时间:2022-10-04 17:20:22
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇车加工实训总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】数控实训 教学 效率
实训教学是技工学校的一门十分重要的主课。机械专业的学生通常要学习钳工、普车、数车等实训课程。如何培养越来越多的技能型人才,对于学校而言,就是让学生更好地掌握更多的技能;但对于教师而言,则是提高实训教学效率。现如今大部分中职学校通常都是机床少学生多,就拿本校来讲,从2005年开办数控专业至今,每年都有两班共90名左右的学生,可实训机台只有12台,数控专业教师也只有6名,师资配比严重失调。那如何充分利用学校现有的教学资源,科学合理安排实训教学,提高实训教学效率就成了各校一直在探讨的一项重要课题。我校主要从以下几个方面对数控编程与操作的实训教学进行了改革,就目前实施的情况来看,效果显著。
一、实训课的安排更趋科学化
校实训形式各种各样,一般可分为两种:集中实训及分散实训。
集中实训是在学期内安排一段时间进行实训(一般安排在近学期末或临毕业的最后一个学期居多)。时间较长,可以是几个月或者整个学期,学生全部停课进行实训。一般有校办工厂的大中专院校都采取这样的实训方式。这种实训方式近似于学生的第三年校外实习,能更好地使学生和社会接轨,但同时由于工厂中的数控设备都比较昂贵,生产任务紧,不可能让没有经验的学生进行太多操作,有利有弊。
由于我校没有校办工厂,所以只能采取分散实训的方法。分散实训是把集中实训的课时安排到每个学期每一周,即每周安排一定量的实训课,以学期为单位不断增加实训课课时。如本校通常在第二学期上开设4课时的数控机床编程理论课、4课时的数控操作实训课;第二学期下开设14—16课时的数控操作实训课、4课时的数控仿真模拟课。就目前看来,这种方法效果较好,虽然学生没办法体会到工厂的实际操作现况,但学生能有更多的动手机会,同时学习理论课程的积极性大大提高,更好地做到理论联系实际。不过由于实训课实践时间有限,安排实训内容有一定难度。这就要求实训教师合理安排每节课内容,在有限的练习时间内提高效率。
二、建立数控教学组,实行模块化和一体化教学
当前实训普遍存在的问题是课程安排不够合理,大家都普遍认为学生既然不喜欢学习理论知识,那么上机操作后技能自然会提高,所以以前本校在课程设置上也是直接安排操作实践课,在实践之前讲点所需的理论知识,导致了学生对理论知识一知半解不能很好应用于实训中,实训课的效率大大降低。笔者认为学生进入实训室后不应该再训练编程,如程序的编写和录入就很浪费时间。对机床主要的实训内容应该是机床的基本操作,如建立坐标系,修改刀补,产品的加工等。所以我校为了解决这个问题,专门组建了数控教学组,采取模块化和一体化的教学方式。
这里所指的模块化教学主要是指对数控实训教学划分成三个模块:基础(普车)实训模块(第二学期上已完成)、模拟实训模块、专项(实际)操作实训模块。“一体化”教学指的是数控编程理论和实训课的“一体化”教学,即理论课由一位老师来上,实训课因需分组进行,一个班需要多位实习指导老师进行指导,但可以由上理论课的老师负责,统一安排实训课题及实训进度,由各指导老师分组实施。我校由于数控教师有限,所以通常都是一个教师负责上半学期两个班4课时理论、4课时实训。在4节课的理论教学中要着重讲授程序的编制,让学生能熟练根据图纸要求编写所需程序;4节课的实训着重讲授机床的一些基础操作,如输入程序、模拟走刀等等。在学期结束,学生基本可以进行简单工件的编程和加工。下半学期由该位教师为主导,加派四位实习教师参与两班的数控实训教学。理论教师统一安排实训课题及实训进度,由各指导老师分组实施,避免重复讲解。理论课教师在实训前,应先分析图样要求,讲解产品加工工艺过程、刀具选择及加工过程注意事项等,再让学生根据图纸进行编程,期间教师可以用仿真软件模拟结果给学生参考。在开始实训之前,理论课教师要负责批改学生的手写程序,指出错误及不足之处。而后在实训过程中由实训指导教师先把正确程序编入机床,学生加工时就可直接调用(之前已安排一定学时的程序录入练习),将大大提高实训效率。
三、仿真与实操相结合
仿真模拟作为中级考证的一项内容,我校专门开设了相应的课程。数控模拟软件,可以逼真的仿真加工现场:机床型号(大、中、小)和系统(FANUC和SIEMENS)能按要求设置,可以仿真与现场同样的屏幕配置和功能,实时地解释NC代码并生成机床进给指令;提供与真实的CNC机床类似的操作面板;提供视图放大、缩小功能的设置;帮助功能(碰撞、过载);使用对话框可以方便的进行刀具和功能的设置;可以同时显示刀具与偏移路径;NC校验功能;代码向导功能;帮助功能……学生可根据图纸要求,安排零件的加工工序,确定粗加工、半粗加工、精加工所对应的不同加工表面的刀具、切削用量、进退刀路径、主轴转速等参数,输入程序后就可进行动态仿真加工轨迹,并动态显示出粗加工、半粗加工、精加工整个加工过程。学生可以自检程序的对错,检验工件的合格,及时调整程序或刀补等等。
基于仿真的强大功效,同时为了解决学生不能人手一机操作和数控耗材过大的问题,我校把数控实训和仿真教学紧密结合。仿真教师和5位实训教师组成教学组,安排教学内容。如讲授G00、G01指令时,理论课教师先讲解两个指令的用法、指令走刀和普车车削间的联系,学生掌握后按图纸要求进行编程;仿真模拟课上学生可根据编好的程序进行仿真模拟,及时订正程序的错误,对走刀路线做到心中有数;实训课上学生根据模拟过的程序进行实际加工,实训课教师检验工件是否合格,总结程序、操作中的错误。
同时,为了在实操中节约材料,我校实训还采取了以下措施:
学生在实训过程中可以分阶段采用不同的材料进行加工。实训之初,学生对机床操作不太熟悉,容易发生撞刀等事故,此时实训可以用圆木棒或尼龙棒加工以保护刀具;实训后期随着学生的技能的提高可采用钢件进行加工,适应考试需要。
学生实训加工出的产品通常不具备使用价值,多数闲置或废弃,因此可以合理设计加工图纸,在不影响实训效果的情况下适当减小加工余量,同时也可把加工过的钢件用于普车实习的手动操作练习,这都将大大降低材料的成本。
提高学生的节约意识,规范学生对刀具、工具和量具的使用方法,减少刀片的损耗和量具的损毁。
总之,各校都在数控实训教学上花费了很多的精力进行改革,其目的就只有一个:提高实训效率,培养更多适应社会需求的学生。
【参考文献】
关键词: 数控技术 应用专业 实训 四个阶段
目前,我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大,由于数控技术发展日新月异,教学内容与生产技术水平总是存在着滞后。教学经费投入的不足,限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新。为了满足社会对数控技术应用型人才的需求,更为满足我校毕业生的需要,我们对现有的教学计划进行了相应的调整:我校数控技术应用专业学制为三年,前两年在校学习理论知识、到校实训中心接受实验、实训,在理论学习期间,特开设了《车工工艺学》、《数控加工技术》、《数控编程与设备》、《公差测量与技术》、《机械制图》等十几门专业课和专业基础课,使学生的知识结构更趋于合理,为实训作了很好的铺垫,夯实了基础。后一年到企业顶岗实习,为更好地向企业输送合格的数控人才,把实训分四个阶段,以巩固和深化理论知识,提高和完善操作技能。
第一阶段:普车实训。
这一阶段是学习数控车床不能逾越的过程,学生在普通车床上实习、练习刃磨车刀,熟练操作车床,从加工端面、外圆、内孔、切槽开始,逐渐接触到螺纹各部分的尺寸计算和加工,特形面的加工,在这一过程中深刻理解刀具几何角度对切削加工精度和表面粗糙度的影响,进一步认识切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互关系及其对工件质量的影响,掌握车床的调整方法,掌握切削的有关计算、了解常用工具、量具的结构,熟悉掌握其使用方法,合理地选择工件的定位基准,安排加工工艺过程。同时还须让学生知道只有完成这一阶段的实训任务,将来才有可能在数控车床上所编制的加工程序更为合理和实用。
第二阶段:仿真实训。
第一阶段的实训后,对学生进行技能考试,操作达到要求的学生到计算机进行数控仿真软件的练习,同时也能促进未选中的学生努力练习,激发他们的学习兴趣和竞争意识。首先让学生熟悉仿真机床的操作面板和录入面板明确每个按键的功能,建立工件坐标系的方法,如何选择刀具几何角度设置刀偏及刀补,详细地讲解每个过程。
在编程车削倒角时,可用两种方式:(1)把车刀刀位点指定在倒角起点处,再G01车削;(2)把车刀定位在倒角的右边延长线上,然后G01车削而成。同时让学生比较哪种方式更为简单和实用。
在普通螺纹加工中,让学生分别使用G92、G76螺纹循环指令来编程加工螺纹,在实训中让学生了解根据导程的大小和螺纹的精度高低选择不同的加工指令更为合适。G92直进式切削和G76斜进式切削。由于切削刀具进刀方式的不同,这两种加工方法有所区别,各自的编程方法也不同,造成加工误差也不同,工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削,螺纹中径误差较大,但牙形精度较高,一般多用于小螺距高精度螺纹的加工;加工程序较长,在加工中要经常测量。G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削,牙形精度较差,但工艺性比较合理,编程效率较高,一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。在螺纹精度要求不高的情况下,此加工方法更为简捷方便。所以,学生要掌握各自的加工特点及适用范围,并根据工件的加工特点与工件要求的精度正确灵活地选用这些切削循环指令,然后编制加工程序,并自动加工。
第三阶段:数控加工。
在数控仿真软件加工出合格工件的同学先到数控车床上进行编程加工。由于仿真软件和数控车床是同一个界面,学生短时间内可熟练操纵机床,但需注意以下几点。
(1)要根据工件的材质,所用刀具的几何角度来选择不同的切削参数。经过普车的实训,这将不是难题。
(2)学生编制的程序要先经过图形模拟加工,程序正确后再进行对刀加工。
(3)在首件加工中合理使用程序暂定M00指令,在精加工前对工件进行测量,看是否需调整刀具补偿,最后加工出合格的工件。
(4)重点突出典型零件的工艺分析,装卡方法的选择、程序编制,调整加工和检验,如果有缺陷,应找出原因并修正。遵循由易到难、由简单到复杂、由单项到综合这一过程,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。
对学生加工的工件,按小组进行互评。学生都有好胜心理,会对对方的工件一丝不苟地检查,不放过任何一个细节。最后教师根据实际情况给出综合性的评价,或者让学生保存自己满意的作品,激发学生的兴趣。学生的学习效果非常明显。
如此,学生能全面了解数控加工的全过程,深刻理解加工原理、机床工作过程、编程方法及制订工艺的原则,能够对数控机床加工中出现的常见故障予以解决,对将来从来数控工作上手快,操作规范,具备解决问题的能力。
第四阶段:总结提高。
老师和同学共同探讨实训经验及实践教学中遇到的问题。由于实训内容较多,机床种类全,学生在短时间内既要掌握机床的操作,又要对复杂零件进行合理的工艺安排和准确地编程加工,现场讲解具有局限性。将工艺分析及基本编程内容制成课件,能方便学生掌握和复习,多年来的实践证明这是行之有效的方法,优化实训的效果。数控实训教学过程:普车加工―仿真数控软件―数控机床加工,这几步走的教学方案能最大限度地发挥教学资源的使用性和经济性,尽可能避免事故的发生,缩短机床的人均占有时间,提高机床的利用率和使用寿命,如果能结合实际生产,其教学效果将更显著。
参考文献:
[1]程仲文.数控实训项目研究与改革.兰州工业大学,2007.
[2]刘蔡保.数控机床编程与操作.化学工业出版社,2009.
据笔者对所在地8所开设数控专业的中职、技工学校和数十家机械制造企业的调研,企业普遍反映数控专业的毕业生并不完全符合现代制造企业对数控加工技术工人的要求,主要表现在以下几方面。
1.缺乏职业意识和吃苦耐劳的敬业精神随着国家对职业教育的大力投入,职业学校添置了大量数控设备,逐步走出了数控加工实习实训设备不足的窘境,在增加学生数控机床操作时间的同时,大幅削减甚至取消普通加工的实习时间,忽视了钳工、普车等普通加工对学生职业意识特别是吃苦耐劳精神的培养作用。
2.操作能力特别是解决实际问题的能力差很多学校虽然添置了大量数控设备,但出于人身、机床安全方面的考虑,学生的实习材料大多还是铝料、塑料,并没有进入真刀实枪的实战,只是把原来在电脑上的模拟搬到了数控机床上。学生到了企业感觉好像什么都学过,但什么也不会做,需要企业重新培养。
3.工艺分析能力基本就是一张白纸有些学校实行从课堂一步到数控机床的教学模式,使得作为数控加工工人必须具备的金属切削原理与刀具、机械制造工艺学等专业基础、专业工艺知识等不能通过实践得到检验,丧失了理论指导实习、实习中总结理论的锻炼机会,很多学生在离开学校时已经把这些应该掌握的专业知识还给了老师。
4.动手能力差,手脑并用的能力更差在制造业工作,动手能力最重要。但事实是学数车的不会磨刀,学数铣的不会装夹。很多学校把职业技能鉴定也搞成了应试教育,考什么练什么,更有甚者要求学生背程序。虽然在目前的职业技能鉴定模式下,绝大多数学生都可以在毕业前顺利取得数控中级职业资格证书,但企业不认可,学生也没自信,最后转行也就成了必然。
5.质量意识薄弱,测量能力差质量是企业的生命线,是企业生存和发展的根本。学校的“60分万岁”跟企业的合格产品完全是两码事,要生产出合格的产品,就要求工人要有很强的质量意识,具备很好的测量能力。会开数控机床,会编制加工程序,不代表就会测量,特别是关联精度的控制。
6.适应、应变能力差企业根据生产需要进行岗位调整时发现,由于有些学校忽视专业知识和普通加工实训的教学,学生适应、应变能力极差,不要说换设备、换工种,就是换数控系统也不行,会法兰克的不懂华中,会华中的不知道广数。个别学校甚至给数控设备配上电脑,把手工编程的教学也免了。
二、普通加工实训对数控专业教学的作用
现代制造技术是在传统加工技术的基础上发展起来的,自动化的数控机床离不开钳、车、铣、刨、磨等普通加工技术,离开了普通加工技术的奠基作用,数控加工专业教学就是空中楼阁。
1.钳工实训对数控加工专业教学的作用钳工是机械制造中最古老的金属加工技术,具有两千多年的历史。19世纪以后,各种机床的发展和普及,特别是数控加工技术的广泛应用,使大部分钳工作业实现了机械化和自动化,但在机械制造过程中钳工仍是广泛应用的基本技术。钳工作为一种以手工操作为主的工种,在数控专业教学中对学生职业道德、职业素质特别是吃苦耐劳精神的培养具有不可替代的作用。首先,通过钳工实训,可以提高和培养学生的工程实践能力、创新意识和创新能力,培养学生的劳动观点、质量和经济观念,让学生熟悉安全文明生产知识,养成安全文明生产的习惯。钳工实训需要学生细心观察,反复实践,失败了就从头再来,对培养学生一丝不苟、严谨踏实的工作作风最有效。其次,通过钳工实训可以让学生掌握作为机械操作工人必须掌握的钻削、锯削、锉削、铰孔、钻头刃磨、攻丝套丝等基本操作技能,锻炼和提高他们在数控加工中经常用到的画线技能。钳工制作最讲究加工工艺,所以钳工实训也是一个提高学生工艺分析能力的很好途径。再次,通过钳工实训可以更快地提高学生的测量技能。钳工实训可以说是所有机械加工工种中使用量具种类最多、使用最频繁的工种之一,通过钳工实训可以让学生掌握大多数量具的使用和测量技巧。钳工锉配可以让学生更好地理解尺寸精度与形位精度的关系,有利于对学生精度概念和质量意识的培养。第四,通过钳工实训可以培养学生的团队协作精神。学校装配钳工的实训一般分小组进行,需要学生协作完成,有利于提高学生的人际协调素质和沟通素质,激发学生的创造创新精神。学生在完成装配任务的过程中,学习常见机构的装配技巧,体验零件质量对装配精度的直接影响,提高常用夹具的使用技能。
2.普车普铣实训对数控加工专业教学的作用数控机床就是在普通机床的基础上加装了计算机数控系统。数控专业开设普车普铣实训,可以为数车数铣技能教学打好基础。通过普车实训,可以让学生对金属切削过程有一个明确的认识,熟悉工件的装夹、刀具的安装、切削原理、走刀路线、技术测量与精度控制、工艺参数等知识与操作技能,使学生对机床切削加工有一个感性认识。普通机床操作是数控机床操作的基础,在学习数车数铣前学好普车普铣技能可以起到事半功倍的作用。
首先,通过普车普铣实训,可以提高学生操作机床的水平。普车普铣上有多个操作手柄,可以充分训练学生的眼、脑、手脚的协调性、灵活性,使学生成为身手敏捷、反应快速、动作准确连贯的熟练操作者。而在数车数铣上,并没有这么好的练习效果。
其次,通过普车普铣实训,可以强化学生对切削过程和切削用量的感性认识。一些熟练有经验的车工师傅看铁屑形态、凭进刀切削时手的感觉,就可以判断出有多大的切削用量,判断出切削用量是否合理,这种手感在数车数铣上是学不到的。由于普车普铣加工是开放的,学生可以观察到整个切削过程,更容易感觉到声音、振动,观察到铁屑的形状及颜色等,也容易察觉到机床是否存在事故隐患,对刚性、变形、顺铣逆铣的差别等也有更直观的认识。
再次,通过普车普铣实训,可以使学生更好地掌握刀具刃磨技能。车工的关键技能是对刀具的正确处理,学生只有不断磨刀、试切,反复摸索改进,才能真正掌握刃磨刀具的技能。认为数控加工多用机夹涂层刀具,不需要掌握刀具刃磨技能的想法是片面的。据笔者调查,很多企业在数车加工中使用高速钢、焊接刀具。铣工的关键技术是工件的正确装夹,完全可以在普铣上学习。第四,通过普车普铣实训可以让学生对机械加工有一个准确的认识,有利于学生职业意识的形成。经过普车普铣加工和刀具刃磨的艰苦训练,对学生吃苦耐劳精神的形成是大有好处的。学生到了企业就能更快更好地适应现代制造企业对机械加工工人的要求,不至于出现很大的心理落差。
通过对这五年来输出机电数控专业学生的就业情况,就业变动,并和就业企业多方沟通,总结出就业单位如下几点要求:
(1)必须具备基本的职业道德品质:踏实肯干、吃苦耐劳、诚实守信、上进好学、知恩图报,忠诚企业,勤奋敬业等。
(2)必须具备基本的生存能力:文字表达能力、计算机应用能力、人际交流能力等。
(3)必须具备本专业的基本能力:能识读机械图、能用计算机绘制简单的机械图,能从事简单机械零件加工,掌握钳工、车工、铣工、电工等基本技能。
而我们的学生,也有中职生普遍的特点,尤其是年龄小,又是刚接触专业的机械行业,难度在第一学期最大。①学习方面:基础知识差,学习能力弱,不喜欢读书,但实训过程中比较吃苦耐劳,不怕脏不怕累。②在心理方面:好交往、乐操作、重情谊。③存在的主要问题是:缺自信、少责任、欠意志,以及进入职业院校后,因学习方法改变,自己支配时间增多,不知如何管理、控制自我;因学习目标改变,不知道何为积极主动学习,何为自觉和自主学习等。
我们以企业要求为本位,结合本校学生特点,结合现有设备进行课程设置和实训安排,为适应企业的要求,我们加大实训的力度,并制订实训室严格的管理制度:
(1)实训基地教学的运行管理。首先是实训教学文件的充实完善和制定。在完善相关实训和设备及教学管理等各项规章制度的同时,加强宣传和落实、严格检查、使实践教学工作有章可循。各项制度流程上墙、设备登记造册、上账、实验教学记录完整、设备维护报损手续完备。(2)建章立制,使实训教学、仪器物资、安全等各项管理科学化、规范化。制订了一系列管理规章制度,严格操作规程;为了提高设备使用率和低消耗,实行使用登记,耗材项目管理,维护、保养工作责任制;为了保证设备及人身安全,规定使用大型、贵重和电动机械设备的实训教师,必须取得相关设备的上岗操作资格;只要有学生在实训活动,就必须有实训教师或管理人员在场。
在所有条件具备的情况下,我们的重头戏就是教学环节了,教师组织教学活动,学生为三年制中专生,在校时间为两年,分四个学期:
第一学期,由专业课教师进行系统的理论学习,机械专业重中之重的课程为《机械基础》、《机械制图》以及学生熟练的识图、读图能力。同时,理论与实践相结合,进行车工实训,实训由简到难,分阶段分项目进行练习。阶段性项目练习以工件为载体,真材实料进行,要求学生严格遵守操作要求,安全第一,操作第二;严格遵守工具使用要求,爱护工具;严格按要求进行加工;加工过程中随时用量具进行测量,逐个检查达到精度和公差要求,并注意要求每个学生做到。所作单个工件计分,计入期末成绩当中。
第二学期,开设AutoCAD课程,加强学生绘图能力和识图能力,并在学期末考取国家职业技能鉴定的“中级绘图员”证书。本学期实训科目增至三门,车工、钳工和数控。实训比例侧重于车工和钳工,以此作为数控实训的最有利的基础。车工和钳工实训课同时进行,学生分成两组,轮流交换进行车工钳工的实训,以合理有效的利用现有的教学资源,使学生都能动起来,教师也有时间和精力对学生进行指导和管理。我觉得这种教学方法值得推崇,能让学生有更多的机会进行实际操作,并通过实训内容的转换使实训课减少乏味。车工实训侧重于成品工件的加工,在加工中进行项目练习,随着实训难度的增加,逐渐加强学生熟练操作能力、精确操作能力和吃苦耐劳能力的训练。钳工则侧重于安全操作和基本功的练习:划线、锯、锉、钻、錾等,方法是真材实料直接按要求加工简单美观的工件,严格进行测量,培养学生要有耐心进行钳工工件的加工。让学生记住一句机械行业的话“紧车工,慢钳工,不紧不慢是电工”。数控则学习数控编程,在普车的基础上进行简单工件和简单工序的加工。数控实训要求一人一师,至多两人一师,分组操作和观摩。学生所有单个工件计分,计入期末成绩当中。
第三学期,实训科目仍然为三门,车工、钳工进入实质性考证练习阶段,加大了训练的难度和广度,同时也注重学生的读图能力,进一步加强学生准确熟练操作能力。钳工同时加上铣车操作练习,作为选修课程,部分学生能熟练进行操作。学期末进行中级车工和中级钳工考证考试工作。数控进一步加深操作难度和学生熟练操作能力,经过两个学期的数控实训,学生已经在普车的基础上准确快速的入门,为第四学期考证打下坚实的基础。
第四学期,车工钳工进行实际操作,接当地企业一些实际的加工任务进行熟练程度、行业道德和行业规则训练,学习刨车及焊工等相关机械操作。本学期侧重于数控技能操作,数控实训比重加大,数控工件难度加大,并在学期末考取中级数控证书。学生所有单个工件计分,计入期末成绩当中。因师资投入力度大,实训课程多,学生考证通过率为98%以上。
关键词:开放式 机加工 实训模式
引言:高等职业教育是高等教育的重要组成部分,高等职业教育对人才的培养有着自身的特点,即面向生产一线培养高技能型人才。中职教育、本科教育与高业教育都有各自的实训环节,相比之下就要求高职教育的实训环节要有自己的特色。如何提高实训教学的质量来、改进教学模式来提升学生的技能水平,使得高职实训办出特色,针对机加工实训经过积极探索与总结,实行开放式实训是一个很好的方法。
一、开放式实训教学的目的与意义
提出开放式实训教学,原由在于现行的实训模式并不能很好的达到实训教学预期的效果。通过调查现行实训模式中学生的学习情况得出下列原因:
1、学科体制下,学生感觉机加工实训没有实际作用,找不到学习动力;
2、不愿动手操作,嫌脏怕累,学习动力不足;
3、现行教学模式陈旧、教学方法单一,学生的学习只是在机械的模仿操作过程,一定程度上抑制了学生学习的主动性和创造力;
4、学生学习水平参差不齐,传统的教学模式无法给学生提供更大的平台,压抑学生的学习积极性。同时,在教学调查中也发现,有很大一部分学生有自主机械加工的想法与需求。
开放式实训教学中的“开放”能给学生一个什么样的实训:
1、开放实训教学空间,不再像现行的实训教学拆分工种、进行单工种教学,学生可根据加工需要选择车、铣、磨、钳、数控多个工种,进行完整零件综合加工,从而更加真实的反应生产活动。
2、开放实训教学时间,不再限定实训时间,由学生自主根据自身学习情况进行安排,同时学生的课余时间,包括周末、节假日都可以加工学习。
3、开放实训教学内容,基础课程以外的内容可以由学生自行设计、或由教师提供多个典型零件作为实训课题进行实训,以独立项目的形式让学生学有所指,提高学习的主动性与积极性。
4、开放实训教学形式,由传统的实训教师理论讲解、示范操作,学生模仿完成操作练习的教师主导的形式,到以学生为主体,根据自身加工课题的要求主动学习的师生共同探讨学习。同时以课题的形式进行开放式实训,可以拜托课本上过时的内容,着重学生能力培养,注重学习过程,拓宽学习面,充分利用网络等多媒体资源。
通过开放式实训教学,给学生提供更高的学习平台,更加自由的学习时间和环境,以学生为主体,激发学生的学习兴趣,以课题为导向注重发现问题、解决问题。
二、开放式实训教学施行办法
对机加工实训而言,安全问题是应该被放在第一位的,所以在施行开放式实训的第一步应该对申请参与的学生做资格审核。审核分为两部分,即学生递交的申请应该有基本信息与自己的实训计划,包含实训经历,零件图纸,工艺编排;然后需要学生参加安全知识和基础知识测试,保证学生有足够的安全操作知识和设备操作能力。这些是为了保证学生有端正的实训态度和充足的准备。
在申请得到批准之后,进入第二阶段,即准备阶段。由教师与学生共同探讨加工的可行性,订正工艺保证设计合理,零件加工可以顺利进行。再根据实训计划与实训教师约定实训时间,在教师指导下做好加工前的准备工作,包含熟悉设备操作,准备工具、夹具、量具,领取实训材料、刀具。
第三阶段进入实训加工,学生根据计划加工零件,教师在这一阶段负责指导答疑,保证学生的加工活动能够顺利进行。当实训完成后进入开放式实训的第四阶段,即对学生的成果进行验收。学生完成实习报告,总结实训收获。指导教师就学生实训的整个过程给出指导意见,学生实训成果就行整编入册进行保存,这是为了就业时可作为学生技能水平的依据提供给用人单位。
在开放式实训的施行过程中还需要建立相应的监督和奖励机制。这是为了为杜绝半途而废与不认真对待造成的设备损坏与材料损耗,同时对于完成水平较高的学生以资鼓励。
三、开放式实训面临的问题
1、学生安全
机械加工不等同于其他实验,存在一定的潜在危险,这就要求学生要具有一定的资质,熟悉加工环境、设备操作,且具备必要的安全知识。开放式实训不是对所有人都开放,应该具有门槛,参与的学生必须参加过机加实训或具备同等能力。所以在开放实训之前,对学生进行资格审核以及相关知识的测试是必要的。同时,为杜绝设计或制造工艺不合理,造成的设备甚至人生安全的隐患,学生开放式实训课题应由实训教师严格把关。
2、政策支持
开放式实训教学能顺利开展离不开学校的政策支持。可以以学分制度做为保障,同时以就业为导向,对优秀学生可推荐就业,由此来激发学生的参与热情。
四、总结
著名教育家苏霍姆林斯基指出:“在人的心灵深处都有一种根深蒂固的需要,就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”开放式实训为学生提供了一个展示自我能力,自主创造,自我完善的平台,从而帮助高职院校培养出比中职学生具备更强的理论素养,比本科学生具备更强的操作能力的优质学生。开放式实训的施行可以做为学校展示育人质量的一个窗口;也可以作为发现设计水平与完成水平高的学生,为技能竞赛的选拔与培养选手的平台;同时也可以作为学生毕业时,像用人单位推介学生就业的一个依据。
参考文献:
[1]徐金寿.“全程式”实践模式下开放式实训体系的构建[J].职业技术教育,2011(2)
[2]李建丽,张念立.高职物流管理专业区域开放式实训教学体系构建与实践[J].中国职业技术教育,2012(20)
关键词:职业教育 普车实训 教学
普车技能训练对于从未接触过机器操作,没有受过专业技能培训的初学者来说,从心理到肢体的适应及过渡,都存在很大差距。另外,由于车床结构的复杂性、外露零部件多、高速旋转零件多等因素,其危险性在所有切削加工工种中是最大的,安全系数是最低的。要学好这门知识,掌握操作技能要领,就必须系统、全面地掌握相关理论知识,还要经过刻苦勤奋、大胆细致、艰苦长期的动手训练。也只有这样才能具备一定的分析、解决问题和熟练操作技能的能力。教学中,教学部门及实训指导教师应加强对学生、教材、教学设施、教学手段的不断研究,对教学方法不断改进与合理应用,才能上好这门实操训练课。普通车工实训,是职业教育中培养学生技能的一项重要内容,也为学生今后能更掌握更多的,更先进的生产技术打下了基础。我认为在车工实训教学中要注意以下几点:
一、基础理论与实际操作相结合
为了培养适应现代社会的技术人长,必须要把车工基础理论与实际操作有机地、完美地结合起来,在教学中要注意让学生掌握以下基础知识:1.详细了解各种车床的结构、性能,以便正确地使用车床和排除故障。要熟悉车床的加油部位及系统,保养和维护好机床。我每日的要求是擦干净床身及表面各死角,做到漆见本色铁见光。尤其是外露导轨面的清洁特别重要,并要求按规定加油。我将正确保养和维护机床也列入学生考核成绩内,使学生对这项工作能十分重视.2.熟悉车床附件以及工装卡具、刀具、量具、工具的结构原理,以便正确地使用和保养。3.教会学生查阅有关的技术资料、手册等。4.使学生掌握有关车削工作的计算,并将其运用于实践中。5.看懂图纸,清楚技术要求,教会学生对零件进行分析,并能制定加工工艺,能按要求加工出零件。
二、安全教育要始终惯穿在整个实训教学中
车工实训具有一定的危险性,教师要注重培养学生具有安全、文明生产的习惯和一丝不苟的工作作风。学生在车工实习教学中存在的安全事故隐患、设备使用与维护的问题以及预防,是学校实习教学管理的重中之重,一旦学生出现安全事故,将对学生、家庭、学校造成严重的影响。因此,老师教育学生执行安全操作规程,显得尤为重要。 为规范实习教学工作,保证实习教学质量,在实习的整个过程中,始终要注意安全教育。它分为:1.实习初期的遵守安全规则的教育。要让学生认识到安全规程是一种纪律,执行安全规程更是一条纪律。2.教师对当天进行的实训内容有针对性地进行安全教育。例如车工实习中,经常会碰到学生加工零件校正时,零件装夹好后便启动车床,目测检查是否找正,当卡盘板手还插在卡盘上就启动车床旋转,为预防发生事故,应教育学生要停车、空档、转动卡盘、用划针指向工件进行校正的方法。3.教师在一天的实训结束之后,面对全体学生要作一个小结,并巩固一下安全教育。例如磨刀的安全问题,车螺纹的安全问题等。4.实习阶段结束后,学生自我的安全总结。通过这几项安全教育,学生不光在行为上,在内心都能深刻认识到安全的重要性。
三、进行分组教学,合理安排教学内容
在技能实训操作中的大多数演示不能像文化与理论课教学那样,依靠在黑板上书写、作图或投影。它只能通过教师的形体操作演示,让学生摹仿和熟练这些过程,形成一定的生产技能和技巧。可是在一个较大的空间中,人员一多,就会使不少的学生很难看清教师的演示和示范。所以在示范操作中将全班学生分成若干小组,分批示范。在训练过程中,教师应深入观察,积极指导,发现问题及时解决。有些学生会因各种因素,如观察模仿能力、身体素质条件等,出现操作姿势动作不规范、不协调等问题。教师若及时发现这些问题并加以纠正,就可以取得事半功倍的效果。对个别接受能力较差的学生进行单独辅导,耐心指导,切不可急躁。对表现优秀的学生,有进步的学生要及时表扬,进一步增强学生对实习的兴趣。教师在演示、巡回指导中发现普遍性问题应停止练习,集中讲解错误产生的原因及纠正方法。现在实训中由于学校现有资源的有限,往往两个至三个学生合用一台机床,而在技能实训中,因为使用规范化了的课题,使学生们的操作进度大致相同。就会形成在某一时间段内,造成相当一部分学生“等工”,没事干,给教学管理带来了不必要的困难。所以教师在教学中要注意合理安排好每日进度计划,尽量能让学生少等工,有事干。比如磨刀练习穿插在车工初级工实训阶段。以两人一台车床为例,同一台车床的学生一个操作车床两小时,另一个去进行磨刀练习两小时,然后两人及时轮换。这样就能使学生有效利用时间,提高实习的效率。
四、贯彻学生自检、教师复检的检查制度
关键词:数控加工;实训课题;开发;研究和实践
现阶段很多中大型企业内部都开始广泛应用起了卧式加工中心。更为常见的是被运用在汽车、石油化工配备、机车车辆、航天、电力仪器等当中。主要把泵体、缸体、桥壳、缸盖等的零件当成加工的主要目标,可以说加工对象极为普遍。从现在市场中已有的教材来看,其中大部分都是立式加工中心的实训和数控车床实训,而开发卧式加工中心机床则少之又少。所以说,我们积极探索水准更高的实用价值更突出的实训课题在促进培养优秀人才方面具有划时代的意义和作用。
一、研究背景
要想顺利展开一项课程,必不可少的硬性条件就是师资队伍的构建。从本校实际情况来看,我们发现我校的数控技术专业教研组普遍具有一定的创新思维且教师团队内部结构也极为合理,他们普遍都有着较高的学历和职称,更重要的是其专业技能实际水准也极为突出。我校该专业曾被赋予优秀教师团队的称号,且他们还曾编写了数控加工具体操作规范相关书籍,此外我校该专业的学生更是为本校争光,屡次在技能大赛中取得优异成绩。上面这些良好的师资队伍为顺利展开实训课题打下了前提和保障。
二、探究的内容跟方向
现在就大部分职业院校来说,在培养学生对数控专业技能的掌握程度上主要是围绕立式加工中心跟数控车而展开的,因为卧式加工中心所需价格极为昂贵,所以很少有职业院校会将他们的目光放在其上面,这样一来大多数学生毕业以后几乎无法直接上岗工作,企业单位还需单独对他们进行几年的培训才可以。为充分满足现代社会对制造业人才所提出的需求,确保本校的实训基地装备跟实际行业相接近,充分彰显我校该专业的特色,我校内数控专业的教师致力于突破卧式加工中心方面的建设。这对于今后全方位培养数控加工专业的人才具有极大的积极作用。
三、实践方案
(一)按照职业要求来构建实训模块
职业技能的实训模块主要应该包含以下三个方面:数控铣和数控车以及加工中心。同时在规划方案时还要充分跟企业对人才的需求类型相结合,在此基础上对学生展开技能培训跟岗前培训,在安排具体内容时,要按照国家相关标准来安排理论知识,增强编制教学内容的力度。
(二)基于数控铣和数控车上来发展卧式加工中心的实训课
卧式加工中心其主轴一直处在水平位置,且具有能够分度回转运行的工作台。其最大特点就是当把工件装夹以后能够自动完成其他铣、钻、扩等的加工工作。这种一次性的装夹比立式加工快4倍,同时还能有效确保加工的更加精美细致。卧式加工中心更适合因公在小型模具中或者是箱体类零件的加工中,在所有加工中心中卧式加工中心应用的范围最为广阔、类别最广泛、样式最为齐全。所以,在设计卧式加工中心的实训课题时我们要着重于培养专业性人才。
(三)明确学生的主体地位,按照他们兴趣来培养他们的专业技能
对于职业院校的教师来说一定要注意个性化发展和因材施教,所有院校共同的目标就是培养出各方面都较为突出的人才。具体体现在根据合理安排专业课、合理按照教学方式开展实践工作、借助科学技术、现代信息技术等手段来培养优秀人才。在创建教学模式时要尽可能的围绕激发出学生兴趣为主来进行,重视理论和实践,在实训中强调培养学生的创新能力跟操作能力,最终达到新形势下的教学目标跟效果。当完成实训课题以后,还要求所有参加实训的学生充分跟就业环境和考核标准相结合,并在此基础上对自身技能进行总结,找到真正适合自己的一项工种,同时不断加强锻炼该工种技能。总而言之,在经济社会发展的新常态下,我国职业教育正在逐步进行改革,所有专业都开始更加地注重与区域经济发展紧密结合,更加注意培养学生的实操能力,数控加工专业当然也不例外。所以身为一名数控加工专业的教师,在进行实践教学时一定要按照教材中提到的具体内容和要求有针对性的设计实训方案,在掌握数控加工技术跟数控相关编程的基础上进行有效教学,大力发展数控加工专业的实训课题,根据学生不同的发展需求拟定符合他们的实践计划。同时还要在实训中积极探索新方式,注意以卧式加工中心为主展开突破和研究,值得一提的是在研究的全过程中教师要尽可能地发挥出学生的主体作用,要围绕学生兴趣为主展开实践工作,争取使培养出来的人才能够达到用人单位的需求。
参考文献:
[1]冯艳宏,王晓霞,李焱.校企合作开发《数控机床加工实训》教材探索与实践[J].高等职业教育(天津职业大学学报),2016,(02).
关键词:数控加工 一体化 教学改革 数控加工
随着中国制造业的发展,数控加工己成为现代先进制造技术的基础,代表着当今机械加工技术的方向,甚至有专家预言:21世纪机械制造业的竞争将成为数控技术的竞争。由江苏地区数控类技术人才的需求调查报告发现,综合素质高、专业能力强的毕业生越来越受到企业的青睐,而企业自行培养这类人才则耗时耗力,成本很高,且毕业生很难在短时间内适应企业的工作需求。这种现象在一些高端行业中尤为突出。所以对制造业而言,他们更愿意招聘有经验的数控加工工人,这样毫无工作经验的毕业生就失去了很多机会。这对职业学校教育提出了越来越高的要求。紧扣企业需求,填补市场短缺,解企业之困扰,去学生之忧愁,培养出能短时间内适应企业工作需求,迅速进入企业工作角色,满足企业的人才需求是职业类学校改革传统教学模式的重点。
一、一体化教学模式的提出
为适应市场需求,笔者所在学校借鉴德国“双元制”教育模式,深化教学改革,积极推行一体化教学。德国“双元制”教育理论上讲求广而浅,专业技能上要求熟而精。一方面在职业学校传授与职业有关的专业知识;另一方面在企业或校外实训场所,接受职业技能方面的专业培训。所以“双元制”的核心是“知识”和“技能”,即“理论”和“实践”的有机结合。这种以“企业为导向”的教育模式,学生与企业打成一片,深受企业工作机制的熏陶,进入企业工作后能够迅速适应企业的工作机制,从而满足企业对人才的需求。学校目前的情况,还不具备学生部分时间在学校学习,部分时间接受企业培训的教学条件,而是结合办学实际采取一体化的教学模式,贯彻“双元制”的精髓,推进一体化的教学改革。
二、一体化教学的实施
1.教学计划的改革
教学计划的制订应突出对学生专业知识、动手能力和职业素质的培养,打破原有的教学模式,即理论课与实训课分开,专业基础课与专业课分开的传统教学模式,进而摆脱理论与实践严重脱节的现象,将专业基础课与专业课、理论课与实习课有机糅合在一起。以数控车加工为例,一直困扰实训老师的是,实习所用的理论知识尽管理论课中已详细讲解过,但每次实习时实习老师又必须重新讲授一遍。例如对刀操作,理论课上虽己讲过,但实习时学生还是不知从何下手,实习老师又得重新将对刀操作要点讲解一遍,示范操作一遍,学生才可以慢慢操作起来。类似这样的情况还有很多,严重影响实习进度,且理论课的作用没发挥出来。其实同样的问题也一直困扰着理论教师。纯粹的理论由于缺少实践操作讲解的支撑变得苍白无力,学生对所授知识失去兴趣,理论课变得枯燥无味,这样就形成了理论课与实习课严重脱节的恶性循环。因此如何将理论知识与实际操作有机结合起来,在教中学,学中做,实现“教、学、做”在时间与空间上的一体,理论知识以“够用为度”“实用为本”,侧重“做什么”和“怎么做”,充分体现理论为实践服务,突出实践的主导地位,实践需要什么样的理论,理论教学就按需设置相应的必需课程及课时量。如数控车专业可以将专业理论、专业绘图、机械制图、专业实训四门必需的专业主修课融合为一门大课。与技能培养相关的内容讲深学透,与之无关的干脆不列入教学计划,目标集中,针对性强,既简单易学,目标明确、操作方便。在实施教学过程中,不断地总结实施过程中的优点和缺点,不断修订、补充和完善,最终改变学生的厌学情绪,激发学习热情,使其快速掌握理论知识的同时提高实践操作技能,促使课堂教学质量不断提高。
对德国的“双元制”教学模式,不是照搬移植,而是吸收其精华,根据其特点,结合学校实际情况,制订一套融理论与实践于一体的“双元制”教学大纲和教学计划。
2.教学资源整合
(1)理论教室与实训教室的整合。以数车加工为例,传统的教学方式是,先在理论教室讲授数控车床加工工艺与编程,该课程结束后统一组织到实习车间进行为期数周的实训教学,这样理论教室用来讲授编程方法是可以的,但所编程序是否正确,换种编程方法是否也可以达到同样效果,这些都没法得到验证。等到实习时,有些讲过的知识也忘得差不多了,效果很差。如果先在理论教室讲授理论接着带至实习车间进行练习,一方面浪费时间,另一方面影响教学秩序。因此必须改革这种模式,将理论教室与实习车间合二为一,将教学场所设在实习车间,采用一体化教室,教室配有数控车床、多媒体投影,课桌以小组形式摆放,讲授中能通过视频展示的尽量不用挂图讲解,能示范操作的尽量不照本宣书,能小组讨论的尽量不以老师为主角。彻底解放思维方式,不是告诉学生是什么,而是让学生自己去思考为什么。通过教学场所的整合,把理论教室与实训车间有机结合起来,理论知识有了实践的支撑,不再苍白,学生学习的热情也激发出来,课堂中突然产生的一些灵感还可以随后在数控车床上加以实现,学生分析问题、思考问题及创新能力也被调动起来。另外,一体化教室的分区还可参照企业,划分为下料区、加工区、质量检验区,且分别由不同的团队来担任,模拟企业角色,并周期地进行角色轮换,这样学生可以提前适应企业的运作方式。
(2)理论教材和实训教材的整合。学校数控车加工理论教材为《数控车床加工工艺与编程》,实训教材为《数控车床加工操作》,从教学效果来看,弊端很多。第一,一些理论知识与实际实训脱节。例如,理论教材以FUNUC系统为主讲解编程方法,而实训时则存在多个系统,有FUNUC系统,有西门子系统,还有广数系统,根据理论课所学编程方法所编程序,不能如期加工出工件,一检查发现所编程序与系统不一致,从而导致所学理论知识与实际实习操作不一致,即所学非所用。第二,理论教材往往以知识的连贯性为主体,有很多内容在实际操作中根本用不到,反而容易混淆思维。第三,专业基础知识繁冗复杂,讲了很多,但加工中用的基础知识如公差、尺寸链、配合、识图、绘图等又不讲了,与数控加工所用知识对接不上。第四,理论课及实训课所学知识与企业实际相脱离。毕业生参加工作后发现学校学的知识根本用不上,而企业所需要的知识在学校又没学,造成学校与企业实际的脱节。所以迫切需要对现有教材进行大刀阔斧的改革,编写适合本校教学实际的一体化教材。
一体化教材,由本专业相关教师及企业相关人员一起编写。该教材中的任务源于企业订单项目,结合学校实情设计难度适中的教学任务,遵循学生接受知识的规律各案例由浅至深逐一铺开,围绕相关知识点逐步讲透,同时各任务中融合了机械制图、机械测绘、公差与配合中所涉及的相关内容,由专业基础课教师、数控加工专业课教师及企业中从事数控车产品加工的高级技术人员所组成的团队联合编写,编写完成后由企业和相关专家进行审核。该教材以企业中的订单及实践操作为主,知识点覆盖广、具有很强的实用性,一改我校传统教材以知识点为主的结构,代之以企业案例为主的模块结构。目前本套教材正在编写、完善之中。
(3)理论教师与实训教师的整合。师者,传道、授业、解惑,所以教师自身须具有一定的知识储备。纯粹的理论教师实践操作能力欠缺,而实训课教师又缺乏知识的系统性。故一体化教学对教师能力提出了更高的要求,既要有扎实的专业理论知识,又具有丰富的数控产品加工经验,具备肯动手、勤动手、会动手的实践修养,即我们所说的“双师型”教师。另一方面,要改变传统教学模式中教师的主体作用,更多地发挥学生的主动意识,积极主动地学习,而不是被动地接受知识,全面启发学生思维,激发学生的创新精神,培养具有开拓创新精神的人才。学校要加大“双师型”教师的培养力度,定期向企业输送教师到企业挂职锻炼,争取用3~5年的时间培养一批专业理论丰富、实践操作能力强的数控加工一体化教师。
(4)考核机制一体化。仅仅以期末考试成绩就评价一个学生学习成绩的好坏是不全面的,学习能力、学习态度、分析能力、创新能力等都应在考核中有所体现,因此建立合适的评价制度,对培养各种层次的技能人才,树立正确的人生观、价值观,甚至会影响学生今后的发展方向。故应针对每个学生的课堂表现,遵循考核项目多元化,考核方式化,注重过程的评价原则,综合运用观察交流、测验、实际操作、作品展示等,结合自评与互评等多种方式,全面反映每个学生成长历程。
关键词:数控车床;撞刀
数控车床的撞刀是指刀具(包括刀架、拖板等)在移动过程中与工件、卡盘或者是与尾座产生干涉,意外碰撞的机床产生了事故,撞刀现象是数控车床操作新手最有可能发生的事故,一旦发生撞刀事故,轻者影响刀具机床部件外观 。根据实训中出现的现象,总结出程序编制错误时以下几种常见的撞刀现象与解决方法。
零件
1.外圆刀编程常见撞刀的错误
外圆刀经常撞刀现象如图1这种情况,主要在退刀的过程中G00走刀路线是折线或者是直线而且进给速度快并且不受操作者控制,本例中刀具加工到Ф40这个外圆后进行退刀,在其刀具退回目标点时移动路线中与SR25球发生干涉,与工件发生碰撞,造成撞刀。 这个图的编写:
2.切槽刀编程常见撞刀的错误
切槽刀常见撞刀现象如图2主要有两种情况:1在是进刀过程中刀具与工件Φ48外圆发生干涉,导致零件报废和刀具碎裂等。2是退刀过程中刀具退刀路线与工件发生不应有的撞击。 在编写程序时针对切槽刀应注意以下三点就可避免切槽刀撞刀现象发生:
1刀具定位时考虑槽两边的尺寸。
2编写程序时应单个方向移动。
3考虑刀具的最大切深。
这个零件的参考程序为
3.螺纹刀编程常见撞刀的错误
螺纹刀最常见撞刀现象如图3在编写程序时没有注意螺纹刀的z向切削极限问题先看这样的一段程序:
如图3用C这样的一把螺纹刀进行切削加工,在编写程序时“G92 X291 Z-23 F2”中的“Z-23”是没有考虑到所使用的刀具,Z值应该小于且减去螺纹刀尖宽度的一半,z值小于25-3即小于22,在实际编写中考虑Z向对刀误差等因素,这个程序应改为“G92 X291 Z-215 F2”,就可以加工了。如果用的是D这样螺纹刀具在,z值可以用原来的程序进行加工。
关键词:车工工艺与技能训练; 理论教学; 备课; 提问; 教学方法。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2014)08-124-001
在中职学校的机械、电子和汽修等专业的教学中,《车工工艺与技能训练》是一门非常重要的基础专业课。这门课将素质教育和技能培养有机的结合在一起,不仅使学生掌握专业的理论知识,而且更注重锻炼学生的动手实操能力,同时提升了学生学习的兴趣,更为中职学生走上职业岗位提供了发展的后劲。那么,如何在传统教学的教学方法上,不断的摸索、改革、创新,开拓出适合我校学生发展的新的教学方法,从而提高学生对车工技能课的学习兴趣,为国家培养适合社会发展的新型技能人才,这就是本文将要探讨的问题。
一、理论教学中注重备课环节
1.备教材
教学是中心,备课是基础。《车工工艺与技能训练》这门课与其他学科相比实践性更强,这就要求老师最好是双师型教师,既懂理论知识,又有实训能力,只有这样,才能在教学过程中将理论和实训有机的结合到一起,达到教学做一体化的职教目标。在备课时必须详尽的了解车工学科的特点、教学大纲和技能标准对教学的基本要求,在我校,应结合学校的课程要求认真备课,详细书写教案。
2.备学生
中职学校的学生,基本上都是初中成绩中下游的学生,对于我校的情况,相对来说,秋季班的学生比春季班的学生基础要好些,各方面素质也稍高一些,因此教师在上课前,应详尽了解学生的情况和学生原有的知识水平、学习方法以及他们的学习兴趣和思想状况等等。根据了解的学生情况再去制订相应的教学方案,做到因材施教。这几年的教学经验显示,中职学校的学生不仅基础知识薄弱,而且学习能力参差不齐,各个班级的学习氛围也有差异,因此,必须抓住授课班级学生的特点,并在教学的过程中,适当的降低学习的要求,期望值不能太高,还要适时的对学生好的方面进行表扬鼓励,根据学生的学习状况,及时的调整讲课计划和进度,适应学生的发展,重在培养学生的学习兴趣,宽容友善、一视同仁的对待每一个学生,营造积极和谐的教学氛围。
3.重在培养学习方法和塑造健康人格
师者,传道授业解惑也。我们现在的教育更注重“授之以渔”,而非“授之以鱼”,也就是说传授给学生的应该是学习知识的方法,而不仅仅是知识。因此,在车工课上应采取精讲多练、压缩理论,设置问题引导学生积极参与课堂讨论,营造快乐轻松的学习氛围,提高学生的学习兴趣,有实训课的一定要学生书写实训报告,做到心中有数,为实训课做好铺垫,并和学生一起归纳学习方法和记忆规律,帮助学生学习。例如在讲授车刀的结构组成时,拿一些车刀的模型给学生进行实物讲解,并让学生亲自拿着车刀多看、多思、多讨论,从而总结出车刀的结构特点“三面、两刃、一尖”,并结合实训中的情况,讲解前刀面、主后刀面、副后刀面以及主切削刃、副切削刃和刀尖在切削中的作用和磨刀时的注意事项。
二、理论教学中课堂提问的设置
课堂提问是车工工艺教学中的一个重要环节,关系到课堂教学的成败,也关系到实训课能否顺利进行,因此如何设计提问和怎样提问是课堂提问的关键。
1.提问要遵循教学规律
在工艺教学中,提问应紧扣教学目的、教学重点、教学难点,紧密联系实习操作。不但要求学生从多角度思考问题,以求得多种设想、方案和结论,而且要真正提高学生思考问题、解决问题的能力,从而达到开发学生创造潜力,培养学生创新意识之目的。
2.提问的方法要灵活
恰当地选用提问方法,提高学生学习车工工艺兴趣有着积极作用。教师一要掌握问的时机,抓住学生认知上的矛盾去打开学生思维的大门;二要掌握问的艺术,充分利用学生的反馈信息,不断调节自己的教学活动,以激发学生的兴趣。在车工工艺教学中,我较常用的提问的方法有:
开门见山法。新课开始,学生的注意和思维都处于较松弛的状态,教师应精心设计新课导入,尽可能在较短时间内,使学生的注意力集中到所学的知识上来。教师直截了当的提问在于检查已学过的基础知识,了解学生掌握的程度,同时也可调动学生温故知新的兴趣,活跃课堂气氛。例如我在讲“深孔加工简介”一节时,提问车套类零件,从车削工艺上分析圆柱孔的加工比车削外圆要困难的多,主要体现在哪几个方面?通过提问,教师能快速了解学生掌握这些知识的程度,以便加强新旧知识的联系,很自然地进入所讲内容的角色。
层次剖析法。由浅入深,由表及里,层次发问,理清问题的来龙去脉。例如我在讲授中心钻折断的原因时,设置了系列的问题,并与实际操作紧密结合。这样提问把中心钻折断的前因后果,表象本质层层理清,实现知识的迁移,从而使学生思维灵活,双基落实,达到好的教学效果。
对比区别法。即将相类似加工进行比较,找出异同,以加深对工件在车削加工中的认识和掌握。例如我在讲授“车孔”一节时,设置了“车削通孔与不通孔的关键技术都是解决内孔车刀的刚性和排屑问题,那么车削时车刀形状是否也相同?这样一问,就使学生在对比中弄清楚了车通孔与车不通孔车刀几何角度不同的原因,达到解释析理的目标。
关键词:数控加工;编程指令;G71;G70;循环
中图分类号:TG519.1 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)02-0068-01
数控技术在数控机床加工中的应用,成功解决了某些形状复杂、一致性要求较高的中、小批零件的加工自化问题,不仅大大提高了生产效率和加工精度,而且减轻了工人的劳动强度,缩短了生产的准备周期,并推动了航空、航天、船舶、国防和机电等工业的发展。其中数控编程指令的应用在加工中起着非常关键的作用,以数控车床为例,其编程指令共有100多个,常用的有46个,其中G71是数控车加工中最重要的一个指令,也是最常用,最有实用价值的指令,在常年的实践中,大家对它的理解,应用不够深刻,存在着许多不同的观点和意见,本文结合多年实操加工训练中的经验,详细解析总结了复循环粗车指令G71及精车指令G70的定义,应用场合、加工中的注意事项等。
1 数控车工编程指令G71的定义、指令格式及各参数的含义
1.1 指令G71的定义
G71称之为外径和内孔粗车复循环指令,它适用于毛坯棒料粗车外径和内孔。编程时在G71指令后描述零件的精加工轮廓,数控系统CNC根据加工程序所描述的轮廓形状和G71内的各个参数自动生成加工路径,将粗加工待切削余量通过循环的方式切削去除,并保留设定的加工余量。
1.2 指令格式
G71U(d)R(e);G71P(ns)Q(nf)U(u)W(w)Fxx;
式中d――每次循环的切削量(半径值,正值);e――每次切削退刀量;ns――开始循环程序单节序号;nf――结束循环程序单节序号;u――X方向精车预留量(直径值);w――Z方向精车预留量;F――刀具切削进给量。
1.3 G71指令运行轨迹含义
CNC装置首先根据用户的编写的精加工轮廓,在预留出X和Z向加工余量u和w后,计算出粗加工实际轮廓的各个坐标值,刀具按层切法将余量去除。刀具向X进刀d切削外圆后按e值45度退刀,循环切削直到粗加工余量被切除。此时工件斜面和圆弧部分形成台阶状表面,然后再按精加工轮廓光整表面最终形成在工件X向留有u大小的余量,Z向留有w大小的余量的。粗加工结束后可使用G70指令完成精加工。
2 G71在加工中应注意的几点建议总结
(1)G71指令可用于两种类型的粗车加工。第一,零件轮廓在X和Z方向坐标值是单调递增,由ABC刀具垂直于Z轴移动,图(a)所示的外圆粗车循环,刀具沿X方向移动的坐标值单调增加,则u取正值;刀具沿Z方向移动的坐标值单调减小,则w取正值。零件轮廓在X和Z方向坐标值是单调递减,由ABC刀具垂直于Z轴移动,图(b)所示的外圆粗车循环,刀具沿X方向移动的坐标值单调递减,则u取负值;刀具沿Z方向移动的坐标值单调减小,则w取正值。图示的坐标系为后置刀架的情况,对于前置刀架,外圆和内孔粗车循环时,u的正负值与后置刀架相同。
第二,零件轮廓在X方向坐标值不是单调递增或递减的,零件表面有凹槽,但在Z方向必须是单调变化的,刀具精加工程序编制必须使用增量编程的方式进行。
(2)在循环开始单节中只允许X轴移动不允许Z轴移动,这样主要是为了刀具在快速移动中与工件发生碰撞,损坏刀具和机床。
(3)精加工程序中F、S、T的用法。开始单节ns和结束单节nf之间为零件的外形尺寸指令,也就是精加工轮廓指令。粗加工循环由带有地址P和Q的G71指令实现,在ns和nf间的运动指令中指定的F(进给速度)、S(进给转速)、T(选刀指令)功能对粗加工循环无效,只在最后一刀的精加工中有效,而在G71程序段或前面程序段中指定的F、S、T功能对粗加工才有效。
(4)恒线速度在精加工程序中不起作用。用恒表面切削速度控制时,在ns和nf间的运动指令中指定的G96(恒线速度控制)或G97(取消恒线速度)无效。而在G71程序段或以前的程序段中指定的G96,G97有效。刀具循环起点的选择应在接近工件处,这样可以缩短刀具行程,避免空走刀,浪费加工时间,提高加工效率。同时不能出现螺纹切削指令和子程序调用指令(如G32、G92、M98、M99等)。
(5)刀尖半径补偿。关于刀尖圆弧半径补偿指令G40、G41、G42的使用有二种情况:有些数控系统允许其放在nsnf程序段中(循环内),但也有些数控系统只允许放在G71程序段前(循环外),否则机床报警。当然,不论哪种情况,G40、G41、G42指令在绦G71循环时是无效的,而在执行G70精加工循环时才有效。
3 在应用G71编程后,执行程序中常见的报警及解决方法
(1)在程序执行时,出现“找不到程序循环起始行”。
(2)加工过程中,“机床突然停止,没有出现报警信息”。
(3)圆弧指令不执行或者加工圆弧成反方向。
参考文献:
[1]徐锋主编.数控车工技能实训教程[M].北京:国防工业出版社,2006.3.
