時間:2022-10-04 17:20:22
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇車加工實訓總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】數控實訓 教學 效率
實訓教學是技工學校的一門十分重要的主課。機械專業的學生通常要學習鉗工、普車、數車等實訓課程。如何培養越來越多的技能型人才,對于學校而言,就是讓學生更好地掌握更多的技能;但對于教師而言,則是提高實訓教學效率。現如今大部分中職學校通常都是機床少學生多,就拿本校來講,從2005年開辦數控專業至今,每年都有兩班共90名左右的學生,可實訓機臺只有12臺,數控專業教師也只有6名,師資配比嚴重失調。那如何充分利用學校現有的教學資源,科學合理安排實訓教學,提高實訓教學效率就成了各校一直在探討的一項重要課題。我校主要從以下幾個方面對數控編程與操作的實訓教學進行了改革,就目前實施的情況來看,效果顯著。
一、實訓課的安排更趨科學化
校實訓形式各種各樣,一般可分為兩種:集中實訓及分散實訓。
集中實訓是在學期內安排一段時間進行實訓(一般安排在近學期末或臨畢業的最后一個學期居多)。時間較長,可以是幾個月或者整個學期,學生全部停課進行實訓。一般有校辦工廠的大中專院校都采取這樣的實訓方式。這種實訓方式近似于學生的第三年校外實習,能更好地使學生和社會接軌,但同時由于工廠中的數控設備都比較昂貴,生產任務緊,不可能讓沒有經驗的學生進行太多操作,有利有弊。
由于我校沒有校辦工廠,所以只能采取分散實訓的方法。分散實訓是把集中實訓的課時安排到每個學期每一周,即每周安排一定量的實訓課,以學期為單位不斷增加實訓課課時。如本校通常在第二學期上開設4課時的數控機床編程理論課、4課時的數控操作實訓課;第二學期下開設14—16課時的數控操作實訓課、4課時的數控仿真模擬課。就目前看來,這種方法效果較好,雖然學生沒辦法體會到工廠的實際操作現況,但學生能有更多的動手機會,同時學習理論課程的積極性大大提高,更好地做到理論聯系實際。不過由于實訓課實踐時間有限,安排實訓內容有一定難度。這就要求實訓教師合理安排每節課內容,在有限的練習時間內提高效率。
二、建立數控教學組,實行模塊化和一體化教學
當前實訓普遍存在的問題是課程安排不夠合理,大家都普遍認為學生既然不喜歡學習理論知識,那么上機操作后技能自然會提高,所以以前本校在課程設置上也是直接安排操作實踐課,在實踐之前講點所需的理論知識,導致了學生對理論知識一知半解不能很好應用于實訓中,實訓課的效率大大降低。筆者認為學生進入實訓室后不應該再訓練編程,如程序的編寫和錄入就很浪費時間。對機床主要的實訓內容應該是機床的基本操作,如建立坐標系,修改刀補,產品的加工等。所以我校為了解決這個問題,專門組建了數控教學組,采取模塊化和一體化的教學方式。
這里所指的模塊化教學主要是指對數控實訓教學劃分成三個模塊:基礎(普車)實訓模塊(第二學期上已完成)、模擬實訓模塊、專項(實際)操作實訓模塊。“一體化”教學指的是數控編程理論和實訓課的“一體化”教學,即理論課由一位老師來上,實訓課因需分組進行,一個班需要多位實習指導老師進行指導,但可以由上理論課的老師負責,統一安排實訓課題及實訓進度,由各指導老師分組實施。我校由于數控教師有限,所以通常都是一個教師負責上半學期兩個班4課時理論、4課時實訓。在4節課的理論教學中要著重講授程序的編制,讓學生能熟練根據圖紙要求編寫所需程序;4節課的實訓著重講授機床的一些基礎操作,如輸入程序、模擬走刀等等。在學期結束,學生基本可以進行簡單工件的編程和加工。下半學期由該位教師為主導,加派四位實習教師參與兩班的數控實訓教學。理論教師統一安排實訓課題及實訓進度,由各指導老師分組實施,避免重復講解。理論課教師在實訓前,應先分析圖樣要求,講解產品加工工藝過程、刀具選擇及加工過程注意事項等,再讓學生根據圖紙進行編程,期間教師可以用仿真軟件模擬結果給學生參考。在開始實訓之前,理論課教師要負責批改學生的手寫程序,指出錯誤及不足之處。而后在實訓過程中由實訓指導教師先把正確程序編入機床,學生加工時就可直接調用(之前已安排一定學時的程序錄入練習),將大大提高實訓效率。
三、仿真與實操相結合
仿真模擬作為中級考證的一項內容,我校專門開設了相應的課程。數控模擬軟件,可以逼真的仿真加工現場:機床型號(大、中、小)和系統(FANUC和SIEMENS)能按要求設置,可以仿真與現場同樣的屏幕配置和功能,實時地解釋NC代碼并生成機床進給指令;提供與真實的CNC機床類似的操作面板;提供視圖放大、縮小功能的設置;幫助功能(碰撞、過載);使用對話框可以方便的進行刀具和功能的設置;可以同時顯示刀具與偏移路徑;NC校驗功能;代碼向導功能;幫助功能……學生可根據圖紙要求,安排零件的加工工序,確定粗加工、半粗加工、精加工所對應的不同加工表面的刀具、切削用量、進退刀路徑、主軸轉速等參數,輸入程序后就可進行動態仿真加工軌跡,并動態顯示出粗加工、半粗加工、精加工整個加工過程。學生可以自檢程序的對錯,檢驗工件的合格,及時調整程序或刀補等等。
基于仿真的強大功效,同時為了解決學生不能人手一機操作和數控耗材過大的問題,我校把數控實訓和仿真教學緊密結合。仿真教師和5位實訓教師組成教學組,安排教學內容。如講授G00、G01指令時,理論課教師先講解兩個指令的用法、指令走刀和普車車削間的聯系,學生掌握后按圖紙要求進行編程;仿真模擬課上學生可根據編好的程序進行仿真模擬,及時訂正程序的錯誤,對走刀路線做到心中有數;實訓課上學生根據模擬過的程序進行實際加工,實訓課教師檢驗工件是否合格,總結程序、操作中的錯誤。
同時,為了在實操中節約材料,我校實訓還采取了以下措施:
學生在實訓過程中可以分階段采用不同的材料進行加工。實訓之初,學生對機床操作不太熟悉,容易發生撞刀等事故,此時實訓可以用圓木棒或尼龍棒加工以保護刀具;實訓后期隨著學生的技能的提高可采用鋼件進行加工,適應考試需要。
學生實訓加工出的產品通常不具備使用價值,多數閑置或廢棄,因此可以合理設計加工圖紙,在不影響實訓效果的情況下適當減小加工余量,同時也可把加工過的鋼件用于普車實習的手動操作練習,這都將大大降低材料的成本。
提高學生的節約意識,規范學生對刀具、工具和量具的使用方法,減少刀片的損耗和量具的損毀。
總之,各校都在數控實訓教學上花費了很多的精力進行改革,其目的就只有一個:提高實訓效率,培養更多適應社會需求的學生。
【參考文獻】
關鍵詞: 數控技術 應用專業 實訓 四個階段
目前,我國制造業對既掌握數控技術又熟練數控編程、加工操作的中等職業畢業生需求越來越大,由于數控技術發展日新月異,教學內容與生產技術水平總是存在著滯后。教學經費投入的不足,限制了實驗、實訓設備及數控應用軟件的投入與更新。為了滿足社會對數控技術應用型人才的需求,更為滿足我校畢業生的需要,我們對現有的教學計劃進行了相應的調整:我校數控技術應用專業學制為三年,前兩年在校學習理論知識、到校實訓中心接受實驗、實訓,在理論學習期間,特開設了《車工工藝學》、《數控加工技術》、《數控編程與設備》、《公差測量與技術》、《機械制圖》等十幾門專業課和專業基礎課,使學生的知識結構更趨于合理,為實訓作了很好的鋪墊,夯實了基礎。后一年到企業頂崗實習,為更好地向企業輸送合格的數控人才,把實訓分四個階段,以鞏固和深化理論知識,提高和完善操作技能。
第一階段:普車實訓。
這一階段是學習數控車床不能逾越的過程,學生在普通車床上實習、練習刃磨車刀,熟練操作車床,從加工端面、外圓、內孔、切槽開始,逐漸接觸到螺紋各部分的尺寸計算和加工,特形面的加工,在這一過程中深刻理解刀具幾何角度對切削加工精度和表面粗糙度的影響,進一步認識切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互關系及其對工件質量的影響,掌握車床的調整方法,掌握切削的有關計算、了解常用工具、量具的結構,熟悉掌握其使用方法,合理地選擇工件的定位基準,安排加工工藝過程。同時還須讓學生知道只有完成這一階段的實訓任務,將來才有可能在數控車床上所編制的加工程序更為合理和實用。
第二階段:仿真實訓。
第一階段的實訓后,對學生進行技能考試,操作達到要求的學生到計算機進行數控仿真軟件的練習,同時也能促進未選中的學生努力練習,激發他們的學習興趣和競爭意識。首先讓學生熟悉仿真機床的操作面板和錄入面板明確每個按鍵的功能,建立工件坐標系的方法,如何選擇刀具幾何角度設置刀偏及刀補,詳細地講解每個過程。
在編程車削倒角時,可用兩種方式:(1)把車刀刀位點指定在倒角起點處,再G01車削;(2)把車刀定位在倒角的右邊延長線上,然后G01車削而成。同時讓學生比較哪種方式更為簡單和實用。
在普通螺紋加工中,讓學生分別使用G92、G76螺紋循環指令來編程加工螺紋,在實訓中讓學生了解根據導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直進式切削和G76斜進式切削。由于切削刀具進刀方式的不同,這兩種加工方法有所區別,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螺紋切削循環采用直進式進刀方式進行螺紋切削,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,在加工中要經常測量。G76螺紋切削循環采用斜進式進刀方式進行螺紋切削,牙形精度較差,但工藝性比較合理,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,此加工方法更為簡捷方便。所以,學生要掌握各自的加工特點及適用范圍,并根據工件的加工特點與工件要求的精度正確靈活地選用這些切削循環指令,然后編制加工程序,并自動加工。
第三階段:數控加工。
在數控仿真軟件加工出合格工件的同學先到數控車床上進行編程加工。由于仿真軟件和數控車床是同一個界面,學生短時間內可熟練操縱機床,但需注意以下幾點。
(1)要根據工件的材質,所用刀具的幾何角度來選擇不同的切削參數。經過普車的實訓,這將不是難題。
(2)學生編制的程序要先經過圖形模擬加工,程序正確后再進行對刀加工。
(3)在首件加工中合理使用程序暫定M00指令,在精加工前對工件進行測量,看是否需調整刀具補償,最后加工出合格的工件。
(4)重點突出典型零件的工藝分析,裝卡方法的選擇、程序編制,調整加工和檢驗,如果有缺陷,應找出原因并修正。遵循由易到難、由簡單到復雜、由單項到綜合這一過程,重視在實踐教學中培養學生的實踐能力和創新能力。
對學生加工的工件,按小組進行互評。學生都有好勝心理,會對對方的工件一絲不茍地檢查,不放過任何一個細節。最后教師根據實際情況給出綜合性的評價,或者讓學生保存自己滿意的作品,激發學生的興趣。學生的學習效果非常明顯。
如此,學生能全面了解數控加工的全過程,深刻理解加工原理、機床工作過程、編程方法及制訂工藝的原則,能夠對數控機床加工中出現的常見故障予以解決,對將來從來數控工作上手快,操作規范,具備解決問題的能力。
第四階段:總結提高。
老師和同學共同探討實訓經驗及實踐教學中遇到的問題。由于實訓內容較多,機床種類全,學生在短時間內既要掌握機床的操作,又要對復雜零件進行合理的工藝安排和準確地編程加工,現場講解具有局限性。將工藝分析及基本編程內容制成課件,能方便學生掌握和復習,多年來的實踐證明這是行之有效的方法,優化實訓的效果。數控實訓教學過程:普車加工―仿真數控軟件―數控機床加工,這幾步走的教學方案能最大限度地發揮教學資源的使用性和經濟性,盡可能避免事故的發生,縮短機床的人均占有時間,提高機床的利用率和使用壽命,如果能結合實際生產,其教學效果將更顯著。
參考文獻:
[1]程仲文.數控實訓項目研究與改革.蘭州工業大學,2007.
[2]劉蔡保.數控機床編程與操作.化學工業出版社,2009.
據筆者對所在地8所開設數控專業的中職、技工學校和數十家機械制造企業的調研,企業普遍反映數控專業的畢業生并不完全符合現代制造企業對數控加工技術工人的要求,主要表現在以下幾方面。
1.缺乏職業意識和吃苦耐勞的敬業精神隨著國家對職業教育的大力投入,職業學校添置了大量數控設備,逐步走出了數控加工實習實訓設備不足的窘境,在增加學生數控機床操作時間的同時,大幅削減甚至取消普通加工的實習時間,忽視了鉗工、普車等普通加工對學生職業意識特別是吃苦耐勞精神的培養作用。
2.操作能力特別是解決實際問題的能力差很多學校雖然添置了大量數控設備,但出于人身、機床安全方面的考慮,學生的實習材料大多還是鋁料、塑料,并沒有進入真刀實槍的實戰,只是把原來在電腦上的模擬搬到了數控機床上。學生到了企業感覺好像什么都學過,但什么也不會做,需要企業重新培養。
3.工藝分析能力基本就是一張白紙有些學校實行從課堂一步到數控機床的教學模式,使得作為數控加工工人必須具備的金屬切削原理與刀具、機械制造工藝學等專業基礎、專業工藝知識等不能通過實踐得到檢驗,喪失了理論指導實習、實習中總結理論的鍛煉機會,很多學生在離開學校時已經把這些應該掌握的專業知識還給了老師。
4.動手能力差,手腦并用的能力更差在制造業工作,動手能力最重要。但事實是學數車的不會磨刀,學數銑的不會裝夾。很多學校把職業技能鑒定也搞成了應試教育,考什么練什么,更有甚者要求學生背程序。雖然在目前的職業技能鑒定模式下,絕大多數學生都可以在畢業前順利取得數控中級職業資格證書,但企業不認可,學生也沒自信,最后轉行也就成了必然。
5.質量意識薄弱,測量能力差質量是企業的生命線,是企業生存和發展的根本。學校的“60分萬歲”跟企業的合格產品完全是兩碼事,要生產出合格的產品,就要求工人要有很強的質量意識,具備很好的測量能力。會開數控機床,會編制加工程序,不代表就會測量,特別是關聯精度的控制。
6.適應、應變能力差企業根據生產需要進行崗位調整時發現,由于有些學校忽視專業知識和普通加工實訓的教學,學生適應、應變能力極差,不要說換設備、換工種,就是換數控系統也不行,會法蘭克的不懂華中,會華中的不知道廣數。個別學校甚至給數控設備配上電腦,把手工編程的教學也免了。
二、普通加工實訓對數控專業教學的作用
現代制造技術是在傳統加工技術的基礎上發展起來的,自動化的數控機床離不開鉗、車、銑、刨、磨等普通加工技術,離開了普通加工技術的奠基作用,數控加工專業教學就是空中樓閣。
1.鉗工實訓對數控加工專業教學的作用鉗工是機械制造中最古老的金屬加工技術,具有兩千多年的歷史。19世紀以后,各種機床的發展和普及,特別是數控加工技術的廣泛應用,使大部分鉗工作業實現了機械化和自動化,但在機械制造過程中鉗工仍是廣泛應用的基本技術。鉗工作為一種以手工操作為主的工種,在數控專業教學中對學生職業道德、職業素質特別是吃苦耐勞精神的培養具有不可替代的作用。首先,通過鉗工實訓,可以提高和培養學生的工程實踐能力、創新意識和創新能力,培養學生的勞動觀點、質量和經濟觀念,讓學生熟悉安全文明生產知識,養成安全文明生產的習慣。鉗工實訓需要學生細心觀察,反復實踐,失敗了就從頭再來,對培養學生一絲不茍、嚴謹踏實的工作作風最有效。其次,通過鉗工實訓可以讓學生掌握作為機械操作工人必須掌握的鉆削、鋸削、銼削、鉸孔、鉆頭刃磨、攻絲套絲等基本操作技能,鍛煉和提高他們在數控加工中經常用到的畫線技能。鉗工制作最講究加工工藝,所以鉗工實訓也是一個提高學生工藝分析能力的很好途徑。再次,通過鉗工實訓可以更快地提高學生的測量技能。鉗工實訓可以說是所有機械加工工種中使用量具種類最多、使用最頻繁的工種之一,通過鉗工實訓可以讓學生掌握大多數量具的使用和測量技巧。鉗工銼配可以讓學生更好地理解尺寸精度與形位精度的關系,有利于對學生精度概念和質量意識的培養。第四,通過鉗工實訓可以培養學生的團隊協作精神。學校裝配鉗工的實訓一般分小組進行,需要學生協作完成,有利于提高學生的人際協調素質和溝通素質,激發學生的創造創新精神。學生在完成裝配任務的過程中,學習常見機構的裝配技巧,體驗零件質量對裝配精度的直接影響,提高常用夾具的使用技能。
2.普車普銑實訓對數控加工專業教學的作用數控機床就是在普通機床的基礎上加裝了計算機數控系統。數控專業開設普車普銑實訓,可以為數車數銑技能教學打好基礎。通過普車實訓,可以讓學生對金屬切削過程有一個明確的認識,熟悉工件的裝夾、刀具的安裝、切削原理、走刀路線、技術測量與精度控制、工藝參數等知識與操作技能,使學生對機床切削加工有一個感性認識。普通機床操作是數控機床操作的基礎,在學習數車數銑前學好普車普銑技能可以起到事半功倍的作用。
首先,通過普車普銑實訓,可以提高學生操作機床的水平。普車普銑上有多個操作手柄,可以充分訓練學生的眼、腦、手腳的協調性、靈活性,使學生成為身手敏捷、反應快速、動作準確連貫的熟練操作者。而在數車數銑上,并沒有這么好的練習效果。
其次,通過普車普銑實訓,可以強化學生對切削過程和切削用量的感性認識。一些熟練有經驗的車工師傅看鐵屑形態、憑進刀切削時手的感覺,就可以判斷出有多大的切削用量,判斷出切削用量是否合理,這種手感在數車數銑上是學不到的。由于普車普銑加工是開放的,學生可以觀察到整個切削過程,更容易感覺到聲音、振動,觀察到鐵屑的形狀及顏色等,也容易察覺到機床是否存在事故隱患,對剛性、變形、順銑逆銑的差別等也有更直觀的認識。
再次,通過普車普銑實訓,可以使學生更好地掌握刀具刃磨技能。車工的關鍵技能是對刀具的正確處理,學生只有不斷磨刀、試切,反復摸索改進,才能真正掌握刃磨刀具的技能。認為數控加工多用機夾涂層刀具,不需要掌握刀具刃磨技能的想法是片面的。據筆者調查,很多企業在數車加工中使用高速鋼、焊接刀具。銑工的關鍵技術是工件的正確裝夾,完全可以在普銑上學習。第四,通過普車普銑實訓可以讓學生對機械加工有一個準確的認識,有利于學生職業意識的形成。經過普車普銑加工和刀具刃磨的艱苦訓練,對學生吃苦耐勞精神的形成是大有好處的。學生到了企業就能更快更好地適應現代制造企業對機械加工工人的要求,不至于出現很大的心理落差。
通過對這五年來輸出機電數控專業學生的就業情況,就業變動,并和就業企業多方溝通,總結出就業單位如下幾點要求:
(1)必須具備基本的職業道德品質:踏實肯干、吃苦耐勞、誠實守信、上進好學、知恩圖報,忠誠企業,勤奮敬業等。
(2)必須具備基本的生存能力:文字表達能力、計算機應用能力、人際交流能力等。
(3)必須具備本專業的基本能力:能識讀機械圖、能用計算機繪制簡單的機械圖,能從事簡單機械零件加工,掌握鉗工、車工、銑工、電工等基本技能。
而我們的學生,也有中職生普遍的特點,尤其是年齡小,又是剛接觸專業的機械行業,難度在第一學期最大。①學習方面:基礎知識差,學習能力弱,不喜歡讀書,但實訓過程中比較吃苦耐勞,不怕臟不怕累。②在心理方面:好交往、樂操作、重情誼。③存在的主要問題是:缺自信、少責任、欠意志,以及進入職業院校后,因學習方法改變,自己支配時間增多,不知如何管理、控制自我;因學習目標改變,不知道何為積極主動學習,何為自覺和自主學習等。
我們以企業要求為本位,結合本校學生特點,結合現有設備進行課程設置和實訓安排,為適應企業的要求,我們加大實訓的力度,并制訂實訓室嚴格的管理制度:
(1)實訓基地教學的運行管理。首先是實訓教學文件的充實完善和制定。在完善相關實訓和設備及教學管理等各項規章制度的同時,加強宣傳和落實、嚴格檢查、使實踐教學工作有章可循。各項制度流程上墻、設備登記造冊、上賬、實驗教學記錄完整、設備維護報損手續完備。(2)建章立制,使實訓教學、儀器物資、安全等各項管理科學化、規范化。制訂了一系列管理規章制度,嚴格操作規程;為了提高設備使用率和低消耗,實行使用登記,耗材項目管理,維護、保養工作責任制;為了保證設備及人身安全,規定使用大型、貴重和電動機械設備的實訓教師,必須取得相關設備的上崗操作資格;只要有學生在實訓活動,就必須有實訓教師或管理人員在場。
在所有條件具備的情況下,我們的重頭戲就是教學環節了,教師組織教學活動,學生為三年制中專生,在校時間為兩年,分四個學期:
第一學期,由專業課教師進行系統的理論學習,機械專業重中之重的課程為《機械基礎》、《機械制圖》以及學生熟練的識圖、讀圖能力。同時,理論與實踐相結合,進行車工實訓,實訓由簡到難,分階段分項目進行練習。階段性項目練習以工件為載體,真材實料進行,要求學生嚴格遵守操作要求,安全第一,操作第二;嚴格遵守工具使用要求,愛護工具;嚴格按要求進行加工;加工過程中隨時用量具進行測量,逐個檢查達到精度和公差要求,并注意要求每個學生做到。所作單個工件計分,計入期末成績當中。
第二學期,開設AutoCAD課程,加強學生繪圖能力和識圖能力,并在學期末考取國家職業技能鑒定的“中級繪圖員”證書。本學期實訓科目增至三門,車工、鉗工和數控。實訓比例側重于車工和鉗工,以此作為數控實訓的最有利的基礎。車工和鉗工實訓課同時進行,學生分成兩組,輪流交換進行車工鉗工的實訓,以合理有效的利用現有的教學資源,使學生都能動起來,教師也有時間和精力對學生進行指導和管理。我覺得這種教學方法值得推崇,能讓學生有更多的機會進行實際操作,并通過實訓內容的轉換使實訓課減少乏味。車工實訓側重于成品工件的加工,在加工中進行項目練習,隨著實訓難度的增加,逐漸加強學生熟練操作能力、精確操作能力和吃苦耐勞能力的訓練。鉗工則側重于安全操作和基本功的練習:劃線、鋸、銼、鉆、鏨等,方法是真材實料直接按要求加工簡單美觀的工件,嚴格進行測量,培養學生要有耐心進行鉗工工件的加工。讓學生記住一句機械行業的話“緊車工,慢鉗工,不緊不慢是電工”。數控則學習數控編程,在普車的基礎上進行簡單工件和簡單工序的加工。數控實訓要求一人一師,至多兩人一師,分組操作和觀摩。學生所有單個工件計分,計入期末成績當中。
第三學期,實訓科目仍然為三門,車工、鉗工進入實質性考證練習階段,加大了訓練的難度和廣度,同時也注重學生的讀圖能力,進一步加強學生準確熟練操作能力。鉗工同時加上銑車操作練習,作為選修課程,部分學生能熟練進行操作。學期末進行中級車工和中級鉗工考證考試工作。數控進一步加深操作難度和學生熟練操作能力,經過兩個學期的數控實訓,學生已經在普車的基礎上準確快速的入門,為第四學期考證打下堅實的基礎。
第四學期,車工鉗工進行實際操作,接當地企業一些實際的加工任務進行熟練程度、行業道德和行業規則訓練,學習刨車及焊工等相關機械操作。本學期側重于數控技能操作,數控實訓比重加大,數控工件難度加大,并在學期末考取中級數控證書。學生所有單個工件計分,計入期末成績當中。因師資投入力度大,實訓課程多,學生考證通過率為98%以上。
關鍵詞:開放式 機加工 實訓模式
引言:高等職業教育是高等教育的重要組成部分,高等職業教育對人才的培養有著自身的特點,即面向生產一線培養高技能型人才。中職教育、本科教育與高業教育都有各自的實訓環節,相比之下就要求高職教育的實訓環節要有自己的特色。如何提高實訓教學的質量來、改進教學模式來提升學生的技能水平,使得高職實訓辦出特色,針對機加工實訓經過積極探索與總結,實行開放式實訓是一個很好的方法。
一、開放式實訓教學的目的與意義
提出開放式實訓教學,原由在于現行的實訓模式并不能很好的達到實訓教學預期的效果。通過調查現行實訓模式中學生的學習情況得出下列原因:
1、學科體制下,學生感覺機加工實訓沒有實際作用,找不到學習動力;
2、不愿動手操作,嫌臟怕累,學習動力不足;
3、現行教學模式陳舊、教學方法單一,學生的學習只是在機械的模仿操作過程,一定程度上抑制了學生學習的主動性和創造力;
4、學生學習水平參差不齊,傳統的教學模式無法給學生提供更大的平臺,壓抑學生的學習積極性。同時,在教學調查中也發現,有很大一部分學生有自主機械加工的想法與需求。
開放式實訓教學中的“開放”能給學生一個什么樣的實訓:
1、開放實訓教學空間,不再像現行的實訓教學拆分工種、進行單工種教學,學生可根據加工需要選擇車、銑、磨、鉗、數控多個工種,進行完整零件綜合加工,從而更加真實的反應生產活動。
2、開放實訓教學時間,不再限定實訓時間,由學生自主根據自身學習情況進行安排,同時學生的課余時間,包括周末、節假日都可以加工學習。
3、開放實訓教學內容,基礎課程以外的內容可以由學生自行設計、或由教師提供多個典型零件作為實訓課題進行實訓,以獨立項目的形式讓學生學有所指,提高學習的主動性與積極性。
4、開放實訓教學形式,由傳統的實訓教師理論講解、示范操作,學生模仿完成操作練習的教師主導的形式,到以學生為主體,根據自身加工課題的要求主動學習的師生共同探討學習。同時以課題的形式進行開放式實訓,可以拜托課本上過時的內容,著重學生能力培養,注重學習過程,拓寬學習面,充分利用網絡等多媒體資源。
通過開放式實訓教學,給學生提供更高的學習平臺,更加自由的學習時間和環境,以學生為主體,激發學生的學習興趣,以課題為導向注重發現問題、解決問題。
二、開放式實訓教學施行辦法
對機加工實訓而言,安全問題是應該被放在第一位的,所以在施行開放式實訓的第一步應該對申請參與的學生做資格審核。審核分為兩部分,即學生遞交的申請應該有基本信息與自己的實訓計劃,包含實訓經歷,零件圖紙,工藝編排;然后需要學生參加安全知識和基礎知識測試,保證學生有足夠的安全操作知識和設備操作能力。這些是為了保證學生有端正的實訓態度和充足的準備。
在申請得到批準之后,進入第二階段,即準備階段。由教師與學生共同探討加工的可行性,訂正工藝保證設計合理,零件加工可以順利進行。再根據實訓計劃與實訓教師約定實訓時間,在教師指導下做好加工前的準備工作,包含熟悉設備操作,準備工具、夾具、量具,領取實訓材料、刀具。
第三階段進入實訓加工,學生根據計劃加工零件,教師在這一階段負責指導答疑,保證學生的加工活動能夠順利進行。當實訓完成后進入開放式實訓的第四階段,即對學生的成果進行驗收。學生完成實習報告,總結實訓收獲。指導教師就學生實訓的整個過程給出指導意見,學生實訓成果就行整編入冊進行保存,這是為了就業時可作為學生技能水平的依據提供給用人單位。
在開放式實訓的施行過程中還需要建立相應的監督和獎勵機制。這是為了為杜絕半途而廢與不認真對待造成的設備損壞與材料損耗,同時對于完成水平較高的學生以資鼓勵。
三、開放式實訓面臨的問題
1、學生安全
機械加工不等同于其他實驗,存在一定的潛在危險,這就要求學生要具有一定的資質,熟悉加工環境、設備操作,且具備必要的安全知識。開放式實訓不是對所有人都開放,應該具有門檻,參與的學生必須參加過機加實訓或具備同等能力。所以在開放實訓之前,對學生進行資格審核以及相關知識的測試是必要的。同時,為杜絕設計或制造工藝不合理,造成的設備甚至人生安全的隱患,學生開放式實訓課題應由實訓教師嚴格把關。
2、政策支持
開放式實訓教學能順利開展離不開學校的政策支持。可以以學分制度做為保障,同時以就業為導向,對優秀學生可推薦就業,由此來激發學生的參與熱情。
四、總結
著名教育家蘇霍姆林斯基指出:“在人的心靈深處都有一種根深蒂固的需要,就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者。”開放式實訓為學生提供了一個展示自我能力,自主創造,自我完善的平臺,從而幫助高職院校培養出比中職學生具備更強的理論素養,比本科學生具備更強的操作能力的優質學生。開放式實訓的施行可以做為學校展示育人質量的一個窗口;也可以作為發現設計水平與完成水平高的學生,為技能競賽的選拔與培養選手的平臺;同時也可以作為學生畢業時,像用人單位推介學生就業的一個依據。
參考文獻:
[1]徐金壽.“全程式”實踐模式下開放式實訓體系的構建[J].職業技術教育,2011(2)
[2]李建麗,張念立.高職物流管理專業區域開放式實訓教學體系構建與實踐[J].中國職業技術教育,2012(20)
關鍵詞:職業教育 普車實訓 教學
普車技能訓練對于從未接觸過機器操作,沒有受過專業技能培訓的初學者來說,從心理到肢體的適應及過渡,都存在很大差距。另外,由于車床結構的復雜性、外露零部件多、高速旋轉零件多等因素,其危險性在所有切削加工工種中是最大的,安全系數是最低的。要學好這門知識,掌握操作技能要領,就必須系統、全面地掌握相關理論知識,還要經過刻苦勤奮、大膽細致、艱苦長期的動手訓練。也只有這樣才能具備一定的分析、解決問題和熟練操作技能的能力。教學中,教學部門及實訓指導教師應加強對學生、教材、教學設施、教學手段的不斷研究,對教學方法不斷改進與合理應用,才能上好這門實操訓練課。普通車工實訓,是職業教育中培養學生技能的一項重要內容,也為學生今后能更掌握更多的,更先進的生產技術打下了基礎。我認為在車工實訓教學中要注意以下幾點:
一、基礎理論與實際操作相結合
為了培養適應現代社會的技術人長,必須要把車工基礎理論與實際操作有機地、完美地結合起來,在教學中要注意讓學生掌握以下基礎知識:1.詳細了解各種車床的結構、性能,以便正確地使用車床和排除故障。要熟悉車床的加油部位及系統,保養和維護好機床。我每日的要求是擦干凈床身及表面各死角,做到漆見本色鐵見光。尤其是外露導軌面的清潔特別重要,并要求按規定加油。我將正確保養和維護機床也列入學生考核成績內,使學生對這項工作能十分重視.2.熟悉車床附件以及工裝卡具、刀具、量具、工具的結構原理,以便正確地使用和保養。3.教會學生查閱有關的技術資料、手冊等。4.使學生掌握有關車削工作的計算,并將其運用于實踐中。5.看懂圖紙,清楚技術要求,教會學生對零件進行分析,并能制定加工工藝,能按要求加工出零件。
二、安全教育要始終慣穿在整個實訓教學中
車工實訓具有一定的危險性,教師要注重培養學生具有安全、文明生產的習慣和一絲不茍的工作作風。學生在車工實習教學中存在的安全事故隱患、設備使用與維護的問題以及預防,是學校實習教學管理的重中之重,一旦學生出現安全事故,將對學生、家庭、學校造成嚴重的影響。因此,老師教育學生執行安全操作規程,顯得尤為重要。 為規范實習教學工作,保證實習教學質量,在實習的整個過程中,始終要注意安全教育。它分為:1.實習初期的遵守安全規則的教育。要讓學生認識到安全規程是一種紀律,執行安全規程更是一條紀律。2.教師對當天進行的實訓內容有針對性地進行安全教育。例如車工實習中,經常會碰到學生加工零件校正時,零件裝夾好后便啟動車床,目測檢查是否找正,當卡盤板手還插在卡盤上就啟動車床旋轉,為預防發生事故,應教育學生要停車、空檔、轉動卡盤、用劃針指向工件進行校正的方法。3.教師在一天的實訓結束之后,面對全體學生要作一個小結,并鞏固一下安全教育。例如磨刀的安全問題,車螺紋的安全問題等。4.實習階段結束后,學生自我的安全總結。通過這幾項安全教育,學生不光在行為上,在內心都能深刻認識到安全的重要性。
三、進行分組教學,合理安排教學內容
在技能實訓操作中的大多數演示不能像文化與理論課教學那樣,依靠在黑板上書寫、作圖或投影。它只能通過教師的形體操作演示,讓學生摹仿和熟練這些過程,形成一定的生產技能和技巧。可是在一個較大的空間中,人員一多,就會使不少的學生很難看清教師的演示和示范。所以在示范操作中將全班學生分成若干小組,分批示范。在訓練過程中,教師應深入觀察,積極指導,發現問題及時解決。有些學生會因各種因素,如觀察模仿能力、身體素質條件等,出現操作姿勢動作不規范、不協調等問題。教師若及時發現這些問題并加以糾正,就可以取得事半功倍的效果。對個別接受能力較差的學生進行單獨輔導,耐心指導,切不可急躁。對表現優秀的學生,有進步的學生要及時表揚,進一步增強學生對實習的興趣。教師在演示、巡回指導中發現普遍性問題應停止練習,集中講解錯誤產生的原因及糾正方法。現在實訓中由于學校現有資源的有限,往往兩個至三個學生合用一臺機床,而在技能實訓中,因為使用規范化了的課題,使學生們的操作進度大致相同。就會形成在某一時間段內,造成相當一部分學生“等工”,沒事干,給教學管理帶來了不必要的困難。所以教師在教學中要注意合理安排好每日進度計劃,盡量能讓學生少等工,有事干。比如磨刀練習穿插在車工初級工實訓階段。以兩人一臺車床為例,同一臺車床的學生一個操作車床兩小時,另一個去進行磨刀練習兩小時,然后兩人及時輪換。這樣就能使學生有效利用時間,提高實習的效率。
四、貫徹學生自檢、教師復檢的檢查制度
關鍵詞:數控加工;實訓課題;開發;研究和實踐
現階段很多中大型企業內部都開始廣泛應用起了臥式加工中心。更為常見的是被運用在汽車、石油化工配備、機車車輛、航天、電力儀器等當中。主要把泵體、缸體、橋殼、缸蓋等的零件當成加工的主要目標,可以說加工對象極為普遍。從現在市場中已有的教材來看,其中大部分都是立式加工中心的實訓和數控車床實訓,而開發臥式加工中心機床則少之又少。所以說,我們積極探索水準更高的實用價值更突出的實訓課題在促進培養優秀人才方面具有劃時代的意義和作用。
一、研究背景
要想順利展開一項課程,必不可少的硬性條件就是師資隊伍的構建。從本校實際情況來看,我們發現我校的數控技術專業教研組普遍具有一定的創新思維且教師團隊內部結構也極為合理,他們普遍都有著較高的學歷和職稱,更重要的是其專業技能實際水準也極為突出。我校該專業曾被賦予優秀教師團隊的稱號,且他們還曾編寫了數控加工具體操作規范相關書籍,此外我校該專業的學生更是為本校爭光,屢次在技能大賽中取得優異成績。上面這些良好的師資隊伍為順利展開實訓課題打下了前提和保障。
二、探究的內容跟方向
現在就大部分職業院校來說,在培養學生對數控專業技能的掌握程度上主要是圍繞立式加工中心跟數控車而展開的,因為臥式加工中心所需價格極為昂貴,所以很少有職業院校會將他們的目光放在其上面,這樣一來大多數學生畢業以后幾乎無法直接上崗工作,企業單位還需單獨對他們進行幾年的培訓才可以。為充分滿足現代社會對制造業人才所提出的需求,確保本校的實訓基地裝備跟實際行業相接近,充分彰顯我校該專業的特色,我校內數控專業的教師致力于突破臥式加工中心方面的建設。這對于今后全方位培養數控加工專業的人才具有極大的積極作用。
三、實踐方案
(一)按照職業要求來構建實訓模塊
職業技能的實訓模塊主要應該包含以下三個方面:數控銑和數控車以及加工中心。同時在規劃方案時還要充分跟企業對人才的需求類型相結合,在此基礎上對學生展開技能培訓跟崗前培訓,在安排具體內容時,要按照國家相關標準來安排理論知識,增強編制教學內容的力度。
(二)基于數控銑和數控車上來發展臥式加工中心的實訓課
臥式加工中心其主軸一直處在水平位置,且具有能夠分度回轉運行的工作臺。其最大特點就是當把工件裝夾以后能夠自動完成其他銑、鉆、擴等的加工工作。這種一次性的裝夾比立式加工快4倍,同時還能有效確保加工的更加精美細致。臥式加工中心更適合因公在小型模具中或者是箱體類零件的加工中,在所有加工中心中臥式加工中心應用的范圍最為廣闊、類別最廣泛、樣式最為齊全。所以,在設計臥式加工中心的實訓課題時我們要著重于培養專業性人才。
(三)明確學生的主體地位,按照他們興趣來培養他們的專業技能
對于職業院校的教師來說一定要注意個性化發展和因材施教,所有院校共同的目標就是培養出各方面都較為突出的人才。具體體現在根據合理安排專業課、合理按照教學方式開展實踐工作、借助科學技術、現代信息技術等手段來培養優秀人才。在創建教學模式時要盡可能的圍繞激發出學生興趣為主來進行,重視理論和實踐,在實訓中強調培養學生的創新能力跟操作能力,最終達到新形勢下的教學目標跟效果。當完成實訓課題以后,還要求所有參加實訓的學生充分跟就業環境和考核標準相結合,并在此基礎上對自身技能進行總結,找到真正適合自己的一項工種,同時不斷加強鍛煉該工種技能。總而言之,在經濟社會發展的新常態下,我國職業教育正在逐步進行改革,所有專業都開始更加地注重與區域經濟發展緊密結合,更加注意培養學生的實操能力,數控加工專業當然也不例外。所以身為一名數控加工專業的教師,在進行實踐教學時一定要按照教材中提到的具體內容和要求有針對性的設計實訓方案,在掌握數控加工技術跟數控相關編程的基礎上進行有效教學,大力發展數控加工專業的實訓課題,根據學生不同的發展需求擬定符合他們的實踐計劃。同時還要在實訓中積極探索新方式,注意以臥式加工中心為主展開突破和研究,值得一提的是在研究的全過程中教師要盡可能地發揮出學生的主體作用,要圍繞學生興趣為主展開實踐工作,爭取使培養出來的人才能夠達到用人單位的需求。
參考文獻:
[1]馮艷宏,王曉霞,李焱.校企合作開發《數控機床加工實訓》教材探索與實踐[J].高等職業教育(天津職業大學學報),2016,(02).
關鍵詞:數控加工 一體化 教學改革 數控加工
隨著中國制造業的發展,數控加工己成為現代先進制造技術的基礎,代表著當今機械加工技術的方向,甚至有專家預言:21世紀機械制造業的競爭將成為數控技術的競爭。由江蘇地區數控類技術人才的需求調查報告發現,綜合素質高、專業能力強的畢業生越來越受到企業的青睞,而企業自行培養這類人才則耗時耗力,成本很高,且畢業生很難在短時間內適應企業的工作需求。這種現象在一些高端行業中尤為突出。所以對制造業而言,他們更愿意招聘有經驗的數控加工工人,這樣毫無工作經驗的畢業生就失去了很多機會。這對職業學校教育提出了越來越高的要求。緊扣企業需求,填補市場短缺,解企業之困擾,去學生之憂愁,培養出能短時間內適應企業工作需求,迅速進入企業工作角色,滿足企業的人才需求是職業類學校改革傳統教學模式的重點。
一、一體化教學模式的提出
為適應市場需求,筆者所在學校借鑒德國“雙元制”教育模式,深化教學改革,積極推行一體化教學。德國“雙元制”教育理論上講求廣而淺,專業技能上要求熟而精。一方面在職業學校傳授與職業有關的專業知識;另一方面在企業或校外實訓場所,接受職業技能方面的專業培訓。所以“雙元制”的核心是“知識”和“技能”,即“理論”和“實踐”的有機結合。這種以“企業為導向”的教育模式,學生與企業打成一片,深受企業工作機制的熏陶,進入企業工作后能夠迅速適應企業的工作機制,從而滿足企業對人才的需求。學校目前的情況,還不具備學生部分時間在學校學習,部分時間接受企業培訓的教學條件,而是結合辦學實際采取一體化的教學模式,貫徹“雙元制”的精髓,推進一體化的教學改革。
二、一體化教學的實施
1.教學計劃的改革
教學計劃的制訂應突出對學生專業知識、動手能力和職業素質的培養,打破原有的教學模式,即理論課與實訓課分開,專業基礎課與專業課分開的傳統教學模式,進而擺脫理論與實踐嚴重脫節的現象,將專業基礎課與專業課、理論課與實習課有機糅合在一起。以數控車加工為例,一直困擾實訓老師的是,實習所用的理論知識盡管理論課中已詳細講解過,但每次實習時實習老師又必須重新講授一遍。例如對刀操作,理論課上雖己講過,但實習時學生還是不知從何下手,實習老師又得重新將對刀操作要點講解一遍,示范操作一遍,學生才可以慢慢操作起來。類似這樣的情況還有很多,嚴重影響實習進度,且理論課的作用沒發揮出來。其實同樣的問題也一直困擾著理論教師。純粹的理論由于缺少實踐操作講解的支撐變得蒼白無力,學生對所授知識失去興趣,理論課變得枯燥無味,這樣就形成了理論課與實習課嚴重脫節的惡性循環。因此如何將理論知識與實際操作有機結合起來,在教中學,學中做,實現“教、學、做”在時間與空間上的一體,理論知識以“夠用為度”“實用為本”,側重“做什么”和“怎么做”,充分體現理論為實踐服務,突出實踐的主導地位,實踐需要什么樣的理論,理論教學就按需設置相應的必需課程及課時量。如數控車專業可以將專業理論、專業繪圖、機械制圖、專業實訓四門必需的專業主修課融合為一門大課。與技能培養相關的內容講深學透,與之無關的干脆不列入教學計劃,目標集中,針對性強,既簡單易學,目標明確、操作方便。在實施教學過程中,不斷地總結實施過程中的優點和缺點,不斷修訂、補充和完善,最終改變學生的厭學情緒,激發學習熱情,使其快速掌握理論知識的同時提高實踐操作技能,促使課堂教學質量不斷提高。
對德國的“雙元制”教學模式,不是照搬移植,而是吸收其精華,根據其特點,結合學校實際情況,制訂一套融理論與實踐于一體的“雙元制”教學大綱和教學計劃。
2.教學資源整合
(1)理論教室與實訓教室的整合。以數車加工為例,傳統的教學方式是,先在理論教室講授數控車床加工工藝與編程,該課程結束后統一組織到實習車間進行為期數周的實訓教學,這樣理論教室用來講授編程方法是可以的,但所編程序是否正確,換種編程方法是否也可以達到同樣效果,這些都沒法得到驗證。等到實習時,有些講過的知識也忘得差不多了,效果很差。如果先在理論教室講授理論接著帶至實習車間進行練習,一方面浪費時間,另一方面影響教學秩序。因此必須改革這種模式,將理論教室與實習車間合二為一,將教學場所設在實習車間,采用一體化教室,教室配有數控車床、多媒體投影,課桌以小組形式擺放,講授中能通過視頻展示的盡量不用掛圖講解,能示范操作的盡量不照本宣書,能小組討論的盡量不以老師為主角。徹底解放思維方式,不是告訴學生是什么,而是讓學生自己去思考為什么。通過教學場所的整合,把理論教室與實訓車間有機結合起來,理論知識有了實踐的支撐,不再蒼白,學生學習的熱情也激發出來,課堂中突然產生的一些靈感還可以隨后在數控車床上加以實現,學生分析問題、思考問題及創新能力也被調動起來。另外,一體化教室的分區還可參照企業,劃分為下料區、加工區、質量檢驗區,且分別由不同的團隊來擔任,模擬企業角色,并周期地進行角色輪換,這樣學生可以提前適應企業的運作方式。
(2)理論教材和實訓教材的整合。學校數控車加工理論教材為《數控車床加工工藝與編程》,實訓教材為《數控車床加工操作》,從教學效果來看,弊端很多。第一,一些理論知識與實際實訓脫節。例如,理論教材以FUNUC系統為主講解編程方法,而實訓時則存在多個系統,有FUNUC系統,有西門子系統,還有廣數系統,根據理論課所學編程方法所編程序,不能如期加工出工件,一檢查發現所編程序與系統不一致,從而導致所學理論知識與實際實習操作不一致,即所學非所用。第二,理論教材往往以知識的連貫性為主體,有很多內容在實際操作中根本用不到,反而容易混淆思維。第三,專業基礎知識繁冗復雜,講了很多,但加工中用的基礎知識如公差、尺寸鏈、配合、識圖、繪圖等又不講了,與數控加工所用知識對接不上。第四,理論課及實訓課所學知識與企業實際相脫離。畢業生參加工作后發現學校學的知識根本用不上,而企業所需要的知識在學校又沒學,造成學校與企業實際的脫節。所以迫切需要對現有教材進行大刀闊斧的改革,編寫適合本校教學實際的一體化教材。
一體化教材,由本專業相關教師及企業相關人員一起編寫。該教材中的任務源于企業訂單項目,結合學校實情設計難度適中的教學任務,遵循學生接受知識的規律各案例由淺至深逐一鋪開,圍繞相關知識點逐步講透,同時各任務中融合了機械制圖、機械測繪、公差與配合中所涉及的相關內容,由專業基礎課教師、數控加工專業課教師及企業中從事數控車產品加工的高級技術人員所組成的團隊聯合編寫,編寫完成后由企業和相關專家進行審核。該教材以企業中的訂單及實踐操作為主,知識點覆蓋廣、具有很強的實用性,一改我校傳統教材以知識點為主的結構,代之以企業案例為主的模塊結構。目前本套教材正在編寫、完善之中。
(3)理論教師與實訓教師的整合。師者,傳道、授業、解惑,所以教師自身須具有一定的知識儲備。純粹的理論教師實踐操作能力欠缺,而實訓課教師又缺乏知識的系統性。故一體化教學對教師能力提出了更高的要求,既要有扎實的專業理論知識,又具有豐富的數控產品加工經驗,具備肯動手、勤動手、會動手的實踐修養,即我們所說的“雙師型”教師。另一方面,要改變傳統教學模式中教師的主體作用,更多地發揮學生的主動意識,積極主動地學習,而不是被動地接受知識,全面啟發學生思維,激發學生的創新精神,培養具有開拓創新精神的人才。學校要加大“雙師型”教師的培養力度,定期向企業輸送教師到企業掛職鍛煉,爭取用3~5年的時間培養一批專業理論豐富、實踐操作能力強的數控加工一體化教師。
(4)考核機制一體化。僅僅以期末考試成績就評價一個學生學習成績的好壞是不全面的,學習能力、學習態度、分析能力、創新能力等都應在考核中有所體現,因此建立合適的評價制度,對培養各種層次的技能人才,樹立正確的人生觀、價值觀,甚至會影響學生今后的發展方向。故應針對每個學生的課堂表現,遵循考核項目多元化,考核方式化,注重過程的評價原則,綜合運用觀察交流、測驗、實際操作、作品展示等,結合自評與互評等多種方式,全面反映每個學生成長歷程。
關鍵詞:數控車床;撞刀
數控車床的撞刀是指刀具(包括刀架、拖板等)在移動過程中與工件、卡盤或者是與尾座產生干涉,意外碰撞的機床產生了事故,撞刀現象是數控車床操作新手最有可能發生的事故,一旦發生撞刀事故,輕者影響刀具機床部件外觀 。根據實訓中出現的現象,總結出程序編制錯誤時以下幾種常見的撞刀現象與解決方法。
零件
1.外圓刀編程常見撞刀的錯誤
外圓刀經常撞刀現象如圖1這種情況,主要在退刀的過程中G00走刀路線是折線或者是直線而且進給速度快并且不受操作者控制,本例中刀具加工到Ф40這個外圓后進行退刀,在其刀具退回目標點時移動路線中與SR25球發生干涉,與工件發生碰撞,造成撞刀。 這個圖的編寫:
2.切槽刀編程常見撞刀的錯誤
切槽刀常見撞刀現象如圖2主要有兩種情況:1在是進刀過程中刀具與工件Φ48外圓發生干涉,導致零件報廢和刀具碎裂等。2是退刀過程中刀具退刀路線與工件發生不應有的撞擊。 在編寫程序時針對切槽刀應注意以下三點就可避免切槽刀撞刀現象發生:
1刀具定位時考慮槽兩邊的尺寸。
2編寫程序時應單個方向移動。
3考慮刀具的最大切深。
這個零件的參考程序為
3.螺紋刀編程常見撞刀的錯誤
螺紋刀最常見撞刀現象如圖3在編寫程序時沒有注意螺紋刀的z向切削極限問題先看這樣的一段程序:
如圖3用C這樣的一把螺紋刀進行切削加工,在編寫程序時“G92 X291 Z-23 F2”中的“Z-23”是沒有考慮到所使用的刀具,Z值應該小于且減去螺紋刀尖寬度的一半,z值小于25-3即小于22,在實際編寫中考慮Z向對刀誤差等因素,這個程序應改為“G92 X291 Z-215 F2”,就可以加工了。如果用的是D這樣螺紋刀具在,z值可以用原來的程序進行加工。
關鍵詞:車工工藝與技能訓練; 理論教學; 備課; 提問; 教學方法。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2014)08-124-001
在中職學校的機械、電子和汽修等專業的教學中,《車工工藝與技能訓練》是一門非常重要的基礎專業課。這門課將素質教育和技能培養有機的結合在一起,不僅使學生掌握專業的理論知識,而且更注重鍛煉學生的動手實操能力,同時提升了學生學習的興趣,更為中職學生走上職業崗位提供了發展的后勁。那么,如何在傳統教學的教學方法上,不斷的摸索、改革、創新,開拓出適合我校學生發展的新的教學方法,從而提高學生對車工技能課的學習興趣,為國家培養適合社會發展的新型技能人才,這就是本文將要探討的問題。
一、理論教學中注重備課環節
1.備教材
教學是中心,備課是基礎。《車工工藝與技能訓練》這門課與其他學科相比實踐性更強,這就要求老師最好是雙師型教師,既懂理論知識,又有實訓能力,只有這樣,才能在教學過程中將理論和實訓有機的結合到一起,達到教學做一體化的職教目標。在備課時必須詳盡的了解車工學科的特點、教學大綱和技能標準對教學的基本要求,在我校,應結合學校的課程要求認真備課,詳細書寫教案。
2.備學生
中職學校的學生,基本上都是初中成績中下游的學生,對于我校的情況,相對來說,秋季班的學生比春季班的學生基礎要好些,各方面素質也稍高一些,因此教師在上課前,應詳盡了解學生的情況和學生原有的知識水平、學習方法以及他們的學習興趣和思想狀況等等。根據了解的學生情況再去制訂相應的教學方案,做到因材施教。這幾年的教學經驗顯示,中職學校的學生不僅基礎知識薄弱,而且學習能力參差不齊,各個班級的學習氛圍也有差異,因此,必須抓住授課班級學生的特點,并在教學的過程中,適當的降低學習的要求,期望值不能太高,還要適時的對學生好的方面進行表揚鼓勵,根據學生的學習狀況,及時的調整講課計劃和進度,適應學生的發展,重在培養學生的學習興趣,寬容友善、一視同仁的對待每一個學生,營造積極和諧的教學氛圍。
