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数控加工工艺论文优选九篇

时间:2023-03-25 11:25:28

数控加工工艺论文

数控加工工艺论文第1篇

零件数控加工工艺的标准化,就是利用标准化的理论和方法对零件的数控编程过程中涉及到的工艺信息如零件工艺分析、基准选择、刀具选择以及加工工序和加工路线等,即所有与数控加工过程有关的要素进行规范化处理。其目的就是利用标准化的加工工艺来生产相同或类似要求下的零件,防止不必要的工艺多样化,或者借助成组零件的相似性原理使得属于同一类型的零件采用相似的加工工艺,从而,提高零件的数控编程效率,减少劳动力的投入,还能保证零件产品的质量。

2数控加工工艺标准化的方法

2.1典型工艺法1938年索克洛夫首次提出典型工艺的概念,其着眼点是工艺过程的标准化,也就是将零件按照结构、形状相似性和工艺过程相似性标准进行分类,则同类零件可以采用同一的典型工艺。因此,典型工艺法能够很好地应用于如齿轮、标准件等结构形状相对稳定、批量相对较大的零件,而其他的一些批量不大或非标准结构的零件就很难使用典型工艺法。对于一些形状结构差别较大、批量小和种类多的生产场合,典型工艺只能作为零件工艺设计的参考资料。据统计有将近20%左右的零件可以用到典型工艺法,而且即使应用了典型工艺法其效果也不是很明显。

2.2成组工艺法1959年米特洛范诺夫首次提出成组工艺的新概念,其着眼点在于工序的标准化,即把零件加工过程中的全部或一部分相似加工工序的零件划分为一组,然后,针对每一组的具体情况制定适宜的成组加工工艺。因此,它能够很好地弥补典型工艺法的不足。当加工一个属于此类的零件时,只需要根据该零件的需要,按照成组加工工艺做出适当的调整或者补充,即可完成对该零件加工工艺的设计。实践表明,80%以上的零件品种可以采用成组工艺。

3采用成组工艺法标准化的过程

3.1分析零件的加工特征,从零件的形状特征入手,并结合工艺特征中的工序,借助成组技术的相似性原理建立零件的分类标准,在此基础之上将零件合理地分类成组。

3.2分析零件数控加工工艺的设计原则,并据此研究每一类零件的优化工艺信息设计。设计的内容主要包括成组零件数控加工工艺过程和工艺内容的设计,其中工艺内容涉及到具体的加工基准、加工工序、加工策略以及刀具和工艺参数等。

3.3研究零件数控加工工艺信息的存储和重用,主要涉及到工艺信息存储方式的选择及其相应数据库的建立,工艺信息再次调用的实现过程,以及重用过程中对相似工艺的修改和增加等。

3.4数控加工工艺标准化系统的设计和实现,包括系统的功能设计和结构设计,并对各类成组零件的工艺信息进行匹配和调用,实现对零件数控加工工艺的标准化。

4总结

数控加工工艺论文第2篇

关键词:数控加工工艺 一体化教学

一体化教学是指在一个明确的培养目标下,老师在教学过程中将理论、实践有机地融为一体以达到最好的教学效果的一种教学方法。笔者在学校主要从事数控加工工艺学课程的教学工作,下面将数控加工工艺学中目前存在的一些问题以及如何实现一体化教学跟大家做些交流与探讨。

一、数控加工工艺在教学过程中存在的问题

数控加工工艺学主要包括数控机床概述、数控机床的机械结构、数控加工工艺基础、数控加工用刀具与夹具、数控车削加工工艺、数控铣削加工工艺、数控电加工工艺等内容。在实际教学中存在着理论知识与实际操作脱节的现象,学生学到的东西不能很好地应用于实践,学习积极性不高,达不到很好的教学效果。

针对以上所存在的这些问题,笔者认为应该在数控加工工艺教学中采用一体化教学。下面谈一谈在数控加工工艺中实行一体化教学的具体方案。

二、在数控加工工艺中实行一体化教学

1.创设“车间课堂”,调动学生的学习积极性

机床坐标系这一节可以在数控车间通过数控车床来讲。学生通过对数控车床的实际操作,确定X轴和Z轴的运动正方向,建立车床坐标系,在动手中掌握这一知识点,激发了学习兴趣。为了调动学生的积极性,教师可以提出一个问题:数控铣床也是这样建立机床坐标系吗?课后,有的同学迫不及待地想要知道其中的道理。笔者告诉他们要用右手笛卡尔原则来确定,学生又进入激烈讨论中。能提出这样的问题说明他们想利用理论学习去了解实践情况。所以,学生通过在课堂中动手体会实践的作用及重要性,产生一种通过实践来解开某些疑问的迫切需要,能够提高学生的学习积极性。

2.“创设问题情境”,使学生在实践中深感理论学习的重要

在上课时,要设置疑问,把一个个理论知识点巧妙地设置在实训之中。学生通过实际操作,发现自己需要哪些理论知识,继而通过自己的思考、努力和教师的提示来掌握这一知识,激发了学习兴趣与求知欲。比如:在讲数控车削工艺分析时,可以让学生自己在数控车床上加工轴类零件。通过操作,学生会发现如何分析零件图,选择如何加工路线及加工方法,用什么样的刀具,如何装夹工件,如何选择切削用量都需要工艺课中的理论知识。意识到这一点后,学生立即翻书讨论,不放过每一个细小问题,从而产生一个由实践兴趣理论动力思考再回到实践的良性循环。

3.将数控加工工艺理论和实际操作相结合,互相渗透

每当有学生反映理论所学的有关内容到了实习中有时感觉理论知识不够用,笔者就会马上抓住时机向他们讲授工艺课与实习课的关系。理论课的内容作为指导实际内容具有一般性,而实习是具体的。只有牢牢地掌握某一方面的理论,才能去指导类似的不同的实践。因而理论与实践课不能脱节,即理论――实践再理论再实践,而每一次的理论――实践之后的这一过程比前一次要有所深入,有所提高。

工艺课要为实训课服务,实训课要学习必要的工艺知识,这样才能使学生牢固地掌握知识,掌握实践方法。针对以上情况,倡导“先会后懂,再提高”的教学理念,对工艺课坚持以“够用”为原则,以实践教学为中心,所学的理论知识要主动服务于实践。笔者采用“会(实习)――懂(学理论)――精(提高)”的教学模式,先安排实践学习,再安排理论学习,最后归纳总结。如数控车床的操作,让学生首先熟悉数控车床(开机、关机、操作面板上各功能键的使用、机床回零)等的基本操作,然后对加工所需要的知识(对刀、零件的工艺分析,零件的装夹方案、刀具的选择、切削用量的选择)等理论知识进行学习,接着再运用所学到的理论知识操作数控车床,最后分析总结加工过程出现的问题,并予以改进,从而使学生的理论知识和实践融会贯通。在教学工作中,学生先进行实践,再带着问题去学习理论知识,学习理论知识的目的是解决前一实践过程中遇到的问题和为下一实践环节做准备。整个教学过程是实践――认识――再实践――再认识,直至贯通,实现以实践为中心的工艺课程主动服务于数控实训课的新型教学模式。

