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数控技术是机械制造业发展的关键与核心,在一定程度上决定着机械制造业发展水平与趋势。数控技术对机械制造业的主要影响之一就是数控技术普及大大促进了机械制造企业技术进步。从历史的角度来讲,我国机械制造业基础差底子薄,与国外发达国家中相比存在着较大的差距,数控技术在机械制造业中的流通与普及,大大改变了我国机械制造业落后局面,为我国机械制造业的进一步发展提供了新技术,提供了新的生产组织与生产工艺。我国机械制造业生产模式由原来的一个工人只能掌控一台机器发展到一个工人可以任意地掌握几台机器,机械制造业生产效率有了极大的提高。
一、数控技术培训现状
因为目前数控专业的毕业生在数量和其他方面很难完全满足社会的需要,有关学校在所在市劳动和社会保障局的授权后,开展了中短期(时间从1周至3个月不等)的数控机床操作、数控编程和以CAD/CAM应用软件等方面的培训班,并配合劳动保障部门进行职业技能鉴定工作。获得职业技能等级证书者,更容易取得用人单位的信赖。参加这种培训的对象,大部分是有关企业组织的在岗职工,目的是提高理论知识水平和对新技术的应用技能,更好地为企业服务。也有准备求职或跳槽的人员,他们的目的是为了自己能找到一个更好的工作。
而我国中职院校的教学目前仍以理论教学为主,实践教学由于其实施难度大、硬件设施要求高、师资力量要求高等原因一直没有受到重视和发展。这种长期以理论为主的教育模式造成了学生操作能力不强,理论知识基础又不扎实的结果。目前许多中职院校已经逐步意识到培训教学的重要性,并且不断加强教学的时间性与操作性。但是在众多中职院校中,数控技术培训还是存在一些问题亟待解决。数控技术掌握的关键与否,要在于是否能在实践中掌握技术的要领,在于是否在实践与理论相结合的同时提高技术水准,在于是否可以真正提高数控操作人员的综合素质。
二、我国数控培训体系面临的挑战与存在问题
1.我国经济快速发展,逐步成为世界制造中心
进入新的世纪以后,随着我国综合国力的进一步增强和加入世界贸易组织(WTO);我国经济全面与国际接轨,并正在成为全球制造业的中心,大批跨国企业枪滩登陆在国内高起点设厂、将生产加工向中国转移;国内制造企业更是背水一战,大举通过信息化、广泛应用现代制造技术积极参与国际竞争,我国制造业进入了一个空前蓬勃发展的新时期,这必然对掌握现代信息化制造技术的技术人才、特别是对大量的一线技术工人形成了巨大需求。
2.培训体系结构不能满足数控用人企业需求
在数控技术培训方面,很多学校把实训重点放在数控机床操作方面。事实上,作为先进的自动化设备,数控机床操作非常简单。用人企业真正需要的人才是精通数控加工工艺(如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等)、模具设计、CAD/CAM与数控自动编程、数控机床机电设计与联调技术、数控机床的维护、维修等专业“工程素质”。这些专业知识的获得,不是靠课堂的灌输,而是要对学生“真刀真枪”地长期实训。各学校由于受到实训条件、经费投入和师资力量的限制,这方面的培训远远不够,导致学校所培养的人才不能满足用人企业的需求。
3.学校数控师资力量严重不足
数控技术在近几年的广泛应用,引起了数控人才的大量需求,同时造成数控师资、特别是同时具备相当的理论知识和丰富的实践经验的数控师资队伍严重不足。基本上每个学校的数控教学师资队伍都存在着不同程度的人数和知识结构的缺乏。目前各级职校的师资队伍的技术素质普遍偏低,学历水平偏低。现在各学校的数控教师主要是从各高校机械或机电专业毕业的本科生或硕士研究生。这些教师具有一定的基本理论知识,讲授数控专业的理论课没什么问题。但由于数控技术专业是一种新专业,能够承担数控教学工作的“双师(教师、工程师)型”很少。即使有相应的教材,大部分教师也很难承担数控加工工艺和数控机床维修等实践性环节很重要的一些课程,因为他们缺乏必要的实践经历和背景知识,本身缺乏数控“工程素质”,也对用人单位的数控人才知识结构缺乏了解,所培养的学生不能满足市场需求,已严重制约着现代数控技术人才培养水平的提高。
4.数控实训设备条件严重不足
前几年,各学校对数控技术所归属的机械、机电专业的投入力度非常有限;各学校的数控实验室的数控培训设备非常有限。近年来,由于数控人才的需求拖动,各校均建有不同规模的数控实训基地,有的是规模大、设备种类多的实训中心,也有设备种类和数量相对较少的实验室。有的学校实训基地以纯工业加工设备配进口数控系统为主,有的学校以教学型数控设备为主。尽管实训基地的模式多种多样,但基太上包括或认为应包括以下数控设备:数控车床、数控铣床、加工中心、电火花成型机床、电火花线切割机床等加工设备,以及数控机床典型部件装拆、数控系统调试和维护维修综合实验台。然而,由于所能购买的工业数控机床的价格昂贵,数量有限,每个学生的独立动手机会少,反而制约了实训效果.无论从数量上,还是成本、安全性上考虑,都不适合用于学生的普及教学实验,只能给学生作“认识实验”,不足以给学生进行实训。数控技术是实践性很强的综合技术,没有通过实践体验很难买得良好的教学效果。另外,学校期望这些工业数控机床能为培训中心承接对外加工,达到创收和良性循环的目的。但目前还没有哪所学校能较好地解决承接对外加工的市场开拓、数控刀具、工具的投入、培训和生产的矛盾等问题。
