符立華

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齒輪滾壓加工裝置在機械課程項目化教學(xué)中的應(yīng)用＊

符立華

（臺州科技職業(yè)學(xué)院，浙江 臺州 318000）

隨著我國素質(zhì)化教育和新課程改革的不斷深入，各大高校不斷進行教學(xué)改革，進而提出了項目化教學(xué)的方法。項目化教學(xué)就是以實際工作任務(wù)為載體制訂工作項目，學(xué)生作為主體，自主地學(xué)習(xí)和完成項目任務(wù)，從而提高學(xué)生綜合素質(zhì)能力。齒輪滾壓加工裝置中涉及的機械知識可以很好地運用到機械課程的項目化教學(xué)中。根據(jù)機械課程的特點，以齒輪滾壓加工裝置為載體，設(shè)計多個工作項目，在一定程度上解決機械課程項目化教學(xué)項目匱乏的問題。

項目化教學(xué)；齒輪滾壓加工；機械課程；PLC

隨著社會經(jīng)濟的不斷進步，企業(yè)對人才的要求也在不斷變化。高職院校的教學(xué)是以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向的，因此，高職院校的重要目標(biāo)是根據(jù)企業(yè)需求培養(yǎng)相應(yīng)的人才。對于機械相關(guān)專業(yè)，高職院校應(yīng)該培養(yǎng)具有更強的實際應(yīng)用能力、更強的專業(yè)技能、更好地滿足企業(yè)發(fā)展需求的專業(yè)人才[1]。

在傳統(tǒng)的高職院校教學(xué)過程中，課堂中的教學(xué)內(nèi)容與實際工作脫軌，學(xué)生畢業(yè)后需要很長一段時間去適應(yīng)企業(yè)的工作環(huán)境和方式，項目化教學(xué)的方式在一定程度上解決了這一問題。項目化教學(xué)中最重要的一環(huán)是對項目的整體設(shè)計，只有對項目進行科學(xué)規(guī)劃，進行合理教學(xué)設(shè)計，才能讓項目化教學(xué)在高職課堂中發(fā)揮出更大的作用。因此，如何設(shè)計合理的項目尤為關(guān)鍵。直齒圓柱齒輪滾壓成形裝置可以運用到機械制圖、機械裝調(diào)、機械設(shè)計和PLC應(yīng)用等課程的項目化教學(xué)中。

1 直齒圓柱齒輪滾壓加工裝置

國內(nèi)現(xiàn)階段采用的普遍裝置是美英等人設(shè)計的雙輪滾軋加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)由底座、框式機架、工作臺、導(dǎo)軌、限位塊、液壓缸、液壓泵站、滾輪軸滑座、滾輪軸座、滾壓輪、可伸縮萬向節(jié)、電機、減速器、中心架、電磁離合器、電磁換向閥等組成，如圖1所示。工作臺和框式機架固定于底座上，工作臺上設(shè)置導(dǎo)軌，滾輪軸滑座可沿導(dǎo)軌在工作臺上平行移動，液壓缸固定在框式機架上，其活塞桿與滾輪軸滑座相連，在液壓的作用下帶動滑座徑向移動，兩個滾壓輪平行安裝在由滾輪軸座支撐的滾輪軸上，滾輪軸與電機減速箱軸之間通過可伸縮萬向節(jié)聯(lián)接，保證滾壓輪軸向轉(zhuǎn)動的同時可徑向移動。齒輪輥壓成型加工裝置如圖1所示。

2 在機械制圖課程中的應(yīng)用

目前，機械制圖課程的課堂教學(xué)中采用了常見的PPT課件、掛圖、三維軟件模型，并與實物教學(xué)模型相結(jié)合等一系列現(xiàn)代化的教學(xué)手段，但學(xué)生仍然處于被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)生不知道這些知識到底運用在什么場合，學(xué)習(xí)的積極性不高，作業(yè)的抄襲現(xiàn)象也非常嚴重，課堂教學(xué)達不到預(yù)期的效果。教師教學(xué)中仍比較注重制圖原理和視圖表示方式的教學(xué)，而忽略了本課程內(nèi)容在機械工程實踐中的應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)內(nèi)容與實際工作脫軌，解決工程實際問題的圖樣表達能力和識圖能力不足。齒輪輪滾壓加工裝置可以給學(xué)生最直觀地展示本課程內(nèi)容在實際工程中的應(yīng)用。齒輪滾壓裝置中有非常多的傳動軸之間的配合，本文以裝置中的齒輪軸為例，設(shè)計一個軸類零件的項目化教學(xué)設(shè)計，如表1所示。

