唐静朱俊

(常州信息职业技术学院机电工程学院 江苏常州 213164)

数控系统连接与调试课程教学资源的应用及思考

唐静朱俊

(常州信息职业技术学院机电工程学院 江苏常州 213164)

以数控系统连接与调试课程为例，阐述了仿真软件和真实硬件两大教学资源在高职教育中的实际应用情况，指出了两种教学资源存在的问题，提出了教学资源需要优化和组合使用，以便更好地提高教学质量。

数控车床;课程教学;多媒体;仿真

数控系统连接与调试是我院数控技术专业和机电一体化专业(数控维修方向)的一门专业主修课，它的前导课程有机床电气系统连接、PLC，后续课程有数控机床安装、调试与维修。目前，该课程的主要教学资源有仿真软件(如:斯沃数控机床仿真软件)和真实硬件(如:CK0625数控车床)。对于这些资源，首先应该充分利用，然后再思考如何将其优化及组合使用。

1 斯沃数控机床仿真软件在教学中的应用

斯沃数控机床仿真软件分为机械和电气两个模块，机械模块可以实现数控铣床各个系统的零部件的显示/隐藏、拆卸/装配;电气模块提供了电气原理图、电器元件布局、电器元件接线布局，以及NC系统参数调试、伺服驱动器参数调试和变频器参数调试等功能。［1］斯沃数控机床仿真软件基本满足了数控系统连接与调试课程的要求，该课程的教学主要应用其电气模块。

下面以数控车床的进给系统为例，说明斯沃数控机床仿真软件在教学中的应用，其他系统的教学应用相似。在开始介绍数控车床的进给系统时，先打开斯沃仿真软件，演示进给系统在完成连接与调试后的动作情况。演示过程如下:点击Sinumerik 802C CNC的机床控制面板区的 K1键，再点击“JOG”，通过按住“+X，+Z”、“－X，－Z”，可以完成数控车床在X轴和Z轴两个方向的进给操作，Sinumerik 802C CNC的面板如图1所示。软件演示会给学生一个比较直观的印象，接下来通过多媒体课件讲解进给系统的组成，然后再进入斯沃仿真软件电气模块的伺服单元，对照课件中的电气原理图，让学生认知伺服单元(进给系统)中的各个电气元件，重点介绍Sinumerik 802C CNC的X7接口和伺服驱动器的各个端口。最后，让学生在机房利用斯沃仿真软件重新布置电气元件，完成进给系统的电气接线。

图1 Siemens Sinumerik 802C CNC操作面板

完成电气接线后，通过多媒体课件讲解进给系统中的NC参数和伺服参数的设置方法和每个参数的含义。然后，学生再利用斯沃仿真软件的伺服单元，在上次接完线的进给系统中进行相关参数的设置。最后，在斯沃仿真软件中完成X轴和Z轴两个方向的进给操作。

2 CK0625数控车床在教学中的应用

我院于2009年购买了5套CK0625数控车床，用于数控系统连接与调试等课程的教学。有了这些设备，教学就不再停留于软件仿真上了。教学时，将课程分为4个项目:项目1进给伺服系统的装调;项目2主轴驱动系统的装调;项目3冷却控制系统的装调;项目4刀架控制系统的装调，进行任务驱动式的项目教学。

下面以项目2为例，说明CK0625数控车床在教学中的应用。项目2有3个任务来驱动项目教学:

①掌握数控车床主轴系统的组成，完成主轴系统的电气接线和参数设置。

②操作数控系统，运行模式为“JOG”，按下“Spindle Left”键，主轴正转，按下“Spindle Right”键，主轴反转，按下“主轴倍率”增加键(减少键)，主轴转速增大(减小);按下“Spindle Stop”键，主轴停止旋转。

