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關(guān)鍵詞:職業(yè)教育;數(shù)控編程課程;教學(xué)銜接
一、引言
職業(yè)技術(shù)教育的銜接不僅有文化基礎(chǔ)課的銜接,專業(yè)基礎(chǔ)課的銜接,還有專業(yè)核心課的銜接。職業(yè)技術(shù)教育不同層次的銜接主要是綜合素質(zhì)能力的銜接,中職畢業(yè)生在鑒定和認可的課程標準基礎(chǔ)上,再通過高職教育教學(xué)與實訓(xùn),得到了自身能力的提高和學(xué)習(xí),實現(xiàn)了中職技能型為主的人才教育向高職技術(shù)性為主的人才教育之間的轉(zhuǎn)化。這要依靠課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容的重新組合和創(chuàng)新,也有賴于整個教學(xué)全過程的整理優(yōu)化和設(shè)計。本文對高職數(shù)控專業(yè)核心專業(yè)課《數(shù)控編程與加工項目化教程》課程與中職數(shù)控專業(yè)核心課程《數(shù)控車床編程與操作基本功》課程的教學(xué)銜接進行探討。
二、數(shù)控專業(yè)中、高職培養(yǎng)目標的銜接
培養(yǎng)目標銜接是課程銜接的前提條件。培養(yǎng)目標是反映某類教育本質(zhì)特征的重要方面。數(shù)控專業(yè)中、高職教育在培養(yǎng)目標上有許多共性,都具有特色鮮明的技術(shù)性和職業(yè)性,都注重學(xué)生職業(yè)能力或職業(yè)技能的培養(yǎng)與訓(xùn)練,注重學(xué)生專業(yè)理論知識應(yīng)用能力、專業(yè)技術(shù)使用能力和職業(yè)技能運用能力的培養(yǎng),但是兩者畢竟是不同層次和不同類型的教育培養(yǎng)。
數(shù)控專業(yè)的中等職業(yè)教育是針對數(shù)控車床操作這一具體的職業(yè)崗位,以培養(yǎng)學(xué)生基本操作技能為主體,強調(diào)學(xué)生掌握數(shù)控車床基本操作和專業(yè)基本理論,達到初、中級數(shù)控車床操作工的培養(yǎng)目標。同時,圍繞這一職業(yè)要求所必須具備的文化知識、思想品德和職業(yè)道德。數(shù)控專業(yè)高職教育具有面向數(shù)控技術(shù)這一職業(yè),它高于數(shù)控專業(yè)中職教育培養(yǎng)的技術(shù)型、操作型人才規(guī)格,是以職業(yè)崗位的技能和知識為導(dǎo)向,以主要獲取職業(yè)能力和提高整體素質(zhì)為目標,通過對學(xué)生進行嚴格的教學(xué)和實訓(xùn),培養(yǎng)具有大專以上知識理論水平、掌握成熟的數(shù)控技術(shù)理論和管理規(guī)范、畢業(yè)后能勝任本職業(yè)崗位的高等應(yīng)用型人才。因此,數(shù)控專業(yè)中職教育為數(shù)控專業(yè)高職教育提供必要的學(xué)習(xí)準備和職業(yè)技能實訓(xùn),數(shù)控專業(yè)高職教育是數(shù)控專業(yè)中職教育的延伸和提升,實現(xiàn)數(shù)控專業(yè)中、高職教育的合理銜接,即培養(yǎng)目標的銜接。
三、課程主線的確定
中職《數(shù)控車床編程與操作基本功》課程以職業(yè)崗位所需要的技能和知識為導(dǎo)向,課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生以數(shù)控機床為對象,使學(xué)生較全面地了解數(shù)控車床的基本知識,掌握數(shù)控車削加工編程方法、掌握數(shù)控車床操作技能等。通過本課程的教學(xué),使學(xué)生達到下列要求:
(1)了解數(shù)控系統(tǒng)的基本組成等基本知識;
(2)掌握數(shù)控車床的特點、工作原理等基本知識;
(3)掌握數(shù)控車床的機械結(jié)構(gòu)特點等;
(4)掌握數(shù)控車床的手工編程方法和技巧等;
(5)掌握數(shù)控車床的基本操作和要點方法。
高職《數(shù)控編程與加工項目化教程》課程以職業(yè)崗位所需要的技術(shù)和知識為導(dǎo)向,課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生具備數(shù)控機床操作加工、數(shù)控加工工藝分析與編程調(diào)試以及數(shù)控機床的選用、驗收與維護的專業(yè)技能。通過本課程的教學(xué),使學(xué)生達到下列要求:
(1)了解機械加工工藝過程的一些基本概念,了解機床夾具的組成及作用,掌握工件在夾具上定位分析,掌握工件夾緊的基本方法;了解常用刀具的種類,幾何角度,耐用度和壽命,了解工件主要表面加工方法及加工方案;
(2)學(xué)會正確選擇數(shù)控加工內(nèi)容,掌握數(shù)控加工工藝分析方法,學(xué)會設(shè)計數(shù)控加工工藝路線,學(xué)會編寫數(shù)控加工文件;
