微型电机范文第1篇

关键词：中外差异 微机型输电线路 继电保护 对比

由于微机型继电保护具有操作简单、维护方便、功能性强等特点,一经问世就受到很多国家的青睐,在国内外得到广泛的应用。输电线路的保护在继电保护的应用中占有非常重要的地位,这也就要求输电线路的功能性更强一些,随着超高压、长距离输电线路的发展,微机保护在输电线路保护这一领域得到了应用。

1、中外微机型继电保护的装置比较

首先,我们先来比较一下WXB-11型微机线路保护与SEL-321型微机保护的装置和阻抗元件的差异。WXB-11型微机线路保护采用插件式结构,设置了硬件完全相同的高频、距离、零序、综重4个插件,每个插件独立完成一种保护功能。其人机对话功能通过打印机和人机对话插件完成。同高频收发讯机配合可以实现110kV及以上电压等级的输电线路继电保护的全部功能。而SEL-321型微机保护采用一体化机箱,面板上设有液晶显示屏和控制按钮,可以从液晶显示屏上读出各相电压、电流有效值,并且可以显示日期等信息。在保护功能方面,具有四段三相/相间阻抗圆,也具有故障测距功能。该保护本身不具备重合闸功能,该功能由其他装置来实现。该保护可以与高频收发讯机配合,构成输电线路的全线速动保护。

在阻抗元件上两者也存在着诸多的不同,这里我们可以利用图来分析。在WXB-11型微机线路保护中,高频部分和距离部分各自设有独立的相间阻抗元件,距离部分还设有接地阻抗元件(阻抗元件均采用多边形特性),阻抗元件动作特性确定为多边形,一是因为通过阻抗计算求得的X和R分量和此动作特性相比较以判断是否在区内最方便;二是此种特性容易满足长线路和短线路的不同要求。对短线路可以加大RDZ/XDZ值,以增强允许过渡电阻的能力;（如图1所示）。而SEL-321的阻抗动作特性则比较复杂,SEL-321的三相/相间阻抗特性是典型的方向阻抗圆特性,振荡闭锁用的阻抗特性则采用矩形特性。所有阻抗特性都可以设置为正/反方向,其接地阻抗特性则分为方向圆特性和矩形两种,正向三段,反向一段,可在整定时选择所需的阻抗特性（图2是三相/相间阻抗特性）。

2、两者之间高频保护比较

WXB-11型微机保护的高频保护元件在相间故障时用高频距离保护,单相接地故障时用高频零序方向保护,但同装置内的距离和零序保护插件相互独立。高频保护自身带有方向元件,拥有自己的主要性能。

SEL-321型微机保护本身不设有单独的高频保护,但是可以通过整定值选择高频保护逻辑,并与该保护中有关阻抗元件配合,构成完整的高频保护。SEL-321最常用的高频保护逻辑叫做“方向比较解锁式”(简称DCUB),这是一种国外常见而国内很少见的高频保护逻辑,方向比较解锁系统(DCUB),在正常运行时连续传送一个闭锁信号,而在线路故障时传送一个解锁信号,这要求收发讯机是一种长期发讯移频式收发讯机。每个断路器的故障检测元件应检测出被保护线路上的所有故障,它可以是相间/接地距离元件,也可以是方向元件,但必须将保护区延伸到下一线路始端。两侧的发收讯机使用不同的工作频率,也就是说每台收发讯机的发信频率和收信频率不同,这是DCUB逻辑一个独具的特色。

3、结语

随着电力系统容量日益增大,范围越来越广,仅设置系统各元件的继电保护装置,远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统全局出发,研究中外技术元件的优劣配置,研究、推广故障预测技术。通过对比与分析, WXB-11在保护功能的全面性和可靠性方面见长,而SEL-321则在简化回路和广泛的适用性方面占优。由于国情及运行习惯的不同,两种保护在原理和性能上有些差异,应该从实际出发,相互学习,取长补短,丰富、完善并开发出新的保护原理。

