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数控车工技师论文
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数车实训的项目教学运用
李辉
【摘要】:
随着科学技术的迅速发展,传统的制造业已发生了显著的变化,职业技术学校作为生产一线操作和技术人才的培养基地,应及时合理地调整教学计划,快速高效地为现代社会培养出高质量的技术人才。
而数控加工技术正越来越广泛的应用,提高教学水平是必须解决的问题,本文从项目式教学的特点出发,谈谈在数控车实训加工中的应用。
【关键词】:
项目式教学;数控车技术;实训项目
项目教学法是现如今比较流行的一种教学方法,那什么才是项目教学法呢?
实际上所谓项目教学法是师生通过完成一个完整的项目工作而进行的一种教学活动。
这种教学方法打破传统的教育手段,贯穿新的教育理念,以职业能力作为进行教育的基础、培养目标和评价标准;以通过职业分析确定的综合能力作为学习的科目;以市场对专项能力的需求方向作为安排教学计划的依据。
项目式教学也是目前我国职业教育普遍认可的教育模式,也是我国职业教育的成功经验。
随着计算机科学、信息技术的迅速发展,传统的制造业已发生了十分显著的变化,发达国家正进行由传统的制造技术向现代制造技术的转变,并提出了全新的制造模式。
数控加工技术将逐步引航现代机械制造业的发展。
职业院校作为生产一线技术人才的培养基地,应针对数控技术的发展方向,面对新技术、新工艺的不断出现、及时合理地调整教学计划,快速高效地为现代社会培养出合格的技术人才。
项目式教学的目的在于用最短的时间和最有效的方法,使学生掌握某项技能。
项目式教学的课程设置、教学大纲和教材是基于对
每个工种的任务和技能的深刻分析,严格按照工作规范,开发出不同的教学实训项目,每个实训项目都有明确的学习目标和要求,还有详细的工作步骤,强调学以致用。
一、对项目式教学的理解1含义
项目教学是将某门专业课程按类别分为若干技术或技能单元,每个技术或技能单元作为一个教学项目,实行理论、实践一体化的单元式教学,每个单元教学都以应用该项技术或技能完成一个作业来结束,并进行下一个项目的教学。
项目教学就是师生为完成某一具体的工作任务而展开的教学行动。
2特点
（1）该项目具有一个轮廓清晰的工作任务说明。
（2）它是某一教学课题的理论知识和实践技能的结合体。
（3）学生在一定的时间范围内能够组织自己的学习行为。
（4）学生自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题。
（5）能有明确而具体的成果展示。
（6）学习结束时,师生能对“项目”的完成情况作出评价。
3说明
（1）相对于学科教学而言:
与企业实际生产过程的结合更加紧密。
（2）体现在教学内容上:
以实际生产过程为中心,具有典型性和案例型。
（3）体现在教学组织形式上:
以合作式学习为主,是进行知识技能学习的学习小组,也是进行产品设计生产的工作小组;小组人数以3~6人为宜,推选组长。
教师必须对学生做深入细致的调查研究,一般采用互补方式,不同知识结
构的学生相搭配,可以取长补短,相互借鉴;不同认知方式的学生相搭配,在各自发挥其优势的情况下,相互学习,使认知风格“相互强化”。
（4）体现在教学方法上:
以实践性教学为主,强调学习的自主性和探究性。
（5）体现在教学场地上:
以实验室和实习基地为主,是课堂与车间的整合。
4注意
（1）项目活动是否符合学生已有的知识和正在学习的知识。
（2）此项目能否让学生感兴趣?
