时间:2022-09-15 15:24:57
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篇数控车床论文,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。
(一)项目教学法的定义
项目教学是一个将实践教学与理论教学完美结合的教学方法,简单来说项目教学就是指教育教学过程中,教师通过制定一个完整的项目方案,让学生按照方案内容自主的进行项目的操作,其中包括工作安排、探究学习、自主动手等等。就数控车床实训教学而言,在其中应用项目教学法,主要就是让学生进行一项具体而完整的工作。如,产品的生产等。项目教学需要学生对理论知识有一个基础性的把握,并且在实际操作的过程中可以将所学知识与实践内容相结合,最终提升学生对知识的应用能力,为学生今后的实际工作打好基础。
(二)项目教学法的特点
1.内容综合,利于探究
项目教学在应用的过程中主要将教学内容与实际工作内容相融合,每一个操作项目都具有一定的独立性以及明确的教学内容和教学目标。因此每一个项目教学内容都包含了理论知识、技术应用、设备操作等多项内容,使得项目教学趋于综合性,更加利于学生进行探究。
2.团队合作,共同进步
项目教学与一般的探究教学相比较,其教学内容更加具体,操作流程更加完整,并且在参与人数方面也更加侧重于团体合作。教师在进行项目教学的过程中,通常会对学生进行分组,让每一个学生都可以参与到项目之中,成为项目操作的主体,使得学生可以共同学习,相互促进。
3.注重过程,结果多样
传统的教育教学侧重于教学的结果而对教学过程则稍显忽视,而在项目教学进行的过程中,教师在进行成果验收方面并没有采取统一的标准,并且也不要求学生一定要得出正确的结果。相反,教师更注重的是学生在项目完成过程中,是否对所学知识进行了应用,是否发挥了自身作用,是否对个人能力有所提升等。
4.角色转变,生本为主
项目教学是现代教育发展的产物,因此在进行教育教学的过程中一直奉行的是生本思想。所以,数控车床实训教师在进行教学的过程中,将课堂的主导交给了学生,让学生围绕项目内容进行探究与学习,而教师在这一过程中仅起到辅助作用。
二、项目教学法在数控车床实训教学中的应用
(一)项目设计
项目设计是项目教学的基础,因此在进行项目教学之前相关教师一定要搞好项目设计工作。首先,项目设计应围绕教材内容展开,符合教材的要求。并且项目设计要有一定的针对性,教师在进行项目设计的过程中,需要先为项目设定明确而具体的项目目标,在围绕项目目标进行内容的设计和任务的安排。其次,项目设计要与实际工作相结合,必须保证设计的项目各个流程与数控车床的实际应用相符。无论是刀具的选择、数据的编辑还是最终的操作与总结,项目设计都要忠于现实,进而增加学生操作过程中的实践性。
(二)方案拟定
由于项目教学与实际工作之间有着密切的关系,因此在进行项目教学的过程中,教师必须根据实际工作的需要对学生进行分组,让学生以小组为单位对项目进行有效的探究与操作。为了保障每一组学生都可以顺利的对项目进行完成,学生在进行项目操作之前需要先进行方案的拟定。首先,教师需要对小组内部成员在分工上给予指导,选出小组的负责人。其次,小组成员要对设计图样、应用工艺、注意事项问题进行思考,并以书面的形式进行方案的拟定,以此为项目的实际操作打好基础。
(三)方案展示
数控车床的实际工作具有着一定的灵活性,一个零件的制作可以通过不同工艺的应用进行完成。因此学生拟定的方案经常是多种多样的。所以在正式执行之前,教师可以组织学生按照小组顺序,将自己拟定的方案进行展示,并和全体学生一起讨论,探究方案的合理性。这样,不仅保障了项目操作的质量,同时也让学生在表达方面有所提高。
(四)项目执行
项目执行是项目教学中的核心内容,这一部分工作主要由学生自主进行完成。首先,分组后的学生,需要在小组内部对成员的工作任务进行安排,小组成员在明确各自任务后应围绕任务内容展开工作。其次,小组成员需要注重彼此间的协作,按照拟定方案中的工艺和流程进行项目的操作。最后,小组成员需要借助计算机软件进行模拟操作,确保拟定方案准确无误后,开始具体的实践。
(五)综合评价
项目教学完成后,为了让项目教学的作用充分的发挥出来,教师需要组织学生进行综合的评价。综合评价应分为两个部分。第一部分是由学生自主评价,通常是由小组的负责人进行。负责人需要根据小组从方案设计到最终加工完成,整个过程的表现予以总结和评价,让学生对自己的学习情况和动手能力等有一个自我的感知。其次,教师也要对学生项目操作情况进行评价。这种评价应趋于综合性和全面性,包括团队合作情况、工艺应用水平、加工消耗时间、零件是否合格等。
三、结束语
数控编程是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容,按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。程序编制的方法主要有手工编程和自动编程两类。近年来数控技术发展得十分迅速,数控机床特别是数控车床的普及率越来越高,但是,数控车床在加工过程中遇到轮廓较复杂的零件时,用人工编写数控程序要花费大量的时间,且易出错[1,2]。采用CAD/CAM集成技术实现数控加工程序的图形化自动编程是当今的主流[3]。目前国外有许多高档的CAD软件,如Pro/E、UGⅡ、IDEAS、MasterCAM、Cimatron等,均有性能良好的CAM模块,可利用其三维实体数据生成NC程序。但这些软件较难掌握,且价格昂贵。而国内一些基于Autodesk公司的AutoCAD软件为支撑平台研制的自动编程系统中[4,5],较多的方法是由AutoCAD生成零件加工图形,从而生成DXF格式文件,然后,系统通过对DXF图形文件进行分析,读取数控加工所需的零件几何信息。国内也有基于图形的数控车床自动编程系统的研究[6,7],但还未见具体软件系统的实现。
本系统采用自行开发的二维图形软件包实现加工零件轮廓的图形描述,经过工序划分以及加工工艺参数的人机交互式输入,实现了数控加工程序直接从图形到程序的自动编程。
1.系统框架结构和功能
本系统结构模块的组成框图如图1所示,主要由以下模块组成:
(1)加工工艺规划模块。此模块根据数控加工工艺特点,将其分解为开口槽腔、闭口槽腔、端面车削、螺纹、切断等工步(开口槽腔、闭口槽腔、螺纹分别有外圆和内孔之分)。任何车削加工零件的外形轮廓加工工艺都可以拆分为以上工步。每一工步都有粗、精加工,可以通过工序管理器来实行加工程序的合并。
(2)特征图元绘制模块。此模块具有简单的CAD造型功能,能够完成零件二维轮廓的绘制。
同时在刀位轨迹生成以后能够实现轨迹的图形仿真显示。
(3)工艺参数设定模块。此模块对各种加工工艺参数进行交互式输入,包括起刀点、进退刀矢量、加工余量、切削深度、进给量、切削速度以及机床主轴转速等工艺参数。
(4)刀位轨迹生成模块。此模块根据所选择的工步以及走刀方式,自动生成刀位轨迹。
(5)G代码生成模块。此模块将系统生成的刀位轨迹转换为数控车床加工G代码程序并以文本文档的形式输出。
2.零件轮廓的表达以及图形输入
数控车床加工的零件多以轴类及盘类零件为主,尽管这些待加工零件是真三维的,但是在实际加工中,一般都是二维的,即刀具在一次切削过程中始终在X-Z平面内运动。因此,本系统可以用直线、圆弧来完成加工零件轮廓的二维描述。
2.1零件轮廓的表达
数控车床加工的零件,其表面轮廓段一般都由直线和圆弧等构成,针对这种情况建立了零件轮廓的统一表达模型,将构成零件轮廓的各轮廓段统一用轮廓边界点表示,这样便可以建立整体轮廓的统一描述。可以认为零件的整体轮廓均是由直线和圆弧构成的,对于自由曲线,可以根据自由曲线轮廓段的表面粗糙度要求,采用有理B样条插值算法将其离散为一系列直线段。
把构成轮廓表面的各轮廓统一称为边界点,那么整条轮廓便是由多个首尾相连接的边界点所组成,每一边界点内含有一个描述边界性质的几何点点集。直线是一个包含两个几何点(起点和终点)点集的边界点;圆弧是一个包含3个几何点(起点、终点和圆心)点集的边界点,由于三点不能唯一确定一条圆弧,因此,可以再加上圆弧的旋转方向(顺时针或者逆时针)来确定圆弧。本系统采用面向对象的计算机编程语言Python开发[6,7],在数据结构上采用