参考文献

微型电机范文第2篇

关键词：锂电池组；微型投影机；18650电芯；3串2并；控制板保护电池模组

近来，投影机开始向着微型化的方向发展，便携式带来极大的方便性，用于产品介绍，临时的小型会议等。在这一基础上，又出现了新的需求，那就是待机功能，也即是在微型投影机内部配置一个电池模组，在不需要外接电源的情况下，可以供微型投影机使用约二个小时。这一功能的出现，使得微型投影机的应用更加便利，只需要提前对电池组充满电，就可以在各种场合下使用，特别是一些不方便接电源的场合，同时也使得现场不应长长的电源线而显得凌乱，现代商务气息更加浓厚。

一、电池组的设计

根据微型投影机系统的总体应用需求，对电池组提出如下要求：

（一）电池组的设计

投影机系统负载，电流在2A左右，电压范围9V-13V，待机需2小时左右。根据这项要求，核算出电池组的容量：2A*2H=4000mAh。考虑到成本和生产效率因素，采用通用型锂电池18650（聚合物需要定制，周期长，成本高）。18650电芯标准电压3.7V，常用容量2600mAh。根据以上对电压和容量的要求，可以算出；需要3个电芯串联，标准电压达到11.1V，最高12.6V，最低9V，满足电压的要求；需要再并联1组，容量达到5200mAh，满足容量的要求。即采用3串2并的共6节电芯搭配方案。

总结为：电池组为3串2并方案，标称电压11.1V，标称容量5200mAh。

（二）控制板的设计

由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池组需要一块控制板才能够安全地使用。基于微型投影机体积小和温度相对高的特点，控制板尺寸要尽可能小，并增加过温度保护功能。微型投影机待机工作时，系统需求电流正常为2A，最大为5A。总结上述要求，对控制板的功能设计要求如下：

1、过充保护功能，针对每节电芯，过充电压4.22V；

2、过放保护功能，针对每节电芯，过放电压2.75V；

3、短路保护功能，针对每节电芯；

4、过流保护功能，选择为最大电流的1.3倍，即6.8A；

5、过温度保护功能，针对电池组表面；

6、控制板尺寸要尽量小。

保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容、NTC等。其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路导通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻控制MOS开关关断，保护电芯的安全。

根据要求达到的五重保护功能，我们首先选择合适的控制IC。同样考虑到成本的限制，选择国内较为成熟的动力电池芯片控制IC-BM3451贴片式，该IC具有如上所有保护功能。

接下来依照控制IC应用说明绘制控制板电路图如下：

电路中MOS Q1～Q4的参数选择，其电流要留有余量，选择最大电流的2倍即10A，每个MOS 5A容量。R11的设计满足过流8A的要求，取10mΩ。NTC选择常见的10KΩ，温度设定在50度。以此设定各器件参数。输入端口为电池正负极B+＼B-和串联中间二个节点B2＼B1，输出端口为P+＼P-，输出端增加一个connector，方便与系统接线至此，电路设计完成，重新检查无误后LAYOUT 控制板。

（三）结构的设计

根据系统预留空间，考虑到电芯和PCB的固定可靠性，需要设计一个支架来固定。考虑将电芯靠在支架两侧，双面胶固定，PCB位置设计成卡口固定，外面再用套管套住，这样就能保证结构的稳定性了。

（四）电池模组的整体设计

支架的尺寸与控制板要一致，修正控制板的尺寸图，模拟组装没有问题后，控制板和支架就可以发出去打样板了。其它辅料稍作设计，也发出去打样。样品到齐后组装成品。半成品和成品效果图如下，对系统只有一个7PIN输出接口，整体还是比较美观。

二、电池模组的性能验证

准备5整样机，分别从电性能、结构性能、环境适应性、电磁兼容性四个方面进行验证。

（一）电性能测试

1、正常负载3A充电曲线

利用电池专用老化柜测试，以3A电流充电，从9V充电到12.6V，截至电流为100mA，观察充电

2、正常负载3A放电

利用电池专用老化柜测试，以3A放电，从12.6V开始，直到保护，样品#1放电容量为5115mAh，符合电芯规格（单节电芯2550～2650mAh）。放电曲线平滑，电压稳定下降，无异常。

