導語：如何才能寫好一篇數(shù)控磨床，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】五軸聯(lián)動；數(shù)控工具磨床；工作臺；結構設計；典型分析

裝備制造業(yè)是一個國家工業(yè)的基石，其能夠為新技術、新產(chǎn)品的開發(fā)及現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)提供重要的手段，是不可或缺的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。數(shù)控工具磨床，尤其是多軸數(shù)控、多軸聯(lián)動的數(shù)控工具磨床，是實現(xiàn)高效、高質量磨削，制造精密、復雜形狀刀具的高、精、尖的關鍵設備，也是各類數(shù)控機床中結構較為復雜、自動化程度較高、精度與可靠性要求較高的機電一體化高技術產(chǎn)品，其研究開發(fā)具有相當大的技術難度，較大的市場需求量。采用數(shù)控工具磨床對刀具進行磨削加工，必須依靠刀具磨削加工技術及編程技術，而目前各種復雜形狀刀具的磨削加工技術與編程軟件，在國外也屬于專利技術或者保密技術，價格非常昂貴。鑒于此，現(xiàn)今世界上也只有極少數(shù)的廠商可以生產(chǎn)高性能的數(shù)控工具磨床。

1　五軸聯(lián)動數(shù)控工具磨床工作臺設計的基本要求

五軸聯(lián)動數(shù)控工具磨床作為一種高精密的數(shù)控裝備，結構復雜，精度可靠性要求高，通常是由機床的主運動部件、進給運動部件、輔助部件與機座等組成。機床應選用多少個坐標軸，采用哪幾個軸進行聯(lián)動，這位機床運動學所考慮的主要問題。通過加工對象及加工方法分析，五軸聯(lián)動數(shù)控工具磨床的運動原理可滿足任意刀具的磨削運動要求。其結構形式多種多樣，有轉臺式、立式、臥式、帶刀庫等布局形式，機座形式也分為有底座式、龍門式、立柱式等。為了實現(xiàn)刀具與工件的相對運動，工具磨床可有多種結構的布局形式，對應的工作臺形式也是各不相同。

一般情況下，工作臺的結構設計需滿足以下要求：（1）刀具磨削通常要求一次裝夾來完成對工件所有切削面的粗精加工，此時，工作臺應能夠滿足進行多片砂輪加工的操作要求，以及自動換刀機構的工作要求；（2）刀具主要是由各種復雜的曲面構成，所以對于多軸聯(lián)動加工的要求工作臺的結構應能滿足，從而保證在工作的范圍內(nèi)各個運動軸不會出現(xiàn)運動干涉的現(xiàn)象；（3）工作臺既要能承受在粗磨時所產(chǎn)生的大磨削力，又要能保證在精加工時的高精度，所以要求其剛度大、運動精度高、穩(wěn)定性好，此外，要具有較小的熱變形。

2　五軸聯(lián)動數(shù)控磨床工作臺結構設計

2.1　工作臺進給系統(tǒng)

在刀具磨削加工的過程中，工作臺進給運動的傳動精度、靈敏度和穩(wěn)定性都會對工件的尺寸精度及輪廓的精度產(chǎn)生影響。因此，對于摩擦阻力小、系統(tǒng)穩(wěn)定、動精度高、運動部件慣量小等要求，機床的進給系統(tǒng)應需滿足，從而要求其傳動元件必須具備摩擦阻力小、剛度大、傳動間隙小、靈敏度高等特點。

軸聯(lián)動數(shù)控工具磨床工作臺的進給、旋轉運動都可以采用單獨的伺服電機來直接驅動絲杠螺母的傳動，把旋轉運動轉變成為為直線運動。然后，通過數(shù)控系統(tǒng)來協(xié)調(diào)控制各軸之間的聯(lián)動，省去皮帶或者齒輪傳動副的使用，來最大限度的減少傳動誤差，提高傳動的精度。此外，機床導軌必須具有小摩擦力，高耐磨性的要求。綜上分析，其可采用如圖1所示的滾動導軌結構。

圖2為磨床工作臺的傳動系統(tǒng)，滾珠絲杠螺母被固定在進給工作臺拖板的上面，X、Y、Z伺服驅動電機通過波紋管式聯(lián)軸器直接與滾珠絲杠進行連接。滾珠絲杠在伺服電機的驅動下進行轉動，從而對各個方向的拖板沿導軌的運動進行驅動。數(shù)控工具磨床集粗、精加工于一體，位于三坐標的工作臺既要能承受在粗加工時大吃刀、大走刀的最大切削力，又要能保證在精加工時的高精度。所以，對于零件要求具有剛度大、強度高、抗振性強、熱變形小、內(nèi)應力低等特點。工作臺機體零件材料可以選用高強度的優(yōu)質灰鑄鐵，采用半封閉截面的鑄件，對內(nèi)部隔板和肋條進行合理布置，并加寬其導軌面，從而提高整體的剛度。

3　典型數(shù)控工具磨床分析

澳大利亞ANCA公司開發(fā)的生產(chǎn)型產(chǎn)品ANCA　TX7+CNC型五軸聯(lián)動數(shù)控工具磨床，采用了可變的用戶程序，可實現(xiàn)對復雜工件進行磨削，由于采用人機對話方式，能夠對異形刀具進行直接編程。該產(chǎn)品的五根數(shù)控軸分別為工件回轉A軸、工作臺移動X、Y、Z三軸及主軸體的回轉C軸。根據(jù)三維CAD來設計的機床具有寬大的空間，主軸前端接近旋轉C軸的機械中心位置。由于機床立柱采用整體澆注的封閉龍門框架結構，具有剛度大、強度高等特點，從而保證了機床在高速強力切削時的穩(wěn)定性。自動砂輪轉換器能夠在4S內(nèi)同時轉換冷卻管與砂輪，一次最多可以完成對8個砂輪的裝夾設置，從而實現(xiàn)對復雜刀具一次裝夾完成的全部加工。此外，由于砂輪夾緊系統(tǒng)采用錐面和端面面接觸，從而保證了高精度、高剛度的要求。

該機床電主軸的冷卻采用通用的外殼循環(huán)油冷卻，此外，其帶有在線動平衡測試軟件模塊，在安裝好砂輪桿后運行該模塊，屏幕上會提示砂輪桿的動不平衡量及其相位角，通過人工添加配重螺釘就能完成對動平衡的修正。ANCA　TX7+CNC型五軸聯(lián)動數(shù)控工具磨床的各數(shù)控軸具有微米級的分辨率，兩個旋轉軸分辨率高達0.00010°，三個直線軸分辨率達到0.0001mm。這樣，可以有效的完成對各種類型的立銑刀、扁鉆、鉆頭，階梯和成形的刀具，帶有子刃的階梯鉆，標準的和切鋁的旋轉挫，鎖眼孔沖頭，整形移植件，杉樹形銑刀及其他特殊的刀具的設置、磨削。

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【關鍵詞】工具磨床；機電一體化；智能化

1.輕型工具磨床與數(shù)控機電一體化的概況

1.1輕型工具磨床的現(xiàn)狀分析

世界經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動了各行各業(yè)的繁榮發(fā)展，也給機械制造業(yè)帶來福音。工具磨床作為機械制造的一個重要組成部分，也迎來了發(fā)展上的機遇和挑戰(zhàn)。眾所周知，輕型工具磨床具有加工測量上精度高、質地剛性好的特點，更重要的是它經(jīng)濟實用性，價格低廉。輕型工具磨床的加工對象主要是一些中小型工具，例如一些鉆頭、齒刀等等。磨床主要是根據(jù)磨具來對材料進行加工，如果采用質地堅硬的石輪，輕型工具磨床還可以加工硬質合金刀具。因此，輕型工具磨床備受青睞。但是，隨著信息化時代的到來，傳統(tǒng)的加工方式效率地下，方式陳舊，已經(jīng)不能適應當前的工藝制造趨勢，輕型工具磨床也面臨著技術改造[1]。

1.2機電一體化的近況

現(xiàn)代科學技術的發(fā)展使得各個學科領域關系更加密切，學科之間的界限越來越模糊，而相互之間的協(xié)調(diào)促進性越來越強。計算機技術和微電子技術的結合就是一個顯著的表現(xiàn)，它們的融合鑄就了數(shù)控機電這一技術的形成，從而使整個機械制造行業(yè)發(fā)生質的轉化。就當下而言，世界各國的數(shù)控機電發(fā)生著革命性的轉變，并且這場轉變也勢在必行。傳統(tǒng)的數(shù)控機電技術多采用封閉式的形式，而如今則實現(xiàn)了超薄化和智能化，工作流程大大簡化，效率也得到顯著提高。在發(fā)展初期，由于技術發(fā)展水平有限，機電一體化應用領域是非常狹窄的，機電一體化的產(chǎn)品也無法進行廣泛的推廣使用?，F(xiàn)在，人們的物質追求越來越得不到滿足，機電一體化正是符合了這一發(fā)展趨勢，得到了人們重視以及普遍的接受。從另一個角度講，科學技術促進了數(shù)控機電一體化，而發(fā)過來機電技術的發(fā)展也反作用于整個科技行業(yè)，兩者是相輔相成的[2]。

2.輕型工具磨床的數(shù)控機電一體化

傳統(tǒng)的輕型工具磨床存在著眾多的問題。首先一個突出的問題就是體現(xiàn)在操控的復雜性上，傳統(tǒng)的工具磨床一般是利用平臺上的按鈕進行生產(chǎn)掌控，這樣就顯得操作不便復雜，也浪費了人力資源。其次，工作程序不夠靈活也是一個不能忽視的方面，現(xiàn)階段的操作只能按照固有的單一程序進行生產(chǎn)，不能再實現(xiàn)其他的程序加工。最后就是傳統(tǒng)工具磨床上的數(shù)控技術已經(jīng)落后很多，并且嚴重影響到了生產(chǎn)效率。

工具磨床的數(shù)控機電一直被認為是一種高精尖的技術，在世界各國一直是作為保密的技術發(fā)展的，所以這一項技術很難推廣使其在在各個領域內(nèi)得到普及與發(fā)展，只有很少的生產(chǎn)廠家能夠掌握這項技術。在我國，許多廠商為了能夠生產(chǎn)出質量、性能更好的產(chǎn)品也在試探性的發(fā)展引進，試圖對傳統(tǒng)的輕型工具磨床進行科學性的改造。改造的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1更加智能化

智能化是體現(xiàn)與傳統(tǒng)工具磨床區(qū)分的標志，更是改造的主要方向。在現(xiàn)在科技強流的沖擊下，實現(xiàn)智能化的重要基礎就是計算機和處理器的發(fā)展。這兩個領域革新產(chǎn)品的速度是飛速的，兩種技術的融合更是為智能化提供了堅固的保障。智能化的目的就是為了能夠替代人們的腦力勞動，使工具磨床能夠根據(jù)指令自行判斷，實現(xiàn)自行決策。這就需要賦予輕型工具磨床的機電數(shù)控一定的邏輯能力和判斷能力[3]。

2.2更加微型化

輕型工具磨床作為工具磨床之中的一類小型的設備，在未來的數(shù)控機電改造中會讓其變得更加輕巧實用。微型化也是改造的發(fā)展目標。微型產(chǎn)品在各個領域都得到了廣泛利用，例如教學方面、醫(yī)學方面、軍事方面等等。現(xiàn)在通過半導體技術以及納米技術，使數(shù)控機電的配件越來越微小，這樣它們之間就可以實現(xiàn)集成。微型化具有巨大的優(yōu)點，主要體現(xiàn)在資源的消耗以及自身的體積上。實現(xiàn)刀具產(chǎn)品的精細化，微型化就顯得尤為重要，這是邁向機電一體化的重要步驟，也是向微觀領域發(fā)展的必然要求，因此，在國內(nèi)外歷來受到格外重視。

2.3更加系統(tǒng)化

傳統(tǒng)的輕型工具磨床加工程序是固定的，無法改變使其實現(xiàn)編外加工生產(chǎn)。這種死板的系統(tǒng)存在著重大的缺陷。改造后的數(shù)控機電是開放式的系統(tǒng)，它需要加強各個系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)配合。更重要的是，在改造后將大大改變原有系統(tǒng)的固有性。在中樞的協(xié)調(diào)下可以靈活利用，任意組合，從而能真正實現(xiàn)綜合管理。系統(tǒng)性也是智能性的基礎。系統(tǒng)化的另一個方面就是能夠增強信息的利用性，利用網(wǎng)絡的滲透與普及，改變原來傳統(tǒng)通信方式，使信息的獲取上更加寬泛，利用遠程終端網(wǎng)絡進行監(jiān)視和控制，實現(xiàn)網(wǎng)絡化。

2.4更加環(huán)?；?/p>

工業(yè)歷來被人們認為是環(huán)境的一大殺手，工業(yè)的發(fā)展給我們帶來物質財富的同時也造成了巨大的傷害。環(huán)保已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的前提，也是發(fā)展的趨勢。因此，機電一體化也應當順應這一趨勢。輕型工具磨床的機電一體化數(shù)控改造也要把環(huán)?？紤]在內(nèi)。在改造的過程中要注意提高產(chǎn)品的資源利用率，把對環(huán)境的危害降到最低，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，真正實現(xiàn)綠色制造[4]。

2.5更加人性化

人始終是機器的操縱者，在機電一體化的數(shù)控共改造中還要注重人性化構造，讓操作者更加愿意去操控設備，由工作變成一種享受，真正實現(xiàn)人機合一。

3.結語

總而言之，輕型工具磨床的機電一體化數(shù)控改造勢在必行，它不是偶然出現(xiàn)的，而是發(fā)展使然。畢竟我國在這一領域的技術發(fā)展還不是很深，難免在這一改造過程中出現(xiàn)問題，但是要堅信發(fā)展前景是好的，為了這一行業(yè)的蓬勃發(fā)展，我們還需要堅定的走下去。

【參考文獻】

[1]唐義祥.論數(shù)控技術發(fā)展趨勢智能化數(shù)控系統(tǒng)[J].中國社會科學，2009（10）.

