数控机床培训范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇数控机床培训范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

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我国机械行业中等规模以上企业约4万个，从业人员总数约1300万人。调查数据显示，对于数控机床行业，数控技工和磨具技工缺口达60余万人，这种问题已经上升为社会热点问题，引起了广泛关注，对于此问题的应对措施，六部委一致研究决定实施“职业院校制造业技能型紧缺人才培养培训工程”，这是一个五年计划，目标是培养更多的制造业技工人才，从根本上缓解技术工人短缺的现状。沈阳市在全国装备制造业具有绝对优势地位，沈阳制造业具有产业规模大，科技含量高，产量总值高，市场竞争强等特点。正是由于沈阳装备制造产业的发展现状及发展势头，迫切需要大量各层次的数控机床应用技能人才。加速发展职业教育，加快实训基地建设、培养高素质劳动者和高级技能人才已成为当务之急。因此迫切需要建立机床应用职业技能与教育实训就业一体的平台，满足企业用人的需要，也提高学员就业机会。

本文拟采用开源的软件架构Eucalyptus云平台架构构建数控机床职业技能培训云平台。通过该平台，跟踪上市的机床产品；按机床产品的操作指南、相关标准和规范设定课程体系；通过各部门的合作，最终将形成产学用多方联动机制的面向数控机床应用技能职业教育服务的完整产业链和新的业态。

在本系统的开发过程中，使用Microsoft Windows 2003 Server服务器，采用Apache， MySQL和PHP的架构方式。系统环境要求能够运行PHP+MySQL的软件，其中PHP用于编写相应的操作代码、生成页面，MySQL数据库用于保存用户和编辑的内容。

1 平台设计原理及设计架构

1.1 设计原理

本文设计的服务平台以云计算为框架结构，即使用互联网来接入或者运行远程的数据及服务。云计算分为三个层次：基础设施即服务、平台即服务和软件即服务。前者在最下端，后者在顶端，中间的是平台。云计算的整体框架又可以更细化分类，每一部分在具体的案例中不一定都会用到，而是具体情况具体分析，运用不同的层次结构。

1.2 设计架构

本文设计的职业技能培训平台采用基于Eucalyptus的云平台架构实现。作为开源的软件架构，Eucalyptus可将现有服务基础架构在云平台上实现。Eucalyptus是一个开源的软件层项目，由Santa Barbara大学建立，它采用Linux工具以及基于web的服务在服务器组或者服务器集群上进行部署，用来实现云计算的弹性需求。

Eucalyptus采用层状结构，主要有三个层次，包括Instance Manager用于对虚拟机进行控制，安装在所有具有虚拟机的节点上；Group Manager对应一个虚拟网络，该网络由虚拟集结点组成，负责对一组Instance Manager收集到的实例信息进行管理；Cloud Manager作为云的入口，对一组Group Manager进行管理，为云用户和管理员提供接口服务。

2 平台功能设计

数控机床职业技能培训公共服务平台设置6个一级栏目：课程体系、系统管理、资源库、情景教学、职业技能评估测试、人力资源管理，并对其二级、三级栏目进行展开，从而构建完整的技能培训系统。

在对主页进行设计时，要充分考虑界面的友好、美观、简洁，突出数控机床职业技能培训的特点等。在页面中要鲜明的体现系统的所有一级栏目，并在主页中体现出主要的功能模块，以便用户能够方便快捷的进入相应的栏目和功能模块中。各子页应在页面相应的位置提供统一的或风格相似的内容，以便用户能够方便的返回主页或直接进入其他栏目。

在系统主页的前台设计中要提供主要功能链接（如课程体系、情景教学、职业技能评估测试等），并对重要的信息、公告进行，同时提供各类查询功能（如课程体系查询、教学资源查询、培训进度查询、及测试成绩查询等功能）；在后台的页面设计中为平台管理者提供更为准确且直观的界面排版功能。

3 平台测试

本次针对数控机床职业技能培训公共服务云平台的性能进行整体测试，监测平台的可靠性、稳定性和可用性，测试指标包括：最大并发数、总吞吐量、平均吞吐量、响应时间等主要指标。

测试结果如下：最大并发数为：11；总吞吐量：953，047，602；平均吞吐量：573，327；总的请求数：276，852；平均请求数：125，694.测试参数Throughput单位时间内的Throughput值较大，这表明云平台服务器服务性能越好。

4 结语

在当今的互联网时代，网络化职业技能培训体系的建设是各类教学资源、教学体系、软硬件建设协同配合和分布式资源调度的结果。云计算技术的出现和日益成熟给职业技能培训资源的整合提供新的服务模式和方法。本文采用基于Eucalyptus的云平台开发了职业技能培训平台。通过互联网络和云平台，开发网络职业技能培训系统，应用数字化教学手段，开创了全新的学习渠道，打破空间、时间的限制，云平台提供的负载均衡服务支持网络服务平台的运行、维护和弹性调度。对培训平台进行实例测试得到的各项指标都达到了预期的要求，通过对平台的吞吐量、平均响应时间及系统资源监控等参数进行测试后得到的数值可知，系统的设计方案是切实可行的，并且其稳定性良好。

参考文献：

[1]何志伟，严隽薇，张浩.数控加工过程建模和仿真的研究与应用[J].组合机床与自动化加工技术，2008（3）：5-7.

[2]唐箭，虢莉娟，龚涛.基于云计算的终身教育服务平台[J].现代电子技术，2010，33（12）：43-50.

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中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2013）12-0213-01

对于中职院校的学生来说，实践的掌握比理论知识的学习在日后的工作中运用范围更广。对于数控技术专业的学生来说，这一趋势又更为明显。实践教学培训是中职院校培训过程中的重要过程和环节，应当受到教师的充分重视。长期以来，中职学校的教育多以理论课程为主，实践课程的缺乏造成学生入职后的操作能力不足，这对学生的工作产生了阻碍，影响了中职院校人才的培养。本文通过对于数控技术专业实践教学模式的现状探析，为数控技术专业中职教师实践教学培训模式提供了创新途径。

一、数控技术专业实践教学模式现状

我国中职院校的教学目前仍以理论教学为主，实践教学由于其实施难度大、硬件设施要求高、师资力量要求高等原因一直没有受到重视和发展。这种长期以理论为主的教育模式造成了学生操作能力不强，理论知识基础又不扎实的结果。目前许多中职院校已经逐步意识到实践培训教学的重要性，并且不断加强教学的时间性与操作性。但是在众多中职院校中，实践教学模式还是存在一些问题亟待解决。数控技术掌握的关键与否，要在于是否能在实践中掌握技术的要领，在于是否在实践与理论相结合的同时提高技术水准，在于是否可以真正提高数控操作人员的综合素质。目前，国内一些数控技术专业在这些关键技术节点上，并没有加强理论与实践的学习，面对企业对数控操作人员的严格要求，在日常的教学模式中可以加大调整与改革力度，不断探索与实践，摸索出一条适合数控技术教学未来发展的道路。

二、数控技术专业实践教学模式存在的问题

1.实践教学观念落后

目前诸多中职院校还是将学生的理论课程教学放在第一位，并没有对实践教学产生足够的重视。在教学模式配置上，没能把实践教学摆在一个恰当的位置，所以当面对企业的人才要求时，注重理论，忽视实践的弊端也就显而易见了。过于注重理论教学还存在一点就是培养不出高素质的综合人才。未来数控技术的发展，不仅仅需要操作人才，还需要创新与实践管理人才，面对日新月异的市场科技发展，不能在实践中学习是学生毕业后无法取得较好就业方式的一个重要原因。

2.实践教学内容落后，方法失当

在目前诸多的中职院校的实践教学中，部分学校、部分专业，过于走形式不以具体实践为主，进而也使得实践教学模式过于落后。特别是数控技术专业，必须要重视实践教学，切莫在实践教学上走过场。在实践方法上，很多学校还是以班级为形式，实行参观制度，在一定程度上没能让学生真切地掌握到数控技术的要点与难点。下一步，学校可以进一步改进机制，在实践方法上不断创新研究，总结出一套可行性教学方案与模式。

3.实践教学师资力量不足

在中职院校日常教学中，由于多种因素的制约，师资力量一直严重不足，这也对学生的培养产生了至关重要的影响。当前，培养学生的关键还是要依靠老师，强劲的师资力量会对学生的发展、学校的发展产生关键的影响力。教学师资力量不足的原因在于如下三点：第一：教师待遇不高。第二：教学模式以及学校培养模式有待提高。第三：整体学校标准与配置不高制约了人才的引进与培养。

4.实践教学硬件设施缺乏

由于教育经费不足等原因，现在很多中职院校内教学硬件设施配置尚未到位，很多教学基础设施配置尚好，但相关硬件设备并没有后续跟进，这使得就总体而言，教学硬件设备未能达到相应的标准。特别是对于中职院校数控技术教育，应当着重重视实践的培养，如果硬件设施配备不标准，将会在很大程度上制约中职院校的进一步发展。因此，必须要统一配置，不断加强对学校硬件设施的建设。

