数控加工基础（精选12篇）
数控加工基础 篇1
“数控加工基础”课程是数控、模具和机电一体化专业的必学专业课, 这门课主要是普及数控加工理论, 使学生具备一定的数控加工基础知识, 能阅读和编制简单零件的加工程序, 最终会编写简单的数控加工工艺。根据中职教学的培养目标, 并结合本校的特点、要求, 现对本课程进行如下几点的教学调整及改革, 在提高教学质量的同时, 也让学生学有所得, 为他们的将来能更好地适应社会需求打下坚实的基础。
一、教学课程的调整
对于刚刚跨入职业技术学校大门的中职同学来说, 职业学校的学习同初中相比其重点由文化课转向专业课, 而且教学内容与课程教育方式也有很大差别。而且最主要是他们的基础相对都较差、依赖性很强, 并且缺乏耐心、自觉能力差, 所以安排课程时必须考虑这些因素。如我之前上2008级机电一体化专业这门课前, 先向他们了解之前学的相关的专业课, 这门课大多数班级最多只是上过机械制图而已, 其他的什么也没上过, 这样我们上这门课就相当于纸上谈兵, 很多学生本来是对这个专业感兴趣的, 结果我们说是在上专业课但介绍的究竟是什么他们根本不清楚, 因此, 大部分学生都是在听完概念之后, 就听不下去了, 太抽象使得他们根本没法想象, 很多学生都选择放弃。像这种状况必须要对教学的课程进行调整, 才能有利于专业理论课的开展。数控是在普通机床的基础上发展起来的, 所以, 在学“数控加工基础”前至少要操作普通机床以及掌握了一定的普通机床的基本知识, 当然最好是会简单操作数控机床, 对这门课的帮助才会更大。这样不但能引起学生的学习兴趣, 同时也会增强他们学习这门课的信心, 为今后他们学习其他数控专业课程打下基础。
二、教学内容的调整
数控技术日新月异, “数控加工基础”这门课程应紧跟当前技术的步伐, 作为教师在授课时应将目前有关数控技术应用方面的最新知识、技术及时传授给学生。由于学生的理解, 记忆有限, 再加上学校现有的条件、设备等原因。所以, 应对教材的一些内容进行更新和调整。以概念、常用知识为主, 机床的工作原理为次, 介绍的机床类型应少而精。《数控加工基础》教材的内容是这样的:第一章, 数控机床的基础知识;第二章, 数控加工工艺设计;第三章, 数控车床加工基础;第四章, 数控铣床、加工中心加工基础;第五章, 电火花加工;第六章, 自动编程简介;第七章, 新型技术应用简介;第八章, 数控机床的操作与维护。
根据学生的特点, 我把教学内容进行调整如下:第一、二章重点讲, 不分专业;第三、四章, 则看不同的专业, 侧重点不同, 比如数控和机电一体化专业的, 则把第三章作为详细讲, 第四章则略讲, 模具专业刚好相反, 第四章详细讲, 第三章则略讲。最后第七、八章都是略讲, 而第五、六章则不讲。这样就可以体现内容的连续性、完整性, 学生也比以往接受得更好。
三、教材的选用
教材的选用是否合理将直接影响到教学的成败。在确定了本课程的基本教学内容以后, 想要有效提高本课程的教学质量的重要原因之一则是所选用的教材, 比如说上“数控加工基础”课之前用过很多教材, 有《数控加工技术》《数控加工工艺学》《数控加工基础》第1版等, 这些教材都讲得较深奥、理论性强, 不适合中职学生的学习。像这类学生应以基本概念为基础, 讲明重点、要注意的问题, 不需要繁琐沉冗的细诉一些理论的东西, 这样有些同学通过预习才能够理解, 教师上课时一讲, 有很多学生就能很快的明白。但是现在的许多教材远远落后当前技术, 跟不上时代发展的步伐。现在是信息年代, 科学技术的发展瞬息万变, 我们教给学生的应是当前正在使用的新工艺、新材料、新技术, 所以教材要不断更新, 不能一本教材用到老, 而且现在很多教材都与我们实践操作的数控机床不一样, 因为现在很多的教材讲的都是FAUNC或SIMENS系统, 而我们实际运用的机床大都是广数或华中系统。再者, 就算是广数或华中系统但因为教材中大都是后刀架, 所以往往教师在上课时不能按一本教材中的内容去讲, 而是需用几本教材一起综合讲, 这使得学生没法理解和接受, 因为学生本身基础差所致。总的来说, 教材的选用应该是要循序渐进, 层层深入。
四、教学方法的改革
随着计算机技术的发展与普及, 使之成为现代教育的一个重要组成部分, 因此教学方法、手段也会随着科学的发展发生一定的变化。先课堂理论的学习后实际操作传统教学方法、手段, 已不再适合现代教学的要求。现在大都利用多媒体课件进行“数控加工基础”课程的教学, 在讲理论的同时也可以把实际存在的东西及时反映在学生的面前, 可以使教学变得形象、生动, 与真实相接近, 这样就能大大提高学生学习兴趣。过去学生在学习“数控加工基础”这门课程时, 普遍都感觉这门课枯燥、难学, 往往一节课下来学生都不知老师讲了些什么。但现在由于利用了多媒体, 普遍的学生都感觉这门课不但易懂、易学, 而且实用, 这样就会对数控加工技术产生浓厚的兴趣, 学好这门课也就不是难事了。同时利用多媒体课件进行教学也可让学生不用花那么多时间去抄笔记, 这样不仅提高课堂利用率, 还减轻学生的负担。并且多媒体课件有非常丰富的信息量, 还可以解决课时不足的问题。另外, 传统的授课方法, 不但板书需要花费大量时间, 而且课堂气氛比较沉闷, 教学效果也较差。但采用多媒体课件授课, 就可以减少板书量, 大大节约课堂的教学时间, 提高课堂的利用率。
五、实践教学的改革
随着社会的发展, 数控技术的应用越来越广泛, 这类的技能型人才需求越来越多。中等职业学校是培养技能型人才的摇篮, 因此现在各类中职学校、各类课程的显著特点之一就是实践性强, 为此, 必须要将理论联系实践教学, 才能培养出高素质、高技能的应用型人才, 以适应社会发展的需要。“数控加工基础”课是一门实践性很强的课程。为了能让学生达到掌握数控加工技术的实践要求, 独立实践教学环节是这门课必须建立的。根据这类课程及学生本身的特点, 不需要安排过多的理论教学, 可以采取一体化教学, 利用多媒体教学与计算机仿真软件结合的方式进行教学, 它可以模拟数控机床操作, 并加工出实际的零件, 让使用者有一种现场感和真实感。而且这样还可以有效地避免因错误操作而造成的数控机床的不必要损坏, 又可以让学生在对数控机床的操作过程中产生身临其境的感觉。同时由于仿真系统的成本较低, 它的设备只是计算机, 容易配置, 如果要每班每人一台机床则难以保证, 但每人一台计算机, 也可让每位学生都能有足够的实践机会, 这样就能够让学生更快地掌握和了解数控机床加工的整个工作过程, 能快速熟练地掌握数控机床的操作方法。而其更大的好处还在于, 在实现了加工效果的情况下, 将加工的出错率及事故发生率降低到了最低。但是我们现在这种教学方式即综合指导之后由学生自由操作, 不管教师怎么努力去讲, 之后由学生自由操作, 会出现很多问题, 有的甚至头脑一片空白没法动手, 有的可以操作但很容易发生事故, 因此这种教学方式不但教师辛苦学生也觉得没趣, 有些学生甚至担心害怕。
所以我个人认为在实践操作之前, 先利用仿真软件进行各种模拟操作, 这样存在的安全问题会相对减少, 特别是比较胆小的学生也可以大胆地、独立地进行学习和练习, 并能对数控机床的各种操作的准确性进行自我检测, 对学生实践、动手能力的培养, 起到了极大的作用, 同时利用仿真系统还可以大大减轻老师的工作强度, 减少工件材料和能源的消耗, 节约实践的教学成本, 效果十分明显。相信不久的将来, 这种教学将是“数控加工基础”教学中普遍采用的一种方式。
摘要：随着科学技术的发展, 数控技术有了质的飞跃。本文主要是从教学课程的调整、教学内容的调整、教材的选用、教学方法、手段的改革、实践教学的改革等几个方面探讨“数控加工基础”课程调整及改革, 以供教育教学参考借鉴。
关键词：“数控加工基础”,调整,改革,教学
数控加工基础 篇2
小疑问---为什么要编写数控程序?
