机床拆装实训总结范文1
Abstract： With the continuous development of science and technology and numerical control technology， the demand for CNC talents and examination standards has been rising. There are a lot of problems in the current CNC personnel training. This paper makes systematic analysis and research on the problems in the teaching and practice of CNC technology and focuses on the role of virtual CNC machine tool in different CNC machine tool maintenance teaching modules.
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）.
[2]张振离.数控机床常见故障诊断及维修[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（09）.
机床拆装实训总结范文2
关键词：机械类专业实践教学 C620机床 拆装课实训
中图分类号：TH164 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-01
1 C620刀架、尾座拆装
1.1 工艺分析
（1）刀架拆装：逆时针转动手柄，卸螺钉，取压盖 花键套 凸轮 斜面销，用抹布擦零件，损坏处用锉刀或砂纸打磨，把刀架体抬起，取出钢球和弹簧，反方向装配。（2）尾座拆装：松手轮螺钉取下手轮半圆键，拆卸端盖螺钉，旋下丝杠，取出推力轴承，拆套筒、内联轴器，用手锤敲击紫铜棒，将套筒敲出，取出导向键，反方向装配。
1.2 要领讲解
刀架拆卸时手柄逆时针旋转，夹紧时顺时针旋转，定位时钢球粗定位，销精基准定位。尾座安装C620全通，先安装导向键，后装套筒。CA6140半通，先安装套筒，后装导向键，拆卸相反，先拆导向键，后拆套筒。
1.3 重点讲解
刀架定位销安装时安装在凸轮斜面位置，否则手柄转不动，钢球和销对角安装。刀架与小溜板接触面安装不平时，应用刮刀刮研，要求每刮方（24×24 mm2）内15～20个研点。尾座推力轴承安装时，紧环应紧靠轴肩处勿装反，中心线应高于主轴中心线0.06 mm之内，否则用铜片调节高低或修磨底座接触面。
2 纵、横拖板拆装及调整手柄手轮拆装、溜板箱拆装、开合螺母拆装
2.1 工艺分析
（1）纵拖板拆装：卸螺钉拆下小拖板，卸销、摇把，卸刻度盘轴套，挡圈及定位销，取下丝杠丝母等，卸镶条，拆下燕尾导轨，安装反方向装配。（2）横拖板拆卸卸销、摇把，刻度盘螺钉，卸圆螺母，刻度盘，半圆键，卸镶条3个定位块螺钉取下丝杠，擦洗件，反方向安装。（3）手轮拆装卸销，卸手轮，卸螺栓，拆刻度盘，（1锥销卸下），卸骑缝螺钉，卸轴、卸套，反方向安装。（4）开合螺母拆卸卸侧面螺钉，卸镶条，卸下面限位螺钉，分别从曲线槽中拆出上、下开合螺母，反方向安装。
2.2 要领讲解
拆拖板时都先卸镶条，安装时不要安反，前后两个调节螺钉，深度适宜，以保证燕尾导轨配合适宜，刻度盘内弹簧片可调节刻度盘旋转松紧度，不要漏安。
2.3 重点讲解
轴拆卸要判断大小端、轴肩、齿轮、键套能否从箱体孔中拆出。开合螺母手柄安装成水平角度。纵拖板拆卸燕尾导轨先将丝母用紫铜棒向上翘取出，安装时往下敲击。安横向拖板一组定位块（3个），中间楔块要求无间隙，方向不要安错，可垫铜片调间隙。开合螺母间隙要适当，由侧面螺钉调节，拆卸与圆盘配合另一轴时，一手转动轴另一手敲击轴小端，沿螺旋弧面慢慢拆转。安装套、骑缝螺钉孔与箱体孔应吻合。
3 超越离合器拆装 总体拆装 床头箱I轴拆装 主轴拆装
3.1 工艺分析
（1）超越离合器拆装：卸两侧骑缝螺钉，拆两个短半轴，拆箱体另一端防护罩，移动使其支架上的销、脱离托板取出超越离合器、拆调整螺母、弹簧座、弹簧、蜗轮、轴承等。装配反方向进行。（2）工轴拆装先松反转摩按片、再松正转摩按片、把元宝套向右拨、脱离元宝键，松带轮防护罩，再按上带轮、用双手拉带轮来回撞击把工轴拆下来、安装反方向进行。（3）主轴拆装：拆前端盖、法兰盘，拆后面防护罩，拆前后齿轮，螺母，挡尘板，用锤敲击铜棒，从小端往大端拆卸，安装反方向进行。
3.2 要领讲解
