齒輪滾壓加工裝置在機(jī)械課程項(xiàng)目化教學(xué)中的應(yīng)用＊

符立華

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齒輪滾壓加工裝置在機(jī)械課程項(xiàng)目化教學(xué)中的應(yīng)用＊

符立華

（臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院，浙江 臺(tái)州 318000）

隨著我國素質(zhì)化教育和新課程改革的不斷深入，各大高校不斷進(jìn)行教學(xué)改革，進(jìn)而提出了項(xiàng)目化教學(xué)的方法。項(xiàng)目化教學(xué)就是以實(shí)際工作任務(wù)為載體制訂工作項(xiàng)目，學(xué)生作為主體，自主地學(xué)習(xí)和完成項(xiàng)目任務(wù)，從而提高學(xué)生綜合素質(zhì)能力。齒輪滾壓加工裝置中涉及的機(jī)械知識(shí)可以很好地運(yùn)用到機(jī)械課程的項(xiàng)目化教學(xué)中。根據(jù)機(jī)械課程的特點(diǎn)，以齒輪滾壓加工裝置為載體，設(shè)計(jì)多個(gè)工作項(xiàng)目，在一定程度上解決機(jī)械課程項(xiàng)目化教學(xué)項(xiàng)目匱乏的問題。

項(xiàng)目化教學(xué)；齒輪滾壓加工；機(jī)械課程；PLC

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，企業(yè)對(duì)人才的要求也在不斷變化。高職院校的教學(xué)是以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向的，因此，高職院校的重要目標(biāo)是根據(jù)企業(yè)需求培養(yǎng)相應(yīng)的人才。對(duì)于機(jī)械相關(guān)專業(yè)，高職院校應(yīng)該培養(yǎng)具有更強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用能力、更強(qiáng)的專業(yè)技能、更好地滿足企業(yè)發(fā)展需求的專業(yè)人才[1]。

在傳統(tǒng)的高職院校教學(xué)過程中，課堂中的教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際工作脫軌，學(xué)生畢業(yè)后需要很長一段時(shí)間去適應(yīng)企業(yè)的工作環(huán)境和方式，項(xiàng)目化教學(xué)的方式在一定程度上解決了這一問題。項(xiàng)目化教學(xué)中最重要的一環(huán)是對(duì)項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)，只有對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，進(jìn)行合理教學(xué)設(shè)計(jì)，才能讓項(xiàng)目化教學(xué)在高職課堂中發(fā)揮出更大的作用。因此，如何設(shè)計(jì)合理的項(xiàng)目尤為關(guān)鍵。直齒圓柱齒輪滾壓成形裝置可以運(yùn)用到機(jī)械制圖、機(jī)械裝調(diào)、機(jī)械設(shè)計(jì)和PLC應(yīng)用等課程的項(xiàng)目化教學(xué)中。

1 直齒圓柱齒輪滾壓加工裝置

國內(nèi)現(xiàn)階段采用的普遍裝置是美英等人設(shè)計(jì)的雙輪滾軋加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)由底座、框式機(jī)架、工作臺(tái)、導(dǎo)軌、限位塊、液壓缸、液壓泵站、滾輪軸滑座、滾輪軸座、滾壓輪、可伸縮萬向節(jié)、電機(jī)、減速器、中心架、電磁離合器、電磁換向閥等組成，如圖1所示。工作臺(tái)和框式機(jī)架固定于底座上，工作臺(tái)上設(shè)置導(dǎo)軌，滾輪軸滑座可沿導(dǎo)軌在工作臺(tái)上平行移動(dòng)，液壓缸固定在框式機(jī)架上，其活塞桿與滾輪軸滑座相連，在液壓的作用下帶動(dòng)滑座徑向移動(dòng)，兩個(gè)滾壓輪平行安裝在由滾輪軸座支撐的滾輪軸上，滾輪軸與電機(jī)減速箱軸之間通過可伸縮萬向節(jié)聯(lián)接，保證滾壓輪軸向轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)可徑向移動(dòng)。齒輪輥壓成型加工裝置如圖1所示。

2 在機(jī)械制圖課程中的應(yīng)用

目前，機(jī)械制圖課程的課堂教學(xué)中采用了常見的PPT課件、掛圖、三維軟件模型，并與實(shí)物教學(xué)模型相結(jié)合等一系列現(xiàn)代化的教學(xué)手段，但學(xué)生仍然處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)生不知道這些知識(shí)到底運(yùn)用在什么場合，學(xué)習(xí)的積極性不高，作業(yè)的抄襲現(xiàn)象也非常嚴(yán)重，課堂教學(xué)達(dá)不到預(yù)期的效果。教師教學(xué)中仍比較注重制圖原理和視圖表示方式的教學(xué)，而忽略了本課程內(nèi)容在機(jī)械工程實(shí)踐中的應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)內(nèi)容與實(shí)際工作脫軌，解決工程實(shí)際問題的圖樣表達(dá)能力和識(shí)圖能力不足。齒輪輪滾壓加工裝置可以給學(xué)生最直觀地展示本課程內(nèi)容在實(shí)際工程中的應(yīng)用。齒輪滾壓裝置中有非常多的傳動(dòng)軸之間的配合，本文以裝置中的齒輪軸為例，設(shè)計(jì)一個(gè)軸類零件的項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)，如表1所示。

