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論文導(dǎo)讀：近年來，國內(nèi)人才市場供需結(jié)構(gòu)發(fā)生了深刻的變化。一方面，本科以上的高學(xué)歷人才呈現(xiàn)相對飽和的狀態(tài)，高校畢業(yè)生已不再是“天之驕子”，而另一方面，面向制造企業(yè)的技能型人才呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。越來越多的學(xué)生和家長對未來有著切合實際的看法：學(xué)一門技術(shù)，減輕就業(yè)難度。隨之而來的就是中等職業(yè)教育在近年來的火熱。制造業(yè)基礎(chǔ)的數(shù)控專業(yè)得到迅速發(fā)展，而現(xiàn)行的數(shù)控專業(yè)一般是按原有機(jī)械專業(yè)教學(xué)模式進(jìn)行的，隨著制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對數(shù)控機(jī)床操作工、編程員和維修人員的要求不斷提高，同時對數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。在數(shù)控教學(xué)過程中，如何能迅速的讓學(xué)生掌握難懂的數(shù)控專業(yè)理論，又能保證學(xué)生在數(shù)控實習(xí)中保障個人安全及實習(xí)設(shè)備的安全。作為數(shù)控專業(yè)的教師，如何解決這些問題，一直是我們努力的方向。
關(guān)鍵詞：安全教育，操作流程表，安全參數(shù)，程序軌跡校驗

　　引言
　　近年來，國內(nèi)人才市場供需結(jié)構(gòu)發(fā)生了深刻的變化。一方面，本科以上的高學(xué)歷人才呈現(xiàn)相對飽和的狀態(tài)，高校畢業(yè)生已不再是“天之驕子”，而另一方面，面向制造企業(yè)的技能型人才呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。越來越多的學(xué)生和家長對未來有著切合實際的看法：學(xué)一門技術(shù)，減輕就業(yè)難度。隨之而來的就是中等職業(yè)教育在近年來的火熱。中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)得到迅速發(fā)展，而先有的數(shù)控專業(yè)一般是按原有機(jī)械專業(yè)教學(xué)模式進(jìn)行的，隨著制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對數(shù)控機(jī)床操作工、編程員和維修人員的要求不斷提高，同時對數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，為培養(yǎng)出企業(yè)需要的人才。在教學(xué)過程中如何能迅速的讓學(xué)生掌握難懂的數(shù)控專業(yè)理論，又能保證學(xué)生在數(shù)控實習(xí)中保障個人安全及實習(xí)設(shè)備的安全。在學(xué)生安全問題上，我校的教學(xué)管理一直又是重中之重，一切在學(xué)生安全的基礎(chǔ)上讓學(xué)生成材，沒有安全的保障，一切教學(xué)努力都是白費。我校在各個方面上著手，給學(xué)生一種安全的教學(xué)環(huán)境。作為數(shù)控專業(yè)的教師，如何解決數(shù)控實習(xí)教學(xué)中的安全問題，一直是我們努力的方向。
　　數(shù)控專業(yè)教學(xué)不同于普通文科專業(yè)教學(xué)，在安全上需要極大的保障，這包括學(xué)生的個人人身安全，數(shù)控實習(xí)設(shè)備的安全。因數(shù)控機(jī)床操作是全封閉性，相對于普通機(jī)加工設(shè)備操作的安全系數(shù)高一些，故在學(xué)生進(jìn)行數(shù)控學(xué)習(xí)過程中，對個人的危險性相對小一些。而數(shù)控機(jī)床加工特征是高速，高精度，因操作者的誤操作，數(shù)控機(jī)床發(fā)生碰撞時，會對數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生極大的破壞。企業(yè)的人才需求是以操作者的安全和設(shè)備的安全為前提，所以為企業(yè)培養(yǎng)出技術(shù)過硬，有安全操作經(jīng)驗的人才的我校實習(xí)教學(xué)的目標(biāo)之一。在實習(xí)教學(xué)中采用一些方法和途徑，讓學(xué)生在掌握專業(yè)技能的同時，提高安全意識，掌握安全操作機(jī)床的方法。以下就是我在實習(xí)教學(xué)中學(xué)生操作機(jī)床常遇到安全問題，并淺談一下對此的解決方法。
　　一、學(xué)生在進(jìn)行數(shù)控實操培訓(xùn)前缺少安全意識
