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數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造技術(shù)中的應(yīng)用,最具代表性的是數(shù)控機(jī)床,所以數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)應(yīng)是整個(gè)機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)的重點(diǎn)內(nèi)容之一,數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)時(shí)間占訓(xùn)練時(shí)間的比例應(yīng)大一些。常見的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、數(shù)控銑床和數(shù)控加工中心,這3種機(jī)床的數(shù)量多,具有代表性。對(duì)于一臺(tái)數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō),包括4方面的內(nèi)容:制造、操作、編程和維修。實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容以操作、編程和加工簡(jiǎn)單的零件為主,增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)為主要目的。
1.1合理安排數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)的時(shí)間由于機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)總學(xué)時(shí)的限制,青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械專業(yè)學(xué)生共實(shí)習(xí)4周。數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容較多,在訓(xùn)練時(shí)間的安排上,數(shù)控車床2天、數(shù)控銑床和加工中心2天、其他數(shù)控機(jī)床1天,這樣既重點(diǎn)突出又全面。數(shù)控機(jī)床應(yīng)用了先進(jìn)的數(shù)控技術(shù),和普通機(jī)床的實(shí)訓(xùn)相比,講解的時(shí)間會(huì)多一些。一般操作講解、黑板上指令講解的時(shí)間約占1/2,讓學(xué)生能較深刻地理解數(shù)控機(jī)床是如何加工零件的;學(xué)生操作機(jī)床加工零件的時(shí)間約占1/2,使學(xué)生有較充足的時(shí)間增強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床加工零件的感性認(rèn)識(shí)??傊?,實(shí)訓(xùn)的重點(diǎn)雖為實(shí)踐,數(shù)控機(jī)床訓(xùn)練的特點(diǎn)又決定了講解占了約一半的時(shí)間。
1.2合理安排數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容和方法在數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)中,操作、編程和加工零件是主要內(nèi)容。首先對(duì)照機(jī)床講解基本的操作;然后學(xué)習(xí)數(shù)控的編程知識(shí);最后加工出零件。編程方法的講解,只能在黑板上講解組成程序的指令字、程序的格式等,然后編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的程序。數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系是主要內(nèi)容之一,機(jī)械坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系(編程坐標(biāo)系)的概念,它們的作用是什么,必須結(jié)合編程才能講清楚。數(shù)控機(jī)床是按程序自動(dòng)加工零件的,刀具沿程序指令的刀路運(yùn)動(dòng)切削工件,刀路的位置必須使用坐標(biāo)系描述。所以,首先講清各種坐標(biāo)系的概念,進(jìn)而才能講清對(duì)刀等關(guān)鍵的概念,才能理解為什么在編程坐標(biāo)系下編寫的程序可以在機(jī)床上加工出零件等問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)與數(shù)控機(jī)床理論課的內(nèi)容相輔相成,各有側(cè)重,通過(guò)數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)為下一步學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床理論課打下良好的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)應(yīng)以機(jī)床操作、編程、日常保養(yǎng)和安全使用為基本內(nèi)容,重點(diǎn)應(yīng)放在編程和操作上。通過(guò)基本編程知識(shí)和操作的學(xué)習(xí),學(xué)生可具備基本的編程和操作能力,為了提高學(xué)生的實(shí)訓(xùn)興趣和創(chuàng)新意識(shí),可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的零件,自己編程,經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無(wú)誤后上機(jī)加工;或者編程加工一些有趣的零件。如:數(shù)控車床上可以加工仿真子彈、仿真酒瓶等;數(shù)控銑床上可以加工一些漢字,如“歡迎實(shí)習(xí)”等。
