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摘 要: 随着数控技术的产生与不断发展,掌握数控机床编程与操作的高素质人才也成为当今社会日益迫切的新需求。本文认为,数控实训教学应该:合理设置课程,打好理论基础;加大投入,积极推进数控加工仿真系统的教学;合理安排实训教学实践,全面提高教学效率;及时开展实训规范考核,纠错与鼓励并重。
关键词: 数控铣床实训 课程设置 数控加工仿真系统 教学实践 实训规范考核
随着上世纪中后期以来信息与自动化技术的不断提高,现代机械工业也日益成长为一种更加依赖于电子数字信息控制的机械运作,从而更大程度地解放人力。数控机床正是这样一种经过了信息技术洗礼的现代机械,并已成为机械工业设备更新和技术改造的首选。但是随着数控技术的产生与不断发展,掌握数控机床编程与操作的高素质人才也成为当今社会日益迫切的新需求。因此,如何使高职、高专院校培养出更多、更高技能的数控人才就成为
一个重要的教育课题。我现就从事数控铣床实训课的教学,谈几点体会。
1.合理设置课程,打好理论基础
学生实训前应掌握数控技术的基础理论:读零件图、工艺分析、程序编制、尺寸测量等。
实训往往要求学生仅根据一张图纸加工出合格的零件,因此让学生掌握读图技能是关键。读图首先要配合多张视图,看懂零件结构(比如是沟槽还是台阶,是斜面还是曲面),其次要分析尺寸标注,找到每个结构的定形定位尺寸,并注意是否带有公差,是否有表面精度要求。在读懂图的基础上,再分析加工工艺,安排各个结构加工的先后顺序(比如加工一精度较高的孔,应先钻再扩最后镗)。编程环节,不仅需要对常用的编程指令熟练运用,更要有一定的数学功底。对中级工程度的零件来讲,零件结构都很简单,关键就是图形轮廓节点较多,需要找出大量节点的坐标方可编程。在编程时,不应只追求能够加工出零件,更應考虑如何编制既合理又时效的程序(比如空行程用G00代替G01等)。在零件的测绘上,应注意公差值,最终零件的尺寸应符合公差的范围。
因此,学校应着眼全盘,统筹兼顾,使专业基础课程的设置在顺序、课时及课业难易程度诸方面尽可能恰到好处。实训前不仅要开设足够课时的《机械制图》、《公差配合与极限测量》、《金属切削刀具》、《数控加工工艺及编程》等科目,而且要让这些课程深浅难易照顾周到,相辅相成。只有这样,才不至于使学生因为在理论学习上准备不足而导致在实训时手足无措。而在对这些基础理论课程的熟练掌握,学生不仅能正确地读懂零件图,分析中等较复杂零件的工艺,而且对一般零件能够独立编写正确的程序,准确测量零件尺寸,轻松完成各项实训任务,在将来的工作中也必将因基础扎实而在面对各种实际问题时能举一反三。
2.加大投入,积极推进数控加工仿真系统的教学
数控加工仿真系统具备对数控机床操作全过程和加工运行环境仿真的功能。教师可以通过数控编程的教学来完成各加工操作过程的教学,使原来需要在设备上才能完成的大部分教学功能在这个虚拟制造环境中实现。
在学生掌握一定的工艺和编程的基础上,在机房运用数控仿真软件对实训项目进行模拟加工。在此过程中,教师可以使学生对机床的面板有进一步的了解,并能通过仿真结果检验刀具轨迹、程序编写是否正确。由于运用数控仿真软件大部分实训内容可先通过仿真软件实现,这样就可以为下一步学生实际机床操作打下良好的基础,使实训的效率和速度都得到大幅度提高。
此外,出于现实的考虑,在学生中全面开展数控加工仿真系统的教学,将它作为上机实训前一项必备的预备功课,将会使学生在理论学习与上机床操作之间增加一个非常有益的缓冲阶段,从而大幅度降低学生由于对机床不熟悉而导致的错误操作,这对于学生的安全、机器的保护与材料的节约都是非常有益的。
3.合理安排实训教学实践,全面提高教学效率
实训教学适宜理实一体。教学内容应逐个细化,全部实训内容分成若干小项目,项目内容安排由浅入深,环环紧扣。实践初期先将每一小项目训练到位(比如铣平面、加工内轮廓、加工外轮廓、孔的加工、槽类加工、曲面的加工),让学生每节课的训练都有针对性,并能对每一小项目举一反三,这样有利于学生对每一知识点的掌握吸收。在每一小项目完成较好的情况下,开始做综合练习,刚开始的综合项目不宜太难,应让学生先建立起自信心,能够自己把小项目综合运用实践,激发向深层次探索的兴趣。
