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關(guān)鍵詞:技校數(shù)控加工基礎(chǔ)課程教學(xué)
《數(shù)控加工基礎(chǔ)》是數(shù)控機床加工技術(shù)的基礎(chǔ)課程。課程的主要任務(wù)是使數(shù)控加工專業(yè)的學(xué)生具備一定的數(shù)控加工基礎(chǔ)知識,對數(shù)控機床有全面的認識,對數(shù)控加工工藝有一定的了解,掌握一定的數(shù)控機床編程基礎(chǔ);能對一些簡單零件進行工藝分析和編程;引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)自動編程,了解數(shù)控加工的新技術(shù),會對數(shù)控機床進行簡單的操作和日常維護,為今后進一步學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識打下良好基礎(chǔ)。
由于本課程內(nèi)容范圍廣,對于大部分技工學(xué)校的學(xué)生來說,要全部學(xué)好有一定的難度,本人通過運用多樣化的教學(xué)方法和教學(xué)手段,引起學(xué)生對本門課程產(chǎn)生濃厚興趣,使學(xué)生更好的掌握知識。以下是本人多年從事該課程教學(xué)做出的一些教學(xué)探究。
1 合理利用實訓(xùn)車間
本課程的《數(shù)控機床基礎(chǔ)知識》和《數(shù)控機床的操作與維護》兩部分內(nèi)容可以合理利用實訓(xùn)條件,在實訓(xùn)車間進行教學(xué)。
首先,學(xué)生可以對數(shù)控機床的基礎(chǔ)知識有感官的認識。以數(shù)控車床介紹為例,以車間的數(shù)控設(shè)備作為教具,介紹數(shù)控車床的基本組成,各組成部分的功用,數(shù)控車床坐標(biāo)系的方向確定,數(shù)控車床加工的內(nèi)容(車間的陳列架擺放已加工的零件),學(xué)生通過視覺感官認識,對數(shù)控車床的基礎(chǔ)知識有一個整體的印象。同時可用比較的方法介紹其它數(shù)控機床的基礎(chǔ)知識,這樣可以使學(xué)生對各類數(shù)控機床有相對全面的認識。
其次,學(xué)生可以即時熟悉數(shù)控機床的面板操作。以FANUC系統(tǒng)的數(shù)控車床為例,可以在車床的面板上進行講解各功能鍵的作用。由于該系統(tǒng)帶有圖形模擬功能,輸入程序后,可以調(diào)用圖形模擬顯示功能和操作面板上的空運行及鎖住功能,對刀之前,詳細地觀察主軸轉(zhuǎn)速,刀具的運動軌跡,刀具號的選擇,通過位置坐標(biāo)的顯示來檢查刀具與工件是否會出現(xiàn)碰撞和模擬出來的圖形是否和零件圖紙一致。通過現(xiàn)場操作,學(xué)生可以進一步熟悉數(shù)控車床面板各功能鍵的作用。
同時,學(xué)生可以熟悉數(shù)控機床的日常維護。數(shù)控機床進行日常維護和保養(yǎng)內(nèi)容的講解時,可以對現(xiàn)有的機床維護操作示范給學(xué)生看,并對每個日常維護和保養(yǎng)的細節(jié)進行詳細的講解。
合理利用實訓(xùn)車間進行教學(xué),提供給學(xué)生動手操作的條件,使學(xué)生有感官的認識,從而對本門課產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
2 分組討論課堂教學(xué)內(nèi)容
對于《數(shù)控加工工藝設(shè)計》內(nèi)容的教學(xué)時可以分組討論課堂教學(xué)內(nèi)容。具體教學(xué)過程如下:首先,詳細講解零件圖的數(shù)控加工工藝分析過程,并舉例說明;然后給出一組輪廓相似尺寸不一的零件圖,將學(xué)生分成幾個小組,再要求各組分別進行討論零件圖的數(shù)控加工工藝過程,每組一張零件圖,給定時間討論工藝內(nèi)容(包括工序劃分,最佳路線選擇等等),由每組推薦一位同學(xué)進行總陳述,到講臺當(dāng)小老師進行講解,最后根據(jù)學(xué)生講解的情況進行必要的分析和補充。
此法可以使學(xué)生對自己所作答的情況有所了解,發(fā)現(xiàn)自己的不足,并及時得到糾正。這樣即可以滿足學(xué)生自我表現(xiàn)的愿望,形成互動學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生積極投入討論中,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望,同時使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容加深了印象,不再犯同樣的錯誤。
3 運用學(xué)生間的幫帶學(xué)習(xí)
在《數(shù)控車床簡單編程》和《數(shù)控銑床、加工中心的簡單編程》的教學(xué)過程中,運用學(xué)生之間的幫帶學(xué)習(xí)可以起到良好的作用。
在學(xué)習(xí)編程的過程中,由于學(xué)生的領(lǐng)悟力存在一定的差異,有的學(xué)生接受能力較強,對于編程所需的基本指令能夠較快的理解,故而能較快的對簡單的零件進行編程,有的學(xué)生接受能力較差,為了使全班同學(xué)都能盡量同步學(xué)好,采用同學(xué)之間的幫帶作用,讓學(xué)得快的同學(xué)盡力幫助學(xué)得慢的同學(xué),從而達到較為良好的學(xué)習(xí)效果,也可以促進同學(xué)之間的交流。
4 應(yīng)用宇龍仿真軟件進行教學(xué)
為了使學(xué)生對所學(xué)的編程知識能有更深的印象,編程部分的課程可以借助宇龍仿真軟件輔助講解。應(yīng)用宇龍仿真軟件,學(xué)生可以模擬機床編程操作,從而熟悉仿真機床的操作面板,能建立工件坐標(biāo)系的方法,能選擇刀具幾何角度、設(shè)置刀偏及刀補。同時,通過數(shù)控仿真軟件進行程序錄入,對刀,仿真加工出零件,并檢測所加工的工件的各部位尺寸,驗證所編的數(shù)控程序的正確性,加深學(xué)生對編程知識的理解。
由于仿真操作過程與實際操作過程基本一致,如果通過仿真軟件的檢驗得到已經(jīng)正確程序,到車間實訓(xùn)時就可以大大提高效率,減少設(shè)備的占用時間,而且由于所加工零件的程序已在仿真軟件模擬加工過,所以可以極大的降低出錯率;這樣可以做到有限的設(shè)備,最大的容納度,使所有學(xué)生都能得到較好的訓(xùn)練效果。
此外,由于本校沒有數(shù)控銑床和加工中心等機械設(shè)備,所以針對數(shù)控銑床和加工中心的零件編程加工,也可以在仿真軟件上進行。利用仿真軟件給學(xué)生講解數(shù)控銑床和加工中心機床的操作過程,由學(xué)生把寫好的程序輸入軟件進行仿真加工,從而學(xué)生對數(shù)控銑床和加工中心的操作有一定的認識。
5 利用多媒體技術(shù)
由于本校沒有電火花線切割和電火花成形加工設(shè)備,而宇龍仿真軟件也無法實現(xiàn),為了使學(xué)生對電火花加工有一定的了解,此部分的內(nèi)容可以利用教材所配套的光盤在多媒體教室進行教學(xué)。光盤中錄有電火花線切割和電火花成形加工的加工過程短片,利用光盤中的短片進行理論知識的講解,學(xué)生對本章內(nèi)容能有較為深刻的印象。
6 應(yīng)用CAXA軟件
在現(xiàn)代化生產(chǎn)中,自動編程在數(shù)控機床的使用中發(fā)揮著很大的作用,所以有必要讓學(xué)生了解自動編程。自動編程所使用的軟件主要有、MasterCAM,PRO/E、UG等軟件,MasterCAM、PRO/E和UG主要是三維造型及編程,對于中級數(shù)控專業(yè)的同學(xué)來說,學(xué)會有一定的困難,CAXA軟件主要是二維造型及自動生成程序,相對易于接受,在本課程內(nèi)主要介紹CAXA數(shù)控車自動編程。
應(yīng)用CAXA軟件進行自動編程時,首先應(yīng)先進行零件造型;接著,進行加工工藝分析,工序劃分,選擇合適的刀具,設(shè)置相應(yīng)的切削參數(shù),確定加工路線和刀具軌跡;然后就可以自動生成程序,并可以自動進行軌跡仿真,觀察刀具走刀路線及是否存在干涉及過切現(xiàn)象,完成模擬加工;最后,為適應(yīng)本校數(shù)控機床的要求,對部分程序適當(dāng)修改,從而得到滿足實際機床加工的程序。
利用CAXA數(shù)控車軟件自動編程得到的非圓曲線比用手工宏程序編程得到的輪廓表面好,零件加工精度更高,加工質(zhì)量更好,而且可以避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算,降低出錯率,提高零件的加工效率。
為了學(xué)生能及時掌握所學(xué)的知識,本課程還配套有一本練習(xí)冊。每講完一個章節(jié)時,要求學(xué)生獨立完成練習(xí)冊作業(yè),并進行講評,從而達到較為良好的輔助效果,使學(xué)生能夠及時回顧所學(xué)的內(nèi)容,扎實掌握所學(xué)內(nèi)容。
7 結(jié)束語
通過各種教學(xué)方法和教學(xué)手段的交替應(yīng)用,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,取得了良好的教學(xué)效果。當(dāng)然,對于數(shù)控加工基礎(chǔ)課程的教學(xué)還有很多方法值得我們?nèi)ヌ骄?,作為技工教育工作者,既要不斷的鉆研學(xué)術(shù),也要在實際教學(xué)中靈活應(yīng)用,從而使理論與實踐緊密結(jié)合,達到良好的教學(xué)效果。
參考文獻:
[1]黃偉林,主編.數(shù)控加工基礎(chǔ)第二版.中國勞動社會出版社,2007,5.
[2]李桂云,主編.宇龍數(shù)控仿真軟件使用指導(dǎo).高等教育出版社,2007,6.
【關(guān)鍵詞】《數(shù)控編程》;課堂教學(xué);效果
中圖分類號:G712 文獻標(biāo)識碼:B文章編號:1009-8747(2012)01-0058-01
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中廣泛應(yīng)用,社會急需培養(yǎng)一大批從事數(shù)控機床編程和操作的中等技術(shù)人才。目前中職學(xué)生普遍素質(zhì)較差,接受能力低,要使學(xué)生愛學(xué)樂學(xué),熟練掌握數(shù)控編程技術(shù),必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法,增加課堂的吸引力,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性,提高課堂教學(xué)效果。
結(jié)合本人在講授數(shù)控車床編程教學(xué)進行了一些嘗試和探索,談?wù)匋c滴體會。
一 營造和諧寬松的學(xué)習(xí)氛圍,增加學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,老師應(yīng)善于營造和諧寬松的課堂學(xué)習(xí)氣氛,增加學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性,提高課堂教學(xué)效果。我總是臉帶微笑走進教室,拉近師生的友誼。用飽滿的熱情、親切的語言講課,能感化個別昏昏欲睡的學(xué)生。講解編程時,多采用師生互動提問探討的方法,使學(xué)生共同參與。每人編寫一小段程序,每節(jié)課都有許多同學(xué)參與回答問題,力求最大限度地活躍課堂氣氛,消除學(xué)生厭學(xué)心里。重視對學(xué)生的評價,特別是對差等學(xué)生,多給予關(guān)心和鼓勵。個別差等生對編程指令不記不背,不肯動手編寫程序,我總是耐心地輔助,多用表揚和鼓勵,少用批評和責(zé)備。充分體現(xiàn)老師對學(xué)生的關(guān)懷和信任。老師帶著感情上課,有強烈的感染力,樂教善教,就能創(chuàng)造和諧師生關(guān)系,學(xué)生就能愛學(xué)樂學(xué),激發(fā)學(xué)生對學(xué)生專業(yè)技能的積極性。
二 用靈活多樣教學(xué)方法,增強課堂吸引力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
數(shù)控編程指令復(fù)雜,需熟記的代碼多,程序格式各異。必須根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,采用靈活多樣教學(xué)方法。
1.巧用多媒體教學(xué)
巧用多媒體教學(xué),生動形象地展示刀具切削循環(huán)軌跡,將抽象的內(nèi)容,具體化,情趣化,將專業(yè)知識學(xué)習(xí)和欣賞現(xiàn)代數(shù)控加工結(jié)合起來,使學(xué)生對本門課產(chǎn)生濃厚興趣,和強烈的求知欲望。
2.分解教學(xué)方法
將完整程序分為若干段講解,外圓粗加工、精加工、切槽切斷、切螺紋等。從淺入深,個個精通,讓學(xué)生一步一步地掌握編程的方法和技巧,最后能輕松地匯總成完整的加工程序,減輕學(xué)生學(xué)習(xí)壓力。
3.歸類比較法
復(fù)習(xí)或小結(jié)時,多采用歸類比較法,將意思相近,功能相似,格式參數(shù)較多,軌跡復(fù)雜的指令加以對較、歸類。讓學(xué)生易記易背,達到事半功倍的教學(xué)效果。教師不但要深入鉆研教材,精心設(shè)計課堂教學(xué),而且要了解學(xué)生的知識底細,才能因材施教,才能選擇合適的教學(xué)方法。
三 活用教材,精選教學(xué)內(nèi)容
現(xiàn)我校數(shù)控編程教材形式單一,內(nèi)容陳舊,實踐性差,不適合我校學(xué)生學(xué)習(xí)和實踐。老師必須能根據(jù)學(xué)生的接受能力,合理選擇教學(xué)內(nèi)容,刪繁就簡,確保重點,本課程重點講解數(shù)控編程有關(guān)加工指令及代碼,常用輔助功能,輪廓節(jié)點坐標(biāo)的計算,要求掌握數(shù)控程序的合理編制和加工工藝路線的合理制定等。要淡化刀具材料、切削加工參數(shù)的選擇,無需對數(shù)控系統(tǒng)的維護保養(yǎng)講解。注重實用性,以必須夠用為尺度,確保學(xué)生能編制有臺階、錐面、螺紋,溝槽,曲面等二維輪廓零件的加工程序。絕大多數(shù)學(xué)生達到數(shù)控中級工編程能力,個別學(xué)生可達高級工編程能力。要使學(xué)生掌握數(shù)控編程,需要一系列的習(xí)題訓(xùn)練來輔助,精選例題,安排合適的練習(xí)題、作業(yè)十分必要,針對我校學(xué)生基礎(chǔ)差,學(xué)習(xí)接受能力差特點,加大作業(yè)量、練習(xí)量,而放低要求,減少難度,鞏固課堂知識,注重實用性,提高學(xué)生實際編程能力。
我院數(shù)控技術(shù)專業(yè)是首批品牌專業(yè),高等職業(yè)教育數(shù)控技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是既具有專業(yè)操作技能,又有專業(yè)理論知識的應(yīng)用型、復(fù)合型的技術(shù)人才。針對這一特點,我院在教學(xué)示范的過程中,對數(shù)控實踐教學(xué)進行了改革與探索。
一、實訓(xùn)基地硬件、軟件平臺建設(shè)
我院建立了認知實習(xí)—基礎(chǔ)實踐操作—提高性實訓(xùn)—頂崗實習(xí)的實踐教學(xué)體系,此體系針對我院機電系所有專業(yè)進行分層次教學(xué)。從2004年開始至今,我院搭建了一套以26臺數(shù)控車床、10臺數(shù)控銑床、10臺加工中心、2臺五軸加工中心、2臺特種加工機床組成的數(shù)控實訓(xùn)基地, 3個60臺計算機機房構(gòu)成的硬件平臺。
市場上數(shù)控系統(tǒng)種類較多,我院經(jīng)過企業(yè)、經(jīng)銷商、高職院校多方位的走訪調(diào)研,首先在設(shè)備選型上避免教學(xué)模型化,購買的機床與企業(yè)的機床沒有任何區(qū)別,都可以直接用于生產(chǎn)。學(xué)生在實訓(xùn)的過程中就接觸到企業(yè)所用機床。在實訓(xùn)中心學(xué)習(xí)過數(shù)控機床的同學(xué),能更快的融入到企業(yè)生產(chǎn)中。其次,采用了企業(yè)和高職院校普遍應(yīng)用的系統(tǒng)。分別為數(shù)控機床配置了HNC-21T、SIEMENS、FANUC數(shù)控系統(tǒng)。這樣學(xué)生在學(xué)校就能夠了解生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用較普遍的各種數(shù)控系統(tǒng)。
在軟件方面,我院主要配置了VUNC數(shù)控仿真軟件,用于實訓(xùn)加工前的仿真。Pro/E應(yīng)用軟件,CAXA三維實體設(shè)計、工藝圖表、注塑模設(shè)計、冷沖模設(shè)計、數(shù)控銑、線切割、數(shù)控車和雕刻等CAD/CAM軟件,用于學(xué)生零件圖繪制,三維實體建模與加工。學(xué)生可以根據(jù)自己專業(yè)特點選擇不同的加工方案實現(xiàn)加工。
二、數(shù)控實踐教學(xué)模式的改革
目前,高職院校招生對象有一個很普遍的問題,大部分學(xué)生高中時學(xué)習(xí)成績偏低,這些學(xué)生基礎(chǔ)相對差,自我約束力也不強,大多數(shù)學(xué)生從他們一踏進校門對學(xué)習(xí)就沒有多大的積極性,有的甚至還有很強的厭學(xué)、逆反心理,這無疑給我們的教學(xué)帶來了很大困難。
然而,我們都知道,學(xué)習(xí)知識是一個積極能動的認識過程,不能用消極、被動、強迫接受的方法,面對這種實際情況,如何使學(xué)生由不愛學(xué)習(xí)到逐漸對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣,如何提高教學(xué)質(zhì)量,成了擺在我們面前的一大難題。我院數(shù)控實訓(xùn)基地在實踐教學(xué)過程中,授課教師結(jié)合學(xué)生自身特點和各專業(yè)的特點進行教學(xué),在實踐教學(xué)分四個環(huán)節(jié),教學(xué)效果較好。
1.認知性的實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)
金工實習(xí)是我院基本實踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一,主要針對大學(xué)一年級的學(xué)生。我院徹底改變了傳統(tǒng)、單一的利用普通車床、刨床、銑床進行教學(xué)的方式,而是把數(shù)控技術(shù)內(nèi)容加在普通機床上。指導(dǎo)教師在講解普通機床時把數(shù)控機床工作原理、加工工藝、編程、結(jié)構(gòu)穿去,并在數(shù)控機床上現(xiàn)場演示零件的加工。從而讓學(xué)生對數(shù)控技術(shù)有一個感性的認識。
第一次接觸機械制造業(yè)的生產(chǎn)方式和工藝過程,因為沒有必需的基礎(chǔ)知識,這一階段的實習(xí)主要是認知性的。
2.基礎(chǔ)性數(shù)控實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)
數(shù)控技術(shù)是一門實踐性很強的專業(yè)課。我院數(shù)控系統(tǒng)手工編程以HNC-21T系統(tǒng)指令為主,以FANUC、SIEMENS系統(tǒng)指令為輔。為了使學(xué)生對數(shù)控系統(tǒng)有一個較為系統(tǒng)、全面的認識,我院120學(xué)時開設(shè)的內(nèi)容如下:
(1)仿真:學(xué)會使用VUNC數(shù)控仿真軟件,模擬加工,了解加工整個過程。
(2)數(shù)控系統(tǒng)的原理及組成:掌握數(shù)控加工原理、機床結(jié)構(gòu)和組成;華中數(shù)控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的區(qū)別。數(shù)控系統(tǒng)常用部件的原理及應(yīng)用。
(3)數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、特種加工:掌握控制面板的操作;手工編程(華中數(shù)控系統(tǒng)指令編程為重點);對刀的操作和一些不太復(fù)雜零件的加工,并進行工件檢測的整個過程。
(4)宏程序加工:引用一些變量、函數(shù),來加工雙曲線、橢圓、三角函數(shù)曲線等,具有實時動態(tài)計算能力。
(5)CAXA軟件:掌握零件繪制,生成加工軌跡和G代碼,通過計算機接口導(dǎo)入數(shù)控機床,驅(qū)動機床各坐標(biāo)軸來加工。
通過仿真加工、典型零件的加工和三維CAM軟件自動編程系列實訓(xùn),使學(xué)生對加工各環(huán)節(jié)有了一個整體的認識,同時也是系統(tǒng)鞏固和擴大理論知識過程,提高學(xué)生們的動手能力和學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果良好。
3.給學(xué)生提供參加數(shù)控技能大賽機會和考證機會
2010數(shù)控人才需求調(diào)研報告表明,數(shù)控技術(shù)人才本科及其以上的占10.2%,大專學(xué)歷占31.6%,中專及以下學(xué)歷占58.2%。針對上述情況,我院為了提高學(xué)生就業(yè)競爭力,每年參加國家、省部級舉辦的高職院校的技能大賽,同時學(xué)院舉辦校園文化節(jié)數(shù)控技能大賽,并開展大規(guī)模培訓(xùn),無償提供數(shù)控基地供學(xué)生們學(xué)習(xí)。學(xué)院給獲獎的選手頒發(fā)榮譽證書。代表學(xué)院參加國家、省級比賽的學(xué)生,有的在參賽現(xiàn)場就被企業(yè)聘用,同時這些企業(yè)后期也給予了我院良好的評價。
在學(xué)生自愿的前提下,學(xué)院組織學(xué)生報名、參加省部級勞動部門舉辦的職業(yè)技能鑒定考核,獲得相應(yīng)的數(shù)控操作技能職業(yè)資格證書,為就業(yè)增加競爭砝碼。
4.通過校企合作,讓學(xué)生到企業(yè)頂崗實習(xí)
學(xué)院組織學(xué)生到校外實訓(xùn)基地實頂崗習(xí),主要是一些企業(yè),例如像呼和浩特眾環(huán)集團就是我院數(shù)控專業(yè)頂崗實習(xí)的單位之一,學(xué)生輪流參與其工廠生產(chǎn)的各個工種,加強崗位職業(yè)技能和綜合素質(zhì)的培養(yǎng),實現(xiàn)從學(xué)生角色到生產(chǎn)操作者角色的改變,使他們在畢業(yè)后能盡快適應(yīng)工作環(huán)境,縮短磨合期。
三、結(jié)束語
華中數(shù)控股份有限公司、呼和浩特眾環(huán)集團、包鋼集團、霍林河煤礦均反映我院畢業(yè)的學(xué)生對數(shù)控方面掌握快,能較快的適應(yīng)企業(yè),成為企業(yè)的技術(shù)骨干。這些反饋的信息證明,我院的數(shù)控實踐教學(xué)的改革是行之有效的。
關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù);虛擬仿真;項目教學(xué)法
數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代機械制造業(yè)的核心技術(shù),其技術(shù)的應(yīng)用將直接影響產(chǎn)品的加工水平。在中等職業(yè)學(xué)校如何將最新、最實用的數(shù)控技術(shù)有效地傳授給學(xué)生,是數(shù)控技術(shù)教學(xué)急需解決的問題。根據(jù)本人對數(shù)控實踐教學(xué)的研究和探索,認為應(yīng)注意從以下幾方面入手,對學(xué)生加以正確引導(dǎo),幫助他們學(xué)好這門課程。
一、運用多媒體技術(shù),加強數(shù)控技術(shù)課堂教學(xué)效果
在職業(yè)學(xué)校的課堂教學(xué)中,通常采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,主要是應(yīng)用掛圖、課本插圖和一些投影,由于不能看到加工運動變化,學(xué)生很難理解。而且數(shù)控技術(shù)是一門比較難懂的學(xué)科,采取多媒體教學(xué)可以使那些用傳統(tǒng)的教學(xué)手段無法講清的教學(xué)內(nèi)容化難為易,化繁為簡,使抽象的結(jié)構(gòu)變得直觀,使課堂教學(xué)獲得最大的效率。在講述各刀位點和刀具補償概念時,通過制作加工不同類型工件的課件,使學(xué)生很快掌握了對刀點、換刀點及刀位點的概念,同時對刀具補償有了直觀認識,知道為什么要進行刀具補償,不同情況下應(yīng)該怎樣補償。通過多媒體技術(shù)在數(shù)控專業(yè)課堂中的應(yīng)用,給學(xué)生一個直觀明了的印象,有利于學(xué)生對數(shù)控技術(shù)系統(tǒng)的掌握,取得較好的課堂教學(xué)效果。
二、利用虛擬仿真技術(shù),彌補數(shù)控實踐教學(xué)不足,提高教學(xué)效果
虛擬仿真軟件是結(jié)合生產(chǎn)廠家實際加工制造經(jīng)驗與實踐教學(xué)的實際需求所開發(fā)的一種應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù),它具備對數(shù)控機床操作全過程和加工運行全環(huán)境仿真的功能,是集數(shù)控編程和加工的仿真模擬軟件。采用虛擬仿真技術(shù),來模擬實際的數(shù)控加工環(huán)境,同樣可以讓學(xué)生盡快熟悉數(shù)控機床的加工環(huán)境與真實的加工過程,從而提高數(shù)控實踐教學(xué)的效果和質(zhì)量。
1.利用仿真軟件學(xué)習(xí)數(shù)控基礎(chǔ)理論,實現(xiàn)數(shù)控教學(xué)儀器、設(shè)備、加工產(chǎn)品的立體展示,消除學(xué)生對數(shù)控機床的神秘感
如在講解數(shù)控機床的基本組成時,采用計算機的虛擬現(xiàn)實技術(shù),可以構(gòu)建一個與實物同樣的三維物體,使學(xué)生對各種類型的數(shù)控機床有直觀的了解,同時通過動態(tài)演示,讓學(xué)生明白數(shù)控機床的各種組成部件的功能及作用,掌握各種數(shù)控機床適合加工的不同范圍。通過這個虛擬的教學(xué)平臺,可隨時認識數(shù)控設(shè)備,觀察它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu),增強學(xué)生的理解能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控專業(yè)的興趣,提高學(xué)習(xí)效果。
2.利用數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng),充分挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能
數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)是以模擬實際數(shù)控機床加工環(huán)境及其工作狀態(tài)的計算機仿真加工系統(tǒng),在計算機上演示從零件設(shè)計圖到動態(tài)切削的數(shù)控加工的全過程。它完全模擬真實零件的加工全過程,可以檢驗各種數(shù)控指令是否正確,能提供與真實機床完全相同的操作面板,其調(diào)試、編輯、修改和跟蹤執(zhí)行等功能也一應(yīng)俱全。學(xué)生可身臨其境地操作各類數(shù)控加工設(shè)備,能有充分的機會去練習(xí)數(shù)控加工中的常用操作,如基本運行方式的選擇操作、對刀操作、補償量的確定及輸入輸出操作和程序的編輯修改操作等。解決了初學(xué)數(shù)控技術(shù)者需要的大量操作練習(xí),提高了機床操作訓(xùn)練的時間。學(xué)生在電腦屏幕上看到自己的學(xué)習(xí)成果,激發(fā)每位學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心,努力挖掘他們的內(nèi)在潛能。
三、采用項目教學(xué)法,提高學(xué)生對數(shù)控技術(shù)的自主學(xué)習(xí)能力
項目教學(xué)法是一種教和學(xué)的模式,以項目為中心,以實現(xiàn)具體工作目標(biāo)為目的的教學(xué)方式,屬于實踐性教學(xué)模式的一種,旨在把學(xué)生融入有意義的任務(wù)完成的過程中,讓學(xué)生積極地進行知識的建構(gòu)。采用項目教學(xué),教師主要將知識點和教學(xué)內(nèi)容組合成項目形式、確定項目內(nèi)容、下達項目任務(wù)書以及任務(wù)要求、設(shè)想在教學(xué)過程可能發(fā)生的情況以及學(xué)生對項目的承受能力,并將學(xué)生分成幾個團隊小組。學(xué)生主要根據(jù)項目任務(wù)通知書、組織對項目的討論、開發(fā)、設(shè)計、制作;同時考察產(chǎn)品性能、質(zhì)量、造型、包裝成本、進度以及效益等各項指標(biāo),最后教師和學(xué)生共同對每個小組項目完成情況進行綜合評估。項目教學(xué)法使學(xué)生真正成為課堂教學(xué)的主體,也是確保學(xué)生掌握專業(yè)技能的有效手段,成為學(xué)生問題的解決所選用的一定載體。如在數(shù)控車削操作與編程教學(xué)中,選用車削簡單的臺階軸作,讓學(xué)生通過編制臺階軸的車削加工程序,掌握編程的基本方法、各種指令及代碼的使用、加工工藝方案的選擇等,在制作過程中學(xué)習(xí)機加工工藝知識,引導(dǎo)學(xué)生進行市場調(diào)查,了解材料價格、機床成本、人工工資等。學(xué)生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創(chuàng)新的艱辛與樂趣,培養(yǎng)分析問題和解決問題的思想和方法,訓(xùn)練他們在工作中與其他同學(xué)協(xié)調(diào)、合作的能力,并促使其在提高動手能力和推銷自己等方面努力實踐。
參考文獻:
[1]王衛(wèi)兵.Master CAM數(shù)控編程實用教程[M].清華大學(xué)出版社,2004-07.
一、國內(nèi)數(shù)控機床使用與管理效率低下原因
(一)數(shù)控機床選取不合理,導(dǎo)致實際使用與設(shè)備功能發(fā)生矛盾
很多企業(yè)在對數(shù)控機床選取的過程中存在著?^大的盲目性,沒有對投資方面有著足夠的考量,對數(shù)控機床在選購的階段忽視了性價比的重要性。例如在很多國內(nèi)的企業(yè)中,對數(shù)控機床的選擇上往往會盲目的追求進口、高性能的產(chǎn)品,卻沒有對自我的生產(chǎn)實際作出科學(xué)的考量,導(dǎo)致了資源與資金的嚴重浪費,反而為企業(yè)加重了成本負擔(dān)。
(二)型號選擇上存在一定的片面性
在對數(shù)控機床的型號選擇上,許多企業(yè)存在著較大的片面性,單方面認為設(shè)備的功能越多越好,過分的追求功能與表面特性,卻沒有與實際的情況相結(jié)合,總成了所選購的數(shù)控機床很大一部分的功能閑置,造成了設(shè)備資源的浪費;有的數(shù)控機床選型階段出現(xiàn)混亂,造成數(shù)控系統(tǒng)難以統(tǒng)一,甚至資料不齊全,技術(shù)支援方面欠缺,為后續(xù)數(shù)控機床的使用與維修帶來了極大的不便。
(三)數(shù)控機床性能與使用情況的出入
數(shù)控機床的種類與類型眾多,許多所購置的數(shù)控機床的規(guī)格、精度與企業(yè)的所需不對稱,造成數(shù)控機床的使用效率很低,不但無法滿足企業(yè)正常的工作需求,還會讓企業(yè)徒增成本支出,增加額外的負擔(dān);對數(shù)控機床在購置上往往只重視主機的性能,卻忽視了其他配件與系統(tǒng)的功能,導(dǎo)致很多情況下附件出現(xiàn)問題,或缺少對數(shù)控機床整體的檢查,致使在機床運作過程中出現(xiàn)零部件的意外,而影響了主機整體的運行,讓數(shù)控機床的加工能力變低,使用效率低下。
因此,在對數(shù)控機床進行選擇的過程中,必須對方方面面進行全面的把關(guān),努力的確保不會出現(xiàn)問題,為日后的數(shù)控機床的正常使用營造出良好的前提條件。
二、數(shù)控機床的合理使用對策
(一)數(shù)控機床工作場地的選擇
數(shù)控機床不能被陽光直接照射,避免其因為熱輻射或粉塵、潮濕的影響而導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障。應(yīng)盡量的在有空調(diào)的地方使用,避免讓室內(nèi)溫度過高或過低[1]。避免數(shù)控機床在有腐蝕氣體的場所內(nèi)使用,腐蝕氣體會對數(shù)控機床產(chǎn)生嚴重的影響,甚至導(dǎo)致機床內(nèi)部接觸不良,器件短路,對機床正常的運行帶來不利的影響。
(二)數(shù)控機床電源的選擇
數(shù)控機床的系統(tǒng)對電源的要求較高,企業(yè)如果有條件可以設(shè)置專門為數(shù)控機床提供電壓的穩(wěn)壓 裝置,減少因為電壓波動所帶來的影響,為數(shù)控系統(tǒng)的正常運行提供保障;數(shù)控機床的系統(tǒng)需要有合適的編程,應(yīng)當(dāng)遵循簡單易行的原則[2]。如果采用手工編程,則周期會較長,精度也難以保障。因而需要有合理的自動化程序?qū)?shù)控機床進行高精度的編程,一個好的編程程序系統(tǒng)是對數(shù)控機床能夠合理使用的前提保障。
(三)科學(xué)的管理辦法
在數(shù)控機床的保修內(nèi)的運轉(zhuǎn)中,應(yīng)當(dāng)努力的提高機床的開機率,在投入的第一年內(nèi)就充分的使用,盡早的發(fā)現(xiàn)數(shù)控機床的潛在問題與故障,在保修期內(nèi)就將問題排除。數(shù)控機床在初期的運行中往往處在故障的多發(fā)期,因此需要合理的利用這一時期,避免因為超出保修期而支付更多的維修費用;對數(shù)控機床的日常保養(yǎng)更加的徹底,建立切實可行的日常設(shè)備保養(yǎng)制度,并落實責(zé)任制,讓相應(yīng)的設(shè)備配對相應(yīng)的責(zé)任人[3]。企業(yè)的管理層需要定期的對數(shù)控機床等設(shè)備進行詳細的檢查,并安排專人對其進行精心的保養(yǎng),定期的找專家工程師對其進行設(shè)備診斷,將許多的故障隱患排除在萌芽階段。如果企業(yè)中數(shù)控機床較長時間不使用,則應(yīng)當(dāng)避免出現(xiàn)長時間的機器控制,需要每周通電1到2次,降低機器內(nèi)部的濕度,防止元器件受潮。
對數(shù)控機床的操作需要有專業(yè)的技術(shù)人員完成,數(shù)控機床技術(shù)較為復(fù)雜,設(shè)備后期的維修等工序也眾多,因而需要有專業(yè)的技術(shù)操控人員。技術(shù)人員需要有著較強的責(zé)任心與事業(yè)心,勇于鉆研,敢于承擔(dān),企業(yè)應(yīng)當(dāng)選拔更多有潛力的人才進行著重培養(yǎng),努力的打造出更加專業(yè)的團隊,為企業(yè)的數(shù)控機床領(lǐng)域奉獻更多的貢獻。數(shù)控機床技術(shù)并非一日養(yǎng)成,需要長時間的實踐鍛煉,以及詳細的理論指導(dǎo)。數(shù)控機床的維修人員則必須經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)教育后,才能持證上崗操作,以確保數(shù)控機床能夠得到最為科學(xué)合理的使用。
關(guān)鍵詞:中職 數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè) 模塊化教學(xué)
中職數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)主要培養(yǎng)在生產(chǎn)服務(wù)第一線從事數(shù)控設(shè)備的操作和數(shù)控機床的日常維護(以數(shù)控車床、數(shù)控銑床為主)、具有較強實際操作能力的高素質(zhì)勞動者和技能型專門人才。傳統(tǒng)的教學(xué)形式已經(jīng)不能滿足學(xué)生就業(yè)需要,模塊化教學(xué)法在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和職業(yè)能力方面具有明顯的效果。
一、 模塊化教學(xué)的優(yōu)勢
數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)學(xué)生實訓(xùn)主要包括數(shù)控車削、數(shù)控銑削以及加工中心的操作,通過模塊化教學(xué)方法可以把以前單一的教學(xué)形式整合在一個教學(xué)模塊中體現(xiàn)出來。例如在數(shù)控綜合加工模塊中,選取“印章”作為一個項目載體,學(xué)生通過加工“印章手柄”,來鞏固前期數(shù)控車削編程加工的方法,通過“印章底座”的加工來鞏固前期數(shù)控銑削編程加工的方法。本項目的實施即可檢查學(xué)生們對數(shù)車、數(shù)銑掌握的情況,又可讓枯燥的加工轉(zhuǎn)變成有趣的作品,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,教學(xué)的效果自然會提升。
二、模塊化教學(xué)準(zhǔn)備
1.制定人才培養(yǎng)方案
為了使中職學(xué)生有更多的就業(yè)機會,在人才培養(yǎng)過程中,要充分融合文化課與專業(yè)課相關(guān)知識,制定數(shù)控專業(yè)人才培養(yǎng)方案,加強對學(xué)生工作能力的培養(yǎng),積極提升學(xué)生的個人素養(yǎng),以工作過程為導(dǎo)向,著重強調(diào)人才培養(yǎng)的規(guī)范化和職業(yè)化。在教學(xué)過程中,注重學(xué)生動手操作能力的培養(yǎng),提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力,進而有效提高學(xué)生的綜合技能。此外,還要設(shè)置教學(xué)評價體系,強化對模塊化教學(xué)的反饋力度。從而培養(yǎng)出一批有職業(yè)素養(yǎng)的人才,讓學(xué)生所學(xué)的知識切實得到應(yīng)用。
2.開發(fā)設(shè)計合理的模塊化課程體系
在培養(yǎng)中職數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)學(xué)生技能的過程中,要結(jié)合實際,開發(fā)適合當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的項目,對模塊化教學(xué)進行科學(xué)的劃分,設(shè)計出每一個模塊的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方式以及教學(xué)評價,結(jié)合教學(xué)過程,適時開發(fā)校本教材,著重保障學(xué)生的實踐操作能力以及對專業(yè)知識的運用能力,全面提高模塊化教學(xué)課程體系的設(shè)置水平。
三、模塊化教學(xué)的應(yīng)用
中職數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)模塊化設(shè)計,主要包括普通加工模塊、數(shù)控加工模塊和數(shù)控綜合加工模塊三個部分。
1.普通加工模塊
隨著科技的進步,雖然機床數(shù)字化程度不斷提高,但是傳統(tǒng)的車、銑、磨、鉆等普通金工實習(xí)仍然不能忽視,在數(shù)控加工技術(shù)中是必不可少的模塊,也是學(xué)習(xí)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)。學(xué)生通過這些工種的鍛煉,可以初步建立起機械加工的概念,理解機械加工的一般工藝知識。例如在普通車工實訓(xùn)模塊中,可以讓學(xué)生掌握車床的正確操作和維護、工件裝夾和定位、熟知安全文明生產(chǎn)、回轉(zhuǎn)軸類零件的加工、內(nèi)外螺紋的加工、滾花及中等復(fù)雜程度的零件綜合加工等。
2.數(shù)控加工模塊
本模塊主要讓學(xué)生掌握數(shù)控車、數(shù)控銑以及加工中心的基本編程和基本操作,主要包括數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)、操作界面及程序編制,能根據(jù)所給零件圖熟練地在規(guī)定時間內(nèi)完成加工。學(xué)生在剛接觸數(shù)控編程概念時還很少考慮工藝問題,會出現(xiàn)刀具選擇不當(dāng)、參數(shù)設(shè)置不合理等問題,這就可能發(fā)生碰撞,甚至出現(xiàn)事故。因此可以結(jié)合仿真模擬軟件實訓(xùn),讓學(xué)生在沒有實際操作數(shù)控機床前,在計算機上進行“真刀實槍”的模擬演練,提高學(xué)生對數(shù)控加工的理解與認識,可在一定程度上降低機床損壞的幾率,為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用技能模塊打下扎實的基礎(chǔ)。
3.數(shù)控綜合加工模塊
通過前期的學(xué)習(xí),最終要讓學(xué)生對數(shù)控機床進行綜合應(yīng)用。設(shè)計一些綜合項目,例如“國際象棋”“印章”“小火車”等學(xué)生感興趣的工件,既可學(xué)到知識,又能把自己的成果轉(zhuǎn)換成小作品,能更多地吸引學(xué)生的注意,大大提升教學(xué)效果。
綜上所述,通過實施模塊化教學(xué),讓學(xué)生受益,把學(xué)習(xí)的過程轉(zhuǎn)變成人人都參與的創(chuàng)造實踐活動,人們重視的不再是最終的加工結(jié)果,而是完成的過程。這種教學(xué)形式可以讓學(xué)生充分理解和把握理論與實踐之間的關(guān)聯(lián),體驗創(chuàng)造的艱辛與樂趣,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力,為學(xué)生提供了更加有效的學(xué)習(xí)環(huán)境,提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量,同時改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式,培養(yǎng)出來的人才更能適應(yīng)社會的需要。
參考文獻:
[1]邵劍光.數(shù)控加工技術(shù)模塊化教學(xué)模式探索[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2010(36).
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關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù);編程;教學(xué)方法;師資培養(yǎng)
隨著現(xiàn)代技術(shù)的迅猛發(fā)展,數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)已迅速地被廣泛應(yīng)用,目前,在經(jīng)濟發(fā)達的珠江三角洲地區(qū)的各類企業(yè)中,已普遍使用了數(shù)控設(shè)備進行生產(chǎn)。因此,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上決定了地區(qū)的發(fā)展速度和企業(yè)的競爭力,可以說,21世紀(jì)機械制造行業(yè)的競爭主要就是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用能力的竟?fàn)?。為了能培養(yǎng)出既懂現(xiàn)代技術(shù),又具有實踐生產(chǎn)力的新型人才,筆者進行了很多探索和研究,在近幾年的教學(xué)實踐中,既遇到教學(xué)的難題,也嘗到了解決難題的樂趣,積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗,現(xiàn)將數(shù)控編程課程教學(xué)的一些問題進行探討。
一、目前存在的問題
1.生源素質(zhì)差
教學(xué)對象素質(zhì)較低,主要表現(xiàn)在文化理論基礎(chǔ)差,自控能力弱,思想上不求上進等幾方面。而生源的這些問題給教學(xué)自然地帶來了很大的影響:主要是給正常教學(xué)帶來了很難克服的困難。
2.教學(xué)設(shè)備簡陋,教學(xué)條件差,實踐環(huán)節(jié)薄弱
數(shù)控專業(yè)是一門實踐性很強的專業(yè),需要學(xué)生在講解理論的同時及時地進行實踐操作以加深理論理解。如果不能及時地理論聯(lián)系實際地教學(xué),那就很難有好的教學(xué)效果,而眾多的學(xué)生實習(xí)需要有數(shù)量較多的昂貴的數(shù)控設(shè)備,這使許多學(xué)校力所不及。
3.師資培養(yǎng)跟不技術(shù)發(fā)展的需要
目前大多數(shù)學(xué)校的老師都是由其它課老師轉(zhuǎn)型而來,不但在實踐操作能力上不行,在理論上也邊學(xué)邊教,任課老師需要學(xué)習(xí)的知識很多,理論與實踐提高的空間還很大。雖然教師學(xué)習(xí)的熱情很高,花的氣力也很大,但由于教學(xué)任務(wù)重,培訓(xùn)機會少,知識更新慢,跟不上技術(shù)發(fā)展的需要,很難適應(yīng)教學(xué)方面的要求。
二、解決問題的辦法
以上教學(xué)中存在的問題是目前各校的共性問題,是大環(huán)境造成的,一時難以改變,也非一校所有,為了在現(xiàn)有基礎(chǔ)上搞好教學(xué),我針對上述存在的問題,進行了大膽探索,得到了一定的經(jīng)驗與體會。
1.如何解決學(xué)生素質(zhì)差,教學(xué)計劃難完成的問題
