发布时间：2022-02-03 20:15:06
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的数控故障实训总结样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
随着教育教学改革的深入开展，数控技术在中等职业学校实训教学中的普遍应用，给数控专业实习提供了丰富的教学资源。但在长时间的使用过程中，各种因素导致的设备故障经常困扰我们，如何减少因设备故障维修而花费的大量实习时间，就成了我们一直所关注的问题。
在设备故障中，刀架故障是最常见，也是最难解决的。这里我结合多年实训的工作经验，总结了关于数控车床LDB-4刀架常见故障的快速诊断和维修方法。
故障诊断的方法很多，在这里我们可以借鉴中医“望、闻、问、切”的诊断方法，对机床进行故障诊断。“望”是我们在对机床进行诊断时应先对其仔细观察，如看CRT报警提示信息、报警指示灯、熔丝断否、电容器膨胀变形、开裂、保护器脱扣、触点火花等。“闻”是闻电气元件是否有焦糊味或其它异常味道。“问”是询问机床操作人员，是否严格按照机床安全操作规程进行操作，必要时可以让操作人员再现故障现象。“切”是切合实际情况，借助万用表等专用工具进行检测。相信掌握了这些诊断方法可以帮助我们迅速确定机床的故障所在，为后续的维修节省时间，达到提高教学效率的目的。
有了对刀架故障做出的快速诊断，找出故障发生的问题所在后，才能分析引起该故障的原因。为了更好的确定维修方案，我们将这些故障分为两类：即软故障和硬故障。下面我重点介绍一下关于这两方面故障的诊断及维修方法。
一、机械故障的诊断及维修方法
1、刀架预紧力过大、当用六方扳手插入蜗杆端部旋转时不易转动，而用力时，可以转动，但下次夹紧后刀架仍不能启动。如果出现这种情况，可以确定是预紧力过大导致刀架不能启动，可以通过调小刀架电机夹紧电流来排除故障。
2、刀架内部机械卡死。当从蜗杆端部转动蜗杆时，顺时针方向（从蜗杆向电机方向看）转不动，其原因可能是机械卡死。首先，检查夹紧装置反靠定位销是否在反靠棘轮槽内，如果在，则需将反靠棘轮与螺杆连接销孔回转一定角度重新打孔连接；其次，检查主轴螺母是否锁死，如果螺母锁死，需要重新调整；再有，由于不良造成旋转件研死，此时应拆开观察实际情况，加以处理。
3、刀架越位过冲。刀架越位过冲故障主要是后靠装置不起作用。首先，检查后靠定位销是否灵活，弹簧是否疲劳，此时应修复定位销使其灵活或更换弹簧；其次，检查后靠棘轮与蜗杆连接是否断开，若断开，需更换连接销；再次，若仍出现过冲现象，则可能是由于刀具太长或过重，应更换弹性模量稍大的定位销弹簧。
4、刀架运转不到位或转错刀位。主要是由于发讯盘触点与弹性片触点错位所至。应重新调整发讯盘与弹性片触头位置并固定牢靠。若仍不能排除故障，则可能是发讯盘夹紧螺母松动，造成位置移动，紧固螺母即可解决。
5、刀架不能正常夹紧。出现该故障时，首先，检查夹紧开关位置是否固定不当，并调整至正常位置；其次，用万用表检查其相应线路继电器是否能正常工作，触点接触是否可靠；再次，若仍不能排除，则应考虑刀架内部机械配合是否松动。
6、刀架运转正常，但电机发热严重。首先，可能是由于连续多次运转刀架造成，要经常告诫学生避免连续换刀，如需连续换刀则应停顿3-5秒后进行；其次，刀架电机出现扫堂现象，应及时维修或更换；再次，由于机械故障引起的电机负荷过重，应仔细排查刀架内部传动部分，观察是否有卡死现象，根据排查结果进行适当的调整。
二、电器故障的诊断及维修方法
1、刀架不转位，但咔咔作响。可确定为电机相序接反。一般的LDB-4刀架为380V交流电机提供动力，大家知道这种电机的三根线中任意两根交换会导致电机旋转方向相反，有可能是厂家出厂时候的疏忽造成的，解决办法很简单，只需将任意两根线对调即可，当然这样的问题很少出现。
2、手动换刀正常、机控不换刀。应重点检查微机与刀架控制器引线、微机I/O接口及刀架到位回答信号，在有些仿真系统中也有可能是仿真软件出现问题导致，重装软件即可修复。
3、刀架连续运转、到位不停。由于刀架能够连续运转，所以，机械方面出现故障的可能性较小，主要从电气方面考虑，检查刀架到位信号是否发出，若没有到位信号，则是发讯盘故障。
4、个别刀位换刀过冲，其它刀位正常。此时可以检查是否霍尔元件出现故障，可以采用互换法来测试，将磁钢旋转一定角度，如果旋转后原来过冲的刀位正常，则基本可以确定是霍尔元件损坏，需要更换。如果旋转后过冲刀位仍然没有变化，则可能是由于该号刀位线断路所至。
5、刀架换刀有时出现过冲或不转现象。可以确定没有什么严重的问题，多数是由于线路接触不良引起的，应先观察换刀操作时控制电机正反转的接触式继电器是否正常吸合，根据电器原理图检查这部分电路，如果正常，可将接触器拆下清洁（接触器长期频繁吸合断开磁铁间可能会淤积灰尘，导致接触不良）或更换。
熟悉并掌握以上刀架故障诊断的方法、故障的分类及故障的维修，遵循就果循因的原则，就可以依次对刀架故障加以排除。但同时，我们还应注意到数控车床刀架故障的产生有很大一部分是人为造成的。因此实习教师应在实训前强调刀架的正确使用方法，明确告知学生各种容易导致故障的注意事项，引起足够重视，并在实训过程中加以督促，实训结束后要严格按照刀架保养守则进行维护保养，做到防患于未然。
以上对LDB-4刀架故障原因的分析诊断及维修方法是我结合个人工作实践所总结和整理的，有不足之处希望多提宝贵意见。
参考文献：
[1]宋胄.经济型数控车床自动回转刀架的故障分析及排除[J].机械工程师， 2006，（12）.