超越离合器滑块销安装时不要上下安装，要侧面安装销，大小头勿装反，两半轴骑缝孔与箱壁螺钉口相吻合。拆工轴先要松反、正向摩按片夹紧力，拨动元宝套脱离，元宝键可以拆卸。拆主轴先把固定齿轮轴及轴承螺钉，螺母旋松利用重物撞击或手锤敲击铜棒拆装。
3.3 重点讲解
蜗轮（铸铁件）和蜗杆安装时，不要敲击蜗轮，方向要正确。安装元宝套时，不要安装反，下端是平键槽，上端是元宝键槽（带圆弧），主轴装配后，精度需要检测轴向窜动，径向跳动、轴承支承面跳动量及空隙检测等。
4 床头箱其他轴、变速机构及滑移齿轮等拆装
4.1 工艺分析
（1）变速机构拆装：拆两固定螺钉，取出滑块、齿轮，取出拨叉，安装反方向进行。（按传动比对齿轮）。（2）滑移机构拆装拆端盖、拆弹簧圈，从花键轴通端往不通端拆卸，安装反方向进行。
4.2 要领讲解
变速机构安装据传动比大小对正安装，滑移花键轴安装注意阶梯轴齿轮，逐个穿过花键轴。
4.3 重点讲解
滑移机构拨叉花键轴安装时，要安正或略倾斜，以免刀块从滑柱中脱出。制动轮（铸铁件）安装时，不要敲击轮，方向要正确。安装元宝套时，不要安装反，下端是平键槽，上端是元宝键槽（带圆弧）。主轴装配后，精度需要用百分表检测四向精度等。
5 车床总体装配三杠三箱组装
5.1 工艺分析
（1）溜板箱装配：用叉车将溜板箱抬起，放在大拖板下，将两个定位销对准，将侧面齿轮对准床身齿条，溜板箱上方大齿轮对准横拖板的小齿轮后，拧紧5个螺栓。（2）进给箱装配：用叉车将进给箱抬起，将事先做好螺栓棍拧在床身侧面，进给箱面两孔对准螺栓棍推靠后将两锥销安上，拧紧下面两螺栓，再卸上面螺栓棍拧上螺栓即可。再安上支座、三杠和销。（3）床头箱装配：用吊车将床头箱吊起，放在床身上，使床头箱上螺栓孔对准床身上的螺栓孔，然后固定螺栓。最后，安装挂轮。
5.2 要领讲解
溜板箱、进给箱、托架三个支承安装时应同轴在同一平面内，不同轴垫铜片调整，溜板箱手轮转动应灵活，不灵活三杠安装后，旋松溜板箱5个螺栓，调节齿轮齿条啮合。主轴轴线应与尾座轴线同轴度。
5.3 重点讲解
溜板箱、进给箱、托架三支承安装应同轴，转动不允许有卡阻，床头箱安装要求主轴中心线偏向刀架。溜板箱安装要求不允许有轻重现象，溜板箱移动对床头箱主轴中心线平行度不允许超差，床身安装时要求中间凸，两边凹，下挖防震沟。进给箱丝杠、光杠转动要求轻滑，齿轮啮合要正确。
最后要试车进行机床工作精度实验：车削外圆，检查主轴中心线对溜板箱移动的平行度及主轴自身旋转精度。车端面，检验横拖板对主轴中心线的垂直度及自身直线度。车槽实验，检查主轴、刀架系统的抗震性。车螺纹实验，检查机床螺纹传动系统的准确性等。
参考文献
[1] 姜国平.高等工科院校机械类专业拆装实验教学方式探讨[J].化学工程与装备，2009（8）.
机床拆装实训总结范文3
摘要：近几年，据学校就业部门统计，机械设备装配与自动控制专业的学生就业存在专业不对口、就业质量不高的现象。通过调查，笔者发现主要是因为机械装配工、操作工技术要求高，学生在校所学无法满足企业工作需求。这反映出学校课堂枯燥的理论教学、钳工实训沿用单一的基本功训练，与技校走内涵发展、毕业生高质量就业的趋势不相适应，因此进行实训教学改革势在必行。
关键词 ：教学改革装配钳工实训
机械设备制造过程就是市场调研、设计、下料、制造毛坯、热处理、机加工成零件、热处理、装配成机器设备、检测合格、涂装、售后安装调试的过程。一台机械设备，包含机械、液压与气动、电气控制三部分零部件，三者有机结合，缺一不可。装配钳工实训教学，应该围绕学生高质量就业这一目标，培养学生具备一定的装配图读图知识，一定的机械装配、液压气动系统、电气设备系统的动手安装调试能力。
一、成立教改与安全管理机构
由机械专业科长任组长，负责调查研究、结合本校实际提出钳工实训教学改革思路和构建实训项目，负责项目实施过程的协调与改进。由相关专业教师任组员，负责项目实训教学内容的制定与实施。由科长、任课指导教师和学生安全员组成安全管理机构，负责进行课前学生安全教育、日常教学的安全检查与隐患整改，确保教学安全。
二、制定项目
以培养具备一定识图能力及机械装配、液压气动系统、电气控制系统安装调试能力的装配工为目标，制定实训教学项目如下。
项目一：平口钳拆装与零件测绘。主要内容为平口钳的拆装，平口钳零件图、装配图绘制，教学目的是让学生熟悉平口钳的结构与原理，掌握零件图绘制、装配图读图知识。
项目二：平口钳制作。主要内容为平口钳的非标零件钳加工，螺杆车削加工和平口钳装配，教学目的是让学生掌握钳工基本技能，普车基本技能和平口钳的装配技能。
项目三：CA6140主轴箱拆装。主要内容为CA6140主轴箱传动演示，CA6140主轴箱拆装，教学目的是让学生掌握皮带传动、齿轮传动、链传动的装配，掌握主轴传动精度的调整方法，掌握双向摩擦离合器和制动器的调整方法，熟悉传动系统图的读取方法。
