徐春梅 李 飛
(西南科技大學工程技術中心,四川 綿陽 621010)
測量技術作為機械制造領域中的一項關鍵技術,對實現(xiàn)零件互換性及保證產(chǎn)品質(zhì)量起到至關重要的作用,堪比機械科學研究和先進制造的“眼睛”[1]。職業(yè)技術學校在組織機械測量技術實訓教學方面一直走在前端[2],而綜合性大學在大工程的形勢下,針對各類學科開設不同程度不同教學內(nèi)容的測量技術實訓課程均也是勢在必行的。大工程背景的工程訓練教學模塊包括:創(chuàng)新訓練模塊、素質(zhì)訓練模塊、基礎訓練模塊、先進制造訓練模塊和綜合訓練模塊[3]。作為必修實踐訓練項目之一的“基本質(zhì)量保證技術——機械測量技術”在工程基礎能力實踐占有重要地位,對學生建立完整的工業(yè)工程概念起著至關重要的作用。
目前,各校就機械測量技術普遍只開設了《精度設計與檢測》課內(nèi)實驗,面向的人群也僅限于機械類專業(yè)學生。非機械類學生在測量技術方面的實驗或?qū)嵱栒n程基本沒有。但是該類學生在工程訓練課程其他實驗項目中也會涉及到測量工作,缺乏這一類基礎知識將對其他項目學習效果起到不良影響。本項目研究擬在擴大課程開課規(guī)模,針對非機械類學生開設適宜的測量技術實驗課程的同時,設計并加工出相應的教學測量件。在機械測量實訓教學中,根據(jù)學習要求差異來分別設計教學測量件,杜絕“一件多用”現(xiàn)象,即一套工件供不同類型的學生使用。
目前,尺寸精度已經(jīng)由單純的長度測量進入了綜合的形狀測量階段[4]。對于“三層次”的工程訓練教學目標來說,測量技術的教學內(nèi)容也將根據(jù)受眾人群專業(yè)類別分別設置。
工程訓練課程在工程認知實踐中,主要要求學生了解工業(yè)及工程技術發(fā)展歷程,認識典型工業(yè)過程,培養(yǎng)環(huán)保、安全、工程倫理、質(zhì)量等工程素養(yǎng),主要面向人文社科類學生。測量技術伴隨工業(yè)及工程技術發(fā)展,始終貫穿于典型工業(yè)過程中,在認知實踐中,測量技術成為一門必修的基礎學科。但工程訓練的總學時是一定的,而工程知識和工程實踐的內(nèi)容非常多,合理的點面結(jié)合非常重要,在有限的時間里只能對測量技術的一些內(nèi)容通過演示、展示、簡單操作等初步的學習來達到認識、了解的目的[5]。由于人文社科類學生學科基礎限制,接觸測量技術及其工、量具的機會比較少,但生活和工作中難易程度不等的測量活動時常出現(xiàn),且工程訓練實習過程也常需要實時檢測加工質(zhì)量。因此,在工程認知實踐中,要求人文社科類學生了解常用量具的種類及用圖,了解簡單量具測量原理、使用方法及讀數(shù),會識讀簡單的機械零件圖紙,了解測量技術的一般應用。
以被測工件的長度和角度為主要測量對象,主要測量工件長度、寬度、厚度、深度、高度、外圓直徑、內(nèi)孔直徑等、角度等,如圖1所示為實訓課的套類測量件。另外,課程還準備有軸類及套類零件作為被測工件,使學生加深對常見零件的認識,有助于車削、銑削、鉗工等實踐課程的學習。
在測量過程中,以游標式測量儀器(普通、高度、深度游標卡尺及游標量角器等)和微動螺旋副式測量儀器(外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺等)為主要測量工具,要求學生熟悉生產(chǎn)實習中常見的測量儀器的使用方法及讀數(shù)方法,了解量具的測量原理,了解幾種常見的測量方法。
面向現(xiàn)代工業(yè)的工程基礎訓練教學體系中,一般工科類學生(機械類除外)除要求具有基本工程素養(yǎng)外,還需要熟悉基本加工方法、基本質(zhì)量保證技術(質(zhì)量體系、檢測檢驗)、基本物流技術、基本工程管理技術等。測量技術作為質(zhì)量保證技術的一部分就成為了必修實踐訓練項目之一。
圖1 套類被測工件
一般工科類學生對典型工業(yè)過程有一定的認識,在加工方法及測量技術的實訓課程中有一定的專業(yè)基礎,因此,選取長度、角度、粗糙度以及形位誤差中平行度和垂直度為測量對象。如圖2所示為基礎訓練中平板類測量件。要求學生會使用普通、高度、深度游標卡尺,游標量角器,外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺,百分表,粗糙度儀等測量儀器,了解其工作原理。另外,針對無法直接測量的幾何參數(shù),要求學生了解間接測量方法的具體應用。
圖2 平板類被測工件
機械類學生在進行工程訓練之前已經(jīng)具備一些專業(yè)知識,對機械加工、工程圖紙、機械設計等有一定的認識。因此,針對該類學生要求既可實現(xiàn)廣泛的工程認知,也可以操作各種常規(guī)、現(xiàn)代的設備和使用各種基本工具,實現(xiàn)具有獨立創(chuàng)意的設計與制作。測量技術實踐項目中,除為學生提供常用游標式測量儀器和微動螺旋副式測量儀器外,還提供一些機械式測量儀器(如內(nèi)徑百分表、粗糙度儀)、光電式測量儀器(影像測量儀)供學生選用。測量對象以幾何形狀及位置關系為主,要求學生根據(jù)被測對象的特征自己擬定檢測方案,選取合理的測量儀器,采用多種測量方法[6]相結(jié)合的方式完成實踐活動。圖3為課堂中使用的被測工件。
圖3 軸類被測工件
本研究根據(jù)專業(yè)特點將全校學生進行分類,分別設置了不同層次的實驗內(nèi)容,還設計并加工出不同類型被測工件。該實驗項目與本科理論教學、工程訓練實踐教學及檢測技術科學研究緊密結(jié)合,對學生的其他課程學習都能起到幫助作用。在不同層次的測量實訓教學實踐中,發(fā)現(xiàn)所設計的教學測量件符合教學要求,學生學習效果很好。為增加學生學習興趣,后期還可在被測工件的設計上進行改進工作,可增加一些與學生專業(yè)相關的被測工件,加強課程之間的聯(lián)系。
[1]裘祖榮,石照耀,李巖.機械制造領域測量技術的發(fā)展研究[J].機械工程學報,2010,46(14):1-11.
[2]丁洋.職業(yè)院校測量技術實訓教學的現(xiàn)狀與對策[J].職業(yè)教育研究,2010,5:149-150
[3]周繼烈,錢俊,唐潔.大工程背景下高校工程訓練及工程訓練中心的建設[J].實驗技術與管理,2012,29(8):119-121.
[4]姜春雷,白海濤.測量技術分析[J].哈爾濱軸承,2007,28(2):36-38.
[5]張守魁.認識性工程訓練的研究[J].實驗技術與管理,2011,28(12):132-133.
[6]讀書編輯.測量技術[DB/OL].[2014.01.10]http://baike.baidu.com/subview/3368942/12254691.htm?fr=aladdin.