5.实践教学教材设计落后
目前,科学技术不断发展,虽然部分中职数控技术专业已经逐步重视实践教学,在日常的教学工作中已经开设了实践教学的课程。但是,不得不面对的是,部分学校在实践教学的教材设计上并没有摆脱过于传统的影子,很多教学设计没有达到现代化的教学标准,甚至部分数控参数数据还停留在原有的层面上。因此,进一步改进实践教学教材设计迫在眉睫。
三、加大经费投入加强相关专业师资队伍建设、实验实习基地建设和课程教材建设
地方相关部门应积极争取中央财政的支持,为“职业院校制造业和现代服务业技能紧缺人才培养培训工程”的实施提供必要的经费。地方政府增加经费投入,改善承担技能型紧缺人才培养培训任务的职业院校相关专业的教学和训练条件、支持教师培训和课程教材开发等工作。企业按照国家规定提取的教育和培训经费,应安排一定比例用于支持相关职业院校培养培训技能型紧缺人才。社会对职业教育的资助和捐赠等,在经费安排上要向承担技能型紧缺人才培养培训任务的职业院校和专业倾斜。
根据技能型紧缺人才培养培训专业领域知识、技术更新快的特点,建立专业教师定期轮训制度,支持教师到企业和其他用人单位进行见习和工作实践,重点提高教师的专业能力和教育教学能力。聘请生产和服务一线技术人员担任兼职教师,努力形成具有“双师”素质的师资队伍。委托国家重点建设的职业教育师资培训基地及国家级示范性职业培训教师培训基地,与相关行业的骨干企业和单位合作,将相关院校技能型紧缺人才培养培训专业领域的骨干教师轮训一遍。积极创造条件,选拔和组织相关专业领域的骨干教师出国进修。要建立和完善教育教学条件,建设符合教育教学需要的专业教室和实训基地。组织开发和编写技能型紧缺人才培养培训教材,建立具有明显特色的教材体系。
四、加强职业技能培训体系的构建
在职业技能培训体系中,安排基础培训模块、专业培训模块、任选培训模块三个环节:
1.基础培训模块,加强专业基本技能的训练。在基础培训模块中,设置CAD基本技能实训、机械制造基础实训和电工电子基础实训。
2.专业培训模块,突出核心能力的培养。在专业培训模块中,设置了数控机床编程与操作实训、可编程控制等实训。其中数控机床编程与操作实训要求达到初、中级数控车床操作工的技能要求,并取得相应的等级证书。在具体环节安排上,安排六周数控机床编程与操作实训,其中两周为课内学时,进行集中实训,四周安排分散实训,即利用学生业余时间进行实训。数控实训不单单局限于课内教学,而是使课内教学与课外实训有机地结合。这样不仅提高了设备的利用效率,降低了课内总学时,而且增加了学生单人操作设备的时间,强化了学生的动手能力。
3.任选培训模块,突出以就业为导向的个性发展。在任选培训模块中,设置了数控机床编程与操作(高级职业资格证书)、数控机床调试诊断与维护、机械CAD/CAM 等实训。学生根据自己的兴趣和工作去向,可任选一项实训内容,参加相应的培训。整个教学组织完全在实训基地进行,其中理论教学内容在现场集中讲授,实训环节采取开放实训基地的方式进行。这样不仅增强了教学的针对性,而且为学生的求职、应聘、试工奠定了基础。
4.注重各课程及实训内容间的融会贯通。在教学内容与实训内容的安排上,结合专业核心能力的培养,将各项教学内容贯穿于《数控编程与操作综合实训》内。如机械制造技术课程中的刀具刃磨、零件加工工艺的编制、夹具设计等内容,数控编程与操作课程中的数控车床操作、编程与操作练习等内容均作为《数控编程与操作综合实训》的实训内容,使学生的理论知识与实践知识、前续课程知识与后续课程知识融会贯通,得以综合应用,学生的专业能力与实际操作能力得以提高。
五、结语
我国的机械制造相关技术经过几十年的发展,已经逐渐走向了成熟,但是和国外发达国家相比还是存在着差距的,在很多领域都处于学习和摸索的阶段。近些年来,由于PC机在数控领域的应用,及国家大力培养数控人才,使得我国的数控技术得到了快速发展。而数控技术在机械制造业中的广泛应用,也进一步的推动了我国现代机械制造业的现代化进程,推动我国经济的快速发展。
而数控技术专业的发展与提高,离不开教师的实践教学培训模式的形成。因此,不断巩固与加强中职教师实践教学培养模式值得社会与学校的高度重视。在实践教学上,学校与相关院系还要进一步统一意见、加强创新,在根本上提高整体专业能力与学校综合实力,为培养高素质综合数控人才奠定充实的基础!
参考文献
[1]周荃,刘汝娟. 数控技术专业实践教学研究[J]. 职教研究,2012,01
[2]孙荣创.数控技术及装备的发展趋势及策略[J].中国科技信息.2006(12).
