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1.实训教学中规范操作流程
在实训教学中,指导教师按行业标准不断规范学生的操作流程、操作细节,让学生逐步改善行为习惯,规范做事,使其达到行业标准。具体操作如下:(1)实训前:学生必须统一穿工作服,女生戴工作帽,不许穿拖鞋、凉鞋。每天上班前教师要进行安全教育、考勤(相当于企业开例会),重点强调安全规范、检查着装、布置任务。其间不许讲话、吃零食、迟到,病事假按学生守则规定程序请假。这主要是提高学生的安全防护意识,规范行为。每时每刻树立“安全第一”的观念,防患于未然。(2)实训中:指导教师严格按操作规程规范集中演示,测量姿势标准,工具、量具摆放整齐,要以身示范,从自身的一言一行做起。学生认真听讲,细心观察。尤其在初始阶段,教师要采用规范化、步骤化的教学方法,把实训过程分为几个步骤进行。学生的操作规范情况,教师要逐一检查并给予指导。根据教师当天布置的课题任务,学生首先对照加工图纸,去领材料、刀具、工具、量具(去仓库或班组长处),并分别安放在床台工具柜上,其次检查机床是否完好等做一切加工准备工作。机床启动后只允许一人操作,另一人站在尾架旁观察(切不可站在旋转工件的对面),有的学生上机前对各种操作规范以及测量姿势、工量具摆放很清楚,可是一旦操作起来,往往就专注于切削加工,对一些规范就不注意了,所以学生之间要相互提醒。加工完毕,零件要进行自检、互检、终检。经过一段时间训练后,学生就习惯于规范操作、正确摆放物件及在头脑中树立质量意识和相互帮助精神。(3)实训后:实训结束后的“清扫”“整理”要按企业的6S管理的相关内容执行。清扫:每位学生实训结束后要清扫所属机床、工具柜、托盘铁屑和相应的实训场所。清扫要落实到责任区域和负责人,并且要有清扫基准,作为规范。机床和量具清扫后要保养,机床传动部位要按规定加油,,游标卡尺、千分尺表面用布擦拭干净,在金属表面涂一层防锈油,放在专用的量具盒内。整理:将加工件与毛坯分别堆放在指定区域,将无用的废品回收到指定的框内统一处理,绿色通道上严禁堆放任何杂物,保持畅通。工量具归放在床台工具柜相应的抽屉里。将机床尾架、拖板、刀架统一移到回定位置,工具柜标号与机床标号一一对应,有序摆放整齐,卡盘扳手与刀架扳手摆放在工具柜上层,以便其他班次的学生使用。总结:下班前,全班要集中,指导教师对当天的实训情况进行总结。对心灵手巧、吃苦耐劳的学生要给予充分表扬,对偷懒怕动、拈轻怕重的学生要多加督促。对加工不合格的零件存在的问题要让学生先思考、讨论,最后教师现场指点解决。通过这一阶段的训练,让学生明白实训结束的工作流程,而不是只重加工工件,加工结束就自己上交零件,教师评定成绩完事,根本不知道要打扫机床、整理环境。要培养学生从小事做起,重视环境卫生。古语云“:一屋不扫,何以扫天下”,所以在职业素养的培养上,应从卫生小事与细微之处着手,于细微之处见品行。
2.实训教学注重过程考核的细化
实训教学中的职业素养考核做到细化、量化,学生执行起来清晰明了,知道做什么,怎么做,目的性非常明确。笔者将根据平时的技能考核细则做成下表。联系通过实训教学,较好地培养了学生的技能意识、职业道德意识、安全意识、责任意识、卫生意识等职业素养,但职业素养的培养不是一朝一夕之事,它是一个系统工程,是一个长期的、持续的、不断完善与提升的过程。实训教学只是培养学生职业素养的一个环节,在学校里还要通过各分院、系部、班级等多个层面的共同努力来培养学生良好的职业素养。
作者:徐金凤
论文摘要:数控机床相对普通机床在生产安全防护方面有了很大的改进和提高,但对于职业学院的学生在实训操作中仍有很多的安全隐患。本文针对我院实训过程中发现的诸多安全问题,作出分析和研究,为以后的实训教学提供很好的参考。
随着我国数控设备的普及,数控技术在制造业中的应用越来越广泛,为此全国各类高职院校都开设了数控技术专业,以缓解数控程序员和数控操作员紧缺的局面。而数控机床加工是应用数字化信号对机器的运动进行控制的一种自动控制的机械加工技术。数控技术的应用是机械制造行业现代化的标志。通过数控车床加工,数控铣床加工教学实习达到提高学生从事“机—电—计”工程实践工作的能力,拓展学生在机械制造工艺技术领域思维的目的。 掌握机床坐标系与工作坐标系,掌握数控机床程序的结构,掌握数控机床的常用指令。我院针对社会企事业单位的需求开设了数控技术专业,而数控机床操作实训作为该专业的重要实训课程,受到更多的重视和关注。通过数控实训使学生了解数控机床及数控加工概念,掌握数控机床程序编制内容,使学生具备一定的数控加工基础知识,可以编制较复杂的数控加工程序,初步掌握数控机床的操作与维护。使学生对所学专业也更深的理解,在掌握理论知识的前提下,提高了实际动手操作能力。
1 数控机床实训中存在的安全隐患
通过在我院几年的数控实训教学工作,对学生在操作实训过程中存在的安全问题有了很深的了解。作为高职院校,我院的学生相对来说实际动手能力较强,但对操作实训过程中安全知识了解不多,经常出现安全隐患。往往事故发生的主要原因是物体的不安全状态和人的不安全行为。其中在机械使用过程中,人的不安全行为是引发事故的重要的直接原因。人的行为受到生理、心理等多种因素的影响,表现是多种多样的。缺乏安全意识和安全技能差,即安全素质低下是认为引发事故的主要原因,例如不了解使用机械存在的危险、不按安全规范操作、缺乏自我保护和处理意外情况的能力等。指挥失误(违章指挥)、操作失误(操作差错、在意外情况时的反射行为或违章作业)、监护失误等不安全行为常见的表现。在日常工作中,人的不安全行为常常表现在不安全的工作习惯上,例如工具或量具随手乱放、测量工件不停机、站在工作台上装夹工件、越过运转刀具取送物料、攀越大型设备不走安全通道等。我院在实训中的安全隐患主要体现在如数控机床床身都比较高,防护罩又是活动的,如果在防护板上放置刀具、工量具等,不小心很容易造成掉落,损坏机床或伤害到操作人员;这种情况常常出现,主要是学生思想不够重视,随意性太大。再有学生在拆卸工件时,把卡盘扳手留在卡盘上,由于一台机床上安排几名学生实习,人多情况较复杂,此时如果有人开启机床,主轴旋转,扳手飞出,造成很大的危险。可见,诸如此类的安全隐患随处可见,时时给我们敲响警钟。
