作品名稱：教育教學型微型數控車床
學校名稱：山東理工大學
參賽隊伍：適用于于教育教學的微型數控車床
參賽學生：閆鵬程 上官士勇 孫杰
指導老師：趙玉剛 張海云
數控行業是制造業之根本；制造業是當今國民經濟的主體。數控機床是制造業的“工業母機”，其技術水平代表著一個國家的綜合競爭力。如今國內制造業人才培養與企業實際需求脫節，工程教育實踐環節薄弱，學校和培訓機構基礎能力建設滯后，學生無法動手實踐操作。傳統教學數控機床設備大、占地多、危險性高且投資巨大。在國內，能夠滿足數控教育教學需求的微型數控裝備為空白。
本項目研究開發出一種適用于教育教學型的微型數控車床，該微型數控車床其主要參數如下：
主軸轉速范圍：100~3000r/min；
主軸電動機功率：300w；
工作行程：X×Z：40×250（mm）；
機床外型尺寸：長×寬×高：
800×300×300（mm）；
三個軸的脈沖當量：0.001mm；
三個軸的最大工進移動速度：3000mm/min。
該車床由計算機數控系統、電源驅動裝置和機床機械裝置三部分組成。數控車床的機械裝置由床身、主軸、導軌、滾珠絲杠、大溜板、小溜板、回轉刀架、控制兩個坐標軸移動的兩個步進電動機、一個直流無刷調速主軸電動機等組成。機床大溜板和小溜板的移動、刀架的回轉控制，由開放式多功能計算機數控系統通過控制電源驅動裝置，再由電源驅動裝置驅動數控機床的執行部件來實現的。
本項目研制的教育教學型數控車床具有以下優點：機床雖小、五臟俱全。由于具有成本低、體積小、重量輕、開放式結構、功能強、網絡化等優點，走進了教室、搬上了講臺，控制系統界面投上了銀幕，改變了數控技術傳統的教學模式，使得數控技術與機械CAD/CAM課程的課堂教學、實驗教學、實訓教學可以在同一個多媒體教室進行，實現了課堂教學、實驗教學、實訓教學的一體化，不僅節省了大量的設備購置費用和實驗、實訓場所建筑費用，而且大幅度提高了教學效率和教學效果。該數控機床具備大中小型數控機床所具備幾乎所有的功能，采用ISO規定的數控代碼編程，具有多軸聯動控制、程序編輯、直線插補、圓弧插補、MDI、點動、模擬運行、自動運行、加工軌跡動態顯示、通訊和故障診斷等國際上先進數控系統的各種功能。除此之外，其強大的二次曲線直接插補功能、美觀友好的操作界面、方便的操作性能、自帶的CAD/CAM造型編程軟件，更凸顯了該數控系統和數控車床性能的優越性。
該微型車床目前已經在中國海洋大學、山東理工大學、臨沂大學等十多所院校推廣使用，共生產300余臺并搭建多個示范實驗室，受到了多方的高度評價。該教學型數控車床的成功研制和推廣，對于改變我國數控技術人才的培養模式，降低培養成本、縮短培養周期，將具有重大意義。
