数控磨床范文

导语：如何才能写好一篇数控磨床，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】五轴联动；数控工具磨床；工作台；结构设计；典型分析

装备制造业是一个国家工业的基石，其能够为新技术、新产品的开发及现代工业的生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。数控工具磨床，尤其是多轴数控、多轴联动的数控工具磨床，是实现高效、高质量磨削，制造精密、复杂形状刀具的高、精、尖的关键设备，也是各类数控机床中结构较为复杂、自动化程度较高、精度与可靠性要求较高的机电一体化高技术产品，其研究开发具有相当大的技术难度，较大的市场需求量。采用数控工具磨床对刀具进行磨削加工，必须依靠刀具磨削加工技术及编程技术，而目前各种复杂形状刀具的磨削加工技术与编程软件，在国外也属于专利技术或者保密技术，价格非常昂贵。鉴于此，现今世界上也只有极少数的厂商可以生产高性能的数控工具磨床。

1　五轴联动数控工具磨床工作台设计的基本要求

五轴联动数控工具磨床作为一种高精密的数控装备，结构复杂，精度可靠性要求高，通常是由机床的主运动部件、进给运动部件、辅助部件与机座等组成。机床应选用多少个坐标轴，采用哪几个轴进行联动，这位机床运动学所考虑的主要问题。通过加工对象及加工方法分析，五轴联动数控工具磨床的运动原理可满足任意刀具的磨削运动要求。其结构形式多种多样，有转台式、立式、卧式、带刀库等布局形式，机座形式也分为有底座式、龙门式、立柱式等。为了实现刀具与工件的相对运动，工具磨床可有多种结构的布局形式，对应的工作台形式也是各不相同。

一般情况下，工作台的结构设计需满足以下要求：（1）刀具磨削通常要求一次装夹来完成对工件所有切削面的粗精加工，此时，工作台应能够满足进行多片砂轮加工的操作要求，以及自动换刀机构的工作要求；（2）刀具主要是由各种复杂的曲面构成，所以对于多轴联动加工的要求工作台的结构应能满足，从而保证在工作的范围内各个运动轴不会出现运动干涉的现象；（3）工作台既要能承受在粗磨时所产生的大磨削力，又要能保证在精加工时的高精度，所以要求其刚度大、运动精度高、稳定性好，此外，要具有较小的热变形。

2　五轴联动数控磨床工作台结构设计

2.1　工作台进给系统

在刀具磨削加工的过程中，工作台进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性都会对工件的尺寸精度及轮廓的精度产生影响。因此，对于摩擦阻力小、系统稳定、动精度高、运动部件惯量小等要求，机床的进给系统应需满足，从而要求其传动元件必须具备摩擦阻力小、刚度大、传动间隙小、灵敏度高等特点。

轴联动数控工具磨床工作台的进给、旋转运动都可以采用单独的伺服电机来直接驱动丝杠螺母的传动，把旋转运动转变成为为直线运动。然后，通过数控系统来协调控制各轴之间的联动，省去皮带或者齿轮传动副的使用，来最大限度的减少传动误差，提高传动的精度。此外，机床导轨必须具有小摩擦力，高耐磨性的要求。综上分析，其可采用如图1所示的滚动导轨结构。

图2为磨床工作台的传动系统，滚珠丝杠螺母被固定在进给工作台拖板的上面，X、Y、Z伺服驱动电机通过波纹管式联轴器直接与滚珠丝杠进行连接。滚珠丝杠在伺服电机的驱动下进行转动，从而对各个方向的拖板沿导轨的运动进行驱动。数控工具磨床集粗、精加工于一体，位于三坐标的工作台既要能承受在粗加工时大吃刀、大走刀的最大切削力，又要能保证在精加工时的高精度。所以，对于零件要求具有刚度大、强度高、抗振性强、热变形小、内应力低等特点。工作台机体零件材料可以选用高强度的优质灰铸铁，采用半封闭截面的铸件，对内部隔板和肋条进行合理布置，并加宽其导轨面，从而提高整体的刚度。

3　典型数控工具磨床分析

澳大利亚ANCA公司开发的生产型产品ANCA　TX7+CNC型五轴联动数控工具磨床，采用了可变的用户程序，可实现对复杂工件进行磨削，由于采用人机对话方式，能够对异形刀具进行直接编程。该产品的五根数控轴分别为工件回转A轴、工作台移动X、Y、Z三轴及主轴体的回转C轴。根据三维CAD来设计的机床具有宽大的空间，主轴前端接近旋转C轴的机械中心位置。由于机床立柱采用整体浇注的封闭龙门框架结构，具有刚度大、强度高等特点，从而保证了机床在高速强力切削时的稳定性。自动砂轮转换器能够在4S内同时转换冷却管与砂轮，一次最多可以完成对8个砂轮的装夹设置，从而实现对复杂刀具一次装夹完成的全部加工。此外，由于砂轮夹紧系统采用锥面和端面面接触，从而保证了高精度、高刚度的要求。

该机床电主轴的冷却采用通用的外壳循环油冷却，此外，其带有在线动平衡测试软件模块，在安装好砂轮杆后运行该模块，屏幕上会提示砂轮杆的动不平衡量及其相位角，通过人工添加配重螺钉就能完成对动平衡的修正。ANCA　TX7+CNC型五轴联动数控工具磨床的各数控轴具有微米级的分辨率，两个旋转轴分辨率高达0.00010°，三个直线轴分辨率达到0.0001mm。这样，可以有效的完成对各种类型的立铣刀、扁钻、钻头，阶梯和成形的刀具，带有子刃的阶梯钻，标准的和切铝的旋转挫，锁眼孔冲头，整形移植件，杉树形铣刀及其他特殊的刀具的设置、磨削。

篇2

【关键词】工具磨床；机电一体化；智能化

1.轻型工具磨床与数控机电一体化的概况

1.1轻型工具磨床的现状分析

世界经济的快速发展带动了各行各业的繁荣发展，也给机械制造业带来福音。工具磨床作为机械制造的一个重要组成部分，也迎来了发展上的机遇和挑战。众所周知，轻型工具磨床具有加工测量上精度高、质地刚性好的特点，更重要的是它经济实用性，价格低廉。轻型工具磨床的加工对象主要是一些中小型工具，例如一些钻头、齿刀等等。磨床主要是根据磨具来对材料进行加工，如果采用质地坚硬的石轮，轻型工具磨床还可以加工硬质合金刀具。因此，轻型工具磨床备受青睐。但是，随着信息化时代的到来，传统的加工方式效率地下，方式陈旧，已经不能适应当前的工艺制造趋势，轻型工具磨床也面临着技术改造[1]。

1.2机电一体化的近况

现代科学技术的发展使得各个学科领域关系更加密切，学科之间的界限越来越模糊，而相互之间的协调促进性越来越强。计算机技术和微电子技术的结合就是一个显著的表现，它们的融合铸就了数控机电这一技术的形成，从而使整个机械制造行业发生质的转化。就当下而言，世界各国的数控机电发生着革命性的转变，并且这场转变也势在必行。传统的数控机电技术多采用封闭式的形式，而如今则实现了超薄化和智能化，工作流程大大简化，效率也得到显著提高。在发展初期，由于技术发展水平有限，机电一体化应用领域是非常狭窄的，机电一体化的产品也无法进行广泛的推广使用。现在，人们的物质追求越来越得不到满足，机电一体化正是符合了这一发展趋势，得到了人们重视以及普遍的接受。从另一个角度讲，科学技术促进了数控机电一体化，而发过来机电技术的发展也反作用于整个科技行业，两者是相辅相成的[2]。

2.轻型工具磨床的数控机电一体化

传统的轻型工具磨床存在着众多的问题。首先一个突出的问题就是体现在操控的复杂性上，传统的工具磨床一般是利用平台上的按钮进行生产掌控，这样就显得操作不便复杂，也浪费了人力资源。其次，工作程序不够灵活也是一个不能忽视的方面，现阶段的操作只能按照固有的单一程序进行生产，不能再实现其他的程序加工。最后就是传统工具磨床上的数控技术已经落后很多，并且严重影响到了生产效率。

工具磨床的数控机电一直被认为是一种高精尖的技术，在世界各国一直是作为保密的技术发展的，所以这一项技术很难推广使其在在各个领域内得到普及与发展，只有很少的生产厂家能够掌握这项技术。在我国，许多厂商为了能够生产出质量、性能更好的产品也在试探性的发展引进，试图对传统的轻型工具磨床进行科学性的改造。改造的发展趋势主要体现在以下几个方面：

2.1更加智能化

智能化是体现与传统工具磨床区分的标志，更是改造的主要方向。在现在科技强流的冲击下，实现智能化的重要基础就是计算机和处理器的发展。这两个领域革新产品的速度是飞速的，两种技术的融合更是为智能化提供了坚固的保障。智能化的目的就是为了能够替代人们的脑力劳动，使工具磨床能够根据指令自行判断，实现自行决策。这就需要赋予轻型工具磨床的机电数控一定的逻辑能力和判断能力[3]。

2.2更加微型化

轻型工具磨床作为工具磨床之中的一类小型的设备，在未来的数控机电改造中会让其变得更加轻巧实用。微型化也是改造的发展目标。微型产品在各个领域都得到了广泛利用，例如教学方面、医学方面、军事方面等等。现在通过半导体技术以及纳米技术，使数控机电的配件越来越微小，这样它们之间就可以实现集成。微型化具有巨大的优点，主要体现在资源的消耗以及自身的体积上。实现刀具产品的精细化，微型化就显得尤为重要，这是迈向机电一体化的重要步骤，也是向微观领域发展的必然要求，因此，在国内外历来受到格外重视。

2.3更加系统化

传统的轻型工具磨床加工程序是固定的，无法改变使其实现编外加工生产。这种死板的系统存在着重大的缺陷。改造后的数控机电是开放式的系统，它需要加强各个系统之间的协调配合。更重要的是，在改造后将大大改变原有系统的固有性。在中枢的协调下可以灵活利用，任意组合，从而能真正实现综合管理。系统性也是智能性的基础。系统化的另一个方面就是能够增强信息的利用性，利用网络的渗透与普及，改变原来传统通信方式，使信息的获取上更加宽泛，利用远程终端网络进行监视和控制，实现网络化。

2.4更加环保化

工业历来被人们认为是环境的一大杀手，工业的发展给我们带来物质财富的同时也造成了巨大的伤害。环保已经成为工业发展的前提，也是发展的趋势。因此，机电一体化也应当顺应这一趋势。轻型工具磨床的机电一体化数控改造也要把环保考虑在内。在改造的过程中要注意提高产品的资源利用率，把对环境的危害降到最低，实现可持续发展，真正实现绿色制造[4]。

2.5更加人性化

人始终是机器的操纵者，在机电一体化的数控共改造中还要注重人性化构造，让操作者更加愿意去操控设备，由工作变成一种享受，真正实现人机合一。

3.结语

总而言之，轻型工具磨床的机电一体化数控改造势在必行，它不是偶然出现的，而是发展使然。毕竟我国在这一领域的技术发展还不是很深，难免在这一改造过程中出现问题，但是要坚信发展前景是好的，为了这一行业的蓬勃发展，我们还需要坚定的走下去。

【参考文献】

[1]唐义祥.论数控技术发展趋势智能化数控系统[J].中国社会科学，2009（10）.