2 安全教育在数控实训中的重要性
由此可见,安全教育在实训中是多么的重要。而安全生产是为了使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生,保障劳动者的安全健康和生产作业过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动。以某企业的安全教育为例,对员工进行安全教育是国家法律法规的要求,是企业生存发展的需求,是员工自我保护的需要。根据这一要求,我院与企业的三级安全教育相结合制定了一套适合于实训教学的安全教育课程。
2.1 校级安全教育
学院对学生的实训安全问题非常的重视,按照生产企业的标准制定了各项规章制度,并制成展板放置于实训车间。把“安全第一,提高警惕”作为首要任务。根据要求由数控教研室组织编写了安全教育读本,发给参加数控实训的学生阅读学习,安排针对性较强的安全教育课,让有生产一线工作经验的老师讲解所操作机床的结构和性能以及在实训操作中可能存在的安全问题,使学生对所接触的机床操作安全问题有基本的认识;其次通过观看安全教育录像和事故展板,面对活生生的安全事故让学生有直观的印象,提高安全防范意识。再针对所学工种,具体讲解其操作规程。以数控车床为例,其主要操作规程为:工作前必须戴好劳动防护品、女生戴好工作帽、不准围围巾、禁止穿高跟鞋。操作时不准戴手套,不准吸烟,不准与他人闲谈,精神要集中;工件运转中,不准用卡尺、千分尺测量,操作者不得隔车面探身取物或传递物品,不准用手摸和用棉丝擦工作物,刀头和更换刀具,不得擅自离开工作岗位,如需离岗时,必须关车切断电源等。禁止用手接触刀尖和铁屑,铁屑必须要用铁钩子或毛刷清理等。通过老师的讲解,学生对自己所学工种的操作规程有了很深的理解,基本的安全知识能了如指掌,为以后进入车间实训做好了充分的准备。
2.2 车间级安全教育
在进入车间实训时,有专人负责对所有学生进行本车间劳动卫生状况和规章制度的讲解,介绍实训车间的概况,车间人员结构、安全实训组织状况及活动情况,车间危险区域,车间劳动保护方面的规章制度和对劳动保护用品的穿戴要求和注意事项,车间事故多发部位、原因、有什么特殊规定和安全要求,车间常见事故和对典型事故案例的剖析。介绍车间防火知识,防火的要害部位及防火的特殊需要,消防用品放置地点,灭火器的性能、使用方法,车间消防组织情况,遇到火险如何处理等。组织学生学习安全生产文件和安全操作规程制度,并应教育学生应尊敬老师,听从指挥,安全实训。通过一系列的讲解和学习,取得了较好的成果。 2.3 班组级安全教育
班组级安全教育是最直接、最重要的安全教育,学生进入实训车间后,参加实训的就是所要操作的机床,由具体带班的实训老师讲解其岗位安全操作规程,劳动防护用品的性能和正确使用方法等。实训的第一节课组织学生学习安全技术操作规程并督促执行,教育学生遵章守纪,正确穿戴劳动防护用品,正确使用安全刀具,制止违章作业,切实做到“三不伤害”(不伤害自己,不伤害他人,不被他人伤害)。通过实训现场老师的讲解和动手示范,取得的效果很明显,大大降低了学生在实训过程中出现安全隐患的可能性。实训老师安排学生按规定对环境因素和危险源进行检查并记录,定期对本班组内使用的设备、设施、器具、工作场所等进行检查,发现隐患和不安全因素及时整改,对本班组无力解决的及时上报并采取有效的防范措施,做好记录,避免发生人身事故及其它责任事故。对此,制定了机床运行记录本,由每天参加实训的学生和带班老师共同填写。
几年的数控操作实训,积累了很多的安全实训经验。对不同的学生,制定不同的教学方法。安全实训的经验是学生身边活生生的教育材料,对提高学生的安全知识水平,增强安全意识有着十分重要的意义。安全实训经验是从实践中摸索和总结出来的成果,是防止事故发生的措施,是安全技术、安全管理方法、安全管理理论的基础。及时地总结、推广先进经验,可以使其他学生受到教育和启发。总体来说,效果很好。
与经验相对应的是教训,教训往往付出了沉痛的代价,因而它的教育意义也就十分深刻。事故案例是进行安全教育最具有说服力的反面教材,它从反面指导学生应该如何避免复杂事故,消除不安全因素,促进安全生产。因此,运用本工种、同岗位的典型事故案例进行教育,可以使学生更好地树立安全第一的思想,总结经验教训,制定预防措施,防止在本车间、本班组、本岗位发生类似事故。为此,在学生实训过程中,针对可能出现的安全隐患,以以往发生的安全事故为事例,通过讲解与告诫,使学生提高警惕,加强安全防护意识。
3 学生自我安全学习
通过以上三级安全教育,学生基本掌握其所学工种的安全生产知识和自我防护。但有些职责还必须了解,如熟悉并严格执行本岗位工艺纪律和安全技术操作规程,掌握本岗位设备仪器及其他相关设备,装置的结构和性能,爱护和正确使用机具设备及附属安全装置,遇到异常情况能够及时发现并排除,正确使用劳动防护用品,操作中坚持互相帮助,互相监督,不违章作业,抵制违章指挥,遇有危及安全的紧急情况时,应采取果断措施,并及时报告老师,认真总结经验教训,贯彻实施好安全防护措施。
4 结束语
几年的数控机床实训教学,使我深刻体会到安全教育的重要性,通过所有人的努力,取得了很好的效果,至今没出现安全事故,做到了“安全第一,提高技能”的宗旨。还要继续努力,做到如企业一样的安全培训五则:教育使其不为,培训使其不惑,规范使其不乱,奖罚使其不敢,制度使其不怨。在实际生产中,仅仅有安全知识是不够的,必须把学到的知识运用到实际中去,因而还要十分重视安全技能的教育和训练。安全技能是从实际生产过程中总结提炼出来的,一般情况下,都以学习、掌握“操作规程”等来完成,有的通过教育指导者的言传身教来实现。但无论用什么方法,受教育者都要经过自身的实践,反复纠正错误动作,逐渐领会和掌握正确的操作要领,才能不断提高安全技能的熟练程度。
参考文献
[1]任树奎.全国中小企业安全生产教育读本.煤炭工业出版社,2009.
