時間:2023-11-01 09:55:23
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇數控編程實訓,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
數控編程是一門主要以實訓為基礎的課程,在教學中具有突出的作用,是培養學生觀察、動手、思維能力、數控銑加工技能的重要手段,也是培養學生吃苦耐勞精神一種好的方法,更是完成教學活動不可或缺的環節。各種類型的數控設備,具體形象地展示了數控程序理論知識的形成和加工過程步驟,為學生的學習提供了豐富的感性材料,強化了學生的感知,從而達到學生牢固學習數控編程知識的目的,讓學生在實訓的過程中培養機械加工興趣,從而提高加工制造工藝技能,并將所學知識應用于以后的崗位之中。
筆者認為,老師應該創造條件努力上好數控編程實訓課,要上好數控編程實訓課可以從下面幾個方面入手。
一、認真備課
有些教師認為數控編程實訓課最容易上,學生喜歡,積極性高。其實真正上好數控編程課是很花時間的,不下一番功夫是很難達預期效果的。老師除寫好教案外,還應該提前預做實訓項目課題,以便取得第一手資料,懂得項目課題中的關鍵所在,學校的數控設備是否有問題、能否正常用,這樣在實訓課中才能取得主動,才能做到有備無患。相反,如果不去摸索課題的關鍵點和難點,那在課程之中十有八九會卡殼,顧此失彼,甚至無法有效將課程繼續下去。“凡是預則立,不預則廢”,認真備課是上好實訓課的前提,備好課,這是教師保證和提高教學質量的關鍵。決不能因為實訓課是以學生的動手為主,教師就忽視備課,也不能由于已有幾年的教學經驗而放松這方面的要求。
二、加強上課時的組織指導
指導學生嚴格遵守數控設備操作規程,學生違反操作的情況是難以避免的。例如,不穿工作服、加工中不關閉安全門、實訓中與他人交談等。指導學生遵守操作規程是一項必須堅持不懈進行的重要工作,指導中既應重視使學生明確每一個正確操作帶來的安全保障,認識錯誤操作可能發生的危害,更要多給學生練習的機會,嚴格要求學生養成正確操作的習慣和熟練的技巧。不能代替學生操作,如需教師示范,示范后也要求學生重做,在糾正錯誤中向學生分析說明情況。還有通過提問,指導學生認真觀察數控設備是如何運行程序加工產品的,讓其積極思維。教師在巡視指導中,要善于根據學生情況給學生難度不一的課題,進行差異化實訓。例如,學習基礎不好的就適當降低難度,基礎好的就增加一些難度。要善于對學生恰當地啟發提問。當學生在做課題中出現問題而不知如何解決時,教師必須及時地給予提示,或從理論方面,或從設備裝置方面,或從操作方面去仔細檢查,找出原因,使之重新做課題獲得成功。這樣,既保證了進度,又培養了學生分析和解決問題的能力,有利于提高實訓課的質量。
三、激發學生的求知欲,引導學生探索加工規律。
學生正處于青春期,對于自己不懂得事物存在好奇心,激發學生的學習興趣,培養他們的觀察能力興趣是影響學生學習積極性最直接的因素,數控編程實訓課具有知識性、實用性、趣味性等許多特點,可以使學生產生濃厚的興趣。在觀察數控設備加工零件時,教師要善于引導學生觀察整個加工工藝流程的發生過程、程序的運行、說明切削參數選擇的道理、刀具半徑補償的計算方法等與數控編程息息相關的理論知識,學生在實訓之中就會消化、理解課堂所學的機械加工理論,更進一步激發了學習理論知識興趣。當學生對其有了真正的興趣,學生自然就會有:足夠的學習熱情,足夠的學習動力,足夠的學習耐心,足夠的學習持久力,這樣教師教學就會事半功倍,成就感油然而生。
四、通過工程制圖、識圖來培養學生的空間想象能力
絕大部分數控編程實訓課都配有工程圖,老師應引導學生識圖,畫圖來學習圖中所包含的工藝信息、編程信息、機械零件結構幾何信息。這樣既有利于幫助學生學習加工工藝,也便于學生編寫和掌握好數控加工程序。比如通過畫圖能正確理解刀具半徑補償的基本原理、能合理選擇加工刀具的類型,規格大小、能規劃好走刀軌跡,為后繼編程加工做足了準備功夫,這樣學生通過自己動手,自己繪圖,就基本能掌握編程技巧和加工規律。學生通過繪圖牢固地掌握了各種編程及加工知識,學會了自己分析、濃縮知識,只有自己親手做的印象才深刻,自然就能輕松地掌握了編程精髓,更為重要的是發展了學生的空間想象能力,為將來的崗位工作奠定了良好的基礎。
五、有效利用多媒體,通過三維仿真軟件開拓學生的視野
由于條件限制有許多機械零件無法在學校數控設備上加工,有一部分加工方法對于學生而言都是陌生的,甚至很多高新技術很多同學都沒有聽說過。通過利用多媒體和三維仿真軟件向學生展示多種多樣的新技術、新工藝,新方法,使學生對于這些新技術有所認識和了解,才能進一步對其產生興趣。而且很多在課堂上無法完成的課題,也可以利用多媒體技術向學生展示,以彌補課堂實訓的不足。
例如發動機螺旋槳及空間扭曲面的加工,可以通過三維仿真軟件中的五軸聯動加工中心虛擬現實加工,我們應該深入挖掘三維軟件這一優勢,吸引學生投入到學習當中。通過觀看虛擬加工調動學生積極性,變學生的被動學習為主動參與,使學生在樂趣中獲取知識。這樣學生對于數控編程興趣增加了,可以幫助學生提升學習能力,開拓學生視野,豐富學生知識廣度,自然教學效果也會大幅提高。
總之,上好數控編程實訓課在數控編程教學中具有很重要的現實意義的。我們每位一線教師都應該把他重視起來。
參考文獻:
隨著制造技術的發展,為了適應時代的發展,現在的中職學校都開設了數控車床編程的教學內容,中職學生各方面的能力都比較弱,如何學好這一門課程,成為師生共同思考的問題和討論的話題。我認為應該從以下幾方面進行探討:
一、讓學生知道數控車床在機械專業中的重要性
隨著科學技術的發展,機電產品日益精密復雜。零件加工質量和精度要求越來越高。而數控技術是現代化加工設備的基礎,又是精密、高效、高可靠性、高柔性加工技術的支撐。發展先進制造技術必須以數控技術為基礎。目前,數控車床是車削加工功能較全的數控機床。它可以把車削、銑削、螺紋加工、鉆削等集中到一臺設備上,使其具有多種工藝手段。由于產品的變化頻繁,在一般機械加工中,單件小批量的生產約占70%以上。這樣一來采用數控車床進行加工可以大大提高產品的質量,保證加工零間的精度,減輕勞動強度,為新產品的研制和改型換代節省大量時間和費用,從而提高企業產品的競爭力。因此,對于中職的學生來說,掌握好一門技術對于自己來說比什么都重要。
