分析数控车床四工位刀架故障与维修

张伟中　徐志鹏

[摘           要]  针对中高职学、练、做项目化教学改革要求，以FANUC数控车床四工位刀架为对象，对数控车床常用的四工位刀架进行解析，对实际生产过程中出现的问题进行故障分析和维修，结合中高职学生的特点，给出项目化教学方案设计和实践过程， 实现学生硬能力、软能力的并举培养，提高教学效果。教学方式改革为中高职培养高素质技能技术人才提供教学改革案例和参考。

[关    键   词]  中高职课程教学改革;软硬能力;四工位刀架;故障诊断

[中图分类号]  TG519.1                   [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603（2019）24-0080-02

数控机床维护与维修课程是高职四年制我校自动化、机电、数维等专业的一门核心课程，不仅具有较强的理论性，同时具有较强的实践性，是以数控机床为研究对象，研究数字控制系统的工作原理、组成部分及其在数控机床上的应用，学会普通机床数控化改造等是机电、数维等专业技能的重要载体，一直是近幾年高职教育数控类专业课程教学改革的热点之一。目前普遍实施基于工作过程项目化课程改革，但是改革还不是很彻底，特别是与之配套的“理实验一体化”实验室建设推进，需要对课程内容设计进行重构，进行项目化设计，特别是高职四年制自动化专业开设，根据不同生源、不同层次的学生，对学校人才培养方面由单一的高技能型人才向高素质技术技能人才培养转变，进而在教学方法和形式上都需要进行转变，实施学、练、做一体化项目化教学。

“能力本位”是一种现代职业教育理念，是针对特定职业岗位或岗位群必须的全面的职业能力，既包括技能方面的硬实力，也包含职业素养方面的软实力，即人的全面发展。它是以从事某一具体职业所必须具备的能力为出发点来确定培养目标，通过重构课程教学体系，更新设计教学内容、方法和过程以及评估教学效果;它的实施有利于进一步打破传统的教学理念，推动课程创新教学内容设计，以推进高素质技术技能人才的培养。

针对上述问题，项目拟对课程进行项目化改革，转变授课方式，改善实验实训设备。在充分了解高职学生认知规律的基础上调整教学目标定位，注重工程实践能力的培养，在教学与实践过程中注重学生知识的综合应用能力、新技术的应用能力、技术创新意识的培养，实现专业核心能力（硬技能）和职业核心能力（软技能）融合培养，从而提高学生的就业竞争力和可持续发展能力。

一、国内外研究现状分析

国外狭隘地认为“能力本位”的课程就是在此基础上开发的一系列孤立的任务技能学习（或称教学模块）研究，发展为综合“能力本位”职业能力观的研究，培养学生的硬软实力。硬能力一般指专业方面的技能;软能力一般包含快速学习能力、认真负责、敬业爱岗、人际沟通、团队合作、时间管理、质量意识等。企业需求的人才不仅要具有较强的专业技能，还要有较强的软能力。硬能力决定人的现状与业绩，业绩好的、生存状态好的都是知识、技能、经历和经验相对好的，反之亦然。软能力决定人的发展空间和未来。人要持续、良好的发展，硬、软能力协调发展是前提。

欧美国家十分重视“专业能力、社会能力、方法能力”的融合培养，其中社会能力和方法能力就是软能力，办学质量一直名列世界前茅。我国台湾地区也重视学生软硬能力的培养，如台湾龙华科技大学办学效果好，学生的就业质量和就业竞争力名列全台科技大学前茅。

国内高职院校虽经20多年的发展，教学改革壮大，但仍有不足，将“能力本位”职业教育理解成单一的“行动导向、岗位需求”，如更关注理论分数，轻技术;更关注结果，轻过程考核;更关注个人，轻团队合作能力;更关注硬能力即专业能力，轻软能力的培养，使学生虽然能立足企业，并能迅速上岗，但可持续发展能力不足。

本文从学生实际情况和与社会和企业对技能技术人才培养要求出发，建立较为科学、合理的课程理实相结合的教学内容和体系、评价标准，相应进行学、练、做项目化教学模式、教学方法和手段改革，提升课程内涵建设，提高教学效果，适应高职教育教学改革发展方向。实现学生硬能力（数控维修相关专业核心能力），软能力（快速学习能力、认真负责、敬业爱岗、人际沟通、团队合作、信息素养、时间管理、质量意识等职业核心能力）的并举培养，提高教学效果，培养真正的高素质技能技术人才。

二、项目案例教学过程设计（以四工位刀架为例）

（一）项目的教学内容

本项目案例教学任务实物取样来自数控机床的重要组成部分，如图1所示为典型的数控车床。数控机床组成一般由输入/输出装置、数控装置、可编程控制器（PLC）及其接口电路、伺服驱动装置、位置检测装置等组成，辅助装置、机床机械组件等。其中辅助装置主要组成部分包括刀架（刀库）控制、润滑、冷气控制等。

如图2所示为四工位刀架实物图。案例教学的目的就是要实现该刀架在机床上连接与换刀功能的调试。

教学的实施过程是通过简化实物，即将机床的电气控制系统抽离出来，通过数控系统主要电气部件的连接调试实现，如图3所示FANUC 0i-TD数控系统连接示意图，其中一条支路为刀架控制。

刀架控制的重要性：（1）刀架无法工作，数控机床就不能工作。（2）刀架精度不准确，加工出来的零件就无效或造成事故。

（二）做（教）与学的目标