項目教學(xué)法對機械數控加工的應用論文
摘要：在機械數控機床的加工實(shí)訓過(guò)程中，一方面由于實(shí)訓對于學(xué)生的機床操作水平有較高的要求，另一方面也是由于現在學(xué)生大多只接受理論學(xué)習，缺乏實(shí)踐操作，對于機械數控機床的加工操作還不是很熟悉，導致在數控機床加工過(guò)程中出現的問(wèn)題比較多，機床加工的實(shí)訓效果也不能讓人滿(mǎn)意。如果學(xué)生的實(shí)際操控機床的能力無(wú)法得到鍛煉，對于學(xué)生將來(lái)畢業(yè)工作也會(huì )造成很大的影響。所以本文對于如何在機械數控機床加工實(shí)訓中提高學(xué)生的實(shí)際操控數控機床的能力進(jìn)行了探討，并對于如何利用項目教學(xué)法提高學(xué)生的操作水平進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：機械數控機床加工；項目教學(xué)法；加工實(shí)訓
一、引言
隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，對于當今技能型人才的要求提出了更高的標準，這也對于職業(yè)教育的教學(xué)提出了更高的要求。在機械數控機床專(zhuān)業(yè)，通過(guò)機械數控機床加工實(shí)訓可以有效地提高學(xué)生對于機械數控機床操作水平，并對學(xué)生利用機械數控機床進(jìn)行零件加工進(jìn)行實(shí)訓，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(lái)的就業(yè)。但是通過(guò)實(shí)際教學(xué)工作發(fā)現機械數控機床加工實(shí)訓的教學(xué)效果并不讓人滿(mǎn)意。為了改善這種情況，普遍通過(guò)項目教學(xué)法的形式進(jìn)行教學(xué)工作。通過(guò)項目教學(xué)法可以將學(xué)生的理論知識與實(shí)際操作相結合，繼而提高學(xué)生的數控編程能力和實(shí)際操作能力。這對于學(xué)生將來(lái)的就業(yè)發(fā)展也非常有幫助。本文對于在機械數控加工實(shí)訓中如何利用項目教學(xué)法進(jìn)行了具體的分析。
二、項目教學(xué)法在機械數控機床加工實(shí)訓中的分析
所謂項目教學(xué)法是指在機械數控機床的加工實(shí)訓過(guò)程中，教師帶領(lǐng)學(xué)生一起完成一個(gè)數控機床加工項目從而在這一過(guò)程中完成教學(xué)活動(dòng)。所以這樣的項目設置主要是為了讓學(xué)生在這一過(guò)程完成對于機械數控機床的操作加工學(xué)習，對于項目的大小并不重要。在項目教學(xué)法當中，教師應該將需要進(jìn)行加工的數控機床項目與學(xué)生在課堂上所學(xué)習的理論知識相連接，這樣既可以讓學(xué)生在數控機床的實(shí)訓中提高對于數控機床的操作水平，同時(shí)又可以對學(xué)生已經(jīng)學(xué)習的知識進(jìn)行鞏固，既培養了學(xué)生的實(shí)際操作能力，同時(shí)又讓學(xué)生復習了課堂理論知識。項目教學(xué)法的應用主要是通過(guò)設定一個(gè)項目，讓學(xué)生自行安排時(shí)間，自己進(jìn)行規劃并根據規劃進(jìn)行編程設計操作�？傮w上，項目教學(xué)法主要包括以下幾個(gè)步驟：第一，設定項目任務(wù)。一般在學(xué)生每學(xué)期完成教學(xué)內容后都會(huì )安排一段時(shí)間的機械數控機床加工實(shí)訓，時(shí)間1—2周不等。之所以安排這一段時(shí)間實(shí)訓的主要目的是為了培養學(xué)生對數控機床的實(shí)際動(dòng)手操作能力。
機械數控機床專(zhuān)業(yè)與其他專(zhuān)業(yè)不同，更強調的是對于數控機床的實(shí)際編程加工操作能力而不是理論知識。所以通過(guò)這一段的實(shí)訓，可以讓學(xué)生根據本學(xué)期所學(xué)習的理論知識對機械數控機床進(jìn)行操控。此外，對加工項目進(jìn)行選擇時(shí)，教師應該根據學(xué)生的綜合情況進(jìn)行考慮選擇，設置的項目應該有一定的難度性，讓學(xué)生通過(guò)項目的加工對于理論知識進(jìn)行綜合運用，同時(shí)提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。第二，項目的完成過(guò)程分析。為了便于學(xué)生在機械數控機床的加工過(guò)程中進(jìn)行討論與分析，可以讓學(xué)生以小組的方式進(jìn)行加工項目，可以設置2—3人為一小組。