随着科学技术水平的不断提高,各种先进制造技术得到日益广泛的应用,生产企业需要大量善于进行技术创新的应用型人才,其中,数控机床操作技术工更是目前迫切需要的“灰领”人才。在这样的背景下,数控培训方兴未艾,许多职校跨出校门接受社会培训。因而如何尽快、有效地提高数控培训学员的知识水平与操作技能是一个重要课题。
由于大多数学员是初次接触数控机床,且文化程度较低,对一些基础知识与概念的理解有困难,这时可以举一些通俗易懂的例子来进行教学。例如,数控机床的基本M成及工作原理可以以人作比喻:控制介质相当于语言、数控装置相当于大脑、伺服系统相当于神经系统和肌肉、检测装置相当于感觉器官、机床本体相当于骨架。比如在做队列操时,人听到“立正”口令时,将语音信号变换后传递给大脑,这个“立正”命令必须是人能听懂并明白其含义的,否则无法做出反应。大脑接受了“立正”命令信息后,马上记忆起该命令的动作要求,即人站直、腿并拢、手放好,并通过感觉器官检查动作是否准确到位、符合要求,然后发出动作指令。这个指令是很微弱的脑电波信号,不足以刺激肌肉运动,通过神经系统放大并传递后刺激相应部位的肌肉舒展或收缩,牵引骨骼运动,这才最终完成了“立正”动作。如果听不懂命令、不知道命令的含义、大脑不能正常思维或神经系统有障碍、肌肉拉伤或萎缩、骨骼有损伤,那么人就不可能做出正确的动作。同样,如果程序有误、数控装置有问题、伺服系统有故障、机床本体部件损坏,那么机床就无法正常运转,也就不能加工出合格的零件。有时程序出错,甚至会造成严重事故。这样一来就把基本概念讲清楚了,学员也容易理解。其他如开环、闭环、半闭环控制方式、可控轴与联动轴等都可以用类似的方法讲解。
有些简单却重要的概念往往不被重视,包括专业人员,但又很容易出差错,这些问题必须讲清讲透,否则学员一知半解,掌握不了要领,导致在实际操作时出现失误。例如,数控车床坐标系的问题,数控车床同样采用人人皆知的右手笛卡儿直角坐标系,简单易懂,但问题是如何在所用机床的实际坐标系上判别圆弧的顺逆时针走向。多数学校的工业训练中心和社会培训机构因经费原因,一般采用经济型数控机床进行培训,而企业则多采用中高档数控机床进行生产。经济型数控车床的刀架位置与中高档数控车床不同,X轴及Y轴的正向正好相反。判断圆弧的顺逆时针走向应对着Y轴正向看过去,而经济型数控车床的Y轴正向向下,判别朝向和视线方向相反,因此看起来是顺时针其实是逆时针。这个基本概念很简单,但也容易出错,甚至在某些数控机床的操作说明书上也出现这类错误。其他如数控指令的用法,尤其是循环指令的功能与刀路、坐标及刀具参数的设置等问题也必须要讲清楚、准确到位。
初学者往往很重视编程,把精力都花在这上面,而忽视了加工工艺。其实,数控机床是按照人所编的数控程序进行自动加工的,程序里面包含了工艺因素,反映了编程者的工艺思路,所以说,程序编得好不好,完全取决于工艺排得好不好。因此,除了编程方法还需要介绍数控机床有别于普通机床的特点与要求,重点讲解工艺分析、切削参数、刀具选择、走刀路线等工艺性问题。数控培训也可尝试创新教学,在学员初步掌握基本编程及操作技能后,让他们按照自己的兴趣设计一个零件并进行加工,从中可以发现许多工艺问题,尤其是刀具选择和刀路安排,此时教师再指出错误并给予指导,使学员印象深刻更易于接受,效果比教师单向讲解要好得多。
接受培训的学员有些是普通机床的操作工,有一定的切削加工经验。有些则刚取得初级证书,工作经验很少,在习惯上往往还按照普通机床的操作过程来编制数控程序,这就需要在培训中反复强调数控机床的工艺特点,指导学员逐渐接受、掌握数控机床有别于普通机床的一些工艺处理方法。对培训中出现的典型问题和特别容易出错的地方,可召集学员进行现场讨论,让大家相互汲取教训,这样做学员们既印象深刻,又能共同提高。培训使用的经济型数控机床,采用的是开环系统和步进电动机,在运行过程中极易失步且无法补偿,故而精度较低、误差较大,在操作中应加以注意。编程时仍按图纸规定的尺寸作为坐标参数,但在对刀设置坐标时要留出一些余量,或修改调整刀补参数,加工结束后按实际测得的零件尺寸重新设置坐标或修改刀补参数,再运行精加工程序予以修正,这样就能加工出合格的零件。
数控机床操作工为紧缺工种,社会需求量大,政策扶持力度大,考工不受年限,取得某级别资格后,可马上申报高一级资格鉴定。因此,在培训中要加强学员的素质教育,抓好基本技能的训练,给学员打好扎实的基础,使他们能够尽快达到工作要求,提高专业技能。
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。
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。
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。
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。
电话:18320800808
传真:18320800808
邮箱:hobbm@www.zzjhkg.com
地址:广东省深圳市龙华新区大浪街道