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【中图分类号】C42 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0134-01
《数控设备故障诊断与维修》是高等职业类院校数控技术专业的一门核心专业课程。其任务主要为培养学生具有数控机床管理与维护、数控机床的选购、安装、调试及验收的能力,同时掌握数控机床的结构原理,常用的故障诊断与维修方法等综合能力。数控机床是典型的机电一体化产品,其功能由微处理技术、液压与气动技术、机械技术及电子技术、信息技术等多领域有机结合而成,这就决定了在学习数控设备维修时,具有涉及领域宽、技术面广、难以掌握的特点。
为了使学生能够更好的掌握这门课程,以便将来能够顺利走向工作岗位,同时拓宽就业面,笔者根据这门课程的特点,总结了以下几点,供大家参考。
1 培养兴趣,认清目标,提高学生学习的主动性和积极性
由于高职类院校学生的基础知识相对薄弱,学习本课程相对吃力,学生普遍有畏难情绪,认为自己学不好。作为教师首要做的就是培养学生的学习兴趣,帮助学生认清当前人才的需求形势,从而提高学生学习的主动性和积极性,打消学生的畏难情绪和不自信的心理。教师要充分利用多媒体和网络技术,通过视频、录音、动画演示(如电动机工作原理动画)等,使学生建立起学习兴趣。带领学生到维修现场参观,使维修操作以直观的形式展现在学生面前。
同时要向学生介绍当今数控领域的就业形势,如我国企业急需一大批数控技术应用人才,广东省劳动和社会保障厅的数据显示[1],我省的数控高级技术人员缺口达50万,而在全国范围内缺200万(2006年),根据我国现阶段数控人才的培养规模和速度,在未来几年十几年内数控人才仍将严重缺乏。而对人才的要求则有较大变化,所需求的不仅仅是操作人员[2],更重要的是集数控编程、操作及维修一体化的高技能人才,即未来工厂数控机床要求操作、编程、保养及维修都由一个人来做。从厂家来讲是宁缺务滥,即必须有真才实学,具备全面的能力,否则很难适应未来的需要。这是学好这门课程的现实背景和最大动力之一。
2 扎实基础,模块式讲授,采用分类式的教学方法
针对学生基础知识相对薄弱这一特点,在教学过程中要充分抓住新旧知识相互巩固这一环节,在回顾基础知识同时,适当加以扩展,形成现在所要讲授的知识点。针对某一知识体系的相对独立性采用模块化教学法:如在讲授主轴直流伺服系统的故障与维修时,在回顾电工学中直流电机的分类、结构、工作原理及控制原理的基础之上,自然引出其常见故障点,从而导出故障诊断及维修方法。使学生沿工作原理―控制方式―常见故障点―诊断方法―维修方法这一线索进行学习。这样就避免了学生由于对知识链的某一环节缺失而导致的学习困难。造成学习信心不足,兴趣不够,出现难学―学不会的恶性循环。并且在讲解过程中要做到深入浅出,一些繁杂的公式推导可加以简化甚至不讲,让学生作为已知来应用,新知识巩固之后再对该公式进行讲解和强化。对于基础知识较牢固的同学可同时进行单独推导讲解,做到根据学生的特点进行分类教学。
3 理顺教材,统筹知识,优化课程资源
授课之前一定要理顺教材,要做到繁简适当,重点突出。同时要根据自己的实际情况适当调节教学内容[3],如SIEMENS810系统数控机床的基本操作和SIEMENS810系统的故障诊断与维修这两章,对于数控机床多是日本FANUC系统的院校,在讲解SIEMENS810系统的知识时可以只做一些常规性的了解,而根据自己的实际状况,通过查找相关资料,对FANUC系统机床的操作及故障诊断与维修进行详细的模块式讲解,以便学生能够充分利用现有资源进行实际操作,强化学习效果,即做到讲授灵活。对于电器系统的故障与维修及可编程控制器模块的故障诊断与维修部分,可在前修课程《电气控制与PLC》的基础上,直接进入其故障诊断与维修部分,对其结构及原理部分做简要介绍即可,从而避免知识的重复性讲授。