[2]余斌.淺談機電一體化技術的應用及發(fā)展趨勢[J].計算機科學，2010（2）.

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關鍵詞：數(shù)控磨床 打磨工藝 常見故障

中圖分類號： TG519 文獻標識碼： A 文章編號：

緒論：滬昆鐵路客運專線是國家《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中的快速客運通道之一，其軌道結構采用CRTSⅡ型無砟軌道結構系統(tǒng)。我單位承建滬昆客專杭州至長沙鐵路客運專線（江西段）工程站前施工HKJX—3標DK430+172.34~DK532+719.846段約114.479KM，共有Ⅱ型軌道板34800塊，全部采用數(shù)控磨床24小時對Ⅱ型板承軌臺進行精打磨加工，因此熟悉數(shù)控磨床的打磨工藝和確保機械的正常運轉直接關系到工程進度。當數(shù)控磨床發(fā)生故障時，我們能借鑒以往的工作經(jīng)驗理論與實際相結合，才能及時準確地進行故障處理，提高效率節(jié)省資源。

一打磨原理

數(shù)控磨床對Ⅱ型板的打磨原理是引用西門子數(shù)控操作軟件操控磨床，利用專用測量軟件，通過探針、激光等高科技傳感測量技術，以鐵設院的設計要求對毛坯板承軌臺的幾何關鍵點進行測量，生成相對于磨床給定測量原點的三維坐標，數(shù)控磨床通過博格軟件將每塊軌道板的設計數(shù)據(jù)轉換成相對磨床的機械坐標，將實際測量數(shù)據(jù)與設計要求數(shù)據(jù)對比分析生成毛坯板的磨削量，通過對每塊Ⅱ型板的20個承軌臺定量磨削，毛坯板才能成為具有設計幾何角度的軌道板，如圖1：打磨后的效果圖。

圖2為專用數(shù)控磨床外觀及建立的坐標系圖

二打磨工藝流程：

打磨工藝流程如下：

在生產(chǎn)計劃系統(tǒng)輸入軌道板打磨計劃—在毛坯板存放區(qū)選擇時間和質量都合格的軌道板—翻板機將軌道板翻轉為正面向上—通過滾輪運輸線將軌道板運至自動切割機處切割毛坯板上外漏的預應力鋼筋頭—進入等待打磨工位準備打磨—進入打磨室進行打磨流程作業(yè)—測量系統(tǒng)檢測質量合格后雕刻相應的軌道編號—安裝扣件—按比例抽查軌道板進行絕緣檢測—外運至成品板存板區(qū)存放。

2.1打磨生產(chǎn)計劃安排

軌道板打磨前首先要進行打磨生產(chǎn)計劃安排，由生產(chǎn)計劃系統(tǒng)微機（AV機）管理員完成，AV機與數(shù)控磨床的數(shù)據(jù)傳輸硬件結構組建，管理員依據(jù)現(xiàn)場計劃工期、各作業(yè)面進度、鋪板方向順序進行計劃安排，將鐵設院提供的打磨數(shù)據(jù)進行處理并導入數(shù)據(jù)庫中，通過AV機系統(tǒng)分析后按打磨計劃傳入數(shù)控磨床的控制電腦里進行打磨，生產(chǎn)計劃系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)流向詳見圖3：:

2.2翻轉毛坯板

毛坯板翻轉主要由翻轉機完成，將相應合格的毛坯板由龍門吊運至翻板機，人工以觀察毛坯板上的測量錐孔位置方法，依據(jù)要打磨板的左右線位置旋轉擺正毛坯板前進方向，并由兩個工人配合龍門吊安全穩(wěn)當?shù)貙⒚靼宸诺椒D機上。啟動翻轉機液壓裝置，將毛坯板夾緊后上升固定架至翻轉機最高安全位，翻轉180°使軌道板正面向上。下降固定架使毛坯板安全落至滾輪運輸線上，放松翻轉機鎖緊夾爪。

2.3切割外漏預應力鋼筋

通過滾輪運輸線將翻轉后的毛坯板運至預應力鋼筋切割工位，人工啟動自動切割機后隨時觀察及時調(diào)整，確保將毛坯板兩側的外漏預應力鋼筋頭切割至與毛坯板側面齊平。對于個別切割后仍突出的鋼筋頭人工用手動切割機進行安全切除以確保外觀質量。完成后通過滾輪運輸線將毛坯板運至等待打磨工位，準備打磨。

2.4打磨軌道板

軌道板打磨是操作人員通過電腦控制數(shù)控磨床自動完成的，工藝如下：

2.4.1毛坯板進入打磨室定位

正常狀態(tài)下打磨室的進板門和出板門為打開狀態(tài)，操作人員通過滾輪運輸線的行程開關控制使毛坯板從等待打磨工位進入打磨室，毛坯板由滾輪運輸線驅動、液壓油缸上的導向輪引導前進碰觸減速開關后，毛坯板慢速前行同時毛坯板定位止檔氣缸升起，當毛坯板碰觸定位止檔裝置上的終端開關后驅動系統(tǒng)停止，毛坯板到位止檔氣缸下落。

2.4.2頂板調(diào)平鎖定毛坯板

當毛坯板進入打磨室停置好后，數(shù)控磨床操作界面進入機器準備狀態(tài)，然后操作手點擊一下繼續(xù)按鈕，則數(shù)控磨床液壓調(diào)平固定系統(tǒng)工作。首先由毛坯板下方的調(diào)平油缸、頂升油缸和支撐油缸共同工作將毛坯板通過重力感應調(diào)平頂起，使毛坯板處于無應力狀態(tài)，然后由兩側的定位油缸和夾緊油缸共同工作，將調(diào)平頂起的毛坯板固定夾緊。完成后點擊程序按鈕，待油缸系統(tǒng)的壓力指數(shù)穩(wěn)定后，查看其是否在調(diào)平誤差范圍內(nèi)，確保毛坯板調(diào)平。頂板同時操作手需在數(shù)據(jù)界面里的模具號程序內(nèi)，輸入該毛坯板的模具號及澆筑日期。

2.4.3測量毛坯板

毛坯板頂板調(diào)平后磨床的操作界面會顯示 “測量程序開始”，此時操作手在確保磨床都處于正常狀態(tài)時，啟動操作盤上的“Cycle Start(循環(huán)開始)”按鈕，測量系統(tǒng)開始工作，磨床1、2通道上的激光同時對該毛坯板的20個承軌面進行掃描，并將數(shù)據(jù)反饋回執(zhí)行電腦，電腦將反饋數(shù)據(jù)和設計要求數(shù)據(jù)對比處理，生成打磨程序。

2.4.4打磨軌道板

測量完成后操作界面跳轉至“打磨程序開始”，操作界面右上方會顯示此毛坯板需要磨削掉的打磨量，打磨量等于粗磨量乘以粗磨次數(shù)。粗磨量由NC程序內(nèi)的最大打磨量控制，粗磨量小于等于最大打磨量，例如測量程序測量出毛坯板的打磨量為4mm，NC設最大打磨量為3，則系統(tǒng)生成的打磨程序為粗磨量為2mm粗磨次數(shù)為2次。操作員在確保打磨量小于毛坯板預留打磨余量5mm時，啟動操作盤上的“Cycle Start(循環(huán)開始)”按鈕，開始打磨，打磨時先按承軌臺一半寬度進行打磨，到達板盡頭后，磨頭旋轉180°進行另一半打磨。如圖4.

2.4.5質量檢測

打磨程序完成后，系統(tǒng)會自動生成成品板檢測程序，操作界面跳轉至“開始質量檢測程序”， 啟動操作盤上的“Cycle Start(循環(huán)開始)”按鈕，磨床通過激光測量系統(tǒng)對打磨后的承軌臺進行質量檢測，檢測數(shù)據(jù)通過軟件分析生成質量報表可在質量界面里查詢。質量數(shù)據(jù)合格進行下一步操作后會自動反饋至AV機保存。對于打磨質量檢測不合格的有兩種原因，一實際打磨質量不合格則操作人員將根據(jù)實際情況調(diào)整參數(shù)進行再次打磨，直至合格；二測量過程中由于測量誤差造成的不合格現(xiàn)象，則操作人員使用專用量具檢測驗證質量合格后，在人工放行界面里注明原因后手動放行，進行下一步操作。

2.4.6雕刻軌道板編號

上一步質量檢測程序結束后系統(tǒng)自動跳轉至“開始刻字”， 啟動操作盤上的“Cycle Start(循環(huán)開始)”按鈕后，系統(tǒng)將通過自帶的雕刻軸自動雕刻打磨編號；后由于我單位發(fā)現(xiàn)該步驟可分離執(zhí)行，經(jīng)過研究將系統(tǒng)自帶的雕刻系統(tǒng)屏蔽，在打磨室外重新設置一專用軌道板雕刻機，這樣在外置雕刻機無故障情況下都由其完成軌道板編號雕刻任務，每塊板的打磨時間平均縮短2分鐘，我單位打磨任務共34800塊軌道板，通過改善可直接縮短工期48天。

2.4.7成品板清洗運出打磨室

因刻字程序屏蔽，在系統(tǒng)開始刻字程序內(nèi)，啟動操作盤上的“Cycle Start(循環(huán)開始)”按鈕，系統(tǒng)將執(zhí)行打磨后成品板清洗動作，同時固定毛坯板的油缸放松下降，使成品板安全下落后導向氣缸伸出，打磨室前后進板門和出板門同時打開，操作人員通過滾輪運輸線控制開關運出成品板運進毛坯板，準備下一塊軌道板打磨。打磨流程將返回2.4.1進行循環(huán)打磨。

2.5軌道板編號雕刻

刻字機操作手在電腦上利用軟件制作該軌道板相應編號，用U盤將編號導入刻字機系統(tǒng)，通過運輸線控制系統(tǒng)將軌道板停至雕刻位置，先啟動雕刻機的清水沖洗泵，再通過手柄啟動刻字程序人工監(jiān)測完成雕刻編號任務。

2.6扣件安裝

刻字結束后，成品板行至扣件安裝工位，由4個經(jīng)過培訓的扣件安裝工人按要求安裝扣件。

2.7絕緣檢測

扣件安裝完成后成品板進入絕緣檢測區(qū)，由質量檢測部門的專職檢測員按比例要求抽查，通過電橋測量儀進行絕緣檢測并記錄檢測結果。

2.8成品板外運

絕緣檢測結束后，工人外運通過橫移小車將成品板從滾輪運輸線上運出存至臨時臺座上，通過工人配合行車將成品板吊至外運汽車上拉出存放。

三常見故障分析處理

3.1打磨曲線板時，C擺定位誤差比較大，導致曲線板打磨不合格

現(xiàn)象：C擺剎車定位誤差在打磨承軌臺時超過0.03mm，打磨結果在質量檢測后質量數(shù)據(jù)顯示紅色不合格項，具體主要出現(xiàn)在對應通道的小鉗口質量中。上述現(xiàn)象基本可以肯定故障出現(xiàn)在C擺剎車上，需要及時維修處理。

處理方法：打開對應通道的C擺剎車裝置，檢查C擺剎車制動裝置上的頂桿是否在C擺剎車松開的情況下松動，如有松動則需緊固。如果頂桿正常則需按照以下方法排查調(diào)整：

a． 剎車盤與上下剎車片之間不能有鐵屑毛刺，如用手摸上去有劃痕毛刺則需用120的水沙紙打磨光滑。

b．剎車盤與下剎車片之間的間隙控制在0.05mm之內(nèi)，要保證間隙均勻。

c．剎車盤與上剎車片之間的間隙控制在0.02mm之內(nèi)，即上剎車片是浮在剎車盤上的，上剎車片上的M8連接螺釘不要緊固。

d．檢查斜楔塊和油缸的同心。

e．斜楔塊頂出時不能頂?shù)芥湕l上。

f．油缸頂端的螺母在制動時，不能碰到C擺支座。

g．上下斜楔塊的間隙要控制在0.5~1mm之間，要間隙均勻。

要求在加工時注意保證上下斜楔塊角度的一致性。

h.剎車盤的端面跳動控制在0.05mm之內(nèi)，若出現(xiàn)超差，可通過調(diào)節(jié)脹緊套上螺釘?shù)呐ちΑＨf一脹緊套的調(diào)節(jié)余量有限，可在剎車盤和大鏈輪之間墊塞尺來調(diào)節(jié)。

