数控铣床金工实习的教学探讨

《装备制造技术）２ｏ１７年第０４期　数控铣床金工实习的教学探讨　刘建光。胡伟锋　（华南理工大学广州学院工程训练中心，广东广州５１０８００）　摘要：改革教学方法，丰富教学内容，提高学生对数控铣床的兴趣，激发学生学习热情，以达到提高学生动手能力。提　高学生对机械加工认识，也让学生感受到现代先进制造技术的魅力。　关键词：数控铣床；金工实习；兴趣　中图分类号：ＴＧ６５９　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—５４５Ｘ（２０１７）０４—０２６９—０３　华南理工大学广州学院是以应用型人才培养为　“疲于奔命”，以至很多学生抱怨较多，有些学生干脆　目标，从各方面来培养学生的情商、智商，非常重视　就放弃，在课堂上消极怠课。下午环节让学生到机床　开机、机械回零、装　实验室的建设，也着重于学生动手能力的培养。为了　现场了解数控铣床的基本操作，对刀，基本熟悉后，从上午的讲课例子中抽取一　使学生了解机械加工的知识，以使学生毕业后就职　刀、　于制造企业中对产品的生产过程不陌生。学校规定　个演示加工，加工的工件比较大，不能让学生带走，了机械及非机械类的学生（外语、土木工程专业外）　这样使学生觉得观摩比较多，自己动手少。这批学生　实习完后告诉下批学生，形成连锁反应，让学生觉得　都必须参加金工实习。　数控铣床实习这个工种教学内容多，特别难，还枯　燥，学生一走进数控铣床实习毫无生机。　１原来数控铣床的教学内容　数控技术是和数控装备是制造工业现代化的重　容　要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的　经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。　２改革教学内容，简化理论教学。丰富课件内　因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发　展自己的数控技术及其产业，各个学校也非常重视　数控技术的发展。学校投人用于金工实习的数控设　备数量也比较多，有山东鲁南机床厂生产的八台数　控铣床，并配有４０多台电脑的电脑编程教学课室，　设备资源比较多，但是学校安排的金工实习时间都　不多，机械类专业学生时间两天，给非机械类（经济　管理类）的专业的时间只有一天，而这些学生的数控　基础知识几乎空白，对数控机床的基本结构，基本原　理数控代码认知几乎空白，更没有计算机辅助设计　（ＣＡＤ）、计算机辅助制造（ＣＡＭ）等这些电脑软件基　础，这给教学带来了很大的难度。而原来的课程安排　是半天讲解数控基础知识与数控编程，简单讲解数　控基础知识学生还能接受，当介绍一个简单零件的　数控编程较详细过程，所花费的时间比较多，学生因　为对机械加工的工艺知识欠缺，很难跟上课堂节奏，　收稿日期：２０１７—０１—１７　我刚入职不久，针对这一现象，为符合学校办学　目标、理念，决定改革教学内容，从以下几方面着手。　２．１提高学生的兴趣着手　设计一些能让学生加工好可以带走留作纪念的　钥匙扣零件（图１为小猫钥匙扣的三维立体模型，图　２为曲面爱心钥匙扣的三维立体模型）来提高学生的　兴趣，学生的主动性就得到很大提高，自己动手操作　数控铣床加工作品。采用直径２０的铝棒，学生自己　装夹工件、对刀、换刀，加工完后，在钳台桌上让他们　用手工锯把模型锯下来，再用锉刀打磨背面，就可以　得到如图３的实习作品。整个过程学生亲力亲为，兴　趣得到很大提高。　除了设计能够让学生能带走的小纪念品外，课　件内容也做了些修改，原来的数控理论基础知识全　是ＰＰＴ文字页面，比较单调，为增加学生的直观，播　放一些先进的数控设备加工视频，如先进机床制造　厂家德玛吉的一些宣传片，赛车头盔加工视频等，让　作者简介：刘建光（１９７５一），湖南衡东人，男，本科，助理工程师，高级技师，研究方向为数控技术、智能制造。　２６９　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｎｏ．０４，２０１７　学生感到数控加工的先进制造能力，在叹为观止中　兴趣也得到了很到提高。　图２曲面爱心　图３加工后的实习作品　２．２改革教学内容，以实际操作为主，循序渐进的教　学手段　因为时间短，课程的目的也是让学生多动手，从　实践中来亲身体会机械加工的相关知识，我把数控　理论基础知识压缩，把数控编成简化让学生只设置　一个刀具路径，再看模拟效果，让学生可以了解数控　编程用计算机比较容易实现，安全性也好，通过仿真　可以减少机床事故的发生、材料的浪费。其它的后续　刀具路径的编制是以老师讲解演示，学生观摩为主。　