华中8型数控系统加工中心教学

1   国内数控机床发展状况
华中数控系统是国家重点支持的国产数控系统，其研发的高端系统旨在完善和逐步替换主流进口系统。因此，重点研究如何在职业教育专业上应用普及华中高端系统，对我国国产系统的促进和提升具有重大意义。当下，我国越来越重视职业教育，对职业技能人才的培养更是不遗余力的投入，在世界技能大赛上也屡次刷新战迹，夺金数量世界第一。在中国制造的大环境下，数控机床装调维修工这个工种应运而生，如何培养该工种的技术人员迅速有效的掌握高端数控系统的安装连接调试和维修技术，是该专业教育工作者非常关注的一个问题。在此，教学的探索和研发应用成为了整个培养此专业人才的瓶颈[1]。纵观国外，数控技术职业教育相对成熟，具备一系列先进的应用教学；而我国在加工中心数维教学上，因加工中心刀库控制的复杂及易损的特点，所以在加工中心数维教学的研发相对滞后，通过结合我国高端自主研发的华中数控系统 8 系列教学更是缺乏，市场上大多数控机床厂家生产的数维教学也都局限在数控铣床的范畴上，在应用于职业教育上培养数维专业技术人才而言，存在着很多短板，难以满足实际实训教学的具体需求。如果通过结合各家较成熟的数控教学厂商的设备优点，同时调研职业院校在数维教学上多年的体验和经验，在原有数控铣床的基础上，通过增加外围安全保护以及数控系统控制保护，在确保实训人员安全的前提下，使华中 818B 控制的加工中心教学更模块化和个性化，具备较大的开放性，这样在使用教学教学的过程中才能灵活变通，适应各种个性化方式教学 [2]。
2   职业院校对数控机床功能需求
通过走访调研多所职业教育机构的相关专业教师，总结了华中 8 系统加工中心教学的功能需求：①在机械机构上应跟实际加工中心一致，外围用透明防护罩保护，为节约成本刀库容量可选择刀套数量较少的 8 把斗笠式刀库（根据需求也可更换为盘式刀库）；②增加设备的开放性，让学生能够总结自己所学的专业知识发挥自己的主观性去设计和安装链接。以全开放式的网控板布线结构取代传统的电器控制柜布线工艺，旨在让学生能够通过前期基础型的入门学习后，发挥主管能动性，根据实际控制需求，自主对元器件进行选型，自主设计电气控制原理图和电器安装布局图，最后自主安装连接并调试加工中心；③该加工中心教学在关键重点部件的结构和材料选用上也需考虑其性能能否满足反复拆装，最大程度的模块化，以便替换维修；④加工中心教学不仅要保障学生的人身安全，华中 818B 数控系统价格高昂，在实训的过程中还需确保设备系统和元器件的安全，在各个供电控制回路上均需加设相应的漏电开关；⑤实训教学还需能实现教师进行机床整机参数的调试、PLC 编程控制、机电联调和故障诊断等技能的培训；⑥硬件设备再完善，还需配合多媒体进行教学，所以需要针对此设备开发一套完善的教学材料及多样化的教学方法；⑦开发的教学应考虑经济成本，以便于推广应用[3]。
3   教学功能
通过考虑以上教学功能需求，对教学进行设计，具体参数如下：①设备各组件尺寸：电器控制柜：157×72×185cm；机床：120×100×205cm；②数控系统采用华中高档 818B 数控系统；③加工中心床身采用教学模拟机；④ Z 轴行程大于等于400mm；⑤主轴转速小于等于 8000r/min。
以全开放式的网控板布线结构取代传统的电器控制柜布线工艺，旨在让学生能够通过前期基础型的入门学习后，发挥主管能动性，根据实际控制需求，自主对元器件进行选型，自主设计电气控制原理图和电器安装布局图，最后自主安装连接并调试加工中心。加工中心机床外围的输入信号和输出信号以及刀库上的传感器信号，利用航空插头焊接并按顺序引接至网孔板上的端子排，将电控柜的电源单独引出，每个控制回路均单独经过漏电开关单独上电，确保学生实训安全和设备安全，电控柜配有与系统通讯的电脑。通过华中 818B 系统控制的加工中心教学能够让学生深入学习华中高端数控系统 818B，掌握相关参数调整设置，PMC 编程控制，总线的连接，刀库 PMC 控制，I/O 的设置和精度补偿等相关维修装调功能。
4   结束语
通过对华中高档数控系统 818B 加工中心教学仪器的开发和探索，结合各职业院校和机床厂的应用推广，将会培养出一大批掌握我国自主研发高端控制系统的机床维修人员，进一步推广了我国高端控制制造的普及和应用，为我国智能制造做出重大贡献。

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