3.2 某通道氣缸未在頂端

現(xiàn)象：磨床在正常執(zhí)行完毛坯板測量程序或是成品板質檢程序時，對應的下一步程序不自動繼續(xù)，診斷故障欄顯示某通道氣缸收回未到頂端。出現(xiàn)此情況則基本可以肯定是由于某通道的氣缸在上升至頂端后沒有感應到上方定位的感應信號或是由于當時氣壓壓力不足7Mpa以致氣缸沒有完全升至頂端。

處理方法：首先查看當時氣壓是否正常，在確認正常后再將操作程序切換至手動方式，手動單擊屏幕上某通道對應的氣缸上升按鈕后，維修技術員通過竹梯爬到磨床的橫梁上方，查看會發(fā)現(xiàn)有問題通道氣缸上方的紅色感應信號燈未亮，此時用內(nèi)六角扳手松開固定感應信號燈的螺絲并上下慢慢移動直到聽見氣缸噗嗤一聲收回鎖緊同時感應信號的紅色指示燈亮起為止，然后操作手再手動下降氣缸，動作完成后再上升氣缸，維修技術員尋找氣缸上能感應到上升鎖緊位置的最低點，按照以上方法多試幾次，發(fā)現(xiàn)沒有問題后用內(nèi)六角螺絲固定緊固，問題解決。

3.3 X軸回零時10654報警

現(xiàn)象：在正常打磨時突然停電，在供電以后X軸回零時只要在操作鍵盤上按回零鍵磨床就開始報警，同時屏幕上方顯示紅色錯誤警示，通道1等待同步耦合1的同步啟動，報警編碼為10654，。此故障可能是因為突然停電導致X軸在一通道和二通道方向出現(xiàn)了扭曲現(xiàn)象。

處理辦法：在報警聲中繼續(xù)X軸回零，此時回零結果X軸回零值非0.00，舉例：此時X軸回零值為6.444，將此數(shù)據(jù)記錄后，在程序中查找機床數(shù)據(jù)中的軸MD，然后通過側邊下拉菜單中的搜索鍵查找34090文件，找到后通過側邊菜單中的+\-鍵選擇二測量即X2，此時將二測量狀態(tài)下34090【0】對應的數(shù)值-1.239修改，修改方法為將剛剛記錄的首次回零的非零報警值取反數(shù)（-6.444）補入其中，例如此時二測量狀態(tài)下的34090【0】的數(shù)值應修改為：-1.239+（-6.444）=-7.683，修改完成后在側邊的下拉菜單中按下設MD有效按鍵，完成后退出返回回零界面再次回零則上述故障消除，X軸回零值為0.00。

3.4 A、C軸發(fā)生主動編碼器報警

現(xiàn)象：C軸在旋轉過程中突然停止并且有報警提示主動編碼器出錯，此時數(shù)控磨床任何動作不能進行。

處理辦法：此原因是因為對應軸的讀數(shù)頭與磁柵之間進入了水或其他雜物，此時只能進行熱啟動（NCK復位），NCK完成后旋轉C軸清理磁柵與讀數(shù)頭之間的雜物，完成后對所有軸進行回零即可。

3.5自動頂板時油缸動作異常

現(xiàn)象：操作界面上平板上升按鈕上的綠色顯示燈常亮，平板上升動作一直在執(zhí)行中，打磨室內(nèi)的定位油缸和夾緊油缸不動作，出現(xiàn)此故障則可以基本肯定某個油缸上的壓力開關損壞

處理辦法：需要檢查頂升油缸、定位油缸、調(diào)平油缸、支撐油缸上的壓力開關是否損壞，判斷是否損壞最簡單的辦法就是觀察壓力開關上的顯示數(shù)值在平板上升時是否有變化或是與其他對應油缸上的壓力數(shù)值一致，不變化或是不一致的則可以肯定損壞，需要更換。

3.6 C軸在0°和180°定位時打磨平面出現(xiàn)高度錯位

現(xiàn)象：打磨完成后同一個承軌臺以中心線分隔，兩邊有明顯的高低挫臺

處理辦法：當同一通道上所有承軌臺均出現(xiàn)挫臺時，則說明數(shù)控設置文件（NC.INI）中預設值Schw_C1_180_Z_Korr = (-0.4) /Schw_C2_180_Z_Korr = (-0.4) 出現(xiàn)了誤差,需要更改，舉例如下：

如果在180°定位時的一半承軌臺高出0.2，則參數(shù)（-0.4）-0.2將對應C1或C2通道的Schw_C_180_Z_Korr參數(shù)改為-0.6，反之改為（-0.4）+0.2=-0.2。

3.8 打磨框架優(yōu)化過程失敗

現(xiàn)象：軌道板進入打磨室，正常執(zhí)行完毛坯板檢測程序后，操作屏幕上方顯示紅色錯誤代碼，并沒有打磨量生成，診斷故障顯示框架優(yōu)化過程失敗。

處理辦法： 上述故障可能是由于該打磨數(shù)據(jù)要求的曲線弧度太大，此毛坯板預留的打磨量在5mm之內(nèi)不能達到打磨數(shù)據(jù)要求的弧度，因此有兩種辦法解決：1、更換直線打磨數(shù)據(jù)；2、更換毛坯板。

3.9 NC程序出錯

現(xiàn)象：操作界面的屏幕上出現(xiàn)紅色錯誤代碼，診斷故障顯示NC程序出錯，正在執(zhí)行的程序在啟動后沒有反應。

處理辦法： 在操作界面程序項的工件程序里查找?guī)в?！X！的子程序，找到后選中，然后在屏幕右上方顯示的任務欄里選擇卸載程序，完成后再選擇重新裝載，確認退出即可解決此故障。

3.9 機床Y軸發(fā)生碰撞致使零位逃掉

故障現(xiàn)象： Y1軸在Y軸方向上超過了限位開關形成了Y軸的碰撞，使得Y軸上的激光盒相互貼死，兩個通道的Y軸在Y軸方向上出現(xiàn)了定位滑動。

解決方法：

假設以Y1為標準來校正Y2 。將Y1移到某一位置，以磨輪背面為基準打表，記錄Y1的當前坐標；然后將Y2移到Y1之前記錄的位置，可看打表指針。這時首先將 Y2的MD30240【1】的4改為1，同時將MD34090和MD34100里面的數(shù)值清零及MD34210設置為0 然后NCK復位，接下來在將MD 30240【1】位1改為4 在做NCK復位，再將之前記錄的Y1坐標數(shù)值輸入到Y2的MD34100第零位和第一位里，同時將Y2的MD34210【1】設置為1，然后選擇側面的垂直軟件設定數(shù)據(jù)有效，按一下復位鍵，打到回零方式，軸倍率打到0%，按相應的方向鍵即可待Y2的MD34210【1】變?yōu)?或Y2前出現(xiàn)寶馬標志后說明設置完成。

3.10 在更換磨輪時，如何將磨輪鎖住

現(xiàn)象：在裝卸主軸上的磨輪時，由于磨輪跟隨轉動，無法用扭力扳手拆卸或是安裝固定磨輪的十六個內(nèi)六角螺絲。

處理辦法：在手動的JOG方式下一二通道分別選中第六軸即主軸，然后在操作鍵盤上選擇回零按鈕，完成后按一下程序啟動鍵，則主軸鎖緊，磨輪在外力作用下無法轉動，按復位鍵可以解鎖。

3.11 如何用全站儀測量的大鉗口數(shù)值校對磨床測量的大鉗口數(shù)值。

現(xiàn)象：全站儀測量的大鉗口數(shù)值和磨床測量的大鉗口數(shù)值統(tǒng)一偏差，舉例：全站儀測量大鉗口數(shù)值為1889.8mm數(shù)控磨床激光和探針測量結果為1889.4mm，此時就需要用全站儀測量數(shù)據(jù)校對磨床測量系統(tǒng)。

處理辦法：

現(xiàn)以上述測量數(shù)值舉例，全站儀測量大鉗口數(shù)據(jù)1889.8為實際打磨結果，磨床探針測量1889.4則需調(diào)整，進入F\OEM\maschine\NC.INI找到探針Y的參數(shù)：K1_Messtaster_AbstandY=-969.379和K2_Messtaster_AbstandY=297.782后，將此兩項數(shù)值的絕對值分別減?。?889.8-1889.4）/2=0.2mm;完成后重啟OEM用探針校準激光即可。

3.12如何使磨床啟動后直接從180°單邊開始打磨

現(xiàn)象：磨床在正常從0°打磨一半完成后突然出現(xiàn)故障，處理完故障后為節(jié)省時間，可以使磨床啟動后直接從180°單邊打磨回來。

處理辦法：在磨床控制電腦里找到程序里面的工件程序項，在里面分別查找SCHL_K1MPF X和SCHL_K2MPF X，然后分別雙擊打開通過右邊菜單鍵里的搜索按鈕查找；GOTOF MAX～找到后分別將前面的分號去掉并修改為GOTOF MA1～,完成后設MD有效并退出工件程序進入打磨流程，此時不用中斷打磨程序直接按啟動按鈕，磨床將直接從180°單邊打磨回來。

篇4

關鍵詞： 數(shù)控機床； 步進電機； STM32F103； 控制模塊

中圖分類號： TN876.3?34； TH39 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）08?0129?05

Design of stepper motor high?precision control module in numerical control machine tool

HOU Xiaofang， TAO Baofeng

（1. Shaanxi Institute of Technology， Xi’an 710300， China； 2. Northwest University of Political Science and Law， Xi’an 710063， China）

Abstract： The traditional stepper motor control module of the numerical control machine tool can't effectively coordinate the relationship among the speed parameters of the stepper motor， and has low control precision. Therefore， the stepper motor high?precision control module of the numerical control machine tool was designed. The STM32F103 in the module gives the control instruction of the stepper motor′s running process according to the synthetical linear speed control function. The FPGA generates the control signal according to the control instrument， and transmits it to the stepper motor driver. The stepper motor driver imports the control current into the stepper motor according to the sorting of control positions in the control signal. The accurate control of the controlled object is implemented with the module. The grating sensor acquires the running process of the stepper motor. The FPGA gives out the specific running result of the stepper motor by analysis of the collected information， and transmits it to STM32F103. The real?time monitoring and correction of the running process of the stepper motor are realized with STM32F103. The experimental results show that the designed module has good response effect， control error and control result， and can realize the high?precision control.

Keywords： numerical control machine tool； stepper motor； STM32F103； control module

0 引 言

步進電機是一種能夠實現(xiàn)控制信號數(shù)模轉換的控制設備，與其他控制設備相比，其擁有控制誤差不累計、魯棒性強等優(yōu)點。在強調(diào)自動化辦公的當今社會中，步進電機被廣泛應用于數(shù)控、計量、器械等領域[1?3]。在數(shù)控領域中，步進電機以其穩(wěn)定的控制水平成為數(shù)控機床中的核心控制設備。但在傳統(tǒng)的數(shù)控機床步進電機控制模塊無法有效協(xié)調(diào)步進電機速度參數(shù)間的關系，控制精度不高?，F(xiàn)如今，數(shù)控領域對數(shù)控機床中步進電機高精度控制模塊，產(chǎn)生了較大的需求[4?6]。

控制精度包括響應效果、控制誤差和控制成果，傳統(tǒng)的數(shù)控機床步進電機控制模塊均無法完全實現(xiàn)高精度控制。如文獻[7]基于電磁鐵設計數(shù)控機床步進電機控制模塊，其將電磁鐵產(chǎn)生的電磁扭矩作為控制媒介，實現(xiàn)對被控對象的有效控制。但電磁鐵易受干擾，將導致整個模塊的魯棒性被破壞，故其響應效果、控制誤差和控制成果均不好。文獻[8]基于單片機設計數(shù)控機床步進電機控制模塊，該模塊利用單片機較為強大的控制性能，結合部分外接電路，實現(xiàn)了對被控對象的有效控制。其響應效果和控制誤差較好，但在多線程控制下單片機耗能較大，導致控制信號不穩(wěn)定，故模塊的控制成果不好。文獻[9]設計基于電子電路的數(shù)控機床步進電機控制模塊，電子電路產(chǎn)生的控制信號可直接被步進電機所使用，有效提高了模塊的控制精度。但該模塊更改控制策略的步驟非常復雜，故只適用于控制策略較為穩(wěn)定的被控對象。文獻[10]設計基于可編程邏輯控制器的數(shù)控機床步進電機控制模塊，可編程邏輯控制器的本|就是工業(yè)計算機，其價格便宜、使用簡單，具有較強的實用性。在控制工作中，可編程邏輯控制器用其輸出的方形脈沖信息對步進電機的速度進行控制，具有較高的響應效果和控制成果，但該模塊的控制誤差不易控制。

