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對數(shù)控機(jī)床的意見和建議范文第1篇

一、引言

數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造系統(tǒng)的基本裝備，是科技含量很高的工作母機(jī)。數(shù)控機(jī)床作為一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的先進(jìn)加工設(shè)備，在現(xiàn)代機(jī)械加工中處于比較重要的地位，為機(jī)床用戶帶來了巨大的效益。目前國內(nèi)研發(fā)的數(shù)控機(jī)床在精度、速度、多軸聯(lián)動和復(fù)合加工等先進(jìn)功能方面取得了比較明顯的進(jìn)步，但功能和性能指標(biāo)的維持能力與國外高檔產(chǎn)品還存在較大差距，數(shù)控機(jī)床可靠性問題已經(jīng)成為各方關(guān)注的焦點。

2009年和2010年，工信部共了13個機(jī)床可靠性技術(shù)研究類重大專項課題?！翱煽啃栽O(shè)計與性能試驗技術(shù)”排在機(jī)床共性技術(shù)的首位，是共性技術(shù)中課題數(shù)量最多的，目的之一是充分發(fā)揮各單位的可靠性研究特長，形成完善的機(jī)床可靠性技術(shù)體系。最后將各單位的研究特長進(jìn)行整合，并將可靠性技術(shù)成果在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行應(yīng)用，對數(shù)控機(jī)床可靠性水平的提高起到積極的技術(shù)支持作用。

數(shù)控機(jī)床是一個復(fù)雜的機(jī)電液復(fù)合系統(tǒng)，不同于一般的電子產(chǎn)品和機(jī)械產(chǎn)品那樣具備相對完整的可靠性理論體系，同時不像軍工裝備那樣可以不計成本地進(jìn)行可靠性技術(shù)體系的建設(shè)與實施，也不具備汽車及消費電子產(chǎn)品的批量大、工藝成熟及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累豐富的優(yōu)勢。針對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行可靠性技術(shù)研究應(yīng)該在借鑒其他領(lǐng)域可靠性技術(shù)研究的經(jīng)驗及成果上，緊密結(jié)合數(shù)控機(jī)床自身特點制定并實施正確的技術(shù)路線，才能形成有工程價值的數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)。

結(jié)合多年來可靠性工作的經(jīng)驗，筆者認(rèn)為數(shù)控機(jī)床的可靠性首先是設(shè)計出來的，沒有設(shè)計環(huán)節(jié)的確立、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的保證和使用環(huán)節(jié)的保持就無從談起，因此想要提高數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品可靠性必須要從設(shè)計和分析環(huán)節(jié)入手，將數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)貫徹到產(chǎn)品的設(shè)計、分析和評審環(huán)節(jié)，才可以從根本上提高產(chǎn)品的可靠性水平。筆者認(rèn)為目前針對數(shù)控機(jī)床可靠性研究的現(xiàn)狀，在可靠性設(shè)計與分析環(huán)節(jié)應(yīng)該分別進(jìn)行如圖1和圖2中所示的各項工作項目。

二、數(shù)控機(jī)床可靠性分析技術(shù)

1.故障信息收集及分析

針對已有數(shù)控機(jī)床故障信息的分析不僅可以了解產(chǎn)品的可靠性薄弱環(huán)節(jié)，更重要的是可以為改進(jìn)并提高產(chǎn)品可靠性提供依據(jù)。由于可靠性數(shù)據(jù)的收集、獲取及分析是可靠性工作的基礎(chǔ)，因此應(yīng)該高度重視可信數(shù)據(jù)的獲取及分析。

為了數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)研究的需要，可以規(guī)劃將收集的可靠性數(shù)據(jù)類型分類為故障數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)和載荷數(shù)據(jù)三類，數(shù)據(jù)來源為用戶處及廠內(nèi)可靠性試驗、廠內(nèi)裝配車間出廠試驗以及加工車間實際使用過程中暴露出的相關(guān)問題，采取“一外三內(nèi)”的可靠性數(shù)據(jù)來源途徑。由于可靠性關(guān)鍵可靠性度量指標(biāo)MTBF需要精確的時間統(tǒng)計，因此一定要對數(shù)控機(jī)床的實際工作時間進(jìn)行盡可能精確的統(tǒng)計。

可以利用Excel、Mintab和Foxtable等軟件實現(xiàn)對機(jī)床可靠性數(shù)據(jù)的存儲以及進(jìn)行基本的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，得出不同類別數(shù)控機(jī)床故障高發(fā)系統(tǒng)等信息，并將不同類型、規(guī)格數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)進(jìn)行了分類保存。也可以通過購置Relex等專業(yè)可靠性分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，可將收集的可靠性數(shù)據(jù)匯總存儲專業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件中，通過Relex軟件方便地對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和調(diào)用，并實現(xiàn)專業(yè)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，將大幅提高機(jī)床可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計的專業(yè)性以及工作效率。

2.可靠性匹配分析

通過對某數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品故障信息進(jìn)行分析，電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、排屑系統(tǒng)為故障高發(fā)系統(tǒng)，故障數(shù)累計占到總故障的76%，經(jīng)過對故障原因的溯源，除裝配調(diào)整環(huán)節(jié)占29.5%之外，其余70.5%以上是外購件問題。因此要結(jié)合產(chǎn)品使用特點、工況譜、零件譜和載荷譜等信息，綜合分析外購件、功能部件與整機(jī)的匹配性，合理選擇外購件來保障整機(jī)的可靠性。

