淺談提升機械制造工藝教學知識

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一、能力訓練中的知識遷移

有效掌握將大大提高學生分析問題和解決實際問題的能力。教學中，筆者設計細長軸的加工情景，通過任務驅動，對加工方案進行分析，達到教學目的。師（指著黑板上配圖）問：細長軸在伸出端很長的情況下，用三爪卡盤夾緊后車外圓，會怎樣？生說：這樣不行。師：為什么不行？生：工件這樣裝夾，剛性不夠，車的圓柱會帶錐度。師：好！怎么辦？生：加后頂尖。師：好！但車削后圓柱出現了兩頭細中間粗，仍不符合要求。怎么辦？生：細長類軸的剛度不夠，加跟刀架，消除因徑向分力存在而產生的誤差。師：同學們車工工藝學得不錯。（老師進一步引導）這消除的是切削力徑向分力對加工精度的影響。可是車后仍發現工件存在二頭細中間粗的精度誤差。怎么辦？在激起學生強烈的求知欲的前提下，老師從切削分力的分解開始啟發，請學生注意軸向分力和三爪卡盤夾緊力之間形成的受力系統，構成的是一對平衡壓力。再簡單請學生回憶《工程力學》壓桿的失穩條件，引導學生分析出這變形產生的原因是壓桿的失穩。在教學的知識遷移中，涉及到從車工工藝與技能訓練、工程力學等課程的知識應用中，引導學生選用知識，來提高學生分析問題及解決問題的能力。

二、抽象知識引導時的知識遷移

《機械制造工藝學》要解決工藝設計中的許多為什么，在教學中會遇到許多很抽象的理論知識。在教學中可以利用日常生活常識進行知識遷移，將抽象的理論接近形象化。完成“怎樣消除機加工時的殘余應力”任務時，殘余應力指什么？若有會產生什么結果?怎樣消除？筆者拿學生常見的饅頭，代替機械材料進行分析。師：在冷饅頭上按一個指印，手按下去有阻力嗎？生：有。師：饅頭產生了應力，且留下了凹坑。一天后，饅頭上的凹坑大小會變嗎？生：當然變淺。師：說明了饅頭上存在殘余應力，隨時間的推移殘余應力慢慢消失，凹坑變淺。如果將饅頭回籠重蒸一下，這凹坑會消失嗎？生：會。教師話鋒一轉，及時引導學生：金屬材料受力也會有殘余應力，雖然肉眼看不見，但隨時間的推移，殘余應力會慢慢消失，會使工件整體的形狀改變而影響精度。這是材料存在殘余應力的特點。從上述例子中，我們已經一起分析了消除殘余應力的方法。生：（詫異）。師：饅頭上的凹坑是怎樣消失的？生：回籠蒸。師：《金屬材料與熱處理》中學的去應力方法呢？生：退火。師：（及時總結）金屬材料加熱到再結晶溫度以上保存一段時間就能消除殘余應力。《金屬材料與熱處理》就是以這個原理去應力，既使學生理解了抽象的殘余應力概念，又掌握了去殘余應力的熱處理工藝方法，達到理想的教學效果。

三、提高工藝技能時的知識遷移

在整個教學過程中，從學生已經掌握的知識著手，通過教師設計的問題，引導學生思考討論，在討論中發現問題，尋找問題產生的原因，鞏固解決問題的方法，幫助學生提高分析問題、解決問題的能力，學以致用，提高學生適應企業工作的能力。在完成“細長軸加工工藝”任務時，師：細長軸是這次加工的條件，狀態能否改變？生：不可能。請學生回憶《工程力學》課程的壓桿受力特點，學生分析得出：能改變的只有壓桿的狀態。怎樣變，能去掉軸向分力嗎？據《車工工藝與技能訓練》知識，甲生：不能。這軸向分力是主切削力，沒有它無法切削。乙生：加工中能否反向進給？丙生：可以。這樣從切削處到三爪卡盤夾緊處形成的是拉桿，問題解決了。師：切削處到后頂尖之間呢？乙生：還是壓桿。怎么辦？讓學生知道一個方案設計要考慮全面。不能只顧眼前，在任何時候做任何事都要這樣。師：壓桿什么時候變彎？是壓桿都會彎嗎？甲生：壓桿的一端能退讓就不會彎。乙生：把頂尖換成彈性頂尖，加工受力后頂尖產生微量退讓，壓桿不會彎曲。

四、總結

在去除壓桿的失穩后，加工的圓柱就不會因這原因產生二頭小中間粗的誤差。在反向進給的條件下，為了增加細長軸的剛度，我們還可以從切削刀具的角度考慮，增大車刀的主偏角，來增加軸向分力，促使學生工藝技能知識的應用和提高。從學生已經掌握的知識著手，步步為營，進行不同的任務驅動，激發學生求知欲，引導學生進行不同知識間的遷移，幫助學生提高運用各科知識的能力，為學生架起從加工環節的加工者，向工藝設計環節設計者及生產環節的生產工藝管理者跨躍的橋梁，是教好這門課程的關鍵。

作者：秦忠敏 單位：南通工貿技師學院