根據(jù)上述內(nèi)容可知，若想使數(shù)控機床步進電機控制模塊實現(xiàn)高精度控制，需要選擇性能高、成本低的控制器，并結合特定方法有效協(xié)調(diào)步進電機的速度關系?，F(xiàn)基于STM32F103微控制器和綜合線性速度控制函數(shù)，設計數(shù)控機床步進電機高精度控制模塊。

1 數(shù)控機床中的步進電機高精度控制模塊設計

1.1 模塊整體方案設計

所設計的數(shù)控機床步進電機高精度控制模塊采用STM32F103微控制器作為其硬件控制核心，并結合綜合線性速度控制函數(shù)，提高模塊響應效果和控制成果，縮減控制誤差，最終實現(xiàn)高精度控制。圖1為模塊硬件結構圖。

圖1 模塊硬件結構圖

由圖1可知，控制工作開始后，STM32F103微控制器將給出控制步進電機運行流程的控制指令，該指令的實施由現(xiàn)場可編程門陣列（Field?Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA）實現(xiàn)。FPGA根據(jù)指令生成控制信號，對步進電機的初始化和速度進行控制。STM32F103微控制器也將對FPGA給出的步進電機運行狀況信息進行接收和顯示。

由于在實際應用中，數(shù)控機床中的步進電機往往不止一臺，因而，所設計的數(shù)控機床步進電機高精度控制模塊選用FPGA的一項重要因素就是：FPGA能夠對多臺數(shù)控機床實施同時控制，并可以對控制指令進行精準分配。這對提高模塊響應效果、縮減模塊控制誤差具有決定性作用。

由于步進電機只有在驅動器存在的情況下才能正常運行，故FPGA與步進電機并非直接相連。FPGA先將控制信號傳輸給步進電機驅動器，步進電機驅動器根據(jù)控制信號中控制位置的排序，依次將步進電機所需的控制電流導入步進電機，以實現(xiàn)對被控對象的準確控制。在所設計的數(shù)控機床步進電機高精度控制模塊中，光柵傳感器的作用是Σ澆電機的運行流程進行采集。其將所采集到的信息傳輸給FPGA，F(xiàn)PGA對信息內(nèi)容進行判斷，得出步進電機的具體運行結果，并將其傳輸給STM32F103微控制器，實現(xiàn)STM32F103微控制器對步進電機運行流程的實時監(jiān)控和修正。

1.2 STM32F103微控制器設計

STM32F103微控制器是一款對8位單片機進行優(yōu)化后產(chǎn)生的32位控制器，其價格便宜、便于攜帶，并擁有很強的控制能力，在運算速度和轉換效率上比8位單片機有很大提升。STM32F103微控制器擁有低耗、高兼容性和高通信能力等優(yōu)點，其電壓范圍為[2.0 V，3.6 V]，通常使用3.3 V電源供電。

STM32F103微控制器給用戶提供了三個工作模塊，分別是標準工作模塊、節(jié)能工作模塊和休眠工作模塊，用戶可根據(jù)自身控制需求選用最適合的工作模塊。其還擁有多種類型的通信接口，最大傳輸頻率為70 MHz，可進行多方信號的同時、快速傳輸。

在STM32F103微控制器中，其最重要的功能電路是晶振電路和電源電路，如圖2、圖3所示。

由圖2可知，STM32F103微控制器最多可連接兩個晶振電路，分別為其提供高速標準計時和低速精準計時，晶振Y的規(guī)格為10 MHz。電容C1和C2的主要功能是對晶振Y進行激勵。

由圖3可知，電源電路為STM32F103微控制器提供了三種供能模式，分別是外接蓄電池供能、數(shù)據(jù)傳輸接口供能以及計算機軟件接口供能。電容C1和C4的規(guī)格為0.1 μF，C2，C3的規(guī)格是10 μF。考慮到電路中的電能損失，電源電路所提供的電能是5 V，故需要對電源電路的電壓進行轉換，所使用的轉換器是LT1117穩(wěn)壓管。

1.3 FPGA設計

所設計的數(shù)控機床步進電機高精度控制模塊選用的FPGA擁有210個引腳和148個輸入/輸出端口，其電源電壓的輸入范圍為[1.2 V，3.5 V]，可在溫度為[0，90 ℃]的范圍下運行。FPGA擁有兩種工作模式，分別是內(nèi)部測試和分頻測試，其價格便宜、控制成果好，能夠實現(xiàn)對步進電機的高精度控制。圖4為STM32F103微控制器與FPGA的接口連接圖。

由圖4可知，F(xiàn)PGA擁有5個輸入線接口和20個輸出門接口，微控制器的虛擬內(nèi)存用來進行控制指令地址的傳輸，線接口用來對控制指令進行重置、鎖定、編譯、寫入和只讀。門接口0～7可對8個步進電機進行同時控制。FPGA的內(nèi)部測試和分頻測試將相互結合使用，對STM32F103微控制器中控制指令進行信號轉換，F(xiàn)PGA輸出的控制信號格式為數(shù)字脈沖信號。

由于數(shù)控機床要求步進電機的運行流程必須包括初始化、加減速運轉、穩(wěn)定運轉和休眠，故FPGA需要先對STM32F103微控制器中晶振電路的計時輸出進行分頻，再進行信號轉換。經(jīng)轉換后獲取的控制信號將傳輸給步進電機驅動器進行進一步操作。

1.4 步進電機驅動器設計

由于FPGA給出的控制信號能量不高，無法喚醒步進電機，故利用步進電機驅動器對FPGA的控制信號進行放大。步進電機驅動器根據(jù)控制信號中控制位置的排序，依次將控制電流導入步進電機，保證數(shù)控機床中步進電機的正常運行。圖5為步進電機驅動器電路示意圖。由圖5可知，數(shù)控機床步進電機高精度控制模塊所選用的步進電機驅動器型號是雙相細分驅動器，這種型號的步進電機驅動器擁有精度高、噪音小、便于攜帶的優(yōu)點。電路中的時鐘接口選用的是光電耦合信號控制器，有效縮減了設計成本，并且操作更為簡單。當12 V電源的輸出是穩(wěn)定電流時，步進電機將進行反相轉動運行；無電流輸出時，步進電機則進行正向轉動運行。

步進電機驅動器對FPGA控制信號的放大工作是循環(huán)進行的，分區(qū)接口與方向控制信號器相接，作用是對控制信號中控制位置的排序進行依次讀取與準確輸送。接口1與接口2則與數(shù)控機床中的步進電機直接相連，最終實現(xiàn)數(shù)控機床步進電機高精度控制模塊對被控對象的準確控制。

2 步進電機高精度控制模塊軟件設計

在傳統(tǒng)的數(shù)控機床步進電機控制模塊中，通常選用直線或拋物線對步進電機進行加減速控制。其中，直線速度控制函數(shù)的運算量小、效率高，所以模塊對被控對象的響應效果較好，但控制誤差和控制成果不高。而拋物線控制函數(shù)的運算量大，模塊的控制誤差較小，響應效果卻不好。為此，所設計的數(shù)控機床步進電機高精度控制模塊選用了綜合線性速度控制函數(shù)，將直線和拋物線的優(yōu)點結合起來，摒棄二者缺點，實現(xiàn)模塊對被控對象的高精度控制。

當步進電機處于加速運行時，其加速函數(shù)分為三個階段，依次為拋物線、直線、拋物線，則有：

式中：為直線加速度；為直線方程與坐標軸的交點位移；為拋物線斜率；為加速時間；為步進電機初始速度；和分別是第一次和第三次加速拋物線的參數(shù)。將步進電機加速拋物線的總參數(shù)設為，則：

此時，步進電機在直線、拋物線1和拋物線2的加速階段速度，，滿足如下關系式：

此時，三個加速階段所能獲取的控制指令數(shù)量為：

根據(jù)式（1）～式（5）可得，當STM32F103微控制器發(fā)出第個控制指令，該指令與三個加速階段中加速時間的關系式為：

通過調(diào)節(jié)式（6）中的各項參數(shù)，能夠有效協(xié)調(diào)步進電機的速度關系，對模塊獲取優(yōu)良的響應效果、控制誤差和控制成果，實現(xiàn)高精度控制具有一定的推動作用。

當步進電機處于減速運行時，其減速曲線和加速曲線是互為對稱的，運算方式與加速函數(shù)相近。

3 實驗分析

實驗利用對比方式對本文模塊、單片機控制模塊和可編程邏輯控制器控制模塊的響應效果、控制誤差和控制成果進行分析，確定本文模塊能否較好地實現(xiàn)對被控對象的高精度控制。在數(shù)控機床中，其主要被控對象為機器轉速和位移，令三個模塊在同等條件下對實驗機器的轉速和位移M行控制。

3.1 響應效果分析

將本文模塊、單片機控制模塊和可編程邏輯控制器控制模塊對實驗機器轉速、位移的響應時間繪制成曲線，如圖6、圖7所示。響應時間越短、越穩(wěn)定，則模塊的響應效果越好。由圖6、圖7可知，各數(shù)控機床步進電機控制模塊對機器轉速的響應效果要好于對機器位移的響應效果，差值在3 s左右。本文模塊的響應時間曲線要明顯低于其他兩個模塊的響應時間曲線，且曲線的穩(wěn)定性更強。由此可得出，本文模塊具有優(yōu)良的響應效果。

3.2 控制誤差分析

各數(shù)控機床步進電機控制模塊的控制誤差是根據(jù)步進電機的數(shù)據(jù)轉矩確定出來的，這是因為轉矩的不確定性較大，能夠對其進行準確控制的模塊，模塊的控制誤差必然較小。

在實驗給出的控制指令中，步進電機的輸出轉矩應為1.8 kg?cm。在步進電機頻率不斷增加的情況下，其輸出轉矩越貼近該數(shù)值，證明模塊的控制誤差越小。實驗結果如圖8所示。

由圖8可知，在三個模塊中，本文模塊的步進電機輸出曲線與控制指令中的1.8 kg?cm轉矩標準最為接近。由此可得出，本文模塊具有優(yōu)良的控制誤差。

3.3 控制成果分析

數(shù)控機床步進電機控制模塊的控制成果是指，在模塊控制下由實驗機器產(chǎn)生的加工元件。加工元件的規(guī)格越接近控制指令的目標規(guī)格，則模塊的控制成果越好。根據(jù)上述定義，繪制出控制成果曲線，如圖9所示。

由圖9可知，本文模塊的控制成果范圍高達[97.6%，99.8%]，較其他兩個模塊而言，本文模塊具有優(yōu)良的控制成果。

4 結 論

本文設計數(shù)控機床步進電機高精度控制模塊，其采用STM32F103微控制器作為硬件控制核心，并結合綜合線性速度控制函數(shù)、現(xiàn)場可編程門陣列、步進電機驅動器和光柵傳感器，以提高模塊響應效果和控制成果、縮減控制誤差為設計目標，最終實現(xiàn)模塊的高精度控制。實驗將本文模塊與單片機控制模塊，以及可編程邏輯控制器控制模塊的響應效果、控制誤差、控制成果進行對比。實驗結果表明，所設計的模塊具有優(yōu)良的響應效果、控制誤差和控制成果，可較好地實現(xiàn)模塊對被控對象的高精度控制。

參考文獻

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篇5

[關鍵詞] 數(shù)控機床 使用 管理模式

中圖分類號：TH13 文獻標識碼：A 文章編號：

一、秦川華興數(shù)控機床設備的概況

鹽城秦川華興機床有限公司，是由陜西秦川機床工具集團有限公司與江蘇華興投資集團有限公司共同出資建立的專業(yè)機床制造公司，主要生產(chǎn)滾齒機、立加、立車、數(shù)控車床及普通機床的重點企業(yè)。

數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的簡稱，它是一種需要程序來進行控制執(zhí)行的自動化的機床，它可以通過其自帶的控制系統(tǒng)處理編碼或者其它的指令的程序，從而使機床進行自動化的加工零件。隨著計算機技術的快速發(fā)展，其對于數(shù)控機床的發(fā)展具有非常大的促進作用。通過控制系統(tǒng)，可以使數(shù)控機床加工出傳統(tǒng)機床無法進行精確加工的零件，提高了零件的加工效率，具有非常明顯的優(yōu)越性，但是數(shù)控機床在使用方面依然存在著一些問題。

二、數(shù)控機床設備的使用分析

在秦川華興數(shù)控機床設備的使用方面，有的專業(yè)人員還缺乏對數(shù)控機床加工的原理、數(shù)控系統(tǒng)的特性不了解，對加工工藝程序的編制還比較生疏，無法對數(shù)控制設備進行科學的管理，先進的加工方法，落后的管理手段極大地影響了數(shù)控機床效率的發(fā)揮。數(shù)控加工操作人員大部分是來自普通機加工工人，文化素質參差不齊，在對數(shù)控設備的應用中套用普通設備加工的思路。對數(shù)控機床高速切削的特性、數(shù)控刀具的選擇、切削參數(shù)的選擇缺乏科學性，加工程序的優(yōu)劣及加工效率的高低完全取決于操作工人素質的高低，因而科學的管理方法才能促成數(shù)控機床設備最佳的加工效率。另外由于數(shù)控機的特定原因，數(shù)控機床設備的系統(tǒng)繁雜，設備檔次不齊，給技術人員、操作人員的應用和編程帶來很大的困難。一般的系統(tǒng)內(nèi)存容量都不是很大，在加工零件各類繁多時，大量的加工程序因為無法存儲而不得不進行反復的刪除和輸入，有限的系統(tǒng)資源甚至無法存儲完整的零件加工程序。頻繁重復的零件準備和加工程序反復編制也影響了程序的穩(wěn)定性和數(shù)控機床設備的使用及功能的發(fā)揮。阻礙了企業(yè)的生產(chǎn)效率，所以，在數(shù)控機床設備管理上還有待于進一步的完善。

