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数控机床故障诊断论文范文1
1数控机床的故障诊断技术
①数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后,都要运行开机自诊断程序,对系统中关键的硬件和控制软件进行检测,并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时,运行内部诊断程序,对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查,并显示有关状态信息和故障信息。
②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检,并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时,需要停机进行检查,这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障,将故障定位在最小的范围。
远程诊断实现远程诊断的数控系统,必须具备计算机网络功能。因此,远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家,数控机床出现故障后,通过机床厂家的专业人员远程诊断,快速确诊故障。
2数控机床故障的实用诊断方法
①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表-可测电阻、交、直流电压、电流。
相序表-可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表-可测量伺服电动机的转速,是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表-可不断线检测电流。测振仪-是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪-可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔-可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪-用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具-弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。
②诊断用技术资料主要有:数控机床电气说明书,电气控制原理图,电气连接图,参数表,PLC程序,编程手册,数控系统安装与维修手册,伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要,必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障,在进行分析的同时查阅相关资料。
③故障处理。故障软故障-由调整、参数设置或操作不当引起硬故障-由数控机床(控制、检测、驱动、液气、机械装置)的硬件失效引起。
故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况,不要立即切断机床的电源,应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键,观察系统的变化,报警是否消失。如消失,说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失,把可能引起该故障的原因罗列出来,进行综合分析、判断,必要时进行一些检测或试验,达到确诊故障的目的。
④数控系统故障诊断方法。直观法(望闻问切):问-机床的故障现象、加工状况等看-CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听-异常声响闻-电气元件焦糊味及其它异味摸-发热、振动、接触不良等。参数检查法:参数通常是存放在RAM中,有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱,应根据故障特征,检查和校对有关参数。隔离法:一些故障,难以区分是数控部分,还是伺服系统或机械部分造成的,常采用隔离法。同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板,或将功能相同的模板或单元相互交换。功能程序测试法:将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序,在诊断故障时运行这些程序,即可判断功能的缺失。
数控机床故障诊断论文范文2
[论文摘要]数控机床故障的诊断是数控机床维修的关键。一般来说,随着故障类型的不同,采取的故障诊断的方法也就不同。本文从数控机床故障诊断的内容、原则、方法等方面入手来简要阐述一下数控机床故障的诊断方法。
