張智榮
(臨汾職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電系,山西 臨汾 041000)
通過本課程設(shè)計(jì),培養(yǎng)同學(xué)應(yīng)用機(jī)械制造工藝學(xué)或相關(guān)課程(機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)、金屬切削機(jī)床)的理論知識,進(jìn)而理論聯(lián)系實(shí)際,能有針對性地分析解決生產(chǎn)實(shí)際工藝問題,能夠獨(dú)立編制中等復(fù)雜難度零件的工藝規(guī)程;培養(yǎng)學(xué)生能夠熟悉且熟練掌握相關(guān)工藝手冊、圖表、規(guī)范等技術(shù)資料的查閱能力;根據(jù)被加工零件技術(shù)要求,用學(xué)習(xí)掌握的夾具設(shè)計(jì)方法,獨(dú)立完成夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力;學(xué)生能識圖、制圖、運(yùn)算以及能獨(dú)立編寫技術(shù)文件等。
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生完成機(jī)械制造工藝學(xué)理論課程以后,進(jìn)行的一項(xiàng)應(yīng)用設(shè)計(jì),是高職院校工科類專業(yè)主要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一。通過此課程設(shè)計(jì)可以使學(xué)生通過學(xué)過的知識進(jìn)行工藝編制及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及畢業(yè)后從事相關(guān)技術(shù)工作打下比較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
讀懂零件圖,知道零件用途、性能、技術(shù)要求以及所在部件(或整機(jī))中的用途;確定零件圖主要加工平面、次要加工平面,找出關(guān)鍵技術(shù)問題;分析零件結(jié)構(gòu)工藝性。
畫毛坯簡圖了解零件材料和力學(xué)性能,合理選擇毛坯種類以及制造方法,確定切削用量、加工方法;根據(jù)類型、零件結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、材料等選擇毛坯制造方式,得出毛坯的精度;運(yùn)用機(jī)械工藝設(shè)計(jì)手冊,用查表法得出不同表面總余量以及余量公差;繪制毛坯簡圖。
如果是比較復(fù)雜的零件,首先可以考慮幾個(gè)不同的加工方案,進(jìn)行分析比較后,再選擇比較合理的方案;再次根據(jù)實(shí)際情況選擇定位基準(zhǔn);第三劃分加工階段;第四表面加工方法確定后,考慮工序集中還是工序分散:哪些表面的加工適合在一道工序中完成,哪些則應(yīng)分散在不同工序進(jìn)行為好,然后確定零件加工工藝過程工序總數(shù)和具體內(nèi)容;第五擬定機(jī)械加工工藝路線;第六選擇合適的加工設(shè)備、夾具、量具以及刀具;第七確定加工余量和工序間尺寸同公差;第八確定切削用量以及時(shí)間定額;最后填寫機(jī)械加工工藝工序卡。
根據(jù)某道工序設(shè)計(jì)一套專用的夾具:首先制訂設(shè)計(jì)方案,畫出夾具結(jié)構(gòu)草圖;然后確定夾緊方式和夾具整體的結(jié)構(gòu)方案;再進(jìn)行夾具精度分析、夾緊力分析等;繪制出夾具的裝配總圖。
課程設(shè)計(jì)的總結(jié)性文件是說明書。通過編寫說明書,能夠進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析和總結(jié)的能力,并能鞏固、深化在設(shè)計(jì)過程中所獲得的知識。課程設(shè)計(jì)的說明書包括具體內(nèi)容:零件的材料和技術(shù)分析、比較工藝方案、工藝過程的設(shè)計(jì)(加工方法選擇、加工設(shè)備選擇等)、工序設(shè)計(jì)(工序尺寸的計(jì)算、切削用量的選擇)、夾具設(shè)計(jì)的過程(如定位、夾緊的選擇和設(shè)計(jì))、夾具的操作說明等。
課程設(shè)計(jì)在兩周內(nèi)完成。設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行總結(jié)、驗(yàn)收、答辯并評定成績。