③操作数控系统，运行模式为“MDA”，输入“M03S800”指令，主轴正转;输入“M04S800”指令，主轴反转;输入“M05”指令，主轴停止旋转。

教学时，先用斯沃仿真软件演示上述任务②和任务③的动作情况，然后再通过多媒体课件介绍CK0625数控车床主轴系统的组成、分析主轴系统的电气原理图，对照电气原理图，让学生进一步认知CK0625数控车床电器柜中的各个电气元件，如Siemens MM420变频器、中间继电器等，以及Sinumerik 802C CNC系统的X6、X7、X200接口。分析电气原理图后，让学生根据电气柜中各个电气元件的实际布置画好电气接线图，接下来学生分为五组，在CK0625数控车床的电气柜中进行实际的电气接线，接好线后，学生自己制作通电检查表，先自己分组检查，然后在教师的认可下再上电检查。至此，主轴系统的连接任务完成。

完成主轴系统的电气接线后，通过多媒体课件讲解与主轴系统相关的NC参数、变频器参数的设置方法及每个参数的含义。然后，学生按照分组在CK0625数控车床的CNC和变频器上进行相关参数的设置。完成任务①后，CK0625数控车床可以完成任务②和任务③的动作。如果遇到意外的报警，学生可以找教师来解决，有关故障诊断和维修的问题将在后续课程中学习。

3 软件和硬件两种教学资源存在的问题

3.1 仿真软件应用存在的问题

目前，我院使用的斯沃数控机床仿真软件主要提供Siemens 802C铣床系统的电气仿真，而一般教学中介绍的是数控车床的电气系统，车床的进给、主轴和冷却系统可以在斯沃软件中调整后电气仿真，但刀架系统没有办法进行电气仿真，所以斯沃数控机床仿真软件在教学应用中存在一定的缺陷。另外，该斯沃软件中的数控系统较为单一，对于较为流行的一些系统(如学生操作过的FANAC系统)没有提供可选择的整合。［2］

如果斯沃数控机床仿真软件能够再做一些不同类型的数控机床或者不同品牌的数控系统的开发和可选择的整合，学生就可以在课余时间先利用仿真软件进行接线或者参数调试的仿真练习，然后在课堂上再操作真实的数控机床，这样可以进一步提高学生实际操作时的效率和质量。

3.2 数控车床硬件应用存在的问题

用CK0625数控车床来进行教学和实训，可以提高学生的实际动手能力、强化学生的规范操作，而且更直观、更真实和记忆深刻。但因为目前设备数量有限，每组都有七八个学生，所以有时候课堂上不一定能保证每个学生都有动手的机会。对此，通过实验室全天候开放的形式，大大增加学生的动手机会，进一步提高教学质量。

当然，还有不少辅助资源，如学院的图书馆、网络等。在教学过程中，师生可以将各种教学资源优化和组合使用。例如，学生在课余时间可以通过图书馆资料查阅电气原理方面的知识，可以通过网络查询驱动器、变频器等电气元件的资料，以便课上更好地学习和应用。总之，随着社会对数控人才整体素质水平的要求不断提高，必须充分利用一切教学资源，以学生为本，更好地培养和提高学生的专业技能水平。［3］

［1］ 俞志荣.数控仿真软件在专业教学中应用的思考［J］.中等职业教育，2011(8):25-27.

［2］ 邓原媛.数控技术教学体系建设初探［J］.成都大学学报:教育科学版，2008(4):32-33.

［3］ 刘美娟.数控系统的连接与调试课程教学改革与实践［J］.太原城市职业技术学院学报，2010(11):41-42.

Application and Thinking of the Course Teaching Resources of CNC System Connection and Commissioning

TANG Jing ZHU Jun
(School of Mechanical and Electrical Engineering，Changzhou College of Information Technology，Changzhou 213164，China)

Taking CNC system connection and commissioning course as an example，this paper expounds the practical application of the two teaching resources of simulation software and real hardware in the higher vocational education，points out the existing problems of the two teaching resources，and puts forward the optimization and combination of teaching resources to further improve the teaching quality.

CNC lathe;course teaching;multimedia;simulation

TG 659-4

B

1672-2434(2011)06-0053-02

2011-08-29

唐 静(1981-)，女，讲师，硕士，从事研究方向:数控技术应用