系统可靠性是指数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定功能的能力。故障是指系统在规定的条件和规定的时间内失去了规定的功能。数控机床是个很复杂的大系统,它涉及光、机、电、液、气等很多技术,发生故障是难免的。机械磨损、机械锈蚀、机械失效、插件接触不良、电子元器件老化、电流电压波动、温度变化、干扰、噪声、软件丢失或本身有隐患、灰尘、操作失误等都可导致数控机床出故障。
一、数控机床故障诊断内容
故障诊断的内容:
1) 动作诊断:监视机床各动作部分,判定动作不良的部位。诊断部位是ATC、APC和机床主轴。2) 状态诊断:当机床电机带动负载时,观察运行状态。3) 点检诊断:定期点检液压元件、气动元件和强电柜。4) 操作诊断:监视操作错误和程序错误。5) 数控系统故障自诊断:不同的数控系统虽然在结构和性能上有所区别,但随着微电子技术的发展,在故障诊断上有它的共性。
二、数控机床故障诊断原则
在故障诊断时应掌握以下原则:
(1)先外部后内部 数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床,故其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查,尽量避免随意地启封、拆卸,否则会扩大故障,使机床大伤元气,丧失精度,降低性能。
(2)先机械后电气一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统故障的诊断则难度较大些。在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障,往往可达到事半功倍的效果。
(3)先静后动先在机床断电的静止状态,通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后,方可给机床通电。在运行工况下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。而对破坏性故障,必须先排除危险后,方可通电。
(4)先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。
三、数控机床故障诊断的方法
1.直观检查法它是维修人员最先使用的方法。在故障诊断时,首先要询问,向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果,并且在整个分析、判断过程中可能要多次询问;其次是仔细检查,根据故障诊断原则由外向内逐一进行观察检查。总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等),各电控装置(如数控系统、温控装置、装置等)有无报警指示,局部特别要注意观察电路板的元器件及线路是否有烧伤、裂痕等现象、电路板上是否有短路、断路,芯片接触不良等现象,对于已维修过的电路板,更要注意有无缺件、错件及断线等情况;再次是触摸,在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、 各功率及信号导线(如伺服与电机接触器接线)的联接状况等来发现可能出现故障的原因。
2.仪器检查法使用常规电工仪表,对各组交、直流电源电压,对相关直流及脉冲信号等进行测量,从中找寻可能的故障。例如:用万用表检查各电源情况,以及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量,用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有、无,用PLC 编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等等。
3.功能程序测试法 功能程序测试法是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序,并存储在相应的介质上。在故障诊断时运行这个程序,可快速判定故障发生的可能起因。功能程序测试法常应用于以下场合:
1)机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当、还是由于数控系统故障引起的。
2)数控系统出现随机性故障。一时难以区别是外来干扰,还是系统稳定性差时。
3)闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对数控机床进行定期检修时。
4.信号与报警指示分析法
1)硬件报警指示这是指包括伺服系统、数控系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。
2)软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
