淺談數(shù)控實習教學中的操作安全

1、淺談數(shù)控實習教學中的操作平安論文導讀：近年來，國內人才市場供需結構發(fā)生了深刻的變化。一方面，本科以上的高學歷人才呈現(xiàn)相對飽和的狀態(tài)，高校畢業(yè)生已不再是天之驕子;，而另一方面，面向制造企業(yè)的技能型人才呈現(xiàn)供不應求的局面。越來越多的學生和家長對未來有著切合實際的看法：學一門技術，減輕就業(yè)難度。隨之而來的就是中等職業(yè)教育在近年來的熾熱。制造業(yè)根底的數(shù)控專業(yè)得到迅速開展，而現(xiàn)行的數(shù)控專業(yè)一般是按原有機械專業(yè)教學模式進行的，隨著制造業(yè)技術的開展，企業(yè)對數(shù)控機床操作工、編程員和維修人員的要求不斷提高，同時對數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。在數(shù)控教學過程中，如何能迅速的讓學生掌握難懂的數(shù)控專業(yè)理論，又能

2、保證學生在數(shù)控實習中保障個人平安及實習設備的平安。作為數(shù)控專業(yè)的教師，如何解決這些問題，一直是我們努力的方向。關鍵詞：平安教育，操作流程表，平安參數(shù)，程序軌跡校驗引言近年來，國內人才市場供需結構發(fā)生了深刻的變化。一方面，本科以上的高學歷人才呈現(xiàn)相對飽和的狀態(tài)，高校畢業(yè)生已不再是天之驕子;，而另一方面，面向制造企業(yè)的技能型人才呈現(xiàn)供不應求的局面。越來越多的學生和家長對未來有著切合實際的看法：學一門技術，減輕就業(yè)難度。隨之而來的就是中等職業(yè)教育在近年來的熾熱。中職學校數(shù)控專業(yè)得到迅速開展，而先有的數(shù)控專業(yè)一般是按原有機械專業(yè)教學模式進行的，隨著制造業(yè)技術的開展，企業(yè)對數(shù)控機床操作工、編程員和維修人

3、員的要求不斷提高，同時對數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，為培養(yǎng)出企業(yè)需要的人才。在教學過程中如何能迅速的讓學生掌握難懂的數(shù)控專業(yè)理論，又能保證學生在數(shù)控實習中保障個人平安及實習設備的平安。在學生平安問題上，我校的教學管理一直又是重中之重，一切在學生平安的根底上讓學生成材，沒有平安的保障，一切教學努力都是白費。我校在各個方面上著手，給學生一種平安的教學環(huán)境。作為數(shù)控專業(yè)的教師，如何解決數(shù)控實習教學中的平安問題，一直是我們努力的方向。數(shù)控專業(yè)教學不同于普通文科專業(yè)教學，在平安上需要極大的保障，這包括學生的個人人身平安，數(shù)控實習設備的平安。因數(shù)控機床操作是全封閉性，相對于普通機加工設備操作的平安

4、系數(shù)高一些，故在學生進行數(shù)控學習過程中，對個人的危險性相對小一些。而數(shù)控機床加工特征是高速，高精度，因操作者的誤操作，數(shù)控機床發(fā)生碰撞時，會對數(shù)控機床產(chǎn)生極大的破壞。企業(yè)的人才需求是以操作者的平安和設備的平安為前提，所以為企業(yè)培養(yǎng)出技術過硬，有平安操作經(jīng)驗的人才的我校實習教學的目標之一。在實習教學中采用一些方法和途徑，讓學生在掌握專業(yè)技能的同時，提高平安意識，掌握平安操作機床的方法。以下就是我在實習教學中學生操作機床常遇到平安問題，并淺談一下對此的解決方法。一、學生在進行數(shù)控實操培訓前缺少平安意識我國的教學體系以目前來說，在九年義務教育期間，是以學生的思想及文化根底課為重點進行教育，缺少對學生

