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【關鍵詞】數(shù)控車床；刀架故障；FMECA

隨著我國社會經濟的不斷發(fā)展，裝備制造業(yè)水平不斷提高，數(shù)控機床得到了越來越廣泛的應用。隨著數(shù)控機床使用時間的增加，由于機床可靠性等方面的問題，不可避免的會產生各種故障。如何快速準確的找出故障，并進行維修是提高機床使用效率不或缺的手段。下面以某國產數(shù)控車床刀架故障實例分析，并通過故障模式、影響及危害性分析（Failure Mode and Effects Criticality Analysis，簡稱FMECA）分析找出對數(shù)控車床影響嚴重的故障，以便指導針對于該類故障的維修與維護。

表1 刀架故障分析

1 數(shù)控車床刀架故障分析

對于數(shù)控車床刀架常見故障的分析，見表1。

2 數(shù)控車床刀架故障FMEA分析

由前面對數(shù)控車床刀架故障的分析，了解了刀架的基本組成及各部分的作用及各種故障對加工的影響。下面利用故障模式與影響分析法對表1中描述的刀架故障進行定性分析。刀架的組成及各部分功能見表2。

表2 刀架的組成及各部分的功能

根據(jù)嚴酷度的定義對刀架部分進行嚴酷度定義如下：

Ⅰ類：系統(tǒng)失效，對人體造成危害或是對機床造成損傷；Ⅱ類：性能下降嚴重，導致刀架不能工作；Ⅲ類：性能有所下降，導致刀架部分刀位無法換刀，刀架不能正常工作；Ⅳ類：沒影響，對數(shù)控車床或刀架運動基本沒有影響，但必須進行非計劃維修。刀架故障的故障模式與影響分析（Fault modes and effect analysis，簡稱FMEA）見表3。

表3 刀架故障模式及影響分析（FMEA）

續(xù)表3

3 故障危害性（CA）分析

參照GJB1391現(xiàn)將故障概率分為五個等級，產品在一個工作期間內發(fā)生某一個故障模式的發(fā)生概率用Pi表示，產品在該工作期間內總故障概率用P表示，用Pi/P的范圍表示故障概率等級。

A級（經常發(fā)生） Pi/P≥20% B級（有時發(fā)生） 10%≤Pi/P

C級（偶然發(fā)生） 1%≤Pi/P

E級（極少發(fā)生） Pi/P

危害性矩陣針對分析的所有產品故障，以一種圖解方式識別和比較其故障模危害度及嚴酷度。一般情況下，矩陣中右上角顯示的項目，是應立即采取措施的項目[3]。

4 數(shù)控車床刀架故障定性CA分析

對數(shù)控車床刀架故障定性CA分析如表4所示。

數(shù)控車床刀架的危害性矩陣如圖1所示。

圖1 刀架故障危害性矩陣

從數(shù)控車床刀架危害性矩陣可以看出，識別號為01、02的故障危害最大，對于這類故障數(shù)控機床應盡量避免。

5 結束語

通過利用FMECA對某國產數(shù)控車床刀架故障的分析，得到了可能引發(fā)刀架故障的故障模式及影響分析FMEA列表和故障定性CA分析列表，并由此為依據(jù)獲得該型數(shù)控車床刀架故障危害性分析，由此為數(shù)控車刀架維護和相關故障維修提供依據(jù)及參考。

【參考文獻】

[1]GJB1391-92 故障模式、影響及危害性分析程序[S].國防工業(yè)委員會，1993.

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關鍵詞：計算機；輔助教學；數(shù)控教學

隨著科技的迅猛發(fā)展，計算機輔助軟件在數(shù)控加工制造中被廣泛的應用。在數(shù)控加工制造業(yè)中廣泛應用計算機輔助數(shù)控技術，數(shù)控專業(yè)是具有很強的理論性和實踐性特征的專業(yè)，計算機輔助教學技術極大的提高數(shù)控教學效果和降低教學成本，本文研究了計算機輔助教學技術在數(shù)控教學中的應用。

1 數(shù)控教學中存在的問題

數(shù)控專業(yè)涉及多門學科，且交叉程度高，具有很強的其理論性和實踐性，數(shù)控專業(yè)的理論知識體系很復雜，實踐操作要求高，因此數(shù)控專業(yè)的實踐教學在教學中起著極為關鍵的作用，通過有效的計算機輔助實踐教學能夠促進學生了解數(shù)控車床的基本原理與結構，能夠讓學生加快掌握數(shù)控車床的基本操作技能，熟練操作CAD/CAM應用的方法與流程，最終提高綜合能力，但是在實際數(shù)控教學過程中，往往受到教學條件和專業(yè)特征等因素的制約，導致在具體的教學中存在一些常見問題：（1）由于數(shù)控車床涉及多門學科，因此數(shù)控這門專業(yè)所需的理論知識體系相當復雜，而且許多教學內容很抽象、知識結構復雜，以往教師在課堂上單純的講解課本教學方式，導致學生難以理解，學習過程中選擇逃過復雜的數(shù)控理論體系，導致學生普遍理論知識欠缺，最后必然導致學生難以理解接受理論知識；（2）數(shù)控車床綜合應用多種技術，結構原理和生產過程是非常復雜，車床產品類型極為復雜，廣泛應用于各行各業(yè)模型和各種數(shù)控車床，其價格遠高于普通車床。數(shù)控車床價格太貴導致教學成本太高，因此學校在教學中不能將用于數(shù)控車床模型和數(shù)量配置完整，從而影響教學效果；（3）車床型號太多且價格昂貴，導致學校配置不能配齊所有車床型號，因此在實際教學中，學生不能對所有型號的數(shù)控車床進行實際的實踐操作，導致學生在學校學校學到的知識，不能實際應用到企業(yè)；（4）當前職業(yè)教育廣泛采用班級授課制，數(shù)控實訓往往是一個班的同學在同一時間對數(shù)控實習室培訓操作，訓練設備的限制，很難確保每個學生數(shù)控車床操作培訓，培訓指導老師不能到每個學生調度監(jiān)控和指導，這將導致在訓練過程中存在安全隱患。

2計算機輔助教學在數(shù)控教學中的應用措施

根據(jù)以上所述數(shù)控專業(yè)的專業(yè)特征及數(shù)控專業(yè)教學中存在的問題，可以利用現(xiàn)代技術計算機輔助數(shù)控教學，憑借計算機輔助教學有效的模擬效果提高數(shù)控專業(yè)的教學效果，具體措施包括：（1）數(shù)控專業(yè)理論中存在大量的抽象復雜的理論知識，傳統(tǒng)的教學方式將導致學生很難理解，應用計算機輔助教學技術提高教學效果，數(shù)控車床的結構與原理極為復雜，而且很難找到實物演示觀察，教師在講解時難以表達清楚，學生很難理解掌握；這些抽象概念學生很難理解，采用計算機輔助教學技術，可以將復雜和抽象的教學內容簡單化和具體化，從而讓學生輕松地掌握這些復雜難懂的理論知識；在講解數(shù)控指令等抽象內容時，可以運用計算機輔助教學技術將其實現(xiàn)功能形象地表達出來，從而將抽象內容具體化，應用計算機輔助教學技術可將教學內容形象化、具體化，還能突出重點、簡化難點，并且能激發(fā)學生的學習興趣，從而提高教學效果。（2）計算機輔助教學即利用硬件與軟件結合構建虛擬實驗室，在計算機網絡上進行模擬、仿真各種實驗操作，替代部分甚至全部傳統(tǒng)的常規(guī)實驗儀器設備，由于數(shù)控車床的型號和種類繁多，且更新?lián)Q代極為快速，以職業(yè)學校的經濟實力，不能將所有型號的實驗設備配備齊全，可以充分利用計算機輔助軟件構建虛擬實驗室進行仿真。隨著計算機輔助教學技術的日趨成熟，計算機仿真系統(tǒng)越來越完善，可模擬數(shù)控實際設備加工環(huán)境以及其工作狀態(tài)也更加全面，可以驗證數(shù)控加工程序更高的正確性和可靠性，計算機輔助數(shù)控加工仿真在數(shù)控教學中起著十分重要的作用，是現(xiàn)代數(shù)控專業(yè)實踐教學的有效輔助方式。在虛擬實驗室，利用計算機輔助處于虛擬環(huán)境中可動態(tài)分析觀察數(shù)控工件制作程序的正確性和完整性，教師利用仿真平臺進行工件加工操作演示，學生都能清楚的觀察到每一個詳細的操作步驟，學生自己也可以在虛擬實驗室進行仿真實驗操作，學生通過仿真實驗，學校不必花費太多的經濟就能夠使學生得到實踐練習的機會，仿真實驗讓學生加深對數(shù)控指令的理解，縮短對實際數(shù)控車床的熟悉時間，減少加工材料損耗和浪費，節(jié)約時間；（3）在學習一個段落或者一個知識點后，有必要進行一次有效的教學效果評價，但傳統(tǒng)的單一的書面考試形式的評價模式的運作程序，將不能夠提高學生的學習興趣，不但影響評定效果，也不利于教學。應用計算機輔助教學技術教學的效果是可以測試學生在學習效果，通過仿真實驗，對學生所學知識進行測試，可以直接反映教學效果，同時增加學生的學習興趣。

