數(shù)控機(jī)床教學(xué)信息化方法論文

時間：2022-10-11 20:43:04 數(shù)控畢業(yè)論文我要投稿

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　　摘要：數(shù)控機(jī)床以其高精度、高效率、高柔性成為制造行業(yè)的重要裝備。數(shù)控機(jī)床課程是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的重要核心課程，掌握數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成、工作原理對于從事數(shù)控加工、數(shù)控設(shè)備維修維護(hù)及數(shù)控設(shè)備銷售與售后服務(wù)等工作是非常重要的，而數(shù)控機(jī)床機(jī)械、電氣結(jié)構(gòu)及原理的學(xué)習(xí)又是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點。采用信息化教學(xué)方式是高職學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙、提高學(xué)習(xí)效率的有效途徑。

數(shù)控機(jī)床教學(xué)信息化方法論文

　　關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床信息化教學(xué)主軸部件；卡盤結(jié)構(gòu)；電氣控制

　　仿真數(shù)控是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、高效集成生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量的主要途徑，制造裝備的大規(guī)模數(shù)控化，使企業(yè)急需大批數(shù)控編程、設(shè)備操作及維修人員，而傳統(tǒng)的機(jī)床教學(xué)采用理論與實踐分離的教學(xué)方法，一方面學(xué)生因無法理解指令的含義而失去對課程的學(xué)習(xí)興趣，同時也因?qū)C(jī)床結(jié)構(gòu)和操作不熟悉、使用不當(dāng)而增加撞刀的危險。在教學(xué)實施中采用信息化手段，可以使原本復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)直觀形象更易接受，使原本通過大量實操才能理解、掌握的指令更易于理解和掌握，同時，借助模擬仿真可以使由于不熟悉機(jī)床操作發(fā)生安全事故的可能性大大降低。也克服了因?qū)嵺`訓(xùn)練時間短，學(xué)生無法掌握技能，進(jìn)入企業(yè)后處理實際問題的能力差，無法勝任相應(yīng)的崗位的問題。數(shù)控機(jī)床主要由機(jī)械結(jié)構(gòu)、機(jī)床電氣、和數(shù)控系統(tǒng)三部分組成，在實際工作中，硬件故障多于軟件故障，機(jī)械故障多于電氣故障。而機(jī)械部分，要完成安裝調(diào)試、排除故障就必須了解其結(jié)構(gòu)組成，所以教學(xué)中采用先機(jī)械后電氣，先硬件后軟件，由易到難，同時借助信息技術(shù)實現(xiàn)由直觀到抽象的教學(xué)方法。

　　1、加工中心主軸部件動作原理信息化教學(xué)方法

　　JCS-018A加工中心的主軸結(jié)構(gòu)(見圖1)是數(shù)控機(jī)床教學(xué)中非常典型的案例。主要由四個功能部件構(gòu)成：主軸部件、主軸準(zhǔn)停裝置、刀具自動夾緊機(jī)構(gòu)、切屑清除裝置構(gòu)成。傳統(tǒng)的教學(xué)一般是利用圖1的裝配圖先講解主軸內(nèi)部的各組成結(jié)構(gòu)，如主軸心軸1是一個中空的階梯軸，用于松刀的拉桿、拉釘、刀柄及包括用于刀具夾緊的碟形彈簧都安裝在主軸上，然后需要借助非常強(qiáng)的讀裝配圖的基礎(chǔ)和對機(jī)構(gòu)的動作分析，理解其工作原理和過程，難度非常大，學(xué)生往往在這突破不了難點而失去對課程學(xué)習(xí)的興趣。而教學(xué)中借助動畫讓學(xué)生先看清主軸的工作過程及每個部件的工作過程，再講解每個部件的結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)該功能時的原理，學(xué)生就更有興趣，而且學(xué)生會去自主探索其結(jié)構(gòu)特點，培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的能力及習(xí)慣。例如,蝶形彈簧安裝時三片一組，相對安裝，起始與結(jié)束兩片必須為凹面，這時學(xué)生會下意識的去思考為什么，教師進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生去探索其中的原理，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索的基本素質(zhì)。