《数控技术》是全日制普通工科高校机电专业必修的一门专业课程，其教学内容包括数控机床的组成和工作原理，数控编程和加工，数控机床的故障诊断和维修等。数控技术是利用数字信息对机床设备空间运动坐标实现控制，其集机械、电子、自动控制、计算机技术为一体，使得数控技术课程在教学中较为抽象、复杂，从实用和操作的角度看，其教学实施也必然对课程实验（实践）环节提出较高要求，使该课程具有鲜明的实践性特点[1]。在目前我国作为世界制造基地的背景下，数控类技术人才大量需求，包括数控机床制造，数控加工等行业。目前，数控技术人才培养有两个层次，一个高职类院校，主要培养实用型的数控加工人才；一个为普通高校数控技术方向，培养更高层次数控技术人才。受教学培养计划限制，我校数控技术课程教学采用理论教学和课内实验的教学模式，其中课内实验 6 个学时，课时偏少，实验设备偏少，导致学生实践教学效果不好，对数控技术理解不透彻，动手能力不强的问题。因此，如何解决数控技术实践工程动手能力，更好学习理解数控技术这门应用型较强的课程，是需要解决的问题。结合我校的教学改革计划和存在问题，近年来在机电专业数控技术课程改革中，注重对实践教学环节进行了较大幅度的改革，加大实践教学课时，采用分层设置实践教学环节，通过采用课内实验，综合实训和开放选修三个层次实践教学环节结合，全面培养学生的实践动手能力，解决问题的能力和团队协作能力。
2．实践教学体系改革实施
在我校机电专业教学计划中，数控技术课程为《数控技术》（32 学时）以及课内实验等实践性环节，它们在该专业系列课程中占有重要的位置，也是培养学生程素质和创新能力的一个重要载体。因此，在本课程教学改革中，遵循 “注重基础知识，以培养实践能力、综合应用知识能力、创造能、在实践中主动获取知识的能力为主要目的”的指导思想[3，4]，在数控技术实践教学改革中体现了分层次、循序渐进的特点，涉及到课内实验、综合实训、开放选修实验等多个阶段。
2.1 课内实验项目设置在该层次的实践教学环节项目设置中，主要目的是增加学生的感性认识，以直观认知为主，不强调学生的动手能力。因此，设置了《数控机床认知实验》《数控车床编程实验》和《数控插补实验》等三个课内是项目，共 6 个学时。《数控机床认知实验》利用本校机械工程实验中心已有的数控车床、数控铣床、数控加工中心等数控机床，以教师结合实物讲解为主，使学生了解数控机床的各个组成部分，工作原理等基本知识。《数控车床编程实验》以教师讲解演示为主，使学生了解数控编程加工的基本知识。《数控插补实验》以专门开发的插补实验软件演示为主，使学生了解数控插补原理。课内实验结合理论课程教学进度，分组进行，实验类型有演示实验和验证实验，注重基础性知识的实践训练。
2.2 综合实训项目设置在该层次的实践教学环节项目设置中，主要目的是锻炼学生的实践动手能力，利用所学理论知识运用到实践中的能力，巩固和拓展课程知识，培养学生综合分析问题的能力以及动手能力。因此，数控技术实训内容按模块化划分，强调循序渐进，相关训练针对性强，应用性强，设置《数控加工仿真实训》《数控加工实训》《数控安装调试实训》三个实训项目，共计 3 周。在《数控加工仿真实训》项目设置中，考虑到由于高校的持续扩招学生人数大增，而实验设备-数控机床属于高技术、高附加值产品，其机床本体和控制系统品类繁多，价格高昂，一般数控车或铣床单价约十万到二三十万，加工中心则动辄几十万甚至数百万。如果数控课程的实验、实训环节完全依赖数控机床，则需大量数控机床，投入巨大、消耗多、成本贵、实验风险高，学校将无力组织实践教学[2]。近年来，市场上出现了基于虚拟现实技术开发的数控加工仿真系统，实验者可在此计算机系统平台上实现演示、分析数控加工从零件设计图到加工程序调试直至动态切削演示的全过程，包括毛坯定义、夹具刀具定义与选用，零件基准测量和设置，数控程序输入、编辑和调试等，甚至具有工件的三维测量功能；能够仿真 Fanuc 、Siemens 、PA 8000、三菱、大森数控、华中数控和广州数控等主流系统，提供数控车床、数控铣床、加工中心等各种机床面板；面向数控加工技术初学者，具有强大的数控知识呈现功能，具有用于辅助教学的各种模块设置。学生通过软件模拟仿真基本上可解决学生熟悉机床控制面板及数控系统操作等问题，具有使用成本低廉、安全性高、方便辅助授课等特点。因此，根据学校实际情况，设置了《数控加工仿真实训》实训项目，实训时间 1 周，为此采购了宇龙数控加工仿真系统。通过仿真实训，可使每一个学生单独使用一台计算机进行数控编程、操作和加工全过程的模拟训练。《数控加工实训》项目，实训时间 1 周，实训内容包括数控车床和数控铣床两种数控机床的编程加工。安排在学生完成《数控加工仿真实训》项目之后，此时，学生在进行《数控加工仿真实训》项目时已经把要加工的零件程序编程完成，并在在加工仿真系统中仿真运行，检验了程序的正确性。这样，在实际的机床上完成典型零件的编程加工操作时，可以节约大量占用机床时间，解决了设备不足的问题。《数控安装调试实训》项目，实训时间 1 周，实训内容包括数控系统的连接、调试（包括参数保护、回参考点、丝杠螺距误差补偿、伺服驱动单元调试、PLC 编程）和故障诊断（包括机床故障模拟与诊断、主轴变频单元的故障诊断）等实训内容。通过该项目实训，使学生能掌握数控机床安装调试方面和数控故障诊断方面的能力。为了开展这个实训内容，已有设备不能满足要求，为此采购了南京日上自动化设备有限公司开发的数控实训设备，来完成这些实训内容。在本层次的实践教学项目设置中，根据学校实际情况，通过软件仿真实训和实际机床操作实训结合的方式，用有限的资金，解决了设备不足的问题，使每个学生在这个环节能得到充分的动手锻炼的机会。通过学生单独使用软件仿真加工，锻炼独立操作的能力；同时，通过数控加工实训和安装调试实训的分组操作，培养学生团队合作完成任务和解决问题的能力。
