浅谈数控实习教学中的操作安全

1、浅谈数控实习教学中的操作平安论文导读：近年来，国内人才市场供需结构发生了深刻的变化。一方面，本科以上的高学历人才呈现相对饱和的状态，高校毕业生已不再是天之骄子;，而另一方面，面向制造企业的技能型人才呈现供不应求的局面。越来越多的学生和家长对未来有着切合实际的看法：学一门技术，减轻就业难度。随之而来的就是中等职业教育在近年来的炽热。制造业根底的数控专业得到迅速开展，而现行的数控专业一般是按原有机械专业教学模式进行的，随着制造业技术的开展，企业对数控机床操作工、编程员和维修人员的要求不断提高，同时对数控专业人才的培养提出了更高的要求。在数控教学过程中，如何能迅速的让学生掌握难懂的数控专业理论，又能

2、保证学生在数控实习中保障个人平安及实习设备的平安。作为数控专业的教师，如何解决这些问题，一直是我们努力的方向。关键词：平安教育，操作流程表，平安参数，程序轨迹校验引言近年来，国内人才市场供需结构发生了深刻的变化。一方面，本科以上的高学历人才呈现相对饱和的状态，高校毕业生已不再是天之骄子;，而另一方面，面向制造企业的技能型人才呈现供不应求的局面。越来越多的学生和家长对未来有着切合实际的看法：学一门技术，减轻就业难度。随之而来的就是中等职业教育在近年来的炽热。中职学校数控专业得到迅速开展，而先有的数控专业一般是按原有机械专业教学模式进行的，随着制造业技术的开展，企业对数控机床操作工、编程员和维修人

3、员的要求不断提高，同时对数控专业人才的培养提出了更高的要求，为培养出企业需要的人才。在教学过程中如何能迅速的让学生掌握难懂的数控专业理论，又能保证学生在数控实习中保障个人平安及实习设备的平安。在学生平安问题上，我校的教学管理一直又是重中之重，一切在学生平安的根底上让学生成材，没有平安的保障，一切教学努力都是白费。我校在各个方面上着手，给学生一种平安的教学环境。作为数控专业的教师，如何解决数控实习教学中的平安问题，一直是我们努力的方向。数控专业教学不同于普通文科专业教学，在平安上需要极大的保障，这包括学生的个人人身平安，数控实习设备的平安。因数控机床操作是全封闭性，相对于普通机加工设备操作的平安

4、系数高一些，故在学生进行数控学习过程中，对个人的危险性相对小一些。而数控机床加工特征是高速，高精度，因操作者的误操作，数控机床发生碰撞时，会对数控机床产生极大的破坏。企业的人才需求是以操作者的平安和设备的平安为前提，所以为企业培养出技术过硬，有平安操作经验的人才的我校实习教学的目标之一。在实习教学中采用一些方法和途径，让学生在掌握专业技能的同时，提高平安意识，掌握平安操作机床的方法。以下就是我在实习教学中学生操作机床常遇到平安问题，并浅谈一下对此的解决方法。一、学生在进行数控实操培训前缺少平安意识我国的教学体系以目前来说，在九年义务教育期间，是以学生的思想及文化根底课为重点进行教育，缺少对学生

5、动手能力的训练。学生来到中等职业学校进行技能学习，不知道怎样动手。在离开课堂，进入实习车间真正动手来学习的时候，对所有的事物均感到好奇，数控设备上开关都想动一动，学习兴趣也最高，但这个时候学生也是最缺乏平安意识和自我保护意识。为了建立学生的平安意识，我在学生进行实习课学习之前，要对学生进行平安教育并进行考核。具体内容包括：在数控实习车间里现场进行平安操作规程学习；组织观看违规操作平安事故教育片，以反面内容教育学生，让学生清楚违章操作的后果，并写观后感；组织平安考试，只有平安考试合格后才能进入实习车间进行学习，给学生建立一种平安的意识。并在以后的数控操作教学过程中也不断加强平安教育。每次实训课授

6、课内容中，也包含平安考前须知及平安护具的使用，时时培养学生平安意识。二、数控机床操作学习的平安隐患在数控实训过程中，由于实习设备有限，学生数量多，不能保证每个学生一台数控机床进行实操练习，而且实习老师对每个学生的监控也不能到达全面。这样针对数控机床操作学习的平安隐患主要包括：新生对数控机床操作流程的不掌握，学生手工编程时输入程序的正确性的检测，数控机床坐标系正确的检测及加工过程中可能出现问题的监控等等平安问题。解决方法：1、新生对数控机床操作面板及流程的掌握不熟练数控机床操作面板上的开关按键很多，对一个新学生在短时间里掌握这些开关按键的用法，是有一定难度的，因为对按键含义及操作流程的不熟悉，而

