时间:2022-07-25 23:46:58
导语:在数控车床实训总结的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:数控车床 中级工 考证通过率 对策
国家数控技术类相关职业工种的技能鉴定考试分为理论知识考试与实训操作考试两部分。考生必须在这两个模块的考试中都合格才算通过鉴定考试,符合领取技能等级证书的要求。在准备实训操作考试时,大部分考生针对现有题库进行强化训练,以提高技能操作水平,达到考试要求。由于该部分考试通过率一般比较高,所以笔者对此不再详细讨论。
目前,各鉴定机构多采用无纸化网上考试的方式进行理论考试,大多数学校将现有的复习资料、题目整理成册,发给学生,学生以死记硬背的方式进行复习,应对理论考试。随着行业的发展,理论考试题目的难度不断加大,并且定期更改题库内容。考生按原有的复习方式进行学习已经不能适应题库的新变化。在每次更新题库内容后的初次考试中,都会出现较大面积通过率低的现象。针对这一问题,笔者从自身教学经验出发,结合考试大纲的内容,进行以下探讨。
一、题库更新后初次考试通过率低的原因分析
1.教学内容
教学内容更新的速度跟不上考试题库内容更新的速度。当前大多数学校数控车床类职业资格考试培训、教学所使用的教材是人社部指导教材。其中的内容基本能满足学生实训操作的要求,但不符合经常变换的理论试题考核要求。例如中国劳动社会保障出版社出版的《数控车床编程与操作――广数GSK980TD车床数控系统》因对实训操作的指导性强,被广泛使用,但目前单一地使用这类教材已不能满足数控车中级考证理论部分的考核要求。在最新的广州市技能鉴定数控车床中级证题库中,不单对机械加工基础知识提出考核要求,还对电工电子技术、液压和气压技术等方面的知识提出了考核要求,这部分内容占约20%的比例。考核的知识内容范围越来越广,一两本专业书籍是难以应对考试的。正是由于教学的内容与考试的内容不完全匹配,降低了通过率。
2.教学方式方法
(1)依赖题库。在题库更新之前,教师的教学过度依赖原有考试题库,收窄了学生学习的视野。
(2)教学观念落后。部分教师的教学观念陈旧、方法死板,不会使用以学生为中心的教学方法,学生的学习积极性没有得到有效的调动。教师教学采用“一刀切”的方式,不能做到因材施教,个别基础薄弱、学习困难的学生很难跟上教师的教学进度。
(3)缺乏系统教育。个别学校的课程安排不够合理,专业核心课程与专业基础课程没形成良好的对接关系,电类课程无法与机械加工类课程接轨形成合理的专业课程体系,致使学生在理论考试中无法正确完成数控车床这一科目以外的试题。
3.学生
职业院校学生的主要学习特点是动手能力相对较强,理论知识理解能力相对较弱。学生在学习方面可能出现的问题主要有:学习积极性不高,学习方法不科学,学习计划不合理甚至缺失等。学生课后的学习时间往往也得不到很好的规划,学习内容缺乏合理安排,使他们无法信心百倍地应对理论考试。
二、提高数控车床中级工考证通过率的对策研究
数控车床中级工证书对机械加工类专业学生而言,具有重要的作用。提高数控车床中级工考试通过率具有重要的意义,现从以下五个方面进行对策研究。
1.分析职业资格标准
任课教师应分析国家职业资格标准,认真研读数控车床中级工要求,从技能要求和知识要求方面进行全面的剖析。从图样分析到工艺制定,从程序编制到加工操作,从机床操作到简单维护,教师对每一个环节都要考虑如何将技能点和知识点更好地结合起来,以学习项目或学习任务列表的形式呈现出来。教师还要把握好资格标准,以其为根据,开展教学内容的设计并实施,以应对理论考试题库的更新,达到以不变应万变的效果。
2.合理设计教学内容
首先,会同专业骨干教师,结合国家职业资格标准要求,把握专业知识动态,运用“行动导向”的理念,重新设计出体现理论与操作一体化的《数控车床中级工证考试辅导课程标准(或教学大纲)》。其次,根据新修订的课程标准,明确课程各学习单元的学习目标,从学习者角度出发,设计出体现学生认知规律、符合综合职业能力发展要求的教学内容,具体学习任务名称见表1内容。
表1 数控车床中级工考证辅导学习任务名称列表
序号 学习任务名称 主要功能
学习任务1 光轴零件的车削加工 数控车床认识
学习任务2 阶梯轴零件的车削加工 基础知识与基本技能学习
学习任务3 沟槽轴件的车削加工 基础知识与基本技能学习
学习任务4 螺纹轴零件的车削加工 基础知识与基本技能学习
学习任务5 圆弧曲面结构轴件的车削加工 基础知识与基本技能学习
学习任务6 轴套零件的车削加工 基础知识与基本技能学习
学习任务7 综合件的车削加工 知识与技能综合运用
在教学实施内容的设计方面,可参照数控车床中级工考证辅导课程第2个学习任务的授课内容。
学习任务2 阶梯轴零件的车削加工
(1)学习目标:
能读懂技术图样和信息源,编制加工工艺;
应用G00、G01、G90以及M、F、S、T等指令代码编写出合理加工程序;
能使用机床自身刀具路径模拟功能,检验程序的正确性;
能正确选择、安装刀具;
能在数控车床上设置工作零偏;
能在程序运行中进行单段模式与自动模式的切换;
操作数控车床,加工出图样要求的零件;
根据检测结果,填写质量报告单,分析原因,提出改进意见;
能修正加工工艺过程;
编写小组工作过程的总结报告。
(2)学习内容:
零件图样分析;
工量夹具的确定;
加工流程确定;
技术文件的填写(零件图工艺信息分析卡、程序清单、零件加工工艺规程卡);
数控程序结构认识(程序结构三部分);
G00、G01、G90功能以及M功能指令;
加工程序编写(M、F、S、T代码);
在机床上进行刀具路径模拟,检验程序;
在机床上的程序编辑(程序号检索、字的插入、修改、删除等);
程序录入与调试;
工件零偏的设置(试切对刀、单步进给控制、MDI模式、G50);
零件加工(单段、自动运行模式);
质量检验与反馈。
3.师生制订教学计划
