车床加工论文全文(5篇)
第1篇：车床加工论文范文
随着模具工业的快速发展，模具企业装备更新换代的速度加快，对先进的模具加工设备的需求也日益增加。用高新技术和先进适用技术改造传统模具加工模式的不断推广和深入，数字化加工已成为模具加工发展的方向。采用数字化技术的模具加工设备也成了模具企业提高其装备水平的首选。同时，多功能复合加工能有效提高模具加工效率，也受到模具制造商的关注。由于将来多数模具还是由钢以及铸铁制造的，因此硬加工越来越重要。这也可以解释为何在模具加工设备中，数控金切机床的比例不断增长；但是随着放电加工机床功能的不断完善并向高速化、数字化发展，电加工机床将在其专长的领域发挥更好的作用。我国企业拥有的数控设备比例很低，机床行业仅4％左右。模具加工行业的状况可能会好一些，但与发达国家相比，仍有不小的差距，这也直接导致我国模具制造水平档次较低。随着发达国家的模具工业逐步向我国转移，我国模具工业较发达的广东、浙江地区的部分大型模具加工企业已经实现了技术升级和技术改造。以下我们将围绕模具加工设备中几个关键的产品：加工中心、数控车床及数控电加工机床，对目前模具加工设备的现状及趋势进行分析。
2现状
(1)加工中心
由于用户对加工高效率的需求，加工中心是目前金属切削机床中发展最快的品种，有着广阔的应用前景。但国产加工中心的市场占有率非常低的。另外，国内外同类产品的差距主要在机床的高速高效化和精密化上。对于高速加工中心，国外机床在进给驱动方面：滚珠丝杠驱动的加工中心，快速进给大多在40m／min以上，最高已达到90m／min，直线电机驱动的加工中心已实用化，应用范围不断扩大，快速进给最高达到120m／min；而国内加工中心快速进给大多在30m／min左右，个别达到60m／min，直线电机驱动的加工中心仅试制出样品；国外高速加工中心主轴转速一般都在12000～25000r／min，最高已达到70000r／min，在结构上都采用适应于高速加工要求的独特箱中箱结构或龙门式结构。在加工精度上，国外卧式加工中心都装有机床精度温度补偿系统，加工精度比较稳定，而国内尚在研发中；国外加工中心定位精度基本上按德国标准VDI344l验收，行程l000mm以下，定位精度可控制在0．006~0．01mm以内，而国内定位精度相对较低。另外，为适应未来加工精度提高的要求，国外不少公司还都开发了坐标镗精度级的加工中心。五轴加工中心，在国外不仅应用于模具加工上，而且已广泛应用于一般零件加工，进行五面加工和复杂零件加工，国外各大公司都开发生产了应用于不同范围的各种类型的五轴加工机。我国虽然在多次机床展和CIM12003国际机床展上展出了十多台五轴加工机，但大多数没有售出，没有经过生产考验，仅少数投入生产使用。高速铣削中心主要应用于中小型型腔模具加工，德国Roders公司和Hermle公司、瑞士Mikron公司都生产此种产品，而我国尚待开发。
(2)数控车床
从各类数控金切机床消费结构来看，我国消费最多的品种是数控车床，约占41％。国产数控机床的市场占有率按金额为51％。按台数为73％。从占有率看，国产数控车床是国产数控金切机床中占有率最高的类别，但这并不意味着国产数控车床在品种上、性能上和可靠性上已经能够满足用户的需求。国产的数控车床大多为经济型，约占总数的80％左右，多功能数控车床和车削中心生产量较少；而国外生产的基本上是多功能数控车床和车削中心。国外车削中心具有双主轴、双刀塔、Y轴、C轴，甚至还装有日轴，功能多，可供用户选择。国外数控车床的主轴转速和主轴功率一般都高于国产数控车床；另外还能生产提供适合于高强度耐热合金加工和钛合金加工大功率、高刚度的数控车床和车削中心以及以车代磨的精密数控车床和车削中心，而此类产品国内基本处于空白。(3)数控电加工机床我国电加工机床的市场总容量不是很大，估计只占我国机床工具总量的5％左右。同时，还受到数控铣、高速铣、加工中心的挑战。但是数控电加工机床在数控金切机床消费结构中，其消费量比重却达到14．5％，仅次于数控车床；进口量比重为12％，低于数控车床、加工中心和数控铣床。可见，提高数控化率和加工精度是放电加工机床对抗各方挑战的唯一出路。在数控金切机床市场占有率方面，国产数控电加工机床按台数达到了54．5％，仅次于数控车床；但金额占有率仅为15％，这就意味着高端市场依旧被国外产品占据。现状是，对于一般精度要求的加工，国产数控电加工机床可以满足用户需要；而高端的精密慢走丝电火花线切割机和精密电火花成形机，大多数依靠进口。随着模具对表面质量、精度及效率要求的不断提高，精密慢走丝电火花线切割机市场需求越来越大。由于其技术含量高，模仿难度大，国内这部分市场基本被日本、瑞士的电加工设备生产企业所占领，国内企业在技术上目前还不具备优势，仅合资企业苏州沙迪克特种机电有限公司生产的AQ360L、AQ550L型精密慢走丝电火花线切割机达到了同类产品的国际水平。
