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一、引言
隨著社會的發(fā)展,對于當今技能型人才的要求提出了更高的標準,這也對于職業(yè)教育的教學提出了更高的要求。在機械數(shù)控機床專業(yè),通過機械數(shù)控機床加工實訓可以有效地提高學生對于機械數(shù)控機床操作水平,并對學生利用機械數(shù)控機床進行零件加工進行實訓,一方面可以提高學生對已掌握知識的消化理解,另一方面也有利于學生將來的就業(yè)。但是通過實際教學工作發(fā)現(xiàn)機械數(shù)控機床加工實訓的教學效果并不讓人滿意。為了改善這種情況,普遍通過項目教學法的形式進行教學工作。通過項目教學法可以將學生的理論知識與實際操作相結合,繼而提高學生的數(shù)控編程能力和實際操作能力。這對于學生將來的就業(yè)發(fā)展也非常有幫助。本文對于在機械數(shù)控加工實訓中如何利用項目教學法進行了具體的分析。
二、項目教學法在機械數(shù)控機床加工實訓中的分析
所謂項目教學法是指在機械數(shù)控機床的加工實訓過程中,教師帶領學生一起完成一個數(shù)控機床加工項目從而在這一過程中完成教學活動。所以這樣的項目設置主要是為了讓學生在這一過程完成對于機械數(shù)控機床的操作加工學習,對于項目的大小并不重要。在項目教學法當中,教師應該將需要進行加工的數(shù)控機床項目與學生在課堂上所學習的理論知識相連接,這樣既可以讓學生在數(shù)控機床的實訓中提高對于數(shù)控機床的操作水平,同時又可以對學生已經(jīng)學習的知識進行鞏固,既培養(yǎng)了學生的實際操作能力,同時又讓學生復習了課堂理論知識。項目教學法的應用主要是通過設定一個項目,讓學生自行安排時間,自己進行規(guī)劃并根據(jù)規(guī)劃進行編程設計操作??傮w上,項目教學法主要包括以下幾個步驟:第一,設定項目任務。一般在學生每學期完成教學內(nèi)容后都會安排一段時間的機械數(shù)控機床加工實訓,時間1—2周不等。之所以安排這一段時間實訓的主要目的是為了培養(yǎng)學生對數(shù)控機床的實際動手操作能力。機械數(shù)控機床專業(yè)與其他專業(yè)不同,更強調(diào)的是對于數(shù)控機床的實際編程加工操作能力而不是理論知識。所以通過這一段的實訓,可以讓學生根據(jù)本學期所學習的理論知識對機械數(shù)控機床進行操控。此外,對加工項目進行選擇時,教師應該根據(jù)學生的綜合情況進行考慮選擇,設置的項目應該有一定的難度性,讓學生通過項目的加工對于理論知識進行綜合運用,同時提高學生的實際操作能力。第二,項目的完成過程分析。為了便于學生在機械數(shù)控機床的加工過程中進行討論與分析,可以讓學生以小組的方式進行加工項目,可以設置2—3人為一小組。由于學生以往大多是接觸的理論知識,對于機械數(shù)控機床的實際操作比較少,因此對于數(shù)控機床的操作能力肯定不足。在對數(shù)控機床進行操作時,很多學生都對編程問題極感興趣,這也說明他們平時這方面進行了比較多的鍛煉,但是通過操作后就會發(fā)現(xiàn)這些程序往往都不具有正確的操作性。所以在這一過程中,教師的作用就是引導學生將日常所學習的理論知識應用到實際操作中去。不過在學生進行數(shù)控機床操作前,教師應該首先把數(shù)控機床操作的安全知識講述清楚,防止在操作過程中出現(xiàn)安全事故。在進行加工的過程中,教師應該指導學生根據(jù)零件圖紙設計對零件加工過程中所需要的的相關設備材料進行收集。然后應該確定零件的加工程序,并對刀具以及相關的參數(shù)進行設置選擇。在對機床進行編程加工階段,教師可以引導學生多進行討論,設計多種編程方案后在讓學生進行驗證。需要注意的一點是必須是進行驗證通過后才可以讓學生把所編的程序輸入數(shù)控機床中,避免由于程序缺陷造成安全事故。設置機械數(shù)控機床加工實訓的目的就是為了鍛煉學生的上機操作能力,所以教師要在實訓過程中保證每一個人都能上機操作。由于機床的資源限制,教師應該提前對學生數(shù)量與機床數(shù)量進行統(tǒng)計,根據(jù)統(tǒng)計結果做好具體的實訓安排。
三機械數(shù)控機床加工實訓對于學生能力的培養(yǎng)分析