(3)了解數(shù)控刀具系統(tǒng)的種類及特點,掌握數(shù)控刀具的選用方法,了解數(shù)控機床附件的種類及其使用方法;
(4)了解數(shù)控機床坐標系、工作坐標系、附加坐標系及坐標系的原點等基本概念;掌握手工編程、自動編程及CAD/CAM編程原理和方法;
(5)掌握數(shù)控加工程序編制方法和步驟、學(xué)會進行數(shù)控編程的數(shù)值計算,掌握刀具補償?shù)幕靖拍?,掌握手工編程技巧?/p>
(6)掌握數(shù)控車床編程基本技巧;掌握數(shù)控銑床編程技巧;掌握數(shù)控加工中心編程技巧。
綜上所述,中職《數(shù)控車床編程與操作基本功》課程主線強調(diào)基本知識和具有運用、操作數(shù)控車床的能力,這是以動作技能為主、有一定心智技能的能力。高職《數(shù)控編程與加工項目化教程》課程主線強調(diào)基本知識和具有操作數(shù)控機床編程操作熟練的能力,這是以技術(shù)應(yīng)用為主的能力,如分析、判斷、編程計算和計算機輔助技術(shù)應(yīng)用等技術(shù)。
四、課程知識點的銜接
中職《數(shù)控車床編程與操作基本功》與高職《數(shù)控編程與加工項目化教程》是數(shù)控專業(yè)的一門核心主干課。中職與高職層次課程知識點具體如下:
中職一共分七個項目二十三個任務(wù):
項目一:數(shù)控車床的基本認識。任務(wù)一:數(shù)控車床的認識;任務(wù)二:數(shù)控車削加工工藝;任務(wù)三:數(shù)控車床中的坐標系。
項目二:軸類零件的車削。任務(wù)一:外圓的車削;任務(wù)二:階梯軸的車削;任務(wù)三:錐面工件的車削;任務(wù)四:圓弧工件的車削;任務(wù)五:復(fù)雜軸類工件的車削。
項目三:槽類工件的車削。任務(wù)一:淺槽的車削;任務(wù)二:深槽的車削;任務(wù)三:V型槽的車削;任務(wù)四:圓弧槽的車削;任務(wù)五:復(fù)雜槽的車削。
項目四:編制螺紋的車削。任務(wù)一:連續(xù)螺紋的車削;任務(wù)二:三角形外圓螺紋的車削;任務(wù)三:梯形螺紋的車削。
項目五:盤類工件的車削。任務(wù)一:簡單盤類工件的車削;任務(wù)二:復(fù)雜盤類工件的車削。
項目六:套類工件的加工。任務(wù)一:簡單套筒類工件加工;任務(wù)二:復(fù)雜套筒類工件加工。
項目七:綜合工件的加工。任務(wù)一:復(fù)雜軸類工件的加工;任務(wù)二:配合件的加工;任務(wù)三:批量生產(chǎn)。
高職一共分三個工作模塊十一個項目:
工作模塊一:數(shù)控車削編程與加工。項目一:手動車削定位銷;項目二:數(shù)控車削錐軸;項目三:數(shù)控車削球頭螺桿;項目四:數(shù)控車削軸套;項目五:數(shù)控車削球頭聯(lián)軸節(jié);項目六:數(shù)控車削橢圓軸。
工作模塊二:數(shù)控銑削編程與加工。項目一:數(shù)控銑削U形槽板;項目二:數(shù)控銑削六方模板;項目三:數(shù)控銑削凹半球曲面。
工作模塊三:數(shù)控加工中心編程與加工。項目一:加工孔板;項目二:加工座板。
五、教學(xué)方法的銜接
中職《數(shù)控車床編程與操作基本功》課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容,特別是數(shù)控車床編程的相關(guān)內(nèi)容,在高職《數(shù)控編程與加工項目化教程》課程中可以根據(jù)具體內(nèi)容省略、精講或拓寬加深,如數(shù)控車削橢圓軸用宏程序編程加工。其次,數(shù)控銑床和加工中心的教學(xué)是中職教學(xué)的一個延伸和提高,另外,高職針對《數(shù)控編程與加工項目化教程》的課程專門設(shè)置了2周數(shù)控車床實訓(xùn)、2周數(shù)控銑床和加工中心實訓(xùn),這樣既在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,更加強化了動手操作能力和職業(yè)素養(yǎng)能力,培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)性、專業(yè)性、技能性,并且以職業(yè)資格證書考核學(xué)生技能,如中級、高級數(shù)控車工和中級、高級數(shù)控銑工等,提升了學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)和技術(shù)水平,為其提供了很好的就業(yè)前景。
數(shù)控專業(yè)核心專業(yè)課高職《數(shù)控編程與加工項目化教程》與中職《數(shù)控車床編程與操作基本功》的教學(xué)銜接,是核心專業(yè)課教學(xué)銜接的核心內(nèi)容之一。本著以培養(yǎng)目標的所需能力和知識,以教學(xué)主線為主,教學(xué)內(nèi)容項目化教學(xué),相關(guān)知識點也是由淺入深、由簡單到復(fù)雜、從基礎(chǔ)到提高、最后到提升的有機結(jié)合,以及在課程實踐教學(xué)中以技能訓(xùn)練為主過渡到以技術(shù)應(yīng)用為主的綜合實訓(xùn)。