Python语言的数据类型列表来表示一个轮廓段的边界点。如图2(a)所示的零件轮廓段的数据结构为:Part=[(′Line′,[(2010,12010),(381366,861405)]),(′Oval1′,[0,(381366,861405),(811176,1021418),(591198,621341)]),(′Oval1′,[1,(591198,621341),(461535,381039),(721116,471866)]),(′Line′,[(721116,471866),(821156,201065),(1411307,201065)])]。其中,直线的标志为‘Line’;圆弧的标志为‘Oval1’,圆弧后面的点集列表中的1表示顺圆,0表示逆圆。
2.2图形输入
零件几何图素的输入主要包括点、线、圆的输入,通过系统给出的绘图工具在绘图区绘出。如点可以通过键盘形式进行参数输入,也可以直接通过鼠标点击输入。系统提供了直线和圆弧的绘图工具。直线主要通过两点来生成,选取直线的绘图工具以后,在绘图区直接鼠标点击就可以生成直线,连续点击将生成首尾相连的多条直线。圆弧的绘图工具包括三点圆弧(起点、终点和圆心)以及两点半径圆弧(起点、终点和半径),通过圆弧的旋转方向来最终确定为顺时针圆弧还是逆时针圆弧。
几何元素输入后分别以点线圆的标准形式存放于几何参数表中,其中点的记录内容为坐标值(X,Y),直线和圆弧的记录内容如上文所述。这些数据都以列表的形式存放在计算机的内存中。图2所示为本系统根据数控车削加工工艺划分的开口槽腔和闭口槽腔的图形显示,其中开口槽腔定义为用水平线与零件轮廓线求交时有且只有一个交点的轮廓形状,闭口槽腔则只有两个交点。
零件轮廓数据输入后往往需要进行修改,可利用图形编辑菜单项中的撤消、重画、删除等功能最终形成该零件的加工轮廓图形。直线和直线相交的地方,可以进行倒角处理,在作图过程中,选择倒角功能,可以通过数据显示功能来选择倒角方式(直线倒角还是圆弧倒角),输入倒角的参数最终实现倒角。
3.刀位轨迹和G代码程序的生成
刀位轨迹以及G代码生成是本系统的核心部分,根据前面所述的工步划分,选择合适的工步,绘制零件的加工表面二维轮廓图形,可以使用系统工艺参数数据库自动提供的预设加工工艺参数,也可以通过人机交互方式完成工艺参数的输入。同时也可以修改某一工艺中的刀具参数、切削参数等。数控加工中为减少多次安装带来的安装误差,一般采用一次安装。
对那些需要调头加工的部位采用右偏刀反向走刀切削,此外,对于端面处的开口槽腔,加工时可以选择向下的切削方向。因此加工时的切削方向分为向左、向右和向下的切削方向。
在刀位轨迹规划中,粗加工的刀位轨迹规划是关键,精加工只是刀具沿着轮廓线走刀,因此其刀位轨迹的生成算法仅仅是加工零件表面曲线的偏置,图3所示为开口槽腔加工时的刀位轨迹生成程序框图。而粗加工往往还跟零件的毛坯形状有关,本系统可以绘制外圆以及内孔加工时的毛坯轮廓曲线,跟零件轮廓曲线结合而确定加工区域。根据加工参数中的起刀点、加工余量、进退刀矢量等参数,用水平线与加工区域求交,求得的交点即为刀具刀尖的运动点坐标。
在点击主界面上的生成G代码的按钮后可以将生成刀位轨迹和G代码程序显示在界面上,并可以将零件信息、毛坯信息、加工工艺参数和G代码程序一起用文本文件保存下来。如图4所示,主界面左边显示的就是图3中的开口和闭口槽腔沿负Z轴方向水平切削的刀位轨迹,右下角显示的是生成的G代码程序。
4.结束语
关键词:数控车工技师;考核;理论;论文;实操
中图分类号:G715 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)14-0027-03
江苏省徐州技师学院从2003年开始招收数控车工技师,已累计为社会培养1000多名数控车工技师。在这10年的培训教学与考核中积累了一定经验,也存在着许多问题,值得我们思考。
一、数控车工技师考核情况简介
数控车工技师每年由江苏省技能鉴定部门统一安排在3月、5月、9月和11月共考核四次。各校根据自己的实际情况向市技能鉴定指导中心申报,市技能鉴定部门审核通过后,统一上报省技能鉴定指导中心,由省技能鉴定部门从题库统一抽取试题进行考核。省技能鉴定部门派考评人员督导,市技能鉴定部门具体实施。考核共分为论文答辩、理论考核和实操考核三个环节,每个环节独立考核,单独给分,以百分制形式进行,低于60分为不及格,三个环节均达到60分,技师才为考核过关,否则不予通过。
1.论文答辩。论文答辩环节是技师考核的第一关,也是至关重要的一关,此关不及格,后面两关不予考核,取消考试资格。论文答辩小组一般有三名评委组成。学生陈述论文后,评委针对学生的论文对进行提问,问题既有论文内的内容,也有拓展知识。
2.理论考核。理论考核时间为90分钟,满分100分,60分及格。题型有填空题、选择题、判断题、简答题、论述题及编程题等几部分组成。内容包括公差、制图、材料、软件、工艺、机床、夹具、编程和刀具等专业内容,知识面较广。
3.实操考核。实操考核环节由机械加工工艺规程编制、数控车床编程、数控车床加工、零件自检和数控车床精度检测等五个模块组成。总分100分,60分及格,每个模块权重不同,但都要达到60%才为及格。
(1)加工工艺规程编制模块。要求学生根据加工图纸,按照工序独立编制零件加工工艺规程,内容包括刀具、切削用量、工装和量具的选择等。时间为30分钟,分数占10%。
(2)数控车床编程模块。要求学生根据图纸在计算机上独立绘制二维图形,自动生成加工程序,并进行仿真加工。时间为90分钟,分数占20%。
(3)数控车床加工。要求学生根据备料通知要求,把加工程序拷贝或传输到机床上进行独立加工,最终完成图纸要求的配合件。时间为240分钟,分数占50%。
(4)零件自检模块。要求学生根据零件自检表规定的内容,对自己加工的零件尺寸、形位公差和表面粗糙度等进行客观检测。考评教师根据学生检测结果与实际结果之间的差值进行评分。时间包括在数控车床加工的240分钟内,成绩占10%。
(5)数控车床精度检测模块。要求学生按照数控车床精度检测模块规定的内容进行实际检测,并作记录。考评教师根据学生检测方法和检测结果进行评分。时间为30分钟,成绩占10%。
二、数控车工技师考核存在的问题
1.论文撰写方面。技工院校的生源质量相对不高,学生大都是未升入高中或大学的落榜生。他们文化基础知识薄弱,进入技工院校的目的就是想学一门技术,找份合适的工作;他们往往不重视文化知识的进一步学习,而只重视技能训练。文化课的教学学时较短,论文写作水平大多只停留在初高中的层次上,甚至更低。所以,要让这部分学生经过三至四年专业知识学习后再写出像样的论文,难度确实很大。不要说文学功底不牢,遣词造句不行,就是专业素材都很成问题。他们一是没有实际工作经验,只是在校内按教师要求进行零件的加工,二是不重视工艺的分析、经验的积累,三是没有技术革新的能力。他们的论文要么是书本内容的复制,要么是网上现成论文的下载,要么是教师编制工艺的抄写,根本没有创新。能够写出自己感想或体会的文章已实属不易,所以一次通过率往往不高。
2.理论考核方面。数控车工技师理论考核牵涉的知识面非常广泛,几乎涵盖了在校学习的所有专业知识。这些知识点分散在10多门课程中,零散且不系统,又没有复纲,全靠教师的经验和学生平时的知识积累。往往经过几个月的紧张忙碌后,成绩还不是很理想,极大地挫伤了学生申报技师考核的积极性。
3.实操考核方面。虽然学生平时很重视实训操作的训练,但由于实操考核环节模块较多,考前一周才能看到实操考核的备料通知单,只能凭教师的经验和学生的基础进行考核。如果平时没有扎实的基本功和识图、编程、工艺分析等方面的综合能力,在有限的时间内通过实操项目的考核难度确实很大,而且每个模块均要达到所占分数的60%以上,否则不能过关,所以总体过关率也不是很高。
三、数控车工技师教学应采取的措施
关键词:多媒体课件,传统教学,学习兴趣
随着经济的高速发展,特别是制造业的蓬勃发展,数控机床在我国的应用也越来越广泛。为企业培养合格的数控操作工已成为职业学校的一个重要任务。《数控车床编程与操作项目教程》作为数控专业的一门专业主干课程,课程中包含的理论知识繁杂、抽象,并且与机床的实际操作紧密相连。在教学中教师授课难,学生疑问多,传统的教学方法往往事倍功半。那么利用教学多媒体课件,把老师难以陈述,学生难以理解的知识用多种媒体形式表现出来,能否解决教师难教、学生难懂问题,从而提高整个课程的教学效果?我校在已开发多媒体课件的基础上选择若干班级进行多媒体教学和传统教学的比较。
一、试卷分析:
本次试卷共4项,填空题、选择题、判断题和编程题。其中,填空题、选择题、判断题主要考察学生对基础知识的掌握,如指令的基本功能、循环的参数含义等。编程题主要考察学生对知识的综合应用能力。如工艺的编排、基点坐标的确定、工艺参数的选择等。考试时间90分钟,考试难度中等偏上。
二、考试结果分析