在学生实际操作前,教师应系统操作示范一遍,包括装夹工件、装刀、对刀、程序输入、去除余量、尺寸控制等,并讲解在实际加工中的一些技能技巧。在学生分组操作中教师要不断巡视,检查学生的操作安全和规范,并
对学生操作过程中出现的问题及时解决,对于共性的问题,集体讲解解决。
4.及时开展实训规范考核,纠错与鼓励并重
实训教学的过程不是一种知识的传递,而是一种对学生实践活动的引导。因此,整个过程应当看作是学生通过对教材的学习、对教师的模仿来自主领悟并掌握数控铣床操作技能的过程。从这个角度来看,教师只是学生学习环境中的一项要素,而不是具有最高裁决地位的监督者和指挥者,因此,纠错尤重于指错,鼓励尤重于批评,我们的目的在于让学生成为一个能独立完成各项操作的工人,而不是一个只会通过学校考试的成绩优异者。
因此,在实训过程中,教师要及时而广泛地对学生的操作、作品予以观察与评价。对学生的加工作品,及时进行质量检测,对出现的问题做详细说明,避免今后再错。这样的好处在于,将一个比较长时间的教学工作分成许多个小环节,使学生每天、每时都有一个小任务、小目标,从眼前的每一件事做起,一步步接近他对自己的期待值。教师可以将众多学生的作品拿来一起比较,尽可能地让每一个学生都能看到自己的长处和短处,让他们对自己的作品和技能有个比较客观的自评,让学生在青少年时代特别强烈的自尊心促使他们向更高的目标努力。
同时,对学生操作技能与作品进行及时而广泛的评价在心理上会产生比较积极的影响,让学生感觉自己受到老师的关注,不论他暂时取得的是成功还是失败,他都会觉得自己受到了认可和鼓励,这样他就能从内心里重视自己的成绩与过错,并自觉地做得更好。充分把握这样的学生心理对于教学工作非常重要,过多的批评和指责不仅没有意义,而且可能会引起学生的逆反情绪,因而这个度必须掌握。
此外,在实训过程中,还要做好实训考核,对学生每天的情况做具体记录,严格要求学生每天的实训内容及时完成,并要求学生做好每天的实训小结工作。
总之,实训教学不仅仅是一门课程,还是学生从一个惯于读读写写的学习者变成一名合格的产业工人的重要一环。如果这一部分做不好,那么学校开设的所有课程、所做的所有工作就可能变得意义渺茫,职业技术教育也就失去它应有的意义。
参考文献:
[1]高素琴.数控编程与操作教学探讨.职业教育研究,2005.11.
[2]孙勇,朱强.发挥仿真软件优势改进传统数控加工教学方法.http://www.cqvip.com/onlineread/onlineread.asp?ID=25383470
关键词: 数控铣床实训 课程设置 数控加工仿真系统 教学实践 实训规范考核
随着上世纪中后期以来信息与自动化技术的不断提高,现代机械工业也日益成长为一种更加依赖于电子数字信息控制的机械运作,从而更大程度地解放人力。数控机床正是这样一种经过了信息技术洗礼的现代机械,并已成为机械工业设备更新和技术改造的首选。但是随着数控技术的产生与不断发展,掌握数控机床编程与操作的高素质人才也成为当今社会日益迫切的新需求。因此,如何使高职、高专院校培养出更多、更高技能的数控人才就成为
一个重要的教育课题。我现就从事数控铣床实训课的教学,谈几点体会。
1.合理设置课程,打好理论基础
学生实训前应掌握数控技术的基础理论:读零件图、工艺分析、程序编制、尺寸测量等。
实训往往要求学生仅根据一张图纸加工出合格的零件,因此让学生掌握读图技能是关键。读图首先要配合多张视图,看懂零件结构(比如是沟槽还是台阶,是斜面还是曲面),其次要分析尺寸标注,找到每个结构的定形定位尺寸,并注意是否带有公差,是否有表面精度要求。在读懂图的基础上,再分析加工工艺,安排各个结构加工的先后顺序(比如加工一精度较高的孔,应先钻再扩最后镗)。编程环节,不仅需要对常用的编程指令熟练运用,更要有一定的数学功底。对中级工程度的零件来讲,零件结构都很简单,关键就是图形轮廓节点较多,需要找出大量节点的坐标方可编程。在编程时,不应只追求能够加工出零件,更應考虑如何编制既合理又时效的程序(比如空行程用G00代替G01等)。在零件的测绘上,应注意公差值,最终零件的尺寸应符合公差的范围。
因此,学校应着眼全盘,统筹兼顾,使专业基础课程的设置在顺序、课时及课业难易程度诸方面尽可能恰到好处。实训前不仅要开设足够课时的《机械制图》、《公差配合与极限测量》、《金属切削刀具》、《数控加工工艺及编程》等科目,而且要让这些课程深浅难易照顾周到,相辅相成。只有这样,才不至于使学生因为在理论学习上准备不足而导致在实训时手足无措。而在对这些基础理论课程的熟练掌握,学生不仅能正确地读懂零件图,分析中等较复杂零件的工艺,而且对一般零件能够独立编写正确的程序,准确测量零件尺寸,轻松完成各项实训任务,在将来的工作中也必将因基础扎实而在面对各种实际问题时能举一反三。