3 結語

本文對數(shù)控專業(yè)教學的現(xiàn)狀及存在的問題進行分析，對計算機輔助教學技術在數(shù)控專業(yè)中的應用進行研究，且提出了計算機輔助軟件在數(shù)控專業(yè)教學中的具體的實施方案，計算機輔助在教學能夠將抽象復雜的理論知識具體簡單化，促進學生對其的理解，從而可以提高教學效果，提高了學生的知識與技能。

參考文獻：

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論文摘要:本文將計算機輔助教學技術應用于數(shù)控教學中，應用計算機輔助教學技術進行理論教學和教學效果測試等具體實施方案。以計算機輔助軟件在特征建模上的強大功能，使數(shù)控設計更優(yōu)化，加之其工作路徑輸出的多樣性，使數(shù)控加工制造更便利。

隨著科技的迅猛發(fā)展，計算機輔助軟件在數(shù)控加工制造中被廣泛的應用。在數(shù)控加工制造業(yè)中廣泛應用計算機輔助數(shù)控技術，數(shù)控專業(yè)是具有很強的理論性和實踐性特征的專業(yè)，計算機輔助教學技術極大的提高數(shù)控教學效果和降低教學成本，本文研究了計算機輔助教學技術在數(shù)控教學中的應用。

1 數(shù)控教學中存在的問題

數(shù)控專業(yè)涉及多門學科，且交叉程度高，具有很強的其理論性和實踐性，數(shù)控專業(yè)的理論知識體系很復雜，實踐操作要求高，因此數(shù)控專業(yè)的實踐教學在教學中起著極為關鍵的作用，通過有效的計算機輔助實踐教學能夠促進學生了解數(shù)控車床的基本原理與結構，能夠讓學生加快掌握數(shù)控車床的基本操作技能，熟練操作CAD/CAM應用的方法與流程，最終提高綜合能力，但是在實際數(shù)控教學過程中，往往受到教學條件和專業(yè)特征等因素的制約，導致在具體的教學中存在一些常見問題:(1)由于數(shù)控車床涉及多門學科，因此數(shù)控這門專業(yè)所需的理論知識體系相當復雜，而且許多教學內容很抽象、知識結構復雜，以往教師在課堂上單純的講解課本教學方式，導致學生難以理解，學習過程中選擇逃過復雜的數(shù)控理論體系，導致學生普遍理論知識欠缺，最后必然導致學生難以理解接受理論知識;(2)數(shù)控車床綜合應用多種技術，結構原理和生產過程是非常復雜，車床產品類型極為復雜，廣泛應用于各行各業(yè)模型和各種數(shù)控車床，其價格遠高于普通車床。數(shù)控車床價格太貴導致教學成本太高，因此學校在教學中不能將用于數(shù)控車床模型和數(shù)量配置完整，從而影響教學效果;(3)車床型號太多且價格昂貴，導致學校配置不能配齊所有車床型號，因此在實際教學中，學生不能對所有型號的數(shù)控車床進行實際的實踐操作，導致學生在學校學校學到的知識，不能實際應用到企業(yè)；(4)當前職業(yè)教育廣泛采用班級授課制，數(shù)控實訓往往是一個班的同學在同一時間對數(shù)控實習室培訓操作，訓練設備的限制，很難確保每個學生數(shù)控車床操作培訓，培訓指導老師不能到每個學生調度監(jiān)控和指導，這將導致在訓練過程中存在安全隱患。

2 計算機輔助教學在數(shù)控教學中的應用措施

根據(jù)以上所述數(shù)控專業(yè)的專業(yè)特征及數(shù)控專業(yè)教學中存在的問題，可以利用現(xiàn)代技術計算機輔助數(shù)控教學，憑借計算機輔助教學有效的模擬效果提高數(shù)控專業(yè)的教學效果，具體措施包括:(1)數(shù)控專業(yè)理論中存在大量的抽象復雜的理論知識，傳統(tǒng)的教學方式將導致學生很難理解，應用計算機輔助教學技術提高教學效果，數(shù)控車床的結構與原理極為復雜，而且很難找到實物演示觀察，教師在講解時難以表達清楚，學生很難理解掌握；這些抽象概念學生很難理解，采用計算機輔助教學技術，可以將復雜和抽象的教學內容簡單化和具體化，從而讓學生輕松地掌握這些復雜難懂的理論知識；在講解數(shù)控指令等抽象內容時，可以運用計算機輔助教學技術將其實現(xiàn)功能形象地表達出來，從而將抽象內容具體化，應用計算機輔助教學技術可將教學內容形象化、具體化，還能突出重點、簡化難點，并且能激發(fā)學生的學習興趣，從而提高教學效果。(2)計算機輔助教學即利用硬件與軟件結合構建虛擬實驗室，在計算機網絡上進行模擬、仿真各種實驗操作，替代部分甚至全部傳統(tǒng)的常規(guī)實驗儀器設備，由于數(shù)控車床的型號和種類繁多，且更新?lián)Q代極為快速，以職業(yè)學校的經濟實力，不能將所有型號的實驗設備配備齊全，可以充分利用計算機輔助軟件構建虛擬實驗室進行仿真。隨著計算機輔助教學技術的日趨成熟，計算機仿真系統(tǒng)越來越完善，可模擬數(shù)控實際設備加工環(huán)境以及其工作狀態(tài)也更加全面，可以驗證數(shù)控加工程序更高的正確性和可靠性，計算機輔助數(shù)控加工仿真在數(shù)控教學中起著十分重要的作用，是現(xiàn)代數(shù)控專業(yè)實踐教學的有效輔助方式。在虛擬實驗室，利用計算機輔助處于虛擬環(huán)境中可動態(tài)分析觀察數(shù)控工件制作程序的正確性和完整性，教師利用仿真平臺進行工件加工操作演示，學生都能清楚的觀察到每一個詳細的操作步驟，學生自己也可以在虛擬實驗室進行仿真實驗操作，學生通過仿真實驗，學校不必花費太多的經濟就能夠使學生得到實踐練習的機會，仿真實驗讓學生加深對數(shù)控指令的理解，縮短對實際數(shù)控車床的熟悉時間，減少加工材料損耗和浪費，節(jié)約時間；(3)在學習一個段落或者一個知識點后，有必要進行一次有效的教學效果評價，但傳統(tǒng)的單一的書面考試形式的評價模式的運作程序，將不能夠提高學生的學習興趣，不但影響評定效果，也不利于教學。應用計算機輔助教學技術教學的效果是可以測試學生在學習效果，通過仿真實驗，對學生所學知識進行測試，可以直接反映教學效果，同時增加學生的學習興趣。

3 結語

本文對數(shù)控專業(yè)教學的現(xiàn)狀及存在的問題進行分析，對計算機輔助教學技術在數(shù)控專業(yè)中的應用進行研究，且提出了計算機輔助軟件在數(shù)控專業(yè)教學中的具體的實施方案，計算機輔助在教學能夠將抽象復雜的理論知識具體簡單化，促進學生對其的理解，從而可以提高教學效果，提高了學生的知識與技能。

參考文獻

[1] 薛成，羅霞.淺談五年制高職數(shù)控專業(yè)的教學改革[J].中國科技信息，2009(10).