3、正常负载3A保护功能测试

放电截止电压8.38V，即每节电芯2.8V，符合要求（2.75V+/-80mV）。充电截止电压12.76V，即每节电芯4.26V，符合要求（4.23V+/-40mV）。过温保护点50.6度，符合要求。

（二）环境适应性测试

在45℃±2℃、相对湿度为90%～95%的恒温恒湿箱中搁置12h，取出后在环境温度25±2℃的条件下搁置2h， 后再对产品的性能进行测试。在循环过程中，电池未爆炸，起火或者有电解液漏出，实验完成后各性能正常，符合要求。

（三）结构可靠性测试

在15分钟内从7Hz至200Hz完成一次往复对数扫频正弦振动，3小时内完成三维方向振动12次。实验结束后，检查外观应无明显损伤、漏液、冒烟或爆炸，功能正常。

（四）电磁兼容测试

按照EN55022信息技术设备辐射标准进行，辐射裕量超过6Db，效果很好。

三、电池模组的批量制造和测试

经过设计验证后，表明产品符合规格要求，满足批量生产条件。接下来要规划生产和测试流程，保证批量一致性。

（一）控制板的加工

采用锡膏工艺，全自动贴片生产，后用AOI检验，能够很好地保证品质。

（二）控制板测试

专门购置三串锂电池保护板测试仪，全面测试各项保护功能。

（三）电芯分选

由于是电芯是3串的，如果其中一节电芯特性差异较大，会影响整个电池组性能，故而先需对电芯进行参数分选，按照电压、内阻进行分类，将参数一致的电芯组合在一起。

（四）电芯点焊

用镍带将6节电芯连接，用点焊的方式进行，检查拉力达到2.8Kgf，保证可靠焊接。

（五）焊接电芯和控制板

将电芯和控制板装入支架，用线焊接两端，组成电池模组。

（六）初测

对电池模组的输出功能做初步测试，包括：输出电压、输出电流、过流保护、短路保护。

（七）老化循环

这是最重要的一项检测，需要对电池模组进行完整的充放电循环测试，确认电池的充电过程、放电过程的稳定性，电压、电流、容量等参数的符合性，同时也检验了其可靠性。一般新品老化二个循环，随后逐步减少。

（八）终测

是对电池模组的最终检测，测试项目与初测一致，同时确认在老化后是否有电性漂移。

（九）包装

检测合格的电池模组就可以正常包装了，这一步根据客户最终的一些包装要求进行，包括如何标示，外观要求等。至此，就完成了整个产品的制造。

四、结论

经过三个月的努力，微型投影机用3串2并锂电池模组的方案完成了设计和制造流程准备，经过测试产品性能稳定，制造流程顺畅，完全具备了大批量生产的条件。截止本文完稿时，该产品已经连续生产10K，没有批量性异常不良，且在客户端反馈良好。这是一个比较成功的锂电池模组方案设计，为后续的相关产品方案设计提供了宝贵的方法和经验数据。

微型电机范文第3篇

【关键词】微机型；保护装置；抗干扰；措施

1 前言

在当前电力系统科技水平不断提升的趋势下，继电保护装置的集成化、微机化水平不断提高，电力系统抗干扰工作受到越来越高的重视。在进行继电保护时，应按原则将各种因素充分考虑，才能保证继电保护工作的顺利进行。

2 微机型保护装置硬件抗干扰措施

（1）电流电压输入回路部分。模拟量的隔离和屏蔽，微机保护装置所采集的模拟量都来自一次系统的电压互感器和电流互感器，它们均处于强电回路中，不能直接输入至微机系统，必须经过各种交流回路中的变压器隔离。这些隔离变压器一次、二次中间必须有隔离层，而且屏蔽层必须安全可靠接地，才能起到好的屏蔽效果。

（2）外部接口回路部分。开关量输入回路和开关量输出回路采用光电耦合器件进行光电隔离，使微机保护和外部没有电的联系。

（3）配线部分。将强电线路和弱电线路分开，防止导线间的感应耦合引入干扰。可把不同回路的配线分别捆扎起来分离开，特别是直接引向外部的配线和电子回路的配线间距离应尽量大，还要尽量缩短其平行长度，以防止外部干扰信号侵入电子回路。