3.重在培養學習方法和塑造健康人格
師者,傳道授業解惑也。我們現在的教育更注重“授之以漁”,而非“授之以魚”,也就是說傳授給學生的應該是學習知識的方法,而不僅僅是知識。因此,在車工課上應采取精講多練、壓縮理論,設置問題引導學生積極參與課堂討論,營造快樂輕松的學習氛圍,提高學生的學習興趣,有實訓課的一定要學生書寫實訓報告,做到心中有數,為實訓課做好鋪墊,并和學生一起歸納學習方法和記憶規律,幫助學生學習。例如在講授車刀的結構組成時,拿一些車刀的模型給學生進行實物講解,并讓學生親自拿著車刀多看、多思、多討論,從而總結出車刀的結構特點“三面、兩刃、一尖”,并結合實訓中的情況,講解前刀面、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時的注意事項。
二、理論教學中課堂提問的設置
課堂提問是車工工藝教學中的一個重要環節,關系到課堂教學的成敗,也關系到實訓課能否順利進行,因此如何設計提問和怎樣提問是課堂提問的關鍵。
1.提問要遵循教學規律
在工藝教學中,提問應緊扣教學目的、教學重點、教學難點,緊密聯系實習操作。不但要求學生從多角度思考問題,以求得多種設想、方案和結論,而且要真正提高學生思考問題、解決問題的能力,從而達到開發學生創造潛力,培養學生創新意識之目的。
2.提問的方法要靈活
恰當地選用提問方法,提高學生學習車工工藝興趣有著積極作用。教師一要掌握問的時機,抓住學生認知上的矛盾去打開學生思維的大門;二要掌握問的藝術,充分利用學生的反饋信息,不斷調節自己的教學活動,以激發學生的興趣。在車工工藝教學中,我較常用的提問的方法有:
開門見山法。新課開始,學生的注意和思維都處于較松弛的狀態,教師應精心設計新課導入,盡可能在較短時間內,使學生的注意力集中到所學的知識上來。教師直截了當的提問在于檢查已學過的基礎知識,了解學生掌握的程度,同時也可調動學生溫故知新的興趣,活躍課堂氣氛。例如我在講“深孔加工簡介”一節時,提問車套類零件,從車削工藝上分析圓柱孔的加工比車削外圓要困難的多,主要體現在哪幾個方面?通過提問,教師能快速了解學生掌握這些知識的程度,以便加強新舊知識的聯系,很自然地進入所講內容的角色。
層次剖析法。由淺入深,由表及里,層次發問,理清問題的來龍去脈。例如我在講授中心鉆折斷的原因時,設置了系列的問題,并與實際操作緊密結合。這樣提問把中心鉆折斷的前因后果,表象本質層層理清,實現知識的遷移,從而使學生思維靈活,雙基落實,達到好的教學效果。
對比區別法。即將相類似加工進行比較,找出異同,以加深對工件在車削加工中的認識和掌握。例如我在講授“車孔”一節時,設置了“車削通孔與不通孔的關鍵技術都是解決內孔車刀的剛性和排屑問題,那么車削時車刀形狀是否也相同?這樣一問,就使學生在對比中弄清楚了車通孔與車不通孔車刀幾何角度不同的原因,達到解釋析理的目標。
關鍵詞:數控加工;編程指令;G71;G70;循環
中圖分類號:TG519.1 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)02-0068-01
數控技術在數控機床加工中的應用,成功解決了某些形狀復雜、一致性要求較高的中、小批零件的加工自化問題,不僅大大提高了生產效率和加工精度,而且減輕了工人的勞動強度,縮短了生產的準備周期,并推動了航空、航天、船舶、國防和機電等工業的發展。其中數控編程指令的應用在加工中起著非常關鍵的作用,以數控車床為例,其編程指令共有100多個,常用的有46個,其中G71是數控車加工中最重要的一個指令,也是最常用,最有實用價值的指令,在常年的實踐中,大家對它的理解,應用不夠深刻,存在著許多不同的觀點和意見,本文結合多年實操加工訓練中的經驗,詳細解析總結了復循環粗車指令G71及精車指令G70的定義,應用場合、加工中的注意事項等。
1 數控車工編程指令G71的定義、指令格式及各參數的含義
1.1 指令G71的定義
G71稱之為外徑和內孔粗車復循環指令,它適用于毛坯棒料粗車外徑和內孔。編程時在G71指令后描述零件的精加工輪廓,數控系統CNC根據加工程序所描述的輪廓形狀和G71內的各個參數自動生成加工路徑,將粗加工待切削余量通過循環的方式切削去除,并保留設定的加工余量。
1.2 指令格式
G71U(d)R(e);G71P(ns)Q(nf)U(u)W(w)Fxx;
式中d――每次循環的切削量(半徑值,正值);e――每次切削退刀量;ns――開始循環程序單節序號;nf――結束循環程序單節序號;u――X方向精車預留量(直徑值);w――Z方向精車預留量;F――刀具切削進給量。
1.3 G71指令運行軌跡含義
CNC裝置首先根據用戶的編寫的精加工輪廓,在預留出X和Z向加工余量u和w后,計算出粗加工實際輪廓的各個坐標值,刀具按層切法將余量去除。刀具向X進刀d切削外圓后按e值45度退刀,循環切削直到粗加工余量被切除。此時工件斜面和圓弧部分形成臺階狀表面,然后再按精加工輪廓光整表面最終形成在工件X向留有u大小的余量,Z向留有w大小的余量的。粗加工結束后可使用G70指令完成精加工。
2 G71在加工中應注意的幾點建議總結
(1)G71指令可用于兩種類型的粗車加工。第一,零件輪廓在X和Z方向坐標值是單調遞增,由ABC刀具垂直于Z軸移動,圖(a)所示的外圓粗車循環,刀具沿X方向移動的坐標值單調增加,則u取正值;刀具沿Z方向移動的坐標值單調減小,則w取正值。零件輪廓在X和Z方向坐標值是單調遞減,由ABC刀具垂直于Z軸移動,圖(b)所示的外圓粗車循環,刀具沿X方向移動的坐標值單調遞減,則u取負值;刀具沿Z方向移動的坐標值單調減小,則w取正值。圖示的坐標系為后置刀架的情況,對于前置刀架,外圓和內孔粗車循環時,u的正負值與后置刀架相同。
第二,零件輪廓在X方向坐標值不是單調遞增或遞減的,零件表面有凹槽,但在Z方向必須是單調變化的,刀具精加工程序編制必須使用增量編程的方式進行。
(2)在循環開始單節中只允許X軸移動不允許Z軸移動,這樣主要是為了刀具在快速移動中與工件發生碰撞,損壞刀具和機床。
(3)精加工程序中F、S、T的用法。開始單節ns和結束單節nf之間為零件的外形尺寸指令,也就是精加工輪廓指令。粗加工循環由帶有地址P和Q的G71指令實現,在ns和nf間的運動指令中指定的F(進給速度)、S(進給轉速)、T(選刀指令)功能對粗加工循環無效,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功能對粗加工才有效。
(4)恒線速度在精加工程序中不起作用。用恒表面切削速度控制時,在ns和nf間的運動指令中指定的G96(恒線速度控制)或G97(取消恒線速度)無效。而在G71程序段或以前的程序段中指定的G96,G97有效。刀具循環起點的選擇應在接近工件處,這樣可以縮短刀具行程,避免空走刀,浪費加工時間,提高加工效率。同時不能出現螺紋切削指令和子程序調用指令(如G32、G92、M98、M99等)。
(5)刀尖半徑補償。關于刀尖圓弧半徑補償指令G40、G41、G42的使用有二種情況:有些數控系統允許其放在nsnf程序段中(循環內),但也有些數控系統只允許放在G71程序段前(循環外),否則機床報警。當然,不論哪種情況,G40、G41、G42指令在絳G71循環時是無效的,而在執行G70精加工循環時才有效。
3 在應用G71編程后,執行程序中常見的報警及解決方法
(1)在程序執行時,出現“找不到程序循環起始行”。
(2)加工過程中,“機床突然停止,沒有出現報警信息”。
(3)圓弧指令不執行或者加工圓弧成反方向。
參考文獻:
[1]徐鋒主編.數控車工技能實訓教程[M].北京:國防工業出版社,2006.3.