【关键词】多轴加工 技能等级证书 技术能手 蓝领层
【中图分类号】G424 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)20-0076-02
近年来,我国数控机床的操作工短缺多达60万。特别是北京、上海和南方较发达地区,对数控应用人才更是求贤若渴,许多企业纷纷高薪聘请数控专业人才。面对当前职场对数控技能人才需求的现状,职业学校无论从培养人才的角度还是从市场经济的角度,都没有理由不去培养数控技能型人才,大量职业学校开设数控专业也是水到渠成、大势所趋的事情。但几乎没有几所培训机构开设数控多轴加工的培训这样的培训课程。如何在学校当中开展培训是急需攻关和探究的问题。而技工学校作为培养技能人才的主力军,如何培养数控多轴加工的高技能人才也是长期要思考的问题。特别是在如何实施和培训以及教学方法上更应值得思考。
随着世界经济结构的加速调整,国内需求结构的重大变化,提高我国产业的国际竞争力,进行经济结构战略性调整、优化,已成为当前和未来一个时期经济建设与发展的中心任务。改造提升传统产业是实现高新技术产业化的必然,是高新技术产业发展的重要基础。通过用高新技术和先进适用技术改造提升传统产业,促进传统产业结构优化升级,提高其技术和装备水平,为发展高新技术及实现产业化提供了重要保障和基础条件。
目前二轴和三轴的数控技术的研究和教学都处在比较成熟的阶段。而四轴、五轴等多轴数控技术的教学存在很大的不足。主要原因是:(1)成本高,场地大。(2)对参加教学和培训的教师或技术人员的综合能力和素质要求非常高。(3)目前,国内对多轴数控技术的教学还不是很多或者说还不是很系统和规范。特别是目前国内的大型企业中有相当一部分的数控多轴加工的技术人员和操作人员的技能培训,依靠外企或国外的设备提供者提供的培训。
笔者针对上海目前的数控培训,特别是多轴以上的培训作了一些调查。主要是在一些有较高知名度和国家级重点学校以及一些大型企业进行调查。具体调研的学校有:大众工业技术学校、工业技术学院、第二工业大学、石化工业技术学校、李斌技师学院等。企业:上海汽车制造厂、上海烟草机械厂、上海机床厂等。
一 数控专业培训的现状分析
1.数控专业的学历教育
学历教育主要集中在大学、高职、中职等教育机构中,针对数控方面的专业主要有机床数控技术、数控加工技术、机械制造工艺设备等。而这些专业的专业课程主要有数控工艺与编程、数控机床原理以及相关的计算机辅助设计(CAD、CAD/CAM、UG)等。
在实践性教学环节中一般包括:金工实习、电工实习、认识实习、生产实习、计算机上机实习、数控编程实习、数控机床加工实训、CAD/CAM应用软件实训、毕业设计等。我国机械、机电类专业的课程设置近几年虽有所改进,但仍相当陈旧。学生所学知识并不是用人企业所需要的,而用人企业所需要的课程学生又没有学习。例如,机械专业的金属切削机床、机械设计、机械零件课程,至今仍在讲授传统的“三箱”和齿轮设计。而数控机床已广泛采用滚珠丝杠、滚动导轨、换刀机械手和伺服系统,“三箱”和齿轮已降为次要位置。又如,机械专业开设的金属切削刀具、机械制造工艺学,目前仍然是讲授传统刀具和传统加工工艺。而在数控加工上,一次装夹,即可完成粗精加工。因此,数控加工的刀具和工艺不同于传统刀具和工艺。又如,机械专业学生的金工实习,其主要内容至今仍集中在传统的车、铣、刨、钳操作方面,而企业急需的数控机床的操作、编程、维修的培训,因无实验条件,只能依靠讲授理论,效果很差。
在数控培训方面,很多学校把实训重点放在数控机床操作方面。事实上,作为先进的自动化设备,数控机床操作非常简单。用人企业真正需要的人才是精通数控加工工艺(如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等)、模具设计、CAD/CAM与数控自动编程、数控机床机电设计与联调技术、数控机床的维护维修等专业“工程素质”。这些专业知识的获得,不是靠课堂的灌输,而是要对学生“真刀真枪”地长期实训。各学校由于受到实训条件、经费投入和师资力量的限制,这方面的培训还远远不够,导致学校所培养的人才不能满足用人企业的需求。
2.数控技术培训班
目前数控专业的毕业生在数量和其他方面很难完全满足社会的需要,有关学校在所在市人力资源和社会保障局的授权后,开展了中短期(时间从1周至3个月不等)的数控机床操作、数控编程和CAD/CAM应用软件等方面的培训班,并配合人力资源和社会保障局进行职业技能鉴定工作。获得职业技能等级证书者,更容易取得用人单位的信赖。
参加这种培训的对象,大部分是有关企业组织的在岗职工,目的是提高理论知识水平和对新技术的应用技能,更好地为企业服务。也有准备求职或跳槽的人员,他们的目的是为了自己能找到一份更好的工作。从这些参加培训的人员结构上不难发现,他们主要是为今后能更好地找到一份工作或者是为了能在以后不被企业所淘汰。而数控加工的高端人才的培训就很少,也没有相应的学校或单位有这样的培训。
3.学校或培训机构的师资力量严重不足
数控技术在近几年的广泛应用,引起了社会对数控人才的大量需求,同时造成数控师资,特别是同时具备相当的理论知识和丰富的实践经验的数控师资队伍严重不足。基本上每个学校的数控教学师资队伍都存在着不同程度的人数和知识结构的缺乏。
目前,各级职校的师资队伍的技术素质普遍偏低,学历水平偏低。据统计,我国高职教师中具有硕士学历以上的高职教师比例只有7%。现在各学校的数控教师主要是从各高校机械或机电专业毕业的本科生或硕士研究生。这些教师具有一定的基本理论知识,讲授数控专业的理论课没有问题。但由于数控技术专业是一种新专业,能够承担数控教学工作的“双师(教师、工程师)型”教师很少。特别是能承担数控多轴加工的教学、实训指导工作的老师就更少了。