3总体发展趋势
加工中心、数控车床和数控电加工机床都属于数控金属切削机床，其发展的趋势与当今数控机床发展的趋势是相同的，即：高速、复合、智能、环保。
(1)高速加工
提高加工效率的方法之一就是提高加工机床的加工速度，包括加减速度和进给速度。目前，高速加工的诸多关键技术的研究都达到了一定的水平。高速电主轴的最高转速及功率、扭矩普遍提高，并采用了传感技术的振动监测和诊断；进给系统不仅结构进一步轻量化，而且普遍采用直线电机和力矩电机的直接驱动方式，机床的3个直线坐标运动多数由刀具主轴部件实现。机床的基本结构普遍具有高承载能力、高刚性、热稳定性和抗振性。特别重视耐冲击性，最大加速度由允许的最大冲击力决定，而不仅仅取决于驱动系统及其伺服单元的能力。高速加工的主要目的是通过提高材料去除率和良好的加工表面质量来提高生产效率，为此必须防止切削颤振。于是颤振预测软件应运而生。对于高速干切削机床，为了使其及时顺利排出大量热切屑，排屑槽采用绝热材料制造。
(2)复合加工
复合加工在保持工序集中和消除(或减少)工件重新安装定位的总的发展趋势中，使更多的不同加工过程复合在一台机床上，不仅是用户的追求(可以减少占地面积，减少零件传送和库存，保证加工精度等)，而且也适应了现代社会的节能、环保等方面的要求。
(3)智能化和网络化
CAD／CAPP／CAM一体化已成为制造技术发展的必然趋势之一，在普通加工机床上的应用和研究已经比较广泛；而对于放电加工机床，由于其工艺的特殊性，智能化的研究相对较晚。对于当前智能技术研究和应用的热点一一模糊逻辑、人工神经网络和遗传算法等，许多电火花加工的研究人员已经致力于它们在电火花加工中的应用研究，并已取得了富有成效的研究成果。例如在日本FANUC公司开发的FANUCTAPECUIWP系统中，就是将模糊技术与专家系统相结合；SODICK公司还提出的一种具有学习功能的电火花加工系统。随着计算机技术和网络通信技术的迅速发展，具备实现机床全生命周期服务的开放式网络监控服务系统开始普及。该系统安装有不同的功能模块，用户通过浏览器就可以实现数据查询、提交设备优化、诊断请求并在线获取优化、诊断结果及专家系统知识等操作资料。
第2篇：车床加工论文范文
关键词：机械制造工艺学；教学创新；教学模式；教学改善
0引言
机械制造工艺学课程，是技工类院校机械类专业的一门主干专业课，主要讲述机械加工工艺的理论和典型零件的机械加工等传统工艺知识。通过对课程的学习，使学生掌握机械加工工艺的基本知识，以及具备分析和解决实际工程问题的能力。该课程有助于提高学生的综合素质，对于培养高技能、高素质人才具有很大的意义。机械制造工艺学课程的特点是实践性强，实用性强，课程的内容与生产实际联系紧密。在教学中，一些理论概念和工艺原理等知识对于无任何生产实践经验的高中毕业生来说其教学质量可想而知。如何能够深入开展教学工作，提高教学效率，提高学生的学习兴趣，激发学生的学习热情，引导学生学好这门课，是对教学提出的新要求，因此只有对课程不断的研究讨论和分析，采用新的教学手段和授课方法，才能解决教学中目前存在的问题，提高教学质量。
1新型教学方法
作为职业院校专业课任课教师，我尝试采用以下若干种方法进行授课：
1.1分组讨论法
在“确定车床主轴加工工艺”这个学习环节中，主要内容是学习CA6140车床主轴的选材、热处理、机械加工工艺过程。为了能让学生学好这门课程，直观地展示整个车床主轴的加工工艺过程，我首先采用多媒体教学方式，播放教学视频，让学生大致了解车床主轴的加工工艺过程和所牵涉到的机床与加工设备，接着引导出车床主轴机械加工的中心加工工艺路线。对学生进行分组，以小组为单位，讨论轴的机械加工工艺过程，这时学生会依据车床主轴的材料、毛坯、热处理等性能特点，结合已学过的知识和实操的部分经验，进行热烈的讨论，然后每个小组的同学选派一名代表在讲台上阐述他们的机械加工方案，最后再由我来对各方案进行点评、归纳、总结。这种分组讨论的教学方法，最大的好处在于让学生由过去的被动学习转为主动学习，客观上促进了学生独立思考的能力和交流沟通探讨的团队合作能力，促进了学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。
1.2个案教学法