（4）插件部分。整个电路的布局应合理，使微机工作的核心部分远离干扰源或与干扰有联系的部件。各插件的排列顺序应为强电在外、弱电在内，即交流插件、电源插件在外，CPU插件在内。

（5）电源回路部分。使用逆变电源，由蓄电池直流220 V或110 V逆变为高频电压后经高频变压器隔离，再变换成弱电直流电压供微机系统使用。这样，输入和输出之间绝缘，可以削弱由电源回路引入的干扰。

干扰可能进入弱电系统的途径主要是通过微机电源，这是因为电源与干扰源之间联系相对紧密，且电源连至各个部分，包括最要害的CPU部分。微机电源正、负极之间接有大量的电容，每个插件和每个芯片的电源之间一般都有退耦电容。这些电容对高频是短路的，因而电源线传递的共模干扰是作用在弱电电源线和机壳之间的干扰，弱电电源传递共模干扰的方式与其中性线是否与机壳相接有关。实践中，电源中性线采取浮空的方式，即不与机壳相连，并尽量减少电源线与机壳之间的分布电容，同时减少微机弱电回路中非电源线的其他部分与机壳之间的分布电容。因此在干扰的作用下微机电源线与机壳之间的电位将浮动，弱电系统中其他部分的电位将随同电源线一起浮动，而它们之间的电位保持不变。

（61）CPU部分。采用多CPU结构。对于多CPU结构，每个CPU负责一种或几种功能，互相独立，如果一个CPU插件损坏不会影响其他CPU的正常工作。采用了多CPU之后，除了各CPU自检外，上位机还可以对各CPU进行巡检，任何部位有故障，都能方便地检测出故障所在的插件。

3 微机型保护软件抗干扰措施

3.1 数据采集方面

数据采集误差的软件对策。对于输入通道中没有被硬件完全消除的干扰，在信号数据被使用之前，采用数字滤波技术往往能取得较好的效果，随着微机运算速度的提高，数字滤波在实时数据采集系统中的应用将愈来愈广泛，下面介绍几种常用的方法：

（1）一阶滞后滤波法。在模拟量输入通道中，常用一阶滞后RC模拟滤波器来抑制干扰。当用这种方法来实现对低频干扰滤波时，要求有滤波器具有大的时间常数和高精度的RC网络。时间常数T越大，要求R、C越大，其漏电流也必然加大，从而使RC网络的精度加大了。采用一阶滞后的数字滤波程序，能很好的克服上述这种模拟量滤波器的特点，在滤波常数要求大的场合，此法更合适。其公式为：

式中：：第n次采样时滤波器输入值；

：第n次采样时的滤波器输出值；

：第次采样时滤波器输出值；

：数字滤波器时间常数。

（2）程序判断滤波法。根据经验判断确定两次采样允许的最大偏差ΔY，若先后两次采样值的差值大于ΔY，则表明输入的是干扰信号，应该去掉，而且上次采样值作为本次采样值；若小于ΔY，则本次采样值有效。

（3）算术平均值法。对一点数据连续采样多次，计算其平均值，以平均值作为该点的采样结果。这种方法可以减少系统随机干扰对采样结果的影响。

（4）递推平均滤波法。算术平均滤波法每计算一次数据需测量N次。对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制系统，无法使用。递推平均滤波法是把N个测量数据看成是一个队列，队列的长度是N，每进行一次新的测量，就把测量结果放入队尾，而扔掉原来队首的一次数据，这样在队列中始终有N个最新数据。计算滤波值时，只要把队列中的N个数据进行平均，就可以得到新的滤波值。这种方法对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，灵敏性低，适用于高频震荡系统。

（5）中位值法。对一个采样点连续采样m次（m≥3），然后把m次采样值按大小排列，取中值作为该点的采样结果。这种方法可以消除偶然脉冲的干扰。

3.2 程序处理方面

（1）程序运行失常的软件对策。窜入微机保护装置的干扰通常使程序运行失常，可在软件上采取一些措施减小干扰造成的损失。

（2）设置监视定时器。使用监视定时器的溢出中断使运行失常的程序复位。监视定时器可以是CPU外部的硬件定时器，也可以是CPU内部的软定时器。定时器的定时时间稍大于主程序正常运行一个循环时间，主程序每循环一次将定时器时间常数刷新一次。这样，只要程序正常运行，定时器不会产生溢出。而当程序失常，不能刷新定时器的时间常数而导致定时器溢出时，可利用溢出信号使系统复位（外部定时器），或利用溢出中断服务程序将系统复位（内部定时器）。

