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項(xiàng)目教學(xué)法對機(jī)械數(shù)控加工的應(yīng)用論文
摘要：在機(jī)械數(shù)控機(jī)床的加工實(shí)訓(xùn)過程中，一方面由于實(shí)訓(xùn)對于學(xué)生的機(jī)床操作水平有較高的要求，另一方面也是由于現(xiàn)在學(xué)生大多只接受理論學(xué)習(xí)，缺乏實(shí)踐操作，對于機(jī)械數(shù)控機(jī)床的加工操作還不是很熟悉，導(dǎo)致在數(shù)控機(jī)床加工過程中出現(xiàn)的問題比較多，機(jī)床加工的實(shí)訓(xùn)效果也不能讓人滿意。如果學(xué)生的實(shí)際操控機(jī)床的能力無法得到鍛煉，對于學(xué)生將來畢業(yè)工作也會造成很大的影響。所以本文對于如何在機(jī)械數(shù)控機(jī)床加工實(shí)訓(xùn)中提高學(xué)生的實(shí)際操控?cái)?shù)控機(jī)床的能力進(jìn)行了探討，并對于如何利用項(xiàng)目教學(xué)法提高學(xué)生的操作水平進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：機(jī)械數(shù)控機(jī)床加工；項(xiàng)目教學(xué)法；加工實(shí)訓(xùn)
一、引言
隨著社會的發(fā)展，對于當(dāng)今技能型人才的要求提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，這也對于職業(yè)教育的教學(xué)提出了更高的要求。在機(jī)械數(shù)控機(jī)床專業(yè)，通過機(jī)械數(shù)控機(jī)床加工實(shí)訓(xùn)可以有效地提高學(xué)生對于機(jī)械數(shù)控機(jī)床操作水平，并對學(xué)生利用機(jī)械數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，一方面可以提高學(xué)生對已掌握知識的消化理解，另一方面也有利于學(xué)生將來的就業(yè)。但是通過實(shí)際教學(xué)工作發(fā)現(xiàn)機(jī)械數(shù)控機(jī)床加工實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果并不讓人滿意。為了改善這種情況，普遍通過項(xiàng)目教學(xué)法的形式進(jìn)行教學(xué)工作。通過項(xiàng)目教學(xué)法可以將學(xué)生的理論知識與實(shí)際操作相結(jié)合，繼而提高學(xué)生的數(shù)控編程能力和實(shí)際操作能力。這對于學(xué)生將來的就業(yè)發(fā)展也非常有幫助。本文對于在機(jī)械數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中如何利用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行了具體的分析。
二、項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)械數(shù)控機(jī)床加工實(shí)訓(xùn)中的分析
所謂項(xiàng)目教學(xué)法是指在機(jī)械數(shù)控機(jī)床的加工實(shí)訓(xùn)過程中，教師帶領(lǐng)學(xué)生一起完成一個數(shù)控機(jī)床加工項(xiàng)目從而在這一過程中完成教學(xué)活動。所以這樣的項(xiàng)目設(shè)置主要是為了讓學(xué)生在這一過程完成對于機(jī)械數(shù)控機(jī)床的操作加工學(xué)習(xí)，對于項(xiàng)目的大小并不重要。在項(xiàng)目教學(xué)法當(dāng)中，教師應(yīng)該將需要進(jìn)行加工的數(shù)控機(jī)床項(xiàng)目與學(xué)生在課堂上所學(xué)習(xí)的理論知識相連接，這樣既可以讓學(xué)生在數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)中提高對于數(shù)控機(jī)床的操作水平，同時又可以對學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行鞏固，既培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際操作能力，同時又讓學(xué)生復(fù)習(xí)了課堂理論知識。項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用主要是通過設(shè)定一個項(xiàng)目，讓學(xué)生自行安排時間，自己進(jìn)行規(guī)劃并根據(jù)規(guī)劃進(jìn)行編程設(shè)計(jì)操作。總體上，項(xiàng)目教學(xué)法主要包括以下幾個步驟：第一，設(shè)定項(xiàng)目任務(wù)。一般在學(xué)生每學(xué)期完成教學(xué)內(nèi)容后都會安排一段時間的機(jī)械數(shù)控機(jī)床加工實(shí)訓(xùn)，時間1—2周不等。之所以安排這一段時間實(shí)訓(xùn)的主要目的是為了培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)控機(jī)床的實(shí)際動手操作能力。