参加考试的两个班级是平行班,学生入学成绩相当,开设本课程之前所学文化课和专业课相同,任课教师相同。上本课程时是同一教师任教,其中,0705班采用多媒体课件辅助教学,0706班采用传统教学手段教学。免费论文,传统教学。表一是考试所得数据。
由表一可知:0705班及格38人,及格率84.4%;80分以上13人,优秀率28.89%。均分72.8;30-39分数段为2人,占4.44%;40-49分数段为3人,占6.67%;50-59分数段为3人,占6.67%;60-69分数段为8人,占17.78%; 70-79分数段为17人,占37.78%;80-89分数段为9人,占20%;90-99分数段为4人,占8.89%。
表一《数控车床编程与操作项目教程》测试数据
关键词:CK6150,数控车床,故障维修
CK6150型数控车床是一种常见的通用型数控车床,应用比较广泛。但是在日常应用中,由于数控车床故障比较复杂,同时数控系统自诊断能力还不能对系统的所有部件进行测试,往往是一个报警号指示出众多的故障原因,使人难以入手。下面介绍维修人员生产实践中常用的排除故障方法。
CK6150型数控车床故障维修通常按照:现场故障的诊断与分析、故障的测量维修排除、系统的试车这三大步进行。
一、现场故障的诊断与分析
1. 先外部后内部
现代数控系统的可靠性越来越高,数控系统本身的故障率越来越低,而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。。由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床,其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查。尽量避免随意地启封、拆卸,否则会扩大故障,使机床丧失精度、降低性能。系统外部的故障主要是由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。
2. 先机械后电气
一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统及电气故障的诊断难度较大。在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障。
3.先静态后动态
先在车床断电的静止状态,通过了解、观察、测试、分析,确认通电后不会造成故障扩大、发生事故后,方可给机床通电。在运行状态下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。。而对通电后会发生破坏性故障的,必须先排除危险后,方可通电。
4. 先简单后复杂
当出现多种故障互相交织,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。
二、故障的测量维修排除
1. 初始化复位法
一般情况下,由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障。若系统工作存贮区由于掉电、拨插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。
例:数控车床当按下自动运行键,微机拒不执行加工程序,也不显示故障自检提示,显示屏幕处于复位状态(只显示菜单)。有时手动、编辑功能正常,检查用户程序、各种参数完全正确;有时因记忆电池失效,更换记忆电池等,系统显示某一方向尺寸超量或各方向的尺寸都超最(显示尺寸超过机床实斤能加工的最大尺寸或超过系统能够认可的最大尺寸)。排除方法:采用初始化复位法使系统清零复位(一般要用特殊组合健或密码)。
2.自诊断法
数控系统已具备了较强的自诊断功能,并能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状态。利用自诊断功能,能显示出系统与主机之间的接口信息的状态,从而判断出故障发生在机械部分还是数控部分,并显示出故障的大体部位(故障代码)。
a.硬件报警指示:是指包括数控系统、伺服系统在内的各电气装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法;
b.软件报警指示:系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及排除方法。
3.功能程序测试法
功能程序测试法是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序,并存储在相应的介质上,如纸带和磁带等。在故障诊断时运行这个程序,可快速判定故障发生的可能起因。
4. 备件替换法
用好的备件替换诊断出坏的线路板,即在分析出故障大致起因的情况下,维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分,从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。并做相应的初始化起动,使机床迅速投入正常运转。。
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,然后用备件替换损坏模块,使系统正常工作。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、跨接是否相同,若不一致则不能更换。拆线时应做好标志和记录。
5. 交叉换位法
当发现故障板或者个能确定是否是故障板而又没有备件的情况下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查,例如两个坐标的指令板或伺服板的交换,从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意,不仅要硬件接线的正确交换,还要将一系列相应的参数交换,否则不仅达不到目的,反而会产生新的故障造成思维混乱,一定要事先考虑周全,设计好软、硬件交换方案,准确无误再行交换检查。
例:数控车床出现X向进给正常,Z向进给出现振动、噪音大、精度差,采用手动和手摇脉冲进给时也如此。观察各驱动板指示灯亮度及其变化基本正常,疑是Z轴步进电动机及其引线开路或Z轴机械故障。遂将Z轴电机引线换到X轴电机上,X轴电机运行正常,说明Z轴电动机引线正常;又将X轴电机引线换到Z轴电机上,故障依旧;可以断定是Z轴电动机故障或Z轴机械故障。测量电动机引线,发现一相开路。修复步进电动机,故障排除。
6.参数检查法
系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。发生故障时应及时核对系统参数,参数一般存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的 CMOS RAM中,一旦电池电量不足或由于外界的干扰等因素,使个别参数丢失或变化,发生混乱,使机床无法正常工作。此时,可通过核对、修正参数,将故障排除。
例:数控车床数控刀架换对突然出现故障,系统无法自动运行,在手动换刀时,总要过一段时间才能再次换刀。遂对刀补等参数进行检查,发现一个手册上没有说明的参数P20变为20,经查有关资料P20是刀架换刀时间参数,将其清零,故障排除。
7. 原理分析法
根据数控系统的组成原理,可从逻辑上分析各点的逻辑电平和特性参数,如电压值和波形,使用仪器仪表进行测量、分析、比较,从而确定故障部位。
除以上常用的故障检测方法之外,还可以采用拔插板法、电压拉偏法、开环检测法等。总之,根据不同的故障现象,可以同时选用几个方法灵活应用、综合分析,才能逐步缩小故障范围,较快地排除故障。
三、数控机床维修后的开机调试
1. 自动状态试验
将机床锁住,用编制的程序进行空运转试验,验证程序的正确性,然后放开机床,分别将进给倍率开关、快速超凋开关、主轴速度超调开关进行多种变化,使车床在上述各开关的多种变化的情况下进行充分地运行,后将各超调开关置于100%处,使车床充分运行,观察整机的工作情况是否正常。
2. 正常加工试验
夹装好工件按正常程序进行加工,加工后检查工件的加工精度是否符合标准要求在现场维修结束后,应认真填写维修记录,列出有关必备的备件清单,建立用户档案。对于故障时间、现象、分析诊断方法、采用排故方法,如果有遗留问题应详尽记录,这样不仅使每次故障都有据可查,而且也可以不断积累维修经验。
[参考文献]
[1]王侃夫. 数控机床故障诊断及维护〔M〕北京:机械工业出版社,2004.
[2]单姗珊. 金属切削机床概论〔M〕北京:机械工业出版社,2001.
