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動化的機床;是信息技術與機械制造技術相結合的產物,代表了現代基礎機械的技術水平與發展趨勢;是制造業實現生產現代化的重要手段,它的廣泛普及對于產品質量、生產效率,乃至對社會生產力的提高都起著巨大的推動作用[1]。一旦數控機床發生故障、停機必將給企業和社會帶來巨大的損失。為了將損失降到最低,要求數控機床維修人員在故障發生后要沉著冷靜,對故障現場進行全面分析,判斷故障發生部位,采取相應方法及時排除故障。現將故障診斷及維修的通用流程總結如下。
1 數控機床故障診斷、維修應遵循的原則
1.1 先方案后操作
故障發生后,維修人員應先向機床操作者了解故障發生的整個過程,查閱機床的技術說明和相關技術圖樣,考慮好故障的解決方案后再動手維修。
1.2 先檢查后通電
確定好解決方案后,不要忙于通電,要先對機床進行觀察、測試和分析,以確定故障的性質是惡性的破壞性故障還是非惡性破壞性故障。如果確認是惡性的破壞性故障,必須先將危險排除;如果是確認是非惡性破壞性故障,方可給機床通電,然后對運轉的機床做進一步的動態觀察、檢驗和測試,以查找故障的發生部位。
1.3 先軟件后硬件
數控系統的軟件工作不正常同樣可以導致數控機床發生故障。比如,軟件參數丟失,軟件的使用方式、操作方法不正確等。因此,機床通電后,應先確認軟件是否正常工作,以免產生更大的故障。
1.4 先外部后內部
數控機床發生故障后,維修人員應先檢查機械部件是否發生故障,如行程開關,按鈕開關工作是否正常。確認機械部件沒有問題后,再檢查液壓器件是否發生異常,如液壓元器件的連接是否松動。最后,檢查電氣接觸部件是否松動,如印制電路板插頭座、電控柜的插座等,往往這些部位由于機械振動、油污、粉塵、溫濕度的變化造成信號接觸不良,導致信號傳遞失真,造成數控機床發生故障[2]。
1.5 先機械后電氣
數控機床是由機、液、電組成、高度自動化、復雜的先進機械加工設備。對數控機床的診斷應該按一定的順序進行,根據經驗表明,大部分故障均是由機械系統動作失靈造成的,如行程開關不能正常工作,此外,機械故障容易察覺,電氣故障較難診斷。因此,在維修時應先逐一檢查機械性的故障,往往能夠達到事半功倍的功效。
1.6 先公用后專用
公用性的故障影響面大,是主要矛盾,專用性故障只影響局部,是次要矛盾。例如:數控機床的所有坐標軸都不能做進給運動、電網或主電源發生故障,這些都是公用性的問題,只有公共故障得以排除,專用性的故障才可能得到解決。
1.7 先簡單后復雜
數控機床可能同時發生多種故障,故障的復雜程度不盡相同,小故障比較容易維修,難度大的故障維修起來比較困難,維修人員應先維修小的容易解決的故障,在維修的過程中可能受到啟發,對復雜故障有了清晰認識,或者復雜的故障變成了小故障,利于復雜故障的解決。
1.8 先一般后特殊
導致數控機床發生某一故障的原因可能多種多樣,在維修時要優先考慮導致故障的常見可能因素,最后在分析特殊不常見的因素。
2 故障診斷維修的一般流程
2.1 充分調查故障現場
如同醫生看病一樣,數控機床的故障診斷首先也要問診。向數控機床操作者充分了解以下幾個內容:
1)機床在什么情況下出現的故障。
2)故障產生時有什么外觀現象。
3)故障產生后操作者采取了哪些措施。
2.2 建立故障樹
首先分析數控機床的故障,再將導致故障產生的諸多因素,如主機、人為、CNC、環境、元器件因素等,用適當的符號表示,用邏輯符號將它們與故障連接起來。然后,逐級展開故障發生的原因,把故障產生的原因分析出來,構成一顆故障樹。當機床故障產生后,通過主干、支干逐級分析法來尋找故障產生的原因。
2.3 排列可能引起故障的諸多因素