（3）失控程序的拦截。失控的程序可能把程序中的一些操作数当作指令码执行。对此，可采用指令冗余方法防止指令被拆散，即在程序适当位置，尤其是在调转指令之前加入两条NOP指令，将失控的程序纳入正轨。失控的程序也可能落在没有编程的ROM区，此时可在该ROM区设置软件陷阱，即将该区全部设置成复位指令或指向程序入口的调转指令。

（4）控制状态失常的软件对策。在条件控制系统中，人们关注的问题是能否确保正常的控制状态。如果干扰进入系统，会影响各种控制条件、造成控制输出失误。为了确保系统安全，可以采取下述软件抗干扰措施。

（5）软件冗余。对于条件控制系统，将控制条件的一次采样、处理控制输出，改为循环采样、处理控制输出，这种方法对于惯性较大的控制系统具有良好的抗偶然因素干扰作用。

4 提高微机保护可靠性的一些建议

笔者认为应从以下方面对微机保护进行运行中的日常维护，以达到提高微机保护可靠性：

（1）应在继电保护室入口处贴禁止使用无线通讯工具，从而禁止人员在保护室内使用高能辐射设备（如手机、对讲机等）。

（2）严禁人员携带紫外线设备进入保护室内，防止紫外线擦除微机保护芯片程序，或者造成保护程序出错。

（3）微机保护由于功能的扩展，技术的更新，因而要求运行、操作和维护人员必须尽快提高技术素质、熟悉掌握装置的操作与维护技能。

（4）在保护装置运行、调试和检查中，作为人机对话元件和数据记录的打印机，其日常维护和机内清理千万不可忽视。若是运行中频繁打印，应及时更换色带，补充打印纸。

微型电机范文第4篇

电子琴是高科技技术在音乐领域实现的一个典型代表,可视为现代文明和古典文化的一个浓缩体,是音乐与当今电子科学技术联合的产物,是全新的键盘类乐器,它不仅让我们在音乐教室内进行传统意义上的音乐文化的教学工作收益良多,还可以更加直接、简便进行电子音乐、现代音乐、电脑音乐的教学,在当今音乐中担当的角色也极其重要。现代人们的日常生活中已经与电子枪紧密相连,成为了不可或缺的一部分。近年,随着大规模的集成电路的发展单片机设计正在深入到社会各个行业,同时也带动诸如工业、农业、商业等的日新月异。单片机的特点很多,如功能强、体积小,而且功耗相对较低,稳定性和可靠性都很高,特别适合在自动控制行业,也广泛应用与仪器仪表、数据采集、家用电器等。单片机是作为系统的核心部件来设计系统的,可以根据硬件设计的需求,合理地对软件进行设计,这样就能高效地提高电子电路设计的质量。

1.2 国内外电子琴发展及研究

中国市场上最初使用的电子琴技术是基于 FM(调频)音频技术,主要是通过对音色的频谱进行分析和运算,这样就可以避免在芯片中储存大量的采样数据。这种设计方式产生的音色比较纯净、清澈,没有真实乐器演奏的机械噪声,甚至能够创造出一些不存在的天籁之音。然而这也暴露了其明显缺陷,音色过于干净,导致听者对这样音色听感不佳,容易造成听觉疲劳。随着科技的发展,这种技术逐渐被 PCM 和 FM 双调制音源技术代替,但是这也是音源的过渡技术。在大规模集成电路和芯片技术开始实际应用于生产后,PCM 音源技术逐渐成为了当今的主流音源技术。PCM 音源技术实质上是对真实音色样本的一种压缩算法技术,不过并不是简单意义上的压缩。在压缩过程中对原始音色进行了创造性的改造,从而可以产生全新的音源。由于 PCM 的压缩算法技术各不相同,因此各个公司在电子琴效果上显示出了不同的特色。

