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數控機床故障診斷論文范文1
1數控機床的故障診斷技術
①數控系統自診斷。開機自診斷數控系統在通電開機后,都要運行開機自診斷程序,對系統中關鍵的硬件和控制軟件進行檢測,并將檢測結果在CRT上顯示出來。運行自診斷運行自診斷是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他外部裝置進行自動測試、檢查,并顯示有關狀態信息和故障信息。
②在線診斷和離線診斷。在線診斷是指通過數控系統的控制程序,在系統處于正常運行狀態下,實時自動地對數控裝置、PLC控制器、伺服系統、PLC的輸入輸出和其他外部裝置進行自檢,并顯示狀態信息、故障信息。脫機診斷當數控系統出現故障時,需要停機進行檢查,這就是脫機診斷。脫機診斷的目的是修復系統的錯誤和定位故障,將故障定位在最小的范圍。
遠程診斷實現遠程診斷的數控系統,必須具備計算機網絡功能。因此,遠程診斷是近幾年發展起來的一種新型的診斷技術。數控機床利用數控系統的網絡功能通過互聯網連接到機床制造廠家,數控機床出現故障后,通過機床廠家的專業人員遠程診斷,快速確診故障。
2數控機床故障的實用診斷方法
①診斷常用的儀器、儀表及工具萬用表-可測電阻、交、直流電壓、電流。
相序表-可檢測直流驅動裝置輸入電流的相序。轉速表-可測量伺服電動機的轉速,是檢查伺服調速系統的重要依據。鉗形電流表-可不斷線檢測電流。測振儀-是振動檢測中最常用、最基本的儀器。短路追蹤儀-可檢測電氣維修中經常碰到的短路故障現象。邏輯測試筆-可測量數字電路的脈沖、電平。IC測試儀-用于數控系統集成電路元件的檢測和篩選。工具-彈頭鉤形扳手、拉錐度平鍵工具、彈性手錘、拉卸工具等。
②診斷用技術資料主要有:數控機床電氣說明書,電氣控制原理圖,電氣連接圖,參數表,PLC程序,編程手冊,數控系統安裝與維修手冊,伺服驅動系統使用說明書等。數控機床的技術資料非常重要,必須參照機床實物認真仔細地閱讀。一旦機床發生故障,在進行分析的同時查閱相關資料。
③故障處理。故障軟故障-由調整、參數設置或操作不當引起硬故障-由數控機床(控制、檢測、驅動、液氣、機械裝置)的硬件失效引起。
故障處理對策除非出現影響設備或人身安全的緊急情況,不要立即切斷機床的電源,應保持故障現場。從機床外觀、CRT顯示的內容、主板或驅動裝置報警燈等方面進行檢查??砂聪到y復位鍵,觀察系統的變化,報警是否消失。如消失,說明是隨機性故障或是由操作錯誤引起的。如不能消失,把可能引起該故障的原因羅列出來,進行綜合分析、判斷,必要時進行一些檢測或試驗,達到確診故障的目的。
④數控系統故障診斷方法。直觀法(望聞問切):問-機床的故障現象、加工狀況等看-CRT報警信息、報警指示燈、電容器等元件變形煙熏燒焦、保護器脫扣等聽-異常聲響聞-電氣元件焦糊味及其它異味摸-發熱、振動、接觸不良等。參數檢查法:參數通常是存放在RAM中,有時電池電壓不足、系統長期不通電或外部干擾都會使參數丟失或混亂,應根據故障特征,檢查和校對有關參數。隔離法:一些故障,難以區分是數控部分,還是伺服系統或機械部分造成的,常采用隔離法。同類對調法用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板,或將功能相同的模板或單元相互交換。功能程序測試法:將G、M、S、T、功能的全部指令編寫一些小程序,在診斷故障時運行這些程序,即可判斷功能的缺失。
數控機床故障診斷論文范文2
[論文摘要]數控機床故障的診斷是數控機床維修的關鍵。一般來說,隨著故障類型的不同,采取的故障診斷的方法也就不同。本文從數控機床故障診斷的內容、原則、方法等方面入手來簡要闡述一下數控機床故障的診斷方法。
系統可靠性是指數控系統在規定的條件和規定的時間內完成規定功能的能力。故障是指系統在規定的條件和規定的時間內失去了規定的功能。數控機床是個很復雜的大系統,它涉及光、機、電、液、氣等很多技術,發生故障是難免的。機械磨損、機械銹蝕、機械失效、插件接觸不良、電子元器件老化、電流電壓波動、溫度變化、干擾、噪聲、軟件丟失或本身有隱患、灰塵、操作失誤等都可導致數控機床出故障。
一、數控機床故障診斷內容
故障診斷的內容:
1) 動作診斷:監視機床各動作部分,判定動作不良的部位。診斷部位是ATC、APC和機床主軸。2) 狀態診斷:當機床電機帶動負載時,觀察運行狀態。3) 點檢診斷:定期點檢液壓元件、氣動元件和強電柜。4) 操作診斷:監視操作錯誤和程序錯誤。5) 數控系統故障自診斷:不同的數控系統雖然在結構和性能上有所區別,但隨著微電子技術的發展,在故障診斷上有它的共性。
二、數控機床故障診斷原則
在故障診斷時應掌握以下原則:
(1)先外部后內部 數控機床是集機械、液壓、電氣為一體的機床,故其故障的發生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應先由外向內逐一進行排查,盡量避免隨意地啟封、拆卸,否則會擴大故障,使機床大傷元氣,喪失精度,降低性能。
(2)先機械后電氣一般來說,機械故障較易發覺,而數控系統故障的診斷則難度較大些。在故障檢修之前,首先注意排除機械性的故障,往往可達到事半功倍的效果。
(3)先靜后動先在機床斷電的靜止狀態,通過了解、觀察測試、分析確認為非破壞性故障后,方可給機床通電。在運行工況下,進行動態的觀察、檢驗和測試,查找故障。而對破壞性故障,必須先排除危險后,方可通電。
(4)先簡單后復雜當出現多種故障互相交織掩蓋,一時無從下手時,應先解決容易的問題,后解決難度較大的問題。往往簡單問題解決后,難度大的問題也可能變得容易。
三、數控機床故障診斷的方法
1.直觀檢查法它是維修人員最先使用的方法。在故障診斷時,首先要詢問,向故障現場人員仔細詢問故障產生的過程、故障表象及故障后果,并且在整個分析、判斷過程中可能要多次詢問;其次是仔細檢查,根據故障診斷原則由外向內逐一進行觀察檢查。總體查看機床各部分工作狀態是否處于正常狀態(例如各坐標軸位置、主軸狀態、刀庫、機械手位置等),各電控裝置(如數控系統、溫控裝置、裝置等)有無報警指示,局部特別要注意觀察電路板的元器件及線路是否有燒傷、裂痕等現象、電路板上是否有短路、斷路,芯片接觸不良等現象,對于已維修過的電路板,更要注意有無缺件、錯件及斷線等情況;再次是觸摸,在整機斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、 各功率及信號導線(如伺服與電機接觸器接線)的聯接狀況等來發現可能出現故障的原因。
2.儀器檢查法使用常規電工儀表,對各組交、直流電源電壓,對相關直流及脈沖信號等進行測量,從中找尋可能的故障。例如:用萬用表檢查各電源情況,以及對某些電路板上設置的相關信號狀態測量點的測量,用示波器觀察相關的脈動信號的幅值、相位甚至有、無,用PLC 編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等等。
3.功能程序測試法 功能程序測試法是將數控系統的G、M、S、T、F功能用編程法編成一個功能試驗程序,并存儲在相應的介質上。在故障診斷時運行這個程序,可快速判定故障發生的可能起因。功能程序測試法常應用于以下場合:
1)機床加工造成廢品而一時無法確定是編程操作不當、還是由于數控系統故障引起的。
2)數控系統出現隨機性故障。一時難以區別是外來干擾,還是系統穩定性差時。
3)閑置時間較長的數控機床在投入使用前或對數控機床進行定期檢修時。
4.信號與報警指示分析法
1)硬件報警指示這是指包括伺服系統、數控系統在內的各電子、電器裝置上的各種狀態和故障指示燈,結合指示燈狀態和相應的功能說明便可獲知指示內容及故障原因與排除方法。
2)軟件報警指示如前所述的系統軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設有報警顯示,依據顯示的報警號對照相應的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
5.接口狀態檢查法現代數控系統多將PLC集成于其中,而CNC與PLC之間則以一系列接口信號形式相互通訊聯接。有些故障是與接口信號錯誤或丟失相關的,這些接口信號有的可以在相應的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示,有的可以通過簡單操作在CRT屏幕上顯示,而所有的接口信號都可以用PLC編程器調出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機床的接口信號,又要熟悉PLC編程器的應用。
6.參數檢查法 數控系統、PLC及伺服驅動系統都設置許多可修改的參數以適應不同機床、不同工作狀態的要求。這些參數不僅能使各電氣系統與具體機床相匹配,而且更是使機床各項功能達到最佳化所必需的。因此,任何參數的變化(尤其是模擬量參數)甚至丟失都是不允許的;而隨機床的長期運行所引起的機械或電氣性能的變化會打破最初的匹配狀態和最佳化狀態。此類故障需要重新調整相關的一個或多個參數方可排除。這種方法對維修人員的要求是很高的,不僅要對具體系統主要參數十分了解,既知曉其地址熟悉其作用,而且要有較豐富的電氣調試經驗。
7.試探交換法即在分析出故障大致起因的情況下,維修人員可以利用備用的印刷電路板、集成電路芯片或元器件替換有疑點的部分,從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片一級。采用此法之前應注意以下幾點:
1)更換任何備件都必須在斷電情況下進行。
2)許多印制電路板上都有一些開關或短路棒的設定以匹配實際需要,因此在更換備件板上一定要記錄下原有的開關位置和設定狀態,并將新板作好同樣的設定,否則會產生報警而不能工作。
3)某些印制電路板的更換還需在更換后進行某些特定操作以完成其中軟件與參數的建立。這一點需要仔細閱讀相應電路板的使用說明。
4)有些印制電路板是不能輕易拔出的,例如含有工作存儲器的板,或者備用電池板,它會丟失有用的參數或者程序。必須更換時也必須遵照有關說明操作。
鑒于以上條件,在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細閱讀相關資料,弄懂要求和操作步驟 之后再動手,以免造成更大的故障。
8.測量比較法CNC系統生產廠在設計印刷線路板時,為了調整和維修方便,在印刷線路板上設計了一些檢測量端子。維修人員通過檢測這些測量端子的電壓或波形,可檢查有關電路的工作狀態是否正常。但利用檢測端子進行測量之前,應先熟悉這些檢測端子的作用及有關部分的電路或邏輯關系。
9.特殊處理法 當今的數控系統已進入PC級、開放化的發展階段,其中軟件含量越來越豐富,有系統軟件、機床制造者軟件、甚至還有使用自己的軟件,由于軟件邏輯的設計中不可避免的一些問題,會使得有些故障狀態無從分析,例如死機現象。對于這種故障現象則可以采取特殊手段來處理,比如整機斷電,稍作停頓后再開機,有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規律。
參考文獻:
數控機床故障診斷論文范文3
論文摘要:現代數控機床集合了電子計算機、伺服系統、自動控制系統、精密測量系統及新型機構等先進技術,能夠加工形狀復雜、精密、小批量零件,并且具有加工精度高、生產效率高、適應性強等特點。隨著我國制造業的快速發展,數控機床在機械制造業已得到廣泛應用,且對數控機床的精度要求也越來越高。如何檢測數控機床的精度,正成為各行業用戶在驗收與維護數控機床時非常關注的問題。
機床的精度主要包括機床的幾何精度、機床的定位精度和機床的切削精度?,F根據我在日常工作中所積累的經驗,就這些精度的檢測項目、檢測方法及注意事項進行綜合的說明。
1 數控機床的幾何精度
數控機床的幾何精度反映機床的關鍵機械零部件(如床身、溜板、立柱、主軸箱等)的幾何形狀誤差及其組裝后的幾何形狀誤差,包括工作臺面的平面度、各坐標方向上移動的相互垂直度、工作臺面X、Y坐標方向上移動的平行度、主軸孔的徑向圓跳動、主軸軸向的竄動、主軸箱沿z坐標軸心線方向移動時的主軸線平行度、主軸在z軸坐標方向移動的直線度和主軸回轉軸心線對工作臺面的垂直度等。
常用檢測工具有精密水平尺、精密方箱、千分表或測微表、直角儀、平尺、高精度主軸芯棒及千分表桿磁力座等。
1.1 檢測方法:
數控機床的幾何精度的檢測方法與普通機床的類似,檢測要求較普通機床的要高。
1.2 檢測時的注意事項:
(1) 檢測時,機床的基座應已完全固化。(2) 檢測時要盡量減小檢測工具與檢測方法的誤差。(3) 應按照相關的國家標準,先接通機床電源對機床進行預熱,并讓沿機床各坐標軸往復運動數次,使主軸以中速運行數分鐘后再進行。(4) 數控機床幾何精度一般比普通機床高。普通機床用的檢具、量具,往往因自身精度低,滿足不了檢測要求。且所用檢測工具的精度等級要比被測的幾何精度高一級。(5) 幾何精度必須在機床精調試后一次完成,不得調一項測一項,因為有些幾何精度是相互聯系與影響的。(6) 對大型數控機床還應實施負荷試驗,以檢驗機床是否達到設計承載能力;在負荷狀態下各機構是否正常工作;機床的工作平穩性、準確性、可靠性是否達標。
另外,在負荷試驗前后,均應檢驗機床的幾何精度。有關工作精度的試驗應于負荷試驗后完成。
2 數控機床的定位精度
數控機床的定位精度,是指所測機床運動部件在數控系統控制下運動時所能達到的位置精度。該精度與機床的幾何精度一樣,會對機床切削精度產生重要影響,特別會影響到孔隙加工時的孔距誤差。
目前通常采用的數控機床位置精度標準是ISO230-2標準和國標GB10931-89。
測量直線運動的檢測工具有:標準長度刻線尺、成組塊規、測微儀、光學讀數顯微鏡及雙頻激光干涉儀等。標準長度測量以雙頻激光干涉儀的測量結果為準?;剞D運動檢測工具有360齒精密分度的標準轉臺或角度多面體、高精度圓光柵和平行光管等。目前通用的檢測儀為雙頻激光干涉儀。
2.1 檢測方法(用雙頻激光干涉儀時)
(1)安裝與調節雙頻激光干涉儀。
(2)預熱激光儀,然后輸入測量參數。
(3)在機床處于運動狀態下對機床的定位精度進行測量。
(4)輸出數據處理結果。
2.2 檢測時的注意事項:
(1)儀器在使用前應精確校正。