三、數(shù)控機床設備的管理模式

數(shù)控機床設備的使用情況直接影響著企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，而管理方式又直接決定著數(shù)控設備的使用，可見數(shù)控機床設備的管理是十分重要的。要切實的提高數(shù)控機床的使用效率，就需要加強對數(shù)控機床的管理，提高對數(shù)控機床的使用率。對于管理者來說，提高對數(shù)控機床的認識和了解，使基層的技術管理干部能夠真正了了解其加工的原理、數(shù)控工藝等。所以，根據(jù)我廠目前的現(xiàn)有狀況，采用了數(shù)控機床設備科學的使用及建全管理機制和加強維修隊伍培訓學習的現(xiàn)代化管理模式，其主要內(nèi)容如下：

1、健全設備管理機構

制造部門應該設立數(shù)控設備與維修崗位，承擔車間數(shù)控設備的管理和維修工作。聘用一些具有豐富經(jīng)驗的專業(yè)技師和具有很強專業(yè)化知識、責任心并有一定實際工作能力的機械、電氣工程師組成，專門負責數(shù)控設備日常管理維護工作。

2、制定和健全規(guī)章制度

針對數(shù)控機床的特點，逐步制定相應的管理制度，例如數(shù)控設備管理制度、數(shù)控設備的安全操作規(guī)程、數(shù)控設備的操作使用規(guī)程、數(shù)控設備的技術管理辦法、數(shù)控設備的維修保養(yǎng)規(guī)程等，這樣使設備管理更加規(guī)范化和系統(tǒng)化。

3、建立完善的設備檔案

建立數(shù)控設備維護檔案及交接班記錄，將數(shù)控設備的運行情況及故障情況詳細記錄，特別是對設備發(fā)生故障的時間、部位、原因、解決方法和解決過程予以詳細的記錄和存檔，以便在今后的操作、維修工作中參考借鑒。

4、加強數(shù)控設備的驗收

為確保新設備的質量，加強設備安裝調(diào)試和驗收工作，尤其是設備驗收這一環(huán)節(jié)，對涉及機床重要性能、精度的指標嚴格把關，對照合同、技術協(xié)議、國際和國內(nèi)有關標準及驗收大綱規(guī)定的項目逐項檢查。機床調(diào)試完成后，利用RS232接口對機床參數(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸做為備用，以防機床文件丟失。

5、加強維修隊伍建設

數(shù)控機床設備集機、電、液、氣、光于一身的高技術產(chǎn)品，技術含量高，操作和維修難度大。所以，必須建立一支高素質的維修隊伍以適應設備維修的需要。采取利用設備安裝調(diào)試和內(nèi)部辦學習班等多種形式對數(shù)控設備的操作、維修、編程和管理人員進行設備操作技術和維修保養(yǎng)技術培訓。

5.1 首先應當加強對數(shù)控機床的使用者的技術培訓，提高其綜合素質。數(shù)控機床作為一種典型的一體化的機械設備，在其應用上其需要的知識面比較廣，需要技術人員和操作人員具有電氣、液壓傳動、機械等方面的專業(yè)知識，提高操作人員的技術技能，不僅可以提高設備的利用率，而且還可以減少零部件的次殘品率，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。

5.2加強對操作規(guī)程的遵守。對于數(shù)控機床來說，其操作流程規(guī)定相對比較嚴格。嚴格的遵守操作規(guī)程，不僅可以提高機床的使用壽命，保護設備的使用安全和操作人員的安全，對于產(chǎn)品的質量也有非常重要的促進作用，因為錯誤的方法往往會導致錯誤的結果。對于新的操作人員來說，要重視開、關機的順序和相關的注意事項。

5.3提高機床的開工率。機床作為一種機械設備，其內(nèi)部的各個零部件之間往往需要進行恰當?shù)哪ズ喜拍苡行У陌l(fā)揮其作用。對于新機床來說，其往往有一定的保修期限，根據(jù)機床的使用經(jīng)驗，數(shù)控機床在使用的初期其故障率相對比較高，企業(yè)應當充分的利用這一階段，提高機床的開工率，使其故障和薄弱環(huán)節(jié)能夠盡早的予以暴露，可以在保修期內(nèi)得到解決，同時也提高了機床的磨合率。

6、數(shù)控機床設備的日常維護管理

6.1操作者日常檢查，操作者是數(shù)控機床設備的直接用戶，為了保證數(shù)控設備的正常運行，要求數(shù)控操作者每天應該執(zhí)行以下各項：檢查所有的防護板、罩殼和門操作是否適當、在整個行程中步進每一個軸，觀察運行是否平滑、確保所有軸的限位開關正常工作并調(diào)整到相應的限位位置、檢查導軌是否有劃傷或過度磨損的跡象、檢查導軌清潔器沒有被損壞、觸摸導軌檢查是否適當。

6.2巡回檢查設備，根據(jù)數(shù)控機床設備的先進性、復雜性和智能化高的特點，使得它的維護、保養(yǎng)工作比普通設備復雜且要求高的多。維修人員應通過經(jīng)常性的巡回檢查，如CNC系統(tǒng)的排風扇運行情況，機柜、電機是否發(fā)熱，是否有異常聲音或有異味，壓力表指示是否正常，各管路及接頭有無泄漏、狀況是否良好等，積極做好故障和事故預防，若發(fā)現(xiàn)異常應及時解決，這樣做才有可能把故障消滅在萌牙狀態(tài)之中，從而可以減少一切可避免的損失。

結語：對于數(shù)控機床的管理來說，需要有一定的規(guī)章制度來保障其功能的發(fā)揮。由于數(shù)控機床的使用是一項技術性比較強的過程，只有加強科學管理，了解其性能特點，協(xié)調(diào)好其生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)，才能充分的發(fā)揮其經(jīng)濟效益。企業(yè)的管理人員要建立建全管理模式，制定嚴格并且可以執(zhí)行的制度，提高產(chǎn)品的合格率，使數(shù)控機床能夠實現(xiàn)其應有的回報率。

參考文獻

[1] 徐天俠.探析數(shù)控機床的維護和管理[J].科技風，2012（1）：181-181.

篇6

關鍵詞:創(chuàng)新教學模式；數(shù)控技術；綜合職業(yè)能力

中圖分類號:G42 文獻標識碼:A 文章編號：1674-098X(2015)11(c)-0242-03

培養(yǎng)綜合職業(yè)能力就是增強學生的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)能力，是深化職業(yè)教育改革的必然選擇。綜合職業(yè)能力包括四種核心能力:社會適應能力、認知能力、專門技術能力、工作發(fā)展能力，因此，數(shù)控技術專業(yè)課程教學改革與創(chuàng)新，就是要建立有利于培養(yǎng)學生綜合職業(yè)能力結構的課程教學模式，綜合職業(yè)能力導向課程的實施通過融“教、學、做”為一體，注重強化學生能力的培養(yǎng)。

1課程設計的理念與思路

以數(shù)控技術專業(yè)培養(yǎng)目標為課程開發(fā)建設的依據(jù)，教學計劃體現(xiàn)以職業(yè)崗位（群）為中心，根據(jù)相應的職業(yè)崗位職責和職業(yè)能力，制定課程的教學目標，確定工作任務，以工作過程系統(tǒng)化為導向，構建理論教學、仿真教學和實踐教學三者于一體的教學體系。形成以工作過程為導向的職業(yè)能力，知識與技能高度融合的訓練體系。采用三個崗位(即：數(shù)控車削、數(shù)控銑削、加工中心加工)、四個模塊(即：數(shù)控加工單工種基礎實訓、數(shù)控加工車銑復合實訓、數(shù)控加工多工種綜合實訓、復雜曲面零件數(shù)控加工實訓)的實訓模式，將產(chǎn)學研合作單位的產(chǎn)品加工引入到實訓過程中，用崗位職業(yè)能力的要求及工藝創(chuàng)新能力作為考核標準，實現(xiàn)高技能型人才數(shù)控機床操作技能的培養(yǎng)。該課程是以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心，來構建教學體系的。課程的設計理念與思路基于以下幾個方面。

1.1實現(xiàn)理論教學與實踐教學的一體化高度融合

理論教學與實踐教學的整合并不是簡單的教學合并，而是從職業(yè)崗位知識體系上的融合，具體根據(jù)各個職業(yè)崗位知識模塊教學的需要，設計實踐與理論融合的方式，以及融合的比例。如,在講授數(shù)控加工刀具時，直接在實訓室進行，學生通過理論講解并現(xiàn)場使用，馬上就理解了原來難以理解的理論知識。

1.2教學的層次性

教學內(nèi)容安排上具有層次性。遵循由易到難、由簡單到復雜、由單項工種實踐到多工種綜合實踐這一規(guī)律。充分考慮學生的認知規(guī)律，以達到良好的教學效果。如,安排數(shù)控加工的實訓內(nèi)容時，先是基本的車削、銑削零件加工操作，再是既需要有車削又需要銑削的零件加工操作，然后是車削、銑削、加工中心等多工種綜合實訓，最后是復雜曲面加工的綜合實訓，通過階梯式循序漸進的技能訓練方式，學生很快能適應企業(yè)的崗位工作要求。

1.3教學形式的多樣性

在教學的形式上，采取了案例教學，小組項目式教學，工作過程系統(tǒng)化教學、學生帶著問題式教學等多種形式。充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性，使他們能主動并積極參與到教學中，變被動為主動。

1.4以“一體化”教學模式開展訓練，利于學生的綜合職業(yè)能力培養(yǎng)

教師與學生通過邊教、邊學、邊做來完成教學過程，讓學生在生產(chǎn)環(huán)境中進行綜合性的技術訓練，在生產(chǎn)實踐過程中發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、分析問題、解決問題，充分調(diào)動學生的積極性與主動性，培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力。

2教學設計

2.1教學內(nèi)容的針對性與適用性

2.1.1教學內(nèi)容的針對性教學內(nèi)容選擇典型車削、銑削以及加工中心零件切削為典型工作任務主體，以滿足崗位職業(yè)能力的要求，對教學內(nèi)容排序以完成典型工作過程為依據(jù)，串接各工作任務，因此,開發(fā)的課程是理論實踐一體化的結構。學生按由易到難的過程完成車、銑、加工中心的各工作任務，通過綜合實訓串聯(lián)起各工作任務，培養(yǎng)學生較強的職業(yè)能力。2.1.2適用性以典型零件為課程教學中的主要工作任務，進行典型零件的如工藝分析、工藝方案設計及制定、程序編制、加工仿真、零件加工檢驗這一完整的工作過程，使學生具有數(shù)控加工綜合職業(yè)能力，因此,教學內(nèi)容的適用性廣。

2.2教學內(nèi)容的組織與安排

2.2.1教學內(nèi)容的組織以企業(yè)對數(shù)控工作崗位要求的工作流程為導向，以選自各個產(chǎn)學研合作單位的典型車削、銑削及加工中心切削零件為加工任務，對這些典型零件做工藝分析、工藝方案設計、數(shù)控程序編制、零件加工仿真、零件工藝實施、加工檢驗-合格產(chǎn)品的全過程組織教學，遵循先簡后易、依次遞進的原則組織教學內(nèi)容，最后進入企業(yè)實際零件的加工。2.2.2教學安排分車削、銑削、加工中心三個工種進行訓練，老師利用多媒體教室、仿真實訓室、數(shù)字化制造實訓中心等教學設施對學生進行集中講授、示做、訓練，把學生分成項目小組按照工作任務單的要求，分組討論零件的加工工藝方案，進行零件加工程序編制，再進行加工仿真校驗，零件工藝實施及加工檢測。