能否激发学生学习积极性。
（3）怎样让学生更加了解自己并相互学习。
（4）如何让学生把自己所学知识与现实生活联系起来。
（5）项目内容是否有助于树立学生自信心。
（6）项目活动是否考虑到了学生实际,进行分层教学。
5程序
（1）任务阶段:
教师布置任务,帮助学生理解任务;知道自己要做什么,要学哪方面的知识,练习哪方面的技能,达到什么样的目标。
（2）计划阶段:
学生一般以小组方式工作,制定工作计划。
（3）实施阶段:
教师做演示,学生根据计划完成自已的任务,教师及时指导。
（4）检查阶段:
学生自行检查实训过程、结果。
（5）评价总结阶段:
自我评价,交流心得。
教师对学生在整个过程中出现的问题予以评价,对于学生在制作过程中出现的问题要给予及时纠正。
目的是使学生通过一次技能训练对自己所掌握的理论知识及技能有所认识、有所提高。
二、对数控车实训项目的分解
1数控车实训项目的设置
根据以上对项目式教学法的理解和要求,我们对数控车工技术做以下两个分类,一部分是机床的操作,一部分是机床控制指令和工艺的学习。
2数控车每个实训项目的目标及要求项目一:
（1）了解所教系统操作面板上个按扭的名称及其功能、用途;
（2）熟练掌握手动、手轮操作的方式和方法。
项目二:
（1）了解所教系统编制程序的基本结构和格式;
（2）掌握所教系统程序的编辑方法和应用。
项目三:
（1）了解数控车床简单轴类零件的加工方法;
（2）掌握G00,G01,G90,G94指令的使用。
项目四:
（1）了解数控车床圆弧零件的加工特点;
（2）掌握G02、G03指令的使用。
项目五:
（1）了解槽类零件的加工方法和加工特点;
（2）熟练掌握多把刀对刀方法。
项目六:
（1）了解阶台轴的基本加工工艺及工艺准备;
（2）掌握G71粗车循环、G70精车循环的应用。
项目七:
（1）了解数控车床车削螺纹的原理与特点;
（2）掌握G32、G92螺纹切削指
令的特点及应用。
项目教学法和所有其他的教学法相同,不是单一的、孤立的,而是教学过程的一部分。
不是所有的课程和课程的各个阶段都适用这种方法。
对于数控实习教学来说,项目教学法更适合在学生实习的后期进行。
在学生已经掌握了一些基本的加工工艺知识和编程、面板操作以后实施会更合理,会取得最好的教学效果。
项目教学法对我来讲仍是一项新的尝试,在实习教学中如何更好的运用这种教学方法,如何合理的选择教材,如何在设计项目时把职业技能鉴定标准更好的融合进来,都是在以后的教学中需要进一步探讨和研究的内容。
但是,不容质疑,项目教学法符合教学规律,是以培养学生综合能力为教育目标,以提高学生专业技能水平为主线,以适应市场需求为导向的教学方法、教学手段,随着教学理念的不断更新,项目教学法会不断发展、完善为贯穿整个教学的一种教学体系。
我们认为数控实训的功能应该是多方面的除满足教学需要外,还可以进行科研项目研究,提高教师自身的业务水平,同时为生产科研服务,并积极开展对外技术培训和技术服务,以及承接加工任务等,从中获得一定的经济效益,用以改善生产实习的条件、促进正常的教学科研活动,推动教学改革与课程的建设。
[参考文献]
[1]吴言.项目教学法[J].中国职业技术教育,202*（7）.[1]刘云生.项目学习-信息时代重要的学习方式[J].中国教育学刊,202*
（2）.