数控加工工艺论文第3篇

论文摘要:本文通过分析目前我国数控技术人才培养现状和企业对数控技术人才的素质要求,探讨数控技术应用岗位所需专业知识的结构,最后提出了对专业基础课,专业课程的教学课程及内容进行整合的基本思路。

随着科学技术的发展,世界先进制造技术的兴起和不断成熟,对数控加工技术提出了更高的要求,目前我国制造业已开始广泛使用先进的数控技术,但掌握数控技术的机电复合型人才奇缺,数控编程、数控机床操作和维护人员更是不足。据调查目前我国高校数控方向的毕业生每人通常有4个以上的就业岗位可供选择,毕业生一次性就业率在95%以上。来自大学、高等职业技术院校的数控技术应用专业的毕业生,虽然具有一定的专业知识和动手能力,但缺乏工艺经验,难以满足某些企业对加工和维修一体化的复合型人才的要求。这主要是作为培养技术人才的高校、高职院校在加大培养数控人才的力度的同时,没有根据数控技术岗位需求的变化来相应的改变教学模式和教学内容,仍在延续传统教学模式所造成的。

目前市场对数控人才的需求有以下三个层次,所需掌握的知识结构也各不同。

(1)金领层:这类人才需熟悉机械加工和数控加工工艺,具有熟练的数控编程能力、较高的数控设备操作能力和数控设备的维护、维修能力,且具有一定的实际经验和宽厚的综合理论知识,能自行完成数控系统的选型、数控机床机械机构的设计和控制系统的安装调试和维护,独立完成机床数控化改造等工作。

(2)灰领层:具有较为系统的机械加工工艺理论知识,熟悉数控加工工艺的特点,能够完成数控程序编制和数控机床维护等工作。

(3)蓝领层:具有手工编程和调试数控机床的能力,熟练的数控机床操作能力,了解自动编程和数控机床的简单维修,能够完成数控机床的操作、调试和维护等工作。

本文从培养数控技术应用型通才的角度来探讨其岗位所需的专业知识结构,并依此为基础来讨论专业基础课和专业课程的设置及课程教学内容的整合。

数控技术是用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动控制技术。模拟控制系统中的控制信息是模拟量,而数字控制系统中的控制是数字量,在计算机技术迅速发展的推动下数控技术以其表达信息准确,可进行复杂信息处理且具有逻辑处理能力,使刚性机械设备具备了柔性。

从机床控制技术的观点来看,数控技术的cnc系统把计算机引入数控系统,可利用计算机的数据处理能力方便地实现各种控制策略,用软件实现机床的开关量控制。当被加工对象的数字信息被送入到专用的或通用的计算机后,计算机对输入的信息进行处理与运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行元件,使机床自动加工出所需要的工件。数控机床就是将加工过程所需的各种操作和步骤,以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示。这使数控机床与其它自动机床具有了一个显著的区别:当加工对象改变时,除了重新装夹工件和更换刀具之外,只需要更换新的控制程序,不需要对机床硬件作任何调整或少量调整即可。

从机械加工技术的观点来看,数控加工技术属于现代制造技术的范畴,是计算机技术、信息技术与机械技术交叉融合而形成的一门综合性新技术。数控机床,是数字控制技术嫁接到金属切削机床上的产物。数控机床的加工方法仍然是采用金属切削方法。因而,数控加工与传统机械加工的工艺规程从总体上说是一致的。由数控机床的成形运动的控制采用了计算机数字控制技术,不但能够使其成形运动实行两轴或多轴联动,使数控机床能够在两维和三维空间中实现任意曲面的加工,而且使机床结构大大简化,使数控机床所能采用的切削方法增多,加工工艺范围增大。因而数控加工工艺过程与传统加工工艺过程产生了较大差异,主要体现在:单台数控机床可使用多种切削加工方法、工艺范围增大,数控加工的工序内容比普通机加工的序内容复杂、工艺过程缩短,工艺装备种类和数量减少,装夹次数减少,加工精度和质量主要由机床保证,特别是加工中心(mc),可实现除定位基面以外的其它大部分表面的加工,机床柔性增大。数控加工工艺的制订不但涉及到传统机械制造工艺制定的基本理论知识,还包括加工原点的确定、工序内容的划分、刀具轨迹的确定、刀具的选择与使用和切削用量的选择等具体内容。

从以上分析,数控的金领层应具备根据被加工对象的工艺特征和特殊要求,编制数控程序及调试、维护数控机床和使用数控机床进行加工的能力。

根据其能力需求,我们可以从以下两个方面来分析其所需的知识结构。

从机床控制方面,数控的金领层应在电工电子、计算机原理及控制、计算机编程语言、数控原理及数控机床、数控软件及数控编程等方面具备扎实的基础知识;

从机械加工方面,数控的金领层应在现代机械设计、机械加工工艺、金属切削理论、夹具、刀具和量具等方面具备扎实的基础知识;

从机械加工技术和控制两个方面出发,数控技术应用所涉及的学科范围广、教学内容多、课程内容本身具有其系统性要求。怎样在有限的教学时间里,将所需的基本知识传授给学生,且能达到培养目标的要求,是课程体系建立和教学内容的确定过程中应解决的关键问题。因此,课程内容的合理安排和整合是必需的,也是至关重要的。

通过对以上两方面知识的分析,职业教育数控培养方向的专业课程知识结构应以“机械制图和机械设计理论为起点,材料和塑性成形方法为基础,机械加工工艺为核心,数控技术为手段”这一基本认识来构建。根据课程理论的辩证适度原则、综合性与系统性相结合原则、统一性和多样性相结合原则;课时分配比例合理原则;开放性原则;超前性原则;理论性和实践性相结合原则,将机械领域与数控技术领域的基础知识整合,提出以下职业教育数控培养方向专业课程知识结构的建立思路。

数控加工工艺论文第4篇

一、数控加工工艺教学背景

随着数控加工技术迅速发展,企业对数控加工技能人才的知识和能力结构提出了更高、更新的要求,这无疑也对中职数控加工工艺教学提出了更高的水准。中职数控加工工艺课程教学的实践及其研究就是联系实际生产,通过教学设备和教学内容的整合,保证为专业服务的有效性;通过对教学方法的改革,提高学生的实际操作能力。数控加工工艺有效教学课是针对传统教学法造成教学有效性降低的实际问题提出来的。传统教学中数控加工工艺技术只是与一般专业课程一样进行教学,没有把数控加工工艺技术结合到相应的工程项目中,同时由于教学设备有限,课时少,没有一个很好的学习平台,导致最后的教学效果并不理想,很多学生到工作岗位之后都反映在学校学得太少、太浅、不会解决实际问题等。所以研究当前数控加工工艺课程有效教学模式,同时进行必要的改革是培养创新人才的需要。