项目四：液压与气动回路的组装与调试。主要内容为液压、气动、电气元件认识，液压、气动回路的组装调试与电气控制回路连接，教学目的是让学生掌握液压、气动元件的结构原理与应用，认识常用电气元件的应用与接线方法，掌握液压气动简单回路的组装与调试。
三、项目实施
1.平口钳拆装与零件测绘
机械制图与CAD科任教师作为项目负责人，对班级进行分组，发放平口钳和工量具，指导学生进行平口钳的拆卸，布置钳座、活动钳口、方形螺母、螺杆、钳口板五个非标零件的测绘任务。学生分组自行讨论，制订工作计划表，确定工作步骤和程序，经教师审核通过后，分工合作。教师依据工作计划表，对各组进度检查督促，巡回指导学生正确使用工量具、查阅制图资料，纠正绘图错误。测绘作业完成，各组内部自评后，教师逐组进行检查评价，图样归档保管。
2.平口钳的制作
钳工工艺学一体化教师作为项目负责人，对平口钳制作任务进行细分，下达各阶段的实训任务，分别是钳座制作、活动钳口制作、钳口板制作、方形螺母制作、螺杆制作、平口钳装配。
教师根据平口钳制作所涉及的钳工基础知识和技能进行讲授，要求讲透划线基准的选择，量具的读数原理和计数方法，钳工工具的应用范围和正确使用方法，钻床、车床的安全操作规程等专业知识；演示划线、錾削、锯削、锉削、攻丝等钳工基本技能和车床、钻床的操作规范，分阶段布置作业和进行安全知识考核。
学生以组为单位，在多功能教室阅读全套零件图和装配图，复习查阅《钳工工艺学》《装配钳工工艺学》，讨论制定各零件加工工艺规程，填写零件加工工艺卡片，提交指导教师审核。
按零件加工工艺卡片内容，学生领取工量具和毛坯，在钳工车间进行钳座、活动钳口、方形螺母、钳口板的加工，在普车车间进行螺杆的加工。
平口钳装配，依据装配图样和装配工艺卡片，领取标准件，采取修配方法进行装配，直至符合装配图样的技术要求。
学生作品的评价与优秀作品展示。首先各组分别对各自所制作的零件和平口钳成品进行自我评价，互相对照完成初评。然后教师依照图样要求和自评结果，结合平时作业完成情况和操作的规范性进行综合评价，选择优秀作品在车间展柜展出。
3.CA6140主轴箱拆装
钳工工艺学一体化教师作为项目负责人，对CA6140主轴箱拆装任务进行细分，制定各阶段教学内容，分别是主轴传动知识学习，拆卸工具选择与主轴箱拆卸，装配基础知识学习，装配工量具的选择与主轴箱装配，主轴箱的调整与主轴旋转精度检验，实训总结与答辩。
教师通过CA6140主轴箱传动演示、实物与多媒体结合讲授，让学生感性认识皮带传动、齿轮传动、链传动，掌握传动机构装配基本知识和装配基本要求。
学生以组为单位，编制CA6140主轴箱拆装进度计划，通过指导教师审核后，进行拆装实训，学习掌握以下装配知识和技能：CA6140主轴箱拆装所需的通用工量具和专用工量具的使用方法；螺纹连接、键连接、销连接、过盈连接的装配要求与方法；皮带传动、齿轮传动、链传动的装配要求与方法；摩擦离合器、滚动轴承、轴组的装配要求与方法。理论与实践相结合，实操训练有效促进了学生学习理论知识。
考核评价穿插在拆装过程中进行，拆装技能和工作页填写规范综合评价，技能考核项目有：卸荷式带轮的装配和带轮跳动量的检查方法，链传动装配与链条下垂度的调整方法，主轴箱箱体孔距、孔系平行度、孔中心线同轴度误差的检验，齿轮啮合质量检验方法，摩擦离合器和制动器的松紧调整方法、主轴旋转精度的检验与调整方法。
4.液压与气动回路的组装与调试
液压与气动技术一体化教师作为项目负责人，制定实训各阶段任务和工作页，下达任务到每位学生。实训内容与步骤依次为液压与气压传动原理学习，液压气压元件拆装与结构原理，液压气压传动回路与仿真训练，常用电气元件的认识与接线训练，电气控制回路连接与PLC编程训练，液压气压传动回路的组装与调试。
教师依据《液压与气动技术》教材编写液压与气压传动一体化讲义，向学生讲授液压气压传动原理和在机械设备中的应用，使学生明确液压气动的重要性，提高学习兴趣。
学生明确液压气动实训任务，按照认知渐进而强化的学习规律，分阶段进行训练。第一阶段对液压气动的动力元件、控制元件、执行元件、辅助元件、液压油分类认识，通过铭牌熟悉元件的符号、性能、应用范围；第二阶段通过元件拆装训练，学习元件内部结构原理，故障维修知识，进一步提高装配动手能力；第三阶段使用仿真软件学习液压气动的换向回路、压力控制回路、速度控制回路，然后在液压气动实验台进行回路组装与调试，记录学习回路的性能特性；第四阶段常用电气控制元件的分类认识，掌握元件符号、性能参数和应用，并进行接线训练；第五阶段通过PLC软件学习，了解常用编程指令，掌握简单控制回路的编程；第六阶段在实验台上组装自动控制的动作顺序回路，行程控制的自动换向回路。
考核评价从安全知识考核，应知理论知识，元件拆装、回路组装与调试技能，日常行为规范四方面进行评价。