5.接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中,而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的,这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示,有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示,而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。这种检查方法要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号,又要熟悉PLC编程器的应用。
6.参数检查法 数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配,而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此,任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的;而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的,不仅要对具体系统主要参数十分了解,既知晓其地址熟悉其作用,而且要有较丰富的电气调试经验。
7.试探交换法即在分析出故障大致起因的情况下,维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分,从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。采用此法之前应注意以下几点:
1)更换任何备件都必须在断电情况下进行。
2)许多印制电路板上都有一些开关或短路棒的设定以匹配实际需要,因此在更换备件板上一定要记录下原有的开关位置和设定状态,并将新板作好同样的设定,否则会产生报警而不能工作。
3)某些印制电路板的更换还需在更换后进行某些特定操作以完成其中软件与参数的建立。这一点需要仔细阅读相应电路板的使用说明。
4)有些印制电路板是不能轻易拔出的,例如含有工作存储器的板,或者备用电池板,它会丢失有用的参数或者程序。必须更换时也必须遵照有关说明操作。
鉴于以上条件,在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料,弄懂要求和操作步骤 之后再动手,以免造成更大的故障。
8.测量比较法CNC系统生产厂在设计印刷线路板时,为了调整和维修方便,在印刷线路板上设计了一些检测量端子。维修人员通过检测这些测量端子的电压或波形,可检查有关电路的工作状态是否正常。但利用检测端子进行测量之前,应先熟悉这些检测端子的作用及有关部分的电路或逻辑关系。
9.特殊处理法 当今的数控系统已进入PC级、开放化的发展阶段,其中软件含量越来越丰富,有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用自己的软件,由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题,会使得有些故障状态无从分析,例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理,比如整机断电,稍作停顿后再开机,有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律。
参考文献:
数控机床故障诊断论文范文3
论文摘要:现代数控机床集合了电子计算机、伺服系统、自动控制系统、精密测量系统及新型机构等先进技术,能够加工形状复杂、精密、小批量零件,并且具有加工精度高、生产效率高、适应性强等特点。随着我国制造业的快速发展,数控机床在机械制造业已得到广泛应用,且对数控机床的精度要求也越来越高。如何检测数控机床的精度,正成为各行业用户在验收与维护数控机床时非常关注的问题。
机床的精度主要包括机床的几何精度、机床的定位精度和机床的切削精度。现根据我在日常工作中所积累的经验,就这些精度的检测项目、检测方法及注意事项进行综合的说明。
1 数控机床的几何精度
数控机床的几何精度反映机床的关键机械零部件(如床身、溜板、立柱、主轴箱等)的几何形状误差及其组装后的几何形状误差,包括工作台面的平面度、各坐标方向上移动的相互垂直度、工作台面X、Y坐标方向上移动的平行度、主轴孔的径向圆跳动、主轴轴向的窜动、主轴箱沿z坐标轴心线方向移动时的主轴线平行度、主轴在z轴坐标方向移动的直线度和主轴回转轴心线对工作台面的垂直度等。
常用检测工具有精密水平尺、精密方箱、千分表或测微表、直角仪、平尺、高精度主轴芯棒及千分表杆磁力座等。
1.1 检测方法:
数控机床的几何精度的检测方法与普通机床的类似,检测要求较普通机床的要高。
1.2 检测时的注意事项:
