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實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)的指導(dǎo)思想是堅(jiān)持“理論教學(xué)與實(shí)踐能力培養(yǎng)相結(jié)合”的原則,注重課堂教學(xué)和工程實(shí)踐相結(jié)合,教學(xué)內(nèi)容緊跟“數(shù)控技術(shù)”的新技術(shù)、新裝備及其發(fā)展趨勢(shì)。教學(xué)中既傳授基本知識(shí),又注重基本技能、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),將“理論是基礎(chǔ),實(shí)踐是保證,應(yīng)用是重點(diǎn)”[1]的教學(xué)理念貫穿于實(shí)踐教學(xué)各環(huán)節(jié)之中,逐步形成一個(gè)由“認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、課程實(shí)驗(yàn)、數(shù)控技能培訓(xùn)、數(shù)控競(jìng)賽、數(shù)控加工工藝分析與數(shù)控加工編程課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、創(chuàng)新實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)”等九個(gè)環(huán)節(jié)組成的實(shí)踐教學(xué)體系,如圖1所示。實(shí)踐教學(xué)按照“傳承性,階梯性,連續(xù)性,創(chuàng)新性”的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)。在實(shí)踐教學(xué)中,按照工程實(shí)踐教育、認(rèn)識(shí)與訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐、技能培訓(xùn)與課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)五個(gè)層次,形成階段化、模塊化的教學(xué)過(guò)程,將工程實(shí)踐能力培養(yǎng)由淺入深、循序漸進(jìn),貫穿于教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),合理設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)體系中的各環(huán)節(jié)及其內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
數(shù)控技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)體系分五個(gè)層次貫穿于整個(gè)本科教學(xué)的全過(guò)程:
第一層次:學(xué)科教授做學(xué)科講座,觀看數(shù)控加工錄像資料,參觀學(xué)校教學(xué)設(shè)施,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的興趣。
第二層次:校內(nèi)外結(jié)合,開(kāi)展認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和金工實(shí)習(xí),進(jìn)行機(jī)械工程認(rèn)識(shí)與訓(xùn)練。
第三層次:實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐結(jié)合,進(jìn)行數(shù)控技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)。
第四層次:將數(shù)控技能培訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)控實(shí)踐知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力;并組織學(xué)生參加數(shù)控大賽、進(jìn)行數(shù)控技能訓(xùn)練。
第五層次:開(kāi)展廣泛的創(chuàng)新活動(dòng),并通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
2數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)
2.1認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)
新生入校的第一學(xué)期,組織學(xué)生觀看數(shù)控加工錄像資料,請(qǐng)專(zhuān)家教授進(jìn)行數(shù)控加工技術(shù)講座,組織學(xué)生參觀學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)控教學(xué)設(shè)備,在校外工廠參觀先進(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備及數(shù)控加工過(guò)程,使學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí),提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的興趣。
2.2金工實(shí)習(xí)
學(xué)生金工實(shí)習(xí)的過(guò)程中,設(shè)置數(shù)控機(jī)床操作和自動(dòng)編程等兩個(gè)數(shù)控技術(shù)的實(shí)習(xí)項(xiàng)目。在數(shù)控機(jī)床操作項(xiàng)目中利用教學(xué)型數(shù)控機(jī)床所含有的簡(jiǎn)易自動(dòng)編程軟件,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)加工圖案,然后自動(dòng)生成加工程序,再在蠟塊或有機(jī)玻璃上雕刻出所設(shè)計(jì)的圖像,這樣極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在自動(dòng)編程項(xiàng)目中要求學(xué)生在CAXA制造工程師軟件中完成三維實(shí)體造型,然后根據(jù)教師提示完成加工工藝設(shè)置,生成數(shù)控加工刀具路徑,最后生成數(shù)控加工程序。完成比較好的程序還可以上傳到數(shù)控機(jī)床上,加工出零件來(lái)。
2.3課程實(shí)驗(yàn)
通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和金工實(shí)習(xí),學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)建立了一個(gè)初步認(rèn)識(shí),第三學(xué)年開(kāi)設(shè)數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用課程,在課程中開(kāi)設(shè)教學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)圍繞課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)置,加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。課程實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)數(shù)控機(jī)床認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、數(shù)控原理實(shí)驗(yàn)、數(shù)控編程實(shí)驗(yàn)和數(shù)控機(jī)床操作等四個(gè)基本實(shí)驗(yàn)。數(shù)控機(jī)床認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)工業(yè)用數(shù)控機(jī)床觀察,了解數(shù)控機(jī)床(如SK50數(shù)控車(chē)床、XK715D數(shù)控立式銑床、DK77型數(shù)控電火花線切割機(jī)、數(shù)控電火花成型機(jī)等)的基本結(jié)構(gòu)、加工對(duì)象及其用途;了解FANUC0i系列數(shù)控系統(tǒng);掌握數(shù)控機(jī)床(如SK50數(shù)控車(chē)床、XK715D數(shù)控立式銑床等)的坐標(biāo)系建立、基本運(yùn)動(dòng)和回零操作。數(shù)控原理實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)華中數(shù)控生產(chǎn)的HED-21S數(shù)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的拆裝調(diào)試,要求學(xué)生了解數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、基本組成和應(yīng)用;了解數(shù)控系統(tǒng)常用部件的原理與作用;熟悉常見(jiàn)數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床的連接與基本調(diào)試操作。數(shù)控編程實(shí)驗(yàn)通過(guò)在浙大辰光軟件和宇龍數(shù)控仿真模擬軟件上完成指定零件的數(shù)控加工程序編制與調(diào)試,使學(xué)生掌握數(shù)控加工程序的手工編制方法與程序調(diào)試技巧。數(shù)控機(jī)床操作實(shí)驗(yàn),通過(guò)對(duì)CGM4300B數(shù)控銑床的操作,在蠟塊上加工零件,使學(xué)生了解數(shù)控銑床的基本特點(diǎn)和機(jī)床坐標(biāo)系的建立;掌握數(shù)控機(jī)床常規(guī)操作方法,重點(diǎn)學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床回零操作、手動(dòng)對(duì)刀操作、工件坐標(biāo)系設(shè)定、程序輸入與編輯、程序調(diào)試、自動(dòng)加工等操作。
2.4數(shù)控工藝技能培訓(xùn)
數(shù)控高級(jí)人才的培養(yǎng),必須十分注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),我們?cè)谡n余時(shí)間,充分利用學(xué)校現(xiàn)有的資源,對(duì)學(xué)有余力且對(duì)其感興趣的學(xué)生進(jìn)行120學(xué)時(shí)的數(shù)控加工工藝培訓(xùn),培訓(xùn)分為數(shù)控工藝分析、自動(dòng)編程軟件(CAXA制造工程師)的應(yīng)用、數(shù)控機(jī)床操作等三個(gè)方面。數(shù)控工藝培訓(xùn)要求學(xué)生通過(guò)培訓(xùn)具有基本零件的工序劃分、刀具卡具的選擇、工藝基準(zhǔn)的制定、切削用量的選擇和切削液的選擇等數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計(jì)能力。自動(dòng)編程軟件的應(yīng)用要求學(xué)生通過(guò)培訓(xùn),掌握功能齊全的實(shí)用型自動(dòng)編程軟件,如MasterCAM,Cimatron,Delcam,CAXA等自動(dòng)編程軟件,利用這些軟件編制較為復(fù)雜的零件或模具加工程序,同時(shí)具有駕馭目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上流行的集成度高的諸如CATIA、Pro/E、UG(Unigraphics)等CAD/CAM軟件的能力。數(shù)控機(jī)床操作培訓(xùn)要求學(xué)生熟練掌握數(shù)控機(jī)床的各種基本操作,掌握加工程序的輸入與加工程序調(diào)試,掌握自動(dòng)編程后的程序傳輸方法,掌握在線加工方法??傊ㄟ^(guò)數(shù)控培訓(xùn)增強(qiáng)了學(xué)生的數(shù)控技術(shù)實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。數(shù)控技能培訓(xùn)將數(shù)控技術(shù)理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,鞏固理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。
2.5數(shù)控加工工藝分析與數(shù)控加工編程課程設(shè)計(jì)
為加強(qiáng)學(xué)生的數(shù)控技術(shù)實(shí)踐能力,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)在學(xué)習(xí)了數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用與數(shù)控加工工藝等課程后,安排數(shù)控加工工藝分析與數(shù)控編程課程設(shè)計(jì),要求學(xué)生從零件圖的識(shí)圖開(kāi)始,通過(guò)數(shù)控加工工藝分析和設(shè)計(jì),選擇刀具、卡具(包括專(zhuān)用卡具的設(shè)計(jì)),然后編寫(xiě)數(shù)控加工程序,并對(duì)其進(jìn)行調(diào)試,最后操作數(shù)控機(jī)床,加工出要求的零件來(lái)。課程設(shè)計(jì)兩周時(shí)間,要求每個(gè)學(xué)生零件圖都不相同。課程設(shè)計(jì)開(kāi)設(shè)后收到了良好的效果,達(dá)到了預(yù)期的目的。
2.6數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
重視創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié),大力發(fā)掘資源,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,根據(jù)不同年級(jí)的特點(diǎn),分層次開(kāi)展開(kāi)放性數(shù)控創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),要求學(xué)生根據(jù)學(xué)?,F(xiàn)有的設(shè)備狀況及自身的理論知識(shí)與教師一起設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上逐步完善設(shè)計(jì)內(nèi)容。數(shù)控創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)基本上圍繞三個(gè)方面進(jìn)行,一是圍繞產(chǎn)品建模、系統(tǒng)仿真、NC代碼生成、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅慵臄?shù)控加工進(jìn)行;二是圍繞數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)建、普通機(jī)床的數(shù)控化改造、專(zhuān)用機(jī)床控制系統(tǒng)的模擬設(shè)計(jì)等內(nèi)容進(jìn)行,三是圍繞數(shù)控機(jī)床的故障分析與數(shù)控機(jī)床的維護(hù)維修等內(nèi)容開(kāi)展。通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
2.7生產(chǎn)實(shí)習(xí)
我們始終將生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)視為強(qiáng)化教學(xué)效果、實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的最有效手段。對(duì)高層次數(shù)控人才培養(yǎng)來(lái)說(shuō),生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地一般選擇在數(shù)控機(jī)床制造廠。要十分重視實(shí)習(xí)基地的建設(shè),對(duì)已建成完善的實(shí)習(xí)教學(xué)基地,實(shí)現(xiàn)制度化的管理。為學(xué)生的實(shí)踐能力的提高搭建一個(gè)更好的平臺(tái)。
學(xué)生在實(shí)習(xí)基地實(shí)習(xí)內(nèi)容一般分為兩大部分,一是在數(shù)控機(jī)床組裝車(chē)間了解數(shù)控機(jī)床的裝配調(diào)試,包括電器部分裝配調(diào)試和機(jī)械部分裝配調(diào)試。二是在零部件制造車(chē)間掌握數(shù)控機(jī)床主要零部件的制造工藝過(guò)程,了解數(shù)控制造廠的工藝設(shè)計(jì)規(guī)程,掌握典型零件的數(shù)控加工工藝與數(shù)控加工程序的編制。三是跟隨數(shù)控機(jī)床維修人員進(jìn)行售后服務(wù),掌握數(shù)控機(jī)床維護(hù)維修的基本方法。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí),使學(xué)生進(jìn)一步掌握數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)原理,更加了解數(shù)控加工工藝分析的方法和數(shù)控加工程序編制。更加強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力。
2.8數(shù)控競(jìng)賽
利用校團(tuán)委在校內(nèi)組織數(shù)控大賽或與兄弟院校的數(shù)控對(duì)抗賽,組織學(xué)生參加兩年一屆的六部委舉辦的全國(guó)數(shù)控技能大賽,促使學(xué)生帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí),克服了學(xué)生理論學(xué)習(xí)的盲目性,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性,更有利于學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高。
2.9畢業(yè)設(shè)計(jì)
通過(guò)理論、實(shí)踐、培訓(xùn)、創(chuàng)新四位一體的教學(xué)過(guò)程,把數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)理論、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)融為一體,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中將這些知識(shí)綜合應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。學(xué)校高度重視學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),所有指導(dǎo)教師深入現(xiàn)場(chǎng)獲得了第一手資料,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,精心遴選題目,提供給學(xué)生科學(xué)、合理的論文題目。為部分學(xué)生選配現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員為畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師。要求學(xué)生除查閱資料外,用一定的時(shí)間到現(xiàn)場(chǎng)去學(xué)習(xí)、調(diào)研。有條件的時(shí)候,學(xué)生可直接在現(xiàn)場(chǎng)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過(guò)各種方式將畢業(yè)設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相結(jié)合,收到良好的效果。
3結(jié)語(yǔ)
數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造技術(shù)中的應(yīng)用,最具代表性的是數(shù)控機(jī)床,所以數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)應(yīng)是整個(gè)機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)的重點(diǎn)內(nèi)容之一,數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)時(shí)間占訓(xùn)練時(shí)間的比例應(yīng)大一些。常見(jiàn)的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床和數(shù)控加工中心,這3種機(jī)床的數(shù)量多,具有代表性。對(duì)于一臺(tái)數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō),包括4方面的內(nèi)容:制造、操作、編程和維修。實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容以操作、編程和加工簡(jiǎn)單的零件為主,增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)為主要目的。
1.1合理安排數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)的時(shí)間由于機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)總學(xué)時(shí)的限制,青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生共實(shí)習(xí)4周。數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容較多,在訓(xùn)練時(shí)間的安排上,數(shù)控車(chē)床2天、數(shù)控銑床和加工中心2天、其他數(shù)控機(jī)床1天,這樣既重點(diǎn)突出又全面。數(shù)控機(jī)床應(yīng)用了先進(jìn)的數(shù)控技術(shù),和普通機(jī)床的實(shí)訓(xùn)相比,講解的時(shí)間會(huì)多一些。一般操作講解、黑板上指令講解的時(shí)間約占1/2,讓學(xué)生能較深刻地理解數(shù)控機(jī)床是如何加工零件的;學(xué)生操作機(jī)床加工零件的時(shí)間約占1/2,使學(xué)生有較充足的時(shí)間增強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床加工零件的感性認(rèn)識(shí)??傊瑢?shí)訓(xùn)的重點(diǎn)雖為實(shí)踐,數(shù)控機(jī)床訓(xùn)練的特點(diǎn)又決定了講解占了約一半的時(shí)間。
1.2合理安排數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容和方法在數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)中,操作、編程和加工零件是主要內(nèi)容。首先對(duì)照機(jī)床講解基本的操作;然后學(xué)習(xí)數(shù)控的編程知識(shí);最后加工出零件。編程方法的講解,只能在黑板上講解組成程序的指令字、程序的格式等,然后編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的程序。數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系是主要內(nèi)容之一,機(jī)械坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系(編程坐標(biāo)系)的概念,它們的作用是什么,必須結(jié)合編程才能講清楚。數(shù)控機(jī)床是按程序自動(dòng)加工零件的,刀具沿程序指令的刀路運(yùn)動(dòng)切削工件,刀路的位置必須使用坐標(biāo)系描述。所以,首先講清各種坐標(biāo)系的概念,進(jìn)而才能講清對(duì)刀等關(guān)鍵的概念,才能理解為什么在編程坐標(biāo)系下編寫(xiě)的程序可以在機(jī)床上加工出零件等問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)與數(shù)控機(jī)床理論課的內(nèi)容相輔相成,各有側(cè)重,通過(guò)數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)為下一步學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床理論課打下良好的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)應(yīng)以機(jī)床操作、編程、日常保養(yǎng)和安全使用為基本內(nèi)容,重點(diǎn)應(yīng)放在編程和操作上。通過(guò)基本編程知識(shí)和操作的學(xué)習(xí),學(xué)生可具備基本的編程和操作能力,為了提高學(xué)生的實(shí)訓(xùn)興趣和創(chuàng)新意識(shí),可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的零件,自己編程,經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無(wú)誤后上機(jī)加工;或者編程加工一些有趣的零件。如:數(shù)控車(chē)床上可以加工仿真子彈、仿真酒瓶等;數(shù)控銑床上可以加工一些漢字,如“歡迎實(shí)習(xí)”等。
1.3手工編程和自動(dòng)編程數(shù)控編程分手工編程和自動(dòng)編程,形狀復(fù)雜的零件加工程序只能由計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程來(lái)完成。在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容上,應(yīng)手工編程和計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程并重。手工編程是數(shù)控車(chē)床實(shí)習(xí)的基本內(nèi)容,通過(guò)手工編程加工簡(jiǎn)單的小零件,是普遍采用的訓(xùn)練方法。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,CAD/CAM在機(jī)械加工中的廣泛應(yīng)用,計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程也應(yīng)是數(shù)控機(jī)床特別是數(shù)控銑床實(shí)習(xí)必講內(nèi)容之一。由于實(shí)訓(xùn)時(shí)間的限制,這部分的內(nèi)容較多。所以,可以精簡(jiǎn)為由實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師通過(guò)一個(gè)例子演示給學(xué)生看,邊演示邊講解,講明形狀復(fù)雜及包含曲面的零件或模具的加工必須用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程的方法編程,然后加工成所需的零件或模具。自動(dòng)編程是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件完成的,常用的具有計(jì)算機(jī)編程功能的軟件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。
1.4數(shù)控機(jī)床仿真軟件的應(yīng)用機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地往往有限,數(shù)控機(jī)床價(jià)格較貴,配備的數(shù)控機(jī)床的種類(lèi)和數(shù)量有限,平均到每一名學(xué)生的上機(jī)操作時(shí)間較少。為了解決這個(gè)矛盾,可以安排一定的時(shí)間,讓學(xué)生在機(jī)房使用數(shù)控機(jī)床仿真軟件練習(xí)數(shù)控機(jī)床的操作、編程和加工仿真。也可以不做統(tǒng)一安排,讓學(xué)生課后根據(jù)自己的情況自由上機(jī)練習(xí)。數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容多,時(shí)間相對(duì)較少,一定要制訂詳細(xì)可行的實(shí)訓(xùn)計(jì)劃,明確每天的訓(xùn)練任務(wù)、訓(xùn)練目的、訓(xùn)練方法和訓(xùn)練設(shè)備。這樣學(xué)生面對(duì)從未見(jiàn)過(guò)的設(shè)備就不會(huì)感到茫然,教師指導(dǎo)學(xué)生也會(huì)有條不紊,順利完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)。
2演示教學(xué)法的應(yīng)用
2.1什么是演示教學(xué)法由于機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)總學(xué)時(shí)的限制,學(xué)生不可能自己動(dòng)手操作每一種機(jī)床,特別是一些比較危險(xiǎn)、貴重和精密的設(shè)備,比如高壓水切割機(jī)床、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以及電火花線切割、電火花成型等機(jī)床。為了解決這個(gè)矛盾,基于學(xué)校的實(shí)際情況,采用了演示教學(xué)的實(shí)訓(xùn)方法。所謂演示教學(xué)法即指導(dǎo)教師講解機(jī)床的加工原理、操作方法、編程方法,然后自己操作機(jī)床加工一個(gè)零件演示給學(xué)生看。通過(guò)演示教學(xué)的實(shí)訓(xùn)方法,解決了實(shí)訓(xùn)內(nèi)容多時(shí)間少、機(jī)床有限及教師有限的矛盾,還可以給學(xué)生打下進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究的基礎(chǔ)。
2.2以電火花線切割為例電火花線切割屬于特種加工,特種加工是利用電能、化學(xué)能、光能或聲能等能量對(duì)工程材料進(jìn)行加工的工藝方法。在特種加工中,加工工具(廣義的刀具)、加工工件與傳統(tǒng)的機(jī)加工不同,一般不是采用機(jī)械力加工,在實(shí)習(xí)時(shí)學(xué)生首先會(huì)想到加工工具是怎樣加工工件的。所以實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師在實(shí)習(xí)的開(kāi)始,應(yīng)首先講明電火花線切割的加工原理。實(shí)習(xí)步驟如下:(1)指導(dǎo)教師啟動(dòng)機(jī)床,用薄鋼板切割一個(gè)小五角星演示給學(xué)生看。學(xué)生發(fā)現(xiàn)一根很長(zhǎng)的光滑的金屬鉬絲可以切割鋼板時(shí),一定感到吃驚,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的過(guò)程中指導(dǎo)教師講解加工的原理,舉一個(gè)日常生活中簡(jiǎn)單的電火花放電的例子:我們平時(shí)開(kāi)關(guān)電器或插拔插頭時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)有時(shí)有電火花放電,嚴(yán)重時(shí)開(kāi)關(guān)或插頭的導(dǎo)電部位有被燒的痕跡,甚至掉渣。電火花線切割的加工原理就是利用電火花放電產(chǎn)生的熱量使金屬被燒腐蝕而起到切割的作用。講完這個(gè)常見(jiàn)的現(xiàn)象后,再講電火花線切割的加工原理,學(xué)生就感到易于理解了。(3)指導(dǎo)教師再講解機(jī)床的操作方法。(4)簡(jiǎn)單講解編程的方法,整個(gè)過(guò)程大約45min。
3多媒體技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)的多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于各行各業(yè)。機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)是一種實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),但是計(jì)算機(jī)的多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)中也能發(fā)揮重要的作用。由于實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容不可能面面俱到,在學(xué)生實(shí)習(xí)完基本的內(nèi)容后,可利用多媒體技術(shù)補(bǔ)充和總結(jié),會(huì)起到良好的教學(xué)效果。
4結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞 數(shù)控仿真模擬軟件;數(shù)控編程加工;教學(xué)質(zhì)量
中圖分類(lèi)號(hào):G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1671-489X(2012)15-0139-02
數(shù)控仿真軟件是一款在計(jì)數(shù)機(jī)中進(jìn)行數(shù)控操作加工仿真的專(zhuān)業(yè)軟件,可以同時(shí)進(jìn)行刀具軌跡和機(jī)床運(yùn)動(dòng)仿真。數(shù)控仿真軟件采用三維顯示及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),對(duì)數(shù)控加工過(guò)程的模擬達(dá)到極其逼真的程度,并且機(jī)床的運(yùn)行過(guò)程和虛擬的工廠環(huán)境也能被模擬出來(lái),以檢驗(yàn)加工過(guò)程中可能存在的問(wèn)題。目前,比較常見(jiàn)的數(shù)控仿真軟件有斯沃仿真、上海宇龍、南京宇航等。
1 數(shù)控加工仿真軟件應(yīng)用于數(shù)控編程與加工教學(xué)
中的必要性和可行性
數(shù)控編程與加工主要講授數(shù)控車(chē)銑床、加工中心的編程、工藝及機(jī)床的操作等內(nèi)容,是一門(mén)工科院校數(shù)控專(zhuān)業(yè)學(xué)生所必須掌握的專(zhuān)業(yè)課,具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。但在傳統(tǒng)的數(shù)控教學(xué)中,教師的理論教學(xué)只能在課堂上進(jìn)行,涉及機(jī)床的具體操作時(shí),學(xué)生只能憑想象,因此很難掌握相關(guān)數(shù)控知識(shí)。數(shù)控仿真軟件就解決了上述問(wèn)題。它利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),把數(shù)控機(jī)床搬到計(jì)算機(jī)中,搬到教室里,利用投影儀把機(jī)床和機(jī)床操作面板顯示在投影儀上,教師利用仿真軟件邊講理論知識(shí)邊實(shí)踐,把所講理論知識(shí)落實(shí)在機(jī)床操作中。這樣一來(lái),教師可以講一段就操作一下機(jī)床,使理論知識(shí)很好地和實(shí)踐結(jié)合。同時(shí),仿真軟件可以把實(shí)習(xí)車(chē)間搬到教室,教師講完課程后可以布置實(shí)際操作的作業(yè),讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真加工,加工出工件后可以利用仿真測(cè)量功能進(jìn)行測(cè)量,檢驗(yàn)加工零件的準(zhǔn)確性,系統(tǒng)能自動(dòng)判斷對(duì)錯(cuò),并給出成績(jī),大大提高教學(xué)效率。
2 教學(xué)過(guò)程中的仿真應(yīng)用
對(duì)于初次接觸數(shù)控編程加工的學(xué)生來(lái)說(shuō),往往難以理解不同床身的運(yùn)動(dòng)差異,對(duì)各種指令的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的判斷力不強(qiáng),對(duì)工藝參數(shù)的選擇會(huì)影響加工結(jié)果的認(rèn)識(shí)不深。
在教學(xué)過(guò)程中,使用數(shù)控仿真模擬加工軟件對(duì)數(shù)控機(jī)床的床身運(yùn)動(dòng)、刀具軌跡、工藝參數(shù)選擇進(jìn)行仿真講解,可以較大地提高學(xué)生對(duì)數(shù)控加工過(guò)程的理解,加深對(duì)數(shù)控編程指令的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)對(duì)工藝參數(shù)選擇的能力。下面以實(shí)例的形式分別說(shuō)明上海宇龍仿真軟件在數(shù)控車(chē)床編程與加工重要章節(jié)的教學(xué)中的應(yīng)用。
2.1 數(shù)控仿真軟件在數(shù)控編程加工中的應(yīng)用
學(xué)生在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中進(jìn)行編程部分的學(xué)習(xí)時(shí),只能憑想象進(jìn)行,對(duì)加工代碼的含義以及代碼格式的應(yīng)用已經(jīng)是感到難以理解,還要去想象工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如何選用合適的數(shù)控加工代碼表達(dá)出來(lái)就更困難了。例如,講述G71粗車(chē)循環(huán)代碼以及介紹其代碼的特點(diǎn)時(shí),單憑教師的黑板教學(xué)模式,學(xué)生是很難理解和掌握的。因此,在教學(xué)中利用數(shù)控仿真模擬軟件描述G71粗車(chē)循環(huán)代碼的應(yīng)用,它完全模擬真實(shí)數(shù)控機(jī)床的操作面板和屏幕顯示,能對(duì)編寫(xiě)的程序刀具切削加工路線的正確性進(jìn)行驗(yàn)證,操作安全、方便。這樣就可看到真實(shí)的二維或三維仿真加工過(guò)程(如圖1、圖2所示);可以很直觀地觀察工件在加工過(guò)程中出現(xiàn)的各種情況;可以幫助學(xué)生更迅速地掌握數(shù)控機(jī)床的操作,過(guò)程逼真;可以使學(xué)生在仿真操作過(guò)程中產(chǎn)生真實(shí)感,讓學(xué)生更快地熟悉數(shù)控加工過(guò)程,掌握各類(lèi)數(shù)控機(jī)床的基本操作和數(shù)控系統(tǒng)的編程指令。
2.2 對(duì)刀操作的仿真應(yīng)用
對(duì)刀操作是進(jìn)行數(shù)控加工前必須完成的操作步驟。對(duì)刀的目的是確定程序原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置,對(duì)刀點(diǎn)可與程序原點(diǎn)重合,也可在任何便于對(duì)刀之處,但該點(diǎn)與程序原點(diǎn)之間必須有確定的坐標(biāo)聯(lián)系。如果用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,僅在課堂上紙上談兵,大多數(shù)學(xué)生都難以理解;如果利用模擬軟件一邊演示一邊教學(xué),通過(guò)車(chē)刀和工件的運(yùn)動(dòng)就能很好地幫助和引導(dǎo)學(xué)生理解這部分內(nèi)容。
例如,將工件對(duì)刀基準(zhǔn)點(diǎn)建立在工件的右端面軸心處,應(yīng)用數(shù)控加工仿真軟件的模擬功能演示如下:1)用外圓車(chē)刀先試切表面B,測(cè)量外圓直徑后,按OFSETSET補(bǔ)正形狀,輸入“外圓直徑值”,按“測(cè)量”鍵,刀具“X”補(bǔ)償值即自動(dòng)輸入到幾何形狀里,如圖3所示;2)用外圓車(chē)刀再試切外圓端面A,按OFSETSET補(bǔ)正形狀,輸入“Z 0”,按“測(cè)量”鍵,刀具“Z”補(bǔ)償值即自動(dòng)輸入到幾何形狀里,如圖4所示。
3 數(shù)控加工仿真軟件使用中應(yīng)注意的問(wèn)題
適度、合理地利用模擬軟件可增強(qiáng)數(shù)控教學(xué)效果。教師應(yīng)十分重視它在教學(xué)中的應(yīng)用方法,但還需擺正它在教學(xué)中的位置,既不能完全依賴(lài)它,而放棄教師在教學(xué)中的引導(dǎo)作用,也不能在教學(xué)中只采用粉筆、黑板的教學(xué)模式而忽視模擬軟件的應(yīng)用,應(yīng)該科學(xué)、充分地發(fā)揮它在教學(xué)中的作用。作為加工模擬軟件,只是加工過(guò)程的模擬而非真實(shí)的加工,無(wú)法代替學(xué)生在真實(shí)切削加工中的感受,無(wú)法真正代替真實(shí)機(jī)床。以大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院各種應(yīng)用于數(shù)控教學(xué)的仿真模擬軟件來(lái)說(shuō),它們的操作面板和實(shí)際機(jī)床雖然相同,但與真實(shí)加工有很大的不同,包括切削深度和刀具的進(jìn)給速度選擇與實(shí)際加工有些不同,操作步驟有所差別,而且還有不能對(duì)零件的加工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)等問(wèn)題;學(xué)生在使用中往往容易忽視切削用量的選擇、數(shù)控刀具的選用、零件的裝夾方法以及加工質(zhì)量的控制,而學(xué)生一旦進(jìn)行實(shí)際加工,便可能出現(xiàn)打刀、影響實(shí)際零件的加工質(zhì)量、降低生產(chǎn)效率等問(wèn)題。因此,模擬軟件只能用于學(xué)生練習(xí)掌握各種指令和操作的輔助工具,還須安排相應(yīng)學(xué)時(shí)的數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)操作,通過(guò)實(shí)踐操作設(shè)備來(lái)彌補(bǔ)以上的不足。
4 結(jié)束語(yǔ)
仿真技術(shù)已經(jīng)逐步成為數(shù)控教學(xué)過(guò)程中重要的手段,它既可以減少占用實(shí)驗(yàn)設(shè)備的時(shí)間,又可以提高學(xué)生對(duì)數(shù)控加工的認(rèn)識(shí),更為學(xué)生提供了檢驗(yàn)自行編寫(xiě)程序正確與否的手段??傊?,將數(shù)控仿真軟件應(yīng)用到數(shù)控編程與加工教學(xué)中,充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),能顯著提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
考慮到到數(shù)控設(shè)備價(jià)格的因素,我們選定了一種能在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行手工編程和自動(dòng)編程、并能動(dòng)態(tài)模擬加工軌跡、與數(shù)控機(jī)床有良好數(shù)據(jù)接口的MasterCAM軟件。下面本人就Master CAM在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用,談?wù)勅绾芜\(yùn)用。
一、利用MasterCAM進(jìn)行手工編程,并進(jìn)行程序校驗(yàn)
數(shù)控程序的手工編制是計(jì)算機(jī)自動(dòng)數(shù)控編程的墓礎(chǔ),應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)控加工自動(dòng)編程最終也還要經(jīng)過(guò)后置處理轉(zhuǎn)換成NC程序代碼。作為數(shù)控技術(shù)人才,不僅是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用者,更應(yīng)該是數(shù)控技術(shù)的開(kāi)發(fā)者。因此要使學(xué)生知其然并知其所以然,手動(dòng)編程是學(xué)生熟悉并掌握NC程序基本原理的一個(gè)重要途徑。但數(shù)控指令枯燥、不易記憶,編寫(xiě)的程序又不能得到實(shí)現(xiàn),學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣不高,也得不到應(yīng)有的實(shí)際動(dòng)手的訓(xùn)練。同時(shí)對(duì)同一零件編程,學(xué)生編寫(xiě)的程序會(huì)有多種,老師批改作業(yè)、檢查學(xué)生掌握情況也十分困難。這一難題在MasterCAM系?y中就迎刃而解了:只要將NC代碼輸入該系統(tǒng),通過(guò)加工軌跡校驗(yàn),NC程序的結(jié)果就非常直觀地仿真出來(lái)了。
二、設(shè)置工藝參數(shù),定義零件加工工藝
利用MasterCAM系統(tǒng)中的CAD繪圖建模功能繪制生成三維零件模型,或利用該系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)接口將在其它CAD系統(tǒng)中做好的零件模型,然后綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的如《機(jī)制工藝》、《金屬切削機(jī)床》等課程的相關(guān)知識(shí),選擇合適的加工工藝方法,安排零件的加工工序,確定粗加工、半精加工、精加工所對(duì)應(yīng)的不同加工表面的刀具、切削用量、進(jìn)退刀路徑、主軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)后,該系統(tǒng)便自動(dòng)計(jì)算出機(jī)加工余量,并動(dòng)態(tài)顯示出和粗加工、半精加工、精加工所對(duì)應(yīng)的不同加工表面的刀位軌跡和機(jī)床代碼,省去了人為編制NC程序的煩惱。這一過(guò)程將數(shù)控編程、制造工藝、刀具、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控加工等課程有機(jī)地結(jié)合起來(lái),使學(xué)生覺(jué)得以前所學(xué)的知識(shí)不再孤立、枯燥,在數(shù)控技術(shù)課程中達(dá)到了融匯貫通,并在計(jì)算機(jī)上變得生動(dòng)、形象起來(lái),鞏固了學(xué)生的加工工藝方面的知識(shí),強(qiáng)化了利用Mastercam系統(tǒng)數(shù)控教學(xué)的效果。
三、利用MasterCAM系統(tǒng),對(duì)計(jì)算機(jī)計(jì)算的刀具軌跡進(jìn)行模擬仿真
MasterCAM特有的模擬仿真功能,可以進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)仿真加工,每個(gè)學(xué)生都有模擬加工的機(jī)會(huì),省時(shí)間、省材料、省投人。在仿真過(guò)程中,刀具沿著所定義的加工軌跡進(jìn)行動(dòng)態(tài)加工,學(xué)生可以直觀地掌握數(shù)控加工的過(guò)程,判斷刀具軌跡的連續(xù)性、合理性,是否存在刀具干涉、撞刀等情況,計(jì)算機(jī)計(jì)算是否正確,加深了學(xué)生對(duì)加工工藝的理解和對(duì)刀具軌跡的認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)照加工后的結(jié)果,學(xué)生明白了不同的刀位軌跡,其加工結(jié)果有很大的差異實(shí)質(zhì)上,加工刀具軌跡定義的合理與否,與學(xué)生對(duì)零件加工工藝知識(shí)掌握的熟練程度有密切的關(guān)系。學(xué)生可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造性和綜合能力,對(duì)不滿(mǎn)意的加工結(jié)果重新進(jìn)行零件建?;蛑匦露x刀位軌跡,實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)汁與虛擬加工。
四、利用MasterCAM系統(tǒng)將刀具軌跡轉(zhuǎn)換成數(shù)控加工程序,通過(guò)計(jì)算機(jī)機(jī)床接口傳送,并控制數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)際加工
關(guān)鍵詞:數(shù)控加工 數(shù)控仿真軟件
數(shù)控仿真軟件是一款在計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)完成數(shù)控操作加工仿真的現(xiàn)代化專(zhuān)業(yè)性軟件,能同時(shí)展開(kāi)刀具軌跡與機(jī)床運(yùn)動(dòng)的仿真。數(shù)控仿真軟件通過(guò)三維顯示與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),使數(shù)控加工整個(gè)流程的模擬達(dá)到相當(dāng)逼真的程度,進(jìn)而檢驗(yàn)加工環(huán)節(jié)里可能存在的不足。利用微型計(jì)算機(jī)的數(shù)控加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng),可為學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí)提供更真實(shí)的數(shù)控機(jī)床操作編程加工環(huán)境,可降低實(shí)際上機(jī)操作時(shí)因誤操作而帶來(lái)的機(jī)床與工件毀壞幾率,進(jìn)而提升課堂教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生實(shí)際工作能力。
一、數(shù)控仿真軟件在數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)中的作用
第一,通過(guò)數(shù)控仿真軟件能夠彌補(bǔ)設(shè)備與師資缺乏,增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力,對(duì)學(xué)生技能操作熟練程度的提升更有利。利用仿真軟件展開(kāi)模擬操作,可為學(xué)生提供更多的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),縮短新授知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榧寄艿闹芷?。如一個(gè)班級(jí)中約有30個(gè)人,3臺(tái)機(jī)床,平均每臺(tái)機(jī)床約10個(gè)人,每次實(shí)習(xí)時(shí)間約3小時(shí),而每個(gè)人的實(shí)際操作時(shí)間僅有18分鐘,在如此短暫時(shí)間內(nèi),很難達(dá)到預(yù)期的效果。若我們利用每所學(xué)校均有的微機(jī)室,將3小時(shí)換作與實(shí)際機(jī)床基本相同的仿真操作的話(huà),可保證所有學(xué)生均有足夠時(shí)間來(lái)動(dòng)手,提升操作熟練程度,為下一步實(shí)際操作做足準(zhǔn)備。
第二,提供了多類(lèi)機(jī)床與多類(lèi)系統(tǒng)?,F(xiàn)今數(shù)控機(jī)床的種類(lèi)與系統(tǒng)廠家相當(dāng)多,教學(xué)時(shí)可結(jié)合需要選擇對(duì)應(yīng)機(jī)床與系統(tǒng)完成對(duì)學(xué)生的授課,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)不同數(shù)控系統(tǒng)與不同數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)能力。
第三,通過(guò)數(shù)控仿真軟件可更好結(jié)合理論學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)。若通過(guò)仿真軟件一邊演示一邊教學(xué),借助車(chē)刀與工件運(yùn)動(dòng)來(lái)顯示指令軌跡,學(xué)生更易理解,還可親手操作以加深認(rèn)識(shí),理論與實(shí)踐相互融合,增強(qiáng)了教學(xué)質(zhì)量。
二、數(shù)控加工技術(shù)課程的數(shù)控仿真軟件教學(xué)要點(diǎn)
1.引導(dǎo)學(xué)生正確選用數(shù)控加工仿真系統(tǒng),提高教學(xué)質(zhì)量
數(shù)控仿真軟件可通過(guò)計(jì)算機(jī)把所編制程序,在二維圖或三維圖的基礎(chǔ)上通過(guò)動(dòng)態(tài)方式把整個(gè)數(shù)控加工過(guò)程更生動(dòng)地展現(xiàn)出來(lái)。現(xiàn)今有影響力、有代表性的數(shù)控仿真軟件包括上海宇龍、斯沃仿真、南京宇航等。但具體選擇哪種仿真軟件,還應(yīng)綜合分析仿真系統(tǒng)里操作面與實(shí)訓(xùn)教學(xué)機(jī)床的匹配性,保證仿真系統(tǒng)里所用到的數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)與教材教學(xué)選擇的數(shù)控系統(tǒng)或機(jī)床相符,并考慮數(shù)控仿真系統(tǒng)功能是否滿(mǎn)足教學(xué)要求與仿真軟件及CAD/CAM軟件配套性,如通過(guò)CAD/CAM軟件后置處理所生成的程序可否調(diào)入仿真系統(tǒng)進(jìn)件虛擬加工,在仿真軟件運(yùn)行驗(yàn)證符合要求的程序可否在真實(shí)機(jī)床里加工等。筆者學(xué)校在實(shí)際操作中選用了上海宇龍數(shù)控仿真軟件,軟件基本可兼容目前國(guó)內(nèi)已有的大部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng),如FANUC、SIEMENS、廣州數(shù)控等。仿真軟件完全模擬真實(shí)的數(shù)控機(jī)床操作,能清晰仿真整個(gè)數(shù)控加工環(huán)節(jié)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠更快速地了解數(shù)控機(jī)床編程與操作技能。
2.科學(xué)應(yīng)用仿真軟件,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
過(guò)去在黑板上講授不同按鍵名稱(chēng)、作用與操作方法,實(shí)質(zhì)上是一件費(fèi)力不討好的事,學(xué)習(xí)者感覺(jué)枯燥,教師也乏味。但若將數(shù)控仿真軟件用于數(shù)控加工技術(shù)課程中,學(xué)生所編程序能夠直接在計(jì)算機(jī)數(shù)控加工仿真軟件中進(jìn)行模擬加工演示。由于機(jī)床操作面板的使用及零件加工過(guò)程均與實(shí)際加工情況類(lèi)似,學(xué)生可從任意角度了解、掌握數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程,毛坯加工變作成品的過(guò)程真實(shí)形象,更利于知識(shí)點(diǎn)的掌握。利用數(shù)控仿真軟件,基于學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的各種困難及問(wèn)題給予講解、引導(dǎo)、示范操作,可以克服所有的學(xué)習(xí)困難,解決問(wèn)題,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。此外,數(shù)控仿真軟件再先進(jìn),終究不是真實(shí)的,數(shù)控系統(tǒng)種類(lèi)多,統(tǒng)一數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用于不同廠家生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床上,實(shí)際操作中也存在諸多差異,研發(fā)人員無(wú)法全面掌握這些具體細(xì)節(jié),仿真軟件產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)一些與真實(shí)機(jī)床不同的感覺(jué)。教師還應(yīng)為學(xué)生清楚講述軟件與實(shí)際機(jī)床不符之處,并結(jié)合機(jī)床真實(shí)情況為學(xué)生展開(kāi)針對(duì)性教學(xué),以免讓學(xué)生出現(xiàn)誤解,不利于將來(lái)機(jī)床編程與實(shí)操。
3.合理安排教學(xué)內(nèi)容,循序漸進(jìn)掌握數(shù)控知識(shí)
數(shù)控加工技術(shù)課程教學(xué)中應(yīng)合理安排教學(xué)內(nèi)容,在教學(xué)前將知識(shí)點(diǎn)給予有效安排,大致分作三個(gè)模塊,即基礎(chǔ)模式、提高模塊與拓展模塊。首先,基礎(chǔ)模塊重點(diǎn)講述訓(xùn)練中常用到的FANUC數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)數(shù)控車(chē)床、數(shù)控加工中心編程方法、操作及應(yīng)用知識(shí),該模塊屬于教學(xué)基礎(chǔ),也屬于教學(xué)的重點(diǎn),要求學(xué)生務(wù)必熟練掌握,并能做到知識(shí)的靈活運(yùn)用;其次,提高模塊重點(diǎn)講述并訓(xùn)練SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)三種機(jī)床編程與操作,增強(qiáng)學(xué)生在不同數(shù)控系統(tǒng)下進(jìn)行不同數(shù)控機(jī)床編程的操作能力與理解能力;最后,拓展模塊重點(diǎn)講述國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)里的華中數(shù)控系統(tǒng)與廣州數(shù)控系統(tǒng)里的數(shù)控車(chē)床編程及操作技巧,拓寬學(xué)生知識(shí)面,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)不同操作系統(tǒng)、不同操作面板的編程及實(shí)踐操作能力。唯有如此,學(xué)生方可更牢固地掌握各種數(shù)控加工知識(shí),步入社會(huì)后能盡快適應(yīng)崗位工作要求,提高工作能力。
4.仿真軟件學(xué)習(xí)與機(jī)床實(shí)際操作訓(xùn)練同時(shí)進(jìn)行
數(shù)控仿真軟件不僅可用于數(shù)控加工技術(shù)課程教學(xué)中,還可作為數(shù)控操作技能訓(xùn)練輔助工具。教師應(yīng)擺正數(shù)控仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的位置,不可讓學(xué)生養(yǎng)成一味依賴(lài)數(shù)控仿真軟件的習(xí)慣,而忽視了機(jī)床實(shí)際操作練習(xí)的重要性。教師需結(jié)合課程總共的學(xué)習(xí)時(shí)間,科學(xué)分配仿真軟件學(xué)習(xí)與機(jī)床實(shí)際操作訓(xùn)練二者的時(shí)間比例,充分認(rèn)識(shí)到數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在入門(mén)基礎(chǔ)訓(xùn)練上,而學(xué)生實(shí)踐操作技能的提升關(guān)鍵還是要通過(guò)大量的機(jī)床實(shí)際操作訓(xùn)練。學(xué)校需合理制訂教學(xué)計(jì)劃,在數(shù)控仿真軟件課程學(xué)習(xí)前,就先組織學(xué)生到附近工廠實(shí)習(xí),讓學(xué)生對(duì)各類(lèi)加工方法有更深的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí),數(shù)控機(jī)床課程與數(shù)控加工工藝課程也應(yīng)安排在數(shù)控仿真軟件學(xué)習(xí)訓(xùn)練前,讓學(xué)生掌握更多機(jī)床操作方法、加工方法與切削用量選擇方法,更利于學(xué)生理解與掌握數(shù)控仿真各環(huán)節(jié)要點(diǎn),進(jìn)而讓數(shù)控仿真軟件真正在數(shù)控加工技術(shù)課程中發(fā)揮作用,達(dá)到“砍柴不誤磨刀功”之效。
總之,數(shù)控仿真軟件將逐漸變成我國(guó)數(shù)控教學(xué)中的主要手段,不但能夠解決占用過(guò)多實(shí)驗(yàn)設(shè)備時(shí)間的問(wèn)題,還可提升學(xué)生對(duì)數(shù)控加工的認(rèn)識(shí),還可為學(xué)生提供檢驗(yàn)自行編寫(xiě)程序正確性的有效手段。不過(guò),把數(shù)控仿真軟件應(yīng)用于數(shù)控加工教學(xué)里也有諸多不足,在應(yīng)用過(guò)程中還應(yīng)不斷改進(jìn)與完善,使其更好為數(shù)控教學(xué)服務(wù),提高教學(xué)質(zhì)量,為社會(huì)培育出一批批實(shí)踐能力強(qiáng)的新型數(shù)控人才。
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數(shù)控機(jī)床論文 數(shù)控技術(shù) 數(shù)控加工論文 數(shù)控技術(shù)論文 數(shù)控加工 數(shù)控論文 數(shù)控機(jī)床知識(shí) 數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè) 數(shù)控實(shí)訓(xùn)報(bào)告 數(shù)控編程論文 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