　　我國的教學(xué)體系以目前來說，在九年義務(wù)教育期間，是以學(xué)生的思想及文化基礎(chǔ)課為重點進(jìn)行教育，缺少對學(xué)生動手能力的訓(xùn)練。學(xué)生來到中等職業(yè)學(xué)校進(jìn)行技能學(xué)習(xí)，不知道怎樣動手。在離開課堂，進(jìn)入實習(xí)車間真正動手來學(xué)習(xí)的時候，對所有的事物均感到好奇，數(shù)控設(shè)備上開關(guān)都想動一動，學(xué)習(xí)興趣也最高，但這個時候?qū)W生也是最缺乏安全意識和自我保護(hù)意識。為了建立學(xué)生的安全意識，我在學(xué)生進(jìn)行實習(xí)課學(xué)習(xí)之前，要對學(xué)生進(jìn)行安全教育并進(jìn)行考核。具體內(nèi)容包括：在數(shù)控實習(xí)車間里現(xiàn)場進(jìn)行安全操作規(guī)程學(xué)習(xí)；組織觀看違規(guī)操作安全事故教育片，以反面內(nèi)容教育學(xué)生，讓學(xué)生清楚違章操作的后果，并寫觀后感；組織安全考試，只有安全考試合格后才能進(jìn)入實習(xí)車間進(jìn)行學(xué)習(xí)，給學(xué)生建立一種安全的意識。并在以后的數(shù)控操作教學(xué)過程中也不斷加強安全教育。每次實訓(xùn)課授課內(nèi)容中，也包含安全注意事項及安全護(hù)具的使用，時時培養(yǎng)學(xué)生安全意識。
　　二、數(shù)控機(jī)床操作學(xué)習(xí)的安全隱患
　　在數(shù)控實訓(xùn)過程中，由于實習(xí)設(shè)備有限，學(xué)生數(shù)量多，不能保證每個學(xué)生一臺數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實操練習(xí)，而且實習(xí)老師對每個學(xué)生的監(jiān)控也不能達(dá)到全面。這樣針對數(shù)控機(jī)床操作學(xué)習(xí)的安全隱患主要包括：新生對數(shù)控機(jī)床操作流程的不掌握，學(xué)生手工編程時輸入程序的正確性的檢測，數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系正確的檢測及加工過程中可能出現(xiàn)問題的監(jiān)控等等安全問題。
　　解決方法：
　　1、新生對數(shù)控機(jī)床操作面板及流程的掌握不熟練
　　數(shù)控機(jī)床操作面板上的開關(guān)按鍵很多，對一個新學(xué)生在短時間里掌握這些開關(guān)按鍵的用法，是有一定難度的，因為對按鍵含義及操作流程的不熟悉，而出現(xiàn)一些誤操作，對數(shù)控設(shè)備也造成損壞。還有學(xué)生在操作數(shù)控機(jī)床過程中往往會浪費很多時間，特別是剛?cè)腴T的學(xué)生，不知道按哪個開關(guān)，哪個鍵，只能不斷的摸索。降低了學(xué)習(xí)效率，所以我在教學(xué)過程中，講解數(shù)控機(jī)床面板上各個鍵的含義的同時，將數(shù)控機(jī)床的操作流程也寫給學(xué)生，讓學(xué)生照著流程表進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作，提高了學(xué)習(xí)效率。
　　下面是就是針對我校FANUC 0i-M 系統(tǒng)數(shù)控銑床操作流程（部分）。
　　（1）對刀
　　1）機(jī)床回參考點
　　REF工作方式→按＋Z ＋X ＋Y坐標(biāo)方向按鈕。按鍵的順序能不能打亂，打亂后產(chǎn)生的后果？
　　2）讓主軸按規(guī)定轉(zhuǎn)速及方向旋轉(zhuǎn)，假定順時針轉(zhuǎn)速300
　　MDI工作方式下→按PROG 輸入M03 S300 INSERT→執(zhí)行。讓主軸旋轉(zhuǎn)還有那幾種方法。主軸的旋轉(zhuǎn)速度怎樣改變，改變的范圍有多大？
　　3)手動方式移動刀具至對刀點
　　JOG工作方式→將刀具移至“工件上表面中心”（要對的那個點）。→按 OFFSET SETTING 鍵→按下軟鍵［工件坐標(biāo)系］，光標(biāo)移動選擇使用的工件坐標(biāo)系號從G54~G59，將該點在加工程序里的坐標(biāo)值輸入，例如輸入X0按［測量］。注意事項：手動移動刀具，倍率開關(guān)的位置在那？如何調(diào)整倍率？銑刀對刀是對銑刀圓周，還是中心，為什么？如果輸入測量數(shù)值是整數(shù)需不需要加小數(shù)點，觀察一下加小數(shù)點與不加小數(shù)點在工件坐標(biāo)系里的數(shù)值反映，想一想會出現(xiàn)什么樣的后果？對刀結(jié)束后，刀具應(yīng)停留的位置在那里？
　�。�2）輸入程序
　　1)新建程序號
　　EDIT工作方式→按PROG →按［LIB］軟鍵→輸入O加四位數(shù)字→按INSERT 建立→輸入程序。如果對程序進(jìn)行修改及刪除？建立新程序號時，使用機(jī)床中己有的程序號會出現(xiàn)什么樣情況？
（3）調(diào)用程序
　　略…….
