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关于数控车削加工技术的教学指导与研究

2021-05-28白荣涛

内燃机与配件 2021年8期
关键词:问题策略教学

白荣涛

摘要:“以市场为导向,以育人为根本”是目前职业院校开展教学活动的着力点,为达到以上要求和目标,教育工作者要发挥个人职能,从多个角度分析目前在教学活动开展中所面临的困难和挑战。数控车削加工技术的教学过程具备理论与实践相结合的特点,想要构建生产、教学和研发为一体的课程体系,需要教师分析队伍建设、教学环境以及方式方法所存在的诸多问题,并结合课程的基本特征,有针对性的提出指导意见。

关键词:数控车削加工技术;教学;问题;策略

中图分类号:G718.3                                      文献标识码:A                                  文章编号:1674-957X(2021)08-0247-02

0  引言

职业院校为社会培养有素质、有技术的专业型人才,根据岗位需求和生源素质水平设定出对应的培养模式,从而推进教改在教学环境中施行。开展数控车削加工技术的教学活动中,需要注重深度探究课程工学一体化环境的构建方式,重视实训基地的建设,引入多种教学手段,从人才全面培养的角度出发,进而打造理实一体的有机教学空间。

1  数控车削加工技术教学中面临的挑战

1.1 教师队伍的能力不足

双师型教师队伍的建设是保证课程有效开展的前提条件,但结合目前对职业院校教师能力的调研结果来看,情况不容乐观[1]。部分教师并未从意识上转变个人对待此种队伍建设模式的认知,认为在职业院校人才培养中要凸显出自身的地位,以经验教学为主,忽视了学生的发展情况。并且部分教师没能准确理解“双师”模式的根本要求,对于理论和实践之间的关系了解不透彻,从而在践行理实一体化培养模式的环节中,畏首畏尾,教学过程略显死板。处于职业院校的教师,其在自我素养和自我能力认知上存有误区,究其原因在于并未正视自身在社会人才培养和输送中所起到的作用,因而固步自封,不愿意接触并革新教学认知。

1.2 教学环境有待完善

教学环境是推进教改和新教育模式的充要条件,只有将影响职业院校发展的不利因素加以清除,才能够迎来新的发展机遇。但目前职业院校所生成的教学环境并不能够满足理实一体化的内在需求,所设置的实训基地所含有的设施、设备不具备高精尖的水准,教师实践能力不足,部分院校甚至并未集中建立实训场所,重理论而轻实践,在此种背景下,维持理实一体化的模式略显困难,因此需要职业院校从设备精度、数量、利用率等多个角度出发,逐步完善实训环境,进而为理实一体化模式的应用奠定基础[2]。

1.3 教学方式传统单一

上文提到部分教师固步自封,不愿意接触新事物,进而导致其对于新型教育理念和方式方法的了解程度不高,使得在课堂上所引入的手段并不符合学生兴趣激发和深度研究与实践的需求,学生们不愿意主动开展与课程内容相关的活动。并且实训是检验学生理论知识掌握程度的评价方式,但教师在考评其应用效果和水平的环节,依旧遵从应试教育的原则,以卷面分数定论,由此没能从根本上履行职业院校开设的真正要求,造成学生进入到工作岗位难以快速适应等不良影响。

2  数控车削加工技术的教学指导与研究

2.1 培养双师型教师队伍

双师型教师队伍的建设要从意识和能力两个层面着手。从课程本身的基本特点出发,研究数控车削加工技术目前的发展情况、在机械加工行业中的应用效果以及国外技术创新的进程,加大自主研发的力度,不断更新技术内涵和应用范围信息,从而为专业技术能力的构建打好基础。

在带领学生进入到加工工艺分析的过程中,要确定编程与机床间存在的必然联系,讲解关于数控机床加工精度与效率的限制因素,理顺加工工艺流程,利用图片等展示:加工零件图样的分析过程、毛坯选择的环节、依据加工的具体要求,选定走刀路线、切削用量、加工顺序和使用的夹具、刀具等,精准划分工序,实现总文件的编制工作。同时要就加工顺序安排的基点加以阐释:总体来讲,上下道工序间不可互相影响,采取由内到外的工序,完成内部型腔的加工作业后,再开展加工外形的作业,对于使用同一种刀具的工序,要采取连续作业的方式,尽量避免出现因二次更换所造成的误差,同一次的安装作业中,找准刚性影响小的作业项目,先对其进行处理。加工路线的科学性将会直接影响最终产品的质量,因此要重点关注刀具的走势和运动的方向。切削用量的选择要确定其所涵盖的具体参数,例如:进给量、背吃刀量、切削速度等,建立车床、夹具、刀具为一体的刚性系统,并衡量达到最佳工艺处理效果的切削用量,进而在一次作业中,选择最大量的背吃刀量,并配以较高的进给量,在以上确定量的基础上设定对应的速度,区分精细加工与粗加工,确定质量优先与否。工序划分主要按照集中和分散两大层面进行分类,界定的条件是每道工序加工项目数量的多少,较多采用集中原则,较少采取分散的原則。

数控车削加工课程所涵盖的内容教师也应当深度了解,结合行业分析、实践专家访谈会以及实地企业调研的结果,设置多个典型任务,分别从数控车床保养操作、圆柱销、芯模、阶梯轴、滚动轮支承轴、导轨轮和笔筒数控车削加工技术等多个方面对教学任务加以优化,实际开展教学活动的环节要从设定目标入手,确定任务和技能目标,做好知识准备,关注学生在任务解决中的个人表现,积极利用主观能动性,落实“学做合一”的理念。