关键词:互动式;数控加工编程;三位一体
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)11-0123-02
传统本科院校在数控机床类课程的教学中,由于各方面条件的限制,对数控编程及加工技术只是作为一个章节,对学生的实践环节要求不高,学生对编程理论及编程方法的理解也不够深刻,严重制约了学生创新思维和动手能力的提高,极大地影响了教学质量与教学效果。我院以应用型本科学生动手能力的培养为目标,积极改变传统的教育模式,注重理论与实践相结合,试图探索一种适合机械设计制造及其自动化专业数控方向应用型本科教学行之有效的方法,旨在培养时展要求的创新型人才。
数控加工编程这门课程正是数控方向学生理论与实践相结合的典范,也是我院机械设计制造及其自动化专业的一门专业主干课程。教学的目的是使学生在了解数控加工技术基本概念的基础上,掌握数控车、铣、加工中心及线切割机床的编程和操作方法,培养学生数控刀具的选择和数控工艺分析的能力,为后续数控系统原理及应用的学习打下良好的基础。
互动式理论教学方式
互动式理论教学法在教学过程中应以师生之间的互相尊重为基本前提,以教学过程中的沟通交流为基本特征,以发现和解决问题为教学载体,最终达到激活学生的问题意识,在相互启发中消除疑惑的目的。
互动式理论教学方式的实施步骤为:课前预习——抛出问题
——引导式回答——引出式讲授
——间歇式发问——讨论式作答
——总结陈述——课堂小结。下面以讲授“数控立式加工中心钻镗循环”为例,进行分析。
首先,在课前预习的基础上,抛出问题并作引导式回答。在已经对加工直线快速进给指令G00和工作进给指令G01熟知的前提下,抛出所示图形(如图1所示),加工图中所示的1号、2号和3号孔。之后,可以引导学生根据图中所示数字的顺序思考作答。
得出孔系的加工路径如下:1(G00定位1号孔)——2(G00下刀到安全高度)——3(G01切削加工)——4(加工完成,G00退回)——5(G00抬刀到2号孔安全高度)——6(G00定位2号孔)——7(G01)——8(加工完成,G00退回)——9(G00定位3号孔)——10(G00)——11(G01)——12(G04暂停,光整加工)——13(加工完成,G00退回)——14(G00返回初始点)。根据这样的路径,学生就可以按照比较清晰的思路用G00和G01指令不断地切换达到加工目的。但是,这样的加工方法对于数控系统来说读取时间较长,加工缓慢,而且程序冗长,与数控程序简单、明了的目的相悖。
其次,引出式讲授穿插间歇发问。提醒学生回忆以往的学习内容:参照数控卧式车床编程的一种方法——固定循环指令——是不是有一种指令可以将几个程序段合而为一呢?如果可以,怎么合?哪些路径可以合起来?引发学生之间的讨论,进而对钻镗固定循环指令展开详尽的讲解。
再次,讨论式作答并作总结陈述。以提问的方式请学生对刚刚讲述的指令对号入座:采用简单钻孔循环指令加工1号孔,采用深孔往复排屑钻孔循环指令加工2号孔,采用孔底有暂停的钻孔循环指令加工3号孔。得出的最终加工路径:1(定位1号孔)——2——3——
4(用一个指令G81完成)——5
——6(定位2号孔)——7——8(用一个指令G73完成)——9(定位3号孔)——10——11——12
——13(用一个指令G82完成)——14(返回),使原来要用14个程序段完成的指令用5个程序段完成,大大简化了编程。
之后还可以对本节内容进行总结陈述。这样,学生可以很容易地理解并掌握概念,同时也可以体会到同一个表面的加工可以通过不同的方式得到,但是考虑到现代加工的经济性问题,则必须选择一种最方便快速的方式。
目标式课后实验
每一种类型的机床编程方法讲述结束之后,都会安排3个课时的机床实验环节,让学生有针对性地对课堂所学的编程方法作更进一步的理解和掌握。仍然以图1所示的零件为例来简要说明实验过程。
在实验时,先将学生分成3~4人一组,每组学生拿到的只是一个长方体的毛坯零件。学生拿到毛坯件之后,可以分工合作。首先,分析零件图纸,看清设计基准、技术要求、精度要求等内容,观察加工对象的类型,选择合适的机床及刀具材料与类型。同时,也要对拿到的零件毛坯的工艺性做简单分析,确定毛坯余量是否充分及均匀,毛坯件如何定位装夹等。
其次,要对零件做更详尽的工艺分析。分析的内容包括工序的划分,工步的安排,走刀路线的确定,切削参数(切削深度/宽度、切削速度Vc、进给量f)的选择等。需将这些内容细化之后填写数控加工的刀具卡和数控加工工序卡。
再次,在编程之前还需进行数值计算。主要根据每个工步的加工路线确定基点及坐标值,在图样上画出走刀路线。然后就可以根据事先安排好的加工路线加入刀补之后进行加工。因为实验的机床都具有刀具补偿功能,此时,可以根据零件轮廓进行编程。
最后,将以上所有准备工作完成之后,就可以安装毛坯,保证毛坯的安装精度;安装刀具,进行对刀操作;输入所有的程序及刀补参数,对车床试运行加工。在粗加工时或空走刀时,尽量选择大的切削用量和加工速度;精加工时,则选择较高的主轴转速和较低的进给速度,以保证加工精度。
经过一个零件完整的编程实践,可以让学生深刻地体会到编程不仅仅包括程序编制,编程之前的工艺分析也是必不可少的重要环节。通过本课程的学习与实践,不仅加深了学生对课程本身的认识,同时也强化了与机械制造技术基础课程的联系,为后续的专业课程设计奠定了实践基础。
拓展式实习实训
正常的教学环节结束后,还会安排为期4周的CAD/CAM实训,内容包括两周的CAD/CAM软件实训和两周的加工实训。两周的软件实训主要运用UG进行三维造型设计,通过UG软件的CAM功能,按照图2所示流程完成图纸的仿真模拟,可以根据模拟结果修改加工参数。两周的加工实训则是对实验的补充,可以满足每名学生都能上机操作的要求。同时,进行宇龙仿真软件的实训,将数控车、铣、加工中心等机床的实际加工操作,以虚拟的方式展现出来,使学生真正实现仿真与实操的结合,能更加深刻地理解先进制造技术的概念。另外,课余时间,我院还鼓励学生参加数控中级、高级培训,为学生的就业添砖加瓦。目前,我院机械系2010、2011两级学生已完成了数控中级工的培训和考核,部分学生已顺利拿到了数控中级工证书。
结语
教学、实验、实训三位为一体的人才培养模式,可以构成一个相互交叉、相互融合、相互渗透的有机整体,有效提高了学生的学习兴趣,学生愿意主动去操作、去练习。辅助的考级考证培训也大大提高了学生对数控机床操作的积极性,为应用型本科人才的培养做出了很好的实践。由于此类课程的专业性,讲述内容相对枯燥,需要我们在教学过程中不断搜集相关的多媒体教学资源,使学生更形象地接受所学内容。另外,在有条件的情况下,不应该只重视编程能力的培养,在对内容熟练掌握的前提下,应自行设计伺服系统,并在普通机床上进行数控化改造。
参考文献:
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