3.故障模式、影響及危害性分析（FMECA）

FMECA應(yīng)該作為數(shù)控機(jī)床可靠性設(shè)計過程的主體工作貫穿可靠性設(shè)計過程的始終，F(xiàn)EMCA分析的原則應(yīng)該遵循“誰設(shè)計、誰分析”、“邊設(shè)計、邊分析、邊改進(jìn)”，在實施過程中應(yīng)該由負(fù)責(zé)設(shè)計的工程師直接、主動地聯(lián)系有關(guān)部門的代表，F(xiàn)MECA應(yīng)該成為促進(jìn)相關(guān)部門充分交換意見的催化劑，在每一個分析小組還要配備一名可靠性專業(yè)技術(shù)人員作為技術(shù)支持。

針對不同數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品要建立相應(yīng)的故障模式表單，故障模式一般的獲取方式有：①以相似產(chǎn)品在過去使用中的故障模式為基礎(chǔ)，通過使用環(huán)境的異同判定故障模式，該方法適用于產(chǎn)品改型等情況；②對新產(chǎn)品應(yīng)該從功能、結(jié)構(gòu)出發(fā)并結(jié)合相似產(chǎn)品故障模式，分析判定其故障模式；③對于外購件可以向供貨商索取其產(chǎn)品的故障模式。

在分析故障原因時從兩方面入手：①導(dǎo)致故障的各環(huán)節(jié)缺陷等直接原因；②由外部因素引起故障的間接原因。同時為了便于提高設(shè)計人員FMECA分析效率，可靠性技術(shù)部門可以建立“FMECA字典”，即固化不同產(chǎn)品的故障部位、故障模式、故障原因，形成查找模板并定期更新，產(chǎn)品設(shè)計人員可以進(jìn)行“菜單式”的選擇，規(guī)范了流程、提高了效率。

在實際的FEMCA分析中還可以結(jié)合危害性矩陣、RPN分析等方法充實完善FMECA過程。

4.故障樹分析（FTA）

故障樹分析是一種圖形演繹法，主要目的是針對重點故障進(jìn)行因果邏輯分析，找出其發(fā)生的所有可能原因和原因組合，便于故障的歸零處理。在故障樹分析的過程中要多部門共同參與，并明確建樹的邊界條件。

三、數(shù)控機(jī)床可靠性設(shè)計技術(shù)

1.可靠性建模

數(shù)控機(jī)床的可靠性模型是對系統(tǒng)及其組成單元之間的可靠性/故障邏輯關(guān)系的描述?？煽啃阅Ｐ鸵话惆▋深悾阂皇强煽啃钥驁D，二是其相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。針對數(shù)控機(jī)床的可靠性框圖屬于串聯(lián)模型，因此可靠性建模的重點是梳理及明確產(chǎn)品定義，并結(jié)合故障信息建立整機(jī)及各子系統(tǒng)的可靠度、故障率數(shù)學(xué)模型，得出可靠性特征量，為后期的可靠性預(yù)計、分配奠定基礎(chǔ)。

2.可靠性分配

可靠性分配是將產(chǎn)品可靠性的定量要求合理分配到子系統(tǒng)、組件、零件等單元上的分解過程，在具體操作過程中首先要形成分配的方法和流程，以及各功能部件的具體MTBF指標(biāo)，使各單元的可靠性定量要求得到明確。對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行可靠性分配主要的目的有：明確各子系統(tǒng)、部件的可靠性定量要求，為外購件及外協(xié)件的可靠性指標(biāo)提供初步依據(jù)；發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的薄弱環(huán)節(jié)；對不同的設(shè)計方案進(jìn)行比較等。

結(jié)合數(shù)控機(jī)床的實際特點，批量小的新產(chǎn)品由于缺少可靠性數(shù)據(jù)可以采用評分分配法，針對改型產(chǎn)品應(yīng)該采取比例組合法進(jìn)行可靠性分配。

3.可靠性預(yù)計

可靠性預(yù)計是為了評估數(shù)控機(jī)床在給定工作條件下的可靠性而進(jìn)行的工作，通過組成數(shù)控機(jī)床的各子系統(tǒng)的可靠性來推算整機(jī)的可靠性，主要目的有：對整機(jī)可靠性指標(biāo)進(jìn)行預(yù)計；明確設(shè)計中的薄弱環(huán)節(jié)，以便加以改進(jìn)；為后期可靠性試驗等提供數(shù)據(jù)?？煽啃灶A(yù)計采用的方法為評分預(yù)計法。

四、數(shù)控機(jī)床可靠性設(shè)計準(zhǔn)則

1.建立豐富的可靠性設(shè)計規(guī)范

應(yīng)通過長期的工作及研究建立可靠性設(shè)計規(guī)范，設(shè)計規(guī)范將針對數(shù)控機(jī)床在設(shè)計環(huán)節(jié)進(jìn)行的可靠性設(shè)計、分析工作進(jìn)行需求與約束，明確不同產(chǎn)品采取的可靠性設(shè)計、分析手段及實施方法，驗證條件等信息。

2.建立可靠性設(shè)計評審大綱及流程

建立的評審大綱將評審內(nèi)容涵蓋產(chǎn)品從概念到生產(chǎn)的所有開發(fā)階段，還可延伸到產(chǎn)品的使用階段。在可靠性設(shè)計評審過程中要邀請在產(chǎn)品設(shè)計、可靠性、制造、材料、應(yīng)力分析、人為因素、安全和維修等各專業(yè)領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗的專家參與評審。

五、數(shù)控機(jī)床可靠性分析技術(shù)應(yīng)用實例

本文受篇幅所限無法對數(shù)控機(jī)床設(shè)計與分析技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹，因此以“量大面廣”的立式加工中心為例，對如何利用軟件平臺對立式加工中心進(jìn)行FMECA分析過程進(jìn)行簡單介紹。該軟件平臺為沈陽機(jī)床集團(tuán)與東北大學(xué)在國家科技重大專項“五軸聯(lián)動加工中心可靠性設(shè)計與性能試驗技術(shù)”