[2]余斌.浅谈机电一体化技术的应用及发展趋势[J].计算机科学，2010（2）.

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关键词：数控磨床 打磨工艺 常见故障

中图分类号： TG519 文献标识码： A 文章编号：

绪论：沪昆铁路客运专线是国家《中长期铁路网规划》中的快速客运通道之一，其轨道结构采用CRTSⅡ型无砟轨道结构系统。我单位承建沪昆客专杭州至长沙铁路客运专线（江西段）工程站前施工HKJX—3标DK430+172.34~DK532+719.846段约114.479KM，共有Ⅱ型轨道板34800块，全部采用数控磨床24小时对Ⅱ型板承轨台进行精打磨加工，因此熟悉数控磨床的打磨工艺和确保机械的正常运转直接关系到工程进度。当数控磨床发生故障时，我们能借鉴以往的工作经验理论与实际相结合，才能及时准确地进行故障处理，提高效率节省资源。

一打磨原理

数控磨床对Ⅱ型板的打磨原理是引用西门子数控操作软件操控磨床，利用专用测量软件，通过探针、激光等高科技传感测量技术，以铁设院的设计要求对毛坯板承轨台的几何关键点进行测量，生成相对于磨床给定测量原点的三维坐标，数控磨床通过博格软件将每块轨道板的设计数据转换成相对磨床的机械坐标，将实际测量数据与设计要求数据对比分析生成毛坯板的磨削量，通过对每块Ⅱ型板的20个承轨台定量磨削，毛坯板才能成为具有设计几何角度的轨道板，如图1：打磨后的效果图。

图2为专用数控磨床外观及建立的坐标系图

二打磨工艺流程：

打磨工艺流程如下：

在生产计划系统输入轨道板打磨计划—在毛坯板存放区选择时间和质量都合格的轨道板—翻板机将轨道板翻转为正面向上—通过滚轮运输线将轨道板运至自动切割机处切割毛坯板上外漏的预应力钢筋头—进入等待打磨工位准备打磨—进入打磨室进行打磨流程作业—测量系统检测质量合格后雕刻相应的轨道编号—安装扣件—按比例抽查轨道板进行绝缘检测—外运至成品板存板区存放。

2.1打磨生产计划安排

轨道板打磨前首先要进行打磨生产计划安排，由生产计划系统微机（AV机）管理员完成，AV机与数控磨床的数据传输硬件结构组建，管理员依据现场计划工期、各作业面进度、铺板方向顺序进行计划安排，将铁设院提供的打磨数据进行处理并导入数据库中，通过AV机系统分析后按打磨计划传入数控磨床的控制电脑里进行打磨，生产计划系统软件的数据流向详见图3：:

2.2翻转毛坯板

毛坯板翻转主要由翻转机完成，将相应合格的毛坯板由龙门吊运至翻板机，人工以观察毛坯板上的测量锥孔位置方法，依据要打磨板的左右线位置旋转摆正毛坯板前进方向，并由两个工人配合龙门吊安全稳当地将毛坯板放到翻转机上。启动翻转机液压装置，将毛坯板夹紧后上升固定架至翻转机最高安全位，翻转180°使轨道板正面向上。下降固定架使毛坯板安全落至滚轮运输线上，放松翻转机锁紧夹爪。

2.3切割外漏预应力钢筋

通过滚轮运输线将翻转后的毛坯板运至预应力钢筋切割工位，人工启动自动切割机后随时观察及时调整，确保将毛坯板两侧的外漏预应力钢筋头切割至与毛坯板侧面齐平。对于个别切割后仍突出的钢筋头人工用手动切割机进行安全切除以确保外观质量。完成后通过滚轮运输线将毛坯板运至等待打磨工位，准备打磨。

2.4打磨轨道板

轨道板打磨是操作人员通过电脑控制数控磨床自动完成的，工艺如下：

2.4.1毛坯板进入打磨室定位

正常状态下打磨室的进板门和出板门为打开状态，操作人员通过滚轮运输线的行程开关控制使毛坯板从等待打磨工位进入打磨室，毛坯板由滚轮运输线驱动、液压油缸上的导向轮引导前进碰触减速开关后，毛坯板慢速前行同时毛坯板定位止档气缸升起，当毛坯板碰触定位止档装置上的终端开关后驱动系统停止，毛坯板到位止档气缸下落。

2.4.2顶板调平锁定毛坯板

当毛坯板进入打磨室停置好后，数控磨床操作界面进入机器准备状态，然后操作手点击一下继续按钮，则数控磨床液压调平固定系统工作。首先由毛坯板下方的调平油缸、顶升油缸和支撑油缸共同工作将毛坯板通过重力感应调平顶起，使毛坯板处于无应力状态，然后由两侧的定位油缸和夹紧油缸共同工作，将调平顶起的毛坯板固定夹紧。完成后点击程序按钮，待油缸系统的压力指数稳定后，查看其是否在调平误差范围内，确保毛坯板调平。顶板同时操作手需在数据界面里的模具号程序内，输入该毛坯板的模具号及浇筑日期。

2.4.3测量毛坯板

毛坯板顶板调平后磨床的操作界面会显示 “测量程序开始”，此时操作手在确保磨床都处于正常状态时，启动操作盘上的“Cycle Start(循环开始)”按钮，测量系统开始工作，磨床1、2通道上的激光同时对该毛坯板的20个承轨面进行扫描，并将数据反馈回执行电脑，电脑将反馈数据和设计要求数据对比处理，生成打磨程序。

2.4.4打磨轨道板

测量完成后操作界面跳转至“打磨程序开始”，操作界面右上方会显示此毛坯板需要磨削掉的打磨量，打磨量等于粗磨量乘以粗磨次数。粗磨量由NC程序内的最大打磨量控制，粗磨量小于等于最大打磨量，例如测量程序测量出毛坯板的打磨量为4mm，NC设最大打磨量为3，则系统生成的打磨程序为粗磨量为2mm粗磨次数为2次。操作员在确保打磨量小于毛坯板预留打磨余量5mm时，启动操作盘上的“Cycle Start(循环开始)”按钮，开始打磨，打磨时先按承轨台一半宽度进行打磨，到达板尽头后，磨头旋转180°进行另一半打磨。如图4.

2.4.5质量检测

打磨程序完成后，系统会自动生成成品板检测程序，操作界面跳转至“开始质量检测程序”， 启动操作盘上的“Cycle Start(循环开始)”按钮，磨床通过激光测量系统对打磨后的承轨台进行质量检测，检测数据通过软件分析生成质量报表可在质量界面里查询。质量数据合格进行下一步操作后会自动反馈至AV机保存。对于打磨质量检测不合格的有两种原因，一实际打磨质量不合格则操作人员将根据实际情况调整参数进行再次打磨，直至合格；二测量过程中由于测量误差造成的不合格现象，则操作人员使用专用量具检测验证质量合格后，在人工放行界面里注明原因后手动放行，进行下一步操作。

2.4.6雕刻轨道板编号

上一步质量检测程序结束后系统自动跳转至“开始刻字”， 启动操作盘上的“Cycle Start(循环开始)”按钮后，系统将通过自带的雕刻轴自动雕刻打磨编号；后由于我单位发现该步骤可分离执行，经过研究将系统自带的雕刻系统屏蔽，在打磨室外重新设置一专用轨道板雕刻机，这样在外置雕刻机无故障情况下都由其完成轨道板编号雕刻任务，每块板的打磨时间平均缩短2分钟，我单位打磨任务共34800块轨道板，通过改善可直接缩短工期48天。

2.4.7成品板清洗运出打磨室

因刻字程序屏蔽，在系统开始刻字程序内，启动操作盘上的“Cycle Start(循环开始)”按钮，系统将执行打磨后成品板清洗动作，同时固定毛坯板的油缸放松下降，使成品板安全下落后导向气缸伸出，打磨室前后进板门和出板门同时打开，操作人员通过滚轮运输线控制开关运出成品板运进毛坯板，准备下一块轨道板打磨。打磨流程将返回2.4.1进行循环打磨。

2.5轨道板编号雕刻

刻字机操作手在电脑上利用软件制作该轨道板相应编号，用U盘将编号导入刻字机系统，通过运输线控制系统将轨道板停至雕刻位置，先启动雕刻机的清水冲洗泵，再通过手柄启动刻字程序人工监测完成雕刻编号任务。

2.6扣件安装

刻字结束后，成品板行至扣件安装工位，由4个经过培训的扣件安装工人按要求安装扣件。

2.7绝缘检测

扣件安装完成后成品板进入绝缘检测区，由质量检测部门的专职检测员按比例要求抽查，通过电桥测量仪进行绝缘检测并记录检测结果。

2.8成品板外运

绝缘检测结束后，工人外运通过横移小车将成品板从滚轮运输线上运出存至临时台座上，通过工人配合行车将成品板吊至外运汽车上拉出存放。

三常见故障分析处理

3.1打磨曲线板时，C摆定位误差比较大，导致曲线板打磨不合格

现象：C摆刹车定位误差在打磨承轨台时超过0.03mm，打磨结果在质量检测后质量数据显示红色不合格项，具体主要出现在对应通道的小钳口质量中。上述现象基本可以肯定故障出现在C摆刹车上，需要及时维修处理。