4 仿真模拟,实验台演练,加强理论与实践的结合
实训是本课程的重要组成部分,直接影响着学生综合能力的提高和职业素质的形成,因此本课程必须强化实训环节,同时注重与理论的结合。实训课设为仿真训练和综合实验台训练两部分,首先要求学生使用仿真软件对数控机床的机床模型、电气、故障的设置与诊断进行模拟训练,能够在仿真软件中熟练进行各种拆卸组装、电气回路的连接与接线及故障设置与诊断,然后在到综合实验台上进行实际训练,使学生通过实训扎实而灵活的掌握数控机床电气回路的原理与设计、数控机床电气回路的整体接线与调试、数控机床电气回路的故障检测和排除技术、高速电主轴电气回路的连接和维修、限位传感器接线和维修、变频调速综合实验和维修技术、步进系统的硬件设计(包括电机、驱动器和控制器)、步进电机系统选型和电缆连接等维修所必需的技术。在实训后期教师设置一些故障,要求学生能够进行正确的诊断与维修作,并以此为对学生考核的凭证,以增强对学生的量化考核和监督。
5 总结
本文以高职高专院校新人才培养模式及提升产学结合水平为理论指导,针对高职院校学生在学习《数控设备故障诊断与维修》课程中遇到的困难,在教学方法上提出了四点改进意见,通过对传统教学方法的改进,改善了学生的学习兴趣不高及有畏难情绪这一状况,便于提高本门课程的教学质量。
参考文献
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【关键词】数控机床;维修教学;实习;社会实践
中图分类号:TG519.1
《数控机床维修》是数控机床应用技术专业的一门专业课,主要介绍CNC机床的安装工艺、机械调试及验收、CNC机床的机械结构特点、典型CNC系统的原理、参数设置、PLC编程及接口、伺服及主轴的调整、数控机床常见故障的查找与维修方法等内容。通过本课程的学习使学生熟悉数控机床故障诊断与维修技术,掌握数控机床日常维护、保养和故障排除方法。
数控机床一般由CNC装置、输入/输出装置、伺服驱动系统、机床电器逻辑控制装置、机床床身等组成,数控机床的各部分之间有着密切的联系。数控机床本身的复杂性使其故障具有复杂性和特殊性。有些故障的现象是机械方面的,有些故障的现象是电气方面的,有些故障是由电气方面和机械方面共同引起的。学生平时接触较少或者根本没有接触过,因此普遍感觉深奥难懂,容易产生畏难、抵触的情绪,如何上好该门课呢?针对这种情况,本文对技工院校数控机床维修课的教学做些探索。
教师教和学生学的这种教学模式早已成为教师的教学习惯。职业技术教育对教师素质提出更高的要求,其中最重要的一条就是要增强动手实践能力,突出职教特色。在数控机床维修课教学中,要做到这一点,主要有三条途径:
一、培养学生学习的兴趣
学生学习兴趣的高低,和老师的课堂教学艺术是分不开的。
课堂教学中要努力营造一个好的学习环境,经常找一些我们实际生活中的例子来证明书本中的理论,使学生产生求知欲,调动其学习的积极性。比如,在讲数控机床伺服系统的故障诊断与维修时,伺服系统的工作原理很难理解,我就引导学生们回忆小时候玩的遥控汽车,汽车在自己手中遥控器的控制下,不断地前进、后退,有时候又不小心撞到障碍物,甚至陷入烂泥地里出不来。这时候汽车可能就会出问题,那问题会出现在哪里呢?这样一来,同学们就开始扩展思维。有的提出是它的小马达功率太小,有的提出它的小马达容易坏,还有的提出遥控器的信号不太灵敏等等。不断地引导学生将遥控汽车的故障和数控机床伺服系统的故障联系起来。同学们的兴趣产生了,课本上的死理论就变活了。以此来活跃课堂气氛,激发学习兴趣,引发求知欲望,实现教学目标。