合理的学科教学计划是由师生共同参与制订和实施的。教师在数控车床中级工考证辅导课程开始之初,便要公布本门课程教学计划的初稿,并主导计划的讨论、调整,最终师生共同商量定稿。然后,教师要求学生在数控车床中级工考证课程教学计划的基础上,完成个人的体现学习内容、学习时间段、学习地点的学科学习计划。学生因参与课程教学计划的制订,又制订了自己的学习计划,所以十分清楚学习任务的重点,这有利于学生增强自身学习的紧迫感,激发学习的主动性。
4.解决学习中的关键问题
要高效地进行数控车床中级工考证辅导,提高证书通过率,必须要解决以下几个问题。
(1)解决交叉科学知识复习问题。目前理论考核的内容不单针对数控车床操作的知识,还对电工电子、液压气压、钳工工艺等交叉学科的知识进行考核。任课教师需要联合相关学科教师,尽量结合数控车床工种相关知识,编撰出该类知识的复习资料,形成相对系统的知识体系,满足学生的学习需求,解决学生复习资料缺乏的问题。
(2)解决理论与实践的结合问题。职业院校学生理论知识学习能力相对较弱,而动手能力较强,教师若能将考试的理论知识结合学生的实训操作过程进行讲解,则将会达到事半功倍的效果。特别是手工编程的指令知识、工件装夹过程所涉及的“六点定位”等相关知识,必须结合实训操作,才能方便学生理解。
(3)解决基础薄弱学生的学习问题。针对班级中基础薄弱的学生,教师要坚持因材施教的原则,进行分层教学。在课堂教学中,教师先进行知识的统一讲解,而对于个别因基础较弱无法在课堂上完全掌握知识的学生,教师需要再进行集中辅导,直到这部分学生基本掌握为止。
5.定期进行模拟测试
在制订了合理的教学计划的基础上,在教学实施的后期,教师还需要根据学生学习的情况进行定期的理论知识网上模拟测试。在测试的过程当中,教师要发现问题并解决问题。例如考试时间的把控、考试答题习惯、考试读题细致程度、无纸化网上考试环境的适应、考试“失分重灾区”等问题,都会在多次模拟考试中出现,在每一次模拟考总结之后得到改进。并且通过模拟考试,教师可以清楚地知道学生当前对知识的掌握程度,并由此调整教学进度或教学策略,决定模拟测试的频率。这也可作为教师对个别学生进行有针对性的学习辅导的依据。
三、小结
我们针对数控车床中级工考证中理论考试通过率低的现象进行分析,从国家职业资格标准出发,从考试题库动态变化的角度进行考虑,设计从容易到困难、从简单到复杂的教学内容,制订科学的学习计划,解决学生学习的关键问题,定期进行模拟考试训练,使学生轻松应对理论无纸化考试,有效提高考试通过率,经过实践,取得了实效。2013年6月,笔者所任教的11数控高职3班24名学生报考数控车床中级工证书考试,最终全部通过考试。
参考文献:
[1]刘安民,孔宪华.基于数控车加工仿真考试中的操作技巧[J].现代制造技术与装备,2010(3).
[2]何平.网上考试方式在数控技能鉴定中的应用[J].职业教育研究,2010(9).
[3]陈海丽.中职数控专业考试的改革[J].机械职业教育,2011(5).
[4]程豪华.论数控加工一体化课堂教学的有效实施[J].职业,2013(33).
[5]程豪华.数控技术专业人才培养方案[M].北京:机械工业出版社,2013.
关键词:数控车床;故障诊断;主轴传动;变速
数控机床综合应用了计算机、自动控制、精密测量、现代机械制造和数据通信等多种技术,是机械加工领域中典型的机电一体化设备。我院建设有数控加工专业国家级高技能人才实训基地,其中数控车床是重要的实训设备。在实训过程中发现CKA6150数控车床,出现部分主轴转速无法实现等情况,并且系统无报警,排除了人为等因素后,故障依然存在。本文以此数控车床的故障及排除实例进行分析。
一、CKA6150数控车床概述
CKA6150数控车床是大连机床集团有限责任公司开发的经济型数控车床,采用平床身,具有良好的经济型和实用性。选用FANUC 0i-MATE TB操作系统,可对工件进行多次重复循环加工。该机床为万能型通用产品,特别适合于军工、汽车、拖拉机、冶金等行业的机械加工。主要承担各种轴类及盘类零件的半精加工及精加工。可加工内、外圆柱面、锥面、车削螺纹、镗孔、铰孔以及各种曲线回转体。
二、故障现象与剖析
故障现象:主轴变速时,S1、S3、S5、S7、S9、S11转速正常,S2、S4、S6、S8、S10、S12无法实现。
数控机床的故障按有无自诊断显示可分为有报警显示故障和无报警显示故障,以上故障现象属无报警显示故障。无报警显示故障往往表现为指令正常,而执行时却不能动作,手动操作也无法执行动作,因此这类故障的排除相对于有诊断显示故障的排除难度更大。根据故障现象去确定最终故障点时,先后做了以下几方面的推断,即:
(一)查找系统的故障
数控机床的主传动系统是数控机床的重要组成部分,主要包括主轴箱、主轴头、主轴本体、主轴轴承等,是机床的关键部件。主轴部件是机床的重要执行元件之一,它的结构尺寸、形状、精度及材料等,对机床的使用性能都有很大的影响,特别是影响机床的加工精度。
主轴变速的方式有无级变速、分段无级变速、分段变速等。无级变速数控机床直接采用直流或交流伺服电动机实现主轴无级变速。分段无级变速数控机床在交流或直流伺服电动机无级变速的基础上配以齿轮等其他机构,使之成为分段无级变速,常见的有:带有变速齿轮的主传动、通过带传动的主传动、用两个电动机分别驱动主轴、内装电动机主轴。
该机床主传动采用双速电机+电磁离合器,可实现手动三档,档内自动变速。M03、M04启动主轴(正转或反转),M05停止。主轴分为手动高、中、低三档,当手动变速杆在相应三档位置时,主轴才能正(反)转,相应S代码才能有效。
(二)故障的判断
根据机床主轴变速的故障现象,依据该机床的变速原理可做以下分析:因主轴转速S1、S3可正常实现,则系统参数设置无误,低速挡可正常实现,同理根据S5、S7、S9、S11转速正常,则中速挡、高速挡均设置正确。S1、S5、S9转速正常,则电机可以正常实现接法,该功能正常;S3、S7、S11转速正常,则电机可以正常实现YY接法,该功能正常。S1、S3、S5、S7、S9、S11转速正常,则电磁离合器线圈YC1正常工作,S2、S4、S6、S8、S10、S12无法实现,应与电磁离合器线圈YC2的工作有关,可能是中间继电器KA9出现故障,也可能是电磁离合器线圈YC2故障。