關鍵詞:互動式;數控加工編程;三位一體
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)11-0123-02
傳統本科院校在數控機床類課程的教學中,由于各方面條件的限制,對數控編程及加工技術只是作為一個章節,對學生的實踐環節要求不高,學生對編程理論及編程方法的理解也不夠深刻,嚴重制約了學生創新思維和動手能力的提高,極大地影響了教學質量與教學效果。我院以應用型本科學生動手能力的培養為目標,積極改變傳統的教育模式,注重理論與實踐相結合,試圖探索一種適合機械設計制造及其自動化專業數控方向應用型本科教學行之有效的方法,旨在培養時展要求的創新型人才。
數控加工編程這門課程正是數控方向學生理論與實踐相結合的典范,也是我院機械設計制造及其自動化專業的一門專業主干課程。教學的目的是使學生在了解數控加工技術基本概念的基礎上,掌握數控車、銑、加工中心及線切割機床的編程和操作方法,培養學生數控刀具的選擇和數控工藝分析的能力,為后續數控系統原理及應用的學習打下良好的基礎。
互動式理論教學方式
互動式理論教學法在教學過程中應以師生之間的互相尊重為基本前提,以教學過程中的溝通交流為基本特征,以發現和解決問題為教學載體,最終達到激活學生的問題意識,在相互啟發中消除疑惑的目的。
互動式理論教學方式的實施步驟為:課前預習——拋出問題
——引導式回答——引出式講授
——間歇式發問——討論式作答
——總結陳述——課堂小結。下面以講授“數控立式加工中心鉆鏜循環”為例,進行分析。
首先,在課前預習的基礎上,拋出問題并作引導式回答。在已經對加工直線快速進給指令G00和工作進給指令G01熟知的前提下,拋出所示圖形(如圖1所示),加工圖中所示的1號、2號和3號孔。之后,可以引導學生根據圖中所示數字的順序思考作答。
得出孔系的加工路徑如下:1(G00定位1號孔)——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號孔安全高度)——6(G00定位2號孔)——7(G01)——8(加工完成,G00退回)——9(G00定位3號孔)——10(G00)——11(G01)——12(G04暫停,光整加工)——13(加工完成,G00退回)——14(G00返回初始點)。根據這樣的路徑,學生就可以按照比較清晰的思路用G00和G01指令不斷地切換達到加工目的。但是,這樣的加工方法對于數控系統來說讀取時間較長,加工緩慢,而且程序冗長,與數控程序簡單、明了的目的相悖。
其次,引出式講授穿插間歇發問。提醒學生回憶以往的學習內容:參照數控臥式車床編程的一種方法——固定循環指令——是不是有一種指令可以將幾個程序段合而為一呢?如果可以,怎么合?哪些路徑可以合起來?引發學生之間的討論,進而對鉆鏜固定循環指令展開詳盡的講解。
再次,討論式作答并作總結陳述。以提問的方式請學生對剛剛講述的指令對號入座:采用簡單鉆孔循環指令加工1號孔,采用深孔往復排屑鉆孔循環指令加工2號孔,采用孔底有暫停的鉆孔循環指令加工3號孔。得出的最終加工路徑:1(定位1號孔)——2——3——
4(用一個指令G81完成)——5
——6(定位2號孔)——7——8(用一個指令G73完成)——9(定位3號孔)——10——11——12
——13(用一個指令G82完成)——14(返回),使原來要用14個程序段完成的指令用5個程序段完成,大大簡化了編程。
之后還可以對本節內容進行總結陳述。這樣,學生可以很容易地理解并掌握概念,同時也可以體會到同一個表面的加工可以通過不同的方式得到,但是考慮到現代加工的經濟性問題,則必須選擇一種最方便快速的方式。
目標式課后實驗
每一種類型的機床編程方法講述結束之后,都會安排3個課時的機床實驗環節,讓學生有針對性地對課堂所學的編程方法作更進一步的理解和掌握。仍然以圖1所示的零件為例來簡要說明實驗過程。
在實驗時,先將學生分成3~4人一組,每組學生拿到的只是一個長方體的毛坯零件。學生拿到毛坯件之后,可以分工合作。首先,分析零件圖紙,看清設計基準、技術要求、精度要求等內容,觀察加工對象的類型,選擇合適的機床及刀具材料與類型。同時,也要對拿到的零件毛坯的工藝性做簡單分析,確定毛坯余量是否充分及均勻,毛坯件如何定位裝夾等。
其次,要對零件做更詳盡的工藝分析。分析的內容包括工序的劃分,工步的安排,走刀路線的確定,切削參數(切削深度/寬度、切削速度Vc、進給量f)的選擇等。需將這些內容細化之后填寫數控加工的刀具卡和數控加工工序卡。
再次,在編程之前還需進行數值計算。主要根據每個工步的加工路線確定基點及坐標值,在圖樣上畫出走刀路線。然后就可以根據事先安排好的加工路線加入刀補之后進行加工。因為實驗的機床都具有刀具補償功能,此時,可以根據零件輪廓進行編程。
最后,將以上所有準備工作完成之后,就可以安裝毛坯,保證毛坯的安裝精度;安裝刀具,進行對刀操作;輸入所有的程序及刀補參數,對車床試運行加工。在粗加工時或空走刀時,盡量選擇大的切削用量和加工速度;精加工時,則選擇較高的主軸轉速和較低的進給速度,以保證加工精度。
經過一個零件完整的編程實踐,可以讓學生深刻地體會到編程不僅僅包括程序編制,編程之前的工藝分析也是必不可少的重要環節。通過本課程的學習與實踐,不僅加深了學生對課程本身的認識,同時也強化了與機械制造技術基礎課程的聯系,為后續的專業課程設計奠定了實踐基礎。
拓展式實習實訓
正常的教學環節結束后,還會安排為期4周的CAD/CAM實訓,內容包括兩周的CAD/CAM軟件實訓和兩周的加工實訓。兩周的軟件實訓主要運用UG進行三維造型設計,通過UG軟件的CAM功能,按照圖2所示流程完成圖紙的仿真模擬,可以根據模擬結果修改加工參數。兩周的加工實訓則是對實驗的補充,可以滿足每名學生都能上機操作的要求。同時,進行宇龍仿真軟件的實訓,將數控車、銑、加工中心等機床的實際加工操作,以虛擬的方式展現出來,使學生真正實現仿真與實操的結合,能更加深刻地理解先進制造技術的概念。另外,課余時間,我院還鼓勵學生參加數控中級、高級培訓,為學生的就業添磚加瓦。目前,我院機械系2010、2011兩級學生已完成了數控中級工的培訓和考核,部分學生已順利拿到了數控中級工證書。
結語
教學、實驗、實訓三位為一體的人才培養模式,可以構成一個相互交叉、相互融合、相互滲透的有機整體,有效提高了學生的學習興趣,學生愿意主動去操作、去練習。輔助的考級考證培訓也大大提高了學生對數控機床操作的積極性,為應用型本科人才的培養做出了很好的實踐。由于此類課程的專業性,講述內容相對枯燥,需要我們在教學過程中不斷搜集相關的多媒體教學資源,使學生更形象地接受所學內容。另外,在有條件的情況下,不應該只重視編程能力的培養,在對內容熟練掌握的前提下,應自行設計伺服系統,并在普通機床上進行數控化改造。
參考文獻:
[1]孫德興,譚羽非.“交流互動式”課堂教學模式的研究與實踐[J].黑龍江高教研究,2004(6).
[2]聶秋根,陳光明.數控加工實用技術[M].北京:電子工業出版社,2007.
[3]王繼煥,徐偉民.機械基礎課程群多維誘導教學模式的研究與實踐[C].機械類課程報告論壇2009論文集,2009.
[4]張偉,陳俊華,等.數控機床操作與編程實踐教程[M].杭州:浙江大學出版社,2007.