陳 國
(山東華宇工學(xué)院,山東德州 253034)
數(shù)控車工實(shí)踐教學(xué)模式最重要的因素是培養(yǎng)目標(biāo)、人才規(guī)格的設(shè)計(jì),與教學(xué)模式特點(diǎn)以及教學(xué)工作有直接關(guān)系。組織實(shí)踐教學(xué)期間,教學(xué)創(chuàng)新過程中對多元化教學(xué)模式展開討論,因?yàn)閿?shù)控車工教學(xué)具有實(shí)踐性的特點(diǎn),所以在制定優(yōu)化教學(xué)模式時(shí),需要明確實(shí)踐教學(xué)中存在的問題,制定針對性的解決對策,提高數(shù)控車工實(shí)踐教學(xué)水平,加強(qiáng)學(xué)生數(shù)控車工實(shí)踐技能。
職業(yè)學(xué)校中的數(shù)控車工實(shí)踐教學(xué),是在數(shù)控專業(yè)中最為核心的實(shí)訓(xùn)課程,按照專業(yè)安排與實(shí)訓(xùn)場地現(xiàn)狀,通常教學(xué)時(shí)間在兩個(gè)學(xué)期以上[1]。我國數(shù)控專業(yè)開設(shè)時(shí)間比較長,數(shù)控實(shí)訓(xùn)教師的專業(yè)技能與機(jī)床操作能力是決定實(shí)踐教學(xué)效果的重要因素。但是在當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)中,一些職業(yè)學(xué)校中的數(shù)控實(shí)訓(xùn)教師有一部分為機(jī)械理論教師,另外一部分由企業(yè)技師代替,導(dǎo)致數(shù)控車工實(shí)踐教學(xué)效果不理想。除此之外,學(xué)生因?yàn)闆]有形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,甚至一部分學(xué)生存在厭學(xué)情緒,這也影響到數(shù)控車工實(shí)踐教學(xué)效果。今后開展實(shí)踐教學(xué),必須要以數(shù)控車工基礎(chǔ)理論為前提,創(chuàng)建良好的實(shí)訓(xùn)環(huán)境,調(diào)動學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)的積極性。
數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)期間涉及到大量實(shí)踐操作的環(huán)節(jié),例如按照毛坯材料、直徑、長度設(shè)置工藝路線,這是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控車工知識與技能的難點(diǎn),很多學(xué)生無法準(zhǔn)確的區(qū)分普通車床、數(shù)控車床[2]。比如在實(shí)踐教學(xué)中數(shù)控車工需要遵循先粗后精、先近后遠(yuǎn)、先內(nèi)后外的原則,學(xué)生對于先近后遠(yuǎn)這一項(xiàng)基本原則的認(rèn)知不夠深入,在精加工過程中,采用普通車床精車工藝路線。另外,精車外圓實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),學(xué)生的思路始終集中在精車直徑比較大的外圓表面,隨后再進(jìn)行精車直徑小的外圓表面加工,導(dǎo)致工藝設(shè)置與編制程序不合理,降低了學(xué)生的數(shù)控操作技能。
數(shù)控車工實(shí)踐教學(xué)中要求培養(yǎng)學(xué)生的編程能力,但是在這一方面經(jīng)常面臨的問題是,學(xué)生不理解數(shù)控車工編程指令,比較常用的循環(huán)指令使用條件、加工范圍理解模糊,相關(guān)指令走刀路線認(rèn)識不夠深入等。同時(shí),循環(huán)指令切削循環(huán)點(diǎn)與換刀安全點(diǎn)在設(shè)定環(huán)節(jié)缺乏合理性、刀具圓弧半徑補(bǔ)償指令并沒有放置于合適的位置、相關(guān)編程技巧應(yīng)用效果不理想、使用自動編程軟件沒有掌握指令編輯與修改的操作技巧、選擇和穿插自動編程、手工編程的方法不正確。以上問題的存在很容易在數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)過程中埋下安全隱患。
(1)學(xué)生不了解機(jī)床面板按鍵的分布。數(shù)控機(jī)床面板是操作的重要條件,學(xué)生需要熟悉每一個(gè)按鍵的位置以及功效[3]。但是這一方面的問題在于,學(xué)生在操作數(shù)控機(jī)床面板時(shí)功效了解不夠深入,實(shí)際操作環(huán)節(jié)缺乏舉一反三的能力。
(2)學(xué)生對刀操作失誤。數(shù)控車對刀可以創(chuàng)建工件坐標(biāo)系以及各個(gè)刀具的長度補(bǔ)償值,正式實(shí)施對刀操作前需要做好準(zhǔn)備工作,例如系統(tǒng)面板界面、刀具形狀補(bǔ)償畫面中刀號的一致性等。如果學(xué)生以上內(nèi)容了解不夠深入,便有可能會導(dǎo)致撞刀和撞機(jī)床的問題。
(3)加工尺寸精準(zhǔn)度控制不到位。數(shù)控車編制程序包括粗車、精車兩種,刀具也劃分為粗車車刀、細(xì)車車刀。實(shí)際操作加工環(huán)節(jié),學(xué)生需要明確測量的時(shí)間,準(zhǔn)確調(diào)整并精修磨損值,這是數(shù)控車工實(shí)踐教學(xué)中比較常見的問題。此外,學(xué)生測量姿勢不規(guī)范會導(dǎo)致讀數(shù)偏差,特別是內(nèi)、外徑千分尺和深度千分尺等相關(guān)精密測量設(shè)備的應(yīng)用,更是成為學(xué)生參與數(shù)控車工實(shí)踐的難題。
(4)裝夾定位操作不準(zhǔn)確。裝夾當(dāng)中包括工件裝夾與車刀裝夾,工件裝夾比較常見的問題有工件裝夾力度不足、夾持位置設(shè)定不準(zhǔn)確。其中工件裝夾夾緊力不足可能會發(fā)生工件掉落、脫離夾具的現(xiàn)象,如果是工件位置不準(zhǔn)確,便會降低定位的精準(zhǔn)性,無法保證工件形位公差。另外,如果工件夾持較短,可能會在運(yùn)行期間出現(xiàn)刀具夾具碰撞的問題,車刀裝夾不緊還會導(dǎo)致刀片損壞,降低加工尺寸精準(zhǔn)度。
(1)學(xué)生在數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)中,不能長時(shí)間集中注意力。一些學(xué)生在參與數(shù)控車床加工過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)精神不集中的現(xiàn)象。有時(shí)數(shù)控車床自動運(yùn)行,但是學(xué)生卻不在機(jī)床附近,導(dǎo)致工件與刀具之間碰撞,學(xué)生沒有及時(shí)做好處理,從而引發(fā)危險(xiǎn)。
(2)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)著裝不規(guī)范。一些學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)活動,沒有穿著規(guī)定工作服或是衣著不整,導(dǎo)致這一問題的原因是實(shí)訓(xùn)著裝觀念薄弱,需要教師提醒并幫助其改正。
(3)工具、量具的保養(yǎng)不到位。一些學(xué)生在完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后,并沒有按照教師要求保養(yǎng)實(shí)訓(xùn)工具、量具,甚至在使用階段隨意玩弄工具和量具,導(dǎo)致設(shè)備損壞。另外,工具、量具的擺放沒有按照規(guī)定放置,與車間標(biāo)準(zhǔn)不符。
(4)機(jī)床養(yǎng)護(hù)與周圍環(huán)境衛(wèi)生與標(biāo)準(zhǔn)存在差距。結(jié)束實(shí)訓(xùn)教學(xué)后,一些學(xué)生沒有根據(jù)數(shù)控車間衛(wèi)生指標(biāo)、車床養(yǎng)護(hù)要求展開保養(yǎng)工作,導(dǎo)致車床周圍以及車間環(huán)境面臨嚴(yán)重的衛(wèi)生問題。
數(shù)控車工實(shí)踐教學(xué)中,教學(xué)講解是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié),通過教學(xué)講解也體現(xiàn)出教師的專業(yè)教學(xué)水平[4]。實(shí)踐教學(xué)中學(xué)生對于數(shù)控車工實(shí)踐知識點(diǎn)的理解程度,與教師選擇的講解方法關(guān)系非常密切,要求教師在傳授數(shù)控車編程的相關(guān)知識點(diǎn)時(shí),必須要保證簡潔性,學(xué)生能夠更加快速的理解,將教材中的專業(yè)知識點(diǎn)轉(zhuǎn)變成學(xué)生可以聽懂的簡潔性語言。