　�。�4）加工
　　略…….
　　在讓學(xué)生按照數(shù)控機(jī)床操作流程進(jìn)行操作的同時，還將操作中可能出現(xiàn)的各種問題留給學(xué)生。讓學(xué)生自己去解決問題。提高學(xué)習(xí)的主動性，使學(xué)生對知識點的掌握更深，也加深了安全操作的意識。
　　在學(xué)生熟練掌握機(jī)床操作方法的過程中，為解決數(shù)控機(jī)床少，上機(jī)學(xué)生多，相應(yīng)學(xué)生單個上機(jī)時間短，可以采用一些輔助教學(xué)方法，我校在數(shù)控實習(xí)車間有2個計算機(jī)教室，有100臺計算機(jī)，安裝有AUTOCAD、MASTERCAM及數(shù)控仿真軟件等專業(yè)軟件，為學(xué)生在操作數(shù)控機(jī)床時，提供CAD/CAM輔助，使學(xué)生在實習(xí)數(shù)控機(jī)床時，增加多技能的培養(yǎng)。我要求學(xué)生在上數(shù)控機(jī)床操作前，要先在計算機(jī)上，使用數(shù)控仿真軟件熟悉機(jī)床的操作面板和按鈕含義，掌握熟練了。然后分批分次的，在實習(xí)老師的指導(dǎo)下進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的實操訓(xùn)練。增加學(xué)生的練習(xí)時間，加深學(xué)生對機(jī)床操作方法的理解。
　　2、修改數(shù)控機(jī)床快速移動參數(shù)
　　數(shù)控機(jī)床運動部件的運作速度很快，當(dāng)給定一個錯誤的指令執(zhí)行時，操作者有時還沒反映過來，機(jī)床已經(jīng)發(fā)生碰撞。學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控操作時，沒有太多的實際經(jīng)驗，出現(xiàn)相關(guān)情況沒有立即解決的方法。在學(xué)校進(jìn)行實習(xí)的設(shè)備，一般都是生產(chǎn)型設(shè)備，生產(chǎn)廠家在設(shè)備出廠時，調(diào)試關(guān)于數(shù)控機(jī)床快速移動速度（G00）的參數(shù)，主要參照數(shù)控機(jī)床用于生產(chǎn)中的特性，提高機(jī)床的工作效率，而將機(jī)床快速移動速度的參數(shù)調(diào)的很高。論文檢測。但對于學(xué)生這種初學(xué)者來說，即使將快速移動倍率打到最低檔，速度也是快，反映不過來。故在學(xué)生剛接觸機(jī)床，熟悉機(jī)床的過程期間，將機(jī)床運動部件的速度人為的降下來，采用參數(shù)修改方式降低。這樣，即使學(xué)生的操作有誤，因數(shù)控機(jī)床本身的快速移動速度很慢，學(xué)生也可以及時反映過來，并做出相應(yīng)的操作，對數(shù)控機(jī)床損害減小到最低。隨著學(xué)生對機(jī)床不斷熟悉和掌握，再將快速移動的速度逐步調(diào)整上來。以適應(yīng)實際生產(chǎn)設(shè)備的運行速度。
　　需要修改機(jī)床快速移動速度參數(shù)號及含義參考數(shù)值如下：
　　

安全操作數(shù)值只是一個參考，對于不同行程的機(jī)床，可根據(jù)實際教學(xué)情況進(jìn)行修改。在對參數(shù)數(shù)值進(jìn)行修改前，一定要對數(shù)控機(jī)床參數(shù)作備份，并對修改參數(shù)的內(nèi)容及過程作相應(yīng)的記錄，內(nèi)容包括：修改的時間，機(jī)床編號，參數(shù)號，出廠前標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)數(shù)值，改之前數(shù)值，改之后數(shù)值。對不了解內(nèi)容的參數(shù)，千萬不要隨意改變。這項操作要由實習(xí)老師親自完成。而且改變參數(shù)后的第一次機(jī)床操作由實習(xí)老師來完成，避免出錯。
　　3、加工程序的校驗方法