[2] 梁家強.數(shù)控專業(yè)教學體系研究與實踐[J].科技信息，2010(36).

[3] 劉峻，朱敏紅.高職數(shù)控技術專業(yè)教學改革的核心——課程體系改革[J].科技信息，2011(10).

[4] 楊麗.淺談中職數(shù)控專業(yè)實行“學分制”的必要性以及課程設置[J].科技資訊，2010(06).

[5] 李大國，郭翠.關于技校數(shù)控專業(yè)教學改革的探討[J].科技風，2009(9).

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關鍵詞：數(shù)控車床 零件加工 加工工藝

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（a）-0168-01

1 打好普車基礎，了解車床結構及切削參數(shù)

普通車床是數(shù)控車床的鼻祖。雖然數(shù)控車床的加工精度高、加工范圍廣、自動化程度高、加工質量穩(wěn)定，但是學好普車操作是學習數(shù)控車床的前提。學生可以在學習普通車床的時候了解普通車床的結構及加工原理，學會刃磨刀具，在做簡單的零件的時候學會端面、外圓、溝槽、內孔、螺紋乃至回轉曲面的加工。在練習過程中熟練掌握游標卡尺、千分尺、百分表等各種量具的使用。同時對金屬加工的三要素ap、f、n在加工中的相互關系及其對工件表面質量的影響。但是要注意，在學習普通車床時最重要的是學會編排零件的加工工藝，機械加工重要的就是加工工藝問題。在普通車床的教學上通過練習不同種類，不同難度的工件，培養(yǎng)學生編排加工工藝的靈活性。好的加工工藝過程可以提高生產效率，降低勞動者強度，節(jié)約資源，所以在普車練習階段一定要把零件的加工工藝安排作為重點學習目標，重點掌握。這是學習普通車床的關鍵。

2 數(shù)控車床的初級操作

掌握數(shù)控車床的開關機操作，一定要注意在數(shù)控車床開機之前確保急停按鈕處于按下狀態(tài)，這是避免出現(xiàn)事故、保護數(shù)控機床的良好習慣。然后熟悉常用的基本按鍵的作用，手輪的轉向與滑板的運動方向，可以叫學生對比數(shù)控車床與普通車床的結構區(qū)別。接下來就是熟悉常用的基本編程指令，在這里就體現(xiàn)出學習普通車床零件加工工藝的重要性了。在確定了零件的加工工藝后，用常用直線插補指令G01、圓弧插補指令G02/G03、快速移動指令G00進行零件精加工輪廓編程，當然所選用的零件圖要循序漸進，由淺入深這樣才能使接受較慢的學生不產生厭學情緒。接下來就是學習單一循環(huán)指令G90、G94了，這樣可以使冗長的程序進行簡化了，激發(fā)了學生的積極性。最后就是學習多重循環(huán)指令G71、G72、G73、G70。螺紋切削指令G92也要求學生重點掌握。這里一定要將循環(huán)語句中的參數(shù)講解清楚，尤其是G71和G73語句參數(shù)，如果混淆將出現(xiàn)難以預料的結果，甚至造成事故。

3 數(shù)控仿真

在經過了以上兩個階段的學習，要對學生進行階段性測驗。一是考察學生是否掌握了普通車床基本的操作技能。二是要了解掌握學生各個層次的比例，這是進行數(shù)控仿真的前提。如果以上兩個階段沒有掌握好，那么就得加強對前兩個階段的學習；若掌握了，好壞比例多少？教師可以根據(jù)自己的教學經驗，可以叫好的先進行數(shù)控仿真的軟件操作，其他很小的一部分掌握不好的學生繼續(xù)學習加強前面的內容。這樣可以激發(fā)好學生的學習熱情，同時也調動了落后學生的積極性和競爭意識，當基本掌握了數(shù)控車床的基本操作了，我們可以在仿真軟件上進行仿真加工了。仿真軟件只是對數(shù)控過程的模擬，主要是通過仿真軟件了解并加強零件數(shù)控加工工藝流程的掌握。仿真軟件可以使用上海宇龍或者是斯沃仿真軟件。首是要學生區(qū)分錄入面板和操作面板，明確錄入面板是控制NC控制器的，操作面板是控制機床運動的，這個一定要掌握，因為所有的數(shù)控機床操作面板都是這么配置的。掌握建立工件坐標系的方法，仿真的意義主要是練習對刀，刀補的輸入，驗證程序的正確性，熟悉機床的面板操作，熟練程序語句，為實際操作機床做好準備。

4 數(shù)控加工實際操作

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關鍵詞：數(shù)控；實訓；思考

近年以來，國家為加快和鞏固高技能人才的培養(yǎng)，提高中國制造業(yè)的核心競爭力，出臺許多了政策措施，目的在提升先進制造技術在機械制造業(yè)中的含量。數(shù)控技術作為先進制造技術的核心，是實現(xiàn)自動化、網絡化、揉性化和集成化的基礎，具備超一流的數(shù)控應用技能，已經成為企業(yè)用人的重要標準。作為培養(yǎng)高技能人才的職業(yè)技術院校遇到了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)，各院校紛紛設立與數(shù)控技術有關的專業(yè)，并對傳統(tǒng)制造類專業(yè)教學計劃進行調整，增開數(shù)控技術課程，取得了可喜的成果，使我們感到數(shù)控技術后備人才的培養(yǎng)大有希望。

但是，受到歷史原因和各種條件限制，許多院校在選擇數(shù)控實訓設備時，缺乏對市場的深入調研和數(shù)控技術未來發(fā)展前景的了解，盲目從事，人云亦云，特別是新建院校，更是無從下手，很容易產生各種誤區(qū)，最終導致選擇的數(shù)控設備不合理，不適用，缺乏瞻前性，給學校的發(fā)展設置了難于逾越的瓶頸。

就此，筆者從一個數(shù)控技術教學者的角度談談看法。

合理數(shù)控設備的比例

合理數(shù)控設備的比例，是要解決的首要問題。現(xiàn)在很多學校的數(shù)控加工實訓都是以數(shù)控車床為主，銑床為輔，其比例大約是10比1～2左右，其原因主要有以下幾點：（1）車床加工范圍很大，各種類型零件的首道工序幾乎都可以在車床上完成，現(xiàn)在車床幾乎占整個金屬切削機床的30%左右；（2）車床在價格上比銑床便宜得多，容易接受，特別是國產經濟型數(shù)控車床價格優(yōu)勢更明顯；（3）車床生產廠家多，歷史悠久，技術相對成熟，供貨范圍廣。

而今，隨著先進制造方法的廣泛應用，傳統(tǒng)的加工方法受到挑戰(zhàn)。首先，車削加工將不再是金屬切削的主要方法，數(shù)控車床的價格優(yōu)勢已不很明顯，特別是數(shù)控車床是二軸連動控制，生成程序簡單，加工范圍受到很大限。其次，從發(fā)展的眼光看，我們生活在三維空間里，數(shù)控銑床是三軸聯(lián)動，能形象地描述零件幾何體的形狀，更有效地訓練學生的思考方式和動手能力，越來越多的零件由原來的直接加工轉變?yōu)橛赡＞咧圃斐鰜?，而適合模具制造的數(shù)控銑床（加工中心）會越來越多。再次，CAD/CAM的發(fā)展使三維設計廣泛應用于實際加工，特別是應用于模具制造中，數(shù)控銑床與CAD/CAM的無縫對接把模具制造推向前所未有的嶄新時代。企業(yè)對數(shù)控銑床（加工中心）的需求量明顯上升，熟練其操作、能編程、懂調試、會維修的復合型人才備受青睞。