扩展阅读：
数控车工技师论文
在数控车床上加工螺纹时的常见故障及解决方法
湖南省永州市第二技校唐显涛
摘要:
本文主要阐述了在数控车床上加工螺纹时，由于设备、刀具或者人
员的原因，在切削过程中容易发生的故障，以及解决办法。
关键词：
数控车床加工螺纹；常见故障；解决方法
螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有相同剖面和规定牙型的连续凸起和沟槽。
在各种机械产品中，带有螺纹的零件应用广泛。
它主要用作联接零件、传动零件、紧固零件和测量用的零件等等。
在车床上加工螺纹，是比较常用的螺纹加工方法之一。
随着科学技术的发展，数控车床的普及，在数控车床上车削螺纹在机械加工中被越来越多的使用。
数控车床以加工精度高、产品同一性好、加工范围广、调试方便（特别是它能精密加工在普车上比较难加工的一些特殊表面零件）等优势在机械加工中占有越来越重要的地位。
在数控车床（如GSK980TD）上能车削米制、英寸制、模数和径节制四种标准螺纹，还能车削变螺距螺纹，端面螺纹等。
无论车削哪一种螺纹，数控车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系：
即主轴每转一转（即工件转一转），刀具应均匀地移动一个（工件的）导程的距离。
它们的运动关系是这样保证的：
主轴带着工件一起转动，主轴的运动状态由一根同步皮带传送到主轴编码器，主轴编码器检测到主轴的转速以后，将信息反馈到机床主系统信息处理中心，主系统再根据程序编制的导程发出指令控制主轴每转一转X轴或Y轴移动一个导程的距离（主要是为了获得各种螺距），以保证主轴与刀具之间严格的运动关系。
在数控车床上车削螺纹，由于主机系统能同时控制主轴与X、Y轴的运动，而且数控车床是以um为单位的，所以能获得精确的螺距。
但是在实际车削螺纹时，由于各种原因（如主轴同步传动皮带磨损，X、Y轴丝杆磨损，刀具磨损，机床检测系统错误等）造成由主轴到刀具之间的运动，在某一环节出现问题，引起车削螺纹时产生故障，影响正常生产，这时应及时加以解决。
在数控车床上车削螺纹时常见故障及解决方法如下：
一、扎刀：
故障分析：
1、车刀的前角太大，机床X轴丝杆间隙较大；2、车刀安装得过高或过低；3、工件装夹不牢；4、车刀磨损过大；5、切削用量太大。
解决方法：
1、减小车刀前角，维修机床调整X轴的丝杆间隙，利用数控车床的丝杆间隙自动补偿功能补偿机床X轴丝杆间隙；2、车刀安装得过高或过低：
过高，则吃刀到一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大摩擦力，甚至把工件顶弯，造成扎刀现象；过低，则切屑不易排出，车刀径向力的方向是工件中心，加上横进丝杠与螺母间隙过大，致使吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工件抬起，出现扎刀。
此时，应及时调整车刀高度，使其刀尖与工件的轴线等高（可利用尾座顶尖对刀）。
在粗车和半精车时，刀尖位置比工件的中心高出1％D左右（D表示被加工工件直径）。
3、工件装夹不牢：
工件本身的刚性不能承受车削时的切削力，因而产生过大的挠度，改变了车刀与工件的中心高度（工件被抬高了），形成切削深度突增，出现扎刀，此时应把工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，以增加工件刚性。
4、车刀磨损过大：
引起切削力增大，顶弯工件，出现扎刀。
此时应对车刀加以修磨。
5、切削用量（主要是背吃刀量和切削速度）太大：
根据工件导程大小和工件刚性选择合理的切削用量。
二、乱扣：
故障分析：
原因是当丝杠转一转时，工件未转过整数转而造成的。
主要原因有：
1、机床主轴编码器同步传动皮带磨损，检测不到主轴的同步真实转速；2、编制输入主机的程序不正确；3、X轴或Y轴丝杆磨损。
解决方法：
1、主轴编码器同步皮带磨损：
由于数控车床车削螺纹时，主轴与车刀的运动关系是由机床主机信息处理中心发出的指令来控制的，车削螺纹时，主轴
