時間：2023-06-05 09:55:05
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數控車床實踐總結，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘要：文章首先介紹了普通車床實訓是數控車床實訓的基礎、接著闡述了中職學校數控車床理實一體化教學的流程，最后針對如何提高數控車床操作工考試通過率，給出了切實可行的解決辦法。
關鍵詞：數控車床 理實一體化 中職
2005年國務院《關于大力發展職業教育的決定》明確提出，大力發展職業教育，加快人力資源開發，是落實科教興國和人才強國戰略。國家的科技興國戰略使得數控加工行業快速發展，從事數控加工的工人相對缺乏。迫切要求職業學校培養出大量的在一線從事數控加工的技術工人。作為中職學生，學習數控車工技術的目的是使學生能掌握數控基本原理、各大模塊的功能、數控車床的編程知識，熟悉相關的仿真a軟件和自動編程軟件，并通過實訓、實習，提高學生的動手能力、創新能力和吃苦耐勞的精神，達到知識、技能、素質的全面發展。
1、普通車床實訓是數控車床實訓的基礎
對于零基礎的學生來說，普通車床實訓是學習車工的第一步。普通車床實訓是以后進行數控車床實訓的基礎。我們可以把學習普通車床的操作技能比作學走路，把數控機床的學習比作學跑步，只有走好了才能跑起來。
現在學校中的數控專業，大都是在原有的車工專業的基礎上，又購置了數控車床和數控銑床、加工中心而形成的。數控車床的價格相比于普通車床要貴許多。大多數學校數控車床的數量相比于普通車床也是要少很多的。綜合上述原因，學校在安排數控車床實訓之前，都要安排一定課時的普通車床實訓。這樣可以使學生在初學階段利用普通車床學習基本操作技能，為以后學習數控機床打下基礎，利用普通機床進行基本操作技能訓練在目前是不可缺少的一個環節?，F代制造技術是在傳統的技術上發展起來的，自動化的數控機床離不開傳統的車、銑、刨、磨的加工技術，一個數控工作人員，如果不懂得刀具角度，切削用量和制造工藝，就不能成為一個合格的數控人員。我們培養適應現代社會需要的數控加工人才就是先要從最基本的知識抓起，要使學生學習好掌握好基本功，要使學生牢固掌握普通車床的基本知識，了解普通車床的基本性能和基本構造，熟練掌握普通車床的正確操作：車外圓、車端面、切斷和車槽、鉆中心孔、車孔、鏜孔、車螺紋、車圓錐面、車成形面、滾花等等。這些基本技能、技巧在現階段，我們不可能在數控機床上安排大量時間進行練習。反過來，我們可以利用普通車床臺數比較多這樣的條件，進行這些基本技能操作訓練?；静僮骷寄軐W的好與不好，直接影響到以后在數控機床實訓的效果。在這個過程中，普通車床實訓起到了一個承上啟下的作用。
2、中職學校數控車床理實一體化教學的流程
學生學完普通車床以后，開始進入數控車床的學習?，F在技工院校使用最普遍的是沈陽機床廠生產的FANUC系統的機床。因為涉及到中、高級工的考試，所以在學習數控實踐操作的時候，還要兼顧到中、高級工理論的學習。綜合以上考慮，教學安排如下：
（1）了解數控機床的總成、面板（主要包括CRT顯示器、系統操作區域、機床操作區域），并掌握操作面板按鈕的功能。
（2）認識數控機床的坐標系（x軸、z軸）。
（3）三個基本操作：回零操作、MDI操作（轉速及換刀）、手作。
（4）對刀操作、對刀的目的。
（5）掌握基本的編程方法、G指令、M指令，及簡單的編程過程。
（6）G71切削循環指令。
（7）外螺紋、鏜孔、內螺紋的編程。
（8）中、高級工理論、實踐的模擬練習。
3、提高學生數控車床操作工的考試通過率
數控車床中、高技工的鑒定考試都包括理論和實踐操作兩個部分。只有理論和實踐操作都通過，才可以取得相應的數控車床操作工的等級證書。針對學校數控車床中、高級工考試通過率不高，提出以下幾點建議：
（1）理論知識
現在數控車床中、高級工的理論主要涉及機械制圖、機械基礎、公差配合與技術測量、金屬材料與熱處理、車工工藝、數控技工工藝、機械制造工藝、電力拖動、數控機床編程與操作、職業道德、企業管理等科目。知識比較復雜，除了多讀、多看、多練之外，還要學會總結。比如G71、G72、G73、G90、G92、M21、M22、M23等指令很容易混淆，要對比記憶。
（2）實踐操作
數控車床的實踐操作技能是衡量數控車床操作工水平的重要指標，也是數控車床操作工鑒定的關鍵環節?？荚囍?，一定要認真閱讀零件圖紙，注意公差、表面粗糙度、同軸度的要求等，然后再編程。同時，要注意心態，一定要沉著冷靜。例如，在考試中，某一個尺寸誤差做大了，頭腦一定要冷靜。要相信：只要別的尺寸做對了一樣可以順利通過。要及時調整情緒，在思想上要有個充分的應試心理準備，要相信自己有足夠的能力通過鑒定考試。
（3）考試技巧
在數控車床中、高級工考試中，理論上要本著先易后難、先主后次的做題原則，不要輕易放棄每一道題，必要時使用排除法、驗證法等技巧。實踐操作考試中，裝夾工件一定要裝夾牢固，工件跳動量越小越好。在編寫程序時，要先寫工藝，然后按照工藝流程的順序來編程及工件的加工操作。在實踐操作考試完畢以后，要進行機床的清理和保養。
隨著社會的發展，對數控機床操作工、編程人員的要求也越來越高，同時對數控專業人才的培養提出了更高的要求。本文從數控車床實訓與普通車床實訓的關系、中職學校數控車床理實一體化的教學流程、如何提高數控車床操作工的考試通過率三個方面提出了一些自己的建議。
參考文獻：
[1]關熊飛.數控加工工藝與編程.北京：機械工業出版社，2011.
關鍵詞 數控車床；故障分布；規律；可靠性分析；可靠性指標；措施
中圖分類號：TG519 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）23-0098-01
數控車床在現代化工業制造中是一個非常重要的機械，數控機床的可靠性與否直接影響著一個國家制造技術發達與否，還影響著國家的經濟狀況。制造技術的發展與數控車床的低故障率和較高的可靠性成正比的，能否提高數控機床的可靠性已成為我國能否走出國門的一個重要因素。而數控車床故障分布的規律，是進行可靠性分析的一個重要指標。因此，對數控車床故障分布規律及可靠性進行分析研究是非常有必要的。
1 數控車床的故障分布規律分析
如果數控車床在特定的時間內，無法規定的功能或者性能參數超出允許的范圍的情況，這種現象就是表明數控車床發生了故障。故障有兩種，一種是非關聯性故障，第二種是關聯性故障。非關聯性故障就是外界條件引起的數控車床的故障，關聯性故障就是產品自身質量引起數控車床的故障。本文在進行可靠性指標的分析計算時，主要是對關聯性故障進行考慮，同時也記錄了非關聯性故障以方便日后分析和判斷。
對故障數據進行預處理。根據文獻[4]提出的方法計算出各故障點的故障總時間及數控車床的故障時間間隔。求得每個故障數據所對應的經驗分布函數值，并作出相應的散點圖。為后面的分析計算提供依據。
估計故障分布函數的參數與檢驗假設是否成立。根據實際情況，假設數控車床故障間隔時間的分布威布爾分布。具體步驟：利用最小二乘法對參數進行估計；最終初步確定該數控車床控制系統故障間隔時間的分布規律。其中，這兩種分布的參數估計和假設檢驗過程相似。
對分布函數擬合優度進行檢驗。即將所獲得的故障數據理論分布與實際使用中得到的分布y兩種分布曲線進行分析，計算出擬合誤差面積比指數R。比較在試驗數據理論曲線分別符合指數分布和威布爾分布的假設下求得的R，將最小R對應的分布類型定位最優分布類型。其中擬合誤差面積比指數R的求取方法如下：
①計算出故障數據實際分布y和理論分布之間的關系用以下函數來表示：
y=+e（x） （1）
②計算出偏差e（x）曲線與橫坐標圍成的面積Se：
Se=dx=dx=yi-idx （2）
式中m為分割區間的個數。由公式（2）可知，Se越小，擬合的分布就越能反映車床的故障分布規律（即理論和現實相似度較高）。
③計算出理論曲線與橫坐標所圍成的面積S：
S=（x）dx=dx=idx （3）
④計算擬合誤差面積比指數R。由于在采樣的試驗過程中，數據點個數有限，且區間不太可能被數據點均等分割。所以R可依下式求得：
R= （4）
表1是以20臺相同系列數控車床的試驗數據為基礎，計算得出其對應的誤差面積比指數R。
表1 誤差面積比指數表
分布類型 Se S R
威布爾分布 0.552 385 8.020 424 0.068 870
指數分布 1.467 753 6.776 039 0.216 610
顯然，由表中數據比較可得，這批試驗數據優先符合威布爾分布。從而可以利用表中數據確定故障間隔時間的分布類型及其分布函數F（t）。
2 數控車床可靠性分析指標
在實際工程應用中，往往通過某些特定的指標來評估數控車床的可靠性水平。在對可靠性進行分析時，參數的點估計和區間估計往往也需要給出，因為一般情況下，是通過從主體中抽取一定數量樣本進行試驗之后，所得結果的統計量來評估主體的。
故障間隔時間的數學期望E（t），表示的是平均故障間隔時間。公式如下：
TM、F==E（t） （5）
其中f（t）為故障間隔時間概率密度函數，由F（t）求得：
f（t）=Fˊ（t） （6）
置信水平一般取值為90%。
3 提高數控機床可靠性的措施
要想提高數控機床的可靠性必須從數控機床早期故障的排查、數控機床的設計環節、數控機床的配件質量等方面入手。
1）加強早期故障的監測、分析、排除?！胺阑加谖慈弧庇肋h是正確的，如果沒有及時的發現并將故障排除，那么在日后的生產中會造成無法估計的損失，同時也損害了廠家的信譽。使得我國廠家走出國門的路途增加障礙。
2）提高配件的可靠性?！扒Ю镏蹋瑵⒂谙佈ā?，配件就是數控機床這個“大堤”的“蟻穴”，只有加強“蟻穴”的管理，才可以保證“大堤”永駐。提高數控機床可靠性的關鍵是配件的可靠性，我們應選擇可靠性較高的配件，最好是相同廠家生產的原件，不能貪圖小利使用劣質配件。
3）加強設計環節的把關。設計這個環節就是把知識用于實踐的關鍵環節，是提高數控機床可靠性的基礎，“萬丈高樓平地起”，只有“基礎”牢固，才能建造可靠地“大廈”，在設計前就要考慮到用戶的方面，只要有部分使用戶使用起來不方便，就要堅決改進，不可抱有僥幸心理，同時加強與用戶的溝通，切實可行的幫用戶解決問題。
4 總結
現代化工業制造技術的進步需要數控車床在具備一定的自動化功能基礎上，保證其功能與性能具備高度保障性、可靠性、維修性及維持性。通過上述方法可以實現對數控車床故障分布規律的確定以及對其可靠性的分析，從而為數控車床的深入研究打下堅實的基礎。
參考文獻
[1]侯光宇.數控車床故障分布規律及可靠性分析[J].機床與液壓，2008.