鑒于以上原因，作為培養(yǎng)數(shù)控技術應用人才的職業(yè)技術院校，應逐步加大數(shù)控銑床在數(shù)控實訓設備中的比例，將實訓重點由原來的數(shù)控車床為主的兩軸聯(lián)動加工，逐步過渡到以數(shù)控銑床（加工中心）為主的三軸聯(lián)動加工，這樣培養(yǎng)出來的學生將更符合社會的需求?？梢韵胂螅粋€只懂數(shù)控車床操作和簡單二維G代碼的畢業(yè)生與一個既會數(shù)控銑床操作、又懂三維編程的畢業(yè)生相比，就業(yè)的幾率和待遇差距會很大。

優(yōu)化數(shù)控系統(tǒng)的配置

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心，影響著數(shù)控機床的技術性能和功能范圍。而專用CNC系統(tǒng)之間互不兼容的弊病，使數(shù)控機床不能在不同廠商的不同平臺上運行，所以，開放式數(shù)控系統(tǒng)是未來數(shù)控機床發(fā)展的趨勢。眼下國內市場上數(shù)控機床所配備的數(shù)控系統(tǒng)多為FANUC—Oi和SIEMENS—802系列系統(tǒng)，各種版本的數(shù)控技術教科書也都是以上述兩種系統(tǒng)為模板編寫的，所以選擇配有以上兩種系統(tǒng)的數(shù)控實訓設備是理所當然的，但是這兩種系統(tǒng)相對價格比較便宜，功能相對比較弱，屬于普通型數(shù)控系統(tǒng)，是日本FANUC公司和德國西門子公司配套給國外機床制造商的。日本FANUC公司和德國西門子公司現(xiàn)在已經不用上述系統(tǒng)配備數(shù)控機床了，而是用FANUC160i/180i/210i、SIEMENS840Di，因為這些數(shù)控系統(tǒng)都是開放式的，屬高端系統(tǒng)，其功能齊全，價格昂貴。

所以，在選擇數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)時，可以選擇一定量的FANUC—Oi和SIEMENS—802系列系統(tǒng)，同時也要考慮選擇一定量的其他系統(tǒng)，特別是開放式數(shù)控系統(tǒng)，盡量做到合理配置，既有經濟型、普通型，又有少量高檔型。考慮到學校主要是用于培訓和教學，對機床的精度要求不高，為了緩解資金壓力，一般應盡量選擇國產數(shù)控機床。

先進的機床結構配置

數(shù)控銑床在結構上大體經過了三個階段。

初期數(shù)控銑床的主要結構特點是工作臺升降式，與普通銑床工作臺結構基本相同，工作臺除在X和Y方向運動外，還要隨升降臺在Z方向上下運動，這種結構的最大缺點是Z軸伺服電機要承受包括工作臺、工件重量及切削力等負載，運動控制困難，不利于加工速度和加工精度的提高，應作為回避的對象。

第二階段即在我國最常見的床身式數(shù)控銑床，其特點是工件只隨工作臺在X和Y方運動，Z軸方向由滑座帶主軸上下運動，受國外產品的影響，機床在主軸單元、數(shù)控刀架和轉臺、刀庫和機械手、滾動絲杠副、滾動直線導軌等數(shù)控機床功能部件及刀具刀柄有了明顯改進，機床的可靠性、速度和精度有了很大提高，現(xiàn)在工廠里多數(shù)銑床幾乎都是這種結構，應作為重點選擇的對象。

第三階段即龍門式結構，這種結構的最大好處是機床的剛性好，因而精度容易提高，速度也快，在我國經濟發(fā)達地區(qū)得到了非常迅速的推廣和應用，是數(shù)控銑床結構的發(fā)展趨勢，在資金允許的情況下可適量考慮選擇，體現(xiàn)數(shù)控實訓設備的不凡實力。

經濟型數(shù)控車床的結構與普通臥式車床基本相同，其主要特點是水平床身，前置轉塔刀架，價格低，應用范圍廣，現(xiàn)在工廠里多數(shù)數(shù)控車床幾乎都是這種結構，應作為主要選擇對象，在資金允許條件下，可選擇適量傾斜床身后置刀架型結構，以擴展學生的知識面和對數(shù)控車床的全面認識。

另外，選擇一定量的其他數(shù)控設備如數(shù)控高速雕刻機、數(shù)控電火花線切割機、數(shù)控電火花成型機、數(shù)控對刀儀等，從實用性、價格及加工功能范圍來看都是很有必要的。

總而言之，數(shù)控技術教學設備配備要受到許多因素特別是資金和理念的影響，集有限資金，如何配置既能充分滿足教學實訓要求，又不陳舊落后，且體現(xiàn)數(shù)控技術發(fā)展水平的數(shù)控設備，是值得職業(yè)技術院校深思和考慮的問題。

參考文獻：

[1]吳玉厚.數(shù)控機床電主軸單元技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.

篇6

關鍵詞： 滾珠絲杠 摩擦阻力 檢棒 平行度 預緊力

現(xiàn)代制造業(yè)對數(shù)控人才的要求越來越高，其中一項就是對數(shù)控機床的日常維護和維修，為此很多學校都開設了《數(shù)控機床故障診斷與維修》課程，旨在使學生基本掌握數(shù)控機床的故障診斷方法。并且每年各省的“數(shù)控機床維修與調試”對參賽學生的技能要求非常高，所以數(shù)控機床維修這項技術得到了廣大師生的重視。為此，我結合一些實踐經驗對數(shù)控車床Z進給軸的拆裝和檢測過程做詳細的論述，希望對從事數(shù)控機床這一行業(yè)工作者有所幫助。

一、數(shù)控車床進給傳動系統(tǒng)概述

數(shù)控車床的進給傳動系統(tǒng)控制過程是伺服電機旋轉，帶動滾珠絲杠旋轉，絲杠螺母帶動溜板直線移動（Z軸位移）和刀架進行直線移動（X軸位移）。數(shù)控車床定位精度要求很高，直線位移達“微米”級，而且要求有很高的快速響應特性（靈敏度）和穩(wěn)定性。因此，數(shù)控車床對進給系統(tǒng)機械部分有如下基本要求：

1.減小摩擦阻力。為了提高數(shù)控機床進給系統(tǒng)的快速反應性能和精度，必須減小運動部件的摩擦阻力和動、靜摩擦力之差。為達到上述要求，在數(shù)控機床進給系統(tǒng)中，普遍采用滾珠絲桿螺母副、靜壓絲桿螺母副，滾動導軌、靜壓導軌和塑料導軌。在減小摩擦阻力的同時，還必須考慮傳動部件要有適度的阻力，以保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.保證傳動零件的制造精度和剛度，并且對滾珠絲杠和軸承進行預緊，消除傳動件的間隙以提高進給精度和剛度。

3.減小運動慣量。運動部件的慣量對私服機構的啟動和制動特性都有影響，尤其是處于高速運轉的零部件，慣量的影響更大。因此，在滿足部件強度和剛度的前提下要盡可能減小運動部件的質量，減小旋轉零件的直徑和質量，以減小運動部件的慣量。

4.高諧振。為了提高進給的抗震性，應使機械構件具有較高的固有頻率和合適的阻力，一般要求進給系統(tǒng)的固有頻率高于伺服驅動系統(tǒng)的固有頻率兩三倍。

二、數(shù)控車床進給系統(tǒng)的組成

數(shù)控車床進給系統(tǒng)主要由伺服驅動系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)組成。伺服驅動系統(tǒng)由驅動控制單元和驅動元件組成，機械傳動系統(tǒng)由機械傳動部件和執(zhí)行元件組成，檢測系統(tǒng)由檢測元件與反饋電路組成。主要部件及功能如下：

1.機械傳動部件――滾珠絲杠螺母副

傳動精度的提高是數(shù)控機床的一大優(yōu)點，而決定傳動精度的機械傳動副就是滾珠絲杠螺母副。傳動阻力為滾動摩擦，摩擦阻力減小，傳動力矩減??；定位精度和重復定位精度比較高；使用壽命長。

