指導(dǎo)在校大學(xué)生制作專業(yè)課件的體會

摘 要：利用多種三維設(shè)計軟件及VB軟件指導(dǎo)在校大學(xué)生開發(fā)車床數(shù)控改造的教學(xué)課件， 不但提高了學(xué)生對數(shù)控化改造的認(rèn)識， 而且提升了學(xué)生的專業(yè)能力，本文重點闡述學(xué)生制作課件的內(nèi)容、優(yōu)勢、特點以及這種做法的優(yōu)良效果，促進(jìn)教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞：大學(xué)生 數(shù)控化 教學(xué)演示

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0155-01

機床數(shù)控化是實現(xiàn)產(chǎn)品更新、技術(shù)提升的有效手段，數(shù)控化改造專業(yè)課件的設(shè)計在于體現(xiàn)改造項目的可行性、可靠性、合理性、準(zhǔn)確性。本次機床數(shù)控化改造仿真課件設(shè)計主要針對CA6140普通車床的簡單控化改造，通過學(xué)生自主熟悉、了解、選擇、安裝等來完成普通車床數(shù)控化改造教學(xué)課件設(shè)計，以大學(xué)生為主體完成該類項目有著非常實際的教學(xué)價值及能力培養(yǎng)價值。

1 主體確定的意義

設(shè)計仿真演示課件對空間任務(wù)進(jìn)行全程的模擬，不僅可以獲得高效、高可靠性的設(shè)計對策，也為使用者提供直觀的演示效果，實現(xiàn)界面操作、多視窗顯示，這類工作讓沒有足夠?qū)I(yè)知識的本科生來完成，對學(xué)生是很有誘惑力的，指導(dǎo)工作也是相當(dāng)繁重的，但是學(xué)生們有熱情，對專業(yè)有激情，使用各種軟件是有能力的，因此完成效果顯著。本文是以普通車床的數(shù)控化改造的方法、流程、內(nèi)容等為原型，讓學(xué)生將其以動畫的形式更加形象直觀地展現(xiàn)出來，有助于在校學(xué)生的教育。

2 實施方案的確定

2.1 熟悉普通機床的傳動特點

對普通車床進(jìn)行數(shù)控化改造，主傳動系統(tǒng)不變，重點對縱向和橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行改造，主要部位有：拆除進(jìn)給箱、溜板箱、絲杠、光桿、橫向絲杠、原軸承座等，保留原機械定位基準(zhǔn)，以保證機械改造精度，機床操縱桿不拆除，否則主軸無法換向。

2.2 使用三維軟件進(jìn)行機床設(shè)計及數(shù)控化改造設(shè)計

三維機床設(shè)計是對機床數(shù)字化改造建模的關(guān)鍵，可為設(shè)計提供多層次顯示、控制的可能，是檢驗設(shè)計及加工過程是否正確的重要途徑。對數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)按功能進(jìn)行了模塊化劃分，重點建立數(shù)控機床的運動模塊、NC編碼翻譯模塊和機床場景模塊等。因為是大學(xué)生參與設(shè)計，因此我們要求學(xué)生采用多種三維軟件，目的是既要完成機床設(shè)計及機床數(shù)控化改造設(shè)計，又要了解所使用的三維軟件的特點，我們所采用的三維軟件有：CATIA、UG、ProE、INVENTER等當(dāng)今流行的三維設(shè)計軟件，它們功能很強大，但也各有不同，CATIA特性設(shè)計突出、PROE參數(shù)設(shè)計是優(yōu)勢，UG的精密度很高，INVENTER在設(shè)計產(chǎn)品的性能上有突出的表現(xiàn)，我們希望在學(xué)生掌握專業(yè)知識的情況之下，多了解三維軟件的應(yīng)用及特點。

2.3 使用VB完成傳動件的自動設(shè)計

數(shù)控化改造課件設(shè)計，要求絲杠、驅(qū)動電機、減速器均采用自動設(shè)計選擇系統(tǒng)，在設(shè)計這部分的內(nèi)容時，學(xué)生全面了解設(shè)計步驟、計算依據(jù)、校核內(nèi)容、結(jié)構(gòu)確定等，學(xué)生通過學(xué)習(xí)VB，完成設(shè)計窗口，實現(xiàn)基本參數(shù)輸入，即顯示結(jié)構(gòu)及校核結(jié)果，電機、絲杠、齒輪傳動設(shè)計均采用VB操作窗體設(shè)計，建立零件參數(shù)數(shù)據(jù)庫，對輸入?yún)?shù)進(jìn)行處理，出現(xiàn)不合理參數(shù)時提示用戶，并記錄合用參數(shù)，實現(xiàn)高效和準(zhǔn)確的改造設(shè)計。

3 關(guān)鍵內(nèi)容的闡述

3.1 保證精度的措施

改造精度的影響因素包括：傳動精度和安裝精度。傳動精度有：減速器及絲杠的傳動精度，減速器的傳動有同步齒形帶和精密齒輪傳動，同步齒形帶需調(diào)整齒形帶的漲緊，齒輪就要調(diào)整齒側(cè)間隙；安裝精度則要注意導(dǎo)軌的調(diào)整精度、軸承間隙消除等，本項目采用FLASH完成齒輪消隙、同步帶的漲緊、絲杠螺母副消隙的設(shè)計，效果生動形象，直觀清晰。

3.2 防護(hù)的確定

滾珠絲杠傳動副需有良好的防護(hù)，一般采用螺旋鋼帶、伸縮套筒、錐形套管以及折疊式塑料或人造革等形式的防護(hù)罩，以防止塵埃和磨粒粘附到絲杠表面。不同的防護(hù)對螺母座的結(jié)構(gòu)影響很大，常用的三種類型：整體蓋板式：結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，成本低，螺母座的形式復(fù)雜；半敞開箱體式：簡單、方便，安裝時須有支撐，與螺母座一同運動，螺母座結(jié)構(gòu)簡單；套管式：防護(hù)簡單，剛性不好，與螺母座一同運動，這類防護(hù)壓縮部分較多，對行程的利用有一定影響，螺母座結(jié)構(gòu)簡單。

4 結(jié)語

在校大學(xué)生完成這類項目，學(xué)會了各種實用軟件的應(yīng)用，掌握了關(guān)鍵部件的選擇方法，掌握了設(shè)計件的設(shè)計思路設(shè)計方法，效果很顯見，該項目立意、設(shè)計、實現(xiàn)都以實用、方便、醒目、易懂為主要目標(biāo)，對車床原始模型進(jìn)行設(shè)計，改造的合理與否是對加工過程的影響巨大，通過三維系統(tǒng)操作仿真，提高了在校學(xué)生的能力，降低培訓(xùn)成本、強化創(chuàng)新水平，用經(jīng)濟快捷的方式提高培訓(xùn)設(shè)計質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉曉宇，劉德平.普通機床數(shù)控化改造關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計計算[J].機械設(shè)計與制造，2007（9）：42-44.

[2]趙中敏.舊機床數(shù)控化改造進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計與計算[J].中國設(shè)備工程，2008（9）：58-60.

[3]張安富.改革教學(xué)方法，探索研究型教學(xué)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2012（1）：65-67.

[4]程廣文.論教學(xué)方法[J].全球教育，2012（1）：17-25.