处理方法：打开对应通道的C摆刹车装置，检查C摆刹车制动装置上的顶杆是否在C摆刹车松开的情况下松动，如有松动则需紧固。如果顶杆正常则需按照以下方法排查调整：

a． 刹车盘与上下刹车片之间不能有铁屑毛刺，如用手摸上去有划痕毛刺则需用120的水沙纸打磨光滑。

b．刹车盘与下刹车片之间的间隙控制在0.05mm之内，要保证间隙均匀。

c．刹车盘与上刹车片之间的间隙控制在0.02mm之内，即上刹车片是浮在刹车盘上的，上刹车片上的M8连接螺钉不要紧固。

d．检查斜楔块和油缸的同心。

e．斜楔块顶出时不能顶到链条上。

f．油缸顶端的螺母在制动时，不能碰到C摆支座。

g．上下斜楔块的间隙要控制在0.5~1mm之间，要间隙均匀。

要求在加工时注意保证上下斜楔块角度的一致性。

h.刹车盘的端面跳动控制在0.05mm之内，若出现超差，可通过调节胀紧套上螺钉的扭力。万一胀紧套的调节余量有限，可在刹车盘和大链轮之间垫塞尺来调节。

3.2 某通道气缸未在顶端

现象：磨床在正常执行完毛坯板测量程序或是成品板质检程序时，对应的下一步程序不自动继续，诊断故障栏显示某通道气缸收回未到顶端。出现此情况则基本可以肯定是由于某通道的气缸在上升至顶端后没有感应到上方定位的感应信号或是由于当时气压压力不足7Mpa以致气缸没有完全升至顶端。

处理方法：首先查看当时气压是否正常，在确认正常后再将操作程序切换至手动方式，手动单击屏幕上某通道对应的气缸上升按钮后，维修技术员通过竹梯爬到磨床的横梁上方，查看会发现有问题通道气缸上方的红色感应信号灯未亮，此时用内六角扳手松开固定感应信号灯的螺丝并上下慢慢移动直到听见气缸噗嗤一声收回锁紧同时感应信号的红色指示灯亮起为止，然后操作手再手动下降气缸，动作完成后再上升气缸，维修技术员寻找气缸上能感应到上升锁紧位置的最低点，按照以上方法多试几次，发现没有问题后用内六角螺丝固定紧固，问题解决。

3.3 X轴回零时10654报警

现象：在正常打磨时突然停电，在供电以后X轴回零时只要在操作键盘上按回零键磨床就开始报警，同时屏幕上方显示红色错误警示，通道1等待同步耦合1的同步启动，报警编码为10654，。此故障可能是因为突然停电导致X轴在一通道和二通道方向出现了扭曲现象。

处理办法：在报警声中继续X轴回零，此时回零结果X轴回零值非0.00，举例：此时X轴回零值为6.444，将此数据记录后，在程序中查找机床数据中的轴MD，然后通过侧边下拉菜单中的搜索键查找34090文件，找到后通过侧边菜单中的+\-键选择二测量即X2，此时将二测量状态下34090【0】对应的数值-1.239修改，修改方法为将刚刚记录的首次回零的非零报警值取反数（-6.444）补入其中，例如此时二测量状态下的34090【0】的数值应修改为：-1.239+（-6.444）=-7.683，修改完成后在侧边的下拉菜单中按下设MD有效按键，完成后退出返回回零界面再次回零则上述故障消除，X轴回零值为0.00。

3.4 A、C轴发生主动编码器报警

现象：C轴在旋转过程中突然停止并且有报警提示主动编码器出错，此时数控磨床任何动作不能进行。

处理办法：此原因是因为对应轴的读数头与磁栅之间进入了水或其他杂物，此时只能进行热启动（NCK复位），NCK完成后旋转C轴清理磁栅与读数头之间的杂物，完成后对所有轴进行回零即可。

3.5自动顶板时油缸动作异常

现象：操作界面上平板上升按钮上的绿色显示灯常亮，平板上升动作一直在执行中，打磨室内的定位油缸和夹紧油缸不动作，出现此故障则可以基本肯定某个油缸上的压力开关损坏

处理办法：需要检查顶升油缸、定位油缸、调平油缸、支撑油缸上的压力开关是否损坏，判断是否损坏最简单的办法就是观察压力开关上的显示数值在平板上升时是否有变化或是与其他对应油缸上的压力数值一致，不变化或是不一致的则可以肯定损坏，需要更换。

3.6 C轴在0°和180°定位时打磨平面出现高度错位

现象：打磨完成后同一个承轨台以中心线分隔，两边有明显的高低挫台

处理办法：当同一通道上所有承轨台均出现挫台时，则说明数控设置文件（NC.INI）中预设值Schw_C1_180_Z_Korr = (-0.4) /Schw_C2_180_Z_Korr = (-0.4) 出现了误差,需要更改，举例如下：

如果在180°定位时的一半承轨台高出0.2，则参数（-0.4）-0.2将对应C1或C2通道的Schw_C_180_Z_Korr参数改为-0.6，反之改为（-0.4）+0.2=-0.2。

3.8 打磨框架优化过程失败

现象：轨道板进入打磨室，正常执行完毛坯板检测程序后，操作屏幕上方显示红色错误代码，并没有打磨量生成，诊断故障显示框架优化过程失败。

处理办法： 上述故障可能是由于该打磨数据要求的曲线弧度太大，此毛坯板预留的打磨量在5mm之内不能达到打磨数据要求的弧度，因此有两种办法解决：1、更换直线打磨数据；2、更换毛坯板。

3.9 NC程序出错

现象：操作界面的屏幕上出现红色错误代码，诊断故障显示NC程序出错，正在执行的程序在启动后没有反应。

处理办法： 在操作界面程序项的工件程序里查找带有！X！的子程序，找到后选中，然后在屏幕右上方显示的任务栏里选择卸载程序，完成后再选择重新装载，确认退出即可解决此故障。

3.9 机床Y轴发生碰撞致使零位逃掉

故障现象： Y1轴在Y轴方向上超过了限位开关形成了Y轴的碰撞，使得Y轴上的激光盒相互贴死，两个通道的Y轴在Y轴方向上出现了定位滑动。

解决方法：

假设以Y1为标准来校正Y2 。将Y1移到某一位置，以磨轮背面为基准打表，记录Y1的当前坐标；然后将Y2移到Y1之前记录的位置，可看打表指针。这时首先将 Y2的MD30240【1】的4改为1，同时将MD34090和MD34100里面的数值清零及MD34210设置为0 然后NCK复位，接下来在将MD 30240【1】位1改为4 在做NCK复位，再将之前记录的Y1坐标数值输入到Y2的MD34100第零位和第一位里，同时将Y2的MD34210【1】设置为1，然后选择侧面的垂直软件设定数据有效，按一下复位键，打到回零方式，轴倍率打到0%，按相应的方向键即可待Y2的MD34210【1】变为2或Y2前出现宝马标志后说明设置完成。

3.10 在更换磨轮时，如何将磨轮锁住

现象：在装卸主轴上的磨轮时，由于磨轮跟随转动，无法用扭力扳手拆卸或是安装固定磨轮的十六个内六角螺丝。

处理办法：在手动的JOG方式下一二通道分别选中第六轴即主轴，然后在操作键盘上选择回零按钮，完成后按一下程序启动键，则主轴锁紧，磨轮在外力作用下无法转动，按复位键可以解锁。

3.11 如何用全站仪测量的大钳口数值校对磨床测量的大钳口数值。

现象：全站仪测量的大钳口数值和磨床测量的大钳口数值统一偏差，举例：全站仪测量大钳口数值为1889.8mm数控磨床激光和探针测量结果为1889.4mm，此时就需要用全站仪测量数据校对磨床测量系统。

处理办法：

现以上述测量数值举例，全站仪测量大钳口数据1889.8为实际打磨结果，磨床探针测量1889.4则需调整，进入F\OEM\maschine\NC.INI找到探针Y的参数：K1_Messtaster_AbstandY=-969.379和K2_Messtaster_AbstandY=297.782后，将此两项数值的绝对值分别减小（1889.8-1889.4）/2=0.2mm;完成后重启OEM用探针校准激光即可。

3.12如何使磨床启动后直接从180°单边开始打磨

现象：磨床在正常从0°打磨一半完成后突然出现故障，处理完故障后为节省时间，可以使磨床启动后直接从180°单边打磨回来。

处理办法：在磨床控制电脑里找到程序里面的工件程序项，在里面分别查找SCHL_K1MPF X和SCHL_K2MPF X，然后分别双击打开通过右边菜单键里的搜索按钮查找；GOTOF MAX～找到后分别将前面的分号去掉并修改为GOTOF MA1～,完成后设MD有效并退出工件程序进入打磨流程，此时不用中断打磨程序直接按启动按钮，磨床将直接从180°单边打磨回来。

篇4

关键词： 数控机床； 步进电机； STM32F103； 控制模块

中图分类号： TN876.3?34； TH39 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）08?0129?05

Design of stepper motor high?precision control module in numerical control machine tool

HOU Xiaofang， TAO Baofeng

（1. Shaanxi Institute of Technology， Xi’an 710300， China； 2. Northwest University of Political Science and Law， Xi’an 710063， China）

Abstract： The traditional stepper motor control module of the numerical control machine tool can't effectively coordinate the relationship among the speed parameters of the stepper motor， and has low control precision. Therefore， the stepper motor high?precision control module of the numerical control machine tool was designed. The STM32F103 in the module gives the control instruction of the stepper motor′s running process according to the synthetical linear speed control function. The FPGA generates the control signal according to the control instrument， and transmits it to the stepper motor driver. The stepper motor driver imports the control current into the stepper motor according to the sorting of control positions in the control signal. The accurate control of the controlled object is implemented with the module. The grating sensor acquires the running process of the stepper motor. The FPGA gives out the specific running result of the stepper motor by analysis of the collected information， and transmits it to STM32F103. The real?time monitoring and correction of the running process of the stepper motor are realized with STM32F103. The experimental results show that the designed module has good response effect， control error and control result， and can realize the high?precision control.