2.加大投入,积极推进数控加工仿真系统的教学
数控加工仿真系统具备对数控机床操作全过程和加工运行环境仿真的功能。教师可以通过数控编程的教学来完成各加工操作过程的教学,使原来需要在设备上才能完成的大部分教学功能在这个虚拟制造环境中实现。
在学生掌握一定的工艺和编程的基础上,在机房运用数控仿真软件对实训项目进行模拟加工。在此过程中,教师可以使学生对机床的面板有进一步的了解,并能通过仿真结果检验刀具轨迹、程序编写是否正确。由于运用数控仿真软件大部分实训内容可先通过仿真软件实现,这样就可以为下一步学生实际机床操作打下良好的基础,使实训的效率和速度都得到大幅度提高。
此外,出于现实的考虑,在学生中全面开展数控加工仿真系统的教学,将它作为上机实训前一项必备的预备功课,将会使学生在理论学习与上机床操作之间增加一个非常有益的缓冲阶段,从而大幅度降低学生由于对机床不熟悉而导致的错误操作,这对于学生的安全、机器的保护与材料的节约都是非常有益的。
3.合理安排实训教学实践,全面提高教学效率
实训教学适宜理实一体。教学内容应逐个细化,全部实训内容分成若干小项目,项目内容安排由浅入深,环环紧扣。实践初期先将每一小项目训练到位(比如铣平面、加工内轮廓、加工外轮廓、孔的加工、槽类加工、曲面的加工),让学生每节课的训练都有针对性,并能对每一小项目举一反三,这样有利于学生对每一知识点的掌握吸收。在每一小项目完成较好的情况下,开始做综合练习,刚开始的综合项目不宜太难,应让学生先建立起自信心,能够自己把小项目综合运用实践,激发向深层次探索的兴趣。
在学生实际操作前,教师应系统操作示范一遍,包括装夹工件、装刀、对刀、程序输入、去除余量、尺寸控制等,并讲解在实际加工中的一些技能技巧。在学生分组操作中教师要不断巡视,检查学生的操作安全和规范,并
对学生操作过程中出现的问题及时解决,对于共性的问题,集体讲解解决。
4.及时开展实训规范考核,纠错与鼓励并重
实训教学的过程不是一种知识的传递,而是一种对学生实践活动的引导。因此,整个过程应当看作是学生通过对教材的学习、对教师的模仿来自主领悟并掌握数控铣床操作技能的过程。从这个角度来看,教师只是学生学习环境中的一项要素,而不是具有最高裁决地位的监督者和指挥者,因此,纠错尤重于指错,鼓励尤重于批评,我们的目的在于让学生成为一个能独立完成各项操作的工人,而不是一个只会通过学校考试的成绩优异者。
因此,在实训过程中,教师要及时而广泛地对学生的操作、作品予以观察与评价。对学生的加工作品,及时进行质量检测,对出现的问题做详细说明,避免今后再错。这样的好处在于,将一个比较长时间的教学工作分成许多个小环节,使学生每天、每时都有一个小任务、小目标,从眼前的每一件事做起,一步步接近他对自己的期待值。教师可以将众多学生的作品拿来一起比较,尽可能地让每一个学生都能看到自己的长处和短处,让他们对自己的作品和技能有个比较客观的自评,让学生在青少年时代特别强烈的自尊心促使他们向更高的目标努力。
同时,对学生操作技能与作品进行及时而广泛的评价在心理上会产生比较积极的影响,让学生感觉自己受到老师的关注,不论他暂时取得的是成功还是失败,他都会觉得自己受到了认可和鼓励,这样他就能从内心里重视自己的成绩与过错,并自觉地做得更好。充分把握这样的学生心理对于教学工作非常重要,过多的批评和指责不仅没有意义,而且可能会引起学生的逆反情绪,因而这个度必须掌握。
此外,在实训过程中,还要做好实训考核,对学生每天的情况做具体记录,严格要求学生每天的实训内容及时完成,并要求学生做好每天的实训小结工作。
总之,实训教学不仅仅是一门课程,还是学生从一个惯于读读写写的学习者变成一名合格的产业工人的重要一环。如果这一部分做不好,那么学校开设的所有课程、所做的所有工作就可能变得意义渺茫,职业技术教育也就失去它应有的意义。
参考文献:
[1]高素琴.数控编程与操作教学探讨.职业教育研究,2005.11.
[2]孙勇,朱强.发挥仿真软件优势改进传统数控加工教学方法.http://www.cqvip.com/onlineread/onlineread.asp?ID=25383470