關(guān) 薇

大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院 遼寧大連 116033

近年來，隨著我國數(shù)控技術(shù)的普及和數(shù)控設(shè)備的大量應(yīng)用，大多數(shù)高職院校在數(shù)控技術(shù)專業(yè)或機(jī)電專業(yè)都開設(shè)了數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修課程，在本課程教學(xué)中主要面臨的困難有如下兩方面：(1)課程教學(xué)中涉及的知識較多，如機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制、液壓與氣動(dòng)、數(shù)控編程與工藝等，而高職學(xué)生底子薄，課程教學(xué)安排時(shí)間又有限，學(xué)習(xí)會(huì)有一定的難度。(2)數(shù)控機(jī)床維修要求學(xué)生有較強(qiáng)的故障判斷分析能力和實(shí)際動(dòng)手能力，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下很難培養(yǎng)出來。因此如何保證數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修課程內(nèi)容的實(shí)用性、實(shí)效性？如何引導(dǎo)學(xué)生掌握該課程學(xué)習(xí)方法，提高技能？在有限的時(shí)間和空間內(nèi)如何提高課堂教學(xué)效率？如何進(jìn)行理論與實(shí)際相結(jié)合？如何加強(qiáng)現(xiàn)場管理，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)？筆者針對以上幾個(gè)問題在教學(xué)中進(jìn)行了一些有效的探索。

1 教學(xué)內(nèi)容選取

作為教師，只有了解現(xiàn)場維修人員的工作，才能知道我們教學(xué)中的重點(diǎn)是什么。20世紀(jì)七八十年代的數(shù)控維修人員要對模擬電路、數(shù)字電路有較深刻的理解，他們通過電烙鐵、萬用表、示波器修理損壞的電路板。但今天的數(shù)控技術(shù)緊隨IT技術(shù)發(fā)展，電路板已被專用的大規(guī)模集成電路所取代，數(shù)據(jù)傳送也由“并行傳送”為主改為“串行傳送”為主，目前示波器、萬用表僅作為一些并行信號或靜態(tài)信號的檢測工具，對于CNC本身和數(shù)字伺服部分維修幫助非常有限?？梢赃@樣認(rèn)為，今后現(xiàn)場維修人員能夠處理的硬件將越來越少，取而代之的是借助各類軟件及相關(guān)技術(shù)資料(廠家和數(shù)控系統(tǒng)提供)，及時(shí)準(zhǔn)確判斷故障類型，確定維修方法。為了達(dá)到上述要求，必須建立“理”“實(shí)”一體化教學(xué)體系，在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上應(yīng)注重?cái)?shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)和數(shù)控系統(tǒng)的多樣性，課堂上注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生能夠觸類旁通，由于新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的不斷應(yīng)用，要有一定的學(xué)習(xí)能力，跟上現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。為了體現(xiàn)這一思路，可以將數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修課程的教學(xué)內(nèi)容體系設(shè)計(jì)如下：

(1)注重3個(gè)層面訓(xùn)練：即學(xué)生閱讀電氣圖紙的訓(xùn)練；查閱相關(guān)維修資料的訓(xùn)練；故障檢測與排除的訓(xùn)練。(2)6個(gè)教學(xué)內(nèi)容模塊：即數(shù)控機(jī)床低壓電器部分的故障分析；數(shù)控系統(tǒng)的硬件裝接；數(shù)控機(jī)床機(jī)械拆裝及故障；可編控制器的應(yīng)用；數(shù)控機(jī)床機(jī)電聯(lián)調(diào)；數(shù)控機(jī)床常見故障排除。

通過上述教學(xué)內(nèi)容的安排，使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床維修的基本技能和方法。

2 做好相關(guān)知識拓展的教學(xué)

