主頁(yè) > 新聞動(dòng)態(tài) > 教學(xué)數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備的研發(fā)分析 2021-10-14

教學(xué)數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備的研發(fā)分析

教學(xué)數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)裝置,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)是為迅速解決裝備制造業(yè)技能操作人員短缺，學(xué)生不能很快適應(yīng)企業(yè)需求，教學(xué)與生產(chǎn)脫節(jié)而研發(fā)的教學(xué)、生產(chǎn)兩用數(shù)控設(shè)備。企業(yè)自動(dòng)化程度的提高，對(duì)工件加工要求的提高，使企業(yè)數(shù)控設(shè)備迅速普及，設(shè)備的技能操作人員出現(xiàn)了嚴(yán)重短缺、斷檔的現(xiàn)象，制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，成為社會(huì)關(guān)注的對(duì)象。沈陽(yáng)市裝備制造工程學(xué)校為適合職業(yè)教育特點(diǎn)，適應(yīng)企業(yè)數(shù)控設(shè)備的現(xiàn)狀，開發(fā)出不僅適用于專業(yè)職業(yè)學(xué)校的教學(xué)，也適用于社會(huì)職能部門的各種職業(yè)培訓(xùn)、職業(yè)考評(píng)、職業(yè)鑒定及企業(yè)對(duì)各工種技能操作人員的培訓(xùn)和考評(píng)的高科技、高質(zhì)量、高性質(zhì)的適用性數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)。數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)在設(shè)計(jì)上運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論，使用AotuCAD、SolidWork、Protel 等計(jì)算機(jī)軟件，整個(gè)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)理念。教學(xué)上，數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、動(dòng)態(tài)教學(xué)、課件教學(xué)、虛實(shí)教學(xué)相結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)。深入淺出，既直觀又容易掌握。對(duì)加快培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才，提高技能操作水平有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。
教學(xué)數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)裝置,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)適用于機(jī)械、機(jī)電、電器、數(shù)控等專業(yè)的教學(xué)，對(duì)各專業(yè)既有針對(duì)性又有全局性，有利于學(xué)生的宏觀了解、專業(yè)精進(jìn)；有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)造性思維；有利于學(xué)生適應(yīng)企業(yè)所需，快速進(jìn)入角色，成為企業(yè)需要的操作者。
一、特點(diǎn)
教學(xué)數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)裝置,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)的特點(diǎn)是直觀、明了、方便教學(xué)。數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)分成機(jī)械、電器兩大部分。機(jī)械部分保持完整，保證加工精度，可靠工作；從經(jīng)濟(jì)與安全、節(jié)約材料和能源考慮，將機(jī)械部分的尺寸縮小、改善防護(hù)、減少功耗。電器部分改變以往原理與配線相脫離的方式，采用模塊式結(jié)構(gòu)，分成電源、系統(tǒng)、接口、伺服、主軸、刀臺(tái)幾大模塊，模塊中原理與接線相對(duì)應(yīng)，將機(jī)床中以往為了安全而封閉的電氣控制部分，都展現(xiàn)到實(shí)訓(xùn)臺(tái)的臺(tái)面上，各模塊之間既獨(dú)立又相互聯(lián)系。工作時(shí)各模塊上對(duì)應(yīng)原理圖顯示工作狀態(tài)的關(guān)鍵接點(diǎn)，安裝在實(shí)訓(xùn)臺(tái)面板上。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中既能直觀地看到由各種電器元件與機(jī)械動(dòng)作的相互關(guān)系，又能方便地通過原理圖分析、測(cè)量各測(cè)試點(diǎn)，了解對(duì)應(yīng)機(jī)械動(dòng)作電器原件的工作狀態(tài)。