(1) 检测时,机床的基座应已完全固化。(2) 检测时要尽量减小检测工具与检测方法的误差。(3) 应按照相关的国家标准,先接通机床电源对机床进行预热,并让沿机床各坐标轴往复运动数次,使主轴以中速运行数分钟后再进行。(4) 数控机床几何精度一般比普通机床高。普通机床用的检具、量具,往往因自身精度低,满足不了检测要求。且所用检测工具的精度等级要比被测的几何精度高一级。(5) 几何精度必须在机床精调试后一次完成,不得调一项测一项,因为有些几何精度是相互联系与影响的。(6) 对大型数控机床还应实施负荷试验,以检验机床是否达到设计承载能力;在负荷状态下各机构是否正常工作;机床的工作平稳性、准确性、可靠性是否达标。
另外,在负荷试验前后,均应检验机床的几何精度。有关工作精度的试验应于负荷试验后完成。
2 数控机床的定位精度
数控机床的定位精度,是指所测机床运动部件在数控系统控制下运动时所能达到的位置精度。该精度与机床的几何精度一样,会对机床切削精度产生重要影响,特别会影响到孔隙加工时的孔距误差。
目前通常采用的数控机床位置精度标准是ISO230-2标准和国标GB10931-89。
测量直线运动的检测工具有:标准长度刻线尺、成组块规、测微仪、光学读数显微镜及双频激光干涉仪等。标准长度测量以双频激光干涉仪的测量结果为准。回转运动检测工具有360齿精密分度的标准转台或角度多面体、高精度圆光栅和平行光管等。目前通用的检测仪为双频激光干涉仪。
2.1 检测方法(用双频激光干涉仪时)
(1)安装与调节双频激光干涉仪。
(2)预热激光仪,然后输入测量参数。
(3)在机床处于运动状态下对机床的定位精度进行测量。
(4)输出数据处理结果。
2.2 检测时的注意事项:
(1)仪器在使用前应精确校正。
(2)螺距误差补偿,应在机床几何精度调整结束后再进行,以减少几何精度对定位精度的影响。
(3)进行螺距误差补偿时应使用高精度的检测仪器(如激光干涉仪),以便先测量再补偿,补偿后还应再测量,并应按相应的分析标准(VDI3441、JIS6330或GB10931-89)对测量数据进行分析,直到达到机床的定位精度要求。
(4)机床的螺距误差补偿方式包括线性轴补偿和旋转轴补偿这两种方式,可对直线轴和旋转工作台的定位精度分别补偿。
3 切削精度
检查机床切削精度的检查,是在切削加工条件下对机床几何精度和定位精度的综合检查,包括单项加工精度检查和所加工的铸铁试样的精度检查(硬质合金刀具按标准切削用量切削)。检查项目一般包括:镗孔尺寸精度及表面粗糙度、镗孔的形状及孔距精度、端铣刀铣平面的精度、侧面铣刀铣侧面的直线精度、侧面铣刀铣侧面的圆度精度、旋转轴转900侧面铣刀铣削的直角精度、两轴联动精度等。
参考文献
[1]何龙著.数控设备调试与维护[M].重庆:西南交通大学出版社,2006,(8).
数控机床故障诊断论文范文4
关键词 数控机床;远程诊断;模糊理论
中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)34-0075-02
0 引言
在复杂工业系统中,数控机床是各企业加工线上的关键生产设备,如果因为故障而维修又跟不上,则往往会波及到整个生产流程的进行,它的长时间停机将会造成巨大的经济损失。然而不管生产设备的可靠性有多高,其发生故障是不可避免的,因此提前进行诊断以及在发生故障后能及时进行维修是非常有价值的。本文着重探讨用模糊数学中的相关理论来对故障进行推理分析。
精确性是经典数学的一大特色,经典数学在理论与应用方面,都建造了无数令人叹为观止的宏伟精美大厦,而赢得了“科学皇后”的美誉。现代计算机科学技术的发展,使得经典数学从本质上已经不再适应。精确性与模糊性是对立的,这是当今科学发展所面临的一个非常突出的矛盾。
1 定义1.1
模糊子集:对于给定论域U,U到[0,1]区间的任一映射即:
A:U[0,1]
uA(u)
称A为U的一个模糊子集,函数A(u)称为模糊子集A的隶属函数。A(u)称为u对模糊子集A的隶属度。使A(u)=0.5的点u称为A的过渡点,此点最具有模糊性。当映射A(u)只取0或1时,模糊子集A就是经典子集,可见经典子集就是模糊子集的特殊情形。
2 定义1.2
直觉模糊集:设一个给定论域X,则X上的直觉模糊集A定义为:
A={| x ∈X}
µA(x):X[0,1]γA(x):X[0,1]
µA(x)称为A的隶属函数,γA(x)为A的非隶属函数,且对于A上的所有x∈X,满足:
0≤µA(x)+ γA(x) ≤1
直觉模糊集A也可以简记作A=。对于X中的每一个直觉模糊子集,称£A(x)=1 - µA(x)- γA(x)为A中x的直觉指数,它是x对A犹豫程序的一种测度。这一类定义在论域X上的直觉模糊集记作IFS(X)。
对于数控机床产生的常见错误,我们可以建立用一个数字与之一一对应的集合,把这个集合定义为模糊子集的论域U。数字的大小则反应错误的轻重缓急程度。
模糊子集选择4个语言值为{U1、U2、U3、U4}其中:
U1=一般错误,U2=中等错误,U3=紧急错误,U4=严重错误
则我们就可以建立如下形式的模糊子集隶属函数的离散化表格:
在对机床产生的常见错误进行评估的时候,我们建立了一个评估语言集:
A={U1,U2,U3,U4}={一般错误,中等错误,紧急错误,严重错误} (1)
对一任意一项单因素评价指标,我们都可以根据人们的日常评价习惯构造相应的评估语言集,并按照上面所述的方式明确表示出来,把A称为评估集。