(2)螺距誤差補償,應在機床幾何精度調整結束后再進行,以減少幾何精度對定位精度的影響。
(3)進行螺距誤差補償時應使用高精度的檢測儀器(如激光干涉儀),以便先測量再補償,補償后還應再測量,并應按相應的分析標準(VDI3441、JIS6330或GB10931-89)對測量數據進行分析,直到達到機床的定位精度要求。
(4)機床的螺距誤差補償方式包括線性軸補償和旋轉軸補償這兩種方式,可對直線軸和旋轉工作臺的定位精度分別補償。
3 切削精度
檢查機床切削精度的檢查,是在切削加工條件下對機床幾何精度和定位精度的綜合檢查,包括單項加工精度檢查和所加工的鑄鐵試樣的精度檢查(硬質合金刀具按標準切削用量切削)。檢查項目一般包括:鏜孔尺寸精度及表面粗糙度、鏜孔的形狀及孔距精度、端銑刀銑平面的精度、側面銑刀銑側面的直線精度、側面銑刀銑側面的圓度精度、旋轉軸轉900側面銑刀銑削的直角精度、兩軸聯動精度等。
參考文獻
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數控機床故障診斷論文范文4
關鍵詞 數控機床;遠程診斷;模糊理論
中圖分類號TG659 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)34-0075-02
0 引言
在復雜工業系統中,數控機床是各企業加工線上的關鍵生產設備,如果因為故障而維修又跟不上,則往往會波及到整個生產流程的進行,它的長時間停機將會造成巨大的經濟損失。然而不管生產設備的可靠性有多高,其發生故障是不可避免的,因此提前進行診斷以及在發生故障后能及時進行維修是非常有價值的。本文著重探討用模糊數學中的相關理論來對故障進行推理分析。
精確性是經典數學的一大特色,經典數學在理論與應用方面,都建造了無數令人嘆為觀止的宏偉精美大廈,而贏得了“科學皇后”的美譽?,F代計算機科學技術的發展,使得經典數學從本質上已經不再適應。精確性與模糊性是對立的,這是當今科學發展所面臨的一個非常突出的矛盾。
1 定義1.1
模糊子集:對于給定論域U,U到[0,1]區間的任一映射即:
A:U[0,1]
uA(u)
稱A為U的一個模糊子集,函數A(u)稱為模糊子集A的隸屬函數。A(u)稱為u對模糊子集A的隸屬度。使A(u)=0.5的點u稱為A的過渡點,此點最具有模糊性。當映射A(u)只取0或1時,模糊子集A就是經典子集,可見經典子集就是模糊子集的特殊情形。
2 定義1.2
直覺模糊集:設一個給定論域X,則X上的直覺模糊集A定義為:
A={| x ∈X}
µA(x):X[0,1]γA(x):X[0,1]
µA(x)稱為A的隸屬函數,γA(x)為A的非隸屬函數,且對于A上的所有x∈X,滿足:
0≤µA(x)+ γA(x) ≤1
直覺模糊集A也可以簡記作A=。對于X中的每一個直覺模糊子集,稱£A(x)=1 - µA(x)- γA(x)為A中x的直覺指數,它是x對A猶豫程序的一種測度。這一類定義在論域X上的直覺模糊集記作IFS(X)。
對于數控機床產生的常見錯誤,我們可以建立用一個數字與之一一對應的集合,把這個集合定義為模糊子集的論域U。數字的大小則反應錯誤的輕重緩急程度。
模糊子集選擇4個語言值為{U1、U2、U3、U4}其中:
U1=一般錯誤,U2=中等錯誤,U3=緊急錯誤,U4=嚴重錯誤
則我們就可以建立如下形式的模糊子集隸屬函數的離散化表格:
在對機床產生的常見錯誤進行評估的時候,我們建立了一個評估語言集:
A={U1,U2,U3,U4}={一般錯誤,中等錯誤,緊急錯誤,嚴重錯誤} (1)
對一任意一項單因素評價指標,我們都可以根據人們的日常評價習慣構造相應的評估語言集,并按照上面所述的方式明確表示出來,把A稱為評估集。
為了便于說明問題,假設對于數控機床的某一個常見錯誤(比如:NCK的報警反應不正確),按照(1)式中所羅列的評估語,經過若干人的選擇統計后,以上4種錯誤性質評估語數分別為80%,20%,0和0,則這一評估結果可用下列的模糊集來表示:
B=0.8/一般錯誤 + 0.2/中等錯誤 + 0/緊急錯誤 + 0/嚴重錯誤
用模糊數學理論中規定的寫法,可以記為:B=(0.8、0.2、0、0)
B稱為模糊評估結果,用模糊理論中的術語講也叫隸屬度。如上面所述的評估對象(對NCK的報警反應不正確)對于B的最佳隸屬度是“一般錯誤”,由此可以說明此錯誤被認定為是“一般錯誤”。由此可見,用模糊評估的結果能定量的反映出數控機床某一具體錯誤的相應性質,相對而言比較直觀,達到了可以量化的目的。
然而數控機床產生的錯誤卻是多種多樣的,按照上面所講的方法只能得到一個錯誤的模糊評估量化指標。為了處理多個錯誤的情況,我們引入評估矩陣。
依舊以上面列出的五個常見機床錯誤為例,得到一個錯誤對象集:
E={壽命監控的標志:PLC無效,NCK的報警反應不正確,鏈接模塊生成一個未定義的錯誤,鏈接模塊中有系統錯誤,操作系統錯誤}
即:E={e1,e2,e3,e4,e5}
評估上先對錯誤集中的每一個錯誤按照評估集中的各元素進行評估,則可以得到多個模糊評估集:
C1=(c11,c12,c13,c14)
C2=(c21,c22,c23,c24)
C3=(c31,c32,c33,c34)
C4=(c41,c42,c43,c44)
C5=(c51,c52,c53,c54)
由它們構成了一個模糊矩陣:
為了明確表示評估結果,對于上面給出的模糊矩陣進行處理,把它轉化為如一個錯誤因素評估結果一樣的模糊集,也就是把(2)式轉化為一個行矩陣。這很容易做到,即:
Z=X?C (3)
其中”?”是模糊矩陣的乘法運算;X是一個這樣的模糊集,它的每一個元素對應到整個評估體系指標中所占的比重,稱為權重。
X=(x1, x2, x3, x4, x5)
其中x1+x2+x3+x4+x5=1
在進行模糊矩陣的乘法運算時,并非先對兩項相乘后再相加,而是先取小后再取大。其算法是:將矩陣X中的各元素與C陣中某列元素(設為第i列),逐一相互比較而取其中較小的,這樣得到5個數,再從中選取最大的,得到zi。這樣一共可以得到4個數。
Z=(z1,z2,z3,z4)
為了使得評估結果更容易被理解,通常還要對模糊集Z進行歸一化處理。
Z即為對數控機床引起某一類錯誤的相關錯誤的一個綜合評估結果。
在數控系統中產生故障的故障源通常有以下幾點:
1)機床在設計制造上的缺陷;
2)電源問題;
3)機床操作使用不當;
4)機床長時間的超負荷運行。
為了運用模糊數學的方法對此進行定量分析,我們建立一個故障源集合SOURCE=(a1,a2,a3,a4)。其中:a1,a2,a3,a4分別對應到上面列出來的各個故障源。
其中ai表示相應故障源可以觀測或測量的量值。設反映故障源充足程序的隸屬函數為µs(ai), 則µs(SOURCE)=[µs(a1), µs(a2), µs(a3), µs(a4)]。其中µs(ai)取值0、0.5、1時,分別表示故障源不存在、存在、充足。
為了簡化問題的解決,從西門子機床故障手冊地摘取了一部分典型的故障癥狀。為此我們也建立一個故障癥狀集合SYMPTOM=(b1,b2,b3,b4,b5)。其中的對應關系如下表所示:
其中bi表示相應的故障癥狀可以觀察或測量的量值。對于任一 bi,可以通過隸屬函數µs(bi),求出其隸屬度,此隸屬度反應bi的明顯程度。設隸屬度集表示為:
µs(SYMPTOM)=[ µs(b1), µs(b2), µs(b3), µs(b4), µs(b5)] 其中µs(bi)取值為0、0.5、1時,分別表示癥狀無跡象、較明顯、很明顯。
設引起系統中的各種故障癥狀的故障原因集用一個歐氏向量R表示:R={r1,r2,r3,r4,r5}。其中的對應關系如下表所示:
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為了從故障癥狀來推測故障原因,也就是把反應故障癥狀的集合數據與反應故障原因的集合建立起關系,我們引入關系矩陣R:
其中n,m分別代表故障原因的數量和故障癥狀的數量。Rij取值0、0.5、1時,分別表示故障癥狀bj與故障原因ri之間的關系為無關、有關、密切。用此矩陣與隸屬函數集µs(SYMPTOM)相乘,即可建立故障癥狀與故障原因之間的關系,從而量化相者之間的關聯指標。
用同樣的方法可以建立從故障源推測出故障原因的關系矩陣Z,并與µs(SOURCE)相乘,建立兩者之間的量化關系。
參考文獻
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數控機床故障診斷論文范文5
論文摘要:在認真調研、分析機電工程技術專業人才培養模式改革的制造業背景、行業背景和學校背景的基礎上,闡述了機電工程技術專業人才培養模式改革的目標、指導思想、基本思路和主要措施。并提出根據學生的能力不同建立以就業導向和職業能力為中心的階梯式的“多元目標模式”。
一、機電工程技術專業人才培養模式改革的背景和培養目標
(一)機電工程技術專業人才培養模式改革的背景
1、制造業背景
制造技術是使原材料成為產品的一系列技術的總稱。自從人類社會進入工業化社會以后,制造業一直是國民經濟的支柱產業,制造技術水平的高低已成為衡量一個國家經濟實力和科技發展水平的重要標志之一。
入世以來,世界許多發達國家紛紛將其制造業向中國轉移,我國正在逐漸成為“世界制造業基地”,制造業的發展推動了機電工程技術進步和機電一體化產品的不斷開發,從而推動了與此相關的教育服務的改革與發展。
2、行業背景
要發展國民經濟,提高生產力水平,就必須發展裝備工業,而裝備工業的主要產品是機電一體化的產品,其核心代表是數控機床產業,要發展生產力,提高國家經濟競爭力,必須優先發展數控機床產業。
