因地制宜提升数控铣床教学质量的实践与探讨.doc

因地制宜提升数控铣床教学质量的实践与探讨 【摘要】作者从教学改革的实践中探讨因地制宜利用有限的教学设备与资源提升数控铣床教学质量的方法，对欠发达地区的中职学校数控技术应用专业铣削技能教学有一定借鉴作用。 随着现代人们生活水平提高，汽车、家电等走向普通家庭，机械电子产品需求量越来越大，这给以数控技术应用为代表的现代制造业带来新的机遇和新的挑战。很多中职学校的数控技术应用专业就是在这种背景下开设的。作为数控技术应用专业重要专业课程数控铣削编程与操作训练的开设需要用到的设备有：数控铣床（每台30多万元）、安装自动编程软件如UG等的PC机（每台电脑几千元、正版软件要几万元）、量具如游标卡尺（每把100元左右）；耗材如刀具（每套100元左右，要求每个学生一套）、钢材（安每学生20千克算，每个学生也要100元）。无论是教材设备还是耗材的投入都是比较大的，这对经济欠发达地区的中职学校和学生（这类学校的学生主要来源于家庭相对比较困难的农村家庭）来说都是比较大的经济负担。实际的情况往往是这样，学校数控铣床少，一般只有两三台，学生多，导致每个学生实训时间少学生铣削技能掌握不熟悉学生厌学教学效果差，质量提升不了。另一方面，因为实训工位少，教学效果差，学校与学生都不愿意买多的耗材影响实训计划开展教学效果差，质量提升不了。作为经济欠发达地区的中职学校数控技术专业应用的教师该如何面对这些挑战呢？作者从自己教学改革的实践中探讨因地制宜利用有限的教学设备与资源提升数控铣床教学质量的方法。以下是笔者的数控铣削技能教学改革实践经验总结。 一、耗材利用石蜡代替钢材减少加工过程时间，从而增加实训时间 数控铣削技能训练教学要根据教学项目布置加工零件图，让学生亲自完成零件加工，进而学到数控铣削技能知识。让学生多实训、多动手，让学生主动探索参与工件的形成过程，并通过独立制定加工工艺，亲自操作，从而激活学生的独立思维，增强实习训练的有效性，使学生学会学习。在教学中，由于数控铣床设备比较昂贵，工位少，平均每个学生实训时间少学生铣削技能掌握不熟悉学生厌学教学效果差，质量提升不了。笔者根据学校实际情况，实践耗材利用石蜡代替钢材减少加工过程时间，从而增加实训时间，取得了较为理想的教学效果。学生自己制作石蜡成型模具，让学生加工石蜡。由于石蜡比较软机床可以开很快，增加加工速度减少加工过程时间，增加实训时间。可以让学生加工尽可能多的工件，进行更多的数控铣削技能项目训练，从而更快提高他们专业技能。这对提高教学质量有很大作用。其操作过程主要分为：教师加工示范布置学生加工零件图学生操作加工工件加工过的石蜡重新熔融，放入模型中冷却定型，然后再重新利用布置新加工零件图，完成下一个教学项目。当学生比较熟悉后再让学生加工钢件，这样做的好处有：（1）耗材成本低并且可以重复利用，实训费用大幅度降低（平均每个学生5元石蜡费用），减少投入。（2）由于石蜡比较软，在学生还不熟悉机床操作情况下发生碰撞时可以避免数控铣床与铣刀的损坏，保护机床和铣刀，减少机床维修费用和延长铣刀使用寿命。（3）由于费用低、加工出现故障少、加工工件耗时少，可以安排更多的实训项目，让学生进行零件加工训练，从而让学生掌握更多数控铣削技能。这种做法对提高学生专业技能和节约成本都有很大的现实意义。 二、对比教学提升铣削技能教学质量 因为很多学生都是第一次接触数控铣削技能知识，他们接受与理解相对比较慢，对比教学使他们更易接受与理解。另一方面，由于实训时间短，工位少，内容多，对于一些理论性、概念性较强的问题，不可能有足够的时间来讲透。在实训时巧妙地引入一些对比，将会更加有效果。如讲刀具长度补偿G43和G44指令时，以铣削有两个相同沟槽工件做实验，在同一工件平面上，先顺时针走刀，用G43长度补偿铣第一沟槽，然后把补偿取消，再铣第二个沟槽，让学生观察测量出两个沟槽的尺寸异同，通过比较得出结论。