機械制造工藝學課程設計的一些思考

張智榮

（臨汾職業(yè)技術(shù)學院 機電系，山西 臨汾 041000）

1 高職院校機械制造工藝學課程設計的目的

通過本課程設計，培養(yǎng)同學應用機械制造工藝學或相關(guān)課程（機械設計基礎(chǔ)、機械制造技術(shù)、金屬切削機床）的理論知識，進而理論聯(lián)系實際，能有針對性地分析解決生產(chǎn)實際工藝問題，能夠獨立編制中等復雜難度零件的工藝規(guī)程；培養(yǎng)學生能夠熟悉且熟練掌握相關(guān)工藝手冊、圖表、規(guī)范等技術(shù)資料的查閱能力；根據(jù)被加工零件技術(shù)要求，用學習掌握的夾具設計方法，獨立完成夾具的結(jié)構(gòu)設計，提高結(jié)構(gòu)設計能力；學生能識圖、制圖、運算以及能獨立編寫技術(shù)文件等。

2 高職院校機械制造工藝學課程設計的必要性

機械制造工藝學課程設計是學生完成機械制造工藝學理論課程以后，進行的一項應用設計，是高職院校工科類專業(yè)主要實踐教學環(huán)節(jié)之一。通過此課程設計可以使學生通過學過的知識進行工藝編制及夾具結(jié)構(gòu)設計，為后續(xù)課程的學習及畢業(yè)后從事相關(guān)技術(shù)工作打下比較堅實的基礎(chǔ)。

3 高職院校機械制造工藝學課程設計的內(nèi)容

3.1 對零件進行工藝分析并繪制零件圖

讀懂零件圖，知道零件用途、性能、技術(shù)要求以及所在部件（或整機）中的用途；確定零件圖主要加工平面、次要加工平面，找出關(guān)鍵技術(shù)問題；分析零件結(jié)構(gòu)工藝性。

3.2 選擇毛坯的制造方式

畫毛坯簡圖了解零件材料和力學性能，合理選擇毛坯種類以及制造方法，確定切削用量、加工方法；根據(jù)類型、零件結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、材料等選擇毛坯制造方式，得出毛坯的精度；運用機械工藝設計手冊，用查表法得出不同表面總余量以及余量公差；繪制毛坯簡圖。

3.3 制訂機械加工工藝路線

如果是比較復雜的零件，首先可以考慮幾個不同的加工方案，進行分析比較后，再選擇比較合理的方案；再次根據(jù)實際情況選擇定位基準；第三劃分加工階段；第四表面加工方法確定后，考慮工序集中還是工序分散：哪些表面的加工適合在一道工序中完成，哪些則應分散在不同工序進行為好，然后確定零件加工工藝過程工序總數(shù)和具體內(nèi)容；第五擬定機械加工工藝路線；第六選擇合適的加工設備、夾具、量具以及刀具；第七確定加工余量和工序間尺寸同公差；第八確定切削用量以及時間定額；最后填寫機械加工工藝工序卡。

3.4 進行機床夾具的設計

根據(jù)某道工序設計一套專用的夾具：首先制訂設計方案，畫出夾具結(jié)構(gòu)草圖；然后確定夾緊方式和夾具整體的結(jié)構(gòu)方案；再進行夾具精度分析、夾緊力分析等；繪制出夾具的裝配總圖。

3.5 編寫夾具設計的說明書、準備答辯

課程設計的總結(jié)性文件是說明書。通過編寫說明書，能夠進一步培養(yǎng)學生分析和總結(jié)的能力，并能鞏固、深化在設計過程中所獲得的知識。課程設計的說明書包括具體內(nèi)容：零件的材料和技術(shù)分析、比較工藝方案、工藝過程的設計（加工方法選擇、加工設備選擇等）、工序設計（工序尺寸的計算、切削用量的選擇）、夾具設計的過程（如定位、夾緊的選擇和設計）、夾具的操作說明等。

3.6 答辯、評定成績

課程設計在兩周內(nèi)完成。設計完成后進行總結(jié)、驗收、答辯并評定成績。

4 高職院校機械制造工藝學課程設計教學中存在的問題

教學設計方面：題目常規(guī)，容易在網(wǎng)上找到現(xiàn)成答案資料，設計千篇一律；傳統(tǒng)的分組進行設計，組員分工不明確，經(jīng)常到最后就是忙的就是那幾個，剩下的都是抄襲；每學期課程都放在學期末，要么酷暑要么寒冬，而且臨到放假，學生容易分心忙回家事宜，學習效果不好；課程銜接不好，機械制造工藝學課程的前期課程主要有機械制圖、高等數(shù)學、機械設計基礎(chǔ)、機床夾具設計等，實習有金工實習和生產(chǎn)實習。但高數(shù)和機械制圖均為基礎(chǔ)課，大一學完基本就不再學，對于高職學生來說，基礎(chǔ)并不太好，中間一間斷，計算和制圖能力打了折扣，老師還對復習以前知識，浪費了時間，設計質(zhì)量也難保證；部分高職院校由于課程體系及自身特點，并沒有安排機床夾具這門課，即使學也是粗略講過，而機械制造工藝學課程設計中重要的一項就是夾具設計，沒有教材支撐，學生設計比較吃力。訂教材時沒有訂相應的設計手冊，傳統(tǒng)的設計都是兩周，所以學生都是這兩周做設計，手冊不夠用，一人一冊不現(xiàn)實。