二、注重实习教学
理论教学和实习教学是相辅相成的,二者缺一不可。理论教学是实习教学的基础,实习教学是理论教学的深化。利用实习课进一步提高学生的学习兴趣,是教好数控机床维修课程的重要手段。对于技校生而言,应该更加注重实习教学。实习教学是培养综合能力的最佳途径,只要思想上重视,物质上保障,工作中认真,就能搞好实习教学。
数控机床维修的实习教学主要是让学生掌握数控机床各部件及数控系统的故障诊断方法和维修技术的【1】。在进入实习前,应对学生进行安全知识教育与故障检修规程的训练,让学生养成良好的操作习惯,逐步引导他们了解可能发生事故的过程,安排他们干一些没有危险性的工作,逐步习惯,渐渐进入角色,过渡到新的学习环境。在实际的操作中,心理障碍的产生严重影响教学质量,换句换说,学生的兴趣和心理因素是有很大关系的。技校生的心理素质较差,思想情绪不稳定,当接触实际机床线路时,看见错综复杂的线路容易灰心丧气,常感到"心有余而力不足"。尤其是一些女生缺乏单独操作能力,过分的安全需知使女生在解决实际问题的技能方面与男生相比显得"先天不足"。培养学生面对困难不畏惧,强化心理素质的训练是实习教学成功的前提条件之一。
学生的认识是从简单到复杂逐步深化的渐进过程,在进行数控机床电气线路故障排除前,学生已完成电力拖动控制线路安装、调试的实习。对于综合的数控机床线路,首先应化整为零,逐步加深难度,进行综合练习。同时,要肯定成绩,鼓励学生大胆动手,化消极因素为积极因素,变被动为主动,使学生树立战胜困难、战胜自我的信心【2】。从学生的实际出发,既考虑大部分学生的情况,又顾及个别学生的特点,在教学中要正确灵活地运用教学方法,以阶段测验为主,重复多次训练,引导学生掌握正确的排故方法。
实习结束,实习教师要结合当天训练课题的完成情况,总结学生的操作练习情况,肯定成绩、指出不足,分析原因,指出解决办法。如在数控车床四方刀架的安装、调试及验收实习教学结束后,有的学生刀架已经安装完成了,却出现了接通电源无法运转的现象,这时,要引导学生分析四方刀架通电后无法运转的原因,并指出正确的解决方法。同时要对教学过程中学生的操作态度、实习效率、安全和文明生产的情况进行总结,逐步提高学生的操作技能和生产经验,巩固教学成果,促进教学质量的全面提高。
三、加强实践性教学
加强实践教学是学生学好这门课程的重要手段之一。
企业对一线技术工人素质需求趋向应用型、实干型、复合型人才,这种人才表现为淡化文化、精化理论、强化技能;要求基础知识扎实,技术理论先进,操作技能规范、熟练;动手能力强,应用能动强,解决实际问题能力强【3】。
针对这些表现和要求,首先,教师可组织学生到有关工厂参观,进行现场教学。其次,教师应该鼓励学生参加社会实践,到生产实际中去锻炼。使学生树立实践第一的观点,学习工人师傅吃苦耐劳的精神,培养学生热爱劳动、热爱劳动人民、热爱数控维修事业的精神,更加明确今后的学习态度和方向。从生产实际中发现问题,解决问题,总结实践心得,提高自身素质,达到企业的录用标准。比如说,学生们到工厂去,才会看到技术人员总在不断地翻阅外文说明书等外文资料。这样,学生们就会明白在校学习外语的重要性,尤其是专业外语,因为国内的数控系统主要依靠进口,其配套的说明书、资料往往是外文资料。作为一个维修人员,最好能具备专业外语的阅读能力。
教学方法是职业教育的重要内容之一。教学有法,但无定法。关键是要正确处理好教与学、理论与实践、知识与能力、课堂教学和实习教学等间的关系,做到以学生为中心,以能力为本位,以激励赏识为手段,探索出适合学生实际的教学方法。
【参考文献】
[1]王侃夫.数控机床故障诊断与维护[M].北京:机械工业出版社,2000.