技能教學(xué)一直是職業(yè)教育的一個(gè)“瓶頸”，如何適應(yīng)企業(yè)的需求，如何使學(xué)生學(xué)有所用，使教學(xué)與企業(yè)需求有機(jī)結(jié)合起來，是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問題。怎樣能適合企業(yè)的需求，從教學(xué)自然過渡到生產(chǎn)，依照這種思想數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)研發(fā)成功。數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)一方面擴(kuò)大了學(xué)生視野范圍，增強(qiáng)了直觀性，便于感性認(rèn)識(shí)；另一方面，教學(xué)數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)裝置,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)還是個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，各設(shè)備間組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，資源共享，方便交流。老師在教師機(jī)上授課，學(xué)生在相應(yīng)學(xué)生機(jī)上向老師學(xué)習(xí)，并與身邊的設(shè)備相對(duì)應(yīng)，做到眼、耳、手齊到位。實(shí)訓(xùn)臺(tái)還設(shè)置了故障設(shè)置系統(tǒng)、考核系統(tǒng)，可對(duì)學(xué)生故障排除能力、操作能力、編程能力、綜合能力進(jìn)行全面的考核，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，提高學(xué)生的期望值，改善教學(xué)效果。另外實(shí)訓(xùn)臺(tái)配備了教學(xué)用課件，通過形象教學(xué)、趣味教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知能力。
二、原理與模塊
2.1 原理
CNC 技術(shù)現(xiàn)今已是成熟的技術(shù)。數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)執(zhí)行國(guó)家原機(jī)械工業(yè)部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ：JB/T8324，2-1996；電氣標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：GB5226，1-2002；防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：GB15760-1995。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中運(yùn)用了現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論。電器主體部分采用質(zhì)量可靠度高的FANUC—0i—Mate—TC系統(tǒng)及配套的伺服、主軸、編碼器。電器元件在確定結(jié)構(gòu)、工作條件、所需動(dòng)力后，計(jì)算出工作電流，選擇相適應(yīng)的相關(guān)原器件保證設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行。機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上使用Solidwork 計(jì)算機(jī)軟件立體設(shè)計(jì)，平面組成采用AutoCAD 計(jì)算機(jī)軟件，電路板應(yīng)用Protel 計(jì)算機(jī)軟件，保證了各部分準(zhǔn)確性，也保證了數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)的可靠安全。
2.2 模塊
教學(xué)數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)裝置,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)的中心就是實(shí)訓(xùn)臺(tái)，在實(shí)訓(xùn)臺(tái)上以模塊的形式展示了數(shù)控機(jī)床的電器部分。除系統(tǒng)和操作板在床身上外，機(jī)床的電源部分、接口部分、伺服部分、主軸部分、刀臺(tái)部分、計(jì)算機(jī)部分及系統(tǒng)和操作面板的測(cè)試點(diǎn)都在實(shí)訓(xùn)臺(tái)面板上，如圖1。
2.2.1 電源
電源是數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)工作能量的源泉，數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)采用三相380V 電源，通過開關(guān)接入，經(jīng)分開關(guān)，為24V 直流電源提供能量；為110V 交流控制電源提供能量；為伺服控制器、變頻器提供220V 工作電源；為冷卻電機(jī)、刀臺(tái)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)提供380V 動(dòng)力電源。按照各開關(guān)的上電順序?qū)嵱?xùn)臺(tái)配備相應(yīng)的動(dòng)畫課件，使學(xué)生在直觀、形象、趣味的學(xué)習(xí)過程中掌握知識(shí)。各開關(guān)需測(cè)量的部位在臺(tái)面上給出了測(cè)試點(diǎn)，方便了解設(shè)備的通電狀況及設(shè)備在運(yùn)行中要注意的問題。
2.2.2 數(shù)控系統(tǒng)
CNC 系統(tǒng)采用FANUC-oi-Mate-TC 系統(tǒng)，該系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、可靠、技術(shù)先進(jìn)。系統(tǒng)在自動(dòng)、編輯、MDI、JOG、工作狀態(tài)時(shí)都可進(jìn)行故障設(shè)置，考核學(xué)生對(duì)設(shè)備的掌握程度。工作時(shí)各種狀態(tài)下關(guān)鍵點(diǎn)的電位，在實(shí)訓(xùn)臺(tái)的測(cè)試點(diǎn)上可方便地進(jìn)行測(cè)量，便于學(xué)生比較、分析系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
2.2.3 接口部分
接口部分是CNC 系統(tǒng)控制信號(hào)，與現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行元件的橋梁，它將系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)轉(zhuǎn)化成執(zhí)行元件的動(dòng)作，并把現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)及輸入設(shè)備錄入情況轉(zhuǎn)送到系統(tǒng)，供系統(tǒng)分析、運(yùn)算發(fā)出合適的指令信號(hào)。在數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)接口模塊中，可看到各控制繼電器的動(dòng)作，了解設(shè)備的工作狀態(tài)。