为了便于说明问题,假设对于数控机床的某一个常见错误(比如:NCK的报警反应不正确),按照(1)式中所罗列的评估语,经过若干人的选择统计后,以上4种错误性质评估语数分别为80%,20%,0和0,则这一评估结果可用下列的模糊集来表示:
B=0.8/一般错误 + 0.2/中等错误 + 0/紧急错误 + 0/严重错误
用模糊数学理论中规定的写法,可以记为:B=(0.8、0.2、0、0)
B称为模糊评估结果,用模糊理论中的术语讲也叫隶属度。如上面所述的评估对象(对NCK的报警反应不正确)对于B的最佳隶属度是“一般错误”,由此可以说明此错误被认定为是“一般错误”。由此可见,用模糊评估的结果能定量的反映出数控机床某一具体错误的相应性质,相对而言比较直观,达到了可以量化的目的。
然而数控机床产生的错误却是多种多样的,按照上面所讲的方法只能得到一个错误的模糊评估量化指标。为了处理多个错误的情况,我们引入评估矩阵。
依旧以上面列出的五个常见机床错误为例,得到一个错误对象集:
E={寿命监控的标志:PLC无效,NCK的报警反应不正确,链接模块生成一个未定义的错误,链接模块中有系统错误,操作系统错误}
即:E={e1,e2,e3,e4,e5}
评估上先对错误集中的每一个错误按照评估集中的各元素进行评估,则可以得到多个模糊评估集:
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)
由它们构成了一个模糊矩阵:
为了明确表示评估结果,对于上面给出的模糊矩阵进行处理,把它转化为如一个错误因素评估结果一样的模糊集,也就是把(2)式转化为一个行矩阵。这很容易做到,即:
Z=X・C (3)
其中”・”是模糊矩阵的乘法运算;X是一个这样的模糊集,它的每一个元素对应到整个评估体系指标中所占的比重,称为权重。
X=(x1, x2, x3, x4, x5)
其中x1+x2+x3+x4+x5=1
在进行模糊矩阵的乘法运算时,并非先对两项相乘后再相加,而是先取小后再取大。其算法是:将矩阵X中的各元素与C阵中某列元素(设为第i列),逐一相互比较而取其中较小的,这样得到5个数,再从中选取最大的,得到zi。这样一共可以得到4个数。
Z=(z1,z2,z3,z4)
为了使得评估结果更容易被理解,通常还要对模糊集Z进行归一化处理。
Z即为对数控机床引起某一类错误的相关错误的一个综合评估结果。
在数控系统中产生故障的故障源通常有以下几点:
1)机床在设计制造上的缺陷;
2)电源问题;
3)机床操作使用不当;
4)机床长时间的超负荷运行。
为了运用模糊数学的方法对此进行定量分析,我们建立一个故障源集合SOURCE=(a1,a2,a3,a4)。其中:a1,a2,a3,a4分别对应到上面列出来的各个故障源。
其中ai表示相应故障源可以观测或测量的量值。设反映故障源充足程序的隶属函数为µs(ai), 则µs(SOURCE)=[µs(a1), µs(a2), µs(a3), µs(a4)]。其中µs(ai)取值0、0.5、1时,分别表示故障源不存在、存在、充足。
为了简化问题的解决,从西门子机床故障手册地摘取了一部分典型的故障症状。为此我们也建立一个故障症状集合SYMPTOM=(b1,b2,b3,b4,b5)。其中的对应关系如下表所示:
其中bi表示相应的故障症状可以观察或测量的量值。对于任一 bi,可以通过隶属函数µs(bi),求出其隶属度,此隶属度反应bi的明显程度。设隶属度集表示为:
µs(SYMPTOM)=[ µs(b1), µs(b2), µs(b3), µs(b4), µs(b5)] 其中µs(bi)取值为0、0.5、1时,分别表示症状无迹象、较明显、很明显。
设引起系统中的各种故障症状的故障原因集用一个欧氏向量R表示:R={r1,r2,r3,r4,r5}。其中的对应关系如下表所示:
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为了从故障症状来推测故障原因,也就是把反应故障症状的集合数据与反应故障原因的集合建立起关系,我们引入关系矩阵R:
其中n,m分别代表故障原因的数量和故障症状的数量。Rij取值0、0.5、1时,分别表示故障症状bj与故障原因ri之间的关系为无关、有关、密切。用此矩阵与隶属函数集µs(SYMPTOM)相乘,即可建立故障症状与故障原因之间的关系,从而量化相者之间的关联指标。
用同样的方法可以建立从故障源推测出故障原因的关系矩阵Z,并与µs(SOURCE)相乘,建立两者之间的量化关系。
参考文献
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数控机床故障诊断论文范文5
论文摘要:在认真调研、分析机电工程技术专业人才培养模式改革的制造业背景、行业背景和学校背景的基础上,阐述了机电工程技术专业人才培养模式改革的目标、指导思想、基本思路和主要措施。并提出根据学生的能力不同建立以就业导向和职业能力为中心的阶梯式的“多元目标模式”。
一、机电工程技术专业人才培养模式改革的背景和培养目标
(一)机电工程技术专业人才培养模式改革的背景
1、制造业背景