二、明確學習目的
學編程,做一名編程人員,從個人角度講,可以解決在軟件使用中所遇到的問題,改進現有軟件,可以為自己找到一份理想的工作添加重要的砝碼,有利于在求職道路上謀得一個好的職位;從國家的角度,可以為中國的軟件產業作出應有的貢獻,一名優秀的程序員永遠是被爭奪的對象。知識經濟時代給我們帶來了無限的機會,要想真正掌握計算機技術,并在IT行業里干出一番事業來,具有一定的編程能力是一個基本條件和要求。
三、學習方法與技巧
同其他知識和技能的學習一樣,掌握正確的學習方法對提高數控編程技術的學習效率和質量起著十分重要的作用。應該掌握基本的理論知識,以實踐為主,抓重點,實踐所需的知識要查閱相關資料,掌握關鍵理論知識。切削加工基礎、刀具知識、量具使用是在實際工作中慢慢積累起來的。數控機床結構、編程語言代碼是不用花很多時間就可以掌握的。
1.理論與實踐相結合
首先,掌握那些常用的指令,如G、M開頭的指令,要求同學們不但要學會還要熟記它們。對于不是很明白的概念可以暫時不管,等到實訓的時候,通過實際的加工操作就會自然而然地明白,因此,只有理論沒有實踐,有好些內容就理解不了了,而只有實踐沒有理論,接受起來就慢很多。
2.集中精力在一個較短的時間內集中完成一個學習目標,并及時加以應用,避免進行馬拉松式的學習
數控加工步驟繁瑣,如果不能靜下心來,思想不集中,很容易出錯。必須高度集中精力做好每一個細節,做到“心如止水”。
3.對軟件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軟件功能的應用
建議在學習軟件編程之前,先熟悉數控機床的操作,并且要學會簡單的手工編程。最好還能掌握對后期的處理軟件的簡單修改,以使程序能適應你使用的數控系統。在學習軟件編程時,如果主要是加工一些形狀較規則的零件,我認為MasterCAM非常好用。軟件的學習其實沒什么難處,不用花太多的時間就可以熟悉。
4.從一開始就注重培養規范的操作習慣,培養嚴謹、細致的工作作風,這一點往往比單純學習技術更為重要
做數控加工其實很枯燥乏味,如果不能調節自己的情緒就會感覺做這一行很累,這也是很多人不愿做的一大原因。很多時候,因為一個無關緊要的小小的失誤,影響自己的心情,造成更大的錯誤,甚至連犯低級錯誤。這就要求我們必須具有良好的心理素質,具有較好的心理承受能力和抗干擾能力。
5.樹立長遠的目標
數控編程是一門集大成的工種,必須掌握切削加工基礎、刀具知識、量具使用、機械加工工藝、數控機床結構、編程語言代碼、編程軟件使用等相關方面的知識。而這些知識不是一朝一夕就能學會的,要達到熟練的程度需要三年左右的時間,而要融會貫通則需要五年甚至更長的時間。這就需要從業者樹立長遠的目標,并且不斷學習,持之以恒。
6.積累經驗,將平時所遇到的問題、失誤和學習要點記錄下來,這樣對你以后避免犯同類錯誤非常有用,這種積累的過程就是水平不斷提高的過程。
四、編程與實訓加工的有機結合
當然,實踐經驗是數控編程技術的重要組成部分,只能通過實際加工獲得,這是任何一本數控加工培訓教材都不可能替代的。雖然大家都注重強調與實踐相結合,但應該說在不同的加工環境下所產生的工藝因素變化是很難用書面形式來表述完整的。最后,同學習其他技術一樣,既要對完成學習目標樹立堅定的信心,同時又要腳踏實地地對待每一個學習環節。
參考文獻:
進入21世紀后,我國已成為制造業大國,并逐步向“世界制造中心”的目標邁進。企業中廣泛地使用各種先進制造設備,提高產品質量,提升效率,增強競爭能力。其中,最常用的加工設備有數控車床、數控銑床、加工中心和車削中心等。
數控編程水平是決定加工質量、加工效率的重要因素之一。目前,由于各種基于PC平臺的CAD/CAM軟件出現,如MasterCAM、UG、Pro/E等,因其具有幾何造型、工藝決策、加工仿真、自動生成程序等優點,被編程人員普遍采用,成為流行趨勢。在實際工作中不論什么情況,均用軟件編程,依賴程度很高,甚至產生自動編程完全能代替手工編程的誤區。而在國家、省級數控技能大賽或數控職業技能鑒定等級考試中,明確規定是不能使用計算機軟件進行編程的,只能用手工編程,特別對宏程序的編程運用有明確的考查。在自動化、智能化程度更發達的日本也是如此,不會因為軟件的普遍使用而忽視對編程基本素質的要求。殊不知在有些場合,宏程序編程是其他方法不能替代的,可為數控加工帶來事半功倍的效果。
一、什么是宏程序
所謂宏程序(Custom Macro),就是以變量的組合,通過各種算術和邏輯運算、轉移和循環等命令,而編制的一種可以靈活運用的程序,只要改變變量的值,即可以完成不同的加工和操作。調用用戶宏程序的指令叫宏指令。宏程序即可以書寫在主程序中,也可像子程序一樣,被宏指令一次或多次調用。宏程序是基本手工編程的高級形式,因在標準CNC程序基礎上附加控制特征,使功能更強大、更具智能性。各種數控系統,如:日本FANUC、德國SIEMENS、華中HNC等。雖然宏指令的名稱、符號、定義各不相同,但本質上是共通,都離不開變量,本文以FANUC-0i系統用戶宏程序B說明。
二、宏程序編程優勢突出
1.簡化編程的重要手段
宏程序允許使用變量、算術和邏輯運算、條件轉移和循環命令。這樣編程中大量重復或有規律的刀具移動路徑程序段就可省略,大大降低了人工計算難度,程序結構清晰明了,長度縮短,書寫和輸入工作量減小,從而達到簡化編程目的。
2.存儲容量小,存儲方便
軟件自動編程生成的程序冗長,經常出現成千上萬條語句,占用的存儲空間大,FANUC-0i系統內存的標準配置為128KB或256KB,電腦經常存儲不下,只能用專用的存儲卡或DNC在線加工。而宏程序結構簡單、短小精悍,一般不會超過100條,系統內存的容量足夠使用,存儲方便。
3.檢查、修改、調試方便
完成一個合格零件的加工,通常要經過反復試切、測量、調試的過程。軟件自動編程生成的程序,是由若干直線去逼近曲面的點的組合,若要調整某項加工參數,如刀具尺寸、刀補值、步長、計算精度等,都要根據變化后的參數重新編程,原程序無法修改。而宏程序則不同,程序中包含了所有加工參數和信息,閱讀直觀,調試時可直接在原程序上修改,無需重新編程。