要實現(xiàn)中、高職“數(shù)控編程”課程的合理銜接,我們要認真分析中、高職課程的現(xiàn)狀,依賴多種銜接模式和教學(xué)配合,合理開發(fā)職業(yè)教育數(shù)控編程課程的培養(yǎng)目標和教學(xué)大綱、合理地進行教材選用,從而提高數(shù)控專業(yè)核心課程的教學(xué)質(zhì)量,為培養(yǎng)優(yōu)秀人才提供更好的臺階。
參考文獻:
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摘要:論述了《數(shù)控加工技術(shù)》課程實施了教學(xué)課程改革后得到的教學(xué)總結(jié):改革教學(xué)內(nèi)容、注重教學(xué)內(nèi)容的編排、改進教學(xué)手段和加強實踐能力的培養(yǎng)、改革考試方法。
關(guān)鍵詞:課程改革;數(shù)控加工技術(shù);教學(xué)總結(jié)
數(shù)控加工是機械制造中的先進加工技術(shù),廣泛應(yīng)用于機械制造行業(yè)?!稊?shù)控加工技術(shù)》是高職高專機電類專業(yè)的一門主干專業(yè)課,它以培養(yǎng)學(xué)生了解數(shù)控設(shè)備結(jié)構(gòu)及其控制原理,掌握數(shù)控設(shè)備的基本編程技能和應(yīng)用能力為目標。根據(jù)高職高專學(xué)生的培養(yǎng)目標,學(xué)習(xí)了戴仕雄教授的項目一體化教學(xué),學(xué)校提倡教師進行課程改革,所以在這個學(xué)期我覺得有必要對《數(shù)控加工技術(shù)》這門課程進行教學(xué)改革,從教學(xué)內(nèi)容,課程體系,教學(xué)方法與手段和實踐教學(xué)體系進行改革,以提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)掌握數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用型、技能型人才,滿足市場對該類人才的需求。
一、教學(xué)內(nèi)容的改革
根據(jù)高職教育的特點,課程教學(xué)內(nèi)容要圍繞知識、能力、素質(zhì)這三方面來進行,同時,必須有基礎(chǔ)性、實用性、時效性和新穎性?!稊?shù)控加工技術(shù)》理論教學(xué)內(nèi)容包括數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ),數(shù)控機床各組成及其控制原理,數(shù)控車削銑削加工中心編程,數(shù)控特種加工技術(shù)和數(shù)控自動編程MasterCAM等內(nèi)容。由于數(shù)控技術(shù)發(fā)展很快,課程的總學(xué)時只有72學(xué)時,時間緊迫,為了讓學(xué)生在最短的時間學(xué)到最多的知識,因此,《數(shù)控加工技術(shù)》這門課程應(yīng)緊跟數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,將目前有關(guān)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用方面的新知識、新技術(shù)及時傳授給學(xué)生,所以,應(yīng)對課程內(nèi)容與教材隨時進行更新和調(diào)整。教材以講明基本概念、基本原理為度,應(yīng)刪去一些繁鎖的計算過程和一些過時的教學(xué)內(nèi)容。
二、教材內(nèi)容的教學(xué)目標
在《數(shù)控加工技術(shù)》課程教材的建設(shè)中,應(yīng)以課程的基本要求為基礎(chǔ)。我校選擇了普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材明興祖主編的《數(shù)控加工技術(shù)》。根據(jù)教學(xué)目標分類學(xué)理論,我認為可將認知領(lǐng)域的教學(xué)目標分為知識、理解、應(yīng)用、分析、綜合等5個類別。知識級涉及的主要是心理過程的記憶。本課程知識級主要教學(xué)目標是:數(shù)控編程基本概念的名稱、定義;數(shù)控編程中的基本規(guī)則以及數(shù)控編程中常用代碼的意義、用途?!袄斫狻?是能力發(fā)展的一個基本層次,是對知識材料的轉(zhuǎn)換、解釋、推斷。本課程理解級教學(xué)目標是理解數(shù)控編程的定義、字與字的功能、程序格式;解釋坐標系規(guī)則、定義,并識別各典型機床坐標系;理解數(shù)學(xué)處理的基本方法;解釋常用代碼的定義、使用方法及編寫格式,各代碼間的區(qū)別與聯(lián)系;理解典型數(shù)控機床加工程序編制的基礎(chǔ)(機床主要功能、加工工藝范圍、工藝裝備、編程特點等)。“應(yīng)用”是將知識和技能運用到實際中解決新問題。本課程應(yīng)用級主要教學(xué)目標:掌握典型數(shù)控機床的常規(guī)編程方法;進行一般形狀零件加工程序的分析及編