Keywords： numerical control machine tool； stepper motor； STM32F103； control module

0 引 言

步进电机是一种能够实现控制信号数模转换的控制设备，与其他控制设备相比，其拥有控制误差不累计、鲁棒性强等优点。在强调自动化办公的当今社会中，步进电机被广泛应用于数控、计量、器械等领域[1?3]。在数控领域中，步进电机以其稳定的控制水平成为数控机床中的核心控制设备。但在传统的数控机床步进电机控制模块无法有效协调步进电机速度参数间的关系，控制精度不高。现如今，数控领域对数控机床中步进电机高精度控制模块，产生了较大的需求[4?6]。

控制精度包括响应效果、控制误差和控制成果，传统的数控机床步进电机控制模块均无法完全实现高精度控制。如文献[7]基于电磁铁设计数控机床步进电机控制模块，其将电磁铁产生的电磁扭矩作为控制媒介，实现对被控对象的有效控制。但电磁铁易受干扰，将导致整个模块的鲁棒性被破坏，故其响应效果、控制误差和控制成果均不好。文献[8]基于单片机设计数控机床步进电机控制模块，该模块利用单片机较为强大的控制性能，结合部分外接电路，实现了对被控对象的有效控制。其响应效果和控制误差较好，但在多线程控制下单片机耗能较大，导致控制信号不稳定，故模块的控制成果不好。文献[9]设计基于电子电路的数控机床步进电机控制模块，电子电路产生的控制信号可直接被步进电机所使用，有效提高了模块的控制精度。但该模块更改控制策略的步骤非常复杂，故只适用于控制策略较为稳定的被控对象。文献[10]设计基于可编程逻辑控制器的数控机床步进电机控制模块，可编程逻辑控制器的本|就是工业计算机，其价格便宜、使用简单，具有较强的实用性。在控制工作中，可编程逻辑控制器用其输出的方形脉冲信息对步进电机的速度进行控制，具有较高的响应效果和控制成果，但该模块的控制误差不易控制。

根据上述内容可知，若想使数控机床步进电机控制模块实现高精度控制，需要选择性能高、成本低的控制器，并结合特定方法有效协调步进电机的速度关系。现基于STM32F103微控制器和综合线性速度控制函数，设计数控机床步进电机高精度控制模块。

1 数控机床中的步进电机高精度控制模块设计

1.1 模块整体方案设计

所设计的数控机床步进电机高精度控制模块采用STM32F103微控制器作为其硬件控制核心，并结合综合线性速度控制函数，提高模块响应效果和控制成果，缩减控制误差，最终实现高精度控制。图1为模块硬件结构图。

图1 模块硬件结构图

由图1可知，控制工作开始后，STM32F103微控制器将给出控制步进电机运行流程的控制指令，该指令的实施由现场可编程门阵列（Field?Programmable Gate Array，FPGA）实现。FPGA根据指令生成控制信号，对步进电机的初始化和速度进行控制。STM32F103微控制器也将对FPGA给出的步进电机运行状况信息进行接收和显示。

由于在实际应用中，数控机床中的步进电机往往不止一台，因而，所设计的数控机床步进电机高精度控制模块选用FPGA的一项重要因素就是：FPGA能够对多台数控机床实施同时控制，并可以对控制指令进行精准分配。这对提高模块响应效果、缩减模块控制误差具有决定性作用。

由于步进电机只有在驱动器存在的情况下才能正常运行，故FPGA与步进电机并非直接相连。FPGA先将控制信号传输给步进电机驱动器，步进电机驱动器根据控制信号中控制位置的排序，依次将步进电机所需的控制电流导入步进电机，以实现对被控对象的准确控制。在所设计的数控机床步进电机高精度控制模块中，光栅传感器的作用是Σ浇电机的运行流程进行采集。其将所采集到的信息传输给FPGA，FPGA对信息内容进行判断，得出步进电机的具体运行结果，并将其传输给STM32F103微控制器，实现STM32F103微控制器对步进电机运行流程的实时监控和修正。

1.2 STM32F103微控制器设计

STM32F103微控制器是一款对8位单片机进行优化后产生的32位控制器，其价格便宜、便于携带，并拥有很强的控制能力，在运算速度和转换效率上比8位单片机有很大提升。STM32F103微控制器拥有低耗、高兼容性和高通信能力等优点，其电压范围为[2.0 V，3.6 V]，通常使用3.3 V电源供电。

STM32F103微控制器给用户提供了三个工作模块，分别是标准工作模块、节能工作模块和休眠工作模块，用户可根据自身控制需求选用最适合的工作模块。其还拥有多种类型的通信接口，最大传输频率为70 MHz，可进行多方信号的同时、快速传输。

在STM32F103微控制器中，其最重要的功能电路是晶振电路和电源电路，如图2、图3所示。

由图2可知，STM32F103微控制器最多可连接两个晶振电路，分别为其提供高速标准计时和低速精准计时，晶振Y的规格为10 MHz。电容C1和C2的主要功能是对晶振Y进行激励。

由图3可知，电源电路为STM32F103微控制器提供了三种供能模式，分别是外接蓄电池供能、数据传输接口供能以及计算机软件接口供能。电容C1和C4的规格为0.1 μF，C2，C3的规格是10 μF。考虑到电路中的电能损失，电源电路所提供的电能是5 V，故需要对电源电路的电压进行转换，所使用的转换器是LT1117稳压管。

1.3 FPGA设计

所设计的数控机床步进电机高精度控制模块选用的FPGA拥有210个引脚和148个输入/输出端口，其电源电压的输入范围为[1.2 V，3.5 V]，可在温度为[0，90 ℃]的范围下运行。FPGA拥有两种工作模式，分别是内部测试和分频测试，其价格便宜、控制成果好，能够实现对步进电机的高精度控制。图4为STM32F103微控制器与FPGA的接口连接图。

由图4可知，FPGA拥有5个输入线接口和20个输出门接口，微控制器的虚拟内存用来进行控制指令地址的传输，线接口用来对控制指令进行重置、锁定、编译、写入和只读。门接口0～7可对8个步进电机进行同时控制。FPGA的内部测试和分频测试将相互结合使用，对STM32F103微控制器中控制指令进行信号转换，FPGA输出的控制信号格式为数字脉冲信号。

由于数控机床要求步进电机的运行流程必须包括初始化、加减速运转、稳定运转和休眠，故FPGA需要先对STM32F103微控制器中晶振电路的计时输出进行分频，再进行信号转换。经转换后获取的控制信号将传输给步进电机驱动器进行进一步操作。

1.4 步进电机驱动器设计

由于FPGA给出的控制信号能量不高，无法唤醒步进电机，故利用步进电机驱动器对FPGA的控制信号进行放大。步进电机驱动器根据控制信号中控制位置的排序，依次将控制电流导入步进电机，保证数控机床中步进电机的正常运行。图5为步进电机驱动器电路示意图。由图5可知，数控机床步进电机高精度控制模块所选用的步进电机驱动器型号是双相细分驱动器，这种型号的步进电机驱动器拥有精度高、噪音小、便于携带的优点。电路中的时钟接口选用的是光电耦合信号控制器，有效缩减了设计成本，并且操作更为简单。当12 V电源的输出是稳定电流时，步进电机将进行反相转动运行；无电流输出时，步进电机则进行正向转动运行。

步进电机驱动器对FPGA控制信号的放大工作是循环进行的，分区接口与方向控制信号器相接，作用是对控制信号中控制位置的排序进行依次读取与准确输送。接口1与接口2则与数控机床中的步进电机直接相连，最终实现数控机床步进电机高精度控制模块对被控对象的准确控制。

2 步进电机高精度控制模块软件设计

在传统的数控机床步进电机控制模块中，通常选用直线或抛物线对步进电机进行加减速控制。其中，直线速度控制函数的运算量小、效率高，所以模块对被控对象的响应效果较好，但控制误差和控制成果不高。而抛物线控制函数的运算量大，模块的控制误差较小，响应效果却不好。为此，所设计的数控机床步进电机高精度控制模块选用了综合线性速度控制函数，将直线和抛物线的优点结合起来，摒弃二者缺点，实现模块对被控对象的高精度控制。

当步进电机处于加速运行时，其加速函数分为三个阶段，依次为抛物线、直线、抛物线，则有：

式中：为直线加速度；为直线方程与坐标轴的交点位移；为抛物线斜率；为加速时间；为步进电机初始速度；和分别是第一次和第三次加速抛物线的参数。将步进电机加速抛物线的总参数设为，则：

此时，步进电机在直线、抛物线1和抛物线2的加速阶段速度，，满足如下关系式：

此时，三个加速阶段所能获取的控制指令数量为：

根据式（1）～式（5）可得，当STM32F103微控制器发出第个控制指令，该指令与三个加速阶段中加速时间的关系式为：

通过调节式（6）中的各项参数，能够有效协调步进电机的速度关系，对模块获取优良的响应效果、控制误差和控制成果，实现高精度控制具有一定的推动作用。

当步进电机处于减速运行时，其减速曲线和加速曲线是互为对称的，运算方式与加速函数相近。

3 实验分析

实验利用对比方式对本文模块、单片机控制模块和可编程逻辑控制器控制模块的响应效果、控制误差和控制成果进行分析，确定本文模块能否较好地实现对被控对象的高精度控制。在数控机床中，其主要被控对象为机器转速和位移，令三个模块在同等条件下对实验机器的转速和位移M行控制。

3.1 响应效果分析

将本文模块、单片机控制模块和可编程逻辑控制器控制模块对实验机器转速、位移的响应时间绘制成曲线，如图6、图7所示。响应时间越短、越稳定，则模块的响应效果越好。由图6、图7可知，各数控机床步进电机控制模块对机器转速的响应效果要好于对机器位移的响应效果，差值在3 s左右。本文模块的响应时间曲线要明显低于其他两个模块的响应时间曲线，且曲线的稳定性更强。由此可得出，本文模块具有优良的响应效果。

3.2 控制误差分析

各数控机床步进电机控制模块的控制误差是根据步进电机的数据转矩确定出来的，这是因为转矩的不确定性较大，能够对其进行准确控制的模块，模块的控制误差必然较小。

在实验给出的控制指令中，步进电机的输出转矩应为1.8 kg・cm。在步进电机频率不断增加的情况下，其输出转矩越贴近该数值，证明模块的控制误差越小。实验结果如图8所示。

由图8可知，在三个模块中，本文模块的步进电机输出曲线与控制指令中的1.8 kg・cm转矩标准最为接近。由此可得出，本文模块具有优良的控制误差。

3.3 控制成果分析

数控机床步进电机控制模块的控制成果是指，在模块控制下由实验机器产生的加工元件。加工元件的规格越接近控制指令的目标规格，则模块的控制成果越好。根据上述定义，绘制出控制成果曲线，如图9所示。

由图9可知，本文模块的控制成果范围高达[97.6%，99.8%]，较其他两个模块而言，本文模块具有优良的控制成果。

4 结 论

本文设计数控机床步进电机高精度控制模块，其采用STM32F103微控制器作为硬件控制核心，并结合综合线性速度控制函数、现场可编程门阵列、步进电机驱动器和光栅传感器，以提高模块响应效果和控制成果、缩减控制误差为设计目标，最终实现模块的高精度控制。实验将本文模块与单片机控制模块，以及可编程逻辑控制器控制模块的响应效果、控制误差、控制成果进行对比。实验结果表明，所设计的模块具有优良的响应效果、控制误差和控制成果，可较好地实现模块对被控对象的高精度控制。

参考文献

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[7] 李欣，刘景林，刘洋.多通道集成化步进电机控制器设计[J].微电机，2014，47（3）：52?55.