機(jī)械數(shù)控機(jī)床專業(yè)與其他專業(yè)不同，更強(qiáng)調(diào)的是對于數(shù)控機(jī)床的實(shí)際編程加工操作能力而不是理論知識。所以通過這一段的實(shí)訓(xùn)，可以讓學(xué)生根據(jù)本學(xué)期所學(xué)習(xí)的理論知識對機(jī)械數(shù)控機(jī)床進(jìn)行操控。此外，對加工項(xiàng)目進(jìn)行選擇時，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的綜合情況進(jìn)行考慮選擇，設(shè)置的項(xiàng)目應(yīng)該有一定的難度性，讓學(xué)生通過項(xiàng)目的加工對于理論知識進(jìn)行綜合運(yùn)用，同時提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。第二，項(xiàng)目的完成過程分析。為了便于學(xué)生在機(jī)械數(shù)控機(jī)床的加工過程中進(jìn)行討論與分析，可以讓學(xué)生以小組的方式進(jìn)行加工項(xiàng)目，可以設(shè)置2—3人為一小組。由于學(xué)生以往大多是接觸的理論知識，對于機(jī)械數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操作比較少，因此對于數(shù)控機(jī)床的操作能力肯定不足。在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行操作時，很多學(xué)生都對編程問題極感興趣，這也說明他們平時這方面進(jìn)行了比較多的鍛煉，但是通過操作后就會發(fā)現(xiàn)這些程序往往都不具有正確的操作性。所以在這一過程中，教師的作用就是引導(dǎo)學(xué)生將日常所學(xué)習(xí)的理論知識應(yīng)用到實(shí)際操作中去。不過在學(xué)生進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作前，教師應(yīng)該首先把數(shù)控機(jī)床操作的安全知識講述清楚，防止在操作過程中出現(xiàn)安全事故。在進(jìn)行加工的過程中，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)零件圖紙?jiān)O(shè)計(jì)對零件加工過程中所需要的的相關(guān)設(shè)備材料進(jìn)行收集。然后應(yīng)該確定零件的加工程序，并對刀具以及相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置選擇。在對機(jī)床進(jìn)行編程加工階段，教師可以引導(dǎo)學(xué)生多進(jìn)行討論，設(shè)計(jì)多種編程方案后在讓學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證。需要注意的一點(diǎn)是必須是進(jìn)行驗(yàn)證通過后才可以讓學(xué)生把所編的程序輸入數(shù)控機(jī)床中，避免由于程序缺陷造成安全事故。設(shè)置機(jī)械數(shù)控機(jī)床加工實(shí)訓(xùn)的目的就是為了鍛煉學(xué)生的上機(jī)操作能力，所以教師要在實(shí)訓(xùn)過程中保證每一個人都能上機(jī)操作。由于機(jī)床的資源限制，教師應(yīng)該提前對學(xué)生數(shù)量與機(jī)床數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果做好具體的實(shí)訓(xùn)安排。
三機(jī)械數(shù)控機(jī)床加工實(shí)訓(xùn)對于學(xué)生能力的培養(yǎng)分析