关键词:行动导向教学法;数控机床故障维修;综合能力;学习情境
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)09-0076-02
《数控机床故障维修》课程是以培养具有独立排除数控机床运行故障能力的人才为目标,为满足数控机床制造和使用行业对数控机床安装调试维修岗位的工作需求而设置的一门数控设备应用与维护专业的核心课程。该课程围绕数控机床实际运行故障的诊断与排除工作,培养学生依据工作任务单,运用常用数控设备维修工具,借助机床安装与调试说明书、参数设置表及故障报警信号等,提出故障排除思路,经济快速地确定故障部位,掌握简单典型故障的排除方法,按照标准规范进行数控机床的故障诊断工作,并对已完成的工作进行记录存档,自觉安全作业及“5S”的工作能力。该课程具有很强的实践性,若采用传统的“粉笔+黑板”的教学模式和单一的理论考核方法,学生被动地接受、记忆、再现,将可能产生“教师累,学生睡”的结果,无法满足高职教育培养面向生产、建设、管理、服务第一线工作需要的高技能人才的培养目标。针对这种状况,笔者做了一些探索。
行动导向教学的内涵
行动导向教学源自德国,是在德国“双元制”职业教育改革中产生和发展起来的。德国的实践证明,行动导向教学有助于调动学生学习的自主性、积极性,变被动接受为主动探索,有助于培养学生的专业能力、方法能力、社会能力、创新能力等,使学生更有效地形成必要的职业能力。由于行动导向教学法对于培养学生具有十分重要的作用。因此,该教学法被誉为德国职业教育的“锐利工具”。在德国,运用行动导向教学法已经产生了良好的教学效果,很多国家都在效仿德国的做法。要发挥行动导向教学在职业教育中的优势。笔者认为,首先,要更新传统的教学观、知识观、学习观、评价观等,要变“知识本位”为“能力本位”,要重视“教学做”合一,要强调“为行动而学习”和“通过行动学习”,要以职业活动为导向,提高学生综合能力,要培养学生“学会求知,学会做事,学会共处,学会生存,学会学习”。其次,实施行动导向教学不仅要重视教学理念的应用,也要重视具体教学方法的应用。
行动导向教学的应用
(一)合理设计学习情境
在行动导向教学中应强调学习情境的设计,要求建构合理、科学的学习情境,让学习者在其中进行自由探索和自主学习。
《数控机床故障维修》课程学习情境的设计有以下原则:
1.贴合数控机床维修工作的实际情况,围绕解决数控机床实际故障、调节常用数控参数设计学习情境。
2.主要按照机床工作过程设计学习情境。按照实际操作机床的工作过程,从机床上电到启动数控系统、主轴系统、进给系统到最后零件加工,针对每一步工作过程中可能出现的故障,选取有代表性的故障现象为教学载体,完成学习情境的设计。
3.兼顾机床参数的设置和调节工作设计学习情境。在学习情境的设计中也要考虑到在数控维修过程中还要涉及数控系统参数的设置和调节,所以,应专门设计数控系统参数调节的学习情境。
4.按照循序渐进的原则设计学习情境。将数控机床的多发故障进行归类,构建典型学习情境,将每个情境作为大类,以小的故障现象作为该学习情境的载体,对小的故障现象进行知识引入、故障排除,突出故障排除由简单到复杂,由单一到复合的循序渐进的过程,选取比较常用的、重要的参数设置作为学习情境,重视参数设置方法的培养。
5.每一个学习情境都应是一个完整的排故或参数修改的过程。按照以上原则,最终构建成8个典型的学习情境(如表1 所示),在学习情境中包括数控系统技术、伺服驱动技术、变频技术、PLC技术、传感检测技术、接口技术、数控编程技术等多种技术和多门学科的知识。
(二)研究教学方法、实施行动导向
行动导向教学法 在德国,行动导向教学模式的方法有一百多种,主要有项目教学法、引导教学法、案例教学法、实验法、角色扮演法、结构任务法、自由学习法、考察法、问卷调查法等,每种教学方法都有其适用范围,应用什么方法取决于课程的内容、实验实训设备和教师的课堂教学组织水平。各种教学方法无优劣之分,目的是培养不同专业、不同层次的学生。因此,德国职校教师行动导向教学模式的选择与运用不是机械的,而是根据实际情况对各种教学方法进行艺术的再创造。将行动导向教学法应用到《数控机床故障维修》课程中,不仅可以传授学生数控机床维修相关的专业知识,更能让学生在维修中锻炼计划能力、学习能力、实施能力、交往能力、协作能力、质疑能力、探索能力等。要想达到这些目标,需要将案例教学法、项目教学法、角色扮演法、“头脑风暴”法等多种具体的教学方法综合运用,形成一种最优的学习情境,以最适宜的方式促进学习者的发展。在《数控机床故障维修》教学中,对机床故障的原因进行分析时,就可采用“头脑风暴”法,引导学生自由发表意见,并对其意见的正确性或准确性暂不做任何评价,使其在最短的时间内获得最多的想法。具体的实施步骤:描述或模拟故障现象分组讨论故障可能的原因故障因果分析得出小组结论汇总讨论整理记录总结评价。在对故障描述时,可以采用角色扮演法,让学生扮演机床的操作者和维修者,亲身体验角色的心理、态度、情境等,从而使学生了解学习的要求。数控机床的故障形式很多,故障的种类也很多,采用案例的形式,可以在解决问题和决策的行为环境中更好地形成职业行为能力。
关键词:高职院校;数控机床安装与调试;教学改革;课程教学
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2015)07-0067-04
近年来,随着我国数控设备的不断普及,数控机床安装与维修人员的短缺成为企业发展的瓶颈,严重制约我国数控机床产业的发展。“数控机床安装与调试”这门课程旨在培养学生对数控机床的安装调试能力,是机床操作、机电设备维修等技术人员必须掌握的岗位核心能力。因此,该课程在数控设备应用与维护专业的专业课程体系中处于核心地位。
一、以专业岗位能力为培养要求,明确教学目标
数控设备应用与维护专业学生主要从事数控机床操作、数控加工工艺与编程、数控机床安装与调试、数控机床故障诊断与维修等工作。要胜任上述工作,必须具备机床操作和工装装调、工艺编制、程序编程、机床机械结构安装调整、机床电气安装调试、数控系统安装调试、机床故障排除和维修等能力。为满足数控设备应用与维护专业岗位及岗位群的能力培养需要,将该专业原有课程进行了重新构建。“数控机床安装与调试”课程开设在第三学期,共计64学时,4学分。
根据岗位能力要求,该课程以典型数控机床为对象,以培养学生专业、方法、社会这三个方面的能力为目标,如表1所示。
二、构建“以工作过程为导向、职业岗位能力为核心”的课程体系
(一)校企合作,基于工作过程的项目式教学
我院数控设备应用与维护专业是江苏省特色专业,我院也是无锡市开放共享的数控设备维护维修实训基地。定位上强调“高起点、高目标”,建设上必须“多渠道、特色鲜明”。校企合作是高职院校培养高素质技能型人才的重要模式。我院主动了解本地区和区域内各大企事业单位的用人需求,积极主动地与企事业单位沟通协商,先后与南通科技投资有限公司、无锡市海鸿精工机械制造有限公司等多家单位深入合作。根据企业急需的职业岗位知识和技能,制定切合培养目标的教学计划和开课计划,并与企业共同组织实施教学,对学生进行定向培养。本课程基于“工作过程为导向”,以“数控机床安装调试工艺”为主线构建课程内容,内容由南通科技集团技术人员、专家及全体教师共同参与制定,完全按照数控机床生产企业的生产工艺流程来组织安排,课程的授课顺序就是数控机床的生产工艺过程。
(二)以“岗位能力”为本,以“必需、够用”为度
数控机床是典型的机电一体化产品,设备种类多、安装与调试涉及的知识面广、技能要求高,具有综合性、复杂性的特点。依据数控机床装调维修工国家职业标准及数控设备应用与维护专业培养目标,通过对企业调研,参照专家描述,听取同行意见,结合支撑岗位能力的知识点,来确定本课程的教学内容。同时,摒弃传统的、过多的理论讲授,以符合实际应用为目的,以“必需、够用”为度。教学内容设计是循序渐进的过程,尊重学生的认知规律,增强教学内容的针对性与实用性。
根据以上两个原则,将课程的教学内容划分为三个模块,如表2所示。
作为我国职业教育的成功经验,模块化教学能够在最短的时间、以最有效的方法使学生掌握某项技能。课程三大教学模块按如下方式进行组织与安排。
模块一:数控机床机械安装调试。此部分教学将以加工中心机械安装方法为主要讲授重点。按照数控机床厂的装配工艺流程,依次分解为导轨的安装调试,轴承座的安装调试,滚珠丝杠安装与检验,床鞍与床身,工作台与床鞍的装配与检验,立柱与铣头装配,立柱与床身精度校正,加工中心精度检验等项目。目的是使学生掌握数控机床的装配工艺及调试方法。
此模块是本课程的一个重、难点。重点在于机械安装调试,对机床的精度起着重要、直接的影响,而且机械安装调试是学生毕业后主要从事的工作之一。难点在于难以真实复原生产企业完整的装配工艺流程,部分项目实施起来难度较大。比如,项目4由于床鞍、工作台等部件相对比较重,需要专用起吊装置。同时,按照南通科技集团加工中心的实际组装情况,2至3位熟练装配工通常需要10天左右的时间完成一台加工中心的装配。在24个课时内完成整台加工中心机械部分安装调试的教学内容是非常困难的。因此,在这个模块中,需选取部分具备操作性和可行性的项目作为考核重点。其他内容主要以传授安装、调试方法为主,并配以仿真教学软件,动态演示装配过程,模拟仿真安装流程,帮助学生理解。
模块二:数控机床电气电路分析与检测。此部分教学主要以数控维修实验台为基础,现场进行数控机床电气分析与检测。该模块划分为3个项目,项目1为主电路分析,项目2为控制电路分析,项目3为电路连接检测。目的是使学生能够正确识读数控机床电气线路原理图,并进行通电前的检测。
模块三:SIEMENS 840D数控系统调试。利用数控维修实验室数控维修实验台和西门子实验室的实验台进行数控系统调试。分为3个项目,项目1为数控系统硬件连接,项目2为基础功能安装调试,项目3为数控机床功能优化。目的是使学生掌握SIEMENS 840D数控系统硬件连接关系及软、硬件和调试过程。
三、改革教学方法和手段,发挥学生主体作用,提高教学质量和效率
(一)理实一体化,发挥学生的主体作用
将多媒体教学设备和数控机床同置一室,将专业理论课与实训教学环节在教学内容上重新分解、整合,教学被安排在实训室中进行。师生双方共同完成某一个项目、任务,在这一过程中充分发挥学生的主体作用。
1.仿真教学
课程采用Onesoft虚拟数控机床培训系统,使学生能够从任意角度观察数控机床的安装及拆卸过程,这样既给初学者提供了逼真的模拟操作环境,又可避免因误操作造成数控机床的损坏。该软件同时可以让学生全面了解数控机床电路的原理及故障维护。
2.校内实训
数控维修实训室现有学院自主研制的SIEMENS 802S数控车床实验台和FANUC 0i Mate C数控铣床实验台等数控设备,主要进行数控机床电气控制系统认识、电气硬件连接、PLC调试、机床和系统参数设置等操作和训练。
西门子数控实训室是学院与西门子(中国)公司合作共建的实训室,也是西门子公司在无锡的数控培训基地。实训室配有SINUMERIK 801、SINUMERIK 802S、SINUMERIK 802C、SINUMERIK 802D、SINUM-
ERIK 810D、SINUMERIK 840D系列数控系统的实验实训教学平台,主要可进行数控系统各部件的电气连接、数控系统各部分参数设定、PLC初始化、安装、调试等操作与训练。
(二)采用五步教学法,充分体现学生为学习主体
以模块一中的项目2(轴承座的安装调试)为例说明五步教学法的实施过程。
1.明确任务
教师引入案例:某台加工中心Y轴在运动过程中出现声音异常,初步判断是Y轴前端轴承座安装存在问题,分析出现该问题的原因和可能对机床造成的损坏。通过案例引导学生思考如何正确安装轴承座。学生通过教师的讲解,学习有关轴承座安装调试的专业知识,并以小组为单位,采用分组讨论、查阅相关资料等形式,研究方案、制定实施计划。这一环节应鼓励所有学生参与其中,并让学生单独完成。
2.示范讲解
在任务实施之前,教师应对每组学生制定的计划进行检查,发现严重错误应及时指导学生修改。同时,教师应在每组实施之前,对轴承座安装过程及调试方法可能出现的问题或危险性较大的环节,应重点提醒学生。如有必要,还应进行示范演示。
3.学生实施
学生分组按照制定的计划实施任务,教师在巡回检查过程中,若发现问题,应先让学生自己解决,使其在解决问题的过程中得到锻炼和提高,同时增强他们的自信心与成就感。
4.学生自检
学生以小组为单位进行演练,学生根据“学生自检表”在小组内部进行完善,修改操作中的不足之处,完成自我检查。同时,每组应该派出一名学生代表进行自评。通过自我梳理,及时发现本组的不足,学习其他组好的思路和做法。这个过程是自我总结和相互学习的过程。
5.教师总结
最后,教师对本次任务进行综合、全面的总结,并对每名学生在本次任务中的表现进行考核评分。
通过五步教学法,可以极大调动学生的学习兴趣,充分体现“以任务为主线、以学生为主体、以教师为主导”的教学模式。
(三)校企合作,为学生提供实践场所
南通科技投资集团股份有限公司前身为成立于1956年的南通机床厂,2006年12月由南通市政府实施重组成为国资控股的上市公司。南通科技是国内生产铣床、立式加工中心的重点骨干企业,设计年产数控机床20亿元的生产能力。该公司与我院已有多年合作,主要为学生提供机械、电气装配,系统调试,精度检测等项目的实习。学生在企业师傅的指导下实现轮岗实操培训,熟悉一线相应岗位的实际操作流程与要求,同时熟悉企业环境,感受企业文化。在这过程中,学生的知识得到了运用,能力得到了锻炼,部分优秀学生在实习期间与实习单位达成了就业意向,实现了学校、企业的“双赢”。
(四)在合作中提升学生的职业素养
针对学生具有较强的沟通、交流能力和表现欲望等特点,该课程同时采用团队学习法。学生完成任务是以小组讨论、协作操作和小组自查形式进行,每个小组5至6人。在协助完成任务的过程中,学生能够发挥各自的认知能力,相互帮助、相互提示和分工合作。学生是学习者也是指导者,角色互换,以最优结果完成任务,全面提升学生的职业素养。
四、打破传统考核方式,以项目考核为基础,体现过程性考核
考核方式在一定程度上对学生的学习起到督促作用,合理的考核方式可以使学生变被动学习为主动学习。全课程共安排6个项目进行分别考核。下页表3为项目考核1评分标准,考核包括基本操作、现场考核、装配图的绘制、方案制定、项目总结和思考与练习六个部分。这六个部分涵盖了项目完成的全部过程,充分体现了过程性考核。其中,基本操作涉及轴承座安装调试的每个步骤,并配以相应的考核要求及分值。现场考核主要反映学生在操作过程中的安全文明、设备使用、工量具使用等情况。
五、改革成果及努力方向
(一)改革成果
在教学方法手段上,采用理论实践一体化、五步教学法、校企合作、团队学习法等多种形式。改变过去传统教学模式,学生在做中学、学中做,充分发挥学生的主体地位,极大提高他们学习的主动性和积极性。
以工作过程为导向的课程开发使学生在学校学习的内容与企业工作过程中所需的知识和技能一致,毕业后学生完全能够胜任企业的具体工作,实现了学校与企业的“零距离”接触。毕业生走向工作岗位后,能在较短时间内适应工作岗位的需求。
(二)努力方向
由于设备数量、课时的限制,不能较好地发挥学生的动手能力,今后应重视设备资金的投入。与此同时,以小组为单位共同完成任务,容易出现“两极分化”的现象,少数学生存在依赖心理。如何进一步完善、优化考核方式也需要在教学实践中不断探索。
参考文献:
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【关键词】原理;伺服系统;机床参数
一、数控折弯机的工作原理
Cybelec公司数控折弯机采用的是悬空折弯加工方式,折弯角度的形成是由上模的下降深度决定。在自动方式运行下,系统能根据产品的加工程序,自动控制活动梁(Y轴)下行的深度和折弯压力,精确成型产品的角度。后定位系统(X轴)精确定位产品需要加工的位置。较好地保证产品成型的精度。
数控折弯机上横梁为活动梁Y轴,Y轴工作部分由计算机、2个光栅尺、2个比例闭路阀和1个比例液压阀加上其它常规阀组成。上横梁Y轴它工作原理是根据逻辑设计,采用电气液压控制上横梁的同步运行。比例溢流阀的工作压力很大程度上依靠电流对电磁的供应及液压油的流量。它控制折边机液压系统的主压力,主压力的大小由数控系统根据程序要求输出0~10V直流电压通过双通道比例伺服阀放大器MVP403转换成0~3安电流控制主压力。比例阀在液压油路中可以调动活动梁升降速度、加速度和减速。比例阀需要依靠控制器电流的改变来控制活塞的行程。任何变化如最大电流、上升或下降均需通过修改控制器的参数来实现。分辨率为200p/mm的光栅尺反馈定位活动梁的行程。数控系统控制电箱、控制器、线性光栅尺及数字液压系统。他们之间的通讯保证了数控折弯机性能优良、传动准确。两个活塞的整个行程是同步的,由数字讯号控制,避免其它信号的干扰。