【关键词】数控技术 课程改革 教学改革
【基金项目】辽宁省教育科学规划培育课题;辽东学院教育教学质量评价专项课题。
【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)08-0221-02
1.前言
《数控技术与编程》是“数控加工技术”专业的一门主干课程,不但需要掌握一定的理论知识,还需要掌握较高的实践操作知识。国内多所职业院校数控加工技术专业都经历了一系列教学内容的调整以及教学方法的改革,目的是尽快培养出能胜任数控工艺编程工作岗位的数控操作人才。目前,国内大大小小企业,新进设备多为数字控制,急需能快速上岗的数控操作人员。另外,围绕教改内容和教学方法,针对数控加工技术专业学生进行了《数控技术与编程》课程学习情况问卷调查,学生对该课程内容感兴趣者较多,希望能多安排实训内容、增加数控自动编程等实践内容[1-4]。因此,从社会对数控操作人员的需求以及学生对数控技术的渴求来看,强化实践能力培养的数控技术教学改革具有一定的现实意义。
2.数控技术教学改革
2.1理论教学的改革
根据《数控技术与编程》课程教学内容要围绕基础性、实用性、时效性和新颖性的要求,对《数控技术与编程》理论教学内容进行了尝试性的调整。教材以讲明基本概念、基本原理为度,删除一些计算过程繁锁、理论性太强以及过时的、岗位实用性较低的内容。比如,删除复杂曲线的数学处理内容,删除穿孔纸带等过时内容;结合目前的数控技术的实际应用,增加自动编程方面内容。同时增加实践技能性强的教学内容,并将教材中内容接近的部分进行合并。针对数控加工技术专业,将数控机床机械结构、数控车床、铣床、加工中心、计算机辅助编程进行合并;对于模具设计与制造专业,将数控车床、铣床、加工中心编程、数控电火花、线切割机床编程进行合并。这样,《数控技术与编程》课程教学内容的安排就体现了系统性、完整性、科学性和先进性,同时注重汲取近期先进制造技术和数控技术的最新研究成果,注重知识的前后连贯,注重基础知识的完整性。
2.2 实践教学的改革
为了建设好实践教学体系,与使之与理论教学体系互相联系、相互融合,丰富数控技术教学的实践教学内容,通过实际调研研究,建立了《数控技术与编程》课程的实践教学体系,即课程实验──数控机床操作实训──综合实践训练[5]。
(1)课程实验
开设数控机床结构实验,使学生了解数控机床的机械结构;开设数控编程实验,使每个学生独立完成数控车床、数控铣床的编程训练;利用计算机辅助编程(自动编程)完成复杂形状零件自动编程训练;通过编程训练使学生掌握数控编程的方法和技巧。
(2)数控机床操作实训
学生进行数控车床、铣床和加工中心实际操作训练,让学生掌握数控机床、加工中心的程序输入、刀具参数设置、机床调整、机床维护知识,使学生能够操作数控机床并加工出合格零件,培养学生操作机床的基本技能。
(3)综合实践训练
学生自己选择中等复杂程度的零件,分析零件结构、制订工艺过程、工艺路线,选择数控机床、刀具、夹具等,编制加工程序,自己动手操作加工出零件,培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。
2.3数控技术考核改革
融入职业技能考核,实行“双证制”教育。将学历教育融入职业技能鉴定内涵,将课程教学全面覆盖职业技能鉴定标准所包含的全部知识。在课程结构、教学内容、教学进度安排和教学质量评价等方面为学生获得职业资格证书提供可靠的保障,突出职业能力培养,实施“双证制”教育[6]。具体做法是:理论教学课程综合相应工种应该掌握的知识,实践教学环节融合相应工种的技能部分,通过正常的理论和实践教学,达到相应工种的职业技能鉴定标准,经过考试与鉴定,获得相应工种的职业资格证书,实现职业资格“零培训”,实现技术工人的“零距离上岗”。
3.成效分析
《数控技术与编程》教学改革之后,分别对05级和06级数控技术专业部分学生进行问卷调查,得到了一定的信息反馈(Z0501班24份、Z0502班21份、Z0605班30份、Z0606班32份)。经过汇总整理后得到教改前和教改后的学生对《数控技术与编程》课程改革的态度,如表1所示。
表1数控技术与编程教学改革前后比较
由表1中可以看出,教学改革得到学生的认可,课程内容的安排更趋合理,学生对课程内容的兴趣大幅度的提高。通过一系列的教改实践,针对数控加工技术的特点,突出面向综合应用、加强工程实践环节的原则,形成了该课程的总体结构框架,收到了良好的效果。
由于本次教改侧重数控工艺编程能力的提高。从平时作业、期末考试、期末实训中学生对知识点掌握的程度比较分析,强调实践教学后,学生的知识掌握比以前扎实,能将所学知识运用到实践操作中。教改之前,学生在期末的考试中对编程题的失分率高达32%,考试成绩不太理想。教改之后,学生在考试中编程题的失分率下降到8%,学生编程时能主动考虑工艺问题,大大提高了所编程序的实用性。
4.结论
目前,高职院校都在进行相应的教学改革和课程改革,目的是培养学生能快速胜任数控操作岗位。而《数控技术及编程》是高职数控技术专业的一门主干专业课,具有实践性强的特点。论文以培养学生熟练掌握数控设备基本编程技能为目标,进行了《数控技术与编程》课程的教学改革、考核改革。通过强化实践教学,提高了学生的实践能力;通过改革课程群的教学内容和形式,融入了职业技能考核方法,形成了新的教学体系,实行“双证制”教育体制,获得了良好的教学效果。
参考文献:
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【论文关键词】数控车工;实训教学;体会
合理安排教学内容,抓好学生的基础训练;采用分层次教学管理模式,利用现代化的教学设备,实现因材施教;承认个别差异,让学生明确学习目标,并对学生的成绩通过师生互动、学生互动给予做出及时的评价,激发其积极性,调动学习意愿,引导学生开拓思维,独立思考,独立作业,勇于创新的学习热情,这样才能更好地提高学生车工实习操作水平。
职业技能是一种包含专业素质在内的专业技能,是一种直接的有形生产力。具体说,职业技能指与操作生产设备直接联系的技能,如数控设备操作、车工操作;或与实际工作直接联系的技能。职业技能培训教学的目标是培养出现代社会生产急需的、有社会主义觉悟的、有技术的高素质劳动者和技术员。我校开设车工专业的时间比较短,但由于几年来我们一直重视教学质量,增强学生的动手能力,使得该专业毕业生的就业形势一直很好。随着市场经济的发展,职业学校的毕业生就业竞争也日趋激烈,如何使学校在竞争中得以长足的发展,我们说:教学质量。本人在多年的实践教学中也是始终坚持这一宗旨。
技术学校应社会需要而开设的车工生产实习课程教学的任务是培养学生全面牢固地掌握本工种的基本操作技能;会做本工种中级技术等级工件的工作;学会一定的先进工艺操作;能熟练地使用、调整本工种的主要设备;独立进行一级保养;正确使用工、夹、量具、具有安全生产知识和文明生产的习惯;养成良好的职业道德。从技校车工生产实习课程教学的特点分析,我校结合自己学校实际情况,依教学大纲要求,开展车工生产实习教学。
为营造我校采用分层次教学管理模式,充分利用现代化的教学设备,实现因材施教的环境。我校在充分借助多媒体工具向学生展示图、文、声像相结合的课件的同时,充分利用学生的心理特点及学生自我展示的需要,借助现代化的教学设备开展技术交流,构建一个师生互动、学生互动,鼓励学生上讲台解说、分析工件加工工艺步骤,并与不同学龄段的学生交流自己在车工实习过程中的心得,总结自己实习得失、经验的平台。以此平台对学生的成绩通过师生互动、学生互动给予做出及时的评价。如此教师不必像以前那样唱“独角戏”,还能在教学过程中点燃学生思维的火花,激发学生感情上的参预与主动学习的意识,从而构建学生认知主体的地位,把学生的感知过程、理解过程、运用过程融为一体,培养学生的创新能力,有效地提高学生的学习效率,一定程度上也弥补了学生的实践经验的不足。使学生通过操作进一步加深对机械生产的理解。因此,我校校园内,学生学习气氛非常浓厚。新老生间三五成群的聚在一起讨论车工实习操作卡片上的零件加工工艺、加工步骤及加工方法等(例如:在车双梯形螺纹时,如何利用平行四边行法则或量块实现分线;在转动小滑板车圆锥体时,如何采用相似三角形及全等三角形方法进行调整小滑板角度等),已经成为校园内的一道风景线。
1.利用数控仿真系统,使学生在虚拟环境中了解数控加工技术
数控加工仿真系统采用了与数控机床操作系统相同的面板和按键功能,不存在任何的安全问题,学生可以大胆地、独立地进行学习和练习。不仅如此,现代的数控加工仿真软件还能实现加工模拟演示功能和程序自诊断功能,不仅具有对学生编制的数控程序进行自动检测、具体指出错误原因的功能,还具有在真实设备上无法实现的三维测量功能。这样学生既能比较完整地学到知识,还能锻炼学生的胆量,培养他们的自信心。
2.妥善安排实训步骤,减少学习“弯路”