制。
三、教學(xué)手段和實踐教學(xué)的改革
隨著計算機技術(shù)的普及, 通訊技術(shù)和傳媒手段迅猛發(fā)展,教學(xué)方法、教學(xué)手段應(yīng)隨著科學(xué)的發(fā)展而改變。一張嘴、一本書、一塊黑板、一支粉筆的傳統(tǒng)教學(xué)方法已不適合現(xiàn)代學(xué)習(xí)的要求,取而代之的將是幻燈、錄像、多媒體電腦,以其豐富的信息儲備、快速的運行速度、強烈的感染力成為教師首選的教學(xué)手段。利用多媒體課件進行《數(shù)控加工技術(shù)》課程的教學(xué),可以使教學(xué)生動、形象,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
《數(shù)控加工技術(shù)》是一門實踐性很強的課程。為了達到數(shù)控技術(shù)和其他機械類專業(yè)對本課程的要求,必須建立本課程獨立的實踐教學(xué)體系,即數(shù)控機床的編程及數(shù)控機床仿真操作實訓(xùn)──綜合實踐數(shù)控機床操作訓(xùn)練。
1.課程實驗 主要開設(shè)數(shù)控機床結(jié)構(gòu)實驗,使學(xué)生了解數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu),同時開設(shè)數(shù)控編程的實驗,手工編程:每個學(xué)生一臺模擬編程器,完成數(shù)控車床、銑床、加工中心編程及仿真訓(xùn)練。對學(xué)生進行數(shù)控車床、銑床和加工中心仿真操作訓(xùn)練,使學(xué)生掌握數(shù)控機床、加工中心的程序輸入、刀具參數(shù)設(shè)置、機床調(diào)整、機床維護知識,使學(xué)生能夠操作數(shù)控機床并加工出合格零件,培養(yǎng)學(xué)生操作機床的基本技能。
2.綜合實踐訓(xùn)練 學(xué)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)控機床、刀具、夾具等,編制加工程序,自己動手操作加工出零件,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識解決實際問題的能力。
四、考試方法的改革
考試是教師和學(xué)生每學(xué)期都必須經(jīng)歷的事情。然而,考試教育并不受學(xué)生歡迎,考試成績并不代表學(xué)生學(xué)到的知識,學(xué)生為了考試而學(xué)習(xí),效果是很不好的。所以怎樣考核學(xué)生,是十分重要的。好的考試方法,可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,改善學(xué)生學(xué)習(xí)的風(fēng)氣,促進教學(xué)。為了尋找一種科學(xué)的、合理的、有效的考試方法,我認為有必要對目前的考試方法進行改革??荚噾?yīng)該采取多種形式進行,才能反映學(xué)生各方面能力水平??荚嚦煽兛梢杂扇梼?nèi)容組成:
經(jīng)過這一個學(xué)期的項目化教學(xué),學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大地提高了,學(xué)習(xí)效果比以往好,但由于這是第一次實施課程改革,有些地方還有待完善,希望在以后的教學(xué)進行更深的探討,相信在教與學(xué),學(xué)與做一體化后,學(xué)生會學(xué)到真正的技能,能適應(yīng)社會的發(fā)展。
參考文獻:
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一、明確中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)的培養(yǎng)目標,高度重視職業(yè)技能鑒定,嚴把質(zhì)量關(guān)。
(一)中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)的學(xué)生來源大部分是初中畢業(yè)生,入學(xué)前文化基礎(chǔ)知識普遍較差,能力參差不齊,他們在數(shù)控機床的應(yīng)用過程中,主要面臨著操作、編程及維修(主要是維護)三大問題。因此,我們必須明確,中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)目標應(yīng)是熟練掌握數(shù)控機床的操作、編程及維護技術(shù)的生產(chǎn)一線的技術(shù)工人。
