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关键词 实训 车工 阶段目标 教学方法
中图分类号:G718.3 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2014)18-0110-02
车工技能实训技术含量高、损耗大,学生学习兴趣浓,在机械制造专业教学中具有十分重要的地位,结合实训经验,我从以下几方面探讨车工技能实训教学。
一、采用形象化教学
学生对他们从来没有接触过的零件和毫无感性认识的内容是很难接受的,这就要求教师通过具体的实物或模型、形象的语言、挂图、多媒体、操作演示等方式,使学生对所学的内容获得感性认识。这样边演示边讲解,能增强直观教学的感染力,从而收到很好的教学效果。实训教师和车间负责人再共同把学生集中起来,讲解各种设备的性能用途及车床在机械加工中的重要作用,说明车床是机械加工中的工作母机,70%的机械零件是由车工来完成,学好车工是学习数控车、数控铣、加工中心的基础。教师此时要利用现场的设备进行模拟加工,学生学习潜能被激发,学习车工的热情高涨,学习目标明确,收到了事半功倍的效果。
二、细化阶段目标,确定学习方向
在车工技能实训中,采用模块化的技能培训,循序渐进,遵循教学规律及认知规律,将车工技能细分为模块26个子课题,各子课题之间既有联系,又相对独立,使学生对自己所学的知识有一个总体认识,做到心中有数,即学完车工课能达到什么样的目标,需掌握哪些技能,进而明确了学习方向。
(一)认知阶段
创造一个便于学习的情景,教师先拿出往届学生所做的轴类工件,如尾座丝杠等,讲解轴上零件的结构,构槽、外圆、台阶、螺纹、键槽、倒角的作用,进一步分析轴的技术要求、尺寸精度要求、表面粗糙度等。在讲解过程中及时向学生提出一些简单的问题,保证让大多数学生能回答,让学生的大脑始终处于高度兴奋状态,保持进一步学习的动力。
(二)教师示范
实训教师严格按操作规则,强调安全操作的重要性,边示范边讲解车削加工的每个步骤。例如,车外圆车削加工的步骤分为六步:第一,起动车床,使工件旋转。第二,用手摇动床鞍和中滑板的进给手柄,使车刀刀尖靠近右端外圆表面。第三,反方向摇动床鞍手柄,使车刀向右离开工件3~5mm。第四,摇动中滑板手柄,使车刀横向进给量为背吃刀量。第五,床鞍纵向车削3~5mm中拖板不动,大拖板沿纵向快速退回。停车测量比较,再重新调整,把工件的多余金属切去。第六,床鞍纵向进给与到尺寸时退回车刀,停车检查。同时强调几个问题:一是工件要夹紧,否则会飞出伤人;二是车刀要夹紧,否则车刀会损坏;三是刀架要夹紧,否则车刀会损坏出事故;四是停车变速;五是停车测量;六是严禁用手摸正在转动的工件和空档装夹工件;七是卡盘扳手随时取下。
(三)学生练习
学生根据教师的演示开始技能训练。在技能训练中,教师不要包办替代,要满足学生急于动手的心理要求,要及时纠正学生操作过程中出现的问题。例如,有的学生在进刀过程中,由于对中拖板丝杠螺母间隙未能及时消除,出现了多进了几格就简单退回了几格的“假进刀”现象,致使车刀损坏或者工件尺寸加工不准确。有的学生将卡盘板手放在卡盘上开动机床,导致卡盘扳手飞出伤人,此时一定要及时纠正,规范其动作,防止学生形成机械定势,以后难以改正。
对基础薄弱的学生采取低起点,先慢后快、由浅入深、循序渐进、加强指导与辅导等办法,把车工实习教材的训练目标,充分按照课时进度,分解实训目标,做到心中有数。从车单一内容练习到综合练习,从精度较低到精度较高的单一和综合练习。允许差生根据自己的实际情况,分步并逐步达到大纲要求。对动手能力强,接受能力快的学生,允许他们进行高精度、高难度的练习。针对各层次教学要求既不能过高,使学生消化不良,失去信心,也不能太低,降低大纲要求,减少练习量,放慢教学进度,完不成学习任务。
(四)反馈
在学生练习结束后,教师要及时总结练习情况,让学生总结训练中的得与失,对其共性问题、重点环节着重进行讲评。对于达不到目标要求的学生,给予个别指导,此时教师要多鼓励。对于严重违反安全操作规程的学生,要严肃批评。
(五)总结评比
总结评比是技能训练的最后一个阶段,教师应对学生作品作出客观公正的评价,达不到规定要求,要求学生重新回到强化阶段,直到加工出合格零件为止。
关键词:金工实习;车工实训;突出实用;实践教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)39-0175-02
金工实习是高校工科学生的一门重要的实践教学课程,是高校大学生认识和了解制造技术的接口、通道和桥梁。车床是机械制造中重要设备之一,约占金属切削机床总量的20%~35%,所以车削加工在机械加工中占有极其重要的地位。相对于理论教学,实践教学更具有直观性、综合性和创新性,是培养学生实践能力、创新能力的关键环节[2]。但近年来,国内大多数高校在车工实训教学方面还停留在师傅带徒弟的传统教学方式上,按照指导教师绘制好的实训图样和工艺路线,在规定的时间内完成作品,教师在按要求对作品进行检测与评定后,最终给定分数,即可算完成了实训。而这样的教学比较机械,学生得不到系统学习,得不到创新锻炼,更得不到高素质的发展。所以,在此情况下,特对车工实训教学进行研究。作者认为车工实训教学应从如下几个方面进行。
一、修订培养计划,增加实训学时
许多高校的金工实习车工实训的学时较少,对于基础制造来说,最多的只有一周,对于数控加工来讲,一般只有一到两周,学生只能了解和认识一些浅薄的车削加工工艺知识,体验一些简单的基本操作技能,而还有许多的基础知识和操作技能教师无时间传授,学生也没有时间学习,教师只能按师傅带徒弟的方式机械简要教学,更谈不上创新意识的培养和设计制造,所以希望各高校应高度重视,把人才培养方案按其培养应用型和实用型人才的方向进行修改,增大学生实训时间,为培养与社会接轨的实用型人才全面推进实践教学方案改革。
二、构建合适的教学内容
高校是培养工程技术人员的摇篮,构建合适的教学内容有利于提高学生的操作技能和创新意识,教育部课程教学指导组在金工系列课程改革指南中指出:要不断更新实习内容,尽可能创造条件,增加新技术、新工艺、新设备实习的比例,并引入现代教育技术,逐步代替“作坊式、师傅带徒弟”的落后方法。构建合适社会发展需求的车工实训教学内容,有助于培养学生的实操能力和认知能力以及创新意识能力,因此,本文以贵阳学院金工实习为个案,根据自身的条件和特色原则以及社会资源,将车工实训内容分为五大模块进行实训,即:安全操作技术、基础制造技术、检验测量技术、数控制造技术和创新制造技术。如图1所示。
1.安全操作技术。安全操作技术是实习教学中的重中之重,是提高实习教学正常进行的安全保障。在进行实操前,老师应在实习环境下进行安全操作讲解,把车削加工的安全注意事项、安全操作规程和安全防范措施的具体内容讲透彻,让每位学生都了解,并要求学生牢记,对车削过程中易发生的安全事故通过现场示教和多媒体图片展示相结合的形式进行解说,对发生安全事故时应采取的正确措施进行讲解,以提高学生对安全的重视,增加学生的安全防范意识。
2.基础制造技术。通过基础制造技术训练,培养学生对普通车床的操作和对简单零件生产过程的动手与认知能力,对加工工艺的理解与分析能力;了解车床的主要结构和各组成部分的使用性能、工作作用和相互间的位置关系,了解车床的传动原理和主要加工范围,懂得和使用车床的夹具及附件,熟悉基本零件加工的装夹和操作技能的方法;了解金属切削加工的原理,了解刀具结构和材料,了解各种车刀及成型刀具的使用方法,了解车削加工工艺基本方法,让学生懂得和理解更多的基础制造技术知识。
3.检验测量技术。通过检验测量技术的训练,让学生了解量具的使用方法,能正确使用量具(如:游标卡尺、千分尺、百分表、塞规、环规等)检测零件,从而确定零件的合格与否。车削加工的质量主要是指外圆表面、内孔及端面的表面粗糙度、尺寸精度、形状精度和位置精度,而由于各种因素的影响,车削加工可能会产生多种质量缺陷,每个工件车削完毕都需要对其进行质量检验。通过对零件公差的检测,知道未注尺寸公差怎样查找,权限尺寸公差怎样确定,形位公差怎样检测等;通过对表面质量的检测,了解表面质量在零件中的重要作用,会运用比对块对各加工表面粗糙度进行比对判定,了解表面粗糙度的原理和运用;从而对零件的合格与否有个正确的判断和认识。
4.数控制造技术。通过数控制造技术训练,使学生能运用基础制造工艺知识与数控制造技术工艺知识有机结合在一起,能正确地熟悉和了解CAD/CAM在工程设计与制造中的运用,了解和掌握好基础的数控车编程,数控车的操作技能和加工方法,从而提高学生应用现代科学理论与技术、分析和解决实际工程中的基本问题的能力和素质,为创新制造技术奠定好坚实的基础。
5.创新制造技术。通过创新制造技术的培养训练,使学生会运用二维和三维工程制图设计机械零件,对零件进行合理的工艺编程;了解创新的概念,培养学生创新精神与创新意识,全面树立学生的成才意识和创业意识,提高同学之间的协作能力和团队精神。让学生的大脑充分开动起来,在对设备、零件的生产工艺进行设计创新时,不再感到无从下手,而是能够运用各种较为合理的思维方法,进行灵活转换,以其新颖的独创方法和方式去解决实际问题,给学有余力的学生提供个性化发展空间,使他们更好地发挥聪明才智,充分去实现自我,表现自我,完善自我。
三、实训报告的撰写
实训报告是培养学生对实训作品生产过程的记录,是提高学生对实践过程的分析能力和写作能力。所以,本人认为:车工实训报告应以实训作品的切削加工为主,其他教学内容为辅。从实训作品加工开始入手,到零件加工完成,通过实训中的观察、分析、操作、加工、测量、判断,如实地把完成作品的全过程和加工结果用文字加表格的形式记录整理下来。其撰写内容应有:基本情况、加工内容(采用流程图)、加工步骤(加工部位、装夹方法、加工方法、使用刀具、测量量具、加工简图等)、检验报告(检查部位、检查内容、使用量具、检查结果等)、质量缺陷分析(质量缺陷、产生原因、预防措施等)、实训总结等,对上述一系列活动从开始到结束进行阐述,通过实训中的人和事物及有关知识的有机结合,完整表述作品的加工工艺活动情况。
四、构建合理的教学体系
实习教学体系,是实习教学过程的基本理论与操作结构、框架,是教学内容设计、教学方法和教学过程的设计以及教学结果评价而组成的统一整体。它包含了许多教学要素,如:教学方法与方式、教学顺序与过程以及形式等,所以实习教学体系应结合现有的教学设施与教学资源和专业师资的特性以及当前社会的需求和今后社会的发展,因地制宜、与时俱进、突出实用、科学发展地进行合适构建,构建的层次应清晰、内容精湛、层层递进、相互关联,并按“夯实基础、突出实用、树立特色、增加创新、优化教质”的指导思想贯穿到整个实训教学体系中去。
当前,各高校对培养突出实用人才非常重视,特别是普通本科院校,国家教育部的改革方向已经明确:1200所国家普通高等院校中,将有600多所转向职业教育[7],所以,车工实训教学需要从职业教育方向进行规划和改革,更新培养目标、教学方式和方法,加强和完善实训体制和教学内容,迫切需要进入现代的应用型、实用型教学模式。从而终结人才培养与市场不对接的扭曲格局,让高校的实践教学尽到本来的职责,真正成为学生步入社会的通道和桥梁。随着科学技术的快速发展,普通高校的金工实习必须要不断地加强教学改革和更新,各实践环节都要全面推进素质教育,努力培养学生的认知和创新能力,提高学生的动手能力以及分析问题和解决问题的能力,从而全面提高学生的综合素质。
参考文献:
[1]董丽华.金工实习实训教程[M].北京:电子工业出版社,2006:89.
[2]许亚岚,罗雄麟.优化实践教学体系 培养复合型人才[J].实验室研究与探索,2013,32(7):175-177.
[3]国锐.强化金工实习教学,培养工程实践能力[J].职业,2010,(14):5.
[4]张晓琪.加强实践教学,推动创新教育[J].中国高等教育,2002,(10):24-26.
[5]王伟祖,郑旭明.构建实验教学新体系,培养学生创新能力[J].实验室研究与探索,2007,26(2):70-72.
【关键词】项目教学;数控车削;实训项目;六步法
0 引言
目前高职院校的生源主要有三类:一是,通过普通高考招收普通高中生;二是,通过对口考试招收的职业高中生;三是,3+2、2+3考试招收的中专、职中生。生源多元化,学生组成复杂、层次不齐、录取分数不高、理论知识基础相当薄弱等现状,给教学和管理带来很大困难,如果教师还采用以往的教学方式――以教师讲解为主,学生跟教师模仿的传统教学方式进行组织教学,有不少同学会把刚开始的学习兴趣变成了厌烦、逃避,学生在学习过程中主动参与性会越来越差。由此可见,采用一种新的教学方法很有必要,以往“教师讲,学生听”被动的教学模式很难适应当今生源现状。而“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”的项目教学法可以培养与创造学生主动参与、自主协作、探索创新的能力,完全可以使学生增加学生兴趣,减少逃课现象。项目教学法就是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。该教学方法是将一个相对独立的项目,从信息的收集、方案的设计、项目的实施及最终的评价,由学生在教师的指导下,以小组合作工作的形式自行组织完成。学生通过具体项目的学习,掌握整个过程中每一环节的基本要求和知识点。项目教学在传授知识技能的同时能够强化多向思维的培养,强调知识、能力和素质的协调。
1 实施任务驱动、项目教学的意义
传统的讲授法教学,理论课时几乎是浪费的,大部分学生根本学不进,学时越长,学生越厌倦;等理论知识的学习告一段落,安排实践操作时,学生又感觉没有理论做指导无从下手。而实施“任务驱动、项目教学”可以做到以下几点:
1.1 提高学生学习的积极性和主动性
采用项目教学法,教师针对每个项目需要的知识展开教学,学生学习目的明确,学完理论知识后,马上动手实践,一方面学有所用,有成就感;另一方面,巩固了学过的知识,并能在已有的基础上有所创新。
1.2 激发学生学习的兴趣,增强学习的信心
采用项目教学法,将数控车削编程与操作,数控加工工艺这两门课程的教学内容整合为日常生活所能见到的相关的项目,学生面对的不再是一本厚厚的书,而是几个项目活动,可以减轻学生的压力,提高学生兴趣和学习的信心。
1.3 加强学生职业能力的培养
采用项目教学,学生做的时间多于听的时间,学生明确要做的内容,通过努力能切切实实地做出来。
2 “校企一体、项目驱动”的内涵
实行“校企一体、项目驱动”的人才培养模式,也是顺应这种教学方式的需要,“校企一体”就是在“互利双赢”原则指导下,学校和企业融为一体,双方利用各自优势,相互促进,形成“你中有我,我中有你”的交融格局。一方面,企业通过学校的优势设备及人力资源,促进其产能提升和技术进步;另一方面,学校充分利用企业的生产设备、生产环境及技术力量搭建稳固的专业建设平台,有力地推进生产性实训基地建设、师资队伍建设,双方实现共赢发展。“项目驱动”就是学校紧紧依托“校企一体”合作平台,从企业引入生产项目,通过项目进课堂促进理论教学与实践教学有机融合,从而有效地提升学生的职业素质和专业能力,同时也通过生产项目驱动师资队伍建设及实训基地建设。通过“项目教学法”在《数控车削编程》课程教学中的应用与实践深刻体会到:“项目教学法”把理论教学与实践教学有机的结合起来,不仅有利于学生掌握书本的理论知识,更使他们懂得灵活应用这些知识,充分发掘了学生的创造潜能,全面培养了学生分析问题和解决问题的思想和方法,提高了学生的动手能力、分析能力、应变能力、团结协作能力等。实施项目教学法,推动了教学革新,改变了传统教学模式,为学生提供了更加有效学习的良好环境,使课堂教学的质量和效益得到更多大幅度的提高。
3 具体设计过程
数控车削加工主要是适合回转体零件,任何一个多么复杂的零件,都可以把他分解成简单阶梯轴、圆弧曲面轴、螺纹轴、轴套、V型槽、配合件等,《数控车削编程》中所包含的教学内容,采用项目教学法时一般采用“六步法”进行教学过程设计,即:明确任务、制定计划、做出决定、实施计划、检查控制、评定反馈。项目教学法对教师有更高的要求,教学中提出问题在解答时必须要用到多个学科的知识,这要求教师在很多方面都必须懂,才可以开展项目教学。学院的专业课教学不是单纯的为教学而教学,而是大多以企业真实产品作为教学载体,实施“任务驱动、项目教学”,在《数控车削编程》课程的教学中,选择学生比较感兴趣的东西,如“国际象棋子、工艺酒杯、子弹”等作为教学任务,首先提出让学生利用自己的知识加工一个酒杯带回家,提高了学生的兴趣和驱动性,提高了学习的气氛,让学生通过编制一套加工酒杯的车削加工程序,掌握轴套类编程与加工操作方法等,在制作工艺酒杯的过程中教师采用多媒体、播放视频、数控仿真等方式引导学生进行机床、量具、工艺路线等的选择,从而使小组合作加工一个工艺酒杯。通过这个项目使学生除了学到专业技能之外,还学会团结协作的能力。
步骤一:明确任务。教师布置任务并分组,目的是使学生的学习更有目的性,引起学生的思考,学生获取工作任务的信息后,通过自己的思考从而产生了解决工作任务的兴趣,设置情境,引入项目。
步骤二:制定计划。学生根据教师布置的工作任务的具体情况,先通过查阅技术手册等途径进行图纸和加工内容的分析,再确定加工的工序和质量精度的要求,根据现有的数控加工条件,制定相应的工作计划,教师要注意对工作任务的细节描述并提供指导意见,制定重要节点的项目进度检查计划。
步骤三:做出决定。在教师的指导下,在团队讨论中制定零件加工工艺并编写工艺文件,并根据其正确性,最后对工艺过程选择做出正确的决定。
步骤四:实施计划。根据制定的计划和决定,学生在工作任务的实施过程中,先应用仿真软件进行零件加工仿真及程序优化,教师同时在完成过程中提醒学生注重操作过程中细节,注意加工过程中的刀具路径并总结做好相关的记录。教师要善于引导,通过在机床上进行生产加工的工作过程激发学生的学习动机,让学生更加深刻地体验真实产品的项目工作整个过程体系,从而使学生增长了专业基础知识、提高了实操技能、培养了情感态度和锻炼了团结合作的能力。
步骤五:检查控制。通过项目任务的完成,让学生在整个教学过程完成中,体会项目工作的自豪感和责任感,并且要严格进行精度与粗糙度检查,控制好加工质量。这样不仅增强了学生自信心,也使学生体会到质量问题的重要性,从而增强学习数控加工技术的积极性和认识自己的不足之处。
步骤六:评定反馈。组织分组的学生交替对各组完成的工作任务进行评估,对于与零件图纸的尺寸要求和质量控制等方面进行评定,对于工艺和编程以及加工中可能存在的问题进行总结,并以文字的形式记录下来,让同学之间相互交流。同时对于加工过程也要进行评定,总结出在工作任务完成过程中的理论与实践知识的融合,从而促进学习的积极性和工作的严肃性。
4 结束语
《数控车削编程》是一门实践性很强的课程,实践与理论关联比较大。在教学中,要正确处理好理论教学与实践教学的关系,才能使学生既能学到理论知识,又能培养动手能力。在教学改革过程中,使用了项目教学法的课程课堂活跃、学生学习积极高、动手能力强。
【参考文献】
[1]董光宗.项目教学法在数控车工实训课中的应用[J].现代教育,2012(22).
摘要:车工实训教学是一门难度较大的实训技术项目,机床的高速运转带有危险性,在实训中教师不仅要让学生掌握过硬的车工技术,更要注重学生的安全操作。
关键词:车工实训;教学;安全
车工实训在我校的机械、机电及一些专业中是学生技能训练的必修课。车工实训的教学任务是培养学生在车工方面的操作技能和解决实际问题的能力。车工是一门难度较大的技术,如何在教学中提高车工实训安全和实训效率,是一个值得探讨的问题。
一、提高实训安全是重中之重
车工实训中往往应为一些因素会发生一些重大安全事故,而安全主要分为人生安全和设备安全。学生在实训中会因为车床的进、退刀,装夹工件、刀具,都要通过准确操作和协调动作来控制,如果有一闪失,工件刀具长一点短一点,退刀时间反映慢一点,自己检查注意少一点,都会出现严重事故,为了避免这些安全事故,我们必须从以下几点开始改善:
1、实训安全首先要保证人生安全
车工实训中发现安全事故首先要保证人生的安全。在实训中常有学生卡盘板手没有拿下来就启动车床;车削中铁屑飞溅伤人;刃磨车刀时磨伤手;工件的大小、厚薄、长短、形状与装夹方法的选择,粗车削、精车削的车削用量选择,包括刀具选择等安全隐患。人生安全从站立位置到操作姿势;从穿戴规范到装夹要领;从正常操作到关键时段的集中精力、敏捷可靠的操作;从学生正常行走到窜岗打闹,甚至到大的工件部件拆卸搬运及车间安全标语(如图1),都要考虑到安全,而且要有效地采用安全技术保证人身安全。
2、设备安全隐患要预防
随着科技的不断发展,车床设备也正在不断提高,有些设备价格也比较昂贵,而在实训过程中,老师和学生都需要共同的去安全操作、正确操作,保证设备的正常运行。从小的方面说,我们在实训中要从工量具的正确摆放开始,要防止出现工具、量具碰撞在高速旋转的卡盘、工件,造成严重后果,并保证摆放美观、整洁。从大的方面讲,我们应该每天进行机床的日常维护保养,保证设备正常使用、使用寿命和加工效率。
3、总结反思提高实训安全
企业进新工人都要通过厂级、车间级、班组级的三级安全教育,播放安全教育影片,上安全知识教育课等。而职业学校机械加工专业的实训安全教育,存在安全体系不够完善,内容不够深入具体,没有播放安全教育的影片,进行有效的电化安全教育等。并且针对技工学校学生机械加工专业车工实训的特点,选定或制作一套安全教育影片,制定车工安全操作规程,做到有计划、有重点、易实施、能考核,使安全教育收到实效,并在具体实践中不断进行完善。为了确保安全操作规程的实施,教师要学生完成一式两份的车工实习基本安全操作规程作业,一份学生留底,一份交给实习指导教师,使学生牢记安全操作规程,达到相互监督的作用。那么我想我们也应该总结之前经验教训,制定完成适用于我们职业学校实训方面安全体系,并在实践中计划、实施、考核和完善。
二、真抓实干提高车工实训安全效率
车工实训意在传授技能,在教学过程中如何提高实训效率,我认为应从以下几点入手。
1、强化安全技术意识教育,保证车工实习教学效率
实训前,首先需要对学生进行安全教育,只有有了安全保证才有可能提高实训效率,特别是要在意识上进行教育。无论是学习优秀的学生,还是存在问题的学生,优秀的学生要防止骄傲、麻痹,落后的学生更要把安全技术放在第一。而学生初次上实习课,使他们认识到这门课的重要性,以及让学生对这门课产生浓厚的学习兴趣,从而为今后学习技术打下良好的基础。比如:有少数同学对实训这门课不太重视,有其它的想法,作为实习教师就要针对他们做好思想工作,明确学习目的及重要性,使他们从思想上解决认清问题,并教育他们要从实际生活和现代社会需要真才实学的优秀人才方面出发,教育他们只有学好专业技术,才能走上社会,适应市场的需要。使学生在思想上重视实习课,端正学习态度,更好地完成实习教学任务。
2、不断改进方法提高实训效率
关键词:中职;车削加工;切屑评判法;实操教学
车削是指在车床上利用工件的旋转运动和刀具的直线运动(或曲线运动)相配合切去工件上多余的材料,以达到图样要求的一种加工方法,是最重要的金属切削加工之一。切屑是指车削时,工件每转一转,主刀刃相邻两位置间被切削下来的那一层金属层,切屑伴随着车床车削加工的开始而产生。合理选择切削用量和刃磨好刀具是操作者在车削加工中的关键技术,切削用量是切削过程中的切削速度、进给量、切削深度的总称。
一个有经验的车工师傅走进车工实训车间,能通过观察切屑的形态来判断操作者技能水平的高低。这其中有什么奥秘呢?笔者带着这个疑问,研究了有关资料,结合多年的工作经验,总结出用于实战的切屑评判法,并广泛用于实操教学。本文以数控专业的车削为例,分析切屑评判法的定义、作用和在实操教学中产生的效果。
一、切屑评判法的含义
在车削加工的实操课中,一般都选用45号钢作为工件的材料,车刀选用硬质合金,车削时几乎不使用切削液,这样可以清晰地看到学生车削时落下的切屑的形状和颜色,因为切屑形态受制于刀具各部位的几何参数和切削用量的大小。换言之,切屑形态反映了当时或者之前的一些车削情况,是切削加工过程的记录。切屑评判法就是通过对切屑形态的评估,来判断切削用量、刀具参数、切削过程是否合理的方法。
切屑评判法对切屑的观察、评价和判断主要有三个方面的内容:一是切屑的颜色,它反映了切屑形成时的温度,切削时的温度越高颜色越深。二是切屑的横截面积,金属切削层的横截面积由进给量和切削深度决定,这也决定了切屑的横截面积,它反映了切削用量的大小。三是切屑的形状,切削时切屑从刀面流出,它反映了刀具的几何参数,刀具是影响切屑的形状的最重要因素。
二、几种典型切屑的寓意
刀具几何外形和切削用量的不同,会产生不同的切屑,在中职车削实操教学中常出现以下形态的切屑。
(1)杂碎切屑。此类切屑形状不统一,呈现针状、片状等不规则的小颗粒,颜色多数为黄白,切屑的横截面积很小。这是由于切削用量太小、刀具可能存在磨损崩缺或操作者使用手动而造成。这说明操作者技能低下,是初学者特有的表现,学生应检查车刀是否磨损,再重新选择切削用量。
(2)带状切屑。它的内表面光滑,外表面毛茸,形状像一条带子连绵不断,经常缠绕工件或刀具表面,且不易清除,不仅划伤工件表面、损坏车床,而且极易伤人,颜色为黄蓝,切屑的横截面积偏小。这多是由于操作者使用自动走刀,刀具的几何形状和参数都比较简单,没有考虑断屑处理,这表明操作者的技能水平有待提高。为避免安全事故发生,应在车刀上磨出断屑槽或台阶,不要在车削中出现带状切屑。
(3)C形切屑,又称弧形切屑。车削一般碳钢、合金钢工件时,若采用带卷屑槽的车刀,则易形成C形切屑。切屑经卷屑槽流出后碰到车刀后面折断,而且能定向落下,一般不易伤人,称为“可接受”的良好屑形。如果操作者此时是在粗车,切屑的颜色为黄蓝,切屑的横截面积基本上达到车床允许的切削用量标准,说明操作者的车削加工正常合理。
(4)短螺旋切屑。此切屑形状为螺旋形,经卷屑槽流出后靠自身重量甩断,切屑不会出现飞溅现象。切削平静稳定,精车时切屑的横截面积较小,高速光刀时切屑为蓝色,低速光刀时切屑为银白色,如果操作者在精车时出现上述的短螺旋切屑,说明操作者正确选择了切削用量和刀具的几何参数。
三、切屑评判法在车削实操教学中的应用
(1)表现在对切削用量的判定。在车削实操课中,教师一般都根据工件材料、技术要求、刀具材料等因素来选择切削用量,并以指导学生进行切削加工。但在车削过程中存在诸多因素的变化和不确定性,往往难以达到教师给出的切削用量。究竟选用怎样的切削用量为之合理,笔者认为应用切屑评判法能有效解决这个难题。如在粗车时,切屑的横截面达到要求,且颜色为黄色或淡蓝色,表明切削用量合适;如果切屑发黑,切削时伴有火星,表明切削用量过大,切削速度太快;如果切屑为银白色,表明切削用量过小。
(2)表现在对刀具几何参数的判定。在实操课中,有的学生可能会进刀时不小心,把刀撞崩了,要去磨刀;有的切削速度太快,车刀磨损也快,也要磨刀。频繁的磨刀,使车刀的角度、表面粗糙度、断屑槽等都变了样,引起切削力和工件表面的粗糙度值增大,引起切屑形状和颜色的改变。但教师少,学生多,切削过程中刀具几何参数究竟那些不合理,需要做怎样的修磨,教师很难掌握。使用切屑判定法问题就简单多了,如果学生车削时出现杂碎切屑或带状切屑应停机修磨车刀;如果是C型切屑或短螺旋状的良好切屑,车削可继续进行。切屑形态的改变说明刀具几何参数已经改变,教师应提醒学生注意。
(3)表现在对切削过程的判定。当前许多被认可的教学方法,都非常注重过程,切削加工也是如此。如同样完成了一个合格的工件,有的学生可能选择了合理的切削用量,刀具仅有轻微的磨损,而且效率很高;有的学生可能会损坏了几把车刀,而且双手可能还被切屑刺伤、烫伤,因此,只看结果往往不能掌握学生的专业技能水平。而切屑评判法可以对操作者之前留下的切屑进行评判,很容易观察到不同时间段出现的切屑是否良好,从而能较准确判定该学生的整个切削过程是否合理。
(4)表现在保护了师生和车床的安全。从普通车床的结构和操作者所处的位置可以看出,若切屑的断屑处理的不好,不良切屑很容易伤害师生和车床的安全,主要表现为划伤和烫伤,尤其是加工脆性材料产生的崩碎切屑极易伤害师生的眼睛。运用切屑评判法能帮助控制切屑的卷曲、流出和折断,尽量避免不良切屑的产生。
四、运用切屑评判法的注意事项
(1)切屑评判法属于辅助和参考的范畴。由于切屑形成的原因比较复杂,并受诸多因素的影响,落下的先后顺序也不能有序排列,观察分析的时间也很短。所以,切屑评判法不能精准判断出切削用量和刀具参数的具体数据,只能为切削加工提供参考和帮助。此法可结合车床的震动和声音一起考虑,灵活运用才能收到更好的效果。
(2)切屑评判法要结合实操现场的条件来判断。在实操时,学生使用的车床、刀具和材料各不相同,操作者的加工目的也会不一样,教师必须了解产生这些切屑的现场条件后,才能下评判结论。如在精车时,有时会采用低速光刀的切削方法,切屑会是银白色而且细小。如果你用粗车的切屑要求来进行评判,那就脱离实际了。
五、切屑评判法的教学效果
(1)提高了教学质量和教学效率。使用切屑评判法解决了车削实操课中的许多难点,教师既可以快速点评某个学生车削时的优缺点,指出应注意的问题,也可以及时发现学生之前的车削过程是否合理,对学生的技能水平做到心中有数。在教师快速正确的指导下,学生思路清晰自信心增强,均能合理选择切削用量和刀具的几何参数,掌握了车削加工中的关键技术,实操教学的质量明显提高。还有,使用切屑评判法有了评价车削加工的依据,不至于在实操中出现过多的考虑和争论,提高了教学效率。
(2)提高了学生的专业技能水平。切屑评判法直观、易懂,能帮助学生高质量、高效率地完成工件制作。学生在车削加工中运用此法,经过一段时间的实操练习,收到了立竿见影的效果。学生的车削技能水平明显提高,在期末的车工实操考试中成绩优良,有的学生还参加了省市举行的普车、数车技能大赛,都取得良好的成绩。学生还都参加了市里举行的普车、数车职业技能鉴定考试,合格率达到95以上。
(3)激发了学生主动学习的热情。中职生普遍存在学习不主动的现象,但在使用切屑评判法之后,学生既要注意工件的尺寸,又要观察切屑的形态,还从切屑的形态来验证车削用量和刀具参数的合理性。学生独立思考,互相讨论的现象明显增多,使用切屑评判法改变了许多学生的学习态度。有的学生还利用课余时间到图书馆查阅资料,学生主动学习的风气日趋浓厚。
切屑评判法源于机床加工的实践。常规的车削加工注重切削用量、刀具和工件的质量,对于加工过程和产生的切屑关注较少,特别是利用切屑的形态来评判整个切削过程是否合理极少提及。切屑评判法主要是针对中职学校的初学者,实践表明效果良好。切屑评判法不仅仅局限于车削加工,对于铣削、钻削、刨削等机床加工同样适用,它弥补了常规教学方法中的不足,增加了评价教学效果的内容,为提高数控专业的实操教学效果产生了积极作用。
(作者单位:清远市职业技术学校)
参考文献:
[1]王公安.车工工艺学(第四版)[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2005.
[2]王诚,李义晚.机械制造工艺基础[M].合肥:合肥工业大学出版社,2008.
【关键词】实践性教学;管理;技术能力
0 引言
实践性教学是职业类学校教学计划中的一个重要的教育环节,是理论联系实际进行综合技能教育的必要途径,也是我们中职学校加快发展的关键。《车工工艺学》为机电专业的专业课,是一门工艺理论与技能训练一体化的专业课程,主要内括车削的基础知识、车削内外圆柱面、车内外圆锥面和特形面的加工和表面修饰、螺纹加工、较复杂零件的车削、偏心件的车削等内容。其任务是使学生掌握中级车工应具备的专业理论和操作技能。本人结合多年教学经验,就车工工艺学的实践性教学,与大家共同探讨。
1 安全文明生产教育
安全生产是学生接受实践教学的第一课,要想成为一名合格的技术工人,就必须树立牢固的安全文明生产意识,否则将可能造成重大安全隐患。车工实训课有很大的危险性,在整个实训过程中,必须把安全教育作为不可缺少的教育、教学内容,要求学生听从指挥,遵守车间实训操作规章制度,规范操作,增强安全意识,在保证人身与财产安全的前提下训练技能,提高水平。也有助于学生形成良好的思想意识,养成良好的工作习惯,有利于学生职业素养的提高。
2 合理教学
教无定法,实训课也不例外,只有采取合理的教学方法,实训课才会有成效。
2.1 精讲内容
依据职业教育的培养目标、学生的实际情况以及社会对技术工人的需求,我对教学内容进行了优化,精心选择课题,突出重点,强调难点,特别针对一些新知识,根据企业需求进行增补,有些知识该简的就从简,同时强调知识点如何应用,从而使教学内容简明扼要且能跟实际接轨。通过对每次实训的理论要求、依据的回顾,巩固基本的理论知识,同时强调实训目的、要达到的目标、实训步骤、安全要求及其它注意事项,核对每个工位的材料、器械等是否准备充足,让学生明确理论与实践一定要结合,侧重技能的培养。只有如此,才能有目的、有计划、有步骤地进行操作。
2.2 示范操作
示范操作是学生模仿的前提,讲完相关的专业知识后,示范操作是必不可少的。特别是重点内容边做边给学生讲解,让学生仔细观察动作要领。同时教师的每一个举止是否规范、正确,直接影响到学生的实习动作,因此教师的示范应规范、正确。在演示过程中,教师不宜讲得过深、过细,主要使学生初步了解大致的情况,同时设置一定的悬念,培养学生的观察能力、自学能力,启发学生思考,培养其积极的思维能力,激发学习的积极性和主动性,提高实习的趣味性。例如,在外圆车刀的刃磨课题中,学生对车刀的几何角度一时难以理解,教师可先演示如何车削外圆,向学生讲解何谓主切削刃、如何切削工作,其它知识可在以后的示范讲解中详细展开讲述。对于每个新的实习课题,如能做到学前先演示一遍,让学生去观察、认识,使学生产生一定的悬念,激发学生的好奇心而自发去思索,定能培养学生的学习兴趣。
2.3 动手训练
在教师的指导下,学生动手操作,训练技能。可采取先合后分法、个别指导与集体讲评法等教学方法,使学生循序渐进,一步一个脚印,锻炼学生的动手操作能力,培养学生的创新能力。学生在训练中,教师要多巡回观察,积极指导,认真观察每位学生的操作动作是否规范和正确,对学生在操作中出现的问题要及时指出并加以纠正。对学生刚开始的技能训练,教师不能过分强求。每个学生的接受能力和动手能力不同,所反映出来的实习效果的好坏程度也不一样,应让学生循序渐进、由浅入深、从慢到快,逐渐掌握操作技能。
在巡回指导中,如果发现是大部分学生出现的问题,应及时集中讲解,不能让其延伸和扩展,应向学生道明原因、说清道理,使学生及时地掌握基本操作技能。要注重学生个性,挖掘和培养学生的潜能,因势利导,多加鼓励,正确引导,使学生在实习过程中产生浓厚兴趣,敢于多问,培养学生善于从生活实践中发现问题、思考问题的良好习惯,这样才能创造良好的学习氛围。
2.4 课题小结
主要内容:(1)对学生的训练情况作出评价,肯定成绩,指出不足; (2)总结出本课题实训的要点和关键内容;(3)部署课外训练内容。
通过对学生实训“工艺品”的评分,针对学生实习中容易出现的问题,与学生共同探讨,互相交流实习成功的经验和体会,讨论实习中出现的问题,分析造成工件差或报废的原因。让学生了解不合理的工艺和车削方法所造成的后果,懂得要获得较高的加工质量和正确的操作技能,必须养成细心、认真、严谨的学习作风,从而不断提高操作水平。
3 规范管理
实践性教学具有生产性的特点,完全不同于理论课教学。实践性教学过程管理主要对实践性教学过程中影响实践教学质量的诸多因素进行组织、协调和控制,使实践性教学按计划、有秩序地进行。实践性教学管理包括对实训场地的管理,对实训教学设施、设备、工具的管理,对学生的管理和对整个实训教学过程的管理等,其中对实训教学过程的管理尤为重要。实践性教学不是将学生安排到实训车间交待一下实训课题、示范一下操作过程就可以了,要严格按照讲解内容、入门指导、巡回指导、结束指导等实训教学程序的要求实施全过程管理。特别是巡回指导,是实训教师发挥主导作用、实施因材施教、加强个别指导、提高实习教学效果的重要环节,规范实训教学过程管理对于加强学生专业技能训练、提高实践性教学质量至关重要。
3.1 加强学生的素质教育
要想使我们培养的人才紧跟时代的步伐,尽快适应社会、市场特别是制造业发展的需要,就必须在教学过程中不仅向学生灌输科学技术知识,而且应该狠抓思想教育,培养他们不怕困难、勇于吃苦的精神,树立严谨的工作作风和科学的世界观,要鼓励学生学习的信心和兴趣,以一种积极的、健康的心态投入到实训中去。同时教育学生在学习中应善于钻研、不断创新,用自己的能力在时展的大潮中考验自己。只有这样才能真正把知识、能力、素质教育融入到教学活动的各环节当中,才能培养出合格的技能型人才。
3.2 培养团队精神
在实践教学中,由于学校的实训条件等原因,教师不能兼顾到每一位学生,可以让能力较强的学生充当“师傅”,对其他同学遇到的一些难题给予解答,同学们相互启发,相互帮助,共同学习,共同进步,充分发挥学生的主体作用,培养学生的合作能力、团队精神。经过实践,这种方式很适用,是实践教学过程中较好的管理方法。
4 完善考核方法
实训结束后,学生要认真填写实习日志、实训手册,总结实训经验。实践教学的考核与理论教学的考试相比有其特殊性,实践教学的考核重在评价学生的动手操作能力上,特别是分析问题和解决问题的能力,强调理论知识在实际问题上的灵活运用。一般在考核中操作能力和解决问题的能力应占70%,劳动纪律、安全文明生产应占20%,设计创新应占10%。同时教师要及时做好工作,指导学生采取灵活多样的方式展开实习交流。
经过上述多方面的努力和探索,《车工工艺学》实践教学有了很大改进。在内容的安排上有了一定的层次性;同时为适应现代经济的发展要求,结合现代教学手段,提高了它的先进性,注重了创新性。这样,既培养了学生,又锻炼了教师,收到了很好的教学效果。
【参考文献】
关键词:高职;数控专业;人才培养模式;岗位群能力;课程体系
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)02-0040-03
我国机械制造业已广泛使用先进的数控技术,数控技术技能人才尤其是高技能型人才需求旺盛。高职院校如何适应市场需求培养企业急需的高质量数控人才,是一个亟须解决的现实问题。教育部文件明确提出:“高等职业院校要积极与行业企业合作开发课程,根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容。”因此,探索工学结合人才培养模式的改革实践具有重要的现实意义。我校近三年来在数控技术专业人才培养模式改革方面做了大量的探索与实践,并取得了一些成果与经验。
“1233”人才培养模式的内涵
根据人才市场需求、学校办学层次和区域经济发展,江苏建筑职业技术学院确定的数控专业培养目标是:面向江苏机械制造业,尤其是徐州工程机械装备制造业,培养拥护党的基本路线,具有现代机械制造的基础理论知识和专门知识,具备较强的从事机械工艺设计、数控编程、数控维修及操作等实际工作能力,适应生产、管理第一线需要的,德、智、体等方面全面发展的高素质高技能应用型人才。职业岗位群主要包括工艺编程、数控维修及操作岗位。
根据培养目标、专业特点、区域经济发展及学校情况,经过近三年的探索实践,我院数控专业逐步形成了“1233”工学结合人才培养模式。“1”即一条主线,以职业能力培养为主线,构建课程体系;“2”即双元合作,校企合作育人,合作就业;“3”即三阶段,基本能力专项能力综合能力三阶段能力提升培养;“3”即三融合,在培养过程中注重教学环境与职业环境融合、专业教育与职业素质融合、课程与证书融合。
培养过程如图1所示,前两学年除第一学期企业岗位认知实习外,均为校内课堂教学和技能训练教学,第一学年培养学生基本能力,第二学年培养学生专项能力,实施“任务驱动,学做合一”的教学模式,提高教学质量。第五学期为实践教学学期,上半学期校内综合实训,下半学期和第六学期为就业实习,第三学年培养学生综合能力,最终实现双证融通和人才培养目标。
“能力主线,三段提升”课程体系的构建
原有的学科课程体系已不能适应新的人才培养模式和教学模式的需要。根据数控专业岗位群和人才培养目标,我院对岗位群工作任务和职业资格标准进行了分析、归纳、总结,确定了数控岗位群主要职业能力,构建了以能力培养为主线的课程体系,根据职业能力设置课程,如表1所示。职业能力课程是课程体系的主体,再加上基本素质课程和专业拓展课程,构成数控专业的整个课程体系结构,拓展能力课程开设了《多轴加工技术》、《模具技术》、《工程机械构造》、《特种加工》、《生产组织与管理》等课程,学生可以根据兴趣和未来职业发展需要进行选修。
在“1233”人才培养模式下,依据人的认知规律和实践专家的成长规律,安排课程开设顺序,并根据实践进行课程体系整体性优化和完善,目前课程体系已成熟稳定。第一学年开设基本素质课程,包括《计算机应用基础》、《工程数学》、《实用英语》、《创业就业指导》、《体育》、《思想道德修养和法律基础》、《思想和中国特色社会主义理论体系概论》等;基本能力课程包括《机械制图》、《电工电子技术》、《机械设计Ⅰ》、《公差配合与测量技术》、《零件车削加工》、《零件手工制作》等,培养学生基本素质和基本能力。第三学期开设《机械设计Ⅱ》、《机械制造技术Ⅰ》、《数控机床编程与操作》、《液压与气动技术》、《机床电气控制》、《零件车削加工》、《机械测绘》等课程,第四学期开设《数控机床》、《计算机辅助设计》、《计算机辅助编程》、《数控加工实训及拓展》等课程,培养学生各项专项能力和职业素质。第五学期上半学期开设《数控机床故障诊断与维修》、《CAD/CAM综合实训》课程并安排毕业设计,下半学期至第六学期结束进行就业实习,培养学生综合能力和职业素质。
项目课程的建设
在“能力主线,三段提升”的课程体系下,根据职业任职要求,以职业核心能力为主线,确定《机械制图》、《机械制造技术》、《数控机床编程与操作》、《计算机辅助设计》和《数控机床故障诊断与维修》5门核心能力课程,并进行校级立项重点建设,并与企业合作开发适合学校条件的项目课程。2010年11月已完成课程标准、教学课件、校本教材及网络课程建设任务并通过验收,付诸实施,效果良好。以《数控机床编程与操作》课程为例,建设成果如图2所示。每个项目以零件为载体,教学过程分为工艺规划、程序编制、操作机床加工零件、质量检测与评价4个教学环节,在数控车间实施教学,以学生为主体,任务驱动,学做合一,评价以过程评价为主,结果评价为辅。学生学习课程结束后,经后续数控加工实训,数控技能可达到高级工水平。为鼓励教师根据课程性质、内容和特点进行其他课程改革,机电学院制定了工学结合课程改革教学实施工作量奖励方法,有效地推动了项目课程的改革与实施。
技能训练课程是课程体系的重要组成部分,是培养学生职业素质和职业技能的主战场。目前全部实施项目教学,确定以《机械测绘》(绘图员)、《零件车削加工》(车工中级)、《数控加工实训》(数控高级)、《CAD/CAM综合实训》(CAD/CAM应用师)为课证融合课程,学生学习结束时技能水平可达到职业资格要求,考取相应的职业资格证书。校内技能训练课程项目教学由企业兼职教师和校内专任教师共同指导。校外就业实习学生已是企业的准员工,培养准员工是企业的内在要求,可使合作育人成为现实。
校内外实训基地建设
校内实训基地建设 人才培养模式改革必须要有硬件作支撑方能实现。为此,我院根据新课程体系建设的需要和专业群资源共享的原则建设了实训室,投资300余万元建设了机电工业中心,为零件车削加工实训、零件铣削加工实训和机械制造技术课程新建了机械加工实训室,为数控机床故障诊断与维修和数控机床与数控系统课程新建了数控维修实训室,共计新建了6个实训室,再加上原有的数控加工实训室、钳工实训室和机械基础实训室3个实训室,面积达三千多平方米,满足了前四个学期校内课堂教学、技能训练和第五学期校内综合训练的硬件要求。硬件是基础,软件是灵魂,为此应大力加强机电工业中心的内涵建设。具体举措如下:(1)采用企业化的运作模式,教学环境融合企业环境和文化。(2)引入企业产品作为技能训练项目载体,企业兼职教师和校内专任教师共同指导实训,实现合作育人,合作双赢。(3)每年举行一次职业技能大赛,以赛促学,以形成良好的学习氛围。(4)依托机电工业中心积极开展技术服务和教科研工作。近两年来,院级以上立项教育科研课题8项,《机电类创新创业教育实习实训基地建设研究》立项作为我院的江苏省大学生创业教育示范校建设子项目进行研究,并多次为企业培训员工、承办企业技能大赛,获得了企业的好评。
校外实训基地建设 面对企业接纳学生顶岗实习积极性不高的问题,可以通过“合作就业,合作育人”的途径加以解决,使顶岗实习变为就业实习。通过调研,企业乐于接受这种模式,但前提是要有企业接纳学生就业实习。为此,机电学院专门成立了校企合作办公室,负责就业实习基地建设。经过不懈的努力,开拓了就业实习基地10家,我院与徐工集团签订了战略合作协议,每年在新生中组建“徐工班”,优先接收本校数控等专业学生就业实习,满足了数控专业人才就业实习的需要。
我院进行的“1233”数控技术人才培养模式改革实践取得了良好的效果。2010年以来,数控技术专业学生获得数控机床操作工证书的占99.4%,其中获得中级证书的占53.9%,获得高级资格证书的占45.5%,获得CAD中级证书的达到100%,在华东区首届高校大学生CAD技能大赛上获得三等奖以上的有10人。近两年来,毕业生一次性就业率达95.4%以上,50%以上毕业生到徐工集团就业,就业质量明显改善。该模式的可操作性强,有利于开展校企合作育人,就业实习方式颇受企业欢迎,解决了企业参与人才培养积极性不高的问题,具有借鉴意义。
参考文献:
[1]赵志群.职业教育工学结合一体化开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]卢艳.高职机电一体化专业人才培养模式改革与探讨[J].职业教育研究,2009(4).
[3]隋秀梅,刘宏伟,等.数控技术专业人才培养模式的改革与实践[J].教育与职业,2010(29):118-119.
作者简介:
关键词:车刀 实践教学 砂轮机 手工刃磨
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)09(b)-0056-02
对于机械制造类专业的高职学生来说,机械加工实践课程是一门专业综合性、应用性非常强的实践教学课程。机械加工在各行各业产品的生产制造中应用广泛,而车削加工又是其最为常见的一种加工方法,因此掌握好车削加工相关知识与技能是培养专业能力的重要途径。俗话说,三分车工,七分刀工,就是说要想更好地掌握好车工技能,就必须对所用刀具有着深刻的认识和熟练的运用。在车削加工的学习和实践过程中,刃磨车刀是车工训练的重要环节,也是车工训练中的难点环节。因此需要学生在实践教学中努力提高学习的主观能动性,将书本理论知识与实践操作问题结合起来,以达到学以致用、理实结合的效果。
1 在实践教学中车刀的使用注意事项
在机械加工实践教学前,机械制造类专业学生已开展了刀具相关知识的学习,但由于具体应用较少,有些甚至没有进行过实践应用,故学生对车刀的认识比较肤浅,对车削加工的设备――普通车床更是知之甚少,因此初到工厂车间接触车床设备,学生往往是好奇心大于责任心,特别是要求学生动手操作机床进行切削加工时,紧张的情绪又会使得他们觉得很迷茫。学生在熟悉机床的基本操作方法之后,安装车刀进行车削工件时,往往很容易将车刀损坏,这样导致刀具及工件的报废,这样不但加大了教学成本和事故风险,更对学生的学习积极性有所打击,因此需要通过在实践教学中的经验总结,找出车削加工实践教学中的关键点来进行针对性教学,以便促进教学质量。
1.1 刀具与工件接触前,工件必须随主轴旋转
在实践教学过程中,初学者对设备有所畏惧,总是养成一个坏习惯,那就是试切对刀过程中,当刀具要切入工件时,喜欢将工件处于静止状态;或在退刀时,刀具还没有离开旋转的工件就停止主轴的旋转,这样都会直接导致车刀与工件产生碰撞。因此学生在操作过程中一定要牢记――先开车再对刀,先退刀再停车。在实践教学中,一般采用切削性能较好的中碳钢材料作为加工工件,车刀材质选择硬质合金,由于硬质合金具有很高的硬度(86~93 HRA,相当于69~81 HRC)、热硬性好(900 ℃~1 000 ℃时可保持60 HRC),且具有较高的耐磨性和耐腐蚀性,被誉为“工业牙齿”,但硬质合金脆性大,一旦发生碰撞就容易破损。因此,在教学中,督促学生应时刻牢记刀具的性能特性及车工注意事项,才能更有效地减少刀具损坏的次数,提高教学质量和加工效率。
1.2 合理运用车削加工的三要素
在车削三要素中――切削速度、进给量、背吃刀量,切削速度和进给量在车削前都已设定,而背吃刀量是在每次车削时,需要学生自行进刀车削。这样有的学生会误动作,背吃刀量会进多或进少,但是进多一般会导致车刀断裂或刀尖破裂。所以在切削时,注意两点:一是学会识别切削铁屑的厚度和颜色,比如铁屑颜色发紫发蓝,可能背吃刀量有误或者车刀已坏;二是先手动进刀,确认背吃刀量是否正确,可以在误操作之前及时停止。在切削加工中,教师要教导学生会正确查阅机械加工手册等资料,并根据加工条件等现场经验知识来更好地选取三要素。
1.3 掌握刀具安装方法,确保中心高正确
安装车刀时,中心高是否正确主要对车刀的前角和后角产生影响,后角的大小主要影响刀具的强度和后刀面与加工表面的摩擦,前角的大小主要影响刀具的锋利程度。在教学中,我们可以用尾座上安装的活动顶尖的尖点来校准所装刀具的中心高是否合理;也可以选择好参考面,用直尺直接测量出中心高来;也可以通过目测与经验,进行端面试切加工,通过观察工件端面切削纹路来调整刀具中心高。总之必须教导学生在安装车刀时要认真一点,要细致一点,注意保证中心高及车刀的工作角度,只有将刀具安装好,才能起到切削顺畅、事半功倍的效果。
2 在实践教学中车刀的刃磨
俗话说:磨刀不误砍柴功。掌握车刀基本的刃磨技能对专业知识的掌握与实践应用是很有必要的。掌握车刀的基本角度及砂轮使用的注意事项是刃磨刀具所必备的基础知识。
(1)车刀的6个独立角度(主偏角、副偏角、主后角、副后角、前角、刃倾角)。结合理论与实际,通过刀具的实物能使学生较好地掌握车刀的6个独立角度,但在实践教学中,由于学生刚接触刃磨刀具,对砂轮与刃磨都很陌生,故可使学生先刃磨主后刀面与副后刀面,以保证括4个角度――主偏角、副偏角、主后角、副后角。在练习熟练的基础上,再来刃磨出其他角度。以实训中常用的90°外圆车刀为例,90°车刀的主后角一般控制在93°~95°;主后角即主后刀面的倾斜程度,一般在3°~12°;90°车刀的副偏角一般控制在5°左右。副后角与主后角角度大小一致,倾斜程度也不宜过大。
(2)砂轮机的正确使用。在手工刃磨刀具时,教师首先要教导学生根据车刀材料正确选择砂轮,刃磨高速钢车刀时,应选用粒度为46号到60号的软或中软的氧化铝砂轮。刃磨硬质合金车刀时,应选用粒度为60号到80号的软或中软的碳化硅砂轮,两者不能搞错。使用前应检查砂轮是否完好(不应有裂痕、裂纹或伤残),砂轮轴是否安装牢固、可靠。砂轮机与防护罩之间有无杂物,是否符合安全要求,确认没问题时,配戴好防护眼镜,再打开砂轮机开关空转1 min,转速稳定后再进行刃磨。刃磨时人员站立位置应与砂轮机成一夹角,且接触压力要均匀,严禁撞击砂轮,以免碎裂,砂只限于刃磨刀具,不得磨笨重的物料或薄铁板以及软质材料(铝、铜等)和木质品。要根据砂轮状况及时用金刚石并进行修整。
(3)刃磨刀具时应注意的问题。在掌握基本的刀具刃磨技巧后,需要不断督促学生严格遵守安全操作规程,操作过程中要细致观察与谨慎操作,特别是要注意以下问题:①砂轮状况的问题:在刃磨训练时,初学者总喜欢直接操作,而不对砂轮机的状况进行检查,比如砂轮不平整、托刀架与砂轮之间距离过大等问题,这些对操作极易产生重大影响的砂轮状况必须在使用前进行改进,以免埋下不安全因素。②共同操作的问题:在教学中,学生习惯两人同时共用一台砂轮机进行操作,这是一种严重的违章操作行为,应严格禁止。③用力操作的问题:在砂轮机的使用时,为求磨削的速度快,学生常用力过大过猛,这是一种极不安全的操作行为。这样做很可能会造成砂轮的破碎,甚至是飞出伤人,也是一种应禁止的行为。④正面操作的问题:在开机时和使用过程中,学生总是习惯正对着砂轮进行操作,因为在这个方向上能用上劲,但这种行为是砂轮机操作中应特别禁止的行为。按操作规程,使用砂轮机磨削工件时,操作者应站在砂轮的侧面,不得在砂轮的正面进行操作,以免砂轮出故障时,砂轮飞出或砂轮破碎飞出伤人。⑤侧面磨削的问题:教师在教学中常采用的均是径向强度较大,轴向强度很小的砂轮,因此必须教导学生不得随意使用砂轮的侧面进行刃磨,否则极易产生重大安全事故。
总之,车刀在机械加工实践教学中的具体应用能使学生更深刻地掌握刀具知识,更能锻炼学生在实践中的应用能力,只有不断加强理论与实践的结合,才能培养出学生过硬的职业技能与良好的职业素养。
参考文献
[1] 王会平.普通车刀的刃磨方法[J].中国高新技术企业,2011(10):88-89.
关键词:数控车床 课堂管理 方法
教师要上好一堂课,首先就要管理好自己的课堂。笔者是一名数控车床方面的实习带班教师,专门负责中技生的数控车床实习。目前的中技生,大多部分学习基础及自觉性较差。另外,数控车床的使用需要较强的专业知识,在操作中要求学生要非常小心,只要有一点差错就有可能导致撞坏机床,伤及学生,出现安全事故,所以学生在使用的过程中不得有一点马虎。因此要提高学生的学习积极性,上好数控车床实习课,确保学生的安全,必须先要管理好数车实习课堂。怎样管理好数车实习课堂呢?笔者主要从以下几个方面进行探讨。
一、课堂管理的概念
课堂管理是指在课堂教学过程中所进行的管理,即在课堂教学中教师与学生遵循一定的规则,有效地处理课堂上影响教学的诸因素之间的关系,使课堂教学顺利进行,提高教学效益,促进学生发展,实现教学目标的过程。课堂管理是一种动态的过程,课堂是一个小型社会,集学习生活、情感生活、人格社会化过程、互动竞争生活于一体。管理的重点和核心是组织教学。
二、数控车床实习课堂管理方法
参加数控车床实习的学生是需要经过学习一定的相关理论知识之后才能进行操作实习的,如数控车床编程基础知识、数车加工工艺知识、数车编程仿真加工等等,另外最重要的就是要让学生先学习一些相关的安全操作及安全生产知识。虽然这些学生有些课前准备的知识,但在数控车床实习中还是不能独立有秩序地进行数控车床实习,还必须进行有效的管理。那么课堂管理的方法有哪些呢?笔者从以下几个方面进行阐述。
1.数车实习课前、课堂结束时的组织
在每次上实习课之前,最好先让学生集合。集合后可以检查学生的考勤情况、讲解并派发当天的实习任务,提示给学生一些相关的安全操作、安全生产知识等等。
在临近课堂结束前,也要让学生集合。集合后可以总结当天实习情况,可以先让学生代表总结,接着教师总结,总结的内容可以是学生当天的实习情况,如表扬当天实习中表现突出的学生或批评表现差的学生、简单讲解分析实习任务的加工方法、学生的安全操作问题、实习室的卫生情况、机床的保养情况等等。
2.数控车床实习课堂文明生产及安全操作技术
数控车床实习文明生产、安全注意事项必须贯穿于整个数控车床实习中,一定要让学生熟知。
(1)文明生产。文明生产是企业管理中一项十分重要的内容,它直接影响产品质量、设备和工夹量具的使用效果及寿命以及操作工人技能的发挥。中等职业技术学校的学生是工厂技术工人的后备力量,教师从开始进行数控车床实习时,就要重视培养学生文明生产的良好习惯。因此,操作者在整个操作过程中必须做到以下几点:①进入数控车床实习室后,应服从安排,听从指挥,严格按照教师的教学安排,由浅入深展开学习,不要擅自启动或操作数控车床系统,防止安全事故发生;②操作前,应该仔细检查车床各部分机构是否完好;③操作数控系统时,对各按键及开关的操作不得用力过猛、过大,应轻触慎用;④虽然数控车削加工是自动进行的,但不允许随意离开生产岗位。
(2)安全操作技术。在操作时,学生必须按照课堂规定,自觉遵守安全技术条例,并认真做到以下几点:①刀具装夹要牢固,刀头伸出部位不要过长,刀具下垫片的形状和尺寸应与刀体形状、尺寸一致,垫片应尽可能少而平;②装卸工件时,卡盘扳手应随手取下,不得留放在插孔上,避免开车时飞出,造成伤人及设备事故;③完成对刀后,要认真检查程序(或传真图形)才能加工;④在数控车削过程中,一定要关门操作,防止铁屑、崩刃、工件等飞出;⑤切削时产生的带状切屑、螺旋状的长切屑由于温度高,卷切力强,对操作者危害较大,应尽量改变加工参数、刀具角度等,避免意外发生。在清理切屑时应使用钩子及时清除,严禁用手拉拽。
3.强化数控车床课堂管理规范
在数控车床实习课堂上,教师可以根据个人管理方法的不同以及学生的个性制定相关的纪律,并监督学生的操作规范,养成良好的操作习惯。
(1)纪律规范。实习也是课堂,所以实习课堂的纪律不能放松。上课时有以下的纪律规范:①进入实习室,衣着要符合安全要求,严禁穿拖鞋、背心入实训室。②在实训室内,学生要按照实习教师指定的位置入座操作,不得大声喧哗,随意走动。有问题可以向实习指导教师示意,不得随意私自设置实习内容,如果不听指挥或违规操作而损坏设备者,除了需要赔偿经济损失外,还要停止下阶段的实习。③不得将食物或饮料带入实训室内,要保证室内整洁干净。④实训结束后,做好工量具、刀具的归位工作,要认真填写好设备使用纪录,并按要求搞实训室的卫生及机床的保养工作,班长及每组的组长要负责检查。
(2)操作规范。①工量具的使用与摆放。在开始每一次数控车床实习时,一般都会派发工量具,每台机床派发一套工量具。为了防止搞乱,每种工量具都要有标号,并按领取人的姓名登记在表上。每天在工具使用后,必须检查有没有损坏,如果有损坏要及时报告,并检查能不能及时维修,如果不能维修就要追究相关学生的责任;在没有损坏的情况时,要按要求将工具放到指定的箱子里。在测量工件的过程中,学生有可能在测量完后将量具摆放在床头箱上,如果一不小心掉到正在旋转的机床主轴上就会发生事故,这是极其危险的。因此,必须要求学生将用完的工具摆放在工具箱里,这些习惯要让学生从一开始就养成。②机床的操作规范。可以参考安全操作技术。
4.数控车床实习课堂分组教学法
实习过程要进行分组学习,以培养学生的互助意识。在技能教学中,学生分成数组,每组大概5~8位学生,每台机床可以安排2~3位学生,每组选一个动手能力较强的学生,由他组织本组学生的实习。组长做完之后要帮助其他同学,纠正他们的错误,组员之间可以相互讨论加工方法。在实习中采用分组教学,不但可以增进同学们的互助意识,还能增进同学之间的友谊。
分组教学有利于锻炼学生的竞争意识。教师在实习过程中可以适当安排一些技能训练,以分组竞赛比武的形式完成。有了比赛竞争,学生的学习热情会更加高涨,他们能在比赛中体会到满足感和自豪感,从而增强学习的信心。教师也可以根据竞赛的结果给予他们一定的奖励,这更加能够增强他们学习的积极性。
三、小结
实践证明,采用好的课堂管理方法,是成功上好一堂实习课必不可少的一部分。没有管理,没有规则,整个课堂将会是一盘散沙,教学效果可想而知。所以我们要想提高教学效果,就必须先在课堂管理上下功夫。
参考文献:
[1]黄丽芬.数控车床编程与操作――广数“GSK980TD”车床数控系统[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.