機(jī)械制圖課程的具體評(píng)價(jià)方式如圖2所示。該方案可以同時(shí)運(yùn)用到其他課程中。

圖1 齒輪輥壓成型加工裝置

表1 軸類零件的項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目名稱任務(wù)名稱擬實(shí)現(xiàn)的能力目標(biāo)相關(guān)知識(shí)支撐訓(xùn)練方式手段及步驟成果評(píng)價(jià)方式 軸類零件圖的識(shí)讀與繪制識(shí)讀軸類零件圖軸類零件的常見表達(dá)方案零件的局部剖視圖、斷面圖、局部放大圖訓(xùn)練方式：分析，匯報(bào)分組匯報(bào)學(xué)生評(píng)價(jià)和教師點(diǎn)評(píng) 步驟：①給出常見軸類零件圖 ②根據(jù)給定的軸類零件圖，進(jìn)行分析匯報(bào) ③檢查評(píng)價(jià) 測繪裝置中的軸類零件學(xué)生能夠正確測量繪制裝置中的軸類零件齒輪的畫法、零件的剖視圖、斷面圖和局部放大圖訓(xùn)練方式：分析，測量，繪制圖紙、分組匯報(bào)學(xué)生評(píng)價(jià)和教師點(diǎn)評(píng) ①制訂工作任務(wù) ②依據(jù)工作任務(wù)制訂工作計(jì)劃 ③工作計(jì)劃實(shí)施 ④檢查評(píng)估 ⑤回歸工作任務(wù)

3 在機(jī)械裝調(diào)課程中的應(yīng)用

機(jī)械裝調(diào)課程是高職機(jī)械類相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程。直齒圓柱齒輪滾壓成型裝置可作為機(jī)械設(shè)備裝調(diào)與控制技術(shù)的一個(gè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，可增加學(xué)生對(duì)機(jī)電液一體化機(jī)械系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，熟悉和掌握整個(gè)系統(tǒng)的搭建和調(diào)試過程，也可緩減學(xué)校機(jī)械設(shè)備裝調(diào)與控制技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)單一的狀況。項(xiàng)目化設(shè)計(jì)如表2所示。

4 在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用

直齒圓柱齒輪滾壓成型裝置需要保證兩個(gè)滾壓輪同步滾壓坯料，不產(chǎn)生錯(cuò)齒，因此，除了要通過PLC控制兩個(gè)滾壓輪同步運(yùn)動(dòng)外，還要始終保證它們的初始位置是一致的。根據(jù)該裝置的特點(diǎn)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)控制兩個(gè)齒輪初始位置相同的裝置的項(xiàng)目。要求學(xué)生分組設(shè)計(jì)完成這一項(xiàng)目任務(wù)，分組進(jìn)行匯報(bào)，各組之間相互點(diǎn)評(píng)，最后教師總體分析評(píng)價(jià)，并選取其中優(yōu)秀的方案進(jìn)行加工應(yīng)用，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)，把課堂中學(xué)到的知識(shí)真正地運(yùn)用到實(shí)際的工程項(xiàng)目中，最大程度提高學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。

圖2 《機(jī)械制圖》項(xiàng)目化教學(xué)的多元化科學(xué)評(píng)價(jià)體系

表2 直齒圓柱齒輪滾壓成型裝置拆裝的項(xiàng)目化設(shè)計(jì)

項(xiàng)目名稱任務(wù)名稱教學(xué)目標(biāo) 直齒圓柱齒輪滾壓成型裝置的拆裝與調(diào)試任務(wù)一：液壓系統(tǒng)的拆裝與調(diào)試掌握常見液壓系統(tǒng)的安裝與調(diào)試方法 任務(wù)二：電機(jī)與減速器的拆裝與調(diào)試掌握常見伺服電機(jī)與減速器的安裝與調(diào)試方法 任務(wù)三：機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的拆裝與調(diào)試掌握常見傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試的方法和步驟 任務(wù)四：PLC控制程序的調(diào)試掌握PLC控制多個(gè)電機(jī)同步運(yùn)動(dòng)的方法 任務(wù)五：整機(jī)調(diào)試掌握常見機(jī)電裝置的整機(jī)安裝、調(diào)試的步驟和方法

5 結(jié)束語

本文主要借助直齒圓柱齒輪滾壓成型裝置，設(shè)計(jì)開發(fā)了機(jī)械類專業(yè)多個(gè)課程的項(xiàng)目。通過這些項(xiàng)目的實(shí)施，把課程內(nèi)容工程化，極大提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力，最大程度上發(fā)揮了項(xiàng)目化教學(xué)的作用，對(duì)項(xiàng)目化教學(xué)具有一定程度上的指導(dǎo)意義。

［1］王蓓蓓.高職機(jī)械制圖教學(xué)改革探索［J］.課程教育研究，2015（228）.

［2］陳儒軍，洪小麗，劉礦陵.高職《機(jī)械裝調(diào)》課程項(xiàng)目化驅(qū)動(dòng)式教學(xué)改革的應(yīng)用研究［J］.科學(xué)視界，2014（10）.

［3］陳曉萍，溫成卓.《機(jī)械制圖》課程項(xiàng)目化教學(xué)探索與研究［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2016（217）.

［4］陳春香.直齒圓柱齒輪滾壓成型實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與開發(fā)［D］.濟(jì)南：山東大學(xué)，2016.

2095－6835（2019）03－0144－02

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.03.144

浙江省教育廳2017 年度高校訪問工程師校企合作項(xiàng)目“直齒圓柱齒輪滾壓成型裝置的設(shè)計(jì)與調(diào)試”（項(xiàng)目編號(hào)： FG2017201）

〔編輯：張思楠〕