結(jié)合以往實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn),教師對編程指令的講解應(yīng)該從指令字參數(shù)、指令執(zhí)行走刀路線這兩個(gè)方面著手,引入案例設(shè)置實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,帶領(lǐng)學(xué)生分析案例,并且對案例中的編程進(jìn)行模仿。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開展期間,學(xué)生根據(jù)分析的案例便可以達(dá)到自主編程的教學(xué)目標(biāo)。另外,教師還可以將普通車工藝和數(shù)控車結(jié)合,介紹這兩種工種工藝上的關(guān)系與差異,方便學(xué)生理解數(shù)控車床工藝。從教師角度分析,要求同時(shí)具備普通車床工藝和數(shù)控車床工藝技術(shù),從而向?qū)W生傳輸更為專業(yè)的數(shù)控車工實(shí)踐技巧。
在實(shí)踐教學(xué)中設(shè)置課堂目標(biāo)考核,可以為學(xué)生施加學(xué)習(xí)壓力,帶領(lǐng)學(xué)生積極地投入到數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)當(dāng)中,要求課堂目標(biāo)考核必須要保證合理性與事實(shí)性,其核心在于課堂考核時(shí)間段的設(shè)定。數(shù)控車工實(shí)踐教學(xué)的課堂考核需要在案例講解結(jié)束之后,由教師布置實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,分別考核學(xué)生工藝與編程的掌握情況,了解學(xué)生在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的學(xué)習(xí)效果,隨后教師根據(jù)學(xué)生考核結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評。經(jīng)過評判的程序在車床現(xiàn)場調(diào)試中進(jìn)行驗(yàn)證,可以起到激勵(lì)學(xué)生的作用。另外,為了保證考核效果,教師還可以為學(xué)生布置比較難的圖紙繪制任務(wù),在課下時(shí)間練習(xí),以此來鍛煉學(xué)生學(xué)以致用、舉一反三的能力。
數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)當(dāng)中運(yùn)用數(shù)控工藝,其中工藝制定基礎(chǔ)與工量刀具的應(yīng)用,需要掌握普通機(jī)床操作技巧。所以指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床之前,需要打好普通機(jī)床操作技術(shù)的基礎(chǔ),明確數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床的關(guān)系,確保學(xué)生已經(jīng)熟練掌握普通機(jī)床操作工藝之后,才可以開展數(shù)控機(jī)床的操作教學(xué)[5]。通常普通機(jī)床中定位裝夾與切削用量選擇,也可以在數(shù)控車床操作中使用,在實(shí)訓(xùn)期間將機(jī)械加工工藝滲透到操作的全過程,有利于提高數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)編程與操作的合理性。另外,教師加強(qiáng)對普通機(jī)床實(shí)訓(xùn)的重視,也可以解決測量裝夾等環(huán)節(jié)的問題。
教師在數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)中給予巡回指導(dǎo),有利于提高教學(xué)質(zhì)量。巡回指導(dǎo)包括學(xué)生單獨(dú)指導(dǎo)與集中指導(dǎo)兩種,對于職業(yè)院校的學(xué)生而言,技術(shù)指導(dǎo)占據(jù)重要地位。實(shí)踐教學(xué)中如果遇到語言無法清晰表達(dá)的問題,可以由教師進(jìn)行示范解決,如果面臨共性問題,教師也可以采用集中指導(dǎo)的方式,幫助學(xué)生理解。比如,學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控車工相關(guān)操作技巧的初期階段,對于自動加工缺乏適應(yīng)性,自動運(yùn)行加工對于操作人員的要求無法在短時(shí)間內(nèi)快速掌握,這時(shí)教師便可以采用集中指導(dǎo)的方式,示范自動運(yùn)行加工狀態(tài)下操作人員手指、視覺等的要求。將右手手指放置于程序停止按鈕上,眼睛時(shí)刻觀察刀尖運(yùn)行狀況,右手負(fù)責(zé)刀具進(jìn)給倍率開關(guān)控制以及機(jī)床拖板運(yùn)行速率控制,期間對刀具運(yùn)行狀況進(jìn)行觀察。如果發(fā)現(xiàn)異常則必須馬上停止運(yùn)行,保證刀具和數(shù)控機(jī)床設(shè)備的安全性,避免產(chǎn)生運(yùn)行故障。通過教師的示范,學(xué)生對這一操作技巧有更加深入的理解。由此可見,教師的巡回指導(dǎo)非常重要,在實(shí)踐教學(xué)中要多多示范,規(guī)避學(xué)生操作過程中的不規(guī)范行為,杜絕危險(xiǎn)因素。
教師在數(shù)控車工實(shí)踐教學(xué)中選擇“6S”管理方式,其中包括整理(SEIRI)、整頓(SEITON)、清掃(SEISO)、清潔(SEIKETSU)、素養(yǎng)(SHITSUKE)、安全(SECURITY),目的是提高學(xué)生的實(shí)踐操作技能,滿足企業(yè)對于數(shù)控車床操作人員的要求[6]。實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié),采用“6S”管理培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)道德素養(yǎng),在實(shí)踐活動中養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣,今后參與就業(yè)便可以快速適應(yīng)企業(yè)工作環(huán)境。對于“6S”管理的應(yīng)用,教師要采用針對性的管理方法,加強(qiáng)學(xué)生對該管理模式的適應(yīng)性,形成規(guī)范職業(yè)習(xí)慣,從而提升道德素養(yǎng)。
數(shù)控車工實(shí)踐教學(xué)要求培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際問題的解決能力,這在實(shí)訓(xùn)當(dāng)中也是一項(xiàng)重難點(diǎn)內(nèi)容,需要在基礎(chǔ)知識指導(dǎo)、實(shí)踐活動中積累經(jīng)驗(yàn)。開展實(shí)踐教學(xué),建議教師運(yùn)用引導(dǎo)法帶領(lǐng)學(xué)生分析數(shù)控車床加工期間存在的問題,通過引導(dǎo)的方式逐步尋找問題的答案。例如,在數(shù)控車床加工環(huán)節(jié),發(fā)現(xiàn)加工表面粗糙度與標(biāo)準(zhǔn)存在差距,根據(jù)這一問題尋找原因。教師此時(shí)對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)并提出問題:“導(dǎo)致表面粗糙度不達(dá)標(biāo)的原因是刀具磨損還是存在積屑瘤?”按照教師的引導(dǎo),學(xué)生通過小組討論分析根本原因,這有利于加強(qiáng)學(xué)生認(rèn)知能力,通過理論知識和實(shí)踐的統(tǒng)一,逐步形成問題分析與解決的能力。
綜上所述,數(shù)控車工實(shí)踐教學(xué)作為培養(yǎng)專業(yè)技能高、綜合素質(zhì)強(qiáng)的數(shù)控車床操作人才有效教學(xué)方法,在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)教師要加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo),帶領(lǐng)學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)活動,分析期間面臨的問題與解決方案,為今后參與就業(yè)積累經(jīng)驗(yàn)。這樣不僅可以提高數(shù)控車床實(shí)踐的操作能力,還能夠培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣與數(shù)控車床操作習(xí)慣,加強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。