机械制造技术基础实验教学模式的改革和实践,该文是制造技术方面毕业论文格式范文和教学模式和机械制造和实践有关论文范文集.
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摘 要：针对目前机械制造技术基础实验教学中存在的系统性不足、学生动手少的问题,本文提出了学生以小组为单位协作完成小型减速器完整制造的实验教学模式,给出了实验内容的设计,详细介绍了实验的组织与实施方式,并对教学效果进行了分析.通过本实验教学,学生可以全方位地感受产品的生产过程,加深对课本基本知识和原理的理解,锻炼动手能力和团队协作能力,取得良好的实验教学效果.
关键词：实验教学；机械制造技术基础；减速器
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）43-0111-02
一、引言
机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化本科专业的一门专业基础课,内容主要包括金属切削原理与刀具、金属切削机床、机械制造工艺、机床夹具、加工质量控制和机械装配工艺等.课程系统阐述了产品在整个生产过程中所涉及的基本原理、方法和装备.这些知识是机械工程专业学生从事相关工作、研究所必需的.因此,如何能够使学生牢固掌握课程的基本知识和原理,是一个十分值得研究的教学课题.机械制造技术基础课程具有内容繁杂、实践性强的特点,而传统的课堂教学难以充分调动学生的学习积极性,导致授课效果不理想.通过引入计算机图形、三维动画、生产视频等,可在一定程度上提高学生的听课兴趣,但此时学生仍处于被动接受状态.通过实验教学,学生可以在头脑中建立真实的生产场景,将有助于知识的掌握、能力的培养和素质的提高.目前的实验教学,或将金工实习与课堂教学融合到一起,或将生产实习与课程相结合,或通过单个零件的加工,使学生对产品的生产过程有一定的了解,达到理论联系实际的效果.这些探索对机械制造技术基础的实验教学起到一定的借鉴作用,但目前仍存在一些较为突出的问题.
二、实验教学中存在的问题
1.系统性不足.机械制造技术基础系统地阐述了零件从毛坯到产品的全部过程.目前的实验教学通常只针对其中的某个环节进行设计,或测绘刀具,或拆装组合夹具,或加工单个零件等.这些实验在一定程度上促进了学生对课本相关知识的理解,提升了学习兴趣.但对制造过程中很多影响产品质量的重要内容很难体现出来.例如,轴和孔的制造公差对装配效果的影响.只有让学生分别按照图纸上的公差要求加工出轴及配合孔的零件,并进行实际的安装,才能够对零件的配合方式有更加深入的理解.再如,采用螺栓连接两个零件时,只有当孔的位置误差过大,螺栓无法从孔中穿过时,才能深刻体会到位置误差的重要性.只有让学生自主完成从最初的零件加工到最后产品装配测试的整个过程,才能够使其对整个课程内容有更加系统、全面、深刻的认识.
2.学生动手操作少.多数学校由于实验条件及时间所限,很难让每个学生都独立完成要求的零件加工.通常做法是先分组,然后由本组某个成员来完成加工操作,多数学生仅处在旁观状态.旁观学生的积极性、责任感不能被充分地调动出来,难以达到实验的预期效果.不仅如此,单个零件的加工过程较为枯燥,且加工出的零件不能组装成一个具有相对完整功能的产品,难以充分激发学生的参与兴趣.
三、实验内容设计
实验内容为制造一个规定型号的小型减速器.教师给学生提供对应型号的减速器二维装配图,让其完成零件图的绘制、加工工艺规程的制定、相关夹具的设计、零件的加工及装配等与实际生产相同的全部工艺过程,最终做出对应的减速器产品,从而使学生能够将课本知识系统地贯穿起来,深刻体会零件的加工质量对产品性能的影响规律.它主要包括以下内容.
1.画减速器零件图：根据二维装配图绘制减速器所有非标零件的零件图,其中减速器上下壳体必须用三维软件绘制,以便采用3D打印方式制作模型.
2.编制备料表和工艺卡：每组将所需毛坯和标准件的材料和外形尺寸编制成备料表和外购件表,编制合理的零件加工工艺,制定加工工艺卡.