4.加工精度高、效率高
軟件自動生成的程序,是直線插補近似的過程,存在計算誤差和后置處理誤差。在線加工時,機床與電腦的傳輸速度成為了影響加工速度的“瓶頸”,FANUC-0i系統RS-232串口最大傳輸波特率為19200Bit/s,當計算精度較高、進給速度F值較大(如F1800~F2500)時,程序傳輸速率往往跟不上機床的節拍,甚至可以看到機床的進給運動有明顯的斷續、遲滯現象。宏程序能采用圓弧插補擬合,誤差小,系統直接插補運算,速度和機床硬件響應快,避免了傳輸不穩定現象,從而使得加工效率和加工精度更高。
5.靈活性、通用性強
生產中,經常會碰到許多零件形狀輪廓類似,而幾何尺寸不同情況,編程人員可制作這類輪廓的宏程序模板,如橢圓模板、雙曲線模板、錐螺紋模板等,應用時只需要把零件的具體加工信息和參數輸入到模板中對應的程序段中,就完成了程序的編制。可見宏程序具有很強的靈活性和通用性,給編程帶來事半功倍的效果。這是其他編程方法都做不到的。
另外,在構成零件三維要素較多,自動編程困難的場合,如加工異形螺旋槽、加工非標螺紋等,用宏程序就非常方便靈活,可很好地發揮其優勢。
三、編程對比舉例
為了更好地說明宏程序編程的特點,分別用宏程序和CAD/CAM軟件編程方法,對同一零件進行編程和加工,對比各方面綜合性能。加工中,使用MasterCAM軟件,設定同樣的工藝路線、切削用量、設備和刀具等加工條件。
如下圖所示,零件是一個平面非圓曲線臺階零件,適用數控銑削加工,圖形由直線、圓弧和一段橢圓構成。編程的關鍵是橢圓部分。因人工很難計算出每點的坐標值,光用普通基本指令編程是無法完成的,手工編程時必須用到宏程序方法。用WHILE/DO語句編寫,以X值作變量,Y為X的函數,X以0.1mm長度增加,取值范圍從0~30mm,Y隨X的變化都有一個唯一的值和它對應,并用直線插補指令,來逼近橢圓曲線。橢圓曲線部分的宏程序只需6條,而使用MasterCAM軟件后置處理生成的NC代碼有400多段。
從上表中可見,宏程序簡化編程、方便檢查修改、編程和加工效率高、精度高的特點得到充分體現,不用計算機、不用軟件、無需傳輸也可得到自動編程效果,既經濟性能又高。
四、小結
宏程序編程具有的優勢,是自動編程不能完全替代的,在數控加工中占有廣泛的空間。但也不能否定CAD/CAM軟件編程的作用,對于不規則復雜曲面的模具、三軸或三軸以上聯運的加工場合,用宏程序編程是有局限性的。
在學生工程實訓和技能培訓中,不能忽視宏程序編程的教學要求,明確宏程序編程的優勢,豐富課程內容和形式,開設專題性的開放性實驗以及參加比賽。多角度引導學生重視這方面的訓練,從而牢固樹立手工編程是編程根本的思想。只有練好編程基本功,才能更好地深入理解自動編程的本質。請學生們不要過分依賴軟件自動編程而忽視編程基本能力的鍛煉。養成能不用CAD/CAM軟件編程的就不用,盡量手工編程的習慣,以提升高級編程能力,充分了解手工編程和自動編程各自的特點和適用場合。在實踐中,學生應靈活選擇合理的編程方法,成為基本功扎實的高素質、高技能型人才。
參考文獻:
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【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889(2014)01C-0143-02
數控加工技術是現代制造的基礎,同時也是現代制造的核心,其先進性反映了一個國家的戰略地位和綜合國力,全球的制造業強國都在采取各種措施積極推進本國數控技術及其附屬產業的發展。然而,當前我國掌握數控技能的專業人才不僅數量短缺,在質量上與發達國家或地區相比也存在著明顯差距。因此,我國需要加強數控加工人才的培養,而以培養技能型人才為主要目的的高職院校更是責無旁貸。高職院校專業技能人才培養應以區域內行業的發展需要為出發點,其所培養的數控專業學生,要求掌握有關數控技術的知識,具備熟練應用數控機床的專業技能,并能通過訓練積累一定的實踐經驗;還要具有良好的職業道德和職業素養,以便能更快地適應社會的需要,服務于區域、行業發展。
一、“數控加工編程與實訓”課程教學初次改革及其成效
近年來,眾多高職院校在數控技術專業課程教學中不斷探索,加快教學改革。鑒于“數控加工編程與實訓”課程所要求的較強理論性和較強實踐性,課程涵蓋的知識面較廣的特點,許多高職院校經過認真分析研究,完成了對課程的初次改革,在培養學生理論知識和實踐能力的綜合性方面取得了一定的成效。其中,項目化教學得到了廣泛的應用。項目化教學以工學結合、行動導向、項目載體、任務驅動、素質滲透、學生主體、理論實踐一體化等為精髓,是當前職業教育提倡的行動導向教學法中的一種,也是國際國內備受推崇的效果優秀的職業教育方法。“數控加工編程與實訓”課程教學改革實施后,教學過程如表1所示。
表1 初次教學改革的教學過程
實施步驟 教學內容 實施過程
一 理論教學 教師教、學生學
二 布置任務 教師下達、學生執行
三 示范操作 教師實踐、學生觀摩
四 填寫工藝文本資料 教師給出模板、學生分析填寫
五 加工實訓 學生模仿加工、實機操作
六 上交文本資料、實物作品 教師評定成績
通過教學實施可以發現,初次改革仍存在以下弊端:一是工作任務簡單。教師在設定任務時,要綜合考慮整個班級甚至整個年級學生的制作水平的差異,不便于設計形狀復雜、精度較高的零件。二是從教學模式上看,雖然形成了教學一體化教學模式,但是由教師教、學生學、學生做,學生缺乏獨立思考的過程,創新思維受到限制,單純地模仿教師的行為,也不能對學生進行個性培養,發揮每個學生的自身優勢。經常會出現這樣的場景:一個班組只要有一人加工出零件,本班組的所有人就都能加工出該零件。三是實訓室、設備的利用率較低,不能優化實訓室、設備的使用,造成了人力、物力資源等的浪費。
從教學內容和實施過程中不難看出,雖然經過了改革,但教學的主體仍然是教師,學生圍繞著教師的教而學。教學過程中的乏味、無新意依然存在,教與學的雙主體性來能體現,學生的能力提高不明顯。
二、“數控加工編程與實訓”課程教學的深度改革
為了切實地達到培養學生設計、分析、動手實踐、職業素養等綜合能力的目的,應遵循高職學生的發展規律,在已有改革基礎上,對“數控加工編程與實訓”課程教學內容進行再定位和再剖析,進一步深入細致地對教學進行二次改革。
