到省时、高效。
2.能充分发挥学生的主体作用。
随着网络技术的迅猛发展,网络向学生提供了非常丰富的学习资源和良好的学习环境,使学生在教师的指导下,通过运用各种信息搜索工具,获得相关的信息,然后加以分析、提炼、加工、综合,得出结论,再利用QQ、E-mail、BBS,或面对面地与教师、同学进行讨论,最后通过相关工具自己的结果。上述整个过程的进行,十分有助于拓展学生个性发展空间,提高学生的自学能力,其中包括获取、识别信息资源的能力,独立解决问题的能力,从而充分发挥学生的主体作用,激发学生的创造性思维,达到学会学习的目标。这种交互方式对教学过程具有重要意义。它能有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机,主动参与教学过程,转变了传统的以教师为中心、以课堂为中心的教育方式。
3.更好地实现因材施教,多方位地强化学习效果。
职高学生大多经验水平不高,知识基础差,但在传统的课堂教学中,对每位学生所使用的教材和所采取的教学方法、教学内容、程序步调却是相同的,这使基础差的学生感到学习很困难,使教学目标不能圆满实现。采取多媒体教学,运用多媒体教学手段,可以使那些用传统的教学手段无法讲清或难以讲清的教学内容化难为易、化繁为简,使抽象的结构变得直观,提高课堂教学效率。例如对数控机床结构部分的讲解,将传统的挂图制作成多媒体课件来演示,既直观,又容易接受,可以提高学生的学习兴趣及效率。在对数控机床操作应用部分进行讲解时,引入数控加工仿真软件,可以改变黑板上开机床的死板局面,使课堂教学变得更加生动、更加具体,而且由于仿真软件不存在安全问题,学生可以大胆地、独立地进行学习和练习,通过与仿真场景的交互,获得接近于真实场景的感觉。
四、多媒体课件的制作步骤
如何才能制作出好的多媒体课件呢?说起来也不难,并不像很多人认为的那样,一定要具备很高的计算机能力才能做到。下面我就自己多年制作多媒体课件的实践经验谈谈体会。
1.撰写脚本。
当我们选定了某一个教学内容之后,首先需要为教学内容撰写教案,然后根据教案写出辅助课件的脚本。课件脚本有时候也称多媒体教案。课件脚本需要我们根据教学内容确定制作课件使用的工具,课件的整体结构、展示手段,等等。
2.素材制备。
课件大纲确定后,教师要着手收集制作多媒体课件所需各种资料,如文字内容、动画图片、声音等素材。对需要使用的素材切记不能囫囵吞枣、拿来就用,素材要偏重于实验过程,有利于学生操作技能的培养,如:数控技术中用Flash制作的圆弧插补、光栅感应器、步进电机的工作原理的课件,形象而生动演示了数控元件的微观的、抽象的工作原理,加深了学生的认识和记忆。当然,教师需要充分备课,解答学生提出的各种问题,正确引导学生深入学习。要根据教学内容和制作大纲对收集到的素材进行再加工处理,实践技能性的素材要占60%以上,达到通过模拟实践积累起一定的操作技能,使技能实习事半功倍的目的,并且能够缩短实习周期、降低设备损耗、减少实习成本。加工整理素材常用的软件有:图像处理软件PhotoShop,可处理图片艺术效果、美术字,进行色彩空间变换及文件格式转换;使用3DS Max加工处理三维动画素材;声音的编辑处理可用Windows自带录音机程序,可实现截取、复制、粘贴、合并、改变音量和播放速度等操作;视频编辑软件Premiere可以为多幅静态画面连缀并配音,生成AVI、MOV、FLC等多种视频格式文件,还可以用Flash自己制作相关的动画片。
3.选择制作软件集成多媒体课件。
为保证系统的操作通用性,多媒体课件应在Windows环境下集成,并采用操作方便、支持较多媒体技术的集成软件。比较适合高职工科教学特点的制作多媒体课件的集成工具软件有:PowerPoint、方正奥思、洪图、Director、Authorware等。其中Authorware是一款完全可视化的设计平台和基于设计图标的程序设计方法的多媒体工具软件,它支持目前已有的动画软件的各种声音格式文件,并支持ActiveX、ODBC、VR及流媒体技术,以图标流程线、动态链接库为主要特征的所见即所得的编程方程,具备多媒体素材的集成能力和超强的交互控制能力,对工科实践技能性的课程如机械、电子类课程,使用优势明显;方正奥思对文字及静态表现形式多样,操作控制及互交性能良好。这些集成软件使用难度较小,非专业教师也可以快速地进行多媒体教学课件的设计与开发,制作出与专业相符、特色鲜明的多媒体课件。
4.精心制作。
启动集成软件后,按大纲的要求制作课件的封面,输入名称及目录,在制作课件主体内容时,首先要设计好控制按钮,它关系到课件使用的灵活性,要做到翻转、进退、切换使用方便,再做好整体架构,不能从头至尾连续在一起,应以两节课的容量为一个节点,有相对的独立性和完整性,在一个完整节点中,要有明确的学习要求及应达到的目的,还要制作出相关的作业内容供学生课后练习,并提供网上交流学习的互动平台。如《塑料成型与模具设计》课件使用Authorware集成制作时,首先制作出流畅的封面,标明主题内容,其次制作操作方便的交互控制按钮,然后集成相关的动画内容,可有效地展示塑料成型过程,反映出模具的设计形状对成型的工艺影响,学生如亲临现场,感受深刻。
5.调试与完善。
初步完成多媒体课件制作后,教师还要进行反复测评调试,着重检查课件界面是否布局合理,操作是否方便、灵活、人性化;有没有相应的控制技术、交互性能如何;集成后课件的整体风格是否统一;色彩搭配是否符合视觉心理;文字图片、音频视频、动画等配合是否恰当,等等,逐一进行调试修改,还要检查教学内容、体系规范、结构严谨等方面的内容。有条件的话可请专业人员和教研室的教师共同对课件进行严格的测试、评估,经过多次调试修改运行无误后才能用于课堂教学,并在教学过程中不断收集学生的意见,对课件进一步完善。
五、多媒体教学的注意点
引进多媒体,是对教学原则、教学过程、教学方法和教学管理进行的全面优化,它是科学而且先进的。目前,多媒体教学已经成为教育发展的必然趋势。但是,任何事物都具有两面性。进行多媒体教学应注意以下几点。
1.使用多媒体教学时机要适宜。
就使用的方便性和效果来说,常规教学媒体要更好一些。利用多媒体计算机展示的应该是教学内容的重点、难点。一味地追求使用多媒体,会导致多媒体成为教学的干扰因素。
2.防止学生兴趣迁移。
教师必须对画面上的信息加以限制,否则,过分追求视觉形象,反而会分散学生注意力,削弱教学效果,把多媒体形声化的优点变成缺点。
3.注意发展学生的思维能力、想象力。
多媒体计算机在丰富表象、补充文字教材不足方面具有很大作用。但是表象不能代替经验,不能忽视语言逻辑的作用,要注意发展学生的思维能力、想象力。总之,多媒体作为一种新型的教学媒体,它从诞生之日起就显示出了强大的生命力。它具有存储量大、准确性高、直观性好、处理速度快、交互对话和逻辑判断等诸多优点。
参考文献:
[1]张宝明.全面应用现代化教学手段的思考与实践.职教论坛,2002,VOL174,(2):9-11.