3組織實施

3.1教學方法與手段

3.1.1教學模式的設計與創(chuàng)新(1)“雙證書”制度教學。本課程的教學內(nèi)容的安排，除了依據(jù)數(shù)控技術專業(yè)的相關課程標準以外，還把數(shù)控機床操作相關職業(yè)崗位技能鑒定標準規(guī)定的理論知識和技能列入教學內(nèi)容。教學團隊中的主講教師大多具有“雙師”資質，且多數(shù)主講教師為“國家數(shù)控技能鑒定考評員”。為積極開展“雙證書”教學和職業(yè)技能鑒定工作，提供了有力的保證。近年來，推行“雙證書”制度教學，相關專業(yè)的畢業(yè)生獲得“雙證書”的人數(shù)達到90%以上,取得了較好的教學效果。(2)任務驅動項目導向教學。實踐表明，任務驅動項目導向，是高等職業(yè)教育提高教學效果的理想教學模式。該課程的各位主講教師，對課程標準和相關職業(yè)崗位技能鑒定的要求了然于心，因此,能把數(shù)控機床與編程相關理論知識和實踐技能根據(jù)課程標準結合崗位技能鑒定的要求，合理地確定相關教學驅動任務，及任務驅動下的各個具體的實施項目，擺脫了傳統(tǒng)以學科來組織教學內(nèi)容的教條模式，學生對每堂課的學習目標更加明確，學習積極性也高，教學效果得到了學生的好評。(3)一體化教學。教學團隊把應知應會的數(shù)控編程理論和實踐操作技能的教學和訓練的內(nèi)容融合在一起安排，打破傳統(tǒng)的教室、實驗室、實訓車間的界限，突破傳統(tǒng)教學時間、空間的限制，教學生邊干邊學，讓學生在學中做，做中學。不但提高了學生的學習興趣，而且提高了教學效果，也提高了教學資源的利用率。(4)教學訓練模式與企業(yè)接軌。企業(yè)為了求得人才的最大利用效率，要求畢業(yè)生就業(yè)就能上崗，做到學校的教學與企業(yè)工作零距離。在綜合訓練階段，不但教學、訓練內(nèi)容與職業(yè)崗位接軌，而且采用與企業(yè)同步的輪班工作制，不但解決了人均操作時間的矛盾，而且讓學生提前進入工作角色，體驗工作環(huán)境，激發(fā)了學生的上進心和責任感。為學生將來與就業(yè)崗位零距離適應提供了保證。這種教學模式也得到了企業(yè)和社會的認可。3.1.2多種教學方法的運用教學團隊根據(jù)高職教育的特點和我校資源現(xiàn)狀，探索出了許多行之有效的教學方法，如,講練結合教學、師生互動教學、案例教學、工作過程系統(tǒng)化等現(xiàn)場教學。(1)講練結合教學。將“教、學、練”融為一體，適于需要較強邏輯思維、而在傳統(tǒng)教學中較難進行的課程內(nèi)容。教師在講清基本概念、基本理論與方法后，就布置學生進行實踐訓練。如,在講解“數(shù)控編程指令”時，老師介紹了一類編程指令后，就給出相應圖紙，由學生編制數(shù)控加工程序，然后仿真模擬檢驗編制得是否正確。這種即學即練的教學方式，提高了學習效率，增強學生學習的興趣。(2)師生互動教學。教師授課中，善于提出問題，學生可進行討論或爭論，提出解決方案，教師適時引導，使學生從中領會教師思路，學會分析解決問題的能力。這種方法體現(xiàn)了以學生為主體的教育理念。如,在講解“刀具補償”時，教師可讓學生思考使刀位點沿工件輪廓正確運動的方式有哪兩種，并分別展開討論，從而說明“刀具補償”的作用。(3)案例教學。數(shù)控機床加工的零件是千差萬別的，我們通過介紹典型零件的加工方法，使學生能做到舉一反三，重點培養(yǎng)學生解決問題的能力。如,介紹“數(shù)控車床G71指令加工”時，我們通過一個典型的加工案例，使學生能對同類零件加工的觸類旁通。(4)現(xiàn)場教學。數(shù)控機床的某些概念比較抽象，如,講解“數(shù)控機床坐標系、對刀、換刀”等，“數(shù)控實訓中心”就是教學地點。這樣有利于把抽象概念具體化，降低學習難度。3.1.3現(xiàn)代教學技術手段的應用通過開發(fā)網(wǎng)絡課件、開放數(shù)控實訓中心、布置實踐作業(yè)，技能考證、數(shù)控技能大賽等形式和手段，激發(fā)學生學習興趣，充分調(diào)動學生自主學習的積極性。（1）數(shù)字化車間DNC虛擬仿真教學。仿真軟件能提供虛擬的數(shù)控加工設備及環(huán)境，學生可在仿真軟件提供的數(shù)控加工環(huán)境中練習編程、機床的基本操作、仿真加工、加工檢測等技能，學生在離線編程仿真檢驗后的程序，通過DNC無線通信系統(tǒng)直接傳送至各自將要操作的機床，節(jié)約了機床程序錄入時間及資源，激發(fā)了學生的學習興趣。同時，通過編程、仿真驗證、加工各個環(huán)節(jié)的訓練，還能培養(yǎng)學生的嚴謹?shù)墓ぷ髁晳T。(2)充分利用現(xiàn)代信息技術教學。教學中善于利用多媒體教學。教學團隊建立了教學資源庫，大量的錄像、CAI課件、圖片等教學資料的展示，可以清晰、直觀地將不便于表達的教學內(nèi)容形象生動地展示給學生學習。充分利用網(wǎng)絡平臺，將多媒體課件、主講教師的全程授課錄像、習題、考卷、參考文獻等資源至校園網(wǎng)課程網(wǎng)站上，供學生使用。通過網(wǎng)絡互動平臺學生還能夠在線學習、輔導、自測、參加討論。為學生營造成了一個開放的全方位立體學習環(huán)境。通過綜合利用各種信息化手段，取得了良好的教學效果。(3)雙向視頻演示教學。在傳授操作技能時離不開操作示范教學環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)示范操作教學時教師示范學生圍觀，這樣會有部分同學沒辦法看到教師示范的各個方位的情況，為提高教學質量，采用雙向視頻教學手段用于實踐教學。專用的視頻教室進行操作示范教學時，通過視頻采集，把教師示范操作的各個角度的情況投影到大屏幕，使學生不需要圍觀，就可以清晰地看到教師操作的整個過程，從而取得了很好的教學效果。授課形式的多樣性使學生有思考、主動參與、積極實踐與創(chuàng)新的環(huán)境。從單一的黑板授課，到多媒體課件（CAI）與現(xiàn)場教學相結合的授課形式，對授課形式始終不斷地更新，使學生真正成為教學活動中的主體。

3.2特色與創(chuàng)新

(1)堅持“以多媒體技術為主要手段、以數(shù)控制造技術職業(yè)崗位為導向、以職業(yè)資格證書為重要形式，以理論和實踐一體化、工作過程系統(tǒng)化為教學方式”為核心、理論教學與實踐教學交替的教學模式，保證學生具備扎實的專業(yè)基礎知識和堅實的操作技能。(2)依托現(xiàn)有實訓基地，建設產(chǎn)學研一體的實訓基地，在生產(chǎn)中驗證教學、在生產(chǎn)中提煉科研課題，走出一條教學、科研與實踐結合、相得益彰的特色之路。(3)完善一體化考核體系，推行“雙證”教育，組織學生參加各等級職業(yè)技能鑒定考試，取得職業(yè)資格證書，體現(xiàn)職業(yè)院校學生的技能型、應用性特色，增強學生競爭力；該專業(yè)已有多名學生取得“數(shù)控技師”職業(yè)資格。(4)隨著科學技術不斷地發(fā)展，社會對數(shù)控加工的要求也在不停的改變之中。自從學院引入四軸、五軸加工中心后，課程的教學內(nèi)容要逐漸更新，以適應科學技術與社會的發(fā)展。(5)周期性調(diào)研企業(yè)對崗位的需求。通過周期性的調(diào)研企業(yè)對數(shù)控加工技術的崗位需求，及時增減與調(diào)整教學內(nèi)容。完善與更新課程教學內(nèi)容，建立符合一流高職教育水平和培養(yǎng)目標要求的教學文件和課程評價體系，構建創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學機制。采用課堂教學和實際操作相結合的方法，充分運用現(xiàn)代化教學手段，使學生的理論和實踐能力得到很大程度的提高，采用工作過程系統(tǒng)化項目教學法，激發(fā)學生學習的興趣，使他們具有解決生產(chǎn)實際問題的能力。

4結語

基于數(shù)控銑工、數(shù)控車工、數(shù)控加工中心職業(yè)崗位具體工作任務設計課程內(nèi)容，建立了數(shù)控銑床、數(shù)控車床、加工中心編程仿真與加工操作教學環(huán)境，創(chuàng)新實施“教、學、做一體”的立體化教學資源庫，為教師提供共享性教學支持服務資源，滿足學習者趣味性自主學習需要。數(shù)控技術專業(yè)綜合職業(yè)能力導向創(chuàng)新課程教學模式，通過工學交替來實施，融“教、學、做”為一體，明確課程目標、優(yōu)化課程內(nèi)容的選擇與組織、完善了課程評價體系。

參考文獻

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篇7

目的 比較嗎啡在剖宮產(chǎn)術后皮下自控鎮(zhèn)痛（PCSA）與硬膜外自控鎮(zhèn)痛（PCEA）的效果及安全性。方法 選擇90例產(chǎn)婦隨機分為PCSA和 PCEA兩組，兩組鎮(zhèn)痛液配制方法相同：嗎啡10 mg＋咪達唑侖10 mg，PCA設置：無負荷量、持續(xù)量2 ml/h、單次量0.5 ml、鎖定時間15 min、維持48 h。術后6、12、24、48 h行視覺模擬評分（VAS）、記錄鎮(zhèn)痛泵按壓次數(shù)與實際進藥次數(shù)比值（D1/D2）、追加藥物總劑量、病人對鎮(zhèn)痛效果的滿意度及不良反應情況。結果 兩組鎮(zhèn)痛效果滿意度、D1/D2、追加藥物總劑量及不良反應等比較差異均無統(tǒng)計學意義（P均＞0.05）。結論 宮產(chǎn)手術后應用嗎啡皮下與硬膜外自控鎮(zhèn)痛同樣安全有效剖。

【關鍵詞】 剖宮產(chǎn) 嗎啡 術后自控鎮(zhèn)痛

嗎啡被廣泛應用于產(chǎn)科術后止痛，本研究對患者皮下自控鎮(zhèn)痛（PCSA）給藥的方法進行觀察，并與硬膜外腔途徑鎮(zhèn)痛進行比較，現(xiàn)將結果報告如下。

資料與方法

1.一般資料

選擇ASAⅠ～Ⅱ級，年齡18～45歲的孕足月剖宮產(chǎn)病人90例，其中16例伴妊娠高血壓，雙胎5例，排除術前患有血液系統(tǒng)疾病、精神疾病及其他顱腦軀體疾病的病人，術后根據(jù)鎮(zhèn)痛方法不同，隨機分為兩組，即PCSA組（S組）和PCEA組（E組）各45例。兩組病人年齡、身高、體重、手術時間無顯著性差異（P＞0.05），術中術后血壓、心率、脈搏血氧飽和度均無明顯變化。

2.麻醉與鎮(zhèn)痛方法

硬膜外組病人采用L2～3間隙穿刺置管，術畢后接自控鎮(zhèn)痛泵。皮下組術畢后行上臂三角肌內(nèi)側皮下穿刺，穿刺針為14～16號靜脈留置針，穿刺成功后接自控鎮(zhèn)痛泵。兩組藥配方相同：嗎啡10 mg＋咪達唑侖10 mg加生理鹽水至100 ml，持續(xù)量2 ml/h，單次量0.5 ml，鎖定時間15 min。兩組病人在手術結束前15 min給予格拉司瓊3 mg靜滴。

3.觀察項目

術后觀察均由麻醉醫(yī)師完成，詳細記錄：①鎮(zhèn)痛開始后6、12、24、48 h安靜平臥時視覺模擬評分（VAS評分）。②鎮(zhèn)痛泵按壓次數(shù)與實際進藥次數(shù)比值（D1/D2），追加藥物總劑量，首次排氣時間。③病人對鎮(zhèn)痛效果的滿意度：滿意、基本滿意和不滿意。具體評分方法是：1分為完全無痛；2分為有時輕度疼痛；3分為持續(xù)輕度疼痛，有時中度疼痛；4分為持續(xù)為中度疼痛，有時重度疼痛；5分為持續(xù)重度疼痛，所用鎮(zhèn)痛藥無效。評定效果1～2分為鎮(zhèn)痛滿意，3分為基本滿意，4～5分為不滿意。④不良反應：惡心嘔吐、尿潴留、皮膚瘙癢、嗜睡、呼吸抑制等。

4.統(tǒng)計學處理

計量資料以均數(shù)±標準差（-±s）表示，采用t檢驗，計數(shù)資料采用χ2檢驗，P＜0.05為有顯著性差異。

結果

兩組病人鎮(zhèn)痛開始6、12、24、48 h安靜平臥時VAS評分比較無顯著性差異（P均＞0.05），見表1；D1/D2及追加藥物總劑量、首次排氣時間比較無顯著性差異（P均＞0.05），見表2；兩組病人滿意度和惡心嘔吐、尿潴留、皮膚瘙癢、嗜睡、呼吸抑制等不良反應發(fā)生率比較亦無顯著性差異（P＞0.05），見表3。表1 兩組鎮(zhèn)痛開始后各時點VAS評分比較(略)注：與E組比較，P＞0.05表2 兩組D1/D2及追加藥物總劑量，首次排氣時間比較(略)注：與E組比較，P＞0.05表3 兩組病人鎮(zhèn)痛效果及不良反應的比較（略）注：與E組比較，P＞0.05