三、故障排除
经过以上的推断,还需要进一步排除故障。首先要排除是否为中间继电器KA9损坏。经检测,系统输出Y2.7信号正常,KA9动作正常。
其次检查电磁离合器线圈YC2。经检查控制信号可正常传送到线圈YC2,但电磁离合器无动作,因此可以断定是电磁离合器损坏。更换新的电磁离合器,故障最终得以排除。
【关键词】 数控车床 故障 解决方法
制造业企业间的竞争如果抛开技术环节外,拼的是产品质量和生产效率。数控车床相对于普通车床来讲,可以大幅度的提升产品品质和生产效率。数控车床相对于普通车床,在结构上、精度上、效率、合格率等方面占绝对优势。一旦数控车床发生故障将严重影响车间的生产任务,对我厂造成重大损失。因此迅速排除故障,使车床恢复正常工作,发挥最大的工作性能,保障生产任务的顺利进行,是每一个设备维修者旅行的责任。
为了降低产品的成本、减少工人的工作强度,美化工作环境、优化产品的质量,提高生产效率,我厂花巨资逐步购进一批自动化程度很高的数控车床,用来代替原始的普通车床进行工件的加工工作。迄今为止,我厂共有不同厂家型号数控车床14台。其中CKBJ6180两台、CKJ6152四台、AD35一台、CKJ6163四台、CK6163一台、CK6142一台、CK6150D一台。
现以ck6163为例,就在日常生产中常出现的故障进行举例分析处理介绍。我厂使用的CK6163数控车床是安阳鑫盛机床有限公司生产的数控车床,该车床引进日本技术,采用与国际接轨的专业化生产规模组织生产。机床零件毛坯及配套件均选购国内外知名产品。该产品借鉴国内外成熟产品的优点,立足于自主开发,在产品造型设计方面与国内专业设计机构合作。在产品设计中贯彻模块化设计的思想。以满足不同用户对机床配置的个性化需求。数控系统标配FANUC Oi-TC控制系统,也可根据用户要求选配其他系统。虽然该数控车床为新购置的车床,但是由于其内部许多部件在出厂前会做很多次实验,本身寿命以减短,再加上投入使用后其长时间不间断的工作和工作环境条件的影响,数控车床不堪重负,偶尔也会发生故障,影响加工工作的进行,现就维修中遇到的较为典型的问题进行总结,以供大家参考。
1 故障现象:工件加工过程中刀具换刀不动作
刀具换刀不动作,屏幕上显示PLC报警号为1000(报警地址A0000.0表示换刀时间过长),报警号为1003(报警地址A0000.3表示未收到锁紧信号)。
故障检查及维修过程:首先关机重新启动机器,观察是否有报警提示查看是由于软件问题还是人为操作不当而引起的机器不能够正常使用,开机后显示仍有报警,数控车床仍不能够正常使用,同时排除是由于软件或是人为操作不当等因素引起的车床故障。因刀具的换刀过程是刀架先进行正转进行换刀动作,刀架到达指定位置后,再进行反转啮合要死锁紧,故先检查刀架的正转换刀过程所有关的电气线路器件,查看电气线路是否有损坏、烧坏、线头松动现象,有关的继电器、接触器是否有损坏。经检查,一切正常。再检查刀架的换刀反转啮合、锁紧过程有关的电气线路器件,发现控制刀架反转的接触器的触头坏了(用万能表测量发现该接触器常闭触点略带阻值,测量值为1,相当于开路)。解决方法:更换接触器的触点后,数控车床恢复正常工作。
2 故障现象:车床无法正常换挡
开机设定好档位后,车床不动作,无报警提示。在车床正常工作情况下,开机设定好档位按下工作按钮后 ,车床应该自动按照设定的速度倍率进行加工工作。
故障检查及维修过程:首先关机重新启动机器,观察是否有报警提示查看是由于软件问题还是人为操作不当而引起的机器不能够正常使用,经查看无报警提示,数控车床仍不能够正常使用,车床也无任何动作,同时排除是软件或是人为操作不当等原因引起的车床故障。正常情况下,设定好速度倍率后,相关联的继电器根据相应档位工作而得电,继而控制挂档的液压油缸的电磁阀也吸合得电,因此液压油缸开始动作,一轴自身(挂皮带的轴)来回进行正反转,与其他控制相对应档位的轴进行连接,以按照设定好的速度倍率进行工件加工工作。但是当下情况为:一轴自身来回进行正反转,与其他控制档位的轴均连接不上,而且与控制各个速度倍率相对应的电磁阀的灯也不亮,电磁阀不吸合。根据现场情况,按照该车床的电气原理图纸进行故障的排查,经检查发现为保险下端的,连接k13,k14继电器的电源线(+24v)虚接了,解决方法:将继电器下端虚接的街头连接好后车床恢复正常工作。
3 故障现象:无论选择的倍率为多少,屏幕均显示401报警
FANUC 0数控系统的401号报警属于数字伺服报警,该报警的含义为“X、Z轴伺服放大器未准备好”。
故障检查及维修过程:遇到此类报警通常作如下检查,首先关机重新启动机器,观察是否有报警提示查看是由于软件问题还是人为操作不当而引起的机器不能够正常使用,开机后显示仍有报警,数控车床仍不能够正常使用,同时排除是由于软件或是人为操作不当等因素引起的车床故障。最后按报警号提示信息寻查故障原因。首先查看伺服放大器的LED有无显示,若有显示,则故障原因有以下3种可能:
(1)伺服放大器至Power Mate之间的电缆断线。
(2)伺服放大器出故障。
(3)基板出故障。
若伺服放大器的LED无显示,则应检查伺服放大器的电源电压是否正常,电压正常则说明伺服放大器有故障:电压不正常就基本排除了伺服放大器有故障的可能,应继续检查强电电路。根据上述排查故障的思路进行诊断,经检查发现伺服放大器的LED无显示,检查伺服放大器的输入电源电压,发现输入电压正常为+24v怀疑是控制该数控车床工作的伺服放大器损坏,使得机床不能够正常工作。解决方法:更换新的伺服放大器后,该数控车床恢复正常工作。