教學(xué)設(shè)計(jì)方面:題目常規(guī),容易在網(wǎng)上找到現(xiàn)成答案資料,設(shè)計(jì)千篇一律;傳統(tǒng)的分組進(jìn)行設(shè)計(jì),組員分工不明確,經(jīng)常到最后就是忙的就是那幾個(gè),剩下的都是抄襲;每學(xué)期課程都放在學(xué)期末,要么酷暑要么寒冬,而且臨到放假,學(xué)生容易分心忙回家事宜,學(xué)習(xí)效果不好;課程銜接不好,機(jī)械制造工藝學(xué)課程的前期課程主要有機(jī)械制圖、高等數(shù)學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)等,實(shí)習(xí)有金工實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)。但高數(shù)和機(jī)械制圖均為基礎(chǔ)課,大一學(xué)完基本就不再學(xué),對于高職學(xué)生來說,基礎(chǔ)并不太好,中間一間斷,計(jì)算和制圖能力打了折扣,老師還對復(fù)習(xí)以前知識,浪費(fèi)了時(shí)間,設(shè)計(jì)質(zhì)量也難保證;部分高職院校由于課程體系及自身特點(diǎn),并沒有安排機(jī)床夾具這門課,即使學(xué)也是粗略講過,而機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)中重要的一項(xiàng)就是夾具設(shè)計(jì),沒有教材支撐,學(xué)生設(shè)計(jì)比較吃力。訂教材時(shí)沒有訂相應(yīng)的設(shè)計(jì)手冊,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)都是兩周,所以學(xué)生都是這兩周做設(shè)計(jì),手冊不夠用,一人一冊不現(xiàn)實(shí)。
學(xué)生方面:不重視課程設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)和實(shí)際生活聯(lián)系不緊,比較抽象,學(xué)生缺乏興趣,存在應(yīng)付了事的現(xiàn)象;高校擴(kuò)招后,學(xué)生文化基礎(chǔ)薄弱,部分學(xué)生基礎(chǔ)知識欠缺,課程設(shè)計(jì)不知道從哪下手;學(xué)生怕吃苦,沒耐性,處理課程設(shè)計(jì)中比較復(fù)雜的問題時(shí),不愿動腦子,總想求教于老師或同學(xué),設(shè)計(jì)個(gè)性化不強(qiáng)。
教師方面:關(guān)鍵是指導(dǎo)學(xué)習(xí)的度把握。課程設(shè)計(jì)學(xué)生應(yīng)當(dāng)獨(dú)立完成,不能太過于依賴?yán)蠋?。但此課程設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容又比較多:毛坯選擇、基準(zhǔn)選定、工藝路線制訂、工藝參數(shù)的選擇、定位夾緊的方案選擇、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,由于沒有固定的模式,學(xué)生往往無所下手,老師如果指導(dǎo)的度把握不好,就會要么跑偏,要么設(shè)計(jì)個(gè)性化缺乏,所以指導(dǎo)老師如何把握度是課程設(shè)計(jì)能否順利完成的關(guān)鍵。
針對高職院校機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)出現(xiàn)的各種典型問題,可以從不同方面入手,反復(fù)探索,積極實(shí)踐,應(yīng)用多種手段提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量。
5.1.1 設(shè)計(jì)題目要更貼切實(shí)際
選題要能完成教學(xué)目標(biāo)為目的。針對高職教育的培養(yǎng)目標(biāo),高職院校機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)選定的零件應(yīng)結(jié)合教材,具有典型性和實(shí)用性的特點(diǎn)。具體來說就是首先所選零件應(yīng)該是教材里重點(diǎn)講解的箱體類、軸類、盤蓋類等一些有代表性零件,其次選擇的零件結(jié)構(gòu)要相對簡單些,加工工藝要求不是太高,因?yàn)榇苏n程設(shè)計(jì)目的是讓學(xué)生了解加工工藝的整個(gè)流程,掌握基本方法,能夠獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)。最后,選擇的零件要體現(xiàn)層次性,也就是不是一種零件,選復(fù)雜程度不同的零件。