執(zhí)行過程中聯(lián)合研發(fā)，依據(jù)所述，分析過程分為故障數(shù)據(jù)的調(diào)研和收集、故障數(shù)據(jù)庫的建立、主要故障模式與薄弱環(huán)節(jié)的確定三個主要環(huán)節(jié)，下面將舉例說明VMC650加工中心主要故障模式與薄弱環(huán)節(jié)的確定與分析。

1.VMC650加工中心的FMEA分析VMC650加工中心的子系統(tǒng)，包括工作臺、換刀系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、主軸箱部位、機(jī)械傳動系統(tǒng)、床身尾座系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、裝夾系統(tǒng)及CNC控制系統(tǒng)，由于加工中心部件層次結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本確定，各子系統(tǒng)的分析步驟是相同的。下面僅以VMC650加工中心換刀系統(tǒng)為例，說明應(yīng)用所開發(fā)軟件平臺實施FMEA分析的具體步驟。

用戶登陸軟件平臺后，通過單擊頂部的tab控件菜單，選擇FMEA故障記錄管理，進(jìn)入FMEA分析。單擊左側(cè)的VMC650加工中心表示其整體構(gòu)造層次關(guān)系的樹狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行查詢。分析換刀系統(tǒng)，即單擊換刀系統(tǒng)，數(shù)據(jù)顯示區(qū)顯示VMC650加工中心換刀系統(tǒng)的故障，如圖3所示。如果想對單個記錄進(jìn)行顯示，單擊右側(cè)的修改選中記錄項，可以具體查看換刀系統(tǒng)某個FMEA具體描述，如圖4所示。

同時，用戶也可以對其中的故障項目進(jìn)行更新操作。為了結(jié)果更直觀，在圖3所示的操作界面上，單擊右側(cè)的按鈕第五項，輸出為Excel功能，進(jìn)行輸出，如圖5所示，輸出結(jié)果如圖6所示。

該軟件平臺還可以進(jìn)行“CA”分析，本文就不進(jìn)行贅述了。

2.VMC650加工中心FMECA結(jié)果分析及薄弱環(huán)節(jié)的確定

經(jīng)過在加工中心軟件平臺下進(jìn)行的FMECA分析，在導(dǎo)出的FMECA故障Excel表中，通過Excel餅狀圖或柱形圖的輸出，可以更直觀地把握產(chǎn)品VMC650加工中心不同子系統(tǒng)的運行情況和危害度狀況等。

（1）產(chǎn)品危害度分析。

對現(xiàn)有VMC650加工中心不同子系統(tǒng)的分析結(jié)果表明，子系統(tǒng)危害度大小排序依次為電氣控制子系統(tǒng)、機(jī)械傳動子系統(tǒng)、刀架子系統(tǒng)、液壓控制子系統(tǒng)、床身尾座子系統(tǒng)、裝夾子系統(tǒng)、子系統(tǒng)、測量子系統(tǒng)及CNC控制子系統(tǒng)。其余系統(tǒng)的產(chǎn)品危害度較小。各個子系統(tǒng)的危害度情況如圖7所示。

（2）典型子系統(tǒng)故障模式概率（頻率比）分析。

選擇典型的刀庫系統(tǒng)進(jìn)行子系統(tǒng)故障模式概率（頻率比）分析，如圖8所示。值得注意的是刀庫系統(tǒng)中，不能換刀故障模式頻發(fā)。

3.分析結(jié)論

由前述的分析結(jié)果，可以得到以下結(jié)論，如圖9所示。

（1）產(chǎn)品危害度的分析結(jié)果顯示了不同子系統(tǒng)的危害程度，分析表明電氣控制子系統(tǒng)的產(chǎn)品危害度最大，VMC650加工中心電氣控制子系統(tǒng)對整個加工中心的運行、可靠性的保證起著至關(guān)重要的作用。建議對電氣系統(tǒng)零部件采購、研發(fā)需要加強(qiáng)控制管理。

（2）對各個子系統(tǒng)故障模式頻率比的研究揭示了子系統(tǒng)中哪些故障頻出。例如，在刀庫子系統(tǒng)中70%的故障是刀庫不能換刀，排除工人的操作不當(dāng)，這種現(xiàn)象非常不正常，已經(jīng)嚴(yán)重影響了加工中心的日常運行。

（3）VMC650加工中心FMECA分析結(jié)果可以為機(jī)床的日常維護(hù)、產(chǎn)品改進(jìn)設(shè)計提供寶貴的依據(jù)。對于頻出的故障，企業(yè)用戶有必要提高其安全等級，即提高檢修頻次，以保證系統(tǒng)的正常運行。最終，在產(chǎn)品升級過程中，對因結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷引起故障頻發(fā)的部分，需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)、工藝上的改進(jìn)和完善。

對數(shù)控機(jī)床的意見和建議范文第2篇

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床；專家系統(tǒng)

故障診斷技術(shù)已經(jīng)有30年的歷史，但作為一個綜合性新學(xué)科“故障診斷”，是近年來才被人們所重視。與此同時，數(shù)控機(jī)床故障診斷專家系統(tǒng)能對數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷定位，給出相應(yīng)的維護(hù)意見，可以更新其知識基礎(chǔ)，機(jī)床行業(yè)的同行利益的發(fā)展無疑是一大福音。

