中职数学在机械制造专业中的应用探析

甘国军��

摘要：对于中职院校机械制造专业的学生而言，数学是十分重要的课程内容，且其对于机械制造专业课程学习也有着重要的帮助。所以，加强对数学知识在机械制造专业学习中的应用研究是十分必要的。本文简要就中职数学中的圆、三角函数以及勾股定理等知识点在机械制造专业学习中的实际应用进行分析，以期为广大机械制造专业的学生提供数学知识有效应用的参考。

关键词：中职；数学；机械制作；应用方法

一、 引言

中职院校学生在实际学习过程中，往往会将专业课程学习放在重点位置，忽略了数学课程学习的重要性，甚至存在着一定的数学学习抵触情绪。这不仅是由于中职院校学生本身的数学学习基础较差，缺乏学习自信心，同时也由于大多数学生都难以理解数学课程学习与机械制造专业学习之间的关系。所以其在数学课程学习过程中存在抵触，难以对数学知识合理应用。

二、 “圆”在机械制造专业中的应用

“圆”作为中职数学课程中的重要内容，在机械制造专业中的应用是十分廣泛的，且其主要分为以下几方面内容。其一，在机械制造专业中的切削运动速度学习中，要对切削速度进行计算就应当积极结合圆的周长计算公式来进行运算，用机械外圆周长和工件的转动速度相乘，就工件在单位时间内的运动长度进行表示，这样可快速地进行运动速度的求证。这主要是由于工件在被加工的过程中会进行旋转，而其旋转过程中所形成的运动轨迹其实是圆，所以在进行加工削切速度计算时可运用该知识点展开。

其二，在圆弧连接的学习过程中也需要数学圆的知识作为基础。圆弧连接是机械制造制图中的重要内容，其主要是指在已知半径的情况下就线段或者圆弧进行连接。为保证连接的光滑度，学生应当积极利用圆的相切知识进行连接，根据相关知识点来确定圆弧连接的圆形位置与切点的位置，方便圆弧连接的操作。在此之后再根据圆的性质来进行弧连接。

三、 “三角函数”在机械制造专业中的应用

机床与机械制造工具应用的过程中常常会涉及圆锥面的配合操作，例如机床的主轴锥孔和前顶尖锥柄之间的相互配合，学生需要就圆锥的半角进行计算，例如，当存在外圆锥为D（最大圆锥直径）=70 mm，d（最小圆锥直径）=60 mm，L（圆锥长度）=100 mm，学生可采用数学中的三角函数的方式以及近似法的方式进行圆锥半角的计算。当运用三角函数知识计算时，学生可直接根据公式进行求解，即：tanα2-D-d2L-70-60200-0.05，即可最终求出该圆锥半角的大小。而利用近似法进行问题解决则需要进行多个圆锥半角的转换，计算难度更高，且容易出现计算失误。由此可见，将数学的三角函数知识，尤其是边角关系知识运用到实际的机械制造专业当中，能更加方便地进行工件尺寸以及工件角度的计算。

又如常见的应用例题“当前存在某V形导轨，且该V形的角度大小为80度，槽下底的宽度大小为36 mm，两底之间处距离长度为17 mm，尝试求出槽底x。”

在进行该问题解决时，学生可运用三角函数展开，由图可知槽底并不能与三角形构成直接性的联系。但是在对问题进一步分析之后，可以观察得出图中的CE=BF，并且BF=AF-AB。在该关系式中，AF已知，所以AB为解题关键。根据V形角度大小为80度可以分析得知∠ACB的大小为40度，所以可将该问题直接转化为正切值进行直角边的计算。

图1

四、 “勾股定理”在机械制造专业中的应用

勾股定理是重要的数学知识，其能就多种几何图形问题进行解决。而机械制造专业中所涉及的多种零部件的平面图也都属于几何图形。所以，学生在专业学习过程中加强对勾股定理的应用是十分必要的。

例如当存在某一轴上铣平面的直径大小为d=120 mm，当铣削的切削深度为20 mm时，计算该平面的实际宽度是多少？

通常在进行该类问题计算时，图像会对学生的解题思维造成较大的影响，在这种情况下就可将该实际问题转化为数学理论问题，实现实际问题计算难度的降低。虽然平面求宽的问题与圆的关系不大，但是根据圆的概念进行分析可以知道圆的直径将垂直平分弦，而该问题中的平面宽度则与该弦的长度相同，即x=2BC。而BC是直角三角形OBC的边。这样就直接将求出平面宽度的题目转化成了在数学问题中就三角形的边进行计算的问题，简化了问题难度，学生也不至于抓不住问题解决的关键。所以，之后就可利用勾股定理来就线段BC的长度进行求解，从而计算出平面的宽度。

图2

以上即为当前机械制造专业学习中的常见数学知识的应用，学生在应用过程中可以发现，机械制造专业看似独立存在的知识体系当中，其实包含着大量的数学知识内容。而部分计算性要求较强的专业知识解决也只有通过数学知识作为工具才能得到解决。例如机械制造中涉及的零件的强度大小制定、机械设备的齿轮传动运用、切削用量情况以及机械制造成本等问题解决中，都需要数学知识作为解决的基础工具。

五、 结语

对于机械制造专业的学生来说，数学课程的学习是十分重要的，其中所涵盖的大量知识点都能在专业学习过程中发挥重要的作用，尤其是部分专业知识理解的基础性内容。所以，中职学生应当首先明确实现数学课程学习的重要性，提高数学学习的积极性，并在这基础上明确圆、三角函数以及解析几何等多方面数学知识的切实应用。

参考文献：

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[3]曾刘庆.机械制造专业数学教学中引入遗传算法的探讨[J].辽宁高职学报，2013，11：57-59.

作者简介：

甘国军，广西壮族自治区靖西市，广西靖西市职业技术学校。endprint