四、小结
机床拆装实训总结范文4
【关键词】数控机床维修任务驱动理实一体化三级递进
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2012）10C-0142-03
目前，我国已经成为数控机床的最主要的生产国和消费国。数控机床的广泛使用，一方面提高了我国产品的生产质量，与此同时，也带来了数控机床的维修和维护的问题。据统计，我国数控机床的开工率不高，主要原因是数控机床维修力量薄弱。
数控机床是机电一体化在机械加工领域中的典型产品。它是将电子电力、自动化控制、检测技术、计算机、机床、液压、气动和加工工艺等技术集中于一体的自动化设备，因此合格的数控机床维修人员必须是集上述技能于一身的综合性人才，这决定了数控维修人才培养的困难性。因此寻找一种符合企业需要、学生易于接受的数控机床维修教学法至关重要。通过与企业合作，利用企业的工作任务，探索符合企业要求的数控机床人才的培养方法，学生在企业工作后，证实了该力法的可行性。
一、工作任务驱动教学方法
近年来，理实一体化教学由于其具有将理论教学、实践教学、生产、技术服务融于一体的优点，逐渐被各个院校所认同。针对数控机床维修方面的教学尤为重要，一方面由于数控机床的控制原理的复杂性，涉及知识的多样性，造成学生感觉抽象难懂，单纯的理论教学或实践教学无法实现理论指导实践、实践强化理论的目的；另一方面传统的教学方式也造成了教学内容与工程实际脱离，由于教学内容来源于现有的课本，与工程实际的距离大，造成学生“学与用”的不统一，学生不满意，企业也不满意。因此探索符合企业要求的教学方法成为必然。
进行理实一体化教学需要具备的条件和注意事项，已经有许多论述，例如教师的双师素质、课程教学计划的修改、设备的供应等。但是理实一体化教学的具体实施过程和相应的注意事项论述较少，尤其针对数控机床故障诊断与维修教学尚未在文献中发现完整的论述，本文针对这个问题主要论述。
为了解决理论和实践的脱离，学校教学与工程需要的脱离，本院教师经过在上汽通用五菱公司、玉柴机器有限公司等大中型企业调查研究，与企业技术人员、行业专家协商、探讨，终于探索出了一条行之有效的“工作任务驱动”的理实一体化的教学方法。
二、工作任务的选取
通过与企业技术人员和行业专家的研讨，分解了数控机床维修技能相关的知识点，然后按照技能需要选取典型的、具有代表性的工作任务。
数控机床是机电一体化的典型产品，维修时涉及以下能力：
①机械拆卸、装配、调整和精度检验能力；
②电气线路的检测、安装和调整能力；
③PLC程序的编制、调整和应用PLC诊断故障能力；
④机械电器联调能力和故障诊断能力。
对应上述能力要求，结合企业实际遇到的工作任务，将工作任务分为机械结构拆装及精度检验，电气线路拆装、调试及故障诊断，PLC程序控制原理分析、程序编制及程序调试等三个大类，然后针对每个大类，选择如表1所示的典型的、具有代表性的工作任务。
三、任务驱动教学过程的开展
每一个任务均采用“三级递进”的技能培养过程，分为技能认知、技能认同和技能熟练几个步骤。
（一）技能认知阶段
技能认知阶段是学生对技能的感官了解阶段。
1.阶段目标。
此阶段主要是对技能进行初步的认知，主要是了解技能关联的机床单元在机床中的作用，包含的内容。
2.教学组织。
教师提出项目，然后带领学生到实训机床前进行实地观察，从感官上了解项目的内容和技能要求。如进给传动机构拆装及精度检验项目，学生首先观察进给传动机构的组成、结构、安装方式，教师开动机床演示进给机构的工作过程，从而使学生对要解决的技术问题有初步的认识。
（二）技能认同阶段
技能认同阶段是学生在理论上全面分解技能、熟悉技能的阶段。
1.阶段目标。
本阶段锻炼学生自主学习、自主分析问题、从理论到实践解决问题的能力，实现对技能从理论到实践的认同。具体是指针对每一项目，教师将项目分解为若干问题，学生通过自主查找资料、小组探讨和小组协同实践解决上述问题，从而初步形成这一方面的技能。针对项目问题的分解举例如下。
进给传动机构拆装及精度检验项目提出如下问题。
①滚珠丝杠螺母幅的结构与普通机床丝杠传动结构的区别；
②滚珠丝杠螺母幅的支撑方式包括哪几种，分别适应何种机床；
③安装滚珠丝杠螺母幅要保证集中精度，如何检验；
④安装角接触球轴承的注意事项；
⑤滚珠丝杠螺母幅的间隙如何消除；
⑥制定滚珠丝杠螺母幅的安装工艺。
2.教学组织。
（1）问题解决方案的分析。