首先,在學(xué)生學(xué)習(xí)能力,素質(zhì)差的方面,我采用由淺入深,分階段教學(xué)的方法進行,具體做法是:針對學(xué)校學(xué)生綜合素質(zhì)差,理解能力有限,選擇合適的例題,分階段,有步驟進行教學(xué),我改變了教材一開始就講如何編程,用較難形狀編程的例子的方法,先舉了一個只有單一動作的例題進行編程,給學(xué)生示范,并在機床上操作演示給學(xué)生看,學(xué)生看到了操作成功后,對單一的程序有了初步認識之后,進一步給他們講解有關(guān)程序的格式、內(nèi)容及國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指定數(shù)控代碼,讓學(xué)生記、背熟練。接下來我就講幾種常見輪廓形狀的加工程序的設(shè)計,再根據(jù)教科書上的幾何形面結(jié)合的例題講給學(xué)生聽,這樣由淺入深,層層深入的處理后,學(xué)生就能接受了。這樣分步驟教學(xué)也不是一開始就想到的,是在實踐中發(fā)現(xiàn)學(xué)生不能接受這個新事物時才發(fā)現(xiàn)的,這使筆者體會到,作為教師應(yīng)該了解和熟悉教學(xué)對象,然后,根據(jù)對象的不同,認真把握和處理好教學(xué)內(nèi)容,找出適合學(xué)生的教學(xué)方法,是十分重要的,有了合適的方法,不但能按完成教學(xué)計劃,在教學(xué)上還能做到不能做到的事半功倍。
2.如何解決教學(xué)條件差,實習(xí)設(shè)備不足的問題
在教學(xué)方法上,理論與實踐分段進行,構(gòu)建“實踐D理論D再實踐”的教學(xué)方法,做到早實踐、多實踐、實踐教學(xué)不斷線。
(1)理論教學(xué)環(huán)節(jié) 。① 根據(jù)學(xué)生的特點與教材內(nèi)容寫出合理的教學(xué)計劃。② 教學(xué)內(nèi)容以“必須,夠用”為度,少一點公式推導(dǎo),多一點應(yīng)用實踐,刪繁就簡,確保重點,突出針對性和應(yīng)用性。例如:在講“數(shù)控編程與操作”的內(nèi)容時,理論方面應(yīng)著重從編程思想與方法出發(fā),將涉及到的工藝分析、程序的代碼、結(jié)構(gòu)、格式及數(shù)值計算進行詳細講解,多一些編程操作實例,突出實用、實踐,而無需對數(shù)控系統(tǒng)或數(shù)控機床的維護維護保養(yǎng)等知識講解。在教學(xué)中要充分與實踐相結(jié)合,采用精講多練,邊講邊練,講練結(jié)合的形式。③ 在組織教學(xué)方面,運用先進的教學(xué)手段組織教學(xué)。數(shù)控專業(yè)是一門工程實踐很強的學(xué)科,課程中的內(nèi)容較多都要涉及至各種機械的結(jié)構(gòu)及機構(gòu)的傳動,運動原理。隨著計算機、多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,數(shù)控專業(yè)的課堂教學(xué)應(yīng)進入數(shù)字化時代。
(2)實習(xí)教學(xué)。實習(xí)教學(xué)是數(shù)控專業(yè)的一個重要環(huán)節(jié),由于數(shù)控加工牽涉到機床、夾具、刀具、工藝路線、切削參數(shù)及編程方面的知識,由于數(shù)控設(shè)備少,我們可先在普通設(shè)備上培訓(xùn)有關(guān)知識,避免一開始就就讓大批學(xué)生涌向數(shù)量不多的數(shù)控機床,等到相關(guān)知識準(zhǔn)備好了,需要進行程序運行時才上數(shù)控機床,這就大大減少了數(shù)控機床的工作量,從而緩解了設(shè)備不足的壓力。因此,我建議實習(xí)應(yīng)按普通機床加工(如普車、普銑)仿真模擬訓(xùn)練數(shù)控機床操作三步進行,其中,普車普銑旨在讓學(xué)生掌握主要的機械加工工藝與裝夾方法。訓(xùn)練其對不同材料,不同零件,采用何種工藝路線,及在不同的工藝路線、不同的主軸轉(zhuǎn)速、進給速度及切削深度條件對工件的形位精度產(chǎn)生的影響。培養(yǎng)學(xué)生對切削加工參數(shù)和工藝路線制定的感性認識。仿真模擬訓(xùn)練主要是培養(yǎng)學(xué)生對編程指令和機床面板的熟練程度,為在數(shù)控機床上的操作打下堅實的基礎(chǔ)。避免因指令不熟而損壞數(shù)控設(shè)備。
3.師資隊伍的建設(shè),對數(shù)控教師進行再培養(yǎng)
【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù)數(shù)控機床教學(xué)方法
一、提高教師隊伍的責(zé)任心
指導(dǎo)教師都應(yīng)該帶有一種很強的責(zé)任感,盡職盡責(zé)地指導(dǎo)學(xué)生參加實習(xí),而且要自始至終地,容不得半點松懈。同時,教師的所作所為、敬業(yè)精神也會影響到學(xué)生的實習(xí)態(tài)度,以至于直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。例如在學(xué)生操作機床時,教師要做到不離現(xiàn)場,而且還要來回反復(fù)巡看學(xué)生的操作過程,發(fā)現(xiàn)問題要及時指出并進行講解更正。
二、加強實踐環(huán)節(jié)
數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代先進制造技術(shù)的主要組成部分,實踐性強,因此,在教學(xué)中結(jié)合專業(yè)特點采用的是理論和實踐緊密結(jié)合的方法,以典型的數(shù)控設(shè)備―――數(shù)控機床為主,圍繞數(shù)控加工的過程控制開展教學(xué)與實踐。
2.1理論教學(xué)的實踐性
在理論教學(xué)中,介紹數(shù)控機床的基本概念、原理、計算和設(shè)計方法,著重闡述計算機數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)、進給伺服系統(tǒng)、檢測裝置、數(shù)控加工程序的手工編制和計算機輔助數(shù)控加工編程等內(nèi)容。以數(shù)控機床為主線,根據(jù)加工過程中數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部信息流處理過程展開闡述、由淺入深、循序漸進,理論密切聯(lián)系實際,并注重機電結(jié)合和系統(tǒng)理念,反映當(dāng)今世界機床數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展前沿。對數(shù)控技術(shù)的幾個重要內(nèi)容、核心技術(shù)和最新技術(shù)成果作較為系統(tǒng)、深入的敘述。例如,在講解手工編程和自動編程的教學(xué)內(nèi)容中,著重強調(diào)以下幾個方面:(1)引出編制程序的基本功能指令,它是數(shù)控機床自動加工工件的基礎(chǔ)。首先,講授數(shù)控機床的五大功能指令的作用;其次,介紹每個指令的含義,要求學(xué)生能牢記并能正確理解和應(yīng)用。只有掌握了這些指令的區(qū)別與聯(lián)系,才能選用符合加工要求的指令。例如,在加工中途工件尺寸的檢驗或排屑,合適的指令只能是MOO和M01。(2)介紹編制加工程序的格式。目前,常用的數(shù)控系統(tǒng)有FANUC系統(tǒng)和SIEMENS系統(tǒng),這兩種數(shù)控系統(tǒng)程序的格式框架基本相同,但也有一些區(qū)別。針對我校的實際數(shù)控系統(tǒng),要求學(xué)生熟練掌握FANUC系統(tǒng)和SIEMENS系統(tǒng)的程序格式。(3)通過大量編制程序的練習(xí),達到熟悉編程的方法和步驟,提高程序編制的準(zhǔn)確率。當(dāng)然,對于其他的理論教學(xué)內(nèi)容,比如插補原理、刀補原理、速度控制原理等,盡可能的注意理論教學(xué)的實踐性。在進行了理論課程的學(xué)習(xí)后,如果直接通過實際操作來驗證程序的實用性,在學(xué)生沒有實踐經(jīng)驗的前提下,應(yīng)該說是非常危險的。因為,雖然在實習(xí)老師的指導(dǎo)下操作機床,但因缺乏經(jīng)驗,熟練程度欠佳,可能會有不正確的操作,造成刀具和機床損壞。因此,在實習(xí)環(huán)節(jié)之前增加數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和練習(xí)對更好的掌握這門技術(shù)非常必要的。
2.2實際操作訓(xùn)
練有了前兩個環(huán)節(jié),使學(xué)生較好的掌握了編程方法,通過仿真驗證了程序的準(zhǔn)確性,接下來的實踐環(huán)節(jié),就是讓學(xué)生在實習(xí)教師的指導(dǎo)下動手加工零件。
