钳工技能实训中知识的应用与理解
2018-03-10王志宏
王志宏
摘 要:在技能实训练习过程中,让学生通过对已学知识的综合应用,产生新的认识和更深层次的理解,达到“温故知新”的作用,更重要的是让学生学会知识的转换、迁移,掌握“使用是更重要的学习”方法,从而提高学生的学习能力、专业能力、综合能力等多种职业能力。
关键词:技能实训;知识应用;学习方法;职业能力
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.213
高等职业教育旨在培养高技能应用型人才,是跨界的教育,高职院校要突出面向企业的特色教学和实践性教学,注重学生的技能技巧训练,让学生在校期间就能掌握娴熟的技能与技巧,以适应企业和学生未来发展的需要,实现一毕业就能顶岗工作。知识和能力是一个人智慧的双翼,高职生不仅要有足够的理论知识,更应有过硬的动手操作能力。组织学生参加全国技能等级考试,使学生毕业时取得“双证书”(技能证、毕业证),增加其就业竞争力。技能是技巧的基础,技巧是技能的提升。获取技能需要通过手段去培养和开发,实训练习是形成技巧的基本方法与途径。
1 实训实例
根据《中华人民共和国职业技能鉴定规范》,为提高培训质量,统一鉴定水平,原劳动部相关部门组织编写了《职业技能鉴定教材》和《职业技能鉴定指导》两套丛书,现从《钳工》职业技能鉴定指导中选出下例作为研讨对象。
题目名称:六方配件
题目内容:按图1及技术要求制作
2 实训过程分析
钳工加工是切削加工的一种,切削加工不是单纯得到与图样形状相同的形体,更重要的是获得尺寸和技术要求完全符合图样设计要求的合格零件。整个实训过程完全模拟生产实际进行,通过实训让学生了解机械零件加工制造的全过程,在实训中应用学过的相关知识做指导,并对这些知识产生更深层次的理解,同时通过技能实训练习,认识钳工常用的量具、刃具、工具和设备,达到基本能正确选择和使用,掌握钳工应会的划线、锯割、锉削和钻孔等最基本的操作技能。
(1)技术要求分析。从图1可知,六方配件1是四方形体中心有一内六方孔结构,配件2为外六方形体中有一圆柱孔,零件整体是由对称精度要求高的正多边形柱体构成。
该零件在钳工加工中重要的部位有:60 0 —0.05 mm四边部分(平行度0.05mm,垂直度0.05mm,表面粗糙度Ra=1.6μm);内、外正六边形34.6 +0.03 0mm部分(A、B两基准的对称度均是0.15mm,表面粗糙度Ra=1.6μm);φ10 +0.022 0mm内孔部分(表面粗糙度Ra=3.2μm)。零件为对称结构,故中心线是设计基准。
(2)加工方案。根据技术条件分析,应用机械制造技术的基础知识,钳工操作技能和专业知识,确定实训零件具体的加工方案。
1)装夹方法。钳工加工多用虎钳夹持工件,对已加工表面夹持时垫铜块以防夹伤。
2)定位基准。六方配件的设计基准是相互垂直的对称中心平面,因此,划线前必须把毛坯周边先加工出两个相互垂直表面,以此做为划线基准进行划线,以转化为设计基准。加工中以工件宽向非加工表面为工艺基准,将其贴在虎钳钳口上,夹紧便可进行加工。
3)工艺孔。配件1中心的内六方孔要借助工艺孔加工,其有多种开设方案,如钻排孔錾削、钻孔锯削等。
这里介绍一种采用锯割进行加工的工艺孔方案,见图2所示。选直径大于锯条宽的钻头(φ12mm),分别在正六边形的三条对角线的 端让出加工余量,并与两条边相切,钻三个工艺孔,把锯条穿入孔中,再装上锯弓,分别向两边锯割,依次进行便可挖出六边形内孔(为便于起锯,用方锉把工艺孔与锯割线相切部位两边锉平)。
4)工具、刃具、量具及设备。划线平台、方箱、划针、划规、样冲、手锤;锯弓、锯条;平锉、方锉、整形锉;φ12mm、φ9.8mm钻头、φ10H8mm铰刀;90°角尺、钢直尺、游标卡尺、游标高度尺;虎钳、平口钳、台钻等。
实训零件的加工方案为:
配件1:划线→钻工艺孔→粗加工→精加工
配件2:划线→粗加工→精加工
(3)确定加工工艺路线。综合前述分析,应用钳工操作技能和工艺知识,制定出六方配件的加工工艺路线。
配件1的加工工艺路线:锉削划线基准→划线→钻工艺孔→锯削挖内六方孔→粗锉→精锉内六方孔→精锉外四边形至尺寸。
配件2的加工工艺路线:划线→锯削→粗锉外六方→钻孔→铰孔→精锉外六方。
最后,用整形锉配锉,利用游标卡尺检测保证尺寸精度和形状精度,将配件2镶配装入配件1中。
3 知识的应用与理解
由于学生的基础和认知不同,在钳工技能实训过程中,每个学生对知识的应用与理解也是不相同的,根据多数学生反馈信息,结合机械加工制造过程顺序,加以概括归纳如下。
(1)知识应用。在技能实训练习过程中,学生通过综合应用已学习的机械制图、公差配合、机械制造技术、钳工技能等多门课程知识,实现了对实训实例的加工,认识了机械零件加工制造的全过程。
1)在圖样技术分析中,应用机械制图中的投影基本规律、识读零件图的基本方法,清楚了零件的结构形状为正六边形镶配。应用尺寸标注和公差配合知识,明确了尺寸类别与设计基准、技术要求及零件的功效,为后续制定加工方案和确定加工工艺奠定了基础。
2)在制定加工方案时,应用机械制造技术的基础知识,工艺知识,钳工基本操作技能和专业知识。根据图样技术分析,结合钳工工艺的作用和特点,确定了实训零件的加工方案。