将学生进行小组划分，采用“思考帽”管理思维法协调小组人员的思路，保证每个人都能够独立自主地思考问题。具体做法是：按照“思考帽”方法的要求，6个学生分为一个小组。小组成员中戴“蓝色帽子”的小组成员担任组长，对问题进行观察和总结；戴“黄色帽子”的小组成员对问题提出积极的并且有建设性的意见；戴“黑色帽子”的小组成员对问题提出谨慎的并且带有批判性的意见；戴“绿色帽子”的小组成员对问题提出具有创新的意见，分析是否有更好的解决问题的办法；戴“红色帽子”的小组成员对问题的意见来自于自身的直觉和感性，而不做理论的分析；戴“白色帽子”的小组成员对问题提出具有客观的并且具有实际例证的意见。通过6个人的协同工作，对提出的问题得出合理的解决方案。
例如，在解决“滚珠丝杠螺母幅的间隙如何消除”的问题时，“黄色帽子”的小组成员提出采用预紧的方法消除间隙，指出由于滚珠丝杠螺母幅与轴承传动有相似之处，可以采取相似的预紧方法。戴“黑色帽子”的小组成员指出实施预紧的方法是好的，但是轴承在安装后是固定不动的，而滚珠丝杠螺母幅中螺母是在丝杠上不断移动的，因此可行性不强。戴“绿色帽子”的小组成员指出根据普通车床的丝杠螺母间隙的调整方法和查阅资料后分析，可以采取双螺母结构进行预紧，进一步给出了建设性的意见。以此类推，其他小组成员依次给出自己的建议，最后戴“蓝色帽子”的小组成员作为组长对本组成员的探讨意见进行总结，得出结论，提交老师。
小组成员通过自主学习并协同工作，加上教师的指导，得出问题的解决方案，锻炼了独立分析问题、互助协作和自主学习的能力。
（2）问题的实践锻炼。
问题虽经上述分析，但实践情况是否如此，还要经过实践的检验。因此小组成员针对实际机床进行亲身实践。实践过程分为两个步骤：第一步，利用虚拟软件在计算机上对问题涉及的机床结构进行模拟拆装操作，解决拆装工艺问题，并验证小组分析得到的方法的正确性；第二步，根据得到的拆装工艺对实际机床进行实际拆装、调试，锻炼学生的动手能力，并验证拆装工艺的正确性。
通过上述实践过程，验证了理论，锻炼了实践能力，基本上实现了技能从理论到实践的认同。
（三）技术熟练阶段
技能熟练阶段是熟悉理论、熟练技能的过程。
1.阶段目标。
①熟悉理论；
②熟练操作技能；
③熟练工具的使用；
④具备独立解决简单实际问题的能力；
⑤积累经验。
2.教学组织。
此阶段主要是学生解决实际问题的阶段，教学组织主要注重应用理论分析问题，学生熟练技能，形成职业行为规范，进一步锻炼协作能力。本阶段对任务进行分解，形成不同的细分工作，然后由小组成员承担不同的细分任务，协作完成任务。完成一次后，小组成员间互换角色，然后再次进行工作，不断轮换，达到每个学生技能的熟练。
例如，在进行数控机床电路拆装工作时，工作任务细分为接线、掐线、查看电路图、接线质量检查等不同的内容，因此小组成员分别担任接线员、掐线员、电路图分析员和接线质量检查员，协作完成任务。完成一次任务后，小组成员互换角色，实现每个人都能完成所有的任务。又如在机械拆装工作中，把工作细分为工具管理、零件拆装、分体零件记录、零件测绘、精度检验等部分，小组成员分别担任工具管理员、零件的拆装人员、拆下零件的记录整理员、零件测绘员和精度检验员。同样是协作完成一次完整的工作后，成员间互换角色，再次工作，实现每位成员技能的熟练。
整体完成后，教师会给出一些故障，由小组成员共同协作解决，确保学生一方面了解本部分的常见故障，同时锻炼学生综合应用知识解决问题的能力。为了确保学生真正理解故障，清除故障产生的原理、分析过程、故障的定位方法和检测方法，故障解决后学生要写出上述内容，教师根据学生的书写情况，分析问题，找出不足，加以解决。
四、过程监控
“工作任务驱动”理实一体化教学效果的实现除了按照上述方案精心组织外，还需要完备的过程监控方案，以便及时地发现学生学习过程中出现的问题，并及时地解决。经过经验总结，采取的过程监控措施如下：
①根据每个工作任务，教师提出不同的问题，每个同学工作过程中思考问题，并得出自己的分析，然后小组成员间交换各自的意见，然后形成统一的答案。
②每两个小组安排一名教师在工作过程中进行指导，及时解决问题，同时对发现的问题进行汇总，然后工作期间或工作后进行集中讨论和讲解。
③每个工作任务完成后，安排以小组为单位的答辩过程，教师或其他小组提出问题，以此检验每个小组对知识的掌握程度。
④在每一个工作模块完成后，安排实操和理论相结合的考核，检验学生对知识的掌握程度。
五、注意事项分析
一是理实一体化教学必须体现理论和实践的结合，必须精心地安排教学内容，确保理论教学与实践教学的统一。
二是理实一体化教师必须具有坚实的理论基础和实践技能，即教师必须具备“双师”素质。
三是选取的教学任务必须有代表性，数控机床的复杂性决定了工作任务的多样性，因此必须选择有代表性的工作任务进行教学。
机床拆装实训总结范文5
【关键词】虚拟操作；数控车床；Virtools
一、引言
近年来，虚拟现实与计算机仿真技术已在煤矿[1-2]、石油等领域取得了较好的应用。虚拟机床是随着虚拟现实和机床技术不断发展而提出的一个新研究领域，运用三维虚拟交互技术进行数控机床内部结构拆装与仿真是虚拟机床系统的一个重要组成部分，它能全方位表达和展示机床结构及其工作原理。本文首先对虚拟拆装系统的开发流程进行了阐述，给出了系统的技术路线和开发环境，从构建机床三维模型和管理模型数据、人机交互原理与实现、运动控制与实现、碰撞检测等方面对拆装与仿真系统进行详细研究。最后在Virtools环境下完成了数控车床内部结构的虚拟拆装与仿真系统，效果良好。
二、系统开发平台与技术流程
系统开发在WindowsXP平台下进行，运用三维交互图形软件Virtools进行虚拟拆装的交互设计与仿真，利用VisualStudioC++编程工具进行软件系统整合设计。系统技术路线如图1所示。
Virtools是法国达索公司开发的一套虚拟现实仿真软件[3]，该软件具备丰富的互动行为模块，可以开发出许多不同用途的3D产品，如计算机游戏、多媒体、建筑设计、交互式电视、教育训练、仿真与产品展示等。
仿真系统的开发流程是：
（1）运用三维建模软件对机床内部各结构进行几何建模，然后通过数据优化软件对模型数据进行约减，将模型转换成三角网格的格式，再导入虚拟交互软件Virtools中进行交互拆装开发。
（2）导入Virtools以后，需要对模型数据进行管理，设置机床各部件的层次关系，将各个模块分类进行管理，同时对光照、材质、纹理、行为模块等数据类型进行分类管理。为后续的程序开发奠定基础。
（3）根据数据车床内部结构的拆装脚本和顺序，运用运动控制行为模块对各部件进行人机交互控制开发。在开发过程中，主要涉及运动控制、模型显隐、动画控制、实时渲染等。
三、数控车床拆装系统开发过程
1.三维模型的构建与管理
数控车床三维模型的构建是系统开发的基础，采用Pro/e三维建模软件对CK6140数控车床进行三维建模。将机床分为：X轴系统、Z轴系统、六工位刀架、四工位刀架、尾座等几个大部分。对这几部分的各个零部件进行详细测绘与建模，形成装配体。最后汇总进行装配，形成整装配体。装配体如图2所示。为了提高渲染速度，降低模型数据量，需要对模型几何数据进行优化处理[4]。
为了便于虚拟场景的管理和模型运动控制，需要对三维模型数据型层次管理，对机床各部件进行父子级关系设置，对灯光位置、材质和纹理映射、交互传感器等资源进行分类管理。如图3所示。
2.人机交互的实现
在Virtools环境下，人机交互的实现过程是通过鼠标、键盘或其他输入设备首先发起一个交互事件，虚拟环境中的虚拟传感器监听到事件后响应的对应事件，控制响应的行为模块动作来响应输入事件，直到事件完成后再返回。在人机交互编程中，可以采用Virtools自带的BB进行行为编程，也可以用Script脚本节点进行编程，考虑交互过程中各个动作之间是一个有序的紧密的衔接过程，在这里采用消息驱动机制来链接每个行为模块。
任何一个模块设计都需要对参数进行设置。在每个行为模块中，模块参数由名字（pName）、类型（pType）和数值（pvalue）三部分组成。输入参数通过BB、BG或者paramOp顶部的小三角来表示。参数输入特别是本地参数有一个源点，作为它的pValue。输出参数通过BB，BG，或一个paramOp底部的小三角来表示。参数输出能够有一个或者更多个目的地，目的地在参数值改变时立即被更新。
行为模块之间动作的输出和输入端用直线相连接，这条连线称之为bLink，bLink表达了模块间的运行顺序。当行为模块被触发激活时，就会执行它的功能，显示它的效果。行为模块的输入端接收以事件为基础的讯号，负责触发该行为模块。当行为模块完成它所负责的任务后，就会输出一个事件讯号，再作为另外一个行为模块的输入，触发下一行为模块进行动作，直到整个事件完成为止。图4为键盘控制事件的行为模块图。
3.运动的控制
三维虚拟模型的实时控制是通过对机床部件的无干涉运动路线进行分析后，确定各运动部件的自由度，再运用位置控制模块对三维虚拟模型的六个自由度来进行控制。在虚拟环境中，将模型定义为X、Y、Z、H、P、R六个运动类型。其中XYZ分别表示选着XYZ移动，HPR表示绕XYZ转动。对于模型之间存在关联运动的部件，系统采用矩阵换算和基于旋转角度的方法来进行求解运算。系统采用Translate、Rotate、Script等行为模块来进行联合编程开发。实现对虚拟零部件的拆装控制。
在Virtools软件平台中，对物理进行运动控制的行为模块BB主要有TranslateBB和RotateBB。其中TranslateBB有四个输入参数，第一个参数Targete是目标参数，用来指定该BB所要控制的物体，参数的类型是三维实体；第二个参数TranslateVector是三维向量参数，该参数有三个值，分别是X、Y、Z，三个值分别用来控制三个方向上的运动矢量；第三个参数Referential是一个参考值，即在移动时所参考的物体，因此也是一个三维实体类型的参数，第四个参数是一个用来设置是否在移动时影响该物体的子级物体。
RotateBB有五个参数，第一个参数Targate为目标参数用法与TranslateBB中的该参数相同；第二个参数AxisofRotation是一个三维向量参数，因此也有三个参数需要设置，分别是X、Y、Z，它们的作用是来控制物体将要绕着哪个轴转动，第三个参数是AngleOfRotation是一个角度参数，用来设置旋转的角度，其他参数跟TranslateBB中的参数用法相同。
4.碰撞检测
在虚拟环境中，由于人机交互和物体的运动，数控机床各部件间经常发生碰撞反应。碰撞检测是数控行为仿真中的一个难点，它需要具有实时性和精确性两个特点。
本系统采用基于层次包围盒的方法对机床部件进行碰撞检测。借助一个耗费函数来分析碰撞检测算法的合理性[5]。
其中T是碰撞检测的总耗费时间。Nv是参与重叠测试的包围盒的对数，Cv是为一对包围盒做重叠测试的耗费，Np是参与求交测试的几何元的对数，Cp是为一对几何元做求交测试的耗费，Nu是物体运动后其包围盒层次中需要修改的结点的个数，Cu是修改一个结点的耗费。
在Virtools软件中，碰撞检测模块有三个模式：Automatic、BoudingBox和Faces。每个模式的碰撞检测的精度不同，其中Automatic模式在碰撞检测中各物体采用自身的精度；BoudingBox模式采用六面体的包围盒；Face模式是在面与面之间进行的碰撞检测，这种精度最大。
四、系统实现
采用Pro/e进行三维几何建模和整体模型装配，然后通过RightHemisphere进行三维模型数据的分类管理，进行数据转换后通过Virtools控件将模型数据导入虚拟环境中，运用行为模块对交互事件进行编程开发，最后用VC++打包完成系统开发。系统界面如图5所示，图6为数控车床中四工位刀架的拆装图。
五、结束语
从机床三维建模与模型数据管理、人机交互与运动控制、碰撞检测等方面对机床内部结构虚拟拆装系统的开发进行了阐述。基于Virtools开发的虚拟机床拆装可以进行网络，因此，也适合在网络上传播，系统可以全方位任意视角对机床内部结构进行展示，可以人工进行虚拟拆装，非常适合于数控机床原理与结构的教学。
参考文献
[1]王长平，张志强，张晓强.基于Virtools 以及WinCC的采煤机远程监控平台构建[J].煤矿机械，2009，30（12）：202-204.
[2]张文磊，郑晓雯，陈宝峰等.基于虚拟现实的液压支架工作状态研究[J].煤矿机械，2012，33（10）：72-74.
[3]徐英欣，杨建文，张安鹏.Virtools虚拟互动设计实例解析[M].北京航空航天大学出版社，2012.
机床拆装实训总结范文6
关键词 能力本位 设备机械装配与调试 教学设计 任务驱动
中图分类号：G712 文献标识码：A
机电一体化技术专业在示范院校重点专业建设过程中确定了专业培养目标是培养能够从事机电设备操作、装配、维修和管理等岗位，具有良好职业道德、较强专业技能和可持续发展能力的高素质技能型人才。同时与行业企业合作进行了工作过程系统化的课程体系开发，确定设备机械装配与调试为专业核心课程之一，该课程主要培养学生设备的使用维护、机械装调、机电设备管理等专业职业能力。按照高等职业教育教学的要求，培养学生的职业能力是职业教育的根本。为此，课程组根据课程的培养目标，从“能力本位”出发，对课程的教学内容进行了重构和设计，探索了适合课程特色的教学模式，通过完成源于职业岗位典型的工作任务，培养学生设备机械装调专业能力的同时，获得工作过程知识，促进学生关键能力和职业素质的提高，从而发展学生的综合职业能力。
本课程的开发和设计依据机电行业职业任职要求，参照装配钳工和机床装调工的职业资格标准，在设计中充分体现课程的职业性、实践性和开放性。
1 明确课程的能力目标
根据高职院校的人才培养要求，高等职业院校要培养具备综合职业能力的，能直接在生产、服务、技术和管理第一线工作的应用型人才。因此，对于以应用技能为主的设备机械装配与调试课程，在设计中要注重培养和提升学生的综合素质，增强学生的综合职业能力。而职业能力的高低又主要取决于专业能力、方法能力和社会能力等，因此，本课程设计时把培养学生的职业能力作为课程的教学目标，如表1所示。
2 设计课程教学内容
根据机电行业企业发展需要，以及完成机电设备机械装调职业岗位实际工作所需要的知识、能力和职业素质要求选取课程内容。同时融合职业资格标准，在培养学生职业能力的同时提高学生的可持续发展能力。