制造技术是使原材料成为产品的一系列技术的总称。自从人类社会进入工业化社会以后,制造业一直是国民经济的支柱产业,制造技术水平的高低已成为衡量一个国家经济实力和科技发展水平的重要标志之一。
入世以来,世界许多发达国家纷纷将其制造业向中国转移,我国正在逐渐成为“世界制造业基地”,制造业的发展推动了机电工程技术进步和机电一体化产品的不断开发,从而推动了与此相关的教育服务的改革与发展。
2、行业背景
要发展国民经济,提高生产力水平,就必须发展装备工业,而装备工业的主要产品是机电一体化的产品,其核心代表是数控机床产业,要发展生产力,提高国家经济竞争力,必须优先发展数控机床产业。
据调查,抚顺挖掘机制造公司、韩国独资企业“双龙公司”、6409厂、三环机械制造总厂、煤矿电机厂、铝轮毂厂、减速机厂、抚顺机械厂、石油机械厂、星阳公司等都引进了机电设备及数控加工没备,需要相当数量高层次的机电设备及数控机床安装、调试、操作、编程、维护人员及车间管理人员。同时生产机电产品的厂家也需要懂机电技术的营销人员。
最近几年,机电专业毕业生年年供不应求,据2002至2003年就业统计,机电专业毕业生的供需比为1:3。为此,发展与先进制造业相关的高等职业技术教育,培养与之相适应的生产一线机电专业人才是当务之急,也是高职院校义不容辞的责任。
3、学校背景
抚顺职业技术学院有二十多年普通人学专科机械类专业办学历史,现已发展为包括“机械制造工艺及设备”、“数控应用技术”、“机电工程技术”、“机电一体化”等一系列专业群。1999年以来,针对制造业对机电及数控人才的迫切需要,我校机械类专业主要围绕数控应用技术及产品安装、调试、维护专业方向进行人才培养,并于2000年独立设置了高职机电工程技术专业。
(二)业务规格与专业特点
l、业务规格
以服务为宗旨、以就业为导向、以培养职业应用能力为主线,设计学生的知识、能力、素质结构,使学生具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点。
根据学生能力及爱好的不同,建立以就业导向和职业能力为中心的阶梯式的“多元目标模式”。一级:具有熟练的AutoCAD绘图能力,考取AutoCAD认证证书;二级:熟练的电工电子方面的知识和技能,考取维修电工中级职业技能证书;三级:常用传动件的设计及典型零件的工艺规程编制,熟练使用CAXA电子工艺图表;四级:能够熟练掌握手工编程及熟练应用一款CAD,CAM软件(CAXA、Pro/E、MasterCAM)和数控仿真软件,考取数控工艺员证书,五级:熟练操作至少一种数控机床(车铣或加工中心),考取数控车(铣或加工中心)中高级职业技能证书;六级:熟悉机床电气控制、PLC数控技术、机械工程检测技术、微机和单片机控制及接口技术知识,具有简单机电设备安装、调试、维修的能力,考取机电设备维修工中级职业技能证书。不同能力的学生可以达到不同级别,达到其中任意一个即可实现就业。
2、专业特,最
理论教学和实践教学相结合,以强化就业导向的职业能力和综合能力培养为特色,加强职业应用能力的培养。
二、人才培养模式改革指导思想和目标
(一)人才培养模式改革的指导思想
以就业为导向,培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的“下得去、留得住、用得上”,实践能力强、具有良好职业道德的机电行业高等技术应用性人才。同时使学生们具备一定的可持续发展能力。
(二)人才培养模式改革的目标
以就业导向和职业能力为目的,以人才培养模式改革和创新为主题,形成培养高职人才的新模式一是在培养内容上,做到“知识与技能相结合”,使学生知识够用,技能过硬。二是从培养方式上,做到“讲授与实训相结合”。三是从培养主体上,做到“学校与企业相结合”,校企联合,共同培养人才
三、人才培养模式改革基本思路和措施
(一)人才培养模式改革的基本思路
以为辽宁及东北老工业基地的机械制造业培养高等技术应用型人才为根本任务,以机电工程技术应用岗位人才必备的能力和基本素质为主线,构建课程的知能结构,重组课程体系:突出理论知识在实践中的应用和实际能力的培养,以技能和能力培养为重点,坚持常规技术训练与先进技术训练相结合,坚持数控机床单机训练和局域网条件下综合训练相结合,创建具有现代水平的训练教学基地,构建具有特色的理论教学和实践教学新体系。
(二)人才培养模式改革的主要措施是:
1、加强教学软、硬件的建设
围绕提高教学质量这一主题,加强教学工作的领导和管理,建立一套较为完善的教学文件,加大教学资源与教学设施投入,改善实验、实习设施。
2、重组课程体系,制定合理的教学计划
理论以“必需、够用”为度,突出“适用性”和“针对性”,不强调理论的系统性,侧重于基本理论对实践的指导和应用。专业核心课程:AUTOCAD、机械设计基础、机械制造技术、数控原理与编程、CAD/CAM(CAXA、Pro/E或MasterCAM)软件应用、机床电气控制与PLC等。
3、实践环节突出四个特性
一是基础实践教学环节的普及性。对于金工实习,在传统教学基础上,立足专业方面,这样在实际操作中,以车工、钳工、铣工、焊接等工种的操作为基础,紧紧围绕机电工程技术专业实施,特别在普通车、铣床与简易数控机床操作上多下功夫。