论文关键词:项目教学法,电火花线切割,加工实例
项目教学法,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。学生完成的项目可大可小,主要通过项目完成的整个工作过程让学生学习一定的教学内容,并能将教学课题的理论知识和实际技能结合起来,使学生有独立制定计划并实施的机会。学生在一定时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为,培养自主行为能力,最后有明确而具体的成果展示。在这一过程中尽量让学生自己克服困难、处理在项目工作中出现的问题,综合应用学习知识。
“电火花线切割实训”教学过程中,使用项目教学法,通过教学做一体化让学生完成零件的加工机电一体化论文,这样不仅提高学生的计算能力、绘图软件操作能力和机床操作技能,还培养了学生团结互助的团队意识和学生的综合素质、综合能力。
1 “电火花线切割实训”项目教学法的一般步骤
“电火花线切割实训”教学过程一般可分以下几个步骤,如图1所示。简单来说,项目教学可划分为三个阶段,即项目的准备、实施和评价。每个阶段所要完成的教学任务不同,教师在各个阶段所扮演的角色也有所不同,要集促进师、示范者、评论家于一身。在项目教学准备阶段,教师要向学生提供与完成教学项目相关的知识、信息与材料,指导学生寻求解决问题的方法,这时老师主要是学生学习的促进者、指导者。在项目教学实施阶段,教师主要是营造学习氛围、创设学习情境、组织和引导教学过程,当学生在完成任务的过程中碰到困难时,他就给予具体帮助,他更多的是学生学习的组织者和示范者中国期刊全文数据库。
图1 项目教学法的一般过程
2 任务的引入
“电火花线切割实训”是一门实践性很强的实践课程,而线切割加工的工艺分析是加工合格产品的关键,只有工艺合理,才能高效率地加工出质量好的零件,因此,必须让学生对线切割加工的各种工艺问题进行深入的探讨。
从操作层面上讲,在教学时,我们不仅要求学生掌握简单的切割零件方法机电一体化论文,还要求学生会穿丝、上丝。最后针对模具加工中经常用的跳步加工操作,我们要求每个学生都必须掌握。
在模具零件的加工中,尤其是级进模凹模型孔的加工,型孔与型孔的位置精度要求较高,如果用电火花线切割分别加工型孔很难保证精度要求,在这种情况下这就要使用电火花线切割跳步加工这种加工方法。
3 任务的分配
用电火花线切割机床加工如图所示的零件,图2为零件的二维图。机床为泰州三星机械有限责任公司生产的DK7732A型号机床。零件毛坯为60mm×80mm×δ3mm的45号钢。对学生的要求:
(1)每组学生在两天时间内完成三个零件;
(2)记录每个零件完成的时间;
(3)用游标卡尺测量零件尺寸,记录误差。
图2 加工的零件
3 教师讲解
在对零件进行线切割加工时,必须正确地确定工艺路线和切割程序,包括对图纸的审核及分析,加工前的工艺准备和工件的装夹,程序的编制,加工参数的设定和调整以及检验等。加工步骤一般如下:1.凹模加工工艺处理方法,2.工件的装夹与定位方法;3.钼丝垂直校准方法与定中心的方法;4.电参数的选择;5.跳步加工方法和操作要领。
对于本次教学,在电火花线切割机床操作方面,学生之前已经掌握线电火花线切割的加工原理、机床的基本结构,简单的工件装夹、找正,基本的机床加工操作以及软件绘图等方法。我们此次项目教学主要要求学生掌握线切割加工的跳步加工,这是教学重点、也是教学难点。
考虑到单纯在黑板上讲解跳步加工过程以及操作步骤,学生很难掌握,也很枯燥。所以在教师讲解时运用多媒体教学机电一体化论文,通过Flash软件的仿真运动,让学生充分了解机床加工工件时的跳步过程。这样不仅激发学生的学习兴趣,同时也节省了不必要的画图和写加工步骤的时间。图3是运用Flash软件钼丝走丝轨迹。具体跳步加工步骤如下:
图3 钼丝走丝轨迹路线
(1)第1步加工内孔,钼丝运行轨迹如图①所示。加工完钼丝将停止运动,关闭工作液和走丝机构,拆下钼丝,再按电脑屏幕上的“继续”键,机床工作台将沿虚红线方向移动到第2个传丝孔的位置(加工前穿丝孔已经用钻床加工);
(2)将钼丝从第二个穿丝孔穿过,重新固定在储丝筒上,开走丝按钮和工作液按钮,再次按“继续”键,机床开始加工外轮廓;
(3)切割完成后,关闭走丝机构和工作液泵、关闭总电源、取下工件。
4 学生分组、练习
老师讲解演示完加工过程后,学生分组练习。机电工程系08模具-1班学生共有36人,实训地点机电工程系实训中心模具制造车间,共有快走丝电火花线切割机床6台,钻床1台,钳工工作台1台中国期刊全文数据库。学生分为6组,一组6人。
在学生的练习过程中,要以学生为主,这主要体现在每组学生的工艺计算、绘图、工件的装夹、电参数的选择等等。老师在巡视过程中发现的问题只需帮学生指出机电一体化论文,让组内其他同学思考错误的原因、怎么解决。这样提高组内同学之间团结互助、密切配合的团队意识。
5 点评和总结
在点评和总结环节,主要有组内自评、组间互评和老师点评组成。组内自评由每组组长对该组加工的工件、操作过程中出现的问题以及学生出勤等发表意见。组件互评主要是指6组之间相互指出工件的优缺点、测量尺寸并选出最佳的一组。最终由教师点评,跟踪学生的反馈情况和在巡视过程中发现的共性问题提出解决方法。
6 扩展与思考
最后,可以扩展知识和对学生提出问题思考,比如:
1.工件定位:以此工件为例,若工件定位不准,对加工的工件有何影响?
2.钼丝定位:开始加工前,若钼丝不在穿丝孔的中心,对加工工件有何影响?
3.钼丝引入处位置怎么最佳选择?
扩展可以帮助学生学到更多的操作技巧,全面吸收整个项目活动的精髓。思考可以帮助学生明晰项目完成的最佳思考方法,找到自己理论上的不足,提高以后再遇到类似难题的解决能力。
参考文献
[1]]黄芸,模具数控加工实训教程,国防下业出版社,2006.
[2]杨晓伟.启发式教学在《电火花线切割》教学中的应用[J].职业教育研究,2008(1):146-147.
[3]姜大源.职业教育学研究新论[M].教育科学出版社,2007,(1).51-52.
[4]蒋建强.电火花线切割加工工艺分析及编程实例[J].职业圈,2007(10)129-130.
摘要:数控技术是一门新兴的技术学科,数控技术课程是数控类专业必修的专业基础课程。通过本课程学生能掌握数控原理、插补原理、伺服系统、检测原理等基本知识,掌握典型的数控系统的应用与操作,以及数控机床的编程知识;熟悉相关的仿真软件和CAM软件的应用。本文根据数控技术应用课程的特点,指出当前数控技术课程教学中存在的问题,提出了提高和解决数控技术应用课程教学质量的方法和途径。
关键词:数控技术应用;职业教育;课程特点;问题;解决方法
【中图分类号】G423.04
目前,随着数控技术教育的普及,职业院校数控技术课程教学面临着种种问题。这种情况严重制约着职业院校中数控专业的发展,有必要予以高度重视,进行深入研究。
现根据数控技术课程的特点,从数控技术课程存在的问题提出相应的的解决方法和途径。
一、数控技术应用课程的特点
1、数控技术涉及面广。数控技术涉及到加工工艺方面的知识、机床及机床夹具方面的知识、刀具及刀具材料的知识、金属切削原理、工件材料、机电技术方面的知识、数字控制和计算机技术、CAD/CAM一体化技术、FMS、CIMS软件技术、信息流管理与控制等等。
