(福建理工學(xué)院 福建廈門 361000)
公差與配合是工科學(xué)生必須掌握的一門基礎(chǔ)課程,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,常感到困難、抽象;特別是對制圖尺寸中公差配合的理解,只停留在理論知識的抽象概念中,沒能完全理解尺寸公差的重要性。學(xué)生在進行工程訓(xùn)練的時候,跟學(xué)生有交流,大部分學(xué)生都對機械制圖中的尺寸公差,軸孔配合關(guān)系只有一個模糊的概念,不懂得實際應(yīng)用;而作為工科學(xué)生經(jīng)常要參加工程訓(xùn)練大賽、機械創(chuàng)新等綜合能力競賽,要求學(xué)生能設(shè)計作品,把作品實際加工出來。不管設(shè)計還是實際加工,公差與配合知識是必須用到的。為了提高學(xué)生對理論知識的運用能力和實踐動手能力,就必須高度重視工程實訓(xùn),跳出“不重實驗實訓(xùn),只知考試,考完就忘”的怪圈[1]。結(jié)合本人的實際教學(xué)經(jīng)驗,工程訓(xùn)練的普車實踐教學(xué)能很好的提高學(xué)生這方面的知識,普車的實際加工跟公差配合有著密不可分的聯(lián)系,通過普車的學(xué)習(xí),能以實物加工的方式,讓學(xué)生更加深刻的領(lǐng)悟公差配合在實際中的應(yīng)用,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及綜合創(chuàng)新能力。
要幫助學(xué)生理解抽象的理論知識問題,實訓(xùn)可視為一種有效手段[2]。普通車床在機械加工中是必不可少的一個工種,也是工程訓(xùn)練實踐教學(xué)很重要的工種之一,普車的車削加工在機械制造業(yè)有著非常普遍的應(yīng)用,普車的切削加工范圍很廣,有端面、外圓、切槽、鉆孔、鉸孔和螺紋加工。能在自己動手實踐過程中解決碰到的難題,學(xué)生就會對教學(xué)內(nèi)容更加的感興趣,這樣對于教學(xué)是極為有利的[3]。設(shè)計一個合理的作品,通過演示,示范加工步驟,然后讓學(xué)生利用設(shè)備跟工具獨立加工出來,在此過程中,會碰到很多問題,但是學(xué)生在不斷嘗試的過程中,對機床操作、工具使用及公差的知識卻在不斷的加深,不斷解決實際碰到的問題,普車能培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手、觀察、分析、解決問題的能力;也能讓學(xué)生對于車工加工工藝和公差配合知識有更加深入的了解。學(xué)生掌握普車的實際操作技能,配合千分尺的使用,重點掌握三種配合知識:過度、過盈及間隙配合。
配合是值基本尺寸相同、相互結(jié)合的軸和孔公差帶之間的關(guān)系。軸孔配合反映了孔和軸之間的松緊程度。孔軸配合一般有三個種類,分別為間隙配合、過盈配合和過渡配合。其中,1、間隙配合是孔軸配合后有間隙,即軸在孔中能自由轉(zhuǎn)動;2、過盈配合是孔軸配合后呈過盈狀態(tài),即軸不能在孔中轉(zhuǎn)動;3、過渡配合是孔軸配合可能出現(xiàn)過盈也可能出現(xiàn)間隙,孔和軸的公差帶相互重疊。針對上述三種配合方式,設(shè)計一個綜合件作品,出圖紙,學(xué)生就依照圖紙,利用普通車床跟千分尺加工出作品。
先對學(xué)生培訓(xùn)普車的操作技能,在學(xué)生完全掌握機床的操作后,兩人一組,根據(jù)圖紙,輪流把作品加工出來。在加工的過程中,不僅能讓學(xué)生熟練使用千分尺,提高讀圖能力,組員之間經(jīng)常交流加工經(jīng)驗,也能提升學(xué)生的團隊合作能力。因為配合的精度要求比較高,在加工過程中,學(xué)生要根據(jù)做好的孔,加工出軸,根據(jù)孔軸的配合情況,不斷調(diào)整軸的尺寸,這樣就能讓學(xué)生牢牢體會尺寸公差的重要性。最后加工出作品,這樣學(xué)生根據(jù)實物能很好的掌握三種配合之間的關(guān)系,通過實物輔助對抽象的理論知識的理解。這樣不但將公差配合中的許多概念聯(lián)系起來,而且將“機械制圖”和“公差配合”、“機械基礎(chǔ)”、“機制工藝”等相關(guān)專業(yè)知識聯(lián)系起來,促進了知識遷移,在培養(yǎng)學(xué)科實踐能力的基礎(chǔ)上提高了對知識的綜合運用能力。把抽象的孔軸配合關(guān)系,根據(jù)圖紙,通過普車的實踐操作及量具的使用,把理論概念具象化出來,讓學(xué)生對尺寸公差,孔軸配合關(guān)系有更直觀的理解,學(xué)生獨立加工出實物,提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,掌握尺寸配合的要點,能增強學(xué)生的創(chuàng)新意識,做到明理精工。
通過實物的加工過程及最終成品,加深學(xué)生對軸孔配合的理解及尺寸公差的實際應(yīng)用。以實物輔助教學(xué),促進學(xué)生對機械制圖理論知識的理解和應(yīng)用。對于一個工科學(xué)校,更注重學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。通過學(xué)習(xí)普車的工藝知識,讓學(xué)生對尺寸公差,軸孔配合有更深層次的體會。理論知道實踐,實踐檢驗理論,做到理論與實踐的具體統(tǒng)一。