[8] 白玉，刘冰，李智.基于Cortex?M3处理器的步进电机控制系统[J].电子科技，2014，27（10）：43?45.

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[关键词] 数控机床 使用 管理模式

中图分类号：TH13 文献标识码：A 文章编号：

一、秦川华兴数控机床设备的概况

盐城秦川华兴机床有限公司，是由陕西秦川机床工具集团有限公司与江苏华兴投资集团有限公司共同出资建立的专业机床制造公司，主要生产滚齿机、立加、立车、数控车床及普通机床的重点企业。

数控机床是数字控制机床的简称，它是一种需要程序来进行控制执行的自动化的机床，它可以通过其自带的控制系统处理编码或者其它的指令的程序，从而使机床进行自动化的加工零件。随着计算机技术的快速发展，其对于数控机床的发展具有非常大的促进作用。通过控制系统，可以使数控机床加工出传统机床无法进行精确加工的零件，提高了零件的加工效率，具有非常明显的优越性，但是数控机床在使用方面依然存在着一些问题。

二、数控机床设备的使用分析

在秦川华兴数控机床设备的使用方面，有的专业人员还缺乏对数控机床加工的原理、数控系统的特性不了解，对加工工艺程序的编制还比较生疏，无法对数控制设备进行科学的管理，先进的加工方法，落后的管理手段极大地影响了数控机床效率的发挥。数控加工操作人员大部分是来自普通机加工工人，文化素质参差不齐，在对数控设备的应用中套用普通设备加工的思路。对数控机床高速切削的特性、数控刀具的选择、切削参数的选择缺乏科学性，加工程序的优劣及加工效率的高低完全取决于操作工人素质的高低，因而科学的管理方法才能促成数控机床设备最佳的加工效率。另外由于数控机的特定原因，数控机床设备的系统繁杂，设备档次不齐，给技术人员、操作人员的应用和编程带来很大的困难。一般的系统内存容量都不是很大，在加工零件各类繁多时，大量的加工程序因为无法存储而不得不进行反复的删除和输入，有限的系统资源甚至无法存储完整的零件加工程序。频繁重复的零件准备和加工程序反复编制也影响了程序的稳定性和数控机床设备的使用及功能的发挥。阻碍了企业的生产效率，所以，在数控机床设备管理上还有待于进一步的完善。

三、数控机床设备的管理模式

数控机床设备的使用情况直接影响着企业的生产效率和经济效益，而管理方式又直接决定着数控设备的使用，可见数控机床设备的管理是十分重要的。要切实的提高数控机床的使用效率，就需要加强对数控机床的管理，提高对数控机床的使用率。对于管理者来说，提高对数控机床的认识和了解，使基层的技术管理干部能够真正了了解其加工的原理、数控工艺等。所以，根据我厂目前的现有状况，采用了数控机床设备科学的使用及建全管理机制和加强维修队伍培训学习的现代化管理模式，其主要内容如下：

1、健全设备管理机构

制造部门应该设立数控设备与维修岗位，承担车间数控设备的管理和维修工作。聘用一些具有丰富经验的专业技师和具有很强专业化知识、责任心并有一定实际工作能力的机械、电气工程师组成，专门负责数控设备日常管理维护工作。

2、制定和健全规章制度

针对数控机床的特点，逐步制定相应的管理制度，例如数控设备管理制度、数控设备的安全操作规程、数控设备的操作使用规程、数控设备的技术管理办法、数控设备的维修保养规程等，这样使设备管理更加规范化和系统化。

3、建立完善的设备档案

建立数控设备维护档案及交接班记录，将数控设备的运行情况及故障情况详细记录，特别是对设备发生故障的时间、部位、原因、解决方法和解决过程予以详细的记录和存档，以便在今后的操作、维修工作中参考借鉴。

4、加强数控设备的验收

为确保新设备的质量，加强设备安装调试和验收工作，尤其是设备验收这一环节，对涉及机床重要性能、精度的指标严格把关，对照合同、技术协议、国际和国内有关标准及验收大纲规定的项目逐项检查。机床调试完成后，利用RS232接口对机床参数进行数据传输做为备用，以防机床文件丢失。

5、加强维修队伍建设

数控机床设备集机、电、液、气、光于一身的高技术产品，技术含量高，操作和维修难度大。所以，必须建立一支高素质的维修队伍以适应设备维修的需要。采取利用设备安装调试和内部办学习班等多种形式对数控设备的操作、维修、编程和管理人员进行设备操作技术和维修保养技术培训。

5.1 首先应当加强对数控机床的使用者的技术培训，提高其综合素质。数控机床作为一种典型的一体化的机械设备，在其应用上其需要的知识面比较广，需要技术人员和操作人员具有电气、液压传动、机械等方面的专业知识，提高操作人员的技术技能，不仅可以提高设备的利用率，而且还可以减少零部件的次残品率，提高企业的生产效益。

5.2加强对操作规程的遵守。对于数控机床来说，其操作流程规定相对比较严格。严格的遵守操作规程，不仅可以提高机床的使用寿命，保护设备的使用安全和操作人员的安全，对于产品的质量也有非常重要的促进作用，因为错误的方法往往会导致错误的结果。对于新的操作人员来说，要重视开、关机的顺序和相关的注意事项。

5.3提高机床的开工率。机床作为一种机械设备，其内部的各个零部件之间往往需要进行恰当的磨合才能有效的发挥其作用。对于新机床来说，其往往有一定的保修期限，根据机床的使用经验，数控机床在使用的初期其故障率相对比较高，企业应当充分的利用这一阶段，提高机床的开工率，使其故障和薄弱环节能够尽早的予以暴露，可以在保修期内得到解决，同时也提高了机床的磨合率。

6、数控机床设备的日常维护管理

6.1操作者日常检查，操作者是数控机床设备的直接用户，为了保证数控设备的正常运行，要求数控操作者每天应该执行以下各项：检查所有的防护板、罩壳和门操作是否适当、在整个行程中步进每一个轴，观察运行是否平滑、确保所有轴的限位开关正常工作并调整到相应的限位位置、检查导轨是否有划伤或过度磨损的迹象、检查导轨清洁器没有被损坏、触摸导轨检查是否适当。

6.2巡回检查设备，根据数控机床设备的先进性、复杂性和智能化高的特点，使得它的维护、保养工作比普通设备复杂且要求高的多。维修人员应通过经常性的巡回检查，如CNC系统的排风扇运行情况，机柜、电机是否发热，是否有异常声音或有异味，压力表指示是否正常，各管路及接头有无泄漏、状况是否良好等，积极做好故障和事故预防，若发现异常应及时解决，这样做才有可能把故障消灭在萌牙状态之中，从而可以减少一切可避免的损失。

结语：对于数控机床的管理来说，需要有一定的规章制度来保障其功能的发挥。由于数控机床的使用是一项技术性比较强的过程，只有加强科学管理，了解其性能特点，协调好其生产过程中的各个环节，才能充分的发挥其经济效益。企业的管理人员要建立建全管理模式，制定严格并且可以执行的制度，提高产品的合格率，使数控机床能够实现其应有的回报率。

参考文献

[1] 徐天侠.探析数控机床的维护和管理[J].科技风，2012（1）：181-181.

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关键词:创新教学模式；数控技术；综合职业能力

中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号：1674-098X(2015)11(c)-0242-03

培养综合职业能力就是增强学生的就业、创业能力，是深化职业教育改革的必然选择。综合职业能力包括四种核心能力:社会适应能力、认知能力、专门技术能力、工作发展能力，因此，数控技术专业课程教学改革与创新，就是要建立有利于培养学生综合职业能力结构的课程教学模式，综合职业能力导向课程的实施通过融“教、学、做”为一体，注重强化学生能力的培养。

1课程设计的理念与思路

以数控技术专业培养目标为课程开发建设的依据，教学计划体现以职业岗位（群）为中心，根据相应的职业岗位职责和职业能力，制定课程的教学目标，确定工作任务，以工作过程系统化为导向，构建理论教学、仿真教学和实践教学三者于一体的教学体系。形成以工作过程为导向的职业能力，知识与技能高度融合的训练体系。采用三个岗位(即：数控车削、数控铣削、加工中心加工)、四个模块(即：数控加工单工种基础实训、数控加工车铣复合实训、数控加工多工种综合实训、复杂曲面零件数控加工实训)的实训模式，将产学研合作单位的产品加工引入到实训过程中，用岗位职业能力的要求及工艺创新能力作为考核标准，实现高技能型人才数控机床操作技能的培养。该课程是以职业能力培养为核心，来构建教学体系的。课程的设计理念与思路基于以下几个方面。

1.1实现理论教学与实践教学的一体化高度融合

理论教学与实践教学的整合并不是简单的教学合并，而是从职业岗位知识体系上的融合，具体根据各个职业岗位知识模块教学的需要，设计实践与理论融合的方式，以及融合的比例。如,在讲授数控加工刀具时，直接在实训室进行，学生通过理论讲解并现场使用，马上就理解了原来难以理解的理论知识。

1.2教学的层次性

教学内容安排上具有层次性。遵循由易到难、由简单到复杂、由单项工种实践到多工种综合实践这一规律。充分考虑学生的认知规律，以达到良好的教学效果。如,安排数控加工的实训内容时，先是基本的车削、铣削零件加工操作，再是既需要有车削又需要铣削的零件加工操作，然后是车削、铣削、加工中心等多工种综合实训，最后是复杂曲面加工的综合实训，通过阶梯式循序渐进的技能训练方式，学生很快能适应企业的岗位工作要求。

1.3教学形式的多样性

在教学的形式上，采取了案例教学，小组项目式教学，工作过程系统化教学、学生带着问题式教学等多种形式。充分发挥学生的主动性和创造性，使他们能主动并积极参与到教学中，变被动为主动。

