項(xiàng)目情境實(shí)踐教學(xué)在“數(shù)控加工工藝與編程”課程中的應(yīng)用

盧小燕 林翠青

【摘要】“數(shù)控加工工藝與編程”課程的專業(yè)性較強(qiáng)，而民辦高職學(xué)生的理解力較差，枯燥無味的理論課使他們提不起對(duì)學(xué)習(xí)的興趣。針對(duì)這一問題，在“數(shù)控加工工藝與編程”課程中開展實(shí)踐教學(xué)是很重要的，通過理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣，從而掌握數(shù)控加工的知識(shí)與技能。

【關(guān)鍵詞】專業(yè)性;實(shí)踐教學(xué);數(shù)控加工

引言

“數(shù)控加工工藝與編程”是數(shù)控加工技術(shù)中的一門重要課程，其任務(wù)是使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床編程和加工的專業(yè)知識(shí)、方法和技能。同時(shí)，通過本課程的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的全面素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力，為學(xué)生從事本專業(yè)工作、適應(yīng)職業(yè)崗位的變化以及學(xué)習(xí)新的生產(chǎn)技術(shù)打下基礎(chǔ)。

一、高職學(xué)生的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

高職院校的學(xué)生對(duì)枯燥無味的理論課沒興趣，教師在臺(tái)上講授理論知識(shí)時(shí)，學(xué)生在底下聊天、睡覺、玩手機(jī)甚至逃課。出現(xiàn)這些不良狀況，主要是理論知識(shí)太抽象學(xué)生不易理解。但高職院校的學(xué)生對(duì)實(shí)踐課程很感興趣，比如，在剛?cè)雽W(xué)的金工實(shí)訓(xùn)課上學(xué)生很少出現(xiàn)上課聊天、睡覺、玩手機(jī)等現(xiàn)象，甚至連遲到現(xiàn)象都很少，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)課堂上充滿了激情，有時(shí)放學(xué)了還要求老師再多給他們點(diǎn)時(shí)間做工件。

二、“數(shù)控加工工藝與編程”課程實(shí)踐教學(xué)的必要性

“數(shù)控加工工藝與編程”課程中有些技術(shù)如果只依靠理論上解釋，學(xué)生很難理解。例如：對(duì)車床、銑床刀具的認(rèn)識(shí)對(duì)刀原理的理解;程序編程、錄入程序等，這些課程必須通過組織學(xué)生實(shí)訓(xùn)動(dòng)手操作后才會(huì)領(lǐng)悟要點(diǎn)?！皵?shù)控加工工藝與編程”課堅(jiān)持理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合有助于培養(yǎng)學(xué)生真正學(xué)到數(shù)控技術(shù)知識(shí)，達(dá)到不僅能說還會(huì)做，既具有一定的理論基礎(chǔ)知識(shí)，又有較強(qiáng)的專業(yè)技能本領(lǐng)。

三、“數(shù)控加工工藝與編程”教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)

教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：主要講授數(shù)控加工工藝的有關(guān)概念和工藝規(guī)程的制定原則和方法;數(shù)控加工程序編制過程中有關(guān)工藝處理、數(shù)值計(jì)算及各種常用功能指令;數(shù)控機(jī)床、數(shù)控銑床與加工中心編程規(guī)則等內(nèi)容，并能將零件通過數(shù)控機(jī)床完成加工實(shí)施。

四、課程實(shí)踐教學(xué)方面的設(shè)計(jì)思路

本課程以培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)踐技能，鞏固理論知識(shí)為總體目標(biāo)，讓學(xué)生在實(shí)踐的基礎(chǔ)上掌握知識(shí)和技能。本課程以對(duì)車床、銑床刀具的認(rèn)識(shí)，對(duì)刀原理的理解，程序編程、錄入程序及加工等為實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，通過師生共同實(shí)施，著力培養(yǎng)學(xué)生的編程能力和實(shí)際動(dòng)手操作能力。本課程注重實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，同時(shí)結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和教學(xué)規(guī)律，采用理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方式展示教學(xué)內(nèi)容。

五、“數(shù)控加工工藝與編程”課程實(shí)踐教學(xué)的開展

“數(shù)控加工工藝與編程”課可以采用項(xiàng)目式啟動(dòng)教學(xué)，以任務(wù)為引領(lǐng)，項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，即以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，從職業(yè)的實(shí)際需要出發(fā)，選擇具有典型性的項(xiàng)目為實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，通過師生共同實(shí)施，著力培養(yǎng)學(xué)生的理解能力和應(yīng)用能力。要注重實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，以崗位職業(yè)能力為依據(jù)，同時(shí)結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和教學(xué)規(guī)律，采用理論和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法。例如：在數(shù)車教學(xué)上設(shè)計(jì)制作手柄，通過數(shù)控車手柄的編程及加工的編程項(xiàng)目，遵循從簡單到復(fù)雜的原則，從常見的G代碼認(rèn)識(shí)人手，然后安排學(xué)生背G代碼，最后是教學(xué)生應(yīng)用G代碼完成手柄的編程，通過加工制作和工藝分析，使學(xué)生具備基本加工、測(cè)量和工藝分析能力。在數(shù)銑教學(xué)上設(shè)計(jì)制作銑腰形槽底板，通過腰形槽底板的編程及加工的編程項(xiàng)目，讓學(xué)生掌握零件圖紙分析、加工方式的選擇、工件的裝夾與定位、加工刀具的確定、切削用量的確定、走刀路線的安排及程序的編制，零件的加工。