(一)前期課程及其培養目標
在學習“數控加工編程與實訓”課程前,學生需要先進行機械制造類基礎課程的學習,實現相關的知識目標和能力目標,如表2所示。
表2 機械制造類基礎課程及其培養目標
課程名稱 知識目標、能力目標
機械制圖 能用圖樣正確表達零件結構、工作原理、技術要求
機械制造基礎 掌握機械工程材料和機械制造工藝過程一般規律、機械制造基本方法,具備對一般機床的實際操作能力
機械制造技術 能對機械制造過程有總體的、全面的了解,掌握金屬切削過程的基本規律,具備制定工藝規程的能力,具備對制造系統、制造模式選擇、決策的能力
(二)教學實施過程
第一步:理論教學、零件設計、工藝設計。相對而言,數控機床操作的危險性比普通機床要高,因此在“數控加工編程與實訓”課程中理論教學是不能忽略的,學生必須掌握扎實的理論基礎才能進行實踐操作。在理論教學過程中,教師作為講授編程理論的主體,學生以自己的靈感為載體,自行設計零件,繪制圖紙,為之后的實訓做好前期準備。教師在此教學過程中循序漸進不斷提出新的工作要求,學生每人必須自行設計車削零件、銑削零件各一件,所設計的零件必須包含圓弧、內外螺紋、槽、孔等具有典型加工工藝的結構。教師對學生所設計的圖紙進行指導并幫助學生進行修改分析,注意強調零件的結構工藝性。結合實訓室設備的加工精度,再適當調整工藝尺寸公差和形位公差,控制加工的難易程度。完成設計工作之后,進行工藝規程編寫任務,制定并填寫“機械加工工藝過程卡片”和“機械加工工序卡片”,培養學生合理利用現有的生產條件,制定出合理并且經濟有效的加工方法進行生產加工的實踐能力。整個步驟,實質既是一次學習新知識的過程,又是一次綜合應用基礎課程的過程。對學生而言,既熟悉又陌生,激發了學生學習好奇心;對教師而言,活躍了課堂氣氛,使教學變得新穎、靈活。
第二步:綜合編程、仿真實訓。在前期工作基礎上,進行相應零件的數控編程。在教學過程中,教師選擇合適的仿真軟件,演示更為直觀,也提高了師生之間的互動性,可獲得及時的反饋;每一位學生針對零件編寫好程序后,可以利用數控仿真軟件進行校驗,及時發現加工過程中可能出現的問題,降低了直接上機操作的危險性,確保實訓加工的順利進行。每個學校的數控操作系統的數量、型號都是有限的,利用仿真軟件的操作,能夠使學生了解多種操作系統的操作特點,做到舉一反三,還可以拓展學生的視野,增強就業信心,縮減學校和企業的時空差距。
第三步:數控機床實訓加工。教師結合實訓用機床的操作特點,重點講授數控機床操作和仿真軟件操作的區別以及安全操作事項,側重于培養學生職業素養。數控程序必須經過仿真軟件驗證無誤后方可輸入數控機床進行運行。為了生產安全和降低耗材的使用,可以先使用尼龍材料等非金屬材料進行試切削加工,加工成型后,再進行金屬材料的切削。在整個步驟的實施過程中,始終按照企業的生產、管理等標準執行,模擬企業的分工制,按實際工作過程組織和實施教學,加強學生機械加工綜合能力的培養,提高實踐教學效果。
第四步:零件檢測、分析總結、答辯評定。為了更好地體現學生主體特征,與之前教師直接檢測零件、評定加工成績所不同,學生將加工好的零件對照自己的設計圖紙進行檢測、計算超差,將測量結果進行匯總以便于后續分析。每一位學生將零件實物和測量結果與教師進行面對面互動交流,在交流的過程中,教師針對加工結果和設計圖之間的差異與學生進行分析,幫助學生找出超差原因,鼓勵學生思考。不再出現過去教師提問、學生答辯的緊張氣氛,將答辯、分析總結、評定等融為一體。
三、深度改革效果
深度改革后的整個“數控加工編程與實訓”教學過程注重培養學生的設計能力、思考能力、動手操作能力,每一個步驟都體現著“教、學、做”的一體化,并且突出了以學生為本的教學理念,完全區別于初次改革的“教師教、學生純粹模仿制作”的模式。同時,充分地挖掘了每一位學生的潛力,增強學生學習的主動性,實現對學生個性培養,因材施教,將學生所掌握的理論知識用實物作品的形式表現出來,激發學生的學習興趣,符合機械類高職教育的人才培養目標,很好地幫助學生在就業后實現學校與企業的“零距離”對接。對教師則是提出了更高的要求,在整個教學過程中教師需要收集更多的資料,進行周全的考慮,做好充分的準備,盡可能地接近企業生產的模式來進行教學,力求獲得更好的教學效果。實訓設備管理者在實訓的前期準備階段、實訓進行階段以及后期收尾階段,都應該做好全面的統籌安排,做好設備的日常保養,準備好各類耗材,確保實訓的順利進行,同時保證為下批次的實訓奠定好的基礎。
綜上所述,“數控加工編程與實訓”課程教學改革需要緊密地結合學生的發展特點、教師的全面細致剖析、設備的綜合利用等各方面進行全方位的考慮,還應階段性地分析總結以往改革的利弊。只有多方面多層次的共同努力,才能不斷推進課程教學改革,為數控加工人才的培養作出貢獻。
【參考文獻】
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1.1合理安排數控機床實訓的時間由于機械工程實訓總學時的限制,青島農業大學機械專業學生共實習4周。數控機床實訓的內容較多,在訓練時間的安排上,數控車床2天、數控銑床和加工中心2天、其他數控機床1天,這樣既重點突出又全面。數控機床應用了先進的數控技術,和普通機床的實訓相比,講解的時間會多一些。一般操作講解、黑板上指令講解的時間約占1/2,讓學生能較深刻地理解數控機床是如何加工零件的;學生操作機床加工零件的時間約占1/2,使學生有較充足的時間增強對數控機床加工零件的感性認識。總之,實訓的重點雖為實踐,數控機床訓練的特點又決定了講解占了約一半的時間。