根据课程的职业能力目标和特点，以“任务驱动，能力递进”的专业人才培养模式为指导，遵循“工学结合、必需够用、任务导向和情境化设计”的设计理念，对教学内容进行重构设计，在设计中注重联系实际应用，强调“实用、够用”的原则。通过与企业专家和工程技术人员共同进行工作任务分析，提炼典型工作任务，分析归纳行动领域，对典型工作任务再进行教学论加工确定课程内容。我们最终选择了以典型的机床设备为载体构建学习情境，再以机床的主要部件为载体构建子学习情境（工作任务）。并充分考虑高职学生的实际情况，设计任务内容时由浅入深，由易到难，能力递进，符合学生的认知规律。表2为工作过程系统化的课程结构设计。通过完成实际工作任务来组织引领课程内容，通过工作任务的完成，培养学生的职业能力，实现“教、学、做”一体化，通过任务的完成过程培养学生的方法能力与社会能力。
3 教学过程设计
根据学生的职业能力培养要求，在教学过程设计中突出“以能力为本位，以学生为主体，以教师为主导”的设计思想，以工作任务驱动教学内容，使学生在真实的任务中探索学习。按照“任务分析相关知识储备结构认知任务实施检查评估任务总结”的逻辑顺序，设计和组织教学过程。每个任务的完成都遵循资讯、决策、计划、实施、检查、评估“六步骤”过程工作法。如“车床主轴部件装调”教学过程设计如下：
（1）资讯：采集车床主轴部件拆装信息，包括传动原理、结构功用、零部件的联接关系、装配技术要求、装调方法、所需装调工、量具和辅具等。
（2）决策：确定主轴部件拆装流程的优化方案，零配件的选用，工量具、辅具的选用。
（3）计划：制定主轴部件拆装工艺流程，编制装配工艺文件，填写相关卡片、表格等。
（4）实施：主轴部件拆装前的准备及检查，工具的使用与维护，按拆装流程实施拆装、检查和调整，拆装过程中出现问题的分析和处理。
（5）检查：装配质量检查（包括外观要求、旋转精度及使用性能等），精度调整。
（6）评估：装配质量分析评估，找出精度超差原因及预防措施，总结优化方案，自评，小组互评，老师点评。
在教学过程中，始终将教学内容与具体任务相融合，学生在完成具体任务的过程中既学习了相关知识，又应用知识解决了实际问题。所以在不断地完成任务的过程中，学生习得了知识，提高了学习兴趣，增强了自信心，培养了综合职业能力。
每个任务从下达到最终完成，要融入个人自学、小组讨论、教师讲授等，最终每个小组要将本组的成果在课堂上进行展示汇报，接受老师与学生的提问和点评。通过具体任务的实施，体现课程内容的实际价值。在知识和技能掌握的同时，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的综合能力。
4 教学方法和手段
本课程是基于工作过程的典型的工学结合的课程，为了培养学生的职业能力，强化职业素质，必须采用适合的教学方法和手段。经过尝试多种教学方法，探索出较好的教学方法是任务驱动法、项目教学法、引导文教学法、现场教学法、组织讨论法等多元化的教学方法。多种教学方法的应用将理论和实践、课堂和实训室、学校和企业紧密地结合在一起，强化了学生综合技能培养，取得了显著的效果。
本课程的教学手段多样化，主要是进行了区级精品课程建设，开发了配套的教学资源和网络资源，编写了工学结合的教材，建立了设备机械装配与调试实训室，完善了机加工实训车间和相应的设备及工量具，开发了切实可行的实训项目等。丰富的教学资源和完善的实训条件有力地保证了学生课内学习和实训，促进学生职业能力的培养，同时也满足了学生能力拓展的要求，有利于学生可持续发展能力的培养。
5 课程考核方案设计
基于工作过程的课程必须注重形成性考核，才能客观反映学生的职业能力。本课程建立以能力和过程考核为重点的考核方式；以教师评价为主，个人、小组、教师三方共同参与其中，形成多元化的评价体系。考核共分三个模块，按百分制方式计算，其中考核学生职业素养养成的比重占30%，操作技能的比重占40%，期末考试成绩占30%；在每个模块内又进行了细化考评。如在完成每个任务的评价中从计划决策、实施、创新和合作意识等方面制定了详细的评价细则。这种考核方式的科学性在于能够全面客观地评价学生的综合职业能力，能够调动学生学习的积极性和创造性，有利于学生的全面发展。
基于能力本位课程的设计，必须从高职院校专业人才培养目标出发，通过调研分析制定课程的能力目标，并与行业企业专家共同设计教学内容，设计源于企业实际工作的典型的工作任务，通过工作任务的完成过程，培养学生的职业关键能力和综合素质。在教学过程中，要灵活应用适合的教学方法，提高教学效果。
参考文献
[1] 姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：教育科学出版社，2007.
[2] 李洛，古凌岚，汪清明.三阶段技能递进式高职软件技术专业人才培养模式实践[J].职业技术教育，2010（32）：13.