一、目前國內(nèi)外現(xiàn)狀

從目前國際上的主流觀點來看——德國教授弗蘭克的觀點是,所有故障診斷方法是基于分析模型和基于知識的方法，可分為基本的信號處理方法。高利辛等提出了“數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程故障診斷與服務(wù)系統(tǒng)”。利用互聯(lián)網(wǎng)或者無線網(wǎng)絡(luò)將分散在各處的企業(yè)與研究中心相連接，通過各種檢測手段將采集到的信息傳回，進(jìn)過系統(tǒng)的診斷分析后給出診斷結(jié)果，在反饋到企業(yè)。英國在上世紀(jì)60-70年代，機(jī)床協(xié)會（MHMG＆CMA）第一個將狀態(tài)監(jiān)控開始運用于研究故障診斷技術(shù)，領(lǐng)先的摩擦和磨損，汽車和飛機(jī)發(fā)電機(jī)監(jiān)測和診斷。日本的高速鐵路部門從1971年開始研發(fā)診斷技術(shù)，1976年運用于實際當(dāng)中。目前在高鐵、化學(xué)工業(yè)以及鋼鐵生產(chǎn)中運用成熟，處于領(lǐng)跑行列。我們的故障診斷技術(shù)開始時間較短，始于1979年下半年的第一個接觸器，近些年來也取得了長足的進(jìn)步。目前，故障診斷技術(shù)和設(shè)備，在故障診斷技術(shù)研究特別是技術(shù)層面已經(jīng)取得了顯著進(jìn)展。

二、數(shù)控機(jī)床故障診斷專家系統(tǒng)研究的意義

人工智能的一個重要分支是專家系統(tǒng)，在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性正占有越來越大的比重。專家系統(tǒng)已被普遍運用于醫(yī)療診斷，軍事設(shè)備，地質(zhì)工作，金融領(lǐng)域，實時監(jiān)控，分子遺傳學(xué)等方方面面。

三、專家系統(tǒng)的組成

結(jié)構(gòu)組成的專家系統(tǒng)，聚焦通過人機(jī)界面，獲得的知識，知識庫和操作系統(tǒng)，推理引擎，數(shù)據(jù)庫，實驗室，該部分相關(guān)的專家和知識工程師的HMI影響的用戶。1.人機(jī)界面：用于人機(jī)間的信息交流與溝通，完成信息的錄入；2.獲得知識部分：那么我們怎樣將采取到的信息知識錄入到知識庫中去，并同時兼顧新知識和舊知識間的銜接，建立順暢的系統(tǒng)是專家系統(tǒng)的難點；3.知識庫：主要用于對知識的存儲，當(dāng)系統(tǒng)需要用到知識和專家經(jīng)驗時，通過系統(tǒng)對其調(diào)用，同時要有暢通的知識組織構(gòu)架和檢索維護(hù)功能。4.推理機(jī)：要使專家系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，離不開推理機(jī)這個“大腦”。只有將這個“大腦”模擬專家真正的思維方式，才能使其更好的解決問題；5.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：只有建立完善的系統(tǒng)運行體系，將事件詳情、問題描述、中間銜接和最終結(jié)果分析清楚，記錄操作信息，表示已經(jīng)在數(shù)據(jù)的知識被使用過；6.解釋機(jī)構(gòu)：可以回答用戶提出的問題，并對自己的行為機(jī)制做出合理的解釋，怎樣做出結(jié)果。由一組程序文件的推理跟蹤和通過，對于操作者給出合理化建議或切實可行的維修方案。

四、專家系統(tǒng)的開發(fā)

首先，要考慮該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，以此為出發(fā)點合理的考慮，包括系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)和領(lǐng)域?qū)＜?；其次，為了獲取更多的知識，為了確保一致性，并能滿足知識和質(zhì)量的需求的完整性，以及解決問題的數(shù)量。此后，知識庫和推理機(jī)的分離：混合推理，它可以是通常實現(xiàn)正逆轉(zhuǎn)。設(shè)計一個合適的知識表示：審議知識表示模型，并考慮到全面的知識領(lǐng)域的特點。為了模擬的過程來解決問題，推斷應(yīng)考慮領(lǐng)域的專家。設(shè)計并建立了友好的人機(jī)交互環(huán)境；發(fā)展戰(zhàn)略最后增量。建造專家系統(tǒng)過程：任務(wù)1：在領(lǐng)域?qū)＜业恼{(diào)查來制定需求用戶的需求統(tǒng)計，專家系統(tǒng)的任務(wù)，是否具有可行性，并生成文字性材料。任務(wù)2：系統(tǒng)設(shè)計：分為全局設(shè)計和細(xì)節(jié)設(shè)計兩個部分。全局設(shè)計用于選擇何種專家系統(tǒng)，從而制定整體的體系架構(gòu)，在實際的用戶訪問中，人機(jī)溝通中采取知識模型和知識庫共同參與來解決設(shè)計中的難題，并運用軟硬件配置為其提供保證。再設(shè)計中要注重人機(jī)交互的便利性以及可行性分析，注重用戶的體驗效果。任務(wù)3：知識的獲?。核鸭擃I(lǐng)域的專家理論，運用抽象化思維方式，模擬專家的思維模式，順其思路來處理問題；通過對相關(guān)資料文獻(xiàn)的查閱，實際測量和參數(shù)設(shè)置，與獲取的知識進(jìn)行比照，再進(jìn)一步確立總的方案模式。任務(wù)4：調(diào)試程序：分模塊的設(shè)計和調(diào)試，調(diào)試兩步。任務(wù)5：原型測試包括：可靠性：事實與結(jié)論，可靠是一致的，是一種模糊推理，一致性方面的知識：可以檢測輸入知識的不一致。有效性的操作的情況下，知識查詢，強(qiáng)度解讀：答案是不可能滿足問題的要求，不能使人信服。任務(wù)6：系統(tǒng)的修改與完善任務(wù)7：系統(tǒng)的架構(gòu)包含：并生成各種類型的人機(jī)界面，額外的設(shè)計，調(diào)整的人機(jī)交互界面和系統(tǒng)內(nèi)部模塊和知識庫連接，說明還沒有定論，產(chǎn)生各種類型的文件。任務(wù)8：系統(tǒng)維護(hù)：要能夠解決用戶的問題，并能使系統(tǒng)長期的滿足用戶的需求，只能通過系統(tǒng)維護(hù)。