2.3 开放选修实验项目设置
在该层次的实践教学环节项目设置中，主要目的是培养学生的在数控机床设计开发方面的创新能力。目前，开发式数控系统的出现，为数控机床（数控系统）的设计开发提供了一种方便的途径。因此，在这本环节设计了《开放式数控系统开发》的开发选修实验，利用固高公司开发的基于运动控制卡的二维开放式数控平台，学生可以在上面定制自己的数控系统。本环节时数 32 学时，运行模式为开发选修实验，针对部分对数控技术有兴趣的学生选择。可在此基础上组织学生参与大学生科技创新计划项目。
3．总结
关键词：数控加工中心；ATC装置；常见故障；诊断分析；维修维护
ATC装置是数控加工中心进行多道工序加工的前提条件，在实际生产过程中，加工中心半数以上的故障与其有关，ATC性能的好坏直接影响着加工成本和加工质量[1]。
1数控中心ATC装置结构特点及换刀控制分析
1.1结构特点。ATC装置主要由刀库、刀具、主轴、拉杆、换刀臂升降液压缸、换刀臂等部分组成[2]。刀库的功能是存储整个数控加工中需要的各种型号道具，并根据系统程序指令，将下一步加工所需刀具准确的运送到换刀位置，同时接收上一步加工过程中所使用的刀具。传统数控换刀时需要将主轴上的刀具送回刀库，然后才能从刀库中取出新刀具，由于这两个动作分别运行，导致换刀时间较长、加工效率较低。随着数控技术的不断发展，数控加工中心采取机械手同时完成还刀、取刀操作，提高了加工效率。ATC装置的驱动方式主要三种形式：交流异步电动机驱动，换刀成本低、定位准、稳定性好、速度快，通常用于比较频繁换刀的中小型数控加工中心；伺服驱动，根据T代码指令执行动作，换刀精度高、成本高、稳定性强；液压驱动，需要足够的液压动力，运动速度及准确性受到环境、油温、油压等因素的影响，用于不需要频繁换刀的大中型数控加工中心。1.2换刀控制。ATC装置刀库中的选刀方式主要有四种：刀具编码方式，对刀具进行编码并且采用特殊的刀柄结构，换刀时只需根据相应的编码就能找到刀具，虽然编程代码简单，但刀柄结构较为复杂，容易出现问题；刀套编码方式，对刀座进行编码，该方式显著的特点是刀具用完之后必须放回原位，降低了加工效率；顺序选刀方式，将刀具按照加工的顺序依次放入刀座中，一旦加工顺序发生改变，就需要重新装入刀具，即使是不同的加工工序采用相同顺序的刀具，也需要重新装入。虽然该方式控制比较简单，但控制效率较低；随机选刀方式，利用存储器的数据表结构，在换刀时同步更新刀具、刀座与主轴之间的关系，刀库换刀与主轴换刀可以同步完成，与前面三种方式相比，该方式加工效率高，满足现代化的数控加工生产需求[3]。
2数控加工中心ATC装置常见故障诊断及处理方法
在数控加工过程中，ATC装置经常出现故障，根据上述的ATC装置结构及换刀控制原理的分析，对于ATC装置常见故障诊断、原因分析及处理方法归纳如下。2.1刀套破裂原因分析：装入刀具时损坏、刀套未定位前有倒刀动作或未回位定位前刀盘旋转。故障处理：更换刀套、调整刀盘定位接近开关。2.2刀库无法运转原因分析：电压不正常、气压低、磁簧开关故障、电线松动。故障处理：检查电源是否良好；调整气源压力；每一个开关是否正常工作、电线是否接好。2.3传动马达烧坏原因分析：组件不能运转、刀具超重、刹车烧坏、电源缺相、电压不正确。故障处理：检查刀套滑动部位是否运转顺畅；检查刀具重量是否超过规定值、检查刹车器线圈是否损坏；检查电源是否缺相及电压等级是否匹配。2.4换刀时出现刀具掉落及拉刀现象原因分析：刀具太重造成刀臂变形、刀臂及刀具的夹刀点的校正不正确、刀具被撞击变形、刀套内的加紧弹簧已疲劳。故障处理：在换刀之前检查刀具质量；重新校正；换新刀臂并重新调整；调整并更换弹簧。2.5倒刀时刀掉落原因分析：刀具质量超过限定值、刀套内的弹簧夹力不够、刀套没有定位好。故障处理：检查总质量；调整或更换。2.6刀套准备好后无法正常降落原因分析：刀具过重或过长、汽缸泄露、刀具松动、气压低。故障处理：确定刀具重量及长度；检查汽缸；紧固螺钉；检查气压。2.7换刀时无法回归原因分析：电线接触不良、刀臂弯曲。故障处理：用换刀命令来进行换刀动作，检查电线故障；扳手旋转，如旋转后仍然无法回归，则需要更换刀具。
3结束语
综上所述，数控加工中心ATC装置常见故障有很多，只有掌握其控制原理及装置结构，对已经发生故障及维修方法进行总结归纳，以后遇到类似的故障就能大大提高维修效率，降低对人力物力资源的耗损，对于数控机床的日常维护和应用具有重要的现实意义。
作者:卞仕新 单位:江苏省宝应中等专业学校
参考文献：
[1]张永强.立式加工中心ATC装置常见故障的诊断与分析[J].汽车实用技术，2010(6)：28-29.
