理實一體化教學是一種基于工作過程,以行動為導向的新型教學模式,克服了傳統(tǒng)教學中理論講授與實踐操作相脫離的弊病,能夠將教、學、做有機的融于一體,促進了課堂教學效率和學生實踐技能的提高。應此,需要一種將教室與實訓、實習場所相融合的“一體化實訓室”來承載相應的教學工作。這樣的“一體化實訓室”既是學生學習理論知識的教室,又是學習操作技能的實訓車間,又是進行實踐鍛煉的企業(yè),又是學生進行創(chuàng)業(yè)、科技制作的基地。
目前,對我校原有的數(shù)控實訓室進行理實一體化改造建設,方案如下:
一、理實一體化實訓室構建的原則
1.教學性原則。一體化實訓室的構建必須突出教學目標,以教學為主要目的,只是通過實際工作任務來完成教學。學生不能僅做簡單工作,要參與有挑戰(zhàn)性的工作,可以將學生分成層次,高年級的有經(jīng)驗的學生指導低年級的初學者做簡單工作。
2.與專業(yè)結合原則。一體化實訓室的建立必須符合專業(yè)的發(fā)展方向,能夠培養(yǎng)學生的專業(yè)核心能力,學生受益面廣。
3.長期性原則。實訓室要有穩(wěn)定的工作、研究方向,要長期堅持運行,能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,逐漸形成特色、形成亮點,逐步取得標志性成果。
4.實用性原則。采用產(chǎn)學結合的模式,一邊進行生產(chǎn)一邊使學生通過實習操作學會技能,生產(chǎn)實習兩不誤。要因地制宜、因時制宜,結合實際情況采取靈活的方式構建教室。同時還要有合適的師資力量來承擔指導工作。
二、理實一體化實訓室的構成
1.教學區(qū)。承擔傳統(tǒng)的教室功能,教師傳授知識或學生講述工作方案、展示個人工作成果的區(qū)域,配備有桌椅、黑板、講臺、講桌、多媒體投影設備等。
2.討論區(qū)。供學生討論的區(qū)域,一般為圓形布置,學生圍座在一起討論方案或制定計劃,教師也可以參與學生的討論并進行指導。
3.演示區(qū)。教師操作演示、學生匯報表演的區(qū)域,根據(jù)項目的功能配備相應的工作臺和設備。
4.工作區(qū)。可在生產(chǎn)車間中進行,學生獨立完成工作任務的區(qū)域,每一個工作崗位上都要有相應的常用設備,對于貴重的設備和不常用的設備可以單獨放置,供大家一起使用。但在學生進行生產(chǎn)操作的過程中,都要有教師參與,對其進行生產(chǎn)和安全指導。
三、理實一體化數(shù)控實訓的教學組織
將《數(shù)控加工工藝》、《數(shù)控編程》等課程知識的學習,進行拆散、分解,納入《數(shù)控技能實訓》各個生產(chǎn)任務(項目)的教學訓練中,每個項目任務按照“明確任務---任務密切知識與技能講解---教師示范---學生實操---產(chǎn)品評價---歸納分析總結---拓展知識講解---布置任務”的環(huán)節(jié)進行教學,真正實現(xiàn)“理實一體化”。
在教學組織實施過程中,在數(shù)控中級技能實訓階段,學生分組進行任務項目訓練;在數(shù)控高級技能實訓階段,則采取數(shù)車與數(shù)銑有分有合。
還要采取靈活多樣的教學組織形式,實現(xiàn)教學過程與生產(chǎn)過程對接。
四、理實一體化數(shù)控實訓室設備配置
我校原有的數(shù)控實訓室實訓室共設備種類單一,難以滿足實訓要求。應此,必須增加設備類型,提高實訓項目的趣味性與數(shù)量,達到理實一體化實訓的要求。需購置的設備如下:
序號 | 名稱 | 數(shù)量 | 型號 | 單價 | 總價 | 備注 |
1 | 多系統(tǒng)數(shù)控機床虛實一體訓練機 | 25 | DB-10T-3A | 110000 | 2750000 | 三年保修 |
合計:2750000元 |
上海頂邦教育設備制造有限公司