1.4以“一体化”教学模式开展训练，利于学生的综合职业能力培养

教师与学生通过边教、边学、边做来完成教学过程，让学生在生产环境中进行综合性的技术训练，在生产实践过程中发现问题、思考问题、分析问题、解决问题，充分调动学生的积极性与主动性，培养学生的综合职业能力。

2教学设计

2.1教学内容的针对性与适用性

2.1.1教学内容的针对性教学内容选择典型车削、铣削以及加工中心零件切削为典型工作任务主体，以满足岗位职业能力的要求，对教学内容排序以完成典型工作过程为依据，串接各工作任务，因此,开发的课程是理论实践一体化的结构。学生按由易到难的过程完成车、铣、加工中心的各工作任务，通过综合实训串联起各工作任务，培养学生较强的职业能力。2.1.2适用性以典型零件为课程教学中的主要工作任务，进行典型零件的如工艺分析、工艺方案设计及制定、程序编制、加工仿真、零件加工检验这一完整的工作过程，使学生具有数控加工综合职业能力，因此,教学内容的适用性广。

2.2教学内容的组织与安排

2.2.1教学内容的组织以企业对数控工作岗位要求的工作流程为导向，以选自各个产学研合作单位的典型车削、铣削及加工中心切削零件为加工任务，对这些典型零件做工艺分析、工艺方案设计、数控程序编制、零件加工仿真、零件工艺实施、加工检验-合格产品的全过程组织教学，遵循先简后易、依次递进的原则组织教学内容，最后进入企业实际零件的加工。2.2.2教学安排分车削、铣削、加工中心三个工种进行训练，老师利用多媒体教室、仿真实训室、数字化制造实训中心等教学设施对学生进行集中讲授、示做、训练，把学生分成项目小组按照工作任务单的要求，分组讨论零件的加工工艺方案，进行零件加工程序编制，再进行加工仿真校验，零件工艺实施及加工检测。

3组织实施

3.1教学方法与手段

3.1.1教学模式的设计与创新(1)“双证书”制度教学。本课程的教学内容的安排，除了依据数控技术专业的相关课程标准以外，还把数控机床操作相关职业岗位技能鉴定标准规定的理论知识和技能列入教学内容。教学团队中的主讲教师大多具有“双师”资质，且多数主讲教师为“国家数控技能鉴定考评员”。为积极开展“双证书”教学和职业技能鉴定工作，提供了有力的保证。近年来，推行“双证书”制度教学，相关专业的毕业生获得“双证书”的人数达到90%以上,取得了较好的教学效果。(2)任务驱动项目导向教学。实践表明，任务驱动项目导向，是高等职业教育提高教学效果的理想教学模式。该课程的各位主讲教师，对课程标准和相关职业岗位技能鉴定的要求了然于心，因此,能把数控机床与编程相关理论知识和实践技能根据课程标准结合岗位技能鉴定的要求，合理地确定相关教学驱动任务，及任务驱动下的各个具体的实施项目，摆脱了传统以学科来组织教学内容的教条模式，学生对每堂课的学习目标更加明确，学习积极性也高，教学效果得到了学生的好评。(3)一体化教学。教学团队把应知应会的数控编程理论和实践操作技能的教学和训练的内容融合在一起安排，打破传统的教室、实验室、实训车间的界限，突破传统教学时间、空间的限制，教学生边干边学，让学生在学中做，做中学。不但提高了学生的学习兴趣，而且提高了教学效果，也提高了教学资源的利用率。(4)教学训练模式与企业接轨。企业为了求得人才的最大利用效率，要求毕业生就业就能上岗，做到学校的教学与企业工作零距离。在综合训练阶段，不但教学、训练内容与职业岗位接轨，而且采用与企业同步的轮班工作制，不但解决了人均操作时间的矛盾，而且让学生提前进入工作角色，体验工作环境，激发了学生的上进心和责任感。为学生将来与就业岗位零距离适应提供了保证。这种教学模式也得到了企业和社会的认可。3.1.2多种教学方法的运用教学团队根据高职教育的特点和我校资源现状，探索出了许多行之有效的教学方法，如,讲练结合教学、师生互动教学、案例教学、工作过程系统化等现场教学。(1)讲练结合教学。将“教、学、练”融为一体，适于需要较强逻辑思维、而在传统教学中较难进行的课程内容。教师在讲清基本概念、基本理论与方法后，就布置学生进行实践训练。如,在讲解“数控编程指令”时，老师介绍了一类编程指令后，就给出相应图纸，由学生编制数控加工程序，然后仿真模拟检验编制得是否正确。这种即学即练的教学方式，提高了学习效率，增强学生学习的兴趣。(2)师生互动教学。教师授课中，善于提出问题，学生可进行讨论或争论，提出解决方案，教师适时引导，使学生从中领会教师思路，学会分析解决问题的能力。这种方法体现了以学生为主体的教育理念。如,在讲解“刀具补偿”时，教师可让学生思考使刀位点沿工件轮廓正确运动的方式有哪两种，并分别展开讨论，从而说明“刀具补偿”的作用。(3)案例教学。数控机床加工的零件是千差万别的，我们通过介绍典型零件的加工方法，使学生能做到举一反三，重点培养学生解决问题的能力。如,介绍“数控车床G71指令加工”时，我们通过一个典型的加工案例，使学生能对同类零件加工的触类旁通。(4)现场教学。数控机床的某些概念比较抽象，如,讲解“数控机床坐标系、对刀、换刀”等，“数控实训中心”就是教学地点。这样有利于把抽象概念具体化，降低学习难度。3.1.3现代教学技术手段的应用通过开发网络课件、开放数控实训中心、布置实践作业，技能考证、数控技能大赛等形式和手段，激发学生学习兴趣，充分调动学生自主学习的积极性。（1）数字化车间DNC虚拟仿真教学。仿真软件能提供虚拟的数控加工设备及环境，学生可在仿真软件提供的数控加工环境中练习编程、机床的基本操作、仿真加工、加工检测等技能，学生在离线编程仿真检验后的程序，通过DNC无线通信系统直接传送至各自将要操作的机床，节约了机床程序录入时间及资源，激发了学生的学习兴趣。同时，通过编程、仿真验证、加工各个环节的训练，还能培养学生的严谨的工作习惯。(2)充分利用现代信息技术教学。教学中善于利用多媒体教学。教学团队建立了教学资源库，大量的录像、CAI课件、图片等教学资料的展示，可以清晰、直观地将不便于表达的教学内容形象生动地展示给学生学习。充分利用网络平台，将多媒体课件、主讲教师的全程授课录像、习题、考卷、参考文献等资源至校园网课程网站上，供学生使用。通过网络互动平台学生还能够在线学习、辅导、自测、参加讨论。为学生营造成了一个开放的全方位立体学习环境。通过综合利用各种信息化手段，取得了良好的教学效果。(3)双向视频演示教学。在传授操作技能时离不开操作示范教学环节。传统示范操作教学时教师示范学生围观，这样会有部分同学没办法看到教师示范的各个方位的情况，为提高教学质量，采用双向视频教学手段用于实践教学。专用的视频教室进行操作示范教学时，通过视频采集，把教师示范操作的各个角度的情况投影到大屏幕，使学生不需要围观，就可以清晰地看到教师操作的整个过程，从而取得了很好的教学效果。授课形式的多样性使学生有思考、主动参与、积极实践与创新的环境。从单一的黑板授课，到多媒体课件（CAI）与现场教学相结合的授课形式，对授课形式始终不断地更新，使学生真正成为教学活动中的主体。

3.2特色与创新

(1)坚持“以多媒体技术为主要手段、以数控制造技术职业岗位为导向、以职业资格证书为重要形式，以理论和实践一体化、工作过程系统化为教学方式”为核心、理论教学与实践教学交替的教学模式，保证学生具备扎实的专业基础知识和坚实的操作技能。(2)依托现有实训基地，建设产学研一体的实训基地，在生产中验证教学、在生产中提炼科研课题，走出一条教学、科研与实践结合、相得益彰的特色之路。(3)完善一体化考核体系，推行“双证”教育，组织学生参加各等级职业技能鉴定考试，取得职业资格证书，体现职业院校学生的技能型、应用性特色，增强学生竞争力；该专业已有多名学生取得“数控技师”职业资格。(4)随着科学技术不断地发展，社会对数控加工的要求也在不停的改变之中。自从学院引入四轴、五轴加工中心后，课程的教学内容要逐渐更新，以适应科学技术与社会的发展。(5)周期性调研企业对岗位的需求。通过周期性的调研企业对数控加工技术的岗位需求，及时增减与调整教学内容。完善与更新课程教学内容，建立符合一流高职教育水平和培养目标要求的教学文件和课程评价体系，构建创新人才培养的教学机制。采用课堂教学和实际操作相结合的方法，充分运用现代化教学手段，使学生的理论和实践能力得到很大程度的提高，采用工作过程系统化项目教学法，激发学生学习的兴趣，使他们具有解决生产实际问题的能力。

4结语

基于数控铣工、数控车工、数控加工中心职业岗位具体工作任务设计课程内容，建立了数控铣床、数控车床、加工中心编程仿真与加工操作教学环境，创新实施“教、学、做一体”的立体化教学资源库，为教师提供共享性教学支持服务资源，满足学习者趣味性自主学习需要。数控技术专业综合职业能力导向创新课程教学模式，通过工学交替来实施，融“教、学、做”为一体，明确课程目标、优化课程内容的选择与组织、完善了课程评价体系。

参考文献

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[2]王兆明,吴洪贵，刘凤云.经贸类高职课程改革和建设的探索与实践[J].中国高教研究，2007(9):61-63.

[3]王健.关于高职课程改革当议[J].滁州职业技术学院学报，2006，5(2):19-20.

[4]陈庆合.论能力本位教育与职业能力的形成[J].职教论坛，2003(5):16-20.

