曹智軍 張鵬

摘 要 本文介紹了“項目積分”教學(xué)法在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試中的應(yīng)用。該方法可以使學(xué)生快速地掌握數(shù)控PMC控制技術(shù)，滿足企業(yè)實際崗位需求，提升就業(yè)競爭力。

關(guān)鍵詞 項目積分 教學(xué)法 數(shù)控 PMC

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Application of "Project Integral" Teaching Method in"CNC

PMC Programming and Debugging" Course

CAO Zhijun[1], ZHANG Peng[2]

([1] Department of Mechanical and Electrical Engineering, Henan Polytechnic, Zhengzhou, Henan 450046;

[2] Zhengzhou No.24 Senior High School, Zhengzhou, Henan 450007)

Abstract This article describes the application of "project integral" in "CNC PMC Programming and Debugging" course. The method makes students quickly grasp the NC PMC control technology, meet the actual job requirements, enhance the employability and competitiveness.

Key words project integral; teaching method; NC; PMC

0 引言

目前，著力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造業(yè)已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，而數(shù)控PMC控制技術(shù)又是數(shù)控技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，所以熟悉和掌握PMC控制技術(shù)，可以更好地進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的故障診斷與維修，解決實際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題和故障。

近幾年，隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，企業(yè)對數(shù)控高技能復(fù)合型人才和數(shù)控維修人才的需求正逐年增加。為此很多學(xué)校都開設(shè)了課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試。為了使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)PMC控制技術(shù)，掌握經(jīng)過調(diào)試驗證的真實工程實例，在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試教學(xué)中實踐“項目積分”教學(xué)法具有重要的意義。

1 PMC 的概念和功能

PMC（Programmable Machine Controller），就是內(nèi)置于CNC、用來執(zhí)行數(shù)控機(jī)床順序控制操作的可編程機(jī)床控制器。

PMC的功能是對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行順序控制。即按照事先確定的順序或邏輯，對控制的每一個階段依次進(jìn)行的控制。對數(shù)控機(jī)床來說，“順序控制”是以CNC內(nèi)部和機(jī)床各行程開關(guān)、傳感器、按鈕、繼電器等的開關(guān)量信號狀態(tài)為條件，并按照預(yù)先規(guī)定的邏輯順序?qū)χT如主軸的起停與換向、刀具的更換、工件的夾緊與松開、液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng)的運(yùn)行等進(jìn)行的控制?！绊樞蚩刂啤钡男畔⒅饕情_關(guān)量信號。

PMC在數(shù)控機(jī)床上實現(xiàn)的功能主要包括工作方式控制、速度倍率控制、自動運(yùn)行控制、手動運(yùn)行控制、主軸控制、機(jī)床鎖住控制、程序校驗控制、硬件超程和急?？刂?、輔助電機(jī)控制、外部報警和操作信息控制等。

2 PMC 的信號和程序執(zhí)行

常把數(shù)控機(jī)床分為“NC側(cè)”和“MT側(cè)”兩大部分?！癗C側(cè)”包括CNC系統(tǒng)的硬件和軟件，與CNC系統(tǒng)連接的外圍設(shè)備如顯示器，MDI面板等?！癕T側(cè)”則包括機(jī)床機(jī)械部分及其液壓、氣壓、冷卻、潤滑、排屑等輔助裝置、機(jī)床操作面板、繼電器線路、機(jī)床強(qiáng)電線路等。PMC的信息交換是以PMC為中心，在CNC、PMC和MT三者之間進(jìn)行信息交換。

PMC程序主要由兩部分構(gòu)成：第一級程序和第二級程序。第一級程序每隔8ms執(zhí)行一次，主要編寫急停、進(jìn)給暫停等緊急動作控制程序。第一級程序必須以END1指令結(jié)束。即使不使用第一級程序，也必須編寫END1指令，否則PMC程序無法正常執(zhí)行。第二級程序每隔8譶 ms執(zhí)行一次，n為第二級程序的分割數(shù)。主要編寫工作方式控制、速度倍率控制、自動運(yùn)行控制、手動運(yùn)行控制、主軸控制、機(jī)床鎖住控制、程序校驗控制、輔助電機(jī)控制、外部報警和操作信息控制等程序，其程序步數(shù)較多，PMC程序執(zhí)行時間也較長。第二級程序必須以END2指令結(jié)束。

3 “項目積分”教學(xué)法簡介

“項目積分”教學(xué)法是把龐大、復(fù)雜的項目按工作過程層層細(xì)分成一個個簡單的子項目，在學(xué)習(xí)過程中，又層層組合成整個完整的項目。該方法先由繁化簡，再由簡積繁，符合學(xué)生學(xué)習(xí)的一般規(guī)律，便于短時間內(nèi)掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。（下轉(zhuǎn)第208頁）（上接第179頁）

4 “項目積分”教學(xué)法在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試中的應(yīng)用