为了尽快提高高职、高专数控教育教师的工程素质,希望由教育部组织,委托有能力的单位来承办“机械工程领域(现代数控技术方向)骨干师资工程硕士班”,以弥补这类人才的严重不足。
4.数控实训设备条件严重不足
前几年,各学校对数控技术所归属的机械、机电专业的投入力度非常有限,各学校的数控实验室的数控培训设备非常有限。近年来,由于数控人才的需求推动,各校均建有不同规模的数控实训基地,有的是规模大、设备种类多的实训中心,也有设备种类和数量相对较少的实验室。但在数控多轴(四轴、五轴)的设备上的投入就相对较少了。一方面,这些设备主要依赖进口,成本较高;另一方面,这些设备如引进后还要组织人员去国外进行培训,企业或学校花了人力和财力还缺少这方面的人才。
而数控多轴加工的教学和培训,需要有一定的数控专业知识、数控专业英语、编程软件的应用等,又要投入较高的成本。因为多轴数控加工过程中的工艺、加工的刀具等,要应用编程软件自动编程。
二 对策
随着数控技术的不断发展,特别是多轴加工的数控人才的需求不断增加,只能熟练操作数控机床的“蓝领层”人才的比例将逐渐下降,而具备一定专业理论知识和一定动手能力,熟练掌握和应用CAD/CAM、MasterCAM、Pro-Engineer、UG等自动编程技术,具有一定的数控设备维护维修技能的人才需求将会日益旺盛。
第一,在如何进行数控教学方面,应从目前的教学对象上加以调整,如在大学、高职等院校进行相关专业的教学,进行一些有关多轴数控技术的理论教学,因为大学生有一定的理论知识,而且专业知识也比较扎实。在这些学生中开设这类课程既弥补了目前这类专业教学内容上的单一化,又为社会和企业增加新的技术能手。
第二,在教学培训中也应该从目前的数控基础教学中,增加数控多轴加工的高技能人才的培训。
第三,在多轴数控加工技术的教学上应从以下方面着手:(1)在数控专业的编程能力上,加强自动化编程及编程软件的应用。(2)特别是模具专业更应注重零件的造型设计与加工,这就更应从数控多轴加工培训方面着手。(3)整合现有的资源,充分利用各个学校和大型企业现有的设备。(4)也可利用目前发达的网络进行网络教学。(5)应尽量联合大型企业进行产学教研的合作。(6)在软件方面应注重老师的能力培养和实践教学的能力,特别是在数控多轴的教学上更应该加强编程能力和实际操作的能力。
第四,还应该有政府和职能部门的大力协助。即在教学经费上、设备上、教学软件等,提供帮助。
参考文献
[1]王晓鸣、刘奇珍.多轴加工数控仿真模拟技术应用研究[J].新技术新工艺,2012(7):10~14
【关键词】数控车床;维护保养
1.数控车床维护保养工作的基本条件
数控车床的身价从几十万元到上千万元,一般都是企业中关键产品、关键工序的关键设备,一旦故障停机,其影响和损失往往很大。但是,人们对这样的设备往往更多地是看重其效能,而不仅对合理地使用不够重视,更对其保养及维修工作关注太少,日常忽视对保养与维修工作条件的创造和投入,故障出现临时抱佛脚的现象很是普遍。因此,为了充分发挥数控车床的效益,我们一定要重视日常维护工作,创造出良好的维修条件。
1.1人员条件
数控车床电气维修工作的快速性、优质性关键取决于电气维修人员的素质条件。
首先要有高度的责任心和良好的职业道德;知识面要广,要学习并基本掌握有关数控车床的各学科知识,如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术,当然还包括基本数控知识;应经过良好的技术培训,数控技术基础理论的学习,尤其是针对具体数控车床的技术培训,首先是参加相关的培训班和车床安装现场的实际培训,然后向有经验的操作、维修人员学习,而更重要且更长时间的是自学;勇于实践,要积极投入数控车床的维修与操作的工作中去,在不断的实践中提高分析能力和动手能力;掌握科学的方法,要做好维修工作光有热情是不够的,还必须在长期的学习和实践中总结提高,从中提炼出分析问题、解决问题的科学的方法;学习并掌握各种电气维修中常用的仪器、仪表和工具。
1.2物质条件
准备好通用的和专用的数控车床电气备件;常备电器元件应做到采购渠道快速畅通;必要的维修工具、仪器仪表等,最好配有笔记本电脑并装有必要的维修软件;要有完整的数控车床技术图样和资料;数控车床使用、维修技术资料档案。
1.3关于预防性维护
预防性维护的目的是为了降低故障率,其工作内容主要包括下列几方面的工作:
要分配专门的操作人员、工艺人员和维修人员,所有人员都要不断地努力提高自己的业务技术水平;建档针对每台车床的具体性能和加工对象制定操作规章,建立工作与维修档案,要经常检查、总结、改进;建立日常维护保养计划,保养内容包括坐标轴传动系统的、磨损情况,主轴等,油、水、气路,各项温度控制,平衡系统,冷却系统,传动带的松紧,继电器、接触器触头清洁,各插头、接线端是否松动,电气柜通风状况等等,及各功能部件和元件的保养周期。
2.数控车床维护保养工作内容
数控车床具有集机、电、液为一体的自动化机床,经各部分的执行功能最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作,可见做好数控车床的日常维护保养将直接影响机床性能。数控车床日常维护主要包括机床本体、主轴部件、滚珠丝杠螺母副、导轨副、电气控制系统、数控系统等维护。
2.1外观保养
每天做好机床清扫卫生,清扫铁屑,擦干净导轨部位的冷却液。下班时所有的加工面抹上机油,防止生锈;每天注意检查导轨、机床防护罩是否齐全有效;每天检查机床内外有无磕、碰、拉伤现象;定期清除各部件切屑、油垢,做到无死角,保持内外清洁,无锈蚀。
2.2主轴的维护
在数控车床中,主轴是最关键的部件,对机床的加工精度起着决定性作用。它的回转精度影响到工件的加工精度,功率大小和回转速度影响到加工效率。主轴部件机械结构的维护主要包括主轴支撑、传动、等。