1.2合理安排數控機床實訓的內容和方法在數控機床實訓中,操作、編程和加工零件是主要內容。首先對照機床講解基本的操作;然后學習數控的編程知識;最后加工出零件。編程方法的講解,只能在黑板上講解組成程序的指令字、程序的格式等,然后編寫一個簡單的程序。數控機床的坐標系是主要內容之一,機械坐標系、工件坐標系(編程坐標系)的概念,它們的作用是什么,必須結合編程才能講清楚。數控機床是按程序自動加工零件的,刀具沿程序指令的刀路運動切削工件,刀路的位置必須使用坐標系描述。所以,首先講清各種坐標系的概念,進而才能講清對刀等關鍵的概念,才能理解為什么在編程坐標系下編寫的程序可以在機床上加工出零件等問題。數控機床的實訓內容應與數控機床理論課的內容相輔相成,各有側重,通過數控機床的實訓為下一步學習數控機床理論課打下良好的基礎。數控機床實訓應以機床操作、編程、日常保養和安全使用為基本內容,重點應放在編程和操作上。通過基本編程知識和操作的學習,學生可具備基本的編程和操作能力,為了提高學生的實訓興趣和創新意識,可以讓學生自己設計一個簡單的零件,自己編程,經指導教師檢查無誤后上機加工;或者編程加工一些有趣的零件。如:數控車床上可以加工仿真子彈、仿真酒瓶等;數控銑床上可以加工一些漢字,如“歡迎實習”等。
1.3手工編程和自動編程數控編程分手工編程和自動編程,形狀復雜的零件加工程序只能由計算機自動編程來完成。在實訓內容上,應手工編程和計算機自動編程并重。手工編程是數控車床實習的基本內容,通過手工編程加工簡單的小零件,是普遍采用的訓練方法。但隨著計算機技術的發展,CAD/CAM在機械加工中的廣泛應用,計算機自動編程也應是數控機床特別是數控銑床實習必講內容之一。由于實訓時間的限制,這部分的內容較多。所以,可以精簡為由實習指導教師通過一個例子演示給學生看,邊演示邊講解,講明形狀復雜及包含曲面的零件或模具的加工必須用計算機自動編程的方法編程,然后加工成所需的零件或模具。自動編程是通過計算機軟件完成的,常用的具有計算機編程功能的軟件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。
1.4數控機床仿真軟件的應用機械工程實訓場地往往有限,數控機床價格較貴,配備的數控機床的種類和數量有限,平均到每一名學生的上機操作時間較少。為了解決這個矛盾,可以安排一定的時間,讓學生在機房使用數控機床仿真軟件練習數控機床的操作、編程和加工仿真。也可以不做統一安排,讓學生課后根據自己的情況自由上機練習。數控機床實訓的內容多,時間相對較少,一定要制訂詳細可行的實訓計劃,明確每天的訓練任務、訓練目的、訓練方法和訓練設備。這樣學生面對從未見過的設備就不會感到茫然,教師指導學生也會有條不紊,順利完成實訓任務。
2演示教學法的應用
2.1什么是演示教學法由于機械工程實訓總學時的限制,學生不可能自己動手操作每一種機床,特別是一些比較危險、貴重和精密的設備,比如高壓水切割機床、三坐標測量機以及電火花線切割、電火花成型等機床。為了解決這個矛盾,基于學校的實際情況,采用了演示教學的實訓方法。所謂演示教學法即指導教師講解機床的加工原理、操作方法、編程方法,然后自己操作機床加工一個零件演示給學生看。通過演示教學的實訓方法,解決了實訓內容多時間少、機床有限及教師有限的矛盾,還可以給學生打下進一步學習研究的基礎。
2.2以電火花線切割為例電火花線切割屬于特種加工,特種加工是利用電能、化學能、光能或聲能等能量對工程材料進行加工的工藝方法。在特種加工中,加工工具(廣義的刀具)、加工工件與傳統的機加工不同,一般不是采用機械力加工,在實習時學生首先會想到加工工具是怎樣加工工件的。所以實習指導教師在實習的開始,應首先講明電火花線切割的加工原理。實習步驟如下:(1)指導教師啟動機床,用薄鋼板切割一個小五角星演示給學生看。學生發現一根很長的光滑的金屬鉬絲可以切割鋼板時,一定感到吃驚,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的過程中指導教師講解加工的原理,舉一個日常生活中簡單的電火花放電的例子:我們平時開關電器或插拔插頭時,會發現有時有電火花放電,嚴重時開關或插頭的導電部位有被燒的痕跡,甚至掉渣。電火花線切割的加工原理就是利用電火花放電產生的熱量使金屬被燒腐蝕而起到切割的作用。講完這個常見的現象后,再講電火花線切割的加工原理,學生就感到易于理解了。(3)指導教師再講解機床的操作方法。(4)簡單講解編程的方法,整個過程大約45min。
3多媒體技術在機械工程實訓中的應用
隨著計算機技術的飛速發展,計算機的多媒體技術和仿真技術已經應用于各行各業。機械工程實訓是一種實踐教學活動,但是計算機的多媒體技術和仿真技術在機械工程實訓中也能發揮重要的作用。由于實訓的內容不可能面面俱到,在學生實習完基本的內容后,可利用多媒體技術補充和總結,會起到良好的教學效果。
1.1合理安排數控機床實訓的時間
由于機械工程實訓總學時的限制,青島農業大學機械專業學生共實習4周。數控機床實訓的內容較多,在訓練時間的安排上,數控車床2天、數控銑床和加工中心2天、其他數控機床1天,這樣既重點突出又全面。數控機床應用了先進的數控技術,和普通機床的實訓相比,講解的時間會多一些。一般操作講解、黑板上指令講解的時間約占1/2,讓學生能較深刻地理解數控機床是如何加工零件的;學生操作機床加工零件的時間約占1/2,使學生有較充足的時間增強對數控機床加工零件的感性認識。總之,實訓的重點雖為實踐,數控機床訓練的特點又決定了講解占了約一半的時間。
1.2合理安排數控機床實訓的內容和方法
在數控機床實訓中,操作、編程和加工零件是主要內容。首先對照機床講解基本的操作;然后學習數控的編程知識;最后加工出零件。編程方法的講解,只能在黑板上講解組成程序的指令字、程序的格式等,然后編寫一個簡單的程序。數控機床的坐標系是主要內容之一,機械坐標系、工件坐標系(編程坐標系)的概念,它們的作用是什么,必須結合編程才能講清楚。數控機床是按程序自動加工零件的,刀具沿程序指令的刀路運動切削工件,刀路的位置必須使用坐標系描述。所以,首先講清各種坐標系的概念,進而才能講清對刀等關鍵的概念,才能理解為什么在編程坐標系下編寫的程序可以在機床上加工出零件等問題。數控機床的實訓內容應與數控機床理論課的內容相輔相成,各有側重,通過數控機床的實訓為下一步學習數控機床理論課打下良好的基礎。數控機床實訓應以機床操作、編程、日常保養和安全使用為基本內容,重點應放在編程和操作上。通過基本編程知識和操作的學習,學生可具備基本的編程和操作能力,為了提高學生的實訓興趣和創新意識,可以讓學生自己設計一個簡單的零件,自己編程,經指導教師檢查無誤后上機加工;或者編程加工一些有趣的零件。如:數控車床上可以加工仿真子彈、仿真酒瓶等;數控銑床上可以加工一些漢字,如“歡迎實習”等。