課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試中的項目內(nèi)容全部為經(jīng)過調(diào)試驗證的真實工程實例，便于學(xué)習(xí)者更好地掌握實踐技能，滿足企業(yè)實際需要。但是由于完整的數(shù)控PMC控制項目龐大且復(fù)雜，老師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)若采用常規(guī)方法都非常麻煩，效果也不理想。為了便于老師教學(xué)，使學(xué)生更好地掌握PMC控制技術(shù)，在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試教學(xué)中應(yīng)用“項目積分”教學(xué)法具有重要的意義。

在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試進(jìn)行“項目積分”教學(xué)法的應(yīng)用中，是以配置有FANUC 0i Mate-MD系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作面板的KX-MK-001型多功能數(shù)控綜合實訓(xùn)系統(tǒng)為平臺，將其整個龐大、復(fù)雜的PMC控制項目按其實現(xiàn)功能分解成各個一級子項目，安排在各章中；再在每章中把一級子項目分解成多個二級子項目，融合在項目案例、拓展實訓(xùn)和課后實訓(xùn)題當(dāng)中；然后在項目案例和拓展實訓(xùn)中，把較復(fù)雜的二級子項目按控制流程分解成多個三級子項目；最后在三級子項目的分析中，把較復(fù)雜的三級子項目再細(xì)分成多個四級子項目。這樣經(jīng)過項目的多次分解，一個龐大、復(fù)雜的項目變成了一個個簡單的四級子項目。當(dāng)學(xué)生按照每章的內(nèi)容學(xué)習(xí)時，先逐個學(xué)習(xí)各個簡單的四級子項目，學(xué)完之后，自然地完成三級子項目的積分，依次類推，當(dāng)各一級子項目都學(xué)完了，又完成整個完整的控制項目的積分。

在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試進(jìn)行“項目積分”教學(xué)法的具體實踐中，首先按其實現(xiàn)功能分解為工作方式PMC控制、速度倍率PMC控制、自動運(yùn)行PMC控制、主軸PMC控制、機(jī)床鎖住PMC控制、程序校驗PMC控制、硬件超程和急停PMC控制、輔助電機(jī)PMC控制、外部報警和操作信息PMC控制共十個一級子項目；以一級子項目主軸PMC控制為例，其再分解為主軸M指令PMC控制、主軸手動操作PMC控制、主軸M00和M01指令PMC控制、主軸S指令PMC控制共四個二級子項目；以二級子項目主軸M指令PMC控制為例，其又分解成準(zhǔn)備就緒PMC控制、主軸停止解除PMC控制、M指令譯碼PMC控制、主軸正反轉(zhuǎn)M指令PMC控制、主軸停止M05指令PMC控制和主軸M指令執(zhí)行結(jié)束PMC控制共六個三級子項目；以三級子項目主軸正反轉(zhuǎn)M指令PMC控制為例，其又分解為主軸啟動條件滿足PMC控制、主軸正轉(zhuǎn)M03指令PMC控制和主軸反轉(zhuǎn)M04指令PMC控制共三個四級子項目。這樣經(jīng)過項目的多次分解，整個數(shù)控PMC控制項目變成了一個個簡單的四級子項目。

在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生先逐個學(xué)習(xí)簡單的四級子項目主軸啟動條件滿足PMC控制、主軸正轉(zhuǎn)M03指令PMC控制和主軸反轉(zhuǎn)M04指令PMC控制，學(xué)完之后，自然地完成三級子項目主軸正反轉(zhuǎn)M指令PMC控制的積分；當(dāng)三級子項目準(zhǔn)備就緒PMC控制、主軸停止解除PMC控制、M指令譯碼PMC控制、主軸正反轉(zhuǎn)M指令PMC控制、主軸停止M05指令PMC控制和主軸M指令執(zhí)行結(jié)束PMC控制都學(xué)完了，自然地完成二級子項目主軸M指令PMC控制的積分；當(dāng)二級子項目主軸M指令PMC控制、主軸手動操作PMC控制、主軸M00和M01指令PMC控制和主軸S指令PMC控制都學(xué)完了，自然地完成一級子項目主軸PMC控制的積分；當(dāng)一級子項目工作方式PMC控制、速度倍率PMC控制、自動運(yùn)行PMC控制、主軸PMC控制、機(jī)床鎖住PMC控制、程序校驗PMC控制、硬件超程和急停PMC控制、輔助電機(jī)PMC控制、外部報警和操作信息PMC控制都學(xué)完了，又完成整個數(shù)控PMC控制項目的積分。

5 結(jié)束語

本文介紹的“項目積分”教學(xué)法經(jīng)過在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試教學(xué)中多年的實踐，取得了明顯的學(xué)習(xí)效果。學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，可以快速地掌握數(shù)控PMC控制技術(shù)，滿足企業(yè)實際崗位需求，提升就業(yè)競爭力。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹智軍,肖龍.數(shù)控PMC編程與調(diào)試.北京:清華大學(xué)出版社,2010.