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机床电气控制实训总结大全11篇

时间:2022-08-08 22:27:22

机床电气控制实训总结

机床电气控制实训总结篇(1)

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)05-0042-02

《机床电气控制技术》是电气自动化和机电一体化专业的一门专业核心课程,在以往教学中一般是以理论为主、实践为辅,按照重理论、轻实践的教学模式设计课程的教学内容,教学质量不高,学生不能较好地解决实际问题,学习积极性难以调动,课程培养目标难以实现,未能达到技能培养的要求。因此,加强实践教学改革,是迫切需要解决的问题。

明确课程培养目标,重构课程实践教学体系

要按照本课程专业能力培养目标,结合国家职业资格鉴定中、高级维修电工职业标准中岗位职业能力的要求,构建“一条主线、两个模块、四个层次”的实践教学体系。一条主线是指全部教学过程贯穿与生产实际相结合。两个模块是指按照渐进性、先进性原则将实践教学分为两个模块,一是基础模块,用于训练基本操作技能,形成基本专业实践能力;二是创新模块,主要根据素质教育的要求,培养学生一定的创新精神和创新能力。两个模块的内容要统一规划,相互补充,形成一个有机的整体。四个层次是指按实训任务确定每一模块的教学内容。第一层次是基本实验(培养基本技能),在课内边讲边练,主要包括电器元件的认识、选型、检测、安装和机床控制线路基本环节等实验内容的训练,在实验教学中,既要严格按照“6S”管理训练学生完成从理论知识到实践知识的转化,又要在实践中反复训练学生使用工具、仪器、接线等方面的职业素质与操作规范性,形成良好的实践操作能力,为维修电工的实践考核奠定基础。第二层次是专业实训周教学(培养专项技能),以典型机床电气技能实训考核鉴定装置作为实训工具,内容包括典型机床控制电路原理分析、模拟故障现象分析、故障检测与排除、调试与维护等,通过实训,要求学生能正确对机床故障现象进行调查研究,在电气控制线路图上分析产生故障的原因,编写简明故障检修计划,能熟练运用仪器仪表找出故障点并排除故障,经试车使机床各项功能恢复,并撰写实训报告与总结,从而具备机床电气控制线路故障检修、调试与维护的能力。第三层次是课程设计教学(培养综合技能),要求学生按照教师提出的原则性要求对普通机床电气控制系统进行PLC改造,在教师指导下拟定改造计划,进行初步设计,将设计后的方案在PLC实训室进行设计验证,对方案进行修订,最后根据方案列出选购元器件清单,然后进行硬件连接、软硬件调试。第四层次是到企业进行顶岗实习、毕业实训等(培养综合应用能力),以进一步提高学生对机床电气控制系统的综合应用能力。通过系统性、渐进性的训练,使学生既能掌握必要的技能,又能在此基础上,运用所学专业知识,综合解决生产实际问题,对培养学生的专业技术能力、创新精神有较好的效果。

严格按照课程标准制定科学

合理的教学计划和实践教学大纲

根据教育部高等教育司《高等学校教学管理要点》文件的精神,“各种实践教学环节都要制定教学大纲和计划,严格考核”。依据课程标准,应从课程的实际及教学规律出发,以培养学生学会典型机床控制系统功能原理分析、故障检修、设备维护,掌握电气设备控制系统运行与维护的基本技能和相关理论知识,能完成本专业相关岗位的工作任务,具备从事企业电气设备控制系统的安装、调试、运行、维护、技术改造等基本职业能力为目标,科学合理地制定教学计划,完善实践教学大纲,丰富实践教学内容,保证实践教学有目的、有计划、有步骤地实施,让学生实践技能训练不断线,确实提高学生的实践技能。

整合优化实训内容,强化技能训练

要引入职业技能鉴定,推行职业资格证书制度,将实践教学内容与中、高级维修电工职业技能鉴定相结合,整合优化技能训练项目内容,培养出既有学历证书,又有职业资格证书的高素质、高技能人才。技能训练项目内容如下页表1所示。

按照基本技能训练内容对学生进行技能强化训练,要求学生根据提供的线路图,按照安全规范要求,正确利用工具和仪表,熟练完成电气元件安装、线路安装、通电调试,而且对调试或运行中出现的故障应能独立分析处理。经过强化训练后,及时安排学生进行维修电工考证,严格按照维修电工职业技能鉴定标准与要求进行考核,经真刀真枪的实践操作,教师可以及时了解学生对该项目的掌握情况,学生通过考证也可检验自己哪些基本技能还没掌握好,以便及时补上。

实训教学方法改革

突出实践技能的培养 专业动手能力的培养是多方面,要根据不同的项目,确定不同的要求。对机电一体化技术专业的学生,可着重进行以下几个方面能力的培养:(1)基本操作技能。要求掌握常用电工仪器仪表和工具以及安全用电与操作知识;会识读电气原理图、电气安装图、低压配电线路图;会根据负载合理选用常用低压控制电气和导线;能熟练掌握机床控制电路基本环节的安装配线及调试,符合GB3797-2005和DL/T5161-2002规范要求。(2)专项技能。要求掌握普通机床电气控制线路安装、调试、故障检修、安全检查与维护知识,具备典型机床电气控制线路故障检修、调试与设备维护的能力。(3)综合技能。要求学生能根据所学专业知识对普通机床电气控制系统进行PLC技术改造,掌握硬件连接和硬软件调试的方法与技巧。在实训过程中要求人人动手,独立完成,培养学生的独立自主性和创造性。

挖掘潜力 提高兴趣 可将每班学生分成几个组,分别指导他们查找有关资料和手册,在完成给定课题任务的基础上,鼓励学生开拓思路,充分挖掘潜力,各组自行设计控制电路,或有意在安装电机时设置故障(需教师把关),然后各组交换进行安装和故障检查,这样不仅可提高学生的学习兴趣,还可增强他们分析问题、解决问题的能力。

互帮互助 共同提高 由于班级学生的个人实践操作能力和综合技能有强有弱,在分组时可有意将他们搭配开,以强带弱,在教师的指导下,通过学生之间的交流,取长补短,共同提高。实训室全天开放,指导教师、班干部和实训组长各负其责,个别能力较低的学生可利用课余时间进行补课,进一步巩固和消化。

改革实训考核方式

本课程注重培养学生解决实际问题的能力,因此应以考核学生的综合运用能力为宜。以完成实训任务的质量为考核标准,采用学生、教师共同参与评价,过程考核与结果考核相结合的方法。针对每个实训任务的评价,采用过程考核方式,实训结束后进行理论实践一体化的结果考核,考核采用实践与理论相结合的方式,实训总成绩由出勤及实训报告、技能考核、理论考核三部分组成。分数比例按106030分配。技能分数宜以 36 分为合格,理论分数宜以18 分为合格,如果有一项达不到要求,视为成绩不合格。

理论考核 理论考核占30%,可与技能考核同时进行,考核内容为提出实训中出现的实际问题,让学生自己结合理论分析解答。例如,操作X62W万能铣床,在进行主轴电机变速冲动时,按下变速冲动按钮如时间过长,松开按钮后主轴电机由点动变为常动,对此故障原因进行分析;通过控制电路的故障排查,最快、最准确地分析出故障点的位置;通过给出的课题尽快地设计出合格的电气控制电路等。

技能考核 技能考核占60%,考核的主要内容是将实训中的全部内容分成若干个单元,每个学生以抽签的形式,在规定的时间内独立完成自己的任务。教师可根据每个学生不同的任务,制定评分标准,着重从操作技能的完成情况、职业素质与操作规范执行情况、现场的布置情况、工作态度、团队协作精神等方面当场打分,这样可使学生在心理素质、分析问题解决问题能力、安全文明规程执行等几个方面得到进一步的提高。

出勤及实训报告 出勤及实训报告占10%,出勤由班组长负责,每天认真记录,最后汇总。实训报告由每个学生根据实训中出现的一些实际问题进行分析、讨论,最后得出总结和体会。

实训考核每一单元都应有成绩评定,根据“各单元成绩×权值”进行综合,作为操作技能过程考核成绩。

教学实践表明,新的实践教学体系、内容、实训方法和实践考核方式是成功的,它激发了学生学习的积极性和主动性,学生的实践能力和职业能力得到了明显提高。

参考文献:

[1]黄娟花.《机床电气控制技术》项目教学环境下的学生差异性[J].中国科教创新导刊,2011(35).

[2]吴浪武,邹时华.浅谈《机床电气控制技术》课程教学方法[J].南昌高专学报,2011(2).

[3]彭丽.浅谈《机床电气控制技术》课程教学新模式[J].当代教育论坛(教学研究),2010(9).

[4]廖申学.浅谈任务驱动教学法在《机床电气控制技术》教学中的应用[J].时代教育,2010(7).