机床操作练习时，为克服学生的胆怯心理，把操作步　骤细化分解，循序渐进，讲解示范一步就让学生练　习，熟悉后再进行下一步的讲解，如环节１让学生熟　２７０　悉开机步骤，机床的基本结构，各轴分布及运动方　向，不装刀具，让学生有目的地移动机床达到指定位　置；环节２让学生先熟悉装卸刀具，装夹工件；环节３　工件坐标系原点位置的找正；环节４调程序加工；通　过这样的教学方法，可以让学生较快掌握数控铣床　的基本操作。示范操作加工第一个样品中也让学生　参与对刀，换刀，换程序，为更进一步让学生了解操　作过程，每台机床也有操作指南，当学生忘记系统页　面怎么查找到等操作的时候，就可根据操作指南进　行，让学生操作变得更简单了。　２．３实训过程指导中要做到身到、心到、口到、手到　“身到”：金工实习，指导老师一定要在现场，可　以发现实习中学生的各种不规范操作，以免事故的　发生。同时非机械类的学生女生居多，可以及时解决　学生在实操过程中出现的各种问题，也让学生有信　心，有胆量勇气去尝试，接触冰冷的机械设备。　“心到”：金工实习指导天天是简单内容的重复，　首先指导老师要在心里上重视。不要以为学生毕业工　作后与我们所指导的工种无关，就态度不认真，敷衍　学生，这就与金工实训的目的背离了。认真对待学生，　可以锻炼学生在面对新事物时的处理能力，遇到挫折　不气馁，也可以改变一点学生的高分低能的现状。　“口到”：要勤于沟通，善于沟通，对学生提出的　问题要随时指点，耐心讲解，特别是对一些学生的简　单问题，也要认真回答，不打击学生的求知欲望。　“手到”：对学生在初次使用机械装备时，有些错　误操作动作，指导教师要不怕脏，不怕累，应及时多　动手示范正确操作，让学生养成良好的安全意识。　３结束语　为培养应用型人才为目标的金工实习，当授课　老师岗位比较固定，学生时间比较短的情况下，面对　简单枯燥重复的工作时，我们应不忘初心，认真对　待，同时应对金工实习的教学方法不断改进与实践，　也可以让课堂生动活泼，学生也增强了动手能力。当　看到学生做出来的金工实习作品发到微信朋友圈　时，心中的成就感也就油然而生，自己也身心愉悦，　学生也达到了金工实习的目的。　参考文献：　【１】梁键钊，陈晓斌，主编，机械工程实训【Ｍ】．北京：中国轻工　业出版社，２０１６．７．　【２】朱丽著．主编，如何运用教学方法ｆＭ】．上海：华东师范大学　出版社，２０１４．１ｌ　【３】高琪，主编，金工实习核心能力训练项目集【Ｍ】．北京：机　《装备制造技术））２０１７年第０４期　械工业出版社，２ｏ１２．０６　京：机械工业出版社，２０１５．０７　［４】孙志文，郭庆梁，主编，金工实习教程：非机类专业［Ｍ】．北　［５】王瑞芳，主编，金工实习【Ｍ】．北京：机械工业出版社，２００１．　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｏｆ　Ｍｅｔａｌｗｏ，ｋｉｎｇ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　ＣＮＣ　Ｍｉｌｌｉｎｇ　Ｍａｃｈｉｎｅ　ＬＩＵ　Ｊｉａｎ—ｇｕａｎｇ，ＨＵ　Ｗｅｉ—ｆｅｎｇ　（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｏｕｔｈ　Ｃｈｉｎ　ａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　５　１０８００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｅｎｒｉｃｈ　ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｃｏｎｔｅｎｔ，ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｉｎｔｅｒｅｓｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＣＮＣ　ｍｉｌｌｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ，ｓｔｉｍｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｅｎｔｈｕｓｉａｓｍ，ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔ　ｈｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ａｂｉｌｉｔｙ，ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ　ｏｆ　ｍｅ　ｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．