由于数控车床在加工过程中持续负载时间较长,工作量大,所以其发生故障率高,而且其大部分故障原因也是由于外部环境,工作条件恶劣所造成的,所以在维修过程中应该先观察故障现象,切不可盲目拆除,以免造成更大的损坏。做到“望、闻、问、切”逐一排除故障原因,保障数控车床的正常工作,和生产任务的顺利进行。
参考文献:
[1]刘蔡宝.数控车床编程与操作[M].北京:化学工业出版社,2009.3
关键词:数控车削加工;教、学、做一体化;职业能力;项目
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1009-0118(2012)-06-0-02
《数控车削加工》课程以培养学生的数控车削零件加工技能为核心,以国家职业标准中、高级数控车工考核要求为基本依据,以工作过程为导向,以零件为载体,采用项目教学设计教学内容,实施“教、学、做”一体化教学法,使学生在学习中工作,在工作中学习,将零件图分析,工艺方案拟定,切削参数设置,工件装夹与定位,工、量、刃具的使用,数控程序的编制,程序的校验,加工模拟,机床的操作与调整,工艺文件填写,产品质量评估等内容整合在一起,培养学生懂工艺、会编程、精操作的数控车削生产技能。课程整体教学设计按照岗位能力提升进行,符合学生知识、技能掌握的认知规律。
一、“教、学、做”一体化教学法实施的支撑条件
在“教、学、做”一体化教学法实施过程中,硬件设备及师资力量的支撑起着重要作用。
校内实训基地坚持以学生实训、职业技能鉴定培训为主,兼顾企业员工与社会人员培训、教师实践锻炼、科技服务、产品加工的原则,完善职业能力训练功能,成为“生产车间型”校内生产性实训基地。目前设备总价值1000万元,包括金工实习基地、现代制造技术实训中心、数控系统实训室和数控仿真加工实训室。拥有CAXA数控车、CAXA制造工程师、UG、VERICUT和VNUC数控加工仿真软件等正版软件。拥有数控设备已达30台,其中数控车床14台,完全可以满足本课程的实践操作。
“教、学、做”一体化教学实施开展过程中不但要求教师理论知识扎实,而且实践动手能力要过硬。学院注重教师的深造和继续教学,指派青年老师深入机械制造类企业锻炼,积极培养“双师型”教师;聘请企业一线技术人员深入现场授课;积极组织教师参加并指导各类数控技能大赛提高动手能力。
二、课程目标及“教、学、做”一体化教学组织实施过程
(一)职业技能目标
1、能够读懂中等复杂程度的零件图并能够绘制。
2、能够读懂中等复杂零件的数控车床加工工艺文件并制定。
3、能够使用通用卡具、组合卡具进行零件装夹与定位。
4、能够根据数控加工工艺文件选择、安装和调整数控车床常用刀具并能够刃磨特殊车削刀具。
5、能够编制由直线、圆弧、螺纹组成的二维轮廓数控加工程序,并能够运用固定循环、子程序、变量编程进行零件的加工程序编制。
6、能够利用数控加工仿真软件实施加工过程仿真以及加工代码检查、干涉检查、工时估算等。
7、能够独立操作数控车床进行中等复杂零件的加工。
8、具有质量意识和安全意识。
(二)职业素质目标
1、热爱本职岗位,具备团队协作精神。
2、能吃苦耐劳,有克服困难的信心和毅力。
3、养成实事求是、尊重科学的态度。
4、具有较好的逻辑思维能力和知识运用能力。
5、具有自我创新意识和自立创业精神。
(三)课程教学内容组织
以真实工作任务为依据序化工作内容,教学载体来源于企业的真实零件,每个学习项目都是一个完整的职业环境,对真实工件根据其复杂程度、加工难度、配合要求、加工精度、装夹难度等进行了数学化处理,使学习环境符合学生的认知规律,具有加工零件从简单到复杂、操作技能从生疏到熟练、工作经验从无到有的递进关系,每个项目之间还具有相互包容的关系,符合学生职业能力培养规律。
本课程教学内容设计如表1:
(四)“教、学、做”一体化教学组织实施
本课程的教学组织以小班额进行,班级学生人数不超过40人。一体化教学实施过程中,按学习项目进行,每个项目的实施分为理论引导、虚拟仿真、真岗实操三个环节进行,实现边讲授边练习,边练习边实践,边实践边生产,保证教、学、做一体化。
理论引导环节:教师介绍教学项目的任务、相关理论知识等内容,引导学生理论积累再应用于实践,在“教、学、做”三者之间的关系中,“教”是首位的,是“学与做”的基础。
虚拟仿真环节:每个学习项目实施时,充分利用现代化教学手段,先由教师进行虚拟仿真,学生记录仿真过程中的步骤,编制正确的加工程序,仿真加工出合格的零件并做好记录,此环节整班进行。
真岗实操环节:学生根据虚拟仿真时正确加工程序及相应的注意事项,每位同学分配一台数控车床进行实操加工(实训项目逐人进行),将模拟仿真过程应用与生产实践,提高动手操作能力,分析、总结出该项目的特点。
三、“教、学、做”一体化教学实施特色
(一)以赛促教、以赛促学,师生技能双提升
在教学实施过程中,边练边赛,调动学生的学习积极性。我院自2007年以来,在学院开展《师生百项技能大赛》活动,结合本门课程教学要求,每年举办1次数控技能大赛,通过数控技能大赛活动的开展,营造了“学技术、比技能、展风采”的良好学习氛围。结合省市级、国家级数控大赛拉练队伍,使教师和学生的技能均得到提升。
(二)实训基地工厂化,实行6S管理模式,增强岗位体验
实训基地采用6S管理模式,聘请企业专家深入现场指导教学,以学生为主导,从接到生产任务前期准备到产品检验合格,每个学生扮演一个岗位角色,一个循环结束后,进行角色轮换,讨论加工方案的合理性及完成的质量检验,教师与专家进行总结和点评。在每个实践环节中,注重技能强化的同时,贯穿6S管理理念,以“准员工”培养学生规范行为、安全生产的意识,提前进入岗位角色,增强岗位体验。
四、结束语
通过《数控车削加工》课程“教、学、做”一体化教学法的探索与实践应用,学生技能大幅度提升,增强了就业竞争力。只有在实践教学开展中不断的改革,顺应社会需求,努力提高教学质量,才能为机械制造类培养出更多的应用型人才。
参考文献:
[1]农杰.“教、学、做一体化”教学模式应用于《模拟电子技术》的探讨[J].科技创新导报,2011,(24):178.