第一，對于學(xué)生數(shù)控機(jī)床編程能力的培養(yǎng)。在機(jī)械數(shù)控機(jī)床的加工實(shí)訓(xùn)過程中，對于學(xué)生的編程能力可以起到較好的鍛煉培養(yǎng)作用。平時學(xué)生多是對于數(shù)控機(jī)床的編程知識主要是理論知識，很少直接通過數(shù)控機(jī)床對編程知識的掌握程度以及正確性進(jìn)行驗(yàn)證嘗試。通過數(shù)控機(jī)床的加工實(shí)訓(xùn)可以讓學(xué)生有機(jī)會將自己對于編程知識的掌握程度進(jìn)行驗(yàn)證。而且在平時的理論學(xué)習(xí)過程中只重視對于編程理論知識的學(xué)習(xí)掌握，但是在數(shù)控機(jī)床的操作過程中并不能僅僅靠編程知識就能完成，還要求學(xué)生對于刀具的選擇以及加工的工藝問題進(jìn)行掌握，這樣對于學(xué)生的綜合要求就比較高了。并不僅僅是通過對編程知識的學(xué)習(xí)就能掌握的，必須要進(jìn)行實(shí)際操作實(shí)踐不斷進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與積累，這樣學(xué)生的操作能力才能提高。另外在實(shí)訓(xùn)過程中，學(xué)生除了需要對刀具的選擇以及加工工藝問題進(jìn)行考慮以外，還需要根據(jù)零件的加工要求進(jìn)行操作調(diào)整，根據(jù)加工零件要求的為粗加工或者細(xì)加工對數(shù)控機(jī)床的切削量等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置以便加工出符合要求的零件。這些知識都是在課堂的理論學(xué)習(xí)過程中無法得到的。通過數(shù)控機(jī)床加工實(shí)訓(xùn)，可以讓學(xué)生對于機(jī)床的編程控制，零件的加工工藝以及加工前的設(shè)計(jì)工作等都進(jìn)行熟悉及掌握，對于一些刀具的選擇以及走刀的路線設(shè)計(jì)等都可以獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以初步獨(dú)立的進(jìn)行零件的加工工作，這對于學(xué)生未來的發(fā)展及就業(yè)具有非常重要的作用。
第二，對于學(xué)生數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作能力的培養(yǎng)；其一，數(shù)控加床的日常保養(yǎng)與維護(hù)。沒有只干活不休息的人，對于機(jī)器也同樣如此。機(jī)械數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)維護(hù)工作對于維護(hù)機(jī)床的整體性能，延長機(jī)床的使用壽命具有非常重要的作用。通過實(shí)際的數(shù)控機(jī)床加工實(shí)訓(xùn)，學(xué)生可以對數(shù)控機(jī)床的相關(guān)維護(hù)保養(yǎng)知識進(jìn)行初步的學(xué)習(xí)，并嘗試進(jìn)行簡單的維護(hù)保養(yǎng)工作。比如對數(shù)控機(jī)床每天開機(jī)前以及關(guān)機(jī)后的使用檢查工作；每次接通電源后需要進(jìn)行的參考點(diǎn)設(shè)置工作以及在操作中應(yīng)該如何避免發(fā)生警報(bào)或者其他安全事故以及在操作過程中如何應(yīng)對機(jī)床出現(xiàn)的故障等，這些都是需要通過實(shí)際操作才能學(xué)習(xí)到的；其二，機(jī)械數(shù)控機(jī)床的操作能力培養(yǎng)。由于之前都是對于機(jī)床理論知識的學(xué)習(xí)，缺乏實(shí)際機(jī)床操作，所以學(xué)生在進(jìn)行機(jī)械數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)過程中不可避免地會出現(xiàn)一些操作問題，操作過程不連貫甚至造成一些毀壞。所以通過機(jī)床實(shí)訓(xùn)可以提高學(xué)生的實(shí)際機(jī)床操控能力，提高學(xué)生對于平時所掌握的課堂理論知識的學(xué)習(xí)，這樣將理論與實(shí)踐相結(jié)合，更有利于學(xué)生未來的發(fā)展或者就業(yè)工作。比如在操作過程中，如果學(xué)生遇到緊急的問題需要處理，可以求助于教師進(jìn)行幫助。一般數(shù)控機(jī)床都是采用的一種增量式的內(nèi)部測量系統(tǒng)，如果在正常的使用過程中發(fā)生突然斷電的現(xiàn)象，那么機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)會丟失對原先的參考點(diǎn)的記憶，如果再次使用機(jī)床必須返回原來的參考點(diǎn)進(jìn)行重新的設(shè)置。所以學(xué)生在機(jī)械數(shù)控機(jī)床的的操作過程中首先需要學(xué)會對這種回考點(diǎn)進(jìn)行操作。