故障樹建立起來后,為找出產生故障的原因提供了一個可尋范圍,在這個前提下就可排列出產生故障的諸多因素。數控機床產生同一故障現象的原因可能是多種多樣的:有CNC系統的原因、有機械的原因、機床電氣系統的原因等。因此,在分析故障時要把有關的因素都羅列出來,然后采用排查法找出造成故障的真正原因。
2.4 確定故障產生的原因
利用機床的技術檔案,現場經驗和判斷能力,機、電、液綜合知識以及必要的測試手段和儀器、儀表,確定最有可能的因素,然后通過實驗,逐一排查,最終找出產生故障的真正原因。
3 故障診斷維修的常用方法
3.1 直觀法
直觀法是指維修人員依靠人得感覺器官,按照故障現場產生的光、聲、味等異常現象,仔細檢查系統的所有部位,看看能否找到損傷和燒毀痕跡,將故障縮小到最小范圍。
3.2 自診斷功能法
數控機床一般都具有自診斷系統,它是故障診斷最常用、最有效的方法之一[3]。數控機床發生故障后,機床顯示器上會顯示報警信息、數控系統與各模塊之間的接口狀態,根據這些信息有利于找出故障的大致位置。
3.3 參數檢查法
在數控系統中有許多參數地址,其中存入的參數值是機床出廠時通過調整確定的,它們直接影響著數控機床的性能。通常這些參數不允許修改。如果參數設置不正確或因干擾使得參數丟失,機床就不能正常運行。因此參數檢查是一項重要的診斷。
3.4 PLC檢查法
1)利用PLC的狀態信息診斷故障。
一、 數控機床故障診斷原則
1. 先外部后內部
數控機床是機械、液壓、電氣一體化的機床,所以故障的發生必然要從這三者之間綜合反映出來。所以要求維修人員掌握先外部后內部的原則,即當數控機床發生故障后,維修人員應采用望、聞、聽、問等方法,由外向里逐一進行檢查。
例1:一數控車床剛投入使用的時候,在系統斷電后重新啟動時,必須要返回到參考點。即當用手動方式將各軸移到非干涉區外后,再使各軸返回參考點。否則,可能發生撞車事故。所以,每天加工完后,最好把機床的軸移到安全位置。此時再操作或斷電后就不會出現問題。
外部硬件操作引起的故障是數控修理中的常見故障。一般都是由于檢測開關、液壓系統、氣動系統、電氣執行元件、機械裝置出現問題引起的。這類故障有些可以通過報警信息查找故障原因。對一般的數控系統來講都有故障診斷功能或信息報警。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報警信息顯示,但并不能反映故障的真實原因。這時需根據報警信息和故障現象來分析解決。
例如:臺立式加工中心采用FANUC-OM控制系統。機床在自動方式下執行到X軸快速移動時就出現414#和410#報警。此報警是速度控制OFF和X軸伺服驅動異常。由于此故障出現后能通過重新啟動消除,但每執行到X軸快速移動時就報警。經查該伺服電機電源線插頭因電弧爬行而引起相間短路,經修整后此故障排除。
2. 先機械后電氣
由于數控機床是一種自動化程度高,技術復雜的先進機械加工設備。機械故障較易發現,而系統故障診斷難度要大一些。
3. 先靜后動
維修人員要做到先靜后動,不可盲目動手,應先詢問操作人員故障發生的過程及狀態,查看說明書、資料后方可動手查找故障原因,繼而排除故障,
4. 先公用后專用
公用性問題會影響到全局,而專用性問題只影響局部。
5. 先簡單后復雜當出現多種故障相互交織掩蓋、一時無從下手時,應先解決容易的問題,后解決較大的問題。常常在解決簡單的故障的過程中,難度大的問題也可能變的容易,理清思路,將難度較大的變得容易一些。
6. 先一般后特殊
在排除某一故障時,要先考慮最常見的可能原因,然后再分析很少發生的特殊原因。
二、 數控系統自診斷技術及故障排除方法
所謂系統診斷技術,就是利用數控裝置中的計算機及相關運行診斷軟件進行各種測試。
