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創意雕刻在數控銑床實訓中的應用

2017-5-22 來源：濟南大學工程訓（xùn）練（liàn）中心作者（zhě）：孫曉燕

       摘（zhāi）　要：隨著（zhe）時代的進步，科技的發（fā）展，學生對於所接受的實（shí）踐教育的要（yào）求也發生了改變，學生更關注（zhù）學習的興趣及所學知識的實際應用。為適應學生學習要求的變化，實踐教育授課方法也亟需做出相應改變。該文（wén）介紹了創意雕刻教學法在數控銑床實訓中的應用情況及教學體會。探討了如何通過實訓課程培養學（xué）生的學習興趣（qù），學習主動性，以及學生的（de）實（shí）踐動手能（néng）力與（yǔ）創新精神。

      關鍵詞：實（shí）踐教育學習興趣創意雕刻

      近年（nián）來，國家（jiā）經濟（jì）突飛猛進，在經濟高速發展的背景下成長起來的（de）新（xīn）一代（dài）大學生物質生活普遍比較優越，在培養（yǎng）孩子方麵，家長（zhǎng）更傾向於培養孩子各（gè）方麵的興趣。因此，新一代的大學生普遍具（jù）有如下的特點：智商較高，好奇心強，接受新鮮事物的能力強，有很多（duō）學生還有自己的一技之長。經濟的進步，時代的發展，受教育對象的改變，也對高（gāo）等教育提出了更高（gāo）的要求。在工程訓練課程授課過程中（zhōng），可以明顯地感覺到，現在參加（jiā）工程訓練的學生不再像（xiàng）以往一樣僅僅滿足（zú）於認真掌握老師所教授的（de）知識和技能，他們更希望有所選擇的學習，要求學習自己（jǐ）真正感興趣的知（zhī）識，並且希望自己能夠動手製作出具有自己個性的工（gōng）程訓練作（zuò）品。針對這種情況，該（gāi）文進行了工程訓練數控銑床教學改革探索，提出了一種新的訓練項目——創意（yì）雕刻，通過創意（yì）雕刻訓練項目，增加學（xué）生學習數控銑床編輯及操作加（jiā）工的興趣，同（tóng）時也滿足了學（xué）生動手製作個性作品（pǐn）的要（yào）求。

      1 、工程訓練中數控銑床教學的特點

     工程訓練是高等教育重要的實踐（jiàn）教育基地，學生通過工程訓練，把課堂所學的理論知識與實踐操作結合起來，通過在（zài）接近於企業實際生（shēng）產的工程環境中（zhōng）上（shàng）課，了解接近於實際生產的加工工藝過程（chéng），了解不同的（de）製造技（jì）術（shù），培養學生（shēng）的實（shí）踐能力和創（chuàng）新能力。

     數控銑床教（jiāo）學是工（gōng）程訓練的重要組成環節，通（tōng）過（guò）數控銑床加工訓練，學生掌握數控銑床（chuáng）的加工原理，編程方法以及加工方法。目前，數控銑（xǐ）床加工課程針對工科類專業學生講授，授課時間為（wéi）1～2 d。課程內容安排為：第一天講解數控銑床編程代碼及（jí）編程規則方法，學生進行編程練習。第二天講解機床操作方法，學生進行程序加工（gōng）及機床操作練習。

     具體編程操作內容為凸台零件的編程及加工。凸台零件（jiàn）是比（bǐ）較典型的機械加工零件，學生在數控銑床程序編輯中（zhōng）自（zì）由創作的空間較小，編程（chéng）課程的課堂氣氛比較沉悶，學生反應程序編製枯燥（zào）無（wú）味。此外，由於（yú）材料成本及（jí）加工時間的限（xiàn）製，實物零（líng）件加工（gōng）隻能滿（mǎn）足單件產品加工，學生實際動手操作大多是（shì）空機操作，而不進（jìn）行實物凸台零件的重複加工，學（xué）生的加工（gōng）興趣也不濃。

     近期授課（kè）發（fā）現，學生的學習積極性不高，特別（bié）是（shì）非機械專業（yè）的同學，對機械零件的（de）加（jiā）工更沒有興趣，綜合上述情況，機械凸台零件的編程及加工內容，滿足不了學生（shēng）的學習要（yào）求，新（xīn）一代（dài）大學生，要求能（néng）自己創意編製程序，而且能動（dòng）手加工（gōng）自己的創意作品，同學們特別提出最好能夠（gòu）自己動手設計加工，所加工的作品能（néng）夠（gòu）帶走留作紀念。

