2021-4-9 | 機械制造論文
適應(yīng)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)的機械制造產(chǎn)業(yè)
機械工業(yè)是福建省“十二五”計劃期間的三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,福建省緊緊把握建設(shè)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)戰(zhàn)略目標,圍繞機械制造這個支柱產(chǎn)業(yè),以海峽西岸優(yōu)良的天然良港為依托,加快臨海戰(zhàn)略型機械產(chǎn)業(yè)及機械產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展。機械產(chǎn)業(yè)及其產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展是建設(shè)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)的重要依托。經(jīng)過幾年有效的產(chǎn)業(yè)集群的形成和區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略的實施,培育發(fā)展一批具有強競爭力的企業(yè)相對集中的機械制造新興產(chǎn)業(yè),涌現(xiàn)一批初具規(guī)模的海西機械產(chǎn)業(yè)及機械產(chǎn)業(yè)集群重點區(qū)域。
適應(yīng)海西機械產(chǎn)業(yè)發(fā)展,精簡制造類課程,強化課程體系建設(shè)
為了適應(yīng)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)的機械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求,課程體系的建設(shè)是強化教學(xué)目的的關(guān)鍵,長期以來,高等院校機械專業(yè)制造類傳統(tǒng)課程主要有:《金屬切削原理及刀具設(shè)計》、《金屬切削機床》、《金屬工藝學(xué)》、《機床夾具》、《機械制造工藝學(xué)》、《工程材料與熱處理》等專業(yè)課程,這些課程內(nèi)容豐富、系統(tǒng)性強、銜接性強。學(xué)生通過這些課程理論系統(tǒng)學(xué)習、課程設(shè)計,初步具備刀具設(shè)計、機床設(shè)計,工藝分析及規(guī)程編制、夾具等工裝設(shè)計的能力。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和市場需求的變化,要求工程技術(shù)人員具有寬知識面、創(chuàng)新和跨學(xué)科分析解決工程問題的能力,因此,在機械類專業(yè)的培養(yǎng)體系中,單純的工程設(shè)計及制造能力的培養(yǎng)已不足以滿足社會的需求,為了拓寬機類、機電信息類和管理類的知識,課程體系中增設(shè)了數(shù)控技術(shù)、計算機信息技術(shù)、微電子技術(shù)、管理經(jīng)濟類課程,這些課程的增設(shè)為學(xué)生培養(yǎng)全方面素質(zhì)提供了條件,但擠壓了傳統(tǒng)機械制造類課程的課時空間。
為了適應(yīng)學(xué)科的發(fā)展和課程改革的需要,我院從90年代開始陸續(xù)對制造類的課程進行體系建設(shè),根據(jù)課程的內(nèi)容和特點,重新規(guī)劃設(shè)置制造類基礎(chǔ)課和核心課,經(jīng)過充分論證的基礎(chǔ)下,參照兄弟院校的經(jīng)驗,結(jié)合特色專業(yè)點建設(shè)要求,將《工程材料與熱處理》、《金屬工藝學(xué)》(熱加工部分)合并成一門《工程材料及成型技術(shù)》專業(yè)基礎(chǔ)課,課程學(xué)時為60;將《金屬工藝學(xué)》(冷加工部分)、《特種加工》、《金屬切削原理及刀具設(shè)計》、《金屬切削機床》合并為《機械加工工藝基礎(chǔ)》專業(yè)基礎(chǔ)課,課程學(xué)時為50;將《機床夾具設(shè)計》內(nèi)容合并入《機械制造工藝學(xué)》課程、形成新的《機械制造工藝學(xué)》專業(yè)核心課,課程學(xué)時為60。同時,為了配合理論課程的學(xué)習,在制造類實踐課程體系中,設(shè)置《工程訓(xùn)練》4周,《機械認識實習》2周,《工藝課程設(shè)計》2周,為了強化工藝分析和工程實踐能力,將《工藝認識實習》和《畢業(yè)生產(chǎn)實習》相結(jié)合,將畢業(yè)實習定位為以工藝為主的《工藝生產(chǎn)實習》,實習時間為4周。在這樣的培養(yǎng)體系中,《機械制造工藝學(xué)》作為制造類核心課程,在學(xué)生掌握了工程材料、公差、刀具、機床、金屬冷熱成型的基礎(chǔ)理論前提下,它側(cè)重于機械制造工藝系統(tǒng)內(nèi)在規(guī)律的研究,同時對基礎(chǔ)理論作了適當?shù)难由欤⒔Y(jié)合生產(chǎn)實踐的知識,充分地培養(yǎng)學(xué)生扎實的工藝分析,設(shè)計能力及一定的開拓創(chuàng)新能力,符合大工程機械類專業(yè)人才的培養(yǎng)目標。
優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)內(nèi)容模塊化、層次化