第二章 微型电子琴原理及其应用

2.1 电子琴基本原理

音程主要是指处在音级相互之间的关系,也就是说两个音在音高上的距离,单位距离叫做度。度是最小的音程单位,一般自然音 Do、Re、Mi、Fa、Sol、La、Si 的音程分别为一度、二度、三度、四度、五度、六度、七度、八度。最常见的音程分为大、小和完全三种。完全音程没有大小之分,也没有诸如大四度或者小五度的说法。很多同度数的情况下,大音程比小音程多一个半音,如大四度比小四度多一个半音,但是也有特殊情况,有时候会出现比大三度多一个半音的情况,这时候就成为增三度,比如 FA 和#LA 就是增三度。相反,减三度是指比小三度少一个半音的情况,比如#RE 和 FA。完全四度是在完全音程的情况小,比如 Do 和 FA 相差 5 个半音,可以 FA 和 SI 相差 6 个半音,就比完全四度多了一个半音,这样就把完全四度当作标准状态,称 PA 和 SI 的音程为增四度。

2.2 微型电子琴的应用

电子管风琴的音乐节奏感很强,它的键盘可以让人们在感受力度的同时,也能体会到触后感应和水平触键感应,但是演奏难度太大,由于其效果震撼,让人听后难以区别是乐队演奏还是电子琴演奏,深受人们喜爱,但是它并不能代替传统乐器,只能作为人们享受艺术。陶冶情操的工具。电子钢琴是一种电声乐器,可以在某些场合代替钢琴,其发声原理是将键盘作为通断开关,在按下按键后,内部的晶振开始工作,产生频率信号,然后经过分频器方法,送入扬声器发声,这个过程依靠模拟电路,键盘没有力度和击弦的感觉,音乐演奏的手感较差。键盘式电子琴的音色丰富、优美,可以发出各种音色,也可以进行独特的演奏,还可以代替传统乐器开展音乐教学,但是由于旋律和和声缺乏音量变化,音质单调,在模仿其他乐器时,音色也不够逼真,因此还有很多需要改进的地方。

第三章 系统需求分析..........................10

3.1 系统需求目标..................... 10

3.2 系统功能需求............... 10

第四章 系统设计............................... 20

4.1 设计原理........................... 20

4.2 系统组成及总体框架 .............................22

第五章 系统实现............................. 35

5.1 系统主程序实现................. 35

5.2 音乐节拍的实现 ....................... 40

第六章 系统仿真与调试

6.1 电路仿真

(3) 支持软件调试。在 Proteus ISIS 软件中具有设置断点、全速、单步等调试功能,同时可以在虚拟逻辑分析仪、示波器上观察各个处理器、变量等的当前状态;并且支持第三方集成编译软件,如 IAR、Keil 和 MPLAB 等多种编译器,进行高级语言的源码级仿真和调试。(4) 具有丰富的器件库,强大的绘图功能,能够智能化的连线、搜索器件,支持总线结构。

在使用时:首先必须上拉电阻要连接;其次是要使流进单片机的小于单片机所能承受的电流,那么就要加限流电阻。单片机 P1.0 口发出来的信号经过 LM386将功率放大 20 倍,再送到扬声器进行音乐的播出。

6.2 PCB 印制板制作

本实验设计中,我们采用的是模块设计法,因此,逐级测试各电路模块功能较为方便。音乐播放模块的调试、按键控制模块的调试、中心控制模块的调试等,最后将各个模块进行组合后整体调试。首先,主要调试各个模块的功能是否完整实现;再利用 KEIL 编译器调试已经完成的程序,检查语法错误是否存在;最后将测试完成的软件程序通过烧录到硬件模块中,调试系统实现的功能。

第七章 总结和展望

微型电机范文第5篇

一、微型数控铣床简介

机床在研发初期，主要是以小型并且桌面化的成品展示出来，并且抛开了现在的数控机床控制系统都采用的市场上商业化的数控系统，转为采用可编程程度高的单片微处理器控制，能最大限度地控制成本，从而满足自主研发并生产的要求。

更为简单，材料更为低廉，这也大大降低了由于学生经验不足带来的设备安全隐患，也从一定程度上降低了学生心理压力，为数控铣床后续教学打下了良好的基础。实践证明，通过学生的实践操作与自主学习，大大提高了学生解决问题的能力，也从另一方面提高了学生的学习兴趣。

在教学的评价环节中，先由学生进行自我评价，再由组长进行评分，最后由教师对学生进行综合评价，将优秀的工件应用到本专业的下一个教学项目中。

二、数控机床结构介绍的积极作用

在学生学习数控机床之初，对于机床的整体结构了解还不够深入，如果仅仅是教师照本宣科的讲解，对于中职学生来说太过于枯燥，通过对微型数控铣床床身机械部分的拆装，不仅让原本书本上枯燥的名词更生动具体，也锻炼了学生的动手能力，从教育效果来看比原本的纯理论教学更受学生的青睐。在电气专业方面，让学生通过电气控制的制作，解决了数控机床的接线、安装和调试的综合操作训练；在数控、模具专业方面，让学生在微型数控铣床上编写加工程序，进行实际产品加工。

三、对数控加工技术教学的支持作用

通过微型数控铣床产品开发制作“学做一体化”的实践，解决工学结合中“工、学”分离的普遍性问题。即以产品为教学活动载体，结合专业技能模块，构建基于工作过程的项目化教材，让学生在参与产品设计、加工、检测的一系列生产过程中，通过边学边做的方式，系统掌握专业核心知识和技能指标。过去我们只是将工厂的产品引进校园进行加工，经过实践发现外来的产品过于单一，无法将系统的专业知识结合起来进行教学，通过微型数控铣床产品零件的生产制作，按照专业编制校本教材及进行教学，完全符合实际专业教学需要。

四、对数控维修专业的提升作用

微型数控铣床因其结构相对来说更为简单，对学生一开始入门学习数控机床控制原理和维修原理更为易学，学生通过对微型数控铣床的控制原理的分析与学习，可以更直观地掌握数控机床上PLC的控制原理，对数控维修的学习起到提升的作用。

五、在专业课程教学中发挥生动的实例作用

微型数控机床生产过程中的各零部件和传动组成部分也受到学校《机械基础》《机械制图》等课程教师的青睐，将微型数控机床中的零部件作为课堂上的教具，使机械基础教学中螺纹传动、带传动等知识的讲解更生动；将微型数控铣床的零件作为《机械制图》课程的教具，让学生在学习制图知识时更贴近实际运用，提高案例的真实性，充分激发学生的学习兴趣。

六、对教师教学能力和研发能力的提升作用

通过微型数控铣床产品开发制作、“学做一体化”的教学实践解决教师队伍成长缺乏实践经验的问题。通过微型数控铣床产品开发制作，实施“学做联动”的教学模式，教师在带领学生边学边做的过程中，实现了知识的更新和技能的提高，保证了教学的质量。

我们看到，这种结构简单、价格较低、自主性大的微型数控铣床在中职机械及相关类专业的教学实践中收到了令人满意的效果，大大提升了中职教学的实践性、参与性，为中职数控人才的培养拓宽了思路。

本微型数控铣床是一个集成了机械与电气自动化的控制系统，它与工厂生产加工用的数控铣床并无本质上的区别，所以它能应用于基本的数控加工领域。其核心技术涉及到机械、电气、自动化控制、计算机软件、数控加工等多个技术领域。

二、微型数控铣床在教学中的地位和作用

微型数控铣床的主要应用是以减缓因设备不足带来的教学实训资源的需求压力，降低教学成本，从而解决教学课程与教学资源之间的矛盾。结合我校的专业特点，微型数控铣床的核心技术主要对应我校的机电专业和自动化专业。