数控加工工艺课研究的起点是我校本学科的教学状况。由于是具体的零件,有具体的参考工艺,学生产生极大的完成任务的热情,锻炼了解决问题的能力。再随后又是数控实习,结合生产任务,在老师指导下接触具体工作,通过实习能够熟练操作机床,掌握加工之前的调整方法,能够把工艺知识与机床加工联系起来,对今后的工作任务形成清晰的认识,产生获取知识的动力。接着是数控加工工艺的制定模块,以案例、综合案例为手段,详细讲解数控加工工艺的制定原则与思路,形成专业技能,具备编制一般零件加工工艺的能力。结合职业技能鉴定完成数控车削加工工艺与编程模块、数控铣削加工工艺与编程模块、加工中心加工工艺与编程模块、综合工艺分析模块的学习,达到相应各种的中级工水平,相关知识和技能要求以职业技能题库为教学任务目标,并与技能鉴定结合起来,学习的主动性提高。

二、课题研究的理论基础

课题研究的理论基础是生本教育理论和有效教学理念。

生本教育是郭思乐教授构建的教育理论,他认为学生有成长的本能,教师可以借助学生的生命自然,组织学生自主学习、合作学习。提出了一切为了学生的价值观,高度尊重学生的伦理观,全面依靠学生的行为观,以及先做后学、先学后教、以学定教的方法论。本课题是以此为指导思想对中职课堂教学的有效性开展研究的。有效教学是指教师在一段时间的教学后,学生所获得的具体的进步或发展,学生有无进步或发展是教学是否有效益的重要指标。有效教学是寻求教学有效果、有效率、有效益的活动。数控加工工艺有效教学课研究的价值在于理论构建中职数控加工工艺的课程体系,在教法上构建充分体现学生的有效教学模式,在实践上优化了课堂教学结构,调动了学生学习的积极性,提高了学生的专业能力、职业能力和学业成绩,同时为本专业其他课程教学改革提供了经验。

三、课题研究目的、目标

数控加工工艺是中等职业学校机械工程制造类专业主干课程,是以机电设备加工工艺知识为基础,融金属切削加工刀具知识、机床知识、工装夹具等知识为一体,与现代制造生产技术联系密切的一门实践性课程。通过对数控加工工艺有效教学的研究,加强数控加工工艺的教学,对于工程技术、机械制造专业技能人才的培养至关重要。整合教学设备和教学内容,激活课堂,提高学生的动手能力以及培养学生分析问题和解决问题的核心能力,以满足企业 和社会的要求。

数控加工工艺生本教学研究的目标是:第一,针对企业对数控加工人才的要求,构建我校数控加工工艺课程体系。第二,针对中职数控加工工艺教学所面临的问题,改革该课程的教学模式,改变学习评价体系第三,构建开放的网络学习平台,创新人才培养模式,切实提高学生的学习积极性和解决实际问题的能力。

四、课题研究过程与文本成果

按本课题设计要求开展研究,启动阶段(2010.9——2011.3)学习理论,申报课题;研究阶段(2011.3——2011.12)进行教材整合和教学方法改革实验;总结阶段(2011.12——2012.3)归纳,总结教学研究材料,包括在校刊、省级刊物发表的论文、获奖的教学设计、教学课件、试题、试题分析等,进行教学反思,撰写教学论文和结题报告。

课题研究论文《激发后进生的学习兴趣》和《浅谈数控加工刀具补偿功能》在《增职教研》上发表,《数控加工工艺有效教学实践与反思》在《广东职业与成人教育》上发表。

五、课题研究的结论

第一、整合教学内容,突出工作过程。《数控加工工艺》包括四大模块,第一模块是工艺、刀具、夹具等基础知识;第二模块是不同复杂程度的数控车削工艺;第三模块是数控铣、加工中心加工工艺;第四模块是特种加工部分。《数控加工工艺》教学内容整合就是改变原来的的知识体系,关注各部分的共同要素,重新安排学习内容的具有开发性的教学活动。学生学习《数控加工工艺》的过程本质上是实践知识构建的过程,因此,在《数控加工工艺》教学中,要抓住主干知识,以工作过程的顺序整合教学内容。例如,圆弧槽的编程与加工,以前是按照“读图、分析、制定方案、文件编制、实施评估、修改完善”等环节学习结束后,才让学生实际加工。整合《数控加工工艺》教学内容后是通过直接布置给学生圆弧槽的编程与加工的任务,让学生在做中学。

第二、突出主体作用,关注学生发展。有效教学是指教师在一段时间的教学后,学生所获得的具体的进步或发展,学生有无进步或发展是教学是否有效的重要指标。可见,有效教学是一个必须依靠学生的理论,它告诉我们在教学中要以学生为主体,充分调动学生的学习积极性。在《数控加工工艺》课程开展有效教学的研究与实践,就必须高度尊重学生,全面依靠学生,从学习主体的自身寻找提高有效性的能源。

首先,发挥学生学习的主体作用,就要把任务交给学生,让学生自主地、自觉地地学习。其次,对于比较复杂的知识,教师要创造条件,指导学生自主、合作学习。知识原理的验证,教师要学生完成。在教学过程中,教师要提醒学生要注意的事项,给出学生相关的指令及精度的要求,其它在应用数控机床进行机械零件加工时,如何结合机床特性和零件特点充分考虑加工工艺问题,并巧妙应用编程方法、技巧,优化数控加工的工艺和编程,让学生探索学习。

再次,教学和实训过程要突出学生的感受与实践,运用实际的案例将学生引入到情境教学中,让学生去体验并实践,然后由教师组织和引导学生进行分组讨论,研究问题的关键,提出各自的想法和见解,找出解决问题的方法和步骤,做出相应的决策,制定可行的计划和合理的实施方案,最后由教师给出的答案或实际生产中解决问题的真实方案进行检查和评价。

第三,创设教学情境,培养分析能力。教学情境是指教师在教学过程中创设的情感氛围,是通过语言表达、事物描述等手段,创设一种以学习为主体,分析和解决问题事件的真实性情境。在《数控加工工艺》教学中,教师既可以带领学生到实操场真实的情境中去感受操作加工工艺,也可以通过多媒体等手段创设虚拟的学习情境帮助学生体会、理解加工工艺知识。在情境教学中,教师要积极组织学生抓住关键问题,引导学生发现事物的内在联系,探究加工工艺的规律。

数控加工工艺论文第5篇

关键词:数控加工工艺 教学改革 能力进阶型系列化项目教学法

我校机械设计制造及其自动化专业紧密依托数控装备行业,紧跟先进制造技术的发展,为区域内经济发展培养应用型专门技术人才。在数控装备行业内,数控加工工艺对产品的加工质量和生产效率起着至关重要的作用。根据近年来企业对毕业生的反馈意见,需要着重加强工艺知识的教育,学校对数控加工工艺课程进行了重点修订。该课程是一门综合性课程,涉及知识面宽,而且随着许多先进装备(如多轴联动加工机床、复合加工机床)的开发和使用,在生产中出现了许多新工艺,因此,我们在课程教学中设计和实施了复杂零件数控加工工艺教学项目。