现代的数控车床种类繁多,结构、操作系统以及主要性能都不一样,特别是不同的车床,它的控制面板也是不同的,它的G代码和辅助功能的M代码的含义也不完全相同,甚至完全不同。所以实训的第一步必须要学生先熟悉所操作的车床的结构,了解车床的主要技术参数、操作系统、控制面板、G代码、坐标系等性能。第二步发给学生一些外圆弧、锥度等模型零件的加工程序,让学生照此输入,然后在实训教师指导下加工,使学生进一步熟悉车床的性能,熟悉操作规程,减少操作时的恐惧心理,树立自信心。第三步给学生一些简单零件的图纸让学生先观察,明确加工内容和技术要求,在此基础上确定零件的加工方案,划分和安排加工工序;考虑零件的定位、夹具和刀具选择、切削用量的确定以及对刀点、换刀点的位置和刀具补偿等一系列问题。然后手工编写加工程序单,检验并修改加工程序,编制数控加工工艺技术文件,如数控加工工序卡、程序说明卡、走刀路线图等。第四步在实训教师在场的情况下按照自己所编工艺路线上车独自加工完成零件。第五步按照考级要求让学生熟练掌握各类G代码、M指令等功能以及切削要素的内涵并能恰当选用。加工先从轴类零件、盘类零件、内外螺纹零件开始训练,等这些熟练后尝试加工中等复杂零件,如车制机床主轴(要求采用粗切循环功能)、车制内外球面(要求采用刀尖圆弧半径补偿功能,并且球面的位置度不大于0.04mm)、车制蜗杆以及多头螺纹(要求采用子程序功能,并符合图样要求),最后再练习一两次较高难度结构复杂零件的加工,锻炼学生独立思考能力,充分挖掘学生潜能,激发学习兴趣。
论文摘要:本文首先介绍了机床数控化改造的必要性,而重点在于介绍如何进行机床数控化改造,包括数控系统的选择、数控改造中对主要机械部件改装探讨和机床数控改造主要步骤,并列举了几个数控改造的实例,最后说明了数控改造中的问题并提出了建议。
1机床进行数控化改造的必要性
微观上看,数控机床比传统机床有以下突出的优越性,而且 些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。
由于计算机有高超的运算能力,可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量,因此可以复合成复杂的曲线或曲面。
可以实现加工的自动化,而且 柔性自动化,从而效率可比传统机床提高3~7倍。
由于计算机有记忆和存储能力,可以将输入的程序记住和存储下来,然后按程序规定的顺序自动去执行,从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序,就可实现另一工件加工的自动化,从而使单件和小批生产得以自动化,故被称为实现了“柔性自动化”。
加工零件的精度高,尺寸分散度小,使装配容易,不再需要“修配”。
可实现多工序的集中,减少零件 在机床间的频繁搬运。拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能,因而可实现 时间无 看管加工。由以上五条派生的好处。如:降低了工人的劳动强度,节省了劳动力(一个人可以看管多台机床),减少了工装,缩短了新产品试制周期和生产周期,可对市场需求作出快速反应等等。
以上这些优越性是前人想象不到的,是一个极为重大的突破。此外,机床数控化还是推行FMC(柔性制造单元)、FMS(柔性制造系统)以及CIMS(计算机集成制造系统)等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。
宏观上看,工业发达 家的军、民机械工业,在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是,采用信息技术对传统产业(包括军、民机械工业)进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外,还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS(管理信息系统)、CIMS等等。以及在其生产的产品中增加信息技术,包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造(称之为信息化),最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中,数控机床的比重(数控化率)到1995年只有1.9%,而日本在1994年已达20.8%,因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。
2如何进行机床数控化改造
2.1 数控化改造的内容。机床与生产线的数控化改造主要内容有以下几点:其一是恢复原功能,对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复;其二是NC化,在普通机床上加数显装置,或加数控系统,改造成NC机床、CNC机床;其三是翻新,为提高精度、效率和自动化程度,对机械、电气部分进行翻新,对机械部分重新装配加工,恢复原精度;对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新;其四是技术更新或技术创新,为提高性能或档次,或为了使用新工艺、新技术,在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新,较大幅度地提高水平和档次的更新改造。
2.2数控系统的选择
数控系统主要有三种类型,改造时,应根据具体情况进行选择。
步进电机拖动的开环系统。该系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。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。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序,便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端,故称之为开环系统,该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度,齿轮丝杠等传动元件的节距精度,所以系统的位移精度较低。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。
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。该系统与开环系统的区别是:由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号,随时与给定值进行比较,将两者的差值放大和变换,驱动执行机构,以给定的速度向着消除偏差的方向运动,直到给定位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂,成本也高,对环境室温要求严。设计和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统更高的精度,更快的速度,驱动功率更大的特性指标。可根据产品技术要求,决定是否采用这种系统。
交/直流伺服电机拖动,编码器反馈的半闭环数控系统。半闭环系统检测元件安装在中间传动件上,间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分元件的误差,因此,它的精度比闭环系统的精度低,但是它的结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电机作成一个整体时则无需考虑位置检测装置的安装问题。当前生产数控系统的公司厂家比较多,国外著名公司的如德国SIEMENS公司、日本FANUC公司;国内公司如中国珠峰公司、北京航天机床数控系统集团公司、华中数控公司和沈阳高档数控国家工程研究中心。选择数控系统时主要是根据数控改造后机床要达到的各种精度、驱动电机的功率和用户的要求。
3数控改造中主要机械部件改装探讨。
一台新的数控机床,在设计上要达到:有高的静动态刚度;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上述要求。不能认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了数控机床的要求,还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求,才能获得预期的改造目的。
滑动导轨副。对数控车床来说,导轨除应具有普通车床导向精度和工艺性外,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。同时要有足够的刚度,以减少导轨变形对加工精度的影响,要有合理的导轨防护和。
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精度等级都比普通机床高。在结构上要能达到无间隙传动,因而改造时,机床主要齿轮必须满足数控机床的要求,以保证机床加工精度。
滑动丝杠与滚珠丝杠。丝杠传动直接关系到传动链精度。丝杠的选用主要取决于加工件的精度要求和拖动扭矩要求。被加工件精度要求不高时可采用滑动丝杠,但应检查原丝杠磨损情况,如螺距误差及螺距累计误差以及相配螺母间隙。一般情况滑动丝杠应不低于6级,螺母间隙过大则更换螺母。采用滑动丝杠相对滚珠丝杠价格较低,但难以满足精度较高的零件加工。
