金属切削机床教学探讨与实践

2019-05-29王美美

安阳工学院学报 2019年2期

徐铭，王美美

（安阳工学院机械工程学院，河南安阳455000）

0 前言

金属切削机床是机械设计制造及其自动化专业必修的重要内容。通过相关内容的讲授，使学生对金属切削机床的工作原理、性能、传动及结构有所了解，并初步掌握认识机床和分析机床的方法，为以后合理选用、使用机床及设计机床打下基础。为适应培养应用型技术技能人才的需要，在教学实践中，本着理论与实践并重的原则，着力培养学生的工程能力、综合能力及创新能力。

1 结合金工实习，讲解CA6140车床的重点和难点

车床是金属切削机床课程的重要组成部分，涉及车床类机床的用途、工作方式和主要类型；卧式车床的工艺范围、主要组成部件、主要运动和主要参数；典型卧式车床传动系统分析、主运动传动链、螺纹进给传动链、纵向和横向进给传动链、刀架快速移动传动链；卧式车床主要结构，即主轴及其轴承、主轴开停及换向离合器、制动装置、变速操纵机构、开合螺母及其操纵机构、刀架纵横向机动进给操纵机构、互锁机构、过载保护装置等内容[1]。根据人才培养方案，学生在前期已进行过数周的金工实习，实际操作过CA6140车床，对该机床的结构组成、加工过程有一定的认识和了解。因此，首先在讲解主运动和进给运动时，结合学生熟悉的加工金属棒料的过程，来说明主轴通过卡盘带动工件完成主运动，由刀具的纵向和横向移动实现进给。另外，讲解CA6140车床的传动系统时，将离合器的工作状态与操作CA6140车床时的变速、换向结合起来，在实践的基础上，使学生充分理解车床的理论知识。

2 结合“CW6163车床拆装实训”，讲解车床的内部构造

在课堂上讲解车床的组成及内部构造，存在很多局限。为提高学生的实践能力，加深对车床内部结构的理解，工程训练中心针对机械类专业的学生开设了“CW6163车床拆装实训”项目。金属切削机床的教学与该实训项目紧密结合起来，积极组织学生参与CW6163车床拆装实训。该项目作为提升机制专业学生实践技能的重要手段，为该专业学生毕业后胜任机械类岗位奠定了扎实的基础。CW6163车床拆装以技能培养为主线，从刀架、三杠、进给箱、溜板箱、尾座到挂轮箱，涉及识读装配图、部件拆装及整机装配调整等内容。由浅入深将机床结构、传动原理、机床部件拆装、总装配及精度调整等知识贯穿其中。结合课堂所讲车床部分的传动关系、结构组成、操作机构等内容，使学生在实践中提升了专业能力和职业素养，促进了课堂的理论教学。

3 采用实例教学，激发学生的学习积极性

采用实例教学，可以将理论知识与实践环节有机地结合起来[2]。在讲解CA6140卧式车床车削螺纹传动路线时，学生虽然掌握了米制、模数制、英制和径节制四种标准螺纹的传动路线，了解了基本变速组和倍增变速组的组成，但在实际加工中，如何针对不同导程的螺纹进行正确地选择，学生仍不太明确。为此，在教学过程中，通过列举实例、分析实例，使学生明确如何根据被加工螺纹的螺距、头数，正确选择和使用基本变速组和倍增变速组。如需加工右旋米制螺纹，其螺纹的螺距P=2.25mm,螺纹头数n=2，讨论在CA6140卧式车床能否加工？若能加工，u基、u倍各取何值？并写出加工此螺纹时主轴至刀架的具体传动路线。

具体讨论过程如下：

将螺距P=2.25mm，头数n=2转换成被加工螺纹的导程：

根据换置公式L=7u基×u倍(mm)

看是否可取得合适的u基、u倍使等式成立。若能，说明螺纹可以加工，若不能，则说明不能加工。

由上式计算的螺纹导程与被加工螺纹的导程一致，说明此螺纹能在CA6140卧式车床上加工。

通过实例讲解，进一步加深了学生对车床各条传动路线的理解和掌握。

4 采用丰富多样的方式开展实验教学

为强化金属切削机床的实践学习，课程开设“CA6140车床结构剖析”、“CA6140车床传动路线分析”和“数控机床结构布局”三个项目的实验。在做实验时，积极探索全新的教学方式，激发学生的学习兴趣。如：在做“CA6140车床传动路线分析”实验时，采用主轴箱、进给箱和溜板箱三个CA6140车床传动系统模型（如图1、图2所示）。首先将学生分组，研究和讨论三箱的传动系统。然后，各组同学互相提问、解答，指导教师对问题和答案进行点评[3]。

在激烈讨论中，引导学生深入理解和探讨CA6140车床的传动路线和内部结构。同时，改革实验成绩的评定办法。将以往以实验报告为主改为实验操作、现场问答和实验报告相结合的方式综合评定实验成绩。激发了学生认真思考、积极动手操作的热情，收到了良好的教学效果。