聯(lián)系人:徐經(jīng)理
電話:13817525788
網(wǎng)址:m.dailysecuritybriefing.com
附:參數(shù)
DB-10T-3A 多系統(tǒng)數(shù)控機床虛實一體訓練機
(參考圖)
智能制造是建設制造強國的主攻方向,數(shù)控機床是智能制造重要的組成部分,為響應國家號召,本公司引進世界先進的數(shù)控軟件技術,研發(fā)本系列數(shù)控機床虛實一體訓練機。訓練機由軟件和硬件相組合,功能先進、質量可靠、數(shù)控系統(tǒng)可多樣化選配。
軟件、操作面板等核心部件由臺灣知名企業(yè)原裝提供,相關軟件具有“軟件著作權、歐盟認證”等知識產(chǎn)權。
二、產(chǎn)品特點
初學者在傳統(tǒng)的數(shù)控機床操作實訓中,學生用電腦學習數(shù)控機床模擬操作之后,老師就帶學生上真機床操作,但前期因學生都是采用模擬的數(shù)控機床、模擬數(shù)控系統(tǒng)、模擬機床操作面板、模擬手輪等在一臺電腦顯示器上用鼠標操作,學生在學習過程中沒有真實機床的體驗,若直接上真機,學生會產(chǎn)生極大的心理壓力,容易緊張而造成斷刀、撞機、材料和刀具損耗大、機床容易損壞、不安全、教學成本高等實際因素。
為了解決以上因素我公司開發(fā)了新一代多系統(tǒng)數(shù)控機床虛實一體訓練機,該設備軟件與硬件相結合,具有編程、加工和調試系統(tǒng)的功能,可以實現(xiàn)數(shù)控車床、數(shù)控加工中心的仿真操作,可手動編程或輸入CAD/CAM程序進行模擬加工。高度仿真的軟件數(shù)控系統(tǒng)界面與真實的數(shù)控系統(tǒng)相同,配備真實的操作面板與手輪,讓學生在學習過程中能體會到真實數(shù)控機床一致的操作體驗,為下一步操作真實機床打好基礎而特別設計。
設備主體硬件由四個部份組成。
1、數(shù)控機床操作模擬機柜體采用立式結構符合真實的數(shù)控機床操作體驗,柜體由高強度鋼板折彎焊接成型,表面采用鐵質亞光密紋噴塑處理,底部裝有4個萬向滑輪并配置剎車裝置,方便移動和固定。
2、模擬機床由一臺32英吋的液晶顯示器以3D形式更加逼真地顯示了同真實機床完全相同的機械結構,它具有代表性的數(shù)控車床(車削)、加工中心(銑削),該模擬機床可放大、縮小、旋轉、平移等多視角畫面,主軸旋轉、刀具切削、換刀、鐵屑、冷卻液等運行時配上聲效讓學生有一種操作真實機床的體驗;
3、數(shù)控系統(tǒng)由一臺17英吋的觸摸屏顯示,編輯程序、修改參數(shù)、對刀等操作可直接用手指輕輕點擊屏幕相應的功能鍵,有真實數(shù)控系統(tǒng)一致的操作體驗;
4、數(shù)控機床操作面板、手輪采用標準工業(yè)型,當學生在學習時有操作真實機床的體驗。
三、產(chǎn)品主要技術參數(shù)(發(fā)那科系列)
3.1、模擬數(shù)控系統(tǒng):FANUC Oi-TF Plus和FANUC Oi-MF Plus(雙系統(tǒng));
1、位置顯示[POS]:機床坐標、絕對坐標、相對坐標;
2、程序功能[PROG]:顯示程序功能、檢視、現(xiàn)單節(jié)、次單節(jié)、程序編輯[EDIT]、[ALTER][INSERT][DELETE]、自動模式,后臺編輯、程序鎖、程序傳輸功能[F input]、[F output];
3、刀具補正[OFS/SET]:工件移、坐標系、外形補正、磨耗補正W、MACRO變數(shù)設置、
公英制單位設置;
- 系統(tǒng)參數(shù)[SYSTEM],傳輸參數(shù)、機床參數(shù)、編輯參數(shù);
6、異常警報顯示,警報代碼與真機操作錯誤顯示相同
例1:X軸過行程顯示“報警”500 OVER TRAVEL:+X,其報警解除的方式,需將X軸移到正常范圍位置,按下[RESET]報警才能解除;