论文摘要:数控机床相对普通机床在生产安全防护方面有了很大的改进和提高,但对于职业学院的学生在实训操作中仍有很多的安全隐患。本文针对我院实训过程中发现的诸多安全问题,作出分析和研究,为以后的实训教学提供很好的参考。
随着我国数控设备的普及,数控技术在制造业中的应用越来越广泛,为此全国各类高职院校都开设了数控技术专业,以缓解数控程序员和数控操作员紧缺的局面。而数控机床加工是应用数字化信号对机器的运动进行控制的一种自动控制的机械加工技术。数控技术的应用是机械制造行业现代化的标志。通过数控车床加工,数控铣床加工教学实习达到提高学生从事“机—电—计”工程实践工作的能力,拓展学生在机械制造工艺技术领域思维的目的。 掌握机床坐标系与工作坐标系,掌握数控机床程序的结构,掌握数控机床的常用指令。我院针对社会企事业单位的需求开设了数控技术专业,而数控机床操作实训作为该专业的重要实训课程,受到更多的重视和关注。通过数控实训使学生了解数控机床及数控加工概念,掌握数控机床程序编制内容,使学生具备一定的数控加工基础知识,可以编制较复杂的数控加工程序,初步掌握数控机床的操作与维护。使学生对所学专业也更深的理解,在掌握理论知识的前提下,提高了实际动手操作能力。
1 数控机床实训中存在的安全隐患
通过在我院几年的数控实训教学工作,对学生在操作实训过程中存在的安全问题有了很深的了解。作为高职院校,我院的学生相对来说实际动手能力较强,但对操作实训过程中安全知识了解不多,经常出现安全隐患。往往事故发生的主要原因是物体的不安全状态和人的不安全行为。其中在机械使用过程中,人的不安全行为是引发事故的重要的直接原因。人的行为受到生理、心理等多种因素的影响,表现是多种多样的。缺乏安全意识和安全技能差,即安全素质低下是认为引发事故的主要原因,例如不了解使用机械存在的危险、不按安全规范操作、缺乏自我保护和处理意外情况的能力等。指挥失误(违章指挥)、操作失误(操作差错、在意外情况时的反射行为或违章作业)、监护失误等不安全行为常见的表现。在日常工作中,人的不安全行为常常表现在不安全的工作习惯上,例如工具或量具随手乱放、测量工件不停机、站在工作台上装夹工件、越过运转刀具取送物料、攀越大型设备不走安全通道等。我院在实训中的安全隐患主要体现在如数控机床床身都比较高,防护罩又是活动的,如果在防护板上放置刀具、工量具等,不小心很容易造成掉落,损坏机床或伤害到操作人员;这种情况常常出现,主要是学生思想不够重视,随意性太大。再有学生在拆卸工件时,把卡盘扳手留在卡盘上,由于一台机床上安排几名学生实习,人多情况较复杂,此时如果有人开启机床,主轴旋转,扳手飞出,造成很大的危险。可见,诸如此类的安全隐患随处可见,时时给我们敲响警钟。
2 安全教育在数控实训中的重要性
由此可见,安全教育在实训中是多么的重要。而安全生产是为了使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生,保障劳动者的安全健康和生产作业过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动。以某企业的安全教育为例,对员工进行安全教育是国家法律法规的要求,是企业生存发展的需求,是员工自我保护的需要。根据这一要求,我院与企业的三级安全教育相结合制定了一套适合于实训教学的安全教育课程。
2.1 校级安全教育
学院对学生的实训安全问题非常的重视,按照生产企业的标准制定了各项规章制度,并制成展板放置于实训车间。把“安全第一,提高警惕”作为首要任务。根据要求由数控教研室组织编写了安全教育读本,发给参加数控实训的学生阅读学习,安排针对性较强的安全教育课,让有生产一线工作经验的老师讲解所操作机床的结构和性能以及在实训操作中可能存在的安全问题,使学生对所接触的机床操作安全问题有基本的认识;其次通过观看安全教育录像和事故展板,面对活生生的安全事故让学生有直观的印象,提高安全防范意识。再针对所学工种,具体讲解其操作规程。以数控车床为例,其主要操作规程为:工作前必须戴好劳动防护品、女生戴好工作帽、不准围围巾、禁止穿高跟鞋。操作时不准戴手套,不准吸烟,不准与他人闲谈,精神要集中;工件运转中,不准用卡尺、千分尺测量,操作者不得隔车面探身取物或传递物品,不准用手摸和用棉丝擦工作物,刀头和更换刀具,不得擅自离开工作岗位,如需离岗时,必须关车切断电源等。禁止用手接触刀尖和铁屑,铁屑必须要用铁钩子或毛刷清理等。通过老师的讲解,学生对自己所学工种的操作规程有了很深的理解,基本的安全知识能了如指掌,为以后进入车间实训做好了充分的准备。
2.2 车间级安全教育
在进入车间实训时,有专人负责对所有学生进行本车间劳动卫生状况和规章制度的讲解,介绍实训车间的概况,车间人员结构、安全实训组织状况及活动情况,车间危险区域,车间劳动保护方面的规章制度和对劳动保护用品的穿戴要求和注意事项,车间事故多发部位、原因、有什么特殊规定和安全要求,车间常见事故和对典型事故案例的剖析。介绍车间防火知识,防火的要害部位及防火的特殊需要,消防用品放置地点,灭火器的性能、使用方法,车间消防组织情况,遇到火险如何处理等。组织学生学习安全生产文件和安全操作规程制度,并应教育学生应尊敬老师,听从指挥,安全实训。通过一系列的讲解和学习,取得了较好的成果。
2.3 班组级安全教育
班组级安全教育是最直接、最重要的安全教育,学生进入实训车间后,参加实训的就是所要操作的机床,由具体带班的实训老师讲解其岗位安全操作规程,劳动防护用品的性能和正确使用方法等。实训的第一节课组织学生学习安全技术操作规程并督促执行,教育学生遵章守纪,正确穿戴劳动防护用品,正确使用安全刀具,制止违章作业,切实做到“三不伤害”(不伤害自己,不伤害他人,不被他人伤害)。通过实训现场老师的讲解和动手示范,取得的效果很明显,大大降低了学生在实训过程中出现安全隐患的可能性。实训老师安排学生按规定对环境因素和危险源进行检查并记录,定期对本班组内使用的设备、设施、器具、工作场所等进行检查,发现隐患和不安全因素及时整改,对本班组无力解决的及时上报并采取有效的防范措施,做好记录,避免发生人身事故及其它责任事故。对此,制定了机床运行记录本,由每天参加实训的学生和带班老师共同填写。
几年的数控操作实训,积累了很多的安全实训经验。对不同的学生,制定不同的教学方法。安全实训的经验是学生身边活生生的教育材料,对提高学生的安全知识水平,增强安全意识有着十分重要的意义。安全实训经验是从实践中摸索和总结出来的成果,是防止事故发生的措施,是安全技术、安全管理方法、安全管理理论的基础。及时地总结、推广先进经验,可以使其他学生受到教育和启发。总体来说,效果很好。
与经验相对应的是教训,教训往往付出了沉痛的代价,因而它的教育意义也就十分深刻。事故案例是进行安全教育最具有说服力的反面教材,它从反面指导学生应该如何避免复杂事故,消除不安全因素,促进安全生产。因此,运用本工种、同岗位的典型事故案例进行教育,可以使学生更好地树立安全第一的思想,总结经验教训,制定预防措施,防止在本车间、本班组、本岗位发生类似事故。为此,在学生实训过程中,针对可能出现的安全隐患,以以往发生的安全事故为事例,通过讲解与告诫,使学生提高警惕,加强安全防护意识。
3 学生自我安全学习
通过以上三级安全教育,学生基本掌握其所学工种的安全生产知识和自我防护。但有些职责还必须了解,如熟悉并严格执行本岗位工艺纪律和安全技术操作规程,掌握本岗位设备仪器及其他相关设备,装置的结构和性能,爱护和正确使用机具设备及附属安全装置,遇到异常情况能够及时发现并排除,正确使用劳动防护用品,操作中坚持互相帮助,互相监督,不违章作业,抵制违章指挥,遇有危及安全的紧急情况时,应采取果断措施,并及时报告老师,认真总结经验教训,贯彻实施好安全防护措施。
4 结束语
几年的数控机床实训教学,使我深刻体会到安全教育的重要性,通过所有人的努力,取得了很好的效果,至今没出现安全事故,做到了“安全第一,提高技能”的宗旨。还要继续努力,做到如企业一样的安全培训五则:教育使其不为,培训使其不惑,规范使其不乱,奖罚使其不敢,制度使其不怨。在实际生产中,仅仅有安全知识是不够的,必须把学到的知识运用到实际中去,因而还要十分重视安全技能的教育和训练。安全技能是从实际生产过程中总结提炼出来的,一般情况下,都以学习、掌握“操作规程”等来完成,有的通过教育指导者的言传身教来实现。但无论用什么方法,受教育者都要经过自身的实践,反复纠正错误动作,逐渐领会和掌握正确的操作要领,才能不断提高安全技能的熟练程度。
参考文献
[1]任树奎.全国中小企业安全生产教育读本.煤炭工业出版社,2009.
4月10日上午,学院实习实训中心主任刘万波、副主任陶振奎来到鸡西工业园区,与沈煤鸡西隆丰机械制造公司共同举办了校企合作挂牌仪式,这标志着学院第24个校外学生生产实习基地挂牌成立。
沈煤鸡西隆丰机械制造公司是鸡西煤机研发和制造的龙头企业,生产的采煤机销往全国各地。公司共有8个生产车间,设备先进,可同时完成160多名学生的生产实习教学任务,学生可以实习的工种有车工、维修电工、焊工、装配钳工、数控车工、数控铣工等。
