[摘要]数控机床装调维修工作为一个技术含量要求较高的工种，企业需求较大，而培养一名成熟的数控机床装调维修工却需要较长时间。本文通过《数控机床装调与维修》课程改革，采用企业真实案例，改革课程教学设计和课堂教学，重新激发了学生学习的积极性和主动性，让学生在真正上岗前就接受到职业现场的学习和锻炼，大大提升了学生的职业能力。
[关键词]能力提升；数控机床；考试改革
0引言
数控机床因加工精度高、效率高和灵活性高，在机械加工行业包括冶金行业得到广泛的应用。企业配备数控机床装调维修人员将大大提高数控设备的使用效率。数控机床装调维修工是一个技术含量要求较高的工种，它要求操作者能够读懂机械、电气图纸，具备数控机床装配工艺知识，熟知数控机床精度检测的方法，能够诊断并排除数控机床的故障，同时具有质量意识、安全操作意识。随着数控机床在企业中的广泛使用，数控机床装调维修工岗位需求越来越多。而在企业中，培养一名成熟的数控机床装调维修工需要至少五到十年的时间，这就大大降低了工作效率和生产效率。如果在学校的教育中，能够培养学生具备较全面的数控机床装调维修技能，将缩短学生对岗位的适应期，更好地为社会服务。2019年政府工作报告中明确要求加快建设制造强国，正式提出“智能+”的重要战略：深化大数据、人工智能等研发应用。打造工业互联网平台，拓展“智能+”，为制造业转型升级赋能。这就意味着新一代的数控机床不在是简单的“机床+电脑”，而是数字化、网络化、人工智能与数控机床深度融合的“智能+机床”，由此对数控机床装调维修人才提出了更高的要求。本文通过融合信息技术，对《数控机床装调与维修》课程进行深入的改革，有效地促进了学生对知识技能的掌握。
1基于能力提升的教学设计
1.1《数控机床装调与维修》课程主要内容
《数控机床装调与维修》是我院数控技术专业的核心课程，专业的综合能力要求较高，包括数控机床机械部件装配与调整，数控机床电气装调，数控机床机电联调，数控机床故障诊断与维修四部分内容。在数控机床机械部件装配与调整模块，学生需要掌握零件图试读、公差配合与技术测量、材料及其性能、工量刀具等机械加工基础知识，数控机床的基本组成、主要机械结构、数控原理及系统等数控机床基本知识。在数控机床电气装调模块，学生需要掌握电路原理、电气元器件特点及功能、伺服系统、PLC技术等数控机床电气知识。在数控机床机电联调模块，学生需要掌握常用的装配方法、机床调试方法、机床参数设置与修改等数控装调与调试的技能；熟悉常用的检测设备及方法，机床性能评价等数控机床的性能与精度检验。在数控机床故障诊断与维修模块，学生需要掌握常用的故障诊断方法、机床的机械维护与电气维护方法等数控机床的故障诊断与维修知识。另外学生还应了解高速切削、精密加工、快速成型等新技术、新工艺、新设备等内容；具备安全文明生产与环境保护知识、职业道德基本知识。专业课程前期开设《机械制图与CAD》、《公差配合与测量》、《机械制造工艺与实施》、《电工与电子技术》、《数控机床机械结构》、《数控机床电气控制技术》等课程，让学生具备专业基本能力，在《数控机床装调与维修》课程中，结合企业实际生产案例，培养学生合理应用先进技术、软件、仪器设备，掌握数控机床维修人才综合知识和技能，具备安全文明生产的职业规范。
1.2《数控机床装调与维修》课程教学设计
在《数控机床装调与维修》课程教学设计中，对四个模块采用情境教学，模拟企业操作规范，选用典型数控机床分别进行机械装调、电气装调、机电联调和故障诊断。充分应用数控机床装调维修软件、视频、图片等信息技术手段，让学生对数控机床主轴箱、滚珠丝杠、刀架、尾座、十字滑台等典型部件进行机械装调，学习数控机床数控系统、伺服进给系统、主轴系统、辅助装置的电气连接，数控机床基本参数的设定、进给系统参数的设定和参数的备份；PMC梯形图的修改，根据梯形图进行数控机床的故障诊断；正确处理主轴拉不紧刀具故障、主轴旋转时有异响故障、钻孔时X向尺寸不准故障和机床运动时X轴有异响故障；系统开机急停故障诊断；伺服轴跟踪误差过大报警故障诊断；车螺纹乱牙、节距不准故障等。
