數控技術的基本原理范文

時間:2023-11-20 17:27:46

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數控技術的基本原理

篇1

關鍵詞: 同名配合 配合性質 孔的基本偏差

一、引言

公差和偏差是描述零件加工尺寸范圍的兩個基本要素,前者確定的是相對范圍,后者則給出此相對范圍與零線(即基本尺寸)之間的距離,二者缺一不可。公差與偏差的標準化即形成所謂的標準公差和基本偏差,這當中基本偏差特指與零線距離最近的那個偏差,既可能為上偏差又可能為下偏差。雖然標準公差和孔(軸)基本偏差數值都可以查表獲得,但是關于它們數值的確定仍然是《幾何量公差與檢測》這門課的重要內容,學生必須正確理解。其中,標準公差的計算和軸的基本偏差的計算都有具體的經驗公式,因此學生容易接受,而孔的基本偏差的確定則沒有具體的計算公式,需要根據特定的規(guī)則確定,這套規(guī)則牽涉配合性質、同名配合等概念,再加上一些例外情形,因此比較繁瑣。根據筆者的經驗,大多數學生掌握起來比較困難,有必要對這套規(guī)則進行梳理,確定一個簡單的理解路線,使得學生可以清晰地了解這套規(guī)則,從而迅速掌握這套規(guī)則。

二、理解換算原則的幾個要點

根據《幾何量公差與檢測》(第9版,甘永立)第43頁所述:孔的基本偏差數值是由相同字母代號軸的基本偏差數值換算而得,換算的前提是基孔制配合變成同名的基軸制配合,它們的配合性質必須相同[1]。

為了正確理解上述規(guī)則,筆者認為:

1.要厘清同名配合的含義,同名配合需要滿足兩個條件:a.代號互換:基孔制中孔的基本偏差代號與基軸制中的軸的基本偏差代號相同,與此同時基孔制中軸的基本偏差代號與基軸制中孔的基本偏差代號相同;b.公差對等:基孔制中孔的公差等級與基軸制中孔的公差等級相等,基孔制中軸的公差等級與基軸制中軸的公差等級相等。

2.要正確理解配合性質相同的同名配合,所謂配合性質相同,是指兩種配合(滿足同名配合的要求),它們的最小間隙和最大間隙必須同時對應相同。這是問題的關鍵,那么什么情況下,同名配合的配合性質相同呢?顯然孔、軸的公差等級是否相等是回答這一問題的前提。為了滿足工藝對等原則,對于基本尺寸在3mm~500mm范圍內的孔軸,一般精度的孔、軸,它們配合的等級應該相同,而對于高精度的孔、軸,考慮到孔的加工比軸的加工要困難,因此孔的公差等級可以比軸的公差等級要低一個等級。另外,對于位于500mm~3150mm范圍內的孔軸,由于孔的測量精度比軸的測量精度要高,因此孔的公差等級和軸的公差等級一般相同[2];還有一個特例是:當尺寸小于等于3mm,此時國標(GB1800-79)強制規(guī)定公差等級必須相等[3](筆者認為應該是因為尺寸太小,等級不相等所形成的在加工過程難以保證精度)。上述規(guī)則在具體應用中,要根據配合的性質區(qū)分如下:

*如果是A~G,那么與基軸h之間形成的是間隙配合,此時孔、軸的等級是否相同沒有強制要求,不受精度影響,也就是說可以相等也可以不相等。

*如果是J~ZC,那么與基軸h之間形成的是過渡或過盈配合,此時孔、軸的等級是否相同就有強制要求,具體如圖1所示:

圖1 孔、軸等級是否相同的具體要求(圖中陰影部分表示同級要求,空白處表示孔比軸低一等級)

在圖1中,首先以尺寸作為劃分界限,非常規(guī)尺寸(D≤3mm或D>500mm)的情況下,都是同級要求;如果是常規(guī)尺寸(3mm

四、規(guī)則之外的特例情況

孔的基本偏差(28種)中,除按表1中的方法確定的外,還有JS的基本偏差為±,J的基本偏差為經驗數據[4]。這樣根據表1中的公式及這里的特例情況,就可以計算編制出孔的基本偏差數值表,即為通常機械手冊上所見的孔的基本偏差表。

五、結語

關于孔的基本偏差的確定原則,大多數教材都只是籠統(tǒng)給出了具體公式,缺少對這些公式來源的解釋,容易讓學生產生思維混亂。根據筆者的教學經驗,按照本文內容講解孔的基本偏差數值的換算方法,思路清晰,需要記憶的內容較少,且不需要畫出公差帶圖,因此學生易于接受和理解,不易混淆。

參考文獻:

[1]甘永立.幾何量公差與檢測[M].上??茖W技術出版社,2010.

[2]王樹勝.孫玉才,基本偏差的確定方法[J].機械工程師,4(1997).

[3]劉毓蘭.確定孔的基本偏差值時必須注意的問題[J].天津標準化,1989:37-39.

篇2

【關鍵詞】機械制造,數控技術,應用

中圖分類號: TG527 文獻標識碼: A

一、前言

近年來,我國機械制造工程雖然取得了飛速發(fā)展,但依然存在一些問題和不足需要改進,在各種機械技術不斷發(fā)展的新時期,加強對機械制造中的數控技術的應用,對確保機械制造行業(yè)的提升有著重要意義。

二、數控技術的基本原理

數字控制技術是通過對計算機技術、自動控制技術、電氣傳動技術以及精密測量技術和機械制造等多種技術的綜合運用而形成的產物,同時,它是自動化機械系統(tǒng)、機器人系統(tǒng)以及計算機集成制造系統(tǒng)等一系列先進的高科技技術的根本所在。

數控技術主要依靠程序的儲存功能來對各類機床實現(xiàn)不同的控制工作,整個數字控制系統(tǒng)的主要組成部分有:相應的控制程序、輸入設備、輸出設備、計算機數字控制裝置以及速度控制單元、可變控制單元和主軸控制單元等。該種系統(tǒng)人們一般習慣性的稱之為CNC系統(tǒng),該系統(tǒng)同時能夠對輸入設備上實現(xiàn)給出的數字值進行自動閱讀工作,并能夠將其自動解碼。從而確保機床正常運行,并能使其加工出合格的零件。 數控技術系統(tǒng)的主要核心是裝置,其裝置實際上就是一種計算機,不過該計算機是系統(tǒng)中專用的計算機,它在具備普通計算機的基本功能與結構的基礎之上,還有和相關的數字控制機床功能相關聯(lián)的一些功能,和專用的接口單元,該裝置主要包括硬件與軟件兩大重要部分,其主要工作過程是通過硬件設備的支持下來進行軟件執(zhí)行操作的過程。該裝置的工作原理主要是通過對輸入設各與輸入機床在工作時所需要的相關數據進行采集,并對其進行編碼翻譯,通過計算機的處理運算工作將所得到的數據命令合理地分配到相關的驅動電路裝置當中,并通過相應的轉換與放大工作,對伺服電機進行相應的驅動,同時帶動相關的坐標軸運動,使每個坐標軸都能有效準確的移動到指定需要的位置。

三、數控機床的特點

1.具有廣泛的適應性和較大的靈活性

能適應不同零件的自動加工。在數控機床上加工零件,一般借用通用的工裝夾具,很少采用專用的工裝夾具;若要改變加工對象,只要重新編制一段數控加工程序,這就為高精度小批量生產以及試制新產品提供了極大的方便,縮短了生產的準備周期,節(jié)省了大量工裝和費用,提高了企業(yè)的快速應變能力。

2.加工生產效率高

在數控機床上可以選擇最有利的加工參數自動加工,有效地縮短了調整和檢驗等輔助時間;又由于采取了自動加速,自動減速等措施,使數控機床的移動部件能夠快速移動和定位,大大節(jié)省了加工過程中的空程時間,生產效率明顯提高。在帶有刀庫和自動換刀裝置的數控加工中心機床上,一臺數控機床實現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工,減少了半成品的周轉時間,生產效率的提高就更為明顯。

3.精度高,質量穩(wěn)定

由于數控機床是按照事先編制好的數控程序進行自動加工,不受人為因素的影響,還可以利用軟件來校正和補償各種誤差,因此零件的加工精度高,生產質量穩(wěn)定,同一批加工零件的尺寸一致性好。

4.減輕勞動強度,改善生產條件

數控機床是按照所編程序自動完成零件加工的,操作者一般只需裝卸工件和更換刀具,按下自動循環(huán)鍵后,由機床自動完成加工。因而大大減輕了操作者的勞動強度,改善了生產條件,減少了對熟練技術工人的需求,并可實現(xiàn)一人管理多臺機床加工。

5.能實現(xiàn)復雜零件的加工

普通機床難以實現(xiàn)或無法實現(xiàn)軌跡為二次以上的曲線或曲面運動,如螺旋槳、汽輪機葉片之類的空間曲面。而數控機床由于采用了計算機插補技術和多坐標聯(lián)動控制,可以實現(xiàn)幾乎是任意軌跡的運動和加工任何形狀的空間曲面,適用于各種復雜形面的零件加工。

6.有利于生產管理現(xiàn)代化

用數控機床加工零件,能準確地計算零件的加工工時,能有效地簡化測量和檢驗工序,能大大減少工、夾、量具和在制品的管理工作,這些特點都有利于生產管理的現(xiàn)代化。

7.初始投資大,技術含量高

數控機床是典型的機電一體化產品,其組成部分大多屬于高技術范疇,起始階段的投資大,對設備使用和維護的難度較大,因此對使用者和維護人員都有很高的要求。

四、機械制造中數控技術的應用

1.工業(yè)生產

工業(yè)機器人和傳統(tǒng)的數控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅動單元和執(zhí)行機構組成的。主要運用機器設備的生產線上,或者運用于復雜惡劣的勞動環(huán)境下下,完成人類難以完成的工作,很大程度上改善了勞動條件,保證了生產質量和人身安全。

在實際操作中,控制單元是由計算機系統(tǒng)組成,指揮機器人按照寫入內核的程序向驅動單元發(fā)出指令,完成預想的操作,同時同步檢測執(zhí)行動作,一旦出現(xiàn)錯誤或發(fā)生故障,由傳感系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)反饋到控制單元,發(fā)出報警信號和相應的保護動作。而執(zhí)行機構是由伺服系統(tǒng)和機械構件組成。有動力部分向執(zhí)行機構提供動力,使執(zhí)行機構在驅動元件的作用下完成規(guī)定操作。