2.動力部件――交流伺服電機

交流伺服電機區(qū)別于三相異步交流電機的最大區(qū)別是控制速度、位置精度非常準確。它是利用電壓信號控制轉矩和轉速以驅動控制對象。

3.驅動控制單元――伺服驅動器

伺服驅動器在變頻技術基礎上，不僅控制電流和速度，而且控制位置，控制精確。

4.檢測元件――編碼器和光柵

編碼器與伺服電機相連，通過電機旋轉的角位置，經過編碼器將信號或數(shù)據(jù)進行編制、轉換直線位移。

光柵是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。光柵尺一般由標尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。標尺光柵一般固定在機床活動部件上，光柵讀數(shù)頭裝在機床移動部件上。光讀頭通過檢測莫爾條紋個數(shù)，“讀取”光柵刻度，然后根據(jù)驅動電路的作用，計算出光柵尺的位移和速度。

三、數(shù)控車床Z進給軸組裝

如圖一所示，數(shù)控機床進給軸的安裝形式主要有如下幾種。

（a） （b）

（c） （d）

圖一 數(shù)控機床進給軸的安裝形式

1-電動機 2-彈性聯(lián)軸器 3-軸承 4-滾珠絲杠 5-滾珠絲杠螺母 6-同步帶輪 7-彈性脹緊套 8-鎖緊螺釘

本文主要以CK6140e數(shù)控車床為例說明數(shù)控車床Z進給軸的安裝步驟，CK6140e數(shù)控車床滾珠絲杠的安裝形式主要是C）這種形式。CK6140e數(shù)控車床Z向進給軸的結構簡圖如圖二所示，安裝過程主要以圖二為基礎進行說明。

圖二 CK6140e數(shù)控車床Z向進給軸結構圖

數(shù)控車床Z向進給軸的安裝主要按以下步驟進行。

1.將零件進行清洗。用柴油清洗軸承座、絲桿螺母座、電機座及相關部件，滾動軸承用汽油進行清洗。將清洗后的滾珠絲杠副、軸承等吊掛在立架上，將清洗后的其他零件放置在橡膠板上。

2.將機床尾座、主軸卡盤拆卸并放置在橡膠板上。

3.檢測準備。Z向進給軸安裝檢測的主要內容是溜板箱、前后支承軸承座與導軌的平行度，前后支承軸承座孔、滾珠絲杠螺母副支座孔的同軸度。首先給前后支承軸承座、滾珠絲杠螺母副支座孔選擇合適的檢驗套和檢驗棒，然后將橋尺輕輕的放置在軌面上，并沿導軌做水平移動，檢驗其移動的平衡性，最后將杠桿千分表固定在橋尺上。檢測時檢測儀器的安裝參考圖三。

圖三 檢測儀器安裝示意圖

3―電機座 8―絲杠螺母座 9―軸承座 21、22、23―檢棒

25―檢驗表及表座 24―橋尺組件

4.Z軸溜板箱和電機座（前支承）的安裝：（1）在溜板箱的絲桿螺母座8中裝入檢套和檢棒，檢查其與床身導軌平行度，其上、側母線全長允差均為≤0.01/200mm。檢測時，往復移動橋尺，邊找正邊預緊溜板箱上的緊固螺釘，找正后檢驗棒旋轉180°按上述方法測量。（2）在電機座3軸承孔上裝檢套和檢棒，溜板箱的絲桿螺母座8上裝檢套和檢棒。打表找正檢棒上、側母線的同軸度，允差均為≤0.01/全長。保證表移動時能同時經過兩個檢棒，邊找正邊緊固電機座3。（3）緊固溜板箱，裝入定位銷。

5. Z軸后軸承座（后支承）安裝：（1）將軸承座9預緊在床身上，裝檢套、檢棒。檢測檢棒與床身導軌平行度上、側母線均≤0.01/200。測量方法同上。（2）在電機座3軸承孔裝檢套和檢棒，后軸承座9裝檢套和檢棒，打表檢測9與3檢棒同軸度，在上、側母線均≤0.01/全長。測量時以電機座3為基準，將橋尺和表放在床身的前端，調好表后，將橋尺和表搬到床身后端，檢測兩軸的同軸度。若有誤差，松開后軸承座邊找正邊預緊。找正后旋轉180°再次測量，合格后上緊后軸承座。

6.裝配電機座三組件：（1）從床身上拆下軸承座9，并用標記畫出正確的安裝位置。（2）將滾珠絲杠副裝在溜板箱上，把件14、15及密封圈套在滾珠絲桿上。（3）在絲杠上面如圖依次裝入5、16、墊圈、17。（4）用50×50×300木方抵住溜板箱與電機座3，旋轉滾珠絲杠副，將已安裝在絲杠副上的組件拉入電機座。

7. 裝配軸承座9組件：將滾珠絲杠套在軸承座9上，依次裝入11、13、12和10，將9上緊在相應的位置上。

8. Z軸滾珠絲杠螺母副的安裝：（1）將溜板箱移至電機座端，松開滾珠絲桿螺母螺釘，轉動滾珠絲桿后，擰緊其與溜板箱連接螺釘。（2）左右移動溜板箱，要求溜板箱在滾珠絲杠全行程上移動松緊勁一致。

9.滾珠絲杠副軸向竄動及徑向跳動調整：（1）完成上述工作后在床身上架千分杠桿表，在絲桿副中心孔內用黃油粘一φ6鋼球，用千分表表頭接觸其軸向頂面進行檢測（絲杠副與電機連接端），通過調整鎖緊螺釘?shù)念A緊力達到要求，軸竄不大于0.008mm。（2）在相應位置檢測絲杠徑向跳動，徑跳不大于0.012mm。

10.伺服電機的安裝，裝軸承18、同步輪19，上緊螺母，最后將電機組件及同步帶安裝上。

11.裝入滾珠絲杠副防護板等其他零件：數(shù)控車床Z向進給軸的裝配是數(shù)控機床組裝和維修人員必須具備的技能之一，通過以上對CK6140e數(shù)控車床Z向進給軸裝配過程的介紹，希望對需要的人有所啟示。

參考文獻：

[1]晏初宏.數(shù)控機床與機械結構[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[2]鄧三鵬.數(shù)控機床故障診斷與維修[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[3]廖兆榮，楊旭麗.數(shù)控機床電氣控制[M].北京：高等教育出版社，2008.

[4]孫慧平，陳子珍，翟志永.數(shù)控機床裝配、調試與故障診斷[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[5]韓鴻鸞.數(shù)控機床機械系統(tǒng)裝調與維修一體化教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2014.

[6]CK6140e數(shù)控車床使用說明書.

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【關鍵詞】崗位能力；數(shù)控車床編程與加工；教學改革

數(shù)控車床編程與加工作為數(shù)控專業(yè)的主要內容，具有一定的實踐性。隨著數(shù)控技術的升級改進，制造業(yè)愈發(fā)重視數(shù)控人才，相關人才需求顯著增加，然而，現(xiàn)階段，大部分院校在數(shù)控專業(yè)教學中卻表現(xiàn)出了不足性，所培養(yǎng)學生與企業(yè)的標準存在差距，崗位適應能力不強。

一、數(shù)控車床編程與加工當前的教學問題

（一）教材剝離現(xiàn)有設備

數(shù)控編程教材具有通用性和針對性。例如，在企業(yè)中，數(shù)控機床十分常用，主要講述數(shù)控指令與實際操作。但學校購置的教學設備在型號等方面與教材存在出入，教學實踐活動背離教學內容。

（二）課程脫離現(xiàn)實需求

在具體的教學實踐中，學生學習的數(shù)控機床與相應系統(tǒng)具有單一性，然而，當學生畢業(yè)進入企業(yè)后，將會接觸不同類型的數(shù)控系統(tǒng)，產生陌生感，無法滿足崗位要求。