例2:1211 EMG ESTOP,需將急停開關松開,警報才能解除;
注:報警顯示信息,系統(tǒng)會記錄每次報警發(fā)生的時間與錯誤代碼;
7、具備網(wǎng)路RJ45介面資料傳輸功能,可將程序經(jīng)由網(wǎng)路做傳輸;
3.2、工業(yè)型操作面板與功能(模式選擇鈕功能)
1、[EDIT]程序編輯模式:編輯修改程序內容;
2、[DNC]在線加工模式:程序邊傳輸邊加工;
3、[AUTO]自動加工模式:程序自動加工;
4、[MDI] 指令輸入模式:參數(shù)設定與臨時輸入程序時使用;
5、[MPG] 手輪模式:使用手輪調整;
6、[JOG]手動進給模式:使用軸向鍵手動進給;
7、[RAPID]快速移動模式:使用軸向鍵快速移動;
8、[ZRN]回參考點模式:各個軸回機床參考點;
9、 快速移動調整旋鈕、進給速度調整旋鈕、主軸速度調整旋鈕;
10、單節(jié)忽略[B.D.T]、單步執(zhí)行[S.B.K]、選擇性停止[M01]、循環(huán)啟動[CYCLE START]、循環(huán)暫停[FEED HOLD];
11、主軸正轉、主軸停止、主軸反轉、冷卻液、工作燈、防護門;
12、程序保護鎖、緊急停止鈕、刀具換刀鈕;
13、按鍵式軸向按鈕X+、X-、Y+、Y-、Z+、Z-;
14、報警指示燈、軸向參考點指示燈;
15、工業(yè)型手輪、手輪速率旋鈕、手輪軸向旋鈕等;
3.3、數(shù)控機床模擬(2種)
3.3.1、數(shù)控車床模擬部分
1、3D實體建構,臥式車床、自動卡盤、12工位刀塔、自動對刀儀;
2、機床底座、主軸夾頭、夾爪、刀塔、刀具、尾座、頂尖;
3、快速移動: X軸20 m/min、Z軸:24m/min;
4、最大行程/切削速度:X軸:320mm/6m/min、Z軸:650mm/8m/min;
5、根據(jù)工業(yè)操作控制面板,動態(tài)互動模擬運行整臺數(shù)控機床;
6、碰撞偵測功能:當主軸未轉動時刀具與材料接觸視為碰撞。
7、模擬速度調整:10%、50%、100%、160%、250%、500%、900%、990%、MAX;
可將模擬速度限制在 500%內,讓學生檢查程序與執(zhí)行動作;
- 音效開關、系統(tǒng)音量調整;
10、車床刀具設定:菱形刀(80度、55度、35度)、三角刀(60度)、螺紋刀、槽刀、圓形刀、
鉆頭、桃形刀、圓鼻刀、中心鉆、絲攻、端面刀。
11、刀庫裝設:刀具裝卸、修改、刪除;
12、標準視角:上視(XY)、前視(ZX)、側視(YZ)、立體(ISO)
13、常用縮放視角:材料范圍、床臺范圍、機械范圍;
14、自由操作視角:平移、旋轉、放大、縮小;
15、仿真設計包含切削液噴濺、切削到工件時飛出切屑;
16、聲音(刀具移動音、切削音效、主軸轉動音、報警音);
17、工件尺寸直線測量功能:直徑、厚度、長度;
18、恢復出廠值功能;
19、CNC程序本地電腦硬盤和U盤輸入、輸出功能;
20、CNC程序外部電腦RS232輸入、輸出功能;
21、DNC在線加工功能;
3.3.2、三軸加工中心模擬部分
1、3D實體建構,立式加工中心、自動夾具、Z軸對刀儀、99工位機械手刀庫;
2、機床底座、主軸夾頭、刀柄、刀具、刀庫;
3、快速移動: X軸18m/min、Y軸:18m/min、Z軸:18m/min;
4、最大行程/切削速度:X軸:830mm/6m/min、Y軸:510mm/6m/min Z軸:690mm/8m/min;
5、根據(jù)工業(yè)操作控制面板,動態(tài)互動模擬運行整臺數(shù)控機床;
6、碰撞偵測功能:當主軸未轉動時刀具與材料接觸視為碰撞。
7、模擬速度調整:0%~200%;
8、音效開關、系統(tǒng)音量調整;
9、工件材料設定:最大 長×寬×高:500×310×300mm;
10、刀具設定:面銑刀、立銑刀、鉆頭、鏜刀、絲攻、倒角刀、尋邊器、圓鼻刀、中心鉆等。
