機床電氣實訓考核裝置的設計和實現

摘要： 本文就機床電氣實訓考核裝置設計方面的技術問題進行了總結，并提出了具體注意事項，以及該裝置實現后的實際意義和使用價值。

關鍵詞： 院校機電專業 模擬機床排故裝置 教學改革

高職教育是一種職業定向教育，近年來職業教育為區域經濟和社會發展服務的功能越來越明顯。以服務為宗旨，以就業為導向，走產學研結合的發展道路，培養生產、服務第一線高素質勞動者和實用技術人才、培養數以千萬計的高技能人才，辦讓人民滿意的高職教育已成為職業教育戰線的共識。我校的教學以培養學生動手能力為主，要求學生在畢業時都能考到職業資格中級證書甚至高級證書，以增強畢業生的動手能力和提高就業競爭力。模擬機床排故裝置是高職院校機電類專業必備教學設施之一，同時也是勞動職業技能鑒定部門機床電氣技能實操培訓和考核鑒定的設備。為此，應國家勞動保障部的考核規定，我校電氣工程系自制了3種8臺模擬機床排故裝置，既滿足了平時課堂教學要求，也符合了國家維修電工考級的指定要求，3種機床為：CW6163B車床、M7120平面磨床、X62w萬能銑床。

一、準備過程

1.選定電氣控制原理圖

按照國家勞動部頒發的《電工技術等級標準》和《職業技能鑒定規范》中對初級工、中級工、高級工等不同技術等級培訓與考核的要求，選定上述3種機床。具體線路圖在維修電工教科書或電力拖動類、電氣控制類等教科書中都有詳細的資料與工作原理圖。原理圖表達了各種電氣元件之間的連接關系，我們需要仔細審讀、理解電路設計的工作條件，并對原理圖放大，補足線號，以便接下來安裝調試。

2.確定設計框架

（1）調研。首先參觀多所學校的排故面板，并進行實踐操作測試，細心體會這些面板設計的優缺點，同時虛心聽取他們學校在實際教學、電工考級使用過程中存在的問題與建議。另外向一些學生了解他們對所使用的模擬機床排故裝置的感受與意見，并作好詳細記錄。這些調研資料的掌握對于優化總體設計有很大的幫助。

（2）確定框架。對多所學校的排故裝置取長補短，博采眾長。在充分理解電氣原理圖各部分功能的基礎上，設計小組一起討論，提出合理化建議與改進方法，確定模擬機床的輸入電源、額定電流、漏電保護裝置，繪制面板框架圖，標明面板尺寸、面板材料和支架布置、安裝孔的大小及定位尺寸、線槽的安裝和布置。

二、制作過程

1.工作臺的選用與設計

選用實驗臺外形為落地單體式結構，工作臺大小、高低依據學生的身高來設計、制作。實驗臺規格為：1500×300×1800mm。實驗臺采用雙面空間布局。正面是機床立體圖，背面是機床電路圖。立體圖采用正視畫法，機床的基本結構和電氣控制的主要零部件都能反映出來，電氣原理圖要和機床型號一致，圖紙繪制清晰明了，線號和符號標注要正確清楚。在距支架底座300mm上方設計三根橫杠用于放置電動機，下支架用四個滑輪支撐，移動方便、擺放平穩。機架和邊框都采用耐用的鋁合金制作，外形美觀。

2.電氣元器件的選用

考慮到實際機床使用的規格太大，因此在實際制作時采用縮小規格或用替代品來代替的辦法，這樣既縮小了整體體積，又節省了資金。但為了更好地與實際相結合，增強學生的感性認識，我們盡量保證實物的原形。而電工考級機床排故項目有時間限制，為了減少元器件及輔料本身帶來的真實故障，以免影響電工考試思路，所以元器件與輔料選用一些名牌正品，以保證安全。特別是一些頻繁動作的元器件質量要好，如交流接觸器、指示燈、行程開關、時間繼電器、控制器等。所用電機的電壓等級與實際的機床完全相同，裝置設有電流型、電壓型漏電保護裝置保障人身安全，適用學生操作的特殊要求。同時還設有過流或短路保護裝置，以保證設備的安全。

3.安裝和布線

（1）安裝。先把元器件實物擺放在面板上進行布局，按鈕布置在正面，開關放在側面，元器件放在反面。布局要求合理、美觀，然后定下位置，進行鉆孔安裝，同時把需要的安裝穿線孔也一并打好。把所有控制元器件部分放到了反面柜體內，按鈕（SB和SQ）放在正面，開關（SA）排在側面。8塊面板按照工藝要求統一安裝。

磨床電器元件安裝布置圖如圖1所示：

（2）布線。主回路導線選用1.5mm2紅色塑銅線，控制回路導線選用1mm2藍色塑銅線，線號管選用套入式。考慮到美觀性，所有走線都經過線槽，走線清晰整潔。控制柜到按鈕的連線都經過接線端子，并用記號筆在每個線號管上編上與原理圖一致的號碼，在每個元器件和按鈕上都貼上相應的標簽，方便檢測排故。

4.故障設置

應勞動局的要求，每一種模擬裝置設置20個故障點，難易結合，主要采用斷線故障，用插拔式接頭來實現線路通斷。接頭安裝在反面線槽里，確保排故時的保密性。

三、檢查和調試過程

根據機床電氣原理圖全面檢查安裝正確性及工藝質量，確保安裝成功。調試時，先不設故障調試，讓機床正常運行，看接觸器的動作和電機運轉是否符合工作要求，然后逐一調試故障設置狀態，檢查故障點和故障現象是否符合，并排除。全部調試完，就是一臺合格的模擬機床排故裝置。

四、該裝置使用情況及取得的效果

由于自己選材、購材，并親自動手制作，每臺成本大約在2000元，而相同設備，廠家均價是15000元左右。八臺設備就可省下十多萬元，經濟性不言而喻。這幾臺模擬機床一直用在實訓教學與電工考級上，效果很理想，得到學校領導與校外同行的好評，各專業教師的動手能力也大大提高。通過這些強化訓練，我們所培養的學生也具有較強的技術應用能力和相應的職業素質，崗位適應能力強。畢業生得到了企業的認可和好評，同時也大大提高了學生就業率。這項教學改革在高職高專“產學研”中作出了很好的榜樣。