5.1.2 改變傳統(tǒng)的分組模式
此課程設(shè)計(jì)選定的零件復(fù)雜程度不一樣,故零件的加工同零件的夾具設(shè)計(jì)難度也大不一樣,學(xué)生可以根據(jù)自身實(shí)際情況以及興趣愛好自由的進(jìn)行選擇。也就是按零件的不同學(xué)生自由組合。興趣是最好的老師,這樣不但有利于不同能力學(xué)生水平的發(fā)揮,而且也能提高學(xué)生對課程設(shè)計(jì)的積極性,增強(qiáng)自信心。
5.1.3 教師指導(dǎo)要根據(jù)實(shí)際情況把握好度
可以把設(shè)計(jì)任務(wù)細(xì)分,讓學(xué)生完成一個(gè)一個(gè)小任務(wù)。小任務(wù)學(xué)生獨(dú)立完成后,由指導(dǎo)老師審閱修改,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正,不讓設(shè)計(jì)跑偏,同時(shí)讓不同組同學(xué)互相檢查,汲取別組設(shè)計(jì)長處,完善自己組設(shè)計(jì)內(nèi)容。具體來說,可以把任務(wù)分為六個(gè)部分:對零件進(jìn)行工藝分析并繪制零件圖(6 個(gè)學(xué)時(shí));毛坯選擇制造方式,畫出毛坯簡圖(10 個(gè)學(xué)時(shí));制訂零件的機(jī)械加工工藝路線(10 個(gè)學(xué)時(shí));機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(10個(gè)學(xué)時(shí));編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、準(zhǔn)備答辯(6個(gè)學(xué)時(shí));總結(jié)和答辯(4 個(gè)學(xué)時(shí))。然后6 個(gè)部分再細(xì)分,把任務(wù)分解落實(shí)到每一個(gè)人。
根據(jù)高職學(xué)生特點(diǎn),課程設(shè)置銜接要合理。在機(jī)械制造工藝學(xué)這門課開設(shè)的學(xué)期,要開設(shè)工程數(shù)學(xué)和工程制圖這兩門課,以及金工實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)等課程。工程數(shù)學(xué)使學(xué)生計(jì)算能力提升,工程制圖使學(xué)生能看懂圖,會分析圖,為編制工藝規(guī)程及畫工序簡圖打好基礎(chǔ)。開設(shè)金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐課程,可以讓學(xué)生們親手觸摸工件,改造零件,對工件有最直接的認(rèn)識,為做好課程做好實(shí)踐打好基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)動力上:要讓學(xué)生明白課程設(shè)計(jì)的重要性。課程設(shè)計(jì)是一門課程能力的綜合體現(xiàn)。它既需要豐富理論知識,更需要實(shí)踐。它需要動手,同學(xué)們自己動手做設(shè)計(jì),不像傳統(tǒng)課程,一味被動接受,它可以有自己的想法,能出實(shí)實(shí)在在的東西,能讓學(xué)生有成就感。
學(xué)習(xí)習(xí)慣上:高職學(xué)生,由于中學(xué)階段普遍存在著學(xué)科發(fā)展不全面,學(xué)習(xí)習(xí)慣差,學(xué)習(xí)方法不正確等問題,他們在知識、能力以及心理上的準(zhǔn)備不足難以適應(yīng)。所以一定要培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,做好學(xué)生的心理疏導(dǎo),提高學(xué)習(xí)自信心。
學(xué)習(xí)環(huán)境上:要經(jīng)常開展各種形式的職業(yè)技能競賽,實(shí)訓(xùn)車間建設(shè)要加大,多聯(lián)系校外工廠,去參觀學(xué)習(xí),拓寬視野,營造良好氛圍。
本文對機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了歸納,并通過分析,給出了一些相應(yīng)措施,對以后的教學(xué)有較大幫助。