1.3手工編程和自動(dòng)編程數(shù)控編程分手工編程和自動(dòng)編程,形狀復(fù)雜的零件加工程序只能由計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程來(lái)完成。在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容上,應(yīng)手工編程和計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程并重。手工編程是數(shù)控車床實(shí)習(xí)的基本內(nèi)容,通過(guò)手工編程加工簡(jiǎn)單的小零件,是普遍采用的訓(xùn)練方法。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,CAD/CAM在機(jī)械加工中的廣泛應(yīng)用,計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程也應(yīng)是數(shù)控機(jī)床特別是數(shù)控銑床實(shí)習(xí)必講內(nèi)容之一。由于實(shí)訓(xùn)時(shí)間的限制,這部分的內(nèi)容較多。所以,可以精簡(jiǎn)為由實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師通過(guò)一個(gè)例子演示給學(xué)生看,邊演示邊講解,講明形狀復(fù)雜及包含曲面的零件或模具的加工必須用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程的方法編程,然后加工成所需的零件或模具。自動(dòng)編程是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件完成的,常用的具有計(jì)算機(jī)編程功能的軟件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。
1.4數(shù)控機(jī)床仿真軟件的應(yīng)用機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地往往有限,數(shù)控機(jī)床價(jià)格較貴,配備的數(shù)控機(jī)床的種類和數(shù)量有限,平均到每一名學(xué)生的上機(jī)操作時(shí)間較少。為了解決這個(gè)矛盾,可以安排一定的時(shí)間,讓學(xué)生在機(jī)房使用數(shù)控機(jī)床仿真軟件練習(xí)數(shù)控機(jī)床的操作、編程和加工仿真。也可以不做統(tǒng)一安排,讓學(xué)生課后根據(jù)自己的情況自由上機(jī)練習(xí)。數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容多,時(shí)間相對(duì)較少,一定要制訂詳細(xì)可行的實(shí)訓(xùn)計(jì)劃,明確每天的訓(xùn)練任務(wù)、訓(xùn)練目的、訓(xùn)練方法和訓(xùn)練設(shè)備。這樣學(xué)生面對(duì)從未見過(guò)的設(shè)備就不會(huì)感到茫然,教師指導(dǎo)學(xué)生也會(huì)有條不紊,順利完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)。
2演示教學(xué)法的應(yīng)用
2.1什么是演示教學(xué)法由于機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)總學(xué)時(shí)的限制,學(xué)生不可能自己動(dòng)手操作每一種機(jī)床,特別是一些比較危險(xiǎn)、貴重和精密的設(shè)備,比如高壓水切割機(jī)床、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以及電火花線切割、電火花成型等機(jī)床。為了解決這個(gè)矛盾,基于學(xué)校的實(shí)際情況,采用了演示教學(xué)的實(shí)訓(xùn)方法。所謂演示教學(xué)法即指導(dǎo)教師講解機(jī)床的加工原理、操作方法、編程方法,然后自己操作機(jī)床加工一個(gè)零件演示給學(xué)生看。通過(guò)演示教學(xué)的實(shí)訓(xùn)方法,解決了實(shí)訓(xùn)內(nèi)容多時(shí)間少、機(jī)床有限及教師有限的矛盾,還可以給學(xué)生打下進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究的基礎(chǔ)。
2.2以電火花線切割為例電火花線切割屬于特種加工,特種加工是利用電能、化學(xué)能、光能或聲能等能量對(duì)工程材料進(jìn)行加工的工藝方法。在特種加工中,加工工具(廣義的刀具)、加工工件與傳統(tǒng)的機(jī)加工不同,一般不是采用機(jī)械力加工,在實(shí)習(xí)時(shí)學(xué)生首先會(huì)想到加工工具是怎樣加工工件的。所以實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師在實(shí)習(xí)的開始,應(yīng)首先講明電火花線切割的加工原理。實(shí)習(xí)步驟如下:(1)指導(dǎo)教師啟動(dòng)機(jī)床,用薄鋼板切割一個(gè)小五角星演示給學(xué)生看。學(xué)生發(fā)現(xiàn)一根很長(zhǎng)的光滑的金屬鉬絲可以切割鋼板時(shí),一定感到吃驚,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的過(guò)程中指導(dǎo)教師講解加工的原理,舉一個(gè)日常生活中簡(jiǎn)單的電火花放電的例子:我們平時(shí)開關(guān)電器或插拔插頭時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)有時(shí)有電火花放電,嚴(yán)重時(shí)開關(guān)或插頭的導(dǎo)電部位有被燒的痕跡,甚至掉渣。電火花線切割的加工原理就是利用電火花放電產(chǎn)生的熱量使金屬被燒腐蝕而起到切割的作用。講完這個(gè)常見的現(xiàn)象后,再講電火花線切割的加工原理,學(xué)生就感到易于理解了。(3)指導(dǎo)教師再講解機(jī)床的操作方法。(4)簡(jiǎn)單講解編程的方法,整個(gè)過(guò)程大約45min。
3多媒體技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)的多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于各行各業(yè)。機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)是一種實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),但是計(jì)算機(jī)的多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)中也能發(fā)揮重要的作用。由于實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容不可能面面俱到,在學(xué)生實(shí)習(xí)完基本的內(nèi)容后,可利用多媒體技術(shù)補(bǔ)充和總結(jié),會(huì)起到良好的教學(xué)效果。