7、出现一些误操作，对数控设备也造成损坏。还有学生在操作数控机床过程中往往会浪费很多时间，特别是刚入门的学生，不知道按哪个开关，哪个键，只能不断的摸索。降低了学习效率，所以我在教学过程中，讲解数控机床面板上各个键的含义的同时，将数控机床的操作流程也写给学生，让学生照着流程表进行数控机床操作，提高了学习效率。下面是就是针对我校FANUC 0i-M 系统数控铣床操作流程局部。1对刀1机床回参考点REF工作方式按Z X Y坐标方向按钮。按键的顺序能不能打乱，打乱后产生的后果？2让主轴按规定转速及方向旋转，假定顺时针转速300MDI工作方式下按PROG 输入M03 S300 INSERT执行。让主轴旋转还

8、有那几种方法。主轴的旋转速度怎样改变，改变的范围有多大？3)手动方式移动刀具至对刀点JOG工作方式将刀具移至工件上外表中心;要对的那个点。按 OFFSET SETTING 键按下软键工件坐标系，光标移动选择使用的工件坐标系号从G54G59，将该点在加工程序里的坐标值输入，例如输入X0按测量。考前须知：手动移动刀具，倍率开关的位置在那？如何调整倍率？铣刀对刀是对铣刀圆周，还是中心，为什么？如果输入测量数值是整数需不需要加小数点，观察一下加小数点与不加小数点在工件坐标系里的数值反映，想一想会出现什么样的后果？对刀结束后，刀具应停留的位置在那里？2输入程序1)新建程序号EDIT工作方式按PROG 按

9、LIB软键输入O加四位数字按INSERT 建立输入程序。如果对程序进行修改及删除？建立新程序号时，使用机床中己有的程序号会出现什么样情况？3调用程序略.4加工略.在让学生按照数控机床操作流程进行操作的同时，还将操作中可能出现的各种问题留给学生。让学生自己去解决问题。提高学习的主动性，使学生对知识点的掌握更深，也加深了平安操作的意识。在学生熟练掌握机床操作方法的过程中，为解决数控机床少，上机学生多，相应学生单个上机时间短，可以采用一些辅助教学方法，我校在数控实习车间有2个计算机教室，有100台计算机，安装有AUTOCAD、MASTERCAM及数控仿真软件等专业软件，为学生在操作数控机床时，提供C

10、AD/CAM辅助，使学生在实习数控机床时，增加多技能的培养。我要求学生在上数控机床操作前，要先在计算机上，使用数控仿真软件熟悉机床的操作面板和按钮含义，掌握熟练了。然后分批分次的，在实习老师的指导下进行数控机床的实操训练。增加学生的练习时间，加深学生对机床操作方法的理解。2、修改数控机床快速移动参数数控机床运动部件的运作速度很快，当给定一个错误的指令执行时，操作者有时还没反映过来，机床已经发生碰撞。学生学习数控操作时，没有太多的实际经验，出现相关情况没有立即解决的方法。在学校进行实习的设备，一般都是生产型设备，生产厂家在设备出厂时，调试关于数控机床快速移动速度G00的参数，主要参照数控机床用于

11、生产中的特性，提高机床的工作效率，而将机床快速移动速度的参数调的很高。论文检测。但对于学生这种初学者来说，即使将快速移动倍率打到最低档，速度也是快，反映不过来。故在学生刚接触机床，熟悉机床的过程期间，将机床运动部件的速度人为的降下来，采用参数修改方式降低。这样，即使学生的操作有误，因数控机床本身的快速移动速度很慢，学生也可以及时反映过来，并做出相应的操作，对数控机床损害减小到最低。随着学生对机床不断熟悉和掌握，再将快速移动的速度逐步调整上来。以适应实际生产设备的运行速度。需要修改机床快速移动速度参数号及含义参考数值如下： 参数号 含义 平安操作数值 1420 各进给轴快速移动速度，也就是G00

12、指令的最高速度 500mm/min 1421 各进给轴在快速移动倍率打到F0时G00的移动速度 200 1422 各进给轴最大切削进给速度。G01或G02G03能到达的最高移动速度设定，即F进给量的限定。可防止F进给数值过高引起碰撞 300 1423 JOG方式下，各进给轴移动的最高速度限定 500 1424 JOG方式下，各进给轴快速移动的最高速度限定 800 1425 返回参考点时的速度限定 800 平安操作数值只是一个参考，对于不同行程的机床，可根据实际教学情况进行修改。在对参数数值进行修改前，一定要对数控机床参数作备份，并对修改参数的内容及过程作相应的记录，内容包括：修改的时间，机床编