关键词：机床拆装 教学做一体化 实训中心 多媒体
高等职业教育机械专业培养的是技术应用性人才，应当非常重视学生实践能力和专业技能的培养，专业技术课的教学也应从以理论教学为主转变为以技能训练为主。在对毕业生进行毕业信息反馈调查、走访用人企业单位后发现，随着现代化制造业的发展，企业不再单纯需要机加工的学生，更多的是需要即懂得加工，又懂得机床维护管理及维修的人才。
一、建立多功能机床拆装实训中心的必要性
目前，我国的高等职业教育是要努力实现“工学结合，校企合作”的人才培养模式，走产学研合作的发展道路和办学方针，坚持导向性、协调性、效益性、创新性的原则，以工作过程或生产任务为载体，最终以职业能力培养和取得职业资格证书为主要目标。
但大多数高职院校仍是延续传统课堂理论教学模式，单纯强调理论知识，忽略实践环节，学生在学完本门课程后，只懂得理论，不具备实际动手能力，对于机床实际生产中出现的故障不能及时排除，甚至在日常的使用中，不会基本的维护和保养，因此造成理论与实践脱节，所学的知识成为纸上谈兵。
为顺应新时期高职教育教学规律和课程改革形式，金属切削机床课程教学应当积极探索理论结合实践的、基于工作过程的教学模式。只有课程教学真正具有实践性，培养出的毕业生才能具有把知识熟练应用于工作过程的能力，这才是高等职业教育发展的必由之路。
二、实训中心构建设想
笔者作为一名从事金属切削机床课程教学的专业教师，在积累了近5年的实际教学经验后，总结出了一系列关于实践教学改革的经验，提出一些实训中心建设的想法，现阐述如下。
1.多媒体仿真拆装实训中心建设及使用
鉴于机床机构的复杂性，为了让学生在真实拆装过程中能顺利进行，节省人力和物力，应建立多媒体仿真拆装实训中心，让学生在电脑上利用仿真拆装软件进行拆装，掌握机床的实际结构，为在真实机床上进行拆装做准备。为此，必须购买机床调试维修仿真软件，通过软件建立虚拟机床、虚拟项目等仿真教学环境，优化教学过程，提高教学质量。让学生了解真实的实际场景，模拟机床拆装过程和故障排除过程，并对机床进行虚拟维护保养，加深理论知识的印象，为以后进行机床实际拆装、维护、维修做准备。
2.机床拆装实训中心建设及使用
要完善教学所需的硬件设施，实现多种教学手段并举，开展实训教学，培养高技能型人才，组建机床拆装与维修实验室。由于机床价格较高，可充分利用机加工实训中心的淘汰机床，结合购进的新机床，为学生进行真实拆装提供设备支持。笔者学校实训室主要包括CA6140、CAK6132型普通车床、X6132普通铣床和M1432A型万能外圆磨床等设备，结合部分CK6140数控车床、XKA714数控铣床、VMC850E数控加工中心，形成具有一定规模的机床拆装中心，并配有其他用以加工生产的机床，提供真实加工过程供学生学习。
学生通过在课堂上听取教师理论教学和前期在电脑上的仿真拆装后，对机床的结构和相应的维护维修要点掌握得更加牢固。有了机床拆装实训中心，学生就可以通过模拟实训再现实际工作情境，充分开发和利用机床拆装实训中心内的各种设备与器材，然后再进行对机床实物的拆装，并对其进行日常的维护和保养。
在此基础上，老师可以在机床上设置一些常见的故障，让学生分组进行故障排除，让各组间进行竞赛，以最先排除故障的小组为胜。老师还可以采用小组间互评和小组内自评的形式，对操作过程进行评判，激发学生的团队和竞争意识，活跃课堂气氛。教师要做到融“教、学、做”为一体，在真实的机床上模拟常见故障，让学生进行实际维修，使所学理论知识与实践相结合，大大提高学生的动手能力。
三、结束语
随着高职教育理念和教学模式的改革，实训教学环节越来越显现出其在教学过程中的重要性，我们通过对实训中心的建设，期望为师生提供良好的实践教学环境，达到更好的教学效果，进而提高学生的动手能力和综合素质。
参考文献：
在课堂教学中，积极探索教学方式、教学手段和考核方式的改革.摒弃传统的填鸭式教学方式，结合计算机仿真技术，注重采用启发式、讨论式、案例式等教学方式，让学生参与到课堂教学中，充分调动学生学习的积极性、主动性，采取循序渐进、深入浅出的方法引导学习［5］.数控课程一般分成6大教学模块，包括数控原理及系统、数控加工工艺设计实训、数控车削仿真加工、数控铣削仿真加工、加工中心仿真加工、数控电火花线切割仿真加工与其它特种加工技术、仿真模拟数控机床故障诊断与维修综合实训［6］.课程内容比较丰富，相应地对教学手段的要求也比较高.在课堂教学手段方面，注重多媒体教学的辅助作用.如在讲解机床结构和刀具选择的内容时，用三维动画和实物模型能够较形象地介绍抽象的内容［5］；讲解机床工作原理时，用动画模拟配合现场零件加工演变图片能增加课堂的趣味性，加深印象.在涉及到某些常见金属材料的加工时，可以多插入一些图片，加深学生对该性能材料的感性认识，并配合刀具实物进行讲解不同的加工工艺应该选择什么样的刀具.具体以某些现场的产品为例，比较不同的加工方法的区别和联系.产品加工方法的选择涉及到产品的加工质量、加工效率和加工成本，是一个合格生产管理者的必备知识，使学生明白数控加工不仅仅是加工出一个产品，更要从企业角度出发，如何在保证质量和效率基础上提高加工的经济性，使三者统一.充分发挥多媒体辅助优点，不能把多媒体简单地作为翻页器，重点内容都要标注出来，事先把课件发给学生，让学生对上课内容提前预习，在课堂教学中能够积极参与进来，充分调动学生学习的主动性，极大地提高了课堂的教学质量和学习效果.除了常规课堂面授和实训外，上机仿真手段也必不可少.实践证明，在篇章内容讲解完后，穿插上机仿真练习可以加强对课堂理论知识的巩固.在计算机平台上，目前主流是CAD/CAM软件.要求学生至少掌握CATIA、POWMILL、PROE、UG、CIMATRON、CAXA和MASTERCAM等三维软件中的一种.在CAD上进行零件建模，利用CAM模块自动生成刀具轨迹并在线仿真，最后生成NC代码，同时要求学生进行手工编程，并进行自动编程和手工编程的比较，分析两者优劣.此仿真实践教学过程既体现先进制造技术内涵，又充分培养学生设计、分析和动手操作的能力,是提高应用型学科教学质量的有效尝试［6］.此外，课堂内容还包含指导学生学会查阅资料，丰富课外知识，要求在大作业总结报告上体现相关内容.鼓励学生利用网络技术，加入数控加工QQ群或知名的数控加工网站如“中国模具视频网”等，学会利用优秀的工程师们和丰富的论坛知识提供的常规教学外的巨大资源.
2考核方式的改革
考核方式的改革主要改变以往由期末试卷得分决定成绩的方式，将学生总成绩分三大部分，包括期末卷面成绩、实训成绩和大作业成绩.该考核方式更强调考核学生的专业知识应用能力.其中期末成绩主要考核学生的基础理论知识掌握水平；实训成绩是考核学生的常规实践水平；大作业考核是在前两者结合基础上考察学生综合能力，教师对学生作品的质量进行检测，对学生的整个任务实施过程进行分析评价，指出存在的问题.学生将针对存在的问题，通过老师的指导和与同学的交流讨论得以解决，达到对知识的进一步掌握.最后，学生结合具体的加工对象，加工过程的情境，对数控加工大作业的设计、加工工作进行总结，撰写任务总结报告，对在完成大作业任务中所用到的基础理论知识点与技能点进行梳理总结，以便深层次地理解和掌握，从而改变传统教学对知识死记硬背的状况［7］.