[2]王昕，呂長松.數控車床故障分析與提高可靠性的措施[J].機床與液壓，2008.
[3]于捷，賈亞洲.數控車床的故障間隔時間分布模型與擬合檢驗[J].機床與液壓，2005（11）.
【關鍵詞】校企合作；工作過程；企業生產項目；多元評價
2019年國務院印發《國家職業教育改革方案》，產教融合、校企合作被提及多次，校企合作是現代職業教育的基本辦學模式，尤其在職業技術型人才培養的過程中，職業院校應加強與企業、行業的溝通合作，根據崗位人才需要的變化及時調整課程標準，雙向賦能培養出高素質技術技能人才[1]。按照教育部等九部門印發《職業教育提質培優行動計劃（2020—2023年）》的相關要求，校企深度合作，建設高質量的課程，才能實現職業教育課程的高質量建設，促進教學質量全面提升。培養高質量技術技能人才是職業院校的發展趨勢，近些年由于區域產業轉型升級，企業急需高技術技能人才，企業的人才需求和職業院校的發展是存在一定的共識，只要找出雙方共贏的契合點，二者合作形成校企命運共同體，共同提升人才培養質量。《數控車床編程與操作》是高職數控技術專業的核心課程，主要培養學生回轉體類零件工藝設計、程序編制、數控車床操作、產品質量檢測等綜合實踐能力。但在當前的數控車床專業教學中，在課程設置和教學的安排上還存在一定的不足，有些教學項目僅僅是以實現指令教學為目的設置，理論知識充足，但教學內容與企業的實際生產脫節，缺乏實用性，學生在學習以后很難適應企業的生產要求，直接影響企業對學生實踐能力的認可率；也有些課程設置中，有企業人員參與學校的課程教學，但大多企業人員沒有受過系統的教師培訓，在教學安排上理論課時相對較少，容易忽視教學設計、分析、評價等環節，從而使學生在理論知識的掌握方面有些缺乏，理論與實踐知識難以構成體系，學生在工作中的職業能力難以得到很好的提高[2]。針對以上情況，我校對數控床編程與操作課程進行教學改革，改革的重點在于理論教學和實踐教學并行，并以實踐為重進行一體化改革。著重通過實踐環節培養學生實際工作能力，增加學生自我動手時間，增強學生學習理論的想法，提高學生創新技能和綜合素質，增強學生的崗位適應能力。
1企業調研
為了掌握青島市數控技術企業和社會對數控車床編程與操作人才類型、需求量、需求周期等情況，探索數控專業與有關單位進行校企合作、委托培養等人才培養新模式，考察數控車削編程與操作課程設置是否科學、教學方法與教學條件是否相符合企業需求，確定學生的專業知識、操作能力、職業素養，進而設置數控車床編程與操作實訓項目，建設相應的仿真室和實訓車間，為青島和周邊地區數控產業發展培養社會需要的數控技能型人才，學院數控專業的老師深入周邊高新區50多家合作的制造類企業，比如青島海信模具有限公司、青島特銳德電氣股份有限公司、青島海泰科模具有限公司、上汽通用五菱股份有限公司（青島）、埃地沃茲真空泵制造（青島）有限公司等，通過企業實地走訪，掌握數控專業畢業生在企業的生產中需增加的理論和實踐專業知識、掌握學生在職業能力及素養方面的缺項、調研企業對本專業的人才需求和使用情況[3]，明確培養目標、能力結構和覆蓋崗位群，提出數控車床編程與操作課程培養方案和采取的改革措施。
2以職業標準、生產過程構建學習內容
根據數控車床操作工崗位的職業工作過程來組織課程的教學內容，通過企業調研，我們獲取了企業數控車工崗位的零件圖紙、加工工藝卡、數控加工刀具卡、零件質檢單等相關資料，考慮學生的認知規律及企業的生產實際，我們將相關資料進行分解、重組和改造，形成若干相對應的教學實訓圖紙、教學實訓程序單、教學實訓工藝卡和教學實訓評分表，形成模塊化、項目化的工作任務，以此構建學習內容。從企業直接獲得的圖紙，精度比較高，結構相對復雜，對于學生開始不容易接受，我們將從企業得到的相關材料如圖紙、工藝卡等進行教學處理，初級模塊和中級模塊的零件圖紙在不影響企業加工過程內涵的基礎上，將零件的尺寸及結構進行分解、修改及重組，以方便教學實施。首先將企業零件加工圖紙結構分解成階梯、圓弧、錐等初級單項技能模塊，將企業零件的公差適當地放大，讓學生掌握數控車床初級操作技能，其次依據數控車床中級工國家職業標準，結合企業圖紙，將單項技能組合，形成中級復合技能模塊，讓學生掌握數控車床中級復合操作技能，最后結合企業的崗位標準，直接加工企業零件，形成企業成產技能模塊，提升學生的企業生產技能，如圖1所示。尤其企業的加工工藝卡記錄了企業產品生產的全過程，我們在生成實訓教學項目零件加工工藝卡的過程中保留了企業的加工工序、工步、安裝和定位基準，增加了裝夾定位基準圖，可以讓學生更直觀的學習、理解和掌握零件的加工工藝。圖1數控車床編程及操作教學內容。
3構建企業生產情境，提升學生的職業能力
為有效提升課堂質量，解決一些學生主動性較差、責任感不強、協作精神不足等問題，依托校內生產基地，建立與企業類似的生產任務情景，將校內實訓基地數控車間的生產設備按照企業生產的要求重新布置，將數控車床、檢測設備、分類貨架及工具小車布置成一個生產單元。在生產單元中，學生通過企業生產角色扮演，引起學生的態度體驗，有利于培養崗位責任意識和社會適應能力。教學實施過程以實際的工作流程為導向，將學生分成項目小組，學生有雙重身份：車間機械師和學員；教師也兩重身份：客戶和教師。第一階段：項目承接階段。客戶（教師）將圖紙交給車間組長，車間組長向客戶介紹技術方案，并征得客戶同意。第二階段：加工制造階段。車間組長接到任務后，小組成員分別擔任工藝員、操作員、質檢員、安全員，通過工藝設計、編程仿真、實操加工、質量檢測，完成零件加工。第三階段：企業驗收階段。車間組長將加工完成的零件交給客戶驗收。尤其是第三模塊企業生產實訓模塊，車間加工時候有企業兼職教師直接進行指導，點評學生的加工工藝，同時講解加工中注意的問題。通過構建企業生產情境，學生進行角色扮演，有利于提高學生的學習積極性、鍛煉創造性思維、培養崗位責任意識和社會適應能力。
4建立課程教學標準
本課程根據數控專業學生學情實際，結合職業能力培養的定位，通過職業活動情境下的具體項目任務，構建精講工藝理論、虛擬操練加工、實踐操作提升的教學模式，達到培養學生識圖能力、零件加工工藝制訂能力、編程能力和數控車床的操作能力等職業能力的目標[4]。校企共建教學資源庫，從而使學生在實踐工作的過程中，同時也能學習相關的理論基礎知識。將資源庫的資料進行收集、分解、重構，轉化為教學實訓項目，實訓項目由初級基礎單項技能、中級復合技能和高級企業生產技能三模塊組成，在項目學習的安排上，由易到難，循序漸進，前面安排簡單的初級項目，并且加工工藝也相應簡化以方便學習掌握基礎為主，在學生具有了數控車工的基本能力以后，然后安排提升學生的中級加工能力，最后安排企業的實訓項目，按照企業的加工工藝進行學習、評價，建立相應的數控車床編程與操作課程教學標準。
5實施多元評價，推進考核方式的改變
為突出教學評價的人本性、多元性、公平性，本課程對學生完成三個模塊的所有項目加工及在加工過程中的表現實施診斷性評價、過程性評價和終結性評價的多元化評價模式，如圖2所示。診斷性評價主要包括超星學習通線上課程自學情況、在線測試情況、自學成果匯報等，過程性評價分為職業技能評價和職業素養評價兩部分，職業技能評價包括數控車床加工工藝編制、數控程序編制、設備操作、工件加工精度的檢測與控制等，職業素養評價包括安全規程落實情況、6S管理考核情況、團隊任務落實情況、出勤考核等，終結性評價主要是產品質量檢測，初級模塊和中級模塊采用技能鑒定式評價，所有尺寸精度按項得分。企業生產模塊按照企業的標準由企業專家對零件進行評價，有一個尺寸不合格得零分，培養學生“有一個不合格尺寸的零件等于廢品”的職業理念，有些核心尺寸精度沒有保證好，不僅不得分，還要進行扣分，讓學生明白加工不合格的零件會造成資源的浪費，以此來提高學生職業能力和職業素養。
6教學效果
數控車床編程與操作課程改革在實際教學的應用過程中取得了很好的效果，主要表現在：數控車床編程與操作教學實訓項目，打破原有的知識體系后重組，將知識點分散在各個教學項目中，項目教學、任務驅動真正實現“學中做，做中學”；教學項目的內容由淺入深，教學過程由理論-仿真-實際操作-檢測-總結評價最后回歸到理論，實現了理實一體化教學；課程內容與企業生產相結合，教學項目由初級單項技能模塊-中級復合技能模塊-企業生產技能模塊層層深入；學生在掌握了模塊一數控車床初級操作與編程和模塊二中級加工技能以后，引入了模塊三企業零件生產項目實訓，該模塊的項目圖紙和生產工藝完全來自于企業，讓學生按照企業的要求來加工、檢測零件，提高了學生的理論和實際操作水平；構建企業生產環境進行教學，最終可以實現學生直接給企業生產合格零件,進行深層次的校企合作；實施多元評價，該評價體系由學生、教師、企業專家為評價主體，對教學過程和教學結果進行反饋，學生職業技能水平、解決問題的實際能力、溝通能力和團隊協作能力有顯著提高。
參考文獻
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關鍵詞 數控化改造 理實一體化教 項目任務
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2017.02.012
Abstract Lathe numerical control transformation of the course， with the transformation of ordinary CNC lathe and CNC lathe used during upgrading of typical project tasks as the carrier， through the integration of theory and practice of teaching practice， explore the "NC transformation" course teaching design and practice research. After the curriculum reform， the classroom learning atmosphere and enthusiasm of the students have been greatly improved.
Keywords Numerical control transformation； integration and theory and practice； project task
床的數控化改造課程是機床再制造專業的核心專業課程，它綜合了本專業機床電氣控制與PLC、數控系統連接與調試、數控機床PLC控制與調試、數控機床機械部件裝配與調整和數控機床液壓與氣壓傳動等課程內容，是前期這些課程知識和能力的綜合應用，對于提高本專業學生從事機床數控化改造或機床再制造方面所需核心技能具有重要意義。
1 課程的基本信息
車床的數控化改造課程是“機床再制造專業”專業綜合應用性課程，開設于二年級學生第四學期后半學期，實行理實一體化項目教學，集中上課，邊做邊學；整合課改前72學時理論授課，4周機床數控化改造實訓（實訓結束后進行數控機床裝調與維修工技能鑒定），變成目前課改后的理實一體項目化授課120學時，數控機床裝調與維修工技能鑒定前1周集中培訓。
2 課程的目標與定位
（1）專業人才培養目標。培養從事機床數控化改造或再制造方面的改造前評估、設計、裝配調試和測試檢驗等工作，具有職業崗位（群）所需的基礎知識及專業技能、具有較強綜合職業能力的高端技術技能型專門人才。
（2）專業典型工作崗位。本專業典型工作崗位包括：機床改造工程師、設計員、工藝員和一線操作工，本課程基于機床再制造專業人才培養目標，能夠滿足這些典型工作崗位所需專業知識和技能。
（3）課程定位。“車床的數控化改造”課程在專業課程體系中屬于專業綜合應用性課程。它具有較少的新知識和新能力要求，更多側重于前期課程知識和能力的綜合應用，是學生頂崗實習前夕重要的一門綜合類課程。
（4）課程教學目標。
①能根據給定的廢舊車床（包括廢舊的數控車床），考慮多方面因素，如改造成本、廢舊車床目前狀況，綜合評判是否適合車床的數控化改造-廢舊車床性能檢測與再制造性評估；
②按照國家標準（GJB 5481-2005機床數控化改造通用技術要求；GB/T 28615-2012綠色制造金屬切削機床再制造技術導則），能夠擬定或設計廢舊車床整體改造方案（重點：系統選型），并進行詳細設計，包括電氣原理圖繪制、機械結構改造設計等（20%）；
③按照給定車床數控化改造要求，如改造用電氣原理圖和接線圖，裝配圖及裝配工藝，整機改造工藝流程，相關系統用連接、調試說明書等，初步具有完成局部或整機改造的能力-拆洗修換裝調（機電）；
④能夠對改造后的車床，按照相關國家標準，借助相關工量具，完成精度檢驗和試切加工；
⑤綜合運用先修課程學到的知識和掌握的技能，解決車床改造過程中出現的實際問題。
3 課程整體設計
3.1 項目設計
由于學院車床的數控化改造過程目前做不到重復性改造，故把改造過程涉及到的主干知識學習和核心技能訓練，拆解成18個相關性項目進行訓練，具體項目設計詳見表1，這18個項目基本覆蓋車床改造過程的典型工作過程和任務，同時側重于車床安裝、裝配、系統連接與調試、精度檢驗和試切加工等，同時兼顧改造設計。
3.2 課程教學條件
校內實訓基地：兩臺普車改造完成的數控車床，兩臺廢舊數控車床經系統升級改造的數控車床，四臺數控車床CAK6150Di（配置fanuc 0i mate TC系統），可用于本門課程的理實一體項目化教學。
校外實訓基地：學院與山西智創科技有限公司、蘇州勤美達精密機械有限公司進行深入校企合作，在數控機床裝調維修、數控機床升級改造或普通機床數控化改造方面對頂崗實習的學生實施聯合培養機制，鞏固所學專業知識，強化機床改造方面的實踐技能。
課程參考資料：本門授課所用資料是機床廠家和數控系統廠家提供的全套技術資料，如：機床電氣原理圖、數控車床使用說明書（機械與電氣）、fanuc系統系列說明書，數控車床典型部件裝配圖紙和裝配工藝等；四臺改造完成的數控車床改造前及改造過程中整理完成的全套技術資料。
3.3 教學模式
課程設計理念：在整個教學過程始終貫徹邊做邊學教學理念，突出專業能力培養，將相關專業知識和實踐技能融入到每一次課程當中，實現“理論知識與實踐技能結合、教室與實訓室結合、學習與工作結合”的三結合。
教學過程：每一次課都通過案例或示范任務直觀引入，學生模仿并通過思考，逐步完成類似或難度等級漸增任務，在做任務、做項目過程不斷提高理論水平和實踐技能，同時在一些重要的項目中增加考核任務。
教學方法與教學手段：在教學實施過程中，以學生為主體，以學生是否掌握相關知識和技能來評價教學方法的科學性和合理性，善于采用引導法、分組討論法、情境法等教學方法，充分利用教學課件、技術資料、實訓設備、課程資源庫等教學資源，激發學生的學習積極性和主動性。
3.4 課程評價
過程考核、期末考核和技能鑒定考核三者相結合。過程考核側重學生平時學習態度、課堂上任務完成情況，考核項目或任務得分情況，過程考核占到總成績的50%；期末考試側重于理論考核，占到總成績的25%；數控機床裝調與（下轉第68頁）（上接第24頁）維修工技能鑒定考核占到總成績的25%。
4 課程單元設計
下面以fanuc系統選型為例，闡述教學實施過程：
（1）任務引入（15min）。學院有兩臺廢舊數控車床，1987年左右購置，系統為DJK-BS03A，該機床自購置后主要用以數控車削實訓，機械精度保持較好，現需對其數控系統升級改造。鑒于學院數控實訓中心大部分系統為HNC-210系統和FANUC系統，①為了便于維護管理；②同時近幾年在數控機床裝調維修與升級改造比賽項目中，使用fanuc系統較多；③改造完成后也主要用于機床改造課程實訓和技能競賽培訓用，所以經申請領導同意升級為fanuc系統，現需確定系統配置清單和價格。
（2）逆向任務實施（容易著手）（45min）。學院有四臺數控車床，配置的系統為fanuc 0i mate TC系統，請根據課前提供的相關技術資料（選型手冊、部件速查手冊、維修說明書、連接功能說明書等）和設備，確定機床的系統配置清單。學生可以通過現場查看各部件銘牌、系統開機查看系統軟硬件配置，翻閱相關說明書，以小組分工、討論、協作方式最終完成配置清單的填寫（表2）。必要的情況下，教師根據學生完成任務情況或遇到的典型問題進行講解。最終每小組向老師匯報工作。
（3）教師點評總結（30min）。展示學生的成果并點評，之后集中講解學生在做任務中遇到的難題或疑問。
（4）正向任務實施（上課時引入的問題）（45min）。在完成逆向任務的基礎上，已知主軸電機的功率和調速范圍要求，各進給軸電機的功率和扭矩，以及其他改造要求，確定fanuc系統配置清單。
（5）考核（15min）。任務考核分兩個階段，第一段在任務實施的過程中進行部分考核，另外一個階段為上置清單后進行考核（表3）。
關鍵詞：數控加工工藝 一體化教學
一體化教學是指在一個明確的培養目標下，老師在教學過程中將理論、實踐有機地融為一體以達到最好的教學效果的一種教學方法。筆者在學校主要從事數控加工工藝學課程的教學工作，下面將數控加工工藝學中目前存在的一些問題以及如何實現一體化教學跟大家做些交流與探討。
一、數控加工工藝在教學過程中存在的問題
數控加工工藝學主要包括數控機床概述、數控機床的機械結構、數控加工工藝基礎、數控加工用刀具與夾具、數控車削加工工藝、數控銑削加工工藝、數控電加工工藝等內容。在實際教學中存在著理論知識與實際操作脫節的現象，學生學到的東西不能很好地應用于實踐，學習積極性不高，達不到很好的教學效果。
針對以上所存在的這些問題，筆者認為應該在數控加工工藝教學中采用一體化教學。下面談一談在數控加工工藝中實行一體化教學的具體方案。
二、在數控加工工藝中實行一體化教學
1.創設“車間課堂”，調動學生的學習積極性
機床坐標系這一節可以在數控車間通過數控車床來講。學生通過對數控車床的實際操作，確定X軸和Z軸的運動正方向，建立車床坐標系，在動手中掌握這一知識點，激發了學習興趣。為了調動學生的積極性，教師可以提出一個問題：數控銑床也是這樣建立機床坐標系嗎？課后，有的同學迫不及待地想要知道其中的道理。筆者告訴他們要用右手笛卡爾原則來確定，學生又進入激烈討論中。能提出這樣的問題說明他們想利用理論學習去了解實踐情況。所以，學生通過在課堂中動手體會實踐的作用及重要性，產生一種通過實踐來解開某些疑問的迫切需要，能夠提高學生的學習積極性。
2.“創設問題情境”，使學生在實踐中深感理論學習的重要
在上課時，要設置疑問，把一個個理論知識點巧妙地設置在實訓之中。學生通過實際操作，發現自己需要哪些理論知識，繼而通過自己的思考、努力和教師的提示來掌握這一知識，激發了學習興趣與求知欲。比如：在講數控車削工藝分析時，可以讓學生自己在數控車床上加工軸類零件。通過操作，學生會發現如何分析零件圖，選擇如何加工路線及加工方法，用什么樣的刀具，如何裝夾工件，如何選擇切削用量都需要工藝課中的理論知識。意識到這一點后，學生立即翻書討論，不放過每一個細小問題，從而產生一個由實踐興趣理論動力思考再回到實踐的良性循環。
3.將數控加工工藝理論和實際操作相結合，互相滲透
每當有學生反映理論所學的有關內容到了實習中有時感覺理論知識不夠用，筆者就會馬上抓住時機向他們講授工藝課與實習課的關系。理論課的內容作為指導實際內容具有一般性，而實習是具體的。只有牢牢地掌握某一方面的理論，才能去指導類似的不同的實踐。因而理論與實踐課不能脫節，即理論――實踐再理論再實踐，而每一次的理論――實踐之后的這一過程比前一次要有所深入，有所提高。
工藝課要為實訓課服務，實訓課要學習必要的工藝知識，這樣才能使學生牢固地掌握知識，掌握實踐方法。針對以上情況，倡導“先會后懂，再提高”的教學理念，對工藝課堅持以“夠用”為原則，以實踐教學為中心，所學的理論知識要主動服務于實踐。筆者采用“會（實習）――懂（學理論）――精（提高）”的教學模式，先安排實踐學習，再安排理論學習，最后歸納總結。如數控車床的操作，讓學生首先熟悉數控車床（開機、關機、操作面板上各功能鍵的使用、機床回零）等的基本操作，然后對加工所需要的知識（對刀、零件的工藝分析，零件的裝夾方案、刀具的選擇、切削用量的選擇）等理論知識進行學習，接著再運用所學到的理論知識操作數控車床，最后分析總結加工過程出現的問題，并予以改進，從而使學生的理論知識和實踐融會貫通。在教學工作中，學生先進行實踐，再帶著問題去學習理論知識，學習理論知識的目的是解決前一實踐過程中遇到的問題和為下一實踐環節做準備。整個教學過程是實踐――認識――再實踐――再認識，直至貫通，實現以實踐為中心的工藝課程主動服務于數控實訓課的新型教學模式。
關鍵詞：粗定位；精定位；磁鋼；反轉時間；拆裝
中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）05-0195-02
近幾年隨著全國職業技能大賽的開展，每年全區都要進行“數控機床維修與調試”的比賽，我們學院也參與其中，逐漸地對數控機床結構和維修有了更加深入的了解。通過對各種資料的研究和反復對數控車床四方刀架的拆裝與故障調試，我發現基本找不到一份詳盡的拆裝說明?，F就將我在數控車床四方刀架拆裝與調試競賽過程中的一些發現和體會做一闡述。
一、經濟型數控車床四方刀架的結構及動作原理
經濟型數控車床四方刀架完全由電氣控制，其功能雖然與普通車床四方刀架相同，但結構已有很大改變，其結構圖如下：
1-上蓋；2-發信盤；3-小螺母；4-磁鋼座；5-大螺母；6-離合器盤；7-螺桿；8-外端齒；9-下刀體；10-蝸輪；11-中軸；12-反靠墊；13、27-反靠銷；14-上刀體；15-霍爾元件；16-磁鋼；23-聯軸器；24-止退圈；25-離合銷；26-銷盤；27-銷釘
1.主要部件作用：原動力件：電機；機械傳動件：蝸桿、10、11、7、26；基礎件：9、14；位置傳感元件：2、15、16；機械定位件：25、27、12、13。
2.結構說明：（1）靜止不動的原件：電機、9、11、24、5、2、3、15。（2）傳動：電機軸。23蝸桿107（內螺紋，中軸11為外螺紋）。（3）機械粗定位：上刀體14底面的端面定位齒和下刀體9外端齒尚嚙合。（4）機械精定位：離合銷25把上刀體14與螺桿7離合完成精定位。（5）系統定位：霍兒元件15內有四個位置分別對應四個刀位，每個刀位的指令固定，刀位對準磁鋼后完成系統指令。
3.動作原理：（1）松開：系統發出指令電動機啟動蝸桿轉動10蝸輪螺桿7轉動上刀體14沿中軸11垂直上升（上刀體14底面的端面定位齒和下刀體9外端齒尚處于嚙合狀態，上刀體14無法轉動）端面定位齒完全脫離。（2）換刀：上刀體14轉動（離合銷25將上刀體14與螺桿7連在一起）刀位轉動。（3）定位：霍兒元件15（有四個位置分別對應四個刀位）與指令對應的刀位對準磁鋼16發出信號，刀架電動機開始反轉。（4）鎖緊：離合銷25將上刀體14與螺桿7分離離合器盤6帶動螺桿7向下鎖緊上刀體14換刀完成（電動機的反轉時間是系統參數設定的，不能過長不能太短，太短刀架不能鎖緊，太長電動機容易燒壞……）。
二、刀架的拆裝過程
1.拆下上蓋1，記清發信盤2上的不同顏色電線的位置，然后拆下小螺母3、發信盤2和磁鋼座4。
2.擰出大螺母5內兩只M4螺釘，取出大螺母5及止退圈24、平面軸承和離合盤6。
3.向上轉出上刀體14，拆下外端齒8、螺桿7、螺母18、離合銷25、反靠銷13。
4.拆下電機電線，拆去電機與下刀體的連接螺栓，拆去電機。
5.拆去中軸11下端蓋上的螺釘，取出下端蓋、蝸輪10、中軸。
6.取出蝸桿及軸承。
7.裝配前所有零件清洗上油，傳動部位上脂。
8.按拆卸反順序裝配。
三、四方刀架常見故障分析
1.電動刀架的每個刀位都轉動不停。故障原因：發信盤無+24V或COM輸入；刀位上+24V電壓偏低，線路上的上拉電阻開路；刀位電平信號參數未設置好；霍爾元件損壞；磁塊故障，磁塊無磁性或磁性不強。
2.電動刀架不轉。故障原因：刀架電機三相反相或缺相；系統的正轉控制信號無輸出；系統的正轉控制信號輸出正常，但控制信號這一回路存在斷路或元器件損壞；刀架電機無電源供給；機械卡死；刀架電機損壞。
3.刀架鎖不緊。故障原因：發信盤位置沒對正；系統反鎖時間不夠長；機械鎖緊機構故障。
4.刀架某一位刀號轉不停，其余刀位可以轉動。故障原因：此位刀的霍爾元件損壞；此位刀信號線斷路，造成系統無法檢測到位信號；系統的刀位信號接收電路有問題。
5.刀架有時轉不動。故障原因：刀架的控制信號受干擾；刀架內部機械故障，造成的偶爾卡死；系統的刀位信號接收電路有問題。
6.輸入刀號能轉動刀架，直接按換刀鍵刀架不能轉動。故障原因：霍爾元件偏離磁塊，置于磁塊前面，手動鍵換刀時，刀架剛一轉動就檢測到刀架到位信號，然后馬上反轉刀架；手動換刀鍵失靈。
清楚認識數控車床四方刀架的拆裝和常見故障對維修數控機床來說意義重大，通過上述的分析，希望能對有用者有所幫助。
參考文獻：
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[4]GSK980TD車床CNC使用手冊[Z].
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關鍵詞：中職學校；數控車削加工；技能教學
中職學?！皵悼剀囅骷庸ぁ笔菙悼睾湍＞邔I技能的核心課程，處于重要地位。中職學生基礎能力較差，專業功底不扎實。要學好、掌握數控車工技能并不是件容易的事，因為這個工種是一個真正的現代化加工技術行業。那么，中職學校教師如何教好這門專業技能課程？筆者結合多年的教學實踐與思考總結，認為應重點抓好以下幾個方面：
一、立足中職學生，注重實用原則，搞好專業理論教學
在中職學校數控車工專業理論教學中，要針對中職學生的特點，注重實用原則，采取靈活多樣的教學方法。在教學中，理論學習的目的在于應用。本門課中，教師教學應先依據企業生產實際需要和學生可持續發展來選定。理論教學應由淺入深，由簡到繁，對于一些數控原理知識則應該略講；如何根據零件圖的技術要求編制科學合理的數控程序，是理論教學的重點。技能教學則應重點掌握數控加工工藝、刀具選擇、數控車床對刀操作和切削參數，采取理論與實踐相結合原則，實施課堂教學、多媒體教學與實訓操作教學相結合。發揮多媒體教學的直觀真實性教學效果，增強學生的感性認識，為學生操作技能的培養奠定基礎。
二、充分利用數控模擬仿真系統資源，加強數控程序編制教學
數控車削加工仿真軟件改變了傳統的教學模式，為學生提供了更多的安全操作機會，加快了學生學習數控車削編程的進程，并能檢驗數控程序的正確性?，F在市面上有多款仿真軟件，如宇龍數控、CAXA數控車等，中職學校只要在電腦上安裝一款適合模擬的軟件即可。仿真軟件在數控編程教學中優勢突出，具體來說：①可以彌補教學設備投入的不足，充分利用教學資源；②降低實訓教學成本和減少安全隱患；③仿真過程合理、逼真，能夠快速引起學生的學習興趣。在中職學校教學過程中，通過數控模擬仿真軟件教學，讓學生觀察并體驗自己所寫的每一個指令、程序段在整個程序中的作用，刀具運動路徑等。及時方便地解決編程過程中出現的各種錯誤，修改加工路徑、切削參數，使程序正確、規范、合理。
三、加強技能訓練，注重學生的數控車削加工綜合能力培養
1.加強數控車床基本操作技能訓練，重點培養學生的動手操作技能
基本操作技能訓練是根據技能教學原則與要求所進行的基本操作功練習，主要包括：數控車床的基本手動操作、數控系統界面的按鍵操作、車削加工工藝、刀具選擇、裝夾、調頭找正、測量、尺寸修調等技能，教師通過演示并結合講解，讓學生掌握正確的操作方法和技能。通過反復的練習，學生能夠掌握各項操作的技能技巧。
2.加強綜合操作技能訓練，提高專業技能
僅僅訓練基本操作技能是不能適應實際工作需要的，學生在掌握了基本操作技能后，必須具有較強的綜合操作技能，才能做好相應工作。綜合軸套類零件加工制作是訓練學生數控車工綜合技能的有效方法，也是學生參加數控車工定級考試和國家數控車削技能大賽的操作考試。
在訓練學生數控車床加工制作工件時，應遵照先易后難的原則，由簡單工件做起，逐漸增加工件制作的難度訓練，以提高學生的制作技能。
四、加強企業生產實踐，注重實際生產能力的培養
中職學生掌握一定的數控技能之后，必須進入到生產第一線，參加企業生產實踐，理論和實踐相結合，進一步熟練數控車削加工生產操作技能，學習企業化生產的工藝流程，學習企業質量管理，學習企業文化管理。要把學生放到企業中去，充分利用好企業工作現場和最先進的數控生產技術，在職業崗位上對學生進行實際動手能力的培養。使學生在企業中接觸到生產內容，熟悉企業生產工藝。并通過學習使用先進的技術和設備，進一步充實學生的實際操作經驗，使教學、訓練、生產三者有機結合。
論文摘要：本人于2007年4月份進入廣東省廣州昊達機電有限公司進行畢業前的綜合實踐，從事有關變頻器的工作。本文介紹了采用數控車床的主軸驅動中變頻控制的系統結構與運行模式，并簡述了無速度傳感器的矢量變頻器的基本應用。
前言
數控車床是機電一體化的典型產品，是集機床、計算機、電機及其拖動、自動控制、檢測等技術為一身的自動化設備。其中主軸運動是數控車床的一個重要內容，以完成切削任務，其動力約占整臺車床的動力的70%～80%?；究刂剖侵鬏S的正、反轉和停止，可自動換檔和無級調速。
在目前數控車床中，主軸控制裝置通常是采用交流變頻器來控制交流主軸電動機。為滿足數控車床對主軸驅動的要求，必須有以下性能:(1)寬調速范圍，且速度穩定性能要高;(2)在斷續負載下，電機的轉速波動要小;(3)加減速時間短;(4)過載能力強;(5)噪聲低、震動小、壽命長。
本文介紹了采用數控車床的主軸驅動中變頻控制的系統結構與運行模式，并闡述了無速度傳感器的矢量變頻器的基本應用。
第1章變頻器矢量控制闡述
70年代西門子工程師F.Blaschke首先提出異步電機矢量控制理論來解決交流電機轉矩控制問題。矢量控制實現的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而達到控制異步電動機轉矩的目的。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解為產生磁場的電流分量(勵磁電流)和產生轉矩的電流分量(轉矩電流)分別加以控制，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。矢量控制方式又有基于轉差頻率控制的矢量控制方式、無速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。這樣就可以將一臺三相異步電機等效為直流電機來控制，因而獲得與直流調速系統同樣的靜、動態性能。矢量控制算法已被廣泛地應用在siemens，AB，GE，Fuji等國際化大公司變頻器上。
采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調速范圍上與直流電動機相匹配，而且可以控制異步電動機產生的轉矩。由于矢量控制方式所依據的是準確的被控異步電動機的參數，有的通用變頻器在使用時需要準確地輸入異步電動機的參數，有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器。目前新型矢量控制通用變頻器中已經具備異步電動機參數自動檢測、自動辨識、自適應功能，帶有這種功能的通用變頻器在驅動異步電動機進行正常運轉之前可以自動地對異步電動機的參數進行辨識，并根據辨識結果調整控制算法中的有關參數，從而對普通的異步電動機進行有效的矢量控制。
第2章數控車床主軸變頻的系統結構與運行模式
2.1主軸變頻控制的基本原理
由異步電機理論可知，主軸電機的轉速公式為:
n=(60f/p)×(1-s)
其中P—電動機的極對數，s—轉差率，f—供電電源的頻率，n—電動機的轉速。從上式可看出，電機轉速與頻率近似成正比，改變頻率即可以平滑地調節電機轉速，而對于變頻器而言，其頻率的調節范圍是很寬的，可在0～400Hz(甚至更高頻率)之間任意調節，因此主軸電機轉速即可以在較寬的范圍內調節。
當然，轉速提高后，還應考慮到對其軸承及繞組的影響，防止電機過分磨損及過熱，一般可以通過設定最高頻率來進行限定。
圖2-1所示為變頻器在數控車床的應用，其中變頻器與數控裝置的聯系通常包括:(1)數控裝置到變頻器的正反轉信號;(2)數控裝置到變頻器的速度或頻率信號;(3)變頻器到數控裝置的故障等狀態信號。因此所有關于對變頻器的操作和反饋均可在數控面板進行編程和顯示。
2.2主軸變頻控制的系統構成
不使用變頻器進行變速傳動的數控車床一般用時間控制器確認電機轉速到達指令速度開始進刀，而使用變頻器后，機床可按指令信號進刀，這樣一來就提高了效率。如果被加工件如圖2-2所示所示形狀，則由圖2-2中看出，對應于工件的AB段，主軸速度維持在1000rpm，對應于BC段，電機拖動主軸成恒線速度移動，但轉速卻是聯系變化的，從而實現高精度切削。
在本系統中，速度信號的傳遞是通過數控裝置到變頻器的模擬給定通道(電壓或電流)，通過變頻器內部關于輸入信號與設定頻率的輸入輸出特性曲線的設置，數控裝置就可以方便而自由地控制主軸的速度。該特性曲線必須涵蓋電壓/電流信號、正/反作用、單/雙極性的不同配置，以滿足數控車床快速正反轉、自由調速、變速切削的要求。第3章無速度傳感器的矢量控制變頻器
3.1主軸變頻器的基本選型
目前較為簡單的一類變頻器是V/F控制(簡稱標量控制)，它就是一種電壓發生模式裝置，對調頻過程中的電壓進行給定變化模式調節，常見的有線性V/F控制(用于恒轉矩)和平方V/F控制(用于風機水泵變轉矩)。
標量控制的弱點在于低頻轉矩不夠(需要轉矩提升)、速度穩定性不好(調速范圍1:10)，因此在車床主軸變頻使用過程中被逐步淘汰，而矢量控制的變頻器正逐步進行推廣。
所謂矢量控制，最通俗的講，為使鼠籠式異步機像直流電機那樣具有優秀的運行性能及很高的控制性能，通過控制變頻器輸出電流的大小、頻率及其相位，用以維持電機內部的磁通為設定值，產生所需要的轉矩。
矢量控制相對于標量控制而言，其優點有:(1)控制特性非常優良，可以直流電機的電樞電流加勵磁電流調節相媲美;(2)能適應要求高速響應的場合;(3)調速范圍大(1:100);(4)可進行轉矩控制。
當然相對于標量控制而言，矢量控制的結構復雜、計算煩瑣，而且必須存貯和頻繁地使用電動機的參數。矢量控制分無速度傳感器和有速度傳感器兩種方式，區別在于后者具有更高的速度控制精度(萬分之五)，而前者為千分之五，但是在數控車床中無速度傳感器的矢量變頻器的控制性能已經符合控制要求，所以這里推薦并介紹無速度傳感器的矢量變頻器。
3.2無速度傳感器的矢量變頻器
無速度傳感器的矢量變頻器目前包括西門子、艾默生、東芝、日立、LG、森蘭等廠家都有成熟的產品推出，總結各自產品的特點，它們都具有以下特點:(1)電機參數自動辯識和手動輸入相結合;(2)過載能力強，如50%額定輸出電流2min、180%額定輸出電流10s;(3)低頻高輸出轉矩，如150%額定轉矩/1HZ;(4)各種保護齊全(通俗地講，就是不容易炸模塊)。
無速度傳感器的矢量控制變頻器不僅改善了轉矩控制的特性，而且改善了針對各種負載變化產生的不特定環境下的速度可控性。圖3-1所示，為某品牌無速度傳感器變頻器產品在低頻和正常頻段時的轉矩測試數據(電機為5.5kW/4極)。從圖中可知，其在低速范圍時同樣可以產生強大的轉矩。在實驗中，我們同樣將2Hz的矢量變頻控制和V/F控制變頻進行比較發現，前者具有更強的輸出力矩，切削力幾乎與正常頻段(如30Hz或50Hz)相同。3.3矢量控制中的電機參數辨識
由于矢量控制是著眼于轉子磁通來控制電機的定子電流，因此在其內部的算法中大量涉及到電機參數。從圖3-2的異步電動機的T型等效電路表示中可以看出，電機除了常規的參數如電機極數、額定功率、額定電流外，還有R1(定子電阻)、X11(定子漏感抗)、R2(轉子電阻)、X21(轉子漏感抗)、Xm(互感抗)和I0(空載電流)。
參數辨識中分電機靜止辨識和旋轉辨識2種，其中在靜止辨識中，變頻器能自動測量并計算頂子和轉子電阻以及相對于基本頻率的漏感抗，并同時將測量的參數寫入;在旋轉辨識中，變頻器自動測量電機的互感抗和空載電流。
在參數辨識中，必須注意:(1)若旋轉辨識中出現過流或過壓故障，可適當增減加減速時間;(2)旋轉辨識只能在空載中進行;(3)如辨識前必須首先正確輸入電機銘牌的參數。
3.4數控車床主軸變頻矢量控制的功能設置
從圖1-1中可以看出，使用在主軸中變頻器的功能設置分以下幾部分:
1矢量控制方式的設定和電機參數;
2開關量數字輸入和輸出;
3模擬量輸入特性曲線;
4SR速度閉環參數設定。
第4章結束語
對于數控車床的主軸電機，使用了無速度傳感器的變頻調速器的矢量控制后，具有以下顯著優點:大幅度降低維護費用，甚至是免維護的;可實現高效率的切割和較高的加工精度;實現低速和高速情況下強勁的力矩輸出。
參考文獻
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關鍵詞:車床數控改造
普通車床是目前使用最廣泛的機床之一,其技術參數范圍廣,加工范圍較廣,但結構復雜且自動化程度低,生產效率低,不適用于精密、形狀復雜零件的加工。數控化加工是機械加工行業朝高質量、高精度、高效率發展的必然趨勢。在現有的普通車床基礎上對其進行數控化改造是一條低成本、高效益的途徑。對企業現有的車床進行了數控化改造后,既滿足了生產需要,又節省了很多經費,創造了可觀的經濟效益。
普通車床經過多次大修后,其零部件相互連接尺寸變化較大,主要傳動零件幾經更換和調整,故障率仍然較高,采用傳統的修理方案很難達到大修驗收標準,而且費用較高。因此合理選擇數控系統是改造得以成功的主要環節。數控車床的改造目的是要求車床穩定可靠,以盡可能低的故障率運轉。普通車床應用微機控制系統進行改造,可以提高工藝水平和產品質量,減輕操作者的勞動強度?，F將應用微機控制系統對普通車床改造進行總結分析。
一、車床數控改造的目的意義
改造后的車床生產效率高,是普通車床的3～5倍;減少工裝,減少人為誤差,提高加工精度,具有廣泛的適用性和靈活性;縮短新產品的試制和生產周期,易于組織多品種生產,使企業能對場需求作出快速響應,能加工普通機床不能加工的大型復雜零件,能減輕勞動強度,改善勞動條件,節省人力,能降低勞動成本;熟悉了解設備、便于操作維修。
二、機床數控化改造的必要性
我國目前機床總量400多萬臺,其中數控機床總數只有11.34萬臺,即我國機床數控化率不到3%。近10年來,我國數控機床年產量為0.68～0.8萬臺,年產值約為18億元。機床的年產量數控化率為6%。我國機床超過10年的占60%以上,10年以下的機床中,自動、半自動機床不到20%,FMC/FMS等自動化生產線更屈指可數(美國和日本自動和半自動機床占60%以上)?？梢娢覀兊拇蠖鄶抵圃煨袠I和企業的生產、加工裝備絕大數是傳統的機床,而且半數以上是10年以上的舊機床。用這種裝備加工出來的產品普遍存在質量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長等缺點,從而在國際、國內市場上缺乏競爭力,直接影響一個企業的產品、市場、效益,影響企業的生存和發展,所以必須大大提高機床的數控化率。從微觀上看,數控機床可以加工出傳統機床加工不出來的曲線、曲面等復雜的零件,能夠實現加工的自動化,而且是柔性自動化,從而使效率比傳統機床提高3~7倍;另外,加工零件的精度高,尺寸分散度小,使裝配容易,不再需要“修配”,還可實現多工序的集中,減少零件在機床間的頻繁搬運,擁有自動報警、自動監控、自動補償等多種功能,因而可實現長時間無人看管加工。
三、普通車床的數控化改造設計
并不是所有的舊機床都可以進行數控改造,機床的改造主要應具備兩個條件:首先,機床基礎件必須有足夠的剛性。其次,改造的費用要合適,經濟性好。在改裝車床前,要對機床的性能指標做出決定。改裝后的車床能加工工件的最大回轉直徑以及最大長度、主電動機功率等一般都不會改變。加工工件的平面度、直線度、圓柱度以及粗糙度等基本上仍決定于機床本身原有水平。
四、改造的主要內容
(一)數控系統的改造
數控系統采用可編程控制器(PLC)控制,PLC是專為在工業環境下應用而設計的一種工業控制計算機,具有抗干擾能力強、可靠性極高、體積小,是實現機電一體化的理想控制裝置等顯著優點。用PLC改造傳統繼電器控制系統是很好的方法,它可以充分發揮PLC高可靠性、高抗干擾的特點,壽命長、維修量少查找外部線路簡單。用PLC對系統進行邏輯控制和變速位置的數據處理,較好地實現了原工藝要求,簡化了線路,提高了可靠性和機床的運行率。
(二)主軸箱的改造
如果要提高車床的自動化程度,或者所加工工件需在加工過程中自動變換切削速度,可用雙速和四速電動機代替原車床的主電動機。由于多速電動機的功率是隨著轉速的變化而變化的,應選擇功率大一些的電動機。也可采用主軸變頻器改造,但費用較高。對普通車床進行數控改造時,一般可保留原有的主傳動系統和變速操縱機構,這樣既保留了車床的原有功能,又簡化了改造量。我們就采取這種方式,對主要軸承進行精度恢復;校正主軸回轉精度;將頂蓋改為透明材料,方便學生觀察主軸箱的傳動;同樣改造了變速箱前部,也安裝了透明材料,便于學生觀察工作原理。
(三)進給系統的改造
關鍵詞： 數控技術 應用專業 實訓 四個階段
目前，我國制造業對既掌握數控技術又熟練數控編程、加工操作的中等職業畢業生需求越來越大，由于數控技術發展日新月異，教學內容與生產技術水平總是存在著滯后。教學經費投入的不足，限制了實驗、實訓設備及數控應用軟件的投入與更新。為了滿足社會對數控技術應用型人才的需求，更為滿足我校畢業生的需要，我們對現有的教學計劃進行了相應的調整：我校數控技術應用專業學制為三年，前兩年在校學習理論知識、到校實訓中心接受實驗、實訓，在理論學習期間，特開設了《車工工藝學》、《數控加工技術》、《數控編程與設備》、《公差測量與技術》、《機械制圖》等十幾門專業課和專業基礎課，使學生的知識結構更趨于合理，為實訓作了很好的鋪墊，夯實了基礎。后一年到企業頂崗實習，為更好地向企業輸送合格的數控人才，把實訓分四個階段，以鞏固和深化理論知識，提高和完善操作技能。
第一階段：普車實訓。
這一階段是學習數控車床不能逾越的過程，學生在普通車床上實習、練習刃磨車刀，熟練操作車床，從加工端面、外圓、內孔、切槽開始，逐漸接觸到螺紋各部分的尺寸計算和加工，特形面的加工，在這一過程中深刻理解刀具幾何角度對切削加工精度和表面粗糙度的影響，進一步認識切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互關系及其對工件質量的影響，掌握車床的調整方法，掌握切削的有關計算、了解常用工具、量具的結構，熟悉掌握其使用方法，合理地選擇工件的定位基準，安排加工工藝過程。同時還須讓學生知道只有完成這一階段的實訓任務，將來才有可能在數控車床上所編制的加工程序更為合理和實用。
第二階段：仿真實訓。
第一階段的實訓后，對學生進行技能考試，操作達到要求的學生到計算機進行數控仿真軟件的練習，同時也能促進未選中的學生努力練習，激發他們的學習興趣和競爭意識。首先讓學生熟悉仿真機床的操作面板和錄入面板明確每個按鍵的功能，建立工件坐標系的方法，如何選擇刀具幾何角度設置刀偏及刀補，詳細地講解每個過程。
在編程車削倒角時，可用兩種方式：（1）把車刀刀位點指定在倒角起點處，再G01車削；（2）把車刀定位在倒角的右邊延長線上，然后G01車削而成。同時讓學生比較哪種方式更為簡單和實用。
在普通螺紋加工中，讓學生分別使用G92、G76螺紋循環指令來編程加工螺紋，在實訓中讓學生了解根據導程的大小和螺紋的精度高低選擇不同的加工指令更為合適。G92直進式切削和G76斜進式切削。由于切削刀具進刀方式的不同，這兩種加工方法有所區別，各自的編程方法也不同，造成加工誤差也不同，工件加工后螺紋段的加工精度也有所不同。G92螺紋切削循環采用直進式進刀方式進行螺紋切削，螺紋中徑誤差較大，但牙形精度較高，一般多用于小螺距高精度螺紋的加工；加工程序較長，在加工中要經常測量。G76螺紋切削循環采用斜進式進刀方式進行螺紋切削，牙形精度較差，但工藝性比較合理，編程效率較高，一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為簡捷方便。所以，學生要掌握各自的加工特點及適用范圍，并根據工件的加工特點與工件要求的精度正確靈活地選用這些切削循環指令，然后編制加工程序，并自動加工。
第三階段：數控加工。
在數控仿真軟件加工出合格工件的同學先到數控車床上進行編程加工。由于仿真軟件和數控車床是同一個界面，學生短時間內可熟練操縱機床，但需注意以下幾點。
（1）要根據工件的材質，所用刀具的幾何角度來選擇不同的切削參數。經過普車的實訓，這將不是難題。
（2）學生編制的程序要先經過圖形模擬加工，程序正確后再進行對刀加工。
（3）在首件加工中合理使用程序暫定M00指令，在精加工前對工件進行測量，看是否需調整刀具補償，最后加工出合格的工件。
（4）重點突出典型零件的工藝分析，裝卡方法的選擇、程序編制，調整加工和檢驗，如果有缺陷，應找出原因并修正。遵循由易到難、由簡單到復雜、由單項到綜合這一過程，重視在實踐教學中培養學生的實踐能力和創新能力。
對學生加工的工件，按小組進行互評。學生都有好勝心理，會對對方的工件一絲不茍地檢查，不放過任何一個細節。最后教師根據實際情況給出綜合性的評價，或者讓學生保存自己滿意的作品，激發學生的興趣。學生的學習效果非常明顯。
如此，學生能全面了解數控加工的全過程，深刻理解加工原理、機床工作過程、編程方法及制訂工藝的原則，能夠對數控機床加工中出現的常見故障予以解決，對將來從來數控工作上手快，操作規范，具備解決問題的能力。
第四階段：總結提高。
老師和同學共同探討實訓經驗及實踐教學中遇到的問題。由于實訓內容較多，機床種類全，學生在短時間內既要掌握機床的操作，又要對復雜零件進行合理的工藝安排和準確地編程加工，現場講解具有局限性。將工藝分析及基本編程內容制成課件，能方便學生掌握和復習，多年來的實踐證明這是行之有效的方法，優化實訓的效果。數控實訓教學過程：普車加工―仿真數控軟件―數控機床加工，這幾步走的教學方案能最大限度地發揮教學資源的使用性和經濟性，盡可能避免事故的發生，縮短機床的人均占有時間，提高機床的利用率和使用壽命，如果能結合實際生產，其教學效果將更顯著。
參考文獻：
［1］程仲文.數控實訓項目研究與改革.蘭州工業大學，2007.
［2］劉蔡保.數控機床編程與操作.化學工業出版社，2009.
關鍵詞：數控車床 工件坐標系 機床坐標系 對刀 技巧
中圖分類號：TG519.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0015-01
1 機床坐標系和工件坐標系的關系
（1）在數控車床上，機床坐標系是機床上固有的坐標系，并設有固定的坐標原點，一般設在卡盤端面與主軸中心線的交點處，見圖一中的O1點即為機床原點，它是固定的點，由機床生產廠家設定的，不能隨意改變，是數控機床進行加工運動的基礎參考點。為便于機床使用者操作，機床廠家在機床出廠前會在機床坐標系中+X、+Z方向另行定義一個點──機床參考點，機床參考點和機床原點之間的位置關系是固定的，存儲在數控系統中。機床每次開機后，或因急停、意外斷電等原因而重新啟動時，都必須先進行回參考點操作，進行一次位置校準，以消除機床位置誤差。進行回參考點（機床回零）操作，即建立了機床坐標系。
（2）工件坐標系（編程坐標系）是編程人員在編程時使用的，是編程人員以工件圖樣的某一點為原點所建立的坐標系。為了編程和計算方便，我們一般把工件坐標系的原點設置在工件的左端面或右端面，但是考慮到對刀方便和安全退刀等問題，一般將程序中的零點設置在工件右端面的回轉中心上，這樣一來，在試切端面時就不用考慮工件的長度了，并且在程序中只要讓Z>0，就可以保證刀尖位于工件之外，這個對于內孔刀具的安全退刀非常重要。
（3）機床坐標系是機床唯一的基準，我們只要確定隨著工件的不同而變化的工件坐標系的程序原點在唯一的機床坐標系中的位置，獲得基準刀程序原點的機床坐標值和確定非基準刀的刀偏置值就可以順利加工了，這通常在接下來的對刀過程中完成。
2 對刀方法與技巧
2.1 試切法
選好加工時所需的刀具，安裝完成后，使機床返回參考點，當機床坐標系顯示X軸和Z軸坐標為零r說明回零完成，此時首先用手動方式，移動刀架靠近工件，然后使主軸正轉，在改用“手輪”方式沿Z軸方向試切一段直徑，然后沿Z軸方向退刀（此時不能改變X軸方向的機床坐標值），主軸停止轉動后，用游標卡尺測量剛才試切的直徑，然后在機床操作面板上依次點擊“刀具補償”-“刀偏表”在所對應的刀具號的“試切直徑”一欄中輸入所測量的直徑值然后保存，此時數控系統會自動計算出對應刀具的“X偏置值”，然后轉動主軸采用“手輪”方式移動刀架，沿X軸方向試切工件端面，然后沿X軸方向退刀（此時不可改變Z軸方向的機床坐標值），此時在機床操作面板上依次點擊“刀偏表”-“試切長度”然后在對應的刀號欄中輸入“O”即可，至此，第一把刀就對刀完成了，再對下面幾把刀時，直接用刀尖輕輕碰一下一號刀試切的直徑處，然后在“試切直徑”一欄中輸入與一號刀一樣的直徑值就可以了，然后對Z方向時用刀尖輕輕碰一下工件端面，在“試切長度”一欄中輸入“O”就可以了，對其它刀具只要執行相同的過程即可。
2.2 G92設置工件零點
用外圓車刀先試車一外圓，然后把刀具沿Z軸正方向退刀停車，測量外圓直徑并記錄，然后在機床操作面板上點擊“刀具補償”-“刀偏表”-“X軸置零”，然后手動將刀具移至端面，并切端面至X軸坐標顯示為測量的外圓直徑值的一半處，此時刀具剛好位于回轉中心上，選擇MDI方式輸入G92 X0 Z0，按“ENTER”鍵，把當前點設置為零點，再在MDI方式下輸入G00 X50 Z50，使刀具離開工件進行加工，這時程序開頭應為：G92 X50 Z50。在執行G92指令時，若刀具當前點不在對刀點上，則加工原點與程序原點不重合，加工出的產品就有誤差或報廢，甚至出現危險。
2.3 用G54～G59設置工件零點
首先在手動方式下用外圓車刀試切外圓，然后沿Z軸方向退刀停車，用游標卡尺測量切削處外圓直徑，根據測量的外圓直徑與當前機床坐標系中X軸坐標值，計算出X0時的機床坐標，例如：測量外圓直徑為38.5，此時的機床X坐標為-115.850，可得工件坐標系X0所在的機床坐標為-115.850+（-38.5）=-154.35，記下此時的坐標值；然后用外圓車刀再車端面，沿X軸方向退刀停車，記錄此時Z軸機床坐標系值，假設為-168.265；此時，也就有了G54坐標系的坐標原點，即在機床坐標系中的位置為X-154.35 Z-168.265。然后在操作面板上點擊“設置”-“坐標系設定”-“G54坐標系”輸入X-154.35 Z-168.265，G54坐標系設置完成，在調用完工件坐標系后可用G53命令清除。
3 實用小技巧
（1）當重復加工同一零件時，在刀具裝夾位置沒有改變的情況下，可以不用重新對刀，只需在“單段”運行模式下，將刀架移到程序起刀點處，然后將工件右端面靠近刀具裝夾就可以了，但在加工時，程序里要編入平端面的程序。（2）當使用同一機床加工不同零件時，如果所需加工的零件長短發生變化而刀具位置沒有改變的情況下，重新對刀的時候可以不用對X軸，只用對Z軸方向即可。
上述各種對刀方法是我們在深入理解對刀原理的基礎上并通過長期實踐所得的總結，教學實踐表明，這些方法簡便、實用，容易被學生掌握。
參考文獻
[1]關雄飛.數控機床與編程技術[M].北京：清華大學出版社，2006：13-14.
[2]李峰.數控車床的對刀方法和技巧[J].中國科技信息，2006，2：142.
【關鍵詞】工藝設計；原則；方法
工藝設計作為數控加工工程重要的組成部分，對數控加工起著主導的作用，如果工藝設計不能安排妥當，則因此造成施工中的錯誤以及工作量的增加和原料的浪費等一系列問題。一套優秀的工藝設計方案是數控加工的基礎。
1數控加工的工藝設計的特點
要想做好數據加工的工藝設計工作，首先要了解工藝設計的特點。數控加工的工藝設計程序相對簡便，不需要復雜的勞動力，改善了傳統機房工藝的內容粗糙且繁雜的缺點。但是數控加工的工藝設計內容的明確性也同時增加了工作的難度，很多工作人員因為不了解工藝設計的特點而不能準確完成工作任務。
1.1工藝設計工作內容復雜而嚴密
一項數控加工的工藝設計工作，不僅需要工作人員具有熟練的工作經驗來應對繁瑣的工作內容，還需要具有可以隨時處理復雜的工作帶來的突發意外的能力。數控加工的內容很精確，往往數控車床加工具有鮮明的邏輯，所以大大提高了工作效率，但是這背后需要工作人員多年來的經驗和應對繁瑣工作的耐心。一般來講數控加工工作效率很高，這不僅證明我國的數控加工人員有較高的專業素養和設備的優秀，也在很大程度上也反映了工藝設計工作的成功。只有在工藝設計工作時每一個實際問題都被考慮周全并在程序編輯中加入了合適正確的處理指令信息，并且在設計中不斷改進和完善設計計劃，才會在數控加工時大大提高工作效率。工藝設計工作內容需要考慮的問題全面而系統，從而導致工藝設計工作內容很復雜，這是工藝設計工作最主要的特點。
1.2過程繁瑣并且需要經過多次合理性分析和比較
數控加工的工藝設計過程繁瑣，工藝設計工作需要在車床加工前期完成，需要對零件、圖紙、工具等一系列方面進行合理的分析和研究，在每一個步驟都要經過多次系統的比較最終才能確定最優設計方案，所以不難看出數據加工的工藝設計工作非常繁瑣。在每一步的比較和分析中，需要工作人員豐富的專業經驗和耐心。例如在零件的選擇工作上，要從可能性與便利性兩個角度來比較分析，不僅要選取大小性能合適的零件，還要使其組裝之后整體車床工作便利，除此之外，還要考慮到編程的靈活度，使選擇的零件能夠進行有效的編程工作，最后還要考慮所選擇的零件是否能夠達到要求的精確程度，才能保證數控車床工作的正常運行。所以數控加工的工藝設計工作是繁瑣的，多次合理性的分析和比較也是必要的。多次的比較和分析對提高數控加工效率和優化車床程序設計都具有著相當重要的意義。
2數控加工的工藝設計的原則
數據加工的工藝設計工作不僅內容繁瑣，過程復雜，在設計過程中還需要遵循一定的原則來保證數控車床工作的效率。分析工藝設計要遵循的原則，就相當于掌握了工藝設計的主要要領，可以應對一般情況下的數控車床設計。保證工藝設計方案的質量，不僅能使設計方案更加簡便，還能保證數據加工工作的質量和效率。
2.1大致上需要遵循固定的原則使工作簡便化
數控加工的工藝設計過程中，為了使加工方便，需要遵循很多固定的原則。大體上來說，在數控機床的零件加工順序上，要求工作人員首先加工工序集中的部位，在首次零件組裝時盡可能最大限度地完成所有部位工序的設定。在零件的加工上，要遵循先粗后精的原則，先把零件粗加工，確定零件大體的輪廓和位置，在大體成型的基礎上提高精度，分別進行半精加工和精加工以保證加工質量。在零件的加工順序上，為了提高工作效率，加工人員要按照加工位置與刀點的距離，遵循先近后遠的原則工作，即優先加工距離刀點近的部位。還有很多類似的原則，都是大量工作人員通過實踐而得出的經驗總結，這樣的原則我們要遵循，不僅能夠大大提高工作效率，還能減少由于偶然因素而造成的誤差。
2.2個別情況下特殊問題需要特殊處理
雖然有很多可以使工藝設計工作變得更簡便的原則，但是還存在一些特殊情況需要特殊對待和處理。工藝設計是一項靈活的工作，需要工作人員制定靈活可變的方案，要以實際情況為主。有的設計方案上無法按照原則進行，例如組裝零件時由于零件的缺失導致不能在首次完成所有部位工序的設定，所以就要等到以后的組裝過程中去改進和完善。還有的設計方案如果遵循設計原則反而會使方案復雜化，例如如果在零件加工中，距離刀點近的部位需要相當繁瑣的工作內容，而距離刀點遠的部位工作內容很少，而且在距離遠的部位安裝完成后會使距離近的部位的安裝更便利，這就需要工作人員先對距離刀點遠的部位進行加工。這兩種情況也不能只一味地遵循方案而不懂得靈活變通。
3數據加工的工藝設計的方法
在數控加工的工藝設計的過程中，除了掌握加工設計原則的同時，還需要掌握加工設計的方法，這樣才能使數據加工的工藝設計從繁瑣復雜變得易于掌握，面對一項難度系數很高的工作，只有想出辦法層層突破，才能全面掌握工藝設計工作。努力設計出易于操作的工藝方案，才能提高數據加工工作的準確度。
3.1根據工藝路線確定合適的方法
工藝設計方法的設定，首先要根據工藝路線來選擇。工藝路線不相同的數控車床加工，所對應的工藝設計方法必然會有很大差異，所以根據工藝路線來選擇工藝設計方法是制定工藝設計方案的基礎。工藝設計的任務就是明確零件的什么部位需要數控加工，經過什么流程，如何確定這些流程的前后順序等等，而明確這些工作任務都需要熟悉數據加工的工藝路線。而工藝路線的設定，也需要經過細致的分析和研究。由于工藝路線具有貫穿整個工藝的特點，所以在制定工藝路線時需要瞻前顧后考慮多方面因素，把路線中的每一步都具體化，這樣才能使工藝設計的確定變得清晰有序，從而使數控加工工作的開展和實施變得周全和井然有序，不會遺漏每一個細節。
3.2綜合工程本身各方面因素而設計不同的方案
數控加工的工藝設計方案的制定，除了考慮工藝路線以外，還需要綜合工程本身其他各方面的因素。車床加工過程中可能發生的情況很多，在工藝設計工作的實施中一定要盡可能考慮周全，詳細分析工程本身的特點，對待可能發生的問題要提出合理化的建議和改善問題的措施。例如，有的工程相對繁瑣，需要零件數量多，這就需要在工藝設計中要著重考慮各個零件的分配情況，避免出現零件使用上出現遺漏情況，還有的工程零件的加工順序更重要，所以在設計中要著重分析零件的使用用途從而確定使用順序使施工便利。在數控車床的施工前，仔細考慮各個方面的內容，綜合工程本身的因素而制定出最合理的設計方案，這對數據車床的加工時是極為必要的。
4結語
我國科技水平的不斷進步，大大促進了機械業的發展。而數控加工技術作為機械業的主要技術之一，更受到了我國政府的支持和重視。數控加工技術的基礎是工藝設計，做好工藝設計工作，是提升數控車床加工效率和質量的保障。研究工藝設計的原則和方法，對完善數控加工技術以及機械行業的發展都具有著重要的意義。
【參考文獻】
［1］覃嶺.數控加工工藝基礎[M].重慶大學出版社，2010.