2. 煤礦機械

現(xiàn)代采煤機開發(fā)速度快、品種多,都是小批量的生產,各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件,傳統(tǒng)機械加工難以實現(xiàn)單件的下料問題,而使用數控氣割,代替了過去流行的仿型法,使用龍骨板程序對采煤機葉片、滾筒等下料,從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質量可靠的優(yōu)勢,一些零件的焊接坡口可直接割出,這樣大大提高了生產效率。同時,數控氣割機裝有自動可調的切縫補償裝置。它允許對構件的實際輪廓進行程序控制,好比數控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調節(jié)切縫的補償值來精確的控制毛坯件的加工余量。

3.汽車工業(yè)

汽車工業(yè)近20年來發(fā)展尤為迅猛,在快速發(fā)展的過程中,汽車零部件的加工技術也在快速發(fā)展,數控技術的出現(xiàn),更加快了復雜零部件快速制造的實現(xiàn)過程。將高速加工中心和其它高速數控機床組成的高速柔性生產線集“高柔性”與“高效率”于一體,既可滿足產品不斷更新?lián)Q代的要求,做到一次投資,長期受益,又有接近于組合機床剛性自動線的生產效率,從而打破汽車生產中有關“經濟規(guī)?!钡膫鹘y(tǒng)觀念,實現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產。數控加工技術中的快速成形制造技術在復雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現(xiàn),不僅如此,數控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術、集成制造技術等等,在汽車制造工業(yè)中都得到了廣泛深入的應用。21世紀的汽車加工制造業(yè)已經離不開數控加工技術的應用了。

4.機床設備

機械設備是機械制造中的重中之重,面對現(xiàn)代機械制造業(yè)的需求,具備了控制能力的機床設備是現(xiàn)代機電一體化產品的重要組成部分。計算機數控技術為機械制造業(yè)提供了良好的機床控制能力,即把計算機控制裝置運用到機床上,也就是用數控技術對機床的加工實施控制,這樣的機床就是數控機床。它是以代碼實現(xiàn)機床控制的機電一體化產品,它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數字碼記錄在控制介質上,從而發(fā)出控制指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件,使機床自動加工出所需零件。

五、結束語

隨著機械制造行業(yè)的不斷完善,機械制造中的數控技術將會得到更多管理者的重視,在市場競爭日趨激烈的背景下,機械制造中的數控技術的應用將會發(fā)揮著越來越重要的作用。

參考文獻

[l]南生春,傅萬四.淺談數控技術在木材加工機械上的應用[J].木材加工機械,2004(01).

[2]孫榮創(chuàng).數控技術及裝備的發(fā)展趨勢及策略[J].中國科技信息,2006(12).

[3]陳光明.基于數控加工的工藝設計原則及方法研究[J].制造業(yè)自動化,2005(09).

篇3

關鍵詞:數控技術 機械制造 運用

中圖分類號:TG659 文獻標識碼:A 文章編號:

將數控技術廣泛應用于機械制造業(yè),無論是從戰(zhàn)略角度還是發(fā)展策略考慮,都是我國實現(xiàn)工業(yè)經濟大國目標必須要大力提倡和發(fā)展的。我們衷心期望我國社會各界把握好知識經濟給我們帶來的機遇,迎接全球化帶來的嚴峻挑戰(zhàn),為我國數控技術在 21 世紀走向世界的前列,使我國經濟繼續(xù)保持強勁的發(fā)展勢頭而共同努力奮斗。

1 數字控制技術的基本原理

所謂的數字控制技術主要是指在信息時代背景下對計算機技術、網絡通訊技術、現(xiàn)代光機電技術以及機械制造工藝的充分利用,同時以設計要求與工藝要求為基本依據,以數字信息來對當代制造技術進行控制的一種全新的高科技控制技術,該技術同時具備柔性自動化、高效率以及高精度等一系列優(yōu)點。該技術還是一種能夠使機械生產制造達到自動化的標準,并能有效的提高綜合效益的先進的控制技術。

目前,中國的綜合實力已經實現(xiàn)了二十一世紀新的飛躍,數控技術被廣泛的應用于汽車制造業(yè),醫(yī)療保障體系、交通運輸管理、電子商務行業(yè)等等,看一個國家是否擁有先進的科學技術水平,在世界這個大舞臺上是否擁有一個上好的戰(zhàn)略地位,我們可以把計算機數控技術在該國中的發(fā)展和使用作為一項必要的考量標準。在各國的機械制造生產行業(yè)鏈條中,計算機數控技術也日益的收受到人們的青睞,計算機以及它所衍生的各種信息化技術已經成為了現(xiàn)代科技發(fā)展的引領者,伴隨著現(xiàn)代化經濟市場產品的競爭的日益節(jié)烈,比較保守陳舊的一些機械生產技術已經被淹沒在產品高效率生產,高速度更新?lián)Q代的大潮之中,已經無法跟上現(xiàn)代化進程的腳步,要想實現(xiàn)我國工業(yè)化生產的大目標,實現(xiàn)經濟大國強國的稱號,也為了更好地適應現(xiàn)代化市場經濟的發(fā)展,努力的滿足機械制造產品的供應量以及質量要求,我們要大力的提倡并且廣泛的應用現(xiàn)代化的電子計算機數控技術,并且能夠靈活的改進和發(fā)展該技術,使其能夠在最大程度上被機械生產制造業(yè)所使用,不斷的通過改進機械制造裝置的自身性能,加工生產效率、安全可靠保障以及產品的質量來供應或者說是滿足市場供需要求,因此在現(xiàn)代市場經濟體制下利于不敗的競爭地位。

1.1 現(xiàn)代數字控制系統(tǒng)的主要構成部分

現(xiàn)代數字控制系統(tǒng)簡稱為現(xiàn)代數控技術,其主要依靠程序的儲存功能來對各類機床實現(xiàn)不同的控制工作,整個數字控制系統(tǒng)的主要組成部分有:相應的控制程序、輸入設備、輸出設備、計算機數字控制裝置以及速度控制單元、可變控制單元和主軸控制單元等。該種系統(tǒng)人們一般習慣性的稱之為CNC 系統(tǒng),該系統(tǒng)同時能夠對輸入設備上實現(xiàn)給出的數字值進行自動閱讀工作,并能夠將其自動解碼。從而確保機床正常運行,并能使其加工出合格的零件。

1.2 現(xiàn)代數控系統(tǒng)裝置的基本工作原理

該系統(tǒng)的主要核心是裝置,其裝置實際上就是一種計算機,不過該計算機是系統(tǒng)中專用的計算機,它在具備普通計算機的基本功能與結構的基礎之上,還有和相關的數字控制機床功能相關聯(lián)的一些功能,和專用的接口單元,該裝置主要包括硬件與軟件兩大重要部分,其主要工作過程是通過硬件設備的支持下來進行軟件執(zhí)行操作的過程。該裝置的工作原理主要是通過對輸入設備與輸入機床在工作時所需要的相關數據進行采集,并對其進行編碼翻譯,通過計算機的處理運算工作將所得到的數據命令合理地分配到相關的驅動電路裝置當中,并通過相應的轉換與放大工作,對伺服電機進行相應的驅動,同時帶動相關的坐標軸運動,使每個坐標軸都能有效準確的移動到指定需要的位置。

2 數控技術在機械制造中的應用

2.1 數控技術在機床上的應用

機械設備是機械制造中的重中之重,面對現(xiàn)代機械制造業(yè)的需求,具備了控制能力的機床設備是現(xiàn)代機電一體化產品的重要組成部分。計算機數控技術為機械制造業(yè)提供了良好的機床控制能力,即把計算機控制裝置運用到機床上,也就是用數控技術對機床的加工實施控制,這樣的機床就是數控機床。它是以代碼實現(xiàn)機床控制的機電一體化產品,它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數字碼記錄在控制介質上,從而發(fā)出控制指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件,使機床自動加工出所需零件。

2.2數控系統(tǒng)在工業(yè)生產上的應用

工業(yè)機器人和傳統(tǒng)的數控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅動單元和執(zhí)行機構組成的。主要運用機器設備的生產線上,比如裝配、焊接、噴漆等方面?;蛘哌\用于復雜惡劣的勞動環(huán)境下下,完成人類難以完成的工作,比如深水作業(yè)、太空作業(yè)等。它可以模擬人手或者腕等動作通過程序完成對構件的搬運、抓取等動作。很大程度上改善了勞動條件,保證了生產質量和人身安全。尤其在汽車批量裝配、噴漆或者大型集裝箱的安裝、搬運等方面起到了不可忽視的作用。在實際操作中,控制單元是由計算機系統(tǒng)組成,它好比人的中樞神經,指揮機器人按照寫入內核的程序向驅動單元發(fā)出指令,完成預想的操作,同時同步檢測執(zhí)行動作,一旦出現(xiàn)錯誤或發(fā)生故障,由傳感系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)反饋到控制單元,發(fā)出報警信號和相應的保護動作。而執(zhí)行機構是由伺服系統(tǒng)和機械構件組成。有動力部分向執(zhí)行機構提供動力,使執(zhí)行機構在驅動元件的作用下完成規(guī)定操作。

2.3 煤礦機械

進入21 世紀,煤炭仍然是我國的主要能源,這就決定了我國的煤機企業(yè)主要任務是為煤炭系統(tǒng)生產高質量、高可靠性的煤炭開采及保護裝備。目前,煤礦機械采取普通機床和數控機床相結合的生產模式。而在充分發(fā)揮數控機床精度重復性好、加工質量穩(wěn)定等優(yōu)勢的同時,選擇國產或進口數控機床對舊機床實行改造,通過數控化使之成為全新概念的數控機床,是煤礦企業(yè)裝備應用的大勢所趨。數控化改造投入少,改造后的設備易操作,且功能和精度得到了提高,能有力促進煤礦行業(yè)生產效率的提高。

2.4宇航工業(yè)當中引入數控技術

宇航工業(yè)當中運用數控技術加工零部件,能夠滿足宇航零部件的特殊加工要求,此外少部分宇航零件的剛度性較差。因此,宇航的工業(yè)材質唯有使用數控技術進行小切削力加工,方可實現(xiàn)宇航工業(yè)零部件對機械的加工需求。先進的數控技術相對于傳統(tǒng)的制造技術而言,不但能夠滿足零部件對加工的柔性以及精度的要求,而且還能夠對鋁合金的材質進行切割,有效節(jié)約能源,減少加工制造的人力、財力以及費用的支出。