3)综合前述分析过程,结合实训零件和实训条件,应用钳工基本操作技能和工艺规程制定知识,制定出六方配件的加工工艺路线。
(2)知识理解。学生对已学知识的掌握和应用程度不同,所以在实训中获取新的理解更是不同,现就本实训示例制造中所涉及的最基本的加工知识,联系机械制图、公差配合、机械制造技术、钳工技能等课程归纳如下。
1)理解了图样在设计、制造和检验中的关系和作用,通过对图样分析,弄清楚了图样中的内容,设计要绘图,制造要读图,读图是绘图的逆过程。零件图是进行生产准备、加工制造与检验的依据,是指导零件生产的重要技术文件。
2)理解了误差、公差和加工制造的关系,由于加工过程中会受到各种因素的影响,不可能把零件加工成理论上准确的尺寸,即产生加工误差。加工误差的存在将影响零件的性能与使用。为满足零件的设计要求,必须把零件的加工误差控制在一定的范围内,这就是公差。误差在公差范围内的为合格品,反之为不合格。对同一尺寸来说,公差数值大,精度低,允许的加工误差大,加工较容易,零件的制造成本低;公差数值小,精度高,允许的加工误差小,加工困难,零件的制造成本高。
3)理解了Lmin≤La≤Lmax这一判断零件合格条件的实质,零件是否合格必须通过检验才能做出正确的判断。实际尺寸是测量得到的尺寸,其准确度对零件的检验有重要的意义。在检验中认识了计量器具及其使用,合理地选用计量器具与计量方法,正确的测量操作等是检验的基础。
4)理解了机械加工过程中常用术语,如基准、安装、找正、定位、夾紧等的含义。加工的第一步就是装夹,正确的装夹工件是加工的基础,否则就很难保证加工的正常进行。
5)理解工艺孔的概念和应用,工艺孔是为了加工和装配的方便而加工的孔。它与结构设计的图纸无关,也与工件的成品无关,工艺完成后,在所加工的成品实物上并不存在,而仅仅是在工艺程序的进行过程中所必须的工艺设计。可见,工艺孔在图样和产品上都是不存在的,也只有在生产过程中才能认识到它。
6)理解了基准的含义与功用,以及基准的使用原则,如划线时要考虑基准重合,加工六个侧面要基准统一,为保证相邻边和相对边的对称要利用互为基准原则等。
7)理解了钳工操作的重要性,虽然机械制造业机械化、自动化的程度越来越高,而钳工这种手工操作的工艺方法仍广泛使用着,这是因为装配中很多达不到完全互换性的零件,在装配过程中需要挑选、修配、调整等辅助加工,这些工作恰恰都是由钳工来完成的。
4 实训对提高学生技能的作用
(1)有利于学生知识的转化和发展。学生在技能实训练习中,通过综合应用已学过的知识,认识到理论知识来源于实践,反过来理论又用于指导生产实践。在实训应用中重新认识了所学的知识,并有更深层次的理解,在“温故知新”中促使了知识的转化,在顿悟“读书是学习,使用也是学习”中,学生看到了自己在学校学习的知识与未来工作之间的联系,增加了学生的求知欲望和学习的主动性与积极性,从而培养学生的自学能力和形成终身学习的理念。
(2)有利于学生整体素质的全面提高。学生在技能实训练习中,通过自己亲手去加工制作,在面对困难挫折时敢于向前、敢于接受挑战,获得战胜困难的信心与决心,磨练学生的毅志。锻炼学生的表达能力、提高学生的自我判断能力、自知自律能力、心理承受能力、环境适应能力,形成稳定的个性心理应变能力。学生自身素质的全面提高,变得更加成熟,增强了社会责任感,更好地适应社会。
(3)有利于学生毕业时获取双证书。学生在技能实训练习中,掌握了使用工具,操作设备,执行规则等技术,加深对自己所学专业的认识,拓宽学生的知识面,扩大了眼界,提高了学生的专业能力。实训教学是获取技能的基础环节,为考取技能证书奠定基础。职业资格证书是高职毕业生具有某种职业能力的体现,是能够直接从事职业岗位的职业技能凭证。只有在校期间就具备从事某种岗位的职业能力资格,才有优先被企业录取的机会,才能得到社会的认可, 在人才市场上具有高的就业竞争力。
(4)有利于学生职业能力的培养。学生在技能实训练习中,学生们亲临现场接受职业指导、经受职业训练,了解到与自己今后职业有关的各种信息。加深了对社会和人类的认识,体会到与同事建立合作关系的重要性,形成严谨的科学态度,一丝不苟的工作作风,做好工作的职业奋斗精神、团队精神和敬业精神,从而达到具备适应企业工作岗位的综合职业能力。
5 结束语
在技能实训中,学生在具有一定的知识经验基础上,经过练习形成一定的“物化”技术,诸如使用工具,操作设备,执行工艺规程,只有“物化”的技术被“人化”的技术所使用,才能为社会创造出实实在在的价值。只有技能才能使形式存在的技术——工具、设备、规则或程序变为真实存在的技术。高职教育要培养“应用型技术人才”,就必须创设真实的企业生产环境,教学过程要实现“学习的目标基于工作任务,实训的内容立足生产过程”,这样,才能不断地提高学生的观察能力、分析判断能力和学习能力,才能不断地提高学生的协作能力、操作能力和专业能力,才能不断地提高学生的跨界能力、社会能力和综合职业能力,用他们掌握的技能实现对技术的开显,这就是职业教育的目的所在。
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