ａｌｓｏ　ｌｅｔ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｆｅ　ｅｌ　１　ｈｅ　ｃｈａｎｌｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｍ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＣＮＣ　ｍｉｌｌｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ；ｍｅｔａｌｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅ；ｉｎｔｅｒｅｓｔ　（上接第２５５页）　　（３）阀体的最大位移结果为０．０５２３　５９２　ｍｍ（位　效率，并减小了工程图的出错率。（３）运用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ自带的有限元分析模块对　于阀体中腔底部中央），变形均在小变形范围内，符　闸阀主要零部件直接用于有限元分析，可以缩短设　合要求。　计所需的时间，减少软件间的数据交换，使得产品从　建模、装配到应力分析将在同一个软件中进行，从而　３结束语　减少物理样机的制造、试验等过程，提高工作效率，　　（１）对井口闸阀零部件进行三维设计后，用户只　缩短产品的设计周期。需要修改ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ自带的特征参数，即可实现与　之相关的零部件的修改，从而可以方便快捷的对井　口装置闸阀进行系列化设计。　（２）根据我国阀门企业的实际情况设计了Ｓｏｈｄ—　Ｗｏｒｋｓ的工程图模板，并在此之上转化生成了与三维　模型相对应的工程图，并可以随着三维模型的改变　而自动修改，从而大大提高了井口装置闸阀的设计　参考文献：　［１］陈浩，崔岚，周锡容．我国井口装置的现状及可靠性研　究的必要［Ｊ］．西南石油学院学报，１９９１，１１（１３）４：１１９—１２３．　［２】周思柱，景华斌，范杰．石油井口闸阀阀体三维参数化设　计ｆＪ１．石油天然气学报，２００９，１２（６）：１５４．一１５７．　【３】吕志鹏、周思柱．高压管汇闸阀ＣＡＤ系统研究【Ｊ】．机械设计　与制造，２００８，７：１４５—１４６．　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｗｅｌｌｈｅａｄ　Ｇａｔｅ　Ｖａｌｖｅ　Ｂｏｄｙ　ＭＡ　Ｘ￣ｉｕ－ｈｕａ　（Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ　Ｈｕｂｅｉ　４３４０２０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈ　ｅ　ｖａｌｖｅ　ｂｏｄｙ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈ　ｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｐａｒａｍｅｔｉｒｃ　ｄｅｓｉｇｎ，ｃｒｅａｔｉｎｇ　ｏｆ　ｄｒａｗｉｎｇｓ，ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ．Ｗｉｔｈ　Ｉｈｅ　ｄｒａｗｉｇ　ｔｎｅｍｐｌａｔｅ　ｔｏ　ｇｅｎｅｒａｔｅ　ｄｒａｗｉｎｇｓ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｇ　ｔｎｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｃａｎ　ｂｅ　ｃｈａｎｇｅｄ　ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ　ｗｉｔｈ　ａ　ｔｈｒｅｅ一．ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｍｃｄ￣ｌ　ｍｏｄｉｉｆｅｄ，．Ｔｈｅ　ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖａｌｖｅ　ｗｉｔｈ　ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ　ｃａｎ　ｒｅｄｕｃｅ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ｔｅｓｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄ８：ｗｅｌｌｈｅａｄ　ｇａｔｅ　ｖａｌｖｅ；ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｄｅｓｉｇｎ；ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ；ｆｉ　ｎｉｅ　ｅｌｔｅｍｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　２７１