2、软件技术更新快。目前,数控技术正在发生根本性技术更新,从专用型封闭式开环控制模式,向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在现代集成化基础上,数控系统已经实现了小型化、薄型化,而且综合了计算机、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;
3、课程实践性强。数控技术是实践性很强的一门学科,数控技术教学中每一个环节,如数控机床伺服系统分析,机械结构分析、加工工艺分析、数控机床故障诊断与维修以及数控编程与操作等,都必须用相应的实训教学来加深加强理论教学的效果,通过实操来验证理论教学。离开实践,既不能培养学生的数控编程能力、数控机床的操作能力,也不能培养数控系统的维护能力
二、当前数控技术课程教学存在的问题
1、适合的书籍太少。目前,适合职业院校使用的数控技术课程的书籍还是太少,教学上所使用的书籍从内容上还比较肤浅,大都比较重视理论,真正适合实训教学的还比较少,在实训教学操作中碰到的难题和集中问题在教材中基本没有体现。而且深入反映科技前沿技术的教材缺乏,适应高层次人才培养的高质量教材更少。数控技术的特点是更新快,很多教材知识体系还停留在十年前。另外没有与本校实训设备的数控系统配套的教材。市场上相关的教材对每一种数控系统都是泛泛而谈,没有针对性。
2、专业师资技术不过硬。很多职业院校从事数控教学的教师都是高校毕业直接从事数控教学,或者从其他机械基础专业转数控方向。在理论教学上,没有太大的问题。但是这些老师普遍存在一个问题,他们自己本身对于机械加工都极其欠缺生产实践经验,在数控技术教学中根本不能很好的把理论和实践结合起来。导致教学过程按照概念照本宣科,枯燥无味,学生学不到真正有用的东西。
3、忽视传统实习项目。很多职业院校不怎么重视传统实训项目,由于师资和场地的原因,传统实训简单走过场。传统的实习项目车工、钳工、铣工、磨工等工种对学生动手能力的培养作用很大,在实训过程中不容忽视。只有通过这些传统项目的实训,学生才能够真正掌握加工参数的重要性,从而掌握刀具的磨削和使用,才能体会材料与刀具、刀具与加工参数之间的关系,进行数控编程时选择加工参数才会更合理。数控专业学生不通过普通机床实习直接去操作数控机床是不合理的。
4、教学内容不太规范。很多职业院校安排课程,数控编程前期安排的课程对于数控机床的机械结构、伺服控制系统、刀具及数控加工工艺方面的知识相对安排较少。数控技术作为一门专业基础课,许多实质性技术和最新技术讲授得不够深入,往往停留在书本概念上,新功能、新技术的讲授也跟不上技术发展的理论,理论联系实践探讨的深度不够,课程教学内容不够深入和前沿,导致学生只知道是什么,不知道为什么。
5、实训教学环节条件较差。一部分职业院校学生的实训教学远远达不到要求,实训内容还存在着很大的缺陷,实训时间安排不够,实训课题脱离生产实际,没有系统性,学生对数控机床的认识还有相当的距离,对于数控机床的了解也仅停留在熟练使用操作面板上,对于操作过程当中出现的具体问题还不能应对。
三、提高和解决数控技术应用课程教学质量的方法和途径
1、加强数控专业校本教材的开发。针对现在市场上合适的教材少的问题,结合本校实训设备的数控系统,加大校本教材的开发,将学生实训操作中碰到的难题在教材中一一解决,并且邀请生产企业技术岗位的人员参与编写,结合企业产品加工中出现的问题,以企业产品实例为课题,多编写实例。这种方法,在实践中,已经取得了比较好的效果
2、加强数控师资培养。数控技术课程的师资和那些专业基础课教师相比,所需要接受的专业训练和从教资历有很大的不同。他们既需要有扎实的理论,更需要有相当的生产实践经验。在师资培训方面,不仅要邀请不同领域的数控技术专家来学校定期讲座培训,了解最先进的前沿技术的发展和应用。更要有计划的选派一部分任课教师深入到生产实训基地参与数控技能培训,也可以深入工厂进行专业技能培训,弥补我们的教学、实验、实训中存在的缺陷。
3、重视传统实训项目。数控专业的学生在操作数控车床之前必须进行普通车床的实习,掌握切削用量对加工的影响,掌握常规零件加工工艺。在操作数控铣床、加工中心之前必须进行普通铣床的实习。因为传统普通机床的实训,直接决定着数控水平的高低,所以机加工基础的强化,是数控实习的重点。职业院校根据本校数控技术专业学生人数建设数控实训、实验基地的同时,也要配套建设传统实训基地。
4、改善教学实训环节。因为数控技术课程不但具有理论知识面宽,而且具有很强的实践性和应用性,所以需从系统出发,安排学生更多的实验、实训时间,才能达到满意的效果。教学安排中要注意实践教学所占比例,并使理论教学与实践教学交叉进行。为使学生对已有知识做到融会贯通,在设计实训课题时要注重循序渐进,能够发挥学生的主观能动性。
5、采用合适的教学方法和教学手段。数控技术课程部分章节的内容很抽象,刚开始学习数控技术的学生仅凭文字很难理解数控系统中各组成部分的含义和功能,也无法理解数控装置到底是个什么设备,很难理解检测信号反馈的意义在哪等等一系列的问题。如果仅仅只采用课堂讲述的方法是无法达到很好的效果的。
采用多媒体辅助教学,制作多媒体课件,比如在编程坐标系的教学中,展示机床坐标系与主轴卡盘关系,加入工件后,描绘出编程坐标系所在位置,用不同颜色亮点显示机器零点、换刀点,让主轴卡盘动画闪烁,在视觉上产生一种转动感觉,对于理解直径编程起到重要作用。
采取比较法教学,比如,在介绍数控车床时,采用比较法。采取比较法,使整个教学内容清晰有序,使学生在比较、归纳、总结的过程中,加深对数控机床的认识。
采用分组讨论法。在实训后期,可以结合学校产品或者企业产品,将学生分成几个团队,每个团队针对产品拿出自己的设计方案、工艺方案、加工方案。给定时间让他们自己完成整个零件,老师再比较优劣,引导分析原因。还学生主动思维的空间,避免了教师是主角,大部分学生是听众的教学模式。
采用仿真实训辅助教学,在数控实训中,适当的教学辅助手段是必需的,在编程教学中适当利用仿真软件,可以满足学生们检验编程的程序的正确性,也可以部分的代替数控机床进行实践操作学习,增加工位。为了弥补仿真软件的不足,可以让学生们通过仿真软件和实际机床轮流实训,这样能充分理解切削用量概念,掌握获得工件加工质量的方法。
6、培养学生兴趣。在进入数控技术课程学习时,组织学生观看有关柔性加工系统、柔性加工单元、柔性自动化装配线和数控机床概述等录像带,到工厂参观数控车、数控铣、数控线切割、加工中心等设备和现场生产,使他们对数控加工有一定的认识。通过直观的了解,学生的学习热情容易被激发起来,才会充满兴趣地投入数控专业学习。如果还是采取老师满堂讲,学生被动听、黑板上板书开机床的教学方法和手段,很难引起学生对数控技术课程的兴趣。
7、合理节省实训材料。部分职业院校为了降低实训成本,有意识的减少教学环节、减少实训时间等。其实可以通过合理节省实训材料达到降低实训成本的目的。数控实训实习实训材料全部采用钢料加工不太现实。为了降低成本,提高安全系数,在实训初期可先不用钢,而用其它材料进行加工。初期可以采用石蜡,塑料棒等材料制成的产品,减少实训初期学生对机床操作不熟练造成的失误,但是,在用其它材料代替钢件加工过程中,切削用量是无法体会的,因此,在实习最后采用铝及钢进行加工。更换材料的时间安排应视不同学生的情况灵活决定。
【关键词】国家数控实训基地;数控机床改造;网络化;建设方案
黄石职业技术学院国家数控实训基地于2007年建成并投入使用,由于设计比较仓促,数控基地分别单独建立了数控仿真实验室、CAD/CAM实验室、数控加工车间、电火花线切割实训室、三坐标测量室等机构,并没有搭建一个协同的工作网络。
随着时间的推移,目前国家数控实训基地的运行模式已经不能适应现代化的需求:学生在数控仿真实验室模拟的程序输出后,并不能直接输送到数控机床,需要在机床重新录入或者借助U盘拷贝;技术人员在CAD/CAM实验室通过三维制造软件自动生成的程序代码,无法顺利到达机床系统,中间操作繁琐;三坐标测量机检测验证的数据,只有通过介质传输,不能快速反馈到实训室中。这些问题都是由于数控基地没有一个完整的网络化平台造成的。为了解决这个问题,我们为国家数控实训基地设计了网络拓扑,准备实施网络化改造。
一、原有的教学环境及需求
黄石职业技术学院国家数控实训基地下设的数控仿真实验室、CAD/CAM实验室,共拥有计算机82台,采用P4 3.06G CPU、512M内存、GeForce 128M显卡、160G硬盘、17寸显示器,并已组建成一个局域网,每台机器上装有宇龙数控加工仿真系统、CAXA制造工程师、Pro/E、Master CAM等专业软件,可以实现自动编程。三坐标测量室拥有海克斯康三坐标测量机一台,工作站一台。数控加工车间拥有广州数控CAK3275型数控车床9台,华中数控CK6140型数控车床3台,广州数控XK713型数控铣床7台,华中数控4600型加工中心1台,法拉克VMC650加工中心2台,法拉克HTC2050车削中心1台,华中数控教学型数控车床1台、华中数控教学型铣床3台。电火花线切割实训室拥有苏州新火花DK7740型数控线切割机床3台,数控电火花成形机床1台。
我们拟在数控基地内构建一个局域网网络平台,将数控加工车间内所有数控机床与测量室、实训室、CAD/CAM实验室等计算机进行网络化改造,建设模拟企业环境的网络化数控实训基地,使各项数据都可以通过网络传输,不再需繁琐的人工操作。这不仅顺应了“网络数控”发展的总体趋势,而且能满足学院教学、培训的需要,具有较高的实际应用价值。
二、网络化改造的设计
1.网络选型、连接方案
在所有网络类型中,小型局域网是比较接近非专业人上和最为实用的网络技术。因此,我们选择搭建一个使用方便、性能稳定、造价低廉的小型星型局域网。
目前基地大多数数控机床数据传输只支持通过RS232接口单机传输,其基本原理是计算机的串行(COM)口和数控机床本身的RS232接口遵循相同的数据通信协议,利用它们之间的数据传输性能可方便地实现计算机与数控机床的通信,从而完成计算机对机床的NC代码的传输。但是这样的接口我们无法直接接入以太网,经过讨论,我们解决的方案是:给每台数控机床旁配置一台PC机,使用数据线将COM口与数控机床RS232C接口连接,而此时,每台PC机又可以直接连接以太局域网。这种方案的特点是技术成熟操作简单,给操作者带来方便:在PC机上编程,在专用通讯软件或者DOS下进行程序传输。
2.网络拓扑结构
我们要先将数控加工车间、线切割实训室和三坐标测量室的32台数控机床控制计算机组成一个小局域网,再将该局域网与数控仿真实验室、CAD/CAM实验室的局域网连接起来,共同组成一个基地的网络平台,使设计信息、工艺信息、加工信息及后置处理数据能及时地传递到制造单元。学生在数控仿真实验室、CAD/CAM实验室进行数控编程和仿真的数据也可直接传送到机床上,这样就构成了网络制造集成环境,减少了中间环节,增加了可靠性,并提高了工作效率。
根据以上要求,我们决定组建一个星型结构的共享式以太网,服务器安装Windows 2003 Server,工作站操作系统采用Windows XP专业版。网络拓扑结构如图1所示。
3.组网步骤
(1)硬件物资准备
由于数控仿真实验室、CAD/CAM实验室已经组成局域网,在这次网络改造中不需要另外投入新的设备。而现有的数控机床全部配备了高性能计算机,具备入网条件,我们只需购买双绞线、水晶头和交换机等就可以轻松组网。
我们采用星型网络的布线连接,双绞线两端安装有水晶头。连接网卡与交换机的最大网线长度为100米,如果要加大网络的范围,在两段双绞线之间可安装中继器。由于数控基地所有设备都在一栋大楼内,距离较近,能满足要求。根据数控机床控制计算机的位置,我们选择了交换机的安装位置,并将每台控制用计算机用双绞线连接到了交换机上。
(2)服务器的安装和配置
因为这台服务器的身份是域控制器、网关及文件服务器,所以我们选用了Windows 2003服务器操作系统,并配置成为域控制器,方便管理域内工作站,还利用Windows 2003的Internet连接共享功能,为基地内部网络搭建了网关,通过网关将数控基地局域网与校园网连接起来。
同时,我们在服务器上安装了Serv-U FTP服务器软件,轻松构建了一个文件服务器,因此在基地局域网内部进行文件传输更容易。
(3)工作站的安装和设置
工作站全部采用Windows XP专业版,其安装过程比较容易。需要说明的是有关协议的安装问题,网络中每台计算机的协议配置应尽量保持一致。在通常情况下,TCP/IP协议是必不可少的,为了照顾数控机床控制系统中所用通讯功能能在DOS下使用,IPX/SPX协议也应该安装,至于微软的网络客户文件系统安装时就已经自动安装好了。然后,参照相关协议,为每个厂家的数控机床安装匹配的传输控制系统,并对机床控制系统软件及DNC通讯软件进行设置,实现通过网络对机床的有效控制。最后要启用Windows XP的远程桌面连接功能,方便远程操作工作站。
三、改造后的国家数控实训基地所能实现的增值功能及改造优点
1.网络化的数控基地提供的增值功能
(1)网络集中管理
在服务器上可以实现系统的配置管理、性能管理、故障诊断等几个方面的网管功能,并能集中管理和监视网络上的各种设备。为系统可靠运行提供保证。
(2)远程故障诊断
数控机床出现故障时,一般技术人员如不能准确分析判断故障的原因,就会影响生产。利用互联网进行网络对话,服务方可以在异地了解用户方数控机床出现故障时的表现症状,以及数控机床在执行由服务方发送的数控指令时的工作状态,进而对数控机床的故障进行判断井提出可行的解决方案。
(3)模拟企业制造环境,提高教学效果
用CAD/CAM实验室所连成的局域网模拟企业的设计部门,以数控加工车间室局域网模拟企业的制造与加工车间,教师通过互联网给学生布置实习任务,学生在CAD/CAM实验室完成产品的原型设计,并将结果通过网络返回给教师批阅,经检查无误后,可直接传送到数控机床上加工。
整个流程全部通过内部网络完成,节约了大量的时间,提高了设备的利用率。
现在利用联网的工作站,可以将所有的数控程序、数控系统参数以及PLC程序(ASCII代码文件)都备份到计算机中,从而保护了系统资源。
2.数控基地实现网络化改造后的优点
(1)缩短传输程序的时间,也就是节约了昂贵的数控机床机时费用。
(2)准确性高。零件程序重复使用时即使重新传输也可以保证绝对正确。
(3)操作者劳动强度减低。只需在机床面板输人简单指令就可完成程序传输。
(4)易于修改。首次使用的程序如果在现场进行了修改,那么上传后就可供下次调用。
(5)程序管理实现了统一化。
(6)责任清楚。一旦出现问题,很容易分析出是编程原因还是操作原因。
四、总结及展望
关键词:数控机床;理实一体化;学生
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)34-0225-02
一、课程概述
《数控机床编程与操作》课程是高职院校数控专业的一门核心课程,也是一门实践性较强的课程。该课程要求学生通过学习,掌握一定的编程知识及操作数控机床的能力。因高职学生对理论学习的兴趣一般都不高,先理论后实践的教学模式往往会造成学生在实践的时候什么也不会,使教学陷入困难的境地。《数控机床编程与操作》课程主要内容包括:数控机床基本知识、数控车床编程与操作、数控铣床编程与操作、加工中心编程与操作、数控线切割机床的编程与操作、自动编程软件的应用等。这些内容实践性强,需要将理论上所学的各种数控机床的编程及加工知识运用到实际的机床上去。这样才能让学生真正掌握正确合理的编程方法和机床的操作技能。
二、理实一体化教学基本理念
理实一体化教学法即理论实践一体化教学法。突破以往理论与实践相脱节的现象,教学环节相对集中。它强调充分发挥教师的主导作用,通过设定教学任务和教学目标,让师生双方边教、边学、边做,全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。在整个教学环节中,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实,而理中有实,实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法。
三、合理选择教材
理实一体化教学要有与专业相配套的教材。传统的教材一般都强调理论的全面性和系统性,不能适应理实一体化教学的需要。理实一体化教材要摒弃传统的专业教学课程方案,根据教学目标和任务,将各个知识点分解实践训练任务,有计划地开展技能训练。在训练中让学生知其然。教师将学生实践中出现的问题,用专业理论知识来加以解释,使学生知其所以然,从而实现理论与实践的有机结合。《数控机床编程与操作》课程教材应根据高职院校对技术应用型人才的专业技术能力培养要求编写。在内容组织上,注意以社会需求为目标,以技术应用能力为主线,注重理论联系实际,并以够用为度;编程与应用部分应注重实用性、先进性和可操作性。
四、《数控机床编程与操作》课程理实一体化教学的实施
1.课堂讲授加仿真演示相结合。课堂上讲授数控机床的编程与操作,首先通过仿真软件将一台仿真机床展示在学生面前,让他们认识数控机床的基本结构和操作方法。在接下来的授课过程中会接触数控机床的编程,数控机床的程序由各种功能指令组成,一次讲解很难让学生理解指令的用法及编程规则,所以老师在讲授过程中可以通过数控机床仿真软件演示每一个指令的用法,这样不仅加深学生对编程指令的理解,同时也熟悉数控机床的基本操作。例如,数控车床的编程与操作这部分内容的学习,首先通过仿真软件让学生对数控车床的基本结构,操作方法及注意事项有感性的认识。接下来是数控车床编程的基本指令的学习,每个指令的学习又可以通过仿真软件进行演示,让学生真正理解每个指令的用法。最后,对车削加工零件进行编程及仿真加工,为实际操作数控车床加工做好准备。传统课堂讲授模式一般是先介绍编程指令的功能、编程格式等,很难让学生学会指令的实际用法,课堂讲授的同时加入仿真演示很好的解决了这一问题。
2.实训车间操作示范。经过课堂上的理论学习及仿真演示,学生还没有达到可以独自操作数控机床的程度,因为操作仿真软件和操作实际机床还有很大的区别,学生即使对数控机床的编程很熟悉,对仿真机床的操作也很熟练,但面对实际机床也会存在畏惧心理,这时要求授课教师进行操作示范。操作示范场所安排在实训车间,操作示范的内容包括:机床的操作流程、数控加工程序的输入、加工工件装夹、刀具的安装、工件的加工过程、加工结果的分析。操作示范完成后,学生对数控机床加工的整个过程有了基本的了解,对课堂上所学理论知识有了更深刻的理解,为下一步的实践打下了基础。操作示范要求示范教师要一边示范,一边将理论知识应用在操作示范过程中,让学生不仅学习了数控机床的操作,也理解了课堂上所讲的理论知识。
3.学生练习加教师指导。有了前期学习的基础,学生可以开始实际加工练习。加工练习场所是实训车间,教师进行现场指导。这一阶段的主要内容是学生练习数控机床操作加工的基本技能,教师在旁边观察学生的操作方法,发现问题及时给予帮助,让学生能真正学会、学好数控机床的操作技能。练习结束后,教师总结学生练习过程中存在的问题,结合课堂讲授的内容,找到解决问题的方法,让学生能用理论知识去指导实践。例如数控车床加工练习,先给学生零件图纸,首先是对零件图纸进行分析,制定合理的加工方案。然后是进行数控程序的编制,程序编好后输入数控系统,检查校验,最后安装毛坯进行加工。
五、适合理实一体化的师资
实施理实一体化教学不同于理论教学,也不同于实习实训课。不同于理论课是因为在上课的同时要求学生动手,不同于实习实训课是因为在学生动手的同时随时要停下来讲授理论。所以对教师的要求非常高,因为在学生做项目的过程中随时都可能遇到问题,这就要求老师能够及时处理。这些问题包括动手方面的,也包括用理论知识去解释动手过程中的问题,所以理实一体化教学的老师不但对自己的学生有多少能力了如指掌,同时对实施理实一体化教学的设备要运用自如,运用自如不但要会,还要会调,更会简单的维修。针对这些要求,学校应组建一支业务能力比较高、肯钻研、要求上进的师资队伍,这样才能正常的开展理实一体化教学。
六、理实一体化教学效果
理实一体化教学模式旨在使理论教学与实践教学交互进行,融为一体。一方面,提高了理论教师的实践能力,实训教师的理论水平,培养了一支高素质的师资队伍。另一方面,教师将理论知识融于实践教学中,让学生在学中干、干中学,在学练中理解理论知识、掌握技能,打破教师和学生的界限,教师就在学生中间,就在学生身边,这种方式可大大激发学生学习的热忱,增强学生的学习兴趣,学生边学边练边积极总结,能达到事半功倍的教学效果。但班级人数较多会在一定程度上影响理实一体化教学的效果,合理的班级人数应该在20人左右。
七、结束语
理实一体化教学不仅仅是理论教学与实践教学内容的一体化,也是教师在知识、技能、教学能力上的一体化,同时,还包含教学场所的一体化。因此,“理实一体化”绝不是理论教学和实习教学在形式上的简单组合,而是从学生技能技巧形成的认知规律出发,实现理论与实践的有机结合。开展理实一体化教学一定要认真分析课程性质,充分利用教学设施,调动学生学习积极性,真正通过理实一体化教学提高教学效果。
参考文献:
[1]杜家熙.数控机床编程与操作[M].北京:机械工业出版社.2011.
[2]赵华.数控机床编程与操作模块化教程[M].北京:清华大学出版社.2011.
【关键词】普车实训;安全;学风;技能
普车实习是中职院校的重要教学组成部分,是理论结合实际的桥梁,是思维、实践能力综合训练和提高的重要过程[1]。普车实习的主要目的是使学生熟悉并掌握普通车床功能和加工操作;开阔学生视野,丰富学生的知识结构,培养良好的职业素质与团队精神,进一步提高学生分析问题和解决问题的能力,可见普车实习的重要性。笔者作为职业院校普车实习教学的一线实习指导老师,结合自己在普车实习教学过程中的一些教学经验,浅谈一些具体的管理方法。
1 组织教学,培养良好的学习习惯
组织教学是实训教学的重要环节,在整个教学过程中有着十分重要的意义,其目的在于提醒学生为上课做好心理上的准备,并准备好学习用具以及安全文明操作等方面的准备,集中精力,积极自觉地投入到学习的状态中。俗话说“无规矩不成方圆”,就中职院校学生的年龄与心理活动来看,有效的组织教学,是顺利完成教学任务,提高操作技能的前提,尤其对于当前的中专生,懒、散、任性是他们的共性,所以有效地组织教学显得尤为重要。本人从事普车实训教学多年,在组织教学方面通常是按照以下几步来完成的:
1.1 课前点名
按学校的作息时间,早8:20正式上课,我们在8:10就开始点名,如有缺席,问清原因,并做好记载,出勤是评定成绩的依据之一。对迟到、旷课的学生给予严肃的批评教育,与班主任老师沟通共同对这样的学生进行教育。这样使学生养成遵守纪律的习惯,对日后走向工作岗位,模范遵守劳动纪律打下良好的基础。对于未出席的学生,要安排好第二天的补习准备,使他们及时把落下的课补上,顺利完成教学任务,真正地关心学生爱护学生,使他们茁壮成长,健康向上。所以课前点名是保质保量完成教学任务必不可少的。
1.2 进实训场前检查
此检查的内容主要是检查学生劳动保护的穿戴问题,按照操作规程的要求,学生进入厂房必须穿好工作服,戴好防护眼镜,工作服要三紧的,女同学要戴好帽子,并把头发或辫子放入帽子内,不得穿裙子和拖鞋,不得戴围巾,接触旋转关键和旋转部位时严禁戴手套。若有不符合穿戴要求的,老师可力所能及地帮助解决,若不能解决的,严禁进入厂房。我们全体师生一定要树立安全第一的思想,保证学生的人身安全是我们老师的责任,丝毫不能马虎。
2 认真做好教学管理,迅速提高学生操作技能
2.1 机床开动之前的准备
在上实训课之前,就要让学生熟记“机床安全操作规程”,并进行机床安全操作知识讲解和考试。进入现场后,老师要在现场讲解机床的工作原理、结构和性能,各个手柄和按钮的操作方法,并且让学生熟悉机床开动之前各个手柄和按钮的正确位置,按表加注油。教师要示范机床的整个开动过程,并要反复强调学生自己在开动车床前要认真做好相应的检查工作。教师要现场示范工件、夹具和刀具的装夹方法和夹紧力度,以保证机床加工的顺利进行和工作时的绝对安全。
2.2 操作与训练的管理
首先根据实际情况(班级人数、车床数目)进行分组,并指定一名组长,作为老师的助手,做一些管理工作。老师首先要手把手地把组长教会,组长熟练之后,让他充当老师的角色指导下一名学生,当然老师不能走开,在旁边观察、指导和把关,其他同学在旁边观察。这样采取“一带一”的教学方法,使每个学生都“学一遍再复习一遍”,具有很好的教学效果。
2.3 教授学生在运用中学习和创新
一个人只要有创新意识和创新精神,就能在工作中不断地思考,不断创造,突破技术难关,成为技术能手。实训教学过程中,老师要有意识地培养和激发学生的创新精神。例如在练习加工“台阶轴”的时候,第一道工序是车端面,第二道工序是车外圆,在车外圆时,有的同学每车完一刀,都要纵向和横向同时退刀,再车下一刀时,还要对刀,这样不但麻烦,效率低下,而且累积误差也会增大,若车第二刀时,只纵向退刀,横向不退刀,这样就省去了再次对刀的麻烦。所以在车削加工过程中,同样的加工目的却有不同的加工方法,通过思考、探索出好的方法,这就是创新,这就是改革。在学生阶段,我们就要有意识地培养学生的这种创新意识,为日后成为创新型人才奠定基础。
2.4 机床关闭之后的工作
每天的实训工作即将结束时,虽然同学们很辛苦,很疲乏,但也不能草草地关机走人。为了第二天更好地工作,首先要做好机床的清理和养护,要养成爱护机床的习惯,保持机床的精度和稳定;其次把量具、夹具、刀具等放入工具箱,并分门别类,物摆有序;最后做好环境卫生的清扫。卫生清扫完毕,要集合列队,清点人数,做出总结,表扬先进,批评落后,发扬成绩,克服不足。
3 成绩管理,不容轻视
3.1 每天都要给出一个成绩
学生在学习过程中,每学完一个内容,加工完一个零件,老师都要给出评价,按照标准给出成绩,再结合当天的表现,综合评定,给出一天的实习成绩。
3.2 实训结业要考试
要根据所实训的内容,让学生在规定的时间内完成相当难度的加工任务,老师通过认真测评给出成绩。公平、公正地给出成绩,可以激励先进,鞭挞落后,有利于实训教学的完成。
3.3 把实操能力测试纳入毕业测评之中的设想
关键词 数控实习 指导方法 操作技能
目前,我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大,由于数控技术发展日新月异,教学内容与生产技术水平总是存在着滞后教学经费投入的不足.限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新。为了满足社会对数控技术应用型人才的需求,更为满足我校毕业生的需要.为更好地向企业输送合格的数控人才,把实训分四个阶段,以巩固和深化理论知识,提高和完善操作技能。
第一阶段:普车实。
这一阶段是学习数控车床不能逾越的过程。学生在普通车床上实习、练习刃磨车刀,熟练操作车床,从加工端面、外圆、内孔、切槽开始,逐渐接触到螺纹各部分的尺寸计算和加工,特形面的加工.在这一过程巾深刻理解刀具几何角度对切削加工精度和表面粗糙度的影响,进一步认识切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互关系及其对工件质量的影响,掌握车床的调整方法.掌握切削的有关计算、了解常用_T具、龟具的结构,熟悉掌握其使用方法,合理地选择工件的定位基准,安排加工工艺过程。同时还须让学生知道只有完成这一阶段的实训任务,将来才有可能在数控车床上所编制的加工程序更为合理和实用。
第二阶段:仿真实训。
第一阶段的实训后.对学生进行技能考试。操作达到要求的学生到计算机进行数控仿真软件的练习.同时也能促进未选中的学生努力练习.激发他们的学习兴趣和竞争意识。首先让学生熟悉仿真机床的操作面板和录入面板明确每个按键的功能.建立工件坐标系的方法,如何选择刀具几何角度设置刀偏及刀补,详细地讲解每个过程。
在编程车削倒角时.可用两种方式:(1)把车刀刀位点指定在倒角起点处,再C01车削;(2)把车刀定位在倒角的右边延长线上,然后G01车削而成。同时让学生比较哪种方式更为简单和实用。
在普通螺纹加工中.让学生分别使用G92、G76螺纹循环指令来编程加工螺纹.在实训中让学生了解根据导程的大小和螺纹的精度高低选择不同的加工指令更为合适。G92直进式切削和G76斜进式切削。由于切削刀具进刀方式的不同,这两种加工方法有所区别。各自的编程方法也不同,造成加工误差也不同,工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削,螺纹中径误差较大,但牙形精度较高,一般多用于小螺距高精度螺纹的加工;加工程序较长,在加工中要经常测量。G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削,牙形精度较差,但T艺性比较合理编程效率较高,一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。在螺纹精度要求不高的情况下,此加工方法更为简捷方便。所以,学生要掌握各自的加丁特点及适用范同,并根据工件的加工特点与工件要求的精度正确灵活地选用这些切削循环指令,然后编制加工程序,并自动加工。
第三阶段:数控加工。
在数控仿真软件加工出合格工件的同学先到数控车床上进行编程加工。由于仿真软件和数控车床是同一个界面,学生短时间内可熟练操纵机床,但需注意以下几点。
(1)要根据工件的材质,所用刀具的几何角度来选择不同的切削参数。经过普车的实训,这将不是难题。
(2)学生编制的程序要先经过图形模拟加工,程序正确后再进行对刀加工。
(3)在首件加工中合理使用程序暂定MOO指令.在精加工前对工件进行测量.看是否需调整刀具补偿.最后加工出合格的工件。
(4)重点突出典型零件的工艺分析,装卡方法的选择、程序编制,调整加工和检验,如果有缺陷,应找出原因并修正。遵循由易到难、由简单到复杂、由单项到综合这一过程,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。
对学生加工的工件,按小组进行互评。学生都有好胜心理,会对对方的工件一丝不苟地检查,不放过任何一个细节。最后教师根据实际情况给出综合性的评价,或者让学生保存自己满意的作品,激发学生的兴趣。学生的学习效果非常明显。
如此,学生能全面了解数控加工的全过程,深刻理解加工原理、机床工作过程、编程方法及制订工艺的原则.能够对数控机床加工中出现的常见故障予以解决,对将来从来数控工作上手快,操作规范。具备解决问题的能力。
据笔者对所在地8所开设数控专业的中职、技工学校和数十家机械制造企业的调研,企业普遍反映数控专业的毕业生并不完全符合现代制造企业对数控加工技术工人的要求,主要表现在以下几方面。
1.缺乏职业意识和吃苦耐劳的敬业精神随着国家对职业教育的大力投入,职业学校添置了大量数控设备,逐步走出了数控加工实习实训设备不足的窘境,在增加学生数控机床操作时间的同时,大幅削减甚至取消普通加工的实习时间,忽视了钳工、普车等普通加工对学生职业意识特别是吃苦耐劳精神的培养作用。
2.操作能力特别是解决实际问题的能力差很多学校虽然添置了大量数控设备,但出于人身、机床安全方面的考虑,学生的实习材料大多还是铝料、塑料,并没有进入真刀实枪的实战,只是把原来在电脑上的模拟搬到了数控机床上。学生到了企业感觉好像什么都学过,但什么也不会做,需要企业重新培养。
3.工艺分析能力基本就是一张白纸有些学校实行从课堂一步到数控机床的教学模式,使得作为数控加工工人必须具备的金属切削原理与刀具、机械制造工艺学等专业基础、专业工艺知识等不能通过实践得到检验,丧失了理论指导实习、实习中总结理论的锻炼机会,很多学生在离开学校时已经把这些应该掌握的专业知识还给了老师。
4.动手能力差,手脑并用的能力更差在制造业工作,动手能力最重要。但事实是学数车的不会磨刀,学数铣的不会装夹。很多学校把职业技能鉴定也搞成了应试教育,考什么练什么,更有甚者要求学生背程序。虽然在目前的职业技能鉴定模式下,绝大多数学生都可以在毕业前顺利取得数控中级职业资格证书,但企业不认可,学生也没自信,最后转行也就成了必然。
5.质量意识薄弱,测量能力差质量是企业的生命线,是企业生存和发展的根本。学校的“60分万岁”跟企业的合格产品完全是两码事,要生产出合格的产品,就要求工人要有很强的质量意识,具备很好的测量能力。会开数控机床,会编制加工程序,不代表就会测量,特别是关联精度的控制。
6.适应、应变能力差企业根据生产需要进行岗位调整时发现,由于有些学校忽视专业知识和普通加工实训的教学,学生适应、应变能力极差,不要说换设备、换工种,就是换数控系统也不行,会法兰克的不懂华中,会华中的不知道广数。个别学校甚至给数控设备配上电脑,把手工编程的教学也免了。
二、普通加工实训对数控专业教学的作用
现代制造技术是在传统加工技术的基础上发展起来的,自动化的数控机床离不开钳、车、铣、刨、磨等普通加工技术,离开了普通加工技术的奠基作用,数控加工专业教学就是空中楼阁。
1.钳工实训对数控加工专业教学的作用钳工是机械制造中最古老的金属加工技术,具有两千多年的历史。19世纪以后,各种机床的发展和普及,特别是数控加工技术的广泛应用,使大部分钳工作业实现了机械化和自动化,但在机械制造过程中钳工仍是广泛应用的基本技术。钳工作为一种以手工操作为主的工种,在数控专业教学中对学生职业道德、职业素质特别是吃苦耐劳精神的培养具有不可替代的作用。首先,通过钳工实训,可以提高和培养学生的工程实践能力、创新意识和创新能力,培养学生的劳动观点、质量和经济观念,让学生熟悉安全文明生产知识,养成安全文明生产的习惯。钳工实训需要学生细心观察,反复实践,失败了就从头再来,对培养学生一丝不苟、严谨踏实的工作作风最有效。其次,通过钳工实训可以让学生掌握作为机械操作工人必须掌握的钻削、锯削、锉削、铰孔、钻头刃磨、攻丝套丝等基本操作技能,锻炼和提高他们在数控加工中经常用到的画线技能。钳工制作最讲究加工工艺,所以钳工实训也是一个提高学生工艺分析能力的很好途径。再次,通过钳工实训可以更快地提高学生的测量技能。钳工实训可以说是所有机械加工工种中使用量具种类最多、使用最频繁的工种之一,通过钳工实训可以让学生掌握大多数量具的使用和测量技巧。钳工锉配可以让学生更好地理解尺寸精度与形位精度的关系,有利于对学生精度概念和质量意识的培养。第四,通过钳工实训可以培养学生的团队协作精神。学校装配钳工的实训一般分小组进行,需要学生协作完成,有利于提高学生的人际协调素质和沟通素质,激发学生的创造创新精神。学生在完成装配任务的过程中,学习常见机构的装配技巧,体验零件质量对装配精度的直接影响,提高常用夹具的使用技能。
2.普车普铣实训对数控加工专业教学的作用数控机床就是在普通机床的基础上加装了计算机数控系统。数控专业开设普车普铣实训,可以为数车数铣技能教学打好基础。通过普车实训,可以让学生对金属切削过程有一个明确的认识,熟悉工件的装夹、刀具的安装、切削原理、走刀路线、技术测量与精度控制、工艺参数等知识与操作技能,使学生对机床切削加工有一个感性认识。普通机床操作是数控机床操作的基础,在学习数车数铣前学好普车普铣技能可以起到事半功倍的作用。
首先,通过普车普铣实训,可以提高学生操作机床的水平。普车普铣上有多个操作手柄,可以充分训练学生的眼、脑、手脚的协调性、灵活性,使学生成为身手敏捷、反应快速、动作准确连贯的熟练操作者。而在数车数铣上,并没有这么好的练习效果。
其次,通过普车普铣实训,可以强化学生对切削过程和切削用量的感性认识。一些熟练有经验的车工师傅看铁屑形态、凭进刀切削时手的感觉,就可以判断出有多大的切削用量,判断出切削用量是否合理,这种手感在数车数铣上是学不到的。由于普车普铣加工是开放的,学生可以观察到整个切削过程,更容易感觉到声音、振动,观察到铁屑的形状及颜色等,也容易察觉到机床是否存在事故隐患,对刚性、变形、顺铣逆铣的差别等也有更直观的认识。
再次,通过普车普铣实训,可以使学生更好地掌握刀具刃磨技能。车工的关键技能是对刀具的正确处理,学生只有不断磨刀、试切,反复摸索改进,才能真正掌握刃磨刀具的技能。认为数控加工多用机夹涂层刀具,不需要掌握刀具刃磨技能的想法是片面的。据笔者调查,很多企业在数车加工中使用高速钢、焊接刀具。铣工的关键技术是工件的正确装夹,完全可以在普铣上学习。第四,通过普车普铣实训可以让学生对机械加工有一个准确的认识,有利于学生职业意识的形成。经过普车普铣加工和刀具刃磨的艰苦训练,对学生吃苦耐劳精神的形成是大有好处的。学生到了企业就能更快更好地适应现代制造企业对机械加工工人的要求,不至于出现很大的心理落差。