     為了解決授（shòu）課與學生學習要求的矛盾，我們引進了數控雕刻設備，提出了數控創意雕刻授課方法。數控創意雕刻教學，給（gěi）學生（shēng）提供了自主創（chuàng）意的空間，激發了學生主（zhǔ）動學習（xí）的興趣（qù），增加了學生實踐（jiàn）動手的機會。

     2 、數控創意雕刻的教學實施

     2.1 數控雕刻設備

     雕刻設備：采（cǎi）用華中數控雕銑機，型號為DKJ40A，工作台尺寸350 mm×400 mm，主軸轉速範圍24000 r/min，數控係統采（cǎi）用華中（zhōng）數控世紀星係統，與（yǔ）原有立式數控銑床的數控操作係統完全相同。

     2.2 數控創意雕刻的刀具（jù）及材料

     雕刻所用刀具為合金雕刻刀，0.2×3 0度刀角，雕刻所用材料為彩色鋁（lǚ）塑板材料。彩（cǎi）色鋁塑（sù）板材料由金屬鋁箔及塑（sù）料組成（chéng），材料質地（dì）較軟，易加工。采用（yòng）合金（jīn）雕刻刀具銑削掉（diào）鋁塑板的彩色（sè）鋁箔，就（jiù）可以（yǐ）形成圖案花紋。

     采用合金雕刻刀雕刻鋁塑板材料，加工用時較短，材料成本較低，可以滿足學生創意加工及保留加工作品的要求。

     2.3 數控創意雕刻的具體（tǐ）課程實施

     根（gēn）據創意雕刻的特點，具體課程內容安排為以下幾個方麵。

     第一，學生理論學習及上機編程實踐。全部授課時間的3 0 %用於講解加工原理，機床性能以及數控銑床編程方法（fǎ），隨後（hòu）授課時間的3 0 %用於學生創意零件程序（xù）設計。

    其中，創意（yì）零（líng）件程序設計（jì）的地點為編程教室，單人（rén）單機，這樣每個同學都可以創意設計自己的作品，滿足了學生的創新要求，激發了學（xué）生的設計編程興趣。

    此外，編程教（jiāo）室還配備有仿真模擬軟件，可以在計算機（jī）上先期對學生的創意設計作品進行仿真校驗，發現（xiàn）錯誤及時修改，大大節省了機床（chuáng）操作時因程序錯誤而（ér）進行程序修改（gǎi）調試的時間。

    第二，學生實踐操作（zuò）及創（chuàng）意雕刻加工（gōng）。剩餘課程4 0 %的授課（kè）時間全部用於學生的實踐動手（shǒu）操作。學生創意編輯（jí）的程序通過在數控雕刻銑床上進行鋁塑板材料雕刻來（lái）實踐（jiàn）數控機床的操作方法。鋁塑板材料（liào）成本較低，加（jiā）工用時較短，一（yī）般學生創意（yì）作品的加工用時在10 m i n左右，由於學生編程能力不同，學生的編程速度有快有慢，編程快的同學，可以較早的（de）進行加工，學生（shēng）的加工操作就進行了自然的分流。

    數控雕刻（kè）機配（pèi）備（bèi）有與數控立式（shì）銑床相（xiàng）同的華中數控係統，數（shù）控係統的操作完全相同（tóng），學生通（tōng）過（guò）加工自己的作品，每個同學都可以動手實踐機床的開關機，回零操作，G54對
刀（dāo）操（cāo）作等實踐內容。創意雕刻作品的加工極大的增加了同學們的動手（shǒu）實踐興（xìng）趣。

     2.4 學生創意雕刻作品實例及（jí）評價

     數控銑床課程成績（jì）最終以創意雕刻作品的實際加工情況為評價標準，包（bāo）含了對（duì）學生編製程（chéng）序水平以及實踐（jiàn）動手加工能（néng）力的考查，而且加工出的作品質量一目了然，學
生（shēng）對自己的成績也相當認可。

     3、結（jié）語

    實踐證明，數控創意雕刻教學方法在數控銑床加工工程訓練中的應（yīng）用，大（dà）大地提（tí）高（gāo）了學生的學習興趣，及動手實踐（jiàn）能力。通過創意（yì）雕刻作品（pǐn），學生們主動地（dì）參與到編程練習以及（jí）機床的實踐操作中來，在興趣（qù）的（de）引導下，學生（shēng）自主的獲取知識，分析問題，製定加工方案（àn），最終加工（gōng）出真正的創（chuàng）意作品，極大程度地調動了學生的學習自主性（xìng）。數控（kòng）創意雕刻教學方法以（yǐ）學生為中心，以學生的興（xìng）趣為導向，通過興趣引導推動學生積（jī）極主動的去學習並實踐，教學效果很好。

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