5、動手能力的訓練。學生來到中等職業(yè)學校進行技能學習，不知道怎樣動手。在離開課堂，進入實習車間真正動手來學習的時候，對所有的事物均感到好奇，數(shù)控設備上開關都想動一動，學習興趣也最高，但這個時候學生也是最缺乏平安意識和自我保護意識。為了建立學生的平安意識，我在學生進行實習課學習之前，要對學生進行平安教育并進行考核。具體內容包括：在數(shù)控實習車間里現(xiàn)場進行平安操作規(guī)程學習；組織觀看違規(guī)操作平安事故教育片，以反面內容教育學生，讓學生清楚違章操作的后果，并寫觀后感；組織平安考試，只有平安考試合格后才能進入實習車間進行學習，給學生建立一種平安的意識。并在以后的數(shù)控操作教學過程中也不斷加強平安教育。每次實訓課授

6、課內容中，也包含平安考前須知及平安護具的使用，時時培養(yǎng)學生平安意識。二、數(shù)控機床操作學習的平安隱患在數(shù)控實訓過程中，由于實習設備有限，學生數(shù)量多，不能保證每個學生一臺數(shù)控機床進行實操練習，而且實習老師對每個學生的監(jiān)控也不能到達全面。這樣針對數(shù)控機床操作學習的平安隱患主要包括：新生對數(shù)控機床操作流程的不掌握，學生手工編程時輸入程序的正確性的檢測，數(shù)控機床坐標系正確的檢測及加工過程中可能出現(xiàn)問題的監(jiān)控等等平安問題。解決方法：1、新生對數(shù)控機床操作面板及流程的掌握不熟練數(shù)控機床操作面板上的開關按鍵很多，對一個新學生在短時間里掌握這些開關按鍵的用法，是有一定難度的，因為對按鍵含義及操作流程的不熟悉，而

7、出現(xiàn)一些誤操作，對數(shù)控設備也造成損壞。還有學生在操作數(shù)控機床過程中往往會浪費很多時間，特別是剛入門的學生，不知道按哪個開關，哪個鍵，只能不斷的摸索。降低了學習效率，所以我在教學過程中，講解數(shù)控機床面板上各個鍵的含義的同時，將數(shù)控機床的操作流程也寫給學生，讓學生照著流程表進行數(shù)控機床操作，提高了學習效率。下面是就是針對我校FANUC 0i-M 系統(tǒng)數(shù)控銑床操作流程局部。1對刀1機床回參考點REF工作方式按Z X Y坐標方向按鈕。按鍵的順序能不能打亂，打亂后產(chǎn)生的后果？2讓主軸按規(guī)定轉速及方向旋轉，假定順時針轉速300MDI工作方式下按PROG 輸入M03 S300 INSERT執(zhí)行。讓主軸旋轉還

8、有那幾種方法。主軸的旋轉速度怎樣改變，改變的范圍有多大？3)手動方式移動刀具至對刀點JOG工作方式將刀具移至工件上外表中心;要對的那個點。按 OFFSET SETTING 鍵按下軟鍵工件坐標系，光標移動選擇使用的工件坐標系號從G54G59，將該點在加工程序里的坐標值輸入，例如輸入X0按測量?？记绊氈菏謩右苿拥毒?，倍率開關的位置在那？如何調整倍率？銑刀對刀是對銑刀圓周，還是中心，為什么？如果輸入測量數(shù)值是整數(shù)需不需要加小數(shù)點，觀察一下加小數(shù)點與不加小數(shù)點在工件坐標系里的數(shù)值反映，想一想會出現(xiàn)什么樣的后果？對刀結束后，刀具應停留的位置在那里？2輸入程序1)新建程序號EDIT工作方式按PROG 按

9、LIB軟鍵輸入O加四位數(shù)字按INSERT 建立輸入程序。如果對程序進行修改及刪除？建立新程序號時，使用機床中己有的程序號會出現(xiàn)什么樣情況？3調用程序略.4加工略.在讓學生按照數(shù)控機床操作流程進行操作的同時，還將操作中可能出現(xiàn)的各種問題留給學生。讓學生自己去解決問題。提高學習的主動性，使學生對知識點的掌握更深，也加深了平安操作的意識。在學生熟練掌握機床操作方法的過程中，為解決數(shù)控機床少，上機學生多，相應學生單個上機時間短，可以采用一些輔助教學方法，我校在數(shù)控實習車間有2個計算機教室，有100臺計算機，安裝有AUTOCAD、MASTERCAM及數(shù)控仿真軟件等專業(yè)軟件，為學生在操作數(shù)控機床時，提供C