五、展望

對數(shù)控機(jī)床的意見和建議范文第3篇

關(guān)鍵詞：研究型大學(xué) 數(shù)控教學(xué) 課改

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.01.107

21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對加工制造企業(yè)的產(chǎn)品有了更高的要求，由于數(shù)控設(shè)備具有加工精度高、生產(chǎn)效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、自動化程度高等優(yōu)點，很多企業(yè)都引進(jìn)了數(shù)控設(shè)備作為生產(chǎn)的主力軍。作為研究型的大學(xué)，我們?nèi)绾巫龊孟嚓P(guān)的教學(xué)任務(wù)，建立一套適應(yīng)學(xué)生要求和企業(yè)目標(biāo)的教學(xué)體系，筆者通過幾年來的教學(xué)，就如何組織數(shù)控教學(xué)總結(jié)了幾點建議，供大家討論。

1 研究型大學(xué)對本科生的培養(yǎng)目標(biāo)不同于其他普通高等學(xué)校

金工實習(xí)是工科大學(xué)中非常重要的一門實踐基礎(chǔ)課，通過金工實習(xí)使學(xué)生熟悉機(jī)械制造的過程，培養(yǎng)動手能力，了解常用的設(shè)備和安全操作的方法。近十幾年，隨著企業(yè)裝備的更新?lián)Q代，加工精度高、生產(chǎn)效率高、自動化程度高的數(shù)控機(jī)床逐漸代替了原有的普通機(jī)床。為了適應(yīng)企業(yè)對畢業(yè)生的要求，提高學(xué)生的競爭力，現(xiàn)在許多大學(xué)的實踐教學(xué)培養(yǎng)方案中都加入了數(shù)控加工實習(xí)環(huán)節(jié)。

研究型大學(xué)主要培養(yǎng)綜合型、高素質(zhì)、具備創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，能在各行各業(yè)起骨干領(lǐng)導(dǎo)作用的高級專門人才。畢業(yè)生去向主要有三種，國有大、中型企業(yè)，民營和外資企業(yè)，高校和科研單位。用人單位看重的是研究型大學(xué)畢業(yè)生的綜合素質(zhì)，其中“綜合型、高素質(zhì)、創(chuàng)新能力”是基本要求。以上因素決定了研究型大學(xué)的本科生培養(yǎng)目標(biāo)與其他普通高校是不同的，作為本科生培養(yǎng)體系中的一環(huán)，金工實習(xí)的教學(xué)目的和方法也應(yīng)有所不同。

2 數(shù)控實習(xí)要分層次和等級

金工實習(xí)是面向工科專業(yè)的實踐課程。早期的教學(xué)內(nèi)容有車、銑、刨、磨、鉗、鑄、鍛、焊、熱處理等不同工種的教學(xué)實踐，主要是完成大面積本科生的通識教育，現(xiàn)在為了適應(yīng)企業(yè)的要求，拓展學(xué)生的知識面，許多高校都加入了數(shù)控實習(xí)環(huán)節(jié)。

現(xiàn)在的數(shù)控教學(xué)方案基本上是普及型的教育模式，有數(shù)控設(shè)備基本概念的介紹，數(shù)控設(shè)備的上機(jī)操作，加工程序的講解，程序的人工輸入和機(jī)床自動加工等過程。學(xué)生是在老師的帶領(lǐng)下，按照一定的流程來完成熟悉機(jī)床、了解加工程序、了解自動加工。這種教學(xué)模式容易執(zhí)行，便于管理。但是有一部分學(xué)生，他們將來要從事機(jī)械制造、動力工程、汽車、飛機(jī)制造領(lǐng)域的工作，他們需要了解的知識更深，他們在學(xué)校就應(yīng)該了解到這樣的知識――先進(jìn)制造技術(shù)是如何完成零件設(shè)計、編制工藝、編制程序、計算機(jī)仿真、數(shù)控機(jī)床加工的？這些工作之間又是如何連接的？筆者認(rèn)為，分層次教學(xué)就能解決以上問題。

我們可以把以上涉及到數(shù)控教學(xué)的內(nèi)容分成初級、中級、高級模塊，針對不同的專業(yè)學(xué)生，使用不同的模塊來進(jìn)行教學(xué)。筆者的設(shè)想是初級模塊面向電氣、電子、信息、材料、生物等專業(yè)，教學(xué)內(nèi)容包括數(shù)控設(shè)備介紹，數(shù)控機(jī)床上機(jī)操作，加工程序動態(tài)（仿真）講解，程序人工輸入，標(biāo)準(zhǔn)零件加工。中級模塊面向能源和動力工程、化工、汽車工程等專業(yè)，教學(xué)內(nèi)容在初級模塊的基礎(chǔ)上增加編制加工程序（老師提供零件圖紙）、利用仿真程序模擬加工環(huán)節(jié)。高級模塊面向機(jī)械制造及自動化專業(yè)，教學(xué)內(nèi)容在中級模塊的基礎(chǔ)上增加網(wǎng)絡(luò)傳輸程序、零件加工環(huán)節(jié)。

模塊化教學(xué)方式，優(yōu)點是適應(yīng)性強(qiáng)，能激發(fā)學(xué)生的興趣，改進(jìn)單一的教學(xué)模式，可以提高部分專業(yè)學(xué)生的認(rèn)知水平，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。缺點是教學(xué)進(jìn)度不好掌握，學(xué)生能力有差異，老師在教學(xué)過程中不能兼顧到全體學(xué)生。