5.实践教学教材设计落后

目前，科学技术不断发展，虽然部分中职数控技术专业已经逐步重视实践教学，在日常的教学工作中已经开设了实践教学的课程。但是，不得不面对的是，部分学校在实践教学的教材设计上并没有摆脱过于传统的影子，很多教学设计没有达到现代化的教学标准，甚至部分数控参数数据还停留在原有的层面上。因此，进一步改进实践教学教材设计迫在眉睫。

三、数控技术专业实践教学培训的创新模式

1.重视实践教学，完善教学体系

数控技术专业要注重以实践为依托，不断总结与完善整体教学体系，要让学生在实践中学习知识。其中，实践教学可以通过与数控企业的合作，可以进行长期定点的合作模式，在企业的实际生产中深入进行实践教学活动。同时，在教学体系的建立上，要进一步完善教学体系，以数控教师的意见为主，减少行政性干预，在最大程度上降低教学风险。

2.转变教学方法，更新教学内容

现代数控技术的培养与教育不能以传统的教学方式为主导，要进一步转变教学方法，以适合社会与企业发展的教育模式为基点，统筹兼顾，以学生为主，在教学中不断以学生的需求为重点。在数控技术教学内容上，要不断更新教材，加强学习，不能为了实践而抛弃理论，也不能为了理论而抛弃实践，二者要有机地相结合。

3.增强师资力量

要定期对教师进行培养，可以实行一年定点培训以及半年出教学成果的增强模式。同时，还要创新教学机制，不断引进人才，发展人才，在最大程度上丰富校内教学人才，实现教学成果与教学人才的相互结合与统一。

4.增强硬件设施与提高教材内容的时效性

在学校的硬件配置上，可以进一步加大资金投入力度，特别是对于数控技术的一些关键性硬件，学校应该加大对其基本的资金保障，要在硬件上使得学校达到一定的高度。针对目前的数控教材过于老旧的现状，学校及相关院系应当统一意见，在大范围内进行教材的选用，以达到较好的学习效果。

四、小结

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中图分类号：H319 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0227-01

主要内容：

工业化和自动化已经成为制造生产领域的发展主题，随着智能加工理念和自动化加工需求的不断深化，以数控机床为代表的新一代自动加工设备开始在制造业中普及开来。我们可以看到数控机床在集成了柔性加工、多维加工、曲面加工和多轴联动等最新加工技术的同时，还兼容了数字编程和辅助设计等功能，这使得每一个数控机床都能成为一个不同规模的加工中心，满足不同的加工需求。但是正是由于数控机床的功能多样性，使得数控机床的操作要求十分严格，操作者不仅需要具备扎实的机械加工基础知识和操作技能，还需要对数控编程技巧、数控加工技术原理和加工工艺制定等具备一定的知识储备，这就对当前的数控机床操作人才的培训模式提出了很高的要求，如何进一步强化数控机床操作人才培训的有效性和成材率，这将是本文要集中探讨的话题。

一、数控仿真软件概述

从技术层面来看，数控仿真软件集成了虚拟现实技术和计算机图形学技术，并且能够实现虚拟现实的数控机床操作试练。虚拟现实技术通过量化实际系统的系统参数、系统环境、声光电等现象，能够真实的还原系统操作环境，给与操作者以极高的真实体验；可以对设备进行操纵，可以查看生产过程、实验过程、施工图过程、供应过程等活动的各种技术参数的动态值，从而确认现实系统是否有能力完成预定的任务和如何去完成，也可从中发现运动过程的缺陷和问题，予以改进。

目前来看，数控仿真软件主要包括了两种，一种是模拟数控机床加工环境和加工过程的虚拟数控机床仿真软件，另一种就是以零件设计和加工程序为主线的CAD/CAM一体化软件。数控机床仿真软件能够让操作者快速熟悉数控机床的结构组成、工作流程和操作要领，通过外接数据库，能够对当前主要的数控机床进行针对性培训，效果十分突出；零件加工仿真软件则将重心主要集中在零部件设计、零部件加工工艺设置、数控加工程序编制等环节上，目前常见的零部件仿真软件主要有solid edge、Pro/engineer、MasterCAM、Solidworks、CAXA等，这些仿真软件能够让操作者快速熟悉机械加工过程，培养机械专业技能。

二、数控仿真系统在数控机床教学实践中的应用

在目前的数控机床操作人才培训中，主要也是针对上述两种仿真软件形式，进行针对性极强的教学实践培训，详细应用内容如下所述：

1）数控机床仿真软件在数控机床实践教学中的应用

数控机床仿真软件是基于虚拟现实系统平台而搭建起来的操作系统，它可以在虚拟现实数控机床数据库的支持下，完美的再现当前主要数控机床的结构组成和工作环境，在数控机床的教学实践过程中，首要科目是要熟悉数控机床的结构组成，受到经济条件的限制，多数数控机床加工学校很难对当前的各种类型的数控机床进行现场拆装，数控机床仿真软件中的模块分解过程能够实现全息装配过程，仿照真实数控机床零部件尺寸，进行的实际工业化装配流程的演练，能够进一步加深学生对于数控机床的进给系统、多轴联动系统、曲面加工系统的空间形象的理解；其次是典型加工工艺的教学实践，数控机床仿真软件能够对工件毛胚定位、工件装夹、夹具工作原理、压板安装流程、加工基准对刀原则、刀具安装和选用规范、机床手动操作和自动操作指令条码等，进行逐一的繁复讲解，而且允许学生在课后进行温习和尝试；再者是完善的图形数据和加工标准数据库资料，使得学生可以在仿真软件自带的典型数控机床编程程序的指导下，进行实际编程，并且在虚拟加工平台上，对自定义的工件进行工艺设定，并且检查加工工件的尺寸误差和质量达标情况；该仿真软件系统结合自动化考核系统，能够实现教学、实践和考核一体化的培训模式。

2）零部件加工仿真软件的教学实践应用

熟知零部件的造型原理和加工工艺流程是保证数控机床操作者能够进行复杂加工过程的技术基础，零部件加工仿真软件为学习者提供了一个高仿真度的零部件数模设计，包括了曲面造型设计和参数化设计这两种主要的形式，对于简单曲面造型和复杂曲面的造型原理都能有一个清晰的理解过程；其次是对零部件加工工艺的熟悉过程，工件加工的第一道工序是要进行基准对刀，不同的零件对刀的原则和位置选择都大相径庭，比如轴对称零部件、杆件、板件、螺旋件以及内内孔加工等等，这都需要学生们在平时的学习过程中熟练的分析不同类型零部件的加工工艺选择准则；再者是对数控加工刀具的走刀过程和走刀程序进行针对性的讲解，这种直观的培训模式有助于学生养成数控加工思维，结合实践性极强的零部件金工实习，使得学生们在自己动手加工典型零部件时，对于零部件造型保持的关键性因素、令不加加工失效的主要原因以及加工过程的重点注意事项都能有一个直观而且亲身经历的过程，经过这种培训模式所培养出来的数控机床操作人才将兼具专业知识背景和机床操作技能，能够适应快节奏、高技术含量的操作需求。

总结：

随着自动化技术和机械加工技术的不断发展，数控加工已经成为机械加工领域使用最为广泛的技术形式。数控机床的使用需要一定的专业知识背景和操作编程经验，相关操作技术人员已经成为当前机械加工市场的稀缺人才。本文概述了数控加工仿真系统在数控机床教学领域的应用现状，并就完善数控仿真软件的教学价值提供了新的思路。

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一、制造业发展进步的需要

现代机械制造业已经突破了以往的精细程度，一个国家的先进制造能力重要标志之一，就是高精度数控机床的占有比率。主要体现在两个方面，一是数控机床的自主研发生产能力，二是数控机床操作者的数量和技术素质程度。

好的数控机床生产技术装备，还需要有高素质的技术人才熟练掌控才能发挥作用。现在各种层次院校培养了大批有数控机床操作基础的基础人才，但目前突出矛盾是：刚毕业的技术人才缺乏制造工艺经验，而有制造工艺经验的从业者又对数控技术知识不了解，两者都需要时间来完善提高技术素质，才能真正实现先进制造强国转型。经验需要长时间积累才能丰富，掌握数控机床的知识和能力可以通过提高学习效率来迅速实现。开发数控机床多媒体说明书，就是使有制造工艺经验的从业者迅速了解数控技术知识并能熟练操作掌控数控机床，加快实现先进制造强国转型的进程。

二、校企合作开发数控机床多媒体说明书是最佳途径

数控机床生产企业有研发生产数控机床优势，但是为了有效销售数控机床，对数控机床操作使用培训却投入了大量人力物力，影响制约了先进装备制造企业的发展。各层次的院校开展数控教学工作经过多年积累了丰富的人才培养经验，有制作多媒体教学课件的坚实基础，但是因资金和数控系统种类多及数控技术更新等原因，造成了培养出来数控技术人才与市场需求不相匹配。国家对职业教育非常重视，资金投入大幅增加，特别是教学科研经费投入增幅明显，如果我们能够冲过投入职教科研资金的初衷来看，院校与企业建立紧密的合作关系，把像共同开发数控机床多媒体说明书这样有创新的具体工作做好，实现教学、科研、企业研发生产优势互补，我国成为先进加工制造业强国的脚步将会更加坚实。

院校在与企业的合作过程中可以更加深入地了解企业，准确调整培训专业、内容以适应企业对技术人才的市场需求。同时，在与企业的合作过程中可以获得相应知识产权，即使不求获得利润，也为院校自己打了广告，并且为学员毕业后就业提供了广告支持。教师在与企业研发生产技术人员合作的过程中，可以对教授地数控专业了解更加深入，授课时将会更加生动具体地教授课程内容，以利于学生提高学习效率。当数控机床多媒体说明书开发成功后，可以作为课件在多媒体教室使用，上合班课提高教学效率，更体现了教师人力资源的价值。

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二战后世界各国都将经济建设作为本国发展重心，工业生产力已悄然成为各国硬实力的体现，工业自动化对现代机械加工的影响愈发明显。企业在实际加工过程中或是突发性状况都会影响数控机床机械技术加工效率。因此各机械生产企业决不能因循守旧，要积极接受新式工艺，研发符合自身条件的科学先进的技术，使本企业尽快形成核心竞争力，不被时代抛弃，让企业得到飞速发展。

1数控机床概况

数控机床是自动化时代将机床的控制系统以程序控制为主的机床，其全称为数字控制机床[1]，数控机床的控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。数控机床由于通过数控装置对零件进行加工，其发出的数字控制信号要完全符合零件和图纸的各项参数，一经输入全程都可实现自动加工，数控机床为人类工业文明的发展做出了巨大贡献。数控机床可以加工出更精密、复杂的零件，也可以最小成本的生产小批量、多品种的零件，数控机床的高效能使它毫无争议的成为机电一体化的代表，数控机床不仅精度、产量有保证，还可以与计算机相关联作业，一台计算机可以控制多台数控机床，减少人为成本，使现代化管理更容易实现，所以数控机床的使用开创了现代机床控制技术的新时代。数控机床主要有以下特点：自动化程度高；很强的生产效率，加工精度高；稳定的加工质量，对加工对象适应性强；有利于生产管理的现代化；易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。

2提高机械加工过程中生产效率的必要性

数控机床高度自动化的控制系统，使其加工产品的合格率远远超过人工控制的老式机床，并且可以实现普通机床难以完成的精密复杂产品，数控机床可以轻松生产，而且不需要企业提供卡具，只需要提供参数即可。数控机床的高效生产使加工企业被退单、次品率等风险极度降低，提高机械加工企业的收益，增加企业利润。另外，机械加工生产效率的提升，还意味着可以减少人力投入，降低工人劳动强度，为企业节约开支，因此拥有稳定、可靠数控系统的数控机床，其高效性的提升必然使企业得到飞跃性的发展。

3数控机床机械技术加工效率的影响因素

3.1操作数控机床的员工素质参差不齐

当前的科技发展虽然逐步进入自动化，但主体操作依然以人为主，理论上数控机床是要求操作人员是专业而熟练的。但技术骨干力量比重严重偏低，大量的操作人员很少是经过专业培训上岗的员工，并且文化程度也很难满足数控机床的操作要求[2]。这些员工往往不能充分了解数控机床切削的特性，在操作中不能正确选择正确的数控刀具。面对精确而繁琐的技术参数，操作员工缺乏专业认知。这些现象造成高效率高质量的数控机床加工出的产品合格程度因人而异，严重影响了机械加工效率和数控设备性能的最大化发挥。

3.2数控机床的计算机编程规范性不强

随着计算机领域的发展和普及，使数控机床的控制系统愈发自动化智能化，将计算机编程程序应用于数控机床机械加工程序上，已经被各种工业先进国家广泛应用。与计算机的关联使用，使数控机床实现了群控，一个控制中心可以同时或按一定顺序操控多个数控机床，也可以在加工的各个环节予以干预，有更强的可控性。但数控机床的高度数字化，也使其调试流程繁琐而漫长，一旦参数有问题常出现走空刀、走错道的失误运行。一旦技术人员不能规范操作计算机程序，调试过程就会出现失误，造成加工中数控机床的机械加工效率低下，产品规格出现错误。

3.3行业制度缺乏完善性和规范性

操作人员对数控机床机械加工效率的影响，越是精密、复杂的机械往往需要精心操作与维护，如果数控机床使用者不按照规范化流程去使用，数控机床不仅耗损机床寿命，产品的质量由于设备的耗损也会下降。机械加工业没有一个完整完善的制度，使企业因只顾大量订单的完成，而忽视设备已出现损伤的情况，不进行相关保养和维护，使产品的精密度达不到标准，影响控制机床机械加工效率。

4提高数控机床机械技术加工效率的措施

4.1提高员工专业素质，建立培训和赏罚制度

在依然“以人为本”的工业现代化初级阶段的今天，企业不仅要加快先进数控技术的引进[3]，更要将注意力放在针对员工的数控技术水平的相关培训上。企业应在数控机床引入前就要有前瞻性，先将一部分管理及表现突出的员工送到高级技术学院，强化专业知识技能，形成隶属本企业的骨干技术力量。也可以在数控机床引入后的调试阶段，让调试人员与技术人员深入交流、探讨，以增加实践经验。企业要定期举办交流培训，让一部分有实际操作经验的骨干员工彼此分享心得，经验共享。在培训时不仅要重视理论知识，还要将管理制度以及规范操作标准一同讲解，使员工从思想到实践都能真正得到提升，使其成长为一名合格的数控机床操作者。对培训结果要有严格的考核制度，评定奖罚透明公开，并将考核结果作为相关人员日后升迁的参考标准。在实际工作中要有一套完整、公平、严格执行的奖罚机制，形成良好竞争风气，调动员工技术比拼精神。企业还要重注重人才的引进，并能留住技术工人，技术骨干才是企业现代化进程的重要推进力量。企业在每月、每季、以及年终，要根据员工的产品合格率、所操作机床完好程度等进行综合绩效考核，优异者不仅加薪，还要全企业通报表扬，使优秀员工财富增加的同时更增加了荣誉感。长期以往，必将使企业员工努力学习先进技术，使企业数控机床机械加工效率大幅上升。

4.2加强生产管理，完善和规范加工工件类型

数控机床各方面性能远远超过普通机床，要发挥其高效性，就要加强生产管理力度，提高数控机床优越性，数控机床可以少量加工精密复杂的零件。但一次只加工一个零件时，就会影响机床的发挥，同样应避免的操作还包括用数控机床加工极少量零件，或是使程序以间接加工方式工作等。如在对一个刚体零件进行加工的时候，一般都会选在加工中心进行加工。在加工过程中，一次装卡后要尽量完成其五面体的加工环节[4]，这种生产方式符合规范操作，有利于彰显数控机床的优势，但如果在加工中心上划线或打孔后就直接钻孔，就会影响数控机床效率，所以一旦出现影响效率的现象，就要及时协调、改正操作方法，以科学生产管理方式，对数控机床进行操作。

4.3加强数控机床的计算机编程

理论上，数控系统的先进程度是数控机床加工效率影响最大的因素。数控系统的寿命也关乎数控机床的使用价值。编程设计人员要提高自身技术水平和职业道德，力求程序的精确和稳定，使数控系统在实际生产中更好的创造价值。并非所有的编程都要在电脑上设定，诸如多模数、多穴位、多工位坐标系的输入和调整，就需要在零件批量加工前先行调试后才可以输入确定。如果调试人员不够专业或细心，就会将一些机床偏置寄存器内数据删除，造成产品效果与原本设定的参数发生变异。所以数控机床调试人员以及编程人员应对特殊程序予以电脑、手工相结合的方式进行编制，更好的完善数控机床的高效性能[5]。

5结束语

目前影响企业效益的众多因素包括企业管理手段是否符合现代化要求，技术工业比重大小，企业后勤供给是否有保障，数控机床机械技术加工效率高低等，最后一点则是人们最为关注的技术性难题，想要提高加工效率，要对上面提及的各项要素一一加以考虑，并做好协调工作。文章主要对数控机床进行概述，阐述提高机械加工过程中生产效率的必要性，分析影响数控机床机械技术加工效率的因素，进而提出提高员工专业素质，建立培训和赏罚制度、加强生产管理、完善和规范行业制度、加强数控机床的计算机编程这三方面的改进措施。

参考文献：

[1]邬京波.机攻攻丝加工过程中质量控制分析[J].工程技术研究,2016,(7):74.

[2]沈阳.机械设计加工中应注意的问题探讨[J].南方农机,2017,48(2):62.

[3]李琳,郭鹏.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制的探讨[J].工程技术研究,2017,(1):96+98.