因为数控机床是一种自动化的机床，加工时，是根据工件图样要求及加工工艺过程，将所用刀具及各部件的移动量、速度和动作先后顺序、主轴转速、主轴旋转方向、刀头夹紧、刀头松开及冷却等操作，以规定的数控代码形式编成程序单，输入到机床专用计算机中。然后，数控系统根据输入的指令进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制各部分根据规定的位移和有顺序的动作，加工出各种不同形状的工件。因此，程序的编制对于数控机床效能的发挥影响极大。
2、数控程序标准
小疑问---数控程序是什么样子?
数控机床必须把代表各种不同功能的指令代码以程序的形式输入数控装置，由数控装置进行运算处理，然后发出脉冲信号来控制数控机床的各个运动部件的操作，从而完成零件的切削加工。
目前数控程序有两个标准：国际标准化组织的ISO和美国电子工业协会的EIA。我国采用ISO代码。
3、加工坐标系与机械坐标系
小疑问---加工坐标系与机械坐标系是一回事吗?
大部分立式数控加工中心或数控机床规定：假设工作台不动，操作员站在机床前观察刀具运动，刀具向右为X轴，向里为Y轴，向上为Z轴，均为右手笛卡儿坐标系。机床各轴回零在某固定点上，此点为机床的机械零点。
编程时在工件较方便找正的位置确定的零点为编程零点。模具厂的工件，因开始加工的坯料大多是长方体，一般零点选在工件的对称中心，也叫“四边分中”的位置，为X、Y轴的零点，Z值大多定在最高面处。
4、程序代码
在众多机床系统中，目前常用的数控程序代码是G代码。以下为FANUC系统指令中最为常用的且重要的指令。
1)运动指令
(1)G90为绝对值编程，G91为相对值编程。
(2)G00为刀具按机床设定的固定速度快速移动，也可写成G0。
如刀具从A(3.0,6.0,0.0)走到B(10.0,12.0,0.0)，则程序为N01 G90 G00 X10.0 Y12.0 Z0或N01 G91 G00 X7.0 Y6.0 Z0。
要指出的是，此程序不能用于切削，只能用于快速回刀，而且并不是按F值走直线AB，而是走折线ACB。
要注意：正因为G00并不像计算机里显示的那样走直线，所以编程时移刀的安全高度要足够高，否则实际加工中可能出现过切，而计算机却查不出来。
(3)G01为按指定速度做直线运动，也可写成G1。
如刀具从A点(3.0,6.0,0.0)走到B点(10.0,12.0,0.0)，则程序为N01 G90 G01 X10.0 Y12.0 Z0 F500或N01 G01 G91 X7.0 Y6.0 Z0 F500。N01表示程序段号，可以省略，F500表示进给速度，每分钟走500mm。
(4)G02为顺时针圆弧，G03为逆时针圆弧，也可写成G2或G3。
如刀具从B点(10.0,12.0,0.0)沿圆弧逆时针方向走到A点(3.0,6.0,0.0)，半径为6.0，圆心为C2(8.999,6.084,0)，则程序为G90 G03 X3.0 Y6.0 R6.0或G90 G03 X3.0 Y6.0 I-1.001 J-5.916。R表示圆弧半径，I、J、K是圆心相对于起点的相对坐
这些都是模态指令，如前一程序段已指定，本条相同则可以省略。
知识拓展：有些机床的R指令可能是非模态，NC程序就不能轻易省略。有些机床的I、J、K要求是圆心绝对坐标值，则以上的NC程序就不能正常运行。刚接触新机床要注意这些问题。
2、坐标系设置
G54～G59一般为6个，但有些新机床可扩展到G540～G599。
3、补偿指令
G41为左补偿，G42为右补偿。沿着刀具前进方向看，刀具在加工轨迹的左边，就称作左补偿，否则为右补偿。G40为取消补偿。G43为刀具长度补偿，G49为取消长度补偿。
4、辅助功能
qM00为程序暂停，也可写成M0。
qM01为操作暂停，也可写成M1。
qM02为程序停，也可写成M2。
qM03为刀具正转，也可写成M3。
qM05为刀具停转，也可写成M5。
qM06为换刀，也可写成M6。在加工中心，刀具要根据在刀架中的排列位置确定刀号。如T5 M06，表示先选择T5刀，再用机械手将刀装上刀主轴中。
qM08为开冷却油，也可写成M8。
qM09为关冷却油，也可写成M9。
qM30为程序结束，纸带倒带或程序返回开始处。
数控加工基础 篇3
【关键词】体验式教学 中职 数控加工机械基础 实践研究
【中图分类号】G71【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）23-0089-01
《数控加工机械基础》是中职机械专业必须学习的一门专业基础课程，是学生从事本专业工作必须掌握的一门专业知识，该课程涉及面广，知识点多，理论性强，概念多，逻辑性强，学生学习起来枯燥、单调，学生本身理解能力差，且认为机械基础是一门理论课，即使学好了，工作时用处也不大。因此学习积极性不高。面对这一问题，如何提高《数控加工机械基础》课程的教学成效是急需任课教师解决的问题。
一、体验式教学概述
体验式教学，在教学过程中，教师根据心理学和教育学的一些理论作为指导依据，有的放矢地创设积极有意义的教学情境，让学生融入教学情境中，使学生通过亲身经历和体验整个过程，并在体验中感悟知识、提高能力、建构意义、逐步形成积极向上的人生观和价值观的教学模式。
体验式教学强调要充分发挥人的主观能动性，所以从实质讲，它是一种重视人的主体地位和主体精神的教学价值观；体验式教学还是一种以“体验”为核心、手段、载体从而达到教学目标的方法与策略。在中职《数控加工机械基础》课程的教学过程中，教师通过创设各种贴近实践生产的一些职业情境，学生们通过实践体验与反思相结合而获得知识、技能和态度的教学。
二、体验式教学的实践意义
1.强化学生对专业知识的理解和应用
中职学生年龄段一般在15～18岁，这一年龄段的学生对于机械设备、机械产品接触少，缺乏必要的实践，对课程涉及到的内容理解起来较困难，给学习造成了一定障碍。《数控加工机械基础》是一门理论知识与实践操作紧密结合的综合性课程。体验式教学能让学生更多的去实践体验，通过亲身的体验和感悟，学生对知识和技能的了解更加深刻。针对本课程实践性强的特点，根据当前学生的心理特点、知识点的要求以及学生对知识的掌握程度，教师会在课堂上设计一系列的与生产实践相关的活动。在实践体验的过程中，学生带着问题去学习、探究、思考，并尝试自己分析问题、解决问题，在体验中感悟，在感悟中增长智慧，这样可以强化学生对专业知识的理解和应用。而教师在整个活动过程中主要起主导整个活动的作用，采用各种不同的方法和手段，调动学生积极的参与到教学过程中去，使活动取得更好的成效以完成教学目标。
2.激发学生的学习兴趣，培养学生自主学习的能力
就读中职的学生绝大多数为中考成绩不理想未能升入普通高中的学生或是没有参加中考的初中毕业生，他们不具备良好的学习习惯、学习成绩差、比较懒散，缺乏专一、吃苦耐劳的品质。如何在教学过程中提高学生的兴趣，是我们教学成败的重要因素。教师将不同的教学体验应用于教学，学生通过体验活动，激发学习兴趣，增加学习的积极主动性，能力和潜力得到发挥。在教学过程中，学生为学习主体，引导学生自主探究，让学生在活动中去感受、体验，构建、完善自己的知识体系，培养学生的自主学习的能力。
3.实现理论实践相结合，培养学生的创新思维和动手能力
《数控加工机械基础》是一门理论与实践联系紧密的课程，并直接服务于生产实践，学生在一段时间的学习，毕业后就会投入到生产中去。因此，在体验式教学过程中，可以更好地要引导学生理论联系实际，培养学生分析问题、解决问题的能力。例如，在课堂上可以引导学生动手自制教具，或是在条件允许的情况下，可以把课堂搬到实验室和车间中去，通过实例的讲解，能让学生更好的加深对知识点的学习和理解，并能培养学生的自主学习能力和动手能力。
4.体验式教学在教学过程更容易关注到每一个学生
传统的教学设计，通常是把班级作为整体来进行规划的，由于中职学生在学习水平、性格等方面有较大的差异，这样就不能很好的关注到每一个学生。因此，在体验式教学过程中要针对每一个学生的实际情况，充分考虑到学生的个体差异性，因材施教，制定不同的教学计划和考核标准，即照顾到了学优生的学习兴趣与求知欲，又避免了学困生自甘“堕落”，给他们树立信心，另外，在作业的设置上也要因材而异。在教学过程中要时刻关注、分析学生的学习情况，及时调整教学计划，让每一个学生都能学有所得，有效的提高教学质量。
5.有利于帮学生建立系统的知识体系
任何专业知识都是自成体系的，我们在学习《数控加工机械基础》课程的时候，要帮助学生建立完整的知识体系，就像盖房子一样，先搭好框架，再有条理的添砖加瓦。在教学过程中没有必要苛求学生记住所有的知识点，但在提到某一知识时能前后连贯，相互贯通。另外，在上课结束时，一定要及时小结，阶段性结束时也要及时总结，有利于学生知识体系的建立，有效的提高教学质量。
6.有利于学生的全面发展，养成终身学习的习惯
通过在《数控加工机械基础》教学过程中采用体验式教学，可以让学生在身临其境中学习，降低学习难度，提高解决问题的能力，使学生个性得到发展，促使学生形成良好的学习习惯和正确的世界观。在教学过程中，学生不仅仅专业课得到了良好的学习和进步，更能促使其“德、智、体、美、劳”的全面发展，形成终生学习的习惯。
三、结语
“台上一分钟，台下十年功”，体验式教学的运用，需要教师在课后收集大量的素材，改变教学观念，将学习过程的主体地位交给学生，时时掌握学生的心理特点，把体验式教学融入到教学过程去，通过创设情境去引导学生去“看”、去“做”、去“体验”，让学生学会自己分析、总结，以养成终生学习的习惯，形成良好的职业素养。
参考文献：
[1]仇向华.浅谈斯沃仿真软件在体验式数控车实训教学中的应用[J].新课程.2016（3）：148.