1. 自診斷技術
1) 開機自診斷:數控系統通電后,設備內部診斷軟件會自動對系統中各種元件如CPU、RAM及各應用軟件進行逐一檢測并將檢測結果顯示出來,如檢測發現問題,系統會顯示報警信息或發出報警信號。開機自診斷通常會在開機一分鐘之內完成。
有時開機診斷會將故障原因定位到電路板或模塊上,但也經常僅將故障原因定位在某一范圍內,這時維修人員需查找相關維修手冊根據提示找到真正故障原因并加以排除。
2) 運行自診斷:運行自診斷也稱在線自診斷,是指數控系統正常工作時,運行內部診斷程序,對系統本身、PLC、位置伺服單元以及與數控裝置相連的其它外部裝置進行自動測試、檢查,并顯示有關信息,這種診斷一般會在系統工作時反復進行。
3) 脫機診斷:當系統出現故障時,首先停機,然后使用隨機的專用診斷紙帶對系統進行脫機診斷。診斷時先要將紙帶上的程序讀入RAM系統中,計算機運行程序進行診斷,從而判定故障部位,這種診斷在早期的數控系統中應用較多。
2. 人工診斷技術
數控系統的故障種類很多,而自診斷往往不能對系統的所有部件進行測試,也不能將故障原因定位到具體確定的元器件上,這時要迅速查明原因就需要采用人工診斷方法。人工診斷方法有很多種,最常用的有:功能程序測試法、參數檢查法、備件置換法、直觀法、原理分析法等,現簡介如下: 1) 功能程序測試法:這種方法將數控系統中的G、M、S、T、功能的全部指令編成一個測試程序,穿成紙帶或存儲到軟盤上在進行診斷時運行這個程序,可快速判定哪個功能出現問題,這種方法一般在機床出現隨機性故障時使用,也可用于設備閑置時間較長重新投入使用時測試用。
2) 參數檢查法:一般系統的參數是存放在RAM中的,一旦出現干擾或其它原因會造成參數丟失或混亂,從而使系統不能正常工作,這時應根據故障特征,檢查和核對有關參數,在排除某些故障時,有時還需對某些參數進行調整。
3) 備件置換法:是將系統中型號完全相同的電路板、模塊、集成電路或其它零部件進行互相交換比較,或利用備用的元器件替換有疑點的部件,從而快速有效地確定故障部位。
4) 直觀法:直觀法是利用維修中常用的“先外后內”的原則,利用觀察零部件的工作狀態、聽聲音、摸發熱等方法,進行逐個檢查,如利用視覺可觀察內部器件或外部連接的形狀上的變化;利用聽覺可查尋器件發出的異常聲音;利用嗅覺或觸覺可查尋過載、高溫等現象;等等。
5) 原理分析法:當采用其它檢查方法難以奏效時,可以從電路基本原理出發,一步一步用萬用表、邏輯表、示波器等工具對測點進行檢查對照,最終查明故障原因。
3. 高級診斷技術1) 在高級診斷中,常用的方法主要有以下幾種方法:
2) 自修復診斷:自修復診斷一般是指在系統內設置不參與運行的備用模塊。自修復程序在控制系統每次開機運行,當發現某模塊有問題時,系統會把故障信息顯示在屏幕上,同時自動查尋備用模塊,故障模塊的工作即被備用模塊取代,維修人員可根據提示更換下一故障模塊。自修復診斷方法需要較多的備用模塊,這會使系統體積增大,價格提高。
3) 診斷指導專家系統:近年來,隨著圖像識別、聲音識別、自動翻譯和智能工業機器人等技術的發展,這些技術越來越多地被應用到數控機床上。診斷專家系統以專家知識、經驗為基礎,自動模仿專家利用知識解決復雜問題的思維活動,這就使普通工作人員同樣能對故障做出具有專家級水平的診斷結論。
數控機床的機械結構較為復雜,通常由機床基礎部件、傳送部件、定位裝置和具有輔助功能的系統、裝置,以及一些具有特殊功能的裝置組成。數控機床是一種較為高級的自動化機械,具體操作中基本不需要人為控制。作為一臺合格的數控機床,應滿足一定的要求——具有一定的剛度,在生產過程中應具備良好的抗震性;在生產中產生一定的熱量時,應具有一定的熱穩定性。數控機床作為一種精密儀器,在工作過程中必然有一定的精度要求,且在操作方面需要具有一定的安全防護功能。數控機床是機電一體化的機械設備,因此,其故障可分為機械故障和電氣故障。根據筆者的經驗,絕大多數數控機床的故障是因機械部分的零件失效,進而導致精度下降引起的。因此,在排除故障的過程中,應先排除機械方面的故障,再排除電氣方面的故障。