数控技术在现代制造技术中的应用,最具代表性的是数控机床,所以数控机床的实训应是整个机械工程实训的重点内容之一,数控机床的实训时间占训练时间的比例应大一些。常见的数控机床有数控车床、数控铣床和数控加工中心,这3种机床的数量多,具有代表性。对于一台数控机床来说,包括4方面的内容:制造、操作、编程和维修。实训的主要内容以操作、编程和加工简单的零件为主,增加学生的感性认识为主要目的。
1.1合理安排数控机床实训的时间由于机械工程实训总学时的限制,青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多,在训练时间的安排上,数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天,这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术,和普通机床的实训相比,讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2,让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2,使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之,实训的重点虽为实践,数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。
1.2合理安排数控机床实训的内容和方法在数控机床实训中,操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解,只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等,然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一,机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念,它们的作用是什么,必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的,刀具沿程序指令的刀路运动切削工件,刀路的位置必须使用坐标系描述。所以,首先讲清各种坐标系的概念,进而才能讲清对刀等关键的概念,才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成,各有侧重,通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容,重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习,学生可具备基本的编程和操作能力,为了提高学生的实训兴趣和创新意识,可以让学生自己设计一个简单的零件,自己编程,经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字,如“欢迎实习”等。
1.3手工编程和自动编程数控编程分手工编程和自动编程,形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上,应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容,通过手工编程加工简单的小零件,是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展,CAD/CAM在机械加工中的广泛应用,计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制,这部分的内容较多。所以,可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看,边演示边讲解,讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程,然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的,常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。
1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限,数控机床价格较贵,配备的数控机床的种类和数量有限,平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾,可以安排一定的时间,让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排,让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多,时间相对较少,一定要制订详细可行的实训计划,明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然,教师指导学生也会有条不紊,顺利完成实训任务。
2演示教学法的应用
2.1什么是演示教学法由于机械工程实训总学时的限制,学生不可能自己动手操作每一种机床,特别是一些比较危险、贵重和精密的设备,比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾,基于学校的实际情况,采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法,然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法,解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾,还可以给学生打下进一步学习研究的基础。
2.2以电火花线切割为例电火花线切割属于特种加工,特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中,加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同,一般不是采用机械力加工,在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始,应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床,用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时,一定感到吃惊,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理,举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时,会发现有时有电火花放电,严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹,甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后,再讲电火花线切割的加工原理,学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法,整个过程大约45min。
3多媒体技术在机械工程实训中的应用
随着计算机技术的飞速发展,计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动,但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到,在学生实习完基本的内容后,可利用多媒体技术补充和总结,会起到良好的教学效果。
4结束语
关键词:项目激励 数控车削实训教学 实践与探索
一、问题提出
数控技术是20世纪中期才发展起来的一门综合性学科,它集微电子、信息处理、自动检测、自动控制及机械制造等高新技术于一体。当前的机械制造业已经实现数控化,为了适应市场对人才的需求,技工院校设立了数控专业,以培养数控技能型人才,而数控技能型人才必须在实践操作及数控技术应用方面具有非常强的动手操作能力。《数控车削加工》作为一门基础学科,首先应在技工院校中受到重视,对如何提高其教学效果进行实践与探索,以期相互学习、共同进步。
“如何提高教学效果”也可以理解为“如何有效地教学”。所谓“有效”,是指通过教师在一段时间的教学之后,学生能获得的具体的进步或发展。教师遵循教学活动的客观规律,以尽量少的时间、精力和物力投入,取得尽可能好的教学效果。