定期检查主轴支撑轴承:轴承预紧力不够,或预紧螺钉松动,游隙过大,会使主轴产生轴向窜动,应及时调整;轴承拉毛或损坏应及时更换;定期检查主轴恒温油箱,及时清洗过滤器,更换油等,保证主轴有良好的;定期检查齿轮,若有严重损坏,或齿轮啮合间隙过大,应及时更换齿轮和调整啮合间隙;定期检查主轴驱动皮带,应及时调整皮带松紧程度或更换皮带。
2.3滚珠丝杠螺母副的维护
滚珠丝杠传动由于其有传动效率高、精度高、运动平稳、寿命长以及可预紧消隙等优点,因此在数控车床使用广泛。其日常维护保养包括以下几个方面:
定期检查滚珠丝杠螺母副的轴向间隙:一般情况下可以用控制系统自动补偿来消除间隙;当间隙过大,可以通过调整滚珠丝杠螺母副来保证,数控车床滚珠丝杠螺母副多数采用双螺母结构,可以通过双螺母预紧消除间隙;定期检查丝杠防护罩:以防止尘埃和磨粒黏结在丝杠表面,影响丝杠使用寿命和精度,发现丝杠防护罩破损应及时维修和更换;定期检查滚珠丝杠螺母副的:滚珠丝杠螺母副剂可以分为脂和油两种。脂每半年更换一次,清洗丝杠上的旧脂,涂上新的脂;用油的滚轴丝杠螺母副,可在每次机床工作前加油一次。
2.4导轨副的维护
导轨副是数控车床的重要的执行部件,常见的有滑动导轨和滚动导轨。导轨副的维护一般是不定期,主要内容包括:
检查各轴导轨上镶条、压紧滚轮,保证导轨面之间有合理间隙。根据机床说明书调整松紧状态,间隙调整方法有压板间隙调整间隙、镶条调整间隙和压板镶条调整间隙等;注意导轨副的:导轨面上进行后,可以降低摩擦,减少磨损,并且可以防止导轨生锈。根据导轨状况及时调整导轨油量,保证油压力,保证导轨良好;经常检查导轨防护罩:以防止切屑、磨粒或冷却液散落在导轨面上引起的磨损、擦伤和锈蚀。发现防护罩破损应及时维修和更换。
2.5电气控制系统的日常维护
数控车床电气控制系统是机床的关键部分,主要包括伺服与检测装置、PLC、电源和电气部件等,其日常维护包括以下几个方面:
(1)定期检查电气部件,检查各插头、插座、电缆、各继电器触点是否出现接触不良,短路故障;检查各印制电路板是否干净;检查主电源变压器、各电机绝缘电路是否在1MΩ以上。平时尽量少开电气柜门,保持电气柜内清洁。
(2)伺服电动机的维护。
应用于进给驱动的伺服电动机多采用交流永磁同步电动机,其特点是磁极是转子,定子的电枢绕组与三相交流电枢绕组一样,但它有三相逆变器供电,通过转子位置检测其产生的信号去控制定子绕组的开关器件,使其有序轮流导通,实现换流作用,从而使转子连续不断地旋转。转子位置检测器与转子同轴安装,用于转子的位置检测,检测装置一般为霍尔开关或具有相位检测的光电脉冲编码器。
【参考文献】
[1]李叶龙.数控机床与PLC的关系[J].赤峰学院学报(自然科学版),2009,(06).
【关键词】民族地区 数控技术专业建设
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)01C-0149-03
当前,经济发达地区职业院校的数控技术专业人才培养水平远走在民族地区的前面,面对民族地区经济发展对高技能数控人才的迫切需求,民族地区各类职业院校必须加大数控技术专业建设的力度,以适应企业对数控人才的需求。本文结合广西机电职业技术学院数控技术人才培养的做法,从课程建设、师资队伍建设、实训基地建设、改进校企合作模式等方面探讨民族地区数控技术专业建设。
一、课程建设
目前,数控技术专业建设中课程设置不能满足企业岗位需求,如数控专业教学大纲按照普通课、专门课、实践课和毕业设计四个传统的教学环节来进行,学生在校学的东西到企业用得很少,甚至用不上。为此,需要开发现代数控专业课程。专业课程的开发首先要进行专业建设的调研,其中调研包括两个方面:产业背景调研、人才需求调研。
(一)产业背景调研
根据五年及中长期建设计划、政府年度工作报告,以及广西重点产业进行产业背景调研。
1.汽车产业:重点建设上汽通用五菱乘用车、东风柳汽商用车、一汽柳特卡车、桂客集团中高档大型客车及纯电动公交车、柳州运力专用汽车等,以及发动机、变速器、驱动桥、轮胎、轮毂等零部件产品。扶持柳州五菱集团、方盛实业组建超大型零部件集团,桂林零部件生产基地建设。
2.有色金属产业:重点建设平果铝结构调整、金川防城港有色金属原料深加工、有色集团梧州30万吨再生铜和30万吨再生铝、桂中铝深加工基地、百色新山铝工业园铝深加工产业群、华银铝结构调整、南南铝大规格高性能铝合金板带型材、桂东电子铝光箔、河池南方有色铅锌联合冶炼、河池金山100万吨多金属回收等工程。
3.机械产业:重点建设柳工工程机械装备制造、玉柴新一代高效节能系列柴油机、桂林数控机床及铸锻件、上汽通用五菱高效节能小排量汽油发动机、桂林多功能系列农林机械、梧州海洋起重机械、贵港船舶机械装备制造等工程。现代高效农业、先进制造业、现代服务业、基础设施建设、信息技术应用等为依据来定位是否专业要新办,专业建设是否要调整。
理顺产业关系链,核心产业为装备制造业;关联产业有原材料制造业、零部件制造业、消费品制造业;服务业有生产、广告服务、咨询服务、维修服务、展览服务、金融服务。
具有竞争优势的产品及设备:交通运输设备、汽车和船舶;电站、输变电设备及电子设备;工程设备及起重输送设备;农用机械设备;环保设备及绿色制造业;机械加工设备;化工建设设备;轻工食品机械与设备。
关注几点:制造业产品结构提升,如汽轮机、柴油机(欧Ⅳ)、风电设备;产品特征变化,如大型、复杂、有色(金属);技术领域转移,如加工对象、加工材料、加工设备;企业需求细分,专业方向变化课程内容调整;订单班课程更换;技术服务解决工艺问题;品牌宣传合作课程和教材。
由以上得出:已办专业如何调整?专业领域内未来是否会产生新岗位?