2數控機床機械故障的診斷方法
數控機床機械故障的診斷過程大體可分為3步:①識別數控機床的運行狀態,檢查是否存在異常。②檢測數控機床的運行過程,在動態過程中觀察運行情況。③判斷故障的發展趨勢,從而預測未來一段時間內數控機床的運行狀態。有經驗的操作人員可通過機床機械部分的某些特征或參數判斷故障,這些特征或參數包括振動、聲音和溫度等。如果特征和信息正常,處于合理范圍,則證明數控機床運行正常;如果特征和信息不正常,處于不合理范圍,則證明機械存在一定的故障。
2.1簡易故障診斷法
2.1.1用眼睛觀察
該方法利用人的視覺觀察機床機械部分的運行情況,比如查看機床機械的部件是否松動、零件是否損傷、油是否充足、是否存在漏油現象等;觀察機床機械外部的顏色,從而判斷機床機械的溫度;觀察機械油箱中油料的黏稠度、顏色,從而判斷油箱內部積淀物的量;根據金屬廢棄物的量判斷相關機件的磨損情況;觀察機械內部的關鍵軸承部位是否完好。
2.1.2用耳朵聽
該方法利用人的聽覺判斷數控機床運行情況。由于數控機床屬于精密機械,在運行過程中會發出有規律的聲音,其節奏具有一定的穩定性。而存在故障的機床發出的聲音紊亂,比如出現重音、雜音等。如果出現無規則、渙散的聲音,則機床內部的零件可能已松動;如果出現碰撞的聲音,則機床內部可能正在遭受撞擊。一些有經驗的維修人員會敲擊數控機床的零件,從而判斷機床零件是否存損傷。
2.1.3用手去觸碰
使用皮膚觸碰的方式可判斷機床的運行溫度。在人的皮膚觸碰機床時,可先用手指或手指指節處對機床表面進行試探性觸碰,如果溫度較低,再使用手掌碰觸機床表面,從而確定具體的溫度。此外,使用皮膚觸碰的方式還可以感受機床的振動程度,從而判斷故障位置。
2.1.4用鼻子嗅
利用人的嗅覺可判斷機床高溫部位的故障位置。機床上溫度較高的部位往往是因機械劇烈的摩擦而造成的,當可燃物高溫氧化時,會發出一定的氣味,維修人員可根據氣味找到故障位置。由于不同材料燃燒發出的氣味不同,因此,采用該方法還可以快速找到故障原因。
2.2故障檢測中的油樣分析法
在數控機床的運行中,通常會使用油和液壓油。根據油樣分析結果可獲得大量的數控機床運行信息。機床的運行離不開機械間的互相摩擦,而油在摩擦中發揮了重要的作用。油在機床內部的流動過程中,常產生一定的碎屑,工作人員通過對油樣的檢驗和分析,可間接地判斷一些機械內部磨損的程度,從而找出磨損部位。
2.3機械故障的無損探傷法
關鍵詞:故障診斷技術;數控機床;主軸診斷
中圖分類號:TG659 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 18-0000-02
一、前言
數控機床故障是現代企業的生產中的一大障礙,一旦出現故障,不僅會導致機床本身的損壞,還會影響整條生產線的連續生產,嚴重時將使整個正常工作停滯。所以,各企業越來越重視數控機床的診斷及其技術的發展。數控機床與傳統機床故障不同,診斷方式方法也不同,主要是因為數控機床具有更強的復雜性,排除數控機床故障需要采用更先進的診斷技術和更全面的檢測技術,才能有針對性、更準確的診斷,故障排除才能夠確保數控機床的正常運行。如果及時發現故障先兆并及時判斷故障原因同時成功排除故障是本文要探討的重點。隨著電子測量技術、通信技術、計算機技術以及信號處理技術的快速發展,數控機床故障診斷技術的發展具有了技術基礎并且在此背景下取得了良好的發展。在本文中,重點分析了幾種科技含量較高的典型技術在數控機床故障診斷技術的運用及其重要作用。