笔者进行了多年的教学实践与探索,尝试在原来的基础上用不同的教学方法进行数控车削教学的改革与研究,记录其中的差异,并通过测验、技能鉴定考试和职业技能竞赛等总结归纳教学经验,得出相应的改进结论,提高学生的综合操作能力。
二、实践与探索
1.兴趣项目,操作先行
(1)先做后教,体验成功。数控车床的操作有固定的程序和功能,相比于理论知识,操作相对简单。所以,对于数控车床而言,操作先行是可行的一种教学方法。而操作先行,项目的选择至关重要,要激励学生在项目的实施中参与创造实践活动,学生在项目实践过程中,能够体验创新的艰辛与乐趣,能够培养学生团队精神和合作能力。
(2)亦玩亦做,兴趣自来。让学生自己操作数控车床,加工出一个“子弹”的零件,如图1所示。学生既感到兴奋,又有一种成就感。操作先行避免了一开始就学习编程的枯燥和艰涩,有效地给了学生对自我的肯定和满足。学生通过输入老师预先编写好的程序,如表1所示,能很直观地对数控程序有了认识――“字母+数字”。同时,也对该课程的学习目标有了清晰的感受――操作机床,加工出合格的零件。
2.核心项目,分组实施
(1)教前摸底,有的放矢。数控编程涉及的知识面较广,每个学生的基础、特长不同,在核心项目实施前对学生作一次全面的测试,有利于老师对学生的了解,有利于后续的分组教学。具体测试的内容应该包括数学、机械制图和车工操作等课程。其中数学的知识应该以几何图形的尺寸计算及三角函数为主。测试之后,对测试的结果进行详细的分析,归纳出各课程学生的差异。
(2)精心分组,优势互补。通常,学生如果在测试的课程中遇到困难,也会反映到以后的数控编程的学习过程中,根据测试的情况,有针对性地对学生进行分组,有利于促进学生团队精神的培养;有利于学生优势互补,共同进步;有利于学生相互指正、减小操作过程中的故障率。
分组的人数以3人为宜。人数过多,效率降低,因为人均操作的机会偏少;刚开始学习时,如果人数偏少,也容易造成学生缩手缩脚,故障率也相应偏高。
对学生分组的时候要考虑的因素比较多,最主要考虑要把每组学生尽量组合成互补的,比如把数学好机械制图差的学生和机械制图好数学差的学生组合,把数控操作好计算机编程差的学生和数控操作差计算机编程好的学生组合。
学生分组后也容易造成学生两极分化现象,有可能造成交给一个组的任务,结果由一个学生全部完成了,其他学生并没有参与,所以,任务分配的时候也可以考虑适当细化。比如:3人一组,一人计算机编程,一人数据记录,一人数控操作,然后两两轮换进行,课程结束将对学生一个个进行考核。
(3)削枝强干、突出重点。在数控车的教学过程中,不可避免地会和某些课程发生联系,如图2所示,也会碰到有些学生没有掌握好这些基础知识而出现学习瓶颈,而且情况各有不同,有学生被数学难住了,有学生看不懂图样,有学生不懂工艺等等。如果把这些内容全部放在数控课堂上学习,其效果和效率都是低下的,因为只是有部分学生没有掌握相关的部分知识点。所以,在数控的教学过程中不应该把已经学习过的内容作为教学的重点。
对于技工院校的数控教学目标定位是学生能根据图样要求,独立编程、操作,在规定的时间内,加工出合格的零件。数控课程要解决的问题就是“数控编程”和“数控机床操作”。数控车床的结构、组成等其他的知识,学生可通过自学或教师辅导获得。
数控车削的教学重点应放在图形(或图样)的数字化处理、程序的编写及数控机床的操作这三方面。图3所示是一个保龄球瓶的零件图,进行编程需要计算从O到F各点的坐标,通过学生自己计算或用CAD都可以得到各点的坐标。笔者的处理方法是指导学生标注这些点的坐标,如表2所示,并告诉学生为什么选取这些值作为坐标值。由于教学的重点是计算机编程的方法,坐标值的计算可以直接、明白地教授给学生,能有效地保证计算机编程教学的效率。
例如,现要编写一个保龄球瓶零件的加工程序。零件和刀具的参数如下:毛坯直径10mm,1号刀为35°外圆刀,2号刀为切断刀。
计算机程序的编写必须和企业的技术文件统一,有利于接轨企业生产,有利于养成严谨的学习态度,也便于编程的学习。具体的技术文件包括图样、数控加工工序卡片、数控加工刀具卡片、数控加工进给路线图、数控加工程序单等。这些技术文件都以表格的形式存在,有规律、有条理、也比较系统,而且比较清晰、要点突出,非常贴合机械加工及数控编程的特点――逻辑严密、条理清晰。把技术文件(表格)的格式,运用到数控车削教学过程中可有效提高数控教学的效益。如表3所示,学生填写准确即可加工出保龄球瓶的零件。
3.仿真项目,虚拟加工
目前的数控机床可以直接通过数据线和计算机连接,学生可以通过操作计算机进行编程、模拟并校验程序,而后通过计算机控制机床进行加工。常用的数控仿真软件有南京思沃、上海宇龙、斐克数控仿真等,这些软件可以完全模拟从程序输入到零件加工完成的整个过程。
数控车削课程的实训教学,必须在数控机床上通过大量的操作练习才能完成,因此需要购置教学设备,还有机床的日常维护、刀具和材料,这些都需不小的费用。另一方面,由于学生都是初学者,在操作中常常因操作错误而损坏数控车床。基于以上各种原因,在实训课教学中引入数控仿真技术是非常必要的。对实训过程进行仿真教学既满足了实训教学的要求,又节省了设备的投资成本。针对无法实现一对一手把手教学而造成教师不能及时发现和纠正学生在实操过程中出现的问题,教师可利用软件提供的“测试”和“录制”功能,要求学生将自己操作过程录制下来,以备教师课后调出检查。对于学有余力的学生而言,可以让他们先在仿真中独立完成,完成的效果图如图4所示。
我们可把计算机仿真编程学习穿插在核心项目的教学当中,这样可以非常安全地让学生学习编程,把有些可能出现的危险先通过模拟去表现并排除。在计算机上模拟加工零件,其速度是可以调节的,同时,不需要装夹工件和刀具,有效地节约时间,提高了效率。当然,数控仿真模拟加工对编程学习很有帮助,但是对刀、工件测量等环节还需要通过实际操作来提高水平。
三、实施成效
1.学生职业素养普遍提高
(1)促进学生学习注意力和学习兴趣品质的提高。学习兴趣在学生积极性中是很现实且十分活跃的心理成分,它在学习活动中起着重要作用。托尔斯泰说过“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。”学校教研组分别对2011、2012级机械加工两个班的85名学生进行了问卷调查,调查结果有72%的学生认为在探索有效实训教学的策略以来,学习兴趣是“增强了”。
(2)促进学生基本技能的快速提高。多年来,通过开展专业技能兴趣小组,数控专业学生的操作能力大为提高,还涌现了一批技能操作能手。他们在各类竞赛中获得了优异的成绩,2015年临安市第七届中等职业学校技能比赛数车项目,一人获一等奖,二人获三等奖;2015年杭州市机械专业学生技能竞赛数车项目,分别有学生获得了一等奖和二等奖。
2.毕业生就业率明显提高
随着各项措施的落实,学生职业素养的不断提高,毕业生的质量更为贴近人才市场需求,职业技能更接轨企业,深受企业的欢迎和肯定,就业呈供不应求的趋势。近几年来毕业生就业率平均在98%以上,其中60%以上的学生与数控专业对口。
四、小结
数控车削加工是一门重要的专业操作课程,很多教材的编写也已经项目化。项目教学的实施,注重的不仅是最终的结果,还要关注完成任务的过程,做到“做中学、学中做”。培养学生分析问题和解决问题的能力,不但训练学生之间协调、合作的能力,还可以充分发掘学生的创造潜能,培养了学生系统解决问题的能力。
本文在探索有效实训教学的策略时,将项目分成三类,即兴趣项目、核心项目、仿真项目。兴趣项目的实施,可稍多注重其最终结果,对学生的成果进行多场合的展示,而且采取激励的措施,提高学生的信心和成就感。核心项目的实施,注重过程,讲究合作,分组竞争,小组完成情况在实训场所醒目位置公示。仿真项目的实施,注重因材施教,对优秀生,开发思维,鼓励拔尖;对基础较差的学生,培养兴趣,掌握基础,促成其理论知识的实践化。
总之,我们必须为学生提供更加有效的实训环境,培养学生的综合能力。要将整个实训教学过程中的教、学、练融为一体,加强实训中的互动,使实训教学的质量和效益得到大幅度的提高。我们要培养不仅有专业知识,而且还有一定创新思维和较强实际操作能力的技能人才。
参考文献:
[1]杨有君.数控技术[M].北京:机械工业出版社,2014.
[2]张梦欣.数控车床编程与操作[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2014.
【关键词】中职学生;教与学;创新模式研究
一、基于信息技术支持下的中职学校的数控车床编程与操作课程教学创新模式研究背景
1.学校发展需要
学习方式的转变是课程改革的显著特征,改变原有的单一、被动的学习方式,需要建立和形成以学生为主体的多样化的学习方式,是教与学改革的核心任务。从我校课改教改情况看,学习方式的变革是主要难点。传统“高中模式”的教学理念始终围绕书本内容进行教与学,与企业需求人才脱节,传统的教学方式仍制约着目前的课堂教学,突破陈旧的学习方式已是深入推进课程改革的当务之急。
