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新版《數(shù)控機(jī)床編程與操作》實(shí)踐教學(xué)研究匯編

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1、 新版《數(shù)控機(jī)床編程與操作》實(shí)踐教學(xué)研究匯編 摘要:針對《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課程實(shí)踐教學(xué)中存在的問題,從實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的整合、實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目的確定、實(shí)踐教學(xué)考核的改革等方面進(jìn)行了研究,提出了一系列對策。 關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床編程與操作;實(shí)踐教學(xué);高職教育《數(shù)控機(jī)床編程與操作》是數(shù)控類專業(yè)的主干課程,這門課程,既是學(xué)生了解數(shù)控加工的專業(yè)理論,又是學(xué)生掌握數(shù)控制造技術(shù)的中級乃至高級操作工應(yīng)具有的技能,因此教學(xué)中存在著很大的綜合性、跨越性和艱巨性[1]。所以,在專業(yè)學(xué)習(xí)中,該課程具有很重要的地位。 由于本課程涉及內(nèi)容多,覆蓋面廣等原因,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理解和掌握比較

2、困難,在一定程度上挫傷了原本基礎(chǔ)并不厚實(shí)的高職學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,教學(xué)效果不理想[2]。開展與課程配套的實(shí)踐教學(xué),可以幫助學(xué)生理解和記憶課程基本內(nèi)容,掌握和熟練數(shù)控機(jī)床編程與操作,促進(jìn)和提高課程學(xué)習(xí)效果,是課程教學(xué)的重要組成部分,是教學(xué)活動(dòng)過程的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。 一、目前《數(shù)控機(jī)床編程與操作》實(shí)踐教學(xué)中存在的問題 我院自202x年機(jī)電專業(yè)招生開始,新增的數(shù)控專業(yè)、模具專業(yè)、機(jī)制專業(yè)均開設(shè)了《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課程,在課程教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中,存在以下問題。 (一)課程內(nèi)容多,但計(jì)劃學(xué)時(shí)有限 《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課程包括“數(shù)控編程技術(shù)”及“數(shù)控機(jī)床操作技能

3、”兩大部分的內(nèi)容。隨著近年來高職教學(xué)改革,以及專業(yè)人才培養(yǎng)方案的調(diào)整,在《數(shù)控機(jī)床編程與操作》教學(xué)中,要完成使學(xué)生由對數(shù)控知識一無所知到熟知,從對數(shù)控機(jī)床完全陌生到熟練操作的漸進(jìn)過程,必須使訓(xùn)練達(dá)到一定的量,才能取得質(zhì)的飛躍,單憑計(jì)劃學(xué)時(shí)是難以完成的[1]。 由于教學(xué)內(nèi)容多而計(jì)劃學(xué)時(shí)少,導(dǎo)致存在教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐項(xiàng)目是否協(xié)調(diào)一致,實(shí)踐教學(xué)能否圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)開展,能否確保實(shí)踐教學(xué)效果的問題。 (二)教學(xué)經(jīng)費(fèi)緊張 教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入的不足,一方面導(dǎo)致我院數(shù)控實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)設(shè)備及數(shù)控應(yīng)用軟件的投入和更新明顯不足,從而使我院受客觀因素的影響,數(shù)控機(jī)床有限,在計(jì)劃學(xué)時(shí)之內(nèi)無法保證每個(gè)

4、學(xué)生都能同時(shí)上機(jī)床訓(xùn)練,使學(xué)生的訓(xùn)練時(shí)間大打折扣,技能訓(xùn)練受到影響[1]。另一方面導(dǎo)致教師實(shí)踐教學(xué)工作量計(jì)算不夠合理,勞動(dòng)報(bào)酬不高,同時(shí),也致使引進(jìn)教師的數(shù)量跟不上教學(xué)實(shí)際需要的速度,使得現(xiàn)有老師教學(xué)任務(wù)繁重,教師學(xué)習(xí)、進(jìn)修的時(shí)間和條件有限,在一定程序上限制了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的提高。 (三)訓(xùn)練高消耗 在《數(shù)控機(jī)床編程與操作》開課以前,由于學(xué)生對數(shù)控技術(shù)一無所知,對數(shù)控機(jī)床非常陌生,甚至有些恐懼感。因此,熟悉機(jī)床的惟一方法就是操作機(jī)床。掌握數(shù)控操作與編程技能的惟一方法就是實(shí)際加工。這種“大車小,小車了”的純消耗,使有限的資金難以承受任務(wù)要求[1]。 (四)教學(xué)方