二、故障診斷技術概述
在數控機床故障診斷中,機械故障診斷技術應用日益廣泛。機械故障診斷技術主要是指在軸承、旋轉機械、往復機械、齒輪等設備和零部件的故障診斷中應用得非常普遍。尤其是振動診斷方法已經比較成熟,給企業帶來了可觀的經濟效益。數控機床內部結構的某些故障,系統一般不呈現報警信息,故障的診斷比較困難。
三、診斷數控機床故障的流程及步驟
嚴格意義上來說,診斷數控機床故障的流程及步驟應該包含發現故障、記錄故障、檢測故障和確定故障四個步驟(如下圖1)。
圖1 診斷數控機床故障的流程及步驟圖
還應該指出的是,故障有可能是內在的,也有可能是外在的,檢測診斷時應從簡單到困難,認真做好每次故障發生的記錄,狀態,排查故障的步驟以及方法,積累一定的經驗,保證在以后的排查過程中不在出現類似的情況。
四、數控車床主軸故障診斷案例――以CK7815為例
(一)信號采集
1.檢測原理
圖2:檢測原理流程框架圖
2.測點選擇及測量參數確定
在CK7815數控車床主軸、軸承處布置1號、2號兩個傳感器,以便于采集信號。數控機床信號采集,主要是確定信號采集部位及傳感器的選型與安裝。其中信號采集部位主要是考慮主軸、軸承位對振動信號較敏感,因此在前、后軸承位置安裝傳感器。傳感器類型主要有速度、位移、加速度這三種類型。
在振動參數中,加速度參數對高頻振動(>1000Hz)比較敏感,所以選擇加速度傳感器一般選用VM9503振動數據采集儀。
(二)信號分析方法
1.時域分析
時域描述是以時間為獨立變量直接觀測到或記錄的信號。信號時域描述,能反映信號幅值隨時間變化的關系。
2.小波分析
傳統的傅立葉變換,只能對信號在整個時間段上進行分析,是一種全局的變換。因此,在分析實際的時變信號時,具有很大的局限性。小波變換在時域和頻域同時具有良好的局部化特性,是對非平穩信號進行時頻分析的理想分析工具。小波變換之所以可以檢測信號的奇異點,正在于它的“小”,因為用小的波去近似奇異信號,要比正弦波要好得多。
3.頻域分析
頻率分析是指把振動信號按其頻率、范圍和結構進行分類分析,以頻率為獨立變量來表示信號,其揭示了各頻率成分幅值所占的比重。
(三)數據處理
針對所檢測信號,觀察數據采集器所示的dB值。該值越大,說明振動能量越大,故障嚴重,反之故障輕微或不存在。近兩年使用振動診斷技術,對數控機床主軸系統的機械故障進行了診斷,獲得預期效果。
五、故障診斷技術在數控機床主軸診斷中的發展
(一)數控機床故障遠程診斷技術
通信技術以及計算機的發展使當前的大部分數控系統都能夠實現網絡與數控機床的連接,這就為遠程監控數控機床以及遠程診斷數控機床故障創造了條件。通過這種診斷技術的利用可以較快的對數控機床所產生的故障做出定位并找出排除數控機床故障的方法,所以這種技術在很大程度上降低了由于故障診斷而進行的停機時間以及設備診斷與維修的費用。
在數控機床遠程控制系統中,系統一端的多個數控機床通過局域網連接設備診斷服務器,設備診斷服務器通過Internet連接遠程診斷中心,在數控系統中的數控機床通過以太網口等網絡接口與局域網先練,設備診斷服務器一般設置在車間,設備診斷服務器可以對數控機床進行遠程的監控與簡單診斷。當設備服務器無法得出診斷結果時,可以通過對遠程診斷中心的利用來開展診斷工作。遠程診斷中心、設備診斷服務器以及數控機床利用通信線路實現信息的交互。
(二)專家故障診斷技術
專家故障診斷技術是一種Knowledge―Based(基于知識)的人工智能診斷系統。在進行故障診斷的過程中,診斷者只需要輸入已知數據就可以獲得專家結論并為故障診斷和故障定位提供依據。知識庫的構建需要數控機床領域專家與知識工程師的合作,通過整理專家經驗和知識并存放至知識庫中來為故障診斷提供基本依據。其實質是在數控機床領域中通過運用大量的專家知識以及推理方法進行實際問題求解的人工智能計算機程序。一般情況下,專家故障診斷技術需要有知識庫、數據庫、知識獲取程序、推理機和解釋程序構成,其構成核心為推理機與知識庫,其中推理機的職責在于通過對知識庫中知識的運用來進行實際問題的解決,而知識庫主要是進行專業知識的存儲。
(三)ANN(人工神經網絡)數控機床故障診斷技術
ANN具有聯想、容錯、推測、記憶以及對復雜多模式進行處理等強大功能,所以在數控機床診斷技術領域具有較大的發展和應用潛力。ANN是以對人腦思維的研究為基礎,通過對大腦神經元結構特征的模仿并使用數學方法來進行抽象和簡化而建立的非線性動力學網絡系統。當前經常被用到的算法包括BAM(雙向聯想記憶)模型、BP(誤差反向傳播)算法以及FCM(模糊認識映射)等。ANN在數控機床故障診斷中的應用主要體現在三個方面:一是基于神經網絡的知識處理功能形成專家故障診斷系統,從而實現傳記故障診斷系統與ANN的結合并充分的發揮出各自的優勢以推動數控機床故障診斷技術的發展。二是基于神經網絡的預測功能當作最動態預測模型開展故障診斷;三是基于神經網絡的模式識別功能當做分類器來開展故障診斷。
(四)虛擬現實(VR)數控機床故障診斷技術
虛擬現實技術建立于顯示技術、計算機仿真技術、綜合計算機圖形技術、傳感技術等多種技術的基礎之上。通過對局域互聯網、國際互聯網、調制解調器等現代通信技術的利用可以研制出虛擬故障診斷的環境并實現數控機床設備故障的遠程診斷。在虛擬的故障診斷環境內,通過計算機網絡以及調制解調器可以實現數據的傳送,從而使處于不同地點的專家能夠處在同樣的環境中確保故障分析、診斷與定位的科學性。虛擬現實技術可以利用計算機一級計算機軟件和外部設備來對一種境界進行仿真,從而為用戶提供能夠反映出對象互相作用和變化的三位圖形,并且能夠將這個三位圖形通過輔助傳感器呈獻給數控機床的故障診斷者,從而使數控機床的故障診斷者能夠直接的探索和參與反映對象在特定環境中的變化和作用,具有很強的真實感。在數控機床故障診斷中,許多設備故障是無法在試驗臺模擬的,而通過虛擬技術的使用則對這一不足和缺陷進行了彌補。
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[關鍵詞]:應用型本科 數控機床 故障診斷 教學改革如何把學生培養成應用型人才是應用型高校討論的熱點。文中以數控機床故障診斷與維修這門課程為例,闡述了如何更好的培養數控機床故障診斷與維修的人才。
一、教學中存在的問題
當前很多高校用的《數控機床故障診斷與維修》教材理論知識比較多,同時內容在難度和深度上相對也比較大。知識點很寬泛,學生學起來比較抽象,加大了學生的學習難度。導致學生對數控機床故障診斷與維修這門課的興趣大大減少,最終學生掌握的東西很少。另外,《數控機床故障診斷與維修》教材中所講的數控系統都比較陳舊,和工廠里面用的數控系統相比顯得很落后,工作時在工廠很少會遇到這樣的系統。還有很多高校供學生學習數控機床故障診斷與維修的設備不夠充足,造成學生實踐環節相對比較薄弱,學生的實踐能力有待提高。再者師資隊伍普遍存在著不盡合理的問題。年輕老師實踐的能力相對不夠強,老教師知識相對比較落后,所以老師在知識方面也要不斷的提高和完善。
二、課程教學改革與實踐