學生方面：不重視課程設計，設計和實際生活聯(lián)系不緊，比較抽象，學生缺乏興趣，存在應付了事的現(xiàn)象；高校擴招后，學生文化基礎(chǔ)薄弱，部分學生基礎(chǔ)知識欠缺，課程設計不知道從哪下手；學生怕吃苦，沒耐性，處理課程設計中比較復雜的問題時，不愿動腦子，總想求教于老師或同學，設計個性化不強。

教師方面：關(guān)鍵是指導學習的度把握。課程設計學生應當獨立完成，不能太過于依賴老師。但此課程設計包含的內(nèi)容又比較多：毛坯選擇、基準選定、工藝路線制訂、工藝參數(shù)的選擇、定位夾緊的方案選擇、夾具結(jié)構(gòu)設計等，由于沒有固定的模式，學生往往無所下手，老師如果指導的度把握不好，就會要么跑偏，要么設計個性化缺乏，所以指導老師如何把握度是課程設計能否順利完成的關(guān)鍵。

5 改進高職院校機械制造工藝學課程設計具體對策

針對高職院校機械制造工藝學課程設計出現(xiàn)的各種典型問題，可以從不同方面入手，反復探索，積極實踐，應用多種手段提高課程設計的教學質(zhì)量。

5.1 教師教學設計方面需改進

5.1.1 設計題目要更貼切實際

選題要能完成教學目標為目的。針對高職教育的培養(yǎng)目標，高職院校機械制造課程設計選定的零件應結(jié)合教材，具有典型性和實用性的特點。具體來說就是首先所選零件應該是教材里重點講解的箱體類、軸類、盤蓋類等一些有代表性零件，其次選擇的零件結(jié)構(gòu)要相對簡單些，加工工藝要求不是太高，因為此課程設計目的是讓學生了解加工工藝的整個流程，掌握基本方法，能夠獨立完成課程設計。最后，選擇的零件要體現(xiàn)層次性，也就是不是一種零件，選復雜程度不同的零件。

5.1.2 改變傳統(tǒng)的分組模式

此課程設計選定的零件復雜程度不一樣，故零件的加工同零件的夾具設計難度也大不一樣，學生可以根據(jù)自身實際情況以及興趣愛好自由的進行選擇。也就是按零件的不同學生自由組合。興趣是最好的老師，這樣不但有利于不同能力學生水平的發(fā)揮，而且也能提高學生對課程設計的積極性，增強自信心。

5.1.3 教師指導要根據(jù)實際情況把握好度

可以把設計任務細分，讓學生完成一個一個小任務。小任務學生獨立完成后，由指導老師審閱修改，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，不讓設計跑偏，同時讓不同組同學互相檢查，汲取別組設計長處，完善自己組設計內(nèi)容。具體來說，可以把任務分為六個部分：對零件進行工藝分析并繪制零件圖（6 個學時）；毛坯選擇制造方式，畫出毛坯簡圖（10 個學時）；制訂零件的機械加工工藝路線（10 個學時）；機床夾具設計計算和結(jié)構(gòu)設計（10個學時）；編寫設計計算說明書、準備答辯（6個學時）；總結(jié)和答辯（4 個學時）。然后6 個部分再細分，把任務分解落實到每一個人。

5.2 課程設置方面需合理

根據(jù)高職學生特點，課程設置銜接要合理。在機械制造工藝學這門課開設的學期，要開設工程數(shù)學和工程制圖這兩門課，以及金工實習和生產(chǎn)實習等課程。工程數(shù)學使學生計算能力提升，工程制圖使學生能看懂圖，會分析圖，為編制工藝規(guī)程及畫工序簡圖打好基礎(chǔ)。開設金工實習、生產(chǎn)實習等實踐課程，可以讓學生們親手觸摸工件，改造零件，對工件有最直接的認識，為做好課程做好實踐打好基礎(chǔ)。

5.3 提高學生自身學習動力

學習動力上：要讓學生明白課程設計的重要性。課程設計是一門課程能力的綜合體現(xiàn)。它既需要豐富理論知識，更需要實踐。它需要動手，同學們自己動手做設計，不像傳統(tǒng)課程，一味被動接受，它可以有自己的想法，能出實實在在的東西，能讓學生有成就感。

學習習慣上：高職學生，由于中學階段普遍存在著學科發(fā)展不全面，學習習慣差，學習方法不正確等問題，他們在知識、能力以及心理上的準備不足難以適應。所以一定要培養(yǎng)學生良好的學習習慣，做好學生的心理疏導，提高學習自信心。

學習環(huán)境上：要經(jīng)常開展各種形式的職業(yè)技能競賽，實訓車間建設要加大，多聯(lián)系校外工廠，去參觀學習，拓寬視野，營造良好氛圍。

6 結(jié)論

本文對機械制造工藝學課程設計教學中存在的問題進行了歸納，并通過分析，給出了一些相應措施，對以后的教學有較大幫助。