金屬切削機床教學探討與實踐

徐 銘，王美美

（安陽工學院機械工程學院，河南安陽455000）

0 前言

金屬切削機床是機械設計制造及其自動化專業必修的重要內容。通過相關內容的講授，使學生對金屬切削機床的工作原理、性能、傳動及結構有所了解，并初步掌握認識機床和分析機床的方法，為以后合理選用、使用機床及設計機床打下基礎。為適應培養應用型技術技能人才的需要，在教學實踐中，本著理論與實踐并重的原則，著力培養學生的工程能力、綜合能力及創新能力。

1 結合金工實習，講解CA6140車床的重點和難點

車床是金屬切削機床課程的重要組成部分，涉及車床類機床的用途、工作方式和主要類型；臥式車床的工藝范圍、主要組成部件、主要運動和主要參數；典型臥式車床傳動系統分析、主運動傳動鏈、螺紋進給傳動鏈、縱向和橫向進給傳動鏈、刀架快速移動傳動鏈；臥式車床主要結構，即主軸及其軸承、主軸開停及換向離合器、制動裝置、變速操縱機構、開合螺母及其操縱機構、刀架縱橫向機動進給操縱機構、互鎖機構、過載保護裝置等內容[1]。根據人才培養方案，學生在前期已進行過數周的金工實習，實際操作過CA6140車床，對該機床的結構組成、加工過程有一定的認識和了解。因此，首先在講解主運動和進給運動時，結合學生熟悉的加工金屬棒料的過程，來說明主軸通過卡盤帶動工件完成主運動，由刀具的縱向和橫向移動實現進給。另外，講解CA6140車床的傳動系統時，將離合器的工作狀態與操作CA6140車床時的變速、換向結合起來，在實踐的基礎上，使學生充分理解車床的理論知識。

2 結合“CW6163車床拆裝實訓”，講解車床的內部構造

在課堂上講解車床的組成及內部構造，存在很多局限。為提高學生的實踐能力，加深對車床內部結構的理解，工程訓練中心針對機械類專業的學生開設了“CW6163車床拆裝實訓”項目。金屬切削機床的教學與該實訓項目緊密結合起來，積極組織學生參與CW6163車床拆裝實訓。該項目作為提升機制專業學生實踐技能的重要手段，為該專業學生畢業后勝任機械類崗位奠定了扎實的基礎。CW6163車床拆裝以技能培養為主線，從刀架、三杠、進給箱、溜板箱、尾座到掛輪箱，涉及識讀裝配圖、部件拆裝及整機裝配調整等內容。由淺入深將機床結構、傳動原理、機床部件拆裝、總裝配及精度調整等知識貫穿其中。結合課堂所講車床部分的傳動關系、結構組成、操作機構等內容，使學生在實踐中提升了專業能力和職業素養，促進了課堂的理論教學。

3 采用實例教學，激發學生的學習積極性

采用實例教學，可以將理論知識與實踐環節有機地結合起來[2]。在講解CA6140臥式車床車削螺紋傳動路線時，學生雖然掌握了米制、模數制、英制和徑節制四種標準螺紋的傳動路線，了解了基本變速組和倍增變速組的組成，但在實際加工中，如何針對不同導程的螺紋進行正確地選擇，學生仍不太明確。為此，在教學過程中，通過列舉實例、分析實例，使學生明確如何根據被加工螺紋的螺距、頭數，正確選擇和使用基本變速組和倍增變速組。如需加工右旋米制螺紋，其螺紋的螺距P=2.25mm,螺紋頭數n=2，討論在CA6140臥式車床能否加工？若能加工，u基、u倍各取何值？并寫出加工此螺紋時主軸至刀架的具體傳動路線。

具體討論過程如下：

將螺距P=2.25mm，頭數n=2轉換成被加工螺紋的導程：

根據換置公式L=7u基×u倍(mm)

看是否可取得合適的u基、u倍使等式成立。若能，說明螺紋可以加工，若不能，則說明不能加工。

由上式計算的螺紋導程與被加工螺紋的導程一致，說明此螺紋能在CA6140臥式車床上加工。

通過實例講解，進一步加深了學生對車床各條傳動路線的理解和掌握。

4 采用豐富多樣的方式開展實驗教學

為強化金屬切削機床的實踐學習，課程開設“CA6140車床結構剖析”、“CA6140車床傳動路線分析”和“數控機床結構布局”三個項目的實驗。在做實驗時，積極探索全新的教學方式，激發學生的學習興趣。如：在做“CA6140車床傳動路線分析”實驗時，采用主軸箱、進給箱和溜板箱三個CA6140車床傳動系統模型（如圖1、圖2所示）。首先將學生分組，研究和討論三箱的傳動系統。然后，各組同學互相提問、解答，指導教師對問題和答案進行點評[3]。

在激烈討論中，引導學生深入理解和探討CA6140車床的傳動路線和內部結構。同時，改革實驗成績的評定辦法。將以往以實驗報告為主改為實驗操作、現場問答和實驗報告相結合的方式綜合評定實驗成績。激發了學生認真思考、積極動手操作的熱情，收到了良好的教學效果。

圖1 進給箱傳動系統模型

圖2 進給箱傳動系統模型

5 結束語

金屬切削機床是理論和實踐并重的課程。在教學過程中，通過不斷探索新的教學方法和教學手段，努力激發學生的學習積極性和主動性，使教學效果不斷提高，有力地保障了教學質量，提升了學生分析問題、解決問題的綜合實踐能力。