机床电气控制实训总结篇(2)

普通车床是能对轴、盘、环等多种类型工件进行多种工序加工的卧式车床,常用于加工工件的内外回转表面、端面和各种内外螺纹,采用相应的刀具和附件,还可进行钻孔、扩孔、攻丝和滚花等,普通车床是车床中应用最广泛的一种,约占车床类总数的65%,普通车床是典型的机电一体化设备,对普通车床的组成结构认识,工作原理学习,典型故障的维修,是机修专业实训的核心课程之一,根据我校的实训课程探索,车床拆装与维修的实训内容主要包括以下几个方面。

1 车床的操作基本技能实训

主要熟悉车床的基本操作,训练熟练使用机床,只有了解才会修理,本模块主要进行以下训练,主要培养学生对车床的基本操作技能,熟悉车床的加工要求。主要包含已下几个方面

1.1 安全技术。

1.2 熟悉普通车床的结构组成及功用。

1.3 熟悉普通车床的基本操作:车床的启动和停止,车床转速、进给量、进给方向、光丝杠转换,车床手动进给控制

1.4 刀具的结构、种类、基本角度和功用。

1.5 普通车床的基本切削操作:

零件的装夹,刀具的安装,端面、外圆的车削方法,滚花的车削方法,切槽、切断的车削方法,圆锥的车削方法

1.6 螺纹的切削操作:

①螺纹相关数据的计算方法

②开合螺母加工法车削螺纹

③正反转加工法车削螺纹

通过对车床的基本训练,对车床功能熟悉,为以后的维修,维修之后试车打下基础。

2 车床各部件的拆装与典型部件的工作原理

2.1 本模块主要对车床的各组成部分拆装,熟悉工具的使用,熟悉各部件的内部结构,为以后的维修打下 基础,主要训练项目如下:1 工具的正确使用,基本的装配知识,精度检测工具使用。

2.2 主轴箱拆装 ,溜板箱.进给箱 尾座,刀架等

2.3 典型的结构认识和拆装同步进行,如摩擦离合器,变速操纵机构,互锁机构等

本模块训练时间最长,要求学生必须熟练掌握,本模块是修理的核心部分。

3 电气控制线路的学习以CA6140型车床电气控制线路及安装、检修为主要内容如下、电气控制要求

3.1 电工常用仪器,仪表的熟练使用。

3.2 了解车床对电气控制提出如下要求:

①主拖动电动机一般选用三相鼠笼式异步电动机,并采用机械变速。

②为车削螺纹,主轴要求正、反转,小型车床由电动机正、反转来实现,CA6140型车床则靠摩擦离合器来实现,电动机只作单向旋转。

③一般中、小型车床的主轴电动机均采用直接启动。停车时为实现快速停车,一般采用机械制动或电气制动。

④车削加工时,需用切削液对刀具和工件进行冷却。为此,设有一台冷却泵电动机,拖动冷却泵输出冷却液。

⑤冷却泵电动机与主轴电动机有着联锁关系,即冷却泵电动机应在主轴电动机启动后才可选择启动与否;而当主轴电动机停止时,冷却泵电动机立即停止。

⑥为实现溜板箱的快速移动,由单独的快速移动电动机拖动,且采用点动控制。

3.3 CA6140型车床的控制线路原理。

CA6140型车床的电气原理图分析,图中M1为主轴及进给电动机,拖动主轴和工件旋转,并通过进给机构实现车床的进给运动;M2为冷却泵电动机,拖动冷却泵输出冷却液;M3为溜板快速移动电动机,拖动溜板实现快速移动。

3.3.1 主轴及进给电动机M1的控制。

由启动按钮SBl、停止按钮SB2和接触器KM1构成电动机单向连续运转启动一停止电路。

按下SB1线圈通电并自锁 M1单向全压启动,通过磨擦离合器及传动机构拖动主轴正转或反转,以及刀架的直线进给。

停止时,按下SB2KM1断电 M1自动停车。

3.3.2 冷却泵电动机M2的控制。

M2的控制由KM2电路实现主轴电动机启动之后,KM1辅助触点(9—11)闭合,此时合上开关SA1 KM2线圈通电 M2全压启动。停止时,断开SA1或使主轴电动机M1停止,则KM2断电,使M2自由停车。

3.3.3 快速移动电动机 M3的控制。

由按钮SB3来控制接触器KM3,进而实现M3的点动。操作时,先将快、慢速进给手柄扳到所需移动方向,即可接通相关的传动机构,再按下SB3,即可实现该方向的快速移动。

通过本模块的训练使学生熟悉各种电气控制原件的安装,能对照电路图对机床电气线路进行安装调试。

4 典型故障的学习

本模块,主要应用上面几个模块学习知识,进行实战训练,对主要故障进行现场排除,主要包含两大部分:

4.1 机械故障:如,摩擦离合器制动不灵,小刀架卡死,撞车,互锁不到位等

4.2 电气故障.

(1)主轴电动机M1不能启动的检修

①检查接触器KM是否吸合,如果接触器KM吸合,故障必然发生在电源电路和主电上。

②接触器KM不吸合

(2)主轴电动机M1启动后不能自锁的检修

(3)主轴电动机M1不能停车的检修

(4)主轴电动机在运行中突然停车的检修

(5)刀架快速移动电动机不能启动的检修

总之 通过四个模块的实训让学生对普通车床的维修熟练掌握,培养学生的维修技能,为学生以后进行其他设备维修打下良好的基础,也为学生以后从事设备维修岗位工作做了很好的准备。

参考文献

[1] 车工工艺学 北京:中国劳动出版社 1997

机床电气控制实训总结篇(3)

摘?要:传统教学法应用于机床电气控制课程,出现了许多问题,而项目教学法应用于本课程,能够提高学生的学习兴趣,提高教学效果。本文详细介绍了项目教学法应用于机床电气控制课程的步骤和要领。

关键词 :机电一体化?项目教学法?技工院校

项目教学法是将整体教学内容分解成若干小项目,学生在老师的指导下,发挥主体作用,自主完成信息收集、方案设计、项目实施与最终评价。项目教学法是以项目为主线,以学生为主体,学生在教师的指导下完成教学任务的一种教学方法。笔者以机电一体专业机床电气控制课程为例,分析项目教学法在机床电气控制课程中的应用。

一、传统教学法应用于机床电气控制课程出现的问题

1.偏重于枯燥无味的理论讲解

虽然技工院校的教学条件都有所提高,很多技工院校都新建了校区,配备了多媒体教室等,但是机床电气控制课程的教学还是以传统教学方法为主,即主要是教师讲解,学生被动听讲的方式。虽然在课程教学中会应用机床电路原理图等图片展示方式,但仍难以改变学生兴趣不高的窘境。在实际教学中,经常看到老师富有激情地讲解,学生却在下面睡觉、玩手机,单调枯燥的理论知识讲解难以调动学生学习的积极性。

2.实训实验环节缺失

许多技工院校由于实训条件的限制,机床电气控制课程的实训内容很难安排。实训实验环节的缺失,影响了课程教学效果。例如,江西省冶金技师学院作为一所技工院校,在实训实验室建设方面投入了大量的资金和人力,但是,在机床电气控制课程教学所需设备的投入还是偏少,甚至机床实验设备不足,使得课程教学质量难以提高。

3.理论与实践教学脱节

当前,技工院校的课程教学采用理论与实践教学相结合的模式,但是,理论教学与实践教学是分阶段进行的,一般都是先理论教学、后实践教学,导致理论与实践教学脱钩,影响了教学效果。

二、项目教学法在机床电气控制课程中的应用

笔者将项目教学法引入课程中,取得了比较好的教学效果,下面详细说明项目教学法应用于本课程中的普通车床CA6140项目时的实施步骤和要领。机床电气控制课程涉及的机床比较多,每一种机床都有自身的特点与优势,为了使学生更好地掌握知识,可以把每个机床安排为一个项目任务进行实践教学。例如,对于普通车床,笔者设计了普通车床CA6140电气控制电路项目,实践课时为六学时。项目的总任务为识别普通车床电气控制原理图,处理普通车床常见故障。然后,将这个整体项目分解成若干阶段任务,学生按部就班完成每个阶段任务,直至完成整体任务。其具体步骤如下。

1.总体认知阶段

学生在这个阶段的主要任务是:了解车床CA6140的形状与工作过程;找出车床外部与内部的所有低压电器元件以及控制柜;在实际操作中,了解低压电器元件在电路图中的位置以及发挥的作用。

2.分析普通车床电路图阶段

在这个阶段,学生自己设计普通车床CA6140的电路图,并且将设计的电路图与实际电路图进行比较,找出自己设计的电路图与实际电路图的区别以及设计的缺陷。在此过程中,学生不仅掌握了普通车床CA6140的工作原理,而且还提高了设计能力和表达能力。

3.检修故障阶段

学生经过前期几个步骤后,对实际车床的电路图和工作原理有了一定的了解,本阶段学生的任务是能够针对车床CA6140出现的故障,对车床进行检修和维护。在这一阶段,学生要掌握常用电工仪表以及电工工具的使用,同时,针对普通车床CA6140出现的故障,能够自行分析出原因并寻找到解决办法。本阶段对提高学生的实践操作能力、理论联系实际的能力以及分析问题、解决问题的能力有较大作用。

4.评估收尾阶段

前面几个阶段,并不是不需要教师过问,而都应该在教师的指导下,发挥学生的主体作用,教师在项目实施过程中全程参与,并为学生提供指导。在本阶段,教师要对每个小组的项目完成情况进行集中展示以及评价,肯定学生取得的成绩,对学生出现的问题委婉地给予批评指正。

三、项目教学法应用于机床电气控制课程应注意的问题

第一,安排的项目要合适,要根据学院机电一体专业的实验室条件,配合课程教学大纲,安排项目。安排的项目要满足培养人才的需要,同时,要考虑项目的难易程度,要符合所任教学生的实际水平。第二,在项目教学过程中,教师要注意分寸,在教学中要把握好指导的尺度,多向学生设疑,鼓励学生自己探求问题的答案。第三,在项目教学过程中,教师要及时进行总结和评价,帮助学生找出自身存在的问题,找到完成项目的最佳方法。

机床电气控制实训总结篇(4)

电器教学内容实践性强,在讲授过程中要充分利用实物和挂图教学,从电器的基本原理入手,了解电器的共性和个性,以便于同学们理解和记忆,并掌握电器的功能、结构和选用方法,通过技能训练,来巩固所学的理论知识和操作工艺,达到教学目的。同样,电工实践性很强,教学中要注意理论与实践的紧密配合,抓住重点,采用讲练结合、讲演结合的教学方法,做到“教中有练、练中有教,教练有机结合”,教的唯一目的是促使学生“学”,教会学生“学”。因此,在教学中要充分运用实物、示教板进行演示,也可在配电板上直接进行,在一个或几个线路之后.立即安排学生进行安装、检修练习,教师先进行示范,然后巡回指导学生练习,最后教师进行归纳讲评,找出好差板块,进行纵横向比较,以达到教学效果。