機械制圖課程的具體評價方式如圖2所示。該方案可以同時運用到其他課程中。

圖1 齒輪輥壓成型加工裝置

表1 軸類零件的項目化教學(xué)設(shè)計

項目名稱任務(wù)名稱擬實現(xiàn)的能力目標(biāo)相關(guān)知識支撐訓(xùn)練方式手段及步驟成果評價方式 軸類零件圖的識讀與繪制識讀軸類零件圖軸類零件的常見表達方案零件的局部剖視圖、斷面圖、局部放大圖訓(xùn)練方式：分析，匯報分組匯報學(xué)生評價和教師點評 步驟：①給出常見軸類零件圖 ②根據(jù)給定的軸類零件圖，進行分析匯報 ③檢查評價 測繪裝置中的軸類零件學(xué)生能夠正確測量繪制裝置中的軸類零件齒輪的畫法、零件的剖視圖、斷面圖和局部放大圖訓(xùn)練方式：分析，測量，繪制圖紙、分組匯報學(xué)生評價和教師點評 ①制訂工作任務(wù) ②依據(jù)工作任務(wù)制訂工作計劃 ③工作計劃實施 ④檢查評估 ⑤回歸工作任務(wù)

3 在機械裝調(diào)課程中的應(yīng)用

機械裝調(diào)課程是高職機械類相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)實訓(xùn)課程。直齒圓柱齒輪滾壓成型裝置可作為機械設(shè)備裝調(diào)與控制技術(shù)的一個實訓(xùn)平臺，可增加學(xué)生對機電液一體化機械系統(tǒng)的認識，熟悉和掌握整個系統(tǒng)的搭建和調(diào)試過程，也可緩減學(xué)校機械設(shè)備裝調(diào)與控制技術(shù)課程實訓(xùn)平臺單一的狀況。項目化設(shè)計如表2所示。

4 在機械設(shè)計課程中的應(yīng)用

直齒圓柱齒輪滾壓成型裝置需要保證兩個滾壓輪同步滾壓坯料，不產(chǎn)生錯齒，因此，除了要通過PLC控制兩個滾壓輪同步運動外，還要始終保證它們的初始位置是一致的。根據(jù)該裝置的特點，可以設(shè)計一個控制兩個齒輪初始位置相同的裝置的項目。要求學(xué)生分組設(shè)計完成這一項目任務(wù)，分組進行匯報，各組之間相互點評，最后教師總體分析評價，并選取其中優(yōu)秀的方案進行加工應(yīng)用，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時，把課堂中學(xué)到的知識真正地運用到實際的工程項目中，最大程度提高學(xué)生解決實際工程問題的能力。

圖2 《機械制圖》項目化教學(xué)的多元化科學(xué)評價體系

表2 直齒圓柱齒輪滾壓成型裝置拆裝的項目化設(shè)計

項目名稱任務(wù)名稱教學(xué)目標(biāo) 直齒圓柱齒輪滾壓成型裝置的拆裝與調(diào)試任務(wù)一：液壓系統(tǒng)的拆裝與調(diào)試掌握常見液壓系統(tǒng)的安裝與調(diào)試方法 任務(wù)二：電機與減速器的拆裝與調(diào)試掌握常見伺服電機與減速器的安裝與調(diào)試方法 任務(wù)三：機械傳動系統(tǒng)的拆裝與調(diào)試掌握常見傳動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試的方法和步驟 任務(wù)四：PLC控制程序的調(diào)試掌握PLC控制多個電機同步運動的方法 任務(wù)五：整機調(diào)試掌握常見機電裝置的整機安裝、調(diào)試的步驟和方法

5 結(jié)束語

本文主要借助直齒圓柱齒輪滾壓成型裝置，設(shè)計開發(fā)了機械類專業(yè)多個課程的項目。通過這些項目的實施，把課程內(nèi)容工程化，極大提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力，最大程度上發(fā)揮了項目化教學(xué)的作用，對項目化教學(xué)具有一定程度上的指導(dǎo)意義。

［1］王蓓蓓.高職機械制圖教學(xué)改革探索［J］.課程教育研究，2015（228）.

［2］陳儒軍，洪小麗，劉礦陵.高職《機械裝調(diào)》課程項目化驅(qū)動式教學(xué)改革的應(yīng)用研究［J］.科學(xué)視界，2014（10）.

［3］陳曉萍，溫成卓.《機械制圖》課程項目化教學(xué)探索與研究［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2016（217）.

［4］陳春香.直齒圓柱齒輪滾壓成型實驗裝置設(shè)計與開發(fā)［D］.濟南：山東大學(xué)，2016.

2095－6835（2019）03－0144－02

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.03.144

浙江省教育廳2017 年度高校訪問工程師校企合作項目“直齒圓柱齒輪滾壓成型裝置的設(shè)計與調(diào)試”（項目編號： FG2017201）

〔編輯：張思楠〕