趣味案例教學(xué)法在數(shù)控車(chē)床編程與實(shí)訓(xùn)課程中的教學(xué)研究與實(shí)踐

黎俊斌 馬雪杏

[摘? ? ? ? ? ?要]? 針對(duì)社會(huì)中等數(shù)控技術(shù)人才的需求及中職學(xué)生的現(xiàn)狀進(jìn)行分析后，對(duì)趣味案例教學(xué)法在數(shù)控車(chē)床編程與實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中的實(shí)踐進(jìn)行研究，介紹具體的教學(xué)與實(shí)訓(xùn)過(guò)程，教學(xué)效果良好，值得推廣。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 趣味案例教學(xué)法;數(shù)控車(chē)床編程與實(shí)訓(xùn);教學(xué)實(shí)踐研究

[中圖分類(lèi)號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）05-0114-02

一、我國(guó)對(duì)中等數(shù)控技術(shù)人才的需求及中職學(xué)生的現(xiàn)狀

我國(guó)現(xiàn)在已成為世界第一大工業(yè)制造國(guó)，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，世界機(jī)床業(yè)已進(jìn)入以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機(jī)電一體化時(shí)代，我國(guó)的工業(yè)制造業(yè)需要大批的數(shù)控加工的技術(shù)工人，而在數(shù)控技術(shù)工人中，數(shù)控車(chē)技術(shù)工人的需要量是最大的。我國(guó)的數(shù)控車(chē)床的操作的系統(tǒng)主要有華中數(shù)控操作系統(tǒng)、法那克數(shù)控操作系統(tǒng)、廣州數(shù)控操作系統(tǒng)等，我校的數(shù)控車(chē)床是廣州數(shù)控操作系統(tǒng)。

中職學(xué)校是培養(yǎng)中等數(shù)控車(chē)加工的技術(shù)工人的基地。中職生的生源絕大部分是初中應(yīng)屆往歷屆畢業(yè)生，他們普通年齡在15～17周歲之間，屬于未成年人。中職生相對(duì)于高中生來(lái)說(shuō)，文化基礎(chǔ)比較差，導(dǎo)致抽象理解能力差，直觀動(dòng)手能力比較強(qiáng)。

二、案例教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)的教學(xué)法是按教材的章節(jié)順序來(lái)進(jìn)行，一個(gè)一個(gè)指令來(lái)學(xué)，當(dāng)學(xué)完基本的指令后，才能進(jìn)行比較完整的零件加工。由于中職生文化基礎(chǔ)薄弱，不愿意聽(tīng)大理論，也不愿意做沒(méi)有直觀形象的加工，教師教得累，學(xué)生興趣卻不高，效果不好。

案例教學(xué)法是以一個(gè)個(gè)的案例來(lái)教學(xué)，往往一個(gè)案例可以橫跨幾本書(shū)，最少橫跨幾個(gè)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)。一個(gè)案例要求學(xué)生綜合掌握所學(xué)的知識(shí)，教師也需要有比較高的專(zhuān)業(yè)能力。筆者二人都是從事企業(yè)工作多年才當(dāng)中職學(xué)校專(zhuān)業(yè)教師的，用案例教學(xué)法，正好發(fā)揮我們之所長(zhǎng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

三、數(shù)控車(chē)床編程與實(shí)訓(xùn)課程的特點(diǎn)

數(shù)控車(chē)床編程與實(shí)訓(xùn)這門(mén)課程比較枯燥、抽象、代碼難記。如果按照教材原有的章節(jié)進(jìn)行擠牙膏式的順序教學(xué)，學(xué)生也沒(méi)多大的興趣，特別是當(dāng)他們學(xué)到了一定的基本功的時(shí)候，他們就想加工一個(gè)完整的零件。如何選用好的零件模型作為教學(xué)的案例是值得研究的。我們決定針對(duì)中職生的好奇心，對(duì)特別有趣零件產(chǎn)生濃厚的興趣的特點(diǎn)選用趣味案例教學(xué)法。

四、選用趣味案例

我們?cè)谥v授完數(shù)控車(chē)床的手工編程后，進(jìn)行到了自動(dòng)化編程時(shí)，就研究決定選用“獎(jiǎng)杯”這樣的一個(gè)趣味模型進(jìn)行車(chē)加工。