(二)人才需求调研
人才需求调研的目的获得毕业生就业岗位、岗位上具体工作项目、岗位升迁的完整准确信息。人才需求调研四步走:
1.拟定调研方案,调研对象:企业人事经理、毕业生本人、车间(部门)领导、公司领导。企业分类方式:按规模(销售额),按性质(国企、民企、私企等)调研样本选择。企业类别构成与就业企业类别构成相符。约20%毕业生。方法:以信函调研为辅,以实地访谈为主。
2.获得就业岗位及岗位的升迁,毕业生就业岗位、分布信息。发出信函向人事经理获得岗位名称、级别、人数、岗位职责。就业岗位规范化处理:按国家标准和企业共识处理获得规范化岗位汇总表。岗位升迁情况:实地走访毕业生,获得岗位升迁路径图。
3.细化工作岗位项目,实地调研毕业生、车间管理人员,获得具体到对象、设备、软件、产品、工作部位等的几十个工作项目。
4.征询企业毕业生的整体意见,企业对职业素养及社会能力培养的具体要求;毕业生对学校教学工作建议。
人才需求调研成果一:就业岗位、就业面向上,面向东盟先进制造业,重点是广西地区能源设备制造、汽车制造等产业。主要就业岗位――数控机床操作工数控工艺员、数控程序员。次要就业岗位――三坐标测量工、数控机床维修工、数控机床装配与调试工。成果二:专业培养目标,培养德、智、体、美等方面全面发展,适应先进制造业需要,初始就业数控机床操作(中级)等岗位,2~3年后胜任数控程序员、工艺员、三坐标测量工等岗位,顺利迁移向数控机床维修工、数控机床装配工、数控机床调试工等岗位,具备数控技术相应工作经历的高素质技能型专门人才。成果三:企业要求企业对职业素养及社会能力培养的具体要求,一是学校在重视技能培养同时,要关注诚信、敬业教育,肯吃苦、善沟通的职业素养比专业能力培养更为重要。二是就业时要有工作经验,减少熟练掌握工作技能的时间。成果四:毕业生建议,毕业生对学校教学工作建议。一是入学一年,基础课内容深,专业还没入门。二是学校校教学环境,与企业真实的生产、制度环境差距大。希望增加校外实习次数。三是课程内容对就业岗位工作帮助不大,理论过多,对工作直接帮助的内容少。四是实训机会偏少,实训机床与企业使用的机床在先进性方面差距较大。成果五:岗位工作项目。具体见表1。
调研结果最突出的问题,75%以上的企业都希望毕业生具有工作经验,课程教学内容与岗位工作关联度过低,这是构建课程体系时必须解决的问题。
(三)构建专业课程体系
两个方面的工作:建立岗位工作项目与专业课程教学内容之间的紧密联系;构建适应高技能人才成长规律的高职课程体系框架。
第一方面,一是成立课程开发组,由企业专家、毕业生代表、资深专业教师、学校教学管理人员组成。二是分析工作项目四要素:对象,通过工作过程使之按要求发生改变,形成成果;工具,劳动工具;规范,工作的规范;要求,对工作成果的要求。三是归纳并形成技术课程,将四要素相同的工作项归纳在一起,作为一门专业技术课程的基本教学内容。四是提出基础课程教学要求,数学是一门培养逻辑思维能力的课程,要引入计算机、模拟与思维判断技术,减少复杂的公式推导。入学初期的“看企业,讲专业”认识学习;二年级期间4个月顶岗实习;三年级的毕业顶岗实习;车工实训、钳工实训、数控机床实训、有利于双证书制的专业技能实训。通过这样系统化设计,使学生在校期间就积累工作经验,获得了职业素养的系统化培养。
第二方面,一是确立专业课程体系结构,入门学习阶段课程与新学徒特点相对应;专项学习阶段课程与普通技工特点相对应;综合学习阶段课程与高技能人才特点相对应。二是对专业课程按阶段分类,入门学习阶段课程:专门知识、基础技能训练;专项学习阶段课程:专业基础理论、专项技能训练;综合学习阶段课程:综合技术及技能训练。三是整体调整,同一阶段课程排序原则:考虑课程之间的衔接关系及学校教学资源的配置及均衡使用;针对专业教学要求,调整基础课程的安排。具体见表2。
课程体系特点:人才成长课程体系框架结构;校外实习职业素养阶段深化、全程贯穿;专业课程、校外实习、基础课程。三个阶段中相互融合。
二、师资队伍建设
许多高职院校数控专业师资短缺,素质参差不齐,具备“双师型”数控师资队伍严重不足。特别是广西有些数控专业教师是由其他专业再上岗培训转过来的,理论水平和实战能力有待提高。还有现阶段突出问题是“双师”素质难提高,兼职教师难到位,使得“双师”结构难形成,成为制约专业可持续发展的最根本的障碍。所以教学团队建设必须围绕三项核心能力培养,即执教能力、社会服务能力、社会资源整合能力。理论上并非每位成员全面优秀,而是校内外各具特色成员的融合形成整体的优势;操作中并非每位成员经历各类教学科研工作,而是通过沟通与交流分享经验与成果。
建设一支专兼结合、“双师”素质的教师队伍,启动双专业带头人运行机制,在类似玉柴机器股份有限公司、柳州工程机械股份有限公司、上汽通用五菱股份有限公司、桂林机床股份有限公司等具有代表性的企业,建立专业教师实践能力培养流动工作站。学校方可通过工作站,在运行《专业教师下企业实践锻炼暂行规定》、《企业兼职教师聘任及管理暂行规定》、《双师素质认定与管理暂行办法》等管理机制的过程中,轮流选派专任教师到工作站顶岗实习,从而培养专任教师的工程素质。企业方则可利用工作站与学校合作,邀请技术能力强的专任教师,到企业挂职或参与企业的技改项目、技术培训项目等,为企业推广CAD/CAE/CAPP/CAM/
