簡析優選法在車工實習教學中的具體應用

摘要：隨著教育改革的不斷深入，實踐教學與實習教學也越來越受到教師和學校的重視。為切實提高車工實習教學的質量與效率，下面筆者就優選法在車工實習教學中的具體應用進行詳細地研究與分析。

關鍵詞：優選法；車工實習；教學；應用；技能

1.引言

在實施車工教學時，當學生從課題訓練開始轉向生產加工以后，因自身實踐操作技能不是很高，再加上實踐經驗也不是很豐富，因此在實際實習的過程中避免不了會對實習效率以及生產質量產生不利影響。在這種情況下，要想切實提高學生實習技能水平，確保生產質量，就要求學生在加工時，需要結合當前現有的各種工藝操作、機床以及刀具等需求與條件，基于教師的正確指導和積極引導下，通過多次試驗來明確和選擇關于切削的用量或者刀具的幾何角度等相關指標。通過大量的教學實踐發現，在明確和選擇加工最佳值時，可借助于優選法來實現這一目的。所謂優選法就是指將數學原理作為指導，通過試驗的合理且科學地安排，在較少試驗次數下找到試驗中以及生產中最優方案的一種科學方，以此又快且又準的獲得最佳值。下面筆者就優選法在車工實習教學中的具體應用進行詳細地闡述。

2.優選法在車工實習教學中具體應用之多因素法

影響機械加工質量以及效率的因素非常多，如機床性能、切削用量、工件幾何形狀、刀具幾何角度、工件性質以及刀具材料等。在固定機床設備、工件以及刀具材料以后，對加工容易產生影響的因素主要分為兩種，第一種為幾何參數，簡單地講就是刀具自身幾何角度；另外一種為切削用量，比如背吃刀量、切削速度以及進給量等。基于上述內容，在優選試驗的時候，應從這些不同因素來進行分析，找出最主要和最關鍵的問題，接著明確優選的具體范圍，基于此在對上述因素實施優選。比如在對進給量以及主軸轉速這兩個因素進行優選時，可事先固定好進給量，借助于單因素法來進行主軸轉速的優選，在眾多主軸轉速中選取某一個值，接著再將主軸轉速固定于該值上，根據單因素法來進行進給量的優選，獲得具體的進給量值后，再將進給量固定所明確的這一值上，最后再來進行主軸轉速的的優選。通過這種方式，將多因素問題轉化成為了單因素問題以后再來進行處理。在優選三個因素時，同樣也是根據這一道理，事先將其他的因素固定后，再來進行另外因素的優選。

通常情況下，在精加工過程中，其主要的認為為形位公差、工件線性尺寸以及表面粗糙度的保障，因此在優選的過程中，所考慮的因素應該為車刀幾何角度以及主軸轉速。在粗加工上，其主要的內容為多余毛坯量的祛除，對此在優選的過程中，應考慮的因素主要為背吃刀量以及進給量，相對于背吃刀量而言，若加工余量相對比較小，則在優選的過程中，所要考慮的因素應該為進給量；而相對于進給量而言，若加工余量相對比較大，則在優選的過程中，首先要考慮的因素應該為背吃刀量。通過上述內容的闡述可知，通過優選切削用量，有利于刀具幾何角度的明確以及選擇，在完成刀具幾何角度的優選以后，又可進一步對切削用量進行優選。通過反復優選，不僅可有效解決在加工中所出現的各種矛盾，同時還可使機床生產潛力得以充分發揮，繼而提高其生產效果以及產品的實際質量。

3.優選法在車工實習教學中具體應用之0.618法

即借助于一種刻有尺度的紙條來表示讀數，于紙條54度位置劃上一根線，該線就是該紙條0.618值。為深入認識該方法，在此取54度進行一次實驗，接著對折紙條，于左邊對折位置出劃一線，該線剛好落于41度位置，最后再于41度位置進行第二次的試驗。從兩次實驗結果對比分析來看，若41度更好，則將54度右邊段去除某一部分，并且在20度-54度明確下一次的實驗點，即33度。若54度實驗效果更好，則將41度右邊某段去除，并且在41度-75度之間明確下一次實驗點，即62度。通過反復實驗對比分析，找到更為合理且科學地調度。在車工實習教學過程中采用這種方法時，應結合加工的實際情況，經過加工過程中所存問題的分析，將優選的項目找出來，接著再明確優選范圍。比如在型號為CA6140的機床上用P10車刀時， 其主軸轉速為每分鐘320轉，進給量為0.46毫米，車刀前角為20度，所用工件，其尺寸是φ80×120，背吃刀的深度為5毫米。在加工過程中出現了一個嚴重的問題，即打刀問題。通過該問題原因的分析發現，出現該問題的一個關鍵就在于刀尖強度較低，，滿足不了加工需求。鑒于這種情況，利用0.618法來進行刀刃傾角的優選，其優選的范圍主要為0-30度這一區間，通過多次優選實驗發現，若所用刀刃的傾角為負值，可使刀尖強度得到提高，繼從從而有效解決打刀問題。

4.優選法在車工實習教學中具體應用之對分法

在車工實習教學中，基于質量的保障與生產效率的提高上，在型號為CA6140的機床上進行工件加工時，原背吃刀量為2毫米，進給量、刀具、主軸轉速以及工具等條件不變，在這種情況下，就可否加大背吃刀量來進行研究。針對上述條件，首先可基于自身經驗的總結，將吃刀深度上限估算出來，比如在2-8優選范圍中進行優選時，在此，筆者取中點（5毫米）實施實驗，若質量合格達標，可將小于5毫米的去掉，接著再在5-8之間的中點來進行試驗，即在6.5毫米位置進行試驗，若質量為達標，則將大于6.5毫米的值去掉。緊接著再在5-6.5之間的中點進行實驗，通過這種方式，可很快將加工工件最大背吃刀量計算出來，繼而進一步明確可否加大背吃刀量。在實際加工過程中，若知道優選因素變化的具體方向，相對于上述方式而言，對分法更為合理且科學。

結束語

綜上所述，為進一步提高車工實習教學質量與效率，筆者以優選法為例，就優選法中多因素法、0.618法以及對分法的應用進行了詳細地闡述，從大量應用時實踐結果來看，在車工實習教學過程中應用優選法，不僅可促進學生車床操作技能的培養，同時還可進一步推動學生能力的發展。

參考文獻：

[1] 郭艷龍，王長青.車工實習教學中螺紋加工方法探討[J].河南科技，2013，（24）：241.

[2] 榮利豐，張獻.應用型本科院校車工實習教學新模式的探討——以江南大學為例[J].無錫商業職業技術學院學報，2012，12（1）：93-94，97.

[3] 蔡盛騰，何楚亮.淺談金工實習中車工教學的問題[J].機械管理開發，2009，24（5）：161-162.

[4] 施錫鵬，吳啟偉，齊瑛等.非機類專業車工實習教學方法與注意事項[J].科技信息，2010，（12）：495.

[5] 宋全文，徐金成，馮玉金等.車工實習課程入門階段的教學探索[J].中國現代教育裝備，2010，（15）：139-142.