由于學(xué)生以往大多是接觸的理論知識，對于機械數控機床的實(shí)際操作比較少，因此對于數控機床的操作能力肯定不足。在對數控機床進(jìn)行操作時(shí)，很多學(xué)生都對編程問(wèn)題極感興趣，這也說(shuō)明他們平時(shí)這方面進(jìn)行了比較多的鍛煉，但是通過(guò)操作后就會(huì )發(fā)現這些程序往往都不具有正確的操作性。所以在這一過(guò)程中，教師的作用就是引導學(xué)生將日常所學(xué)習的理論知識應用到實(shí)際操作中去。不過(guò)在學(xué)生進(jìn)行數控機床操作前，教師應該首先把數控機床操作的安全知識講述清楚，防止在操作過(guò)程中出現安全事故。在進(jìn)行加工的過(guò)程中，教師應該指導學(xué)生根據零件圖紙設計對零件加工過(guò)程中所需要的的相關(guān)設備材料進(jìn)行收集。然后應該確定零件的加工程序，并對刀具以及相關(guān)的參數進(jìn)行設置選擇。在對機床進(jìn)行編程加工階段，教師可以引導學(xué)生多進(jìn)行討論，設計多種編程方案后在讓學(xué)生進(jìn)行驗證。需要注意的一點(diǎn)是必須是進(jìn)行驗證通過(guò)后才可以讓學(xué)生把所編的程序輸入數控機床中，避免由于程序缺陷造成安全事故。設置機械數控機床加工實(shí)訓的目的就是為了鍛煉學(xué)生的上機操作能力，所以教師要在實(shí)訓過(guò)程中保證每一個(gè)人都能上機操作。由于機床的資源限制，教師應該提前對學(xué)生數量與機床數量進(jìn)行統計，根據統計結果做好具體的實(shí)訓安排。
三機械數控機床加工實(shí)訓對于學(xué)生能力的培養分析
第一，對于學(xué)生數控機床編程能力的培養。在機械數控機床的加工實(shí)訓過(guò)程中，對于學(xué)生的編程能力可以起到較好的鍛煉培養作用。平時(shí)學(xué)生多是對于數控機床的編程知識主要是理論知識，很少直接通過(guò)數控機床對編程知識的掌握程度以及正確性進(jìn)行驗證嘗試。通過(guò)數控機床的加工實(shí)訓可以讓學(xué)生有機會(huì )將自己對于編程知識的掌握程度進(jìn)行驗證。而且在平時(shí)的理論學(xué)習過(guò)程中只重視對于編程理論知識的學(xué)習掌握，但是在數控機床的操作過(guò)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(wèn)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(guò)對編程知識的學(xué)習就能掌握的，必須要進(jìn)行實(shí)際操作實(shí)踐不斷進(jìn)行經(jīng)驗的總結與積累，這樣學(xué)生的操作能力才能提高。另外在實(shí)訓過(guò)程中，學(xué)生除了需要對刀具的選擇以及加工工藝問(wèn)題進(jìn)行考慮以外，還需要根據零件的加工要求進(jìn)行操作調整，根據加工零件要求的為粗加工或者細加工對數控機床的切削量等參數進(jìn)行設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)習過(guò)程中無(wú)法得到的。通過(guò)數控機床加工實(shí)訓，可以讓學(xué)生對于機床的編程控制，零件的加工工藝以及加工前的設計工作等都進(jìn)行熟悉及掌握，對于一些刀具的選擇以及走刀的路線(xiàn)設計等都可以獨立進(jìn)行設計，可以初步獨立的進(jìn)行零件的加工工作，這對于學(xué)生未來(lái)的發(fā)展及就業(yè)具有非常重要的作用。
第二，對于學(xué)生數控機床實(shí)際操作能力的培養；其一，數控加床的日常保養與維護。沒(méi)有只干活不休息的人，對于機器也同樣如此。機械數控機床的保養維護工作對于維護機床的整體性能，延長(cháng)機床的使用壽命具有非常重要的作用。通過(guò)實(shí)際的數控機床加工實(shí)訓，學(xué)生可以對數控機床的相關(guān)維護保養知識進(jìn)行初步的學(xué)習，并嘗試進(jìn)行簡(jiǎn)單的維護保養工作。比如對數控機床每天開(kāi)機前以及關(guān)機后的使用檢查工作；每次接通電源后需要進(jìn)行的參考點(diǎn)設置工作以及在操作中應該如何避免發(fā)生警報或者其他安全事故以及在操作過(guò)程中如何應對機床出現的故障等，這些都是需要通過(guò)實(shí)際操作才能學(xué)習到的；其二，機械數控機床的操作能力培養。由于之前都是對于機床理論知識的學(xué)習，缺乏實(shí)際機床操作，所以學(xué)生在進(jìn)行機械數控機床的實(shí)訓過(guò)程中不可避免地會(huì )出現一些操作問(wèn)題，操作過(guò)程不連貫甚至造成一些毀壞。