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中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）119-0104-02

0 引言

随着经济的发展，数控机床在现代企业中的应用日益广泛，促进了我国企业的生产和发展，但是在我国数控机床的维修改造中还存在着许多问题，在数控机床设备的改造维修上存在着维修质量差、技术含量低，维修人员缺乏专业的维修技术，在数控设备上以依赖进口导致了成本高的现象，数控设备在使用的过程中出现故障，要依靠外来的力量进行维修，导致了给企业带来了不必要的维修资金浪费。所以，面临着当前我国数控机床的迫切需要，为现代企业的发展提供更多的数控机床维修改造的专业技术维修人员，建立强有力的维修队伍，实现企业数控机床设备的自检自修，提高企业的经济效益和企业经济进步发展。

2 数控机床维修改造中存在的问题

2.1 数控机床维修改造缺乏安全的操作环境

在现代企业的数控机床维修改造中，操作人员没有对施工安全要求进行施工作业或预防控制装置，对可能引起的电器烧毁的现象没有按照规定进行电器断路装置设置。在数控机床的维修改造过程中，元件的改造后，机床缺乏安全的保护措施，对工作中的设备造成了损坏。

2.2 电源的使用带来的安全隐患

在数控机床设备的使用中，机床的维修和改造是常见的现象，维修改造人员对设备进行维修改造后，为了方便改造后的机器够能促进设备间的生产引线连接，相应的增加了设备的元件，但是并没有按照常规的走线方式进行操作，没有切断电源的开关进行引线，造成了维修改造工作缺乏安全保障，严重时还会出现引电事故，造成设备的损坏和人员的伤亡，严重的影响了现代企业的发展。

2.3 数控机床技术人员的素质低，规范意识差

数控机床维修改造人员在对设备进行安装和使用过程中，因缺乏专业的技术知识，标准的操作意识的问题，在设备的使用和安装过程中没有按照操作的要求进行，导致了数控机床设备容易出现安全事故，对于在维修改造过后的数控机床设备中，没有进行相对应的器件标识，在发生故障时，很难对故障进行具体来源的确定，对数控机床设备的维修、改造和使用造成不利。

2 数控机床维修改造的要点分析

在数控机床的设备维修改造中，对于不同型号的机床设备的传动方式不尽相同，在中大型的数控机床中，一般情况下是具有齿轮变速的传动方式，数控机床的导轨具有较好的耐摩擦和磨损的特性，避免有因减少摩擦力阻力导致的的死区。对于进口的数控机床设备，设备的元件在使用长时间后，还具有良好的性能和参数稳定性，在针对进口的数控机床设备维修改造中，不建议对设备电气做较大的改动，设备零件的应用直接影响到设备的精密度，在对设备进行维修改造完成后，要对数控机床设备进行性能调试检测，保证设备符合验收的标准。

3 数控机床维修改造的问题解决措施

3.1 建立规范的数控机床维修改造准则

加强数控机床维修改造的标准建立，并且规范维修改造的准则，在对数控机床的使用和检查中要严格的准守数控机床维修改造的准则，对故障进行先观察后动手，采用专用检测设备对设备进行检查，运用合理的经验结合数控机床维修改造准则进行设备的维修和改造。

3.2 培养专业的维修改造人员

维修改造专业人员的素质在很大程度上决定着现代企业的发展，在面临数控机床出故障时能够很好的进行维修和改造，有利于我国现代企业的发展，所以加强专业维修人员的培养具有非常重要的现实意义，促进企业建立专业化的数控维修改造机构，在企业的维修改造部门中，可以将具有较高的专业知识和素质的维修改造人员参与到维修改造人员的培训中，对维修改造人员进行定期培训，提高维修改造人员的故障检测能力和维修改造能力，巩固维修改造人员的专业知识，提高专业形象。

3.3 建立维修改造协作网

面临着当前我国数控机床设备市场现状的千姿百态，不同的设备生厂商生产的产品不尽相同，这对数控机床的维修改造人员的维修改造工作带来了巨大的困难，为了能够减轻维修改造人员的工作负担，维修改造协作网的建立十分重要，在设备的使用上采用统一型号的数控机床，并且与数控机床生产商建立友好的关系，与生厂商进行交流，在维修改造人员方面进行互相帮助，而且企业之间要进行多沟通交流，收集设备集料，对维修改造工作提供帮助，实现企业之间的取长补短，发挥合作共赢的作用，为维修改造人员提供良好的维修改造背景环境。

3.4 掌握好数控机床的整体结构，避免故障的发生

在数控机床中为了避免故障的发生就要在根本上杜绝机床机械设备的故障发生，所以在生产设备中要吸取经验完善数控机床生产的技术，生产出高性能、高精密度的数控机床设备，对设备的结构进行熟练的掌握，在设备发生故障时，能够及时的找到故障原因并且进行维修改造。

4 结论

总而言之，随着经济水平的提高及现代应用技术的快速发展，数控机床技术在发展中发挥着重要的作用，对现代企业的生产和发展做出了重要的贡献。但在数控机床的维修改造中存在着许多问题，是一项困难的工作，想要在维修改造过程中消除故障，不仅要有专业的理论知识和技术扎实的维修改造人员，同时还要具备有丰富的维修改造经验，对维修改造人员进行定期的培训，提高维修改造人员的专业知识和技能，为现代企业的发展提供更多的数控机床维修改造的专业技术维修人员，建立强有力的维修队伍，面对数控机床设备产生的具体问题进行具体的理论分析和维修改造，灵活的处理好故障问题，消除数控机床设备的故障，实现企业数控机床设备的自检自修，促进我国数控机床的发展，提高企业经济效益和经济发展。

参考文献

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数控机床作为一种高精度自动化设备，其能否安全可靠运行，在很大程度上取决于机床的正确使用和日常维护。而数控机床的身价从几十万元到上千万元，一般都是企业中关键产品关键工序的关键设备，一旦出现故障导致停机，其影响和损失往往是很大的。为了保证机床长期安全平稳地运行， 降低维修费用，应及时发现和消除隐患，从而提高企业的经济效益。但是，人们对这样的设备往往更多地是看重其效能，而对合理地使用不够重视，更对其保养及维修工作关注太少。日常不注意对保养与维修工作进行创造和投入，出现故障临时抱佛脚，既耽误时间又浪费金钱。因此，为了充分发挥数控机床的效益，我们一定要重视维修工作，创造出良好的维修条件。

一、提高工作人员的素质和专业知识

由于数控机床是由工作人员（操作者）来操作的，出现问题也是有工作人员（维修人员）来修理，所以要创造良好的维修条件，首先要保证工作人员的素质条件。这就要求工作人员首先要具有高度的责任心和良好的职业道德，能全身心地投入工作。其次作为维修人员知识面要广，不仅要掌握基本数控知识，而且要学习并基本掌握有关数控机床电气控制的各学科知识，如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术，同时要掌握一门外语，特别是英语，起码应做到能看懂技术资料。第三，维修人员应经过良好的技术培训。不仅要培训数控技术基础理论知识，而且要参加相关的培训班和机床安装现场的实际培训，然后向有经验的维修人员学习，更重要且更长时间的是自学。在培训过程中还要勇于实践。要积极投入数控机床的维修与操作的工作中去，在不断的实践中提高分析能力和动手能力，同时学习并掌握各种电气维修中常用的仪器、仪表和工具。最后要掌握科学的方法。要做好维修工作光有热情是不够的，还必须在长期的学习和实践中总结提高，从中提炼出分析问题、解决问题的科学的方法。当维修人员具有了这些素质后，数控机床一旦出现故障就能很快排除，从而提高了数控机床的使用效能。

二、具备维修所需的物质条件

要创造良好的维修条件不仅要保证工作人员的素质条件和专业知识，而且还要考虑维修所需的物质条件。这就需要准备好通用的和某台数控机床专用的电气备件，非必要的常备电器元件的采购渠道要快速畅通，同时要有必要的维修工具、仪器仪表等，最好配有笔记本电脑并装有必要的维修软件。每台数控机床应配有的完整的技术图样、资料以及使用、维修技术档案材料等。

三、要对数控机床进行预防性维护

除了要创造良好的维修条件，还要对数控设备进行预防性维修。顾名思义，所谓预防性维修，就是要注意把有可能造成设备故障和出了故障后难以解决的因素排除在故障发生之前。预防性维修一般来说应包含：设备的选型、设备的正确使用和运行中的巡回检查。

首先，在设备的选型中，应从维修角度来选择数控设备。除了考虑设备的可用性参数外，还应考虑其可维修性参数。可维修性参数应包含：设备的先进性、可靠性及可维修性技术指标。先进性是指设备必须具备时展水平的技术含量；可靠性是指设备的平均无故障时间、平均故障率，尤其是控制系统是否通过国家权威机构的质检考核等；可维修性是指其是否便于维修，是否有较好的备件市场购买空间，各种维修的技术资料是否齐全，是否有良好的售后服务和维修技术能力，是否具有合理的性能价格比等。这里特别要注意图纸资料的完整性、备份系统盘、PLC程序软件、系统传输软件、传送手段、 操作口令等，缺一不可。对使用方的技术培训不能走过场，这些都必须在定货合同中加以注明和认真实施，否则将对以后的工作带来后患。另外，如果不是特殊情况，尽量选用同一家的同一系列的数控系统，这样，对备件、图纸、资料、编程、操作 都有好处，同时也有利于设备的管理和维修。转贴于

其次，要坚持设备的正确使用。数控设备的正确使用是减少设备故障、延长使用寿命的关键，它在预防性维修中占有很重要的地位。据统计，有三分之一的故障是人为造成的，而且一般性维护（如注油、清洗、检查等）是由操作者进行的，所以要加强设备管理、使用和维护意识，加强业务、技术培训，提高操作人员素质，使他们尽快掌握机床性能，严格执行设备操作规程和维护保养规程，保证设备运行在合理的工作状态之中。对于数控机床来说，合理的日常维护措施，可以有效的预防和降低数控机床的故障发生几率。

第三，要提高数控机床的利用率。 数控机床如果较长时间闲置不用，机床的各运动环节就会由于油脂凝固、灰尘甚至生锈而影响其静、动态传动性能，从而降低机床精度，严重者会导致油路系统的 堵塞，影响数控机床的使用。所以，在没有加工任务的一段时间内，最好经常以较低速度对机床进行空运行，至少也要经常给数控系统通电，甚至每天都应通电。

最后要坚持设备运行中的巡回检查。根据数控设备的先进性、复杂性和智能化高的特点，使得它的维护、保养工作要比普通设备复杂且要求高的多。维修人员应通过经常性的巡回检查，如CNC系统的排风扇运行情况，机柜、电机是否发热，是否有异常声音或有异味，压力表指示是否正常，各管路及接头有无泄漏、状况是否良好等，积极做好故障和事故预防，若发现异常应及时解决，这样做才有可能把故障消灭在萌牙状态之中，从而可以减少一切可避免的损失。

总之，数控机床是企业中关键产品关键工序的关键设备。为了充分发挥数控机床的效益，我们一定要重视维修工作，创造出良好的维修条件。虽然数控机床的系统种类繁多，但是各类数控机床的保养方法基本相同。只要操作者与维修人员做到认真操作，精心维护，就可以及时发现和消除隐患，减少维修费用，从而保证了数控机床更长时间安全可靠的运行，切实贯彻了设备管理以防为主的主导思想，从而有效的保证和提高了企业的经济效益。

参考文献

[1]陈蕾、谈峰，浅析数控机床维护维修的一般方法［J］，机修用造，2004.

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数控机床自问世以来，为机械加工行业带来了翻天覆地的变化。数控机床具有很多优点，比如加工出的产品柔性好、精度高，生产率比较高，劳动强度低，工作人员工作条件得到了改善。数控机床在机械应用中具有重要的作用，随着我国的经济与生产水平逐渐追赶上国际水平，计算机技术的迅猛发展伴随着目前设计技术的快速进步，数控机床机械应用技术的使用范围也在不断加深[1]，这些都为了更加适应生产生活的需要。所以对于数控机床机械加工技术进行分析和研究具有一定意义。

1数控机床的应用范围和要求

1.1数控机床的使用范围

数控机床的使用范围很广泛，可生产品种多且批量小的零件，也可应用于形状特殊结构复杂或者经常更改形状的产品，甚至对一些购买时价格贵且不能随便报废的产品也是可以使用数控机床的，这样更能保证产品的质量和效率。在一些需要批量大，对精度的要求又比较高的产品使用现代化的机电一体数控机床效果更好[2]。

1.2数控机床的使用要求

虽然数控机床机械应用具有诸多优点，可以大大的提高生产效率和生产质量，但是数控机床的使用过程中还是有很多要求的，只有满足了这些要求，才能最大限度的发挥数控机床的作用。首先，数控机床使用对操作维修工作者的技术水平要求高，因为数控机床集合了计算机技术、机床结构、自动控制等技术，同时也包含着精密测量和微电子技术[3]，因此，要求机床的操作者、维修者以及管理保养人员具有较高的专业技术素养，同时也要有较高的文化水平。因为数控机床的使用主要是根据程序进行生产加工，对程序的编制需要编程人员既有理论知识做支持又有实践技巧。因此，数控机床的操作者必须要具备理论基础，而且上岗前应该对该机床的结构和工作原理进行相应培训，在实际上机操作前也要进行专门的训练。不仅仅是对工作人员有要求，在数控机床使用的过程中，要想保证机床正常的运转，按时完成工作，就要对数控机床进行正确且有效的维护，因此维修人员也要有专门的培训，之后才能允许其上岗。其次数控机床对夹具和刀具的要求较高，要求在生产单件或者生产批量不大时用通用夹具，如果大批量生产时可以使用专用夹具或者组合夹具，这样可以大大的节省加工的时间。这些夹具能够自动夹紧或松开。同时数控机床要求刀具精度高，使用寿命要长，尺寸稳定变化小，这样可以在机外预调，需要换刀时可以快速的更换，也要求刀具可以很好的控制切屑的折断、卷出和排出，刀具也必须具有较好的可冷却性能，减少刀具的磨损，提高产品的质量。

2数控机床的机械加工特点

2.1柔性强

柔性就是平时所说的适应性，是指数控机床会针对生产产品的变化而变化的能力[4]。在数控机床上加工零件，需要之前输入编制的程序，而如果想要改变加工的零件时，只需要重新编程，然后再输入数控机床就行，而真正的生产过程则都是自动化，根本不需改变机床的任何硬件。这样在生产结构复杂的单件产品或者生产批量不够大的产品时，甚至在试制新产品时就方便很多。数控机床的柔性，使得数控机床的生产得到迅速发展[5]。

2.2产品精度高，质量稳定

数控机床是全自动化机器，只要输入固定的程序，所生产出来的产品质量稳定，合格率高。数控机床的传动系统和机床结构的热稳定性很高，刚度也很高，同一批零件生产出来的产品误差很小，一致性得到大大提高。

2.3生产效率高

数控机床的结构刚性好，可以进行强力切削，提高了切削效率，节省了很多时间。从数控机床的夹具和刀具来说，工件装配用时更短，刀具也可以根据需要随时更换，并且在更换零件时不需要调整整个机床，这样又省下了安装和调试的时间。由于数控机床加工出的零件质量高，一般不需要大量检验，只需要做首件检验，和工件关键尺寸的抽样检查就可以，节省下的时间又可以多生产产品，这样生产效率便大大提高了。

3结束语

随着世界经济的不断发展，数控机床也进行着日新月异的发展，并且逐渐向着高速、高精度、绿色、网络、智能化等方向发展。我国作为世界制造大国，主要依靠劳动力、价格、资源等方面的优势，可是从技术方面和自主研发方面与国外发达国家存在着差距。所以我们要不断研发自己的先进技术，加强技术创新与人才培训力度，争取早日实现数控机床的转变，实现从低端到高端，从加工初级产品到高级产品的转变，也实现创造与创新。

作者:刘莉莉 单位:辽宁轨道交通职业学院

参考文献：

[1]李业农.数控机床及其应用[M].北京：国防工业出版社，2006.

[2]朱晓春.数控技术[M].北京：机械工业出版社，2006.

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.024

目前我国在机床工作中，数控技术被广泛应用。相比于手控机床，数控机床其适用范围非常普遍。在对数控机床进行应用时，基于特征的复杂工件是非常重要的加工零件，因此技术工作人员必须要对复杂工件进行充分具体的了解并加强研究。

1 数控机床的总体构造和特点

随着经济和科技的快速发展，我国企业越来越重视工件的质量和产出率，而与工件质量和生产密切相关的是数控机床。数控机床的构造和工作原理，对大多数人来说是比较陌生的，然而对技术人员而言则是极其熟悉的。从其总体构造而言，计算机数控装置是最为重要的一个部位，该位置能够对工件加工的尺径和数据充分设置，保证工作有效落实。除此之外，操作面板的作用和地位也非常之高。数控机床在工作过程中需要工作人员的实时操作，如此方能保证机床的稳定运行，操作面板则是通过控制数控操作全过程，保证工件顺利完成。另外，数控机床构造中海油辅助装置以及电气回路等装置。虽然数控机床和手控机床相比较为复杂，但是其能提升运行效率，因此被广泛应用。从其特点而言，数控机床工作效率很高，工作人员先设置好程序，再手动上好工件，只需要按一下按钮即可让机械自动工作了，工件成品的质量也很有保证。此外，数控机床还有整洁和干净的特点，在过去应用手工机床过程中，工作人员要实时的对机床进行油洗，防止锈蚀产生。而数控机在工作中产生的屑直接掉到槽内，极大降低了垃圾碰撞的情况。另外，在数控工作中，工作人员不会沾染油渍。

2 基于特征的复杂工件数控加工关键技术

数控机床对于复杂工件的加工，能对其特点进行很好的诠释。很多复杂工件的特征极其模糊，并且还具有极高的加工难度。复杂工件往往凹凸不平而且大小又不对称，数控机床对于复杂工件的加工，就是应用机床的主轴来带着这些复杂工件做旋转运动，最终使复杂工件得以加工成型。数控机床对于基于特征复杂工件的加工，主要是按照复杂工件的个性需求，先对其所需的型号和尺寸加以设置，将其所需的尺寸通过数字形式输入到数控机床的计算机控制器和控制面板上。工作人员在规定条件下操作，完成对复杂工件的加工。基于特征的复杂工件加工作为数控机床的核心加工技术，不仅能降低企业的经济成本投入，节省技术人员的时间成本，而且能够加快工件生产的生产效率。

3 基于特征的复杂工件数控加工关键技术的不足之处

现如今，技术人员对数控机床的应用熟练程度已经达到了很高的水平，数控机床对基于特征复杂工件的关键加工技术也有了相当广泛的应用。然而，在加工的的关键技术方面，仍会出现一些比较困难的问题，虽然这些问题并不严重，但是因这些问题所造成的损失往往很大。如果想要解决问题，就要追根溯源，找到问题产生的根源所在，所以我们就要清楚的了解数控机床对基于特征复杂工件加工所存在的问题，而数控机床的构造和工作原理就是这些问题的根源所在。科技的发展日新月异，数控机床的质量是否达标，也需要长期的实践才能得以确认，以免在加工生产和工件使用中出现重大的问题。在加工一些复杂工件的零件时，加工的技术难度非常大，在技术人员操作的过程中难免出现一些问题。例如，在加工复杂工件过程中，工作人员必须要做好针对复杂工件的装夹工作，之后利用数控机床的主轴旋转，对工件加以车削，最终使工件得以加工完成，而对工件的装夹和车削最容易出现问题，由于操作的力度不够，会导致复杂工件的安装位置不准确，影响工件的最终成型。操作人员的技术水平不足和失误，也常常会导致工件加工的最终尺寸不标准或质量不达标，造成财、物的损失。因此，必须重视上述问题，并寻求解决办法，以减少损失，从而达到增加效益的目的。

4 基于特征的复杂工件数控加工关键技术的改进措施

数控机床对基于特征复杂工件加工所存在的问题，极大的影响了对数控机床技术的应用，这些问题是当前必须要解决的。针对这些问题，必须做出相应的改进措施或解决办法，并最终应用于数控机床技术之中，最终达到减损增收的目的。其一，针对复杂工件加工过程，在加工之前，工作人员需要对复杂工件、数控机床的车刀和车架进行检查和勘测，检查合格之后方可进行基于特征复杂工件的加工，从而使问题发生的概率得以降低。其二，工作人员要在数控机床出厂之前对其进行仔细的检测，并对其功能进行逐一测试，以减少出厂使用后的错误发生。其三是针对数控机床操作人员问题，需要在选拔时就考虑操作人员的细心问题，聘用一些技术熟练，工作细心的技术人员，并且在上岗前，进行岗前在培训和测试，以检验技术人员的水平是否能达到标准，在技术人员上岗之后，要定期的对技术人员进行技术培训和素质教育，要使技术人员不仅在技术层面达到精通，而且在工件的加工过程中也能达到细致和耐心。企业要极强对考核制度的健全和完善，做好奖罚措施，将工作人员生产的产品的验证结果和其薪酬挂钩，从而促进其提升个人技能。企业也要加强管理制度的建设，做到对基于特征复杂工件加工的全过程管理。

5 总结

现如今我国工厂生产逐步实现了自动化和智能化，手工机床逐渐被数控机床所代替，发挥了良好的效益。基于特征的复杂工件因其特征明显，加工复杂，应用数控加工关键技术非常具有必要性。企业在复杂元件生产时一定要加强管理和检验，做好质量控制，加强职工培训，为基于特征的复杂工件数控加工质量提供保证。

参考文献：

[1]周奎，曾祥录，陶华.工件旋转与刀轴摆动数控加工关键技术研究[J].机床与液压，2010（14）：3-5.

[2]邓朝晖，刘战强，张晓红.高速高效加工领域科学技术发展研究[J].机械工程学报，2010（23）：106-120.

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数控机床自问世以来，数控机床以其系统自身较传统机床所具有的柔性好、精度稳定、生产率高、劳动强度低、工作条件优良、易于实现批量生产等特点博得了广大生产企业用户的青睐。不久前我国政府颁布了《加快振兴装备制造业的若干建议》，通过这一具有全局性的总纲性文件透视出我国发展超大型、超精密和超高速数控机床的决心，加上我国工业化的快速发展，对数控机床行业也有着显著的促进作用。《加快振兴装备制造业的若干建议》中进一步明确和揭示了装备制造业在我国经济社会建设和强国之路建设道路中所发挥的重要作用。大力促进我国装备制造业的快速发展，实现装备制造业的现代化是我国经济生活中的一件大事，是实现社会经济科学发展，走新型工业化道路，实现国民经济可持续发展的重要方针。本文简要分析了数控机床高速高效方向、自诊断方向、网络化方向、模块化方向等发展趋势。

1、向着高速高效化方向发展

伴随航空航天、船务运输、汽车行业以及高速火车等国民及国防事业的快速发展，新兴材料得到了广泛的应用。伴随着新兴材料的发展，行业对于高速和超高速数控机床的需求也越来越大。高速和超高速数控机床不仅可以提高企业生产效率，同时也可以对传统机床难于加工的材料进行切削，提高加工精度。数控机床最大的优势和特点在于其主轴运动速度转速和进给速度大。现在使用的数控机床通常采用64bit的较高处理器，未来数控机床将广泛采用超大规模的集成电路与多微处理器，从而实现较高运算速度，使得智能专家控制系统和多轴控制系统成为可能。数控机床也可以通过自动调节和设定工作参数，得到较高的加工精度提高设备的使用寿命和生产效率，高速数控加工示意图如图1所示。

2、向着自诊断方向发展

随着人工智能技术的不断成熟与发展，数控机床性能也得到了明显的改善。在新一代的数控机床控制系统中大量采用了模糊控制系统、神经网络控制系统和专家控制系统使数控机床性能大大改善。采用高通过数控机床自身的故障诊断程序，自动实现对数控机床硬件设备、软件程序和其他附属设备进行故障诊断和自动预警。数控机床可以依据现有的故障信息，实现快速定位故障源，并给出故障排除建议，使用者可以通过自动预警提示及时解决故障问题，实现故障自恢复防止和解决各种突发性事件时从而进行相应的保护。

3、向着网络化全球性方向发展

随着互联网技术的普及与发展，在企业日常工作管理过程中网络化管理模式已经日益普及。管理者往往可以通过手中的鼠标实现对企业的管理。数控机床作为企业生产的重要工具也逐渐进行了数字化得改造。数控机床的网络化推进了了柔性制造自动化技术的快速发展，使数控机床得发展更加具有信息集成化、智能化和系统化。

数控机床的网络化发展方向也体现在远程监控与故障处理上。当数控机床运行过程中出现故障后，数控机床生产厂家不用直接亲临现场就可以通过互联网对故障数控机床进行远程诊断与故障排除，这样不仅可以大大减少数控机床的维修成本，而且还可以大大提高企业的生产效率。数控机床的网络化发展方向还表现在远程操作与培训上。可以通过把数控机床共享到网络上，从而实现多地、多用户的远程操作与培训的需要，甚至可以依靠电子商务平台任意组成网上虚拟数控车间，实现跨地域全球性的CAD/CAM/CNC网络制造。

4、向着模块化方向发展

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关键词： 数控机床；维修；教学实践；应用展望

Key words： CNC machine tools；maintenance；teaching practice；application prospects

中图分类号：G642；TG547 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）17-0243-02

0 引言

随着数控技术的发展，社会对数控技术人才的需求也发生了进一步的变化，从传统的数控操作、数控编程逐渐转向技术含量较高的数控机床调试、数控机床维护、以及数控机床维修。目前，影响数控机床利用率的主要因素是技术维修人才的缺乏，维修力量不足，极大地影响了我国数控技术行业的全面发展。在进行数控专业维修技术人才培养时，高校不仅要教授学生数控维修的基础理论知识，还要加强对学生基本技能训练。针对数控设备维修人才培养问题，数控虚拟机床的发展为这一系统工程提供了良好的教学和示范。

1 现有数控维修教学手段的不足

数控维修专业的教学中，对应的课程教学实验室基本上以下三类：数控机床电气实验室、数控机床综合实验室、数控机床装拆实验室，我们从数控配备的规模调查结果来看，目前大部分院校只配备了以上三类实验室中的一种或两种。根据多年数控维修教学反馈和资料显示，目前高校在数控维修实践教学过程中主要存在以下问题：

1.1 数控系统类型单一，档次较低 目前数控机床综合实验平台的配备主要以Faunc、西门子以及国产的经济型和普及型数控系统为主，很少涉及高端系统，数控系统类型较为单一，档次不高。随着我国科研水平的不断提升，以及高等教育质量的不断提高，数控制造业的整体水平持续提升，国产数控机床制造业逐渐由普及型和经济性逐渐向中、高档类型发展，具体表现为多样化的数控系统，复合化的机床功能，那些建立在经济型数控系统基础上的简单数控试验台已经无法满足数控机床行业的发展需要，严重制约着数控机床行业的进一步发展。

1.2 数控机床训练欠缺 在数控机床实验室里我们可以进行如刀架、刀库和液压站等机床功能部件的拆装训练。机床本身材料主要来源于数据机床生产时，废弃的一些功能落后，残缺不全，甚至是有故障的部件，不仅种类不全，而且数量较少，难以适应数据机床专业实践操作的需求。近年来，数控技术逐渐朝着高速化、高精化、五轴联动、功能复合化的方向发展，一些新型的功能部件陆续出现在人们的视野，不仅结构复杂，而且价格昂贵。高校由于实验室建设发展滞后，实验装备损坏率高，现有的组建数控装拆实验室已经无法满足数控机床行业的发展需要。因此，高校必须积极加快创新步伐，创建出新型装拆实验室训练模式。

1.3 缺少关于传感检测器的相关实验 数控机床传感检测元器件是提高机床精度的重要保证。但与此同时，它也是故障的频发部位，由于现在能够为数控维修课程设置配套的数控机床传感检测实验室的高校少之又少，并且基本都处在理论和建设阶段，学生在日常课程中，只有在综合实验平台上才能接触到数控机床传感检测器件，而综合实验平台的主要功能都集中在系统调试上，因此很多学生都无法对传感检测器进行实验和检测。

1.4 机床电气连接培训不足 数控机床的电气连接环节在很多学校都设置了专门的实验培训课，不过由于进行数控机床电气接线所需要的机床低压元器件种类较多，并且在实际操作中还要不停地插拔数控系统和系统的连接电缆，容易导致损坏。并且由于数控机床电器接线所需工具繁多，对导线等耗材的消耗巨大，教师对学生接线正确与否的考核工作任务重，这就造成了对电气连接训练的严重不足。

1.5 实验室规模受到严重的制约 在数控机床的教学实践过程中，学生不仅要学习种类众多的机床部件，还要利用数控机床综合实验平台进行实践操作演练。另外，实验室还要配备足够数量的传感监测器件，以适应数控机床教学课程的需要，但由于其价格昂贵，同时还需要加大的场地以作为检测场所。这些硬件设施条件要求，严重影响了高校实验室的建设发展，制约了高校实验室的规模和功能。

2 数控机床在数控维修教学中的应用

我们仅以虚拟数控机床在数控维修中的应用为例，分析和研究数控机床在数控维修课程教学中的积极作用。虚拟数控机床的开发是在专门的三维图形加速引擎以及开发接口平台上进行的，虚拟数控机床是采用虚拟现实技术，在计算机上建立起来的逼真的三维互动机床模型，它在数控维修教学和培训中具有以下几方面的作用：

2.1 机床辅助理论教学 随着数控机床的发展，其功能也逐渐朝着综合化和智能化方向发展，这就逐渐加大了联动加工中心在其中的使用。而这类中高档的数控机床功能部件的结构、工作原理以及装配工艺相比以往也更为复杂。要想保证数控机床课程教学的质量，教师可以在利用PPT课件的基础上，结合虚拟数控机床和功能部件的模型进行解释和展现，增进学生的理解力。虚拟数控机床和功能部件的模型可以根据实际需要进行任意扭转，它通过三维动画的形式，直观清晰地展示了功能部件的内部结构和原理，并且配有文字解释，更能强化学生理解力，大大提高了教学的质量和效率。

2.2 虚拟装拆 虚拟机床以及每一个功能部件都能进行虚拟的3D交互式装拆。而系统的右半部分则为数控机床装拆零部件库和工具库。在实际的机床装拆过程中，首先要正确选择装拆工具，为虚拟装拆提供一个良好的实训环境。为解决装拆实验室部件种类不全、数量不足以及新型功能部件短缺的问题，高校应积极推进数控机床专业虚拟装拆的实施。在进行新型数控机床装拆实验室建设时，要逐步实现虚拟装拆和实际装拆的有机结合，使学生多接触新型功能部件，并逐渐熟悉和了解，通过对虚拟装拆练习的不断强化，提高学生对结构及装配关系的理解力。

2.3 虚拟电气连接和电气故障 虚拟机床系统实现了整个数控机床电气柜的电气连接，完成了从电气布局规划到电气连线的整个过程。虚拟设备还根据实际需要设置了“虚拟万用表”，其功能与真实万用表和示波器类似。在电气连接完成后，操作人员还可以通过及时线路检测，最终完成虚拟上电的调试。同时，教师还可以在实践教学中，利用虚拟仪器仪表检测线路。除此以外，教师还可以通过学生对虚拟电气的使用和操作情况，考核和训练学生排查故障的能力。

3 结语

数控虚拟机床作为数控维修理论和实践教学中的新设备，目前得出的最有效教育方式就是与现有实验室结合进行理论和实践的共同联系。本文通过研究数控虚拟机床在数控机床维修教学和实践的应用，并结合具体的实践教学效果，得出了新型数控机床在数控机床装拆和电气试验课程中的积极作用。通过实际教学效果，我们可以明显看到虚拟数控机床在实践教学中的作用。而随着虚拟数控机床的进一步推广以及其功能的日臻完善，实际数控机床和实验台的设备压力也将明显减轻。但总体来看，虚拟数控机床在数控检测传感检测元器件的虚拟上还不够完善，有待进一步加强。

参考文献：

[1]童晓敏，贾利国.浅析电大数控机床实践教学活动[J].甘肃广播电视大学学报，2003（03）.

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中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）30-0070-02

最早出现的数控机床是1952年美国麻省理工学院与美国帕申斯公司合作研发的立式数控铣床；随后在1954年美国本德可斯公司研发了世界上第一台工业数控机床，发展到今天的数控机床已是第六代。数控机床向着高效、快速、精确和可靠的方向不断发展。我国的数控机床研究始于20世纪50年代末，经过几代人的不懈努力，我国的数控技术有了很大的进步，在国际市场上有了一定的竞争力。数控机床自身的设计缺陷以及可能出现的意外故障，使得数控技术的应用尤其的重要，数控机床的故障检测和维修成为人们关注的焦点。

1 数控机床出现故障的原因

1.1 数控机床自身的设计缺陷

虽然数控机床具有结构简单、生产成本低和技术成熟的优点，但是也存在一些自身的设计缺陷。

1.1.1 当今世界大部分国家使用的数控机床所采用的都是不具备通用性的CNC系统。由于CNC系统不具备通用性，增加了数控设备维修保养的投入，使数控系统更新慢，在一定程度上限制了CNC数控系统的持续开发，使用周期长，不能顺应数控产品科技进步的趋势。

1.1.2 数控机床各控制系统之间的相互操作性很差，完成系统集成的难度很大；操作方法不一样增加了企业对员工的培训费用。

1.1.3 CNC数控技术采用封闭式的设计理念，出现故障只能由生产厂家进行维修，维修周期长且费用高。

1.2 数控机床机械部件故障

进给传动系统、主传动系统、箱体、回转工作台、底座和刀具交换装置共同构成了数控机床的机械部件。底座和箱体属于支撑部件，一般情况下工作状态稳定，很少出现故障；回转工作台和刀具交换装置具有自我诊断功能，不会出现大的故障；最容易出现意外故障的就是进给传动系统和主传动系统。

连接件、导轨、轴承和滚珠丝杆螺母属于进给传动系统；而主传动系统包括主轴、轴承和传动齿轮。进给系统容易出现滚珠丝杠噪声和导轨移动部件运动不良的故障现象；主传动系统容易出现主轴噪声和主轴发热的故障现象。

2 数控机床检测原则

2.1 由表层到内部

数控机床故障通过机床机械部件发生异响、电路出现火花和烧焦气味等表层的现象反映出来，维修人员对数控机床的检修要从表层出现的问题着手，进行深入的检查研究，并找出故障发生的环节。维修人员根据故障出现的表层现象缩小排查的范围，逐一检查可能出现问题的部件。

2.2 保持冷静

数控机床出现故障时，维修人员要保持冷静，不可以出现慌张不知如何处理的情况，也不能盲目地进行数控机床的维修。维修人员在对数控机床进行检修之前，一定要详细询问数控机床操作人员数控设备出现故障的经过、故障发生后的状态以及当时的操作流程。维修人员检修时一定要记得关闭数控设备的电源以防出现意外事故，确认无危险后才可以进行通电后的检测。维修人员要熟练掌握数控机床说明书的内容，了解数控设备的各种运行机制。

2.3 遵照检修顺序

虽然数控机床的自动化程度很高，但仍属于机械加工设备，机械部件出现故障的频率比较高，且容易察觉，维修人员在进行检修时先检查机械部件，再进行数控部分的检测。数控机床出现的故障较多，复杂多变时，要先解决简单的故障问题，简单问题的排除在一定程度上可以降低复杂故障的难度系数，对解决复杂故障有很大的帮助。

2.4 操作规范化

维修人员在进行数控机床的检修时，维修的操作步骤一定要符合要求，不可私自更改。元器件的拆换要科学、合理，不可凭自己的主观想法私自更换，降低器件的使用效率。拆卸元器件时要使用专门的吸锡器或者吸锡绳，不可以强行硬取。在拆线路板时一定要记清楚线路板的位置、对应的电缆序号以及固定线路板的螺丝位置；线路板的焊接不可以破坏整体的阻焊膜，只允许刮开焊接点的阻焊膜；线路板上的印刷线路不可随意切断，印刷线路比较密集，容易误切其他的线路；测量线路的组织时需使用红、黑表笔，并将阻值大的数据作为参考。

3 数控机床故障检测具备的条件

3.1 技术人员

数控机床故障检测和维修的效率和质量与数控机床维修人员的自身素养和专业技能有着密切的联系。数控机床的维修人员的知识面要非常的广，不仅精通机械维修方面的知识，还要掌握计算机技术和自动化技术等相关方面的知识；强烈的责任心和良好的职业道德修养是数控机床维修人员必不可少的；数控维修人员定期地接受技术培训，并通过实践不断地寻找科学、合理的诊断技能和手段；维修人员要熟练掌握各种数控机床维修过程中各项仪器和工具的功能和使用方法，在实践中充分借助各种仪器和

