淺析項目融合教學法在數控加工專業教學中的運用

[摘 要] 通過對數控機床的工作過程歸納出的典型任務進行列舉分析，以此闡明應該在數控加工專業教學中融合數控機床原理的合理因素，達到拓展、提升學生專業技能的目的。

[關 鍵 詞] 中職；技校數控專業；數控機床；專業技能

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）21-0066-01

一、數控加工專業教學中存在的問題

目前，許多中職、技校數控專業的課程，沒有開設如數控機床電氣控制與檢修方面的課程，導致學數控加工專業的學生，對諸如數控機床如何返回參考點、機械手如何換刀、主軸如何裝刀松刀等工作原理不甚了解，不利于學生熟練掌握數控機床的工作過程，導致學生在工作中遇到簡單的故障無法排除，甚至對于由參數設置不當造成的簡單故障也無法解決。

二、如何將數控機床的工作原理及過程落實到數控教學中

數控機床的工作原理涉及計算機、電氣、液壓、氣動和機械等多方面的知識。項目融合教學法就是將數控機床的工作過程歸納出幾個典型的任務，比如，數控機床如何返回參考點、刀庫如何找刀、機械手如何換刀、主軸如何裝刀松刀、工作臺如何交換等。針對這些常見實用項目，采取與數控加工教學相融合的形式，讓學生不但知道如何操作完成這些項目，同時還能了解其工作原理及工作過程，保證學生知其然更知其所以然，從而拓展、提升其專業技能水準。

下面以數控機床返回參考點的工作過程作為典型任務，梳理分解知識點如下：

1.數控系統采用Fanuc 0i-C。

2.數控機床返回參考點的目的是建立機床坐標系，使系統能正確識別坐標軸所在的位置，通常采用半閉環控制的數控機床，它所使用的測量反饋裝置均為增量式脈沖編碼器或絕對式脈沖編碼器。絕對式脈沖編碼器帶有SRAM存儲器能實時保存坐標軸的位置，不需進行返回參考點操作。而對于采用增量式脈沖編碼器的數控機床，每次開機、急停和報警都要進行返回參考點操作。

3.返回參考點涉及的系統參數：

PRM 1002#1 DLZ 0-回參考點使用擋塊 1-回參考點不使用擋塊；

PRM 1006#5 設定各軸返回參考點方向，0-按正方向 1-負方向；

PRM 1420 設定各軸快速運行速度；

PRM 1425 設定各軸返回參考點的FL速度；

PRM 1850 各軸的柵格偏移量；

4.數控機床返回參考點控制原理

以采用帶減速擋塊（參數1002#1 DLZ 0-回參考點使用擋塊，1-回參考點不使用擋塊）的柵格信號返回參考點為例。系統返回參考點前要手動（或手輪）方式遠離參考點，按下返回參考點方式按鈕REF（即G43.7的狀態變為“1”），若讓X軸回參考點，則按下X軸點動按鈕（+X），這時軸啟動信號G100.0或G102.0（由系統參數1006#5設置）的狀態變為“1”，這時X軸以快速（由參數1420設置）向參考點方向移動，當減速擋塊壓下減速開關，將減速信號（*DECX9.0變為“0”）反饋給數控系統，系統接收到此信號后，發出X軸減速指令，此時X軸以低速（由參數1425設置）向參考點方向繼續移動，當減速擋塊脫離減速開關（X9.0變回“1”狀態）后，系統開始尋找脈沖編碼器一轉信號，當系統接收到一轉信號后，繼續以低速移動一個柵格偏移量（由參數1850設置），然后停在（由系統參數1240設置）的參考點上，并將參考點到達信號F94.0和參考點完成信號F120.0的狀態置“1”，至此X軸返回參考點完成。如圖所示：

5.數控機床返回參考點故障檢修及案例

如何檢修數控機床出現的返回參考點故障，關鍵是要了解返回參考點的工作原理，其主要故障原因有伺服系統故障、減速開關故障、檢測裝置故障、系統測量板故障及外圍故障等。

故障現象：一臺采用FANUC 0iMC系統的立式加工中心，X軸找不到參考點，出現超程報警。

故障分析：查看返回參考點過程，X軸一直快速向前運動，無減速且PMC輸入信號X9.0無變化，直到出現超程報警。說明是減速開關有問題，檢查發現減速開關已損壞。

故障排除：更換減速開關，故障排除。

三、結語

通過以上數控機床返回參考點的項目教學，使數控加工專業學生能更好地融合理解：返回參考點的工作原理及其過程，為分析和解決數控機床出現的故障打下良好的基礎。采用項目融合教學法可將數控機床工作過程分解為幾個典型工作任務來加以講解，使數控加工專業的學生不僅能操作機床，而且也能比較全面地了解數控機床的工作原理及工作過程，對數控機床出現的常見故障可基本加以排除，達到更好地服務企業生產的目的，也必將受到企業的青睞。

參考文獻：

金學桐.中職學校數控機床教學過程中的困境及解決對策[J].時代農機，2015（9）.