4結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:理實(shí)一體化;數(shù)控教學(xué);講練結(jié)合
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2012) 14-0153-01
職業(yè)學(xué)校重視專業(yè)課建設(shè),重在訓(xùn)練學(xué)生專業(yè)技能,培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)不同的就業(yè)崗位,所以職業(yè)教育在培養(yǎng)學(xué)生具備一定的專業(yè)知識(shí)的同時(shí),更重視技能水平的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是在講完一條條指令、練習(xí)一種種編程方法之后,進(jìn)行機(jī)床加工練習(xí)。而理實(shí)一體化教學(xué)將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融合一體、交互進(jìn)行,充分體現(xiàn)出老師做中教、學(xué)生做中學(xué)的教學(xué)方式,便于學(xué)生將理論聯(lián)系實(shí)際,在實(shí)踐操作中鞏固理論知識(shí)提高實(shí)踐技能,并促進(jìn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。能達(dá)到更好的教學(xué)效果。
現(xiàn)以數(shù)控車削加工理實(shí)一體教學(xué)為例,談?wù)劺韺?shí)一體化在教學(xué)中的具體實(shí)施。主要的教學(xué)步驟如下:要點(diǎn)講解——操作演示——仿真練習(xí)——操作訓(xùn)練——內(nèi)容總結(jié),講練過(guò)程體現(xiàn)形式:講解——練習(xí)——再講解——再練習(xí)——總結(jié)。
一、要點(diǎn)講解
將內(nèi)容要點(diǎn)作一系統(tǒng)講解,提出重點(diǎn)、難點(diǎn),強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)。
加工練習(xí)時(shí),以鑄造、鍛造成型毛坯或以前練習(xí)的形狀相同的舊零件作為毛坯,既練習(xí)了課題,也節(jié)省了材料,而且與工廠實(shí)際加工零件相聯(lián)系,學(xué)生練習(xí)的興致也比較高。
在講解G73指令適用于尺寸不是單調(diào)遞變(G71指令不能單獨(dú)完成)的零件時(shí),一般以球頭手柄或啞鈴形工件為例(圖在此略)。知識(shí)點(diǎn)上,先向?qū)W生講解編程時(shí)與加工成型零件的不同之處,再讓學(xué)生思考是否有不同的加工方法,試采用不同的加工工藝編程加工。
二、操作演示
演示教學(xué)是教師在教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)示范性操作等手段使學(xué)生通過(guò)觀察獲得感性知識(shí)的一種方法。在理論知識(shí)要點(diǎn)講解完后,有針對(duì)性地演示教學(xué)可以使學(xué)生對(duì)所聽到的要點(diǎn)知識(shí)具體化、形象化、生動(dòng)化,可加深學(xué)生對(duì)理論要點(diǎn)的理解。比如G73指令用于成型零件加工,通過(guò)實(shí)際演示可讓學(xué)生真切地感受到指令的加工軌跡、循環(huán)次數(shù)、加工效率等,也可有效避免學(xué)生獨(dú)立編程及加工時(shí)走彎路。
三、仿真練習(xí)
通過(guò)數(shù)控仿真系統(tǒng)的使用,便于學(xué)生檢查指令格式及程序的正確性,也減少操作過(guò)程中的錯(cuò)誤,降低實(shí)際加工危險(xiǎn)性。
四、操作訓(xùn)練
學(xué)生模擬加工結(jié)束后,總結(jié)編程遇到的問(wèn)題并解決問(wèn)題,教師強(qiáng)調(diào)實(shí)訓(xùn)時(shí)必須掌握正確加工方法、必須將操作安全牢記于心,之后分組到實(shí)訓(xùn)車間進(jìn)行實(shí)際操作實(shí)訓(xùn)。通過(guò)實(shí)訓(xùn),掌握一定的技能和技巧,并對(duì)所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證,系統(tǒng)地了解并鞏固所學(xué)知識(shí)。教師認(rèn)真巡回指導(dǎo),加強(qiáng)監(jiān)督,便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并立即糾正,保證練習(xí)的準(zhǔn)確性及操作的安全性。
巡視過(guò)程中,對(duì)每位學(xué)生操作次數(shù)、工件質(zhì)量做記錄。以提高學(xué)生練習(xí)自覺(jué)性,督促練習(xí)效果。
五、內(nèi)容總結(jié)
總結(jié)需要掌握的理論要點(diǎn)、仿真練習(xí)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題、實(shí)訓(xùn)操作中需注意的問(wèn)題等,針對(duì)各種問(wèn)題一一做出解答,使學(xué)生對(duì)當(dāng)天所學(xué)知識(shí)得到鞏固,當(dāng)天遇到問(wèn)題得到及時(shí)解決,做到融會(huì)貫通。
總之,通過(guò)講解、模擬、操作等理實(shí)一體化教學(xué)的實(shí)施,可讓學(xué)生在學(xué)練中理解理論知識(shí)、掌握實(shí)踐技能,從一定程度上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱忱,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。且通過(guò)邊練習(xí)邊總結(jié),達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]朱建平,郁志純.數(shù)控編程與加工一體化教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2009,10.