工具。

3.2 物质资源

企业要备有数控机床的各种专用和通用的设备零件，当数控机床出现机械部件故障时，保证有替换的设备零件；数控机床的检测仪器要及时地更新，维修工具准备齐全，并定期进行检查，及时补备数控机床维修需要的维修工具；利用笔记本电脑对数控系统进行操作和控制，并在电脑中保存维修软件的备份；数控机床的使用说明书等各种资料保存完好，建立数控机床的使用和维修档案，并要求工作人员如实地填写记录。

4 数控机床故障检测的方法

数控机床故障的检测方法主要有以下六种：

（1）观察法。数控机床的维修人员通过观察故障发生时产生的火花和刺激性的气味，判断发生故障的部件，并采取相应的措施进行验证。

（2）借助数控系统自身的软件报警功能。数控机床操作过程中出现的故障会及时地反映在操作系统的控制面板上，维修人员根据控制面板指示灯的指示找出故障，查看出现故障的原因，及时维修。

（3）借助数控系统自身的硬件报警系统。数控机床的内部装有许多的硬件报警设备，设备运行的过程中要注意各种硬件报警装置的运行情况，保证设备正常的使用，以便出现故障时及时找到问题根源。

（4）参数检查法。在设计数控系统时技术专家对相关的各项数据进行了明确的规定，数控机床的运行数据必须控制在一定的范围之内，否则将会导致数控机床出现故障。数控机床维修人员在对数控机床故障进行检测时，利用数控机床资料提供的相关参数可以很快地找出问题的

源头。

（5）故障树研究法。故障树采用图形化的方式将数控机床内部故障和外界环境之间的相互关系生动地呈现出来，使维修人员可以快捷地找到问题所在。故障树的底端是引发其他事件发生的底事件，顶端为维修人员研究分析的目标，中间为导致故障发生的故障事件和成功事件。故障树具有很强的逻辑性，便于对整个数控系统进行分析

研究。

（6）专家判断法。采用基于人工智能技术专家系统，解决数控机床运行过程中出现的高难度且专业性很强的

问题。

5 结语

国际化生产的发展使数控技术向工业领域的渗透速度越来越快，在国民经济中的地位也在不断提高。数控机床故障的检测和维修技术将会是一个专业性、冷僻的领域，需要维修人员借助计算机技术的帮助不断地进行探索。信息技术的发展将会推动数控机床的故障检测和维修技术迈向一个新的高度，数控机床的运行更加的高效，信息的处理水平不断提高，采集的信息更加精确。数控技术的飞速发展要求数控操作人员具备专业的技术技能和高素质，企业需要培训数控操作人员的专业技能，让数控维修人员及时掌握新知识和数控机床故障诊断的新方法，促进数控技术更好地发展。

参考文献

[1] 何俊明.数控机床故障检测与维修[J].企业导报，

2010，（12）.

[2] 周辉.数控机床常见故障诊断系统软件的开发[J].北

方工业大学学报，2009，（4）.

篇13

引言

当今社会日新月异，技术不断更新，需要创新、传承和积累。技术技能的积累与创新是职业教育的职责所在。随着我国数控设备数量的快速增加，对数控设备应用、维护与维修人才的需求也越来越大，数控机床装调维修工作为新兴职业，具有工种复合性、人员素质综合性、技术含量高科技性等特点，受到国家重视。学校承担着技术技能的整理、积累和传承的任务，专注技术技能的积累和应用。2015年9月天津市委在《天津市贯彻落实<京津冀协调发展规划纲要>实施方案（2015-2020）》中，明确建立“全国先进制造研发基地”，经济发展和产业结构的优化升级，需要高端制造业的人才在技术上不断更新、积累和创新。

1数控机床装调维修工现状分析

数控技术是集机、电、仪、液技术于一体的高新技术。数控机床装调维修工，是从事数控机床的装配、调整、维修等工作的人员。在机床生产过程中，数控机床装调维修工不仅负责装配、调试、检测，同时还承担着产品的售后服务工作。在数控机床的使用中，数控机床装调维修工负责数控机床性能的调整和数控机床维护与维修、数控加工工艺流程设计的参与和实施，机床的各类故障的判断与排除。数控机床装调维修人才需要掌握机械和电气方面的知识、要具有丰富的生产工艺实践经验，要掌握一定的数控系统知识，并能为客户进行产品工艺设计。当前我国正处于从机械制造大国向制造强国转变的关键时期，目前我国数控机床装调维修工的职业从业人员，存在着知识和技能水平不高、工作经验不足，全国高级数控装调与维修人员缺口严重，企业因为数控设备故障停机，造成巨大损失，这些将影响到数控机床行业的健康发展。数控机床装调维修工要适应工作岗位，必须注重技术技能的积累，具备较强的综合能力，提高数控机床装调维修从业人员的知识和技能水平，必将进一步促进我国数控机床行业的发展，对于提升我国现代制造业的国际竞争力也有着非常重要的意义。

2数控机床装调维修课程改革

2.1课程融合岗位能力

数控机床的装配与调试、数控机床的安装、数控设备的售后服务、维护管理、设备维修是数控装调维修工的主要岗位。要求能够读懂机床的总装图、电气接线与控制图、与电气相关的机械图；能够进行数控机床总装后几何精度、工作精度的调整，通过参数调整机床的性能，进行机床各种功能的调试；能进行机械部件的拆卸与组装；能利用PMC梯形图等诊断数控机床常见机、电、液压/气动故障；能熟练操作数控机床，完成工件的试切加工、懂得进行机床的维护保养。深入分析数控机床装调维修工作岗位，针对工作岗位需要，建立以职业能力为核心的一体化课程体系，确定数控机床机械装配与调整、数控机床电气控制与调试、数控机床故障诊断与排除、数控加工编程与操作、数控加工实训课程为职业核心课程，并在各课程的课程标准中融入了职业资格标准，实现学校考核与社会鉴定、校内实训与校外实践方面实现衔接统一。数控机床装调维修工课程体系如图1所示。

2.2课程融入创新教育

培养高职学生创新能力，包括了对本专业知识“提出问题、发现问题的能力、解决一般专业问题的能力、突破现有知识范围的创新发现和发明能力。在数控机床装调维修工的人才创新教育上，通过课堂教学、课外活动和社会实践三条途径实现。2.2.1基于工作过程的课堂教学数控机床装调维修的课程内容具有鲜明的多学科交叉特色，发散性较强，针对岗位技能，在一体化课程建设过程中，突出了课程内容的技能性与实践性，使其更具针对性、系统性、深度性，将新技术融入课程中，加强学生创新意识的培养，以利于学生技术技能积累和创新。数控机床装调维修工人才培养的核心课程，均通过课程改革，创新教育内容、教学方法，实现了基于工作工程的学习模式。以《数控机床故障诊断与排除》课程为例，通过系统开机急停故障、伺服轴跟踪误差过大报警故障、车螺纹乱牙等典型的故障的分析与排除，使学生一方面综合应用所需专业知识，查看故障现象，分析故障原因、提出解决方案，在仿真软件上完成故障的排除，另一方面启发学生创新思维，举一反三，优化方案。整个学习过程，严格按照实际工作过程去实施，培养学生的职业素养。2.2.2碎片化的课外学习活动随着互联网技术的飞速发展，其个性化教育的优势日益凸显，随之而来的是学生的学习方式的变化。在数控机床装调维修工的人才培养上，将碎片式的知识与操作技巧，通过网络课程呈现给学生，学生通过手机、ipad、电脑等电子设备，利用“碎片”时间，进行“碎片式”学习，满足学生个性化学习的需求。同时，学生通过课外学习兴趣小组，完成直接来源于企业的真实工作环节形成的真实项目，将学习经验、成果上传课程网站，实现知识和技能的分享，进一步获得真实的职业能力，激发学生的创新意识。2.2.3校企深度融通的社会实践在课程体系重建过程中，建立深度的校企合作机制。先进的技术引领人才发展规划，企业与职业院校建立紧密合作的技术技能积累创新平台，学生获得真实的职业能力。在企业真实工作环境中的真实项目训练，是学生技术技能积累的关键，即重视了学生适应工作世界的能力培养，又重视构建或参与构建工作世界的能力培养，在其职业能力发展中具有重要的作用。同时通过学校教师与企业资深培训师轮流执教、学校与企业交替承担培训任务的工学结合模式，推动职业院校主动参与企业技术创新，促进新技术、新工艺、新装备的应用，促进劳动者素质与技术创新同步提高。以数控机床装调维修工程实例为主要内容，促进双师培养，体现应用性和职业性。

3课程改革实践成果

技术与技能，是人类实践的结晶，技术技能积累是人类社会向前发展的必然选择。在数控机床维修装调工的人才培养上，针对数控机床装调维修工的职业特点，根据职业岗位的工作要求，对数控机床装调维修课程体系进行了重构，深化教学改革，强调新技术的融入及真实项目载体的选择，注重操作技巧的生成，提高解决综合问题的能力，加强了学生的技术技能积累与创新。

参考文献：

[1]夏燕兰.高职数控设备应用与维护专业课程体系改革研究[J].职教论坛，2010，6：46-47.