　　學(xué)生要使用自己編的程序進(jìn)行加工前，要求學(xué)生先在數(shù)控仿真軟件上進(jìn)行模擬仿真，在確認(rèn)程序格式及內(nèi)容無誤的情況下，再將程序輸入到數(shù)控機(jī)床內(nèi)。在輸入的過程中，難免會出現(xiàn)輸入錯誤，一個小數(shù)點，一個正負(fù)號的漏輸或輸錯都會產(chǎn)生嚴(yán)重后果，而實習(xí)老師又不能對每個學(xué)生輸入的程序進(jìn)行逐行檢查。所以在學(xué)生執(zhí)行程序前，可以使用數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的刀具路線軌跡功能來校驗程序的對錯。而我校的數(shù)控機(jī)床設(shè)備均使用FAUNC系統(tǒng)，該系統(tǒng)有該項功能。論文檢測。在使用該功能校驗學(xué)生程序時，要將數(shù)控機(jī)床面板上的機(jī)床鎖按鈕和空運行按鈕一同打開，缺一不可。當(dāng)只打開機(jī)床鎖運行時，軌跡顯示時間與正常加工時間一致，浪費時間。當(dāng)只打開空運行時，在快速顯示軌跡的同時，機(jī)床移動部件也會快速移動，這時會發(fā)生碰撞。需注意的是：機(jī)床鎖按鈕打開后，只讓機(jī)床移動部件不發(fā)生移動，但主軸及換刀動作不會受到影響。在使用時，需讓刀具與工件保持一定安全距離。
　　程序軌跡校驗完成后，不能立即執(zhí)行程序，因機(jī)床鎖住后，機(jī)械坐標(biāo)系沒有發(fā)生變化，而絕對坐標(biāo)系與相對坐標(biāo)系的數(shù)值發(fā)生了變化，刀具會使用錯誤的刀具補償值，加工程序執(zhí)行會出錯發(fā)生碰撞。因我校的數(shù)控機(jī)床是使用絕對值編碼器，無法通過回參考點的方式解決。經(jīng)過研究和探討，可以用以下幾個方法解決：
　�。�1）重新對刀找到刀具位于工件坐標(biāo)系內(nèi)的正確位置，在機(jī)床斷電前加工工件沒有任何問題，但機(jī)床斷電重起后或又校驗程序把機(jī)床鎖住，工件坐標(biāo)系又發(fā)生變化，還需要重新對刀，而且學(xué)生是多人操作一臺機(jī)床，安全上得不到保障，一般不采用。論文檢測。
　　（2）利用宏程序變量中的系統(tǒng)變量，將發(fā)生改變后的坐標(biāo)值改回來，在機(jī)床鎖住狀態(tài)下，再執(zhí)行相應(yīng)的宏程序內(nèi)容，將坐標(biāo)值恢復(fù)，該方法簡單易操作，較適合教學(xué)使用。
　　恢復(fù)數(shù)控車床坐標(biāo)系數(shù)值的宏程序內(nèi)容如下：
　　0****；
　　#100=#4120-FIX[#4120/100]*100；取得當(dāng)前刀具補償號
　　#101=#[2000+#100]；取得當(dāng)前刀具補償號內(nèi)的X磨耗補償值
　　#102=#[2700+#100]；取得當(dāng)前刀具補償號內(nèi)的X形狀補償值
　　#103=#[2100+#100]；取得當(dāng)前刀具補償號內(nèi)的Y磨耗補償值
　　#104=#[2800+#100]；取得當(dāng)前刀具補償號內(nèi)的X形狀補償值
　　#110=#5021-#101-#102；用當(dāng)前機(jī)床機(jī)械坐標(biāo)值減去刀具X向刀補值（形狀加磨耗值）得到機(jī)床鎖住后移動的差值
　　#111=#5022-#103-#104；用當(dāng)前機(jī)床機(jī)械坐標(biāo)值減去刀具X向刀補值（形狀加磨耗值）得到機(jī)床鎖住后移動的差值
　　G00 X#100 Z#111;將機(jī)床鎖住后移動的差值自動補償上。
　　M30；
　　本程序在大連機(jī)床廠生產(chǎn)的FANUC-0i系統(tǒng)的CDL6136數(shù)控車床中使用，目前運行穩(wěn)定。
　　數(shù)控車床使用上述辦法進(jìn)行程序校驗簡單方便，也適用于加工中心校驗。但本人在進(jìn)行加工中心教學(xué)時，在加工中心旁邊放置一臺計算機(jī)，與加工中心相連，即可做校驗程序使用，又可以進(jìn)行DNC在線加工。校驗程序內(nèi)容的方法是，使用計算機(jī)串口與機(jī)床RS-232通信接口相連，使用CIMCOEdit軟件，將學(xué)生手工輸入到加工中心的程序（雖然可以直接用計算機(jī)將加工程序?qū)�入加工中心�?nèi)，但在教學(xué)中為訓(xùn)練學(xué)生輸入程序、操作機(jī)床的基本功，只讓學(xué)生進(jìn)行手工程序輸入，但計算機(jī)程序輸入輸出的方法還是教給學(xué)生，但不許使用），通過RS-232端口導(dǎo)出，在CIMCOEdit軟件上進(jìn)行校驗，該軟件可檢驗加工中心程序的刀具軌跡內(nèi)容，以及程序中X、Y、Z數(shù)值的最大最小范圍，F(xiàn)和S值的范圍。而且使用RS-232進(jìn)行程序傳輸時，能確保加工程序輸入輸出的準(zhǔn)確性。在使用軟件對程序校驗時，機(jī)床不需要任何動作，節(jié)省大量時間。在這里對CIMCOEdit軟件的使用就不做過多的介紹。
