中職數學在機械制造專業中的應用探析

甘國軍??

摘要：對于中職院校機械制造專業的學生而言，數學是十分重要的課程內容，且其對于機械制造專業課程學習也有著重要的幫助。所以，加強對數學知識在機械制造專業學習中的應用研究是十分必要的。本文簡要就中職數學中的圓、三角函數以及勾股定理等知識點在機械制造專業學習中的實際應用進行分析，以期為廣大機械制造專業的學生提供數學知識有效應用的參考。

關鍵詞：中職；數學；機械制作；應用方法

一、 引言

中職院校學生在實際學習過程中，往往會將專業課程學習放在重點位置，忽略了數學課程學習的重要性，甚至存在著一定的數學學習抵觸情緒。這不僅是由于中職院校學生本身的數學學習基礎較差，缺乏學習自信心，同時也由于大多數學生都難以理解數學課程學習與機械制造專業學習之間的關系。所以其在數學課程學習過程中存在抵觸，難以對數學知識合理應用。

二、 “圓”在機械制造專業中的應用

“圓”作為中職數學課程中的重要內容，在機械制造專業中的應用是十分廣泛的，且其主要分為以下幾方面內容。其一，在機械制造專業中的切削運動速度學習中，要對切削速度進行計算就應當積極結合圓的周長計算公式來進行運算，用機械外圓周長和工件的轉動速度相乘，就工件在單位時間內的運動長度進行表示，這樣可快速地進行運動速度的求證。這主要是由于工件在被加工的過程中會進行旋轉，而其旋轉過程中所形成的運動軌跡其實是圓，所以在進行加工削切速度計算時可運用該知識點展開。

其二，在圓弧連接的學習過程中也需要數學圓的知識作為基礎。圓弧連接是機械制造制圖中的重要內容，其主要是指在已知半徑的情況下就線段或者圓弧進行連接。為保證連接的光滑度，學生應當積極利用圓的相切知識進行連接，根據相關知識點來確定圓弧連接的圓形位置與切點的位置，方便圓弧連接的操作。在此之后再根據圓的性質來進行弧連接。

三、 “三角函數”在機械制造專業中的應用

機床與機械制造工具應用的過程中常常會涉及圓錐面的配合操作，例如機床的主軸錐孔和前頂尖錐柄之間的相互配合，學生需要就圓錐的半角進行計算，例如，當存在外圓錐為D（最大圓錐直徑）=70 mm，d（最小圓錐直徑）=60 mm，L（圓錐長度）=100 mm，學生可采用數學中的三角函數的方式以及近似法的方式進行圓錐半角的計算。當運用三角函數知識計算時，學生可直接根據公式進行求解，即：tanα2-D-d2L-70-60200-0.05，即可最終求出該圓錐半角的大小。而利用近似法進行問題解決則需要進行多個圓錐半角的轉換，計算難度更高，且容易出現計算失誤。由此可見，將數學的三角函數知識，尤其是邊角關系知識運用到實際的機械制造專業當中，能更加方便地進行工件尺寸以及工件角度的計算。

又如常見的應用例題“當前存在某V形導軌，且該V形的角度大小為80度，槽下底的寬度大小為36 mm，兩底之間處距離長度為17 mm，嘗試求出槽底x。”

在進行該問題解決時，學生可運用三角函數展開，由圖可知槽底并不能與三角形構成直接性的聯系。但是在對問題進一步分析之后，可以觀察得出圖中的CE=BF，并且BF=AF-AB。在該關系式中，AF已知，所以AB為解題關鍵。根據V形角度大小為80度可以分析得知∠ACB的大小為40度，所以可將該問題直接轉化為正切值進行直角邊的計算。

圖1

四、 “勾股定理”在機械制造專業中的應用

勾股定理是重要的數學知識，其能就多種幾何圖形問題進行解決。而機械制造專業中所涉及的多種零部件的平面圖也都屬于幾何圖形。所以，學生在專業學習過程中加強對勾股定理的應用是十分必要的。

例如當存在某一軸上銑平面的直徑大小為d=120 mm，當銑削的切削深度為20 mm時，計算該平面的實際寬度是多少？

通常在進行該類問題計算時，圖像會對學生的解題思維造成較大的影響，在這種情況下就可將該實際問題轉化為數學理論問題，實現實際問題計算難度的降低。雖然平面求寬的問題與圓的關系不大，但是根據圓的概念進行分析可以知道圓的直徑將垂直平分弦，而該問題中的平面寬度則與該弦的長度相同，即x=2BC。而BC是直角三角形OBC的邊。這樣就直接將求出平面寬度的題目轉化成了在數學問題中就三角形的邊進行計算的問題，簡化了問題難度，學生也不至于抓不住問題解決的關鍵。所以，之后就可利用勾股定理來就線段BC的長度進行求解，從而計算出平面的寬度。

圖2

以上即為當前機械制造專業學習中的常見數學知識的應用，學生在應用過程中可以發現，機械制造專業看似獨立存在的知識體系當中，其實包含著大量的數學知識內容。而部分計算性要求較強的專業知識解決也只有通過數學知識作為工具才能得到解決。例如機械制造中涉及的零件的強度大小制定、機械設備的齒輪傳動運用、切削用量情況以及機械制造成本等問題解決中，都需要數學知識作為解決的基礎工具。

五、 結語

對于機械制造專業的學生來說，數學課程的學習是十分重要的，其中所涵蓋的大量知識點都能在專業學習過程中發揮重要的作用，尤其是部分專業知識理解的基礎性內容。所以，中職學生應當首先明確實現數學課程學習的重要性，提高數學學習的積極性，并在這基礎上明確圓、三角函數以及解析幾何等多方面數學知識的切實應用。

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作者簡介：

甘國軍，廣西壯族自治區靖西市，廣西靖西市職業技術學校。endprint