討 論

嗎啡是阿片類受體激動藥，口服、肌肉、皮下注射、靜脈注射、硬膜外注射、蛛網(wǎng)膜下腔注射均可產(chǎn)生較為滿意的效果［1］。本組研究表明，PCSA組與PCEA組追加藥量，D1/D2，鎮(zhèn)痛效果及不良反應等比較差異無統(tǒng)計學意義（P均＞0.05）。即PCSA與PCEA同樣可以達成滿意的術后鎮(zhèn)痛效果。在臨床中兩種方法我們是有選擇的。對于采用硬膜外麻醉剖宮產(chǎn)者，只要硬膜外導管通暢且無脫落現(xiàn)象者，術后鎮(zhèn)痛用硬膜外自控鎮(zhèn)痛（PCEA）。而對于下列情況者采用皮下自控鎮(zhèn)痛（PCSA）可達到及時有效的鎮(zhèn)痛：①硬膜外麻醉禁忌者，即穿刺部位感染、脊柱畸形和腫瘤、休克、凝血功能障礙者。②硬膜外穿刺中不慎穿破硬脊膜者，無法行硬膜外鎮(zhèn)痛者。③采用硬膜外剖宮產(chǎn)者，術中、術后硬膜外導管脫落及導管被血塊堵塞者，硬膜外麻醉中導管打折、扭曲等致導管不通者。④硬膜外鎮(zhèn)痛過程中導管脫落，堵塞不通者；⑤順產(chǎn)后48小時內(nèi)子宮收縮致下腹部劇烈疼痛，病人常不能忍受而致一系列不良反應，民間稱“血母痛”者，特別是妊娠高血壓、順產(chǎn)后為了控制產(chǎn)后血壓，PCSA是個良好的方法。

PCSA與PCEA相比，PCSA具有操作簡單、創(chuàng)傷小、價格低廉、并發(fā)癥少的優(yōu)點，即便有并發(fā)癥，治療相對簡單，治愈率也高，可避免PCEA帶來的一些并發(fā)癥，特別是下肢麻木乏力這種情況。下肢麻木乏力可妨礙術后產(chǎn)婦正常的行走活動，而產(chǎn)婦椎管內(nèi)結構生理的改變可能影響藥物的作用［2］，使采用PCEA的患者更易發(fā)生下肢麻木乏力。

PCSA組患者在注射部位均無紅腫不適發(fā)生，與施鋒等［3］報道用芬太尼皮下自控鎮(zhèn)痛（PCSA）組在注射部位多有紅腫發(fā)生，但均無顯著不適，停用PSCA 1～2 d后紅腫自然消退；文亞南［4］報道，嗎啡皮下自控鎮(zhèn)痛年齡25～59歲者有3例出現(xiàn)血壓下降、惡心嘔吐、皮膚瘙癢，1例年齡最大患者出現(xiàn)呼吸抑制等有所出入。雖然本組45例中無嗜睡、惡心嘔吐、皮膚瘙癢、呼吸抑制等不良反應發(fā)生，但我們還是要引以為戒，注意不良反應發(fā)生。

參考文獻

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篇8

論文摘要:分析了產(chǎn)品虛擬動態(tài)設計的一般過程，以數(shù)控車床關鍵部件一尾架為例進行研究。通過虛擬動態(tài)分析技術，確定了尾架系統(tǒng)是整機結構中的薄弱結構，存在動剛度嚴重不足的問題。根據(jù)新車床的結構布局情況，對尾架結構進行改造。改造后的尾架由上下2部分組成，CAE分析結果表明，其結構動剛度得到很大的提高，為數(shù)控車床整機的動態(tài)優(yōu)化莫定了基礎。

0前言

機械結構虛擬優(yōu)化設計是以計算機建模和仿真技術為基礎，集計算機圖形學、虛擬現(xiàn)實技術、機械動力學、有限元分析、優(yōu)化設計等技術為一體，由多學科知識組成的綜合系統(tǒng)技術，是機械結構動力學設計技術在計算機環(huán)境中數(shù)字化、圖像化的映射。本文分析了機械產(chǎn)品虛擬動態(tài)優(yōu)化設計的一般過程，以數(shù)控車床關鍵部件一尾架為例，建立了三維可視化的有限元CAE模型，通過對模型進行結構分析，實現(xiàn)該部件結構的動態(tài)優(yōu)化。

1機械結構虛擬動態(tài)優(yōu)化設計過程

機械產(chǎn)品虛擬動態(tài)設計的一般過程是:先建立滿足工作性能要求的產(chǎn)品初始CAD模型(初步設計圖樣)，然后對產(chǎn)品結構進行動力學建模和動態(tài)特性分析，再根據(jù)工程實際情況，給出結構動態(tài)特性的要求或預定的動態(tài)設計目標，按結構動力學“逆問題”方法直接求解設計參數(shù)，或按結構“正問題”分析法，進行結構改進設計，直到滿足預期性能設計要求，從而獲得一個具有良好靜、動態(tài)特性的產(chǎn)品設計方案，如圖1所示。結構動態(tài)設計的主要內(nèi)容包括:

(1)建立一個切合實際的結構動力學模型;

(2)選擇有效的動態(tài)優(yōu)化設計方法。

2機械結構建模分析及優(yōu)化實例

以數(shù)控車床關鍵部件尾架為例進行研究。數(shù)控車床動態(tài)設計是在“正問題”處理方法的基礎上進行的，數(shù)控車床共有零、部件800多個，其中對整機結構性能影響大的零、部件主要有以下幾個:床身、主軸箱、尾架等。為使整機具有良好的動態(tài)性能，必須對關鍵部件進行優(yōu)化。為此，應先建立數(shù)控車床主要部件的幾何模型和滿足其動力學特征的有限元模型，進行動態(tài)分析，根據(jù)動態(tài)分析的結果對原部件結構設計的薄弱環(huán)節(jié)進行動力學修改和結構分析優(yōu)化，最終得到一個具有良好靜、動態(tài)特性的產(chǎn)品設計方案。

數(shù)控車床的尾架安置在床身的尾架導軌上，并可沿此導軌調(diào)整其縱向位置。尾架套筒的錐孔裝有后頂尖，用以支撐工件。由于尾架頂尖與主軸箱卡盤的同軸度直接影響著車床加工零件的精度，因此，尾架的結構是否合理對保證車床加工高精度很重要。

如圖2為尾架系統(tǒng)的有限元模型，考慮到實際情況，將尾架導軌與兩導軌座作為一體處理，尾架體與導軌之間以互為接觸單元為主，每個導軌座均布4個全約束點，系統(tǒng)共有單元7 049個。得到尾架系統(tǒng)前三階振型如圖3(a)，3(b)，3(c)所示。表1列出了尾架系統(tǒng)計算頻率及振型特性。

由分析可知，該尾架系統(tǒng)剛度很弱，相當于簡支梁，是整機結構中非常薄弱的部分。綜合新車床的布局，考慮鑄造工藝性，尾架的導軌直接與床身一體，優(yōu)化后的尾架由上下2部分組成，如圖4所示，其有限元模型如圖5所示。

建立改進尾架的有限元模型，系統(tǒng)共有2 210個體單元，對尾架上下2部分禍合12個節(jié)點，前三階固有振型如表2所示。

由表2可知尾架的頻率得到了很大的提高，振型也有了很好的改善。

篇9

【關鍵詞】校企合作 數(shù)控機床維修 網(wǎng)絡化 校企合作教學模式

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）04C-0053-03

一、網(wǎng)絡化校企合作教學模式的提出

2010年開始的全國高職院?！肮歉稍盒！苯ㄔO著重強調(diào)了校企合作，要求100所骨干院校對校企合作的新模式進行探索，起到榜樣作用。

校企合作對于職業(yè)院校教學的重要性不言而喻，許多院校通過探索創(chuàng)造了很多新模式，諸如“股份制校中廠”、“股份制合作辦學機構”、“企業(yè)專業(yè)冠名班”、“頂崗實習”、“校企合作教學”等，這些模式一方面增強了校企雙方的了解，提高了社會對職業(yè)院校的認識，擴大了職業(yè)院校的影響力；另一方面在職業(yè)院校的教學中對了解企業(yè)、提高學生職業(yè)技能、提高學生適應企業(yè)的能力等方面，效果顯著。

數(shù)控機床是機電一體化的產(chǎn)品，結構復雜，控制原理深奧，因此利用企業(yè)教學資源進行教學是解決問題的有效途徑，但是針對數(shù)控機床維修教學的校企合作存在著多方面的困難。首先，對廣西而言，使用數(shù)控機床進行生產(chǎn)的企業(yè)主要集中在柳州和玉林兩個城市，其他區(qū)域相對較少，這樣對于其他市的院校來說，尋求校企合作教學就存在地域上的困難。其次，如果學生前往企業(yè)參加頂崗實習，由于對企業(yè)設備生疏，一般短期內(nèi)無法獨立工作，需要企業(yè)技術人員的指導，這樣就增加了企業(yè)的困難，因此企業(yè)不愿意合作。再次，能夠承擔校企合作教學的企業(yè)專家數(shù)量有限，加之平時忙于工作，很難有時間到外地進行教學。因此探索一個能夠解決上述問題的校企合作教學新模式勢在必行。

目前各個職業(yè)院校在進行數(shù)控機床維修教學中普遍存在著設備數(shù)量少、設備型號單一的問題，為了解決這些問題，部分院校采取數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)進行教學，部分教師對數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)在數(shù)控維修教學中的應用進行了總結分析，確認可以解決上述問題。鑒于數(shù)控維修教學校企合作的困難，使用數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)可以很好地解決學生對企業(yè)設備的了解問題。通過在虛擬機上的學習，學生提高了對企業(yè)設備的理解程度，客觀上縮短了適應企業(yè)工作的周期。

同樣，對于企業(yè)專家不能夠前往院校教學的問題，也可采取網(wǎng)絡教學來解決。一方面，網(wǎng)絡教學技術已經(jīng)日益成熟，不存在技術上的難題；另一方面，可以靈活安排網(wǎng)絡教學的時間，諸如利用晚上、節(jié)假日等空閑時間，有效地解決了企業(yè)專家沒時間的問題。綜上所述，我們創(chuàng)造性地提出了以網(wǎng)絡教學為紐帶、以虛擬數(shù)控機床維修教學系統(tǒng)為載體的新型的校企合作教學模式。

二、數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)在校企合作教學中的應用分析

虛擬維修系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實技術在維修工程中的應用，對高新技術的產(chǎn)品維修人員的訓練具有重要意義。數(shù)控機床是機、電、液、氣一體的高科技產(chǎn)品，結構復雜，對維修人員的素質要求高，因此采用數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)進行有針對性的教學，可以起到事半功倍的效果。

對于數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)的應用，一些人提出可以用于機械拆裝、電氣拆裝、參數(shù)調(diào)整、故障診斷等方面。正如他們所說，數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)在院校的教學中可以解決上述問題。在數(shù)控機床維修校企合作教學中除上述應用外還有其獨特的作用，如下所述：

其一，校企合作教學采用的設備類型盡量與企業(yè)的生產(chǎn)設備一致，這樣學生通過針對性的學習，可增強對設備的熟悉程度，通曉企業(yè)設備的工作原理。這樣如果學生來到企業(yè)，基本上可以獨立工作，不存在對設備的生疏感。

其二，校企合作的主講教師為企業(yè)專家，教學內(nèi)容基于企業(yè)工作任務，因此學生通過聽企業(yè)專家利用虛擬機的指導，可以明確企業(yè)工作任務的內(nèi)容，了解企業(yè)工作的流程，同時可以深入的理解企業(yè)對職業(yè)人的要求，促進學生職業(yè)規(guī)范的形成。

三、數(shù)控機床維修網(wǎng)絡化校企合作教學模式的實施

（一）網(wǎng)絡化校企合作教學模式的可行性分析

1.網(wǎng)絡化校企合作教學模式符合“雙贏”原則。本著“雙贏”的原則進行校企合作是校企雙方一直追求的目標。對于企業(yè)，網(wǎng)絡化教學采用的教學載體――數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)采用的系統(tǒng)原型可以來源于企業(yè)的設備，使用這樣的教學系統(tǒng)進行教學，無疑可加深學生對企業(yè)的設備的了解，熟悉企業(yè)設備的結構、維修過程，這樣學生進入企業(yè)無需適應過程，立即就能投入工作之中，為企業(yè)節(jié)省了培訓費用和縮短了員工適應企業(yè)的周期。對于院校，網(wǎng)絡化教學首先解決了設備不足問題，而且企業(yè)專家的培養(yǎng)提高了學生的職業(yè)技能，同時有利于加深學生對企業(yè)文化、工作過程的了解，有利于學生養(yǎng)成職業(yè)素養(yǎng)。

