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摘要:目前我国数控教学正处在一体化教学改革中,本文结合任务驱动一体化教学模式、数控实训课程的特点和学生知识水平等因素,提出本课程采用任务驱动一体化教学的必要性,并以具体实例进行分析。
关键词:数控实训教学;任务驱动;一体化
本人长期担任数控专业实训的实习指导老师,发现很多高年级的学生在实习过程中不会编程,不懂加工工艺,基本的机械理论知识都比较陌生.教授编程课的老师普遍反应教学效果不好,而学生反应编程课枯燥,指令难懂,不易学习。但我发现学生们在实训中学习编程理论知识较快,对编程的基本理念的理解相对简单,掌握起来得心应手。针对这个现象进行分析得出结论:由于实习时的目的性较强,老师给一个图纸,学生们按要求加工出合格的零件,这样学生们学习的兴趣较为浓厚,学起编程知识来也较为容易上手。但在实习中由于时间有限,机床少而学生人数过多,老师教授编程理论知识得占用太多实习时间等这些不利因素。
由此,任务驱动一体化教学在数控实训教学中的应用就很有必要性。
(一)什么是任务驱动一体化教学:
任务驱动一体化教学是以完成一个项目或任务为目标,以学生为主,教师为辅,让学生通过完成这个任务过程中去寻找完善和学习所需储备的专业知识的教学活动和学习过程.期间因所涉及的专业知识面广,我们把所需专业课程和知识一体化,以利于学生更好的深入学习和掌握.我把这种教学模式称为任务驱动一体化教学.
(二)任务驱动一体化教学实施过程
由于中技班或新生班与高工班或高年级学生的学习程度与进度有较大的差异,所以本文将重点针对高年级学生进行分析。
下面以具体实例来讲解任务驱动一体化教学的具体应用.
由于中高年级学生已经学习了机械相关的模块化知识,对于数控专业课程的学习有一定的基础。我们可设置一个加工任务来驱动学生们自主的学习专业课知识。
首先要设立一个任务:完成如下图纸的零件加工。
针对这项加工任务,我们对高年级同学展开任务驱动一体化教学。
要完成图纸到零件的成品加工,学生所要掌握的课程和专业知识如下:
1、机械制图及公差相关课程专业知识:首先让学生自主识图,从图中尺寸的基本要求复习机械制图相关知识。了解尺寸公差相关知识,如哪些尺寸有上下偏差的要求,在实际工艺安排中如何处理等等,并对本图作出较详细的识图分析。
2、数控加工工艺及编程:
工艺部分:根据学校GSK928TC车床合理安排加工工艺,理清先后加工顺序,合理选择工装夹具,根据加工工艺及要求编制出正确的加工程序。如本图通过分析可知利用一夹一顶装夹先加工左端至45MM外圆倒角处(外形,槽,及内孔),然后利用G22局部循环加工长度68MM外圆部分,再调头利用一夹(夹28MM外圆部分)一顶(利用后顶尖顶住工件右端面中心)方式加工外圆及螺纹。
程序部分:根据学校机床系统GSK928TC,教授学生学会G71内外圆粗车循环格式编程,G75切槽循环格式编程,G22局部循环编程,G92螺纹切削编程。以及编程中的注意事项。针对各项编程指令可进行模块化教學。
G71格式:G71X(U)_I_K_L_F_并讲解各参数意义。如图一所示。
图一
G75 指令编程格式
格式: (图像法和多媒体课件)
G75 X_Z_I_K_E_F_
X,Z为切槽终点处坐标。
I为X方向的每次切深量。用不带符号的半径量表示。
K为刀具在切削底部的Z向退刀量.
E为刀具完成一次径向切削后,在Z方向的偏移量,用不带符号的值表示。
F为径向切削时的进给速度。
G00 X_Z_ (起刀点)
G92 X(U)_ Z(W)_P_;(X为第一次循环切削到达深度,直径值,Z方向退刀点确定,P为螺距)
X_
X_
X_
X_
G00 X_ Z_
M05
M30
G22局部循环指令:
G00 X100 Z100
T22 M03 S800
G00 X_Z_(X为循环起点+图纸所要循环加工最大径与最小径之差。Z为循环起点纵坐标)
G22 L_ (L为循环次数=图纸所要循环加工最大径与最小径之差/每次切削深度,即下行U-1 or-2取整数正值。)
G01 U-1 or-2
.按图纸轮廓编程
.X方向用增量编程
G01U_(退刀量,为最高点坐标与循环终点坐标之差+1或者,取正值)
G00 Z_(循环起点纵坐标)
G01 U-(循环终点X坐标与退刀量之和-循环起点X坐标,取负值。)
G80
G00 X100 Z100
M05
M30
(此图编程略)
3、模拟仿真练习:利用数控仿真软件,如斯沃数控仿真软件根据此图所编程序进行仿真练习教学。一方面校验了程序对错,另一方面练习了机床的基本操作。
4、如图二所示展开CAD/CAM教学,利用CAXA数车进行基本的绘图和自动加工编程练习,展开CAXA软件教学。
图二
图三
5、用CAXA软件自动编程图三所示,并导入斯沃数控仿真软件进行模拟仿真加工练习。
6、当学生完成上述的深入学习并熟练掌握后,可到车间进行此图零件加工的操作教学及实习。可以根据学校机床设备数量及学生人数和知识水平组成学习生产小组,并选出综合能力较强的学生作为生产组长,协助组员们共同进行学习和生产。在老师的带领下展开机加工课程的相关教学,如刀具的合理选择与刃磨,机床的基本操作与保养维护,测量技术,零件检测等相应专业知识的学习,最终把此零件图加工成实物成品零件。
7、任务驱动一体化学习总结:经过这个任务的驱动学习后,每个生产学习小组还可根据所加工的零件完成度来给予相应的考核和评分,带动学生们的学习兴趣。每个生产学习小组可写一份学习心得或学习总结,组组间进行交流讨论。最后由老师作点评和总结,针对这次的任务学习完成情况作出分析,给学生们提出学习建议。
关键词:数控实训教学;任务驱动;一体化
本人长期担任数控专业实训的实习指导老师,发现很多高年级的学生在实习过程中不会编程,不懂加工工艺,基本的机械理论知识都比较陌生.教授编程课的老师普遍反应教学效果不好,而学生反应编程课枯燥,指令难懂,不易学习。但我发现学生们在实训中学习编程理论知识较快,对编程的基本理念的理解相对简单,掌握起来得心应手。针对这个现象进行分析得出结论:由于实习时的目的性较强,老师给一个图纸,学生们按要求加工出合格的零件,这样学生们学习的兴趣较为浓厚,学起编程知识来也较为容易上手。但在实习中由于时间有限,机床少而学生人数过多,老师教授编程理论知识得占用太多实习时间等这些不利因素。
由此,任务驱动一体化教学在数控实训教学中的应用就很有必要性。
(一)什么是任务驱动一体化教学:
任务驱动一体化教学是以完成一个项目或任务为目标,以学生为主,教师为辅,让学生通过完成这个任务过程中去寻找完善和学习所需储备的专业知识的教学活动和学习过程.期间因所涉及的专业知识面广,我们把所需专业课程和知识一体化,以利于学生更好的深入学习和掌握.我把这种教学模式称为任务驱动一体化教学.
(二)任务驱动一体化教学实施过程
由于中技班或新生班与高工班或高年级学生的学习程度与进度有较大的差异,所以本文将重点针对高年级学生进行分析。
下面以具体实例来讲解任务驱动一体化教学的具体应用.
由于中高年级学生已经学习了机械相关的模块化知识,对于数控专业课程的学习有一定的基础。我们可设置一个加工任务来驱动学生们自主的学习专业课知识。
首先要设立一个任务:完成如下图纸的零件加工。
针对这项加工任务,我们对高年级同学展开任务驱动一体化教学。
要完成图纸到零件的成品加工,学生所要掌握的课程和专业知识如下:
1、机械制图及公差相关课程专业知识:首先让学生自主识图,从图中尺寸的基本要求复习机械制图相关知识。了解尺寸公差相关知识,如哪些尺寸有上下偏差的要求,在实际工艺安排中如何处理等等,并对本图作出较详细的识图分析。
2、数控加工工艺及编程:
工艺部分:根据学校GSK928TC车床合理安排加工工艺,理清先后加工顺序,合理选择工装夹具,根据加工工艺及要求编制出正确的加工程序。如本图通过分析可知利用一夹一顶装夹先加工左端至45MM外圆倒角处(外形,槽,及内孔),然后利用G22局部循环加工长度68MM外圆部分,再调头利用一夹(夹28MM外圆部分)一顶(利用后顶尖顶住工件右端面中心)方式加工外圆及螺纹。
程序部分:根据学校机床系统GSK928TC,教授学生学会G71内外圆粗车循环格式编程,G75切槽循环格式编程,G22局部循环编程,G92螺纹切削编程。以及编程中的注意事项。针对各项编程指令可进行模块化教學。
G71格式:G71X(U)_I_K_L_F_并讲解各参数意义。如图一所示。
图一
G75 指令编程格式
格式: (图像法和多媒体课件)
G75 X_Z_I_K_E_F_
X,Z为切槽终点处坐标。
I为X方向的每次切深量。用不带符号的半径量表示。
K为刀具在切削底部的Z向退刀量.
E为刀具完成一次径向切削后,在Z方向的偏移量,用不带符号的值表示。
F为径向切削时的进给速度。
G00 X_Z_ (起刀点)
G92 X(U)_ Z(W)_P_;(X为第一次循环切削到达深度,直径值,Z方向退刀点确定,P为螺距)
X_
X_
X_
X_
G00 X_ Z_
M05
M30
G22局部循环指令:
G00 X100 Z100
T22 M03 S800
G00 X_Z_(X为循环起点+图纸所要循环加工最大径与最小径之差。Z为循环起点纵坐标)
G22 L_ (L为循环次数=图纸所要循环加工最大径与最小径之差/每次切削深度,即下行U-1 or-2取整数正值。)
G01 U-1 or-2
.按图纸轮廓编程
.X方向用增量编程
G01U_(退刀量,为最高点坐标与循环终点坐标之差+1或者,取正值)
G00 Z_(循环起点纵坐标)
G01 U-(循环终点X坐标与退刀量之和-循环起点X坐标,取负值。)
G80
G00 X100 Z100
M05
M30
(此图编程略)
3、模拟仿真练习:利用数控仿真软件,如斯沃数控仿真软件根据此图所编程序进行仿真练习教学。一方面校验了程序对错,另一方面练习了机床的基本操作。
4、如图二所示展开CAD/CAM教学,利用CAXA数车进行基本的绘图和自动加工编程练习,展开CAXA软件教学。
图二
图三
5、用CAXA软件自动编程图三所示,并导入斯沃数控仿真软件进行模拟仿真加工练习。
6、当学生完成上述的深入学习并熟练掌握后,可到车间进行此图零件加工的操作教学及实习。可以根据学校机床设备数量及学生人数和知识水平组成学习生产小组,并选出综合能力较强的学生作为生产组长,协助组员们共同进行学习和生产。在老师的带领下展开机加工课程的相关教学,如刀具的合理选择与刃磨,机床的基本操作与保养维护,测量技术,零件检测等相应专业知识的学习,最终把此零件图加工成实物成品零件。
7、任务驱动一体化学习总结:经过这个任务的驱动学习后,每个生产学习小组还可根据所加工的零件完成度来给予相应的考核和评分,带动学生们的学习兴趣。每个生产学习小组可写一份学习心得或学习总结,组组间进行交流讨论。最后由老师作点评和总结,针对这次的任务学习完成情况作出分析,给学生们提出学习建议。