二是专业基础实训的严格性。专业基础实训学习量大,范围广,学生掌握程度直接影响对专业的认识。这一环节掌握好,可以提高学生对专业的学习兴趣。我们开设AUTOCAD实训、电工电子课程实训、机械设计基础课程设计等。
三是专业实训的必备性。我们建设了CAD/CAM实验室和数控实训基地,装备了先进的计算机和正版CAD/CAM软件以及10台先进的数控机床,利用正版的数控加工系统仿真模拟软件实施教学,之后再到机床上真刀实枪的进行操作。把工厂中典型零件的制造工艺、常用数控机床操作、编程的内容整合成“典型零件的工艺制订”、“数控机床编程”等实训项目,保证学生能熟练掌握数控机床的操作,学会常规典型零件的数控编程,基本了解数控机床的常见故障及排除方法。
四是毕业实习环节的针对性。毕业实习环节教学,主要针对学生面向社会需求,学生尽管是同一专业,但实际工作中会有不同的选择,因而毕业环节就应该体现这一点,以所学专业为主,结合自己情况完成毕业环节,尽量以普通机床的经济型数控改造为主,但考虑就业导向,有意拓宽,如在企业中流行的CAD/CAM软件的运用(AutoCAD、CAXA制造工程师等)、现代车间及班组的管理、机电设备的营销、机电设备的设计、开发等,做到真题真做。
4、加快实习实训基地建设,充分发挥实习实训基地的作用
加快实验实训基地建设,为专业建设打下了坚实的物质基础。现有实验室8个、专业机房1个,已建成数控加工实训基地,第一期购置两台生产型数控车床,华中的数控铣和数控车床各三台以及方正系统的电火花、线切割各一台,并已陆续开始使用,使学生职业技能的培养有了基本保证。
专业机房全天对全系学生开放,通过科学地管理,学生的知识面不断扩展,实际动手能力逐渐增强,自身的务实创新能力显著提高。
校外实习基地的建设本着“先求合作、后求发展”原则,已与沈阳金杯汽车培训中心、市煤矿电机厂、市机械厂、双龙公司等多家不同性质、地域、行业企业签订了校企合作协议,建立稳固校外顶岗实训基地。充分发挥实训基地的作用:校内基地打基础,以数控加工操作技能为主,并进行数控设备编程与操作实训,故障诊断与维护实训等。校外实习基地主要针对机电设备、数控机床的装配、调试、验收等环节。使学生开阔眼界,增长见识。
5、课堂教学与现场教学相结合
对数控机床的结构、机械设计等内容,采用多媒体等现代教学手段,辅以现场教学的方法,增强学生的感性认识,以提高学生的学习积极性。
6、技能证书与毕业证结合
实行双证书或多证书教育。课程实训与职业技能培训相结合,对学生进行数控机床操作等方面的职业技能培训。在完成课程教学的基础上,考取美国Autodesk公司颁发的AutoCAD二级认证、国家劳动部颁发的数控工艺员证书及职业技能等级证书等等。
7、加强师资队伍的建设,以“双师素质”教师培养“双证书”学生
根据高职高专院校建设“双师型”教师队伍的要求和教学工作的实际需要,注重教师“双素质”能力的培养;采用自身培养与送到国家指定的师资培训基地等地相结合的方法,使多数教师到企业进行实践,经过近两年的努力,已有3名教师获教育部颁发的“双师素质”证书,有8名教师具备劳动部门认定的考评员资格,有2名教师考取了加工中心国家职业技能鉴定高级工证书,还有4名教师专程到华中数控接受为期两周的培训;专业教师双师型素质合格率已达到80%,三年内将达到100%;现已基本实现双师素质教师培养双证书学生。
8、毕业实践与就业环节相结合
改革毕业设计原有的限于纸面的图纸设计、毕业论文的形式,将毕业环节变为毕业实践、毕业设计和毕业制作,使其内容多样化、形式多样化、过程多样化,逐步转为对职业技能培训更有促进的、机电一体化产品或控制器的实体制造与制作。在实体制作与加工中,培养综合运用单片机、PLC控制技术的能力,培养数控设备的故障诊断与维护能力,培养机电产品CAD/CAM技术应用能力。
学生到企业顶岗实习,为学生就业和企业招聘人才提供了双赢的机会,一方面学生获得了就业机会,另一方面缺少现代化人才的企业也招聘到了就了自己所需要的人才,对学校则初步实现了后期订单教育。
9、教材建设与规划
专业理论课:以教育部规划的高职高专教材为主,自编部分教材,无论选何种教材,都要以制定的课程教学大纲为教学依据。积极参加各类教材编写,其中主编了《机械设计基础》等教材。
实习、实训课:以实习、实训大纲为指导,自编实习、实训指导书,明确实训项目、实习任务,实习、实训方式,实习、实训效果和成绩评定方法。实习、实训内容以操作技能的训练为主,突出训练过程和操作效果。根据新技术出现的实际情况,实习、实训指导书应定期修订。
拟自编教材有:《机械制图》、《机械工程基础》、《单片机及接口技术实训教程》、《可编程控制器实训教程》、《数控编程及加工实训教程》、《电火花型腔加工及线切割加工教程》、{(CDA/CAM软件应用实训教程》等。
大力推进电子教案、多媒体课件、音像制品等立体化教材的建设;现已做出机械制图、AutoCDA 2000、工程力学、机械设计基础、机械制造基础、数控原理与编程、CAXA制造工程师、MsterCMA等课程的多媒体课件。
10、注重文化素质和职业道德的培养.