2.2.4 主軸變頻器
主軸變頻器是控制主軸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的電器元件，變頻器通過頻率的變化調(diào)整，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。它接受來自系統(tǒng)的控制信號(hào)，對(duì)主軸電機(jī)發(fā)出正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止的指令信號(hào)。數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)變頻模塊上設(shè)計(jì)了主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止的故障設(shè)置方法。
2.2.5 伺服控制器
伺服控制器是按照數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)，控制伺服電機(jī)工作的電器元件，設(shè)有X 軸和Z 軸兩個(gè)伺服控制器，分別控制刀具在X 軸和Z 軸方向加工的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。對(duì)伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)了X 軸、Z 軸、正進(jìn)給、負(fù)進(jìn)給、手動(dòng)進(jìn)給等幾項(xiàng)故障設(shè)置。
2.2.6 旋轉(zhuǎn)刀臺(tái)
旋轉(zhuǎn)刀臺(tái)是機(jī)床加工中，根據(jù)不同的要求，不同的材料，提供不同的刀具。旋轉(zhuǎn)刀臺(tái)上裝有4 把不同的加工刀具，通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)到達(dá)不同的位置取得不同的刀具，滿足不同的加工要求。此部分我們也設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)動(dòng)、鎖緊等幾種故障設(shè)置。
以上是對(duì)數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)組成模塊的介紹，各模塊間既獨(dú)立，又相互制約，形成了完整的數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)。
3、數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)在職業(yè)教育中的優(yōu)勢(shì)
3.1 空間優(yōu)勢(shì)
教學(xué)數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)裝置,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)將設(shè)備的控制部分完全展現(xiàn)在了實(shí)訓(xùn)臺(tái)的臺(tái)面上，方便了教師講解，以及學(xué)生的直觀觀察，增加了感性認(rèn)識(shí)，有利于深入淺出地進(jìn)行教學(xué)。
3.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)
教學(xué)數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)裝置,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，老師在教師機(jī)上給學(xué)生講課，學(xué)生在相應(yīng)學(xué)生機(jī)上學(xué)習(xí)，并進(jìn)行模擬。老師可對(duì)各學(xué)生機(jī)上同學(xué)的操作情況進(jìn)行指導(dǎo)，改正錯(cuò)誤。實(shí)訓(xùn)臺(tái)的故障設(shè)置系統(tǒng)、電腦自動(dòng)考評(píng)系統(tǒng)考核學(xué)生對(duì)設(shè)備的了解程度，使老師了解學(xué)生放手施教。數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)了學(xué)生同時(shí)操作，還解決了師資不足的問題。
3.3 課件教學(xué)
采用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，老師通過教師機(jī)在電腦上授課，學(xué)生在學(xué)生機(jī)上學(xué)習(xí)。就可把教學(xué)內(nèi)容作成形象的教學(xué)課件，這樣既直觀又能增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在趣味中學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量。
4、結(jié)束語(yǔ)
教學(xué)數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)裝置,數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)是職業(yè)教育教學(xué)體系結(jié)合企業(yè)現(xiàn)狀，研制開發(fā)的集教學(xué)、生產(chǎn)兩大功用的數(shù)控設(shè)備。教學(xué)中能發(fā)揮方便、直觀、形象、趣味的優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)中又是高精度的加工設(shè)備，使學(xué)生在虛擬中學(xué)習(xí)，實(shí)際中操作，虛實(shí)相結(jié)合達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)的形象教學(xué)、趣味教學(xué)，虛實(shí)相結(jié)合的教學(xué)方式，必將在職業(yè)教育中大放異彩，培養(yǎng)出更多適合社會(huì)需求的技能操作者，從而成為職業(yè)教育的“新寵”。

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