无锡宏源技师学院
学院实训中心举行技能大赛
近日,为了充分展示学生的才华与技能,增强团队的凝聚力,丰富学生的业余文化生活,学院实训中心举行了一次技能大赛,比赛项目主要有数控车床、钳工和机械检测。在比赛之前,实训科和各班班主任就对所有参赛队员进行了动员,参赛专业的指导老师详细地制定了比赛内容及各个比赛项目的评分准则,并在技术方面给予了详尽的指导,使得参赛人员的技能水平有了极大的提高。
经过激烈角逐,共有18名同学在比赛中获奖。此次技能比赛给了同学们一个展现自我的平台,激发了大家动手实践的浓厚兴趣,丰富了学生的校园文化生活,展现了学生的风采,提高了大学生的实用技能和实际动手操作能力,同时更好地促进了学生参与科研活动和实验室建设发展的积极性。
肥城市高级技工学校
三名教师获实用新型专利
近日,学校郭吉刚、杨仁宗、李文峰三位教师分别收到了国家知识产权局寄来的专利申请授权通知书,他们发明的多功能焊接培训操作台、脚手架紧固装置、新型腰带、太阳能管道防冻装置获批实用新型专利。
新型焊接操作台能够满足实习教学中各种焊接需要,可以实现多角度焊接、试管焊接、不同难度障碍设置、充氩保护等,老师、学生使用起来更便捷,克服了原有操作台的不足。脚手架紧固装置、新型腰带、太阳能管道防冻装置等发明创造将会对改善生产生活起到积极的作用。
多年来,学校注重促进教师的学术研究,注重教师的专业化发展,不断加强教师队伍建设,提高执教能力和水平。特别是肥城市“创新发展年”活动开展以来,学校围绕全市经济社会发展对技能人才培养的需求,创新培养模式,改革教学方法。全体教师积极参与教育教学改革,在课堂、实习车间探索研究新的教学方法,积极撰写学术论文,申报了诸多研究课题,自制创新教具。
枣庄市技术学院
开展2012年度大学生创业培训
学院团委与枣庄市薛城区人力资源和社会保障局、薛城仁和职业培训学校等共同开展了枣庄职业学院2012年度“大学生创业培训”活动。本次培训活动历时七天,邀请到了山东省信知越管理顾问有限公司首席培训师赵丽杰老师和北京凡响人国家级创业培训师樊琪老师来院进行授课。
今年,学院团委将围绕“大学生创业”这个主题推动一系列活动。在创业培训的基础上,举办创业论坛进校园的活动,通过开展政策宣传咨询,让学生全面了解就业帮扶、创业扶持、创业资助等相关政策。还将组织社会各界创业成功人士走进校园,以鲜活的创业事迹激发学生创业的热情,帮助大家转变就业观念,积极投身创业实践。此外,还将启动学院首届“仁合挑战杯”创业计划大赛,并以此为依托推进学院“联通青春创业社”的建设。
新乡技师学院
“国家高技能人才培养示范基地”
“国家职业教育改革发展示范学校”
“湖北省技工院校改革发展先进单位”
……
能集众多荣誉于一身,且在湖北省乃至全国都有一定影响力的技工院校并不多,而襄阳技师学院做到了。襄阳技师学院能够从默默无闻发展成为职教名校,原因固然很多,学院大胆而稳健地推进一体化教学改革,是它成功的重要因素。
一、实施背景
襄阳区域经济快速发展。襄阳市成为湖北省副省域中心城市,“四个襄阳”的建设需要大批实用型技能人才,襄阳技师学院责无旁贷。专业岗位的需求。我国市场经济和现代加工技术的迅速发展,社会及企业对技能人才的知识与技能结构提出了更高、更细的要求。
二、主要目标
以综合职业能力培养为目标。全面培养学生德、智、体、美、劳的综合能力,为社会主义现代化建设服务,为“四个襄阳”建设培养综合素养强的建设人才。以典型工作任务为载体。制定专业教学计划,改革教学内容和方法,更加注重课程的实用性和针对性。培养学生“精”、“专”的专业技能,使学生更易于就业,使学生更受企业的欢迎。
三、工作过程
(一)构建一体化课程体系。(1)深入企业调研,确立人才培养标准。我院刘艳芳、张几峰、廖建、冯玲等教师多次深入襄阳轴承集团、中日龙公司、湖北新火炬科技股份有限公司等企业调研,了解市场对各专业人才的要求与职业能力标准。(2)校企合作,提取典型工作任务。我院在深入企业进行调研的基础上,与企业专家合作,对企业生产环境,产品加工流程等问题进行研讨,提取典型工作任务,避免学校教学与企业实际生产的脱节,有利于学校与企业的对接,为一体化课程改革打下了良好的基础。(3)编写一体化教材。我们结合校企合作的具体要求,编写了《零件的钳加工》、《零件的普通车床加工》、《产品质量检测》、《数控编程与模拟加工》、《零件的数控车加工》、《组合件的加工与装配》、《配合件的数控车床加工》等一体化课程教材。
(二)组建一体化教室。我们根据一体化教学要求,在学习南阳工业学校等兄弟学校先进经验的基础上,立即着手在钳工教室旁边专门设立了网络信息工作站,添设了资料查询柜,设置了联网计算机。
(三)通过参加国培、省培、校本培训,培养师资队伍。师资队伍建设是职业院校打造核心竞争力的关键,是学校可持续发展的核心。我院积极组织专业教师参加国培、省培、校本培训,提高教师的职业能力。
(四)深化校企合作,建立资源共享平台。我院大力实行“订单式”培养方式培养学生,连续几年有组织地开展暑期“工学结合,顶岗实习”活动2013年6月-9月,何永继、刘炜老师带320名学生到烟台富士康进行顶岗实习。
四、条件保障
组织保障:学院成立了以周先芳同志为组长的一体化教学改革领导小组,全面领导学院一体化教学改革工作,机械工程系成立了以系主任刘艳芳同志为组长的专业建设工作小组,全面负责数控技术应用专业的一体化教学改革的具体工作的实施。
制度保障:学院制定了校企合作制度、教学管理制度、教师培训制度等相关制度,用制度规范一体化教学管理过程。
经费保障:从国家示范校建设经费中,确定用近200万元用于数控技术应用专业一体化教学教室的布置、教学设备的添置、不断完善实习实训设备。
其他保障:小班制教学。一体化教学班学生人数控制在30人左右,实施小班制教学,以保证教学效果;双教师教学:每个班每门实训课程安排两名教师,以保证指导教师对学生的指导频率,提高课堂教学效果。
五、主要成果和成效
(1)学生的学习主动性和积极性明显提高。一体化教学能够引导、端正学生的学习动机,从而增强学生学习的主动性和积极性;(2)教学质量明显提高。一体化课程教学试点班的实习教学成绩明显高于非试点班。2012年和2013年我院数控专业学生参加襄阳市职校大赛,成绩突出;(3)一体化教学作为我院特色,在省内外产生了较大的影响。省内外近40家兄弟院校和企业纷纷来我院参观学习,我院的一体化教学改革起到了引领和辐射作用;(4)对教师的促进作用大。一体化教学对教师的要求更高,要求教师的知识面更广,灵活处理课堂疑问的能力更强;(5)建立了多元的评价方式。一体化教学的评价方式充分体现多元化,它可以采用开卷考试、论文、实验报告、谈话、问卷调查等多种形式。
六、体会和思考
它能促进教师思想观念的转变:每个教师都有自己的教学风格,要改变已形成的教学风格不是一朝一夕的事,这需要教师在实践中不断的努力。
[关键词]地方本科院校机电专业实验教学特色实验产学研教学改革
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)02-0008-03
一、引言
机电专业是全国各个理工类高校都普遍开设的一门专业,该专业旨在培养能够从事和胜任机械设计、机械制造、电子设计、机电系统设计、自动化工程应用、机电一体化装备使用、维修、维护及设备管理与设计等工作的高素质、高技能、应用型专业技术人才。
本论文主要结合盐城工学院机械电子工程专业在实际实验教学过程中所开展实施的一系列实验教学改革措施,详细探讨地方本科院校机电专业如何汲取地方企业资源,开展特色专业实验教学,从而实现提升学生实际动手实践能力和向企业输送高质量的应用型本科人才的目的,进而达到院校和企业双赢的局面,并以此和广大机电专业教师共同探讨,共同推动机电专业实验教学改革。
二、地方本科院校机电专业实验教学现状分析
(一) 实验教学现状分析
1.实验教学设备陈旧、损坏严重
通过走访几所地方本科院校,发现机电专业的实验教学设备普遍存在陈旧、损坏的情况,有的实验设备总共采购了3台,其中2台已经处于瘫痪状态,仅一台能够勉强满足实验课程的开设,这表明机电专业实验设备亟待更新与补充,才能够满足机电专业实验教学的需求。
2.实验课程滞后,与社会技术脱节
机电专业实验教学课程应当紧贴当前社会实际应用的机电技术,然而目前通过走访,发现多数院校机电专业的实验仍然以液压操作台、51单片机、机电控制面板、简易数控车床等实验内容为主,实验教学课程严重滞后于当前社会实际的应用技术,这样培养出来的本科生除了会操作液压缸、数控车床外,基本也已经与社会主流技术脱节,无法真正实现应用型本科人才的培养目的。
3.实验要求太低,实验内容过于简单
由于地方本科院校的生源质量问题,机电专业实验也呈现出了相应的低要求、低水平,很多实验都是演示性实验,根本不需要学生动手操作实践,过于简单的实验内容也无法激发学生的学习热情和创新激情,导致出现很多学生敷衍机电专业课程实验的现象。
4.实验人员配备不到位
笔者所走访的几所地方本科院校几乎都没有配备专职的实验教学人员,实验教学任务都落到了理论教学老师的肩上,这样固然能够掌握学生的学习动态情况,但是实验室不配备专职实验导师,造成了机电专业课程教师授课压力过大,同时也不利于学生实验的开展,由此导致了实验室无人管理、机电实验设备无人问津的局面,最终出现机电实验设备陈旧及损坏严重的现象。
5.实验室开放程度不够全面
机电专业实验由于实验设备往往都具有一定的复杂性,而且操作也带有一定的危险性,机电实验设备一旦损坏,维修十分麻烦,且维修费用不低,这就导致地方本科院校不愿意向学生开放机电实验室,实验室的开放程度不够彻底全面,在一定程度上也扼杀了学生进行动手创造的源泉和热情。
(二) 原因分析
1.机电专业课程实验已脱离社会应用的实际
正如前文所分析的,机电专业是为了培养具有一定机电系统、机电装备的设计、使用、维护和管理技能的本科人才,但是在地方院校机电专业实验的培养方案和实验大纲的制定上,就变成了会操作普通车床、继电器、电机、液压系统等简易机电设备,这些专项操作技能似乎更应该是职业技术学校应该开设的实验课程,而地方本科院校机电专业的实验内容已经严重滞后于当前社会普及应用的一些机电装备及机电技术,比如:生产流水线自动化控制系统、机械手系统、嵌入式机电装备系统等,这些机电实验项目的开设,并不需要花费高昂的成本,但是在笔者走访的几所地方院校中鲜有开设。
2.部分领导及教师对实验课程重视程度不够
实验教学相对于科研而言,不容易产出标志性成果,在一味追求论文、专利、奖励等标志性成果的浮躁社会背景下,难免会有部分领导及教师对实验教学产生轻视的看法,而且机电专业实验教学相较于理论教学而言,考核操作难度较大,因此往往容易出现教师对实验存在一定敷衍的现象,比如将实验课程推给年轻教师,但是却又不指导年轻教师从事实验教学,或者在实验讲解之后便钻进办公室搞科研等,这种对实验教学的轻视在一定程度上造成了机电专业实验开展成效并不大的结果。
3.实验课程与实验内容设置不够合理
机电专业实验课程本来就要求具有一定的动手实践能力,但是在笔者走访的几所地方本科院校机电专业的实验中,普遍以演示性实验居多,即使有要去动手操作实践的实验,实验难度也不大,而且还是在老师操作一遍的情况下让学生完成实验,实验效果大打折扣。更为重要的是,在机电专业实验的教学中,缺乏有效的综合实验或者实验技能实训环节,导致学生对机电专业课程实验缺乏兴趣,进而出现敷衍实验课程的现象。
4.实验室管理存在不足
机电专业实验开设率低,实验设备陈旧及损坏严重,师生都对实验课程缺乏兴趣,不可否认的是,实验室管理对此负有不可推卸的责任,更新、维护实验设备,简化设备维修手续,落实实验设备责任制,配置专职实验室管理人员,这些都是实验室管理部分在日后需要重点解决的问题。
三、地方本科院校机电专业特色实验教学探讨
(一) 我院机电专业产学研结合特色实验教学的实施措施
1.与当地企业共建具有地方特色与品牌效应的实验室
盐城属于发展中的新型工业化城市,汽车产业、精加工制造业、纺织机械、农业机械等都是盐城地方的特色产业,我院机电专业紧扣这些行业的特点,依托地方企业的优势,充分挖掘机电专业实验教学与上述产业界的内在联系,积极与地方企业共建实验室,并努力营造具有地方特色的品牌效应,先后与盐城当地知名企业如东风悦达起亚集团、江淮动力集团等企业共同建设了具有盐城地方工业特色的实验室。这些实验室的建立绝大多数都紧扣企业的实际需求,既能够锻炼广大本科生的实际动手能力,而且也能够为企业的生产、制造、产品质量检测、产品性能实验等提供服务,从而实现了企业和院校双赢的局面。
2.结合地方企业需求设置实验课程内容
结合地方企业实际的生产制造需求,我院机电专业不断凝练专业方向,深度设计专业实验内容,充分利用企业现有的先进生产制造设备进行实验内容的开发,既能够满足机电专业实验教学的需要,同时也能够提早为企业培养相关专项技术人才,实现人才的对口培养和输送。我院机电专业先后开设了五自由度机械手控制实验、精密数控车床加工实验、汽车电子传感测试系统实验、流水线自动控制实验等多项大型复杂的专业实验,受到了学生的普遍欢迎,而经过这样的专业实验训练出来的技能应用型学生同样也受到了当地企业的青睐。
3.鼓励教师自制实验设备
从而调动广大教师,尤其是青年教师的积极性。通过自制实验设备专项资金,目前我院机电专业已经完成了机电传动控制综合实训实验台、微机原理应用模块化实验台等课程实验设备,并且已经投入到实际的综合实验与课程设计之中应用。从实际使用的效果来看,既为学校节省了购置实验设备的费用,同时也能够更加灵活地适用于专业实验教学,成效十分明显。
4.加大课外实验实训比例
机电专业课程普遍呈现出理论教学周期过长、实验实践教学周期过短的现象,导致学生容易出现眼高手低的现象,鉴于此,我院机电专业实验教学改革从课外实验环节入手,加大课外实验实训教学周期的比例,学生除了要完成规定的理论学习和实验学习之外,还必须参加一定比例的课外实验实训,如:企业技术专家培训讲座、专项技能学习、企业顶岗实训等环节,全部考核合格之后才能够拿到该门课程的学分。通过课外实验实训环节的锻炼,学生提前跨出校门,进入企业锻炼,提高了动手实践能力,进一步巩固了专业课程实验教学的效果。
(二) 经验、不足和建议
我院机电专业自从实施实验教学改革以来,从院校资源和企业资源双管齐下,积极依托企业优势实行校企共建实验室,收效明显,一方面学生实验课积极性明显高涨,而且学生做实验从过去的“要我做”转变为现在的“我要做”,少数动手能力较强的学生甚至自己设计实验,极大地提高了学生动手实践能力;另一方面教师也可以依托校企共建实验室开展自己的课题研究,而且还有助于和企业合作横向课题,实现校企双赢,真可谓一举多得。回顾机电专业实验改革的历程,之所以能够受到学生的欢迎,其中最主要的一条经验就是时刻以学生为中心,真正从提高学生的动手实践能力出发,践行“应用型本科人才”的培养目标,激发学生的求知欲和创造力,让学生把所学的理论知识应用于实验和生产实践,从而提高了学生的专业技能水平,让学生不再面临毕业即失业的窘境,这样的实验教学课程又岂有不火的道理?
当然,在机电专业实验教学改革的过程中,也暴露出了一些不容忽视的问题,主要反映在以下几个方面:
1.实验教师人数偏少,理论课教师工作量过大
由于专职实验教师较少,实验课程往往也落到了理论教师的肩上,理论课教师疲于应对备课、上课、改作业、准备实验、批改实验报告等教学环节,既不利于保障理论课程的教学效果,同时也不利于实验课程的开展。
2.专业实验准备时间长,理论课与实验课时间难以协调
由于机电专业的很多实验操作比较复杂,实验时间较长,在一次实验之前往往需要准备很多环节,无法做到随到随做,这就导致实验课程与理论课程难以协调,加上实验班级较多,往往容易顾此失彼,经常出现先集中上理论课再集中做专业实验的现象,这不利于学生更好地消化吸收机电专业知识。
3.实验结果难以考核
机电专业的实验普遍呈现出过程性操作的特点,即一个实验需要操作很多中间环节或步骤,且往往由于一个操作或者一个细节而改变实验结果,这就导致实验教师无法单凭实验结果是否成功来对学生进行实验评分,因此,考核学生的实验动手能力具有较大的操作难度。
针对上述问题,可以从以下几个方面着手实施:
1.合理分配师资力量
由地方本科院校实验主要还是由理论教学老师承担,为此,应当合理分配师资力量,比如可以采用老教师带新教师的办法,将实验工作分配给年轻教师,既合理利用师资资源,同时也锻炼了年轻教师的教学基本能力和实验动手能力;再比如可以与企业结合,由企业排遣技术人员担任实验指导老师,院校给予一定薪酬,这样也能够在一定程度上减轻实验教师的工作压力。
2.倡导工学交替式学时分配方案
由于机电专业理论课程往往具有学时较长的特点,实验教学通常滞后于理论教学,这对于学生的消化吸收是不利的,因此必须要倡导新的学时分配方案,国外的工学交替学时分配方案值得借鉴,不必将机电专业课程集中在几周之内结束,而是理论课程与实验课程并行,学生学习理论课程之后紧接着参加实验课程,工学交替循环往复,可以起到事半功倍的教学效果。
3.建立多主体考核评价机制
目前我国本科高校考核普遍采取“一考定终身制”,很多课程过分依赖于期末考试,因此,本论文提出构建“多主体全方位”的考核评价体系,通过“工学交替”学制的创新应用,将理论课程教学与企业产学研合作教育相结合,为每一阶段的理论学习及企业实习实训分别设置考核与考察任务,量化多维考核指标,力求全面反映学生对知识和技能的掌握情况,并建立企业用工反馈评价体系,通过反馈回地方院校的用工评价,从反面加强对本科学生应用能力培养方案和执行措施的修正,进一步提高机电专业应用型本科人才真正的实践应用能力。
四、结语
机电专业是全国各大理工类高校都普遍开设的一门技术应用型专业。笔者所在的盐城工学院机电专业,瞄准市场技能需求,定位学生技能模块,合理设计学生技能实验实践环节,同时结合地方优势资源实现校企共建实验室,走产学研合作教学之路,走出了一条特色化实验教学之路,创新建立的多个实验室受到了广大学生的欢迎,同时对于培养应用型本科人才也起到了积极的意义,对于其他地方本科院校如何建立具有自身特色的教学资源有着较好的指导与借鉴意义。
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