通过生产实习中的具体实例来讲解机械加工工艺学的知识，例如“夹具的定位分析与计算”这个学习环节我会拿着一大一小两个V形块和一粗一细两个铸铁圆柱棒进教室，在课堂上与学生展开互动，进而讲授V型块定位误差的计算方法，这样以具体实物作为教学载体，能够加深学生的感官印象，增强学生对抽象概念的分析和理解，同时调动了学生的学习积极性，提高了学习效率。
1.3情景教学法
例如，“产品的装配”这一部分的教学环节课本上以文字叙述为主，过于单调和枯燥，学生很难理解和记忆，我就在网上专门订购了几辆儿童玩具“卡叮车”，将它们带上课堂，在同学们好奇又深感兴趣的情况下让同学分别尝试着按照说明书进行组装和调试，在组装的过程中每到一个关键的环节我就会及时的指出这个阶段叫做“套装”，它是以谁为基础元件，这个过程叫做“组装”，这个过程叫做“部装”，这个过程叫做“调试”......，通过这样的教学情景设计，学生们在欢声笑语中学到了知识，原本单调枯燥的概念和术语一下子变得通俗易懂，且难以忘记，加深了学生对概念性和专业术语的学习，这种教学方法直观、清晰、趣味性强，学生不抵触，乐意学，收到较好的教学效果。
1.4现场观摩教学法
典型零件加工这部分教学内容与机加实习紧密联系，如果单纯理论教学，学生很难理解，我尝试着带领学生进入校内生产实训车间或联系工厂机加车间，零距离的观摩轴、箱体、齿轮、连杆、套筒等典型零件的加工过程，告诉他们这是“跟刀架”，那是“中心架”，这是“百分表”，这是“滚齿法”加工齿轮，那是“一面两孔”法加工箱体......，通过这些直观的学习，有利于学生对专业知识的理解和记忆。通过在生产一线的观摩，还能让学生了解到生产现场的工艺流程和安全文明生产制度，为同学们毕业进入企业工作打下“提前量”。
2反响与反思
多年的教学经验，使我深深的体会到，教学过程往往是多种教学方法的综合运用，同学们普遍反映，没有了传统填鸭式的教学，课堂不枯燥，趣味性强，参与度高，直接与生产实例相接触，将课本上分散的知识点进行整合和灵活运用，增强了解决现场工艺问题的能力，更加“接地气”。 从我作为教师的角度来看：没有了过去死板的说教，更多的是对学生的启发和引导，提高了学生的主观能动性，自己更多的像“主持人”，引领着学生一步步探求知识的真相，达到了“授人以鱼，不如授人以渔”的教学目的。这不正是作为身处教学第一线的教育工作者所孜孜以求得教学理念和教学境界吗？
3结束语
第3篇：车床加工论文范文
一、机械制造基础课程教学中存在问题分析
（一）教学内容和教学体系陈旧
脱离实际生产及知识滞后是高职教育教材内容所存在问题。在不同的教材里交叉学科的内容重复出现，既产生教学学时浪费现象，也影响了教学质量的提高。课程知识体系包括科学理论，也包括工艺技术，还包括工程实践，这些内容中存在大量的抽象概念、枯燥的名词术语、繁多的知识点，并且与学生的实际生活关联度非常小。合并缩编原有几门课而成的机械制造基础教材，其内容冗杂，以知识灌输为主，不利于高职教育教学。
（二）教学方式陈旧
目前，灌输式教学是在教学上采取的主要方法，面面俱到地教授教材内容，惟恐学生掌握知识不够完全。导致学生缺少独立思考的空间，只能死记硬背知识，更不用说把握好章节中的精髓了。此外，学生对信息量的获取较少，视野得不到有效拓宽，狭隘教学方式（从书本到书本）在教师的教学过程中仍广泛存在，创造性的高素质人才是很难依靠这种单一的教学方法培养出来的。因此，对机械制造基础课程设置和教学方法进行有效改革是很有必要的，通过改革来促进教师教学、学生学习质量不断提升，使高职院校人才培养和学生学习的需要更好地得到满足。
二、机械制造基础课程教学改革对策的探讨
（一）提高教学内容的有效性
以教学大纲作依据，学生的具体情况为参考，教学内容要合理调整，高职教材要灵活处理，教学资源要充分利用，促使课堂教学更加具有针对性。
1.教学内容要具有实用性以理论联系实际为原则，满足实用、够用的尺度，以应知应会专业操作为标准，重新对教学内容进行取舍，突出培养动手能力和技能教育。
2.丰富实训实习内容将技术应用型的合格人才输送给一线的生产岗位，是高职院校培养人才的基本职能。对于操作技能、工艺知识几近空白的刚入校高职学生，通过对实训、实习内容的丰富，可以使他们的动手能力在较短的时间得到锻炼，加工零件的工艺知识得到补充，创新意识得到有效培养，在实践中强化学习、自行深入生产实践的良好习惯得到加强。
3.教材内容更加符合专业特点学校对学生的培训目标应取决于劳动力市场的需求。对不同专业的学生，在机械制造基础教学中侧重面是不同的。比如各种机床切削加工方法在数控专业的教学中应是主线，而各种机床结构原理在机电一体化专业的教学中应是主线。现有的教材必须对内容进行合理的增删，从形式上简单组合课程内容是不可取的，纳入到教学内容之中的应包括国内外最新的技术应用和科学的最新成果，专业领域最新的发展方向和动态。