據調查,撫順挖掘機制造公司、韓國獨資企業“雙龍公司”、6409廠、三環機械制造總廠、煤礦電機廠、鋁輪轂廠、減速機廠、撫順機械廠、石油機械廠、星陽公司等都引進了機電設備及數控加工沒備,需要相當數量高層次的機電設備及數控機床安裝、調試、操作、編程、維護人員及車間管理人員。同時生產機電產品的廠家也需要懂機電技術的營銷人員。
最近幾年,機電專業畢業生年年供不應求,據2002至2003年就業統計,機電專業畢業生的供需比為1:3。為此,發展與先進制造業相關的高等職業技術教育,培養與之相適應的生產一線機電專業人才是當務之急,也是高職院校義不容辭的責任。
3、學校背景
撫順職業技術學院有二十多年普通人學??茩C械類專業辦學歷史,現已發展為包括“機械制造工藝及設備”、“數控應用技術”、“機電工程技術”、“機電一體化”等一系列專業群。1999年以來,針對制造業對機電及數控人才的迫切需要,我校機械類專業主要圍繞數控應用技術及產品安裝、調試、維護專業方向進行人才培養,并于2000年獨立設置了高職機電工程技術專業。
(二)業務規格與專業特點
l、業務規格
以服務為宗旨、以就業為導向、以培養職業應用能力為主線,設計學生的知識、能力、素質結構,使學生具有基礎理論知識適度、技術應用能力強、知識面較寬、素質高等特點。
根據學生能力及愛好的不同,建立以就業導向和職業能力為中心的階梯式的“多元目標模式”。一級:具有熟練的AutoCAD繪圖能力,考取AutoCAD認證證書;二級:熟練的電工電子方面的知識和技能,考取維修電工中級職業技能證書;三級:常用傳動件的設計及典型零件的工藝規程編制,熟練使用CAXA電子工藝圖表;四級:能夠熟練掌握手工編程及熟練應用一款CAD,CAM軟件(CAXA、Pro/E、MasterCAM)和數控仿真軟件,考取數控工藝員證書,五級:熟練操作至少一種數控機床(車銑或加工中心),考取數控車(銑或加工中心)中高級職業技能證書;六級:熟悉機床電氣控制、PLC數控技術、機械工程檢測技術、微機和單片機控制及接口技術知識,具有簡單機電設備安裝、調試、維修的能力,考取機電設備維修工中級職業技能證書。不同能力的學生可以達到不同級別,達到其中任意一個即可實現就業。
2、專業特,最
理論教學和實踐教學相結合,以強化就業導向的職業能力和綜合能力培養為特色,加強職業應用能力的培養。
二、人才培養模式改革指導思想和目標
(一)人才培養模式改革的指導思想
以就業為導向,培養面向生產、建設、管理、服務第一線需要的“下得去、留得住、用得上”,實踐能力強、具有良好職業道德的機電行業高等技術應用性人才。同時使學生們具備一定的可持續發展能力。
(二)人才培養模式改革的目標
以就業導向和職業能力為目的,以人才培養模式改革和創新為主題,形成培養高職人才的新模式一是在培養內容上,做到“知識與技能相結合”,使學生知識夠用,技能過硬。二是從培養方式上,做到“講授與實訓相結合”。三是從培養主體上,做到“學校與企業相結合”,校企聯合,共同培養人才
三、人才培養模式改革基本思路和措施
(一)人才培養模式改革的基本思路
以為遼寧及東北老工業基地的機械制造業培養高等技術應用型人才為根本任務,以機電工程技術應用崗位人才必備的能力和基本素質為主線,構建課程的知能結構,重組課程體系:突出理論知識在實踐中的應用和實際能力的培養,以技能和能力培養為重點,堅持常規技術訓練與先進技術訓練相結合,堅持數控機床單機訓練和局域網條件下綜合訓練相結合,創建具有現代水平的訓練教學基地,構建具有特色的理論教學和實踐教學新體系。
(二)人才培養模式改革的主要措施是:
1、加強教學軟、硬件的建設
圍繞提高教學質量這一主題,加強教學工作的領導和管理,建立一套較為完善的教學文件,加大教學資源與教學設施投入,改善實驗、實習設施。
2、重組課程體系,制定合理的教學計劃
理論以“必需、夠用”為度,突出“適用性”和“針對性”,不強調理論的系統性,側重于基本理論對實踐的指導和應用。專業核心課程:AUTOCAD、機械設計基礎、機械制造技術、數控原理與編程、CAD/CAM(CAXA、Pro/E或MasterCAM)軟件應用、機床電氣控制與PLC等。
3、實踐環節突出四個特性
一是基礎實踐教學環節的普及性。對于金工實習,在傳統教學基礎上,立足專業方面,這樣在實際操作中,以車工、鉗工、銑工、焊接等工種的操作為基礎,緊緊圍繞機電工程技術專業實施,特別在普通車、銑床與簡易數控機床操作上多下功夫。
二是專業基礎實訓的嚴格性。專業基礎實訓學習量大,范圍廣,學生掌握程度直接影響對專業的認識。這一環節掌握好,可以提高學生對專業的學習興趣。我們開設AUTOCAD實訓、電工電子課程實訓、機械設計基礎課程設計等。
三是專業實訓的必備性。我們建設了CAD/CAM實驗室和數控實訓基地,裝備了先進的計算機和正版CAD/CAM軟件以及10臺先進的數控機床,利用正版的數控加工系統仿真模擬軟件實施教學,之后再到機床上真刀實槍的進行操作。把工廠中典型零件的制造工藝、常用數控機床操作、編程的內容整合成“典型零件的工藝制訂”、“數控機床編程”等實訓項目,保證學生能熟練掌握數控機床的操作,學會常規典型零件的數控編程,基本了解數控機床的常見故障及排除方法。
四是畢業實習環節的針對性。畢業實習環節教學,主要針對學生面向社會需求,學生盡管是同一專業,但實際工作中會有不同的選擇,因而畢業環節就應該體現這一點,以所學專業為主,結合自己情況完成畢業環節,盡量以普通機床的經濟型數控改造為主,但考慮就業導向,有意拓寬,如在企業中流行的CAD/CAM軟件的運用(AutoCAD、CAXA制造工程師等)、現代車間及班組的管理、機電設備的營銷、機電設備的設計、開發等,做到真題真做。
4、加快實習實訓基地建設,充分發揮實習實訓基地的作用
加快實驗實訓基地建設,為專業建設打下了堅實的物質基礎?,F有實驗室8個、專業機房1個,已建成數控加工實訓基地,第一期購置兩臺生產型數控車床,華中的數控銑和數控車床各三臺以及方正系統的電火花、線切割各一臺,并已陸續開始使用,使學生職業技能的培養有了基本保證。
專業機房全天對全系學生開放,通過科學地管理,學生的知識面不斷擴展,實際動手能力逐漸增強,自身的務實創新能力顯著提高。
校外實習基地的建設本著“先求合作、后求發展”原則,已與沈陽金杯汽車培訓中心、市煤礦電機廠、市機械廠、雙龍公司等多家不同性質、地域、行業企業簽訂了校企合作協議,建立穩固校外頂崗實訓基地。充分發揮實訓基地的作用:校內基地打基礎,以數控加工操作技能為主,并進行數控設備編程與操作實訓,故障診斷與維護實訓等。校外實習基地主要針對機電設備、數控機床的裝配、調試、驗收等環節。使學生開闊眼界,增長見識。
5、課堂教學與現場教學相結合
對數控機床的結構、機械設計等內容,采用多媒體等現代教學手段,輔以現場教學的方法,增強學生的感性認識,以提高學生的學習積極性。
6、技能證書與畢業證結合
實行雙證書或多證書教育。課程實訓與職業技能培訓相結合,對學生進行數控機床操作等方面的職業技能培訓。在完成課程教學的基礎上,考取美國Autodesk公司頒發的AutoCAD二級認證、國家勞動部頒發的數控工藝員證書及職業技能等級證書等等。
7、加強師資隊伍的建設,以“雙師素質”教師培養“雙證書”學生
根據高職高專院校建設“雙師型”教師隊伍的要求和教學工作的實際需要,注重教師“雙素質”能力的培養;采用自身培養與送到國家指定的師資培訓基地等地相結合的方法,使多數教師到企業進行實踐,經過近兩年的努力,已有3名教師獲教育部頒發的“雙師素質”證書,有8名教師具備勞動部門認定的考評員資格,有2名教師考取了加工中心國家職業技能鑒定高級工證書,還有4名教師專程到華中數控接受為期兩周的培訓;專業教師雙師型素質合格率已達到80%,三年內將達到100%;現已基本實現雙師素質教師培養雙證書學生。
8、畢業實踐與就業環節相結合
改革畢業設計原有的限于紙面的圖紙設計、畢業論文的形式,將畢業環節變為畢業實踐、畢業設計和畢業制作,使其內容多樣化、形式多樣化、過程多樣化,逐步轉為對職業技能培訓更有促進的、機電一體化產品或控制器的實體制造與制作。在實體制作與加工中,培養綜合運用單片機、PLC控制技術的能力,培養數控設備的故障診斷與維護能力,培養機電產品CAD/CAM技術應用能力。
學生到企業頂崗實習,為學生就業和企業招聘人才提供了雙贏的機會,一方面學生獲得了就業機會,另一方面缺少現代化人才的企業也招聘到了就了自己所需要的人才,對學校則初步實現了后期訂單教育。
9、教材建設與規劃
專業理論課:以教育部規劃的高職高專教材為主,自編部分教材,無論選何種教材,都要以制定的課程教學大綱為教學依據。積極參加各類教材編寫,其中主編了《機械設計基礎》等教材。
實習、實訓課:以實習、實訓大綱為指導,自編實習、實訓指導書,明確實訓項目、實習任務,實習、實訓方式,實習、實訓效果和成績評定方法。實習、實訓內容以操作技能的訓練為主,突出訓練過程和操作效果。根據新技術出現的實際情況,實習、實訓指導書應定期修訂。
擬自編教材有:《機械制圖》、《機械工程基礎》、《單片機及接口技術實訓教程》、《可編程控制器實訓教程》、《數控編程及加工實訓教程》、《電火花型腔加工及線切割加工教程》、{(CDA/CAM軟件應用實訓教程》等。
大力推進電子教案、多媒體課件、音像制品等立體化教材的建設;現已做出機械制圖、AutoCDA 2000、工程力學、機械設計基礎、機械制造基礎、數控原理與編程、CAXA制造工程師、MsterCMA等課程的多媒體課件。
10、注重文化素質和職業道德的培養.