【關(guān)鍵詞】信息技術(shù) 教學(xué)設(shè)計(jì) 加工單元 控制系統(tǒng) 實(shí)訓(xùn)教學(xué)
【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2016)11C-0152-02
近年來(lái),全國(guó)各級(jí)各類信息化教學(xué)大賽如火如荼地開展,極大地推動(dòng)了信息技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用,使各高職院校的信息化教學(xué)改革得以不斷推進(jìn)。本文以“自動(dòng)線安裝與調(diào)試”課程中加工單元控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)單元教學(xué)設(shè)計(jì)為例,在課程教學(xué)中充分利用信息化手段進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,使學(xué)生更好地掌握課程知識(shí),促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
1.能力目標(biāo):掌握加工單元控制系統(tǒng)的基本安裝、控制程序的編寫。
2.知識(shí)目標(biāo):加工單元部件的認(rèn)識(shí)和安裝方法;采用一個(gè)按鈕控制啟動(dòng)/停止的程序設(shè)計(jì)方法。
3.情感目標(biāo):通過(guò)相關(guān)程序設(shè)計(jì)引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC綜合控制技術(shù),發(fā)展創(chuàng)新精神,培養(yǎng)實(shí)事求是、理論與實(shí)際相結(jié)合的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
4.職業(yè)素質(zhì)目標(biāo):獲取知識(shí)能力、知識(shí)應(yīng)用能力、自主學(xué)習(xí)能力、語(yǔ)言表達(dá)能力。
二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
本課例主要講授加工單元控制系統(tǒng)的安裝與控制,重點(diǎn)是掌握加工單元的安裝與控制程序的編寫;難點(diǎn)是安裝過(guò)程中的安裝過(guò)程中的細(xì)節(jié)問(wèn)題,特別是一些關(guān)鍵點(diǎn),如果學(xué)生沒(méi)有掌握好,就可能存在很多隱患。通過(guò)運(yùn)用多媒體課件中的視頻分解動(dòng)作,反復(fù)觀看視頻安裝過(guò)程以及各部件的功能,學(xué)生可以快速地掌握安裝過(guò)程編程思想。
三、教學(xué)對(duì)象分析
電氣自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)大二的學(xué)生已經(jīng)具備了電氣控制、PLC應(yīng)用技術(shù)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)等相關(guān)前續(xù)課程知識(shí),并掌握了PLC技術(shù)的基本知識(shí)和基本編程方法。但學(xué)生在學(xué)習(xí)PLC綜合應(yīng)用過(guò)程中,一時(shí)難以迅速地掌握相關(guān)知識(shí)和要領(lǐng),為此需要通過(guò)多媒體課件和教學(xué)示范錄像,通俗易懂地講解加工單元控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試、編程等學(xué)習(xí)內(nèi)容。
四、教學(xué)策略與教法設(shè)計(jì)
課程教學(xué)中實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)法,便于學(xué)生更好地掌握安裝與控制系統(tǒng)編程,在實(shí)施項(xiàng)目操作的過(guò)程中學(xué)習(xí),熟悉關(guān)鍵控制程序的編寫。本課例采用理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的“雙教一體化”教學(xué)方式,即教師理論講授和學(xué)生實(shí)踐操作相結(jié)合。理論教學(xué)中,充分運(yùn)用多媒體教學(xué)設(shè)備和多媒體網(wǎng)絡(luò)課件,生動(dòng)地教授安裝方法。以小組討論的形式開展實(shí)訓(xùn),并對(duì)一個(gè)或兩個(gè)小組的程序進(jìn)行展示,其他同學(xué)共同分析,以達(dá)到共同提高的目的,從而較好地達(dá)到課程設(shè)計(jì)目標(biāo)。
五、課程實(shí)施的建議
2.教學(xué)設(shè)計(jì)與分析。見表2。
六、學(xué)生實(shí)訓(xùn)
1.實(shí)訓(xùn)方式:(1)以小組為單位進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)訓(xùn),完成一個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)/停止的功能;至少用三種方法實(shí)現(xiàn)。(2)學(xué)生個(gè)體進(jìn)行站點(diǎn)的建立和管理。
2.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容:通過(guò)討論各小組分別編寫程序。
3.實(shí)訓(xùn)檢查評(píng)價(jià):選出1組同學(xué)的練習(xí)進(jìn)行展示;教師再進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)、講解,總結(jié)歸納在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的收獲和存在的問(wèn)題,指出需要注意的地方。
七、總結(jié)
本課例采用信息化教學(xué)設(shè)計(jì),以任務(wù)驅(qū)動(dòng)法開展教學(xué),充分關(guān)注當(dāng)前高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,使原有枯燥的教學(xué)過(guò)程變得生動(dòng)起來(lái),培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力,增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),在教學(xué)過(guò)程中始終將信息技術(shù)貫穿始終,突破了教學(xué)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題,拓展了課程教學(xué)的空間。
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【基金項(xiàng)目】2014年廣西高等教育教學(xué)改革工程重點(diǎn)課題(2014JGZ159)
筆者任教《數(shù)控銑工》這門課程已經(jīng)有幾年的時(shí)間,當(dāng)中遇到過(guò)挫折,收獲過(guò)成功,不斷反思和總結(jié),本文就如何提高中職學(xué)校數(shù)控銑工教學(xué)質(zhì)量,從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法各方面深入思考,讓學(xué)生切實(shí)掌握數(shù)控銑工技能,與數(shù)控行業(yè)需求接軌。
一、科學(xué)設(shè)置課程,掌握理論基礎(chǔ)
《數(shù)控銑工》m然是一門課程,但里面涉及的專業(yè)知識(shí)非常多:讀零件圖、工藝分析、程序編制、機(jī)床操作、尺寸測(cè)量等等,與眾多數(shù)控課程是緊密聯(lián)系的。學(xué)校和專業(yè)部必須要有遠(yuǎn)見性的目光,科學(xué)開設(shè)課程,循序漸進(jìn),才能讓學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
1.機(jī)械制造行業(yè)通常是根據(jù)零件圖進(jìn)行技術(shù)交流和生產(chǎn),因此讀懂零件圖是關(guān)鍵。看懂零件圖所表達(dá)機(jī)件的結(jié)構(gòu),分析機(jī)件各部分的尺寸標(biāo)注,并且要注意是否帶有公差,是否有表面粗糙度要求。開設(shè)《機(jī)械制圖》《公差配合與極限測(cè)量》課程,能很好地幫助學(xué)生掌握讀圖技能。
2.制定正確、合理的加工工藝路線,加工工藝路線中的工序劃分,加工順序的安排和走刀路線的確定是對(duì)編制程序的充分準(zhǔn)備。
目前的教材里面關(guān)于加工工藝分析的案例相對(duì)較少,往往造成師生的忽視和舍棄,只注重程序編制和加工,遇到復(fù)雜的零件時(shí)就會(huì)束手無(wú)策,不會(huì)加工。因此在教學(xué)過(guò)程中,可以結(jié)合使用《金屬切削刀具》《數(shù)控加工工藝及編程》,強(qiáng)化分析工藝路線的教學(xué)。增加確定工藝路線的例題,在講解時(shí)先讓學(xué)生寫出工藝路線,然后講解如何根據(jù)它們編出程序。
3.數(shù)控銑床作為新一代的加工設(shè)備,具有先進(jìn)性、高效性,但對(duì)操作者的素質(zhì)要求也很高,否則極容易造成機(jī)床損壞甚至出現(xiàn)安全事故。數(shù)控銑床和普通銑床有很多的相同之處,例如切削用量的選擇、工件裝夾方式、加工工藝、夾具設(shè)計(jì)等。開設(shè)《銑工實(shí)訓(xùn)》課程,讓學(xué)生先熟悉銑床加工原理,加工流程,為學(xué)習(xí)數(shù)控銑工做好技能準(zhǔn)備。