[2]苏东波.探究中职课程改革中数控车实训的体验式教学[J].科学大众（科学教育）.2015（1）：121.
[3]王敏敏.浅谈“数控课堂，尽在体验”的教学实践[J].职业.2014（21）：37.
数控加工基础 篇4
“情境—问题—探究”教学模式是一种学科渗透研究性学习的教学模式。在课堂教学过程中, 教师通过创设情境, 使无形的“情”和有形的“境”有效结合在一起。强调围绕解决问题开展教学活动, 而解决问题的主体是学生。教师以精心设计的问题立“疑”设“障”, 从而创设一种充分激发学生进行积极思维的学习情境。学生通过亲身参与发现、探究、解决问题的过程, 主动构建包含在问题中的知识及探究的基本技能与方法, 促进探究能力的发展和科学素养的提高。比如, 正处于某种问题情境中的人, 会因为某句提醒或碰到某些事物而受到启发, 从而顺利地解决问题。教师要创设合适的情境, 发挥良好的主导作用, 强调学生的主体地位, 激发学生的学习积极性和学习潜能。
一、联系生活, 演示情境
“情境—问题—探究”教学模式中, 教师的情境创设为学生问题的引发作铺垫, 目的是刺激学生的参与和投入。课程源于生活, 又高于生活。“数控加工机械基础”更是从机械加工制造中提炼而来, 使得加工知识系统化、理论化, 并最终应用于生产生活。而作为文化基础差、学习能力普遍不强的中职生, 一般的书本知识很难引起他们的注意。此时, 教师就可以针对中职学生的学习能力和认知水平创设学生熟悉、生动形象的生活情境, 加强机械与生活之间的联系, 让学生体会到机械离不开生活, 它取之于生活又服务于生活, 机械时刻都在我们身边。再现当时景, 引发当日情, 提升今朝感。
如学习项目“认识链传动”。新课改课本章节知识, 图片加文字就短短的2页, 简单的定义、结构、原理、分类和特点应用等很难用语言来表达清楚, 这时候模拟的情境就至关重要了。
“哪里没有兴趣, 哪里就没有记忆”, 要提升课堂效率, 促进学生理解书本知识, 就从激趣开始。比如, 课前可以先抽调本班的2名通校生, 在校门口拍摄一段骑自行车中途掉链的视频, 在课堂上作为导入情境素材, 并模拟到课堂上:“早上本班同学×××在来学校的路上, 因为赶时间, 骑得比较急, 结果自行车发生了脱链, 导致上课迟到。”骑自行车脱链这样一件很平常的小事, 学生在生活中很熟悉, 基本也都亲身经历过, 再加上被搬上“荧幕”的又是自己身边的同学, 一种新奇感油然而生, 学习兴趣很快就被调动起来, 学生也很自然地进入了课堂情境, 给后续课堂教学环节的开展奠定了基础。模拟一个合适的情境, 成为叩响学生心灵的第一锤。
情境, 不只是模拟的情境, 而是有生命力的情境。只有在这样的情境中, 师生才能全身心投入, 不只是在教和学, 还在感受情境中生命的涌动和成长。正是在这样的教学理念的指导下, 知识才会变得鲜活起来, 学生才会在快乐中学习、成长, 课堂才会真正焕发出生命活力。联系生活、演示情境, 这是对新课改理念的体现, 是把教学提升到生命层次, 使情境过程成为师生的一段生命历程、一种生命体验和感悟。
二、创设问题, 体会情境
“情境—问题—探究”教学模式中, 问题是探究的开端, 问题的存在可以激发学生的求知欲和探索欲, 为探究活动的开展和创造性思维的启动提供动力。思维产生于问题, 但不是所有的问题都能引起学生的思维。所提问题要与学生已有的认知结构有逻辑上的联系, 即问题中所谈到事物与学生已掌握的概念之间存在某种联系, 而这种联系又能被学生感受到, 但问题的答案既不能从记忆的知识中获得, 也不存在于问题本身所提供的信息中, 而是存在于已知事物与未知事物的联系中。同时, 问题又是教学的主线, 问题存在于整个教学活动中, 教学活动围绕发现问题、提出问题、确定问题、解决问题等一系列过程展开。十六七岁的学生正处于花季年龄, 心智还远未成熟, 喜欢玩游戏, 也喜欢看漫画。课堂教学因地制宜, 也可以从动画入手, 创设问题, 铺开知识, 边学边做, 寓教于乐, 总结提升。
在项目“认识链传动”中, 根据模拟的情境, 让学生带着问题“为什么会脱链”进入课堂, 结合教学大纲要求, 展开传动链的组成、结构、分类、特点、应用、标记等各项知识点, 在教学活动中穿插图片、动画、视频等直接感官刺激, 动静结合, 迅速抓住学生眼球;利用链轮、链条、轴等实物组装, 满足学生动手操作的愿望, 又通过操作来验证了理论知识—链传动的结构和原理;在认识套筒滚子链结构的知识点上, 加入游戏竞争环节, 手、脑并用, 让学生的学习热情抑中有扬, 持续进行。随后的成果展示环节, 既有小组合作, 展现团队结晶, 锻炼动手组装、团队合作及讲解能力, 也为其他各组提供评价, 取长补短。各小组针对在实施课堂项目中出现的各种问题, 群策群力、分析原因、提出解决方案并择优选取。
通过创设问题, 让学生想象场景, 走进角色, 操作实践, 体会情境, 感悟知识。通过小组互动, 引发学生学习知识的共鸣, 把课堂教学变得有声有色、生动有趣, 让学生愉快学习, 轻松思考, 充分发挥学生学习的主动性, 取得事半功倍的效果。
三、理论探究, 再现情境
“情境—问题—探究”教学模式中, 探究基于情境, 始于问题。探究既是知识的学习过程, 也是重要的学习内容。学生在具体探究知识的过程中, 学习科学探究的方法, 发展科学探究的能力, 形成探究精神、协作精神, 养成实事求是的科学态度, 提高科学素养。教师对探究活动的开展需要提供一定的保障:第一, 提供充足的探究时间和小组合作的空间, 使学生能探究;第二, 及时提供必要的指导, 使学生会探究;第三, 体验成功, 使学生乐于探究。在项目“认识链传动”中教师采取6人一组的小组合作学习方式, 为每个学生表达想法提供空间。探究中教师巡视于小组间, 参与学生讨论, 及时提出一些问题, 帮助学生发现缺陷。小组交流后, 以全体鼓掌的方式向成功的小组表示祝贺, 让学生体验成功的乐趣。而对于存在问题的小组同样报以掌声, 表示鼓励。
“情境—问题—探究”教学模式在“数控加工机械基础”课程教学过程中的应用, 通过联系生活、动手操作等方法来创设合适“情境”, 寓教学内容于具体形象的情境之中, 融“情”于“境”, 引导学生经历“感知—理解—深化”等阶段, 使学生在情境中产生好奇、渴求、探究、协作、交流等学习欲望和活动, 不断地提出问题、探索分析和解决问题, 使教学内容在情境化的故事中得以完成。更使得学生在所创设的“境”中生“情”, 归纳总结, 成为自身知识体系的一部分, 达到新课改的目的。
教学活动是一种带有情绪色彩的意向活动, 精心创设良好的教学情境, 使学生由境入情, 情境交融, 学生的学习积极性就会被调动起来, 求知欲望也会达到旺盛状态, 教学过程就会有事半功倍的效果。
参考文献
[1]教育部基础教育司.新课程的理念与创新[M].北京:高等教育出版社, 2004.
[2]盛静玲.机械基础课程情境教学模式的实践[J].中等职业教育, 2008 (5) .
数控加工基础 篇5
数控技术来源于军事扩张的需求，第一台数控铣床的出现即是为军用直升飞机加工复杂精密的零件。数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅大力发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
数控加工基础 篇6
关键词： 高职本科 《机械加工基础训练》 课程建设
高职本科（高等职业本科）是全日制本科学历教育的一种，《机械电子工程》专业是我院与江苏大学联合新开设的高职本科试点专业，该专业招收高考的高中生，学制为四年。《机械加工基础训练》是本专业课程体系中的一门专业实践课程。
一、课程建设的背景
由于高职本科与普通本科和高职不同，普通本科培养的学生理论知识强、动手能力弱，高职培养的学生理论知识弱、动手能力强。高职本科培养的学生是各方面都有一定深度的高技能应用型人才，所以《机械加工基础训练》课程建设的目标是培养具有基础理论知识、扎实动手能力的高素质技术应用和职业技能型高级专门人才，给予从事某种职业和劳动所需的高素质高技能的教育，缩小毕业生与社会需求的差距，实现就业的无缝对接。
二、课程建设的思路
通过该课程学习，学生学习铣刨磨加工、数控加工技术，掌握普通铣床、数控机床的基础操作技能，采用科学合理的教学组织方式，独立加工出典型的装配体零件，培养良好的职业道德。
该课程实训时间安排为3周，连续完成，共84个课时，其中铣刨磨加工实训时间为1周，28个课时，1个学分；数控加工实训时间为2周，56个课时，2个学分。
三、课程建设的内容安排
1.教学内容的设计
根据高职本科培养目标和要求，按照“操作从简单到复杂，精度从低级到高级，任务从单一到综合”的思路设计教学内容，《机械加工基础训练》内容包含零件的铣刨磨加工、数控车削加工、零件的数控铣削加工、计算机辅助制造，分9个教学单元完成。
2.教学方法的设计
高职本科的生源具有质量好、自律性高、自学能力强的特点，可以采用以下教学方法达到课程建设的设计目标要求。
（1）任务驱动法
任务驱动法是学生在教师的帮助下，紧紧围绕一个共同的任务活动中心，在强烈问题动机的驱动下，通过对学习资源的积极主动应用，进行自主探索和互动协作学习，通过完成任务实现技术、技能水平提升。
（2）项目导向教学法
所有作业任务均落实到具体的加工项目，以提高学生的学习兴趣。
（3）理实一体化
理实一体化教学法即理论与实践一体化的教学方法，改变以往纸上谈兵的现象，教学环节相对集中。理实一体化教学法强调充分发挥教师的主导作用，通过设定教学任务和目标，让师生双方边教、边学、边做，在学习过程中构建素质和技能培养框架，丰富课堂理论教学和实践教学环节，提高教学质量。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而理中有实，实中有理，突出学生动手能力和专业技能培养，充分激发学生学习兴趣的一种教学方法。
（4）示范仿真
教师通过示范操作，行为导向教学，结合仿真软件学习，变抽象为具体，为上机操作提供模拟环境，实现安全操作。
（5）小组交流自主学习
分组考核，促进学生组内交流，提高学生分析和解决问题的能力及团队协作精神；通过网站和微课等教学资料让学生进行课外自主学习研究。
四、课程考核方法
本课程将按教学单元进行考核，注重过程考核，采用优、良、中、及格、不及格五个等级。重点考核基本概念、基本技能、基本工艺知识及安全操作、设备保养、劳动态度等，具体为：
安全文明、规范操作、出勤 10%
劳动态度、设备保养 10%
基本技能 75%
实训总结 5%
五、课程建设成果与成效
1.学生方面：
（1）学生的主体性得到体现。
（2）学生初步学习机械加工基础知识，树立安全意识，掌握独立思考方式，学习有目标、有保障。
（3）学生培养具有自主学习和研究意识，主动参与课堂的教学活动，锻炼其独立思维能力，增强学习效果。
2.教师方面
（1）课程建设的理论学习和实践教学探索不断深入，教师的教改意识、科研意识增强。
（2）理论教学——自主研究——动手实践”的自主学习模式基本形成，课堂教学轻松而实效，促进学生学习方式转变，提高学生学习能力。教师经历教学实践过程，初步具备教学研究和课题研究能力。教师主动向本科院校拜师学艺，提升自我学习。
六、教学反思
数控加工基础 篇7
通用可编程工业自动化控制器打破了国外垄断, 可广泛用于船舶、印刷、纺织、机械制造、化工等行业。基于Windows的实时技术使我国工业控制使用Windows系统成为可能。由于Windows自身的执行速度不能与工业生产相匹配, 还需要有相应的实时系统。光洋实时技术将Windows的执行频度由每秒100次提高至数万次, 主要指标部分达到或超过国外同类产品水平。
高温场多通道无线温度采集仪可用于高档数控机床的温度形变补偿, 提高加工精度;也可广泛用于电子、石化、冶金、船舶及食品加工等行业。它能在300℃以下环境工作, 对运动中物体进行温度采集。精密细分器技术是高精度测量与运动控制的关键技术, 其分辨率越高, 越能够实现更加精确的运动。在直线位置传感领域, 国际先进水平已经向纳米级测量接近;在角度方面, 国际先进水平分辨率已达0.000 3角秒。我国在这方面与国际水平还有较大差距, 由于这项技术的军民两用特征, 国外500倍以上细分器相关产品对我国实行技术封锁。光洋这项技术将数控系统的实际控制分辨率提升4 096倍, 实现了0.002 4角秒的角度分辨率。将为我国以精密磨床为代表的高精度数控机床控制实现纳米级运动控制提供基本的技术保障。
数控加工基础 篇8
关键词：工学结合,文化基础课,课程开发,数控,数学
模式, 由专业提供案例, 数学教学将其消化于课程内;切合学校实际实行数学课程工学结合的课程改革。尽管数学课程工学结合的教学改革有一定难度, 但数学课程改革势在必行, 坚持与专业结合的方向, 强调基本数学思想, 引入简单易懂的案例, 依靠集体的智慧来共同推进改革的进程。工科类的数控专业, 大量的专业课必须以扎实的数学知识为基础。基于工学结合的人才培养模式, 中职文化基础课既要满足人对综合素质培养的要求, 也要服务于专业课, 针对实际情况, 顺应新形势下职业课程改革的理念, 数学课程应做出重大变革。本文侧重对工科类中等职业学校数控专业中的数学课程进行开发。把专业需求作为数学课程及其研究的出发点, 围绕工学结合的培养模式, 制定课程目标, 重组课程内容, 将数学课程与专业需求结合。课程开发是一项极其耗费时间和精力的一项工作, 专业程度较高且影响范围大, 应遵循固定的流程和要求进行。
一开发团队的组织
在职业学校校企合作、工学结合培养模式的背景下, 中职文化基础课程的开发注定要与专业紧密联系。故此, 某专业一体化课程的开发与相应的文化基础课程开发宜同步进行。例如:学校和企业在合作建立数控专业工学结合课程开发小组的同时, 应组织面向该专业的文化基础课程开发小组。数控专业课程开发前的企业调研、专家对本专业进行工作任务分析等活动, 文化基础课程开发小组有必要列席参与。这样做不仅能更合理地配置资源、降低开发成本, 而且能共享课程开发前的需求调查和开发前期的分析论证。充分发挥行业、企业实践专家、教研员、骨干教师的作用, 加强团队协作, 结合本校、本专业实际, 对专业课程体系进行整体规划, 协调好文化基础课程与专业课程的关系, 处理好学生就业与学生持续发展的关系。
二课程目标的确定
在对中职学校文化基础课教学现状和存在问题进行调研的基础上, 再根据学校专业设置特点, 选择某一现代化建设试点中具有代表性的专业 (数控技术专业) 进行个案分析, 试图建立适合工学结合人才培养目标的文化基础课程体系。对课程目标、知能结构、课程体系的分析, 归纳确定基于该专业下的文化基础课程 (数学为例) 的地位、作用和任务, 确定文化基础课与专业课和实践课之间的关系, 使整个课程体系成为一个有机整体。
基于数控技术专业下的数学课程目标应该是使学生在初中数学基础上, 学好后续学习专业课程所需的数学基础知识, 重点培养学生应用数学知识解决专业问题的能力, 让学生初步具备从事数控技术加工、编程、数控设备安装与调试和数控加工技术管理等工作的综合素质和能力。
三课程内容的甄选
由于数控行业中的典型工作任务较容易转换为数控专业学习领域的课程内容, 为数控专业技术课程的开发提供可靠的前期分析准备。但数控专业典型工作任务往往只涉及数学某一方面的知识, 两者互不包含, 无法互化。部分文化基础课程目标属于隐性能力的培养, 无法具体说出或写出来。这就需要文化基础课程开发小组根据行业专家、专业课程开发小组提供的前期分析论证材料, 将数控专业典型工作任务和学习领域课程内容进行分类、分解、从中抽取出相关数学知识点, 找出支撑这些工作任务和过程所需的数学能力和知识, 并根据培养过程将所需内容按序进行重构, 达到对原有数学学科的解构, 而产生适用于专业技能的学习和人才培养目的重构了的数学。因此, 要甄选出符合工学结合课程要求的中职数控专业数学课程内容, 必须做好学生水平、专业需求、企业和社会、生活等全方面的需求调查。
四相关教材的编写
数学校本教材编写的教师可尝试以项目任务驱动为主要的编写形式, 以宽、浅、新、作为基础, 体现数学为专业服务的功能。教材采用项目任务驱动模式, 任务内容按照工作流程线性排列, 减少重复内容, 节省教学时间。以增强数学应用意识, 提升解决实际问题的能力为原则, 淡化数学的概念体系, 重视应用, 联系实际;教材要借鉴其他学科的教学特点, 增强数学知识与各专业的密切联系, 体现数学为专业服务的功能, 以适应职业教育的需求。
五课程实施的设想
中职数控专业下的数学课程实施要注意与初中阶段数理课程的衔接。由于学生起点低、离散度大。要想保证中职数学课程的顺利实施, 应在数学教学计划中增加学前复习模块。利用学前教育周对新生进行数学摸底测试, 根据调查结果及时调整学前复习模块的教学内容。新生缺失的数学基础知识与后续数控专业中的数学基础知识的交集部分应作为学前复习模块的重点教学内容。通过补缺堵漏, 努力使每一位入学新生站在同一起跑线上。根据学生基础与专业要求, 课程分模块进行, 呈阶梯递进。模块内实行项目教学, 以具体工作任务引领或完成一个项目, 利用行动导向使学生产生为解决工作问题而进行数学知识学习的主动意愿;鼓励学生通过讨论、合作和实验等活动获得知识而不是由教师直接给出;形成教师精讲、点拨, 学生主动探索、合作学习的课堂形式。改变以往课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状, 倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手, 培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力, 以及交流与合作的能力。
六课程评价的创新
中职数学教学评价的目的是促进学生的专业发展和综合素质的提高, 而不是挑尖子、选状元。因此, 中职数学教学评价不能单纯以测试、考试为评价手段, 而应该重参与、重过程, 重视过程性评价, 教师评价与学生自评、互评相结合。在教学过程中, 采用形成性评价与终结性评价相结合的考核形式, 过程性评价包括上课表现、学习态度、合作协调、完成作业、专业学习过程中数学应用的能力、平时考评等内容。建立多元机制, 实施有效评价。建立与数控专业课程目标相适应的合理、科学、灵活、多样的中职数学课程评价规范。评价方法宜适当采用观察、谈话、提问、讨论等方式进行, 对学生的兴趣、参与态度、交流合作、知识与技能的掌握情况;发现问题、提出问题和解决问题的能力以及信息提取能力等加以综合评价。同时, 在教学过程中施行开放式评价, 鼓励同学间、小组间的相互评价和适度竞争, 既着眼于对整个小组的评价, 又注意到个人在任务完成中所承担的角色、发挥具体作用及进步幅度。
七课程的后续管理
课程教学管理要适应工学结合课程教学模式: (1) 在工学结合课程的实施过程中, 教学内容和教学活动更加丰富, 教学空间增大, 加大了教学质量控制的难度。为此, 教学质量控制的重点应是教师的自我控制和教学管理部门的检查与监控, 尽早发现问题并及时进行调整。 (2) 工学结合的课程教学采用“教、学、做”一体化教学, 打乱了原来的教学进程;要改革教学管理模式, 适应工学结合课程教学, 方便教学组织。 (3) 实施工学结合课程教学需要一个教学团队的密切配合, 由于工作量增加, 要根据实际情况适当增加课时。
总之, 中职文化基础课程开发旨在全面提高学生职业素质和发展个性特长;以学生为主体, 尊重学生, 满足学生兴趣、爱好和对自身发展的需要;降低难度、减轻负担、适合现行职教特点、适时更新教学理念;加强基础、拓宽视野、以专业需要构建教学新体系, 培养学生综合职业能力, 充分体现文化基础课程在职业教育课程体系中的基础性、服务性和应用性。
参考文献
[1]邓富才.关于中职数学课程改革的探索[J].成才之路, 2009 (26) [1]邓富才.关于中职数学课程改革的探索[J].成才之路, 2009 (26)
[2]陈雨春.试论中职数学课程改革[J].考试周刊, 2011 (60) [2]陈雨春.试论中职数学课程改革[J].考试周刊, 2011 (60)
[3]陈娟.专业背景下的中职数学课程改革[J].科技信息, 2009 (35) [3]陈娟.专业背景下的中职数学课程改革[J].科技信息, 2009 (35)
数控加工基础 篇9
随着机床向高速高精密方向发展,人们对机床静态精度和加工精度提出了更高的要求。对机床来说,存在着众多热源。热源强度、分布位置的不同以及机床各部分导热和散热条件的不一致,使得机床具有不均匀的温度场,从而产生热变形,影响机床精度[1]。英国伯明翰大学Peklenik教授的统计表明,由机床热变形引起的热误差占总机床误差的40%～70%[2]。机床的热源可分为内热源和外热源。内热源为机床运行或加工过程中产生的大量热量的部件,如主轴轴承、齿轮、电机、丝杠、导轨以及切削时刀具和切屑;外热源指机床外部环境,如日光的照射和车间环境温度的变化[3]。
床身、立柱作为机床的基础件,尺寸较大,在环境温度这一外热源的影响下会产生较大的热变形,从而影响导轨的直线度、平行度、垂直度和机床整体精度。例如,一龙门刨床床身长10 m、高0.8 m,当温度变化1℃时,导轨热变形可达0.19 mm[4]。关于环境温度对机床的影响,国内外学者做了很多研究。闫占辉[5,6]对不同时间车间温度的变化进行了统计,得出在垂直地面方向上环境温度分布规律,并对环境温度变化引起的机床基础和床身热变形进行了测试,提出一种新的基础机构用以减小此类热变形;曹毅对不同天气车间的温度分布进行了测试,并研究了温度变化对床身导轨在水平面和垂直面精度的影响。但二者研究都基于实验统计,耗时长,且未考虑不同的环境温度变化幅值、周期对机床精度的影响。此外,王宪平[7]、美国LLNL实验室为了实现高精度的环境温度控制,以减小其对精密机床加工精度的影响,通过将实验室建在隔温掩蔽间内以及采用高级温控系统,从而实现将环境温度分别控制在±0.05℃和±0.04℃以内。然而建造恒温车间和温控系统不仅花费大,而且空调设备会消耗大量能源。根据Hattori的研究[8],空调设备消耗的能源占总能源的80%。
本研究以某型号精密卧式加工中心为对象,利用ANSYS有限元仿真软件,对不同环境温度下床身、立柱的温度场和热变形进行仿真,分析不同环境温度波动幅值和周期下机床床身和立柱的几何精度,结合机床设计精度要求和分析结果,得到最佳的环境温度波动幅值和周期,为恒温车间温度设定与控制、能源节约使用以及机床热变形补偿提供依据。
1 环境温度波动特性
根据ISO230中的规定,环境温度的重要参数包括空气的流动速度、环境温度波动的频率和幅值、平均环境温度以及环境温度的水平梯度和垂直梯度[9]。
精密卧式加工中心通常放置在恒温车间内,近似认为车间内空气流动速度很小,平均温度为20℃,且在水平和垂直方向内环境温度不存在梯度。因此,本研究重点关注环境温度波动幅值和周期对机床精度的影响。Tanabe[10]、Jedrzejewski[11]、Weck[12]在实验研究中发现,24 h内车间环境温度的变化近似为正弦曲线,本研究为简化计算,现将环境温度的变化近似按三角波形式进行处理[13,14],波动幅值选用常用的6个恒温精度,0.2级、0.5级、1级、2级、4级、6级,对应恒温精度为±0.2℃、±0.5℃、±1℃、±2℃、±4℃、±6℃[15];波动周期设为1/6 h、1/3 h、1/2 h、2/3 h和1 h。
2 床身与立柱的有限元模型
2.1 实体模型与网格划分
笔者以某型号精密卧式加工中心的床身和立柱为研究对象,建立其实体模型时在尽量保持零件的原始结构基础上进行如下简化:(1)删除细小特征,如倒角、凸台;(2)忽略次要部件,如滚珠丝杠系统。床身和立柱的材料为灰铸铁,其材料属性如表1所示。
由于研究重点为导轨安装面的精度,本研究在床身和立柱导轨安装面上进行网格细化,划分方法为四面体自由划分,单元大小通过手动设置;其他部位的网格划分同样采用四面体自由划分方法,但可适当划分得稀疏一些。
精密卧式加工中心床身、立柱的有限元分析模型如图1所示。
2.2 边界条件设置
机床的热源分为内热源与外热源。由于该精密卧式加工中心的内热源,即机床内部局部发热(如主轴、电机、丝杠发热),已经通过冷却、热误差补偿等方法得到了控制,本研究暂不考虑内热源的影响,重点关注环境温度这一外热源对机床基础件几何精度的影响。
初始环境温度为20℃,本研究近似认为床身温度保持不变,与初始环境温度相同。恒温车间内空气流动速度很小,机床床身、立柱与环境间的换热方式为自然对流换热,自然对流换热系数理论计算公式[16]如下:
式中:Nu—努赛尔数;λ—流体导热系数,W/m·K;l—特征长度,m;Gr—格拉晓夫准数;Pr—普朗特数;C,n—常数;g—重力加速度,m/s2;α—体积膨胀系数,1/℃;Δt—流体与壁面的温度差,℃;υ—运动粘度,m2/s;q—热流密度,W/m2。
式(2)中的常数C和n的取值如表2所示。
根据式(1～4),结合床身、立柱的结构形状以及材料属性,计算得到不同环境温度下,二者与环境间的对流换热系数(如表3所示),温度波动幅值较小时,正波动和负波动下对流换热系数基本一致。
3 环境温度波动对床身和立柱的影响
3.1 环境温度波动下床身和立柱温度场及热变形
结合上述分析计算结果,本研究利用ANSYS Workbench软件,分别对不同环境波动周期和幅值下的床身、立柱的温度场和热变形进行仿真。以温度波动幅值±6℃,波动周期1 h为例,分析环境温度波动下床身、立柱的温度场及热变形,如图2～3所示。从图2～3中可以看出,当环境温度波动时,床身和立柱会产生一定的热变形。由于床身左右结构对称,左右两导轨安装面热变形相似。但立柱上下导轨安装面变形差别很大,例如环境温度波动周期为1/6 h,波动幅值为±6℃时,立柱上导轨安装面沿其垂直方向最大变形量为10.80μm,而下导轨安装面沿其垂直方向最大变形量仅为3.20μm,这是由于立柱下端与床身用螺钉连接,限制了一部分热变形。
此外,仿真计算发现,不同温度波动周期和幅值下,导轨安装面变形方向、大小均不同。例如,当环境温度波动周期为1 h,波动幅值为±6℃时,床身导轨安装面沿其垂直方向凸起,最大变形处为C端(如图1所示),为9.60μm。而当环境温度波动周期为1/6 h,波动幅值为±6℃时,床身导轨安装面沿其垂直方向下凹,最大变形处为D端(如图1所示),为2.52μm。在环境温度波动时,立柱导轨安装面的变形最大处为导轨两端(A、B端,如图1所示)。
3.2 环境温度波动对直线度的影响
床身、立柱作为机床基础件,其导轨安装面垂直方向上的热变形将直接影响导轨安装的直线度,从而降低机床的几何精度。根据国标GB/T 11336-2004规定,本研究利用最小包容区域法计算导轨安装面的直线度误差。由计算结果发现,当温度波动幅值小于等于±4℃时,精密卧式加工中心床身和立柱的导轨安装面直线度均小于设计要求的3μm;当环境温度波动幅值小于等于±2℃时,导轨安装面直线度不超过1μm,因此将恒温实验室的温度波动幅值控制在±2℃时,即可获得较高机床导轨安装面直线度。环境温度波动幅值为±2℃、±4℃时,床身、立柱导轨安装面直线度误差随环境温度波动周期变化图如图4～5所示。由图4～5可以看出,当环境温度波动周期为2/3 h时,床身、立柱导轨的直线度误差相对较小。因此,当恒温车间温度波动幅值控制在±2℃、波动周期为2/3 h时,可保证机床基础件具有较小的直线度误差(<0.2μm)。
3.3 环境温度波动对平行度的影响
笔者所研究的精密卧式加工中心床身和立柱均为双导轨,分别以床身右导轨和立柱上导轨安装面为基准计算两导轨安装面的平行度误差,由计算结果发现,当温度波动幅值小于等于±4℃时,床身和立柱导轨安装面平行度误差均小于设计要求的3μm;当环境温度波动幅值小于等于±2℃时,平行度误差不超过1μm。环境温度波动幅值为±2℃、±4℃时,床身、立柱导轨安装面平行度误差随环境温度波动周期变化图如图6所示。从图6中可以看出,当恒温车间温度波动幅值控制在±2℃、波动周期为2/3 h时,可保证机床基础件两导轨安装面具有较小的平行度误差(<0.2μm)。
再以地面为基准,计算精密卧式加工中心床身的平行度。由计算结果发现,当温度波动幅值小于等于±2℃时,床身与地面的平行度小于设计要求的3μm;当环境温度波动幅值小于等于±1℃时,与地面的平行度不超过1μm。环境温度波动幅值为±1℃、±2℃时,床身与地面的平行度随环境温度波动周期的变化图如图7所示。从图7中可以看出,当恒温车间温度波动幅值控制在±2℃、波动周期为2/3 h时,可保证机床床身具有较小的平行度误差(<0.3μm)。
3.4 环境温度波动对立柱垂直度的影响
本研究以地面为基准,计算精密卧式加工中心立柱的垂直度。由计算结果发现,当温度波动幅值小于等于±6℃时,床身与地面的平行度小于设计要求的3μm;当环境温度波动幅值小于等于±4℃时,与地面的平行度不超过1μm。环境温度波动幅值为±4℃、±6℃时,床身与地面的平行度随环境温度波动周期的变化图如图8所示。从图8中可以看出,环境温度波动幅值为±4℃、波动周期为1/3 h、1/2 h、2/3h时,机床立柱的垂直度误差分别小于0.4μm、0.3μm、0.5μm。根据分析结果,对恒温车间温度波动的幅值和周期进行控制,可保证机床基础件具有较小的垂直度误差。
4 结束语
恒温车间中的环境温度作为精密卧式加工中心外热源,会引起机床热变形,从而影响机床尤其是机床基础件的几何精度。基于有限元仿真,本研究分析了环境温度变化对机床床身、立柱及其双导轨精度的影响规律,发现:
(1)当恒温车间温度波动幅值控制在±2℃、波动周期为2/3 h时,可保证机床基础件具有较小的直线度误差(<0.2μm);
(2)当恒温车间温度波动幅值控制在±2℃、波动周期为2/3 h时,可保证机床基础件具有较小的平行度误差(<0.2μm);
(3)从图中可以看出,当恒温车间温度波动幅值控制在±1℃、波动周期为2/3 h时,可保证机床床身具有较小的平行度误差(<0.3μm);
(4)环境温度波动幅值为±4℃而波动周期为1/3 h、1/2 h、2/3 h时,机床立柱的垂直度误差分别小于0.4μm、0.3μm、0.5μm。
综上所述,工厂通过环境温度监控,将恒温车间温度变化幅值控制在±2℃而波动周期为2/3 h时,可将环境温度波动对精密卧式加工中心基础件几何精度的影响降到最低,保证精密卧式加工中心基础件具有较高的几何精度,从而实现在保证机床精度的同时,达到减小能源消耗、降低成本的目的。
摘要：精密卧式加工中心不仅可以快速方便地完成复杂零件的加工,而且具有较高的加工精度。然而由于环境温度的波动变化,使得机床各部件尤其是床身、立柱等尺寸较大的基础件产生热变形,从而影响机床精度。针对以上问题,利用有限元方法对不同环境温度下床身和立柱的温度场和热变形进行了仿真分析,进而得到了环境温度波动幅值和周期对机床基础件几何精度的影响规律。研究结果表明,该影响规律可为恒温车间温度控制和机床热变形补偿提供一定的依据。
数控加工基础 篇10
1. 转变教师执教理念, 坚持学生学习的主体性。
《机械加工基础》是一门和实践应用结合密切的课程。现今中国已成为机械制造业大国, 新材料、新工艺不断出现。为适应机械制造业的发展, 教师必须依据当今科学技术的发展, 及时学习, 用新知识不断充实自己, 从根本上变革我国传统的以书为本、以教材和课堂为中心的教学模式, 完成从“教学”观念向“学习”观念转移。唯如此, 才能充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性与创造性, 使学生在学习过程中真正体现其主体作用;才能让教师发挥组织者、指导者、促进者的作用, 促成学生主体作用得以实现。只有依靠师生的共同努力, 才能实现教育目标。
2. 强化工程观点, 利用工程实例吸引学生兴趣。
树立并强化工程观点是培养应用能力的必要条件, 工程观点强了, 就能经常性地把所学理论和工程实例结合起来, 就能够正确理解有关概念、假说、理论、经验公式和数据, 就能够注重它们的工程应用而不拘泥于它们的演绎、推导。实践证明, 很多看似难懂的理论、关系, 在实际中往往是浅显易懂的。工程实例可以吸引学生兴趣和注意力, 使他们对课程内容的印象更加深刻。比如讲到《机械加工基础》钢材内容时, 教师可以联系“9.11”事件, 分析如果世贸大厦是钢筋混凝土结构, 在飞机的冲击力作用下可能很短时间就会被破坏, 正是因为它的主体结构是钢材结构, 而钢材是一种韧性材料, 承受冲击的性能好, 所以能在撞机之后为楼内人员提供四十多分钟的撤退时间。这样学生会受到震撼, 对材料的质量问题更加重视, 教学效果明显。
3. 开发、应用现代化教学手段和各种资源, 提高教与学两方面的质量和效率。
随着教学学时的减少, 传统板书和教材教辅教学方式已经不能满足教学大纲的需要。教师采用多种形式的多媒体和网络教学相结合的方法可以收到良好的教学效果。比如:材料微观结构的解说动画等教学资源;将课堂教学与课外教学有机地结合起来, 弥补课堂教学学时不足;利用实物样品增强学生对材料的直观认识。没有工程经验、没有接触过材料的学生, 很难对各种材料的结构、性质、应用形成深刻的理解, 只能死记硬背, 学习效率低下。多媒体投影在这个方面弥补了传统教学手段的不足。教师利用制作好的幻灯片, 不但可以使学生看到材料的照片、试验仪器的样子, 而且可以将一些工程建设过程中的施工图片介绍给学生, 使学生对知识的理解更加透彻。
4. 加强实践教学, 强化技能训练。
《机械加工基础》抽象概念较多, 不便于学生理解掌握, 增加了教学难度。教师应该适当加入一些实验, 这样有利于学生理解和激发学生的学习兴趣。如金属材料的力—伸长曲线这一节, 学生可以通过做实验亲眼看到低碳钢在试验过程中呈现的四个阶段:弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段。这样, 学生可较为容易地理解和掌握本节内容, 同时也从中清楚地了解到金属材料的屈服强度、抗拉强度等性能指标是如何进行定义的。
此外, 教师应安排两周校内实习厂的机械加工实习, 培养动手能力, 强化技能训练, 让学生掌握车刀角度选择及刃磨, 学会车外圆、车端面、车锥面、切断等工序, 并了解中心架、跟刀架、鸡心夹头的使用, 在钳工车间实习一些简单的操作。最近几年我院增加了数控机床参观实习。实验、实习可使课堂讲授的知识进一步巩固深化, 收到事半功倍的效果。
5. 改革课程的考核制度和探索新型考核方法。
考核是一种手段, 是一种教学环节, 而不是目的。考试或考核可促使学生更好地复习, 深化和巩固所学的知识和技能, 乃至站在更高的层面上理解和认识所学的知识, 并使学生的某些能力得到锻炼和提高。教师应建立和完善考核指标体系, 客观、全面、准确地评定学生的学习成绩, 引导学生全面、系统、创造性地学习。成绩评定要注重过程的考核, 以学生的应用能力和创新能力是否得到提高作为衡量教学质量的重要指标之一。
(1) 考试形式的改革。根据课程的特点, 尝试口试、现场测试、答辩、闭卷等多种形式考核, 考核以分析判断、综合思维方面的知识内容和能力为主, 促进学生个性的全面发展, 提高综合运用所学知识、解决实际问题的能力。
(2) 考试试题的改革。为了进一步完善现行的教学考试命题方法, 可建立并采用计算机题库的方式进行试题的命题工作及试卷的打印, 使考试命题与相应的管理更趋科学化。目前我们已经建立了《机械加工基础》课程试题库, 题库中有简答题、问答题、论述题和计算题, 按正常出卷可出近10份完全不同的试卷, 能满足正常的教学使用要求。
(3) 成绩评定方案的调整。适当调整期终成绩评定的项目和比例。理论环节的平时成绩 (包括组织纪律、课堂问答、课堂讨论和作业完成情况等) 、期中考试成绩与期末考试成绩的比例定为2∶2∶6。实验教学环节的实验操作技能占60%, 实验结果和实验报告占40%。加大平时成绩的比例, 调动学生平时学习的主动性。
我们几年来对《机械加工基础》课程教学改革进行了研究, 学生基本掌握了新世纪工程技术常规工作需要的基本理论、知识和技能, 突出了学生工程实践能力的培养。课程教学方法、手段、实验实习等方面的改革体现了应用性和创新性, 并能激发学生的学习积极性和主动性, 使他们更多地感知知识, 更牢地掌握知识, 提高了《机械加工基础》的教学质量。
摘要：本文对淮阴工学院汽车服务工程专业少学时《机械加工基础》课程进行了分析, 在现有少学时的基础上, 教师和学生要在有限的课时内达到规定的教学目的和要求, 必须对少学时《机械加工基础》课程的教学方法手段、教学实践环节、考核方法等进行改革, 形成新的理论教学与实践教学综合改革的教学模式。
关键词：《机械加工基础》,少学时整合性课程,教学改革
参考文献
[1]魏真, 邹爱成.《工程材料与热加工》教学改革与教学方法的探索.华章, 2009, (18) .
[2]李晓芳.《机械加工》课堂教学改革探讨.科技创新导报, 2009, (5) .
[3]闫其顺.机械加工和工艺方面教学改革的研究与探索.科技资讯, 2009, (19) .
[4]单晰晶.谈金属材料与热处理课程的教学改革.辽宁高职学报, 2005, 5 (4) .