转速恒定不变，X或Y轴可以根据工件导程大小和主轴转速来调整移动速度，所以中心必须检测到主轴同步真实转速，以发出正确指令控制X或Y轴正确移动。
如果系统检测不到主轴的真实转速，在实际车削时会发出不同的指令给X或Y，那么这时主轴转一转，刀具移动的距离就不是一个导程，第二刀车削时螺纹就会乱扣。
这种情况下，我们只有维修机床，更换主轴同步皮带。
2、编制输入的程序不正确：
我们知道，车削螺纹时为了防止乱扣，必须保证后一刀车削轨迹要与前一刀车削轨迹重合，在普车上我们用倒顺车法来预防乱扣。
在数控车床上，我们用程序来预防乱扣，就是在编制加工程序时，我们用程序控制螺纹刀在车削前一刀后，退刀，使后一刀起点位置与前一刀起点位置重合（相当于在普车上车削螺纹时，螺纹刀退回到前一刀所车出的螺旋槽内），这样车出的螺纹就不会乱扣。
有时，由于程序输入的导程不正确（后一段程序导程与前一段程序导程不一致），车削时也会出现乱扣现象。
例一：
………………………G00X20；
Z5；
G32Z-20F200；G00X30；
Z5；（后一刀起点位置与前一刀起点位置重合，螺纹不
会乱扣）
X19；
G32Z-20F200；（后一段程序导程与前一段程序导程一致，
螺纹不会乱扣）
………………………
例二：
………………………G00X20；Z5；
G32Z-20F200；G00X30；
Z4；（后一刀起点位置与前一刀起点位置不重合，螺纹会
乱扣）
G32Z-20F220；（后一段程序导程与前一段程序导程不一
致，螺纹会乱扣）
………………………
3、X轴或Y轴丝杆磨损严重：
维修机床，更换X轴或Z轴丝杆。
三、螺距不正确
故障分析：
螺距不正确的原因主要有：
1、主轴编码器传送回机床系统的数据不准确；2、X轴或Y轴丝杆和主轴的窜动过大；3、编制和输入的程序不正确。
解决方法：
1、主轴编码器传送数据不准确：
维修机床，更换主轴编码器或同步传送皮带；
2、X轴或Y轴丝杆和主轴窜动过大：
调整主轴轴向窜动，X轴或Y轴丝杆间隙可以用系统间隙自动补偿功能补偿。
3、检视程序，务必使程序中的指令导程与图纸要求一致。
四、牙型不正确：
原因主要有：
1、车刀刀尖刃磨不正确；2、车刀安装不正确；3、车刀磨损。
解决方法：
1、车刀刀尖刃磨不正确：
正确刃磨和测量车刀刀尖角度，对于牙型角精度要求较高的螺纹车削，可以用标准的机械夹固式螺纹刀车削，或者把螺纹刀用磨床刃磨。
2、车刀安装不正确：
装刀时用样板对刀，或者通过用百分表找正螺纹刀杆来装正螺纹刀。
3、车刀磨损：
根据车削加工的实际情况，合理选用切削用量，及时修磨车刀。
五、螺纹表面粗糙度大
故障分析：
原因主要有：
1、刀尖产生积屑瘤；
2、刀柄刚性不够，切削时产生震动；3、车刀径向前角太大；
4、高速切削螺纹时，切削厚度太小或切屑向倾斜方向排出，拉毛已加工牙侧表面；
5、工件刚性差，而切削用量过大；6、车刀表面粗糙度差。
解决方法：
1、用高速钢车刀切削时应降低切削速度，并正确选择切削液；2、增加刀柄截面，并减小刀柄伸出长度；3、减小车刀径向前角；
4、高速钢切削螺纹时，最后一刀的切屑厚度一般要大于0.1mm，并使切屑沿垂直轴线方向排出；5、选择合理的切削用量；
6、刀具切削刃口的表面粗糙度应比零件加工表面粗糙度值小2～3档次。
总之，车削螺纹时产生的故障形式多种多样，既有设备的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除故障时要具体情况具体分析，通过各种检测和诊断手段，找出具体的影响因素，采取有效的解决方法。
参考文献：
1、《数控机床编程与操作》中国劳动社会保障出版社202*年5月出版2、《GSK980TD数控车床操作说明书》广州数控设备有限公司202*年1月第三版
3、《车工工艺学》劳动人事出版社一九八四年出版
4、《车工工艺与技能训练》中国劳动社会保障出版社202*年1月出版
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