1 课程简介

数控加工工艺是本专业的一门专业核心课程,通过该课程的学习,要求学生掌握数控加工工艺的基本理论与知识;掌握数控车削加工、数控铣削加工、加工中心的加工工艺特点,能针对典型零件的技术要求和条件制定合理的数控加工工艺;掌握夹具一般设计原理和使用方法,具备按加工要求设计专用夹具或组装组合夹具的初步能力;掌握加工质量的含义及其影响因素与控制方法[1,2]。

2 课程教学模式

应用型本科院校的教学模式要与学术型本科院校和高等职业院校有所不同。理论知识不一定要很深入,但体系必须完整,使学生在分析工程问题时具备完整的知识结构;工程实践能力要进一步加强,使解决方案能快速组织实施。根据上述要求,将课程分为理论讲授和项目实践两部分。本文主要阐述针对复杂零件的数控加工工艺教学项目的设计和实施。

3 教学项目设计

该实践教学项目的目标是培养学生综合运用所学的知识,编制复杂零件的数控加工工艺,设计相应的夹具。要完成这一项目,学生需要具备以下知识和能力:①二维工程图的绘制和读图;②熟练运用一种三维CAD/CAM软件进行三维造型;③数控机床的认知和选型;④数控刀具的认知和选型;⑤零件的数控加工工艺专业知识;⑥夹具设计初步知识。

本文以换挡主壳体的加工工艺设计为载体进行能力进阶型系列化项目教学的开发设计[3-5],该项目主要围绕箱体的加工工艺设计过程展开,项目过程如图1所示。

图1 教学项目内容组成部分

(1)图样分析。该阶段向学生发放图2所示的零件工程图和零件毛坯尺寸,要求学生明确零件图样尺寸的标注,分析有无工艺尺寸链需要解算,分析精度及技术要求。

(2)三维建模。该阶段通过三维模型(如图3所示)使学生进一步明确零件的几何尺寸关系,以验证工艺分析的准确性。

(3)加工顺序安排。该阶段主要要求学生明确几个主要加工表面,选定粗、精基准表面,安排加工顺序。本项目通常以十字形面作为粗基准加工下底面(如图4所示),然后以下底面为精基准加工其他表面(如图5所示)。

图4 工序1示意图

图5 工序2示意图

(4)机床和工具选择。该阶段主要要求学生明确各类机床的功能和使用范围,包括各种先进制造装备,如高速加工中心、五轴联动加工中心、车铣复合加工中心。这些设备我校工业中心都具备,另外CAD/CAM实验室也拥有各类机床的仿真模型,学生的选择余地较大。

(5)工艺夹具设计。本项目的特殊之处在于该零件仅仅依靠通常夹具(如精密平口钳等)无法完成数控加工,需要学生设计相应的专用夹具。这也是该项目中最能发挥学生创造性的地方。图6所示是学生设计的夹具装配图。

图6 工艺夹具设计图

(6)数控加工工艺卡制作。通过对以上完成内容的总结,要求学生制作简易的数控加工工艺卡,形成完整的工艺过程文件(如图7所示)。

图7 数控加工工艺卡

4 教学项目实施

这种具有相当难度和工作量的教学项目,其组织实施不同于一般的课内实验,项目安排在CAD/CAM实验室进行,全班学生分成若干小组,每组4~5人,每人1台计算机,每组安排项目组长1名,任务安排如下:

(1)资料准备。每组准备一套设计资料,包括《机械加工工艺手册》《机械设计手册》和《机床夹具设计手册》等。

(2)三维建模。该任务每名学生都要完成,强化三维设计软件的使用,为自动编程打好基础。

(3)方案讨论。在小组内讨论零件工艺信息,探讨加工方案。尽量鼓励学生探寻解决方案,增加小组内部的合作意识,激发学生的学习主动性。

(4)夹具设计。该任务由于工作量较大,要求在小组内协同完成,首先共同商定夹具设计方案,然后每人完成其中一个或几个夹具零件的设计,最后由1名学生完成装配。

(5)制作工艺卡片。要求每名学生都要完成完整的工艺卡片制作,目的是使每名学生都熟悉和掌握该项目涉及的知识内容。

(6)汇报及评价。每组选派1名学生公开汇报设计思路,展示完成情况,其他各组进行评价打分,通过互评,提高学生的主动性和积极性。

5 结束语

通过复杂零件数控加工工艺教学项目的实施,学生完成了从零件图分析到工艺卡制作的全过程,提高了学生的知识应用能力和实践动手能力,提高了数控加工工艺课程的教学质量。

参考文献

[1]孙树峰.“数控加工工艺”课程教学改革与应用型创新数控人才培养[J].长春理工大学学报,2010,5(11):115-116.

[2]李铁钢,范智广.数控加工工艺与编程课程教学体系构建[J].沈阳工程学院学报:社会科学版,2012,8(1):124-126.

[3]汪木兰,周明虎,张艳丽.“卓越工程师教育培养计划”中系列化探究式项目教学的设计原则[J].中国现代教育装备,2011(23):9-12.

数控加工工艺论文第6篇

关键词:高职数控加工工艺;教学目标;绩效分析;澄清教学目标

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)20-0090-03

高职《数控加工工艺》课程是高职高专数控专业学生的一门非常重要的主干专业课程,学生能否有效地掌握好这门课程,关系到他们今后是否能更好地从事数控机床的操作、机械加工工艺编制与实施等本专业主要就业岗位工作。教学目标的确定是一门课程教学设计中最为关键的一个环节。如果教学目标确定得不合理,再好的教学可能也无法满足学生及企业的真正需求。没有准确的教学目标将会导致根据不存在的需求去设计教学。

一、高职《数控加工工艺课程》教学目标设计背景

通过采集来自数个方面、几十家企业数千条数控专业人才及岗位需求信息,经统计分析,数控专业的毕业生主要从事的岗位有:操作岗位、工艺员岗位、管理岗位及其他岗位等4大类工作岗位,其中排在首位的是生产一线数控机床操作岗位,见表1。

根据以上调查表结合学校课程内容的划分,数控工艺课程完成后学生应达到的基本能力要求应为:为了实现生产责任目标,按照图样和工艺技术的要求,使用数控机床及相应工艺装备,完成产品零部件的加工任务。这就要求教学过程要以就业为导向,在教学过程中要着眼于实际应用,不过分强调理论的论证、推导以及体系的严密性和系统性,教学内容不能以学科为中心。

二、数控工艺课程教学目标绩效分析

教学目标是教学设计过程中最为关键的一环,它是确定学生完成教学后,希望他们能够做什么。而这个做什么必须和职业定位挂钩。如果教学目标设计含糊不合理,将会使教师授课时偏离设计者的意图。确定教学目标的方法有多种,常见的有四种基本方法:学科专家法、内容纲要法、行政命令法以及绩效技术法。由学科专家(SME)法确定的教学方法,经常包含“了解”、“理解”、“掌握”等关于教学内容的要求,这是一种建立在基于“学生需要学习学科专家所拥有的知识”的假设之上,它强调在教学过程中将信息由教师传递给学生,这种方法确定出的教学目标可能由于学科专家基于对自己的知识评估,考虑的是自己在这一学科领域中学到了什么而与实际的需求背道而驰。第二种确定教学目标的常用方法为内容纲要法。这种方法认为:有令人信服的证据表明绩效问题的存在,而且通常情况下导致绩效问题的原因是学习者们没有掌握正确、足量的知识。采用这种方法面临的危险是由教学目标确定的内容可能多而杂,关键的与职业需求的内容可能却很少甚至无关,不足以解决其中的问题。第三种方法是行政命令法。由管理者借助自己的权威启动教学,这种方法的危险在于可能由于管理者的种种对本学科的认知的限制而经常迷失其原本的方向。第四种方法是绩效技术法。采用这种方法确定的教学目标主要是应对组织中的问题和机遇。绩效分析的目的是为寻求确定问题及解决问题的方法。确定教学目标的理想方式是借助绩效分析过程,确定教学问题出在哪里,进而陈述出教学目标。表2是《数控加工工艺》课程教学目标绩效分析的罗宾逊和罗宾逊(1995)的绩效关系图的主要应用点。

三、澄清《数控加工工艺》课程的教学目标

我院原《数控加工工艺》课程的教学目标共分两级,见图1(子目标中只给出了教学单元1的教学目标的具体内容)。

根据上面的分析,以原教学单元1教学目标中的“(2)了解机械加工工艺文件中的基本术语的定义和内涵”为例,新的教学目标应修改为“学生应能够从零件加工的工艺过程中准确判断出工序组成,会根据工序的先后组成写出工艺路线。根据给定工艺过程准确写出安装的内容,根据给定工序内容判断工步的组成;准确率85%”,可以看到改后的教学目标更加清晰,并与毕业后实际的加工情景相对应,重在基本术语的实际应用。表3列出了修改后的教学单元1的教学目标。

另一方面,设计总目标时应以职业岗位为导向,在规定的时间内,教给学生最有用的东西为指导思想。在原课程教学目标中很难体现与岗位之间的联系,可以将课程目标设计为“以数车、数控镗铣工序设计能力为主线,工艺过程设计为辅线,以典型零件为载体,培养学生能够按工序的要求正确选择本工序加工面的加工方法,确定定位方法、典型夹具的选用、常见数控刀具的选用”。以满足一线操作岗位的基本要求,同时给排名第二的工艺员岗位提供一定的理论平台。

通过学院数控专业示范建设近几年的教学改革,我们按照本文方法对《数控加工工艺》课程教学目标进行了全新设计,实践证明,学生工序设计和实施能力得到大幅度的提高。教学目标也在不断的反馈信息中得到完善和改进。

参考文献:

数控加工工艺论文第7篇

关键词:电工技师论文工艺性标准化

一、专业项目论文的工作观

技师技能考核或鉴定首先应注重的是工作者专业素质——岗位工作能力水平的评价。写作和提交论文是申报鉴定者应对技能考核鉴定的准备过程,同时是个人技能水平的展示过程。

技术工人的专业工作目的一般要求是:保证生产质量、提高生产率、降低物质消耗——有效益价值核算或向好性预期。凭借论文关于专业工作项目立论确定、技术路线解析、工艺方法选择、调试过程记录等的描述,充分显示工作者的能力水平——专业规范把握、主流技术运用、工艺方法适当、工序工步明晰。

技师论文应该强调较高级工艺性内容,应该是工作技艺和业绩展示、以专业文献范式表述的文章,并不一定要用某效益指标来显示工作价值。如工艺改进型课题论文,突出的是专业技巧水平;又如新技术应用型课题论文,突出的是对工程新技术或复杂工艺的理解和驾驭能力。

1.强调论文项目的工艺性价值。技能,应理解为专业工作的技能工艺能力。也许是简称,总易误认为技能偏指技术能力,而忽视工艺能力。技术一般是指工业过程的方法论,即一般是可行性确定后在标准化设计前提下选材、加工手段、加工流程以尽可能的高效率获得目标产品的方法。而工艺,可以理解为加工的“艺术”,强调工作过程中获得目标产品的技巧性、保障性和完美性。技术工艺能力,可以理解为技术与工艺互渗而形成的知识型、技巧型、成熟型的生产力。

较高级的专业技能型人员的工作,应能体现技术工艺引人入胜的技巧性,工作项目论文也理所当然要求显示出工艺性价值——论文应显示出写作者关于工作项目的基本技术理解能力和工艺质量层次。基本技术能力包括专业理论的引用或引证,工艺质量则涵括改进能力、工作技巧、专业理论与实际的连接和补足能力、安全防护构思能力、提高工作对象商品化的能力。工艺质量直接决定了目标产品的实用性、适用性和市场性。

2.注重专业性表述的标准化概念。技师的基本技术理论理解力是其工作的重要基础之一,但其工作的方式、目标往往约束了专业理论的扩充速度和应用空间。许多长期在特殊电气工程岗位工作、工艺经验丰富的技艺型人员理论水平并不高,但他们的本职工作很出色,工作质量的工艺价值突现。一般认为长期的专职工作经验中积累着较高的专业工艺悟性。应该看到,高专业工艺性主要表现为相对行业标准、生产规范有很强的理解力,对生产流程有很强的连接、补足、改进的能力。正是高的专业悟性使得技艺型人员与技术设计人员的工作配合相得益彰。

3.把握过程分析的理论深度。一些技师工作项目论文中,用大量篇幅阐述理论的依据——数理公式推导过程或教科书式论说,然后绘出基本原理图,最后给出相当肯定的可行性结论。必须注意,这种论文往往是有缺陷的——项目的实施有效性没有表达—作者的操作工艺技能水平得不到显示。缺少相关工程经验公式或者经验系数(理论公式受客观实际过程条件的约束),易使得项目实施性这一关键工艺环节受到鉴定评价者质疑。这类论文的缺陷在论文大辩的有限时间里难以弥补。

4.妥当运用“技术进步手段”、“技术创新理念”、“精湛工艺过程”。机电工程岗位特征——专业智能成分较多,技巧思维保持,非连续性非周期性的操作。视下述工作能力为工艺能力;把握专业标准和规范的运用方法、流畅的专业语言(术语,编程,工程图,解析图表等)表述、撰适用的工程文档、规划工作技巧和效率。

技术进步:在产业规范约束下,采用现代的、主流的专业技术成果。

技术工艺创新:在产业规范约束下的工作能够在去除隐患、操作便捷、安全可靠、形式优化、节能提效、减污去噪、降低维护成本、智能化诊断运行等某些方面有显明的特色成果。

基本完备和适配的资料:是指可以作为施工提纲或设备的档案基本资料。

二、电学原理在工程运用中的本征性理解

机电技术中的电工技术是关于电能量分配和智能控制的技术,应用电工技术的基础原理是欧姆定律和麦克斯韦电磁方程组。

1.本征性理解。客观导电材料上的电量分析应划分为以电压(电动势能信息)为主量的“信息变换及传递系统”和以电流为主量的“能量传输电路”。控制信息传递系统的第一要素是“保证信息的准确”,控制系统传递信息不一定依赖固形材料(例如可通过空间电磁场感应传递)。