再让学生先总结G43和G44的区别，最后由教师进一步讲解补偿的概念及使用方法、轮廓尺寸变小等产生的原因，使学生容易理解，印象深刻，进而提升学生分析和解决问题的能力。 三、兴趣教学激发学生潜能，提高铣削技能教学效果 人们常说兴趣是最好的老师。在指导学生数控铣削技能实习过程中，笔者发现学生对凹凸模零件的加工比较感兴趣，对自己加工凹凸模配合零件最终能配合起来感到特别有成就感。于是根据技能实训项目要求，精心设计，选择难度适中的凹凸模工件如实训项目二的配合件一4个12H8通孔及50×50×10内型腔，配合件二4个12H8通孔及50×50×10凸台。让学生自己设计加工工艺，自己选择合理刀具，装刀及安装工件，了解凹凸模工件的加工特点和工艺。如果加工凹凸模零件配合不上，分析配合不上的原因，测量凹凸模零件精度。查出问题出现在哪里，应该怎么样改进，直到成功地加工出合格产品。通过配合件加工训练，使学生（1）熟悉工件安装、刀具选择、工艺制定；（2）掌握钻孔、铰孔及加工简单型腔的工艺知识和切削用量选择；（3）掌握凸台轮廓与孔综合工件的加工；（4）掌握刀具补偿使用方法，并能选用适合的校验方法进行校验。从而使学生乐于动脑，思考加工工艺，知道如何处理加工中出现的问题，提高了学生的铣床技能操作能力。 四、校企合作提升学生实战能力 为了让学生尽快适应自己将来就业所从事的工作，在实训最后阶段，利用企业资源，把数控铣削技能教学与工厂生产实践紧密结合，提高教学效果和教学效率。例如，一些汽车零件工艺结构在学校课堂上不易讲清楚，带领学生到汽车零件制造工厂实习并进行零件加工，在实习中讲解，学生就能掌握。安排专门的校外实习时间，带领学生到工厂实习，使学生不仅较快提高自己数控铣削技能，而且学会了工厂的安全文明生产知识，弥补了学校在这方面教育的不足。通过这种途径，学生能更快地适应自己将来就业所从事的工作。学校通过校企合作，如与比亚迪、美的、富士康等制造企业合作，为学生提供学习条件和实习条件，使学生能尽快将所学技能应用到生产实际中。通过这种校企间的全方位合作模式，学生拓展了知识，培养了独立思考能力、团队合作精神，培养了学生将理论运用于实践的能力，同时促进了校企交流，提高了学生的就业竞争能力。 此外，在实训期间，组织学生参与技能竞赛，营造数控铣削技能教学的良好氛围。有计划地组织学生参加技能竞赛，竞赛分为初赛和复赛。初赛要求人人参加，由于工位少，初赛我们安排比较多的时间，要求全员参加，让学生认识掌握铣削技能不是个别尖子的事，而是每个学生必须掌握的技能。复赛是从初赛中选拔出来的成绩优异者，这种比赛为学习基础扎实、操作能力强的学生搭建展示自我的平台，达到以点带面、全员提高的目的。在学生中组织数控铣工竞赛，激发学生学习热情。职业技能竞赛是面向社会、面向企业、面向生产岗位的社会性活动，要突出高技能、新技术的要求。这样，就要求依据职数控铣削技能行业标准编写竞赛训练方案、技术技能理论和实际操作规程。训练内容既要符合国家最新数控铣工中级职业技能标准，又要贴近生产实际，能真实反映学生的技能水平，从而突出实践教学内容改革的针对性、实用性、操作性。既能够突出专业特点，又能增强学生的动手能力和临场应变能力。学校高度重视数控铣工技能大赛的训练工作，把技能大赛与实训教学结合起来，与技能考核结合起来，把实践内容和大赛的前沿要求与企业用人需求等结合起来，强化实践教学环节。在竞赛开支方面，学校争取得到一些相关企业的赞助，减少了教学开支，又可以促进学校与企业交流与合作，更为学生将来就业搭建更好的平台。 以上就是笔者对数控铣床教学改革的实践与探讨得出的几点总结，目的是以后可以据此更灵活地安排教学任务，让学生更容易地掌握这门课程中的技能，并能够使用这些技能为现代制造业服务，成为一名合格的现代制造业工人。希望这种教学方法对经济欠发达地区的中职学校有一定的借鉴意义。 【