1.3手工編程和自動編程
數控編程分手工編程和自動編程,形狀復雜的零件加工程序只能由計算機自動編程來完成。在實訓內容上,應手工編程和計算機自動編程并重。手工編程是數控車床實習的基本內容,通過手工編程加工簡單的小零件,是普遍采用的訓練方法。但隨著計算機技術的發展,CAD/CAM在機械加工中的廣泛應用,計算機自動編程也應是數控機床特別是數控銑床實習必講內容之一。由于實訓時間的限制,這部分的內容較多。所以,可以精簡為由實習指導教師通過一個例子演示給學生看,邊演示邊講解,講明形狀復雜及包含曲面的零件或模具的加工必須用計算機自動編程的方法編程,然后加工成所需的零件或模具。自動編程是通過計算機軟件完成的,常用的具有計算機編程功能的軟件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。1.4數控機床仿真軟件的應用機械工程實訓場地往往有限,數控機床價格較貴,配備的數控機床的種類和數量有限,平均到每一名學生的上機操作時間較少。為了解決這個矛盾,可以安排一定的時間,讓學生在機房使用數控機床仿真軟件練習數控機床的操作、編程和加工仿真。也可以不做統一安排,讓學生課后根據自己的情況自由上機練習。數控機床實訓的內容多,時間相對較少,一定要制訂詳細可行的實訓計劃,明確每天的訓練任務、訓練目的、訓練方法和訓練設備。這樣學生面對從未見過的設備就不會感到茫然,教師指導學生也會有條不紊,順利完成實訓任務[5]。
2演示教學法的應用
2.1什么是演示教學法
由于機械工程實訓總學時的限制,學生不可能自己動手操作每一種機床,特別是一些比較危險、貴重和精密的設備,比如高壓水切割機床、三坐標測量機以及電火花線切割、電火花成型等機床。為了解決這個矛盾,基于學校的實際情況,采用了演示教學的實訓方法。所謂演示教學法即指導教師講解機床的加工原理、操作方法、編程方法,然后自己操作機床加工一個零件演示給學生看。通過演示教學的實訓方法,解決了實訓內容多時間少、機床有限及教師有限的矛盾,還可以給學生打下進一步學習研究的基礎。
2.2以電火花線切割為例
電火花線切割屬于特種加工,特種加工是利用電能、化學能、光能或聲能等能量對工程材料進行加工的工藝方法。在特種加工中,加工工具(廣義的刀具)、加工工件與傳統的機加工不同,一般不是采用機械力加工,在實習時學生首先會想到加工工具是怎樣加工工件的。所以實習指導教師在實習的開始,應首先講明電火花線切割的加工原理。實習步驟如下:(1)指導教師啟動機床,用薄鋼板切割一個小五角星演示給學生看。學生發現一根很長的光滑的金屬鉬絲可以切割鋼板時,一定會感到吃驚,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的過程中指導教師講解加工的原理,舉一個日常生活中簡單的電火花放電的例子:我們平時開關電器或插拔插頭時,會發現有時有電火花放電,嚴重時開關或插頭的導電部位有被燒的痕跡,甚至掉渣。電火花線切割的加工原理就是利用電火花放電產生的熱量使金屬被燒腐蝕而起到切割的作用。講完這個常見的現象后,再講電火花線切割的加工原理,學生就感到易于理解了。(3)指導教師再講解機床的操作方法。(4)簡單講解編程的方法,整個過程大約45min。
3多媒體技術在機械工程實訓中的應用
隨著計算機技術的飛速發展,計算機的多媒體技術和仿真技術已經應用于各行各業。機械工程實訓是一種實踐教學活動,但是計算機的多媒體技術和仿真技術在機械工程實訓中也能發揮重要的作用。由于實訓的內容不可能面面俱到,在學生實習完基本的內容后,可利用多媒體技術補充和總結,會起到良好的教學效果。
1.CAXA軟件在數控教學中的應用
在中職教育中,由于數控技術是一門具有較強實踐性的課程,所以,這對老師的課堂教學有著較高的要求。但是,從當前中職學校的數控技術教學現狀來看,還存在著諸多的問題,老師在課堂上依然堅持理論教學為主,實踐操作相對較少,無法充分調動學生學習的積極性和主動性,在一定程度上導致課堂教學效率難以得到有效地提高。所以,對于中職老師而言,將CAXA軟件運用在數控教學中,不僅可以有效提高課堂教學水平,還可以提高學生的實踐操作能力,一般來說,主要體現在以下幾個方面:(1)CAXA工程師制造軟件。老師在進行數控技術課堂教學時,一定要積極轉變傳統的教學觀念,對課堂教學模式進行不斷地改進和創新,選擇計算機多媒體教室為教學地點,讓同學們通過計算機直觀、全面地了解CAXA工程師制造軟件,并且在老師的指導下,對零件的三維造型進行設計,同時,老師還應該根據學生的實際需求,對學生進行自動數控編程和手工訓練,充分調動學生的積極性和主動性,提高課堂教學效率;(2)學生在計算機上運用CAXA軟件時,老師應該充分發揮引導作用,尤其是學生在進行數控編程練習時,一定要嚴格按照要求進行,確定刀具規格,選擇合適的加工方式,并且迅速在計算機上生成一定的刀具加工軌跡,然后再次編輯加工軌跡,在確定軌跡符合相應的要求之后,就可以在計算機上生成G代碼,這樣一來,老師在檢查學生編寫的G代碼時,就可以更直觀、更便捷,在一定程度上可以有效提高課堂教學效率;(3)對于中職老師來說,在運用CAXA軟件進行課堂教學的過程中,一定要充分發揮對學生的監督和管理作用,認真檢查學生每個步驟的操作,在確認G代碼無誤之后,老師就可以通過數控操作系統對數控機床進行代碼傳輸和后置處理,然后讓學生自己動手操作機床,加工完成課堂作業。這樣一來,不僅可以充分發揮學生在課堂上的主體地位,讓學生真正成為學習的主人,在一定程度上還能有效提高學生的實踐操作能力。
2.CAXA軟件在數控實訓中的應用