3 以加工流程為導(dǎo)向，項目為基礎(chǔ)，學(xué)生合理分組

加工流程為導(dǎo)向就是老師的教學(xué)過程以一個標(biāo)準(zhǔn)零件的加工為導(dǎo)向的，學(xué)生在掌握了機(jī)床操作、對刀、程序人工輸入、自動加工等環(huán)節(jié)后，能利用數(shù)控設(shè)備加工出一個標(biāo)準(zhǔn)零件，整個過程是老師一步一步指導(dǎo)學(xué)生完成的，學(xué)生的主動性、積極性沒有激發(fā)出來。針對以上問題，筆者認(rèn)為，我們在中、高級模塊教學(xué)中能否以不同零件的加工為任務(wù)，把一個班級的學(xué)生分成若干小組，每個小組選出組長，組員之間分工協(xié)作，組長在完成自己承擔(dān)的的任務(wù)的同時，還要協(xié)調(diào)好小組其他成員的工作并和老師及時溝通。每個小組成員在完成項目的過程中，即了解了數(shù)控加工流程的過程，又在共同的項目下合作完成實習(xí)任務(wù)，鍛煉了團(tuán)隊意識，是一次非常好的經(jīng)歷。

把學(xué)生按項目分組，對老師的教學(xué)提出了新的要求，老師在分組時要注意保持各組的平衡（可以征求班長的意見），每個組的人數(shù)多少合適，要看具體的情況來安排，但要保證每個小組成員都能參與到項目中來。為了老師打分和留檔的需要，每個項目組在結(jié)束零件加工任務(wù)后要提交一份報告（老師提出報告需要哪幾部分），報告的具體格式?jīng)]有限制，主要是對整個過程進(jìn)行總結(jié)。

4 建立多媒體教室的核心地位

在當(dāng)今信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，制造企業(yè)的生產(chǎn)模式也發(fā)生了巨大的變化，充分利用信息技術(shù)是現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展方向。針對數(shù)控設(shè)備使用的特點，學(xué)生在實習(xí)期間需要在計算機(jī)上繪制零件圖，并生成加工程序，這項任務(wù)是學(xué)生在計算機(jī)教室由老師指導(dǎo)完成的。這樣的教學(xué)安排只是簡單利用了計算機(jī)來完成繪圖任務(wù)，是一個初級的教學(xué)模式，它沒有充分利用好教學(xué)設(shè)備。那么，我們應(yīng)該在哪些方面進(jìn)行改進(jìn)呢？筆者認(rèn)為充分利用優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，建成一個適應(yīng)數(shù)控教學(xué)特點的多媒體教室，確定其在數(shù)控教學(xué)中的核心地位是改進(jìn)的第一步，有了硬件的支持，軟環(huán)境的建設(shè)就需要任課老師下功夫去解決了。筆者認(rèn)為軟環(huán)境的建設(shè)有三項。

第一項，開發(fā)多媒體的教學(xué)課件。目標(biāo)是通過課件幫助學(xué)生更好、更快地理解一些難懂的知識點，起到簡化教學(xué)過程的作用。老師在利用多媒體課件時需要掌握其在整個教學(xué)講解過程中的比例，清晰的講解過程、適當(dāng)?shù)陌鍟磉_(dá)，也是提高教學(xué)效果的重要一環(huán)。

第二項，開發(fā)人機(jī)互動的學(xué)習(xí)程序。教師在課堂上講解時，需要照顧到整個班級的情況，由于認(rèn)知能力的不同，有部分學(xué)生沒有理解老師講的內(nèi)容，遇到這樣的問題，通常老師都需要再講一遍，這樣做既影響了教學(xué)進(jìn)度又加大了老師的勞動強(qiáng)度。針對這樣的問題我們可以開發(fā)一套與教學(xué)內(nèi)容配套的學(xué)習(xí)程序。學(xué)習(xí)程序應(yīng)能實現(xiàn)人機(jī)互動功能，學(xué)生不需要老師指導(dǎo)，可以自主在計算機(jī)上瀏覽，通過這樣的輔助教學(xué)手段，既有利于教學(xué)工作的開展又激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。

第三項，利用好網(wǎng)絡(luò)功能?，F(xiàn)代制造企業(yè)從市場調(diào)研，產(chǎn)品設(shè)計、工藝編制、產(chǎn)品加工、到銷售一系列的工作都離不開網(wǎng)絡(luò)的支持，工作環(huán)境的信息化建設(shè)是發(fā)展方向。當(dāng)前，我們在教學(xué)過程中對網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用還處于初級階段，沒有充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的作用。充分利用網(wǎng)絡(luò)功能難點是在現(xiàn)有的硬件環(huán)境下如何管理、維護(hù)好網(wǎng)絡(luò)運行的軟環(huán)境。在使用過程中系統(tǒng)的穩(wěn)定性、高效性顯得特別重要，如果系統(tǒng)在課堂上不能很好地運行，教學(xué)進(jìn)度就不能保證按時完成，學(xué)生加工程序的傳輸也會受到影響。筆者認(rèn)為有兩個解決的辦法，一是加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化，使其適應(yīng)教學(xué)工作的要求；二是更新改造老舊設(shè)備，使其滿足教學(xué)的需要。利用好網(wǎng)絡(luò)功能可以提高教學(xué)的效率，完善教學(xué)手段，同時向?qū)W生展示了網(wǎng)絡(luò)功能在現(xiàn)代企業(yè)中的應(yīng)用。

