数控车床实践教学安全体系的构建与实施

1　引言

安全生产是金工实习要解决的首要问题,学生只有在安全生产保障的前提下实习才能顺利进行。传统的金工实习在安全生产保障方面做了大量的工作,使事故的发生概率降低了许多。随着我国数控技术的发展,社会对数控人才的需求量越来越大。高校作为社会技术人才的培养基地,也因此被赋予了新的内容。但现实的情况是∶数控专业的学生越来越多,而数控实习指导教师和设备的数量相对来说是短缺的。如何在现有的条件下数控实习教学过程中保障人身和设备的安全是数控实习教学过程中面临的一个很重要的问题。该校实训中心从管理和技术两方面着手,在解决数控车实习的安全教学方面做了大量的工作,取得了较好的效果。

2　注重教学管理,减少事故发生的概率

2.1　建立设备使用的规章制度,制定安全操作规程

要保障数控实习的安全教学一定要做到严格管理。而要做到严格管理的前提是要有制度可依。实训中心根据数控车床自身的特点制定了“使用数控车床的规章制度”和“数控车床安全操作规程”。并张贴在实训车间,使每一个学生都能了解到。所制定的规章制度明确表达了指导教师要对学生负责这一重要思想,增强了指导教师的责任心。学生在使用设备前要向指导教师提出申请,并要填写设备使用记录。使指导教师能清楚的知道谁在操作设备,这样也便于指导教师根据学生的具体情况进行辅导。万一发生事故也能很快的找到责任人,同时加强了学生自己的责任心。

实训中心制定的《数控车床安全操作规程》非常详细,从加工前的准备阶段到加工阶段都有很细致的要求,对于易发生安全隐患的环节如建立工作坐标系、图形模拟、自动加工等还作了特别的提示。如果严格按照《数控车床安全操作规程》去做,就能很好的预防事故的发生。

2.2　广泛开展对学生的安全教育

实训中心在严格执行规章制度的同时还采用多种形式开展对学生的安全教育。使学生明确安全生产的重要意义以及事故发生的危害性、严重性。数控车床的按扭和转扭很多,有的学生在刚开始实习时好奇心,总想尝试着一些操作,针对他们这一心理,实训中心教师耐心的向学生讲解严格按照指导教师制定的教学计划学习的必要性,从而增强了学生对安全操作数控车床的正确认识。此外,实训中心还开展以“安全生产”为主题的讨论会,让学生各抒己见发表自己的安全生产的体会。请企业数控技师向学生讲解企业里的实际工作环境。使学生意识到现在就要严格要求自己,为将来的工作打好基础。通过这一系列的安全教育活动,学生们安全生产的意识提高了,在实习过程中大都能按照“数控车床安全操作规程”来做,增强了实习过程中的安全性。

3　运用各种技术手段来提高学生实习安全性

3.1　合理的设置硬限位

为了保障数控设备的安全,在机床每个轴的两端都装有限位开关,以防止刀架移出端点以外发生撞卡盘或撞尾座的严重事故。但硬限位应设置合理,否责就达不到预期的效果。实训中心购买了一批数控车床,在对其检查时发现厂家对+Z轴设置限位开关,是以刀架左端面相对于卡盘右端面向右10mm处设置的。实际上这种设置是不安全的在装上卡爪和车刀夹具以后,误操作时刀架仍有撞击卡盘的危险。因为卡爪相对于卡盘的右端面向右伸出不止10mm，车刀的夹具体相对于刀架的左端面向左也要伸出一段距离。正确的设置+Z轴限位开关应在车刀夹具体的左端面相对于卡爪的右端面向右5-1 0mm处。由于夹具体和卡爪都是由淬硬钢制作的,它们一旦发生碰撞对机床的冲击很大。正确的设置好限位开关后,即使误操作发生碰撞,也只可能是在刀具和工件间发生。数控实习的材料一般是较软的铝质材料,发生碰撞时对机床的冲击较小，同时又能保证卡爪和车刀夹具体不会发生损坏。

3.2　在数控系统里设置软限位

所谓软限位是相对于硬限位而言的,是指用程序或存储器中的数据定义刀具不能进入的区域。设置软限位的好处∶

第一，在学生初学时定义卡盘和毛坯所在的区域为刀具不能进入的区域。这样学生在前期学习中,诸如练习输入程序、手轮操作、图形模拟等，即使误操作也能确保数控设备的安全。

第二，它和硬限位一起使用起到了双重保险的作用。如果硬限位设施发生了故障,有了合理的软限位也能保证设备的安全。数控车床有很多操作系统,它们的设置方法各异,但理念上是一样的。

3.3　编制检验对刀正确与否的数控程序

数控车床的加工步骤一般为开机—回参考点—编制程序—图形模拟—对刀—自动加工。但在对刀—自动加工之间存在着一个不安全的因素,假如对刀不正确,刀具从参考点出发就不能正确的找到工件坐标系,自动加工时就有可能发生撞刀的事故。这是数控车实习很多起事故发生的直接原因。以前的解决办法通常是在机床操作面板上按下单节按钮,使程序一步一步执行。假如发生错误时机床不再执行下一步运动。但这样仍会执行本段程序,发生事故的可能性仍是有的。我校实训中心教师根据经验开拓思路,编制了检验对刀正确与否的数控程序。在加工前检验每一把刀对刀的正确性,这样发现了错误可以及时改正,从而避免了由于对刀错误引起的事故。加工工件的质量也有了较好的保证。

4　结语

实训中心数控车床实践教学安全体系建立以后,数控车实践课的安全性大大提高了。每年都保质保量地为社会培育了大批数控车的应用型技术人才。实践证明∶用管理和技术手段建立的实践教学安全体系是行之有效的,可以在其它工种的实践教学中推广。