4.在編程方面,可根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況開設(shè)一到兩門軟件編程課程,如我校開設(shè)了《MasterCAM X4》和《CAXA制造工程師2013》。根據(jù)不同類型的加工零件,可靈活選取更合適的程序編制方法,多樣式的訓(xùn)練大大提升了學(xué)生的編程能力。
5.在開設(shè)數(shù)控銑工實(shí)訓(xùn)之前,有必要開設(shè)一門《斯沃?jǐn)?shù)控仿真加工》課程。目的是使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)和車間實(shí)訓(xùn)之間增加一個(gè)非常好的緩沖階段。該軟件很好地模擬數(shù)控銑床的加工環(huán)境,讓每個(gè)學(xué)生都可以通過(guò)電腦進(jìn)行模擬操作,不存在任何的安全問(wèn)題,學(xué)生可以大膽地、獨(dú)立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí),同時(shí)解決了車間設(shè)備較少的問(wèn)題。
二、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效率
中職學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,學(xué)習(xí)積極性較低,學(xué)習(xí)自信心也相對(duì)缺乏,學(xué)習(xí)《數(shù)控銑工》這門綜合性極強(qiáng)的課程會(huì)感到相當(dāng)吃力。盡管科學(xué)地開設(shè)了課程,但是如果學(xué)生學(xué)不進(jìn)去也就一切徒勞。筆者認(rèn)為培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)熱情,是學(xué)好這門課程的有力保障。
1.建立和諧的師生關(guān)系
傳統(tǒng)沉悶、死板的教學(xué)方式,很難讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。要讓學(xué)生喜歡這門課程,首先應(yīng)建立和諧的師生關(guān)系。教師通過(guò)營(yíng)造輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍,尊重中職生的個(gè)性發(fā)展,不挫傷他們的自尊心和積極性,適當(dāng)給予積極的評(píng)價(jià)和鼓勵(lì),學(xué)生慢慢就被這種氛圍所感染,認(rèn)真投入到學(xué)習(xí)中去。
2.講解先進(jìn)制造技術(shù),激發(fā)學(xué)生求知欲
中職學(xué)生對(duì)數(shù)控制造技術(shù)的了解通常來(lái)源于課堂教學(xué),課本文字的敘述很難讓學(xué)生產(chǎn)生深刻的認(rèn)識(shí)。筆者利用多媒體平臺(tái)教學(xué)資源,尋找很多與教學(xué)相關(guān)的先進(jìn)制造技術(shù)視頻和資料,給學(xué)生先講解課堂內(nèi)容的理論知識(shí),然后播放相應(yīng)的視頻,學(xué)生們看得驚嘆連連,興奮不已,明白到學(xué)習(xí)這些內(nèi)容能應(yīng)用到這么先進(jìn)的技術(shù)層面上,激發(fā)了求知欲,迫切要學(xué)好知識(shí)。
3.注重實(shí)訓(xùn),實(shí)施獎(jiǎng)勵(lì)制度
訓(xùn)。比如介紹數(shù)控銑床操作面板,單看書本圖片收效甚微,可以利用斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件讓學(xué)生進(jìn)行模擬操作,或者直接進(jìn)入車間讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)物演示,學(xué)生自然會(huì)深刻牢記。另外,可以用數(shù)控作品獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)生,比如用數(shù)控銑床雕刻一個(gè)精致的圖案,數(shù)控車床加工一個(gè)小獎(jiǎng)杯,線切割加工一句勵(lì)志的話,小小的鼓勵(lì)卻從內(nèi)心深處打動(dòng)學(xué)生。
三、合理安排實(shí)訓(xùn),實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)
學(xué)生要真正掌握好《數(shù)控銑工》這門學(xué)科,必須要到車間實(shí)訓(xùn),鍛煉加工技能才能學(xué)到真本領(lǐng)。考慮數(shù)控銑床數(shù)量的限制及學(xué)生的實(shí)際情況,應(yīng)該制定嚴(yán)格的管理制度,合理安排車間實(shí)訓(xùn),確保實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
1.安全教育
數(shù)控銑床作為機(jī)械加工設(shè)備,如果操作稍有不慎不但會(huì)損壞機(jī)床,還很容易出現(xiàn)安全事故。教學(xué)工作應(yīng)當(dāng)把學(xué)生安全放在首位,實(shí)訓(xùn)前必須進(jìn)行安全教育,讓學(xué)生了解安全操作規(guī)程,遇到緊急情況如何處理,保證安全事故為零。
2.實(shí)行小組實(shí)訓(xùn)制
數(shù)控設(shè)備數(shù)量有限,不能滿足每人使用一臺(tái)機(jī)床的需求。根據(jù)數(shù)控銑床的數(shù)量將班級(jí)學(xué)生分成對(duì)應(yīng)的小組,每個(gè)小組成員應(yīng)當(dāng)合理安排,讓實(shí)操性強(qiáng)的學(xué)生作為小組長(zhǎng),監(jiān)督和輔助組員進(jìn)行實(shí)訓(xùn),匯報(bào)小組實(shí)訓(xùn)報(bào)告。既減輕教師的負(fù)擔(dān),也提高了教學(xué)效率,同時(shí)減少安全事故的發(fā)生。
3.布置實(shí)訓(xùn)任務(wù),考評(píng)和總結(jié)
每一次的實(shí)訓(xùn)課,教師都應(yīng)該根據(jù)教學(xué)內(nèi)容布置相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)任務(wù),絕不能有走過(guò)場(chǎng)的心理馬虎應(yīng)付。根據(jù)任務(wù)的難度制定加工時(shí)間,在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中適當(dāng)提示和幫助。實(shí)訓(xùn)完畢后對(duì)實(shí)訓(xùn)結(jié)果進(jìn)行考評(píng),師生共同總結(jié)實(shí)訓(xùn)心得體會(huì),對(duì)成功之處給予肯定和表?yè)P(yáng),對(duì)不足之處給予指正和鼓勵(lì),做到每一次實(shí)訓(xùn)課都切實(shí)掌握好知識(shí)點(diǎn)。
4.開展技能比賽,以賽促學(xué)
論文關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù) 應(yīng)用專業(yè) 實(shí)訓(xùn) 四個(gè)階段
目前,我國(guó)制造業(yè)對(duì)既掌握數(shù)控技術(shù)又熟練數(shù)控編程、加工操作的中等職業(yè)畢業(yè)生需求越來(lái)越大,由于數(shù)控技術(shù)發(fā)展日新月異,教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)技術(shù)水平總是存在著滯后教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入的不足.限制了實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)設(shè)備及數(shù)控應(yīng)用軟件的投入與更新。為了滿足社會(huì)對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才的需求,更為滿足我校畢業(yè)生的需要.我們對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整:我校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)學(xué)制為三年,前兩年在校學(xué)習(xí)理論知識(shí)、到校實(shí)訓(xùn)中心接受實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn),在理論學(xué)習(xí)期間,特開設(shè)了《車工工藝學(xué)》、《數(shù)控加工技術(shù)》、《數(shù)控編程與設(shè)備》、《公差測(cè)量與技術(shù)》、《機(jī)械制圖》等十幾門專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課,使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)更趨于合理,為實(shí)訓(xùn)作了很好的鋪墊,夯實(shí)了基礎(chǔ)。后一年到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí),為更好地向企業(yè)輸送合格的數(shù)控人才,把實(shí)訓(xùn)分四個(gè)階段,以鞏固和深化理論知識(shí),提高和完善操作技能。
第一階段:普車實(shí)。
這一階段是學(xué)習(xí)數(shù)控車床不能逾越的過(guò)程。學(xué)生在普通車床上實(shí)習(xí)、練習(xí)刃磨車刀,熟練操作車床,從加工端面、外圓、內(nèi)孔、切槽開始,逐漸接觸到螺紋各部分的尺寸計(jì)算和加工,特形面的加工.在這一過(guò)程巾深刻理解刀具幾何角度對(duì)切削加工精度和表面粗糙度的影響,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互關(guān)系及其對(duì)工件質(zhì)量的影響,掌握車床的調(diào)整方法.掌握切削的有關(guān)計(jì)算、了解常用_T具、龜具的結(jié)構(gòu),熟悉掌握其使用方法,合理地選擇工件的定位基準(zhǔn),安排加工工藝過(guò)程。同時(shí)還須讓學(xué)生知道只有完成這一階段的實(shí)訓(xùn)任務(wù),將來(lái)才有可能在數(shù)控車床上所編制的加工程序更為合理和實(shí)用。