2.地区经济发展需要
佛山市职业技术教育“十二五”规划中提到佛山产业转型升级需要大量的技能型人才,要求树立职业教育与行业、企业对接,以需求为目标,就业为导向的意识。以职业岗位能力确定专业方向和人才培养目标定位。佛山产业转型升级需要大量的技术技能型人才,目前我市的职业教育处于发展阶段,如何培养中职学生?如何构建以实践为主导?怎样培养技能型人才来满足地区产业转型升级呢?因而我们提出了这个研究课题。
3.中职学生学习的需要
定制教与学调查资料,提取在校数控模具专业学生问卷调查分析,调查结果数据显示可得出以下几点:
(1)在日常教学中,教师应用信息化教学手段较少,学生渴望采用信息化手段教学较高,如图1-1-1、图1-1-4示;
(2)学生偏喜欢有任务式的小组合作讨论式学习,如图1-1-2示;
(3)学生对现课堂教学不太满意,课改教改要求较强烈,如图1-1-3示;
(4)学生对信息技术支持下理实一体化教学模式有较大的追求,如图1-1-4示。
根据调查汇总得出中职学生对教与学有个性化需求,在信息化的时代里需要新的教学和新学法。教与学创新模式更需要教师思考与研究。那么,在教与学方面如何培养具有良好职业素养的企业实用型技能人才呢?因此,教与学研究意义深远。
二、翻转课堂的教与学创新模式研究
(一)设预习作业推进中职学生学习模式转变,提升翻转课堂学习效果
教学过程以小组合作模式进行设计,整个过程突出任务导向,层层深入引导学生进行思考、讨论、解决问题、提升知识与技能的学习过程。在课前设预习作业,让学生先预习、先讨论、先思考,培养学生主动学习和学会学习的习惯。
(二)教与学评价模式改革,渗透企业文化、融合企业生产模式的教与学
1.中职学校数控车床编程与操作传统的教与学分析
目前中职学校数控车床编程与操作课程的教学过程多数学校还是传统模式教与学,从容易到复杂,理论与实践相结合的原则进行讲授和实践,在整个过程都由教师指导完成。例如图2-1-1中职学校数控车床编程与操作传统任务学习过程。学校常用评价体系是以零件尺寸分项得分,总分大于或等于60分为合格,小于60分的即为不合格的评价体系,而学习者侧重于拿多少分,在企业只有产品的合格与不合格之分,因此,传统的教与学则脱离了企业实际情况,与企业没有贴合度,不能适应企业用人需要。
2.企业数控车床编程与操作的工作过程分析
企业数控操作技工(蓝领人才) 熟练掌握数控机床的编程与操作,需要精通机械加工工艺知识;具有良好的职业素养;能处理现场出现的不确定问题;能加工出合格的产品。如图2-1-2企业数控车床编程与操作工作过程分析。企业员工接收任务后,图纸技术分析――工艺分析――程序的编写――工件装夹――对刀――自动加工――质量自检――质量反馈与总结合等过程。产品质量及员工职业素质由企业质检员和相关管理人员监督和评价。在整个工作过程中,突出了操作者能够合格完成工作任务,并能解决实际问题(生产技术与管理)的能力。
3.中职学校数控车床编程与操作按工作岗位要求的教与学研究
(1)按企业产品质量评价标准培养学生。培养中职学生具有企业一线生产工人水平,需对接企业生产模式推动学生成长。例如中职专业课程与企业对岗位人才需求特点相对接,以企业工人工作过程为学习思路,让学生以生产过程提高技能水平。教学过程以产品形式展示,让学生透过任务,找出理论知识及操作技能技术,对接企业工人具备的生产技能,如表2数车岗位工作任务与质量评价标准。
(2)教与学需培养学生具有企业素养的职业人。具有良好的职业素养,是企业优先录用的人才,没有良好的职业素养更谈不上安全生产、产品质量与效益。因而,教与学更应注重融入企业的培养,培养具有良好职业人,图2-1-3数车岗位工作任务的教与学分析。
(3)教与学需培养学生具有创新型的企业人。传统教学不能适应新形势下的技能人才培养,翻转课堂小组合作式学习法培养中职学生善于思考、沟通和研究的能力。用企业产品让学生加工促进散发思维,创新夹具、刀具、工艺等,提升创新能力。
(4)校企合作共谋教与学,推动校本教材研究,提升数控车床编程与操作教学质量。课程改革的重点和突破口是构建以任务引领型课程为主体的专业教学课程框架,根据企业的要求动态地设置课程,不断地调整课程计划和大纲,课程内容也不再是完全固定、一成不变的,而是不断地根据客观需要和新知识、新技术及职业岗位要求予以调整和修正。引入企业进入校园共谋教与学,利用生产模式带动教与学模式改革、课程设置、校本教材开发等,如图4-4-1校企联动教与学。在校本教材中注重学生动手能力的培养,规范实训的要求,把文明生产、安全第一、质量保证、工艺严谨、动作规范贯穿教学的始终,把企业的产品融合到日常教学中,结合信息化平台开展校内工厂进行教与学,推动校本教材研究,提升数控车床编程与操作教学质量。
参考文献:
[1]李心,王乐夫主编.深化产教整合校企合作推动中职教育创新发展.广州暨南大学出版社,2015-7-1
关键词: “三以一化” 数控车床编程与操作 第一课 实践能力
享誉全球的德国校企合作培训学生的“双元制”教学模式,新加坡“教学工厂”的职教模式,以职业技能培养为主线,以职业能力为本位的职教理念,时刻鞭策着我国的职业教育体系,时刻提醒和动摇着我国的职业教育工作者和管理者。
然而,在国内各类职业学校热衷于一系列教学理念的创新或“照搬照抄”他人已初见成效的理念时,我们是不是忘记了职业教育的本质?是不是脱离了对我们的国情、教育制度和教育对象的研究?职业教育到底是什么?应该是服务型教育,是为市场服务,为经济发展服务,为企业服务的一种教育。职业学校(这里主要指中等职业学校)作为培养直接在生产、服务、技术和管理一线工作的技能应用型人才的教育机构,必须更多地关注实践方法,必须突出学生综合职业能力的培养,实现让学生“求职有技能,发展有基础,创业有潜质”的教育成效[1]。
笔者所在的江苏省常州技师学院于2003年实行分系分级管理,便积极展开对一体化教学模式的研究和探索,且在这几年的实践中取得了较为理想的成绩。下面笔者以数控车床编程与操作教学为例,结合课改实践中的具体做法,与同行相互交流,谈谈自己的课改体会。
职业学校只有创出自己的办学特色,只有打响自己的品牌效应,只有培养出合格的技术应用型人才,与企业实现用工的“无缝”对接,才能在职业教育改革的浪潮中立足、生存和突显。那么,如何才能做到呢?最重要的就是要进行有针对性、有实效性的课程改革。
数控车床编程与操作是一门理论和实践综合性较强的学科,是数控加工专业学生必须掌握的专业技能课程之一。数控专业传统的课程设置已与时代严重脱节,制约了教师的成长,束缚了学生的能力,阻滞了学校的发展,教育的最终结果是无法做到与企业生产实际有效整合,这是企业的损失,更是学生、教师和学校的最大损失。但课程体系的改革不是理论课程与实训或实验课程的简单“1+1”,而是必须根据教育的性质、学习年限、学生的接受能力对课程内容做适当取舍,对学校“硬软件”设施进行有效的整合或重构优化,以职业能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体,构建综合一体化的课程体系,即所谓的“三以一化”课程体系,具体可从以下几方面考虑。
一、灵活设计第一课,抛砖引玉定项目
《数控车床编程与操作》从课程的专业角度评价出发,的确存在着些许枯燥的成分,但专业技能课程的潜在价值或影响力在于,通过教师的“导演”,可以让“演员们”自由发挥,找到各自的角色定位,获得某种意义的成就感。考虑到中职生学习知识结构的参差不齐,考虑到中职生明显的职业倾向性学习兴趣,能否上好专业技能课的第一讲至关重要,我们要做什么呢?就是精心准备,设计组织好第一堂课,引导或激发学生主动拿起手中的钥匙,开启求知的大门。有一环节我曾这样设计:有专家分析过,绝大多数人的好奇心理主要是由视觉触发的。实施入门教学时,我一改以往空洞抽象地介绍“数控车床的主要加工对象”这一知识点,而是将历届(或前期同进度班级)数控加工专业学生的优秀车削作品的实物或图片资料展出,在学生欲望被点燃的瞬间,我再展出一些有创意的数控车零件(有的取自网络资源,有的取自假期师资培训或企业实践时的记录),旨在吸引学生的眼球,抓住最佳听课时机。
接着,便可将课堂活动的主导权转交给学生,适当引导学生,依据图片或实物对号入座,可自由选择讨论的方式(教师适时给出一定的参考意见),最后选派代表总结。在这个教学活动期间,教师不要对学生的思维横加干涉,无论学生给出的答案正确与否,教师都要给予充分的肯定(不是肯定他的答案,而是肯定他积极思考的态度,肯定他主动发言的勇气),因为学生的求知欲是瞬间效应或是其他,教师的评价尤为重要。学生在这样轻松、愉悦的心境中,无意识地主动完成了项目教学中的第一个任务——了解数控车床的加工对象和特点。绝大多数学生已经“习惯”了传统的教师单向授课模式,已经“习惯”了被动接受指示,这种新颖的能充当课堂主人的教学设计,会激起学生内心的动荡,激起学生极力想证明自己的欲望,这不正是职业教育的宗旨体现吗?