　　2、機(jī)床卡盤結(jié)構(gòu)的信息化教學(xué)

　　“三爪卡盤”是機(jī)床上用來夾緊工件的機(jī)械裝置，利用均布在卡盤體上的活動卡爪的徑向移動﹐把工件夾緊和定位的機(jī)床附件，在三爪卡盤使用、維護(hù)時，需要熟練掌握卡盤的裝夾，因此，需要學(xué)生掌握卡盤的結(jié)構(gòu)及原理，利用信息化方法會使教學(xué)直觀、清楚，便于學(xué)生理解掌握。傳統(tǒng)的教學(xué)一般是配合圖片和動畫來講解三爪卡盤的結(jié)構(gòu)：卡盤體、小錐齒輪、背面為平面螺紋的大錐齒輪和三個卡爪。三個卡爪上有與錐齒輪配合的平面螺紋，三個卡爪在爪盤體中的導(dǎo)槽中呈120°均布�？ūP體的錐孔與車床主軸前端的外錐面配合，起對中作用，通過鍵來傳遞扭矩，最后用螺母將卡盤體鎖緊在主軸上。這種方法學(xué)生很難理解每個部件的作用及卡盤的工作原理，也不會有興趣去研究。有條件情況下，可以制作更真實的實景動畫，學(xué)生更易于理解每一個部件真實的工作狀態(tài)和結(jié)構(gòu)原理，同時可以對機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點有更直觀的認(rèn)知，增進(jìn)學(xué)生對機(jī)械結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的興趣。

　　3、機(jī)床電氣控制的仿真教學(xué)

　　電機(jī)拖動是數(shù)控機(jī)床電氣控制中重要的內(nèi)容，實際接線環(huán)節(jié)在很多學(xué)校都設(shè)置了專門的實驗培訓(xùn)課，傳統(tǒng)的課程教學(xué)主要是以教師講解實驗內(nèi)容、演示實驗過程，學(xué)生以小組為單位按既定步驟接線，得出事先確定的結(jié)果。這種傳統(tǒng)教學(xué)模式以體積大、數(shù)量少的電、力拖動實驗設(shè)備為依托，學(xué)生圍觀聽課形式居多，參與動手的機(jī)會較少，由于時間限制，使學(xué)生不能夠深刻實踐理論和熟練接線，得不到很好的訓(xùn)練效果，為此，這一部分內(nèi)容筆者覺得采用現(xiàn)代的仿真實驗教學(xué)和傳統(tǒng)實踐教學(xué)相結(jié)合的方式，教師首先理論講解，在此基礎(chǔ)上在仿真軟件上完成模擬接線，理解原理、熟悉接線方法、流程，然后通過實際接線驗證。發(fā)揮信息化教學(xué)優(yōu)勢，解決了傳統(tǒng)教學(xué)實驗設(shè)備不足等問題，取得很好的教學(xué)效果(見圖2)。

　　4、結(jié)語

　�。�1）采用信息化方法可以有效降低加工中心主軸部件動作原理學(xué)習(xí)的難度。

　�。�2）卡盤結(jié)構(gòu)采用信息化教學(xué)，使學(xué)生易于理解每一個部件真實的工作狀態(tài)和結(jié)構(gòu)原理。

　�。�3）機(jī)床電氣控制采用信息化教學(xué)，解決了傳統(tǒng)教學(xué)實驗設(shè)備不足和安全等問題。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]盧衛(wèi)娜,陳秀敏,馬玉泉,等.仿真技術(shù)在電力拖動實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].大學(xué)物理實驗,2011,24(6):55-58.

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　　[3]周蘭，常曉�。F(xiàn)代數(shù)控加工設(shè)備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

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