（三）數(shù)控設備短缺

因經費的制約，數(shù)控設備存在短缺的問題，類型單一，學校提供的設備、教材背離企業(yè)設備。但因數(shù)控系統(tǒng)種類的不同，編程手段和機床操作存在差異。權衡數(shù)控車床實訓過程的安全性與設備損耗，一般都是在教師的監(jiān)督下實現(xiàn)實訓目標，學生實訓時間緊張，在實習過程以及就業(yè)時無法完全掌握數(shù)控編程，在綜合操作中也存在不足，使得學生表現(xiàn)出操作技能不高、綜合職業(yè)能力低下、不熟練等問題，無法真正勝任現(xiàn)實崗位。

二、課程教學改革舉措

（一）圍繞崗位能力培養(yǎng)合理設計教學項目

以提升課程教學的有效性、實踐性和可行性，讓教學內容符合職業(yè)崗位要求、增強實踐技能為原則，規(guī)范開展課程教學活動。參照數(shù)控技術崗位設立的具體的任職標準與職業(yè)崗位群，結合崗位需求，堅持學生的主體性，借助項目與任務，從學生自身的情況與當下的教學條件出發(fā)，重新設計課程內容，依托工作過程，科學設計教學內容，在實踐教學活動中合理滲透理論教學。

（二）采用理論、實踐綜合性教學

數(shù)控車床編程與加工應用理論、實踐集約化教學，可以同步開展教學工作，一邊學習，一邊實踐，優(yōu)化課堂教學，改善實踐教學，強調動手操作能力以及職業(yè)素質的鍛煉、培養(yǎng)，全面調動學習積極性，刺激學習欲望。

例如，在數(shù)控車削加工與仿真教學中，主要任務內容為：編制基礎加工工藝；設計基礎的加工程序；可利用仿真加工軟件對相應程序進行校驗；可合理安裝工件，科學布設道具，規(guī)范開展數(shù)控車床對刀工序；合理導入加工工序實施自動加工；全面檢驗加工質量。參照任務要求，科學設計實施步驟。

1.編制加工工藝

教師公布項目任務，逐一發(fā)放項目任務書，認真講解，而學生應深入研究閱讀任務書、全面分析零件圖，廣泛查閱資料，規(guī)范填寫相應的工藝卡片；

2.設計加工程序

教師應完整闡述數(shù)控編程格式、清晰講授加工指標，學生則應以此為基礎，規(guī)范設計加工程序；

3.仿真加工

教師應直觀演示加工步驟，合理講解，然后學生通過仿真加工軟件開展虛擬加工，實施程序調試；

4.操作活動

教師直觀演示操作規(guī)范，嚴格檢查實際準備情況。而學生應規(guī)范安裝道具、合理裝設工件、認真對刀，最終實現(xiàn)零件自動加工；

5.零件檢測

學生借助量具開展零件檢測工作，規(guī)范填寫相應的檢測結果；

6.評價概括

教師應全面、系統(tǒng)評價小組操作實踐，恰當填寫考核結果明細單，通過討論、分析和概括，得到改進意見，徹底清掃機床。

（三）編制完整的考核評價指標

在考核模式與方法上，深入研究教學目標控制以及過程管理的適宜方法，在原有筆試考核的基礎上進行有效調整。依據(jù)項目進程逐步開展考核工作，達到教學項目的全面控制與動態(tài)管理。在課程考核中，靈活應用過程以及終結性考核，并依照適宜比例科學計入整體課程成績中。

三、教學效果剖析

對數(shù)控車床編程與加工進行教學改革，不僅滿足學生的實際學習特點，還強調操作技能鍛煉與實訓，具有一定的目的性和可行性，與現(xiàn)實崗位相符，學生既能學習理論知識，還可進行實習操作，在增強實踐技能的同時，提升應用能力、培養(yǎng)團隊協(xié)作能力、鍛煉自學能力，促進綜合素質的提高，教學效果十分明顯。另外，該教學改革借助具體的機床操作可培養(yǎng)崗位操作技能，并可通過仿真加工增強學生的認識、開拓視野，使學生利用在校學習時間了解不同的數(shù)控系統(tǒng)，掌握各種機床類型。經由多年、長期的跟蹤調查發(fā)現(xiàn)，實施教學改革后，學生自身的社會適應能力得到顯著提升，就業(yè)質量大幅改善。

四、結束語

數(shù)控車床編程與加工在數(shù)控專業(yè)教學中占據(jù)著核心地位，內容較多，且具有實用性。在當下以及未來，我們應圍繞崗位能力培養(yǎng)，結合教學實際，合理開展教學改革，積極創(chuàng)新，合理優(yōu)化，切實提升數(shù)控人才質量。

【參考文獻】

[1]陳文濤.以崗位能力培養(yǎng)為核心的數(shù)控車床編程與加工教學改革[J].長春教育學院學報，2014.29（18）：134-135

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關鍵字：FANUC數(shù)控車床；撞車

機械制造行業(yè)對數(shù)控車床熟練工人的要求越來越高。技工學校又是主要的相關人才輸出點，足量的實訓課時是學生提升數(shù)控車技能的重要保證。但是學生作為初學者經常會出現(xiàn)各種各樣的失誤，撞車是各種失誤中相對較嚴重的，一旦發(fā)生撞車可能會對昂貴的機床造成損傷、影響機床的加工精度，嚴重的還可能危害到人身安全。本文總結了一些規(guī)避撞車的方法，并在學生實訓過程中取得了良好的效果。

一、參數(shù)設置

數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)完成數(shù)控系統(tǒng)與機床各種功能的匹配，使數(shù)控機床的性能達到最佳。

對FANUC數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)做一些合理設置，能有效地避免撞車。

1.最小的設定單位

坐標數(shù)字后的小數(shù)點“.”在編程中經常會被學生疏忽掉。

如：G00 X20 Z-50 F0.3；

此處“X20 Z-50”后均省略了小數(shù)點。假如此時系統(tǒng)參數(shù)設置為最小設定單位為0.001mm，那么此程序段實際上就等價于：

G00 X0.02 Z-0.05 F0.3；

執(zhí)行此段程序，刀具將直接扎入工件造成撞車。

可以設置參數(shù)NO.3401來規(guī)避這種情況，設置為讓系統(tǒng)可以不使用小數(shù)點的地址字， NO.3401設置為mm， inch單位。同時參數(shù)1001直線軸的最小移動單位也應設置為mm（公制機床）。如此設置后程序的地址字即使省略小數(shù)點“.”也不會造成程序錯誤。

2.設置機床行程極限

加工中如何避免刀具或刀架與卡盤發(fā)生干涉這種較為嚴重的撞車事故？以FANUC 0i為例，可以通過設置參數(shù)NO.1320和NO.1321來設置刀架的禁止區(qū)域，讓刀具無法碰觸卡盤。先手動刀架接近卡盤，確定刀架的安全坐標，在參數(shù)NO.1321中輸入該坐標值。設置NO.1321要注意需對禁止區(qū)域1：No.1320，No.1321進行檢查。若No.1320

二、車削工藝安全性分析與編程

數(shù)控編程是數(shù)控車床加工中至關重要的環(huán)節(jié)，加工程序的編寫必須根據(jù)工件圖紙、工藝要求來確定。在各種加工內容上考慮加工的可行性的同時還要充分考慮加工的安全性。

1.換刀點的選擇

換刀點必須讓刀具有足夠的換刀空間，不要讓刀具與工件或機床其它部件發(fā)生干涉。設置換刀點前要了解刀具的構造及裝夾的伸出量情況。有些長柄刀具還要在機床上進行測量才能確定換刀點，對于加工較長的零件時（比如使用一夾一頂、兩頂尖裝夾或者搭中心架的），還加要注意換刀不讓刀具與工件及輔助部件發(fā)生干涉。

2.刀補值

輸入錯誤的刀補值也是產生撞車的主要原因。比較容易出錯的幾種情況：忘記輸入"-"號讓補值變成正值；漏掉小數(shù)點，如"10.5"輸成"105"；"X"軸輸成"Z"軸；"T0303"輸成"T0302"。這些因不細心的小錯誤有時會造成大事故。