3 對我國發(fā)展數控技術的幾點建議

3.1注意發(fā)展的系統(tǒng)性

從我國基本國情的角度出發(fā),以國家的戰(zhàn)略需求和國民經濟的市場需求為導向,以提高我國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產業(yè)化水平為目標,用系統(tǒng)的方法,選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關鍵技術以及支持產業(yè)化發(fā)展的支撐技術、配套技術作為研究開發(fā)的內容,實現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨越式發(fā)展。

3.2 積極創(chuàng)新

在當前數控技術競爭方面,強調創(chuàng)新,強調研究開發(fā)具有自主知識產權的技術和產品,為我國數控產業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎??傊?,對于國家的工業(yè)基礎而言,數控技術以及數控設備的先進程度是衡量水平的重要標準之一。因此,我國要致力于發(fā)展本國的數控技術、研發(fā)新的數控設備,借此提高自己的工業(yè)實力。

4 結束語

隨著目前機械制造業(yè)的市場競爭日趨激烈,以往傳統(tǒng)的機械制造技術已經不能夠滿足當代機械制造市場的需求,與此同時,一個國家的機械制造工藝的自動化水平的高低也是對該國家的工業(yè)水平和國力衡量的重要標準之一。

參考文獻:

[1] 陳光明.基于數控加工的工藝設計原則及方法研究[J].制造業(yè)自動化,2011,(9).

篇4

關鍵詞:中高職;數控技術;專業(yè)核心課程;銜接;設計

中高職銜接教育是構建現(xiàn)代職業(yè)教育體系的主要形式,數控技術專業(yè)在中職學校、高職院校中開設率很高,中職數控技術畢業(yè)生可以通過技能高考、高職單招、“3+2”多種形式進入高職院校升造學習,提升專業(yè)技能。在崗位調查及其典型工作任務分析的基礎上,對數控技術專業(yè)中高職課程、課程體系、核心課程內容等方面做一體化設計,以期達到中高職人才培養(yǎng)的協(xié)調發(fā)展。

1中高職數控技術專業(yè)課程體系

1.1總體設計

中、高職銜接關鍵是課程體系的銜接,它是實現(xiàn)中高職職業(yè)教育協(xié)調發(fā)展的核心。中高職課程設置面向工作崗位,來源于典型崗位工作任務分析。中等職業(yè)、高等職業(yè)教育目標相同,都是為社會各行各業(yè)培養(yǎng)需要的技能型人才。中等職業(yè)偏重于操作技能崗位人才培養(yǎng),高等職業(yè)教育偏重于技術技能型人才培養(yǎng),兩者在人才能力培養(yǎng)呈遞進式。因此制定中高等職業(yè)人才培養(yǎng)方案,關鍵是設置與行業(yè)企業(yè)對人才能力需求層次相適應、體現(xiàn)能力遞進的銜接課程。中高職課程體系的銜接主要是基礎知識學習領域課程銜接、專業(yè)學習領域的課程銜接、專業(yè)核心課程銜接、專業(yè)拓展領域的課程銜接、職業(yè)素養(yǎng)課程銜接、實訓體系、教學方法及教學考核銜接等方面。本著知識能力螺旋上升的學習規(guī)律,中高職各課程模塊應面向工作崗位構建銜接課程體系,其核心課程的銜接必然是課程體系銜接的核心。

1.2核心課程設置

中高職數控技術專業(yè)課程體系是基于專業(yè)調研,典型工作任務分析,行業(yè)企業(yè)核心崗位工作能力及企業(yè)任職資格要求構建,中高職分別確定核心能力與核心課程。數控機床已在機械加工制造企業(yè)廣泛使用,設備數控率達37%,制造企業(yè)數控機床通常有不同類型、檔次的數控機床,其中中低檔數控車床、數控銑床、加工中心機床使用數量大,高檔數控機床較少。數控機床加工是產品質量的重要保證,在產品加工制造中是關鍵工序。數控設備的正常生產需要具有相應的專業(yè)技術技能的人才,企業(yè)中有不同能力層次需求,需要面向數控機床的現(xiàn)場操作員、數控加工技術的工藝技術員、數控機床的維護維修技術員。操作工崗位能操作數控機床及機床日常維護,具備圖紙工藝識讀能力,簡單幾何形狀加工程序編制及零件加工質量控制能力,具備數控機床結構知識;數控工藝技術員崗位除具備操作崗位能力之外,還要有產品零件加工工藝編制能力,三維空間曲面編程與加工能力;數控設備維護維修崗位需要懂得數控機床操作,更需要熟知數控機床的機械及電氣控制結構,會運用數控技術知識,維護數控機床及數控機床故障診斷修復。這三類崗位就是機械制造企業(yè)的核心崗位。數控機床的操作崗位典型工作任務有零件圖圖紙、工藝文件識讀、加工前準備、加工操作數控機床、調整加工工藝參數、控制產品加工質量;數控工藝技術員、數控設備維修技術員在工作中分別有零件圖紙分析、工藝方案設計及工藝擬定、工裝夾具設計、3D零件造型設計及工藝規(guī)劃、自動編程、操作數控機床調試程序、產品質量分析與控制方案,數控機床故障診斷與維修,機床機械、電器裝調、精度檢驗與恢復等。核心崗位工作任務轉化成學習領域的情境學習課程,中職將數控機床操作加工能力的培養(yǎng)確定為核心能力,高職將數控工藝技術員、數控設備維修技術員所需能力確定為高職教育培養(yǎng)的核心能力。中職核心能力與高職確定的核心能力緊密相連,中高職分別設置《數控加工操作與編程》、《CAD/CAM軟件應用》與《數控加工及夾具設計》、《3D造型與多軸加工》、《數控機床裝調》、《數控機床故障診斷與維修》為核心課程。

2核心課程銜接設計

2.1核心課程教學標準

課程標準是體現(xiàn)學生在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等方面的基本要求,是教材編寫、教學、評估和考試命題的依據,是教學管理和評價課程的基礎。標準提出課程的性質、目標、內容框架,提出教學建議和評價建議,并提出了指導性的教學原則和評價建議、教學重點、難點、時間分配等具體內容,合理科學規(guī)劃課程及教學內容,實現(xiàn)中高職教學無縫銜接?!稊悼丶庸げ僮髋c編程》、《CAD/CAM軟件應用》為中職核心課程;《數控加工及夾具設計》、《3D造型與多軸加工》、《數控機床裝調》、《數控機床故障診斷與維修》為高職核心課程,按照企業(yè)崗位目標和職業(yè)能力要求,逐步提高要求,中職階段注重基礎素質教育,高職階段注重學生知識、技能和職業(yè)素養(yǎng)全面培養(yǎng),提高學生可持續(xù)發(fā)展能力。中高職核心課程教學以國家職業(yè)標準(中、高級)規(guī)定的知識和技能要求為基本目標,將數控編程與加工的相關理論知識與加工操作融為一體。以學生為主體,以操作為重點,注重學生自主學習和關鍵能力(方法能力和社會)的培養(yǎng)。中職階段更注重基礎訓練,高職階段,注重知識面的擴展與提升,教學重點上,中職以熟練操作數控機床,手動編程加工2D幾何形狀零件,知道數控機床的基本原理與維護。高職階段,確立復雜手工編程及3D曲面零件,熟練掌握數控機床結構與維護,能診斷數控機床故障并修復,以過渡鞏固與提升銜接。核心課程教學評價注重考查學生能力,中高職考核方式相同,實際操作考核與理論考核相結合,中職考核,實操比重70%,理論30%,高職考核均占50%;兼顧平時學習過程與學習態(tài)度考核。

2.2核心課程內容銜接設計

按照企業(yè)崗位目標和職業(yè)能力要求,中高職核心課程內容都是面向專業(yè)崗位,避免中、高職課程內容的簡單重復,逐步拓寬和加深課程內容,螺旋上升,實現(xiàn)課程內容的銜接。中高職兩階段在知識技能教學的重點、難點要合理安排,以適應學生漸進性學習和終身學習的需要。中高職數控技術專業(yè)在技能人才培養(yǎng)上有共性,但培養(yǎng)能力層次不同,掌握專業(yè)技能與知識深度、廣度不同。數控加工與編程能力的培養(yǎng),中職階段能實現(xiàn)手工編程,操作數控機床實現(xiàn)零件加工,設置數控機床基本操作、零件圖紙工藝識讀、簡單軸內外車削加工、螺紋加工、槽類加工、2D內外輪廓銑削加工、對稱、旋轉幾何形狀編程與加工、數控機床基本原理與維護等學習情境;高職階段數控加工與編程,手工編程加工為基礎,能運用CAM軟件實現(xiàn)復雜零件的自動編程,操作復雜數控機床加工零件,設置加工工藝及夾具、復雜軸內外輪廓車削加工、特殊螺紋車削加工、端面槽加工、非圓弧2D輪廓加工、3D曲面加工、車銑復合加工、數控機床結構裝調維修維護等學習情境。在教學上,中職注重數控加工與編程的基本指令應用與經濟型機床的操作,高職注重提升,學習高級數控加工與編程,中高職在學習內容上實現(xiàn)課程內容銜接的連續(xù)性、邏輯性和整合性。核心課程教學情境在內容選取時需一體化設計。(1)知識由簡單到復雜,技能從低到高遞進培養(yǎng)充分做好崗位典型工作任務調研,行業(yè)企業(yè)崗位任職資格中高職技能分界點,構建中職和高職學習情境內容。企業(yè)行業(yè)一線現(xiàn)場數控機床操作崗位需具備中職職業(yè)能力及數控類中級職業(yè)資格證書,數控工藝技術員,班組工段施工員要求編制數控加工工藝及現(xiàn)場程序調試,熟知數控機床結構與性能及數控類高級資格證書。中職階段偏重基礎知識、基礎技能的學習,高職注重技術應用,面向行業(yè)企業(yè)高端崗位能力需求。知識與能力按簡單2軸數控到3軸的數控機床操作學習,簡單基本加工指令到復合加工編程指令學習,2D軟件自動編程到3D自動編程,識讀零件圖紙工藝到零件圖分析到工藝方案制定的螺旋上升培養(yǎng)。中高職在相同課程中,重構知識體系,由淺入深,先易后難,全面安排課程內容。(2)優(yōu)化學材結構,提高教學效率學材就是實施教學的載體,學材的選取是依據人的認知規(guī)律由簡單到復雜、由單一到綜合、由淺入深原則而定。學材結構是將學習材料符合學習者心理,科學呈現(xiàn)給學習者的序化,是具體教學的進程組織形式。中高職課程基于工作過程將知識技能訓練以情景模式形成專業(yè)知識技能學習材料,依據知識技能從低到高的提升順序優(yōu)化數控技術專業(yè)核心課程內容結構。中職階段以專業(yè)基礎知識與能力,選取數控機床操作、數控加工基本指令、簡單零件加工、特征零件等情境,達到國家四級職業(yè)資格證書能力要求;高職教育進一步深化學習,學習任務情景依據崗位要求及行業(yè)企業(yè)需求,選取多軸加工中心機床操作、宏程序編程加工、復合循環(huán)指令加工、3D曲面造型與加工編程等情境,達到國家三級職業(yè)資格證書能力要求。一體化設計選取教學內容,優(yōu)化中高職教材結構,避免教學內容的重復,可以提高教學效率。(3)突出核心能力培養(yǎng),共編核心課程教材針對企業(yè)行業(yè)核心工作崗位所需核心工作能力,精心組織企業(yè)專家與相關教師共同編寫教材。中高職數控技術專業(yè)面向數控機床操作、數控工藝技術員、數控設備維修維護技術員等核心崗位,要針對中高職兩階段的特點,優(yōu)化學材結構,共同編寫《數控機床操作加工與編程》、《數控加工工藝及夾具》、《數控機床裝調與維修》教材的中高職版,固化中高職教學內容,協(xié)調數控技術專業(yè)的發(fā)展,真正起到促進中高職課程銜接和提高教學質量的作用。