2基于能力提升的课堂教学
在《数控机床装调与维修》课题教学中，采用咨询、决策、计划、实施、检测与评估、总结与提高六步教学法。以下主轴拉不紧刀具为例展示课堂教学。
（1）咨询
采用企业实际案例将问题引出。大连机床厂生产的VDF850加工中心，数控系统FANUC0iMC，在换刀过程中，出现主轴拉不紧刀具，经常掉刀的情况，要求分析故障原因，完成故障排除。
（2）决策
首先分析完成该任务所需的条件：数控机床维修软件、教师讲授/演示指导、训练项目相关资讯等。第二分析所需要的知识与技能，需要掌握数控机床主轴箱结构；了解拆卸工具的结构原理并正确使用；能够根据故障现象，合理判断故障原因，掌握故障排除方法；准确做好相应的记录。最后用问题引导法解决知识问题，操作演示法指导学生的技能训练，训练学生查阅数控机床的使用说明书，收集资料、并分析与整理。
（3）计划
教师对相关知识进行引导和讲授45分钟；教师操作演示30分钟；学生操作与训练45分钟；学生操作/演示与评估10分钟；提问与讨论5分钟。
（4）实施
实施过程中，要求安全、有序、高效、规范、整洁地完成操作与训练。指导教师引导学生操作规范，分组实施，团队合作；仪器及设备的操作与管理有序、到位。完成对故障现象、维修过程、维修结果工作日志的记录，如表2所示。主轴拉不紧刀具故障排除具体操作：①检查打刀缸动作是否正确，是否主轴拉不紧刀具，掉刀。机床通电，在MDI方式下，输入T3M06；点击循环启动，观察到主轴拉不紧刀具，出现掉刀的现象。②经检查打刀缸动作正确，然后修理零件。鼠标点击打刀缸，出现修理零件界面，进行故障零件的排除。③由此判断电气控制部分无故障，进行逐步排查。依次检查带轮紧固螺母，带轮螺母，带轮隔圈、带轮、后轴承防松螺母，后轴承挡圈、后端盖、后轴承、衬套、端面键、前端盖、主轴箱体、前轴承防松螺母、前轴承挡圈、前轴承、主轴、蝶形弹簧固定螺母、圆套、蝶形弹簧。④判断很可能出在蝶形弹簧或拉杆。⑤卸主轴和拉杆连接；拆到蝶形弹簧处，发现蝶形弹簧破损严重，可断定是蝶形弹簧引起的故障。⑥更换蝶形弹簧。⑦进行换刀测试。⑧故障排除成功，完成检测。
（5）检查与评估
教师针对学生的组织的有序性与有效性、团队精神，安全操作、规范操作的掌握程度与熟练程度，操作环节的整洁程度，仪器和设备使用后的归位情况进行检查和评估。评价表如表3所示，重点考核学生沟通表达交流、记录情况、安全文明生产、完成时间、合作与创新性方面的内容。
（6）总结与提高
学生通过项目的训练，应该能正确回答所有的思考题，会进行数控机床相关资料的查询，对训练项目的安排提出合理化的改进建议。教师则通过对学生的指导与训练效果的评估，结合学生学习过程中存在的问题及学生提出的建议，重新审视训练项目安排与组织的合理性、训练内容的全面性、指导与演示的相关、学生的掌握程度等内容，改进训练内容、组织与安排、考核评估指标等内容，为下次教学安排与组织实施提供反馈，以达到最佳教学效果。
3课程改革效果
通过对《数控机床装调与维修》课程教学设计、课堂教学革新，采用企业真实案例教学，重新激发了学生学习的积极性和主动性，让学生在真正上岗前就接受到职业现场的学习和锻炼，就业后会更快地适应工作岗位。同时在课堂教学中，培养了学生很强的责任感，在项目训练时，主动承担并能相互合作，具备了目标管理和时间管理的能力，小组学习时，取长补短，充分锻炼了学生的沟通表达能力、团队协作能力，在故障的诊断与排除时，学生能创新性地提出更合理的建议，这些都让学生具备了较高的职业能力。
参考文献
[1]李国斌.《数控机床机械装调与检测》课程教学方法探究[J].高教学刊,2016(22):107-109.
[2]王晓霞等.数控机床装调维修人才技术技能积累与创新研究[J].内燃机与配件,2016(10):41-42.
[3]吴成港.《数控机床装调与维修》课程应用一体化教学的分析[J].佳木斯职业学院学报,2016(5):162-162.
作者:梁国勇 单位:天津工业职业学院