数控加工基础 篇11
关键词：高职；高分子材料化学基础；内容；改革
《高分子材料化学基础》是高分子材料加工技术专业一门必修的专业基础课，是以高中（包括中专、技校、职高）化学基础为起点，以高分子化学知识为核心内容，融入高分子化学所必要的无机化学、有机化学、物理化学知识，构建本专业基本的化学知识体系，培养本专业所需化学实验操作基本技能，为学习后续的《塑料材料》、《高分子材料成型加工基础》、《塑料测试技术》、《塑料混配技术》、《塑料成型技术》等课程打基础。显然该课程是高分子材料加工技术重要的专业基础课。但从目前该课程的内容体系来看，学科体系明显，内容体系仍是无机化学、有机化学、物理化学及高分子化学知识体系的机械组合，其结果是课程内容多而杂，理论深而涩，给该课程的教学带来困难而且教学效果欠佳，可以认为目前该课程体系无法适应高职教育的要求，所以很有必要对该门课程的内容进行改革。
一、课程教学内容改革的依据
本门课程教学内容改革的依据主要考虑如下三点：第一是考虑高分子材料加工技术毕业生主要就业岗位对化学知识、技能及态度的需要，保证毕业生在就业岗位上具有够用的化学基础知识与从事化学实验室工作的技能；第二是考虑毕业生职业生涯发展的需要，要让学生掌握能够支持其进一步提高其专业水平所需的化学知识，为他们的职业发展提供后劲；第三是考虑目前高职生源的高中化学知识的掌握程度以及学习能力的实际情况。
为了掌握高分子材料加工技术专业毕业生的主要就业岗位对化学基础知识、技能及态度的要求，我们对湖南塑料行业校企联盟企业进行了走访调查，调查的主要企业有湖南路路通塑业有限公司、湖南神塑科技有限公司、南车集团时代工程塑料有限公司、湖南科天新材料有限公司、湖南省塑料研究所、湖南益达塑业有限公司、株洲三鑫塑胶科技有限公司、株洲创业塑料有限公司，另外还对25家塑料加工企业通过电子邮件发送调查表进行了调查，28家外省企业进行了电话访问调查，调查塑料加工企业达到61家。调查结果表明我校高分子材料加工技术专业毕业生就业主要有四大技术工作岗位，分别是塑料挤出技术员岗位、塑料注射技术员岗位、塑料配方技术员岗位、塑料测试技术员岗位。我们根据这四个主要技术岗位所需要的化学基础知识进行了问卷调查，发出问卷调查表207份，回收调查表198份。《高分子材料化学基础》教学内容需求调查表如表1所示。
从调查表中我们可以看出，《高分子材料化学基础》七个单元的内容对我校毕业生主要就业岗位都是需要的，其中以塑料配方技术员对《高分子材料化学基础》知识要求最高，统计需要数据达到1247次，其它三个就业的主要岗位对《高分子材料化学基础》内容要求相关不大，均超过了1100次，就业的其它岗位对本门课程的要求相对不高，只有934次。由此我们可以得出，《高分子材料化学基础》对本专业主要就业技术岗位来说非常重要，但对在其它岗位上就业的毕业生重要性相对降低。就各单元来说，以“碳链高聚物及其单体”单元最为重要，调查表中统计次数达964次，调查企业对象认为最不重要的内容是“高聚物合成”单元，只有573次，其次不重要的是“高聚物化学反应”单元，为707次，其它单元的统计次数多在800次左右，这几个单元的内容是可以认为是很重要的。
通过本次调查，我们知道了《高分子材料化学基础》哪些内容对毕业生就业岗位是最重要及很重要的，哪些内容相对不重要，为我们对《高分子材料化学基础》课程教学内容的选取找到了可靠的依据。
对于教学内容的选取我们也不能完全采取实用主义的办法，也就是说不是采用学生在企业的就业岗位用到那些知识我们就教授那些知识，高等职业教育属于国民教育序列中的高等教育，还需要考虑学生职业生涯的发展，也就是说为学生提供能够支撑其后续发展所必需的化学基础知识。采取的措施是在学生高中化学知识的基础上，将高等教育层次的化学基本的原理、理论融入各教学单元中，提高学生化学基本知识与技能，达到高分子材料加工技术专业大专层次所必需的化学基础。
同时我们还要考虑目前高职生源的实际情况，目前高职生源一般来说对高中化学课程掌握的情况不理想，学习能力也有待提高，所以我们选取《高分子材料化学基础》内容时也不能脱离生源基础的实际情况，没有必要将过深的化学理论纳入教学内容，不然学生无法掌握教学内容，反而造成不利于提高教学质量的影响，如结构化学的内容、化学反应机理的动力学分析等内容不必作为《高分子材料化学基础》的内容，以往的教学实践也证明过深的教学内容对学生学习本门课程是不利的。容易造成学生失去学习的信心与兴趣，从而从整体上影响课程教学效果。
二、教学内容的整合
如前所述，目前《高分子材料化学基础》的内容体系是无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学等多门化学课的机械组合，每门课的教学课时在以往的教学中都在100个学时以上，即总课时在400学时以上，要在96学时的《高分子材料化学基础》这门课教授完原来400学时以上的内容，显然不对教学内容进行整合是不可能教授完相关内容，所以必须对高分子材料加工技术专业化学基础的教学内容进行整合，整合的依据就有前面所述的三个考虑。在课程内容的整合过程中，必须防止以前出现的几大化学内容简单的机械的组合，为此要正确把握好这几门化学基础课中相关内容的整合和优化，按照高分子材料加工技术专业人才培养目标对知识、技能及态度的要求，科学地进行“综合”，严格地把握好对相关课程内容“取”与“舍”的尺度。课程内容整合是为了改变以往按单一学科系统分别设置课程，各课程自成一体，缺乏联系，重理论而轻实践的现象和课程与课程间的内容重复，为此我们重新设计了《高分子材料化学基础》的内容结构体系，课程内容体系如表3所示。
从《高分子材料化学基础》教学内容新体系可以看出，新的内容体系打破了原来的几大化学课程内容机械组合的学科体系，考虑课程的职业性，是根据本专业毕业生就业岗位对本门课程知识、技能及态度的需要来设计内容，没有学科体系的影响。将无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学这四门课的内容根据职业岗位的需要进行了取舍，整合为一门课程，即《高分子材料化学基础》。需要调整课程结构，重新优化课程内容，处理好相关内容的衔接。高分子材料化学基础以高分子材料为主线，无机化学部分容入各教学单元中，有机化学与高分子化学知识密切结合，物理化学内容也容入相关教学单元，舍去过深理论性教学内容，教学内容结合实际，提高学生学习本门课程的兴趣，从而提高教学效果。课后最后一个单元是综合训练，教学内容有高分子溶液的配制、常用高分子材料的鉴别及聚乙烯醇涂料的制备实验等，这些教学内容结合生产及生活实际，很好地实现了课程教学目标，教学实践证明，学生在学习这些内容时兴趣昂然，取得了较好的教学效果。
三、课程整合注意问题及效果
高职课程教学内容的整合是高职教育教学的热点与难点之一，《高分子材料化学基础》教学内容的改革在我校是近二年来的事情，仍有些问题在探索之中，如课程内容教学改革后教学方法、教学手段的配套改革，专业教学条件的改善问题等都得同时进行才会有较好的效果，现学校正在推广项目化课程改造，如何将该课程进行项目化改造也还有些问题，在探索之中由于本门课仍是本专业的专业基础课，教学内容与后续课程有较大的关联性，如何为后续课如《塑料材料》、《塑料测试技术》等课服务，如何使教学内容与塑料成型加工的实际更紧密的结合，这些问题都还有待于课程组的各位老师的努力，用教学实践过程来解决存在的问题。再有是课程如何在促进学生全面发展的基础上注重学生思维整体的构建，动手能力的提高、职业习惯的养成及职业能力的提高仍需进行研究。
总之，回顾近二年来的《高分子材料化学基础》课程教学内容的改革，教师的教学理念有了新的变化，明确了学生的知识是学生自己学习得到的，技能也是自己亲自训练才能获得，学生是学习的主体，由此我们不再在课堂上满堂灌了，老师在课堂上起主导作用，组织、引导、指导、示范才是老师在课堂上的工作。我们更注重知识的实际应用，注重实践技能的培养，注重学生综合能力的培养。教学实践证明我们的做法起到了提高课程教学效果与质量的作用，高分子材料加工技术专业《高分子材料化学基础》课程教学内容改革获得了成功。
数控加工基础 篇12
李毅中部长在会上做了动员报告。报告中李毅中充分肯定应对国际金融危机以来数控机床专项取得的成绩;结合当前工业发展形势, 重申了进一步认识加快实施数控机床重大专项的意义;着重强调了“要精心组织, 科学管理, 切实抓好高档数控机床专项的组织实施”的工作。
李毅中讲到, 2010年各项工作要按照中央继续应对国际金融危机冲击, 保持经济平稳较快发展, 加快转变经济发展方式的总体要求, 重点把握好三个方面的要求: (1) 跟踪重点领域和新兴产业发展, 发挥专项对国民经济的基础支撑作用; (2) 提高产品质量和性能, 促进结构调整以及发展方式的转变; (3) 构筑以企业为主体的创新体系, 加快提升行业自主创新能力。