10、AD/CAM輔助，使學生在實習數(shù)控機床時，增加多技能的培養(yǎng)。我要求學生在上數(shù)控機床操作前，要先在計算機上，使用數(shù)控仿真軟件熟悉機床的操作面板和按鈕含義，掌握熟練了。然后分批分次的，在實習老師的指導下進行數(shù)控機床的實操訓練。增加學生的練習時間，加深學生對機床操作方法的理解。2、修改數(shù)控機床快速移動參數(shù)數(shù)控機床運動部件的運作速度很快，當給定一個錯誤的指令執(zhí)行時，操作者有時還沒反映過來，機床已經(jīng)發(fā)生碰撞。學生學習數(shù)控操作時，沒有太多的實際經(jīng)驗，出現(xiàn)相關情況沒有立即解決的方法。在學校進行實習的設備，一般都是生產(chǎn)型設備，生產(chǎn)廠家在設備出廠時，調試關于數(shù)控機床快速移動速度G00的參數(shù)，主要參照數(shù)控機床用于

11、生產(chǎn)中的特性，提高機床的工作效率，而將機床快速移動速度的參數(shù)調的很高。論文檢測。但對于學生這種初學者來說，即使將快速移動倍率打到最低檔，速度也是快，反映不過來。故在學生剛接觸機床，熟悉機床的過程期間，將機床運動部件的速度人為的降下來，采用參數(shù)修改方式降低。這樣，即使學生的操作有誤，因數(shù)控機床本身的快速移動速度很慢，學生也可以及時反映過來，并做出相應的操作，對數(shù)控機床損害減小到最低。隨著學生對機床不斷熟悉和掌握，再將快速移動的速度逐步調整上來。以適應實際生產(chǎn)設備的運行速度。需要修改機床快速移動速度參數(shù)號及含義參考數(shù)值如下： 參數(shù)號 含義 平安操作數(shù)值 1420 各進給軸快速移動速度，也就是G00

12、指令的最高速度 500mm/min 1421 各進給軸在快速移動倍率打到F0時G00的移動速度 200 1422 各進給軸最大切削進給速度。G01或G02G03能到達的最高移動速度設定，即F進給量的限定?？煞乐笷進給數(shù)值過高引起碰撞 300 1423 JOG方式下，各進給軸移動的最高速度限定 500 1424 JOG方式下，各進給軸快速移動的最高速度限定 800 1425 返回參考點時的速度限定 800 平安操作數(shù)值只是一個參考，對于不同行程的機床，可根據(jù)實際教學情況進行修改。在對參數(shù)數(shù)值進行修改前，一定要對數(shù)控機床參數(shù)作備份，并對修改參數(shù)的內容及過程作相應的記錄，內容包括：修改的時間，機床編

13、號，參數(shù)號，出廠前標準參數(shù)數(shù)值，改之前數(shù)值，改之后數(shù)值。對不了解內容的參數(shù)，千萬不要隨意改變。這項操作要由實習老師親自完成。而且改變參數(shù)后的第一次機床操作由實習老師來完成，防止出錯。3、加工程序的校驗方法學生要使用自己編的程序進行加工前，要求學生先在數(shù)控仿真軟件上進行模擬仿真，在確認程序格式及內容無誤的情況下，再將程序輸入到數(shù)控機床內。在輸入的過程中，難免會出現(xiàn)輸入錯誤，一個小數(shù)點，一個正負號的漏輸或輸錯都會產(chǎn)生嚴重后果，而實習老師又不能對每個學生輸入的程序進行逐行檢查。所以在學生執(zhí)行程序前，可以使用數(shù)控系統(tǒng)內的刀具路線軌跡功能來校驗程序的對錯。而我校的數(shù)控機床設備均使用FAUNC系統(tǒng)，該系統(tǒng)

14、有該項功能。論文檢測。在使用該功能校驗學生程序時，要將數(shù)控機床面板上的機床鎖按鈕和空運行按鈕一同翻開，缺一不可。當只翻開機床鎖運行時，軌跡顯示時間與正常加工時間一致，浪費時間。當只翻開空運行時，在快速顯示軌跡的同時，機床移動部件也會快速移動，這時會發(fā)生碰撞。需注意的是：機床鎖按鈕翻開后，只讓機床移動部件不發(fā)生移動，但主軸及換刀動作不會受到影響。在使用時，需讓刀具與工件保持一定平安距離。程序軌跡校驗完成后，不能立即執(zhí)行程序，因機床鎖住后，機械坐標系沒有發(fā)生變化，而絕對坐標系與相對坐標系的數(shù)值發(fā)生了變化，刀具會使用錯誤的刀具補償值，加工程序執(zhí)行會出錯發(fā)生碰撞。因我校的數(shù)控機床是使用絕對值編碼器，無