以讲练结合为基点,培养学生的创造性思维能力。在分析电器线路的工作原理之前,启发学生根据线路的控制要求,尽可能让学生自己观察、思考、表达,自己动脑、动手、动口、动眼,在已学知识的基础上,画出线路图,然后再回到教材的线路图中去,采用问答及讨论的教学方法,尽量让学生自己分析线路的工作原理,让同学们多思、爱思、深思,使同学们在不断质疑、释疑的过程中训练思维能力,发展自学能力。再由教师作最后总结。精讲多练,来培养学生的能力与技巧。精讲就只讲线路要求,及在某些关键性问题对学生进行适当启发。而多练之一是让学生多画线路图,之二让学生独立分析各种线路工作原理;其三是让学生在进行技能训练时,以理论指导实践,反之从感性认识上升到理论知识,以提高学习效果。例如。连续与点动混合控制线路实际上就是点动控制线路与具有过载保护的自锁控制线路的组合,其原理、安装步骤、排除故障方法都大致相同,所以启发学生要以具有过载保护的自锁控制线路为基础,让学生思考如何在线路上做一些改动来达到要求,也可根据学生的水平,把连续、点动混合控制线路作为一个技能训练图,先由教师讲明连续正转与点动控制的根本区别是有无接触器的自锁触头后,再由学生画出电路图,明确要在连续正转的控制线路中加入点动控制,就必须利用点动按钮(复合按钮)的常闭触头去断开连续控制电路中的自锁支路。

2、注重培养学生融会贯通地处理问题的能力

电工技能突出同学们综合处理能力的培养,要使同学们熟悉课本中所介绍几种线路的工作原理,常见故障及其分析处理方法外。同时还要培养学生阅读其它的电气线路图、分析线路工作原理、分析故障和排除故障的能力。因为实际生产是多种多样,其控制线路也是千变万化的,而线路故障更是变幻莫测,所以在教学中,要着重从读图方法、线路原理及其故障分析方法等方面对同学们进行训练,要让同学们从具体的线路中总结出一般规律和特点,做到独立思考、举一反三,融会贯通。例如,CA6140车床和C5225立式车床电气控制线路,因cA6140车床应用极为普遍,其电气控制虽然简单,但却是生产机械控制线路的基础.这对学生入门来说是很合适的,故作为重点来讲授,讲授主要放在结构、运动形式、控制要求、线路分析(掌握工作原理,独立画出主轴电动机、冷却泵电动机、刀架快速移动电动机的控制电路图)、安装工艺、常见故障分析和检修方法。再者,组织学生现场参观进行讲解与演示,让学生观察车床组成部分主轴箱、主轴、进给箱、丝杠与光杠、溜板箱、溜板、刀架等,观察车床的主运动、进给运动及刀架的快速运动,观察冷却泵电动机的工作情况,密切注意冷却泵与主轴之间的联锁,观察各种电器、开关、电动机及照明、指示灯的安装位置及其配线。而C5225立式车床电气控制线路比较复杂,在学生刚刚接触到机床电气控制线路的情况下,其难度很大,所以只要求学生基本了解,教师在讲授时要充分利用挂图、录像、幻灯、多媒体设备等电化教学方式进行,重点讲清其工作台、横梁、左右立刀架的运动形式及其控制要求,而横梁的上升和下降比较复杂,是这部分内容的难点,需要精心讲解,反复操作给学生看。

同时要因地制宜,根据不同情况或者组织同学们参观教学实习点或者制作模拟控制线路板,让同学们进行模拟线路的配板练习,再安排同学们进行检修训练。技能训练要由浅入深,循序渐进,不断总结规律。先安排简单线路训练,后安排较复杂的线路训练,通过对课本中常见几种线路的维修练习,不断培养学生排除故障的能力。在技能教学过程中要做好示范,注意利用集体指导和个别辅导相结合的教学方法。通过正确和错误的对比,使学生加深对已学控制线路的理解,还要安排相当一部分时间绘制电路图的题目,以便让学生学会用已学知识来分析和解决问题,来培养学生的综合能力。

3、注意检查技能训练效果

机床电气控制实训总结篇(5)

《设备控制技术》课程是一门专业性、技术性、实践性极强的课程,也是高职院校机电类学生必修的一门主干课程。如何使教学真正的符合职业教育的内涵.是当前职业院校教师不断探究的课题。本文仅就高职《设备控制技术》课程的教学改革作初步探讨。

传统的课程教学模式是按教材章节,教师从绪论到最后一章节内容灌输式的讲解,根据内容顺序插入几个实验或实训课时,这种方式最终的结果是:概念、理论内容多,内容抽象难懂,学生应用知识的实践少,造成学生的专业关键能力提高受限,远离职业工作环境,出现“学无致用”,他们对教师所讲一套套理论难以理解、似听天书,从而产生厌学情绪。而职业教育课程的最终目的是培养生产在一线的、具有实战能力的职业人,要求学生掌握技术、知识去完成某种特定的工作活动。针对这种情况,我从课程整体设计入手,探索了基于工作过程的《设备控制技术》课程改革。以工作过程为导向,把教学与工作过程结合在一起,建设“教、学、做”一体化的教学情境。

1 基于工作过程的课程目标设计

根据职业岗位需求,通过培养达到以下目标:

(1)能力目标:能正确选用机床电器;能安装、改进、调试、维护典型生产机械电气控制系统;能设计简单的 PLC 应用控制系统;能对企业技术标准、国家技术标准的的查阅;能熟练使用常用的各类

工具。

(2)知识目标:熟练阅读机床电气控制线路原理图和接线图;掌握典型机床电气控制系统故障分析及排除方法;会正确选用PLC型号、分配PLC控制系统I/O设备、编制并调试PLC程序;熟练掌握PLC控制技术及其在工业控制中的应用。加深对电气控制设备中机械、液压、气压与电气控制的理解,对电气控制设备故障有分析与解决的

能力。

(3)态度目标:基本职业素养的培养:遵守工作时间,在教学活动中渗透企业的6S制度(整理/整顿/清扫/清洁/素养/安全)。培养学生的团结协作能力:能根据工作任务进行合理的分工,互相帮助、协作完成工作任务。培养学生填写、整理、积累技术资料的能力:在完成电路装接、故障排除、程序调试等工作任务之后能进行资料收集、整理、存档。培养学生语言表达能力:能正确描述工作任务、工作要求,任务完成之后能进行工作总结并进行总结发言。

2 基于工作过程的课程设计思路与内容

职业教育课程的内容必须以职业活动为导向,以学习项目为载体。本课程组先到机床生产企业现场进行实际生产过程的调研,对其典型工作任务进行了能力、素质、知识分析,再根据学生认知及职业成长规律把工作任务转化成相应学习项目,所以我们本课程的内容我们进行了重构,以“强化能力、重在应用”为主线,以培养技能型专业人才为出发点,以满足岗位职业技能需求为目标,以真实的工作任务或产品为载体,以必需够用为度来设计教学内容,将课程内容教学与相应的职业技能要求相融通,增加实践性和创新性教学环节,培养学生的应用、操作能力,据此课程内容整体设计为3大模块、6大学习情景,20个工作任务。

“电气控制技术模块”分三个学习情景。主要选择“CA6140型车床电气控制系统安装与调试”为本模块的贯穿项目达到教学目标,分解为四个工作任务即:机床电器的选用与维护、基本控制线路分析与绘制、基本控制线路分析与绘制、电气控制线路故障检测与排除。再按照从简到难的规律,进行Z3040型摇臂钻床电气控制系统安装与调试、XA6132卧式万能型铣床电气控制系统安装与调试等设备电气控制系统的能力训练。

“可编程控制器技术”模块分4个学习情景。主要以“基于PLCZ3040摇臂钻床电气控制系统改造”为该模块的贯穿项目,通过PLC控制系统来达到相关要求,为四个工作任务即:确定和选用PLC类型和用户I/O设备、控制系统流程图选择内部元件设计PLC程序、I/O设备的连接动机主电路连接、输入程序PLC并进行调试。按从简到难的规律,再组织其他三个学习情景的教学,进行PLC控制系统运行维护与调试的能力训练。

3 基于工作过程的教学方法与教学手段设计

(1)项目分析引导法—从项目入手,分析所要完成的任务,从知识和操作技能开始进行引导,学时容易理解,效果较好。

(2)任务驱动法—要实现具体的任务,学时应该怎样一步步地完成任务,促使学时思考问题,制定实施计划;完成一个PLC小系统的软硬件设计,元器件选择、安装调试和设计报告等。

(3)“教、学、做”引导法—通过教师的示范、学生实训及教师指导相结合帮助学生提高实训技能,并在实训中掌握理论知识。

(4)互相协作问答法—小组成员针对实训中出现的难题进行讨论协商,最后得出结论,提高学生解决问题的能力。

(5)调试分析讨论法—对控制系统调试过程中出现的故障进行分析讨论,总结经验,为以后实训打下基础。

4 基于工作工程的课程考核设计

实行以能力为中心的全程化、过程性考核方式,考核在评价标准和方式上,不再以期末笔试形式为主,而是增加技能考核力度,重视学生技能素质的培养,实行“素质、技能、知识”三位一体的综合性评价。

结合本课程教学目标,更注重实践能力的考核。在考核内容上,除了期末理论考试之外,平时教学项目中工作任务的完成情况作为学生能力考核的方式,是课程考核评价的重要组成部分。在考核形式上,注重过程的考核评价,不是一味的结果评价。对于本课程,在能力考核中,是否完成工作任务并不是考核的唯一依据。更重要的是在完成工作任务的过程中是否有合理的分析方法、实施步骤和工具仪表使用能力。总之,从学生的学习态度、独立思考和探索创新精神、数控机床电气装调维修方法的养成、工作任务完成过程、学习进步情况等多方面进行课程考核评价,力求全面客观反映学生学习的效果。

5 结语

通过对本课程的整体设计,在教学改革探索中,有以下几点体会:教师的观念需要更新,改变传统的职业教育观念,提高教师的实际教学能力;在专业建设的带动下来进行课程改革,根据职业岗位需求设置课程项目,课程才有活力和操作性;需要加大实训资源和工学结合基地的建设,学生实践能力培养才能落到实处;在教学中,教师可以少讲理论知识,但要带领学生完成学习任务,引导学生自主探知识和创新能力。高职课程教学是一个复杂系统工程,需要我们不断更新教学理念、不断研究和探索,为企业培养“下得去、用得着”的高素质技能人才。

参考文献

机床电气控制实训总结篇(6)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)43-0046-02

可编程序控制器(Programmable Logical Controller,PLC)是近几十年发展起来的一种新型工业控制装置,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术,具有可靠性高、功能强、使用灵活方便和易于编程等优点,应用越来越广,目前已成为现代工业控制的三大支柱之一。PLC技术与机床电气控制是实现机床自动化的重要技术之一,随着PLC在工业自动化、机电一体化以及传统产业技术改造等方面的广泛应用,现代工业企业对PLC技术人员的需求日益增大。对于独立学院机械专业的学生来说,掌握好这门技术,可以为今后的就业增加筹码。

一、课程教学改革的背景

《PLC与机床电气》是综合了机床设备、电气控制和PLC应用技术的一门新兴科学,是我校机械类专业的一门专业核心课程。要求通过教学使学生掌握典型机床加工设备的机械结构组成、生产工艺过程、对电气控制的要求以及传统机床设备电气控制特点,并了解传统机床电控技术上的落后,从而采用先进的PLC技术加以改造和研发创新。以往的《机床电气与PLC》课程教学内容设计通常分为理论、实验和实训三大部分。理论教学主要介绍常用低压电器、简单的电器控制线路、PLC基本指令、步进指令以及常用的功能指令,课堂讲解过程中结合一些常见的实例加以说明,总的来说比较抽象和枯燥,学生理解起来存在一定问题。实验教学方面,学校实验室虽然配备了多套三菱FX1N系列PLC试验台,但是由于实验台上的模块有限,并且相应的程序已经固化,因此只能开展验证性试验,学生的实际编程能力得不到锻炼。传统的理论和实践教学方面存在的问题在一定程度上影响了学生对《PLC与机床电气》课程的学习,经过多年的教学实践和考察,绝大部分高校师生感到教学效果不佳。我校机电一体化专业的目标是培养德、智、体全面发展,机电结合,以机为主,电为机用,具备机械电子工程基础知识与应用能力,能在企、事业单位从事机电一体化产品的设计制造、系统控制、测试维修和运行管理等方面工作,“专、通、雅”协调发展的应用型高级专业技术人才。因此对现有的教学模式进行改革是当务之急,利用先进的教学理念和手段来促进教学质量的提高,调动学生学习积极性,提高学生的实际动手能力,增强学生就业的筹码,这些都是我们教师需要不断进行探讨的课题。另外,《PLC与机床电气》课程设计应该体现工学结合的理念,与机械制造行业的工程师、专家合作,以行业和岗位的需求为导向,以培养学生的职业能力、可持续发展能力为目标,进行系统化的项目课程开发与改革。

二、课程教学内容改革

根据机械制造业发展需要,课题组针对本专业的培养目标制定了适合我专业的教学大纲并编写了相应的教案,课程内容的排序是基于由简单到复杂、由单一到综合的工作过程来组织的,并兼顾理论知识的系统性和连贯性,以形成完整的工作任务和学习体系,为学生可持续发展奠定了良好的基础。在理论教学方面,经多次研讨,课题组决定在课堂教学中把理论教学与实践教学有机地结合起来,采纳“项目驱动教学法”,将机床结构,电气控制基本概念及PLC指令系统的讲解穿插在各个项目中进行讲解。为此课题组在课程内容安排方面进行了改革,精心准备教学实施项目,具体项目及相关知识点安排如下:常用低压电器组装及测试(4课时),熟识常用低压电器的外型、文字及图形符号、动作原理及使用注意事项等;三相异步电动机的启停控制(2课时),掌握机床电机的基本控制原理,了解电气控制线路结构特点、绘图原则及标准,熟识线路的保护环节;三相异步电动机点动和长动、正反转控制、星形/三角形减压启动控制(4课时),了解PLC基本指令,PLC控制和继电器控制的区别,自锁与互锁概念,时间原则,并会设计三相交流异步电机的起停及正反转切换控制线路等;普通机床的电气控制(4课时),了解简单机床结构、功能、控制原理和相应的控制线路等;水塔水位控制模拟(4课时),PLC基本指令及编程方法;运料小车控制模拟(4课时),基本指令编程,步进指令编程,多种方式控制的编程;LED数码显示控制(4课时),掌握移位指令SFTL在控制中的应用及其编程方法;机械手动作的模拟(4课时),常见功能指令的应用。在实践教学方面,我院配合加工中心的建设,加大了实验室资金投入的力度,建成了以FX1N系列可编程控制器实训装置22套,可开展多种基本验证性试验;同时配备了THJDQG-1型机电一体化组合实验实训平台4套以及THJDME-1型光机电一体化实训装置2套,可开展综合性实验。实验教学内容改革体现在将实验分为三块进行:第一是验证性实验。配合上述项目紧跟理论教学进程进行,要求学生熟练掌握电气控制基础,PLC基本指令和常用功能指令的使用,加深学生对所学理论知识的理解,培养学生基本的软硬件调试能力。第二是加强实践性教学环节。此类试验可在THJDQG-1型机电一体化组合实验实训平台以及THJDME-1型光机电一体化实训装置上开展,在较好完成验证性实验的基础上引入。具体项目有:机械手搬运的自动控制、皮带输送机的自动控制、物料传送与分拣控制系统设计,步进电机控制等。教师只提供设计思想和设计方法,以学生自己动手为主,老师引导为辅,在此基础上,通过查阅资料,拟订设计方案,写出I/O分配表、设计I/O接线图,编写系统控制程序,最后上机调试、修改等。通过这类实验,锻炼学生综合运用所学理论知识分析问题的能力,提高学生用PLC进行产品设计能力和解决实际问题的能力。第三是创新性实验。对于基础较好、学有余力以及兴趣浓厚的同学,鼓励其利用实验室所具备的条件进行创新设计。目的在于启发学生积极思考、大胆实践、勇于创新的工作作风,为以后从事本专业的设计、研制开发新产品打下基础。

三、教学手段的改革

传统的教学方法,它偏重传授知识,忽视培养能力,不能调动学生学习的积极性,造成学生的厌倦感,长时间下去产生抵触心理,不愿意进行学习。课题组以项目驱动教学法为主,综合应用一体化教学法、示范教学法、相互交流教学法、自主学习法等多种教学法,突出任务驱动,培养创新能力。具体表现为:(1)教学内容以工作任务为依托;(2)教学活动以学生为主体;(3)学习成果以多样化为特征。在项目教学中,每个学生会给出不同的解决任务的方案与策略,因此学习成果是多样化的。实践过程中针对学生情况给学生分组。这样,既能保证项目活动按时完成,又有利于学生间互相交流,有助于专业较差学生提高。分组后,学生以小组为单位制定实施项目活动的计划,包括任务分配以及各项内容需要的时间等。教学手段上,全面采用现代教学技术,推进教学信息化建设,结合企业参观及现场教学多种教学手段组织教学。教学时,采用分组讨论、小组协作式学习,及时地安排适当的实训、课题,组织学生以小组的形式进行讨论学习,培养学生运用知识的能力以及相互合作的精神。除此之外,课题组老师定期安排时间带领学生参观企业PLC控制设备的安装或改造过程;聘请校外行业专家来校介绍实际操作经验,带产品进行现场安装演习,并对我校的实训项目和具体内容进行指导;同时鼓励和指导学生参加校外的PLC控制系统设计大赛,获取更多的实际操作能力,确保学生经过培训后掌握课程所要求的职业技术能力,进一步提高学生的实践能力和创新能力。

四、考核评价方法

由于采纳了“项目驱动教学法”,《PLC与机床电气》课程对实践教学要求比原来更高,考核时应综合考虑理论考核和实验考核两方面。理论考核(占总成绩的50%)细节为:平时练习占15%,课堂表现占15%,期末考试成绩占70%。实训考核(占总成绩的50%)主要注重过程,考核细节为:实训课堂纪律和表现占25%,实训总结报告占15%,操作技能占60%。实验报告要求整洁、完备,内容正确,概念清楚,文字通畅,符合规范。

实践表明,课程教学经改革后,教学质量和效率明显提高,学生反映学习资源更加丰富,为课后进行自我学习提供了一个很好的学习平台,收获很大,受到了学生欢迎。然而我们对于《PLC与机床电气》教学探索刚刚开始,面临的困难和挑战很多,我们会不断努力并坚持教学模式的创新探索,以培养应用型人才为目标,不断深化课程教学进行改革,真正做到课程教学与工程实际相结合,为社会培养更多高质量的应用型技术人才。

参考文献:

[1]汪志锋.可编程序控制器原理与应用[M].西安:西安电子科技大学出版社.2004.

[2]张万忠.可编程序控制器应用技术[M].北京:化学工业出版社,2002.

[3]王炳实.机床电气控制[M].北京:机械工业出版社,2004.

[4]王子文.PLC技术及应用项目教程[M].北京:北京科学技术出版社,2010.

