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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(yīng)用普及華中系統(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。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(yīng)運而生， 如何培養(yǎng)該工種的技術(shù)人員迅速有效的掌握數(shù)控系統(tǒng)的安裝連接調(diào)試和維修技術(shù)，是該專業(yè)教育工作者非常關(guān)注的一個問題。在此，教學(xué)的探索和研發(fā)應(yīng)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(shù)職業(yè)教育相對成熟， 具備一系列*的應(yīng)用教學(xué)；而我國在加工中心數(shù)維教學(xué)上， 因加工中心刀庫控制的復(fù)雜及易損的特點，所以在加工中心數(shù)維教學(xué)的研發(fā)相對滯后，通過結(jié)合我國自主研發(fā)的華中數(shù)控系統(tǒng) 8 系列教學(xué)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(xué)也都局限在數(shù)控銑床的范疇上，在應(yīng)用于職業(yè)教育上培養(yǎng)數(shù)維專業(yè)技術(shù)人才而言，存在著很多短板，難以滿足實際實訓(xùn)教學(xué)的具體需求。如果通過結(jié)合各家較成熟的數(shù)控教學(xué)廠商的設(shè)備優(yōu)點，同時調(diào)研職業(yè)院校在數(shù)維教學(xué)上多年的體驗和經(jīng)驗，在原有數(shù)控銑床的基礎(chǔ)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(xùn)人員安全的前提下，使華中 818B 控制的加工中心教學(xué)更模塊化和個性化，具備較大的開放性，這樣在使用教學(xué)教學(xué)的過程中才能靈活變通，適應(yīng)各種個性化方式教學(xué) [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(guān)專業(yè)教師，總結(jié)了華中 8 系統(tǒng)加工中心教學(xué)的功能需求：①在機械機構(gòu)上應(yīng)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(shè)備的開放性，讓學(xué)生能夠總結(jié)自己所學(xué)的專業(yè)知識發(fā)揮自己的主觀性去設(shè)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(xué)生能夠通過前期基礎(chǔ)型的入門學(xué)習(xí)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(shè)計電氣控制原理圖和電器安裝布局圖，后自主安裝連接并調(diào)試加工中心；③該加工中心教學(xué)在關(guān)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(fù)拆裝，的模塊化，以便替換維修；④加工中心教學(xué)不僅要保障學(xué)生的人身安全，華中 818B 數(shù)控系統(tǒng)價格高昂，在實訓(xùn)的過程中還需確保設(shè)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(shè)相應(yīng)的漏電開關(guān)；⑤實訓(xùn)教學(xué)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(xùn)；⑥硬件設(shè)備再完善，還需配合多媒體進行教學(xué)， 所以需要針對此設(shè)備開發(fā)一套完善的教學(xué)材料及多樣化的教學(xué)方法；⑦開發(fā)的教學(xué)應(yīng)考慮經(jīng)濟成本，以便于推廣應(yīng)用[3]。
3 教學(xué)功能
通過考慮以上教學(xué)功能需求，對教學(xué)進行設(shè)計，具體參數(shù)如下：①設(shè)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(xué)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(xué)生能夠通過前期基礎(chǔ)型的入門學(xué)習(xí)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(shè)計電氣控制原理圖和電器安裝布局圖，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(guān)單獨上電，確保學(xué)生實訓(xùn)安全和設(shè)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(xué)能夠讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)華中數(shù)控系統(tǒng) 818B，掌握相關(guān)參數(shù)調(diào)整設(shè)置，PMC 編程控制，總線的連接，刀庫 PMC 控制，I/O 的設(shè)置和精度補償?shù)认嚓P(guān)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(xué)儀器的開發(fā)和探索，結(jié)合各職業(yè)院校和機床廠的應(yīng)用推廣，將會培養(yǎng)出一大批掌握我國自主研發(fā)控制系統(tǒng)的機床維修人員，進一步推廣了我國控制制造的普及和應(yīng)用，為我國智能制造做出重大貢獻。