3.切槽和螺紋加工的進退刀方式

執(zhí)行安全的進退刀是實現(xiàn)加工完整性的重要保證。切槽刀和螺紋車刀的刀具結構和加工方式都與一般的外圓車刀不一樣。

（1）切槽。切槽刀刀頭部位有二個刀尖，編程時要提前測量刀頭的實際寬度，應選用一個固定刀尖來作為走刀的坐標定位參考點，靠近工件階臺時要提前調整走刀速度，不能再用“G00”指令的速度，避免撞刀。進退刀時"X、Z"兩軸不能做同時移動使用，進刀定位順序是先定Z軸后定X軸，退刀時先退出X軸再退Z軸。

（2）螺紋。螺紋加工用"G92"指令執(zhí)行之后，系統(tǒng)默認的走刀速度是每轉一個螺距的速度，若"G92"后面直接編寫"G01"或"G02"等指令，則必須重新定義F值，不然在主軸高速旋轉的情況下，系統(tǒng)按螺紋加工的走刀速度執(zhí)行（F2.0，此時使用“G99”轉進給），此時會出現(xiàn)兩種情況：一是機床不動，伺服系統(tǒng)報警；二是刀具移動速度過快，導致撞車。另外，普通螺紋加工時刀具起點位置要相同，X軸起點及終點坐標要相同，以避免產生“亂牙”。

4.設置坐標原點

用G50設置坐標原點時可以不用調用刀具的長度補償。但是如果用多把刀加工，除了第一把不要刀具的長度補償，其它的還必須使用刀具的長度補償（而且每一個都有減去G50的補償量），使用十分不方便（設備上顯示的機械坐標與實際的不符）。有時會因機械坐標發(fā)生變化而導致撞車。建議用G50只作為限制最高轉速來使用。

例：N10 G00 G50 S2000 （不要加X Z）

多刀具加工或夾具偏置用G54-G59來分別設置坐標點比較合適。

5. G70--G73復合循環(huán)指令

G70--G73等復合循環(huán)指令執(zhí)行后的退刀是從程序終點快速返回程序起點，為了避免車刀從終點快速返回起點時撞向工件，在設置定位點時應注意終點與起點的連線必須在工件之外（一般X、Z軸定位時均大于毛坯尺寸），不能跟工件的任一位置交叉，否則退刀會出現(xiàn)碰撞，如：毛坯尺寸為Φ50×100，定位點位“G00 X20.0 Z2.0”加工時退刀刀具將撞到工件。G70精加工循環(huán)指令的起點位置更應該注意，在對指令走刀路線不熟悉的情況下，建議將G70的起點坐標設在其它粗加工循環(huán)指令的起點位置上。

三、程序的安全校檢

程序的校檢可以及時的發(fā)現(xiàn)程序上的疏漏，減免因程序錯誤而引起碰撞事故。

1.數(shù)控模擬仿真系統(tǒng)

數(shù)控仿真系統(tǒng)能很好的強化學生的編程技能，通過數(shù)控仿真模擬數(shù)控車床加工的整個過程，加深學生對數(shù)控車床系統(tǒng)和程序編制的認識水平。仿真上通過程序檢驗、觀察刀具的軌跡、了解整個加工過程，若出現(xiàn)碰撞可以及時更改錯誤程序。等檢查完全無誤再上機床實際操作，如此可以大大地減少程序錯誤及誤操作而引起的撞車，最大限度的保護機床設備。

2.加工過程中的臨時校檢

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論文關鍵詞：數(shù)控技術 應用專業(yè) 實訓 四個階段

目前，我國制造業(yè)對既掌握數(shù)控技術又熟練數(shù)控編程、加工操作的中等職業(yè)畢業(yè)生需求越來越大，由于數(shù)控技術發(fā)展日新月異，教學內容與生產技術水平總是存在著滯后教學經費投入的不足．限制了實驗、實訓設備及數(shù)控應用軟件的投入與更新。為了滿足社會對數(shù)控技術應用型人才的需求，更為滿足我校畢業(yè)生的需要．我們對現(xiàn)有的教學計劃進行了相應的調整：我校數(shù)控技術應用專業(yè)學制為三年，前兩年在校學習理論知識、到校實訓中心接受實驗、實訓，在理論學習期間，特開設了《車工工藝學》、《數(shù)控加工技術》、《數(shù)控編程與設備》、《公差測量與技術》、《機械制圖》等十幾門專業(yè)課和專業(yè)基礎課，使學生的知識結構更趨于合理，為實訓作了很好的鋪墊，夯實了基礎。后一年到企業(yè)頂崗實習，為更好地向企業(yè)輸送合格的數(shù)控人才，把實訓分四個階段，以鞏固和深化理論知識，提高和完善操作技能。

第一階段：普車實。

這一階段是學習數(shù)控車床不能逾越的過程。學生在普通車床上實習、練習刃磨車刀，熟練操作車床，從加工端面、外圓、內孔、切槽開始，逐漸接觸到螺紋各部分的尺寸計算和加工，特形面的加工．在這一過程巾深刻理解刀具幾何角度對切削加工精度和表面粗糙度的影響，進一步認識切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互關系及其對工件質量的影響，掌握車床的調整方法．掌握切削的有關計算、了解常用_T具、龜具的結構，熟悉掌握其使用方法，合理地選擇工件的定位基準，安排加工工藝過程。同時還須讓學生知道只有完成這一階段的實訓任務，將來才有可能在數(shù)控車床上所編制的加工程序更為合理和實用。

第二階段：仿真實訓。

第一階段的實訓后．對學生進行技能考試。操作達到要求的學生到計算機進行數(shù)控仿真軟件的練習．同時也能促進未選中的學生努力練習．激發(fā)他們的學習興趣和競爭意識。首先讓學生熟悉仿真機床的操作面板和錄入面板明確每個按鍵的功能．建立工件坐標系的方法，如何選擇刀具幾何角度設置刀偏及刀補，詳細地講解每個過程。

在編程車削倒角時．可用兩種方式：(1)把車刀刀位點指定在倒角起點處，再C01車削；(2)把車刀定位在倒角的右邊延長線上，然后G01車削而成。同時讓學生比較哪種方式更為簡單和實用。

在普通螺紋加工中．讓學生分別使用G92、G76螺紋循環(huán)指令來編程加工螺紋．在實訓中讓學生了解根據(jù)導程的大小和螺紋的精度高低選擇不同的加工指令更為合適。G92直進式切削和G76斜進式切削。由于切削刀具進刀方式的不同，這兩種加工方法有所區(qū)別。各自的編程方法也不同，造成加工誤差也不同，工件加工后螺紋段的加工精度也有所不同。G92螺紋切削循環(huán)采用直進式進刀方式進行螺紋切削，螺紋中徑誤差較大，但牙形精度較高，一般多用于小螺距高精度螺紋的加工；加工程序較長，在加工中要經常測量。G76螺紋切削循環(huán)采用斜進式進刀方式進行螺紋切削，牙形精度較差，但T藝性比較合理編程效率較高，一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為簡捷方便。所以，學生要掌握各自的加丁特點及適用范同，并根據(jù)工件的加工特點與工件要求的精度正確靈活地選用這些切削循環(huán)指令，然后編制加工程序，并自動加工。

第三階段：數(shù)控加工。

在數(shù)控仿真軟件加工出合格工件的同學先到數(shù)控車床上進行編程加工。由于仿真軟件和數(shù)控車床是同一個界面，學生短時間內可熟練操縱機床，但需注意以下幾點。

(1)要根據(jù)工件的材質，所用刀具的幾何角度來選擇不同的切削參數(shù)。經過普車的實訓，這將不是難題。

(2)學生編制的程序要先經過圖形模擬加工，程序正確后再進行對刀加工。

(3)在首件加工中合理使用程序暫定MOO指令．在精加工前對工件進行測量．看是否需調整刀具補償．最后加工出合格的工件。

(4)重點突出典型零件的工藝分析，裝卡方法的選擇、程序編制，調整加工和檢驗，如果有缺陷，應找出原因并修正。遵循由易到難、由簡單到復雜、由單項到綜合這一過程，重視在實踐教學中培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

