工科学生公差与配合知识在普通车床实践教学中的推广
2018-07-23陈国培
摘 要:互换性与测量技术是机械、机电等相关工科专业的一门相当重要的基础必修课程,要学好这门课程,我们必须掌握其中的公差与配合的基础知识、实际使用及测量方法等。然而提到公差与配合时,由于这门课概念抽象,逻辑性较强,专业术语较多,学生缺少感性认识,要学好这些知识比较困难,更不用说在实践中应用。高校的工程训练中,普通车床实践教学跟公差配合有密不可分的联系,结合普通车床的实际教学经验,通过对教学内容和教学方法的不断探索,总结出一套实际教学方法,精心总结授课内容,根据课时合理安排实训时间,制定出合理的教学进度计划,按照循序渐进的原则,将抽象的概念通过图纸到零件加工直观化表现出来。
关键词:公差 配合 普车 实践教学
一、课程介绍
公差与配合是工科学生必须掌握的一门基础课程,学生在学习过程中,常感到困难、抽象;特别是对制图尺寸中公差配合的理解,只停留在理论知识的抽象概念中,没能完全理解尺寸公差的重要性。学生在进行工程训练的时候,跟学生有交流,大部分学生都对机械制图中的尺寸公差,轴孔配合关系只有一个模糊的概念,不懂得实际应用;而作为工科学生经常要参加工程训练大赛、机械创新等综合能力竞赛,要求学生能设计作品,把作品实际加工出来。不管设计还是实际加工,公差与配合知识是必须用到的。为了提高学生对理论知识的运用能力和实践动手能力,就必须高度重视工程实训,跳出“不重实验实训,只知考试,考完就忘”的怪圈[1]。结合本人的实际教学经验,工程训练的普车实践教学能很好的提高学生这方面的知识,普车的实际加工跟公差配合有着密不可分的联系,通过普车的学习,能以實物加工的方式,让学生更加深刻的领悟公差配合在实际中的应用,提高学生的学习兴趣及综合创新能力。
二、孔轴配合的实践教学内容
要帮助学生理解抽象的理论知识问题,实训可视为一种有效手段[2]。普通车床在机械加工中是必不可少的一个工种,也是工程训练实践教学很重要的工种之一,普车的车削加工在机械制造业有着非常普遍的应用,普车的切削加工范围很广,有端面、外圆、切槽、钻孔、铰孔和螺纹加工。能在自己动手实践过程中解决碰到的难题,学生就会对教学内容更加的感兴趣,这样对于教学是极为有利的[3]。设计一个合理的作品,通过演示,示范加工步骤,然后让学生利用设备跟工具独立加工出来,在此过程中,会碰到很多问题,但是学生在不断尝试的过程中,对机床操作、工具使用及公差的知识却在不断的加深,不断解决实际碰到的问题,普车能培养学生的实践动手、观察、分析、解决问题的能力;也能让学生对于车工加工工艺和公差配合知识有更加深入的了解。学生掌握普车的实际操作技能,配合千分尺的使用,重点掌握三种配合知识:过度、过盈及间隙配合。
配合是值基本尺寸相同、相互结合的轴和孔公差带之间的关系。轴孔配合反映了孔和轴之间的松紧程度。孔轴配合一般有三个种类,分别为间隙配合、过盈配合和过渡配合。其中,1、间隙配合是孔轴配合后有间隙,即轴在孔中能自由转动;2、过盈配合是孔轴配合后呈过盈状态,即轴不能在孔中转动;3、过渡配合是孔轴配合可能出现过盈也可能出现间隙,孔和轴的公差带相互重叠。针对上述三种配合方式,设计一个综合件作品,出图纸,学生就依照图纸,利用普通车床跟千分尺加工出作品。
先对学生培训普车的操作技能,在学生完全掌握机床的操作后,两人一组,根据图纸,轮流把作品加工出来。在加工的过程中,不仅能让学生熟练使用千分尺,提高读图能力,组员之间经常交流加工经验,也能提升学生的团队合作能力。因为配合的精度要求比较高,在加工过程中,学生要根据做好的孔,加工出轴,根据孔轴的配合情况,不断调整轴的尺寸,这样就能让学生牢牢体会尺寸公差的重要性。最后加工出作品,这样学生根据实物能很好的掌握三种配合之间的关系,通过实物辅助对抽象的理论知识的理解。这样不但将公差配合中的许多概念联系起来,而且将“机械制图”和“公差配合”、“机械基础”、“机制工艺”等相关专业知识联系起来,促进了知识迁移,在培养学科实践能力的基础上提高了对知识的综合运用能力。把抽象的孔轴配合关系,根据图纸,通过普车的实践操作及量具的使用,把理论概念具象化出来,让学生对尺寸公差,孔轴配合关系有更直观的理解,学生独立加工出实物,提升了学生的学习兴趣,掌握尺寸配合的要点,能增强学生的创新意识,做到明理精工。
结语
通过实物的加工过程及最终成品,加深学生对轴孔配合的理解及尺寸公差的实际应用。以实物辅助教学,促进学生对机械制图理论知识的理解和应用。对于一个工科学校,更注重学生工程实践能力和创新精神的培养。通过学习普车的工艺知识,让学生对尺寸公差,轴孔配合有更深层次的体会。理论知道实践,实践检验理论,做到理论与实践的具体统一。
参考文献
[1]张莹.公差与配合课中调动学生学习积极性的策略广西教育2009-11-20.
[2]高虹.浅议高职院校《公差配合与技术测量》课程实训农业科技与信息2012-07-20.
[3]文翠芳.浅谈中职《公差配合与技术测量》教学方法装备制造技术2014-09-15.
作者简介
陈国培(1987-),男,助理实验师,主要从事工程训练普通车床实训教学,厦门理工学院现代工程训练中心,361024。