15、法通過回參考點的方式解決。經(jīng)過研究和探討，可以用以下幾個方法解決：1重新對刀找到刀具位于工件坐標系內的正確位置，在機床斷電前加工工件沒有任何問題，但機床斷電重起后或又校驗程序把機床鎖住，工件坐標系又發(fā)生變化，還需要重新對刀，而且學生是多人操作一臺機床，平安上得不到保障，一般不采用。論文檢測。2利用宏程序變量中的系統(tǒng)變量，將發(fā)生改變后的坐標值改回來，在機床鎖住狀態(tài)下，再執(zhí)行相應的宏程序內容，將坐標值恢復，該方法簡單易操作，較適合教學使用?；謴蛿?shù)控車床坐標系數(shù)值的宏程序內容如下：0*；#100=#4120-FIX*100；取得當前刀具補償號#101=#；取得當前刀具補償號內的X磨耗補償值#102=

16、#；取得當前刀具補償號內的X形狀補償值#103=#；取得當前刀具補償號內的Y磨耗補償值#104=#；取得當前刀具補償號內的X形狀補償值#110=#5021-#101-#102；用當前機床機械坐標值減去刀具X向刀補值形狀加磨耗值得到機床鎖住后移動的差值#111=#5022-#103-#104；用當前機床機械坐標值減去刀具X向刀補值形狀加磨耗值得到機床鎖住后移動的差值G00 X#100 Z#111;將機床鎖住后移動的差值自動補償上。M30；本程序在大連機床廠生產(chǎn)的FANUC-0i系統(tǒng)的CDL6136數(shù)控車床中使用，目前運行穩(wěn)定。數(shù)控車床使用上述方法進行程序校驗簡單方便，也適用于加工中心校驗。但本人

17、在進行加工中心教學時，在加工中心旁邊放置一臺計算機，與加工中心相連，即可做校驗程序使用，又可以進行DNC在線加工。校驗程序內容的方法是，使用計算機串口與機床RS-232通信接口相連，使用CIMCOEdit軟件，將學生手工輸入到加工中心的程序雖然可以直接用計算機將加工程序導入加工中心內，但在教學中為訓練學生輸入程序、操作機床的根本功，只讓學生進行手工程序輸入，但計算機程序輸入輸出的方法還是教給學生，但不許使用，通過RS-232端口導出，在CIMCOEdit軟件上進行校驗，該軟件可檢驗加工中心程序的刀具軌跡內容，以及程序中X、Y、Z數(shù)值的最大最小范圍，F(xiàn)和S值的范圍。而且使用RS-232進行程序傳

18、輸時，能確保加工程序輸入輸出的準確性。在使用軟件對程序校驗時，機床不需要任何動作，節(jié)省大量時間。在這里對CIMCOEdit軟件的使用就不做過多的介紹。4、在加工過程中監(jiān)控在教學實習中，教給學生如何通過幾種方法，對加工過程進行監(jiān)控，防止加工中出現(xiàn)的平安問題。在加工開始的時候，要將手始終放在暫停按鈕的位置，眼睛觀察刀具與工件的位置關系，當?shù)毒呓咏ぜr，要按下暫停，觀察一下數(shù)控機床屏幕上的坐標余移動量數(shù)值，看一下，余移動量與刀具和工件的距離是否一致，以判別對刀數(shù)值是否準確。假設相差大多，就需要停床檢查重新對刀。在加工過程中，可以通過切削聲音了解加工過程是否順利，正常切削聲音是很平穩(wěn)的，當切削聲音出現(xiàn)異常時就要中止或調整。切削用量選擇過大，工件或刀具剛性缺乏，斷刀與撞刀等都會發(fā)出異常聲音或出現(xiàn)聲音的變化，此時應及時調整切削用量及切削條件，當調整效果不明顯時，應暫停機床，檢查刀具及工件狀況。解決加工過程的加工質量問題，一是要注意調整切削液的噴淋位置，讓加工外表時刻處于最正確的冷卻條件