2.1數控實訓中CAXA制造工程師的應用。在數控實訓中,編程作為其中的一個重要組成部分,在一定程度上與課堂教學水平的提高有著密不可分的聯系。但是,由于手工編程具有復雜性、綜合性以及抽象性的特點,所以在傳統的課堂教學中,學生無法直觀地了解手工編程,缺乏學習的積極性和主動性,從而導致課堂教學效率難以得到有效地提高。相比較手工編程而言,CAXA編程軟件具有直觀性、科學性以及便捷性的特點,可以編出一些手工編程無法編出的程序或者解決手工編程存在的問題,一般來說,在數控實訓中運用CAXA軟件,主要從以下三個方面入手:(1)三維數模的導入。對于中職老師而言,在進行數控實訓課堂教學時,一定要嚴格按照教學要求,認真指導學生,讓學生在CAXA軟件中導入三維數模,做好編程準備;(2)加工軌跡生成。學生在運用CAXA軟件進行編程時,要根據編程軟件的實際特點,確定加工刀具,選擇合適的加工方法,從而生成加工軌跡;(3)實物加工。在生成加工軌跡之后,學生需要進行對刀調基和卡毛坯,最后完成實物的加工。所以,將CAXA軟件運用在數控實訓教學中,一方面可以簡化編程程序,提高課堂教學效率,另一方面還能充分調動學生的積極性和主動性,從而實現學生的全面發展。比如,將華中數控大賽2011年的試題作為主要例子,我們不難發現,如果采用手工編程,不容易計算出試題中的一些節點數據,而采用CAXA制造工程師軟件,則可以迅速完成零件的設計、加工以及生成等各個步驟,在一定程度上可以有效提高編程效率。
2.2數控實訓中CAXA數控車的應用。對于中職老師而言,在進行數控實訓教學時,由于會涉及到一般車床軸套類、加工軸類零件,這些零件都具有功能復雜化、形象多樣化的特點,所以在進行加工的過程中,通常都需要用到宏程序編程。所謂宏程序編程,主要指的是用戶在進行編程的過程中,可以擁有自己的編程領域,并且在自己的內存中創建和保存子程序,從而實現子程序運用的靈活性。相比較一般的編程而言,由于這種編程具有簡潔化、靈活化的特點,所以在模型加工中被得到廣泛地推廣和運用。在數控實訓教學中,經常需要加工一些比較復雜的零件,運用CAXA數控車,可以通過零件造型設計、設置加工參數、選擇刀具路徑以及生成加工軌跡等各個方面完成零件的切槽、粗車、打孔以及螺紋等編程,這樣一來,一方面可以簡化編程程序,有效提高課堂教學效率,另一方面可以充分調動學生的積極性和主動性,在一定程度上可以提高學生的實踐操作能力和創新能力。
結束語:
受聘中職學校數控實訓教師之前,曾在武漢某職業技術學院數控實訓中心擔任實訓教師近5年。在連續指導了多個班級的數控實訓教學后,感觸頗深,現將數控實訓教學在中等職業學校和高等職業院校的異同綜述如下:
1.實訓目的
中職學校和高職學校的數控實訓目的差異主要便現在:中職學校辦學目標是要培養高素質勞動者,所以實訓的目的也就圍繞著這個思路,著重強調培養學生的動手編程操作能力和職業素質,為學生就業做好準備;高職院校辦學目標是要培養復合應用型人才,實訓的目的強調除了提高動手能力之外的創新和管理等各方面能力,還要為學生就業、擇業和創業打下了基礎。兩者相比之下,高職院校實訓目的更加廣泛,要求也相應更高。
2.實訓內容
3自行編程校驗
4預約上機實操
5實訓總結大會
在中職學校,學生多為初中文化程度,甚至有的學生連初中學習水平都還達不到,基礎知識不扎實,理論基礎差,所以在進行數控實訓時,第一周要進行編程學習,實訓老師在擔任實訓教學的過程當中無形地擔任了編程理論教學的任務,加重了實訓教師的負擔,減少了學生實操的時間。
高職學院將理論教學和實訓教學嚴格分開,理論教學考慮課程的連貫性和順序性,理論課程學習完畢后再進行數控實訓,實訓分為4步:首先進行數控編程理論課程,其次數控操作實訓,然后在熟練操作后進行數控加工工藝實訓,最后綜合應用掌握的實訓技能進行畢業項目設計,達到一個最好的教學效果。
3.實訓教師指導
教師在實訓過程中的指導方式根據實訓對象和實訓內容的不同也有所不同:
中職學校數控實訓教師的主要任務是制定計劃,編程授課,軟件教學,操作指導,成績評定;高職學院數控實訓教師的主要任務是制定計劃,分配任務,引導設計,操作指導,成績評定。
從上面的實訓教師的主要任務就可以看出兩者的差別:中職實訓教學是一個“被實訓”的過程,高職實訓教學是一個引導學生主動實訓,積極參與實訓的過程。
4.實訓總結
中職數控實訓這個環節比較隨意,學生完成實訓后由老師根據整個實訓過程和實訓成績總結實訓,學生在完成實訓任務后心理上也比較放松,很多學生抱著完成任務甚至是敷衍的心理,并沒有發揮主觀能動性,激起求知欲。在高職學院,數控實訓結束后,會專門安排半天時間進行一個實訓總結會,每個參加實訓的學生上臺發言,總結數控實訓的過程和收獲,讓學生作為實訓總結的主角,同時也鍛煉來了學生演講和表達能力。
5.實訓成績評估
中職學校數控實訓結束后,對實訓成績的評估一般由以下成績組成:實訓理論考試成績、安規考試成績、數控仿真軟件成績、實操成績、平時成績五個部分組成。學生對實訓的評估主要通過實訓報告本加上實訓小結的形式進行,這樣的評估模式的特點是具體、量化,直觀,衡量了學生在實訓過程中的各方面的表現情況。
高職學院在數控實訓評估一般采取等級制,不采取記分制。根據學生在實訓過程中設計零件的難度、設計過程、完成情況、實操表現來進行“優秀”、“良好”、“合格”“不合格”四個等級。學生對實訓的評估主要通過總結會發言的形式來進行。
以上五點是本人在長期數控實訓中的一些感受,我認為,同我國現行的偏重系統理論傳授的職業教育教學內容相比,以崗位要求為培訓目標的德國雙元制職業教育培養出來的人才更受企業的歡迎。在此本人著重為中職數控實訓提出以下建議:
1) 增加中職學生數控實訓上機時間,增加機床的種類和數量,提高機床使用率和設備完好率。
2) 建議編程理論教學和實訓教學采用一體化教室教學實訓模式,將傳統的理論授課教室搬到實訓基地,邊講邊看,邊講邊做,做到眼到、耳到、思維到、手到。
以《數控車編程》的理論教學為例,學習內容較為抽象多數學生在學習過程中都像是在聽天書,學不懂學不會造成惡性循環使很多學生放棄學習這門課程,而《數控車編程》這門課卻是數控專業中極為重要的課程,傳統的課堂教學模式很難解決之一問題,使很多老師與學生都極為苦惱。我校為解決之一難題使學生學的懂學的會,于2005年建立了數控仿真實訓室有效的解決了之一難題,在課程計劃中可以安排課堂教學30%實驗教學70%,在課堂教學上采用多媒體教學方式應用數控仿真軟件一邊講解一邊應用仿真軟件演示操作,在教學中可以應用數控仿真軟件講解控制面板及各功能按鍵的意義和使用方法,消除學生對數控機床的陌生感,通過軟件可以演示上件、換件、對刀一系列的操作過程使教師可以很好的講解在操作過程中的注意事項這樣也為實訓操作打下了基礎,學生在學習過程中有時很難理解指令對刀具的控制,數控仿真軟件帶有的顯示刀具軌跡功功能可以形成刀具加工軌跡使學生很明了的看到指令對刀具的控制,有助于學生學習把抽象的問題直觀化。