机床电气控制实训总结篇(7)

一、FANUC数控系统应用中心建设思路

1.产业基础。制造业是我国国民经济的支柱产业,装备制造业是国家重点振兴行业,数控行业是装备制造业的核心。近年来,随着我国工业现代化水平的快速提升,装备制造业的规模和水平也迅速提高,目前中国已发展成为全球最大的数控机床市场。数控行业对人才数量的需求迅速增加,对人才水平的要求也迅速提高,行业高水平与综合型技能人才的供需矛盾日益突出。为进一步促进我国职业教育的发展,提高我国职业院校数控维修专业领域职业教育水平,推进技能型紧缺人才培养,满足装备制造业的人才需求,教育部与北京发那科机电有限公司合作,选择国家重点建设的职业院校,设立“FANUC数控系统应用中心”,支持合作院校培养综合技能型数控装调维修应用人才,促进院校职业教育与企业数控技术应用人才需求紧密结合,更好地服务于制造业。

2.行业背景。本次教育部与北京发那科合作,计划从2011年1月至2015年12月,选定列入国家建设项目的、具有区域代表性的职业院校,合作设立30个“FANUC数控系统应用中心”。北京发那科将捐赠价值总计1815万元的设备等用于支持合作项目,协助合作院校建立FANUC数控系统应用中心;与合作院校联合开发FANUC数控技术应用教材和培训资料;免费为合作院校培养师资,为合作院校的数控类专业建设提供支持;与合作院校联合开展面向数控系统应用技术的数控专业学生培养、师资培训、企业员工培训、企业技术服务等业务,为学校所在地区的制造业人才培养服务,同时服务当地FANUC用户。北京发那科在专业教学改革、师资培养、教学资源建设等方面给予支持和配合。

在教育部支持下,双方将以FANUC数控系统应用中心为合作平台,进一步开展各类形式的校企合作,共同探索职业教育新模式和人才培养新机制,为我国数控专业领域的技能人才培养做出更大贡献。

二、FANUC数控系统应用中心建设方案

1.FANUC数控系统应用中心定位主要是面向数控系统的安装、调试及维修维护应用技术,开展机电大类专业学生培养、师资培训,以及面向企业培训和技术服务的一体化的综合学科平台。其中,教学包括课程建设、学生培养;师资培训是培养本校教师的专业能力,对相关职业院校教师的数控专业培训;企业培训包括承担当地机床厂,机床用户的培训;企业服务包括机床电气设计、维修维护等服务。

中心设备配备包含CNC电气安装调试实验台以及数控机床综合调试模块,可以满足以下几项教学及培训功能。①以FANUC数控系统为核心的机床电气安装及调试。其中包含:CNC系统硬件连接;机床PMC控制电气连接;CNC系统参数设定与调整;PMC编程;CNC操作与编程。②以机床机械光机为核心的数控机床机械安装与调整。其中包含:数控机床机械结构的认识;机械元件的结构;机床机械的安装及基本的精度测量方法和调整方法。③数控机床的电气,机械综合连接及调整;数控机床基本运行调整及优化;数控机床基本精度测量及调整。④数控机床零件加工操作及编程。⑤数控机床常见故障设置、分析及解决,通过实验设备,设置数控机床常见的故障,培养学生对于机床故障的分析思维方法,使其能够具备基本的故障分析及解决能力。

2.硬件配置的电气方面配备当前国内广泛使用的FANUC?摇0I-D系列CNC,包含:0I-MD,0I-MATE?摇MD,0I-TD,0I-MATE?摇TD四种产品,共配置20套左右。将FANUC系统做成相应的实验台,以满足电气安装及调试教学与实训。机械配置方面选择小型车床、铣床或加工中心的机械光机,去掉防护等配件,保留各轴核心的传动机构及工作台,使机械结构便于拆装和调整。将伺服电机安装在机械上,便于与电气实验台连接,以实现综合调整。故障设置模块是通过计算机软件以及硬件辅助模块的配合,设置数控机床工作现场中常见的故障,用于机床维修方面的培训。数控机床综合调试模块是以企业常用的车床或加工中心为对象,并对其结构进行适当改造,使其便于教学和培训,但保留真实的机床结构,使学生掌握数控机床的结构,以及工厂中数控机床的综合调试及维修维护方法。

三、FANUC数控系统应用中心建设的主要内容

1.实验室建设:陕西工业职业技术学院FANUC数控系统应用中心于2011年12月由陕西工业职业技术学院和北京发那科机电有限公司、陕西法士特汽车传动集团有限公司共同建设。本中心得到了FANUC公司大力支持援助,旨在加强校企合作,推广应用可靠性高、性能好的FANUC数控系统,提高学校教学设备档次,提高教学水平,积累相关教学经验。该中心目前拥有系列化FANUC数控系统培训设备。其中:FANUC?摇0i-MD数控系统电气实验培训装置2套,FANUC 0i-TD数控系统电气实验培训装置1套,FANUC 0i Mate-TD数控系统电气实验培训装置12套,FANUC 0i Mate-MD数控系统电气实验培训装置4套,以及与之配套的教学考核系统18套,机械十字滑台8套,半实物数控车床4台,半实物数控铣床4台和伺服调整装置5台等。中心设有多媒体专用培训教室,可以满足不同层次、不同需求的学员学习需要。

中心可以进行的实验实训项目有:FANUC数控系统系列产品综合介绍、数控系统机床操作、数控系统加工编程、数控系统硬件连接设计、参数设置调试、PMC编程开发、常见故障维修分析等。中心可以培训的对象是:数控维修、数控技术、机电一体化、机械制造、模具加工、电气自动化等专业学生;从事机床编程操作加工、数控系统电气设计与维护、数控机床生产、电气改造等企业技术人员以及在大专院校、技校、高职等学校从事数控技术教学的人员。中心可以承接的对外技术服务有:FANUC数控系统技术咨询;数控机床电气设计、PMC编程开发、电气调试:零件加工编程;机床改造、数控机床故障诊断与维护等。

2.教学研究:主要是分析和研究当前高职机电一体化类专业数控系统装调与维修教学的方法,提出关于提高学生数控系统装调与维修技能的建议以及专业技能提高的具体意见,形成较为系统、完整的结论和观点;提出关于高职机电一体化类专业数控系统装调与维修技能提高及实验实训建设的基本思路,明确高职机电一体化类数控系统装调与维修教学的基本要求,为数控系统装调与维修教学建设工作提供借鉴和帮助。

3.师资培训:在进行学生教学的同时,中心需要承担对院内外相关专业教师的培训,我们的培训得到了各院校同行的认可与好评;对企业员工的培训也得到了认可,社会反响良好。

4.教材建设:研究建立高职机电类专业的FANUC数控系统装调维修教学体系,形成一整套电子教材、课程电子教案、指导性的教学文件(教学大纲、授课计划),配备了实训指导书,为教师备课、学生学习提供了很大的帮助。

四、FANUC数控系统应用中心建设的体会

1.探索职业教育新模式,人才培养新机制。北京发那科机电有限公司是北京机床研究所与日本FANUC公司在中国合资的子公司,是世界主流的数控系统制造商,是北京市高新技术企业。公司主要承担FANUC CNC产品在中国市场的业务。长期致力于帮助中国用户选好用好FANUC系统。通过“应用中心”的建立,我院相关专业的教师将获得发那科机电有限公司的技术培训与技术支持,形成一个专业团队,共同开发教材和培训资料,共同带领学生为企业服务,形成一个“企业带着学校走”的新模式,进而达到“教师带着学生服务企业”的目的。

2.紧跟数控领域新技术,使学生不断掌握新技能。发那科机电有限公司的产品更新换代时,公司将尽快地对“应用中心”团队的教师进行培训,使其掌握新的技术,并进而带领学生掌握这些新技能,以期更好地为企业服务。

3.加强横向联系,学习先进经验。“FANUC应用中心”建设团队中的学校大多是沿海经济发达地区的学校,而且大多是国家示范院校。他们在许多方面值得我们学习。在“应用中心”这个团队中,通过教材建设、年会交流等多种形式,我们可以加强与这些兄弟院校的交流,学习其先进的教学理念和教学方法,从而提高我院机电大类的人才培养质量。

五、FANUC数控系统应用中心建设后的应用

1.中心建成后,我院与多家企业合办了全国性的“中职教师数控装调维修培训班”,取得了较好的效果,后续培训仍在进行中。

2.完成了我院承办的部级培训项目——高职教师“数控设备装调维修专业”为期一年的教学培训工作。

3.在应用中心的平台上,主持了教育部数控设备应用与维护专业教学资源库建设项目子项目——《数控设备改造》课程的建设工作。

4.完成了我院2010级机电一体化专业、数控维修专业300余名学生的“数控设备装调维修”课程理实一体化教学工作。

5.完成了2012年全国职业院校技能大赛陕西选拔赛“数控设备装调维修”项目的学生训练工作,学生在大赛中取得较好的成绩。

FANUC数控系统应用中心是一个技术交流的平台,是一个提高技能的平台,我们要更好地利用这个平台进行学习和研究,不断提高教师的理论和实践技能,培养出更高水平的学生,服务于企业生产,服务于社会。

参考文献:

机床电气控制实训总结篇(8)

《电机及电气控制技术》是高职电气自动化技术专业一门必修的重要专业课程。本课程是根据电气设备制造企业工业电气设备及控制系统安装、设计、调试及技术管理等工作岗位能力要求所开设的专业技术性课程。其综合了《电机及拖动基础》和《机床电气控制技术》课程的相关内容,知识覆盖面广,实用性强。课程以数控机床控制柜为载体,通过对电机和电气控制线路的学习和实操,突出动手能力的锻炼,提高学生解决实际问题的能力,与企业岗位技能要求对接。

一、课程设计思路

本课程是在学习《电工基础》和《电子技术》等课程的基础上,使学生进一步提高电机和电气控制系统设计、生产、管理、检测、维护的能力,达到企业对技术应用型人才的要求。通过对生产企业专家的调查发现,电气自动化专业人员必须要具有电气控制设备的检测、维护、安装、调试,生产过程管理,电气自动化产品生产工艺分析和生产工艺编制,电气自动化生产设备营销与服务等方向的知识技能。而目前学校的课程设置比较注重培养学生对电机及电气控制系统的应用能力,而对于检测、维护、安装、调试、工艺分析和编制、营销与服务方面的知识技能相关课程开设较少,导致学生只停留在知道某个电气自动化设备的用途,而不知如何去维护、检测、调试、设计,得不到具体的体验,从而导致与市场脱节现象的产生。因此,将电气自动化设备中各个部分有机组合起来,通过有效地调整相关课程资源,强化学生动手和分析解决问题的能力,提升学生的综合能力,很好地解决学校教学和企业需求之间的矛盾,使学生所学的知识和技能更加贴近生产实际,在高职教育中有必要开设《电机及电气控制技术》课程。课程采取项目课程教学形式,结合学校人才培养方案调研和毕业生回访工作,组织企业和专家对电气自动化专业所面向的工作岗位的工作任务与职业能力进行系统分析。课程定位在电气生产设备的应用、检测、维护、安装、调试、电气控制系统的设计等工作任务上,围绕这些工作任务,组织课程内容,划分教学项目。

二、教学内容设计

课程内容以就业为导向,强调岗位技能与课程内容对接,课程教学与相应职业资格鉴定相结合,以培养技术技能型人才为出发点,以数控机床控制柜为项目载体,组织教师深入企业一线进行现场调研,明确岗位技能要求,细分工作任务,对典型工作任务进行知识、能力、素质分析并转化成相应学习项目,重构课程内容,强调理实一体化教学,增加实践性和创新性教学环节,培养学生的动手实操能力,将课程内容整体设计为基础认知、专项技能和综合训练3个递进关系的教学模块共11个工作任务,内容具体设计如表1所示。

三、课程考核设计

本课程以“强化能力,重在应用”为主线,强调过程考核。在考核方式上,以项目考核结果为主、期末考试成绩为辅,课程共分为11个典型工作任务,分项目进行考核,项目考核结果汇总作为课程考核评价的主要组成部分,期末笔试成绩作为课程考核评价的次要组成部分;在考核内容上,以实操技能考核为主、理论笔试为辅,注重学生技能素质的培养和提升;在考核评价上,以综合评价为主、结果评价为辅,在过程考核中,关注学生是否有合理的分析方法、正确的学习态度、积极的探索精神和工具使用能力,力求全面客观反映学生学习的效果。

四、基于有效课堂,改进教学方法

为提升课堂教学效果,提升人才培养质量,本课程积极改革教学方法,摆脱传统灌输式理论教学模式,采用“教学做合一”的教学模式,所有课程的授课全部安排在实训室进行,在授课过程中,理论教学、现场教学、仿真实训教学、综合实践训练相结合。理论教学中,注重对学生进行启发式引导,进行多元互动,尝试采用翻转课堂模式;充分利用校内实训室和周边合作企业,邀请企业工程师进行现场教学,引导学生对机床电气控制的全面了解;利用各种网络学习平台和实训仿真软件进行仿真教学,专业教师与宇龙软件公司合作开发仿真教学软件1款,实际教学效果良好;在教学过程中,以数控机床控制柜为载体开展综合实践训练,使学生实际机床电气系统的安装与维护水平得到进一步的提高。(一)强调校企结合利用已经建好的“厂中校”和“校中厂”,本课程的实验实训项目均来自于企业生产一线,注重课程内容和岗位知识要求对接,以工作过程为导向完成教学与实践环节,进一步提高学生与企业生产实际相结合的程度。(二)开放的实验实训环境学校机床电气控制实训室全天向学生开放,并安排指导教师给予一定的指导,不仅增加了学生动手实践的时间,同时也为培养学生较好的自主学习习惯打下了良好的基础。(三)全面实行教考分离借助学校“三通一专”考试并结合职业资格鉴定工作,建立了电气控制核心技能考核试题库,并聘请校内外企业专家参与研讨评分细则、评分标准以及最后的鉴定考核工作。平时项目实践考核由任课教师完成,期末考核直接由题库中抽取考试题,专业基本形成重教重学的良好氛围,教学质量得到不断提高。(四)实践教学形式多样除传统的课堂实验外,还开展课程实训、典型控制过程分析与设计、综合实训、工程实训等实践环节,并要求教师组织特长班,组织校内机床电气设计大赛、湖北省现代电气控制系统安装与调试技能大赛和湖北省数控机床装配调试与维修技能大赛,组织学生参与科研开发等。(五)利用网络课程平台开展线上线下混合教学在《电机及电气控制技术》课程教学中,合理运用现代信息技术等手段,利用建成的校级电气自动化技术专业教学资源库平台在线课程《电机拖动技术》《电气控制技术》和《PLC应用技术》等开展线上和线下混合教学,网络学习资源丰富,提高了学生学习的积极性。

机床电气控制实训总结篇(9)

中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(b)-0090-02

专业是高职院校的灵魂,专业建设是高职院校内涵建设的核心内容,也是高职院校能否有效地服务区域经济的基础。天津轻工职业技术学院在“每个专业群都至少与一个国际知名或国内领先的行业龙头企业合作”的专业发展战略指导下,以提高高职教育教学质量为目标,以服务区域经济为宗旨,以校企双赢为基础,遵循教育规律和人才成长规律,根据职业活动的内容、环境和过程,通过校企合作,强化具有高职特色的专业建设,着力提高学生的职业道德、职业技能和就业创业能力;依据不同专业的各自特点,在原有订单培养、顶岗实习、共建基地等校企合作模式的基础上,探索并实践了基于专业建设的灵活多样的校企合作模式,专业建设水平显著提升,促进了学生的全面发展,提高了对区域经济的贡献度。

1 专业建设与行业技术同步发展的“产学研互融”合作模式

专业与行业技术同步发展的产学研互融合作模式,是天津轻工职业技术学院模具设计与制造专业通过与模具行业企业多年合作探索出的学校与行业企业共赢的合作模式。这一模式将学校教学、企业生产、为企业的技术服务、技术攻关融合在一起,真正实现了“教学做一体”,产学研结合。

学院模具专业与中国汽车模具制造企业“四小龙”之一―― 天津汽车模具股份有限公司进行全方位合作,由订单培养发展为战略合作,共同探索出企业全程参与教学的“三化模式”,即校企合作机制化、实践教学系统化、模具人才职业化,自觉将行业要素、职业要素融入教学,模具专业在行业企业的共同培育下成长起来,已经成为全国的品牌专业,毕业生得到所就业的国内300余家企业的好评。模具专业毕业生以研修生身份到日本就业,他们娴熟过硬的技术和敬业精神得到日本当地企业的赞赏,日本媒体对此作了公开报道。模具专业毕业生的就业率、专业对口率都在96%以上,由顶岗实习直接就业的毕业生占80%以上。校内模具生产性实训基地在行业支持下,充分发挥既是天津模具行业研发生产基地又是实践教学场所的双重功能。在完成实践教学任务的同时,为企业设计生产模具并开展技术服务。这些模具开发、技术改造等攻难克艰的项目,既是学院模具专业教师提高动手能力的项目,也是实践教学中取之不尽的真实典型工作任务。如成功研究制造了用于中国海军驻索马里护航舰队使用的护航定位仪的模具和产品;与企业合作研制的燃油蒸发控制净化器注塑模具,获全国模具新产品技术创新奖;为企业设计制造的汽车碳罐壳体注塑模具和电器插座芯盖注塑模具,分别荣获第十二届中国国际模具技术“精模奖”二等奖和三等奖、第十三届中国国际模具技术“精模奖”二等奖,均是参评单位中唯一获奖的高职院校。汽车碳罐注塑模具及产品因具有低碳环保性能,被广泛应用于汽车环保领域,已占据全国汽车市场该产品份额的20%以上。学院模具专业与天津模具行业同进步共发展,校企合作不仅全面提升专业建设水平,同时为天津模具行业技术水平的提升起到了推动作用。模具专业教学团队被评为天津市级优秀教学团队,专业带头人被评为天津市高等学校教学名师,模具专业教研成果―― 《高职模具专业以校企深度融合为支撑的实践教学系统化研究与实践》,获得部级教学成果二等奖。

2 专业建设与企业发展战略高度融合的“双主体育人”合作模式

大连机床集团是全国最大的组合机床、加工中心、柔性制造系统及自动化成套技术与装备研发制造基地,天津轻工职业技术学院在与其洽谈合作时,了解到大连机床集团对数控设备应用与维护专业人才的需求,并由此扩展到企业的发展战略,成功地与大连机床集团达成全方位共建数控设备应用与维护专业的共识。首先,数控设备应用与维护专业与大连机床集团建立了专业建设委员会,大连机床集团的高级工程师、工程师等专业技术人员成为主要成员,并通过论证共同修订了人才培养方案;然后,校企共同建立了从人才培养培训、课程开发、教材开发,到该企业数控机床的装配、调试、整机展示、营销、维修、售后服务于一体的大连机床区域技术服务中心为“校中厂”,承担企业新产品展示及学生的实训教学,并逐步承担企业在天津地区的销售和售后服务、承担专业教学改革,形成了校企共同投入、共同建设、共同管理、共同发展,共为育人主体的合作模式。校企双方从课程开发、教材开发入手,以企业数控机床产品的应用、维护等过程为导向,根据各工作岗位的专业核心能力,充分利用学校、企业的不同教育环境和资源,通过项目教学过程与生产过程的紧密结合,实现了以课堂教学为主的学校教育和直接获取实际经验的企业工作实践的有机结合。双主体育人合作模式借鉴了德国的双元制,立足我国职业教育特色和本校实际,从六个方面体现了“双主体”育人:强调校企共为育人主体的责任,建立企业为主导的课程体系,优化专兼结合的教学团队,建设校企互融的教学基地,完善人才培养质量保障体系,构建校企合作的长效机制。这一模式在校企共同制定人才培养方案的基础上,依据行业技术规范及标准对人才培养过程、教学质量进行监控和考核,确保人才培养质量符合机床行业对专门人才的需要。

天津轻工职业技术学院在与大连机床集团的合作中,还促成了大连机床集团在天津建立研发制造基地的重大项目,项目总投资20亿元。首期项目建成后,年销售收入超过10亿元。这一项目带动了天津机床行业的发展,加快了天津经济发展方式的转变和高端化高质化高新化产业结构的构建。同时,大连机床集团天津研发制造基地将建立服务于机床研发、制造、销售、维修高技能人才的培训中心,这一培训机构将作为天津轻工职业技术学院的“厂中校”,承担企业员工及学院数控设备应用与维护相关专业师生不同层次、不同类别的培训工作。

天津轻工职业技术学院与大连机床集团以各自优势合作办学、合作育人、合作就业、合作发展,为行业企业与高职院校相互促进,区域经济社会与高等职业教育和谐发展,进行了有益的探索。这一合作模式,也是专业对接产业,促使校企共同融入区域经济,提高高职教育对经济发展贡献度的有效尝试。

3 专业建设与国际标准对接的“递进升级式”合作模式

天津轻工职业技术学院选择与德国菲尼克斯电气集团合作共建自动控制类专业,提升专业建设对接国际标准的水平。德国菲尼克斯电气集团是电气连接和电子接口领域、工业自动化领域的世界市场领导者。菲尼克斯电气是为电力、电子、通讯、机械、建筑、石油、化工、航空、交通、铁路运输、汽车制造、工业自动化行业提供世界一流产品和优质服务的世界电连接顶尖级专业厂家,是INTERBUS现场总线的发明者及其技术标准的制定者。在海外32个国家设有子公司,56个国家设有销售处和代表处。学院与菲尼克斯从设备引进建立实训基地,到教材开发、师资培训、改革课程、技术培训,直至建立奖学助教资金,校企合作实现了递进与升级的合作模式。

3.1 形成与国际化水平企业人才需求对接的课程体系

充分认识专业前沿技术、先进教学方法学习引进的重要意义,将现代控制的INTERBUS现场总线设备及技术引进,与自动控制类专业嫁接,运用菲尼克斯电气自动化产品进行案例教学;将INTERBUS现场总线应用技术培训、应用资格考试内容等优质课程资源和职业能力国际标准引入课程,改革原有的课程体系,形成了专业课程的标准、内容,与国际化水平企业的应用技能型人才需求相对接的全新课程体系,实现了职业能力标准的国际对接。

3.2 建成适应国际化课程教学的专业教学团队

学院聘请菲尼克斯电气中国公司技术副总裁客座教授,同时,应德国菲尼克斯电气集团的邀请,派专业教师赴德到菲尼克斯德国总部、到国内南京参加培训。“引进来”与“走出去”相结合的方法,提升了专业教学团队的整体水平,优化了教师队伍结构。

3.3 建立了功能持续扩展的校内实训基地

2005年由菲尼克斯公司无偿提供现场总线管控一体化实训基地所需的全部软、硬件设备,充实模拟制造生产线综合实训系统;继而,学院连年加大投入,在建立了现场总线管控一体化实训基地的基础上,校企共同持续建设,使其功能不断扩展:配置机电一体化柔性模拟工装底层机械设备,建立了INTERBUS现场总线实训系统;底层设备配置模拟液体混合循环系统,建立了FF现场总线实训系统;建立网络控制及ERP实训子系统,实现了信息控制一体化。递进式合作有效推进了实验实训基地建设的国际化进程,使其适应学生在跨国企业就业的技能培养。

3.4 开发了适用课程改革的一体化教材

依据课程改革的需要,学院专业教师与菲尼克斯公司技术人员共同开发了《现场总线技术与实训》《电机与机床电气控制》等教学做一体化教材并发行,在专业教学中灌输了新的国际职业教育理念,并确保课程改革后的教学质量。

3.5 建立服务企业的产品推广及技术培训中心

学院成立了菲尼克斯华北地区产品推广及技术培训中心,负责对菲尼克斯电气集团的中国北方用户进行现场总线技术培训工作;校企共同推进INTERBUS现场总线应用资格考试项目,为企业产品推广提供配套服务。对于扩大企业影响力、引领教育教学改革,发挥了积极作用。

3.6 建立奖学助教资金

菲尼克斯每年向学院提供一定额度的奖学助教资金,用于鼓励教师在教学中的科研与创新,鼓励优秀的学生。通过奖学助教活动,激发了教师教学科研的积极性,也促进了学生学习的积极性。

天津轻工职业技术学院与德国菲尼克斯电气集团在自动控制类专业的合作,从引进设备建实训基地做起,瞄准国际标准开发教材、培训专业教师、改革专业课程,以应用资格考试的形式考核专业教学质量,以建立奖学助教资金的形式激励师生,走出了国际合作发展建设专业的新路,也使与国际标准对接的“递进升级式”合作模式成为其他专业国际合作的示范。

基于专业建设的高职院校校企合作模式的实施,增强了高职院校的办学活力和办学实力,促使高职院校建成服务于经济发展方式转变、紧贴产业升级、融入行业发展、提升国际化水平的专业及专业群。

参考文献

[1]王保军.订单培养校企双赢[J].中国职业技术教育,2007(18):36-37.

机床电气控制实训总结篇(10)

【中图分类号】C42 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0134-01

《数控设备故障诊断与维修》是高等职业类院校数控技术专业的一门核心专业课程。其任务主要为培养学生具有数控机床管理与维护、数控机床的选购、安装、调试及验收的能力,同时掌握数控机床的结构原理,常用的故障诊断与维修方法等综合能力。数控机床是典型的机电一体化产品,其功能由微处理技术、液压与气动技术、机械技术及电子技术、信息技术等多领域有机结合而成,这就决定了在学习数控设备维修时,具有涉及领域宽、技术面广、难以掌握的特点。

为了使学生能够更好的掌握这门课程,以便将来能够顺利走向工作岗位,同时拓宽就业面,笔者根据这门课程的特点,总结了以下几点,供大家参考。

1 培养兴趣,认清目标,提高学生学习的主动性和积极性

由于高职类院校学生的基础知识相对薄弱,学习本课程相对吃力,学生普遍有畏难情绪,认为自己学不好。作为教师首要做的就是培养学生的学习兴趣,帮助学生认清当前人才的需求形势,从而提高学生学习的主动性和积极性,打消学生的畏难情绪和不自信的心理。教师要充分利用多媒体和网络技术,通过视频、录音、动画演示(如电动机工作原理动画)等,使学生建立起学习兴趣。带领学生到维修现场参观,使维修操作以直观的形式展现在学生面前。

同时要向学生介绍当今数控领域的就业形势,如我国企业急需一大批数控技术应用人才,广东省劳动和社会保障厅的数据显示[1],我省的数控高级技术人员缺口达50万,而在全国范围内缺200万(2006年),根据我国现阶段数控人才的培养规模和速度,在未来几年十几年内数控人才仍将严重缺乏。而对人才的要求则有较大变化,所需求的不仅仅是操作人员[2],更重要的是集数控编程、操作及维修一体化的高技能人才,即未来工厂数控机床要求操作、编程、保养及维修都由一个人来做。从厂家来讲是宁缺务滥,即必须有真才实学,具备全面的能力,否则很难适应未来的需要。这是学好这门课程的现实背景和最大动力之一。

2 扎实基础,模块式讲授,采用分类式的教学方法

针对学生基础知识相对薄弱这一特点,在教学过程中要充分抓住新旧知识相互巩固这一环节,在回顾基础知识同时,适当加以扩展,形成现在所要讲授的知识点。针对某一知识体系的相对独立性采用模块化教学法:如在讲授主轴直流伺服系统的故障与维修时,在回顾电工学中直流电机的分类、结构、工作原理及控制原理的基础之上,自然引出其常见故障点,从而导出故障诊断及维修方法。使学生沿工作原理―控制方式―常见故障点―诊断方法―维修方法这一线索进行学习。这样就避免了学生由于对知识链的某一环节缺失而导致的学习困难。造成学习信心不足,兴趣不够,出现难学―学不会的恶性循环。并且在讲解过程中要做到深入浅出,一些繁杂的公式推导可加以简化甚至不讲,让学生作为已知来应用,新知识巩固之后再对该公式进行讲解和强化。对于基础知识较牢固的同学可同时进行单独推导讲解,做到根据学生的特点进行分类教学。

3 理顺教材,统筹知识,优化课程资源

授课之前一定要理顺教材,要做到繁简适当,重点突出。同时要根据自己的实际情况适当调节教学内容[3],如SIEMENS810系统数控机床的基本操作和SIEMENS810系统的故障诊断与维修这两章,对于数控机床多是日本FANUC系统的院校,在讲解SIEMENS810系统的知识时可以只做一些常规性的了解,而根据自己的实际状况,通过查找相关资料,对FANUC系统机床的操作及故障诊断与维修进行详细的模块式讲解,以便学生能够充分利用现有资源进行实际操作,强化学习效果,即做到讲授灵活。对于电器系统的故障与维修及可编程控制器模块的故障诊断与维修部分,可在前修课程《电气控制与PLC》的基础上,直接进入其故障诊断与维修部分,对其结构及原理部分做简要介绍即可,从而避免知识的重复性讲授。

4 仿真模拟,实验台演练,加强理论与实践的结合

实训是本课程的重要组成部分,直接影响着学生综合能力的提高和职业素质的形成,因此本课程必须强化实训环节,同时注重与理论的结合。实训课设为仿真训练和综合实验台训练两部分,首先要求学生使用仿真软件对数控机床的机床模型、电气、故障的设置与诊断进行模拟训练,能够在仿真软件中熟练进行各种拆卸组装、电气回路的连接与接线及故障设置与诊断,然后在到综合实验台上进行实际训练,使学生通过实训扎实而灵活的掌握数控机床电气回路的原理与设计、数控机床电气回路的整体接线与调试、数控机床电气回路的故障检测和排除技术、高速电主轴电气回路的连接和维修、限位传感器接线和维修、变频调速综合实验和维修技术、步进系统的硬件设计(包括电机、驱动器和控制器)、步进电机系统选型和电缆连接等维修所必需的技术。在实训后期教师设置一些故障,要求学生能够进行正确的诊断与维修作,并以此为对学生考核的凭证,以增强对学生的量化考核和监督。

5 总结

本文以高职高专院校新人才培养模式及提升产学结合水平为理论指导,针对高职院校学生在学习《数控设备故障诊断与维修》课程中遇到的困难,在教学方法上提出了四点改进意见,通过对传统教学方法的改进,改善了学生的学习兴趣不高及有畏难情绪这一状况,便于提高本门课程的教学质量。

参考文献

[1] 王美娇.高级数控人才培养新探[J].高级技术人才培养技术与创新管理.2007(2).

[2] 刘永久.数控机床故障诊断与维修技术[M].北京:机械工业出版社.2007.9.

[3] 蒋洪平.数控设备故障诊断与维修[M]. 北京:理工大学出版社.2007.7.

机床电气控制实训总结篇(11)

关键词: 西门子802D;数控化改造

Key words: SIEMENS 802D system;numerical control design

中图分类号:TH11 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)32-0184-02

0引言

数控技术水平的高低和数控设备拥有量的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志[1]。随着机电一体化技术的迅猛发展,数控机床的应用已很普及,然而,发展数控技术的最大障碍就是添置设备的初期投资大,这使许多中小型企业难以承受。如果淘汰大量的普通机床,而去购买昂贵的数控机床,势必造成巨大的浪费。因此,普通机床的数控化改造设计大有可为。为了专业教学的需要,更新现有的数控实验设备以改善办学条件,比较经济有效的办法就是充分利用和改造现有的设备,满足实践教学的需要。

1系统改造设计方案

在调研的基础上对CW6132车床进行数控化控制设计,设计的主导思想是数控化后的机床,能够达到使用一台数控机床就可提供一个整班实施电气装调实训的配套设备与环境,同时也能满足一定的机械加工任务。所以在机床改造设计时,根据机床功能要求进行结构设计,要求电气元件的安装,接口信号的端子安排都要进行最大程度的整合。在改造方案中,利用该机床的机械结构,液压冷却系统作相应调整,重新设计新型防护罩板,用滚珠丝杠副代替原滑动丝杠副,进给伺服系统中采用交流伺服电动机,X轴选用1FK7060,Z轴选用1FK7063交流伺服电动机,机械连接采用电机与丝杠副通过联轴节带来传动;主轴的驱动取消原接触器控制方式,采用西门子公司生产的MM420变频器作为主轴的驱动装置,并在802D系统中将其配置为模拟主轴,另外重点对机床电器控制部分的具体功能进行分类整合。

数控系统的选择,经过反复的比较,我们选择西门子802D数控系统。西门子 802D数控系统是西门子公司推出的经济型数控系统,是公司针对车床和铣床开发的中档数控系统,其核心部件PCU将CNC、PLC、HMI和通讯等功能集成于一体,可靠性高、易于安装,并且该系统具有免维护的特点[2],通过现场总线PROFIBUS将驱动器、进行连接和通讯;集成了内置PLC系统,对机床进行逻辑控制,并且随机提供标准的PLC子程序库和实例程序,简化了设计过程,缩短了设计周期。

本次驱动单元改造选择SIMODRIVE611UE,选择611UE双轴模块作为伺服驱动模块,同时在双轴模块上设定叠加轴,配置为模拟主轴,完成对主轴的控制。

2系统方案工作原理

2.1 系统整体原理介绍改造后,机床整体连接的结构如图1所示,西门子 802D是基于PROFIBUS总线的数控系统。输入输出信号是通过PROFIBUS传送的,位置调节(速度给定和位置反馈信号)也是通过PROFIBUS完成的。ROFIBUS电缆应根据机床电柜的布局连接,每一个PROFIBUS插头上均由一开关,开关的on/off设置,遵循两头on,中间off的原则。PCU 是主站,SIMODRIVE 611UE 和PP72/48是从站。每个PROFIBUS从设备(如PP72/48、611UE)都具有自己的总线地址,因而从设备在PROFIBUS总线上的排列次序是任意的。PROFIBUS两个终端设备的终端电阻开关应拨至ON位置,PP72/48的总线地址由模块上的地址开关S1设定,第一块的总线地址为“9”(出厂设定)。611UE的总线地址利用工具软件SimoCom U设定,也可以通过611UE操作面板上的输入键来设定。设定参数MD11240=3,611UE总线地址设定值为12,图1中X2、X4、X423 是PROFIBUS接口,用于连接PROFIBUS 的9芯D型孔型插头,X111、X222 和X333,是PP72/48上用于连接数字输入和输出的50 芯扁平电缆插头,X1201和X1202,是MCP上用于连接PP72/48的50芯扁平电缆插头。

2.2 电气控制系统设计电气控制系统设计针对功能需要选择电气元件,把需要完成的电气装调内容单独列出来,设计电气原理图,制作电气安装板,各项控制功能通过7个X1-X7航空插头传输到改造好的数控机床上来实现,电气调试到满足数控车床的各项控制功能至正常,X1插头用39号红色导线和40号黄色导线连接机床工作灯,X2插头连接机床冷却泵,X3用插头连接机床集中部件,X4插头连接机床刀架部件,X5插头连接机床PCU与NC信号,X6插头连接数控车床X轴与Z轴超程限位,X7插头对数控车床驱动器与变频器信号进行传输。通过这样信号传输就可以把机床的一些电气控制功能单独从电路控制中提取出来,单独制作电气安装板,这样改造好的一台数控车床就可以配备多台电气控制板,平常可以进行正常的数控加工任务,在教学中又可以让学生在控制板上进行电气装调训练。

2.3 PLC程序的模块实现采用西门子802D系统所提供的PLC子程序库可以迅速搭建用户PLC应用程序[3]。参照系统自带的工具盒(Tool box)中配备的“PLC802文件库”,首先通过通讯软件WINPCIN,将车床的初始化文件通过串口以二进制传送到802D系统中,下载初始化文件F,系统自动为车床配置两个进给轴和一个主轴,系统已为车床的标准配置,并且在802D子程序库的基础上搭建PLC应用程序,设置参数MD14510[16]=1;MD14510[28]=17;MD14510[30]=21;MD14512[16]=CH;MD14512[18]=8H;就可以完成802D系统PLC程序的基本功能调试。

在802D系统提供的子程序中,根据不同功能分别进行了定义,主要包括PLC-INI(系统初始化)、EMG-STOP(急停处理)、MCP-NCK(机床控制面板MCP信号送至NCK接口)、AXIS-CTL(进给轴和主轴使能控制)、LUBRICAT(定时、定量控制)、COOLING(冷却控制)等,所有选择的子程序必须在主程序(MAIN)OB1中进行调用[4]。在CA6132卧式车床的改造中,我们仅使用SBR31 USR-INI子程序,在其中写入设备主轴手动控制,大拖板的进给等控制的子程序。

2.4 NC系统调试就电气控制而言,机床主轴的控制是有别于机床伺服轴的。一般情况下,机床主轴的控制系统为速度控制系统,而机床伺服轴的控制系统为位置控制系统。换句话说,主轴编码器一般情况下不是用于位置反馈的,也不是用于速度反馈的,而仅作为速度测量元件使用[5]。本改造机床主轴驱动单元使用了带速度反馈的驱动装置以及3.7KW标准主轴电机,主轴可以根据需要工作在伺服状态,所以主轴编码器作为位置反馈元件使用。此外采用的变频器是MM 420西门子变频器。图3是变频器与611U伺服驱动的连接图。

802D数控系统配置变频主轴时,变频器0-10V的指令电压是通过611UE的X411端口上的75.A和15给出的,正反转指令是通过X453端口上的Q0.A和Q1.A给出的。

在系统初始化后,NC系统已成为车床的标准化配制,按说明书要求依次设置进给轴参数,主轴参数,再利用准备好的驱动器串口调试电缆将计算机与611UE 的X471端口连接起来;启动伺服驱动器调试工具SimoCom U,选择联机方式;进入专家表(Ctrl+E),配置电机参数:

P890=4 编码器信号源来自X472 接口

P922=104 主轴信号的PROFIBUS 报文类型

P1007=1024编码器线数 外装编码器每的转脉冲数。应与主轴参数MD31020 相同。

P915[8]=50103 总线给定值配置:模拟输出送到X441 的端子75.A 和15

P915[9]=50107 总线给定值配置:数字输出送到X453 的端子Q0.A 和Q1.A

在SimoComU 的主画面上选择存储数据,再选择上电复位。这样就完成了模拟主轴相关伺服驱动器的参数设置[6]。

2.5 伺服驱动器的优化SimoCom U是西门子公司开发的用于调试Simodrive 611U的一个软件工具[7],可实现对驱动器参数的优化,可根据伺服电机实际拖动的机械部件,对611UE速度控制器的参数进行自动优化,也可以监控驱动器的运行状态。具体步骤是通过RS232连接计算机与611UE 的X471端口,通过定义驱动器的名称,设定各坐标轴PROFIBUS的总线地址,再输入电机型号和编码器的型号后,在转速/力矩运行模式下运行驱动器,优化的效果是伺服系统速度环的动态特性,与电机和机械传动装置的连接方式有关。

3结语

对通用车床结合实际改造方案进行数控化改造设计,首先可以提高等院校中设备的利用率,更重要的是在数控化改造过程中可以根据教学内容安排需要合理进行设备的改造过程,提高教师的现场动手技能,也便于在今后教学活动中进行教学组织,研制的数控加工操作与电气维修培训一体机解决了机床电气装调实训设备配套经费昂贵的瓶颈问题,可利用现有旧机床改造设计获得可供实施教学的配套设备与环境。

参考文献:

[1]高杉,赵波.普通机床的数控改造策略.辽宁省交通高等专科学校学报,2009,(6):40-41.

[2]李南,张博等.西门子802D数控系统在DPS1800车床数控改造中的应用.机床与液压,2009,(5):181-182.

[3]陈平信.西门子系统与数控机床改造.中国设备工程,2008,(12):12-16.

[4]李河水,孙淑敏,刘志安.FANUC OI 数控系统数据备份和恢复.设备管理与维修,2008,(9):24-27.