13、号，参数号，出厂前标准参数数值，改之前数值，改之后数值。对不了解内容的参数，千万不要随意改变。这项操作要由实习老师亲自完成。而且改变参数后的第一次机床操作由实习老师来完成，防止出错。3、加工程序的校验方法学生要使用自己编的程序进行加工前，要求学生先在数控仿真软件上进行模拟仿真，在确认程序格式及内容无误的情况下，再将程序输入到数控机床内。在输入的过程中，难免会出现输入错误，一个小数点，一个正负号的漏输或输错都会产生严重后果，而实习老师又不能对每个学生输入的程序进行逐行检查。所以在学生执行程序前，可以使用数控系统内的刀具路线轨迹功能来校验程序的对错。而我校的数控机床设备均使用FAUNC系统，该系统

14、有该项功能。论文检测。在使用该功能校验学生程序时，要将数控机床面板上的机床锁按钮和空运行按钮一同翻开，缺一不可。当只翻开机床锁运行时，轨迹显示时间与正常加工时间一致，浪费时间。当只翻开空运行时，在快速显示轨迹的同时，机床移动部件也会快速移动，这时会发生碰撞。需注意的是：机床锁按钮翻开后，只让机床移动部件不发生移动，但主轴及换刀动作不会受到影响。在使用时，需让刀具与工件保持一定平安距离。程序轨迹校验完成后，不能立即执行程序，因机床锁住后，机械坐标系没有发生变化，而绝对坐标系与相对坐标系的数值发生了变化，刀具会使用错误的刀具补偿值，加工程序执行会出错发生碰撞。因我校的数控机床是使用绝对值编码器，无

15、法通过回参考点的方式解决。经过研究和探讨，可以用以下几个方法解决：1重新对刀找到刀具位于工件坐标系内的正确位置，在机床断电前加工工件没有任何问题，但机床断电重起后或又校验程序把机床锁住，工件坐标系又发生变化，还需要重新对刀，而且学生是多人操作一台机床，平安上得不到保障，一般不采用。论文检测。2利用宏程序变量中的系统变量，将发生改变后的坐标值改回来，在机床锁住状态下，再执行相应的宏程序内容，将坐标值恢复，该方法简单易操作，较适合教学使用。恢复数控车床坐标系数值的宏程序内容如下：0*；#100=#4120-FIX*100；取得当前刀具补偿号#101=#；取得当前刀具补偿号内的X磨耗补偿值#102=

16、#；取得当前刀具补偿号内的X形状补偿值#103=#；取得当前刀具补偿号内的Y磨耗补偿值#104=#；取得当前刀具补偿号内的X形状补偿值#110=#5021-#101-#102；用当前机床机械坐标值减去刀具X向刀补值形状加磨耗值得到机床锁住后移动的差值#111=#5022-#103-#104；用当前机床机械坐标值减去刀具X向刀补值形状加磨耗值得到机床锁住后移动的差值G00 X#100 Z#111;将机床锁住后移动的差值自动补偿上。M30；本程序在大连机床厂生产的FANUC-0i系统的CDL6136数控车床中使用，目前运行稳定。数控车床使用上述方法进行程序校验简单方便，也适用于加工中心校验。但本人

17、在进行加工中心教学时，在加工中心旁边放置一台计算机，与加工中心相连，即可做校验程序使用，又可以进行DNC在线加工。校验程序内容的方法是，使用计算机串口与机床RS-232通信接口相连，使用CIMCOEdit软件，将学生手工输入到加工中心的程序虽然可以直接用计算机将加工程序导入加工中心内，但在教学中为训练学生输入程序、操作机床的根本功，只让学生进行手工程序输入，但计算机程序输入输出的方法还是教给学生，但不许使用，通过RS-232端口导出，在CIMCOEdit软件上进行校验，该软件可检验加工中心程序的刀具轨迹内容，以及程序中X、Y、Z数值的最大最小范围，F和S值的范围。而且使用RS-232进行程序传

18、输时，能确保加工程序输入输出的准确性。在使用软件对程序校验时，机床不需要任何动作，节省大量时间。在这里对CIMCOEdit软件的使用就不做过多的介绍。4、在加工过程中监控在教学实习中，教给学生如何通过几种方法，对加工过程进行监控，防止加工中出现的平安问题。在加工开始的时候，要将手始终放在暂停按钮的位置，眼睛观察刀具与工件的位置关系，当刀具接近工件时，要按下暂停，观察一下数控机床屏幕上的坐标余移动量数值，看一下，余移动量与刀具和工件的距离是否一致，以判别对刀数值是否准确。假设相差大多，就需要停床检查重新对刀。在加工过程中，可以通过切削声音了解加工过程是否顺利，正常切削声音是很平稳的，当切削声音出现异常时就要中止或调整。切削用量选择过大，工件或刀具刚性缺乏，断刀与撞刀等都会发出异常声音或出现声音的变化，此时应及时调整切削用量及切削条件，当调整效果不明显时，应暂停机床，检查刀具及工件状况。解决加工过程的加工质量问题，一是要注意调整切削液的喷淋位置，让加工外表时刻处于最正确的冷却条件