齿轮滚压加工装置在机械课程项目化教学中的应用＊

符立华



齿轮滚压加工装置在机械课程项目化教学中的应用＊

符立华

（台州科技职业学院，浙江 台州 318000）

随着我国素质化教育和新课程改革的不断深入，各大高校不断进行教学改革，进而提出了项目化教学的方法。项目化教学就是以实际工作任务为载体制订工作项目，学生作为主体，自主地学习和完成项目任务，从而提高学生综合素质能力。齿轮滚压加工装置中涉及的机械知识可以很好地运用到机械课程的项目化教学中。根据机械课程的特点，以齿轮滚压加工装置为载体，设计多个工作项目，在一定程度上解决机械课程项目化教学项目匮乏的问题。

项目化教学；齿轮滚压加工；机械课程；PLC

随着社会经济的不断进步，企业对人才的要求也在不断变化。高职院校的教学是以学生就业为导向的，因此，高职院校的重要目标是根据企业需求培养相应的人才。对于机械相关专业，高职院校应该培养具有更强的实际应用能力、更强的专业技能、更好地满足企业发展需求的专业人才[1]。

在传统的高职院校教学过程中，课堂中的教学内容与实际工作脱轨，学生毕业后需要很长一段时间去适应企业的工作环境和方式，项目化教学的方式在一定程度上解决了这一问题。项目化教学中最重要的一环是对项目的整体设计，只有对项目进行科学规划，进行合理教学设计，才能让项目化教学在高职课堂中发挥出更大的作用。因此，如何设计合理的项目尤为关键。直齿圆柱齿轮滚压成形装置可以运用到机械制图、机械装调、机械设计和PLC应用等课程的项目化教学中。

1 直齿圆柱齿轮滚压加工装置

国内现阶段采用的普遍装置是美英等人设计的双轮滚轧加工系统，该系统由底座、框式机架、工作台、导轨、限位块、液压缸、液压泵站、滚轮轴滑座、滚轮轴座、滚压轮、可伸缩万向节、电机、减速器、中心架、电磁离合器、电磁换向阀等组成，如图1所示。工作台和框式机架固定于底座上，工作台上设置导轨，滚轮轴滑座可沿导轨在工作台上平行移动，液压缸固定在框式机架上，其活塞杆与滚轮轴滑座相连，在液压的作用下带动滑座径向移动，两个滚压轮平行安装在由滚轮轴座支撑的滚轮轴上，滚轮轴与电机减速箱轴之间通过可伸缩万向节联接，保证滚压轮轴向转动的同时可径向移动。齿轮辊压成型加工装置如图1所示。

2 在机械制图课程中的应用

目前，机械制图课程的课堂教学中采用了常见的PPT课件、挂图、三维软件模型，并与实物教学模型相结合等一系列现代化的教学手段，但学生仍然处于被动的学习状态，学生不知道这些知识到底运用在什么场合，学习的积极性不高，作业的抄袭现象也非常严重，课堂教学达不到预期的效果。教师教学中仍比较注重制图原理和视图表示方式的教学，而忽略了本课程内容在机械工程实践中的应用，导致学生所学内容与实际工作脱轨，解决工程实际问题的图样表达能力和识图能力不足。齿轮轮滚压加工装置可以给学生最直观地展示本课程内容在实际工程中的应用。齿轮滚压装置中有非常多的传动轴之间的配合，本文以装置中的齿轮轴为例，设计一个轴类零件的项目化教学设计，如表1所示。

机械制图课程的具体评价方式如图2所示。该方案可以同时运用到其他课程中。

图1 齿轮辊压成型加工装置

表1 轴类零件的项目化教学设计

项目名称任务名称拟实现的能力目标相关知识支撑训练方式手段及步骤成果评价方式 轴类零件图的识读与绘制识读轴类零件图轴类零件的常见表达方案零件的局部剖视图、断面图、局部放大图训练方式：分析，汇报分组汇报学生评价和教师点评 步骤：①给出常见轴类零件图 ②根据给定的轴类零件图，进行分析汇报 ③检查评价 测绘装置中的轴类零件学生能够正确测量绘制装置中的轴类零件齿轮的画法、零件的剖视图、断面图和局部放大图训练方式：分析，测量，绘制图纸、分组汇报学生评价和教师点评 ①制订工作任务 ②依据工作任务制订工作计划 ③工作计划实施 ④检查评估 ⑤回归工作任务

3 在机械装调课程中的应用

机械装调课程是高职机械类相关专业的一门专业实训课程。直齿圆柱齿轮滚压成型装置可作为机械设备装调与控制技术的一个实训平台，可增加学生对机电液一体化机械系统的认识，熟悉和掌握整个系统的搭建和调试过程，也可缓减学校机械设备装调与控制技术课程实训平台单一的状况。项目化设计如表2所示。

4 在机械设计课程中的应用

直齿圆柱齿轮滚压成型装置需要保证两个滚压轮同步滚压坯料，不产生错齿，因此，除了要通过PLC控制两个滚压轮同步运动外，还要始终保证它们的初始位置是一致的。根据该装置的特点，可以设计一个控制两个齿轮初始位置相同的装置的项目。要求学生分组设计完成这一项目任务，分组进行汇报，各组之间相互点评，最后教师总体分析评价，并选取其中优秀的方案进行加工应用，在提高学生学习积极性的同时，把课堂中学到的知识真正地运用到实际的工程项目中，最大程度提高学生解决实际工程问题的能力。

图2 《机械制图》项目化教学的多元化科学评价体系

表2 直齿圆柱齿轮滚压成型装置拆装的项目化设计

项目名称任务名称教学目标 直齿圆柱齿轮滚压成型装置的拆装与调试任务一：液压系统的拆装与调试掌握常见液压系统的安装与调试方法 任务二：电机与减速器的拆装与调试掌握常见伺服电机与减速器的安装与调试方法 任务三：机械传动系统的拆装与调试掌握常见传动系统的安装与调试的方法和步骤 任务四：PLC控制程序的调试掌握PLC控制多个电机同步运动的方法 任务五：整机调试掌握常见机电装置的整机安装、调试的步骤和方法

5 结束语

本文主要借助直齿圆柱齿轮滚压成型装置，设计开发了机械类专业多个课程的项目。通过这些项目的实施，把课程内容工程化，极大提高了学生分析问题、解决问题的能力，最大程度上发挥了项目化教学的作用，对项目化教学具有一定程度上的指导意义。

［1］王蓓蓓.高职机械制图教学改革探索［J］.课程教育研究，2015（228）.

［2］陈儒军，洪小丽，刘矿陵.高职《机械装调》课程项目化驱动式教学改革的应用研究［J］.科学视界，2014（10）.

［3］陈晓萍，温成卓.《机械制图》课程项目化教学探索与研究［J］.山东工业技术，2016（217）.

［4］陈春香.直齿圆柱齿轮滚压成型实验装置设计与开发［D］.济南：山东大学，2016.

2095－6835（2019）03－0144－02

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.03.144

浙江省教育厅2017 年度高校访问工程师校企合作项目“直齿圆柱齿轮滚压成型装置的设计与调试”（项目编号： FG2017201）

〔编辑：张思楠〕