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1 國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床發(fā)展?fàn)顩r
華中數(shù)控系統(tǒng)是國(guó)家重點(diǎn)支持的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，其研發(fā)的系統(tǒng)旨在完善和逐步替換主流進(jìn)口系統(tǒng)。因此，重點(diǎn)研究如何在職業(yè)教育專業(yè)上應(yīng)用普及華中系統(tǒng)，對(duì)我國(guó)國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)的促進(jìn)和提升具有重大意義。當(dāng)下，我國(guó)越來(lái)越重視職業(yè)教育，對(duì)職業(yè)技能人才的培養(yǎng)更是不遺余力的投入，在世界技能大賽上也屢次刷新戰(zhàn)跡，奪金數(shù)量一。在中國(guó)制造的大環(huán)境下，數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修工這個(gè)工種應(yīng)運(yùn)而生， 如何培養(yǎng)該工種的技術(shù)人員迅速有效的掌握數(shù)控系統(tǒng)的安裝連接調(diào)試和維修技術(shù)，是該專業(yè)教育工作者非常關(guān)注的一個(gè)問題。在此，教學(xué)的探索和研發(fā)應(yīng)用成為了整個(gè)培養(yǎng)此專業(yè)人才的瓶頸[1]?？v觀國(guó)外，數(shù)控技術(shù)職業(yè)教育相對(duì)成熟， 具備一系列*的應(yīng)用教學(xué)；而我國(guó)在加工中心數(shù)維教學(xué)上， 因加工中心刀庫(kù)控制的復(fù)雜及易損的特點(diǎn)，所以在加工中心數(shù)維教學(xué)的研發(fā)相對(duì)滯后，通過結(jié)合我國(guó)自主研發(fā)的華中數(shù)控系統(tǒng) 8 系列教學(xué)更是缺乏，市場(chǎng)上大多數(shù)控機(jī)床廠家生產(chǎn)的數(shù)維教學(xué)也都局限在數(shù)控銑床的范疇上，在應(yīng)用于職業(yè)教育上培養(yǎng)數(shù)維專業(yè)技術(shù)人才而言，存在著很多短板，難以滿足實(shí)際實(shí)訓(xùn)教學(xué)的具體需求。如果通過結(jié)合各家較成熟的數(shù)控教學(xué)廠商的設(shè)備優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)調(diào)研職業(yè)院校在數(shù)維教學(xué)上多年的體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)，在原有數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上，通過增加外圍安全保護(hù)以及數(shù)控系統(tǒng)控制保護(hù)，在確保實(shí)訓(xùn)人員安全的前提下，使華中 818B 控制的加工中心教學(xué)更模塊化和個(gè)性化，具備較大的開放性，這樣在使用教學(xué)教學(xué)的過程中才能靈活變通，適應(yīng)各種個(gè)性化方式教學(xué) [2]。
2 職業(yè)院校對(duì)數(shù)控機(jī)床功能需求
通過走訪調(diào)研多所職業(yè)教育機(jī)構(gòu)的相關(guān)專業(yè)教師，總結(jié)了華中 8 系統(tǒng)加工中心教學(xué)的功能需求：①在機(jī)械機(jī)構(gòu)上應(yīng)跟實(shí)際加工中心一致，外圍用透明防護(hù)罩保護(hù)，為節(jié)約成本刀庫(kù)容量可選擇刀套數(shù)量較少的 8 把斗笠式刀庫(kù)（根據(jù)需求也可更換為盤式刀庫(kù)）；②增加設(shè)備的開放性，讓學(xué)生能夠總結(jié)自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)發(fā)揮自己的主觀性去設(shè)計(jì)和安裝鏈接。以全開放式的網(wǎng)控板布線結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)的電器控制柜布線工藝，旨在讓學(xué)生能夠通過前期基礎(chǔ)型的入門學(xué)習(xí)后，發(fā)揮主管能動(dòng)性，根據(jù)實(shí)際控制需求，自主對(duì)元器件進(jìn)行選型， 自主設(shè)計(jì)電氣控制原理圖和電器安裝布局圖，最后自主安裝連接并調(diào)試加工中心；③該加工中心教學(xué)在關(guān)鍵重點(diǎn)部件的結(jié)構(gòu)和材料選用上也需考慮其性能能否滿足反復(fù)拆裝，的模塊化，以便替換維修；④加工中心教學(xué)不僅要保障學(xué)生的人身安全，華中 818B 數(shù)控系統(tǒng)價(jià)格高昂，在實(shí)訓(xùn)的過程中還需確保設(shè)備系統(tǒng)和元器件的安全，在各個(gè)供電控制回路上均需加設(shè)相應(yīng)的漏電開關(guān)；⑤實(shí)訓(xùn)教學(xué)還需能實(shí)現(xiàn)教師進(jìn)行機(jī)床整機(jī)參數(shù)的調(diào)試、PLC 編程控制、機(jī)電聯(lián)調(diào)和故障診斷等技能的培訓(xùn)；⑥硬件設(shè)備再完善，還需配合多媒體進(jìn)行教學(xué)， 所以需要針對(duì)此設(shè)備開發(fā)一套完善的教學(xué)材料及多樣化的教學(xué)方法；⑦開發(fā)的教學(xué)應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)成本，以便于推廣應(yīng)用[3]。
3 教學(xué)功能
通過考慮以上教學(xué)功能需求，對(duì)教學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體參數(shù)如下：①設(shè)備各組件尺寸：電器控制柜：157×72×185cm； 機(jī)床：120×100×205cm；②數(shù)控系統(tǒng)采用華中高檔 818B 數(shù)控系統(tǒng)；③加工中心床身采用教學(xué)模擬機(jī)；④ Z 軸行程大于等于400mm；⑤主軸轉(zhuǎn)速小于等于 8000r/min。
以全開放式的網(wǎng)控板布線結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)的電器控制柜布線工藝，旨在讓學(xué)生能夠通過前期基礎(chǔ)型的入門學(xué)習(xí)后，發(fā)揮主管能動(dòng)性，根據(jù)實(shí)際控制需求，自主對(duì)元器件進(jìn)行選型， 自主設(shè)計(jì)電氣控制原理圖和電器安裝布局圖，最后自主安裝連接并調(diào)試加工中心。加工中心機(jī)床外圍的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)以及刀庫(kù)上的傳感器信號(hào)，利用航空插頭焊接并按順序引接至網(wǎng)孔板上的端子排，將電控柜的電源單獨(dú)引出，每個(gè)控制回路均單獨(dú)經(jīng)過漏電開關(guān)單獨(dú)上電，確保學(xué)生實(shí)訓(xùn)安全和設(shè)備安全，電控柜配有與系統(tǒng)通訊的電腦。通過華中 818B 系統(tǒng)控制的加工中心教學(xué)能夠讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)華中數(shù)控系統(tǒng) 818B，掌握相關(guān)參數(shù)調(diào)整設(shè)置，PMC 編程控制，總線的連接，刀庫(kù) PMC 控制，I/O 的設(shè)置和精度補(bǔ)償?shù)认嚓P(guān)維修裝調(diào)功能。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過對(duì)華中高檔數(shù)控系統(tǒng) 818B 加工中心教學(xué)儀器的開發(fā)和探索，結(jié)合各職業(yè)院校和機(jī)床廠的應(yīng)用推廣，將會(huì)培養(yǎng)出一大批掌握我國(guó)自主研發(fā)控制系統(tǒng)的機(jī)床維修人員，進(jìn)一步推廣了我國(guó)控制制造的普及和應(yīng)用，為我國(guó)智能制造做出重大貢獻(xiàn)。