從2000級開始,將音樂欣賞和美術欣賞作為本專業的選修課,以陶冶情操,提高學生文化素質;通過學生的演講、愛國教育等,培養學生勤奮、踏實、樸素的工作作風,培養學生職業道德。
四、通過人才培養模式改革,體現高職特色
根據學生能力及愛好的不同,建立以就業導向的職業能力為中心的階梯式“多元目標模式”,堅持多證書畢業。
置受教育者于集機械、電子、信息、系統、和管理為一體的現代工程背景下,堅持常規技術訓練與先進技術訓練相結合,堅持數控機床單機訓練和局域網條件下綜合訓練相結合。
大幅度增加實踐教學的比重,加大教學設施的投入,注重校內實訓基地的建設。
淡化理論教學與實踐教學的界限,采用交叉培訓的方式,建設“雙師型”教師隊伍,以“雙素質”教師培養雙證書學生。
數控機床故障診斷論文范文6
HSV-18S是武漢華中數控股份有限公司推出的全數字交流主軸驅動器。該驅動器結構緊湊、使用方便、可靠性高。HSV-18S采用專用運動控制數字信號處理器、大規?,F場可編程邏輯陣列和智能化功率模塊等當今最新技術設計,具有100A、150A兩種大功率規格,具有很寬的功率選擇范圍。用戶可根據要求選配不同規格驅動器和交流主軸電機,形成高可靠、高性能的交流主軸驅動系統。
一、HSV-18S全數字交流主軸驅動器的特點
1.控制簡單、靈活。
通過修改主軸驅動器參數,可對主軸驅動器系統的工作方式、內部參數進行修改,以適配主軸電機和適應不同應用環境和要求。
2.狀態顯示齊全。
HSV-18S設置了一系列狀態顯示信息,方便客戶在調試、運用過程中瀏覽主軸驅動器的相關狀態參數,同時也提供了一系列的故障診斷信息。
3.接口豐富,控制方式靈活多樣。
HSV-18S具有脈沖輸入接口,模擬輸入接口,機碼盤反饋接口,串行通訊接口及可編程I/O接口,具有多種控制方式。
二、HSV-18S全數字交流主軸驅動器操作與顯示
驅動器面板由6個LED數碼管顯示器和5個按鍵和3個發光二極管組成,用來顯示系統各種狀態、設置參數等。按鍵功能如圖1。
HSV-18S全數字交流主軸驅動器操作按多層操作菜單執行,第一級為主菜單,包含五種操作模式,即顯示模式、運動參數模式、輔助模式、控制參數模式、故障歷史模式。如圖2所示第一級主菜單操作框圖,及其五種操作模式。通過按M鍵可實現第一級主菜單中各操作模式之間的切換,通過按S鍵可進入第二級菜單。第二級菜單為各操作模式下的功能菜單。6位LED數碼管顯示系統各種狀態及數據,當首位數碼管顯示“A”時,同時Alarm發紅光的二極管點亮,表示發生報警,后續數碼管顯示報警號。通過故障診斷和故障排除措施,當故障源消失后,可通過輔助模式下的報警復位方式進行系統復位或通過關斷電源,重新給主軸驅動器上電來清除報警使系統復位。
三、HSV-18S系列交流主軸驅動器定向速度和定向位置的調整方法
HSV-18S有各種參數,通過這些參數可以調整或設定驅動器的性能和功能。HSV-18S參數分為兩類,一類為運動參數;一類為控制參數。分別對應在運動參數模式和控制參數模式,HSV-18S系列交流主軸驅動器定向速度和定向位置的調整就屬于運動參數模式下的調整,具體過程如下:
1.在第一主菜單中選擇“PA-0”,并按上、下箭頭鍵就進入到運動參數模式;
2.選擇PA-38主軸定向速度參數,此參數默認值為400r/min,可根據具體情況進行修改,此次改為300r/min;
3.選擇PA-39主軸定向位置參數,此參數范圍在0~4095之間,操作時主要修改此參數,直到主軸端定位鍵處于合適位置,并能夠正常換刀為止。
4.按S鍵確認后返回第一主菜單,并在主菜單中選擇EE-WRI將設置的參數保存到內部EEPROM內,按S鍵,直至出現FINISH為止。