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1   國內(nèi)數(shù)控機床發(fā)展狀況
華中數(shù)控系統(tǒng)是國家重點支持的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，其研發(fā)的高端系統(tǒng)旨在完善和逐步替換主流進口系統(tǒng)。因此，重點研究如何在職業(yè)教育專業(yè)上應用普及華中高端系統(tǒng)，對我國國產(chǎn)系統(tǒng)的促進和提升具有重大意義。當下，我國越來越重視職業(yè)教育，對職業(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)量世界第一。在中國制造的大環(huán)境下，數(shù)控機床裝調(diào)維修工這個工種應運而生，如何培養(yǎng)該工種的技術人員迅速有效的掌握高端數(shù)控系統(tǒng)的安裝連接調(diào)試和維修技術，是該專業(yè)教育工作者非常關注的一個問題。在此，教學的探索和研發(fā)應用成為了整個培養(yǎng)此專業(yè)人才的瓶頸[1]。縱觀國外，數(shù)控技術職業(yè)教育相對成熟，具備一系列先進的應用教學；而我國在加工中心數(shù)維教學上，因加工中心刀庫控制的復雜及易損的特點，所以在加工中心數(shù)維教學的研發(fā)相對滯后，通過結(jié)合我國高端自主研發(fā)的華中數(shù)控系統(tǒng) 8 系列教學更是缺乏，市場上大多數(shù)控機床廠家生產(chǎn)的數(shù)維教學也都局限在數(shù)控銑床的范疇上，在應用于職業(yè)教育上培養(yǎng)數(shù)維專業(yè)技術人才而言，存在著很多短板，難以滿足實際實訓教學的具體需求。如果通過結(jié)合各家較成熟的數(shù)控教學廠商的設備優(yōu)點，同時調(diào)研職業(yè)院校在數(shù)維教學上多年的體驗和經(jīng)驗，在原有數(shù)控銑床的基礎上，通過增加外圍安全保護以及數(shù)控系統(tǒng)控制保護，在確保實訓人員安全的前提下，使華中 818B 控制的加工中心教學更模塊化和個性化，具備較大的開放性，這樣在使用教學教學的過程中才能靈活變通，適應各種個性化方式教學 [2]。
2   職業(yè)院校對數(shù)控機床功能需求
通過走訪調(diào)研多所職業(yè)教育機構(gòu)的相關專業(yè)教師，總結(jié)了華中 8 系統(tǒng)加工中心教學的功能需求：①在機械機構(gòu)上應跟實際加工中心一致，外圍用透明防護罩保護，為節(jié)約成本刀庫容量可選擇刀套數(shù)量較少的 8 把斗笠式刀庫（根據(jù)需求也可更換為盤式刀庫）；②增加設備的開放性，讓學生能夠總結(jié)自己所學的專業(yè)知識發(fā)揮自己的主觀性去設計和安裝鏈接。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，旨在讓學生能夠通過前期基礎型的入門學習后，發(fā)揮主管能動性，根據(jù)實際控制需求，自主對元器件進行選型，自主設計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該加工中心教學在關鍵重點部件的結(jié)構(gòu)和材料選用上也需考慮其性能能否滿足反復拆裝，最大程度的模塊化，以便替換維修；④加工中心教學不僅要保障學生的人身安全，華中 818B 數(shù)控系統(tǒng)價格高昂，在實訓的過程中還需確保設備系統(tǒng)和元器件的安全，在各個供電控制回路上均需加設相應的漏電開關；⑤實訓教學還需能實現(xiàn)教師進行機床整機參數(shù)的調(diào)試、PLC 編程控制、機電聯(lián)調(diào)和故障診斷等技能的培訓；⑥硬件設備再完善，還需配合多媒體進行教學，所以需要針對此設備開發(fā)一套完善的教學材料及多樣化的教學方法；⑦開發(fā)的教學應考慮經(jīng)濟成本，以便于推廣應用[3]。
3   教學功能
通過考慮以上教學功能需求，對教學進行設計，具體參數(shù)如下：①設備各組件尺寸：電器控制柜：157×72×185cm；機床：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模擬機；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，旨在讓學生能夠通過前期基礎型的入門學習后，發(fā)揮主管能動性，根據(jù)實際控制需求，自主對元器件進行選型，自主設計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。加工中心機床外圍的輸入信號和輸出信號以及刀庫上的傳感器信號，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引出，每個控制回路均單獨經(jīng)過漏電開關單獨上電，確保學生實訓安全和設備安全，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能夠讓學生深入學習華中高端數(shù)控系統(tǒng) 818B，掌握相關參數(shù)調(diào)整設置，PMC 編程控制，總線的連接，刀庫 PMC 控制，I/O 的設置和精度補償?shù)认嚓P維修裝調(diào)功能。
4   結(jié)束語
通過對華中高檔數(shù)控系統(tǒng) 818B 加工中心教學儀器的開發(fā)和探索，結(jié)合各職業(yè)院校和機床廠的應用推廣，將會培養(yǎng)出一大批掌握我國自主研發(fā)高端控制系統(tǒng)的機床維修人員，進一步推廣了我國高端控制制造的普及和應用，為我國智能制造做出重大貢獻。

華中8型數(shù)控系統(tǒng)加工中心教學

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