筆者總結(jié)自己多年數(shù)控機(jī)床調(diào)試維修的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為要想快速準(zhǔn)確地判斷故障，適應(yīng)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，必須拓展相關(guān)知識，加強(qiáng)理論基礎(chǔ)。如本課程所需的一些專業(yè)基礎(chǔ)知識包含在計(jì)算機(jī)原理、電子技術(shù)、電氣控制與PLC、數(shù)控原理、液壓原理、數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)等課程中。學(xué)生如果在學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床維修之前，對上述相關(guān)專業(yè)知識缺乏了解或者遺忘，在上課時(shí)會(huì)感到很吃力，聽不懂，更談不上有自己對故障現(xiàn)象的分析理解，在實(shí)踐中無從下手，逐漸喪失對課程的學(xué)習(xí)興趣，缺乏專業(yè)知識，也不利于學(xué)生今后的職業(yè)發(fā)展。對于這種情況，教師在典型故障分析過程中，對所涉及的有關(guān)專業(yè)知識，要進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和拓展，使學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際，掌握所學(xué)內(nèi)容，拓寬維修思路。如在講解數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)故障時(shí)，就必須增加數(shù)控原理中光電編碼器的知識點(diǎn)，這樣學(xué)生才能理解回參考點(diǎn)工作原理。而講解電動(dòng)刀架常見故障分析時(shí)，需補(bǔ)充霍爾開關(guān)的相關(guān)知識，學(xué)生才能理解刀架轉(zhuǎn)不停的故障檢測方法。有理論做基礎(chǔ)，能收到事半功倍的效果，數(shù)控機(jī)床故障才能快速準(zhǔn)確地定位，增加學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的自信心和興趣。在數(shù)控故障中，往往是同一現(xiàn)象，原因卻很多，沒有理論作基礎(chǔ)，光靠經(jīng)驗(yàn)是不行的，這也是目前部分企業(yè)在崗電工，至今仍無法承擔(dān)數(shù)控維修的原因。

3 教學(xué)中合理安排實(shí)踐教學(xué)

由于數(shù)控機(jī)床采用的數(shù)控系統(tǒng)專業(yè)性非常強(qiáng)，不同品牌數(shù)控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)、診斷方法、參數(shù)設(shè)置差異非常大，作為職業(yè)技術(shù)教育，數(shù)控維修授課及實(shí)訓(xùn)設(shè)備應(yīng)該有針對性，由于各種原因，大部分學(xué)校實(shí)訓(xùn)設(shè)備不能完全跟上數(shù)控系統(tǒng)的更新，因此很難培養(yǎng)走出校門就基本滿足企業(yè)需要的數(shù)控維修調(diào)試人員，在教學(xué)環(huán)節(jié)中必須注重加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)，可以采用如下方式：數(shù)控維修仿真─數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試─數(shù)控機(jī)床整機(jī)故障維修。

(1)仿真實(shí)訓(xùn)主要開設(shè)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)連接實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)主要接口的硬件接線，使每名學(xué)生都有練習(xí)的機(jī)會(huì)。①機(jī)械部件的安裝：在仿真實(shí)訓(xùn)中完成數(shù)控車床刀架、主軸、加工中心整體拆裝等訓(xùn)練。②系統(tǒng)連接：根據(jù)給出的電氣圖紙，選擇典型數(shù)控系統(tǒng)完成電器連接。在仿真實(shí)訓(xùn)中，可以確保每名學(xué)生都有操作機(jī)會(huì)，為后續(xù)實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(2)數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試實(shí)訓(xùn)，學(xué)生在對數(shù)控系統(tǒng)的連接調(diào)試過程中，加深其對數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)、PLC程序的理解，遇到問題時(shí)，閱讀數(shù)控系統(tǒng)提供的相關(guān)技術(shù)資料，教師能夠針對學(xué)生調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，有利于學(xué)生故障診斷與維修能力的提高。筆者認(rèn)為此部分的教學(xué)內(nèi)容至關(guān)重要，它是數(shù)控維修的基礎(chǔ)，必須進(jìn)行系統(tǒng)的訓(xùn)練。

(3)數(shù)控機(jī)床整機(jī)故障維修，教師結(jié)合工廠維修實(shí)例在數(shù)控車、銑床或加工中心上設(shè)置典型故障，再由學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識進(jìn)行故障原因分析，利用相關(guān)儀器診斷，最后把故障排除。通過真實(shí)機(jī)床訓(xùn)練，使學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后能夠盡快適應(yīng)實(shí)際工作的需要。