篇7

目的 比较吗啡在剖宫产术后皮下自控镇痛（PCSA）与硬膜外自控镇痛（PCEA）的效果及安全性。方法 选择90例产妇随机分为PCSA和 PCEA两组，两组镇痛液配制方法相同：吗啡10 mg＋咪达唑仑10 mg，PCA设置：无负荷量、持续量2 ml/h、单次量0.5 ml、锁定时间15 min、维持48 h。术后6、12、24、48 h行视觉模拟评分（VAS）、记录镇痛泵按压次数与实际进药次数比值（D1/D2）、追加药物总剂量、病人对镇痛效果的满意度及不良反应情况。结果 两组镇痛效果满意度、D1/D2、追加药物总剂量及不良反应等比较差异均无统计学意义（P均＞0.05）。结论 宫产手术后应用吗啡皮下与硬膜外自控镇痛同样安全有效剖。

【关键词】 剖宫产 吗啡 术后自控镇痛

吗啡被广泛应用于产科术后止痛，本研究对患者皮下自控镇痛（PCSA）给药的方法进行观察，并与硬膜外腔途径镇痛进行比较，现将结果报告如下。

资料与方法

1.一般资料

选择ASAⅠ～Ⅱ级，年龄18～45岁的孕足月剖宫产病人90例，其中16例伴妊娠高血压，双胎5例，排除术前患有血液系统疾病、精神疾病及其他颅脑躯体疾病的病人，术后根据镇痛方法不同，随机分为两组，即PCSA组（S组）和PCEA组（E组）各45例。两组病人年龄、身高、体重、手术时间无显著性差异（P＞0.05），术中术后血压、心率、脉搏血氧饱和度均无明显变化。

2.麻醉与镇痛方法

硬膜外组病人采用L2～3间隙穿刺置管，术毕后接自控镇痛泵。皮下组术毕后行上臂三角肌内侧皮下穿刺，穿刺针为14～16号静脉留置针，穿刺成功后接自控镇痛泵。两组药配方相同：吗啡10 mg＋咪达唑仑10 mg加生理盐水至100 ml，持续量2 ml/h，单次量0.5 ml，锁定时间15 min。两组病人在手术结束前15 min给予格拉司琼3 mg静滴。

3.观察项目

术后观察均由麻醉医师完成，详细记录：①镇痛开始后6、12、24、48 h安静平卧时视觉模拟评分（VAS评分）。②镇痛泵按压次数与实际进药次数比值（D1/D2），追加药物总剂量，首次排气时间。③病人对镇痛效果的满意度：满意、基本满意和不满意。具体评分方法是：1分为完全无痛；2分为有时轻度疼痛；3分为持续轻度疼痛，有时中度疼痛；4分为持续为中度疼痛，有时重度疼痛；5分为持续重度疼痛，所用镇痛药无效。评定效果1～2分为镇痛满意，3分为基本满意，4～5分为不满意。④不良反应：恶心呕吐、尿潴留、皮肤瘙痒、嗜睡、呼吸抑制等。

4.统计学处理

计量资料以均数±标准差（-±s）表示，采用t检验，计数资料采用χ2检验，P＜0.05为有显著性差异。

结果

两组病人镇痛开始6、12、24、48 h安静平卧时VAS评分比较无显著性差异（P均＞0.05），见表1；D1/D2及追加药物总剂量、首次排气时间比较无显著性差异（P均＞0.05），见表2；两组病人满意度和恶心呕吐、尿潴留、皮肤瘙痒、嗜睡、呼吸抑制等不良反应发生率比较亦无显著性差异（P＞0.05），见表3。表1 两组镇痛开始后各时点VAS评分比较(略)注：与E组比较，P＞0.05表2 两组D1/D2及追加药物总剂量，首次排气时间比较(略)注：与E组比较，P＞0.05表3 两组病人镇痛效果及不良反应的比较（略）注：与E组比较，P＞0.05

讨 论

吗啡是阿片类受体激动药，口服、肌肉、皮下注射、静脉注射、硬膜外注射、蛛网膜下腔注射均可产生较为满意的效果［1］。本组研究表明，PCSA组与PCEA组追加药量，D1/D2，镇痛效果及不良反应等比较差异无统计学意义（P均＞0.05）。即PCSA与PCEA同样可以达成满意的术后镇痛效果。在临床中两种方法我们是有选择的。对于采用硬膜外麻醉剖宫产者，只要硬膜外导管通畅且无脱落现象者，术后镇痛用硬膜外自控镇痛（PCEA）。而对于下列情况者采用皮下自控镇痛（PCSA）可达到及时有效的镇痛：①硬膜外麻醉禁忌者，即穿刺部位感染、脊柱畸形和肿瘤、休克、凝血功能障碍者。②硬膜外穿刺中不慎穿破硬脊膜者，无法行硬膜外镇痛者。③采用硬膜外剖宫产者，术中、术后硬膜外导管脱落及导管被血块堵塞者，硬膜外麻醉中导管打折、扭曲等致导管不通者。④硬膜外镇痛过程中导管脱落，堵塞不通者；⑤顺产后48小时内子宫收缩致下腹部剧烈疼痛，病人常不能忍受而致一系列不良反应，民间称“血母痛”者，特别是妊娠高血压、顺产后为了控制产后血压，PCSA是个良好的方法。

PCSA与PCEA相比，PCSA具有操作简单、创伤小、价格低廉、并发症少的优点，即便有并发症，治疗相对简单，治愈率也高，可避免PCEA带来的一些并发症，特别是下肢麻木乏力这种情况。下肢麻木乏力可妨碍术后产妇正常的行走活动，而产妇椎管内结构生理的改变可能影响药物的作用［2］，使采用PCEA的患者更易发生下肢麻木乏力。

PCSA组患者在注射部位均无红肿不适发生，与施锋等［3］报道用芬太尼皮下自控镇痛（PCSA）组在注射部位多有红肿发生，但均无显著不适，停用PSCA 1～2 d后红肿自然消退；文亚南［4］报道，吗啡皮下自控镇痛年龄25～59岁者有3例出现血压下降、恶心呕吐、皮肤瘙痒，1例年龄最大患者出现呼吸抑制等有所出入。虽然本组45例中无嗜睡、恶心呕吐、皮肤瘙痒、呼吸抑制等不良反应发生，但我们还是要引以为戒，注意不良反应发生。

参考文献

［1］刘明基，许 靖，潘寅兵.吗啡复合布比卡因蛛网膜下腔麻醉用于妇科术后镇痛的观察［J］.临床麻醉学杂志，2007，23（10）：855.

［2］佘应军，蔡宏伟，任 飞，等.术后硬膜外镇痛并发下肢麻木乏力的观察与分析［J］.临床麻醉学杂志，2007，23（7）：612.

篇8

论文摘要:分析了产品虚拟动态设计的一般过程，以数控车床关键部件一尾架为例进行研究。通过虚拟动态分析技术，确定了尾架系统是整机结构中的薄弱结构，存在动刚度严重不足的问题。根据新车床的结构布局情况，对尾架结构进行改造。改造后的尾架由上下2部分组成，CAE分析结果表明，其结构动刚度得到很大的提高，为数控车床整机的动态优化莫定了基础。

0前言

机械结构虚拟优化设计是以计算机建模和仿真技术为基础，集计算机图形学、虚拟现实技术、机械动力学、有限元分析、优化设计等技术为一体，由多学科知识组成的综合系统技术，是机械结构动力学设计技术在计算机环境中数字化、图像化的映射。本文分析了机械产品虚拟动态优化设计的一般过程，以数控车床关键部件一尾架为例，建立了三维可视化的有限元CAE模型，通过对模型进行结构分析，实现该部件结构的动态优化。

1机械结构虚拟动态优化设计过程

机械产品虚拟动态设计的一般过程是:先建立满足工作性能要求的产品初始CAD模型(初步设计图样)，然后对产品结构进行动力学建模和动态特性分析，再根据工程实际情况，给出结构动态特性的要求或预定的动态设计目标，按结构动力学“逆问题”方法直接求解设计参数，或按结构“正问题”分析法，进行结构改进设计，直到满足预期性能设计要求，从而获得一个具有良好静、动态特性的产品设计方案，如图1所示。结构动态设计的主要内容包括:

(1)建立一个切合实际的结构动力学模型;

(2)选择有效的动态优化设计方法。

2机械结构建模分析及优化实例

以数控车床关键部件尾架为例进行研究。数控车床动态设计是在“正问题”处理方法的基础上进行的，数控车床共有零、部件800多个，其中对整机结构性能影响大的零、部件主要有以下几个:床身、主轴箱、尾架等。为使整机具有良好的动态性能，必须对关键部件进行优化。为此，应先建立数控车床主要部件的几何模型和满足其动力学特征的有限元模型，进行动态分析，根据动态分析的结果对原部件结构设计的薄弱环节进行动力学修改和结构分析优化，最终得到一个具有良好静、动态特性的产品设计方案。

数控车床的尾架安置在床身的尾架导轨上，并可沿此导轨调整其纵向位置。尾架套筒的锥孔装有后顶尖，用以支撑工件。由于尾架顶尖与主轴箱卡盘的同轴度直接影响着车床加工零件的精度，因此，尾架的结构是否合理对保证车床加工高精度很重要。

如图2为尾架系统的有限元模型，考虑到实际情况，将尾架导轨与两导轨座作为一体处理，尾架体与导轨之间以互为接触单元为主，每个导轨座均布4个全约束点，系统共有单元7 049个。得到尾架系统前三阶振型如图3(a)，3(b)，3(c)所示。表1列出了尾架系统计算频率及振型特性。

由分析可知，该尾架系统刚度很弱，相当于简支梁，是整机结构中非常薄弱的部分。综合新车床的布局，考虑铸造工艺性，尾架的导轨直接与床身一体，优化后的尾架由上下2部分组成，如图4所示，其有限元模型如图5所示。

建立改进尾架的有限元模型，系统共有2 210个体单元，对尾架上下2部分祸合12个节点，前三阶固有振型如表2所示。

由表2可知尾架的频率得到了很大的提高，振型也有了很好的改善。

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关键字：数控技术；数控机床；训练模式

中国分类号：TG659

Reflections on the CNC machine tool operation skill training mode

Keywords： CNC machine tool CNC technology training mode

有人说，二十一世纪机械制作业的竞争本质就属于数控技术的竞争，数控技术的重要性不言而喻。加上我国被誉为制造大国，却鲜有创新，数控技术的推广及应用，可以为国家科技创新打下坚实的基础，让我国从制造大国逐渐成为创新大国，如今工业化建设，机械化发展，都离不开数控技术，随着数控技术越来越被重视，社会对数控人才的需求更显得迫切。结合数控技术的特点，综合看待数控机床操作，以建立数控人才的知识体系及提高技能实际能力为突破点，研究数控机床操作技能的训练模式，并对其发展现状提出几点思考，希望有助于提高数控人才的综合能力，缓解数控人才缺失的现状。