（二）提高教学方法的有效性
目前，国内教育专家提出并运用情景式教学法、开发式教学法、激励式教学法、兴趣式教学法、引新式教学法等多种教学方法，学习兴趣被有效培养、主观能动性被充分发挥、学习积极性被正确引导是这些方法的共同点。职业素质在现代企业的要求越来越高，灌输式教学方法日见颓势，以学生为中心对教学手段和方法进行创新势在必行。课堂教学方法的设计要依据心理学、教育学以及教学法原理，同时参考高职生心理和生理特点，采用符合学生实际和教育科学规律的课堂教学方法。1.运用现代化技术手段进行多媒体教学以车床传动系统分析教学为例，若采用现场观察车床方法，将主轴箱盖打开，学生仍然认识不清车床的内部结构。采用三维软件制作的虚拟仿真教学模型，教师通过操作进行讲解，学生对车床主轴箱内部的结构、进给箱的传动系统、如何操作滑移齿轮等方面的知识能够了解清楚且在真实条件下掌握，学生对学习的兴趣和效果大大地提高了，学习内容也得到有效拓展。2.合理利用实验设计、现场教学等环节合理利用实验设计、现场教学等环节可以加深学生对基本理论、工程概念和原理的理解，学生的综合分析能力会得到有效培养。3.利用网络优势，形成网络教学新体系覆盖面宽、实践性强是机械制造基础课程的特征，随着不断涌现的新工艺、新技术，知识范围继续扩展，课程内容增加且变化，进行网络教学是让学生更好地掌握技能和知识的好模式。课堂上的教学内容，学生可以通过网络教学在业余时间进行复习，还可以实时进行网上讨论，在网络上进行各种资源的查找，资源实现共享。教学方法的改革要体现三个原则：学生的主体、个性和潜能要得到体现，学生学会学习的方法要得到培养，学生的创新精神要得到锻炼。学生的主体、个性和潜能要得到体现，就是应用启发式教学，因材施教，鼓励学生独立思考，激发学生的主动性。学生学会学习的方法要得到培养，就是将科学的、先进的学习方法传授给学生，教师一方面教会学生掌握知识，另一方面要将分析、处理信息的能力传授给学生。学生的创新精神要得到锻炼，就是将创新意识和科学精神传授给学生，通过有效改革、完善教学方法，促进学生能力的全面发展。
（三）提高教学管理的有效性
结合课堂教学中存在的具体情况以及不同特点，对教学时间、教学难度、教学密度和教学速度应进行合理的灵活调控。合理制定、科学规划教学大纲和教学计划，理论学时要进行适当的科学压缩，增加一定的习题课、必要的讨论课、相应的实验课学时，注重学生工程实践能力的全面培养。压缩课时，有些教师会认为课程内容会讲不完，但教学经验告诉我们，采用优良的教学模式将极大提高部分教学内容传授效率。例如，讲解砂型铸造这一节内容时，至少要用2个学时的时间进行课堂讲授，抽象的知识使学生似懂非懂。不过，通过现场教学的方式，实际操作进行现场讲解，四十五分钟就可以完成这部分的教学内容。适当地科学压缩课时，一方面可以将陈旧过时、与实际应用无关的内容进行科学地删减，另一方面可以使用先进教学手段提高课堂利用率，让学生在较短的时间内掌握大量的基础知识。
（四）提高教学评价的有效性
通过研究与实践，建立一种全新的、科学的评价观，找到一个客观、公正的评价标准来判断“怎样的课才是好课”，制定出能促进提高课堂教学有效性的评价方案。
1.建立严谨、完整的试题库，客观、公正地反映学生的学习成绩按照教学大纲的具体要求完成试题库建设，设计全面、合理题型是题库建设的第一要素，知识点覆盖完整是题库建设的第二要素。不同专业老师可以根据本专业大纲要求，自动选题组卷。随机、自动的命题过程，能够使考试更加规范、科学，同时为教、考分离创造有利条件。
2.建立多样化的考核方式，真实、合理地反映出学生的专业素质和学习态度平时成绩加期末考试往往是目前高职院校广泛采用的传统课程考核方式，所计算的平时成绩往往是粗放的、不科学的，不能够真实地、完全地反映出学生的平时学习情况，致使相当一部分学生平时不认真学习，采取期末突击死记硬背的方式，也能取得相对较好的学期成绩。建立多样化的考核方式，必须坚持以学生为中心，“考什么”要解决“，如何考”也要解决。“考什么”即是如何选择考核内容，一方面人才培养目标、课程要求目标要体现出来，另一方面学生解决问题的能力、分析技术问题的能力、运用所学知识的能力要体现出来，达到能力、知识、素质完美结合。“如何考”即是如何选择考核方式方法，结合考核科目的自身特点，采用多样、灵活的考核方法，如口试、开卷、论文、报告、闭卷、操作、笔试、课堂评价、实操与答辩等。
三、结语
高职教育工作者需要不断地探索、不断完善高职教学改革这项系统工程，认清社会在新经济形势的发展前景下，高等职业技术人才应如何满足社会要求。使教学质量不仅通过教改得到明显提升，同时在实践中锻炼学生自我管理、自我约束能力。课程改革必须与时俱进，是一项长期的、艰巨的任务，教师的不懈努力和刻苦钻研是科学改进教学方法、合理优化教学内容等方面的有力保证。只有对不同层次的学生针对性地因材施教，才能培养出业务能力强、基本功扎实、具有优良职业素养的高级应用型人才。
作者：李东和 单位：辽宁省交通高等专科学校
第二篇：机械制造综合实践教学改革
1.应用创新型能力培养的机械制造综合实践
1.1全面综合训练项目安排
在传统的机械制造实践内容：工艺分析、基准选择、加工方法选择、加工阶段划分、工序顺序安排、机床及工艺装备选用、切削用量和工时计算、编制工艺文件等基础上，增加了工件热处理工艺设计和检测工艺设计等新的内容，以使学生更加全面了解和掌握机械制造全流程的知识，使培养方案和社会需求紧密结合起来。
1.2依托于项目的自主学习模式
在课堂教学中，受限于教材篇幅和学时的限制，讲授的内容多而广，但涉及具体工程问题内容又显得不够。针对这种问题，在课程开始第1周，就把实践的项目任务下发给学生，使学生明确课堂教学的内容和为完成本实践环节需要自主学习的内容，使学生在课程学习中带有明确的任务和目的，在训练项目的指导下有目的性地学习，在自主学习中主动发现问题、自主解决问题。学生同时利用学校工程训练中心的开放时间，可以对自己设计的加工工艺进行上机加工验证。在此过程中，学生在解决工程实践问题的过程中完成对应用创新能力的培养。
1.3分散与集中相结合的实践模式
本实践训练的内容和要求一般需要用3—4周的教学时间来完成。目前机械制造综合实践仍沿用了传统的工艺与夹具设计2周的教学习惯，时间短、任务重，因而需要研究一种全新的实践模式完成实践。学生平时时间相对比较充裕，本实践环节结合机械制造工程学课堂教学，在课程开始就布置下实践任务，将实践中原需要集中的环节分散在课程教学过程中来完成，而在集中的时间段内更多地用在工艺文件的编制和规范上，从而形成一种分散与集中相结合的实践教学模式，解决集中实践时间不足的问题。
1.4融合三维技术的辅助工艺规程设计
在工程中，三维软件如UG、SOLIDWORK、SOLIDEDGE、PRE等，已广泛应用于机械设计与制造的各个领域，但在传统的工艺与夹具设计实践环节，却缺失相关内容的训练和能力的培养。机械制造综合实践环节要求学生借助当前流行的三维软件如NX的WAVE模块来辅助完成零件机械加工工艺设计。其流程如图所示，为基于NX-WAVE建立的机床拨叉体快速工艺编制模板。
1.5融合三维技术的夹具设计
基于应用创新能力培养的机械制造在本综合实践中，要求学生全程应用三维软件如NX的WAVE设计技术完成夹具从总体方案到具体的零部件设计，同时所有工程图纸全部由三维实体模型导出。在夹具设计中，除传统的夹紧力计算外，还要求学生运用三维软件如NX的CAE模块完成夹具的运动仿真及有限元分析等，借助分析结果完成对夹具结构设计的优化，从而使学生熟悉主流的CAD/CAE功能模块的应用，具备应用CAD/CAE软件完成工程设计和分析的能力。
1.6将数控加工工艺的训练融合在传统的机械加工训练中
现有的工艺与夹具课程设计中，学生在做工艺设计时基本上做的都是传统的机加工艺，学生很少主动采用数控机床来完成零件加工。在机械制造综合实践中，在选题时，我们就有意识地选有一道或几道工序需要借助数控加工来完成的典型工件，要求在安排工艺流程时必须至少有一道工序是采用数控加工的方式完成的，鼓励学生广泛采用数控机床完成工件加工。同时提供一个典型的数控加工工序卡模板供学生参考。针对数控加工工序，可直接调用WAVE工序模型完成CAM模拟加工及生成数控程序代码，之后可进入学校开放的工程训练中心完成实际加工及检验。
1.7以职业资格认定为目标的分阶段考核评定
本综合实践考核打破传统的仅提供纸质文档的考核模式，采用在集中阶段提交纸质物化成果和学期末通过工程师资格认证的分阶段组合考核模式。纸质物化成果和工程师资格认证各按照50%计入总评成绩。
2.结语
第4篇：车床加工论文范文
【关键词】工程材料；工程案例；教学改革
工程材料是机械类专业的一门必修的专业技术基础课程，是一门在实际工程应用中发展起来的以工程实际应用背景为基础的课程[1]，是一门连接科学和技术、理论和实践的桥梁课程，是一门介于专业理论和工程实际应用之间的课程[2]。
1工程材料教学中存在的问题
工程材料实际上是材料科学与工程专业多门课程（如金属学、热处理原理、热处理工艺、材料等）的一个压缩删减版课程[3]。因而使该课程的基本概念众多且貌似分散，前后章节如果脱离工程实际应用的话则关联性不强。这就需要学生对实际的机械工程、材料学及相关工程应用等比较了解的情况下才能对这门课程的知识完全融会贯通。但目前面临的实际情况是，对与机械类专业来讲，首先是学时有限，不能把该课程所包含的知识点系统化、关联性地详细讲解;再者是机械类专业的学生的本科教学中与工程材料相关课程开设实在太少，学生对工程材料的认知缺乏，对于感官无差异的钢铁材料，其成分、性能和应用的千差万别让学生接受不了。在对机械类专业学生讲授该课程的时候，很多学生由于理论知识的工程实践应用能力，即工程上的理论联系实际的能力近乎为零，导致他们认为该课程离其实际生活太远，没有数理化那么具体，可以通过理论计算产生量化的结果，而该课程主要讲授的工程材料成分-组织-性能间关系的知识及其在选材中的应用完全令人摸不着头脑。强调工程实践能力培养是当今立足于应用型人才培养的工科类专业本科教学的一大特点，为此就必须改变传统的强调理论教学而忽视工程实践能力培养的教学模式，解决理论教学和工程实践能力培养在教学时间上的分配问题。即在学生有限的本科学习时间内，通过合理地改革教学模式，既能满足学术界要求的用更多的学时传授更多、更新的理论知识又能满足工程界希望的用更多的学时使学生得到更多的工程训练、更多的工程经验和能力。
2教学模式的改革
但无论人才培养目标定位在何处，最终目标都是：（1）学生必须具备一定的理论知识；（2）学生必须具备一定的工程能力。这里说的工程能力是指理论知识的工程实际应用能力。遵循高等教育的规律,结合我校机械类专业的应用型人才培养的办学特色及相关课程的特点,以工程实际应用能力培养为目标,研究确定本课程的理论知识体系构架,改革教学模式,探索引入新的理论教学方法与实践教学环节新的关联方式-案例式教学,以适应教学改革及人才培养的需要,成了本课程改革的指导思想及最终目标。在总学时越来越少、新材料、新工艺等要学习的内容越来越多的条件下,怎样使学生学好课程,完成教学任务，是摆在我们面前的一个重要课题。要从根本上解决这个问题,必须改变以往的教学思想,调整教学体系,教学手段上大力改革[4]。案例教学是运用与课程内容相关联的典型的实际案例进行课堂教学的一种形式，在高校教学中的应用由来已久，尤其是经济类、管理类和法律类的教学中上应用广泛、效果显著，但在工科类的专业基础课程教学中的应用的报道比较少。应用型人才培养的核心目标之一即是工程应用能力的培养，这种能力的培养需要一个循序渐进的过程，它不可能仅仅依靠课本学习即可得来，它是在理论课的学习过程中有目的求引导学生参与到实际工程问题的分析讨论和解决之中，通过了解分析实际工程案例，将理论知识融入实际应用之中。这样做即可逐步提升学生的工程素养，又可使学生认识到学习的理论知识的作用，激发学生的学习热情，取得良好的教学效果。为了达到这个目的，我们在工程材料的教学改革中借鉴了案例教学，即教师在工程材料的理论教学中合理地嵌入学生熟悉的工程案例，从学生的真实感知入手，来帮助和引导学生理解思考问题，引导学生如何将书本上的理论知识应用到实际的工业生产之中，从而逐步提升学生的工程应用能力。在案例教学过程中，根据课程的进展需要还适当应用课外专题讨论式教学-专题论文写作，组织和引导学生利用图书馆和网络查找资料，积极参与课外的专题讨论，实现教与学的良性互动。通过这些改革来改善以往的工程材料教学中存在的抽象性和学生学习的被动性问题，将原先对学生而言抽象的工程材料选择及热处理工艺的制定变为可看见和触摸的事物，激发学生的学习兴趣。我们通过引入工程案例的方式来改革工程材料的教学体系，主要是：（1）针对学生工程概念差的特点，在课程教学的第一节课上就在课程的教学中引入学生熟悉的齿轮减速箱（制图课作业），车床、铣床及钻台（金工实习已经学会操作）和小轿车这些学生们熟悉的工程实际设备为案例。通过设备中不同零件的选材及加工工艺过程的分析，逐步引入该门课程的学习主线：材料的成分-热处理工艺-组织结构与性能之间的关系，以此来缩小学生的理论知识和工程实际应用之间的距离。通过车刀、机床主轴的加工过程来介绍热处理工艺，同时引导学生积极参与课堂讨论来达到学生对这门课程的学习掌握。（2）利用工程案例“贯穿主线”。一个工程实践项目的训练需要一定的工程应用实例，但是学生不会自主地将工程应用实例与理论知识相关联。因而，在本课程的教学过程中，以学生金工实习中使用过的设备-台式钻床作为工程案例的主线，以车床、减速箱、低碳钢板、锯条、小轿车、变速齿轮箱等学生熟知的设备或工具为辅线，用材料成分-热处理工艺-组织和性能之间关系的理论知识体系将其贯穿起来。根据不同章节的讲解需要，拆分出不同零件作为实际工程案例来描述，例如外壳、载物台、钻头、主轴等这些学生已经使用过的设备上的零部件为例，变抽象的成分、组织和性能间的关系为学生具体学生已经熟知的零部件和工具，使学生在课程的学习过程中逐步认识到在机械设计中选材及制定热处理工艺的作用。这可以激发学生进一步学习探索本课程的兴趣并利用实验来鼓励学生独立思考，从而逐步提升学生自身的工程应用能力。这样，课堂教学的分合相济,变分散为集中,变模糊为清晰,有利于学生建立完整的设备的结构设计、零件结构设计和选择合理材料、制定该零件加工工艺路线的整体概念,以此来保证教学内容的基础性和系统性。（3）采用多媒体授课,讲授内容合理划分主干和分枝中，注重重点主干内容的讲解，对于非重点的分枝内容采用列表式或提纲式的方法讲授，达到教学内容进行适当的整合的目的，合理利用有限的学时,促进学生对重点内容的掌握。通过实际工程案例的引入，力求做到简单、生动、形象。例如,以学生熟知的玻璃和水晶的差别引入晶体和非晶体的概念和性能差异，以石墨、钻石、纳米炭、石墨烯间的关系和区别来讲解晶体结构研究的重要性及其材料研究新成果的在生产实际过程中的应用，在讲授晶体结晶基本过程时,通过形象的动画使整个结晶过程中的形核和长大过程一目了然,避免抽象的理论叙述。（4）利用工程实际案例，加强理论联系实际。在课堂上讲授理论时,有针对性地结合金工实习中相关的实际案例，将抽象的理论与学生的工程认知结合起来，使学生容易理解和掌握这些知识，也使学生感受到学习本课程的作用。例如,在介绍钢为何必须进行热处理时,以T10钢制造钻头为例，详细讲解钻头的选材依据和它完整的加工制造工艺路线,说明预先热处理和最终热处理工艺的选择依据,不同热处理工艺对组织与性能方面的影响,从而使学生了解和掌握了热处理在零件生产加工过程中的作用。在学完金属材料这一章过后，安排总结性的钻台设计中各个零件的选材及工艺路线制定的课堂讨论，是学生初步认识到同一设备中，不同零件需要根据各自的使用条件来选择适合自己的金属材料，并且根据加工工序的不同，选择不同的热处理工艺，为其后续课程学习打下良好的基础。总之，社会的发展变化从客观上对高等教育提出了改革的要求，也决定了高等教育改革教学方法和调整教学结构的与时俱进的必然。本着培养现代应用型人才的原则，结合当今学生知识结构的特点，基于工程实际案例工程材料的课程教学改革，将理论学习与实践学习、技术原理和技术应用相结合，有效地提高学生学习、掌握和应用所学知识的能力。
【参考文献】
［1］邵洋,吴运新,姚可夫.工程材料课程英文教学实践[J].中国现代教育装备,2013(19):44-46.
［2］朱荣华,柯俊.建立大工程观念下的新型课程体系[J].高等工程教育研究,1998(4):19-26.
［3］王章忠.现代工业产品的价值选材[J].金属热处理,2002(9):56-58.
第5篇：车床加工论文范文
关键词：旋转机械；故障诊断；实践教学；研究生教学
一、前言
随着工业的快速发展，机械设备正朝着大型化、复杂化、精密化的方向发展，同时要求机械设备能够在比较恶劣的环境下长时间稳定地运行，比如大型风力发电机组。在工业实践中，一方面不容许这些机械设备出现故障，另一方面这些机械设备一旦出现故障，会导致巨大的经济损失。故障诊断就是寻找故障原因的过程，其实质是了解和掌握设备运行过程中的状态，评价、预测设备的可靠性，减少企业的运营成本。目前，故障诊断技术已被大量地应用于石油化工、水利发电、矿产开采等多个关系国民经济的重要领域。此外，故障诊断技术也是实现“中国制造2025计划”，完成以加工为主导的传统制造业向以服务为主导的现代制造业转型所必备的核心技术。在这样的背景下，将《机械故障诊断》这门课程作为研究生的基础理论课程。该门课程所涉及的内容比较广泛，包括信号分析与处理、机械动力学分析、人工智能方法等。同时，这门课程又是一门实践性很强的课程，理论和实践结合十分紧密。此外，该门课程所涉及的内容学术研究价值很高，可以作为学生在研究生学习阶段的研究方向。传统的教学模式极大地限制了该门课程的教学。
二、课程教学过程中存在的问题
1.教学内容多而泛。《机械故障诊断》是一门综合性很强的课程，课程中不仅涉及到大量的公式推理，如傅里叶变换的推理公式，还包括许多新理论和新方法，如：人工智能算法、专家系统等。而该门课程的授课学时一般都设置为32个学时，学时数比较少，难以对相关知识进行展开授课。同时该门课程各个章节之间的关联性也不够强，各知识点之间具有一定的独立性，造成学生学习和理解困难。2.教学与实践严重脱节。《机械故障诊断》这门课程与工业实践结合十分紧密，所涉及到的内容实用性极强。该门课程作为研究生的理论基础课，其教学目的是使学生全面、真实地掌握故障诊断的核心思想以及相关的理论方法，增加学生的创新思维能力和工程实践能力。然而，现有的教学模式大多以书本为主导进行展开，严重缺少实践教学环节。3.教学过程中“教”与“学”脱钩。传统教学模式采用“老师授课———学生听课”的方式展开，“教”与“学”缺少良性互动的环节，容易导致老师授课时不清楚学生对知识的实际掌握情况，学生对课程知识理解不透彻，进而丧失学习兴趣，使得教学过程形式化、教学结果低效化的问题。
三、探索性的教学改革
1.课程内容设置的改革。《机械故障诊断》这门课程所涉及的内容比较丰富，同时又是一门理论性很强的课程，如果不结合工程应用案例，相关知识点的讲解将会十分的空洞。因此，在教学过程中可以引入工程实际应用案例进行分析，如可以对齿轮箱不同故障情况（如缺齿、断齿、齿轮裂纹、轴承故障、轴不对中、轴偏心等）下的振动机理进行分析，讲解不同故障的特点以及应当采用的信号分析方法。此外，还需要额外讲解Matlab等计算软件使用方面的知识。Matlab是一种交互式的程序语言，计算功能强大，算法实现容易、结果显示直观，在教学过程中采用Matlab语言实现相关算法，并将算法运行结果直观地展现给学生，可以加深学生对相关知识的直观理解，提升学生学习的主观能动性。2.实践教学的改革。《机械故障诊断》这门课程所涉及到的内容实用性非常强，学生要学好本门课程就必须要培养实践动手能力。在实践教学改革中，拟从以下几个方面展开：（1）熟悉和掌握采集相关知识。机械运行过程中产生的信号及其特征信息是分析机械及其运行状态的主要手段，而对这些信号的有效采集是进行故障诊断的前提。实验室采用VC++语言搭建了信号采集的软件部分，硬件部分采用了NI9234采集卡和PCB加速振动传感器。NI9234采集卡拥有4个采集通道，最大采样率为51.2KS/s，分辨率为24位，已经完全满足教学需求。PCB加速度传感器具有工作稳定、无需增加额外的放大电路的优点，使用十分方便，非常适合教学。（2）齿轮箱实验台故障诊断实验。齿轮箱的故障诊断在故障诊断中具有一定的代表性，实验室的齿轮箱故障诊断试验台能够有效模拟缺齿、断齿等常见的齿轮箱故障，并且拆卸和安装方便，使用成本低廉，非常适合教学。（3）机床状态监测实例应用。我校实训加工中心有多台老式机床，包括车床、铣床和磨床，采集相应部件的运行信号进行故障诊断的实例分析。3.教学方式方法的改革。研究生的教学目的与本科阶段的教学目的有较大的区别，本课程研究生阶段的教学目的是使学生掌握故障诊断的基本理论和知识，增加学生的自学能力以及搜集资料和分析资料的能力。因此，在教学过程中可以采用学生自主授课的方式进行。学生要完成老师布置的授课内容，必须要对相关知识进行详细的梳理和剖析，在遇到理解困难的知识点时需要通过各种途径查找大量文献资料，同时需要对文献资料进行消化和总结。在这个过程中，学生不仅深刻地掌握了相关知识点，同时培养了学生的自学能力，为学生以后的学习打下了坚实的基础。此外，学生需要将相关知识点在自己理解的基础上进行授课，需要将相关知识点深入浅出地表述出来，可以极大地锻炼学生的语言组织能力，在参与教学的过程中也可以极大地拓展学生的视野，突破以往学生被动接受知识的学习模式。4.考核方式的改革。以往的考核方式只以期末考试成绩作为考核指标，这种方式的考核存在诸多问题，如：对学生学习的监督性不够强，容易引起学生功利性的学习态度，学生只关心考试过关与否，而不是真正用心学习课程知识，难以对学生的学习情况进行全面、综合的考察。因此，在课程考核方面，可以采用实践考核、平时小论文撰写、期末考试相结合的方式进行考核。在实践教学过程中，需要自己完成数据采集、实验台故障诊断实验和机床故障诊断实验，学生的现场表现以及实验报告能够体现学生的工程实践能力，以及学生对相关知识的掌握情况。在自主授课环节，学生需要收集和分析大量的文献资料，在这个过程中需要学生根据自己收集到的资料文献，撰写一篇小论文。小论文的撰写情况不仅能够体现学生的学习态度，也能锻炼学生的学术技能，为以后的研究工作打下基础。期末考试采用闭卷的方式进行。期末考试可以有效考察学生对课程知识点的掌握情况。结合实践考核、平时小论文撰写、期末考试对学生进行考核，可以全面、综合地考察学生对《机械故障诊断》课程知识掌握的真实情况。
参考文献：
[1]周昌静,李强.“机械设备故障诊断”课程教学改革与探索[J].教书育人:高教论坛,2016,(15).
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