例如，在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障診斷教學(xué)內(nèi)容時(shí)，教師先集中講解數(shù)控機(jī)床主軸構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)方式，主要硬件連接、參數(shù)設(shè)置及如何根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析等。學(xué)生只能在數(shù)控機(jī)床故障實(shí)訓(xùn)臺上練習(xí)變頻主軸的維修，而伺服主軸的維修僅在課上講是不夠的，因?yàn)楣S還有一大部分中高檔數(shù)控機(jī)床是采用伺服主軸。這部分內(nèi)容，學(xué)生通過維修仿真軟件，也得到了訓(xùn)練。通過教學(xué)實(shí)踐，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，能啟迪學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中積極思維，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情會(huì)更高。教學(xué)實(shí)踐也能引導(dǎo)學(xué)生在探究問題的過程中加深對知識的理解，掌握數(shù)控機(jī)床維修的方法和步驟。

4 先進(jìn)教學(xué)手段

教學(xué)手段的多樣性，既可以豐富授課內(nèi)容又可以提高課堂效率，采用動(dòng)畫、多媒體課件、實(shí)訓(xùn)、工廠參觀及數(shù)控維修仿真訓(xùn)練等形式組織教學(xué)，不僅能使教學(xué)直觀、形象，也是對目前實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)量不足的有效補(bǔ)充，使每位學(xué)生都能得到訓(xùn)練機(jī)會(huì)。如在講授數(shù)控車床四刀位電動(dòng)刀架維修時(shí)，通過在數(shù)控維修仿真軟件對刀架的拆裝練習(xí)，使學(xué)生更加直觀地理解掌握刀架的結(jié)構(gòu)、動(dòng)作過程，能夠準(zhǔn)確地對數(shù)控車床換刀時(shí)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析及機(jī)械拆裝。

為提高課堂教學(xué)效率，教師必須給學(xué)生提供大量的技術(shù)資料，如電氣原理圖、電氣說明書、機(jī)械結(jié)構(gòu)說明、數(shù)控系統(tǒng)維修手冊、參數(shù)手冊、操作手冊、低壓電器元件選型樣本等，學(xué)生才能夠順利完成每一次課的學(xué)習(xí)任務(wù)，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生查閱資料的能力。教師切勿在講臺上直接提供信息，而要引導(dǎo)學(xué)生查找信息。

5 師資隊(duì)伍

作為數(shù)控維修的專業(yè)教師，要求教師不能脫離生產(chǎn)實(shí)踐，否則授課內(nèi)容與實(shí)際脫節(jié)，將直接關(guān)系到所培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)量。教師必須經(jīng)常下廠鍛煉，參與企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、調(diào)試，提高自身水平，一方面能跟上數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，另一方面在教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生方面才能得心應(yīng)手。定期聘請生產(chǎn)一線有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高級工程技術(shù)人員和教師學(xué)生座談或指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)，了解企業(yè)的需求和維修技術(shù)發(fā)展方向，是非常必要的。

在數(shù)控維修課程的日常教學(xué)過程中，注重理論和實(shí)際之間的滲透，合理建構(gòu)教學(xué)內(nèi)容體系，數(shù)控維修授課內(nèi)容要以“必需、夠用”為度，使其較好地貼近實(shí)際崗位需求。為了提高授課效果采用“做中學(xué)，學(xué)中做”的教學(xué)模式；注重職業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成，充分體現(xiàn)職業(yè)教育的培養(yǎng)特色。

[1] 甄久軍.基于項(xiàng)目化教學(xué)的數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修課程改革與實(shí)踐[J].職業(yè)技術(shù)教育,2010(8):26-28.

[2] 余新.我校數(shù)控維修課程改革的幾點(diǎn)建議[J].科技信息,2010(8):100.

[3] 張國方,仲愛萍.校企“四融通”模式的構(gòu)建與實(shí)施[J].職業(yè)技術(shù)教育,2008(14):5-7.