（一）在實(shí)踐中認(rèn)識(shí)刀具

刀具在數(shù)控加工中起著“舉足輕重”的作用，在以往講數(shù)控刀具時(shí)一般都采用理論“灌輸式”教學(xué)，即使在教學(xué)中采用PPT課件進(jìn)行圖片講解教學(xué)，其課堂效果也不是很理想，單靠學(xué)生豐富的想象力和理解能力也沒有達(dá)到既定的課堂教學(xué)目的。所以在講刀具時(shí)，教師有必要帶學(xué)生到實(shí)訓(xùn)車間去，讓學(xué)生零距離接觸各種類型的刀具，再輔以講解，讓學(xué)生總結(jié)各種類型刀具的應(yīng)用特點(diǎn)，以此加深他們對(duì)刀具應(yīng)用的認(rèn)知，并讓他們對(duì)刀具進(jìn)行測(cè)繪。課后結(jié)合畫圖軟件畫出刀具三維圖，讓他們鞏固已學(xué)知識(shí)，這樣的實(shí)踐教學(xué)不但可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還提高了教師的教學(xué)效率。

（二）在實(shí)踐中把握編程

在數(shù)控編程上學(xué)生僅僅滿足于自己拿了80分以上就覺得自己很厲害了，但他們不知道在數(shù)控中只有滿分才能加工出合格的零件。學(xué)生在編程中容易犯的錯(cuò)誤有以下幾點(diǎn)：

第一，在循環(huán)結(jié)束段沒有寫N30或者寫了其他地址碼，結(jié)果機(jī)床出現(xiàn)未找到循環(huán)加工段的問題。

第二，有些學(xué)生粗心大意把開頭的M03寫成M30，結(jié)果程序沒運(yùn)行就結(jié)束了。

第三，有些學(xué)生G03和G02用反了結(jié)果凸圓變凹圓，凹圓變凸圓。

第四，有些學(xué)生從直線變換到圓弧，從圓弧變直線，忘記寫變換指令，結(jié)果把圓弧加工成直線，直線加工成圓弧。

第五，有些學(xué)生圓弧節(jié)點(diǎn)計(jì)算錯(cuò)，結(jié)果出現(xiàn)圓弧節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤。

第六，學(xué)生對(duì)刀具半徑補(bǔ)償?shù)亩x不理解，分不清什么時(shí)候用G41，什么時(shí)候用G42，結(jié)果加工出的零件不是變大了，就是變小了。

第七，學(xué)生對(duì)刀具長度補(bǔ)償?shù)亩x不理解，分不清什么時(shí)候用G43，什么時(shí)候用G44，結(jié)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，在數(shù)控銑床上下刀深度沒寫“一”號(hào)，結(jié)果刀具在工件上方運(yùn)動(dòng)，未切削到工件。

（三）在實(shí)踐中掌握對(duì)刀

對(duì)刀是數(shù)控加工中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，其準(zhǔn)確性將直接影響零件的加工精度。但在理論課上教師很難讓學(xué)生理解對(duì)刀原理及對(duì)刀的重要性。在這樣的情況下可以安排學(xué)生到實(shí)訓(xùn)車間，教師進(jìn)行對(duì)刀操作講解及示范，然后讓學(xué)生練習(xí)對(duì)刀，在對(duì)刀過程中學(xué)生容易犯的錯(cuò)誤有以下幾點(diǎn)：

第一，在對(duì)工件第一邊時(shí)忘記用相對(duì)清零，結(jié)果找不到工件中間。

第二，對(duì)工件另一邊時(shí)直接輸機(jī)床現(xiàn)在的坐標(biāo)，結(jié)果對(duì)刀零點(diǎn)錯(cuò)誤。

第三，刀具移動(dòng)到工件中間后，未把現(xiàn)在的坐標(biāo)記錄到機(jī)床坐標(biāo)系里面，結(jié)果未完成實(shí)際坐標(biāo)的記錄。

第四，數(shù)值計(jì)算錯(cuò)誤，刀具沒有正確移動(dòng)到中間，機(jī)床記錄下錯(cuò)誤的數(shù)值。

第五，對(duì)z軸時(shí)抬刀了才對(duì)坐標(biāo)做記錄，結(jié)果工件坐標(biāo)系建立在工件上方，實(shí)際加工中刀具碰不到工件。

總之，不管上面哪一點(diǎn)弄錯(cuò)，都不能正確實(shí)現(xiàn)對(duì)刀，只有讓他們親身感受對(duì)刀的過程才能加深他們的理解。

（四）在實(shí)踐中完成零件加工

當(dāng)上面的準(zhǔn)備工作都做好后，并不代表就能加工出一個(gè)合格的零件，程序仿真只能檢查程序的語法和軌跡是否正確。實(shí)際加工中可能還存在以下幾點(diǎn)問題：

第一，程序中編的刀具號(hào)和實(shí)際裝的刀具號(hào)不一致。

第二，控制面板上沒輸?shù)堆a(bǔ)或刀補(bǔ)沒輸對(duì)。

第三，調(diào)錯(cuò)了加工程序號(hào)。

第四，測(cè)量錯(cuò)誤。

在課堂上老師再怎么強(qiáng)調(diào)這些注意事項(xiàng)，但學(xué)生沒有實(shí)際操作過，沒有這些對(duì)加工的認(rèn)知，所以很難避免上面這些錯(cuò)誤。讓學(xué)生完成零件加工，是通過實(shí)踐讓他們明白一個(gè)合格的零件是怎么加工出來的。

結(jié)語

本課程的教學(xué)目的是通過理論知識(shí)結(jié)合實(shí)踐教學(xué)，把抽象的理論知識(shí)與形象的實(shí)踐操作結(jié)合起來，突出基礎(chǔ)理論知識(shí)的應(yīng)用和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。