對學生加工的工件，按小組進行互評。學生都有好勝心理，會對對方的工件一絲不茍地檢查，不放過任何一個細節(jié)。最后教師根據(jù)實際情況給出綜合性的評價，或者讓學生保存自己滿意的作品，激發(fā)學生的興趣。學生的學習效果非常明顯。

如此，學生能全面了解數(shù)控加工的全過程，深刻理解加工原理、機床工作過程、編程方法及制訂工藝的原則．能夠對數(shù)控機床加工中出現(xiàn)的常見故障予以解決，對將來從來數(shù)控工作上手快，操作規(guī)范。具備解決問題的能力。

篇10

關鍵詞：機器換人；轉型升級；現(xiàn)代制造；企業(yè)文化

2015年嘉興市繼續(xù)大力推進“機器換人”。筆者有幸參觀了浙江瑞宏機器人制造有限公司、永嘉精密制造有限公司、浙江福萊特玻璃有限公司、桐鄉(xiāng)易峰機械廠等本地的知名企業(yè)，深切地感受到智能制造成效顯著。這些企業(yè)以“機器紅利”替代了人口紅利，找到了擴大投資、降低成本、提質增效的轉型升級突破口。以永嘉精密制造有限公司為例，傳統(tǒng)的數(shù)控車床操作工逐步被工業(yè)機器人所取代，在企業(yè)的生產車間直觀地看到一邊是數(shù)控車床操作工忙碌的身影，一邊是工業(yè)機器人有序的工作（圖）。企業(yè)負責人表示“機器換人”并不只是更換機器那么簡單，對我們的數(shù)控車技術員提出了更高的要求。被稱為高技能人才培養(yǎng)基地的技師學院面對智能制造、機器換人，如何探索培養(yǎng)適合現(xiàn)代企業(yè)需求的數(shù)控技術應用高技能人才也面臨很大的機遇與挑戰(zhàn)。

一、數(shù)控車教學現(xiàn)狀

1.數(shù)控車工實訓課現(xiàn)狀

課堂上主要依據(jù)《國家職業(yè)標準——數(shù)控車工》中的技能要求來編寫授課計劃與授課內容。通過課前準備、講解相關編程和工藝、示范操作、課堂練習、課后講評來開展教學。內容知識圍繞考什么，練什么來進行。大部分同學能熟練掌握G指令和M代碼的編程原理和應用，能熟練操作數(shù)控機床，但對產品質量意識、成本意識還很欠缺，容易出現(xiàn)刀具撞壞或工件報廢等現(xiàn)象。教師主要以分數(shù)來衡量學生的學業(yè)成績，雖然有詳細的工藝卡，評分標準，但機械企業(yè)里對產品的檢驗是根據(jù)尺寸檢驗的基本原則，對環(huán)境的要求、線性尺寸公差要求、形位公差要求、表面粗糙度檢驗標準等判定準則來進行的，兩者相去甚遠。

2.數(shù)控車工實訓教師現(xiàn)狀

學校的數(shù)控教師主要來自四個方面：一是通過機械專業(yè)教師在崗培訓而來，二是招聘數(shù)控專業(yè)的優(yōu)秀畢業(yè)生，三是通過引進省級或國家級數(shù)控技能大賽中的優(yōu)秀選手來充實教師隊伍，四是聘任社會上有一定經驗和理論水平的技術能手。但與現(xiàn)代企業(yè)的智能制造、智慧型生產接觸較少，很難將現(xiàn)代企業(yè)的先進制造技術引入課堂。

3.企業(yè)對數(shù)控車人才的需求現(xiàn)狀

近期前往易峰機械廠進行校企合作洽談會，企業(yè)負責人剛從德國學習工業(yè)4.0模式回來，談到德國的mazak數(shù)控機床公司組裝調試一臺高端的數(shù)控機床只需要三名數(shù)控技術員就可以完成，可見企業(yè)對數(shù)控復合型人才的需求是非常迫切的。通過調研數(shù)控高技班的實習同學，了解到企業(yè)應用較多的是MasterCAM、Pro\E、SolidWorks、UG等相關應用軟件，能懂相關軟件的畢業(yè)生在企業(yè)是很受歡迎的。在企業(yè)里針對曲面零件都采用自動編程，可以有效減少機床調試新產品而占用的時間，進一步提高生產效率。在學校數(shù)控車專業(yè)同學應用較多的是手工編程，當遇到企業(yè)里的曲面零件應用手工編程就很難實現(xiàn)。另外在企業(yè)的實際生產中需要數(shù)控車技術員具備數(shù)控維修相關的專業(yè)知識，來處理一些常用的問題。例如通過運用CF卡對數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的備份，以防止因數(shù)控機床參數(shù)丟失而耽誤生產。

二、數(shù)控車工實訓教學的對策

1.豐富課堂教學內容，貼近現(xiàn)代制造企業(yè)的新要求

隨著現(xiàn)代制造業(yè)的升級，在“機器換人”新形勢下，以傳統(tǒng)的教學內容安排，已不符合現(xiàn)代數(shù)控制造企業(yè)對人才的要求。學校應通過“走出去，請進來”方式加快推進校企合作再上一個更高的臺階。通過相對應數(shù)控企業(yè)豐富的資源，以“企業(yè)出題、教師領題、學生解題”的新思路來制定結合實際生產的新型項目課題，將項目細化為每次的課堂教學內容，從而有利于加快教師的專業(yè)成長、有利于學生零距離接軌企業(yè)、有利于解決企業(yè)的用工困難，進一步縮短企業(yè)對員工的培訓時間，更好地為當?shù)氐慕洕ㄔO服務。

2.加強企業(yè)文化建設，提升學生職業(yè)素養(yǎng)

在與企業(yè)老總和人事經理的座談會中，老總們反饋的信息是職校畢業(yè)生理論知識較為薄弱，動手能力較強。學校所學習的知識在企業(yè)很難及時發(fā)揮作用。企業(yè)需要重新對錄用的實習生加以培養(yǎng)，有些剛培養(yǎng)的數(shù)控車技術員不到半年就跳槽了。有談到學生缺乏吃苦耐勞、團隊精神等。為此學校可以多邀請企業(yè)職業(yè)經理人來校開展企業(yè)文化進校園的講座，實實在在地給學生介紹企業(yè)文化，企業(yè)需要怎樣的人才，幫助學生明確學習目標。例如海爾公司的企業(yè)文化：海爾精神：敬業(yè)報國，追求卓越；海爾作風：迅速反應，馬上行動；生存理念：永遠戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢，永遠如履薄冰；用人理念：人人是人才，賽馬不相馬；你能翻多大跟頭，給你搭多大舞臺；質量理念：優(yōu)秀的產品是優(yōu)秀的人干出來的；高標準、精細活、零缺陷；品牌理念：資本是船，品牌是帆，企業(yè)是人，文化是魂；營銷理念：先賣信譽，后賣產品等，諸如此類的企業(yè)文化。通過班級布置、黑板報、班會課等形式多樣的活動，進行系列化的宣傳將企業(yè)文化引入班級，企業(yè)文化的建設潛移默化的塑造學生優(yōu)秀的品質、吃苦耐勞的精神、精益求精的職業(yè)思維，進一步幫助學生提高職業(yè)素養(yǎng)。

3.推進學生頂崗實習，提高學生綜合能力

頂崗實習是培養(yǎng)學生綜合技能、職業(yè)素養(yǎng)與適應社會的重要環(huán)節(jié)，可以開拓學生視野，豐富學生的知識結構，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、綜合運用所學知識解決實際問題的能力；樹立職業(yè)意識，增強敬業(yè)、創(chuàng)業(yè)精神；提升學生的職業(yè)觀念。促使學生了解數(shù)控企業(yè)對人才的要求、更深層次的認識所學專業(yè)知識的作用。

4.拜師學藝、校企合作提高專業(yè)教師的實戰(zhàn)能力