《机械制造工艺学》教学方法研究

夏如艇

台州学院机械工程学院,浙江 台州 318000

《机械制造工艺学》教学方法研究

夏如艇

台州学院机械工程学院,浙江 台州 318000

简要阐述了机械制造工艺学课程在机械设计制造及其自动化专业中的地位与任务，结合机械制造加工工艺的特点和企业对人才培养模式需要以及企业生产技术的实际状况，从提高学生分析和解决实际问题的能力出发，总结了该课程教学方法和教学内容的特点，通过教学实践总结了教学效果。

机械制造工艺；教学内容；教学方法；教学效果

引言

机械制造工艺学是机械设计制造及其自动化专业的主干课程之一，是根据专业方向和培养目标所设置的必修课程。该课程的教学目的就是培养学生具有丰富的加工工艺知识与机床、刀具和夹具等方面的知识，为学生学习其他专业课程和毕业后从事机械设计制造技术打下良好工作墓础。为了达到本课程的教学目标，让学生获得更多机械制造工艺知识，通过几年来的教学实践，在教学方法和教学内容进行了实践探索，并收到了较好的教学效果。

1 机械制造工艺学课程在机械设计制造及其自动化专业中的地位与任务

机械制造工艺学在机械设计制造及其自动化专业的教学计划中占据重要地位，该课程的目标是为机械制造企业在技术、生产和管理等方面培养机械设计与制造工程师。在课堂教学和实践教学环节中，主要是培养学生具有独立设计机械产品及其加工工艺文件的能力，其任务是使学生通过理论知识学习和实践环节学习初步掌握机械加工工艺系统的基础理论知识、加工工艺的基本方法、加工工艺文件的设计与编制的基本方法，以及机床、刀具和夹具对机械加工零件质量的影响等方面的知识。

2 机械制造工艺学课程的特点

机械制造工艺所研究的内容是加工工艺系统，而加工工艺系统主要是机床、刀具、夹具和工件四大部分构成，所以综合性是该课程的特点之一，它将机械加工工艺，切削原理及刀具，金属切削机床，夹具，金属材料等知识融为一体，并综合这四部分的知识解决实际生产加工中出现的各种问题；其次，以机械零件典型表面的形成过程为主线，将机床、刀具和夹具等内容有机地结合起来，对工件质量提出加工要求，并以工艺文件的形式指导生产，所以具有系统性的特点；再者，理论与实践相结合对于培养未来的工程师及其重要，技术工作者必须根据企业的实际情况，优先考虑生产效率，所以该课程具有很强的实践性；最后，通过对影响零件加工精度和表面质量的各种因素分析、工艺尺寸链和夹具设计方面的理论计算，才能达到加工精度和降低成本，所以该课程又具有一定的理论深度。

3 教学方法

由于该课程学时少、内容多、知识面宽和实践性强，因此，讲授过程中具有一定的难度，对于不同章节和不同内容应采用不同的方法。例如，在讲授典型表面及其组合体加工方法和特种加工时，应因材施教，方法各异。典型表面加工方法的特点是内容多，联系十分紧密。教学过程中就必须抓住一根主线将各个方面的知识结合起来。所有机器零件都是为完成某一项任务而设计的。零件各个表面在工作中起的作用不同，对零件的加工精度和表面质量的要求也各不相同，例如，选择《机械设计》课程设计中自己设计的减速器第2轴为典型轴类零件，以此轴类零件为例，将该零件的加工工艺过程为主线，详细阐明轴类零件机械加工工艺过程，从而使学生获得完整的机械加工工艺规程的概念，同时也加深了各门课程之间的联系性和知识的系统性。又如，在讲授外圆表面加工这部分内容时，主要是如下安排：首先阐明典型外圆表面的形成原理，在此基础上开展外圆表面加工工艺知识的讲解，在讲解过程中应从两个方面进行阐述：第一方面是外圆表面的技术要求，第二方面是外圆表面的加工工艺方案，其中包括加工阶段的划分、工序顺序的安排、加工方法的选择、经济精度加工、高精度加工。通过上述两方面知识的阐明，进行如下选择：①机床的选择，其中包括CA6140普通车床，CB3431-1型半自动转搭车床，C7120液压仿形车床，M1432A万能外圆磨床，MZ1050无心磨床等几种机床的工作原理，运动分析和主要技术性能；②刀具的选择，在充分考虑工序所采用的加工方法、工件材料、工件所要求的加工精度和生产率等问题后，尽可能采用标准刀具；③夹具的选择，其中包括，在单件小批生产中应尽量选用通用夹具,在大批生产中应根据工序要求，设计制造专用夹具等；④量具的选择，主要是根据生产类型和要求检验的精度。对于实践性很强的教学内容部分，如，机床结构等内容，通过视频素材和安排工厂参观等环节，加深对课堂理论知识的理解，如，外圆表面加工机床、孔加工机床、平面加工机床和齿轮加工机床等。