11、刀庫裝設:刀具裝卸、修改、刪除;
12、標準視角:上視(XY)、前視(ZX)、側視(YZ)、立體(ISO)
13、常用縮放視角:材料范圍、床臺范圍、機械范圍;
14、自由操作視角:平移、旋轉、放大、縮小;
15、仿真設計包含切削液噴濺、切削到工件時飛出切屑;
16、聲音(刀具移動音、切削音效、主軸轉動音、報警音);
17、工件尺寸直線測量功能:直徑、厚度、長度;
18、恢復出廠值功能;
19、CNC程序本地電腦硬盤和U盤輸入、輸出功能;
20、CNC程序外部電腦RS232輸入、輸出功能;
21、DNC在線加工功能;
3.4、程序指令(數(shù)控車床/三軸加工中心)
3.4.1、G代碼機能:
1、運動指令:G00、G01、G02、G03;
2、暫停時間指令:G04;
3、平面選擇指令:G17、G18、G19;
4、刀具半徑補償指令:G40、G41、G42;
5、刀具長度補償指令:G43;
6、工件尺寸-英制/公制:G20、G21;
7、回機床參考點:G28、G30;
8、進給速率指令:G98、G99 ,主軸轉速指令:G96、G97;
9、工件坐標系:G54、G55、G56、G57、G58、G59;
10、支持G01軸向直角之自動倒C角與倒R角;
11、切削循環(huán):G71、G72、G73、G74、G75、G76、G90、G92、G94;
12、鉆孔攻牙循環(huán):G80、G83、G84、G85;
13、最高轉速與座標指定:G50;
14、倒角指令設定(參數(shù));
15、使用小數(shù)點的地址省略(參數(shù));
16、使用G代碼群組設定(參數(shù));
3.4.2、M代碼輔助機能
(M00)程序停止、 (M01)選擇性停止、 (M02)程序結束、 (M03)主軸正轉、 (M04)主軸反轉、 (M05)主軸停止、 (M06)加工中心換刀、 (M08)冷卻液開、 (M09)冷卻液關閉、
(M98)調用子程序、 (M99)子程序結束、 (M30)程序結束并返回程序開頭;
四、設備主要配置(以下為每臺2工位配置)
序號 | 主要部件 | 規(guī)格 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 模擬機柜體 | 1550×650×1780mm | 1臺 |
表面亞光密紋噴塑處理, 底部萬向輪并帶剎車裝置 |
2 | 數(shù)控面板操作箱 | 515×150×652mm | 1臺 | |
3 | 數(shù)控系統(tǒng)仿真軟件 | TF Plus/MF Plus | 各1套 | 仿真FANUC 0i系列軟件 |
4 | 軟件加密狗 | USB | 1套 | 正版軟件保護器 |
5 | 刀具包 | 數(shù)控車床/加工中心 | 1套 | 模擬加工刀具 |
6 | 軟件包1 | 數(shù)控車床/加工中心 | 1套 | CAD/CAM軟件 |
7 | 軟件包2 | 數(shù)控車床/加工中心 | 1套 | 機床仿真 |
8 | 訓練機控制器 | 410×415×175mm | 1臺 | 主控器 |
9 | 32英吋顯示器 | 分辨率 1920×1080 | 1臺 | 顯示模擬機床 |
10 | 17英吋電容觸摸屏 | 分辨率 1024×768 | 1臺 | 顯示模擬數(shù)控系統(tǒng) |
11 | 機床操作面板 | 400×250mm | 1套 | 工業(yè)標準型 |
12 | 電子手輪 | 80型 | 1只 | 工業(yè)標準型 |
13 | 三色報警燈 | DC24V | 1只 | 工業(yè)標準型 |
14 | 信息采集器 | 印刷電路板 | 1套 | 工業(yè)標準型 |
15 | 使用說明書 | 電子檔 | 1套 | 光盤 |
16 | 設備總電源 | 單相三線制 | 600W | AC220V ±10% 50HZ |