在理論教學的實驗環節,學生進入數控仿真實驗室應用數控仿真軟件,按照老師給定的圖紙進行編程然后輸入到仿真軟件中進行仿真加工,讓學生自己動手操作在這期間學生不但可以跟為熟練的使用數控操作面板,同時對數控加工過程如對刀、換刀、上件、換件等實際加工內容有了較為深刻的認識。應用數控仿真軟件自己編輯程序加工工件可以加深學生對編程指令和編程方法的認識,在這過程中發現問題老師及時幫助解決。實驗環節不同于實訓教學,學生一系列的操作都是在電腦上面完成不像機床操作那樣危險性較高,學生可以大膽嘗試激發學習興趣開拓思路,學生應用仿真軟件加工出工件,使他們產生成就感消除學生學習編程課的畏懼情緒使他們更好的學習《數控車編程》課程,有效的解決課程抽象難懂的問題,使更多的學生學的懂學的會。
國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020)指出:“堅持能力為重,優化知識結構,豐富社會實踐,強化能力培養。著力提高學生的學習能力、實踐能力、創新能力,教育學生學會知識技能,學會動手動腦。”提高學生的應用技能,培養學生的創新性學習能力和思考能力是當今教育的主旋律。對于職校學生來說通過數控實訓,可以對學生進行創新精神和創新意識的培養,提高學生的創新興趣,促進他們的發展。使數控實訓融知識、能力、素質教育于一體,從而提高學生的實踐能力和創新精神。下面談我在數控實訓教學中的幾點嘗試。
一、采用項目式教學,培育創新加工技術數控實訓實操教學中,如果只是按照教材的安排,進行指令的學習及操作練習,則學生很難會應用,更談不上創新了。實際教學中,我們更多的是采用項目式教學,把一個相對獨立的典型零件加工任務交予學生,讓他們讀圖、選材、方案的設計與實施、編程與加工,到完成后的評價,都由學生具體負責,教師起到咨詢、指導與解答疑難的作用。如在學習直線插補、圓弧插補、循環加工等的指令時,我都會采用相應的項目,讓學生進行實操加工訓練,通過一個個項目的實地進行,使所有學生了解和把握完成項目的每一個環節的基本要求與整個加工過程的重點難點,在學習中對比,在探索中發現,在實踐中培育創新思維。
二、與實際相結合,引導學生創新編程在數控編程的教學過程中,如果只為編程知識而講,學生容易乏味,激不起興趣,在此情景下進行教學收不到好的效果,如果先給學生創設一問題情景,引導學生進入情景之中,使學生在情境激發的興奮點上,尋求思路,大膽創新。如軸類零件加工編程教學中,可以展示一些知名企業生產的軸,或生活中常見的軸類零件,如自行車、摩托車、電風扇的轉軸等,讓學生以這此例子進行模擬編程加工生產;又如,可以列舉與本校合作的企業情況,如與我校合作的徐州某加工企業,專門生產壓縮機曲軸及軸承,在編程教學時,可以讓學生按廠方提供的圖紙,進行編程加工生產。通過生活事例、與實際生產相結合的應用等方法,引起學生學習興趣,既充分調動學習積極性,又可提高學生的自學能力、知識運用能力、對實際問題分析和解決的能力,還可以讓學生了解企業的實際情況,引導學生進入創新的思維境界。
三、在校園網絡環境中進行數控實訓數控機床是通過數控系統控制加工的機床,并且一臺機床配置一臺計算機。職業學校學生在進行過基礎工種的實訓之后,掌握了機械加工的基本原理和加工工藝,為進行數控實訓打下了扎實的基礎。首先,學生在教師的指導下學會在計算機上進行設計、繪圖、安排加工工藝和模擬加工,然后練習編程,基本掌握這兩個環節之后,教師可給出某一產品的特點和功能,讓學生自行創新設計,包括產品的外形、加工工藝等,最后由學生獨立完成編程工作,編好的程序再通過局域網傳輸到數控機床外接的計算機上,再由這臺計算機傳輸到數控機床進行加工直到零件完成。整個實訓過程中,學生既學習了局域網的有關知識,又通過創新設計和制作更加系統地了解了一個零件的完整加工過程,既增加了數控加工的概念,也增加了計算機應用于實際生產的感性認識,提高了他們現代工程的實踐能力和創新能力。
四、充分挖掘教材內容,加強學生創新意識要培養高素質的技術人才,教師應充分利用教學時機,挖掘創新的元素,訓練職校生的創新思維,在數控實訓教學中同樣存在著能訓練學生創新思維的元素,應該把他們挖掘出來,不失時機的加強學生創新意識。
1、利用編程的靈活性,培養發散思維數控實訓操作中,編程的方式方法有多種,可根據實際進行編程,如簡單的一個軸類零件項目的編程加工,編程時可以一刀一刀切削,也可以利用循環切削,也可以采用復合循環切削,另外,還可以進行慢速及快速切削,編程靈活多樣,在實訓教學中,我們可以根據不同的生產條件及要求,引導學生對應進行編程加工。利用編程的靈活性是訓練發散思維的好方法,通過不同的程序,引導學生就不同的角度、不同的要求、不同的生產條件分析思考加工的情況。實訓教學中注重發散思維的訓練,不僅可以使學生熟練掌握數控編程中各種指令的運用,使編程思路開闊,而且對于培養學生成為勇于探索新方法、新理論的創新技術人才具有重要意義。
2、通過程序分析比較,培養收斂思維
學生在數控實訓學習中,一些綜合式的零件加工訓練,如帶螺紋的軸類零件加工、帶圓弧過渡的軸類零件加工、外圓與內孔的加工、配合件的加工等,往往因各人加工的習慣、對編程指令的理解及運用會不同,因此,編寫的程序也會有所不同,這時,教師應對這些程序進行分析,讓學生在加工過程中進行比較,引導學生思考存在的問題與優缺點,最后,讓學生在各種編程加工中總結出最佳的加工工序與程式,培養學生的收斂思維。
3、進行競賽活動,推動靈感思維在數控實訓教學中,如果只按照教材的安排去進行,學生學習動力會慢慢降低,創新意識不夠,為了推動學生的靈感,教學中時常組織學生進行數控創新競賽活動,讓學生自行設計、自行編程、自行選材、自行加工的創作競賽,這樣,既能調動學生的興趣,讓學生有更多的表現機會,更多地體驗到成功的樂趣,又能讓學生充分發揮他們豐富的想象力,有助于熟練掌握基礎知識,增強探索技術創新的思考,推動靈感思維。
數控加工技術的快速發展,加速了企業加工生產方式的轉變,這對一線的生產人員提出了更高的要求,而作為中職學校正是培養生產第一線的技術工人,在數控實訓教學中,我們必須改變傳統的教學方式,重視學生創新思維的培養,才能培養出適合企業加工生產要求、具有高素質的技能型實用人才。
參考文獻: