项目情境实践教学在“数控加工工艺与编程”课程中的应用

发布时间:2022-03-21 10:13:02   来源:作文大全    点击:   
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【摘要】“数控加工工艺与编程”课程的专业性较强,而民办高职学生的理解力较差,枯燥无味的理论课使他们提不起对学习的兴趣。针对这一问题,在“数控加工工艺与编程”课程中开展实践教学是很重要的,通过理论教学与实践教学相结合,让学生对学习产生浓厚的兴趣,从而掌握数控加工的知识与技能。

【关键词】专业性;实践教学;数控加工

引言

“数控加工工艺与编程”是数控加工技术中的一门重要课程,其任务是使学生掌握数控机床编程和加工的专业知识、方法和技能。同时,通过本课程的学习,提高学生的全面素质,培养学生的综合职业能力,为学生从事本专业工作、适应职业岗位的变化以及学习新的生产技术打下基础。

一、高职学生的特点和学习现状

高职院校的学生对枯燥无味的理论课没兴趣,教师在台上讲授理论知识时,学生在底下聊天、睡觉、玩手机甚至逃课。出现这些不良状况,主要是理论知识太抽象学生不易理解。但高职院校的学生对实践课程很感兴趣,比如,在刚入学的金工实训课上学生很少出现上课聊天、睡觉、玩手机等现象,甚至连迟到现象都很少,学生在实训课堂上充满了激情,有时放学了还要求老师再多给他们点时间做工件。

二、“数控加工工艺与编程”课程实践教学的必要性

“数控加工工艺与编程”课程中有些技术如果只依靠理论上解释,学生很难理解。例如:对车床、铣床刀具的认识对刀原理的理解;程序编程、录入程序等,这些课程必须通过组织学生实训动手操作后才会领悟要点。“数控加工工艺与编程”课坚持理论与实践教学相结合有助于培养学生真正学到数控技术知识,达到不仅能说还会做,既具有一定的理论基础知识,又有较强的专业技能本领。

三、“数控加工工艺与编程”教学内容要点

教学内容要点:主要讲授数控加工工艺的有关概念和工艺规程的制定原则和方法;数控加工程序编制过程中有关工艺处理、数值计算及各种常用功能指令;数控机床、数控铣床与加工中心编程规则等内容,并能将零件通过数控机床完成加工实施。

四、课程实践教学方面的设计思路

本课程以培养学生掌握实践技能,巩固理论知识为总体目标,让学生在实践的基础上掌握知识和技能。本课程以对车床、铣床刀具的认识,对刀原理的理解,程序编程、录入程序及加工等为实践教学内容,通过师生共同实施,着力培养学生的编程能力和实际动手操作能力。本课程注重实际应用能力的培养,同时结合学生的认知特点和教学规律,采用理论与实践教学相结合的方式展示教学内容。

五、“数控加工工艺与编程”课程实践教学的开展

“数控加工工艺与编程”课可以采用项目式启动教学,以任务为引领,项目为驱动,即以教师为主导、学生为主体,从职业的实际需要出发,选择具有典型性的项目为实践教学内容,通过师生共同实施,着力培养学生的理解能力和应用能力。要注重实际应用能力的培养,以岗位职业能力为依据,同时结合学生的认知特点和教学规律,采用理论和实践教学相结合的教学方法。例如:在数车教学上设计制作手柄,通过数控车手柄的编程及加工的编程项目,遵循从简单到复杂的原则,从常见的G代码认识人手,然后安排学生背G代码,最后是教学生应用G代码完成手柄的编程,通过加工制作和工艺分析,使学生具备基本加工、测量和工艺分析能力。在数铣教学上设计制作铣腰形槽底板,通过腰形槽底板的编程及加工的编程项目,让学生掌握零件图纸分析、加工方式的选择、工件的装夹与定位、加工刀具的确定、切削用量的确定、走刀路线的安排及程序的编制,零件的加工。

(一)在实践中认识刀具

刀具在数控加工中起着“举足轻重”的作用,在以往讲数控刀具时一般都采用理論“灌输式”教学,即使在教学中采用PPT课件进行图片讲解教学,其课堂效果也不是很理想,单靠学生丰富的想象力和理解能力也没有达到既定的课堂教学目的。所以在讲刀具时,教师有必要带学生到实训车间去,让学生零距离接触各种类型的刀具,再辅以讲解,让学生总结各种类型刀具的应用特点,以此加深他们对刀具应用的认知,并让他们对刀具进行测绘。课后结合画图软件画出刀具三维图,让他们巩固已学知识,这样的实践教学不但可以提高学生的学习兴趣,还提高了教师的教学效率。

(二)在实践中把握编程

在数控编程上学生仅仅满足于自己拿了80分以上就觉得自己很厉害了,但他们不知道在数控中只有满分才能加工出合格的零件。学生在编程中容易犯的错误有以下几点:

第一,在循环结束段没有写N30或者写了其他地址码,结果机床出现未找到循环加工段的问题。

第二,有些学生粗心大意把开头的M03写成M30,结果程序没运行就结束了。

第三,有些学生G03和G02用反了结果凸圆变凹圆,凹圆变凸圆。

第四,有些学生从直线变换到圆弧,从圆弧变直线,忘记写变换指令,结果把圆弧加工成直线,直线加工成圆弧。

第五,有些学生圆弧节点计算错,结果出现圆弧节点错误。

第六,学生对刀具半径补偿的定义不理解,分不清什么时候用G41,什么时候用G42,结果加工出的零件不是变大了,就是变小了。

第七,学生对刀具长度补偿的定义不理解,分不清什么时候用G43,什么时候用G44,结果工件的高度定位太高,加工不出工件,或者工件的高度定位太低,刀具直接撞工件。

第八,在数控铣床上下刀深度没写“一”号,结果刀具在工件上方运动,未切削到工件。

(三)在实践中掌握对刀

对刀是数控加工中最为关键的环节之一,其准确性将直接影响零件的加工精度。但在理论课上教师很难让学生理解对刀原理及对刀的重要性。在这样的情况下可以安排学生到实训车间,教师进行对刀操作讲解及示范,然后让学生练习对刀,在对刀过程中学生容易犯的错误有以下几点:

第一,在对工件第一边时忘记用相对清零,结果找不到工件中间。

第二,对工件另一边时直接输机床现在的坐标,结果对刀零点错误。

第三,刀具移动到工件中间后,未把现在的坐标记录到机床坐标系里面,结果未完成实际坐标的记录。

第四,数值计算错误,刀具没有正确移动到中间,机床记录下错误的数值。

第五,对z轴时抬刀了才对坐标做记录,结果工件坐标系建立在工件上方,实际加工中刀具碰不到工件。

总之,不管上面哪一点弄错,都不能正确实现对刀,只有让他们亲身感受对刀的过程才能加深他们的理解。

(四)在实践中完成零件加工

当上面的准备工作都做好后,并不代表就能加工出一个合格的零件,程序仿真只能检查程序的语法和轨迹是否正确。实际加工中可能还存在以下几点问题:

第一,程序中编的刀具号和实际装的刀具号不一致。

第二,控制面板上没输刀补或刀补没输对。

第三,调错了加工程序号。

第四,测量错误。

在课堂上老师再怎么强调这些注意事项,但学生没有实际操作过,没有这些对加工的认知,所以很难避免上面这些错误。让学生完成零件加工,是通过实践让他们明白一个合格的零件是怎么加工出来的。

结语

本课程的教学目的是通过理论知识结合实践教学,把抽象的理论知识与形象的实践操作结合起来,突出基础理论知识的应用和实践能力的培养。