有一種與眾不同的鍛煉叫作磨一把小錘,有一段令人難忘的大學生活叫作金工實習。
金工實習又叫金屬加工工藝實習,是工科類專業(yè)學生的一門重要實踐課程,包含砂型鑄造、車工、焊工、銑工、鉗工、特殊加工(線切割、激光加工)等內(nèi)容。由于金工實習期間老師通常要求學生制作一把錘子,因此學生們調(diào)皮地稱金工實習為“錘子工藝”。金工實習可以讓學生了解機械加工的過程,獲取一些有關(guān)機械的基本知識,同時培養(yǎng)學生的實踐動手能力和工程素質(zhì),體會勞動的辛酸和樂趣。(下文圖1-圖6來源:燕山大學環(huán)化學院微信公眾號,圖7-圖8來源:北京大學教育部微信公眾號。)
1.砂型鑄造
如果你小時候沒有玩過泥巴,那上金工實習課就有機會玩了。砂型鑄造看似簡單,但千萬不能掉以輕心。如果你手抖,最后鑄造出來的器件就會出現(xiàn)裂紋,無法正常使用。
2.車工
車工需要使用車床機械,通過旋轉(zhuǎn)工件并使用刀具切削來將工件加工成所需的形狀和尺寸。學生在金工實習期間制作的小錘錘柄就是在車床上誕生的。
3.焊工
焊接是一種永久性連接金屬材料的工藝方法,利用加熱或加壓等手段使分離的金屬材料牢固地連接起來。對于初學者來說,焊工是很難操作的,在進行作業(yè)時一定要穿戴好防護器具,小心火花飛濺、弧光傷眼。
4.銑工
銑工是在銑床上利用刀具的旋轉(zhuǎn)和工作臺的移動來改變工件的形狀和尺寸,將其銑削成合格零件的過程。銑刀一轉(zhuǎn),粗糙、起伏的表面就會變得光滑平整,非常省時省力。
5.鉗工
鉗工是使用鉗工工具和設備,按技術(shù)要求對工件進行加工、修整、裝配的工種。鉗工工作大多需要人工操作,較為精細平滑的平面和曲面都得由鉗工完成。
6.特殊加工
特殊加工有線切割、激光加工等形式。在線切割機床上,一塊金屬板可以搖身一變成為我們想要的形狀的物品。在進行特殊加工實踐的時候,很多同學都做出了自己喜歡的形狀的鐵片,帶走了屬于自己的特別紀念品。
規(guī)范操作是金工實習的核心準則,容不得半點馬虎。在實習車間里,每一臺設備都有其特定的操作規(guī)范流程,這些規(guī)范流程是前人經(jīng)驗的總結(jié),是保障安全和質(zhì)量的關(guān)鍵。學生在操作各類機床、工具時,必須嚴格按照規(guī)范流程進行。從設備的啟動、調(diào)試,到零件的加工、測量,每一個步驟都有明確的要求。例如,學生在使用車床時,要正確安裝刀具、調(diào)整轉(zhuǎn)速;在使用鉆床時,要確保工件固定牢固。只有規(guī)范操作,才能保證加工出來的零件符合精度要求,同時避免因操作不當而引發(fā)安全事故。
北京大學升級金工實習課程,助力新工科發(fā)展
北京大學的金工實習課程作為一門工科類專業(yè)學生在本科階段的重點實踐課程,在新形勢、新要求下亟須進一步優(yōu)化升級、改革創(chuàng)新,以更好適應學校的新工科發(fā)展需求、響應新時代人才培養(yǎng)需要。在升級轉(zhuǎn)型的過程中,金工實習課程在保留一定量的金工實習設備和原課程的基礎上引入3D打印、智能機器人、企業(yè)參觀等新穎的教學模塊,增加了科技感和趣味性。
這些課程得到了很多學生的好評和推薦,紛紛在朋友圈發(fā)“課程yyds”“下次還來”“怎么會有這么好的課”“紀念一下這幾天別樣的體驗”“課程比較有趣,很多實操內(nèi)容”等。
1.3D打印
學生需要學習3D打印的基本原理及CAD軟件、切片軟件、3D打印機的使用方法,并熟知操作動作和規(guī)范流程。在之前的課堂中,學生在3DBuilder軟件中導入冰墩墩滑雪模型和北京大學logo(標識)模型,添加底座、擋板及使用浮雕命令添加文字信息,完成了手機支架的數(shù)字建模;然后再使用3D打印機制造出帶有自己姓名、學號的模型,進一步上色,獲得了專屬于自己的冰墩墩手機支架。操作熟練后,學生可以大膽發(fā)揮想象力,設計自己的創(chuàng)意作品。
2.智能機器人
學生需要學習并掌握ABB Yumi機器人、ABB Scara機器人、ABB GoFa機器人、PQart軟件及相關(guān)工具的使用方法,了解3款機器人的特點及適用的場景。在之前的課堂中,學生對于上手操作機器人表現(xiàn)出極大的興趣。通過計算機程序控制機器人的流程和技術(shù)要點后,學生完成了北京大學logo及自己名字的書寫,又通過示教器控制機器人的運行,完成了夾取和移動試管。在操作的過程中,學生對不同類型的機器人有了更深的認識。
3.企業(yè)參觀
為了讓學生能夠切身實地了解材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、領悟材料學科的魅力,金工實習課程組織學生到企業(yè)參觀。在之前的課堂中,學生到中國航發(fā)北京航空材料研究院和北京市石墨烯技術(shù)研究院參觀學習,深入單晶葉片科研生產(chǎn)一線,在參訪實踐中豐富理論知識。