在整個數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)過程中，學(xué)生對于機(jī)床的實(shí)際操控能力會有很大提高。除了對一些基本的機(jī)床操控知識進(jìn)行學(xué)習(xí)以外，還會對操作過程中的一些技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了解與掌握。在機(jī)床零件的加工過程中，對于零件的切削水平要求較高，這一點(diǎn)學(xué)會應(yīng)該進(jìn)行仔細(xì)的學(xué)習(xí)與操作。在零件的切削過程中首先要對零件的坐標(biāo)位置在機(jī)床中進(jìn)行設(shè)置，然后進(jìn)行“對刀”工序。所謂的對刀工序是指在進(jìn)行正式的零件切削時，應(yīng)該先對機(jī)床的刀具應(yīng)該進(jìn)行補(bǔ)償值設(shè)定，可以采用試切法的方式來進(jìn)行設(shè)置。對刀的準(zhǔn)確度會對后期零件的加工精確性產(chǎn)生重要的質(zhì)量影響。如果對刀的誤差非常大，超過了一定的標(biāo)準(zhǔn)要求，那么會造成在編程過程中出現(xiàn)錯誤性程序，導(dǎo)致機(jī)床的刀具可能與零件的毛坯發(fā)生碰撞而被損壞。在零件的加工過程中，對刀程序完成以后還需要對程序進(jìn)行調(diào)試，主要是針對程序的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，確保機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。參數(shù)調(diào)試完畢后可以先對機(jī)床進(jìn)行粗加工運(yùn)轉(zhuǎn)，然后進(jìn)行外圓以及螺紋的加工，逐步過渡到精加工工序中。所以通過數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)工作，不僅僅是培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際的機(jī)床操控能力，同時對于學(xué)生面對問題以及獨(dú)立解決問題的能力也進(jìn)行了鍛煉。
這樣對于將來學(xué)生工作后獨(dú)立分析完成加工任務(wù)非常有幫助。這一點(diǎn)對于學(xué)生的發(fā)展影響至關(guān)重要。隨著現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的種類也在不斷增多，比如根據(jù)零件加工要求的不同分為中檔的數(shù)控機(jī)床和抵擋的數(shù)控機(jī)床。一些數(shù)控機(jī)床的主軸是無法完成自動調(diào)速的，主要是通過手工換檔進(jìn)行，而且往往這需要等到機(jī)床的掛輪停止轉(zhuǎn)動以后才可以進(jìn)行。在使用這樣的機(jī)床進(jìn)行加工時，需要對機(jī)床的各個工序進(jìn)行獨(dú)立的編程才可以操作。所以這對學(xué)生的能力鍛煉非常有必要。而且通過對不同種類的數(shù)控機(jī)床的操作學(xué)習(xí)，也可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成加工任務(wù)的能力。比如在對數(shù)控銑床進(jìn)行操作時，學(xué)生可以根據(jù)加工零件的要求進(jìn)行獨(dú)立的作業(yè)，獨(dú)立完成對于銑床刀具的安裝以及對刀調(diào)試工作，回考點(diǎn)的選擇設(shè)置等工序。不過教師應(yīng)該對于加工調(diào)試過程中的一些注意事項(xiàng)進(jìn)行提前跟學(xué)生說明，以免造成學(xué)生在操作過程中造成安全事故。
四、結(jié)束語
綜上所述，機(jī)械數(shù)控機(jī)床專業(yè)對于學(xué)生的實(shí)際機(jī)床操控能力有著較高的要求，所以在教學(xué)過程中應(yīng)該側(cè)重于學(xué)生對數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操控能力的培養(yǎng)。通過“項(xiàng)目教學(xué)法”采用給學(xué)生設(shè)置零件加工任務(wù)的方式，讓學(xué)生根據(jù)加工任務(wù)自己分析加工特點(diǎn)，并獨(dú)立完成加工程序的設(shè)計(jì)，對于學(xué)生的獨(dú)立操作樹控機(jī)床完成零件加工的能力有很好的提高。在這一過程中即對原先所掌握的理論知識進(jìn)行了復(fù)習(xí)，同時也對學(xué)生的實(shí)際操控機(jī)床的能力進(jìn)行了鍛煉提高，這對于學(xué)生的未來發(fā)展與就業(yè)都具有很好的幫助作用。
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