5 課程改革對教師的要求更高

課程改革需要通過教學(xué)手段的改進(jìn)來達(dá)到改革的效果，這就對任課教師有更高的要求。筆者認(rèn)為有以下幾點要注意，一是責(zé)任心，任何先進(jìn)的教學(xué)手段都不能代替老師的責(zé)任心，它是完成其它工作的基礎(chǔ)；二是要充分熟悉設(shè)備，在新的教改方案中會引入新的設(shè)備和教學(xué)軟件，老師應(yīng)能熟練運用；三是學(xué)生安全保障，在課程改革的過程中會加入新的教學(xué)內(nèi)容，這就要求我們要加大對學(xué)生安全意識的培養(yǎng)，時時刻刻注意學(xué)生的不規(guī)范行為，讓學(xué)生在一個安全、文明的環(huán)境中學(xué)習(xí)；四是老師要有現(xiàn)場掌控能力，盡管老師在教學(xué)前都進(jìn)行了精心的準(zhǔn)備，我們在實際教學(xué)過程中還會出現(xiàn)這樣、那樣的問題，針對不同的問題，任課教師要有不同的預(yù)案，保證教學(xué)進(jìn)程不受影響。

6 結(jié)束語

在研究型大學(xué)本科生培養(yǎng)模式改革的大背景下，對金工實習(xí)課程進(jìn)行改革是必要的。在這個過程中會遇到各種問題和挑戰(zhàn)，作為參與教學(xué)的一線人員，我們要堅定信心，努力工作，積極面對挑戰(zhàn)，把培養(yǎng)學(xué)生的教學(xué)工作做好。

參考文獻(xiàn)：

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對數(shù)控機(jī)床的意見和建議范文第4篇

【關(guān)鍵詞】自主管理；數(shù)控實訓(xùn)

一、中職生的現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對數(shù)控技術(shù)的的重要性的認(rèn)識也在不斷加深，企業(yè)對各層次數(shù)控人才的需求急劇增加。但近年來由于受招生錄取政策和社會觀念的影響，中職校的錄取對象往往是中考中成績處于下游的學(xué)生，由于這部分同學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)普遍較差，中職生的素質(zhì)整體下降，個體的差異較大，很多學(xué)生常有挫敗感、自卑感，把接受職業(yè)教育當(dāng)作“無奈的選擇”。在日常的學(xué)習(xí)生活中，經(jīng)常會出現(xiàn)遲到早退等違紀(jì)現(xiàn)象，教學(xué)中也往往會發(fā)現(xiàn)學(xué)生對某件事的參與度、關(guān)注度不強(qiáng)，很多學(xué)生在行為習(xí)慣和學(xué)習(xí)習(xí)慣都存有很大的偏差，缺乏主動參與的積極性。

中職生出現(xiàn)上述不良行為的根源，往往就在于學(xué)生自我控制能力的缺失。根據(jù)丹尼爾?戈爾曼的“情感智商”理論，自我控制能力是情商的核心能力之一。所謂“自我控制”，是指能安撫自己的不良情緒，擺脫強(qiáng)烈的焦慮和憂郁，通過管理、調(diào)控自己的情緒，并進(jìn)行適度的表現(xiàn)，進(jìn)而引導(dǎo)一個人的思維和行動與個人價值和社會期望相匹配的能力。

二、舊管理模式存在的弊端

在傳統(tǒng)的《數(shù)控實訓(xùn)》課程的教學(xué)實施中，往往都只是教師起著管理工作。但其實這種單純由教師來完成的管理模式在實際的教學(xué)實施過程中，存在著一定的弊端。就拿最基本的勞動防護(hù)用品穿戴來說，每天都會在實訓(xùn)之前進(jìn)行提醒、修正，但一直持續(xù)到實訓(xùn)結(jié)束，還會在做提醒、修正的工作。另外，由于在實訓(xùn)中，教師在巡回指導(dǎo)時，往往有可能由于某位同學(xué)在操作過程中出現(xiàn)問題需進(jìn)行個別指導(dǎo)，這時就容易忽略其他學(xué)生的實訓(xùn)狀況，而這時就有可能由于某些學(xué)生的自律能力差，出現(xiàn)違紀(jì)現(xiàn)象，這就在實訓(xùn)中埋藏了不安全隱患。因而有必要尋求一種新的管理模式，能培養(yǎng)學(xué)生的自律能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的職業(yè)行為習(xí)慣，能更有效地安全的完成實訓(xùn)任務(wù)。

三、自主管理模式的措施

為了培養(yǎng)學(xué)生的自我約束能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的職業(yè)行為習(xí)慣，因而在數(shù)控實訓(xùn)中，開始嘗試進(jìn)行學(xué)生自主管理的模式。

1.設(shè)立HSE學(xué)生現(xiàn)場管理監(jiān)督員

為提高實訓(xùn)學(xué)生的自我約束能力，數(shù)控實訓(xùn)中心在實訓(xùn)過程中創(chuàng)設(shè)《HSE學(xué)生現(xiàn)場管理監(jiān)督員》管理制度，通過實訓(xùn)學(xué)員輪流參與對實訓(xùn)過程中的學(xué)員、設(shè)備等進(jìn)行全程監(jiān)督管理。

對很多學(xué)生來說，以前的學(xué)生階段都處于被管理地位，當(dāng)他戴上HSE管理員的袖章處于管理者地位時，特別興奮，因而格外注意自己的著裝、行為舉止，對同學(xué)在實訓(xùn)中出現(xiàn)的工量具未能正確擺放、操作中的不規(guī)范，都能及時指出，并要求學(xué)生及時改正，實現(xiàn)安全隱患消除；并且由于HSE安全監(jiān)督員的協(xié)助，使教師將更多的精力放在對學(xué)生操作過程中的指導(dǎo)，提高了實訓(xùn)課程的有效性。