2.教學技術上的可行性分析。一方面，當前網(wǎng)絡已經(jīng)基本普及，網(wǎng)絡的傳輸速度也已經(jīng)大大提高，同時網(wǎng)絡教學在各大院校的函授教學中也非常流行，技術上非常成熟。另一方面，數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)經(jīng)過近幾年的研究，基本能夠實現(xiàn)數(shù)控機床維修教學的各個教學知識點的教學，既可以分解成各個獨立的教學單元進行教學，又可以作為一個整體進行故障診斷教學。能夠把專家講解的內(nèi)容真實地體現(xiàn)在學生眼前，因此能夠很好地實現(xiàn)理論與實踐教學的統(tǒng)一，把“教與學”、“聽和做”有機地結合起來。

（二）網(wǎng)絡化校企合作教學模式的組織分析

1.構建網(wǎng)絡化校企合作教學組織機構。為了良好地組織和協(xié)調(diào)網(wǎng)絡化教學新模式，必須建立完備的校企合作組織結構。機構的功能主要是協(xié)調(diào)企業(yè)與院校的教學資源，合理分析和利用企業(yè)、院校的網(wǎng)絡、技術資源，統(tǒng)合雙方的師資力量，組織雙方制訂和研究教學計劃、教學內(nèi)容，并負責對問題進行反饋和溝通。為此，組織機構成員應包括企業(yè)、院校相關領導和企業(yè)技術專家、院校相關課程教師。

2.師資力量的組成。校企合作教學目標在于吸收企業(yè)專家的現(xiàn)場實際經(jīng)驗，以企業(yè)的生產(chǎn)任務作為教學項目進行教學，切實縮短學校教學與企業(yè)需求的差距，確保學生學的就是企業(yè)需要的；同時學生又不進入企業(yè)學習，減少對企業(yè)生產(chǎn)的影響，因此師資組成人員必然由企業(yè)技術專家和院校教師共同組成。

企業(yè)專家是教學的主持者，通過網(wǎng)絡親身講解企業(yè)文化、工作任務、工作過程，并通過數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)演示這些內(nèi)容，同時通過網(wǎng)絡對話解決學生提出的問題。院校教師作為輔助者，一方面，負責組織學生進入課堂；另一方面，對學生的學習過程進行細致的觀察，然后將觀察結果與企業(yè)專家溝通，分析學生的得失，促進教學的改進。

3.教學情境選取。目前數(shù)控機床維修的教學為了更好地與企業(yè)的要求相適應，教學中多以“學生為中心”，以“工作過程”為導向，以數(shù)控裝調(diào)維修的職業(yè)行動能力為目標，采取項目化教學。網(wǎng)絡化教學也力求達到這樣的效果。通過分析，數(shù)控機床維修類知識可分為原理構造類、操作使用類、檢查調(diào)整類、拆卸組裝類和故障排除類知識。將這些知識按照工作過程進行序化，即將不同類型知識以企業(yè)工作過程為參照系進行整合，然后將整合后的知識施加到數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)中，形成具體的學習情境。然后對每一個學習情境根據(jù)工作方式的不同進行細化成不同的工作任務進行教學，具體如表1所示。

4.教學組織。教學中以“學生為中心”，針對企業(yè)專家下達的每一個工作任務，學生以企業(yè)工作人員的身份出現(xiàn)在每個任務中。按照企業(yè)班組的方式將學生6～8人組成一個班組，設班長1名。一些教師在任務驅動教學中，對每一工作任務多采取“六步法”進行，但是我們認為六步法教學適合比較大的工作任務，而對一般的中小任務，則顯得過程過于繁瑣。數(shù)控機床維修的工作任務一般均屬于中小任務，網(wǎng)絡化教學又采用數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)為載體，可以反復操作修改，因此教學中采用“嘗試法”進行。也就是在班組成員接到任務后，首先利用自己的虛擬教學系統(tǒng)自主分析分析任務，然后嘗試解決任務，如果不對系統(tǒng)會實時報警，學生據(jù)此通過班組人員合作分析、查閱資料、與企業(yè)專家網(wǎng)絡溝通、與院校教師溝通等多種方式探討，然后嘗試改變解決方案和方法，直到最后形成結論。當所有成員對各自的任務都形成結論后，每個成員通過數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)演示工作過程，班組全體成員看過后，提出問題或給出建議，然后每個成員再次改進自己的結論，直到班組成員形成統(tǒng)一的結論為止。

教學過程中，院校教師除幫助學生解決一些疑問外，主要對學生的工作過程進行詳細觀察，注意記錄學生工作過程中與企業(yè)相一致或不相符的行為，然后將這些反饋給企業(yè)專家。企業(yè)專家通過網(wǎng)絡觀察學生的顯示過程，結合院校教師的信息，對學生的行為進行點評，說明學生工作任務中的包含的職業(yè)技能和職業(yè)規(guī)范，指出學生工作行為的優(yōu)點和不足。企業(yè)專家講解后，學生再次審查自己的工作過程，改進不足，形成最后的結論，再次通過虛擬教學系統(tǒng)進行操作演示，加深印象，促進理解。

教學中，強調(diào)復習的重要性，復習是對學過東西的系統(tǒng)總結，不僅要加深對知識的理解程度，也能夠加深記憶，促進對學過知識點形成長期記憶。每一個任務開始前，多進行上一工作任務的復習，主要是學生班組重復執(zhí)行原來的任務，這一次要求班組成員做到工作準確、步調(diào)一致，順利有序并符合企業(yè)要求的執(zhí)行任務。

5.教學考核。網(wǎng)絡化教學的考核采取院校教師為主、院校教師與企業(yè)專家協(xié)商的過程化考核方式。主要是考核學生在訓練過程中學生獲得的能力情況。根據(jù)學生未來職業(yè)化的要求，學生的能力分為方法能力、社會能力和專業(yè)能力。然后對每一能力進行細分成具體的能力目標，設定每一能力在總成績中的占比，一般一學期對學生的能力目標評價兩次，通過兩次的成績對比，讓學生明確自己的不足之處，在今后的學習中要有計劃地改進。具體的能力評價目標見表2。

學生這三方面的能力是互相推動、互相促進的，有人認為社會能力和專業(yè)能力是關鍵能力，但是基于學生獨立工作和終身學習的考慮，我們認為三者中方法能力是核心的能力，社會能力和方法能力屬于次要能力。因此方法能力的考核處于核心地位。

對學生的能力的評價，主要由院校教師在每次工作中進行觀察，給出初步的意見，然后與企業(yè)專家協(xié)商給出最終的成績。給出成績后企業(yè)專家會通過網(wǎng)絡與每個學生單獨溝通，幫助學生分析問題，指出努力的方向和方法。

綜上所述，結合數(shù)控機床虛擬維修系統(tǒng)的網(wǎng)絡化教學是數(shù)控機床維修教學的新探索，解決了數(shù)控機床維修教學在校企業(yè)合作方面的難題。從實際教學效果來看，對于學生熟悉企業(yè)設備、盡快融入企業(yè)有著顯著地作用，一方面提高了學生適應企業(yè)的能力；另一方面符合了企業(yè)對學生的要求，得到了學生的歡迎和企業(yè)的認可。當然，網(wǎng)絡化教學與企業(yè)現(xiàn)場教學還存在一定的差異，還不能完全代替企業(yè)頂崗實踐，同時我們也在積極探索網(wǎng)絡化教學與現(xiàn)場教學相結合的教學模式，如果能夠實現(xiàn)，教學效果必定會有進一步的提高。

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篇10

[關鍵字] 慢性硬模下血腫；鉆孔引流術；微創(chuàng)穿刺術

[中圖分類號] R651 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742（2013）06（c）-0048-02

CSDH（慢性硬模下血腫）是在頭傷3周以后才會出現(xiàn)的臨床癥狀，血腫部位在蛛網(wǎng)膜和硬腦膜之間，發(fā)病率很高，有著隱匿性，是神經(jīng)外科的常見病，其主要的表現(xiàn)就是神經(jīng)功能障礙、顱內(nèi)壓增高，需要通過手術來進行治療，但是哪種術式是最佳的，現(xiàn)在還是很有爭議的[1]。為了探討對慢性硬模下血腫分別進行鉆孔引流術、微創(chuàng)穿刺術的效果和臨床價值，該研究將選取該院在2010年6月―2012年3月期間所收治的62例慢性硬模下血腫患者，對其分別進行鉆孔引流術、微創(chuàng)穿刺術以后發(fā)現(xiàn)，微創(chuàng)穿刺術的治療效果更好，具體內(nèi)容見下文。

1 資料與方法

1.1 一般資料

將該研究的62例患者隨機分成對照組和觀察組，每組各31例。對照組：男20例，女11例，年齡在43～78歲之間，有23例患者的出血部位是額顳頂枕部，8例在額顳頂部，患者的血腫量平均是（108.6±22.4）mL；觀察組：男性有21例，女性有10例，年齡在45～80歲之間，有19例患者的出血部位是額顳頂枕部，12例在額顳頂部，患者的血腫量平均是（109.1±20.3）mL。22例患者都有反應遲鈍、肢體無力、記憶力減退、小便失禁等表現(xiàn)。

1.2 方法

對照組：患者在局麻下開展鉆孔引流術，先將患者頭皮切開，在血腫比較厚的層面鉆孔，將硅膠管伸到血腫腔里，同時進行沖洗，在引流液變得清亮以后，連接引流，最后縫合頭皮。引流的時間在3～5 d左右，然后復查CT，在血腫基本清除以后拔除導管。

觀察組：患者在局麻下進行微創(chuàng)穿刺術，根據(jù)CT片提示出的血腫范圍來選擇適合的層面做穿刺點，要避開腦膜血管和頭皮。選擇長度適合的穿刺針快速穿透患者的硬腦膜和顱骨，在達到血腫腔的時候將針芯拔出，在針側孔處接上引流管，從而讓血腫也自然的流出，在不滴液以后適量的抽吸血液，然后將碎吸針插入，使用氯化鈉溶液（0.9%）來沖洗，在沖洗液變得澄清以后連接引流袋。引流的時間在3～5 d左右，然后進行CT檢查，如果血腫基本清除，那么就拔出穿刺針[2]。

1.3 統(tǒng)計方法

使用統(tǒng)計學軟件SPSS13.0對計量資料進行分析使用均值±標準差（x±s）表示，組間用t進行檢驗。

2 結果

觀察組的手術時間、住院時間、術后殘余液量都要明顯的少于對照組，兩組之間的差異有統(tǒng)計學意義（P

表1 兩組患者手術時間、住院時間、術后殘余液量對比

■

在對兩組患者進行分別治療以后，對組有23例（74.19%）治愈，有8例（25.81%）好轉；觀察組有28例（90.32%）治愈，有3例（9.68%）好轉，均沒有死亡病例，兩組患者之間的差異有統(tǒng)計學意義（P

3 討論

慢性硬模下血腫是多發(fā)病、常見病，老年人多患此病，其發(fā)病機制現(xiàn)在在不能完全統(tǒng)一，但是很多學者[3]都認為此病病理學基礎是老年性腦血管硬化和腦萎縮。傳統(tǒng)治療慢性硬模下血腫是開顱血腫清除術和鉆孔引流術，其中鉆孔引流術是常采取的手術方式，其有著預后良好特點，在手術過程中能夠將血腫腔內(nèi)容物沖洗干凈，但是在手術的時候要加強局麻，而且手術步驟也較為復雜，創(chuàng)傷也很大，很多患者在手術的時候都不能較好的配合，同時費用高、住院時間長，讓很多患者都較難接受。現(xiàn)在很多臨床上都采用了微創(chuàng)穿刺術來治療慢性硬模下血腫，和傳統(tǒng)的手術方法相比，微創(chuàng)術的方法簡單，而且創(chuàng)傷很小，患者的耐受性也比較好，手術準備也不是很復雜，重要的是對患者的年齡、身體情況并沒有特殊限制，因此現(xiàn)在越來越多的患者樂于接受微創(chuàng)穿刺術進行治療[4]。很多研究都證明了[5-6]，對硬模下血腫患者進行微創(chuàng)穿刺術的風險很小，而且住院費用很低，住院時間也比較短，大部分患者經(jīng)過治療以后都已痊愈。該研究對慢性硬模下血腫患者進行微創(chuàng)穿刺術的效果是很好的，是一項安全、簡捷的治療方式。

[參考文獻]

[1] 李小旺.慢性硬膜下血腫微創(chuàng)手術治療效果觀察[J].中國醫(yī)藥指南，2011，9（5）：103-105.

[2] 易煥明.微創(chuàng)治療慢性硬膜下血腫的臨床觀察[J].中國醫(yī)學創(chuàng)新，2011， 8（4）：39-40.

[3] 付國平，黃曉斌，楊勇濤，等.微創(chuàng)穿刺引流與鉆孔引流治療慢性硬膜下血腫的療效觀察[J].昆明醫(yī)學院學報，2010，31（11）：123-126.

[4] 吳賓，劉佛林.微創(chuàng)穿刺術與鉆孔引流術治療慢性硬膜下血腫的臨床觀察[J].贛南醫(yī)學院學報，2009，29（6）：937-938.

[5] Per H， Gumus H， Tucer B， et al. Calcified chronic subdural hematoma mimicking calvarial mass： A case report[J].Brain & Development，2006， 28（9）：607-609.