數控機床故障診斷與維修這門課要想解決教學中存在的問題就必須進行課程教學改革,改革需從以下幾個方面進行。首先,應該從教學大綱入手,教學大綱必須緊跟時代步伐,教學大綱應符合畢業生將來就業的崗位需要,因“需”進行施教,使教學大綱更貼近企業的需求。其次,教學內容也有必要進行調整,安排教學內容時最好把復雜的內容簡單化,以前教學內容都是以文字為主,學生學以來比較抽象,改革后既有圖形又有文字,使學生更容易理解,從而增加了學生的學習興趣。老師在教學手段上也應該改變,從傳統的板書教學到多媒體教學輔助教學和現場教學,這樣通過教學手段和教學方法的改變也可以使教學內容從抽象到具體,使學生更容易接受。另外,學校應該安排實踐教學,讓學生去實習實訓,通過兩周到三周的實習實訓,讓學生對數控機床的結構和工作原理有更清楚的認識,從而更好的進行數控機床故障診斷與排除。最后,好的教學也離不開好的老師,要想教好數控機床故障診斷與維修這門課,那么就要求老師不僅要具有高學歷,還要具有很高的實踐能力,如果老師不具備雙師素質,將很難培養出實踐能力強的學生來。
三、學生到工廠實習加強鍛煉
雖然課本可以做到圖文并茂,但是有些知識點僅僅有圖形和文字是不能夠表達完整的,我們更需要的是理論和實踐的結合,在實實在在的機床面前進行現場教學更能突出實踐教學的特點,也能真正做到培養應用型人才的目的,所以我們學校為了提高學生的實踐動手能力,在我們本校建立了一個實習工廠,為學生能夠學好數控機床故障診斷與維修這門課奠定了基礎。我校凡是開有數控機床故障診斷與維修這門課的班級,班里所有學生都要參加為期兩周到三周的實習,實習的學生可以在實習期間學到課本上無法學到的實踐知識,他們在工廠里可以進行數控車床和數控銑床的編程與操作,老師在講機床機構等內容時也可以做到現場教學,學生們可以現場動手操作機床,從而讓學生能夠更輕松更愉快的學到比較抽象的內容。
四、實驗室實訓臺的搭建
我們學校為了加強學生的學習和訓練,建立了與數控機床故障診斷與維修相關的實驗室,實驗室里放有數控機床故障檢測和維修時經常使用的工具和儀器,包括萬用表、示波器、數字轉速表、相序表、長度測量工具、PLC編程器、IC測試儀、邏輯測試筆、測振儀、紅外測溫儀、激光干涉儀等。實驗室還有數控機床故障診斷與維修的常用維修器具,比如電烙鐵、吸錫器、旋具類、鉗類、扳手類、剪刀、卷尺、吹塵器、刷子、劑、清潔觸點用噴劑等。實驗室還有做實驗的實訓臺,包括THWLDH-1型數控車床電氣控制與維修實訓臺,THWMDF-1型數控銑床電氣控制與維修實訓臺,老師可以利用實驗室里的這些實訓臺和工具儀器給學生講一些維修實例,如數控系統的故障診斷與維修實例、步進驅動系統的故障診斷與維修實例、主軸驅動系統常見故障與維修實例、數控機床換刀故障診斷與維修實例、PLC故障實例與維修、數控機床回參考點的故障診斷與維修實例等。學生通過這些實例的學習,更加加深了對知識的學習和理解。另外,實驗室里還有4套我們學院自主研發和自行裝配的數控機床故障診斷與維修綜合實訓系統,包括一臺數控車床綜合實訓系統,兩臺數控銑床綜合實訓系統,一臺加工中心綜合實訓系統。
五、學生到企業進行鍛煉
為了進一步加強學生的應用能力,我校與多家擁有大量數控機床的企業進行長期友好的合作,學生可以到企業進行為期兩三個月的企業鍛煉,學生在企業中可以真正進入工作狀態,在企業生產中,難以避免數控機床會出現這樣那樣的問題,當數控機床出現故障時,我校實習的學生就可以利用以前在學校學習的理論知識和實踐知識進行現場維修。維修時,學生可以根據數控機床出現的故障現象來認真分析故障產生的原因,然后進行故障診斷,最后對機床進行故障排除,最終達到機床恢復正常的目的。
六、結論
通過教學大綱、教學內容的改革,再加上學生實習工廠的加強鍛煉,實驗室實訓臺的操作,企業的現場鍛煉,使學生無論在理論上還是在實踐上都得到了學習和鍛煉,讓學生能夠真正掌握數控機床故障診斷與維修這門課。改革后發現,學生工作后能夠很快進入工作狀態,減少了單位培訓的時間。
參考文獻: