淺談數(shù)控機床絲杠傳動間隙調整教學

孫瑋

摘 要：職業(yè)學校教育的發(fā)展目標是培養(yǎng)理論聯(lián)系實踐、動手能力強的復合型高素質技術人才。因此，必須重視對學生知識拓展應用能力的培養(yǎng)。本文從設備設施和教學場景的準備、課題理論分析思考兩方面入手，探討了如何更有效地開展數(shù)控機床絲杠傳動間隙調整教學。

關鍵詞：加工精度 影響因素 調整 檢驗

在數(shù)控加工專業(yè)課教學中，經(jīng)常出現(xiàn)因機床傳動誤差而造成的零件尺寸不合格的現(xiàn)象，這時就要對機床進行必要的調整。在數(shù)控機床加工過程中，其運行精度決定著零件加工后的尺寸精度，因此在學生實習零件加工前，首先要保證機床的運行精度和可靠性。數(shù)控機床的軸向間隙是容易產(chǎn)生尺寸誤差的主要因素，軸向間隙主要是指進給傳動滾珠絲杠螺母副間隙和固定或支撐軸承間隙，所以機床傳動間隙的調整和補償工作尤為重要和必要。

一、設備設施和教學場景的準備

在教學前，教師根據(jù)教學內(nèi)容與要求，選用有代表性的經(jīng)濟性數(shù)車為教具，有意識地向學生提出一些問題，比如在加工前測量，根據(jù)需要在程序中插入刀補，執(zhí)行完一次進給后出現(xiàn)尺寸誤差的原因是什么。引導學生對編輯的加工程序進行分析，除了加工程序編寫不合理、刀具、切削熱因素以外，還有什么原因導致加工誤差。以此激發(fā)學生的興趣與好奇心。在教學過程中，通過問與答調動學生，讓學生用自己的知識、思維去思考問題；在互動中使學生有興趣學習新知識，在互動中培養(yǎng)學生提出問題的能力。這涉及專業(yè)課教學中的各個層次，如怎樣提出問題——首先由老師提問，并引導學生進行解答，把課題內(nèi)容引入機床本體的剛性和間隙調整方面。

二、課題理論分析與思考

在實踐課的實踐教學環(huán)節(jié)中，通過老師講、示范操作，學生聽、看、練的不同方式，增進學生對實踐課的理解和掌握。

在實踐課教學中，老師應注重實踐教學環(huán)節(jié)的計劃與內(nèi)容，有意識地提出合適的問題吸引學生的注意力。比如，滾珠絲杠傳動副是機床進給系統(tǒng)的主要部件，傳動副間的間隙大小決定著加工過程刀具是否在合理軌跡內(nèi)運行，如出現(xiàn)誤差就需要制訂一套解決的方案，絲杠間隙的調整就是其中一種解決策略。為了保證進給傳動機構的精度和軸向剛度，必須消除軸向間隙。教師用簡單的語言使學生適應這種學習方式，指出問題的思路，引導學生思考。

課題1 雙螺母墊片式調整（圖1）

雙螺母墊片式消除方法是調整墊片的厚度，使左、右兩個螺母產(chǎn)生相對軸向位移，即可消除間隙，并產(chǎn)生預緊力。用這種方法預緊時，預緊力應為最大軸向負載的1/3。此種形式結構簡單可靠，剛度較好，使用時裝卸方便。學生在課堂上提出問題，通過查找資料的方法，自己解答，把理論和實際聯(lián)系起來，通過反復練習，從被動學習提升到主動學習的層次，既能夠培養(yǎng)學生思考問題的能力，又能夠達到培養(yǎng)學生觀察、分析能力直至最終會操作的目的。

課題2 雙螺母螺紋式調整（圖2）

利用一個螺母上的外螺紋，通過圓螺母調整兩個螺母的相對軸向位置實現(xiàn)預緊，調整好后用另一個圓螺母縮緊。這種結構調整方便，且在使用過程中可以隨時調整，但預緊力大小不能準確控制。在課程教學中，教師應當以傳授知識為基礎， 側重理論與動手能力的培養(yǎng)。在講調整過程的同時，教師還要力爭讓學生發(fā)揮主導作用，調動學生“看”“練”的主動性和積極性。老師用簡練、直接的方法，引導學生通過自己的課堂實踐，參與到各個實踐環(huán)節(jié)中，從而加深學生對實踐課基本原理的理解和記憶，鍛煉學生分析與動手實踐的能力。

課題3 調整后的檢驗

進給間隙補償量的測定，利用千分表校準軸的軸向間隙，把千分表固定到機床的導軌面上，千分表的表頭軸向對準滑動導軌軸向面，并把指針調零，用進給切削速度沿相同方向移動100mm，再用相同的速度從當前位置返回到測量點。通過三次反復測量，讀取千分表的刻度值，三次的平均值為補償值。

在實踐教學中，老師應注意創(chuàng)造開放性的問題情境，引導學生進行思考并反復練習，通過嘗試、討論、合作的學習方法，使學生能夠從不同的角度思考、分析問題。讓學生展開多角度的思維活動，從而培養(yǎng)學生思維的靈活性和操作的準確率。通過檢測和診斷手段，找出具體的影響因素，采取有效的方法消除系統(tǒng)誤差。

三、小結

通過教學過程的設計和課前的準備，充分發(fā)揮教師的特點，以培養(yǎng)學生解決問題的能力為主線，通過示范與自主練習結合的方式，進行一體化授課，學生通過反復看圖、拆裝，增進操作過程的熟練性，幫助學生拓展知識，以促進操作技能的全面提高。

參考文獻：

[1]王愛玲.數(shù)控機床結構及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.

[2]勞動和社會保障部教材辦公室.數(shù)控機床操作工：高級[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2004.

（作者單位：青島市技師學院）a