第二階段:仿真實(shí)訓(xùn)。
第一階段的實(shí)訓(xùn)后.對(duì)學(xué)生進(jìn)行技能考試。操作達(dá)到要求的學(xué)生到計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)控仿真軟件的練習(xí).同時(shí)也能促進(jìn)未選中的學(xué)生努力練習(xí).激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。首先讓學(xué)生熟悉仿真機(jī)床的操作面板和錄入面板明確每個(gè)按鍵的功能.建立工件坐標(biāo)系的方法,如何選擇刀具幾何角度設(shè)置刀偏及刀補(bǔ),詳細(xì)地講解每個(gè)過(guò)程。
在編程車削倒角時(shí).可用兩種方式:(1)把車刀刀位點(diǎn)指定在倒角起點(diǎn)處,再C01車削;(2)把車刀定位在倒角的右邊延長(zhǎng)線上,然后G01車削而成。同時(shí)讓學(xué)生比較哪種方式更為簡(jiǎn)單和實(shí)用。
在普通螺紋加工中.讓學(xué)生分別使用G92、G76螺紋循環(huán)指令來(lái)編程加工螺紋.在實(shí)訓(xùn)中讓學(xué)生了解根據(jù)導(dǎo)程的大小和螺紋的精度高低選擇不同的加工指令更為合適。G92直進(jìn)式切削和G76斜進(jìn)式切削。由于切削刀具進(jìn)刀方式的不同,這兩種加工方法有所區(qū)別。各自的編程方法也不同,造成加工誤差也不同,工件加工后螺紋段的加工精度也有所不同。G92螺紋切削循環(huán)采用直進(jìn)式進(jìn)刀方式進(jìn)行螺紋切削,螺紋中徑誤差較大,但牙形精度較高,一般多用于小螺距高精度螺紋的加工;加工程序較長(zhǎng),在加工中要經(jīng)常測(cè)量。G76螺紋切削循環(huán)采用斜進(jìn)式進(jìn)刀方式進(jìn)行螺紋切削,牙形精度較差,但T藝性比較合理編程效率較高,一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。在螺紋精度要求不高的情況下,此加工方法更為簡(jiǎn)捷方便。所以,學(xué)生要掌握各自的加丁特點(diǎn)及適用范同,并根據(jù)工件的加工特點(diǎn)與工件要求的精度正確靈活地選用這些切削循環(huán)指令,然后編制加工程序,并自動(dòng)加工。
第三階段:數(shù)控加工。
在數(shù)控仿真軟件加工出合格工件的同學(xué)先到數(shù)控車床上進(jìn)行編程加工。由于仿真軟件和數(shù)控車床是同一個(gè)界面,學(xué)生短時(shí)間內(nèi)可熟練操縱機(jī)床,但需注意以下幾點(diǎn)。
(1)要根據(jù)工件的材質(zhì),所用刀具的幾何角度來(lái)選擇不同的切削參數(shù)。經(jīng)過(guò)普車的實(shí)訓(xùn),這將不是難題。
(2)學(xué)生編制的程序要先經(jīng)過(guò)圖形模擬加工,程序正確后再進(jìn)行對(duì)刀加工。
(3)在首件加工中合理使用程序暫定MOO指令.在精加工前對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量.看是否需調(diào)整刀具補(bǔ)償.最后加工出合格的工件。
(4)重點(diǎn)突出典型零件的工藝分析,裝卡方法的選擇、程序編制,調(diào)整加工和檢驗(yàn),如果有缺陷,應(yīng)找出原因并修正。遵循由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由單項(xiàng)到綜合這一過(guò)程,重視在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
對(duì)學(xué)生加工的工件,按小組進(jìn)行互評(píng)。學(xué)生都有好勝心理,會(huì)對(duì)對(duì)方的工件一絲不茍地檢查,不放過(guò)任何一個(gè)細(xì)節(jié)。最后教師根據(jù)實(shí)際情況給出綜合性的評(píng)價(jià),或者讓學(xué)生保存自己滿意的作品,激發(fā)學(xué)生的興趣。學(xué)生的學(xué)習(xí)效果非常明顯。
如此,學(xué)生能全面了解數(shù)控加工的全過(guò)程,深刻理解加工原理、機(jī)床工作過(guò)程、編程方法及制訂工藝的原則.能夠?qū)?shù)控機(jī)床加工中出現(xiàn)的常見故障予以解決,對(duì)將來(lái)從來(lái)數(shù)控工作上手快,操作規(guī)范。具備解決問(wèn)題的能力。