在讲解先进制造技术与加工工艺内容时，除介绍几种数控加工和特种加工的加工原理及加工工艺与应用外，还选择目前许多工厂普遥应用的电火花加工和电火花线切侧加工做详细介绍，重点对电火花线切割加工机床编制程序的方法详细讲解，如，应用逐点比较法，由计算机控制工作台沿着X轴方向或Y轴方向进给，每前进一步即一微米，不断进给，从而加工出折线，经过判别，误差是被加工零件尺寸精度允许的，故可以用折线，用同样的方法，以圆弧中心O点为圆心，用Y轴，X轴代表工作台纵向横向运动的方向，同样可以加工一条折线。

在讲解机械加工精度和表面质量这部分内容时，要求学生从机床夹具刀具几个方面系统性地考虑加工问题，重点阐述机床、刀具和夹具三个方面的影响因素，详细分析影响加工精度和表面质量的内在原因，然后阐明借助统计方法分析上述问题是优选的方法，同时强调并要求学生高度重视机械加工过程中的统计分析方法。

4 教学效果

通过学生座谈、课程设计、工艺实习和毕业设计等环节，采用这种教学方法可以让学生收到较好的效果，具体体现在以下几个方面：

4.1 为学生们打下了坚实的理论基础，初步掌握了对零件的加工质量进行分析的方法。

4.2 通过机床夹具课程设计，并有目的地选择来自于工厂生产用的零件图，让学生自己安排加工工艺过程，并为某道工序设计专用夹具这种理论联系实际的教学方法，获得了良好的教学效果，其中，部分学生的零件设计图纸和加工工艺技术文件被工厂工艺科采用。

4.3 检查课程设计图纸和设计说明书及生产实习报告，从中能够清楚地看到学生能够灵活的运用理论知识，比较好地掌握了典型零件加工工艺的设计及加工工艺规程和工序卡片的编制方法。尤其是经过工艺实习以后，拓宽了学生的知识面，并对各种先进机床和刀具有了更深的理解，生产实习报告更具有实际意义。

4.4 毕业设计是工科院校的学生在学校受到的最后次综合性的训练，近几年来，通过检查学生的毕业设计说明书和设计图纸以及毕业设计答辩，绝大部分学生都能够充分注意正确运用加工工艺知识，避免了工艺文件中的低级错误，克服了过去普遥存在设计图中的加工工艺性和结构工艺性不强的缺点，提高了学生的毕业设计水平。

总之机制造工艺学是一门综合性和实践性很强的专业课，在课堂讲授和实践学习环节应从企业生产要求出发，在所用教材内容的基础上，密切联系企业发展和实际加工状况，相应地调整教学形式和内容，并合理安排教学时数，是提高教学质量的良好途径，充分认识机械制造工艺学这门课程的综合性、系统性和实践性的特点，才能使学生更好地将理论知识运用到生产实践中。

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夏如艇，(1963-)男,浙江台州人，工学博士，副教授，主要从事机械制造加工工艺及其应用和CAD/CAM/CAE的教学和科研工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.11.194