从2000级开始,将音乐欣赏和美术欣赏作为本专业的选修课,以陶冶情操,提高学生文化素质;通过学生的演讲、爱国教育等,培养学生勤奋、踏实、朴素的工作作风,培养学生职业道德。
四、通过人才培养模式改革,体现高职特色
根据学生能力及爱好的不同,建立以就业导向的职业能力为中心的阶梯式“多元目标模式”,坚持多证书毕业。
置受教育者于集机械、电子、信息、系统、和管理为一体的现代工程背景下,坚持常规技术训练与先进技术训练相结合,坚持数控机床单机训练和局域网条件下综合训练相结合。
大幅度增加实践教学的比重,加大教学设施的投入,注重校内实训基地的建设。
淡化理论教学与实践教学的界限,采用交叉培训的方式,建设“双师型”教师队伍,以“双素质”教师培养双证书学生。
数控机床故障诊断论文范文6
HSV-18S是武汉华中数控股份有限公司推出的全数字交流主轴驱动器。该驱动器结构紧凑、使用方便、可靠性高。HSV-18S采用专用运动控制数字信号处理器、大规模现场可编程逻辑阵列和智能化功率模块等当今最新技术设计,具有100A、150A两种大功率规格,具有很宽的功率选择范围。用户可根据要求选配不同规格驱动器和交流主轴电机,形成高可靠、高性能的交流主轴驱动系统。
一、HSV-18S全数字交流主轴驱动器的特点
1.控制简单、灵活。
通过修改主轴驱动器参数,可对主轴驱动器系统的工作方式、内部参数进行修改,以适配主轴电机和适应不同应用环境和要求。
2.状态显示齐全。
HSV-18S设置了一系列状态显示信息,方便客户在调试、运用过程中浏览主轴驱动器的相关状态参数,同时也提供了一系列的故障诊断信息。
3.接口丰富,控制方式灵活多样。
HSV-18S具有脉冲输入接口,模拟输入接口,机码盘反馈接口,串行通讯接口及可编程I/O接口,具有多种控制方式。
二、HSV-18S全数字交流主轴驱动器操作与显示
驱动器面板由6个LED数码管显示器和5个按键和3个发光二极管组成,用来显示系统各种状态、设置参数等。按键功能如图1。
HSV-18S全数字交流主轴驱动器操作按多层操作菜单执行,第一级为主菜单,包含五种操作模式,即显示模式、运动参数模式、辅助模式、控制参数模式、故障历史模式。如图2所示第一级主菜单操作框图,及其五种操作模式。通过按M键可实现第一级主菜单中各操作模式之间的切换,通过按S键可进入第二级菜单。第二级菜单为各操作模式下的功能菜单。6位LED数码管显示系统各种状态及数据,当首位数码管显示“A”时,同时Alarm发红光的二极管点亮,表示发生报警,后续数码管显示报警号。通过故障诊断和故障排除措施,当故障源消失后,可通过辅助模式下的报警复位方式进行系统复位或通过关断电源,重新给主轴驱动器上电来清除报警使系统复位。
三、HSV-18S系列交流主轴驱动器定向速度和定向位置的调整方法
HSV-18S有各种参数,通过这些参数可以调整或设定驱动器的性能和功能。HSV-18S参数分为两类,一类为运动参数;一类为控制参数。分别对应在运动参数模式和控制参数模式,HSV-18S系列交流主轴驱动器定向速度和定向位置的调整就属于运动参数模式下的调整,具体过程如下:
1.在第一主菜单中选择“PA-0”,并按上、下箭头键就进入到运动参数模式;
2.选择PA-38主轴定向速度参数,此参数默认值为400r/min,可根据具体情况进行修改,此次改为300r/min;
3.选择PA-39主轴定向位置参数,此参数范围在0~4095之间,操作时主要修改此参数,直到主轴端定位键处于合适位置,并能够正常换刀为止。
4.按S键确认后返回第一主菜单,并在主菜单中选择EE-WRI将设置的参数保存到内部EEPROM内,按S键,直至出现FINISH为止。