2.建立學(xué)生使用設(shè)備的日保養(yǎng)制度

學(xué)生每天對使用設(shè)備進(jìn)行清潔保養(yǎng)并填寫設(shè)備使用記錄本。配置學(xué)生個人工具箱，保管維護(hù)好個人使用和工、量、刀具等物品。HSE安全監(jiān)督員每天或定期進(jìn)行檢查，指導(dǎo)教師不定期進(jìn)行檢查。

3.采用分組學(xué)習(xí)模式

劃分學(xué)習(xí)小組，每組大約為5人。由于班級中學(xué)生文化基礎(chǔ)層次參差不齊，職業(yè)意識相對薄弱，因而在分組時，在學(xué)生自由搭配的基礎(chǔ)上，經(jīng)征詢班委和班主任的意見和建議后進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，做到每組同學(xué)之間理論能力、動手能力、綜合能力等具有互補(bǔ)性。

模擬企業(yè)生產(chǎn)，在小組中分別設(shè)立調(diào)度員、工藝員、程序員、操作員、檢測員等工作崗位。有調(diào)度員指揮、協(xié)調(diào)各操作人員的工作，共同完成實訓(xùn)任務(wù)。在整個實訓(xùn)過程中，組員需不斷變換角色，將各個工作崗位進(jìn)行輪換，熟悉各崗位的工作范圍和內(nèi)容。在實際操作中，要求各組員能單獨完成各自的崗位任務(wù)，但若碰上困難，可向組員尋求幫助，協(xié)助他完成任務(wù)。

4.學(xué)業(yè)評價采用過程性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合

正確的評價與被評也正是學(xué)生將來走上社會所必須具有的基本素質(zhì)之一。因而在教學(xué)中開展以學(xué)生為主體的評價活動，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行客觀的自我評價和正確的評價他人。

鼓勵學(xué)生自評。進(jìn)行自我評價能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，更重要的是自我評價能夠促進(jìn)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)進(jìn)行反思，有助于培養(yǎng)學(xué)生的獨立性、自主性和自我發(fā)展、自我成長能力，使學(xué)生增強(qiáng)自信心。

鼓勵學(xué)生互評。使學(xué)生能學(xué)會客觀評價他人，看到同學(xué)的優(yōu)點和長處；也可通過對他人評價的過程，能夠更清楚地認(rèn)識到自己的優(yōu)勢和不足。

如何通過合適的評價方案促進(jìn)學(xué)生共同發(fā)展是一個重要的課題。從理論層面、實踐層面對學(xué)生的學(xué)業(yè)評價進(jìn)行研究和探索，最后確定了“實訓(xùn)類課程學(xué)業(yè)多元化評價方案（初稿）”，從多元智能的理論基礎(chǔ)出發(fā)探索學(xué)生的“多元化”方向發(fā)展，利于學(xué)生在求學(xué)生涯中明確學(xué)習(xí)方向、樹立合適的學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)生自評、互評和教師評相結(jié)合，過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合，考核內(nèi)容上主要包括了行為規(guī)范、職業(yè)操守、知識技能、實訓(xùn)操作、實訓(xùn)態(tài)度等項目進(jìn)行綜合考核，

四、效果和反思

在分組學(xué)習(xí)中，每個角色的不斷輪換，使每個人既要都參與到學(xué)習(xí)中去，又強(qiáng)調(diào)相互之間的合作，使學(xué)生學(xué)會相互包容，相互幫助，增加了同學(xué)之間的交流，給了一些平時不敢或不愿參與課堂的學(xué)生表現(xiàn)的機(jī)會，滿足了學(xué)生的自我成就感和成功的欲望，活躍了課堂氣氛，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；而且由于是小組學(xué)習(xí)，各組員的責(zé)任明確，因而基礎(chǔ)較差的同學(xué)也能在小組同學(xué)的幫助下完成任務(wù)，加強(qiáng)了他對后續(xù)實訓(xùn)內(nèi)容的期盼，使學(xué)生提高了學(xué)習(xí)自信；在數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實際加工，通過小組成員的操作示范，使學(xué)生能及時將一些錯誤改正，加深了對一些技能技巧的印象，更快地掌握基本技能，更重要的是學(xué)會了碰到問題應(yīng)如何獨立去分析和解決問題。

設(shè)立HSE學(xué)生現(xiàn)場管理監(jiān)督員，這一制度的創(chuàng)設(shè)，充分體現(xiàn)學(xué)生為教學(xué)活動的主體的現(xiàn)代職教理念，同時在培訓(xùn)過程中有效滲透職業(yè)習(xí)慣和企業(yè)文化教育。

設(shè)立HSE學(xué)生現(xiàn)場管理監(jiān)督員使每個學(xué)生都能充當(dāng)管理者的角色，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心，提高了學(xué)生的參與主動性；而當(dāng)他作為被管理者時，也更容易接受別人的意見。模擬企業(yè)車間的方式，嚴(yán)格的規(guī)章制度，安全、規(guī)范的操作流程，HSE安全監(jiān)督員的巡回檢查，使學(xué)生的職業(yè)行為習(xí)慣也在操作過程中逐漸養(yǎng)成。

而在自評和互評中，學(xué)生中學(xué)會了自我認(rèn)識，建立自信，同時學(xué)會欣賞他人，培養(yǎng)團(tuán)隊合作精神。

在數(shù)控實訓(xùn)中采用學(xué)生自主管理模式，教師應(yīng)以引導(dǎo)者的身份帶領(lǐng)學(xué)生完成管理者的工作。平時的實訓(xùn)現(xiàn)場更要求教師要敏銳觀察，將出現(xiàn)的問題能及時與學(xué)生溝通，進(jìn)行排解，并不能因為大部分的管理工作有學(xué)生完成將其忽視，任憑學(xué)生自我解決，而有可能造成不必要的摩擦。