使用电动机为电能耗用终端的设备继电器线路形式控制电路主要形成运动控制“逻辑、时间、顺序”机制,自保、互锁、延时、中继等都是形成控制信息的电路。

采用集成运放器为核心的信号电压调节器主要解决比例(信号放大)、微分(信号即时变化率)、积分(信号的时间积累效应),而整流、检波、限幅、隔离、跟随、调零、保护等都是附加电路。

电能量传输的第一要素是电路成为回路,依赖有形的导电材料,再者就是能量规模(大小)和传输时间可控。因此,控制电路的关键功能是信息“变换(如电压放大器)”和“调节”。

主电路的关键功能是能量的“被控”和“驱动”,而反馈电路则是对于完成基本运转功能的、由基本控制器和驱动器(主电路)组成的开环系统输出量检测并形成修正信号的“智能化”部件。

现时的机电“主流技术”指由集成PID运算器件、逻辑运算器件(CPU)及大容量数据存储器件为核心的控制器运用技术、由可高频全控大功率无触点开关元件为核心的驱动器运用技术及由新型传感器为核心的传感信号接收变换电路技术。

2.机电能量转换技术离不开磁材料技术,也离不开磁路分析技术;传统的磁路材料由于磁传导敏感于温度和介质成分,其电气特性检定比较困难。但是近些年来,新型合成磁性材料技术迅猛发展,其运用空间(特别是在机电技术领域)急速扩展。

再者,材料科学技术和信息技术是工业技术发展的双引擎,感知设备运动状态和形成系统信息的传感器技术是智能系统的前端。

从对于控制方式本质的理解判断机电控制技术的发展方向:以一个四端电路(网络)为例,若以改变激励能够实现相应响应,则控制方式可分为:a.电流控制电流(控制机制参数体现为电流放大系数),b.电压控制电流(控制机制参数体现为转移电导(跨导)),c.电压控制电压(控制机制参数体现为电压放大倍数),d.电流控制电压(控制机制参数体现为转移电阻(跨阻)),实现电能利用的机电设备的电路多以电流为被控量,所以上述a,b两种控制方式是驱动器电路,c是信息处理电路,d不是机电设备电路优选形式(能量控制信号)。

上述a、b方式分别代表着两个时代的电能传输电路(主电路、驱动器)形式。

a方式中,电流控制电流的中心技术是:实现小电流控制大电流、一路电流控制多路电流。代表性功能器件有三极管和继电器。

三极管,响应速度高,无动作触点,但控制电路与被控电路有公共支路,控制量与被控量的高次谐波相互影响或制约,而且可承受功率在瓦特级,一般不符合机电设备功率规模要求。

继电器(接触器),以电-磁-力形式驱动开关触点动作,实现电流的小控大和一控多。但触点动作时间不准、电弧现象、线圈断电反电动势高并形成高频干扰源、体积大等固有弱点,长期以来被视为“非理想器件”。

b方式是经典控制技术体系中理想的控制方式——信息控制能量。

上世纪后半期,业界使用大功率半控型电子器件晶闸管加之PWM技术的移相触发器实现有缺陷的“信息控制能量”方式于机电设备能量控制——主要是直流电动机的荷载调速。

上世纪末期大功率全控型电子器件IGBT(一种增强型绝缘栅场效应管器件)的商品化普及,机电设备用全控型的信息控制能量方式成为现实,例如在结构简单价格低廉的交流电动机实现宽范围荷载的变频调速。

3.电气主流技术发展的瞻望。机电设备机械构件的技术进步程度受制于材料技术发展及其成果的商品化程度。通用机电电工技术范畴的技术开发重点有:

电力电子技术:利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术,是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科成果。器件以半导体为基本材料,根据器件的特点和电能转换的要求,开发电能转换电路,包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及电路。

电动机技术:强磁材料与低温环境技术。

虚拟现实技术:软件型传感系统分析与仪表。

机电液智能控制技术:机械、液压、电子融合控制技术使得机器的效率、性能、品质、可靠性等大大提升,如大型工程机械设备、深海或隧道的巨力液压控制系统。

微机电系统技术:常规电气系统元器件微型化组件化甚至实现“叠层组件—集成化”,即把微型化的敏感元器件、微处理器、执行器、各种机械构件、电动机、能源、光学系统等都集成于一个极小的几何空间内,并且能像集成电路一样大批量、廉价地生产。

电致流体相变技术:电场作用下电流变液(ERF,electrorheologicalfluid)可在“固”—“液”两相之间转换,转换过程可控而且可逆,转换时间为ms级,利用其电控力学行为,可以预期得到较之传统力学元件更为理想的(机—电能量转换控制的)响应指标。

磁致流体相变技术:磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在零磁场条件下呈现出低黏度的牛顿流体特性;而在强磁场作用下,则呈现出高黏度、低流动性。磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的,而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系。

硅胶导电与绝缘的智能化控制技术;作为可以在电磁场发挥“柔性”功能的新型器件必将影响机电设备电路构造技术。导电硅胶是具备导电性能的硅胶制品,用于一些电子硅胶产品上发挥开关接通的作用,现时应用于一些电子设备、家用设备、办公设备中,比如导电硅胶按键、电线连接管、影印机滚轴、电缆插头、连接器衬垫等。

三、要强调通用电学知识与电工新技术运用衔接的工艺能力

机电设备技术标准(国家标准、国际电工委员会文件、超级公司企业标准)的意志和执行能力。标准化是机电设备可靠性的保障。国家标准中对机床的控制方式、接地方式、抗干扰、容错、机械连锁、危险部件防护等,作了较完善规定,有效保障了机床的安全可靠运转。经验证明,符合标准的机床,故障率较低,反之故障率则高,可靠的保护措施是防止器件和装置损坏的重要方面。

当前的国家职业技能鉴定技师和高级技师考评体系强调了标准化水平是素质和技术能力的体现。如技术资料规范化编整能力、微机控制应用程序解析能力、逆向工程能力(逆向于在确定材料条件下设计制造的路径对产品拆解—解析技术工艺特征,提交改进或改性方案,以期获得结构或功能更优化的产品)、工程数学与物理运动现实的映射解释能力。

四、提高论文的精致程度和新技术含量的着眼点

维修电工岗位工作的技术工艺核心领域(空间范围,对象)。

维修电工岗位工作的主流技术、前端发展技术(如机器人,城市电动载人设备(电梯,搜索救生设备,无人驾驶运行设备,物流基地自动化设备等),注意:在机电前端技术领域;与电路系统运行规律模式相似的流体智能控制系统正在迅速地发生着微型化、精准化、多种指标信息传递同道化的技术水平提升。

机器的电气系统运用主流技术改造的工艺路线和工步流程。

一些控制系统设计方案的实用性(技术改造方案的功能指标的得失)和适用性。

专业技术文献资料的引用和“创新价值”的保障。

五、论文正文的编辑策略

通过这里的工作全过程的描述而展示个人的工作实力状况,明喻达到专业技师水平。正文应涵括以下内容:

1.详尽细致的立论表述:现实性、可行性、绩效预期等。立论的过程是运用专业范畴的概念、判断和推理等逻辑思维形式,简述预期的项目工作的流程、效益目标、专业技术层次特征和工艺精华综合;证明自己的主张。立论应具备论点、论据和论证三要素。

现实性:有重点而且简单的描述工作环境,仪器工具,基础性技术资料等工作先期条件,适配一些示意性插图、流程框图、曲线图、简表等。

可行性:有重点而且简单的描述工作团队情况,已经具备的知识基础和经验,主流技术采用的决定,需要增加的仪器工具,实施方案或技术工艺路线。

绩效预期:有重点而且简单的、与现实性情况可比较的谈说,重点是预期的技术或形式先进性、工程安全性、设备的控制或运行可靠性、节能减排等的定性谈说。

2.主流技术采用、工艺方案、实施过程等的详述。例如:可编程序控制器(PLC)技术基于用计算机软件实现继电器电路中的中继、延时、顺序、串并逻辑、传感信息处理等的硬件功能而提升了机电设备控制的可靠性。又如:基于用计算机软件对全控型大功率电力电子器件编程控制而实现交流电源变频控制,使得电动机“宽范围、恒功率或恒转矩的调速”成为普适技术。

工艺方案:展示工作者专业软实力的平台,以分类的技术工艺设计资料及对其简单注解说明文字为主项。资料文件要符合专业规范,要基本完备,要适配。例如:机床设备电气系统档案基本资料文件一般有电路原理图、电器件位置示意图、接线图、元件明细表、电气原理说明或控制流程注解、维修或改造记录等。

三项资料:工作对象技术改造之前的电路原理图及工况表述、改进工程技术路线设计(流程图与功能框图)和主要零部件明细,是工艺方案论证的骨干依据。

对于要遵循物理规律,以推演、论证、解析为主要技术路线的项目论文,建议采用机电工程手册为理论蓝本,引用工程计算方法处理数据。

调试过程:调试工作的工序、工步罗列,调试过程状况和数据的记录。

3.结果与讨论。这是全文的重心,应精心筛选技术工艺成果,把那些必要而充分的数据、现象、样品、认识等选出来,写进去,作为分析的依据。在对结果做定性和定量分析时,应说明数据的处理方法及误差分析,说明现象出现的条件及其可证性。

概括项目工作的总结:所得结果与已有结果的比较;联系实际结果,解说它的工程意义、应用价值和在实际中推广应用的可能性;在本项目实施过程中尚存在的问题,对相关进程记录资料进一步标准化编整的见解、意愿与建议。

参考文献: 

[1]王建,张文凡.电类技师论文的撰写、答辩及点评.(ISBN9787111318422).机械工业出版社,2012. 

数控加工工艺论文第8篇

关键词:教学资源建设;数控加工与编程;课程改革;工程能力

数控技术专业是高职院校普遍开设的主干专业,各校的培养目标不同,课程的侧重点不同,但多数培养操作型的技术工人。沈阳工程学院根据专业招生生源的特点,结合本校在典型企业的就业现状及发展规划,确定了本校人才培养的目标是培养高级技术应用型的“金领”人才,数控机床加工与零件编程是核心技能之一,数控加工与编程课程为主干专业课程,具体的能力目标就是培养具有数控机床加工的高级操作能力,能够加工中等复杂零件;具有中等的数控加工工艺和编程能力,能够编制较复杂零件的制造工艺和主流型号数控机床的加工程序。

以就业为人才培养出发点,调研典型机械制造企业,按照企业的生产实践流程和岗位技能要求培养学生。以企业实践过程为任务流程,规划了课程群的理论教学、实践教学、素质教育三大体系,并构建了数字化教学资源库。

一、数控加工与编程能力课程群规划

通过调研学生近五年就业的典型制造型企业和潜在的企业,通过与企业负责人、人力资源主管、技术主管、生产主管座谈,参观企业生产车间,了解产品和数控工艺与编程现状,凝炼出企业对数控加工工艺与编程人员的能力需求,结合大学人才培养特色,对应各职业能力需求,制订出数控技术专业的人才培养目标和方案,构建支撑课程群体系。

制造企业需求的数控加工与编程岗位能力包括识别工程图纸的能力、操作数控机床的能力、数控工艺的制定能力、数控零件的程序编制能力等。理论课程体系方面,在专业必修课中数控加工工艺与编程、计算机辅助数控编程整合成数控加工与编程课程,培养典型数控加工工艺编制、数控程序编制和加工能力。在专业选修课程体系中设置数控车(铣)中级工职业技能鉴定培训、数控车(铣)高级工职业技能鉴定培训、数控工艺员鉴定培训、制图员培训、三维建模资格证书培训(UG、SOLIDWORS等系列)等,此类课程为学生考取职业资格等级证书提供相应培训,增加就业资本;选修课程开设模具制造、先进制造技术等数控加工与编程的拓展课。实践课程体系方面,分为理论课程内试验、课程设计、实习和实训等部分。专业素质教育方面,为学生课程外自修环节,包括数控车床和铣床的中级工和高级工操作等级证书、制图员证书、三维设计证书、数控工艺员证书、各种省级以上相关竞赛获奖证书、专题讲座等。取得相应相关学科证书的学生将获得学分加分或课程减免的激励,专题讲座既有教师讲座也包括学生讲座。

二、数字化教学资源建设

依据课程体系制定资源建设的总体架构,体系组成上包括课程总览、理论课程、网络课程、课程设计、实验、实训、试题库、考证培训、软件资源、信息交流等模块资源,具体的资源素材重点建设内容如表1所示。

利用学校的校园网络作为资源的支撑平台,利用教务处的清华网络教学平台的教学资源库模块为资源库管理平台,进行资源的管理,教师和学生可以登录和检索使用。

资源库建设首先制定底层素材技术标准、学习情景素材技术标准、元数据技术标准等。资源编目及属性描述需遵循教育部教学资源数据规范,尽量采用精简数据格式的视频和音频格式文件。在建设上采取校企联合方式,与专业实践企业基地密切联系,媒体素材取自企业实践的案例;紧跟企业技术发展趋势,改革课程体系培养“无缝对接”的高级应用型人才,紧跟企业信息化、数字化、虚拟化、集成化制造的大潮,大力发展工程软件资源建设,选择典型的行业工程软件如表2所示。素材建设着重利用三维实体造型技术和动画仿真技术,使课程形象直观。

建设途径采取教师自制、学生项目参与、网络下载和企业资助等多种方式相结合进行。每位教师负责收集对应的资源,资源收集后定期进行评审和定稿。

利用图片、视频和音频编辑软件进行素材编辑处理,保证分辨率和清晰度。加强数字化版权保护意识,利用密码加密的PDF文件代替WORD文本文档素材,利用密码加密的PDF文件代替POWERPOINT课件文档素材;为压缩打包文件设置解压密码;利用视频加密软件对视频进行加密处理,播放时输入密码方可播放;利用水印工具为视频和图片素材添加可见或不可见水印。

参考文献:

[1] 陈冰.理实一体化教学在数控专业中的实践与应用[J].职教论坛,2007,(3下):16-20.

[2] 罗红.共享型专业教学资源库的建设[J].职业技术教育,2008,(14):69-70,73.

[3] 王海根,马剑.仿真软件在数控技术课程教学中的应用[J].实验室研究与探索,2007,26(11):30-32.

数控加工工艺论文第9篇

[关键词]项目教学法 数控加工工艺 教学改革

[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1009-5349(2010)05-0177-02

引言

《数控加工工艺》是高职数控技术专业及其他相关专业的一门主干课程,其内容是在传统制造工艺的基础上,结合数控加工工艺特点,应用计算机进行辅助设计、制造、工艺分析。使学生通过本课程的学习,逐步建立适应现代生产方式的工作规范,掌握数控加工技术,并具有良好的职业素质。根据高职学生的培养目标和现代企业对学生的要求,有必要对《数控加工工艺》这门课程进行教学模式改革,建立理论与实践应用之间的桥梁,培养掌握数控技术的应用型、技能型人才,满足市场对该类人才的需求。

一、课程教学内容建设

(一)课程内容与教学要求分析

本课程主要研究金属切削的基础理论和工夹具的设计基础、各种典型零件车削、铣削、加工中心、线切割的加工工艺规程的制定。通过这些内容的学习,学生应该了解数控加工的基本理论及各种数控加工方法特点,掌握数控加工工艺的理论知识,了解典型零件数控加工的工艺技术,并能正确选用加工方法;具有编制、贯彻数控加工工艺规程和分析解决工艺技术问题的基本能力。

(二)能力目标

本课程主要培养学生对各种典型进行数控加工工艺过程分析的能力和制订工艺规程的能力,能对典型零件数控加工工艺和质量、生产率、经济性进行综合分析。

二、课程教学模式设计

(一)整体设计

为了使课程达到新的职业教育标准,必须对课题进行整体设计。按照系统理论,一个系统的每一个单元都好,整体不一定好。对于一门课的教学更是如此,每一堂自身合理的课整体上未必是最优的。要从各单元联系的角度对课程进行整体设计和整体优化。根据本课程的教学特点,我们为采用项目教学法,精心寻找了一些外企的图纸,这些零件的加工,用到了各种加工工艺,用它们作为贯穿全课程的加工工艺分析项目,并将其分解为5个子任务,分别是制定加工工艺规程、车削加工工艺、铣削加工工艺、加工中心、线切割加工工艺,分别学习这些子任务,就能最终完成外企加工图纸的大项目。

(二)具体教学模式

每一次课(2节)的教学,我们都采用多项目串行的教学模式,即课内学生讨论,教师示范,完成项目1;学生分组模仿,分别完成项目2、3、4、5;学生交流,课内教师总结,课内教师提示,学生基本独立完成较大的项目6;课内教师仅提出要求,学生课后思考项目7。例如车削加工工艺,我们选用图纸1,学生根据已有的普通车床的操作经验讨论加工工艺路线,教师最终示范如何进行工序的划分、加工顺序的确定、进给路线的确定、夹具的选择、刀具的选择、切削用量的选择等,并进行编程。然后将学生分成4组,分别给4张不同的图纸,让学生讨论工艺路线,并按组交流。所制定的工艺路线考虑因素,如学校现有机床的特性等,其他组的学生评判其合理性,最后教师总结分析各组制定的工艺方案的优劣,在计算机上通过软件进行模拟演示,验证。在此基础上提出新的项目,提示后由学生完成。同时教师进行巡视。感兴趣的同学还可以用计算机在课后进行验证。(因为我院的条件所限,条件允许的话,每个学生都在计算机或机床上进行验证,结果会更好。)最后,针对下一次课的内容,教师给出新的任务,学生课后思考。

传统的课堂是教师一言堂,课后学生依样画葫芦,遇到实际工程问题,学生根本无法解决,进入企业还要重新培训,造成学校教学和企业需求的脱节。新的教学模式,充分发挥了学生的主体作用,有助于调动学生的学习积极性;应用实际的图纸分析,缩小了校企间的距离,提高了学生分析问题和解决问题的能力。对一些给出图纸的企业,甚至能实现无缝对接。

三、教师队伍建设

因为采用企业的图纸,并要考虑实际机床等情况,所以对教师尤其是没有企业实践经历的教师,提出了较高的要求,所以必须对教师进行培训,提高教师的教学能力。

(一)双师队伍建设

高职教育的职业性和实践性特点,决定了高职院校的专业教师不仅必须具备教师的基本能力和素质,还必须有丰富的现代新型知识和实践能力,既能讲课又能指导实训操作,“课堂上是老师,车间里像师傅”。建设一支高素质的“双师型”教师队伍,是实现高职教育又好又快发展的关键。作为专业课的教师,尤其是讲授数控加工工艺课程的教师,更应该有较强的专业技能,这样才能因地制宜地对企业里出来的一些图纸进行分析,从容应对课堂上学生提出的各种问题,准确把握整个课堂教学,尤其是课改后比较开放式的课堂教学模式。为了符合现代高职教育的要求,我们不断自加压力,如进行技师学习和工程师的认证,提高自己的动手能力和专业设计能力,努力通过学校的双师认证,打造一支具有双师素质的教师队伍。

(二)校企合作

我们和企业联系,协助企业进行新产品研发、市场调查与分析,加强了对生产一线上技术要求、工艺标准的直接了解,改善了教学思想、教学内容、教学设计滞后、不能把握现代专业技术发展脉搏的问题,提高人才培养的质量;同时,学院经常请企业的工程技术人员进行讲座和交流,将丰富的生产技术和管理经验,将生产实践中的新技术、新成果、新工艺带进学校,介绍给教师,通过这些环节,我们进一步提高了双师素质,促进教师教学、科研水平的提高,也促进了和工程技术人员之间优势互补。尤其是对没有惟一答案的工艺分析,可以通过和企业工程师的研讨,制定出更优化的方案。在讲课时也经常介绍在某些企业的设备条件下,是如何制定工艺方案的,让理论和实践结合得更加紧密。

四、教学效果

通过课程改革与教师培训,机械加工工艺课打破了以往专业课教学内容枯燥难懂、学生上课睡觉的局面,形成教师上课有内容可讲,而且能结合实例,讲解生动,学生乐于学习,课堂学习氛围良好的局面。教学质量有所提高,深受学生的好评。同时,通过项目教学,能较好地培养学生的团结协作能力,也较好地锻炼了学生的表达能力,改变学生上课不专心听讲、提问韬光养晦的习惯,培养他们敢于提出不同意见、乐于表现自己的勇气,为他们今后在职场的发展打下良好的基础。

五、小结

为了让高职院校的学生更好地适应现代企业的需求,让课堂所学能贴合企业的生产实际,高职教育的课程改革势在必行。课堂教学的改革能提高教师的教学水平,激发学生的学习兴趣,走出学非所用的困境。

【参考文献】

[1]戴士弘.高职教改课程教学设计案例集[M].清华大学出版社,2007年.

[2]余国联.汽车底盘项目化教学的实践[J].机械职业教育,2010.1.