3结语
关键词 数控机床；电气控制系统；安装与调试；教学改革
中图分类号：G712 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）24-0081-03
工作过程为导向的职业教育理论核心是从职业需要的角度出发，以职业岗位典型工作任务为内容，开发出工作过程系统化的学习领域课程体系。课程体系以职业能力培养为主要目标，以典型工作任务为载体，将学习过程、工作过程与学习能力有机结合起来，在逼真的企业环境中边学边做，充分体现工学结合的高职教育特征，有效解决企业所需与学生所学之间的矛盾，提高学生“零距离”上岗的就业竞争力[1]。
数控机床电气控制系统安装与调试课程是数控设备应用与维护专业的核心课程。借着国家示范院校建设改革的精神，2009年，包头职业技术学院数控设备应用与维护教研室对该课程进行全方位的教学改革，取得良好的教学效果。现在该课程已建设为自治区级精品课程。
1 课程定位
确定了专业人才培养目标后建立课程体系。数控机床电气控制系统安装与调试是为电气装调与维修岗位开设的一门课程，该课程实践性强，与生产实际联系紧密，知识覆盖面广，是强电与弱电的结合，对于培养学生的工程实践能力、综合素质及创新能力具有重要的作用，要求通过该课程及前续课程的学习，学生能独立进行整台数控机床电气控制元件的布置、连接、调试及电气故障排除、维修。
数控机床电气控制系统安装与调试课程开设在第三学期，共88学时，在电气工程基础1与2、机械技术应用基础及相关实训课程完成的基础上，以数控机床装调维修工国家职业技能鉴定要求为依据，选择数控机床为载体，通过基于工作过程项目训练，使学生根据数控机床电气原理图计划、决策电器元件布置图及接线图，以决策结果实施元器件的布置、接线、电气调试、机电联调，掌握数控机床电气装调知识、技能，具有数控机床电气安装、调试、维修及设计的综合能力，为后续课程数控机床PMC控制与调试、数控机床故障诊断与维修、数控机床装调维修工中级工、毕业顶岗实习等奠定坚实的基础。
2 课程开发思路
根据高职数控设备应用与维护专业职业岗位（群）中的数控机床电气装调与维修的任职要求，参考数控机床装调维修工中级工考核模块之一——数控机床电气装调与维修的考核要求，并且结合包头职业技术学院该专业人才培养方案的培养目标，经过多次走访数控机床制造及应用企业，对其工作岗位的实际任职要求、典型工作任务及职业相关技能、知识、素质、能力需求进行分析、归纳、整合，进行数控机床电气控制系统安装与调试课程基于工作过程的完整工作任务的开发，设计教学过程，通过情境显现、模拟仿真等方式组织教学，建设典型工作任务为主体的理实一体化教材及相关教学资源。课程开发思路设计如图1所示。
3 工作过程系统化的课程教学内容设计
工作过程系统化的课程体系强调工作过程的整体性，强调方法能力、社会能力与专业能力的培养融为一体，在分析、整理典型职业活动工作过程的前提下，按照由简单到复杂的工作任务进行重构。
3.1 岗位职业行为能力分析
在深入理解工作过程系统化后，本专业教师经过对包头及周边地区数控机床制造及应用企业的电气装调工岗位的职业能力进行分析与总结，确定数控机床电气装调岗位的岗位职业行为能力如表1所示。
数控机床电气控制系统安装与调试课程在进行岗位职业行为能力分析的基础上进行教学内容的整合，原则是凡是与工作任务有关的知识都纳入教学中，无关的知识尽量不讲，针对其预设能力目标进行学习情境的设计。
3.2 学习情境设计
根据数控机床电气装调岗位职业行为能力拟定该课程教学目标，包括应知知识、应会技能和应具备素质三大项教学目标，其中归纳出如数控机床电气原理图识读与分析等15项应知知识，能够独立完成数控机床电气控制系统的安装与调试等9项应会技能，强化安全生产意识，具备发现、分析和解决问题等5项应具备素质。
以课程教学目标进行学习载体的选择，载体选择的原则是强调工作过程的完整性，以数控车床、数控铣床、加工中心等3种典型数控机床为载体，为了保证教学内容的循序渐进，划分5个学习情境，每个学习情境又分为3项任务，共计15项任务。
情境1 简易数控机床电气控制系统安装与调试，实现1开环进给轴、1主轴及刀架换刀控制功能运行，计划学时18学时；
情境2 简易数控车床电气控制系统安装与调试，实现2开环进给轴、1变频主轴及刀架换刀功能运行，计划学时14学时；
情境3 数控车床电气控制系统安装与调试，实现2半闭环进给轴、1变频主轴及刀架换刀控制功能运行，计划学时16学时；
情境4 数控铣床电气控制系统安装与调试，实现3半闭环进给轴、1伺服主轴功能运行，计划学时24学时；
情境5 加工中心电气控制系统安装与调试，实现4进给轴，其中3直线轴、有1直线轴是全闭环控制、1旋转轴、1主轴、1刀库换刀功能运行控制，计划学生16学时。
4 课程实施过程
教学内容的组织遵循六步法原则：教师下发任务并提出相关问题；引导学生分析电气原理图；学生咨询，提出问题、查阅资料，进行自主学习；学生分组讨论，进行计划与决策，主要是绘制电器元件布置图和接线图；教师给予指导、答疑、评价；根据下发的元器件清单和工具清单进行准备，依据计划和决策的内容进行任务实施，即将数控机床电气系统安装调试好，实现该任务的功能运行。在计划、决策、实施过程中贯穿小组及教师的检查与评价。
4.1 教学方法及手段改革