《機械制造工藝學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容可優(yōu)化為四個模塊,第一、理論授課模塊,主講授機械制造過程中影響加工質(zhì)量的各種因素及制定加工、裝配工藝規(guī)程的有關(guān)原則和分析計算等。第二、實驗?zāi)K,主要通過學(xué)生動手實踐的方式,在專用的實驗設(shè)備的基礎(chǔ)下,強化對工藝過程中一些工藝參數(shù)、工藝規(guī)律的理解。第三、工藝生產(chǎn)實習實踐模塊,要求學(xué)生在生產(chǎn)現(xiàn)場了解機械制造過程的生產(chǎn)特點、組織形式、管理模式、以及具體刀具、夾具、量具、機床等裝備,鍛煉學(xué)生在機械制造過程中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,提高學(xué)生實踐認知能力。第四、工藝課程設(shè)計模塊,利用教師科研中、工藝生產(chǎn)實習中一些典型的工藝零件,作為課程設(shè)計的對象,分析零件加工工藝特點,編制合理的工藝規(guī)程,合理設(shè)計一些重要工序的工裝夾具及完成相關(guān)計算等。通過課程設(shè)計直接培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力。在課程內(nèi)容四個模塊的教學(xué)組織上,按前述的時間順序安排教學(xué),同時遵循“理論—實踐—再實踐”的方法論來組織教學(xué),在理論學(xué)習中增強實踐感知能力,在實踐中體會真知。在理論授課模塊中內(nèi)容安排上,圍繞“工藝、成本、效益”原則展開,在保證加工零件質(zhì)量效益的前提下,采用科學(xué)合理的工藝,使得生產(chǎn)成本最小化。因此將課程內(nèi)容可以進一步細化為五個子模塊,依次為工藝基礎(chǔ)知識模塊、機械加工質(zhì)量模塊、加工工藝規(guī)程模塊、裝配工藝模塊、制造新工藝、新方法模塊。
工藝基礎(chǔ)知識模塊主要指機械制造過程中生產(chǎn)規(guī)模及工藝特點、工件的六點定位原理、粗精基準概念及選擇原則、機械加工工業(yè)過程的基本概念等;機械加工質(zhì)量模塊主要指機械制造過程中,影響工件加工精度、表面質(zhì)量的各種工藝因素及其控制工藝措施等;加工工藝規(guī)程模塊指制定一個零件完整工藝規(guī)程的過程及相關(guān)工藝尺寸鏈計算等;裝配工藝模塊指機器裝配工藝過程及相關(guān)裝配尺寸鏈計算;制造的新工藝、新方法模塊指現(xiàn)代制造工藝理論和方法。在5個模塊的內(nèi)容銜接上,采用三個典型零件(凸輪軸類零件、變速箱箱體零件、連桿零件)為例子,首先分析零件加工表面工藝特點、在分析工藝特點過程中引入講授工藝基礎(chǔ)知識比如六點定位原理、工件的夾緊以及工序、工位、工藝系統(tǒng)等基本概念,其次,根據(jù)三個典型零件的加工要求,制訂合理的機械加工工藝規(guī)程,在這個過程中,引入工件的加工方法選擇、工藝路線的安排、工藝規(guī)程制定及相關(guān)工藝尺寸鏈計算等內(nèi)容,同時在加工工藝規(guī)程制定中,分析各種因素對加工精度和表面質(zhì)量的影響,以及控制這些因素的措施和方法,緊接著通過機器裝配,把三個零件裝配到發(fā)動機,在這個過程中,引入講授裝配工藝規(guī)程的制定、裝配結(jié)構(gòu)工藝性分析、裝配精度分析、裝配方法、裝配尺寸鏈計算等,最后,利用一個PROE軟件完成零件幾何建模、工藝分析、加工及工藝規(guī)程制訂,通過這樣一個完整過程,展開介紹一些先進制造新工藝、新理論、新方法。這樣,通過一些典型零件的制造過程,把理論授課5個模塊的內(nèi)容有機地銜接起來,在銜接的過程中,深入理解、掌握工藝基礎(chǔ)理論知識和典型零件的加工、裝配工藝流程。
實驗教學(xué)模塊含4-6個學(xué)時,主要安排2-3個實驗內(nèi)容,依次為:典型夾具的分析及繪制、活塞銷的加工誤差統(tǒng)計分析、CA6140車床主軸回轉(zhuǎn)誤差測量、磨床磨頭的動態(tài)特性測試分析。通過實驗?zāi)K的實踐教學(xué),加強學(xué)生對影響加工誤差和表面質(zhì)量的工藝因素的理解,進一步掌握零件加工誤差的因素分析法和統(tǒng)計分析法,以及掌握工藝系統(tǒng)動剛度概念。工藝生產(chǎn)生產(chǎn)模塊是課程理論授課結(jié)束后,集中到學(xué)院的兩個生產(chǎn)實習教學(xué)基地實習(湖北十堰二汽實習基地、中國洛陽第一拖拉機制造集團實習基地),通過在發(fā)動廠、裝配廠、工裝廠、模具廠、油嘴油泵廠、工程機械廠、收獲機械廠等基地分廠的車間實習,完成實習手冊的記錄、一張夾具裝配圖的繪制,一個工藝專題報告、一篇實習心得體會。其中實習手冊的記錄要求包含各個專業(yè)廠的指定典型零件的工藝流程、工裝夾具等設(shè)備的詳細內(nèi)容。工藝課程設(shè)計模塊主要是根據(jù)在生產(chǎn)實習期間,指定一個典型的撥叉類零件為對象,編制其工藝規(guī)程、選擇一道工序的工裝夾具設(shè)計、一份設(shè)計說明書等。課程的教學(xué)內(nèi)容模塊化,各個模塊內(nèi)容相輔相成,組成了一個有機的整體,在具體的教學(xué)實踐過程中,根據(jù)每一個教學(xué)模塊的內(nèi)容、特點、教學(xué)要求和教學(xué)目標,分別采用不同的方法教學(xué),取得了較好的教學(xué)效果。