第一,對于學生數(shù)控機床編程能力的培養(yǎng)。在機械數(shù)控機床的加工實訓過程中,對于學生的編程能力可以起到較好的鍛煉培養(yǎng)作用。平時學生多是對于數(shù)控機床的編程知識主要是理論知識,很少直接通過數(shù)控機床對編程知識的掌握程度以及正確性進行驗證嘗試。通過數(shù)控機床的加工實訓可以讓學生有機會將自己對于編程知識的掌握程度進行驗證。而且在平時的理論學習過程中只重視對于編程理論知識的學習掌握,但是在數(shù)控機床的操作過程中并不能僅僅靠編程知識就能完成,還要求學生對于刀具的選擇以及加工的工藝問題進行掌握,這樣對于學生的綜合要求就比較高了。并不僅僅是通過對編程知識的學習就能掌握的,必須要進行實際操作實踐不斷進行經(jīng)驗的總結與積累,這樣學生的操作能力才能提高。另外在實訓過程中,學生除了需要對刀具的選擇以及加工工藝問題進行考慮以外,還需要根據(jù)零件的加工要求進行操作調(diào)整,根據(jù)加工零件要求的為粗加工或者細加工對數(shù)控機床的切削量等參數(shù)進行設置以便加工出符合要求的零件。這些知識都是在課堂的理論學習過程中無法得到的。通過數(shù)控機床加工實訓,可以讓學生對于機床的編程控制,零件的加工工藝以及加工前的設計工作等都進行熟悉及掌握,對于一些刀具的選擇以及走刀的路線設計等都可以獨立進行設計,可以初步獨立的進行零件的加工工作,這對于學生未來的發(fā)展及就業(yè)具有非常重要的作用。第二,對于學生數(shù)控機床實際操作能力的培養(yǎng);其一,數(shù)控加床的日常保養(yǎng)與維護。沒有只干活不休息的人,對于機器也同樣如此。機械數(shù)控機床的保養(yǎng)維護工作對于維護機床的整體性能,延長機床的使用壽命具有非常重要的作用。通過實際的數(shù)控機床加工實訓,學生可以對數(shù)控機床的相關維護保養(yǎng)知識進行初步的學習,并嘗試進行簡單的維護保養(yǎng)工作。比如對數(shù)控機床每天開機前以及關機后的使用檢查工作;每次接通電源后需要進行的參考點設置工作以及在操作中應該如何避免發(fā)生警報或者其他安全事故以及在操作過程中如何應對機床出現(xiàn)的故障等,這些都是需要通過實際操作才能學習到的;其二,機械數(shù)控機床的操作能力培養(yǎng)。由于之前都是對于機床理論知識的學習,缺乏實際機床操作,所以學生在進行機械數(shù)控機床的實訓過程中不可避免地會出現(xiàn)一些操作問題,操作過程不連貫甚至造成一些毀壞。所以通過機床實訓可以提高學生的實際機床操控能力,提高學生對于平時所掌握的課堂理論知識的學習,這樣將理論與實踐相結合,更有利于學生未來的發(fā)展或者就業(yè)工作。比如在操作過程中,如果學生遇到緊急的問題需要處理,可以求助于教師進行幫助。一般數(shù)控機床都是采用的一種增量式的內(nèi)部測量系統(tǒng),如果在正常的使用過程中發(fā)生突然斷電的現(xiàn)象,那么機床的數(shù)控系統(tǒng)會丟失對原先的參考點的記憶,如果再次使用機床必須返回原來的參考點進行重新的設置。所以學生在機械數(shù)控機床的的操作過程中首先需要學會對這種回考點進行操作。在整個數(shù)控機床的實訓過程中,學生對于機床的實際操控能力會有很大提高。除了對一些基本的機床操控知識進行學習以外,還會對操作過程中的一些技術環(huán)節(jié)進行了解與掌握。在機床零件的加工過程中,對于零件的切削水平要求較高,這一點學會應該進行仔細的學習與操作。在零件的切削過程中首先要對零件的坐標位置在機床中進行設置,然后進行“對刀”工序。所謂的對刀工序是指在進行正式的零件切削時,應該先對機床的刀具應該進行補償值設定,可以采用試切法的方式來進行設置。對刀的準確度會對后期零件的加工精確性產(chǎn)生重要的質(zhì)量影響。如果對刀的誤差非常大,超過了一定的標準要求,那么會造成在編程過程中出現(xiàn)錯誤性程序,導致機床的刀具可能與零件的毛坯發(fā)生碰撞而被損壞。在零件的加工過程中,對刀程序完成以后還需要對程序進行調(diào)試,主要是針對程序的參數(shù)進行設置,確保機床的正常運轉。參數(shù)調(diào)試完畢后可以先對機床進行粗加工運轉,然后進行外圓以及螺紋的加工,逐步過渡到精加工工序中。所以通過數(shù)控機床的實訓工作,不僅僅是培養(yǎng)了學生的實際的機床操控能力,同時對于學生面對問題以及獨立解決問題的能力也進行了鍛煉。這樣對于將來學生工作后獨立分析完成加工任務非常有幫助。這一點對于學生的發(fā)展影響至關重要。隨著現(xiàn)代數(shù)控機床技術的發(fā)展,數(shù)控機床的種類也在不斷增多,比如根據(jù)零件加工要求的不同分為中檔的數(shù)控機床和抵擋的數(shù)控機床。一些數(shù)控機床的主軸是無法完成自動調(diào)速的,主要是通過手工換檔進行,而且往往這需要等到機床的掛輪停止轉動以后才可以進行。在使用這樣的機床進行加工時,需要對機床的各個工序進行獨立的編程才可以操作。所以這對學生的能力鍛煉非常有必要。而且通過對不同種類的數(shù)控機床的操作學習,也可以培養(yǎng)學生獨立完成加工任務的能力。比如在對數(shù)控銑床進行操作時,學生可以根據(jù)加工零件的要求進行獨立的作業(yè),獨立完成對于銑床刀具的安裝以及對刀調(diào)試工作,回考點的選擇設置等工序。不過教師應該對于加工調(diào)試過程中的一些注意事項進行提前跟學生說明,以免造成學生在操作過程中造成安全事故。
四、結束語
【關鍵詞】 數(shù)控一體化實訓 安全隱患 安全教育
隨著我國數(shù)控設備的普及,數(shù)控技術在制造業(yè)中的應用越來越廣泛,為此全國各類技工院校都開設了數(shù)控技術專業(yè),以緩解數(shù)控程序員和數(shù)控操作員緊缺的局面。而數(shù)控機床加工是應用數(shù)字化信號對機器的運動進行控制的一種自動控制的機械加工技術。數(shù)控技術的應用是機械制造行業(yè)現(xiàn)代化的標志。通過數(shù)控車床加工,數(shù)控銑床加工教學實習達到提高學生從事“機——電——計”工程實踐工作的能力,拓展學生在機械制造工藝技術領域思維的目的。掌握機床坐標系與工作坐標系,掌握數(shù)控機床程序的結構,掌握數(shù)控機床的常用指令。我校針對企業(yè)單位的需求開設了數(shù)控技術專業(yè),而數(shù)控機床操作實訓作為該專業(yè)的重要實訓課程,受到更多的重視和關注。通過數(shù)控實訓使學生了解數(shù)控機床及數(shù)控加工概念,掌握數(shù)控機床程序編制內(nèi)容,使學生具備一定的數(shù)控加工基礎知識,可以編制較復雜的數(shù)控加工程序,初步掌握數(shù)控機床的操作與維護。使學生對所學專業(yè)也更深的理解,在掌握理論知識的前提下,提高了實際動手操作能力。
1 數(shù)控機床一體化實訓中存在的安全隱患
作為技工院校,我校的學生相對來說實際動手能力較強,但對操作實訓過程中安全知識了解不多,經(jīng)常出現(xiàn)安全隱患。往往事故發(fā)生的主要原因是物體的不安全狀態(tài)和人的不安全行為。其中在機械使用過程中,人的不安全行為是引發(fā)事故的重要的直接原因。人的行為受到生理、心理等多種因素的影響,表現(xiàn)是多種多樣的。缺乏安全意識和安全技能差,即安全素質(zhì)低下是認為引發(fā)事故的主要原因,例如不了解使用機械存在的危險、不按安全規(guī)范操作、缺乏自我保護和處理意外情況的能力等。指揮失誤(違章指揮)、操作失誤(操作差錯、在意外情況時的反射行為或違章作業(yè))、監(jiān)護失誤等不安全行為。
2 安全教育在數(shù)控實訓中的重要性
2.1 校級安全教育。學院對學生的實訓安全問題非常的重視,按照生產(chǎn)企業(yè)的標準制定了各項規(guī)章制度,并制成展板放置于實訓車間。把“安全第一,提高警惕”作為首要任務。根據(jù)要求由數(shù)控教研室組織編寫了安全教育讀本,發(fā)給參加數(shù)控實訓的學生閱讀學習,安排針對性較強的安全教育課,讓有生產(chǎn)一線工作經(jīng)驗的老師講解所操作機床的結構和性能以及在實訓操作中可能存在的安全問題,使學生對所接觸的機床操作安全問題有基本的認識;其次通過觀看安全教育錄像和事故展板,面對活生生的安全事故讓學生有直觀的印象,提高安全防范意識。再針對所學工種,具體講解其操作規(guī)程。
2.2 車間級安全教育。在進入車間實訓時,有專人負責對所有學生進行本車間勞動衛(wèi)生狀況和規(guī)章制度的講解,介紹實訓車間的概況,車間人員結構、安全實訓組織狀況及活動情況,車間危險區(qū)域,車間勞動保護方面的規(guī)章制度和對勞動保護用品的穿戴要求和注意事項,車間事故多發(fā)部位、原因、有什么特殊規(guī)定和安全要求,車間常見事故和對典型事故案例的剖析。介紹車間防火知識,防火的要害部位及防火的特殊需要,消防用品放置地點,滅火器的性能、使用方法,車間消防組織情況,遇到火險如何處理等。組織學生學習安全生產(chǎn)文件和安全操作規(guī)程制度,并應教育學生應尊敬老師,聽從指揮,安全實訓。通過一系列的講解和學習,取得了較好的成果。
2.3 班組級安全教育。班組級安全教育是最直接、最重要的安全教育,學生進入實訓車間后,參加實訓的就是所要操作的機床,由具體帶班的實訓老師講解其崗位安全操作規(guī)程,勞動防護用品的性能和正確使用方法等。實訓的第一節(jié)課組織學生學習安全技術操作規(guī)程并督促執(zhí)行,教育學生遵章守紀,正確穿戴勞動防護用品,正確使用安全刀具,制止違章作業(yè),切實做到“三不傷害”(不傷害自己,不傷害他人,不被他人傷害)。通過實訓現(xiàn)場老師的講解和動手示范,取得的效果很明顯,大大降低了學生在實訓過程中出現(xiàn)安全隱患的可能性。實訓老師安排學生按規(guī)定對環(huán)境因素和危險源進行檢查并記錄,定期對本班組內(nèi)使用的設備、設施、器具、工作場所等進行檢查,發(fā)現(xiàn)隱患和不安全因素及時整改,對本班組無力解決的及時上報并采取有效的防范措施,做好記錄,避免發(fā)生人身事故及其它責任事故。
3 學生自我安全學習
通過以上三級安全教育,學生基本掌握其所學工種的安全生產(chǎn)知識和自我防護。但有些職責還必須了解,如熟悉并嚴格執(zhí)行本崗位工藝紀律和安全技術操作規(guī)程,掌握本崗位設備儀器及其他相關設備,裝置的結構和性能,愛護和正確使用機具設備及附屬安全裝置,遇到異常情況能夠及時發(fā)現(xiàn)并排除,正確使用勞動防護用品,操作中堅持互相幫助,互相監(jiān)督,不違章作業(yè),抵制違章指揮,遇有危及安全的緊急情況時,應采取果斷措施,并及時報告老師,認真總結經(jīng)驗教訓,貫徹實施好安全防護措施。
幾年的數(shù)控機床一體化實訓教學,使我深刻體會到安全教育的重要性,通過所有人的努力,取得了很好的效果,至今沒出現(xiàn)安全事故,做到了“安全第一,提高技能”的宗旨。還要繼續(xù)努力,做到如企業(yè)一樣的安全培訓五則:教育使其不為,培訓使其不惑,規(guī)范使其不亂,獎罰使其不敢,制度使其不怨。在實際生產(chǎn)中,僅僅有安全知識是不夠的,必須把學到的知識運用到實際中去,因而還要十分重視安全技能的教育和訓練。安全技能是從實際生產(chǎn)過程中總結提煉出來的,一般情況下,都以學習、掌握“操作規(guī)程”等來完成,有的通過教育指導者的言傳身教來實現(xiàn)。但無論用什么方法,受教育者都要經(jīng)過自身的實踐,反復糾正錯誤動作,逐漸領會和掌握正確的操作要領,才能不斷提高安全技能的熟練程度。
參考文獻
1 謝超.數(shù)控機床操作與實訓.上海交通大學出版社,2007
關鍵詞:數(shù)控銑床 實訓教學 教學心得
隨著計算機技術不斷發(fā)展,數(shù)控機床的發(fā)展也日新月異。由于數(shù)控機床的大量使用,社會急需大批能熟練掌握現(xiàn)代數(shù)控機床操作的技術人員。我國近幾年數(shù)控機床雖然發(fā)展較快,但與國際先進水平還存在一定的差距,數(shù)控人才的培養(yǎng)不論在數(shù)量上還是質(zhì)量上都有待于大力提高。實訓教學是我院教育的重要環(huán)節(jié),關系到學生專業(yè)知識技能的掌握程度。實訓教師的恰當指導,是學生學習少走彎路,更快更好地掌握技能的關鍵。筆者結合本院校數(shù)控實訓教學就數(shù)控銑床實訓教學談幾點心得。
一、精心準備第一次實訓課內(nèi)容
熟話說:興趣是做好事情的前提。要最大程度上激發(fā)學生對數(shù)控實訓的興趣。興趣是影響學生學習的一個重要因素,如何提高學生的學習興趣對學好課程是至關重要的。往往是學生剛接觸新的工種的時候,學生學習的興趣很高,但是有時候不能堅持下,因此,作為數(shù)控實訓老師,第一次課的好壞會直接影響學生今后的學習興趣、工作態(tài)度以及理想志向的培養(yǎng)與樹立。筆者通常用以下方法來引導和教育學生。我院參加數(shù)控實訓的學生都是在大二、大三的學生,他們即將面臨的問題是——就業(yè)。抓住他們這個心理,為了能讓他們畢業(yè)后能找到滿意的工作,給他們播放視頻介紹數(shù)控機床出現(xiàn)的背景、發(fā)展歷程、生產(chǎn)特點以及未來的發(fā)展趨勢讓學生知道數(shù)控加工技術是現(xiàn)代機械制造的新手段,它具有加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、加工適應性強、生產(chǎn)率高、勞動強度小等特點。讓學生知道現(xiàn)在所學習的、未來所從事的是一項有技術含量的專業(yè),不但社會地位高、勞動強度低、工作環(huán)境舒適,而且工資待遇不菲。讓他們對未來充滿信心,從而激發(fā)他們的學習自覺性和主動性。
第一次上課快要結束的時候要特別強調(diào)安全操作,規(guī)范操作、文明生產(chǎn)的必要性,讓他再看幾個安全事故的視頻,讓他們從心底知道安全操作的重要性。讓學生認識到安全文明生產(chǎn)是未來幸福生活的根本前提和保障。養(yǎng)成文明生產(chǎn)的良好習慣和嚴謹負責的工作作風,不斷培養(yǎng)較好的職業(yè)素質(zhì)。
二、采用邊教邊學的教學方法
我把理論課放在數(shù)控銑床的旁邊上課,邊上理論邊講解,學生有不懂的或不理解的內(nèi)容,直接到銑床的邊講解,問題在現(xiàn)場解決,這樣學生上課就能更好、更快的掌握數(shù)控銑床的操作。
三、積極推進數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的教學
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)具備對數(shù)控機床操作全過程和加工運行環(huán)境仿真的功能。教師可以通過數(shù)控編程的教學來完成各加工操作過程的教學,使原來需要在設備上才能完成的大部分教學功能在這個虛擬制造環(huán)境中實現(xiàn)。在學生掌握一定的工藝和編程的基礎上,在機房運用數(shù)控仿真軟件對實訓項目進行模擬加工。在此過程中,教師可以使學生對機床的面板有進一步的了解,并能通過仿真結果檢驗刀具軌跡、程序編寫是否正確。由于運用數(shù)控仿真軟件大部分實訓內(nèi)容可先通過仿真軟件實現(xiàn),這樣就可以為下一步學生實際機床操作打下良好的基礎,使實訓的效率和速度都得到大幅度提高。此外,出于現(xiàn)實的考慮,在學生中全面開展數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的教學,將它作為上機實訓前一項必備的預備功課,將會使學生在理論學習與上機床操作之間增加一個非常有益的緩沖階段,從而大幅度降低學生由于對機床不熟悉而導致的錯誤操作,這對于學生的安全、機器的保護與材料的節(jié)約都是非常有益的。
四、教學中不忘加強安全教育
在實訓教學中安全教育是非常重要性的,我院工程訓練中心做到了“安全第一,提高技能”的宗旨。我院數(shù)控實訓教學是完全按照企業(yè)一樣的安全培訓,上課之前要上安全教育課,在實際實訓中,僅僅有安全知識是不夠的,必須把學到的知識運用到實際中去,因而還要十分重視安全技能的教育和訓練。安全技能是從實際生產(chǎn)過程中總結提煉出來的,一般情況下,都以學習、掌握“操作規(guī)程”等來完成,有的通過教育指導者的言傳身教來實現(xiàn)。但無論用什么方法,受教育者都要經(jīng)過自身的實踐,反復糾正錯誤動作,逐漸領會和掌握正確的操作要領,才能不斷提高安全技能的熟練程度。
結束語:
幾年的數(shù)控機床實訓教學讓我知道了數(shù)控實訓教學不僅僅是一門課程,還是學生為自己將來幸福美好的生活打下堅實基礎的重要階段。實訓教師還應注意學生興趣的啟發(fā)與引導,注重學生文明生產(chǎn)和安全操作習慣的培養(yǎng),精心設計安排實訓內(nèi)容,提高實訓教學質(zhì)量。
參考文獻:
[1]張貽搖《數(shù)控技術技能訓練》北京理工大學出版社.2011.3
[2]張南橋《數(shù)控技能實訓教程》機械工業(yè)出版社.2009.2
[3]蔣建強《數(shù)控加工技術與實訓》[M].北京.電子工業(yè)出版社.2004
[關鍵詞] 數(shù)控機床故障診斷與維修 教學心得 師生互動
隨著科學技術的發(fā)展,機械產(chǎn)品的結構越來越合理,其性能、精度和效率日趨提高,因此對加工機械產(chǎn)品的生產(chǎn)設備――機床也相應提出了高性能、高精度與高自動化的要求,數(shù)控機床正是基于這種要求而產(chǎn)生的。數(shù)控機床是采用了數(shù)控技術的機床,即是一種集微電子技術、計算機技術、自動控制技術及伺服驅動技術、精密機械技術于一體的典型機電產(chǎn)品。其工作原理就是將加工過程所需的各種操作(如主軸變速、松夾工件、進刀與退刀、開車與停車等)和步驟,以及刀具與工件之間的相對位移量都用數(shù)字化的代碼來表示,通過控制介質(zhì)將數(shù)字信息送入計算機,計算機對輸入的信息進行處理與運算,發(fā)出各種指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件,使機床自動加工出所需要的零件。
數(shù)控機床具有的這種高性能、高精度與高自動化的特點,使其在各個行業(yè)倍受歡迎,在使用方面,也是越來越受到重視。但由于其涉及了機械、信息處理、自動控制檢測、軟件技術等許多領域,尤其是采用了許多高、新、尖的先進技術,使得數(shù)控機床的整體結構復雜,一旦機床出現(xiàn)故障,維修起來較為困難,需專業(yè)的技術人員。數(shù)控機床故障診斷與維修教學正是培養(yǎng)學生成為在數(shù)控機床診斷與維修方面具有基本分析能力與解決問題能力的技術人才。因此,為了使學生畢業(yè)后,能夠盡快實現(xiàn)教學與企業(yè)生產(chǎn)需要之間的接軌,數(shù)控機床故障診斷與維修教學是一項非常重要的工作。下面談談本人在《數(shù)控機床故障診斷與維修》課程教學中的一些心得體會,與大家共享。
1合理安排課程教學順序
數(shù)控機床結構復雜,應用技術面廣,它一般由控制介質(zhì)、人機交互設備、計算機數(shù)控裝置(CNC,computerized numerical control)、進給伺服驅動系統(tǒng)、主軸驅動系統(tǒng)、輔助控制裝置、可編程控制器(PLC,programmable logic controller)、反饋系統(tǒng)和自適應控制等部分組成。數(shù)控機床故障診斷與維修這門課程在介紹機床各組成部分的故障診斷與維修時,首先必須了解各組成部分的結構與工作原理,在此基礎上才能根據(jù)故障現(xiàn)象進行分析診斷與維修。然而各組成部分的結構與工作原理與其他相關課程知識點相聯(lián)系,例如:進給伺服驅動系統(tǒng)的組成與工作過程就涉及到交流伺服電動機的分類、驅動電路與控制方式,萬用表、邏輯測試筆等測量儀器、儀表的使用等。因此在教學上應合理安排課程教學順序,先安排上相關課程(如:《電工與電子技術基礎》、《數(shù)控機床》、《數(shù)控機床伺服系統(tǒng)》、《傳感器與測試技術》、《單片機原理及應用》、《可編程控制器及應用》等),作好充分的鋪墊后,再安排本課程學習。這樣可以使學生事先懂得一些基本的理論知識,掌握一些測量儀器、儀表的使用,為后期本課程學習奠定基礎。此外,教師在上課之前,自身應先認真學習和領會教材,做到對教材深入理解,全面掌握。在吃透、吃準教材的同時對已學相關課程的知識點創(chuàng)設問題情境,來激發(fā)學生學習興趣,將學生的注意、記憶、思維凝聚在一起,全身心地參與到對知識的探究中。同時教師要提醒學生預習下一節(jié)課內(nèi)容以及涉及已學過的相關知識,做到溫故而知新。
2重視實踐,培養(yǎng)學生實踐操作能力
《數(shù)控機床故障診斷與維修》本身就是一門實踐性很強的課程,其教學任務就是培養(yǎng)學生成為在數(shù)控機床診斷與維修方面具有基本分析能力與解決問題能力的技術人才,該技術人才好比是數(shù)控機床的醫(yī)生,不但要有扎實的理論功底,而且還應具備較強的實踐操作能力。所以要培養(yǎng)出真正優(yōu)秀的數(shù)控機床維修人才,實踐是至關重要的。但是在實踐教學過程中,往往由于設備數(shù)量有限,實習時間的限制,學生的實際操作機會不多,實訓效果不好。為滿足課程教學的需要,提高學生的實際動手能力,在教學安排上應有足夠的實驗、實訓課程,可安排一些實訓專周,最好讓每個學生都能到數(shù)控機床上實際操作一段時間;條件許可的話,可以打開機床現(xiàn)場給學生講解機床內(nèi)部各組成部分,讓學生理解每一部分的工作原理,以及相互間的聯(lián)系,對數(shù)控機床的結構、組成及工作原理有更深入的了解,在此基礎上再去講解故障診斷,不僅能提高學生的學習興趣,也能使學生很容易地接收理解。
3提倡師生互動,調(diào)動學習積極性,活躍課堂氣氛
在教學中,大多數(shù)教師仍采取以自我為中心的課堂教學模式,容易讓學生感到枯燥無味,產(chǎn)生厭學、怕學的心態(tài)。教師在教學過程中可以改變這種傳統(tǒng)教學模式,提倡師生互動,采取提問、回憶、討論的方式,充分調(diào)動學生學習的主動性、積極性,活躍課堂氣氛。例如:本人在講授“數(shù)控銑床主軸停轉”故障時,先通過提問的方式請同學回憶機床故障的處理步驟,機床故障的處理步驟歸納為:觀察故障現(xiàn)象――分析工作過程――列出故障可能原因――找出可疑點――排除故障。然后通過教師引導、學生討論的方式對故障進行分析排除,具體做法如下:
3.1 觀察故障現(xiàn)象。通過下載的網(wǎng)絡視頻顯示一臺數(shù)控銑床在零件加工已完畢,Z軸后移還沒到位時出現(xiàn)故障,加工程序中斷,主軸停轉。通過反復播放,讓學生仔細觀察故障現(xiàn)象,并各自記錄看到的故障現(xiàn)象。
3.2 分析主軸轉動原理。該機床主軸轉動是靠電動機帶動變速齒輪來傳動。
3.3 列出故障可能原因。通過師生互動列出盡可能多的原因,只要言之有理皆可。就本案可能原因有:刀具松動致機床自我保護、齒輪嚙合跳位、電動機故障等。
3.4 找出可疑點。通過檢查,幾對齒輪工作正常,電動機可正常轉動,由此判斷主軸系統(tǒng)并無問題,應是由其他原因導致主軸停轉。間接影響主軸轉動原因有多個,知道可能的原因后,關鍵是找出真正的可能性疑點,通過引導幫助學生學會獨立分析,讓學生分組討論,交換思路,培養(yǎng)團隊合作。本案通過機外編程器監(jiān)視PLC梯圖的運行狀態(tài),
發(fā)現(xiàn)刀具液壓卡緊壓力檢測開關在故障發(fā)生時瞬間斷開,如此表示銑刀卡緊力不夠,為安全起見,PLC使主軸停轉。通過液壓計檢查銑刀卡緊液壓系統(tǒng)顯示壓力不穩(wěn)。
3.5 排除故障。根據(jù)初步的故障定位,檢查液壓系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)液泵的裝置中缺乏油,導致液泵動作不到位。加注足夠的油后,液泵動作正常,系統(tǒng)壓力正常,故障排除。
4課后總結,綜合評價,及時反饋認知信息
課后總結與及時反饋可以使學生知道自己的判斷是否正確,使教師能根據(jù)反饋的信息來調(diào)節(jié)自己的教學方法,同時反饋具有激發(fā)學習動機的作用。學生受到教師的肯定后,會產(chǎn)生愉快的感覺,這種感覺反過來又會激發(fā)學習的進行。因此,總結與反饋不僅是幫助學生學懂學好的良好方法,同時也是師生間信息互動的良好平臺,且增進了師生間的感情與友誼。
5結束
自1952年第一臺數(shù)控機床問世后,數(shù)控系統(tǒng)己先后經(jīng)歷了兩個階段和六代的發(fā)展,隨著數(shù)控系統(tǒng)的不斷更新,數(shù)控機床故障診斷與維修的教學思路和方式也在不斷改善,社會對數(shù)控專業(yè)畢業(yè)學生在理論和實踐方面的要求也在不斷提高,教師只有不斷加強學習、不斷總結,才能跟上現(xiàn)代的教學步伐。
參考文獻:
[1] 楊輝.數(shù)控機床故障診斷與維修技能實訓[M].北京:北京理工大學出版社,2007.
[2] 侯勇強.數(shù)控機床故障診斷與維修[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
關鍵詞:數(shù)控;人才;培養(yǎng)
1背景
數(shù)控技術是先進制造技術的核心,世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術,以提高制造能力、適應市場能力和競爭能力。隨著我國加入世貿(mào)組織,綜合國力進一步增強,我國經(jīng)濟全面與國際接軌,并正在成為全球制造業(yè)中心,進入了一個空前蓬勃發(fā)展的新時期,這必然對掌握現(xiàn)代化制造技術的人才、特別對一線數(shù)控技術工人形成了巨大的需求。到2008年,我國的數(shù)控機床年產(chǎn)量將達到4萬臺,數(shù)控機床的普及率也將大為提高,因此數(shù)控技術的應用將是我國機械制造業(yè)發(fā)展的重要任務。但目前我國機床的數(shù)控化率還達不到3%,其原因是多方面的,而數(shù)控人才的匱乏無疑是主要原因之一。現(xiàn)階段,職業(yè)學校以及數(shù)控專業(yè)的現(xiàn)狀是這樣的。數(shù)控技術作為機電應用技術的專門化學科,應按照支撐崗位核心能力的知識、技能課程的需要為原則,對專業(yè)課程的教學內(nèi)容進行精選和優(yōu)化,要突出數(shù)控技術的特點,不必過于苛求課程的系統(tǒng)性和完整性。特別是面對中職學生,基礎相對差、領悟能力低等諸多方面不利因素。所以,在安排課程上有時宜專不宜博,這樣才能做到數(shù)控技術的專業(yè)化。根據(jù)中職學?,F(xiàn)階段的情況與數(shù)控專業(yè)未來的發(fā)展,數(shù)控理論課、仿真教學、小型數(shù)控機床、實體生產(chǎn)用機床結合穿插教學使用會對職專學生數(shù)控機床的學習和使用有很大的幫助和提高。
2理論
