浅谈提升机械制造工艺教学知识

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一、能力训练中的知识迁移

有效掌握将大大提高学生分析问题和解决实际问题的能力。教学中，笔者设计细长轴的加工情景，通过任务驱动，对加工方案进行分析，达到教学目的。师（指着黑板上配图）问：细长轴在伸出端很长的情况下，用三爪卡盘夹紧后车外圆，会怎样？生说：这样不行。师：为什么不行？生：工件这样装夹，刚性不够，车的圆柱会带锥度。师：好！怎么办？生：加后顶尖。师：好！但车削后圆柱出现了两头细中间粗，仍不符合要求。怎么办？生：细长类轴的刚度不够，加跟刀架，消除因径向分力存在而产生的误差。师：同学们车工工艺学得不错。（老师进一步引导）这消除的是切削力径向分力对加工精度的影响。可是车后仍发现工件存在二头细中间粗的精度误差。怎么办？在激起学生强烈的求知欲的前提下，老师从切削分力的分解开始启发，请学生注意轴向分力和三爪卡盘夹紧力之间形成的受力系统，构成的是一对平衡压力。再简单请学生回忆《工程力学》压杆的失稳条件，引导学生分析出这变形产生的原因是压杆的失稳。在教学的知识迁移中，涉及到从车工工艺与技能训练、工程力学等课程的知识应用中，引导学生选用知识，来提高学生分析问题及解决问题的能力。

二、抽象知识引导时的知识迁移

《机械制造工艺学》要解决工艺设计中的许多为什么，在教学中会遇到许多很抽象的理论知识。在教学中可以利用日常生活常识进行知识迁移，将抽象的理论接近形象化。完成“怎样消除机加工时的残余应力”任务时，残余应力指什么？若有会产生什么结果?怎样消除？笔者拿学生常见的馒头，代替机械材料进行分析。师：在冷馒头上按一个指印，手按下去有阻力吗？生：有。师：馒头产生了应力，且留下了凹坑。一天后，馒头上的凹坑大小会变吗？生：当然变浅。师：说明了馒头上存在残余应力，随时间的推移残余应力慢慢消失，凹坑变浅。如果将馒头回笼重蒸一下，这凹坑会消失吗？生：会。教师话锋一转，及时引导学生：金属材料受力也会有残余应力，虽然肉眼看不见，但随时间的推移，残余应力会慢慢消失，会使工件整体的形状改变而影响精度。这是材料存在残余应力的特点。从上述例子中，我们已经一起分析了消除残余应力的方法。生：（诧异）。师：馒头上的凹坑是怎样消失的？生：回笼蒸。师：《金属材料与热处理》中学的去应力方法呢？生：退火。师：（及时总结）金属材料加热到再结晶温度以上保存一段时间就能消除残余应力。《金属材料与热处理》就是以这个原理去应力，既使学生理解了抽象的残余应力概念，又掌握了去残余应力的热处理工艺方法，达到理想的教学效果。

三、提高工艺技能时的知识迁移

在整个教学过程中，从学生已经掌握的知识着手，通过教师设计的问题，引导学生思考讨论，在讨论中发现问题，寻找问题产生的原因，巩固解决问题的方法，帮助学生提高分析问题、解决问题的能力，学以致用，提高学生适应企业工作的能力。在完成“细长轴加工工艺”任务时，师：细长轴是这次加工的条件，状态能否改变？生：不可能。请学生回忆《工程力学》课程的压杆受力特点，学生分析得出：能改变的只有压杆的状态。怎样变，能去掉轴向分力吗？据《车工工艺与技能训练》知识，甲生：不能。这轴向分力是主切削力，没有它无法切削。乙生：加工中能否反向进给？丙生：可以。这样从切削处到三爪卡盘夹紧处形成的是拉杆，问题解决了。师：切削处到后顶尖之间呢？乙生：还是压杆。怎么办？让学生知道一个方案设计要考虑全面。不能只顾眼前，在任何时候做任何事都要这样。师：压杆什么时候变弯？是压杆都会弯吗？甲生：压杆的一端能退让就不会弯。乙生：把顶尖换成弹性顶尖，加工受力后顶尖产生微量退让，压杆不会弯曲。

四、总结

在去除压杆的失稳后，加工的圆柱就不会因这原因产生二头小中间粗的误差。在反向进给的条件下，为了增加细长轴的刚度，我们还可以从切削刀具的角度考虑，增大车刀的主偏角，来增加轴向分力，促使学生工艺技能知识的应用和提高。从学生已经掌握的知识着手，步步为营，进行不同的任务驱动，激发学生求知欲，引导学生进行不同知识间的迁移，帮助学生提高运用各科知识的能力，为学生架起从加工环节的加工者，向工艺设计环节设计者及生产环节的生产工艺管理者跨跃的桥梁，是教好这门课程的关键。

作者：秦忠敏 单位：南通工贸技师学院