一、数控技术人才层次的划分

综合分析国内数控技术人才，可以将数控人才分为三个层次，分别为“金领层”数控操作人才、“灰领层”数控操作人才与“蓝领层”数控操作人才。

（一）“金领层”数控操作人才

“金领层”数控操作人才，属于数控操作人才中的顶尖部分，也是数控操作人数中最少的一部分，为复合型数控人才。成为“金领层”数控操作人才需要具备并精通以下几个方面：数控操作、数控工艺编程、数控机床维护、综合维修机床的所有知识、数控机床机械结构设计、数控机床数控系统电气化设计、数控机床数控化改造等。以上技能及知识，都需要做到精通，一般“金领层”数控操作人才担任企业中数控机床产品开发设计主管或企业数控技术负责人。

在目前看来，众多的企业中都缺少“金领层”数控操作人才，缺少这种同时精通多种数控工艺，具有丰富知识面的复合型综合人才。

（二）“灰领层”数控操作人才

“灰领层”数控操作人才在企业数控技术岗位中，约占25%的比例。“灰领层”数控操作人才是数控操作人才的中间部分，主要负责数控机床的维护及维修工作与数控编程工作，分为数控机床维护维修人员与数控编程工艺员两大类。成为“灰领层”数控操作人才所需要具备的技能及知识结构如下：

1.数控机床维护维修人员需要掌握数控机床的工作原理，并对数控机床的结构有很深的了解；掌握机电联调知识、PLC知识、接口技术及数控系统的特点；可以进行数控机床操作、数控机床机械调试维护、数控机床电气调试维护、手工编程等；目前来说，这类人才十分的缺乏，在企业之中待遇较高，这类人才的培养，主要是通过高职院校学习基础之后在实际操作中不断积累技能经验培育而来。

2.数控编程工艺员需要掌握基本的数控加工工艺知识及基本数控机床的操作能力，可以进行日常维护和手工编程，可以使用软件进行自动编程或设计三维模型。所需要的知识较少，通过高等职业学院培训之后，基本可以具备数控编程工艺员的资格。

（三）“蓝领层”数控操作人才

“蓝领层”数控操作人是数控操作人才的基础部分，负责生产岗位上数控机床的具体操作及简单维护工作，属于企业需求量最大的数控技术人才。这类人才需要掌握机床结构的基本知识及数控操作的工艺技能，可以进行简单维护及手工编程。

二、数控人才的学历状况分析

根据目前数控技术人才学历统计分析，学历为中专及中专以下学历的数控人才占了数控人才总数的60%，大专学历占了数控人才总数的30%，仅仅这两项就占了总数的90%，可见高等职业院校在数控人才的培养方面，有着很大的优势。

三、对高等院校数控机床操作技能训练模式的几点思考和建议

从数控人才学历的分布情况中可以看出高等院校是数控人才培养的主力，如何更好的提高数控机床操作技能，建立数控人才的知识夸奖及能力结构，改变数控机床操作技能训练模式是十分有必要的也是必须的。

（一）普通机械加工操作技能的训练及改进

在目前教学中，普遍存在着实践能力较差的问题。比如在学生学习完“机械设计基础”、“工程材料与成型技术”、“机械制造技术”等专业知识课程之后，其实际操作的能力却很低，甚至有很多的学生分不清什么是铣刀、立铣刀、端铣刀等，在切削用量上更是难以准确的进行把握，甚至还有的学生不能正确测量。但数控技术要求的是精确度高，操作十分的复杂，加工的难度很大，学生学到的知识不能与实践完美的结合，缺少实践是主要的原因。

所以要在教学环节中，不仅仅是让学生学会基础的知识，还必须和实践相结合，加大对学生普通机械加工操作技能的培训，打好数控机床操作的基础技能。普通机械加工操作技能训练的内容主要包括正确操作机床、车刀角度、切削用量、外回转面零件加工、内圆柱面与圆锥面加工、综合零件加工、测量方法等训练内容。

在实际操作训练中，需要有专业教师一旁讲解并结合示范操作，提高学生的动手能力，提高训练模式的实际训练效果。

（二）数控机床操作技能的实际训练

在进行普通机床零件的加工过程中，需要对机床进行运动上的控制，运动上的控制主要包括两个方便，一个是机床运动先后的问题，一个是机场个运动部件的位移量控制。在进行零件加工的时候，开车、停车及走刀等程序都是需要操作人员进行直接操作的。

数控加工操作人员，需要通过数控机床，对加工零件的整个过程进行控制，为此操作人员必须能够熟练而正确的控制数控机床，具备普通机械加工能力、计算机编程能力、机床实际操作能力。

1.加强手工编程训练

给出课题，明确预定要求的工艺路线及加工方式，教会学生如何正确选择切削用量，学会正确的选择好工件的坐标系，并分析切入、切出点及走刀的路线；根据系统格式进行手工编程，需要熟悉系统指令代码并输入加工程序单，做好调试程序，使用施工编程模拟仿真器运行程序，综合分析程序中存在的逻辑错误或运行错误，及时进行更正。

2.加强自动编程训练

自动编程训练，需要利用系统软件，建立加工零件的系统模型。在进行自动编程训练的时候，要注意加工方法的选择，根据实际情况，选择两轴加工还是三轴加工等方式；确定好工艺参数，比如说道具结构参数、切削用量参数、加工精度参数等，争取找到最优参数；加强加工文件及工艺单的训练；做好综合零件自动编程训练。

3.加强数学型数控机床训练

加强数学型数控机床训练，主要是让学生熟悉设备，对刀具、程序运行操作的训练，可以进行数控铣床曲面加工的训练，综合分析零件加工及质量。

四、结语

数控技术对于一个国家的发展及建设有着极为重要的作用，我国近年来越来越重视数控技术人才的培养，但在数控人才培养过程中，普遍存在着理论与实践的脱节的问题，本文提出数控机床操作技能训练模式的几点思考，希望可以提高数控人才的质量，培养出更多更优秀的应用型复杂型综合型数控人才。

参考文献：

[1]张璐青.浅谈《数控编程与操作》教学改革[J].职业，2009，08：73-74.

[2]夏卫锋.数控加工与编程实践教学模式的研究[J].装备制造技术，2009，No.17103：180-182.

[3]曹益民.中等职业学校数控操作技能教学现状及发展思路[J].今日南国（理论创新版），2009，No.11803：58-59.

篇10

[关键字] 慢性硬模下血肿；钻孔引流术；微创穿刺术

[中图分类号] R651 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742（2013）06（c）-0048-02

CSDH（慢性硬模下血肿）是在头伤3周以后才会出现的临床症状，血肿部位在蛛网膜和硬脑膜之间，发病率很高，有着隐匿性，是神经外科的常见病，其主要的表现就是神经功能障碍、颅内压增高，需要通过手术来进行治疗，但是哪种术式是最佳的，现在还是很有争议的[1]。为了探讨对慢性硬模下血肿分别进行钻孔引流术、微创穿刺术的效果和临床价值，该研究将选取该院在2010年6月―2012年3月期间所收治的62例慢性硬模下血肿患者，对其分别进行钻孔引流术、微创穿刺术以后发现，微创穿刺术的治疗效果更好，具体内容见下文。

1 资料与方法

1.1 一般资料

将该研究的62例患者随机分成对照组和观察组，每组各31例。对照组：男20例，女11例，年龄在43～78岁之间，有23例患者的出血部位是额颞顶枕部，8例在额颞顶部，患者的血肿量平均是（108.6±22.4）mL；观察组：男性有21例，女性有10例，年龄在45～80岁之间，有19例患者的出血部位是额颞顶枕部，12例在额颞顶部，患者的血肿量平均是（109.1±20.3）mL。22例患者都有反应迟钝、肢体无力、记忆力减退、小便失禁等表现。

1.2 方法

对照组：患者在局麻下开展钻孔引流术，先将患者头皮切开，在血肿比较厚的层面钻孔，将硅胶管伸到血肿腔里，同时进行冲洗，在引流液变得清亮以后，连接引流，最后缝合头皮。引流的时间在3～5 d左右，然后复查CT，在血肿基本清除以后拔除导管。

观察组：患者在局麻下进行微创穿刺术，根据CT片提示出的血肿范围来选择适合的层面做穿刺点，要避开脑膜血管和头皮。选择长度适合的穿刺针快速穿透患者的硬脑膜和颅骨，在达到血肿腔的时候将针芯拔出，在针侧孔处接上引流管，从而让血肿也自然的流出，在不滴液以后适量的抽吸血液，然后将碎吸针插入，使用氯化钠溶液（0.9%）来冲洗，在冲洗液变得澄清以后连接引流袋。引流的时间在3～5 d左右，然后进行CT检查，如果血肿基本清除，那么就拔出穿刺针[2]。

1.3 统计方法

使用统计学软件SPSS13.0对计量资料进行分析使用均值±标准差（x±s）表示，组间用t进行检验。

2 结果

观察组的手术时间、住院时间、术后残余液量都要明显的少于对照组，两组之间的差异有统计学意义（P

表1 两组患者手术时间、住院时间、术后残余液量对比

■

在对两组患者进行分别治疗以后，对组有23例（74.19%）治愈，有8例（25.81%）好转；观察组有28例（90.32%）治愈，有3例（9.68%）好转，均没有死亡病例，两组患者之间的差异有统计学意义（P

3 讨论

慢性硬模下血肿是多发病、常见病，老年人多患此病，其发病机制现在在不能完全统一，但是很多学者[3]都认为此病病理学基础是老年性脑血管硬化和脑萎缩。传统治疗慢性硬模下血肿是开颅血肿清除术和钻孔引流术，其中钻孔引流术是常采取的手术方式，其有着预后良好特点，在手术过程中能够将血肿腔内容物冲洗干净，但是在手术的时候要加强局麻，而且手术步骤也较为复杂，创伤也很大，很多患者在手术的时候都不能较好的配合，同时费用高、住院时间长，让很多患者都较难接受。现在很多临床上都采用了微创穿刺术来治疗慢性硬模下血肿，和传统的手术方法相比，微创术的方法简单，而且创伤很小，患者的耐受性也比较好，手术准备也不是很复杂，重要的是对患者的年龄、身体情况并没有特殊限制，因此现在越来越多的患者乐于接受微创穿刺术进行治疗[4]。很多研究都证明了[5-6]，对硬模下血肿患者进行微创穿刺术的风险很小，而且住院费用很低，住院时间也比较短，大部分患者经过治疗以后都已痊愈。该研究对慢性硬模下血肿患者进行微创穿刺术的效果是很好的，是一项安全、简捷的治疗方式。

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