學習是基礎理論課是基礎,沒有理論指導,就談不上學習數(shù)控加工,但理論學習一定不能與實際脫節(jié),要使學生理解今后要使用的設備,而不單單是圖片。比如在介紹刀具時,可以把一些典型的刀具拿到教室,讓學生知道各種刀具的形狀、參數(shù)、用途,這樣,學生不至于一頭霧水,而真正有一個直觀的認識。在講數(shù)控機床時,應該引領學生進入實訓車間,讓學生真正認識各種數(shù)控設備,它們之間有什么樣的聯(lián)系,又有什么樣的不同。這樣學起來,學生才有興趣,才能調(diào)動他們的積極性。效果比老師在黑板上寫定義好得多。
3仿真
軟件承前啟后仿真軟件是作理論課的升華,在講一些比較抽象、晦澀的知識點或者是具體零部件時,仿真軟件可以起到一目了然的作用,例如在講解典型零件時,利用軟件素材庫,調(diào)出實物的平面、立體圖,甚至是動態(tài)圖,幫助學生更好理解。此外,在講解刀具的安裝時,零件的組裝可以通過軟件模擬仿真來進行實現(xiàn),編程與加工過程,仿真軟件的優(yōu)勢就更加能夠突顯,編寫程序可以通過仿真系統(tǒng)演示出來,對程序編寫的錯誤就能及時發(fā)現(xiàn),特別是使學生對程序中復式循環(huán)指令的理解就更加容易。另外仿真軟件可以達到學生與機器1∶1的的使用率,不會因為設備不足,影響課堂效率。再有數(shù)控加工仿真軟件都具有多系統(tǒng)、多機床,且能逼真反映機床加工過程等功能。
4小型數(shù)控機床保證動手操作
教學用小型數(shù)控機床是近幾年的一種新型教學器材,也是今后職業(yè)學校機電專業(yè)、數(shù)控專業(yè)實訓課動手實踐的趨勢。根據(jù)職業(yè)學校的現(xiàn)狀,無論從經(jīng)濟角度還是從占地面積來講,不可能大量購買大型實際生產(chǎn)用數(shù)控機床,一般情況是一個學校有幾臺數(shù)控設備,條件好一點的學??赡軙屑庸ぶ行倪@樣的高級機床。老式的教學方法中,實習設備都是實際生產(chǎn)用大型設備,學生實訓通常是幾個人一臺機床,實訓操作時間短,有的甚至都沒有辦法接觸到機床,無法提高教學質(zhì)量完成教學任務,培養(yǎng)出來的畢業(yè)生也往往只有理論基礎。那么,學生需要多操作與機器數(shù)量少不能滿足學生要求,學校資金有限與多投入這兩對矛盾就越發(fā)突出?!岸鄬嵺`”是歐美發(fā)達國家多年的教學心得,也是我國跟他們教學的最大差距,他們所培養(yǎng)出來的學生是那種理論和實踐都具備的復合型人才,企業(yè)也非常喜歡聘用這樣的畢業(yè)生。歐美國家職業(yè)院校在教學設備投入方面考慮的因素是:①是否符合職業(yè)教育的教學規(guī)律(科學性)。②設備是否絕對保證學生的安全(安全性)。③設備是否可以達到訓練的目的(功能性)。④設備故障率以及是否能夠及時排除故障(穩(wěn)定性)。⑤設備的外觀是否能夠激發(fā)學生的學習主動性(心理學特征)。⑥設備的單價以及是否占地少、消耗少(前期投入以及后續(xù)使用的經(jīng)濟性)。教學用小型數(shù)控機床教學正適合這種教學模式,也是大勢所趨。機床雖小、五臟俱全,以幾分之一的投入就可產(chǎn)生常態(tài)的教學效果,既切實解決現(xiàn)實教學中資金和場地不足的難題,又同時讓學生踏出校門那一刻,有更足的底氣面對社會。降低采購成本,加強教學密度、降低實習消耗、提高教學實效、多種安全設置提高操作的安全性,解決前期階段數(shù)控教學難題,在保證安全穩(wěn)定,節(jié)能環(huán)保,高效減耗,規(guī)?;虒W,增加機時的同時,學生安全,減輕老師負擔。
5大型設備做輔助
職業(yè)學校的任務就是要讓學生掌握職業(yè)技能,與企業(yè)達到零對接,教學中小型數(shù)控機床是學生實踐的主力軍,在學生實訓操作也一定要讓學生有機會實踐實際生產(chǎn)設備,要讓學生真正明白構造,布局,使用方法。不能讓學生在這個方面產(chǎn)生盲區(qū),使今后學生步入社會,步入工作崗位能更好更快地適應。職業(yè)教育不像普通高中,職業(yè)教育辦學要適應社會需求,社會需要什么樣的人才,我們就教什么樣的課程。國家現(xiàn)在需要的就是懂專業(yè),會操作的技術人員,那這就應該是我們的辦學方向。不能讓學生只有理論知識,動起手來卻完全是個門外漢,如果那樣,就失去了職業(yè)教育的意義。對于數(shù)控加工這個專業(yè),社會、企業(yè)需要的就是走出校門就能頂崗。如何把這點做好,是我們教育工作者,應該時??偨Y與反思的,我們就應該克服困難,真正把學生培養(yǎng)成一名有一技之長的技能型人才。
參考文獻:
[1]張金玲,陳加婷.數(shù)控加工實訓教學方法的改革與探索[J].價值工程,2013(23).
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