摘 要: 隨著數控技術的產生與不斷發展,掌握數控機床編程與操作的高素質人才也成為當今社會日益迫切的新需求。本文認為,數控實訓教學應該:合理設置課程,打好理論基礎;加大投入,積極推進數控加工仿真系統的教學;合理安排實訓教學實踐,全面提高教學效率;及時開展實訓規范考核,糾錯與鼓勵并重。
關鍵詞: 數控銑床實訓 課程設置 數控加工仿真系統 教學實踐 實訓規范考核
隨著上世紀中后期以來信息與自動化技術的不斷提高,現代機械工業也日益成長為一種更加依賴于電子數字信息控制的機械運作,從而更大程度地解放人力。數控機床正是這樣一種經過了信息技術洗禮的現代機械,并已成為機械工業設備更新和技術改造的首選。但是隨著數控技術的產生與不斷發展,掌握數控機床編程與操作的高素質人才也成為當今社會日益迫切的新需求。因此,如何使高職、高專院校培養出更多、更高技能的數控人才就成為
一個重要的教育課題。我現就從事數控銑床實訓課的教學,談幾點體會。
1.合理設置課程,打好理論基礎
學生實訓前應掌握數控技術的基礎理論:讀零件圖、工藝分析、程序編制、尺寸測量等。
實訓往往要求學生僅根據一張圖紙加工出合格的零件,因此讓學生掌握讀圖技能是關鍵。讀圖首先要配合多張視圖,看懂零件結構(比如是溝槽還是臺階,是斜面還是曲面),其次要分析尺寸標注,找到每個結構的定形定位尺寸,并注意是否帶有公差,是否有表面精度要求。在讀懂圖的基礎上,再分析加工工藝,安排各個結構加工的先后順序(比如加工一精度較高的孔,應先鉆再擴最后鏜)。編程環節,不僅需要對常用的編程指令熟練運用,更要有一定的數學功底。對中級工程度的零件來講,零件結構都很簡單,關鍵就是圖形輪廓節點較多,需要找出大量節點的坐標方可編程。在編程時,不應只追求能夠加工出零件,更應考慮如何編制既合理又時效的程序(比如空行程用G00代替G01等)。在零件的測繪上,應注意公差值,最終零件的尺寸應符合公差的范圍。
因此,學校應著眼全盤,統籌兼顧,使專業基礎課程的設置在順序、課時及課業難易程度諸方面盡可能恰到好處。實訓前不僅要開設足夠課時的《機械制圖》、《公差配合與極限測量》、《金屬切削刀具》、《數控加工工藝及編程》等科目,而且要讓這些課程深淺難易照顧周到,相輔相成。只有這樣,才不至于使學生因為在理論學習上準備不足而導致在實訓時手足無措。而在對這些基礎理論課程的熟練掌握,學生不僅能正確地讀懂零件圖,分析中等較復雜零件的工藝,而且對一般零件能夠獨立編寫正確的程序,準確測量零件尺寸,輕松完成各項實訓任務,在將來的工作中也必將因基礎扎實而在面對各種實際問題時能舉一反三。
2.加大投入,積極推進數控加工仿真系統的教學
數控加工仿真系統具備對數控機床操作全過程和加工運行環境仿真的功能。教師可以通過數控編程的教學來完成各加工操作過程的教學,使原來需要在設備上才能完成的大部分教學功能在這個虛擬制造環境中實現。
在學生掌握一定的工藝和編程的基礎上,在機房運用數控仿真軟件對實訓項目進行模擬加工。在此過程中,教師可以使學生對機床的面板有進一步的了解,并能通過仿真結果檢驗刀具軌跡、程序編寫是否正確。由于運用數控仿真軟件大部分實訓內容可先通過仿真軟件實現,這樣就可以為下一步學生實際機床操作打下良好的基礎,使實訓的效率和速度都得到大幅度提高。
此外,出于現實的考慮,在學生中全面開展數控加工仿真系統的教學,將它作為上機實訓前一項必備的預備功課,將會使學生在理論學習與上機床操作之間增加一個非常有益的緩沖階段,從而大幅度降低學生由于對機床不熟悉而導致的錯誤操作,這對于學生的安全、機器的保護與材料的節約都是非常有益的。
3.合理安排實訓教學實踐,全面提高教學效率
實訓教學適宜理實一體。教學內容應逐個細化,全部實訓內容分成若干小項目,項目內容安排由淺入深,環環緊扣。實踐初期先將每一小項目訓練到位(比如銑平面、加工內輪廓、加工外輪廓、孔的加工、槽類加工、曲面的加工),讓學生每節課的訓練都有針對性,并能對每一小項目舉一反三,這樣有利于學生對每一知識點的掌握吸收。在每一小項目完成較好的情況下,開始做綜合練習,剛開始的綜合項目不宜太難,應讓學生先建立起自信心,能夠自己把小項目綜合運用實踐,激發向深層次探索的興趣。
在學生實際操作前,教師應系統操作示范一遍,包括裝夾工件、裝刀、對刀、程序輸入、去除余量、尺寸控制等,并講解在實際加工中的一些技能技巧。在學生分組操作中教師要不斷巡視,檢查學生的操作安全和規范,并
對學生操作過程中出現的問題及時解決,對于共性的問題,集體講解解決。
4.及時開展實訓規范考核,糾錯與鼓勵并重
實訓教學的過程不是一種知識的傳遞,而是一種對學生實踐活動的引導。因此,整個過程應當看作是學生通過對教材的學習、對教師的模仿來自主領悟并掌握數控銑床操作技能的過程。從這個角度來看,教師只是學生學習環境中的一項要素,而不是具有最高裁決地位的監督者和指揮者,因此,糾錯尤重于指錯,鼓勵尤重于批評,我們的目的在于讓學生成為一個能獨立完成各項操作的工人,而不是一個只會通過學校考試的成績優異者。
因此,在實訓過程中,教師要及時而廣泛地對學生的操作、作品予以觀察與評價。對學生的加工作品,及時進行質量檢測,對出現的問題做詳細說明,避免今后再錯。這樣的好處在于,將一個比較長時間的教學工作分成許多個小環節,使學生每天、每時都有一個小任務、小目標,從眼前的每一件事做起,一步步接近他對自己的期待值。教師可以將眾多學生的作品拿來一起比較,盡可能地讓每一個學生都能看到自己的長處和短處,讓他們對自己的作品和技能有個比較客觀的自評,讓學生在青少年時代特別強烈的自尊心促使他們向更高的目標努力。
同時,對學生操作技能與作品進行及時而廣泛的評價在心理上會產生比較積極的影響,讓學生感覺自己受到老師的關注,不論他暫時取得的是成功還是失敗,他都會覺得自己受到了認可和鼓勵,這樣他就能從內心里重視自己的成績與過錯,并自覺地做得更好。充分把握這樣的學生心理對于教學工作非常重要,過多的批評和指責不僅沒有意義,而且可能會引起學生的逆反情緒,因而這個度必須掌握。
此外,在實訓過程中,還要做好實訓考核,對學生每天的情況做具體記錄,嚴格要求學生每天的實訓內容及時完成,并要求學生做好每天的實訓小結工作。
總之,實訓教學不僅僅是一門課程,還是學生從一個慣于讀讀寫寫的學習者變成一名合格的產業工人的重要一環。如果這一部分做不好,那么學校開設的所有課程、所做的所有工作就可能變得意義渺茫,職業技術教育也就失去它應有的意義。
參考文獻:
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