微型数控铣床的功能是参照商业化的数控铣床基本功能而设计的，所以微型数控铣床能在一定程度上完成一些基本的加工要求。随着国家大力支持职业教育，如今中职生的数量比以往多得多。作为制造强国的中国，机电专业更是许多中职生的首选专业。那么随着机电类专业的学生不断增加，学校教学设备资源也会变得越来越紧张。微型数控铣床的出现可以在很大程度上解决因设备资源不足而带来的教学压力。首先，制造一台微型数控铣床的成本大概只占了采购一台一般性能的数控铣床价格的5%，也就是说采购一台一般性能的数控铣床能制造大概20台的微型数控铣床。这个价格比例就是微型数控铣床的最大优势。而且，微型数控铣床的结构是以桌面型产品的方向去设计的，所以其对空间的占用是很少的，放置一台微型数控铣床只需1平方米。所以它很容易就能走进实习车间、实验室、教室甚至是办公室。最后，微型数控铣床的小型化设计也决定了它工作时所消耗的电力资源，经实测微型数控铣床满载工作时的电能功率消耗最高300W，只是C6130A型普通车床（4.5KW）的7%，并且它只需要民用市电的200V电压，并不需要电价昂贵的工业用电380V。

1.微型数控铣床的机械结构组成能对应相关的教学课程

我校的机电专业机械方面教学主要是以基础理论、加工实训、钳工装配和技能竞赛为主，微型数控铣床的机械结构组成恰好也能对应上以上的教学课程。

微型数控铣床能承担机械加工实训教学。微型数控铣床主要是完成机械切削加工的功能，它同样也是采用数控编程的方法进行加工控制的。控制程序与我校数控铣编程常用的CAXA软件所生成的G代码文件完全兼容通用，所以在编程操作上是完全一样的，学生可以将在微型数控铣床上调试好的程序直接拿到学校的数控铣床上进行加工。微型数控铣床使用的加工刀具是小型的雕刻刀，能加工的材料主要是体格相对低廉的亚力克、塑料、木材等软材料，大大地节省了刀具损耗和材料损耗，这特别适合初学学生练习用。组合成微型数控铣床的基本部件由铝合金板材做成，其零件外形的尺寸要求并不复杂，很适合学生进行加工生产。所以在大批生产微型数控铣床时，机械部件全部由学生完成，这不仅节省了很多的人力资源，还可以对学生进行项目教学，让学生进行实训加工操作，了解机器的整个制造加工过程。

微型数控铣床可用于钳工装配教学。机器的机械装配也可以由老师辅导学生完成，机器的主要装配是以板材部件连接、电机安装、丝杆安装、导轨安装、工作台安装和整机调试校验等为主。一台机器涉及到多个安装项目要求，比以前的由锯锉削再到简单装配实训内容要丰富得多，也能为竞赛增加训练项目。

微型数控铣床为数控维修教学打下基础。数控维修在我校是机电专业的一个分支，但微型数控铣床是一个机与电的组合。相比于数控机床庞大的电气控制系统，微型数控铣床要简单得多，机械结构也相对简单。对机电专业的学生来说，从数控维修迈向电气专业，微型数控铣床就成了其中最好的桥梁。微型数控铣床虽然结构简单，但它包含有数控机床的基本功能模块，简化的数控机床更容易使学生理解认识，是由浅入深向高层次学习的最好的引领教学项目。

2. 微型数控铣床能对应上自动化控制的项目分枝

随着社会的发展，工业自动乃至智能化越来越普及，也是我校的机电专业培养学生的方向。我校的机电自动化专业主要是基础理论教学、电子电工理论和实训教学、可编程自动化教学以及计算机软件和网络教学。微型数控铣床既然是机械与电气的组合体，它同样也相应地对应上了自动化控制的项目分枝。

微型数控铣床对电子电工专业教学的促进作用。微型数控铣床是自主开发的，我校蔡跃伟和陈仟新老师获得了国家知识产权局的专利一项，那么我校就掌握着全部的核心技术。在制造微型数控铣床的过程中，其中的电路板就可以交给电子专业的学生来完成。里面包含着电子制作的基础，如焊接、识图、选件等，也有电子线路中的两大组合，模拟电子和数字电子，在电子理论教学中有一个很好的实物参照；电气控制部分和安装也可以交给电工专业的学生完成，可以让学生熟悉一台设备的电气安装的项目要求。除了能培养学生的动手能力外，电气安装的安全规范和标准也是重要的检验指标，从而让学生培养良好的职业道德和工作态度。