在教学方法与手段上改变传统的“一言堂、一张黑板”教学，坚持“教师为引导，学生为主体”的思想，采用行之有效的多样化教学方法及手段，使教、学、做融为一体，提高学生的学习兴趣，增强学生操作技能，达到理实合一、交互渗透、逐渐递进的教学效果。下面以情境1的任务1“刀架控制电路”为例，来说明使用的教学方法及手段。
教师用任务驱动法引出任务1“刀架电路连接与调试”，用引导文法引出任务1需掌握的知识点和能力，可为学生自主学习提供方便；在进行刀架控制相关知识点传授时用主讲教学法；用演示法向学生演示刀架动作过程，可直观形象地说明刀架动作过程；采用教师示范、学生实练法可以提高学生动手能力，消除学生心理害怕的顾虑。同时采用多种教学手段，在知识点传授时采用经典板书、PPT课件相结合；用数控机床调试维修教学软件进行模拟、仿真，可增强学生对元器件的布置和接线的感性认识；实物真做法可以提高学生实施的可操作性；学生可通过学院该课程精品课网站及其他相关资料进行自主学习。
从情境1至情境5的学习中，学生的主体性逐渐增多，教师的主导性逐渐减少。
4.2 考核方式改革
在课程教学中改变了传统的“一卷定成绩”的考核方式，考核方式分为过程考核和终结考核，并且过程考核占最终考核结果的70%。过程考核强调学生素质和能力，每一学习情境对学生每个工作过程进行评价，如表2所示。
5 教学质量保障
为了更好地达到改革后预想的教学效果，用学校现有的条件完成企业真实工作岗位的任职要求，需要有相应的教学保障，分别是师资队伍、实训中心及教学资源。
5.1 具有“双师”素质的师资队伍
首先，教师要具有强烈的敬业、团队和开拓创新精神，不断研究和运用先进的职业教育理念和方法服务于课程开发与实施；其次，把握角色的转变，强调学生学习的主体性，引导学生学会学习，成为学生困难的解决者、学生学习的协助者；最后，能运用各种教学方法与手段，了解学生的现状，因材施教，把握所授知识的重点和深度，引导学生运用电脑、网络等新型学习工具进行小组合作学习、自主学习。
5.2 具有企业真实环境的理实一体化实训中心
需要有与企业合作，共同设计建设的具有企业电气装调工真实工作环境和职业氛围的实训中心，为学生提高实践技能及资格证书考核建立一个良好的学习和实训平台，能够创造良好的工学结合、教学做一体的理论、实践教学环境和职业氛围。除此之外，还应该充分利用校外实训基地的有利资源，建设稳定的校外实训基地，充分保证该课程及电气装调工岗位实训、毕业综合技能训练和顶岗实习等。
5.3 丰富可利用的教学资源
为了保证该课程顺利进行，需配套相应教学资源以满足教师的教学和学生的自主学习。现在该课程已为省级精品课程，配套资源有自编讲义、项目任务书、引导文、考核评价标准、习题库、PPT课件、配套说明书、精品课程网站、多媒体教室、网络平台等。
6 改革前后比较
“数控机床电气控制系统安装与调试”课程基于工作过程系统化教学改革后，与改革前的情况比较，主要有3个方面的不同，如表3所示。
7 结论
基于工作过程系统化的数控机床电气控制系统安装与调试课程教学内容、教学方法与手段、考核方式等的改革，经过笔者教学实践证明，通过在教学内容上创设工作过程的完整性、应用性，教学方法与手段上强化工程能力的培养，考核方式中注重过程考核，是体现以能力为本位的学生的主体性逐渐增多、教师的主导性逐渐减少的诠释，在整个教学过程中激发了学生的学习兴趣，提高了学生的操作技能，达到了良好的教学效果。
参考文献
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[2]陈志平，尹存涛.基于工作过程的数控设备应用与维护专业核心课程开发[J].当代职业教育，2011（1）.
关键词：高职；数控设备维修专业；实践教学
现阶段，数控设备是各个企业的核心设备，其能有效地提高产品的生产质量和生产效率。因此，数控设备维修便成了企业必不可少的重要环节，于是，企业迫切需要优秀的数控设备维修人员。而高职院校是培养这类人才的重要场所，但受到办学资金、师资力量等各种限制，目前高职院校的数控设备维修专业实践教学仍存在很多问题。
1 数控设备维修专业现状
如今，各国的制造类企业数控设备的应用越来越普遍，因为数控技术可以有效提高企业的生产效益，增强企业对市场的适应性和竞争性。各国都通过努力发展并使用数控技术使本国的制造技术更加先进，以促进经济的快速增长，综合国力的迅速上升。制造类企业一直以来都比较重视设备的维修。维修工作都是由机修钳工和维修电工合作完成，其原因是两者所掌握的技能有一定的局限性，双方不了解彼此的专业技能，机修钳工只精通机械部分，不了解电器控制，而维修电工正好相反。近些年，企业纷纷引进数控设备，传统的维修工人由于知识陈旧，能力滞后，无法完成数控设备的维修，而所有数控设备都依靠售后服务来维修又不太现实，一是成本高，二是不及时，因此企业需要引进自己的数控设备维修人员。
通过调查显示，目前进入企业的数控设备维修专业的毕业生存在如下能力缺陷：第一、能力不均衡，擅长机械维修的学生往往在电器维修、系统调试方面有所欠缺，缺少全能型人才；第二、排除故障方面的能力较差，不能及时分析并解决问题，无法结合理论对存在的故障进行系统分析。第三、高职院校毕业生的英语比较差，对进口设备的操作提示以及使用说明理解困难。
通过总结，分析出现以上现象的原因主要有：第一、招收的学生综合素质不高，由于数控设备维修专业的综合性比较强，所以对学生的综合能力要求较高；第二、学生没有从整体上把握数控维修专业的理论知识，只是独立地掌握其中的某几个点，没有形成体系；第三、学生缺乏动手实践，没有将理论与实践有机地结合起来。
2 实践教学改进
2.1 重新制定教学培养方案
随着教学改革的深入和发展，高职院校的教学课程体系越来越完善，也越来越与生产实际更接近。但由于受许多客观条件的限制，高职院校的特色仍然没能很好的体现，所培养的学生仍然无法满足企业的真正需求，其培养目标、培养效果与企业需求存在偏差。造成该结果的原因是：第一、教学培养方案的制定者往往更多的从学科角度掌握数控技术的发展状况，滞后于当前企业的主流技术，致使学生所掌握的专业知识落后于企业采用的主流技术；第二、培养方案的制定者往往更了解教育，对于企业的相关方面所知甚少，于是，其所设置的课程大多符合传统的学科模型，而偏离职业。所以各个职业院校应该不断审视自己的职业教育，是否真正培养了企业所需要的技术人才。高职院校应抓住自己的本质特征，真正理解职业教育，制定贴合企业的培养课程，为社会培养实用型人才。
不断审定教学大纲，并合理安排课程内容；课程内容更贴合实际，选取市场主流的、典型的数控设备及数控系统作为教学内容。例如：FANUC、SIEMENS以及国产的华中数控设备等。电气控制板块在普通电气控制的基础上补充PLC，让学生了解PLC知识的形成，教学内容应该包括如下几个方面：第一、让学生分析经典的数控电气控制线路及控制逻辑，能对电气控制设置障碍，并通过推理能有效排除故障。关注与数控技术密切相关的伺服驱动技术、检测传感技术、自动控制技术、信息处理技术、系统总体技术等的发展。
2.2 改革教学方法
教师应该注重对学生进行启发引导，着重培养学生独立工作的能力。高职院校已不再采用“填鸭式”的教学模式，灌输式教学方法培养出的学生已经不能适应社会需求了。高职院校必须经过多方探讨，不断探索适合本校条件和特点的教学方法。比如可以采用以下这个教学模式：简单易懂的内容由学生自学，这部分内容教师以考核为主；对于某些内容，教师只教授基础知识，让学生自行深入探讨研究；教师还可以多采用提出问题的方式，让学生在寻找答案的过程中掌握知识。学生通过自己的独立思考，最终得到答案，其对知识的掌握程度更深刻，对知识的印象也更深，并且这会激发学生的学习热情，调动学生的积极性，让学生体会到成就感。项目实训是更好的教学方法，能进一步启发学生，学生根据教师给出的题目设计自己认为可行的方案，然后教师对学生提出的方案进行指导，这样学生有足够的空间发挥自己的思考能力，根据各自的思维逻辑设计各自的方案，而不是局限在教师的思维框架内，能让学生得到更好的锻炼。
高职院校应充分发挥实训基地的作用，打造实训车间与理论课堂互成一体的教学场地，这样教师可以根据课堂需要随时带领学生变换教学地点，把理论和实践的联系真正落到实处，让学生更生动形象地接受课堂内容，激发学生的学习兴趣。教师应尽量多地摆脱传统的板书教学，充分运用先进的教学设备，如：多媒体课件、投影机等，以便扩大课堂的教学容量，拓宽学生的视野，让学生更直观地理解相关知识。如：要教授一台设备的内部结构，光靠书本上的各种空间图，学生很难想象其真实结构，难免对设备的认识存在某些偏差，若通过视频为学生展示真实的设备结构，则课堂教学必定会产生更好的效果。再如：教师很难完整教授设备的工作过程时，同样可以采用多媒体教学来帮助学生更深刻地理解教学内容。这样学生在课堂上就减少了笔记量，有充足的时间进行思考并消化吸收课堂内容，这无疑提高了教师的教学质量和学生的学习效果。同时，教师可以利用网络将课堂教学内容共享给每位学生，以便学生在课下及时、方便地巩固课堂内容，加深记忆。
2.3 增强师资力量
高职院校应加强本校的师资队伍建设，引进更优秀的教师骨干。教师应不断更新知识，为学生传递更“新鲜”的信息。教师除了担任学生的课堂讲师之外，还应该承担实践环节的工程师这个角色，高职院校应打造扎实的“双师型”教师团队。同时，教师应该将理论与实践并重，同时提升理论水平与实践能力。为学生提供更多的实践教学
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环节，增强学生的动手实践能力。教师应加强与企业的合作联系，带领学生到企业参观实习，让学生在校期间便开始接触工作岗位，以便毕业后更好地适应工作环境。
2.4 增强校企合作
促使产学研相互结合的重要手段便是增强校企合作。高职院校可以与合作企业共同制定专业课程和教学内容。这样不但有利于高职院校及时掌握当下流行的专业技术和主流设备，培养真正符合社会需求、市场需求的优秀人才，提升学生的就业前景，更有利于企业引进适合本企业需求的技术型人才，解决企业数控设备维修的技术难题。增强高职院校与企业的合作，使双方达到“双赢”。
3 总结
数控设备维修专业的一个显著特点就是具有非常强的实践性，因此，高职院校应尽各方面的努力来达到这一要求，如：更新设置培养方案，完善教学方法，加强师资队伍建设，增加校企合作等。同时高职院校应引进先进的数控设备，并且要保证一定的数量，这是一笔不小的开支，学校应积极解决这一难题，争取让学生有更多动手实践的机会。
参考文献：
[1]李巧玲.数控设备维修专业产学研结合实践教学体系研究[J].职业Occupation，2014（12）：115-116.
关键词：数控机床；实训；教学；问题；管理
中图分类号：G642 文献标识码：A
随着我国国民经济的快速发展，各行各业对于人才的需求量日益增加，但是目前的状况是在一些行业中员工专业素质达不到基本要求，不仅导致生产的产品质量欠缺，而且还很容易造成安全事故的发生。由此，对于工作人员的技能培训就显得尤为重要。
就上文提到的现状与问题来说，进一步提升高职教育的质量无疑是一个良好的并且有效的解决方法。就以往的经验来看，高职教育对于培养工作在生产一线的技术型、实践型、应用型的人才，发挥了巨大的作用，而进行良好的实训教学又在整个高职教育中发挥着关键性的作用。
一般来说，实训教学即在实训室中为学生们进行实践教学，它是专业教学中理论部分的必要补充。实训教学让学生们在实训室中学习专业理论知识及相关的专业技能，在相关专业教师的指导之下，完成实训训练的课程内容。通过这种方式，学生可以实现对今后所从事工作的实际演练，并且深化了课堂所学习的理论知识，对提升学生的动手操作能力、创新实践能力都有着不可忽视的作用。从另一个层面来说，进行实训教学，也改变了传统教学中以教师为主的教学模式，真正让学生参与到课堂的教学中来。
总而言之，在高职教育中进行实训教学是必不可少的环节。实训教学的质量也极大地影响着所教学生的专业素养和技能水平。但是从当前的实训教学状况来看，其中存在着不少的问题，表现在实训室管理不规范，存在安全隐患等。下面，我们便结合数控车床实训教学，谈谈实训室管理的问题。
1.进入实训室前的管理要求
学生们在进入实训室之前，实训室的管理就要开始进行，而进行前期的实训室安全管理，可以有效规避不规范的操作及安全问题的出现。总体来说，进入实训室前的管理要求有以下3点：制定规范的实训管理标准化制度；进行有效的实训动员教育；树立数控安全实训意识、实现对学生的系统管理。下面我们便对此3点展开来谈：
1.1 制定规范的实训管理标准化制度
制定规范的实训管理标准化制度的目的在于更好地完成实训教学，保证学生在实训中学到更多的知识，树立起规范标准的工作意识。
一般来说，良好的实训管理标准化制度应该包括以下几个方面：
（1）与学生安全实训相关的守则。
（2）实训中心的负责人员及教学教师的相关责任要求。
（3）实训室中各种数控机床及设备的安全管理及操作内容。
（4）实习车间内的安全行为守则。
（5）实习车间内的安全教育内容。
另外，除了各方面的实训管理标准化制度外，学生们使用到的各种实训教学文件都要将安全管理的思想渗透其中，用规章制度的方式将安全管理体现在日常教学的各方面，让每一位学生和实训教师在教学过程中都能够有章可循。
需要强调的是，在进行每一个批次的教学之前，学校还要组织专门人员对参加实训教学的老师及工作人员进行培训，并且明确安全责任，细化至每一台设备。强化师生的安全保护措施，并且定期进行安全隐患的排查工作。
1.2 进行有效的实训动员教育
进行行之有效的实训动员教育能够在最大限度上保证实训教学在安全有序的环境中完成，因此，加强对学生的实训预管理就尤为必要。开展动员教育，从一方面来说，可以让受训学生更加了解自己接下来的任务和要求，另一方面又可以强化学生们的安全防范意识。
实训动员教育要确保至少在学生进入实训室前一周完成，这时实训中心要安排专门人员，对学生开展安全动员教育，在教育结束后，组织课堂测验，确保每一个同学真正了解自己即将参加的实训课堂的内容和安全规范，并且对实训室中的各种机床设备的操作方式有所了解。
1.3 树立数控安全实训意识、实现对学生的系统管理
要增强受训学生的安全实训意识，确保学生能够严格地遵循实训室的安全规范，如在参加实训时，要身着工作服，扎紧袖口、领口、裤腿等；严谨穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋等进入实训室，并且要佩戴好鞋套；学生在操作时，为了安全要带好工作帽，女同学的辫子必须塞到帽子里，等等。
此外，高职学生大部分有着较强的好奇心和好动性，一旦安全意识缺乏，就容易造成安全事故。对此，对受训学生的安全实训教育要更加强调纪律问题，如严格规定受训学生不得在受训过程中请假、旷课、迟到、早退等，将学生的考勤成绩直接纳入其最终的考试成绩中等等。
要做到对学生的系统管理。当参加实训的学生人数较多时，教师可以采取分组的方式进行管理，每个小组指定负责人，使负责人能够协助教师对其组内的设备和器材进行管理，监督学生在实训时的操作，以实现学生的系统管理。
2.实训的过程管理和设施防护
训的过程管理可以采用分任务的方式完成，即将实训的内容按照周、天、节的方式进行划分，将每一节课的内容都细化清楚，这样做的目的在于有效地丰富学生们的实训内容，让学生们在学习中更有目的性和计划性。
为了提升学生们的学习热情，同时也增强学生们的兴趣，数控实训中心可以组织数控技能及安全知识竞赛等等，帮助学生们在竞争中获得训练的效果。
就设施防护而言，数控中心要肩负起设备安全检查的责任，对设备的安全性能要严格要求，并且要鼓励实训的师生们一起参与其中，让师生们在实践中提出加强安全防护的建议。从以往的经验来看，在实训室中机床主轴暴露在外，已经成为威胁师生安全的一大隐患。
具体来说：
（1）学生更换毛坯时，若不小心触动使主轴运转，那么转动的主轴很可能对学生造成伤害。
（2）在主轴转动时，由于离心力的存在，若工具不小心掉在主轴上时，就很容易出现工具被弹飞的情况，以至于造成人身伤害。
针对这些情况，就有必要对主轴进行改造，如在主轴上安装容易拆卸的保护罩、保护网，在主轴运作时，安装好保护网，就很好地确保了人身安全。
3.安全问题的处理与总结
在这一部分，我们将要对实训室中常出现的一些安全问题进行分析和讨论，并且找出预防和应对的有效措施。
一般来说，为了确保安全，数控实训中心会安排专门的人员，对实训中出现的问题进行记录和分析，并对其中常出现的一些问题进行归纳总结。下面我们结合一些具体的事例来看：
案例1：在操作数控机床时，有的同学注意力不集中，并且身上还斜跨书包，导致其在侧身时，书包被卷入主轴。
处理措施：数控车床实训室在学生进入之前要加强安全教育与纪律教育工作，并且加强对学生装束的检查工作，当发现安全隐患时要及时制止。
案例2：有同学在操作数控机床，按数控程序输入程序，并进行对刀等操作，但是忽略了数控机床的启动和速度设置，导致机床直接撞到了毛坯上，刀具发生断裂。
处理措施：该事故的发生源于该学生的操作不当及粗心大意，对此，实训教师要对学生们强调机床的程序不能随意删改，并且要严格执行模拟空运行的步骤。学生们也要引起注意，要严格按照机床的操作规范进行。
案例3：在某一次的实训室教学中，数控机床的主轴出现故障，不能正常转动，但是某学生未通报实训教师，而是擅自进行处理，导致数控机床的显示屏断电，刀架停止工作。
处理措施：实训教师要尤为强调，当机床不能正常运作时，要立即报知教师处理，并等待设备正常后再进行剩下的操作，尤其要严禁学生私自处理的行为。
结语
在上文，我们对数控机床实训室的安全管理进行了较为详细地考察。总的来看，实训室教学对于培养学生的动手操作能力起到了至关重要的作用，但是其中不免会存在一些安全隐患，如果不能对其进行及时处理，那么很容易造成安全事故的发生。此外，对实训室的管理也包括着学生的教学管理，只有在整个的实训教学中贯彻安全操作的意识，才能够让学生有效树立起规范生产、安全操作的意识，进而让他们在今后的工作中受益。
参考文献
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[3]王千松.浅谈中职数控车工实训中的困惑c应对[J].内蒙古教育：职教版，2015（6）：74-75.