(1)手工編程及加工。選擇合適的零件,根據(jù)被加工零件的圖紙、技術(shù)要求及其工藝要求等切削加工必要的信息,確定適合數(shù)控加工的內(nèi)容,進行數(shù)控加工工藝性分析并做出相應(yīng)的工藝處理和數(shù)學(xué)處理,按照數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的指令和格式編制加工程序。提醒學(xué)生注意數(shù)控加工工序與普通工序的銜接??紤]到加工安全,要求學(xué)生采用仿真系統(tǒng)校驗程序的正確性,指導(dǎo)教師還要核查工藝的可靠性,才允許學(xué)生在老師的指導(dǎo)下進行實物加工。先采用走空刀的方法,檢驗刀具路徑是否有錯誤,是否碰撞零件、夾具或機床等;通過程序檢驗,然后采用蠟?zāi)樵牧希_機試切;通過對蠟?zāi)A慵缀纬叽绲臋z驗,決定學(xué)生是否可以采用鋁合金來代替石蠟進行正式加工;最后通過鋼件的切削加工,使學(xué)生對材料的切削加工性能、合理的刀具和切削用量對加工質(zhì)量的影響有更深的認識。(2)自動編程及加工。針對已采用手工編程加工的零件,讓學(xué)生使用計算機為輔助工具,在學(xué)習(xí)CAD/CAM課程的基礎(chǔ)上,采用CAD/CAM軟件進行計算機輔助數(shù)控編程及加工,并與手工編程及加工相比較,使學(xué)生認識手工編程是基礎(chǔ),圖形交互式自動編程是復(fù)雜零件數(shù)控編程的發(fā)展必然趨勢,也是現(xiàn)在復(fù)雜零件普遍使用的數(shù)控編程方法。突出其編程速度快、直觀性好、使用方便和便于檢查等優(yōu)點。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控機床 教學(xué) 仿真軟件
【中圖分類號】G712 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2015)04-0181-01
一 數(shù)控傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題
傳統(tǒng)教學(xué)模式是理論教學(xué)與實踐教學(xué)分別進行,各自為政。對數(shù)控編程與操作這門課程,學(xué)校教學(xué)計劃安排先進行理論教學(xué)一定周數(shù)再集中數(shù)控實習(xí)。理論教師注重理論知識講解,實踐教師注重實際操作,不可避免地造成理論和實踐教學(xué)之間的嚴重脫節(jié)。單純的理論教學(xué),易使學(xué)生感到枯燥乏味,難學(xué)難懂,加之中職學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差、缺乏良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,這樣的安排,不但給學(xué)生的學(xué)習(xí)造成了很大困難,也造成了重復(fù)教學(xué)和資源浪費,使中職學(xué)校的數(shù)控教學(xué)難以取得較好的效果,更影響了教學(xué)質(zhì)量的提高和應(yīng)用型、技能型人才的培養(yǎng)。
數(shù)控機床的系統(tǒng)多、型號多且更新較快,對學(xué)校而言是不可能將所有的系統(tǒng)配齊的。我校機床有限,十幾個學(xué)生圍著一臺機床轉(zhuǎn),學(xué)生只能輪流實習(xí)上機床,這就拖延了教學(xué)時間,影響了教學(xué)進度,導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。加上機床型號單一,這樣經(jīng)常會出現(xiàn)學(xué)生在校期間所學(xué)的系統(tǒng)與工廠中不符的情況,到了工廠后不能盡快適應(yīng)機床,還需一段時間的培訓(xùn)后才能進行生產(chǎn)。由于數(shù)控機床屬于高科技產(chǎn)品,品種多、價格高,一般學(xué)校很難承擔(dān)得起,因此數(shù)控仿真軟件應(yīng)用是一種投入少、見效快,培養(yǎng)的學(xué)生適應(yīng)能力強、受企業(yè)歡迎的新的數(shù)控教學(xué)模式。
二 數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用
1.打破了數(shù)控先理論、后實踐的傳統(tǒng)教學(xué)模式
傳統(tǒng)的數(shù)控教學(xué)往往是教師在黑板上講解編程指令和機床操作步驟,學(xué)生學(xué)后不能及時應(yīng)用,很快就失去了學(xué)習(xí)興趣。引入數(shù)控仿真軟件后,我在教學(xué)中進行了以下嘗試,用仿真軟件從不同角度對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)進行深入觀察,熟知機床各個部位的工作原理,結(jié)合理論進行圖文并茂的講解。當(dāng)教室里機床的模擬切削聲響起來,切屑四濺,毛坯隨著刀具的加工變成圖樣要求的零件時,學(xué)生的求知欲被充分調(diào)動起來。
在數(shù)控機床手動編程講解方面,如果只在黑板上講解、畫圖,對學(xué)生來說十分抽象,極易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。但仿真軟件的引入,使教師擺脫了這種授課困境。利用程序單段運行,讓學(xué)生真實地看到指令的模擬走刀路徑,從而提高了學(xué)生的理解和應(yīng)用能力。
2.利用數(shù)控仿真軟件能實現(xiàn)理論實踐同步教學(xué)
對中職生來說,培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)著重提高學(xué)生的動手能力。如講對刀的過程與方法,傳統(tǒng)的教學(xué)只能在黑板上“開機床”,學(xué)生聽得一頭霧水,很難理解。如果利用仿真軟件,一邊演示一邊教學(xué)就比較容易理解。之后,學(xué)生馬上操練,加深認識理解,理論實踐相互滲透,實現(xiàn)理實同步教學(xué)。
3.利用數(shù)控仿真軟件能解決機床少、學(xué)生多的矛盾
由于我校數(shù)控機床的數(shù)量有限,不可能為每名學(xué)生提供一臺數(shù)控機床,但仿真軟件可以為每位學(xué)生提供仿真機床。數(shù)控仿真軟件提供了基本涵蓋當(dāng)今我國數(shù)控加工中常見的數(shù)控機床和主流的數(shù)控系統(tǒng),有FANUC、SIEMENS、華中數(shù)控等主流的數(shù)控系統(tǒng)。仿真機床種類也較多,包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床、立式和臥式加工中心。教學(xué)時可根據(jù)需要選擇相應(yīng)的機床和系統(tǒng)對學(xué)生進行授課,老師講解演示、學(xué)生操作訓(xùn)練都很方便,提高學(xué)生對不同數(shù)控系統(tǒng)及不同數(shù)控機床的適應(yīng)能力,使學(xué)生到了工廠能很快頂崗生產(chǎn)。
4.利用數(shù)控仿真軟件能減少學(xué)校購置機床費用及日常損耗
學(xué)生大膽操作,解決了學(xué)生操作機床時不熟悉數(shù)控系統(tǒng)操作面板和數(shù)控機床操作方法的問題,提高了學(xué)生對不同數(shù)控系統(tǒng)、不同數(shù)控機床的適應(yīng)能力。有些技術(shù)是需要經(jīng)過多次重復(fù)訓(xùn)練才能掌握的,在軟件上我們可以重復(fù)加工、反復(fù)訓(xùn)練,而不會產(chǎn)生上述消耗,只需要進行一兩次實際操作就能達到事半功倍的效果。通過仿真訓(xùn)練,使原來需要在數(shù)控機床上才能完成的大部分實訓(xùn)內(nèi)容在仿真系統(tǒng)中實現(xiàn),既能形象加工又能大大降低數(shù)控實訓(xùn)的資金投入,是一種安全、合算、有效的辦法。通過反復(fù)操練,減少了學(xué)生在數(shù)控機床上實際操作事故的發(fā)生,也減少了由誤操而引起的機床故障,節(jié)省了刀具損耗、油浪費等資金損耗。
5.利用數(shù)控仿真軟件減輕教師負擔(dān)
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