3.进行与生产相关的参观及培训：参观3D打印和熔模精铸设备,数控机床编程与操作培训,轴系零件、箱体零件加工培训.
4.零件加工：熟悉机床操作,了解所用刀具、夹具,明确工件的定位、夹紧方式；掌握关键零件关键尺寸的精度实现手段；数控加工程序须经教师认可方能加工.
5.检验装配：完成加工后,按图纸要求检验零件是否合格,并完成齿轮减速器产品的装配和检验；分析影响零件加工误差的因素.
6.完成机械制造综合实验进度报告和结题报告的编写.
四、实验教学的组织与实施
本设计持续时间为9周,前5周师每周安排1天实验,后4周是整周安排实验训练,中间进行一次中期答辩,检查图纸、工艺卡等文档的完成情况.学生每6—7人分成一个项目小组,每个小组根据一个齿轮减速器产品的设计,完成全部零件的工艺设计、加工制造和装配调试等全部工作.每个组由组长负责,进行分工合作,每项工作必须由专人负责,并在相应文件上签字,作为成绩给定的依据.实验的成绩以小组为单位评定基本分,每个人根据工作情况适当加减分.要求制图和审图不能是同一个人,工艺设计和工艺审核不能是同一个人,加工和检验不能是同一个人.评阅教师根据上述文档中出现的问题,对所有签名人适当减分.整个产品的生产过程严格按照时间进度进行.在实验任务布置完毕之后,所有教师只是项目组的技术支持,不能为学生做出任何决定,由项目小组独立决造过程的任何事宜.工程中心为学生项目提供场地、设备、工具、技术人员等支持,学生按实际运作程序进行加工；学生的角色是独立的项目工程师,在工程中心提供的条件限制范围内完成制造项目.学生项目组之间是独立的,完全可以没有协调关系,同时存在竞争关系,竞争技术资源、加工设备资源等.
五、实验教学效果分析
这次实验教学在2013级机械制造方向本科生中进行,两个班68名学生分为10组来参与.所有小组均按时完成整个小型减速器产品的制造,让学生充分体验机械产品生产的全过程.
1.使学生系统掌握了编制制造工艺规程的过程和方法,具备了分析和处理零件制造工艺问题的能力,懂得了合理的制造方案应该是技术上先进、经济上合理、生产实际中可行的.
2.使学生的基本技能,如制图、使用技术资料、贯彻国家标准和规范、编写技术文件以及应用计算机等,得到训练和提高.
3.使学生学会了根据产品设计要求,合理选择和调整加工机床、刀具、夹具；合理选择零件的加工精度,并按照图纸上的技术要求加工出合格零件；合理选择标准件及外协加工等方式,具备了运用G代码、M代码等编制轴类和法兰类零件加工程序的能力,掌握了采用数控机床加工零件的方法；学会了使用激光快速成型机制作蜡模,并进行熔模铸造的工艺；能够较为熟练地使用三坐标测量机对零件的形位精度进行测量；完成了产品的生产、装配、安装及调试.
4.使学生通过为典型零件选择材料,了解材料的成分及成型方法,能够理解和评价针对复杂工程问题的加工实践,对课本中加工质量控制的基本原理、加工质量对产品质量的影响规律有了更系统、深入的认识.
5.使学生认识了典型产品制造的全过程,知道在规定的时间内一定要完成具备规定的项目任务；使学生理解团队协作的意义,主动处理好个人与团队的关系,在保质保量完成各自分配任务的基础上,才能高质量、按时地完成整个产品的生产任务.
六、结语
机械制造技术基础是机械工程专业的一门核心课程,让学生牢固地掌握相关的基础知识,灵活熟练地运用相应的基本原理和规律,十分重要.通过减速器产品制造综合训练,不仅能够让学生将课本知识与实际制造过程进行很好的结合,还能接触到3D打印、数控编程等先进的技术.通过钻孔、攻螺纹等,可以锻炼学生的动手能力.通过制作各种标准文档,可以提高学生的写作水平.所以,实践教学模式是十分成功的.
参考文献：
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归纳上述：本文论述了适合教学模式和机械制造和实践论文写作的大学硕士及关于制造技术本科毕业论文，相关制造技术开题报告范文和学术职称论文参考文献.
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