3核心課程教學設計

中高職專業(yè)技術技能教學有著共同的特點,就是教授數控技術知識與技能,是職業(yè)教學,不是單純的理論教學,也不是單純的實踐教學,需要新的教學模式,教學是一種師生共同的有目的、有組織的活動,教學活動的目的是使學生掌握知識技能,具備自我學習的能力,符合職業(yè)教育的,形成相對穩(wěn)定的教學結構就是職業(yè)教學模式,如基于工作過程的理實一體化、行動導向、項目任務等。中高職核心課程是培養(yǎng)核心能力的重要學習材料,精心做好教學組織設計是達成教學目標的保障。中高職以就業(yè)為導向,本著理論知識夠用為原則,重點培養(yǎng)學生實際操作動手及技術應用能力,理實一體化教學模式能較好融理論與實踐操作訓練于一體,是一種效率高的教學模式。理實一體化教學的核心是以學生的學習活動為中心,教師與學生角色化,教師即師傅,學生即徒弟;學習環(huán)境情境化,數控機床搬進教室,教室即車間;學習內容項目任務化,以數控技術專業(yè)課程知識點、技能點為中心,設計成產品加工項目,完成項目分解成子任務,如零件圖分析擬定工藝方案、編寫工藝、刀具、夾具、量具、機床等加工前準備、程序編寫調試、操作機床零件加工、零件測量等子任務,加工工藝理論、工件裝夾定位理論、金屬切削理論、測量理論等知識依據任務完成需要,確定知識內容,在實踐中運用學習,在實踐中歸納知識點,理論實踐相互印證;能力培養(yǎng)工作過程化,即實踐理論再實踐過程,各項目任務按程序完成,符合教育教學過程的模擬生產實際,教師在過程中指導、分配、檢查、督促實施、解答疑惑、總結任務知識技能學習;學習效果評價個體化,學生自我評價、相互評價、教師評價等多種評價結合,學習效果現(xiàn)場評價,教師與學生面對面評價,及時總結;學時安排集中化,任務的完成是一個連續(xù)過程,通常按4或8學時為單位設計學習任務,較好保證教學效果。中高職在教學模式上有著共同的結構,不同在于學習知識技能層次,因此,學習內容的設計應區(qū)別對待。中職面向初中畢業(yè)學生,專業(yè)起始能力低,任務設計簡單難度低,以基礎知識能力為主;高職面向的是有著專業(yè)能力較高的中職畢業(yè)生,任務設計復雜些且難度要高些,以提升專業(yè)知識能力為主。為作好中高職課程的銜接設計,必須加強中高職學校之間的教學交流,進行科學的統(tǒng)籌規(guī)劃。

4核心課程考核與評價

中高職數控技術專業(yè)教育重點在數控技術知識及技能的掌握,既要評價數控技術必需夠用的理論知識掌握程度,又要評價數控機床操作技能及技術應用能力。中高職在學業(yè)評價上具有相同的評價目標,構建共同的評價體系,有助于中高職銜接的協(xié)調發(fā)展,共建構建學習過程評價體系、專業(yè)理論知識評價體系,職業(yè)技術技能評價體系,技能測試結合必要知識測試,還需要參考學習過程的綜合評價,才能更好更全面評價學業(yè)狀況,以利于銜接。

參考文獻:

[1]顧明遠,石中英.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)解讀[M].北京:北京師范大學出版社,2010.

[2]高淼,范有雄.數控技術專業(yè)中高職課程銜接研究[J].機械職業(yè)教育,2015(11).

[3]曾仙樂.實現(xiàn)中高職教育銜接的設想[J].中國職業(yè)技術教育,2010(16).

[4]楊哲,等.理實一體化教學模式探討[J].河南科技,2014(22).

篇5

關鍵詞:補償功能;對刀原理;分析

對刀一直是數控加工的一項重要內容,對刀的精確性有利于零件位置精度的提高。加工中心的廣泛使用,使得加工所用刀具數量逐漸增多,數控系統(tǒng)建立工件坐標系指令的數量不能滿足經常性的換刀數量,補償功能在此發(fā)揮了重要作用,同時有助于能提高加工效率。

1 對刀方式

對刀的目的是建立刀具在加工零件時的起點,也就是工件坐標系。我們常用的對刀方式有試切法對刀、對刀儀對刀、尋邊器和Z向設定器對刀,刀具預調儀對刀等。但是其基本原理都是一致。銑削類機床對刀過程中,通過刀具在各軸上與工件各方向上的邊或面進行接觸,來獲得編程時的起點位置,但是這個起點表現(xiàn)在刀具上不是刀具與工件的接觸點,而是刀具的中心,也就是刀具的刀尖。在加工中,需求刀具較多的情況下,每把刀具都對刀會增大加工誤差,位置精度會受到很大的影響,因此,我們通常采用只是對一把刀具進行機床上的對刀,其它刀具則在機外完成對刀內容,在編程中采用補償功能來實現(xiàn)每把刀具的正確加工使用。

2 補償功能

鏜銑類數控機床具備的補償功能有半徑補償和長度補償。加工方式和加工尺寸不同,使用的刀具也不同,主要表現(xiàn)在半徑和長度上。

2.1 半徑補償功能

我們采用兩把不同尺寸的立銑刀來進行對刀,對刀中,以立方體零件的上表面的左下角建立工件坐標系。采用T01為φ12刀具,T02為φ20刀具,可以明顯的看到,兩把刀具的尺寸是不等的。用這兩把刀具分別進行對刀,獲得T01刀具的對刀數據:機床顯示坐標X-168.650,Y-315.992,Z-453.650,獲得T02刀具的對刀數據:機床顯示坐標X-164.650,Y-319.992,Z-363.650,在對刀中各方向上同時使用了0.35mm的塞尺,由這兩組數據可以看到,兩把刀具在X向和Y向上正好相差4mm,即兩刀具半徑差。由此可見,刀具半徑不管多大,我們在對刀時只需要對一把標準刀具進行對刀,就可以獲得其他刀具在X向Y向的零點位置,它們在零件上表現(xiàn)為同一點,而且誤差不變,在數控編程中,只需要用半徑補償功能來實現(xiàn)半徑補償就可以正確的加工了。

2.2 長度補償功能

長度補償功能表現(xiàn)在刀具長度上的變化。刀具半徑不同,長度不同,因此體現(xiàn)在機床上的位置也不同。圖1是所用對刀刀具尺寸參數。從圖1中可以看到,兩把刀具的長度不等,在機床上顯示的坐標也不同,獲得T01刀具的對刀數據:機床顯示坐標Z-453.650,獲得T02刀具的對刀數據:機床顯示坐標Z-363.650,兩刀具在位置上相差90mm。在機外對刀中,測量獲得兩把刀具長度,1號刀具長度是80mm,2號刀具長度是170mm,正好與對刀位置的差值一致。由此可見,對刀時,只需要對一把標準刀具進行對刀即可實現(xiàn)Z向的對刀,其它刀具的使用只要使用長度補償即可實現(xiàn)該刀具的Z向位置的確定。

3 對刀原理分析

在對刀中,我們在XYZ三個方向上進行了確定刀具中心在工件上的位置。在XY平面中,表現(xiàn)出來刀具底平面與XY平面在同一平面中,切削時,正好是刀具中心與工件輪廓偏離一個刀具半徑值時能夠加工出正確的輪廓,由此可見,刀具半徑補償體現(xiàn)在平面上。刀具下刀距離的正確性則表現(xiàn)在Z軸上,因此,刀具長度補償的應用體現(xiàn)了Z軸上的變化。從刀具的安裝上來看,如圖2,刀具中心線與主軸中心線重合,刀具的橫截面與主軸的端面平行。在確定數控機床坐標軸時,以主軸中心線為Z軸。結合對刀過程,我們可以看到,對刀過程實際上是主軸中心在工件XY平面上的位置體現(xiàn),在Z軸上是主軸端面在工件表面的體現(xiàn)。

綜上分析,數控系統(tǒng)中的刀具半徑補償和刀具長度補償功能是為了滿足主軸端面中心在工件上的具置體現(xiàn)而設計,也就是說數控系統(tǒng)默認的標準刀具是主軸端面中心,該刀具的半徑是零,刀具的長度是零。在加工中,用這把標準刀具不易確定在工件上的起點位置,因此需要使用其它的對刀工具來實現(xiàn)該位置的測量。

參考文獻

[1]樸成道,沈文豪,尹鳳哲,等.對刀儀在數控車床上的應用[J].機床與液壓,2014(4).

[2]畢忠梁.基于FANUC系統(tǒng)的無線對刀儀實現(xiàn)一鍵自動對刀[J].制造技術與機床,2014(3).

篇6

關鍵詞:數控教學;VNUC;仿真加工

Abstract: Introduced the VNUC simulation software features, analysis of the numerical control simulation software in teaching advantages, according to the simulation processing simple introduced the simulation processing in teaching the use of methods.

Key words: numerical control teaching;VNUC; Simulation processing

中圖分類號:TG519.1文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)

1 VNUC數控仿真軟件的簡介

目前國內已經出現(xiàn)了各種數控加工仿真教學系統(tǒng),如北京斐克(VNUC)、上海宇龍和南京宇航等不同數控加工仿真軟件。但結合學?,F(xiàn)有的資源,在教學中主要以北京斐克(VNUC)系統(tǒng)為主輔助教學。該軟件由北京市斐克科技有限責任公司和北京聯(lián)高軟件開發(fā)有限公司依據《全國現(xiàn)代制造技術應用軟件課程遠程培訓》中的教學要求,聯(lián)合研制開發(fā)的一款基于虛擬現(xiàn)實技術的數控加工技術教學軟件[1]。

VNUC包含了常見型號的數控機床,如臥式數控車床、3軸立式數控銑床和3軸立式數控加工中心。該軟件更包含了種類繁多的主流數控系統(tǒng),如FANUC、GSK、華中HNC、KND和SIEMENS等系統(tǒng)。系統(tǒng)采用數據庫統(tǒng)一管理的刀具材料、特性參數庫, 含數百種不同材料、類型和形狀的車刀、銑刀,同時還支持用戶自定義刀具及相關特性參數。數控車床上的圓柱狀毛坯可以是實心棒料和空心套筒兩種,銑床或加工中心的毛坯是可以自行定義大小尺寸的長方體毛坯。不論車床還是銑床其毛坯材料的種類十分豐富,操作者可以根據實際情況來選擇使用。

2 VNUC數控仿真軟件教學中的優(yōu)點

結合我校數控技術這門課程來說,由于學生基礎差,學習被動無興趣等,要在這樣的條件下要培養(yǎng)一個合格的數控技術人才談何容易,這就要求探索出一套適合當前現(xiàn)狀的教學方法。通過一段時間的數控教學,發(fā)現(xiàn)數控仿真軟件能在其中顯示出橋梁作用,能使理論和實踐有效的銜接,打破了傳統(tǒng)的數控教學模式,增加了學生動手的機會,提高了操作的熟練程度。因此,把數控仿真軟件用于教學,是解決這一問題的有效途徑[2]。

數控機床仿真加工是數控技術課程的輔助教學手段,能充分利用現(xiàn)有資源節(jié)省時間降低風險,最大限度為學生提供動手實踐機會,將課本上所學數控加工知識通過仿真加工模擬完成。數控仿真通過不同類型典型零件的模擬加工彌補實踐操作中的種種不足。因此VNUC數控仿真軟件在數控教學中發(fā)揮著重要的作用。

1)通過情境教學,提高學生學習的主動性、調動學生學習的積極性,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意思。

可以彌補學校數控設備不足的問題。

通過在教學過程中利用VNUC數控仿真軟件學習,結合“三本”加強動手能力的特點,充分體現(xiàn)理論指導實踐的理念。通過邊學邊練,讓他們在愉快的氛圍中接受新知識和新技能。

利用VNUC數控仿真軟件的全面檢測功能,可以設計出實際加工中可能出現(xiàn)的任何問題,讓學生進行思考和解決,從而加深認識在課堂教學中無法達到的效果。

3 VNUC數控仿真軟件的零件加工

下面通過一個車床的零件加工來反映數控仿真加工在教學中的應用(如圖1所示)。在進行仿真加工教學環(huán)節(jié)之前一般會完成工藝以及編程等的基礎課程的學習,通過所學知識在進行加工仿真之前應該進行準備工作,根據加工需求,進行工藝分析,編織程序生成NC代碼(根據所輔助課程體系不同,可采用手工編程或利用CAD/CAM軟件自動生成)在預備工作完成之后,利用VNUC進行零件的虛擬加工仿真。仿真加工步驟與實際加工基本相似,教學中可充分利用軟件特點結合實踐達到對學生綜合能力的鍛煉。

步驟1:機床、數控系統(tǒng)的選擇(本實例選擇大連機床廠臥式車床,華中世紀星數控系統(tǒng))。

步驟2:設置毛坯,根據加工零件的需要設置毛坯大小并且選擇毛坯的材料。(這里取代實踐加工中毛坯的選擇,選擇材料45# 鋼,Φ70×270棒料)。

圖1

步驟3:開起數控系統(tǒng),回零定義機床坐標原點。(與實際加工中開啟數控機床順序一致,啟動數控系統(tǒng),設置機床原點)。

步驟4:通過VNUC毛坯裝夾面板選擇適當的夾具與裝夾方案(這里取代實踐加工中的裝夾步驟,本工件選擇三爪卡盤)。

步驟5:切削刀具的選擇,根據零件的加工工藝,程序中定義刀具編號選擇所需的刀具并且定義好刀具的類型,長度,角度,補償等各個參數。(這里與實際中選擇刀具原理一致,本實例選擇外圓車刀并設置刀具參數)。

步驟6: 進行對刀操作。對好所需加工刀具(無論車床銑床對刀方式步驟與實際操作一致)。

(1)平端面

在手動(jog)狀態(tài)下,讓刀具靠近毛坯并主軸打開正轉。進給速率減慢, +X方向退刀。點擊刀具補償”進入刀偏表1進入坐標系設定補正里面在在X試切長度里面輸入“0”并回車。如圖2所示

(2)試切直徑

在手動(jog)狀態(tài)下,讓刀具靠近毛坯并主軸打開正轉。進給速率減小一點。試切直徑,并+Z方向退刀。主軸停轉,點擊主菜單里面“工具”。點擊測量功能就,把試切直徑測量出來,例如:直徑是68.026。點擊刀具補償”進入刀偏表1進入坐標系設定補正里面在X試切直徑里輸68.026里面并回車。如圖3所示

圖2

圖3

步驟7:加載NC代碼(等同在實際數控系統(tǒng)中錄入程序)。

步驟8:進行自動加工完成零件的仿真過程。如圖4所示仿真加工結果(相當于實際加工中按循環(huán)啟動加工零件,這里仿真系統(tǒng)可調節(jié)觀看速度大大縮短實際加工時間)

圖4

在教學過程中,教師可利用計算機網絡教學的優(yōu)勢,通過教師機演示幫助學生完成這個工作過程,可以做到每個細節(jié)的精益求精。對加工中的重點難點可反復演示大大縮短了教學過程。通過軟件自帶錄像功能錄制過程達到鞏固教學效果反復溫習的目的,同時也能增強學生積極性,滿足他們求知的成就感。

4 結語

VNUC數控加工仿真軟件是利用計算機虛擬動畫技術來模擬實際機床的加工過程,可使用戶既能掌握數控機床加工的基本原理,又能掌握數控機床操作的基本技能。將該軟件應用于教學培訓和實際生產中,可以減少培訓成本,保證生產質量,具有十分重要的意義[3]??傊?,合理的將VNUC仿真軟件應用到數控教學中,就能更好地為教學服務,提高教學質量。

參考文獻:

[1]李芹.基于VNUC數控仿真軟件下的教學[J].科技風,2009,(19)

篇7

關鍵詞:PLC技術;電子自動化;智能化

0引言

電氣自動化是工業(yè)自動化的重要組成部分,也是工業(yè)經濟發(fā)展的一項重要技術,是一個國家現(xiàn)代化發(fā)展的重要標志,可以說電氣自動化水平代表著一個國家的工業(yè)發(fā)展水平。隨著電氣自動化的快速發(fā)展,各種先進的科學技術開始全面用于電氣自動化當中,如遠程控制技術、智能控制技術等。PLC技術是基于計算機技術而產生的一種可編程控制器,是智能控制技術的一種,這種技術已經開始應用到電氣自動化當中,并且顯著提高了電氣自動化水平。

1PLC技術與電氣自動化

1.1PLC技術

PLC技術是可編程控制器的簡稱,它雖然本身屬于計算機技術,卻是為工業(yè)控制應用專門設計制造的一種控制器。早期的可編程控制器又被稱為可編程邏輯控制器,隨著計算機技術的發(fā)展和PLC本身的逐漸成熟,現(xiàn)在所使用的PLC已經遠遠超出了邏輯控制的范圍,不過習慣上仍稱之為PLC。PLC的控制原理主要分為3個步驟,即輸入采樣階段、用戶程 序 執(zhí) 行 階段和輸出刷新階段。在輸入階段,PLC利用數據掃描器一次讀入所有的輸入狀態(tài)和數據,并存在PLC的I/O映像區(qū)內。然后按照由上到下的基本順序掃描用戶程序,一般呈現(xiàn)出一個梯形圖,掃描完成后進行邏輯運算,根據運算的結果刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應的位狀態(tài)。掃描用戶程序以后,就進入輸出刷新階段,控制器中的CPU向系統(tǒng)發(fā)出指令,按I/O映像區(qū)內對應的狀態(tài)和數據刷新所有的輸出鎖存電路,在經過輸出電路驅動外設,達到控制電器系統(tǒng)的目的。

1.2電氣自動化

所謂電氣自動化主要是指研究與電氣工程相關的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、實驗分析、研制開發(fā)以及電子和計算機等領域的一門科學。隨著經濟的 發(fā) 展 和 各 種科學技術的運用,我國的電氣自動化走上了快速發(fā)展的道路,電氣自動化水平不斷提高。目前,電氣自動化已經運用于工業(yè)生產的各個領域,并且已經在電氣自動化中融入了嵌入式網絡通信技術等,收到了良好的效果。尤其是 PLC 技術的應用,顯著提升了電氣自動化的靈活性和控制性,大大拓展了其應用領域和應用范。

2PLC技術在電氣自動化中的應用

PLC技術在電氣自動化中的應用是非常廣泛的,如在中央空調控制系統(tǒng)設計、公路交通系統(tǒng)設計、數控系統(tǒng)設計等方面,都有著比較廣泛的應用。筆者就 PLC 技術在這些自動化系統(tǒng)中進行了詳細的分析,以下將具體闡述。

2.1PLC在中央空調上的應用

中央空調與工農業(yè)生產和生活有著密切的關系,無論是在工業(yè)生產中,還是在城市居民的日常生活中,都是不可缺少的一種工業(yè)系統(tǒng)。例如,在一些對溫度要求比較高的電子企業(yè)中,中央空調是車間生產的必備設備,一般要借助中央空調來穩(wěn)定車間內的溫度。目前,中央空調冷凍系統(tǒng)的控制方式主要有3種,即早期的繼電器控制系統(tǒng)、直接數字式控 制 器(DDC)以及可編程序控制器(PLC)控制系統(tǒng)。其中,PLC 控制系統(tǒng)不僅智能化水平較高,而且具有良好的抗干擾能力,并且對控制系統(tǒng)的結構也沒有硬性的要求,運行的可靠性大大提高,使用和維護起來也很方便,目前已經成為中央空調中應用最廣泛的控制系統(tǒng)。

2.2PLC在公路交通系統(tǒng)上的應用

隨著城市的快速發(fā)展,公路交通系統(tǒng)在很大程度上決定了城市的秩序,尤其是交通秩序,立交橋等城市交通系統(tǒng)的復雜化,使交通信號燈的控制更加困難。傳統(tǒng)的交通信號燈的控制方式,已經不適應公路交通系統(tǒng)快速發(fā)展的需要。因此,現(xiàn)在很多城市將PLC技術應用到交通信號燈系統(tǒng)設計中,形成了PLC型交通信號燈控制器,對交通信號燈的控制能力大大增加,使其對城市發(fā)展的適應力能力明顯地提高。這是因為PLC控制器對外部環(huán)境的適應力很強,并且內部也具有豐富的定時器資源,對城市交通發(fā)展中常用的“漸進式”信號燈能夠進行精確的控制,特別是能夠實現(xiàn)對岔路口的控制。目前,國內使用的PLC交通信號燈控制系統(tǒng)在內部具有實時時鐘,通過PLC編程控制可以對交通信號進行全天候的無人管理。由于PLC控制器自身具有聯(lián)網通訊的功能,這樣就能夠幫助交通部門對各個信號燈進行局域網式的統(tǒng)一調 度和管理,最大程度地縮小車輛信號燈的等候時間,從而更加科學地對城市交通進行管理。

2.3PLC在數控系統(tǒng)中的應用

隨著我國工業(yè)技術的發(fā)展,數控技術已經成為工業(yè)生產中一種不可缺少的技術,而數控技術的實現(xiàn)與PLC應用有著密切的關系。目前常見的數控系統(tǒng)主要有3種,即點位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。在工業(yè)生產中,數控系統(tǒng)主要用于機械加工,其中點位控制一般用于孔加工機床,如鉆孔機床、鏜孔機床等,其是為了在加工過程中實現(xiàn)由一個位置向另一個位置的精確移動,一般來說并不考慮加工物體的運動軌跡,移動過程中一般不進行加工。目前,數控系統(tǒng)的實現(xiàn)主要有2種方式,即全功能數控裝置和單板機控制,這2種控制系統(tǒng)都應用了PLC,只不過在功能和應用范圍上有很大的區(qū)別。全功能數控裝置的功能非常完善,但是價格非常昂貴,對于一些企業(yè)來說這種裝置的許多功能完全是多余的。為了滿足一般企業(yè)的發(fā)展需要,市場上出現(xiàn)了基于PLC的單板機數據系統(tǒng),其是為了解決傳統(tǒng)單片機中長期存在的O計硬件電路、接口電路、驅動電路和抗干擾問題,不僅能根據生產需要調整機床功能,還能根據技術進步對機床功能進行升級,這一點滿足了很多中小企業(yè)的發(fā)展需要,增加了企業(yè)經營管理的靈活性。

3結語

隨著科技的不斷發(fā)展與進步,PLC應用前景將更加廣闊,其對電氣自動化的提升作用將更加明顯?;赑LC的電氣自動化控制系統(tǒng)的規(guī)格、種類、應用范圍將會進一步拓展,以滿足不同工業(yè)控制場合的需求。因此,國家要加大對該系統(tǒng)的科研投入力度,使更多的先進技術能夠應用于電氣自動化中,為工業(yè)和企業(yè)發(fā)展提供更加先進的電氣自動化控制設備。

參考文獻:

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【關鍵詞】智能控制;數控;機械制造;機器人

機電一體化又稱機械電子學,它是多只技術,有機地結合的應用到實際中去的綜合技術。在計算機技術廣泛應用和迅猛發(fā)展的條件下,機電一體化技術作為機械和微電子技術緊密集合的一門技術,廣泛應用于現(xiàn)代化的自動生產設備中,而且更具人性化,智能化。在微電子技術及超大規(guī)模的集成電路不斷發(fā)展的條件下,我國的機電一體化技術越來越成熟,機電一體化的長遠發(fā)展具有了良好的外部環(huán)境,呈現(xiàn)出更加強大的生命力和發(fā)展前景,所以,智能控制在機電一體化方面的研究是當前人們熱衷的一大課題。

一、智能控制的基本內涵

所謂智能控制就是指在無人干預的情況下就能獨立由智能機器實現(xiàn)其目標的自動控制。它是一種將計算機模擬人類智能與現(xiàn)代控制理論相結合的一種控制。智能控制具有高度的非線性、變結構特點、不確定性的模型、智能控制的核心在高層控制、復雜的任務要求等幾個方面的特征。智能控制的主要方法主要有:專家控制、模糊控制、神經網絡控制、遺傳算法。智能控制作為自動控制發(fā)展的高級階段,它是由多個學科相互交叉所形成的學科。智能控制技術涉及自適應、自組織理論、Petri網理論、人機系統(tǒng)理論等許多智能理論。

智能控制系統(tǒng)具有極強的學習功能、組織功能及適應,即使在復雜的環(huán)境和任務中,智能控制加入人的知識經驗,注重沒開發(fā)學習、自組織和自適應能力,并以訓練等方式來提高系統(tǒng)控制能力。因此,智能控制是當今國內、外自動化學科領域中獲得應用,代表著當今科學和技術發(fā)展的最新方向之一,建筑與機器人的智能化就是其典型應用。 一些較發(fā)達國家在20世紀90年代后期開始機電一體化技術進入了智能控制的階段。例如:機電一體化中通信技術、微細加工技術不斷應用;微機電一體化及光電一體化成為自動化領域中發(fā)展迅速的一個分支學科;神經網絡技術、人工智能控制和光纖技術等多領域都有了較大進步,這為機電一體化的技術發(fā)展提供了廣闊空間,也為產業(yè)化奠定了基礎。

二、智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的主要應用

首先,機械制造領域中的智能控制應用

機電一體化系統(tǒng)的重要組成部分之一就是機械制造,目前,智能控制隨之也被廣泛地應用于機械制造行業(yè)。把智能控制技術應用于工程機械領域能夠提高工程機械各種故障的自我診斷能力,提高了工作效率和工程質量,解決了傳統(tǒng)控制力一直無法很好適應多變復雜對象的難題。特別是在一些特殊的情況工況中可以實現(xiàn)無施工人員的智能化、高質量的施工。向智能機械制造技術的方向發(fā)展是當前最先進的機械制造技術,其發(fā)展的基本原理是模擬人類制造機械的活動,利用先進的計算機技術及其它信息技術工具取代一部分人的腦力勞動。它可對制造過程進行動態(tài)環(huán)境建模,利用模糊數學、神經網絡的方法通過傳感器融合技術將進行預處理采集的信息,并采用“Then - If”逆向推理修改控制機構或者選擇較好的控制模式和參數。 而對于一些殘缺不全的信息而言,它利用模糊集合和模糊關系的特性,可以將一些模糊的信息集合到閉環(huán)控制中的外環(huán)決策機構來選取相應的控制動作,并利用神經網絡的學習功能具有行處理信息的能力,對于殘缺不全的信息進行在線的模式識別。在高新科技和信息時代的引領下的背景下,人力操作為主的機電相關機械制造已經不能夠適應時代的節(jié)奏,未來其主要發(fā)展方向就是將智能控制及其相關科學技術與傳統(tǒng)的機械理論進行有效的融合。目前,工程機械的智能化主要體現(xiàn):工程機械單機集成化操作與智能控制技術;工程機械的智能監(jiān)控、檢測、預報、遠程故障診斷與維護技術;基于網絡的機群集成控制與智能化管理技術,特別是智能型救災工程機械已成為當前研制熱點。

其次,機器人領域中的智能控制應用

機器人系統(tǒng)是一種復雜、非線性且具有研制不確定性的系統(tǒng),這些特征適合智能控制技術的應用。機器人智能控制機器人學一直是智能控制的一個重要應用領域,每一種新的控制理論方法都會在機器人控制系統(tǒng)中得到過應用,使得新型智能控制技術滲透到機器人學研究的各個方面,因此,對機器人的控制也成為檢驗各種控制方法優(yōu)劣的試金石。當前智能控制技術在機器人領域中的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面:通過模糊系統(tǒng)及專家控制系統(tǒng)對機器人軌跡規(guī)劃的模糊控制策略;機器人在多傳感器信息融合與視覺處理方面的智能控制;機器人軌跡規(guī)劃中的模糊神經網絡控制策略;機器人手臂姿態(tài)及動作的智能控制;機器人軌跡規(guī)劃中的遺傳算法控制策略。目前,采用模糊控制、人工神經網絡、專家系統(tǒng)技術對機器人進行定位、環(huán)境建模、檢測、控制和規(guī)劃的研究已經在多個實際應用系統(tǒng)中得到驗證。機器人控制系統(tǒng)的主要目的就是通過給定各個關節(jié)的驅動力矩,使得機器人的位置、速度等狀態(tài)變量跟蹤給定的理想軌跡。

第三,數控領域中的智能控制應用

隨著科學技術與信息技術的發(fā)展,智能控制和數控相關領域逐漸融合。由于研究的對象和系統(tǒng)越來越復雜,我國的機電一體化技術的發(fā)展對數控技術提出了更高的要求,大量學者、工程技術人員開始嘗試應用智能控制理論,在機械加工、模具制造等領域運用數控技術。運用智能控制新興技術可以讓數控技術實現(xiàn)智能編程、監(jiān)控、建立智能數據庫等重要目標。當今數控技術的發(fā)展方向主要是開放式數控系統(tǒng)的構建。建立統(tǒng)一的可重構的系統(tǒng)平臺,增強數控系統(tǒng)的柔性,借助于數學模型描述和分析的傳統(tǒng)控制理論難以解決復雜系統(tǒng)的控制問題,調解變化頻繁的需求與封閉控制系統(tǒng)之間的矛盾都是構建開放式數控系統(tǒng)的一些主要目的。

三、結語

21世紀機電一體化的系統(tǒng)研究中智能控制已成為發(fā)展的必然趨勢,智能控制技術是利用先進的計算機技術與網絡通訊技術發(fā)展起來的一項技術,其解決了大量的傳統(tǒng)控制無法解決的實際控制應用問題。智能控制通過對人類智能的模擬,通過模糊系統(tǒng)、遺傳算法、專家系統(tǒng)及神經網絡等技術的應用,使其具有思維邏輯、判斷推理能力以及決策能力,以獲得更準確的控制目標。目前,智能控制技術廣泛應用各個領域(農業(yè)、軍事等)在國內外已有了較大的發(fā)展。我國機電一體化技術已實現(xiàn)了智能化的控制,它將隨著專家系統(tǒng)、模糊控制、神經網絡等控制技術的發(fā)展而不斷發(fā)展。

參考文獻

[1]朱傳敏,周潤青,陳明,李營壘.故障樹與案例推理在數控機床故障診斷專家系統(tǒng)中的應用研究[J].制造業(yè)自動化,2011年10期.

篇9

關鍵詞:PLC技術;電子自動化;智能化

0 前言

本文就PLC技術的相關情況進行簡單的概述,并分析和討論PLC技術在電氣自動化領域中的應用情況,從而更好的使PLC技術在電氣自動化領域中發(fā)揮自身的價值和作用,推動我國電氣自動化行業(yè)的長效、健康、可持續(xù)發(fā)展。

正文

1 PLC技術與電氣自動化

1.1 PLC技術的介紹

PLC技術全稱為可編程控制器,屬于專門為工業(yè)控制應用而設計制造的一種控制器。在早期,該技術稱之為可編程邏輯控制器,隨著計算機技術的發(fā)展而不斷發(fā)展,現(xiàn)在的可編程控制器的應用范圍也遠遠比過去更加廣泛??删幊炭刂破骶謫讶齻€步驟的控制原理,包括了:輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。首先,在輸入采樣階段可編程控制器可以一次性把所有數據掃描完畢,并且把所掃描的數據存入可編程控制器的映像區(qū)內,開始進行掃描,在掃描的過程中,注意按照從上到下的順序依次掃描,最終的掃描結果顯示為一個梯形,掃描結束后,進行邏輯運算,以運算的結果作為依據,對對位狀態(tài)進行刷新。最后一個步驟就是,結束了掃描用戶程序,可編程控制器進入輸出刷新的階段,可編程控制器的中央系統(tǒng)會發(fā)出指令,把所所有對應的狀態(tài)以及數據的輸出鎖存電路進行刷新,然后通過輸出電路驅動外設,最終實現(xiàn)可編程控制器系統(tǒng)操作的目的。

1.2 電氣自動化的基本概念

電氣自動化屬于一門與電氣工程具有密切關系的學科,其所涉及的領域包括了電氣工程系統(tǒng)運行、自動控制、信息處理,還包括了計算機技術研發(fā)、電子技術研發(fā)等等?,F(xiàn)在,世界經濟正處于高速發(fā)展的階段中,各個領域的科學技術也正在不斷的更新?lián)Q代,而科學技術在人類生活以及生產中的應用也越來越廣泛,電氣自動化也毫不例外,逐漸開創(chuàng)了一條新的發(fā)展道路,電氣自動化水平正在不斷提高。今天,電氣自動化在工業(yè)生產的各個環(huán)節(jié)都得到了運用,為了提高電氣自動化的應用效果,還引進了先進的計算機技術,尤其是可編程控制器技術,通過可編程控制器的應用來增加電器自動化的靈活性以及控制性,由此大大的擴展了電氣自動化應用的領域以及范圍。

2 PLC技術在電氣自動化中的應用

可編程中至其在電氣自動化中具有著極為廣泛的應用,例如,在中央空調上的應用,在公路交通系統(tǒng)上的應用,在數控系統(tǒng)中的應用等等。

2.1 PLC在中央空調上的應用

在人們的工農業(yè)生產以及日常生活中,中央空調成為了必不可少的工業(yè)系統(tǒng),尤其對于某些具有特殊需求的生產企業(yè)而言,中央空調成為其生產車間內必備的設備之一,通常需要利用中央空調來調節(jié)生產車間的溫度。當前中央空調的冷凍系統(tǒng)的主要控制方式包括了三方面,一種是繼電器控制系統(tǒng),一種是直接數字式控制器,另一種是可編程控制器控制系統(tǒng)??删幊炭刂破骺刂葡到y(tǒng)具有著比較高的智能化水平,可以對外界感染因素發(fā)揮著抵御的作用,同時可編程控制器控制系統(tǒng)在結構方面不需要過于硬性的要要求,在運行的過程中具有極高的可靠性,而且操作和維護也比較方便,是中央空調控制系統(tǒng)應用最為廣泛的。

2.2 PLC在公路交通系統(tǒng)上的應用

目前,我國正處于社會主義和諧社會的發(fā)展與建設之中,交通業(yè)也進入了全新的發(fā)展階段,促進城市的建設與發(fā)展的關鍵在于提高公路交通系統(tǒng)的技術水平,以此促進城市的運行更加有秩序,尤其在現(xiàn)在的公路交通在多方面的因素都變得更加復雜的情況下,交通信號燈指揮交通工作的開展具有更加大的困難。在傳統(tǒng)的交通燈指揮交通中,其控制方式對于今天如此發(fā)雜的交通環(huán)境而言已經顯得比較落后,也難以滿足今天的城市交通發(fā)展的需要。目前,隨著可編程控制器控制系統(tǒng)的應用以及推廣,該控制系統(tǒng)也在交通信號燈系統(tǒng)設計中得到了應用,設計制造出PLC型交通信號燈控制器,大大的提升了交通信號燈控制的能力,由于可編程控制器不受外部環(huán)境的影響,具有很強的適應能力,同時PLC控制系統(tǒng)中還包含了各種各樣的定時器,因此該項控制系統(tǒng)在交通信號燈中的應用,可以實現(xiàn)對分岔路通的有效控制,甚至于現(xiàn)在的交通信號燈控制系統(tǒng)中安裝了實時時鐘,可以在無人管理的情況下進行全天候的交通指揮工作。

2.3 PLC在數控系統(tǒng)中的應用

我國工業(yè)技術正處于不斷的高速發(fā)展當中,數控技術作為我國工業(yè)生產中極為重要的一門技術,可編程控制控制系統(tǒng)在該門技術中得到極為廣泛的應用。當前常見的數控控制系統(tǒng)包括了三種,一種是點位控制系統(tǒng),一種是直線控制系統(tǒng),另一種是連續(xù)控制系統(tǒng)。數控系統(tǒng)的主要功能在于機械加工方面,點位控制主要適用于孔加工機床,是為了實現(xiàn)加工時點與點之間的精確移動?,F(xiàn)在數控系統(tǒng)主要依靠兩種方式來實現(xiàn)控制,一種是全功能數控裝置的控制方法,另一種是單板機的控制方法,二者都應用了可編程控制器控制系統(tǒng),但是在功能與應用范圍方面存在著區(qū)別。全功能數控裝置具有極為完善的功能,但是價格昂貴,而且許多項功能不適用一般企業(yè)的發(fā)展需要。為了更有針對性的滿足一般企業(yè)的發(fā)展需要,基于可編程控制器控制系統(tǒng)的單板機控制系統(tǒng)得到了應用,這種單板機控制系統(tǒng)成功地解決了設計硬件電路、驅動電路以及抗干擾的問題,通過單板機控制系統(tǒng)可以根據生產的需要來對機床的功能進行調整,同時還可以隨著技術的進步而升級機床的功能,由此更加靈活的滿足一般企業(yè)的生產需要。

3 結語

綜上所述,PLC技術是電氣自動化行業(yè)中一種較為先進設備控制技術,目前已經廣泛的應用于電氣自動化領域的各個行業(yè)當中。

參考文獻:

[1]邵國良,張西新.基于PLC的主運輸皮帶智能控制系統(tǒng)的研究與應用[J].中國礦業(yè),2012(S1).

[2]徐麗春.基于項目教學法的《機電控制與PLC》教學模式[J].職教論壇,2012(20).

[3]潘美君,朱紅梅.PLC和變頻器在橋式起重機的運用[J].自動化應用,2010(03).

篇10

關鍵詞:數控銑床 課程建設 職教發(fā)展

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)01(a)-0101-02

我校地處金秀縣,這里也是瑤族自治州,豐裕濃厚的少數民族文化充斥著這里的每一個角落。為了踐行地方職業(yè)教育要與地方經濟發(fā)展相結合,為地方輸送高素質技能人才,為地方經濟發(fā)展注入新的活動需要,我校結合所在地區(qū)旅游工藝品廣受歡迎并銷路暢通的實際情況,采用了德國的“雙元制”職教模式,開設數控銑床扶貧培訓課程。

1 課程模式設計

1.1 專業(yè)與產業(yè)對接

近些年,我國的機械制造業(yè)迅速發(fā)展,社會對數控專業(yè)人才的需求量猛增,而數控銑床專業(yè)的學習,不需要過深的理論基礎,只要學生認真學習相關理論知識,扎實掌握基本操作技能,就可以勝任這份工作。當前,機械制造廠的數控銑床操作工的基本工資都在3000元/月左右,如果學生通過在校專業(yè)課程與基本操作技能的學習,完全可以在畢業(yè)后從事這一行業(yè),并且,伴隨著經驗的累積,技術的提升,收入達到8000元/月以上也是有可能的,這樣就實現(xiàn)了本課程以“扶貧”為初期目標的設計要求。

讓學生通過學習掌握基本的理論知識與基本的操作技能是本專業(yè)課程設計的目標,為了達到這一目標,必須將此專業(yè)與數控加工產業(yè)實現(xiàn)對接,既產業(yè)發(fā)展決定專業(yè)發(fā)展,專業(yè)人才的培養(yǎng)要以產業(yè)發(fā)展趨勢為導向。專家預言:21世紀是機械制造業(yè)的競爭,其實質就是數控技術的競爭。機械制造業(yè)需要的是掌握一定的英語知識,會熟練的使用計算機,具有數控技術相關理論基礎,并且一定程度的動手能力。數控人才根據所掌握的知識結構不同可以分為三個層次:第一層為藍領層,也就是數控操作技術工人,要求其要精通機械加工和數控加工穰,可以熟練的進行機床的操作,懂機床維修,技術要領;第二層為灰領層,也就是數控編程人員與專業(yè)機床維修人員,這類人才需要掌握數控機床的基本原理,掌握復雜模具的設計與制作;第三層為金領層,是指精通數控機床實現(xiàn)原理、可以獨立進行編程與維護的高級技術人員。作為中職院校來講,培養(yǎng)的主要目標為藍領層次,還要為學生打下可以成長為灰領層技術人員的基礎。因此,我校數控銑床專業(yè)開設了基礎教育課程,其中包括中職數學、語文、英語與計算機基礎;開設了專業(yè)理論課程,其中包括機械制圖、機械制造基礎、電工與電子技術、機電控制技術基礎以及數控機床等;為了提高學生的實踐動手能力,我校采用校內集中實踐的方式,開設了量具使用、銑床操作、繪圖等實踐類課程。這些課程的開設,就是將專業(yè)發(fā)展與產業(yè)發(fā)展相結合,將人才培養(yǎng)與社會需要相結合,最大限度的實現(xiàn)學校與企業(yè)的無縫連接。

1.2 課程內容與職業(yè)標準對接

數控專業(yè)的課程內容設計除了要考慮社會需求外,更重要的就是在課程體系中要滲透數控銑床操作工人的職業(yè)標準。我國頒布的《數控車工國家職業(yè)標準》中對數控車職業(yè)功能與工作內容作出了明確的規(guī)定,其中職業(yè)功能主要分為加工準備、數控編程、數控車床操作、零件加工以及數控車床維護與精度檢驗五個方面。每一類型的職業(yè)功能對應著不同的工作內容,例如,數控車床操作的主要工作內容包括操作面板、程序輸入與編輯、對刀、程序調試與運行幾方面。課程內容與職業(yè)標準的對接,是職業(yè)教育的一種新思路。

1.3 教學過程與生產過程對接

職業(yè)教育與基礎教育最大的不同就是于教學目標,與基礎教育對比,職業(yè)教育培養(yǎng)的是具有綜合素質的技能型人才,尤其是對于學生動手能力的提高更加重視。向學生傳授理論知識的過程中,同時也要傳授專業(yè)技能,就要求執(zhí)教的教師應該是“雙師”型人才,既理論知識,也懂操作技能,那么,就要將教學過程中與生產過程緊密的結合到一起。為了將教學過程與生產過程有機的結合到一起,我校采取了三種措施:第一,專業(yè)技術人員進課堂。聘請了企業(yè)高級技術人員進課堂;第二,學習場所由教室變車間。讓學生理論知識在實踐中得到鞏固,操作技能在實踐中得到提升;第三,企業(yè)實踐為補充。一個學期安排固定的時間讓學生走進企業(yè)去實踐,了解真實的工作環(huán)境,掌握真正的操作技術要領。

2 在學生掌握典型零件加工的基礎上探討民族工藝品的創(chuàng)新

數控銑床技術加工的典型零件有行軸、套類零件、盤類、支架類零件、普通三角螺紋、錐螺紋、內徑槽、外徑槽和端面槽的加工以及孔加工等。作為數控操作技術人員必須應該熟練掌握以上幾種典型零件的加工。然而,這些都是普通數控銑工專業(yè)的發(fā)展方向。就我校所在地區(qū)金秀縣而言,旅游業(yè)發(fā)達,一些具有民族特色的旅游工藝品市場銷路旺盛,具有很大的市場潛力。那么,在確定專業(yè)發(fā)展方向時,我們就積極的探討如何使用數控銑床生產出具有我縣民族特色的旅游工藝品,這些旅游工藝品以數控銑床為加工工具,以體現(xiàn)地方民族特色為目標,以機械加工與旅游產品二者完美整合為特點,開創(chuàng)我縣數控銑床制造業(yè)發(fā)展的途徑。將民族工藝品研究作為專業(yè)發(fā)展的一個目標,我校是通過舉辦數控銑床操作技能大賽實現(xiàn)的,讓學生突破創(chuàng)新,努力將自己掌握的數控車床技術與民族文化結合起來,生產出有創(chuàng)意、有想法,民族氣息濃厚的藝術品。民族工藝品研究與數控銑床專業(yè)發(fā)展相結合是拓寬專業(yè)發(fā)展的思路,創(chuàng)新專業(yè)發(fā)展方向,融合地區(qū)經濟發(fā)展需要的重要途徑,它也是當前職業(yè)教育面向市場、面向社會的一種重要體現(xiàn)。

將數控銑床專業(yè)與民族工藝品研究結合起來,并非易事,然而,這條道路卻是職業(yè)院校專業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經之路。探索適合本地區(qū)經濟發(fā)展,具有地方特色的工藝產品,并且讓工藝產品含有先進的加工技術,可以實現(xiàn)一些手工產品的批量生產,都是推動這一課題研究向前的動力。

將數控銑床專業(yè)與地方民族文化結合起來,筆者認為可以從以下三個方面入手:第一,成立課題研究小組,專門進行數控銑床的專業(yè)研究,深入挖掘地方民族特色與專業(yè)建設的結合點所在,順藤摸瓜,找出實現(xiàn)這一想法的途徑;第二,在專業(yè)建設期間,鼓勵師生共同創(chuàng)新。將教師與學生的積極性充分的調動起來,發(fā)揮全體人員的聰明才智,集合大家的想法,讓教師與學生利用自己掌握的操作技能進行特殊產品的生產;第三,邊摸索,邊實踐。任何事物的產生與發(fā)展都不是一朝一夕能完成的,借鑒其他專業(yè)建設的成功經驗,再結合自身專業(yè)與地區(qū)發(fā)展的實際情況“摸著石頭過河”,探索適合自身專業(yè)發(fā)展的新道路。使這一舉措服務于地方經濟,同時推動地方經濟的發(fā)展,實現(xiàn)地方扶貧的意義。

3 培養(yǎng)企業(yè)真正需要的人才

中職對職業(yè)技術人才的培養(yǎng)是希望實現(xiàn)企業(yè)與學校的無縫連接,希望學生走出校門,跨入廠門,不需要在企業(yè)有什么過渡期與適用期。為了實現(xiàn)這一目標,我校在深入研究企業(yè)用人要求后,采用了三項措施。

3.1 車間與教室合一

在課程設置中,開設了大量的實踐課程,這些課程大都是在校內車間內完成的。校內車間不僅模擬了企業(yè)車間環(huán)境,還提供了數控銑床,讓學生親自動手進行操作。學生在車間在進行實踐,既對將來的工作環(huán)境與條件有了預期的心理準備,又學習到了企業(yè)工作中最需要的操作技能。車間與教室合為一體,既實現(xiàn)了為學生提供實踐的功能,又實現(xiàn)了讓學生將理論知識消化吸引,并接著學習更多的技術知識的要求。車間與教室合一是數控銑床專業(yè)特色所在,我們所培養(yǎng)的學生就是要具有扎實的理論基礎與過硬的操作技能,如果只在教室內進行理論傳授那就是紙上談兵,如果只在車間在進行實踐那就是沒地基蓋高樓。將車間與教室合二為一,就有效的避免了上述問題的出現(xiàn),可謂是一舉兩得。

3.2 師傅與教師合一

教師在數控人才的培養(yǎng)上,扮演著兩個角色,其一是傳授學生理論知識的教師,其二就是傳授學生操作技能的師傅,這就要求學校的教師應深入企業(yè)參與實踐,具有一定的實際操作技能,而從企業(yè)聘請的高級技術人員將精湛的操作技能傳授給學生,還具備教師基本素質,可以將技能要領準確的傳達給學生。然而,師傅與教師兩個角色的扮演還涉及到不同情感知識的傳遞,不同學業(yè)情緒的培養(yǎng)。在中國的傳統(tǒng)文化中,自有“師徒如父子”之說,手把手的傳授操作技能,以師傅的身份與學生進行交流與溝通,會讓學生感受到另一種學習體驗,心情更輕松,內心更契合,這就會將教師身份在進行知識傳授過程中與學生之間產生的一些隔膜消除了,提高了學生學習操作技能的效率。

3.3 學徒與學生合一

讓學生認識到學習理論知識與提升操作技能同樣重要,忽視任何一方面的發(fā)展都會影響自身的職業(yè)成長。學徒的學習重心在操作技能的學習,學生的學習重心在理論知識的學習,其實這只是一個相對的說法,并不絕對,只是對于職業(yè)院校的學生而言,定位這兩種身份,并且將兩種類型的學習區(qū)分對待,可以讓他們對自己的學習、學業(yè)甚至未來的職業(yè)成長有一個更為清醒的認識?,F(xiàn)代社會中需要的人才必須有技術,但是,如果想要擁有超人的技術,扎實的理論知識是不可少的。讓學生在車間內當學徒,將教師當師傅,他會重點學習操作技能,讓學生在教室內當學生,將教師當作知識的傳授者,可以讓學生頭腦與身心發(fā)生變化,有利于不同類型學習內容的掌握。同樣,教師也要對學生的操作實踐課與理論課程分別進行考核,兩種成績都要記錄下來,讓學生在操作技能和理論知識的掌握上都達到課程要求標準。

4 結語

我校開設的數控銑床扶貧培訓課程是為了適應社會經濟發(fā)展對人才的需要,借鑒德國“雙元型”職教模式是為了實現(xiàn)職業(yè)教育教學水平提升的需要。值得一提的是,進行專業(yè)建設,進行課程研究與設計也要結合實際情況,因地制宜的開展工作,切不可盲目追風,照搬其他人的成功經驗,要有自己的特點,有自已的想法,才能實現(xiàn)專業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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