PDM等新技术的应用,解决生产技术难题。另外,建立数控技术专业理事分会,成员单位应该是有用人需求的企业,由企业推荐工程技术员、技术能手、劳动模范等到学校任兼职教师,承担专业课的课程建设和实践教学任务,使学生所学知识和技能更贴近企业要求。将专业团队建设成为:拥有1名高水平的专任专业带头人、1名来自行业或企业的数控技术专家兼职担任的专业带头人,专任教师“双师”素质比例达90%以上,兼职教师人才库资源在30名以上的“专兼结合、双师素质”的优质教学团队,确保兼职教师能承担50%以上专业课的教学任务,保证人才培养质量。
此外,学校由于现有的体制和政策规的限制,很难引进高技能的数控人才,为此,应打破人才所有制局限,积极引进各级各类人才。由于物质条件无法与东部发达地区相比,民族地区引进外地各种人才尚存在较大难度。因此,首先应秉承务实灵活、“不求所有,但求所用”的原则,积极实施智力引进战略,通过人才短期服务的智力引进方式,以借调、返聘、兼职、聘请咨询指导、参加技术攻关或技术入股等形式,把引人和用人有机结合起来,拓宽人才资源开发渠道。其次要大胆走出去,有计划、有针对性地选派教师骨干去国外和国内发达地区接受教育,通过实地考察、锻炼、短期培训等形式,培养和造就一大批懂业务、会管理的技术骨干。随着越来越多的国内外企业来民族地区投资,这就为民族地区提供了引进急需、短缺的各种优秀人才的契机。
三、实训基地的建设
按照现代先进制造企业生产型车间的模式,建设校内实训基地,运行机制和管理采用了6S管理模式,使之既是培养学生职业素质和职业技能的重要场所,同时又是企业数控技术应用类工种岗前培训或售后服务培训中心,为企业解决企业岗前培训成本过高或售后技术服务的问题,开展校企合作,形成双赢的长效态势。
比如,广西机电职业技术学院现代技术制造中心由于建设理念新,技术基础雄厚,实训中心所涵盖的数控技术始终保持与社会发展同步。西门子(中国)有限公司主动提出与学校合作,利用校内实训基地的现有资源,企业提供技术支持,赠送数控系统软件,免费培训教师、免费派工程技术员到学校做技术指导等,共建西门子数控技术应用培训中心,承担西门子公司西南片区数控系统的售后服务及培训任务。还有,连续三年利用校内实训基地的资源为上汽通用五菱有限公司开设“订单班”,主要对该公司员工进行数控机床操作、数控机床维护维修及安装调试的岗前培训。这一合作项目,为企业有效降低了岗前培训成本,深受企业欢迎。再有,与上海特略精密机床有限公司合作,为其培养能熟练使用本公司生产的中走丝数控线切割机床、熟练解决实际生产技术问题的操作工和售后服务技术员,完成其“销售机床的同时配送熟练操作工”的捆绑销售策略。这一合作项目,帮助企业有效提高了销售量,也为买设备方解决了后顾之忧,更为学校每年就解决了学生的就业问题,实现三方共赢。
建设实训基地的新思路,既要具有培训、生产、科研等基本功能,又要按就业岗位职业环境特征构建职业教育环境,体现专业能力集成化训练要求;参照全国技能大赛的现场布局,建成集讲授、信息收集、讨论、实施等一体的新型教室,满足学生顶岗实习前准职业性训练。用开放性思路引入企业资源,解决部分难以承受的高投入高维护问题。为企业解决生产实际问题,赢得企业支持,共建校内实训室。将企业品牌与实践教学相结合,赢得企业出设备,学校出场地,改善专业实训室条件。
四、改进校企合作的模式
大中专职业院校传统的教育模式是在对学生进行两年的素质教育之后,利用第三年的时间安排学生到企业顶岗实习。由于职业教育的专业教育层次浅,再加上学校设备的匮乏又没能掌握专业技巧,最后推荐到社会上受到了一些企业的排斥,以致最后学非所用,用非所学,只能转行或从最基层做起。校企合作应该是多层次、多形式、多方位的,不局限于一家企业,也不局限于一种形式。“产教结合、校企合作”,是发挥学校和企业各自优势,共同培养社会与市场需要的人才的有效途径。校企双方互相支持、渗透、双向介入、优势互补、资源互用、利益共享,是实现职业教育现代化、促进生产力发展、使教育与生产可持续发展的重要途径。目前广西常见的校企业合作模式,有以下几种:
顶岗生产实习模式。这是最传统的模式,学校根据企业生产需要和接收能力,定期安排学生到企业进行顶岗生产是实习。在过去的二十多年的职业教育中被证明是有效的方法。
学校和企业办厂模式。企业提供设备、技术、产品和原材料等,学校提供厂房和提供顶岗学生,这样获得双赢,企业免了厂房租金和获得廉价劳力;学校不用投入设备和实训耗材就能完成学生顶岗实训。另一种就是企业租赁学校的设备进行生产,师生可以参与其中,但参与度不高。
学校投资企业合作模式。例如,学校投资购买的大型数控设备放到有这方面要求,而自身加工能力不足的企业。这样既企业解决了对自身产品加工能力不足,追加固定资产投资的风险大的问题。又解决了学校花了大价钱,因揽不到活做,而实训耗材又昂贵,只能当展品见人就摆“阔”的境地。设备投到企业去学校师生都能见识这大家伙在实际的生产中威力,同时也为学校创造收入。
企业来料加工模式。企业提供图纸、原材料;学校用自己的设备,通过老师指导学生进行加工。这种方式涉及面较小,真正的零件只能由技术很熟练的几个学生来加工,如果大面积铺开的话学生做废的零件远远比做好的多,学校赔不起,而且企业产品零件是有生产期限的,使用的设备又有可能与教学任务有冲突。
”订单“模式。学校根据企业提供的岗位、岗位要求的知识结构及岗位要求的方法能力、社会能力、专业能力,以及需求人数进行编班,有针对性以教学大纲和实施计划进行学习培训。近年来,广西机电职业技术学院的上汽通用五菱班就是这种性质。但是,同上海特略的“订单式”合作是一个较深有着持续性发展的校企合作模式,毕业生除服务上海特略公司外,还为其他的客户服务,因上海特略公司自己生产制造的数控中走丝线切割机床有着自身的市场优势和生产特点,当客户买其机床后还派送熟练的操作工,客户不再需要新设备投入时还要派人熟悉才能生产。一般的“订单”式合作,用人企业到一定规模后不再招人。而上海特略的做法,不但是机床产品销出去,而且人也送去服务了,因而用人是源源不断,也是有持续性发展的校企合作新模式。企业得到人才,学生得到就业,从而实现学校与企业,互惠互利、共同发展的良性循环。
【参考文献】
[1]丁金昌.高职院校“三能”师资队伍建设的思考与实践[J].中国高教研究,2012(7)
数控机床的身价从几十万元到上千万元,一般都是企业中关键产品关键工序的关键设备,一旦出现故障导致停机,其影响和损失往往是很大的。为了保证机床长期安全平稳地运行,降低维修费用,应及时发现和消除隐患,从而提高企业的经济效益。
随着科学技术的高速发展,机电一体化技术迅猛发展,数控机床在企业普遍应用,对生产线操作人员的知识和能力要求越来越高。
一、数控机床的优点与缺点
数控机床对零件的适应性强,可加工复杂形状的零件表面。在同一台数控机床上,只需更换加工程序,就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工,这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利,特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面),数控机床也能实现自动加工。
数控机床的制造精度高,其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差,因此,同一批工件的尺寸一致性好,产品合格率高,加工质量稳定。
同时,由于数控机床结构刚性好,允许进行大切削用量的强力切削,从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此在加工时可选用最佳切削用量,提高了数控机床的切削效率,节省了机动时间。与普通机床相比,数控机床的生产效率可提高2—3倍。
总之,数控机床加工精度高,质量稳定,减少了废品率,使生产成本进一步下降,还可实现一机多用,大大减轻工人的劳动强度,减少操作人员的人数,同时有利于现代化管理,可向更高级的制造系统发展。
当然,数控机床也具有价格较高,设备首次投资大;对操作、维修人员的技术要求较高;加工复杂形状的零件时手工编程工作量大等缺点。
二、数控机床常见故障检修
数控机床的故障主要集中在主轴部分和进给伺服系统方面,一些辅助控制器件的故障以及控制回路断路等问题也是常见的,下面就具体介绍一下数控机床中常见故障的检修。
数控机床主轴驱动系统主要用于机床的主轴旋转运动。一般主轴驱动系统应具有较宽的恒功率范围,较短的加速和减速时间,调速范围要宽,过载能力强,电机温度低及噪声小等。主轴一般常见的故障主要集中在主轴驱动系统的故障和主轴液压、主轴流量检测方面的故障。
此外,普通交流三相异步电动机缺相或接地导致电机损坏是数控机床最常见的故障。电机接地会导致电流瞬间增大使断路器断开。辅助回路输入输出点的断路也很常见。
数控机床的维修过程主要分为三个阶段。首先,到达现场后进行现场的调查和故障信息的采集。仔细询问机床操作者故障表面的指示情况以及产生故障的背景情况,对故障现象做出初步的判断。其次,根据现场的调查结果和故障现象进行具体的维修。从易到难、由外向内,逐渐缩小查找范围,确定故障存在的位置从而采取正确的维修措施。最后,机床的故障排除后及时向操作者交代清楚本次故障的起因以及发生故障的信息和环节,告其今后操作的注意事项,避免今后再次发生同类故障。同时做好维修记录,为以后维修做好储备。
由于数控机床是由工作人员(操作者)来操作的,出现问题也是有工作人员(维修人员)来修理,所以要创造良好的维修条件,首先要保证工作人员的素质条件。这就要求工作人员首先要具有高度的责任心和良好的职业道德,能全身心地投入工作。其次作为维修人员知识面要广,不仅要掌握基本数控知识,而且要学习并基本掌握有关数控机床电气控制的各学科知识,如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术,同时要掌握一门外语,特别是英语,起码应做到能看懂技术资料。第三,维修人员应经过良好的技术培训。不仅要培训数控技术基础理论知识,而且要参加相关的培训班和机床安装现场的实际培训,然后向有经验的维修人员学习,更重要且更长时间的是自学,在培训过程中还要勇于实践。
三、数控机床控制技术的发展趋势
从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,数控系统正在向电气化、电子化、高速化、精密化等方面高速发展。
机械设备最早的控制装置是手动控制器。20世纪60年代出现了一种能够根据需要方便地改变控制程序,结构简单、价格低廉的自动化装置——顺序控制器。随着大规模集成电路和微处理器技术的发展及应用,在20世纪70年代出现了一种以微处理器为核心的新型工业控制器——可编程序控制器。这种器件完全能够适应恶劣的工业环境,由于它具备了计算机控制和继电器控制系统两方面的优点,故目前已作为一种标准化通用设备普通应用于工业控制。
随着计算机技术的迅速发展,数控机床的应用日益广泛,井进一步推动了数控系统的发展,产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性制造系统。计算机集成制造系统及计算机辅助设计、制造一体化是机械制造一体化的高级阶段,可实现产品从设计到制造的全部自动化。