　　4、在加工過程中監(jiān)控
　　在教學(xué)實習(xí)中，教給學(xué)生如何通過幾種方法，對加工過程進(jìn)行監(jiān)控，防止加工中出現(xiàn)的安全問題。在加工開始的時候，要將手始終放在暫停按鈕的位置，眼睛觀察刀具與工件的位置關(guān)系，當(dāng)?shù)毒呓咏�工件時，要按下暫停，觀察一下數(shù)控機(jī)床屏幕上的坐標(biāo)余移動量數(shù)值，看一下，余移動量與刀具和工件的距離是否一致，以判別對刀數(shù)值是否準(zhǔn)確。若相差大多，就需要停床檢查重新對刀。在加工過程中，可以通過切削聲音了解加工過程是否順利，正常切削聲音是很平穩(wěn)的，當(dāng)切削聲音出現(xiàn)異常時就要中止或調(diào)整。切削用量選擇過大，工件或刀具剛性不足，斷刀與撞刀等都會發(fā)出異常聲音或出現(xiàn)聲音的變化，此時應(yīng)及時調(diào)整切削用量及切削條件，當(dāng)調(diào)整效果不明顯時，應(yīng)暫停機(jī)床，檢查刀具及工件狀況。
　　　　解決加工過程的加工質(zhì)量問題，一是要注意調(diào)整切削液的噴淋位置，讓加工表面時刻處于最佳的冷卻條件；二是要注意觀察工件的已加工面質(zhì)量，通過調(diào)整切削用量，盡可能避免質(zhì)量的變化。如調(diào)整仍無明顯效果，則應(yīng)停機(jī)檢查原程序編得是否合理。在暫停檢查或停機(jī)檢查時，要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機(jī)，突然的主軸停轉(zhuǎn)，會使工件表面產(chǎn)生刀痕。一般應(yīng)在刀具離開切削狀態(tài)時，考慮停機(jī)。
　　刀具的質(zhì)量很大程度決定了工件的加工質(zhì)量。在自動加工切削過程中，要通過聲音監(jiān)控、切削時間控制、切削過程中暫停檢查、工件表面分析等方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損狀況。要根據(jù)加工要求，對刀具及時處理，防止發(fā)生由刀具未及時處理而產(chǎn)生的加工質(zhì)量問題。
　　數(shù)控加工過程中監(jiān)控學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生增強應(yīng)變能力，更好的獨立分析問題和解決問題，避免安全事故的發(fā)生。
　　前面所講的教學(xué)手段如修改參數(shù)，宏程序應(yīng)用及計算機(jī)的數(shù)控通信，均為保證初學(xué)者在進(jìn)行數(shù)控實操學(xué)習(xí)時設(shè)備的安全性所考慮的，而在生產(chǎn)企業(yè)中，沒有這些條件，所以當(dāng)學(xué)生掌握到一定程度時，要將這些教學(xué)方法去掉，將實習(xí)車間設(shè)備還原生產(chǎn)企業(yè)數(shù)控機(jī)床的操作環(huán)境，加強學(xué)生數(shù)控機(jī)床操作基本功和加工工藝的學(xué)習(xí)，以適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備安全操作。
　　以上就是我就如何提高學(xué)生安全實習(xí)操作的一些粗淺看法和簡單解決方法，有錯誤和不當(dāng)之處，殷切希望專家予以批評指正。

【參考文獻(xiàn)】
1、《FANUC 0i-M 操作說明書》 北京發(fā)那克公司2003
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3、《淺析當(dāng)前中職數(shù)控專業(yè)教學(xué)的幾個問題》 鮑智揚