百超(天津)机械有限公司生产的EP300数控折弯机,机床编号为173-010本机床采用的也是瑞士Cybelec公司的数控系统。以下是一次故障维修案例分析。
二、故障现象
机床开机以后,油泵电机能正常启动。上横梁Y轴能自动回到上参考点,后挡料靠模X轴回原点时不能动作,报警为X轴伺服错误。在手动方式下X轴也不能动作。X轴电气原理图如图1所示:
百超(天津)机械有限公司生产的EP300数控折弯机,机床编号为173-010本机床采用的也是瑞士Cybelec公司的数控系统。以下是一次故障维修案例分析。
三、故障分析
根据故障现象由简到易、由外到内的由表及里进行故障源查找及分析得出可能产生的原因有:1.X轴伺服电机伺服卡NMX供电回路故障。2.X轴使能未满足。3.X轴与主板通信错误。4.X轴伺服电机故障。5.X轴伺服电机检测和反馈回路故障。6.X轴伺服电机抱闸单元故障。7.X轴伺服驱动和电机参数出错。
四、解决办法及处理过程
1.X轴伺服电机伺服卡NMX供电回路的检查处理过程
靠模X轴不动作,首先要检查直流电源24V是否正常。X轴伺服电机伺服卡NMX的电源由电源模块提供的直流24V,连接到伺服卡NMX的 B1端口1号,2号接线柱。经检查直流24V已经加载到伺服卡NMX。
2.X轴使能的检查处理过程
要满足伺服卡NMX的使能输出,先觉条件是靠模没有碰撞到X轴限位开关的常闭触点。经检查X轴限位开关正常。伺服卡使能正常时通过B1端口4号,5号接线柱途经两个二极管和接触器6K1常开触点闭合后加载到数控系统主板CBY4010的6CD1端口15号接线柱。机床报警ENC未连接,主板未被加载使能信号便是原因之一。经检查接触器6K1未闭合,由于报警X轴伺服错误使能信号没有加载到主板。
3.X轴伺服卡与NC主板通信的检查处理过程
a.X轴伺服卡B2端口Amplifier ok线与NC主板6CD1端口Amplifier ok线检测。
b.X轴伺服卡B3端口直流10V电压加载到NC主板6CD1端口检测。
c.X轴伺服卡E2端口与NC主板6C0D端口数据通信检测。
经检查通讯连接正常。
4.X轴伺服电机的检查处理过程
X轴伺服电机是交流伺服电机,电机最大转速为8500 r/mm。首先检查接口是否牢靠,连接电缆有无短路和开路。接着测量380V是否加载到电机。然后对电机绕组进行相间绝缘检测和对地绝缘检测。经检查X轴伺服电机正常。
5.X轴伺服电机检测和反馈回路的检查处理过程。
X轴伺服电机的位置检测采用的是编码器,编码器的分辨率为266.144 p/mm。检查编码器的接口是否牢靠,连接电缆有无短路和开路。经察看机床参数,X轴伺服电机编码器已经设置出错管理为提示。机床没有X轴编码器报警,因此编码器正常。
6.X轴伺服电机抱闸单元的检查处理过程
首先检查电机抱闸输入的24V直流电源是否正常。接触器6K1一组常开触点闭合后加载到数控系统主板,一组常开触点闭合后加载到X轴伺服电机抱闸。由于报警X轴伺服错误,接触器6K1未闭合,X轴伺服电机抱闸没有打开。因此X轴带动的后挡料靠模不能动作。
7.X轴伺服驱动和电机参数的检查处理过程
X轴参数项较多,并且与其它轴的也有许多不一样,查找和修改的时侯要谨慎并做好记录。以下仅列出一些较为重要的参数。
机床参数中的X轴默认值为出厂时已经设置好的,为一般基础设置。使用单位可以根据自己使用的实际状况做出一些调整,更加适应本单位的需求。由于人为原因或者系统软硬件出错,造成的参数错误或者缺失,机床会报出相应的报警。在报警未消除以前,机床的相应功能无法使用。这一次故障的原因便是机床参数导致的报警。最彻底的解决方法是,调用出保存在硬盘中的机床参数备份进行全面覆盖,故障得以解决。
五、总结