淺談“項(xiàng)目積分”教學(xué)法在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試中的應(yīng)用

    論文關(guān)鍵詞:項(xiàng)目積分 教學(xué)法 數(shù)控 PMC

    論文摘要:本文介紹了“項(xiàng)目積分”教學(xué)法在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試中的應(yīng)用。該方法可以使學(xué)生快速地掌握數(shù)控PMC控制技術(shù)，滿足企業(yè)實(shí)際崗位需求，提升就業(yè)競爭力。 　　
　　0 引言
　　目前，著力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造業(yè)已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，而數(shù)控PMC控制技術(shù)又是數(shù)控技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，所以熟悉和掌握PMC控制技術(shù)，可以更好地進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的故障診斷與維修，解決實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題和故障。
　　近幾年，隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，企業(yè)對數(shù)控高技能復(fù)合型人才和數(shù)控維修人才的需求正逐年增加。為此很多學(xué)校都開設(shè)了課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試。為了使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)PMC控制技術(shù)，掌握經(jīng)過調(diào)試驗(yàn)證的真實(shí)工程實(shí)例，在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試教學(xué)中實(shí)踐“項(xiàng)目積分”教學(xué)法具有重要的意義。
　　1 PMC 的概念和功能
　　PMC（Programmable Machine Controller），就是內(nèi)置于CNC、用來執(zhí)行數(shù)控機(jī)床順序控制操作的可編程機(jī)床控制器。
　　PMC的功能是對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行順序控制。即按照事先確定的順序或邏輯，對控制的每一個階段依次進(jìn)行的控制。對數(shù)控機(jī)床來說，“順序控制”是以CNC內(nèi)部和機(jī)床各行程開關(guān)、傳感器、按鈕、繼電器等的開關(guān)量信號狀態(tài)為條件，并按照預(yù)先規(guī)定的邏輯順序?qū)χT如主軸的起停與換向、刀具的更換、工件的夾緊與松開、液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng)的運(yùn)行等進(jìn)行的控制。“順序控制”的信息主要是開關(guān)量信號。
　　PMC在數(shù)控機(jī)床上實(shí)現(xiàn)的功能主要包括工作方式控制、速度倍率控制、自動運(yùn)行控制、手動運(yùn)行控制、主軸控制、機(jī)床鎖住控制、程序校驗(yàn)控制、硬件超程和急停控制、輔助電機(jī)控制、外部報(bào)警和操作信息控制等。
　　2 PMC 的信號和程序執(zhí)行
　　常把數(shù)控機(jī)床分為“NC側(cè)”和“MT側(cè)”兩大部分�！癗C側(cè)”包括CNC系統(tǒng)的硬件和軟件，與CNC系統(tǒng)連接的外圍設(shè)備如顯示器，MDI面板等�！癕T側(cè)”則包括機(jī)床機(jī)械部分及其液壓、氣壓、冷卻、潤滑、排屑等輔助裝置、機(jī)床操作面板、繼電器線路、機(jī)床強(qiáng)電線路等。PMC的信息交換是以PMC為中心，在CNC、PMC和MT三者之間進(jìn)行信息交換。
　　PMC程序主要由兩部分構(gòu)成：第一級程序和第二級程序。第一級程序每隔8ms執(zhí)行一次，主要編寫急停、進(jìn)給暫停等緊急動作控制程序。第一級程序必須以END1指令結(jié)束。即使不使用第一級程序，也必須編寫END1指令，否則PMC程序無法正常執(zhí)行。第二級程序每隔8?譶 ms執(zhí)行一次，n為第二級程序的分割數(shù)。主要編寫工作方式控制、速度倍率控制、自動運(yùn)行控制、手動運(yùn)行控制、主軸控制、機(jī)床鎖住控制、程序校驗(yàn)控制、輔助電機(jī)控制、外部報(bào)警和操作信息控制等程序，其程序步數(shù)較多，PMC程序執(zhí)行時(shí)間也較長。第二級程序必須以END2指令結(jié)束。
　　3 “項(xiàng)目積分”教學(xué)法簡介
　　“項(xiàng)目積分”教學(xué)法是把龐大、復(fù)雜的項(xiàng)目按工作過程層層細(xì)分成一個個簡單的子項(xiàng)目，在學(xué)習(xí)過程中，又層層組合成整個完整的項(xiàng)目。該方法先由繁化簡，再由簡積繁，符合學(xué)生學(xué)習(xí)的一般規(guī)律，便于短時(shí)間內(nèi)掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。（下轉(zhuǎn)第208頁）（上接第179頁）
　　4 “項(xiàng)目積分”教學(xué)法在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試中的應(yīng)用
　　課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試中的項(xiàng)目內(nèi)容全部為經(jīng)過調(diào)試驗(yàn)證的真實(shí)工程實(shí)例，便于學(xué)習(xí)者更好地掌握實(shí)踐技能，滿足企業(yè)實(shí)際需要。但是由于完整的數(shù)控PMC控制項(xiàng)目龐大且復(fù)雜，老師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)若采用常規(guī)方法都非常麻煩，效果也不理想。為了便于老師教學(xué)，使學(xué)生更好地掌握PMC控制技術(shù)，在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試教學(xué)中應(yīng)用“項(xiàng)目積分”教學(xué)法具有重要的意義。
　　在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試進(jìn)行“項(xiàng)目積分”教學(xué)法的應(yīng)用中，是以配置有FANUC 0i Mate-MD系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作面板的KX-MK-001型多功能數(shù)控綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)為平臺，將其整個龐大、復(fù)雜的PMC控制項(xiàng)目按其實(shí)現(xiàn)功能分解成各個一級子項(xiàng)目，安排在各章中；再在每章中把一級子項(xiàng)目分解成多個二級子項(xiàng)目，融合在項(xiàng)目案例、拓展實(shí)訓(xùn)和課后實(shí)訓(xùn)題當(dāng)中；然后在項(xiàng)目案例和拓展實(shí)訓(xùn)中，把較復(fù)雜的二級子項(xiàng)目按控制流程分解成多個三級子項(xiàng)目；最后在三級子項(xiàng)目的分析中，把較復(fù)雜的三級子項(xiàng)目再細(xì)分成多個四級子項(xiàng)目。這樣經(jīng)過項(xiàng)目的多次分解，一個龐大、復(fù)雜的項(xiàng)目變成了一個個簡單的四級子項(xiàng)目。當(dāng)學(xué)生按照每章的內(nèi)容學(xué)習(xí)時(shí)，先逐個學(xué)習(xí)各個簡單的四級子項(xiàng)目，學(xué)完之后，自然地完成三級子項(xiàng)目的積分，依次類推，當(dāng)各一級子項(xiàng)目都學(xué)完了，又完成整個完整的控制項(xiàng)目的積分。
　　在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試進(jìn)行“項(xiàng)目積分”教學(xué)法的具體實(shí)踐中，首先按其實(shí)現(xiàn)功能分解為工作方式PMC控制、速度倍率PMC控制、自動運(yùn)行PMC控制、主軸PMC控制、機(jī)床鎖住PMC控制、程序校驗(yàn)PMC控制、硬件超程和急停PMC控制、輔助電機(jī)PMC控制、外部報(bào)警和操作信息PMC控制共十個一級子項(xiàng)目；以一級子項(xiàng)目主軸PMC控制為例，其再分解為主軸M指令PMC控制、主軸手動操作PMC控制、主軸M00和M01指令PMC控制、主軸S指令PMC控制共四個二級子項(xiàng)目；以二級子項(xiàng)目主軸M指令PMC控制為例，其又分解成準(zhǔn)備就緒PMC控制、主軸停止解除PMC控制、M指令譯碼PMC控制、主軸正反轉(zhuǎn)M指令PMC控制、主軸停止M05指令PMC控制和主軸M指令執(zhí)行結(jié)束PMC控制共六個三級子項(xiàng)目；以三級子項(xiàng)目主軸正反轉(zhuǎn)M指令PMC控制為例，其又分解為主軸啟動條件滿足PMC控制、主軸正轉(zhuǎn)M03指令PMC控制和主軸反轉(zhuǎn)M04指令PMC控制共三個四級子項(xiàng)目。這樣經(jīng)過項(xiàng)目的多次分解，整個數(shù)控PMC控制項(xiàng)目變成了一個個簡單的四級子項(xiàng)目。
　　在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生先逐個學(xué)習(xí)簡單的四級子項(xiàng)目主軸啟動條件滿足PMC控制、主軸正轉(zhuǎn)M03指令PMC控制和主軸反轉(zhuǎn)M04指令PMC控制，學(xué)完之后，自然地完成三級子項(xiàng)目主軸正反轉(zhuǎn)M指令PMC控制的積分；當(dāng)三級子項(xiàng)目準(zhǔn)備就緒PMC控制、主軸停止解除PMC控制、M指令譯碼PMC控制、主軸正反轉(zhuǎn)M指令PMC控制、主軸停止M05指令PMC控制和主軸M指令執(zhí)行結(jié)束PMC控制都學(xué)完了，自然地完成二級子項(xiàng)目主軸M指令PMC控制的積分；當(dāng)二級子項(xiàng)目主軸M指令PMC控制、主軸手動操作PMC控制、主軸M00和M01指令PMC控制和主軸S指令PMC控制都學(xué)完了，自然地完成一級子項(xiàng)目主軸PMC控制的積分；當(dāng)一級子項(xiàng)目工作方式PMC控制、速度倍率PMC控制、自動運(yùn)行PMC控制、主軸PMC控制、機(jī)床鎖住PMC控制、程序校驗(yàn)PMC控制、硬件超程和急停PMC控制、輔助電機(jī)PMC控制、外部報(bào)警和操作信息PMC控制都學(xué)完了，又完成整個數(shù)控PMC控制項(xiàng)目的積分。
　　5 結(jié)束語
　　本文介紹的“項(xiàng)目積分”教學(xué)法經(jīng)過在課程數(shù)控PMC編程與調(diào)試教學(xué)中多年的實(shí)踐，取得了明顯的學(xué)習(xí)效果。學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，可以快速地掌握數(shù)控PMC控制技術(shù)，滿足企業(yè)實(shí)際崗位需求，提升就業(yè)競爭力。
　　
　　參考文獻(xiàn):
　　[1] 曹智軍,肖龍.數(shù)控PMC編程與調(diào)試.北京:清華大學(xué)出版社,2010.

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