五、具體的教學(xué)實(shí)踐

（一）工藝分析

本零件為長(zhǎng)形的軸類(lèi)零件，獎(jiǎng)杯總長(zhǎng)150mm，中間部分直徑最小處只有Φ16mm，考慮到工件剛性不足，采用一夾一頂裝夾加工，分兩步進(jìn)行加工。第一步：前面預(yù)留長(zhǎng)約10mm，用頂尖安裝，φ12.5處車(chē)成圓柱;第二步：待后面部分加工完成后尾座的頂尖退出再加工12.5圓錐部分。選用直徑φ52，長(zhǎng)170的鋁材，粗車(chē)轉(zhuǎn)速選500轉(zhuǎn)/分鐘，精車(chē)選用1200轉(zhuǎn)每分鐘。

（二）進(jìn)行CAD繪圖

打開(kāi)CAXA數(shù)控車(chē)2013軟件，進(jìn)行獎(jiǎng)杯的繪制以及材料的繪制，只保留上半部分即可。繪制完成后，把尺寸層關(guān)閉或隱藏，把圖形的最右端移動(dòng)（0，0）坐標(biāo)點(diǎn)。

（三）進(jìn)行自動(dòng)化編程并修改局部代碼

繪圖完成后，進(jìn)行粗車(chē)的加工參數(shù)的選擇與設(shè)定，然后進(jìn)行零件輪廓與毛坯輪廓的選取，選完后進(jìn)行進(jìn)退刀點(diǎn)的設(shè)定，就會(huì)生成軌跡加工線，然后進(jìn)行仿真。最后，后置代碼的生成，選用我校的廣州數(shù)控系統(tǒng)（GSK）代碼進(jìn)行代碼的生成，手動(dòng)更改對(duì)刀點(diǎn)與退刀點(diǎn)。

（四）仿真加工

進(jìn)入斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件，選用我校的廣州數(shù)控GSK980TD。進(jìn)入后，把CAXA數(shù)控車(chē)生成的代碼導(dǎo)入斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件進(jìn)行代碼驗(yàn)證。

仿真時(shí)發(fā)現(xiàn)有獎(jiǎng)杯的腰部有碰外圓車(chē)刀后角的現(xiàn)象。那么在實(shí)際刀工時(shí)就得磨車(chē)刀的后角，避開(kāi)碰刀。仿真軟件中重新選擇車(chē)刀，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，加工正確，代碼驗(yàn)證完成。然后回到CAXA數(shù)控車(chē)軟件再進(jìn)行獎(jiǎng)杯尖頂部分的代碼生成再進(jìn)入斯沃軟件驗(yàn)證代碼。

（五）正式加工

通過(guò)上述的過(guò)程后，在數(shù)控車(chē)床上開(kāi)始裝夾材料、對(duì)刀、設(shè)定刀補(bǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)線導(dǎo)入驗(yàn)證過(guò)的加工代碼進(jìn)行實(shí)際加工。正式加工前還需要空運(yùn)轉(zhuǎn)驗(yàn)證一次。然后運(yùn)行單步加工，一般有時(shí)需要局部修改個(gè)別代碼，當(dāng)全部準(zhǔn)確無(wú)誤后，可以進(jìn)入自動(dòng)加工。加工完一件沒(méi)有問(wèn)題后，可以進(jìn)入批量加工。基本上每個(gè)學(xué)生都可以通過(guò)正確的代碼后加工出一個(gè)漂亮的獎(jiǎng)杯。加工外輪廓完成后，可以進(jìn)行打磨、去銳角毛邊等工作，最后進(jìn)行切斷，切斷后再用手工修整底面至光滑。

六、實(shí)踐的效果與結(jié)論

通過(guò)教學(xué)對(duì)比，以前的學(xué)生用傳統(tǒng)教學(xué)法教學(xué)，學(xué)生被動(dòng)式接受，效果并不理想，有一些學(xué)生有畏難的情緒，不愿意編程與驗(yàn)證，懶惰的還抄襲別人的代碼。

采用本獎(jiǎng)杯的趣味案例教學(xué)法后，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情空前高漲，每人都加工了一個(gè)獎(jiǎng)杯，學(xué)生的數(shù)控車(chē)加工水平遠(yuǎn)高出以往的幾屆學(xué)生。學(xué)生又創(chuàng)新性地加工了酒杯、葫蘆、寶塔等趣味零件。這對(duì)為我國(guó)培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的“雙創(chuàng)”型復(fù)合人才是一個(gè)值得借鑒的教學(xué)改革實(shí)踐。

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編輯 陳鮮艷