所以通過(guò)機床實(shí)訓可以提高學(xué)生的實(shí)際機床操控能力，提高學(xué)生對于平時(shí)所掌握的課堂理論知識的學(xué)習，這樣將理論與實(shí)踐相結合，更有利于學(xué)生未來(lái)的發(fā)展或者就業(yè)工作。比如在操作過(guò)程中，如果學(xué)生遇到緊急的問(wèn)題需要處理，可以求助于教師進(jìn)行幫助。一般數控機床都是采用的一種增量式的內部測量系統，如果在正常的使用過(guò)程中發(fā)生突然斷電的現象，那么機床的數控系統會(huì )丟失對原先的參考點(diǎn)的記憶，如果再次使用機床必須返回原來(lái)的參考點(diǎn)進(jìn)行重新的設置。所以學(xué)生在機械數控機床的的操作過(guò)程中首先需要學(xué)會(huì )對這種回考點(diǎn)進(jìn)行操作。在整個(gè)數控機床的實(shí)訓過(guò)程中，學(xué)生對于機床的實(shí)際操控能力會(huì )有很大提高。除了對一些基本的機床操控知識進(jìn)行學(xué)習以外，還會(huì )對操作過(guò)程中的一些技術(shù)環(huán)節進(jìn)行了解與掌握。在機床零件的加工過(guò)程中，對于零件的切削水平要求較高，這一點(diǎn)學(xué)會(huì )應該進(jìn)行仔細的學(xué)習與操作。在零件的切削過(guò)程中首先要對零件的坐標位置在機床中進(jìn)行設置，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(shí)，應該先對機床的刀具應該進(jìn)行補償值設定，可以采用試切法的方式來(lái)進(jìn)行設置。對刀的準確度會(huì )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(guò)了一定的標準要求，那么會(huì )造成在編程過(guò)程中出現錯誤性程序，導致機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(guò)程中，對刀程序完成以后還需要對程序進(jìn)行調試，主要是針對程序的參數進(jìn)行設置，確保機床的正常運轉。參數調試完畢后可以先對機床進(jìn)行粗加工運轉，然后進(jìn)行外圓以及螺紋的加工，逐步過(guò)渡到精加工工序中。所以通過(guò)數控機床的實(shí)訓工作，不僅僅是培養了學(xué)生的實(shí)際的機床操控能力，同時(shí)對于學(xué)生面對問(wèn)題以及獨立解決問(wèn)題的能力也進(jìn)行了鍛煉。
這樣對于將來(lái)學(xué)生工作后獨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(zhù)現代數控機床技術(shù)的發(fā)展，數控機床的種類(lèi)也在不斷增多，比如根據零件加工要求的不同分為中檔的數控機床和抵擋的數控機床。一些數控機床的主軸是無(wú)法完成自動(dòng)調速的，主要是通過(guò)手工換檔進(jìn)行，而且往往這需要等到機床的掛輪停止轉動(dòng)以后才可以進(jìn)行。在使用這樣的機床進(jìn)行加工時(shí)，需要對機床的各個(gè)工序進(jìn)行獨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(guò)對不同種類(lèi)的數控機床的操作學(xué)習，也可以培養學(xué)生獨立完成加工任務(wù)的能力。比如在對數控銑床進(jìn)行操作時(shí)，學(xué)生可以根據加工零件的要求進(jìn)行獨立的作業(yè)，獨立完成對于銑床刀具的安裝以及對刀調試工作，回考點(diǎn)的選擇設置等工序。不過(guò)教師應該對于加工調試過(guò)程中的一些注意事項進(jìn)行提前跟學(xué)生說(shuō)明，以免造成學(xué)生在操作過(guò)程中造成安全事故。
四、結束語(yǔ)
綜上所述，機械數控機床專(zhuān)業(yè)對于學(xué)生的實(shí)際機床操控能力有著(zhù)較高的要求，所以在教學(xué)過(guò)程中應該側重于學(xué)生對數控機床的實(shí)際操控能力的培養。通過(guò)“項目教學(xué)法”采用給學(xué)生設置零件加工任務(wù)的方式，讓學(xué)生根據加工任務(wù)自己分析加工特點(diǎn)，并獨立完成加工程序的設計，對于學(xué)生的獨立操作樹(shù)控機床完成零件加工的能力有很好的提高。在這一過(guò)程中即對原先所掌握的理論知識進(jìn)行了復習，同時(shí)也對學(xué)生的實(shí)際操控機床的能力進(jìn)行了鍛煉提高，這對于學(xué)生的未來(lái)發(fā)展與就業(yè)都具有很好的幫助作用。
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