二、巧妙提炼项目或任务,发掘学生个体实践能力差异
学生已迫不及待地开启了“数控迷宫”的大门,那么,他是会勇往直前探个究竟,还是会在待在门口止步不前或徘徊不定呢?靠什么来帮助他做选择呢?靠屋内有足够吸引他的“东西”,靠老师的巧妙引导。数控车床编程与操作是一门系统性较强的复合型课程,为了更好地适应现代企业的用工需求,学生不能只是对车削编程指令的简单“搬用”,必须学会综合运用所学的专业基础知识和专业技能等来解决实践问题。因此,先前的那种“纯粹”的粗放型理实一体化教学课程设置或教学设计已显现了它的弊端,我们现在的课程体系改革,就要强调真实项目或真实典型工作任务(来源于企业生产实际的工作任务)的确立,只有在真实的学习情境中,当学生积极地完成具体任务(或项目),努力地思考其中的实践性问题时,这些知识才可能在学生的认知结构中与工作任务建立有机联系[2]。
典型工作任务的提取虽然离不开企业专家(一线技术骨干、班组长、车间主任为主)的深度参与,但企业专家对学校的课程设置理念,对学生的知识结构等方面均不了解,所以,真正要以学生的职业能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体,就必须依赖我们的“一体化教师”或“双师型”教师去理解、提炼、精心组织和安排这些任务,将它们针对性地转化为学生乐意接受的方式,让学生在整个项目(而非某个单一工作任务中)的学习过程中,学会质疑,学会思考,学会合作,让学生积极主动起来,让一体化教学“活”起来。
“三以一化”课程体系的设立宗旨就是为了彻底打破传统教学的唯结果论,为了找到有效的理实切入口或结合点。因此,本着遵循学生个体差异的原则,教师不能在给学生布置完项目或任务后,就完全交由学生“自由”发挥,而是必须多加关注学生在整个项目或任务学习过程中的点滴变化,坚持多元化价标准,使评价成为激发不同层次学生学好课程的催化剂,使中职生燃起自信心和勇气,提升自身的综合职业素养。
参考文献:
关键词:数控系统;车床;解决方法
碰刀是数控加工中必须尽量避免,一旦发生碰刀可能会对昂贵的机床造成损伤、影响机床的加工精度,严重的还可能危害到人身安全。笔者总结了一些规避碰刀的方法,贡读者借见。
1.程序输入错误,缺乏细致的检查,则可以修改系统参数
对FANUC数控系统参数中最小的设定单位为0.001mm。
坐标数字后的小数点“.”在编程中经常会作人员疏忽掉。
如:G00 X20 Z-50 F0.3;
此处“X20 Z-50”后均省略了小数点。假如此时系统参数设置为最小设定单位为0.001mm,那么此程序段实际上就等价于:G00 X0.02 Z-0.05 F0.3;
执行此段程序,刀具将直接扎入工件造成碰刀。
解决方法:我们可以修改参数NO.3401来规避这种情况,设置为让系统可以不使用小数点的地址字, NO.3401设置为mm, inch单位。同时参数1001直线轴的最小移动单位也应设置为mm(公制机床)。如此设置后程序的地址字即使省略小数点“.”也不会造成程序错误。
2.车削工艺与编程技巧
数控编程是数控车床加工中至关重要的环节,加工程序的编写必须根据工件图纸、工艺要求来确定。在各种加工内容上考虑加工的可行性的同时还要充分考虑加工的安全性。
2.1换刀点的选择
换刀点必须让刀具有足够的换刀空间,不要让刀具与工件或机床其它部件发生干涉。
解决方法:
设置换刀点前要了解刀具的构造及装夹的伸出量情况。有些长柄刀具还要在机床上进行测量才能确定换刀点,对于加工较长的零件时(比如使用一夹一顶、两顶尖装夹或者搭中心架的),还加要注意换刀不让刀具与工件及辅助部件发生干涉。
2.2刀补值
输入错误的刀补值也是产生碰刀的主要原因。
解决方法:如下面几种情况:忘记输入"-"号让补值变成正值;漏掉小数点,如"8.6"输成"86";"Z"轴输成"x"轴;"T0101"输成"T0102"。这些因不细心的小错误有时会造成大事故。
2.3切槽和螺纹加工的进退刀方式常常出现碰刀现象
解决方法:
(1)切槽。切槽刀刀头部位有二个刀尖,编程时要提前测量刀头的实际宽度,应选用一个固定刀尖来作为走刀的坐标定位参考点,靠近工件阶台时要提前调整走刀速度,不能再用“G00”指令的速度,避免撞刀。进退刀时"X、Z"两轴不能做同时移动使用,进刀定位顺序是先定Z轴后定X轴,退刀时先退出X轴再退Z轴。
(2)螺纹。“G92”后面不能直接编写“G01”或“G02”等指令,否则必须重新定义F值,不然在主轴高速旋转的情况下,系统按螺纹加工的走刀速度执行(F2.0,此时使用“G99”转进给),此时会出现两种情况:一是机床不动,伺服系统报警;二是刀具移动速度过快,导致碰刀。
另外,普通螺纹加工时刀具起点位置要相同,X轴起点及终点坐标要相同,以避免产生“乱牙”。
2.4 G70--G73复合循环指令
G70--G73等复合循环指令执行后的退刀是从程序终点快速返回程序起点。
解决方法:
为了避免车刀从终点快速返回起点时撞向工件,在设置定位点时应注意终点与起点的连线必须在工件之外(一般X、Z轴定位时均大于毛坯尺寸),不能跟工件的任一位置交叉,否则退刀会出现碰撞,如:毛坯尺寸为Φ55×150,定位点位“G00 X30.0 Z2.0”加工时退刀刀具将撞到工件。G70精加工循环指令的起点位置更应该注意,在对指令走刀路线不熟悉的情况下,建议将G70的起点坐标设在其它粗加工循环指令的起点位置上。
另外解决碰刀的方法:程序的安全校检
3.数控模拟仿真系统
数控仿真系统能很好的强化学生的编程技能,通过数控仿真模拟数控车床加工的整个过程。仿真上通过程序检验、观察刀具的轨迹、了解整个加工过程,若出现碰撞可以及时更改错误程序。等检查完全无误再上机床实际操作,如此可以大大地减少程序错误及误操作而引起的碰刀,最大限度的保护机床设备。
4.加工过程中的临时校检