(二)職業(yè)技能鑒定是對操作者所具備的理論知識與技能水平的一個全面鑒別認證的過程,近年來,數(shù)控專業(yè)的職業(yè)資格證書已成為求職者的敲門磚和用人單位用工的首選。不可否認,我國的職業(yè)資格證書制度還不成熟,有待完善,雖然技能鑒定的通過率很高,但在知識與能力結(jié)構(gòu)方面仍然不能真正地滿足企業(yè)等用人單位的要求。因此,中職學(xué)校在追求職業(yè)資格證書達標率的同時,必須嚴把教學(xué)與實踐質(zhì)量關(guān),真正做到名副其實。
二、注重基礎(chǔ)知識、基本技能以及傳統(tǒng)的金工實習(xí),突出數(shù)控教學(xué)中的重點和難點內(nèi)容。
我們知道,普通機床經(jīng)過改造,加上數(shù)控系統(tǒng)和必要的電路、液壓、氣路等,便可成為數(shù)控機床,但其本質(zhì)仍然屬于機械加工范疇。因此,作為數(shù)控專業(yè)的操作人員,不僅要掌握數(shù)控編程、數(shù)控機床操作技能及其維護保養(yǎng),還需掌握普通機床的基礎(chǔ)知識和基本操作技能。目前,在數(shù)控專業(yè)的實習(xí)教學(xué)中存在著這樣一種誤區(qū),認為隨著機床數(shù)字化程度的不斷提高,傳統(tǒng)的車、銑、鍛、磨、刨的金工實習(xí)的教學(xué)要求可以隨之降低。例如刀具(車刀、銑刀等)的刃磨在普通金工教學(xué)中是非常重要且必須掌握的基本技能,如果數(shù)控專業(yè)的學(xué)生缺乏這種能力,絕對會發(fā)育不良??梢韵胂笠幌拢绻麛?shù)控機床的操作人員連刀具都不會刃磨、切削用量不會選擇、制造工藝、安裝和定位都不懂,他將如何操作數(shù)控機床加工出合格的產(chǎn)品?我認為,數(shù)控機床的實習(xí)最好安排在普通機床實習(xí)之后,實習(xí)由于學(xué)生在普通機床上實習(xí)過,有一定的普通機床的基礎(chǔ),這樣,教師在講授數(shù)控機床的編程和加工特點時,可以和普通機床進行比較,分析它們的異同點,這會使得學(xué)生更容易理解,同時也可提高他們的學(xué)習(xí)積極性。目前,在國內(nèi)的企業(yè)生產(chǎn)中以日本的法納克(FANUc)和德國的西門子(sIE慨Ns)兩種數(shù)控系統(tǒng)居多,學(xué)校的教學(xué)也有華中數(shù)控和廣州數(shù)控等系統(tǒng)。不同廠家生產(chǎn)的數(shù)控機床在結(jié)構(gòu)上有所不同,在教學(xué)中應(yīng)強調(diào)這一點,并提出其共性部分的特征,以提高學(xué)生的適應(yīng)性。在數(shù)控系統(tǒng)的基本操作中,要突出對刀、取刀補及程序錄入的操作。因為對刀及取刀補的準確度直接影響到零件的加工精度,而加工程序又是數(shù)控機床得以運行的關(guān)鍵。在數(shù)控編程的教學(xué)中強調(diào)加工程序的工藝優(yōu)化和保證加工精度的方法,選擇最佳的切削參數(shù)。
對刀是數(shù)控加工中的主要操作和重要技能。數(shù)控機床在加工前,要進行對刀。對刀的準確性決定了零件的加工精度,同時,對刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。通過指導(dǎo)學(xué)生數(shù)控實訓(xùn)發(fā)現(xiàn),學(xué)生普遍有這種觀點:數(shù)控機床的操作并不難,難就難在對刀。讓學(xué)生掌握簡便、實用、有效的對刀方法,是數(shù)控教學(xué)中的重中之重。
三、利用網(wǎng)絡(luò)和仿真等軟件組織教學(xué),以期提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。
為滿足社會對數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才的需求,近幾年來絕大多數(shù)職業(yè)學(xué)校(包括技工學(xué)校和高職高專)都先后開設(shè)了數(shù)控專業(yè),而且規(guī)模較大。許多學(xué)校在開設(shè)數(shù)控專業(yè)時,都不同程度地存在師資和教學(xué)設(shè)備捉襟見肘的現(xiàn)象,學(xué)生真正動手操作的機會少,在很大程度上制約或影響了所培養(yǎng)的數(shù)控人才的技能水平,學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)與用人單位的要求存在相當(dāng)一段距離。為此,我們采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和仿真軟件。開始,老師先使用授課功能,講解軟件的使用,學(xué)生此時可從仿真軟件上學(xué)習(xí)如何操作機床。與真正操作機床相比,很多同學(xué)圍在一臺機床前,許多同學(xué)不能清楚地看到每一步操作,這樣學(xué)生對實習(xí)的興趣降低,實際操作失誤和操作危險性增大。在計算機上講解,能使每位學(xué)生清楚地看到各項操作,而且學(xué)生對仿真軟件比較感興趣,可以大大地提高學(xué)生對實習(xí)的積極性。當(dāng)進入軟件的自由練習(xí)狀態(tài),學(xué)生可自由練習(xí)機床操作,如機床回零、安裝毛坯料、選擇刀具、安裝刀具、對刀、輸入程序、自動加工、測量工件尺寸等。如果學(xué)生操作失誤,也不會出現(xiàn)機床損壞或人身傷害,這在很大程度上降低了學(xué)生操作的危險性。
三、任務(wù)驅(qū)動式數(shù)控實驗教學(xué)的實施及其考核1.任務(wù)驅(qū)動式數(shù)控實驗教學(xué)的實施數(shù)控實驗教學(xué)安排在數(shù)控理論課后和數(shù)控實訓(xùn)課前進行,實驗課安排在理論課之后,與理論課交替進行。而且實驗課必須安排在有數(shù)控仿真軟件的多媒體機房進行。在理論課講授完一個或幾個知識點后,緊跟著安排相應(yīng)的實驗課。這樣有助于使學(xué)生及時地很好地理解和掌握相關(guān)知識點,為后續(xù)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)和理解打好基礎(chǔ)。在開始實驗前,首先由實驗指導(dǎo)老師布置實驗任務(wù),并說明實驗要求、基本要領(lǐng)及評分標準。同時作為實驗前準備工作,讓學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)和理解課堂內(nèi)容,對所講內(nèi)容進行歸納和預(yù)寫實驗報告,使學(xué)生按照聽課復(fù)習(xí)歸納并準備實驗報告進行實驗的基本流程,帶著問題,帶著興趣,帶著任務(wù),帶著期待進入課堂、進入實驗。要求學(xué)生多學(xué)習(xí)勤思考,遇到問題發(fā)揮主觀能動性,積極地解決問題。鼓勵學(xué)生挑戰(zhàn)自我,挑戰(zhàn)難度系數(shù)高的編程實驗任務(wù)。學(xué)生要提交寫好的實驗報告,實驗報告可以在預(yù)實驗報告的基礎(chǔ)上進行修改。實驗報告要求寫上實驗進行的過程、發(fā)現(xiàn)的問題和解決的問題以及存在的問題。如在編寫銑削零件內(nèi)輪廓程序的編寫中,如果左、右刀補(G41、G42)的選取與走刀路線不一致,那么在加工后測量輪廓時,會發(fā)生尺寸相差一個直徑值的情況等。2.任務(wù)驅(qū)動式數(shù)控實驗成績評定以上編程項目的每個實驗任務(wù),都準備多套難度不同的零件圖紙。每種零件圖紙的分值有所不同,難度大的分值高,難度低的分值低。難度系數(shù)較大的分值定為100,中等難度的滿分定為80,一般難度的滿分定為60。學(xué)生可以根據(jù)自己的意愿任意選擇不同難度系數(shù)的零件圖紙進行編程。每個實驗都有任務(wù)目標如加工結(jié)果符合圖紙要求。整個實驗要求學(xué)生自己獨立完成。必要時教師給予指導(dǎo),發(fā)現(xiàn)問題及時糾正,共性問題及時在實驗課堂上進行指導(dǎo)加以解決。
根據(jù)數(shù)控程序編制的特點,將實驗成績分為程序完成情況分、知識點掌握情況分、實驗報告分和平時表現(xiàn)分。教師應(yīng)該掌握學(xué)生進行實驗的全過程,并根據(jù)實驗完成情況進行評分。如在規(guī)定時間內(nèi)完成的給予基本分,運行程序并測量加工輪廓曲線的正確性進行評分,檢查程序結(jié)構(gòu)的完整性進行評分,檢查指令使用的正確性進行評分,提問程序中主要程序段的若干問題(如五個)讓學(xué)生回答,根據(jù)回答的準確程度加以評分。還有對實驗報告的完成情況進行評分,根據(jù)遵守實驗紀律等給予平時成績分。實驗成績登記表如表2所示。
四、結(jié)言教育家陶行知先生所倡導(dǎo)的“在學(xué)中做,在做中學(xué)”的教育理論,以具體的任務(wù)為學(xué)習(xí)動力或動機;以完成任務(wù)的過程為學(xué)習(xí)過程;以展示任務(wù)成果的方式來體現(xiàn)教學(xué)的成就。任務(wù)驅(qū)動式教學(xué),顧名思義就是“以任務(wù)為驅(qū)動”的教學(xué)方式。這種教學(xué)方式對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)十分重要,正日益受到職業(yè)教育界的普遍關(guān)注。在任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)中,任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體,學(xué)生參與到教學(xué)當(dāng)中來,學(xué)生在接受老師布置的任務(wù)后,針對任務(wù),主動地仔細消化課堂教學(xué)的編程理論,制定實施計劃,最后完成任務(wù)。整個教學(xué)過程充分體現(xiàn)著學(xué)生的主體地位,實現(xiàn)做學(xué)合一,使良好的教學(xué)效果得以實現(xiàn)。數(shù)控編程具有理論性和技巧性,有較大技術(shù)含量,有著與一般理論課程相對特殊的方面。以往的教學(xué)實踐證明,普通的填鴨式、滿堂灌等教學(xué)方式,理論與實踐相脫節(jié),遠不能適應(yīng)數(shù)控編程教學(xué)的需要。本稿將數(shù)控編程內(nèi)容及知識點,由簡單到復(fù)雜設(shè)計為多個實驗,以任務(wù)的形式布置給學(xué)生,使學(xué)生在完成實驗任務(wù)的同時學(xué)到編程方法、技巧,取得了很好的教學(xué)效果。
參考文獻:
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數(shù)控編程是一項繁重工作,編程質(zhì)量在很大程度上決定了零件的加工質(zhì)量。影響零件編程質(zhì)量的主要因素有:加工工藝路線、刀具類型、走刀方式和方向、切削用量、轉(zhuǎn)角清根的處理以及加工精度與過切的檢查等。下面我把如何學(xué)好數(shù)控編程的方法和步驟分析如下。
一、學(xué)好數(shù)控編程要求掌握的基礎(chǔ)知識
對于初學(xué)者來說,務(wù)必要重視基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。比如《機械制圖》、《金屬切削原理》、《機床加工工藝》等,它是我們研究數(shù)控的第一步。在學(xué)習(xí)的過程中要注重傳統(tǒng)知識的學(xué)習(xí),萬變不離其宗,只要掌握了最基本的原理,再難的問題也會迎刃而解。
1、學(xué)好機械制圖
機械制圖是職業(yè)學(xué)校機械類專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,就是研究繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。它的目的和任務(wù)是:學(xué)習(xí)正投影的基本理論;掌握閱讀和繪制機械圖樣的基本知識、基本方法和技能;培養(yǎng)對空間想象的能力。只有學(xué)好這門課,才能學(xué)習(xí)其他專業(yè)課,才能練好操作技能,它對于我們今后的學(xué)習(xí)和工作也非常重要,制圖課的重點是讀圖、識圖上。
2、了解金屬切削知識
要知道刀具材料的特性、發(fā)熱、過載、轉(zhuǎn)速、每層下刀深度等,要知道這把刀切削這塊金屬材料應(yīng)該給什么樣的轉(zhuǎn)速,每分種可以跑多少毫米,每層能加工多深。需要掌握的知識有:金屬材料,刀具材料和種類,刀具對金屬的切削能力力學(xué)分析,要有普通銑床或車床實習(xí)經(jīng)驗。
3、熟練應(yīng)用編程軟件
這部分是純軟件問題,如何切削,想好了,分析透了,就要軟件去控制,產(chǎn)生想要的切削方式。
選擇好要加工的曲面或?qū)嶓w后有很多值依次設(shè)置好,如深度控制,從Z高加工到多高,每層加工多深,層與層之間如何提起刀具,加工范圍控制等。
4、掌握零件加工工藝
所謂工藝,就是如何加工,怎么加工的問題,當(dāng)熟悉了刀具對材料的切削能力,了解了軟件控制,接下來就是怎么樣切削才好的問題。比如想加工一個模具(零件)的一個平面或者一個角落,怎么走刀才走的更光,會不會碰到底部的圓角,加工出來漂亮不漂亮,會不會有余量切削不到,等等。真正學(xué)好數(shù)控核心在工藝分析,加工的工藝路線是影響制造質(zhì)量的主要因素。加工工藝是否合理完全決定于編程人員的工藝制定,一不小心,常會忽略一些技術(shù)細節(jié),如下刀點不正確、抬刀的安全高度不夠、走刀方式不理想、沒有定義過切檢查面等。如果在試加工中復(fù)查不嚴,不及時糾正,輕者會造成打刀、降低制造質(zhì)量,造成工件返工;重者造成工件報廢,甚至發(fā)生人身設(shè)備事故。
加工工藝的重點是典型零件的加工方法、工藝安排以及切削三要素等方面。
二、數(shù)控編程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)過程
第1階段:基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),包括數(shù)控加工原理、數(shù)控程序、數(shù)控加工工藝等方面的基礎(chǔ)知識。
第2階段:數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí),在初步了解手工編程的基礎(chǔ)上,重點學(xué)習(xí)基于CAD/CAM軟件的交互式圖形編程技術(shù)。常用軟件有UG、Pro/Engineer、Mastercam、Cimatron和CAXA等,這些軟件也都具有設(shè)計開發(fā)功能。
第3階段:數(shù)控編程與加工練習(xí),包括一定數(shù)量的實際產(chǎn)品的數(shù)控編程練習(xí)和實際加工練習(xí)。
三、數(shù)控編程的學(xué)習(xí)方法與技巧
同其他知識和技能的學(xué)習(xí)一樣,掌握正確的學(xué)習(xí)方法對提高數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量起著十分重要的作用。
在數(shù)控編程的學(xué)習(xí)中,理論與實習(xí)是兩個基本環(huán)節(jié)。在認真學(xué)習(xí)理論課的基礎(chǔ)上,以一體化的生產(chǎn)實習(xí)為主導(dǎo),理論密切聯(lián)系實際,有主次的進行學(xué)習(xí)。實習(xí)要由理論知識來指導(dǎo),把課本上的知識靈活運用,變?yōu)樽约旱募寄?,練?xí)中要不斷總結(jié)他人和自己的經(jīng)驗和教訓(xùn)。
下面是幾點建議:
1、集中精力打殲滅戰(zhàn),在一個較短的時間內(nèi)集中完成一個學(xué)習(xí)目標,并及時加以應(yīng)用。
2、對數(shù)控系統(tǒng)功能進行合理的分類,這樣不僅可提高記憶效率,而且有助于從整體上把握數(shù)控系統(tǒng)功能的應(yīng)用。
3、從一開始就注重培養(yǎng)規(guī)范的操作習(xí)慣,培養(yǎng)嚴謹、細致的工作作風(fēng),這一點往往比單純學(xué)習(xí)技術(shù)更為重要。
4、將平時所遇到的問題、失誤和學(xué)習(xí)要點記錄下來,這種積累的過程就是水平不斷提高的過程。
四、利用數(shù)控加工仿真軟件學(xué)習(xí)數(shù)控機床編程
初學(xué)數(shù)控編程者需要大量的編程練習(xí),并進行實際調(diào)試。用試切法來檢驗數(shù)控加工程序顯然不合理,而且也難于實現(xiàn)。如果利用仿真技術(shù),這些問題可以輕松得到解決,從而避免編程時人為出錯或工藝不合理造成工件報廢。
模擬仿真環(huán)境下,在計算機軟件上虛構(gòu)出高速數(shù)控機床的加工環(huán)境,放上一個預(yù)先做好的“毛坯”,讓“刀具”進行動態(tài)模擬仿真,其情形就像真實加工過程一樣,仿真過程可以隨時暫停,仿真時間可以自由控制,以便編程設(shè)計人員進行檢查。模擬仿真結(jié)束后,編程設(shè)計人員即可根據(jù)“刀具”運行的情況和“工件”加工后的效果來調(diào)整加工工藝路線。這種虛擬加工技術(shù),既可減輕編程人員的精神負擔(dān),又可保證模具的制造質(zhì)量。
將計算機仿真運用于數(shù)控人才培訓(xùn)的教學(xué)之中,產(chǎn)生了各種數(shù)控仿真教學(xué)系統(tǒng)。比如:上海宇龍數(shù)控仿真軟件、南京斯沃數(shù)控仿真軟件、廣州超軟數(shù)控仿真軟件等,這些教學(xué)系統(tǒng)既能單機系統(tǒng)獨立運行,又能在線運行。獨立運行即機床模型方式,其培訓(xùn)設(shè)施只需一臺微機,數(shù)控機床的模擬操作在顯示屏顯示的仿真面板上進行,而零件切削過程由機床模型三維動畫演示,用這種方式進行初步學(xué)習(xí)是經(jīng)濟有效的;在線運行即機床工作方式,這種方式下教學(xué)系統(tǒng)將與實際機床連接,由硬件實現(xiàn)零件切削過程,這時除了操作者是用仿真面板操作外,其它則與實際機床的真實情況一樣,仿真平臺包括刀具軌跡仿真、切削力仿真,加工精度仿真、三維動畫仿真、加工工時統(tǒng)計分析。操作者可以在虛擬的環(huán)境中進行機床運動和切削過程等的仿真,從中獲得相關(guān)的加工數(shù)據(jù)。如進給軸的位移量、換刀狀態(tài)、主軸轉(zhuǎn)速、加速度、進給量、加工時間等。通過加工過程的仿真,了解所設(shè)計工件的可加工性,驗證NC代碼的正確性以及評價和優(yōu)化加工過程,并通過在線修改NC代碼來優(yōu)化NC代碼。
需要特別指出的是,實踐經(jīng)驗是數(shù)控編程技術(shù)的重要組成部分,只能通過實際加工獲得,這是任何一本數(shù)控加工培訓(xùn)教材都不可能替代的。
我國是制造大國。在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中,我國正逐步成為全球制造業(yè)的重要基地之一。“以信息化帶動工業(yè)化,發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,推動社會生產(chǎn)力的跨越發(fā)展”是國家發(fā)展戰(zhàn)略,應(yīng)用高新技術(shù),特別是信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,將成為今后一段時間制造業(yè)發(fā)展的主題之一。這就要求我們這些新世紀人才具有較高的專業(yè)素質(zhì)和綜合素質(zhì)。成功沒有什么捷徑可走的,它需要我們知識的不斷積累和進步,最終運用于實踐。
另外,我希望同學(xué)們掌握書本上的知識的同時,也要走出書本去看一看,多想想身邊的事物,有什么是我們所學(xué)的知識可以運用的,不斷思考就會不斷進步。
參考文獻:
數(shù)控機床論文 數(shù)控技術(shù) 數(shù)控加工論文 數(shù)控技術(shù)論文 數(shù)控加工 數(shù)控論文 數(shù)控機床知識 數(shù)控技術(shù)專業(yè) 數(shù)控實訓(xùn)報告 數(shù)控編程論文 紀律教育問題 新時代教育價值觀