2.2 构建课程工学一体化环境

工学一体化环境的建构要从实训、课程标准和考核等多方面着手。数控车削加工课程标准的重构应当使其具备指导性文件的特征,鼓励学生在课程实训的环节中,展示所学的加工工艺与操作手法,依照实际理论知识内化和应用的规律完善教学任务的安排工作[4]。实训基地的完备性是确保工学一体化环境构建效果的关键点,要求相关主体認真践行基础平台设施、装备和资源高精尖水平的要求,提供实习机会,购买先进的仿真模拟软件。每个学生在参与实训活动的过程中,学校要为其配备机床,至少要做到两人一台,增加电脑台套数,引导没有机床的学生在空余时间完成自动编程和仿真加工操作的练习,以此提升操作水平,保证最终制作产品的精度。

在数控车床指令编制的教学环节中,要明确操作流程,要求学生能够看懂零件图,以此编写程序,按照CNC机床正常工作的状态控制加工的路线。在指令体系编制的过程中,运用系统的数控车床,例如:BEIJING-FANUC-0i-Mate-TB,运用此指令即可实现复杂零件加工的任务,其需要包含定位、直线插补、圆弧插补CW、圆弧插补CCW的功能,配置代码G00、G01、G02、G03…,形成格式为G00 X_Z、G01 X_Z_F和…的格式,并备注:(X,Z):终点坐标;(X,Z):终点坐标,F:进给量;(X,Z):圆弧终点坐标,R:圆弧半径,(I,J):圆心相对起点坐标…以某一零件图为例,说明编程的具体过程。结合图中(见图1)所示的零件,其所使用的材料为45钢,毛坯为Φ32×130mm,主要运用FANUC-0i编程。结合图示可以看出其加工方案的设定应当为:将工件右端面的中心点选定为坐标系构建的部分,将夹具放置于三抓卡盘上,按照中心点所设置的坐标原点生成其他几点坐标值的数据图,使用尖刀和切断刀,其参数为T0101和T0202,分别完成外轮廓加工、分粗和按照自上而下的顺序修理毛坯端面的作业,设置从N10到N230的23步编程程序,并细化程序名。例如,编制N20,M3 S600,程序名称为主轴正转,转速为600r/min,N50 G73 U18. R18.,其程序名为粗加工外轮廓负荷循环。

学生最终要走向社会,从事与课程相关的技术工作,在实训中要按照工作标准评定其行为的优劣,将企业考核标准纳入到课程考评中,实现考核体系精准构建的要求,并强化学生的职业素养,从心理的转变出发,过渡到行为的转变上,使得学生能够更好的胜任工作岗位,及时发现自身的不足之处,深刻自省,引导其全面发展[5]。

2.3 引入多种教学模式

工作中各成员要相互配合,遇到技术或者操作上的问题发挥集体的力量,有效缩短问题解决的时间,说明在校期间教师要利用分组教学的模式,培养学生协作精神。学生个体差异性的体现要求教师摒弃一刀切的教学模式,关注每个学生的能力和个人特点,设定合作任务,引入项目教学法,提供资源,运用阶段性和过程性指导的办法,及时纠正其在知识应用方面的错误。提前制定计划,包括实施计划、评价考核计划等,根据课程的专业内容展开指导工作。例如,与企业取得联系,知晓其近期的加工任务和计划,将其作为项目主题,合理分配实训小组,要求学生在规定时间内根据图纸内容,完成零件加工的任务。细化编程指令、加工刀具、形位公差和加工要素等,给出评价项目及标准,说明在操作技能、实习过程和情感态度方面的占比和具体评价标准,全方位评定每个学生的表现。

例如,开展虚拟数控机床建模大赛,通过指导学生掌握虚拟数控机床功能的基础上,鼓励其建立物理结构模型,从将NC代码翻译器、几何实体算法集、工装夹具库、车削刀具库和机床拓扑关系库运用至虚拟仿真的通信通道中,从而制作成虚拟操作面板、虚拟机床初始化、机床控制系统、机床运动学模拟、综合误差融合器、加工切削过程的仿真、虚拟机床整体性能的检测为一体的模型结构。几何建模要将I-DEAS等能力发挥,虚拟机床则涵盖输出入接口、运动学模型和拓扑结构,利用有机整合的方式,借助热力学和动力学的理论,预测可能出现的成果。在此种虚拟数控机床投产后,即可在输入NC程序、刀具和工件的模型,得出刀具情况、加工速度和质量的数据信息。

3  结束语

综上所述,数控车削加工技术是机械制造加工中应用较为广泛的技术类型之一,而职业院校是保证技术革新与发展的必要条件,实际教学过程要配合实训活动展开,以此保障技术的创新和应用水平,形成产研学合一的教育模式。

参考文献:

[1]苏虹,张国福,孟令威,毛志阳.开放式虚实结合的数控车实训教学研究[J].时代农机,2019,46(10):103-104.

[2]杨秀琴.《数控车削加工技术》课程混合式教学探索[J].科技经济导刊,2020,28(14):139-140.

[3]孙静.《数控车削加工技术》理实一体教学改革探索[J].现代交际,2017,24:179.

[4]王岗.重构知识体系回归课程本质——《数控车削加工技术与技能加工技术与技能》教学策略探索[J].课程教育研究,2017,30:112-113.

[5]孙静.数控车削加工技术课程改革与实践[J].现代职业教育,2017,22:79.

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