5、式陳舊落后 傳統(tǒng)的教學(xué)方式是學(xué)生先學(xué)習(xí)技術(shù)理論和操作規(guī)程,再到生產(chǎn)現(xiàn)場,進(jìn)行技能培訓(xùn)。這種方式的主要缺點(diǎn)是學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少,使得學(xué)生掌握操作技能的時(shí)間較長,增加了課時(shí),也使教學(xué)內(nèi)容不連續(xù)[3]。 (五)考核標(biāo)準(zhǔn)難確定,致使實(shí)踐教學(xué)考核困難 由于《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課實(shí)踐教學(xué)缺乏詳盡的考核標(biāo)準(zhǔn).致使對實(shí)踐教學(xué)的考核常常無章可循、無法可依,具有很大的隨意性和盲目性。這也極大地影響了《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課實(shí)踐教學(xué)考核的效果,不利于實(shí)踐教學(xué)的深化。 二、改革《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課實(shí)踐教學(xué)的對策 (一)整合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。 1.優(yōu)

6、選數(shù)控工藝實(shí)訓(xùn)內(nèi)容[4]。工藝實(shí)訓(xùn)能正確引導(dǎo)學(xué)生在編程前關(guān)注工件的裝夾、刀具的準(zhǔn)備和裝夾、工件的加工工藝和加工路線,從而使學(xué)生能夠根據(jù)零件圖編制數(shù)控加工程序,加工出合格的工件,達(dá)到《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)。(1)工件的裝夾。數(shù)控加工用于多品種小批量生產(chǎn),數(shù)控機(jī)床采用的夾具主要是通用夾具,例如三爪自定心卡盤,平口鉗和工藝壓板。多次裝夾的工件需要找正來保證裝夾精度。學(xué)生在選擇工件裝夾方式時(shí)要注意數(shù)控機(jī)床工件裝夾的這些特點(diǎn)。(2)刀具的準(zhǔn)備。盡可能選用新型刀具材料來提高切削用量。數(shù)控車床精加工是連續(xù)加工,要檢查刀具副后刀面與工件已加工表面是否干涉;數(shù)控銑床和立式加工中心加工平面和凸

7、輪廓面要盡可能選用大直徑銑刀,加工凹輪廓面和型腔時(shí)要注意刀具的半徑和端刃圓角與工件相適應(yīng)。加工順序與走刀路線。數(shù)控機(jī)床工件的加工順序要遵守“基準(zhǔn)先行、先粗后精、先主后次、先面后孔”的基本原則,然后進(jìn)一步制訂工件的工藝路線和工藝過程。數(shù)控加工人員需要確定刀具的走刀路線。進(jìn)刀和退刀要遵守最短路線原則。一般來說,數(shù)控車床加工軸類零件,軸向走刀,徑向進(jìn)刀,循環(huán)切除余量;數(shù)控車床加工輪盤類零件,徑向走刀,軸向進(jìn)刀,循環(huán)切除余量。數(shù)控銑床和立式加工中心要選擇正確的銑削方式,不要在工件輪廓處停刀以免留下刀痕。學(xué)生在編程前需要根據(jù)上述原則確定編程軌跡。切削用量。學(xué)生編程,由于缺乏數(shù)控加工經(jīng)驗(yàn),無法確定切削用量

8、。在教學(xué)中,可以采用兩種方法,一是讓學(xué)生使用普通機(jī)床實(shí)習(xí)時(shí)使用的切削用量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù);二是查相關(guān)工藝手冊來確定。 2.巧選數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)內(nèi)容[3]。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是結(jié)合機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與學(xué)校教學(xué)訓(xùn)練一體所開發(fā)的一種機(jī)床控制虛擬仿真系統(tǒng)軟件,可以滿足大批量學(xué)生教學(xué)需求。數(shù)控仿真系統(tǒng)軟件可以在微機(jī)平臺(tái)上運(yùn)行,為學(xué)校節(jié)省大量設(shè)備購置經(jīng)費(fèi),是一種很好的教學(xué)輔助工具,它可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心和數(shù)控車床加工零件全過程的仿真,數(shù)控加工仿真系統(tǒng)還具有多系統(tǒng)、多機(jī)床、多零件的加工仿真模擬功能,學(xué)生通過在PC機(jī)上操作該軟件,在很短時(shí)間內(nèi)就能掌握數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心的編程方法與基本操作

9、。教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué),監(jiān)看窗口滾動(dòng)控制,可隨時(shí)獲得學(xué)生信息,在教學(xué)中還具有多媒體教學(xué)的特點(diǎn)。通過軟件可以使學(xué)生達(dá)到實(shí)物操作訓(xùn)練的目的,并且安全可靠,動(dòng)態(tài)的仿真操作使教學(xué)過程易教易學(xué)、教學(xué)效果顯著提高。 3.精選數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)內(nèi)容[5]。我院數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心,目前擁有數(shù)控設(shè)備9臺(tái),包括數(shù)控車床3臺(tái),數(shù)控銑床2臺(tái),數(shù)控加工中心2臺(tái)、特種加工機(jī)床2臺(tái)。在數(shù)控設(shè)備選型上避免了設(shè)備教學(xué)模型化.所有的機(jī)床都可以直接用于生產(chǎn),與企業(yè)里的機(jī)床沒有任何的區(qū)別;學(xué)生在實(shí)踐中完全和企業(yè)生產(chǎn)過程相似,能使學(xué)生工作后能很快的融人到企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐中。 (二)確定實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目 1.實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目選

10、題措施。將教師單一指定題目方法變成由學(xué)生自己選擇題目。學(xué)生可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)的水平,結(jié)合自己的興趣和想法,選擇實(shí)踐教學(xué)題目來實(shí)施。這體現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和可選擇性。 2.實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目實(shí)施方法。加工類實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目實(shí)施步驟分編程和實(shí)物加工兩步走。學(xué)生根據(jù)自己的選題,按題目要求分析圖紙,查閱技術(shù)資料,進(jìn)行程序編制和輸入,裝夾工件和刀具,對刀,換刀,實(shí)際零件數(shù)控加工等。從而對學(xué)生進(jìn)行數(shù)控車床、數(shù)控銑床和加工中心實(shí)際操作訓(xùn)練,使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床、加工中心的程序輸入、刀具參數(shù)設(shè)置、機(jī)床調(diào)整、機(jī)床維護(hù)知識,使學(xué)生能夠操作數(shù)控機(jī)床加工零件,培養(yǎng)學(xué)生操作機(jī)床基本技能。加工類實(shí)踐教學(xué)是綜合實(shí)踐訓(xùn)練,學(xué)

11、生自己選擇中等復(fù)雜程度的零件,分析零件結(jié)構(gòu)、制訂工藝過程、工藝路線,選擇數(shù)控機(jī)床、刀具、夾具等,編制加工程序,自己動(dòng)手操作加工出零件,這樣來培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識解決實(shí)際問題的能力[6]。 (三)改革實(shí)踐教學(xué)考核 成績評定由實(shí)訓(xùn)期間表現(xiàn)、筆試、口試、操作考試和綜合考試五部分構(gòu)成,分別占總成績的20%、30%、20%、10%和20%。學(xué)生在實(shí)踐課程中,對本課程基本理論知識掌握情況、運(yùn)用基本理論知識解決實(shí)際問題的能力、操作數(shù)控機(jī)床的基本技能、**加工一個(gè)零件的綜合能力、參與程度、出勤率、方案的合理性、產(chǎn)品制作的質(zhì)量、調(diào)試演示的結(jié)果、答辯時(shí)對問題的解答情況、實(shí)訓(xùn)報(bào)告的撰

12、寫質(zhì)量,都將全面準(zhǔn)確地反映學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)的努力和成績。 三、總結(jié) 在我院數(shù)控類高職各班進(jìn)行了《數(shù)控機(jī)床編程與操作》實(shí)踐教學(xué)改革,通過整合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、確定實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目、改革實(shí)踐教學(xué)考核,使實(shí)踐性教學(xué)各環(huán)節(jié)的內(nèi)容設(shè)置上具有連貫性、階遞漸近性;實(shí)踐教學(xué)中,以學(xué)生為主體,發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性;實(shí)踐教學(xué)注重科學(xué)、合理的多元化管理方法,形成完善的課程實(shí)踐教學(xué)規(guī)范體系。 通過實(shí)踐證明,改革后的《數(shù)控機(jī)床編程與操作》課程實(shí)踐教學(xué),增強(qiáng)了實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)效果,提高了學(xué)生的數(shù)控編程能力和數(shù)控機(jī)床操作能力,并將理論與實(shí)際結(jié)合起來,提高了學(xué)生的分析問題與解決問題的能力,進(jìn)一步培

13、養(yǎng)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ碳夹g(shù)態(tài)度,為今后更好地服務(wù)社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn): [1] 秦曼華.《數(shù)控機(jī)床編程與操作》實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)研究與實(shí)踐[J].高等職業(yè)教育,202x,13:21-22. [2] 朱立達(dá),張小麗.數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)研究與實(shí)踐[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào),202x,:2. [3] 張海軍.工學(xué)結(jié)合模式下《數(shù)控編程與操作》教學(xué)研究[J].南方農(nóng)機(jī),202x,:42-43. [4] 楊世成,安宏宇. 《數(shù)控機(jī)床編程》課程的教學(xué)研究[J].職業(yè)圈,202x,:97-98. [5] 馮澍.高校工科類學(xué)生數(shù)控實(shí)踐教學(xué)研究[J]. 廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào),202x,:131-133. [6] 王雪. 高職“數(shù)控加工工藝與編程”課程教學(xué)研究與改革[J]. 揚(yáng)州教育學(xué)院學(xué)報(bào),202x,:68-70.

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