Pro/Engineer软件(技术)在钳工实训教学中的应用

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【摘 要】本文针对作者在高职院校的钳工实训教学中存在的问题,探讨运用Pro/Engineer软件(技术)与钳工实训教学相合的教学模式,在实践教学中使用Pro/Engineer软件(技术),以钳工锤的加工为例介绍了Pro/Engineer软件(技术)在高职院校的钳工实训教学中的应用.

【关 键 词】Pro/Engineer软件;高职院校;钳工实训;钳工锤

钳工是我国起源最早、技术性最强的工种之一,有三千年以上的历史,钳工工作范围广,加工灵活方便,劳动强度大效率低,技术性强,对操作者要求较高.钳工是制造业中是必不可缺的工种,有“万能工种”之称,在家庭器具、机械设备等的生产制造、安装调试、维修保养等领域中广泛应用.钳工实训是高职工科类专业必修的一门基础实训课.通过钳工实训,培养学生吃苦耐劳、基本识图及零件加工、装配等动手能力,提高学生职业素质及基本技能.

钳工实训的操作技能教学要遵循从易到难、从简到繁、循序渐进、逐步提高的原则,其基本操作有:划线、锯削、锉削、刮削、研磨、孔加工、螺纹加工、测量等.高职学校一般在第一学年安排钳工实训,学生完全没有基础知识,有大量的工艺标准和要求是学生难理解和接受,需要进行详细的分析及形象的描述,如看图识图.因此,怎样吸引学生的注意力,提高教学效率,直观的让学生理解掌握零件的制作工艺,是我们必须探讨的课题.作者在实训教学中把Pro/Engineer软件应用于钳工实训教学中,起到了较好的教学效果.本文就钳工实训教学中如何运用这一新方法提高教学效果作一探讨.

一、Pro/Engineer软件及技术

Pro/Engineer软件由成立于1985年的PT(ParametricTechnologyCorporation)公司开发,是全方位的3D开发软件,集成了零件设计、产品装配、模具开发、NC加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构模拟、应力分析、产品数据库等功能于一体,是三维CAD市场的领导者.


Pro/Engineer软件能够直观、准确地反映零件实体和特征,并且可以对零部件进行动态的干涉检查,操作者可以构思、打样、修改同时进行,即时可从图形显示屏上看到每一步的操作结果,非常直观.十分方便地进行零件的三维实体造型、装配和工程图生成,且简单方便、易学易用.

二、Pro/Engineer软件(技术)在钳工实训教学中的应用

(一)传统的钳工实训教学方法

以钳工实训项目加工钳工锤为例.

钳工锤(见图1)是典型的钳工加工零件,技能综合度高,全面运用到划线、锯削、锉削、孔加工、攻丝、测量等钳工的基本操作技能.在传统的教学中,一般用平面图和现场示范来讲解工艺要求和检测方法.这样的方法需要依靠学生丰富的空间想象能力,高度的学习自觉性,教师准确的语言表达.学生在学习过程中对零件的特征及特征的位置关系比较难理解,导致学生感到实训枯燥乏味,没有主动性.更值一提的问题,在现场示范中学生多,有些学生看不到、听不清、不能理解,利用现代多媒体技术动态直观展示制作过程是一种不错的教学方法.

图1

随着现代教育技术、教育理念、教育方法的发展和应用,如动态式PPT,同时配以机械3D绘图软件动态立体展示机构结构与加工过程,提高了学生的学习兴趣和积极性,活跃了课堂气氛,对教学效果有一定的提高.因此,探索并实践新技术、新方法来提高学生学习兴趣提高钳工实训教学效果符合现代职业教育的发展需求.

(二)Pro/Engineer软件(技术)在加工钳工锤教学中的应用

在钳工实训教学过程中,教师运用Pro/Engineer软件辅助教学,可明显提高教学效果.用Pro/Engineer软件对钳工锤进行三维实体造型后(见图2),把三维实体和零件图对应起来,能让学生对零件具有形象直观的感性认识,更好的帮助学生理解零件的特征及特征位置关系,有利于学生思维的形成和深化,提高教学效果.

图2

1、高职院校学生在进行钳工实训时,没有专业基础,且高职学生客观存在着学习兴趣不高、主动性差、独立性低、抽象思维能力不佳等缺点.在加工钳工锤的第一道难题就是划线.划线即指在工件的毛坯或半成品上按零件图要求的尺寸划出加工界线的操作.划线分平面划线(只需要在工件一个表面上划线即能明确表示加工界线的)和立体划线(需要在工件的几个互成角度的表面上划线,才能明确表示加工界线的).钳工锤加工需要立体划线,要求具有一定的绘图识图能力及丰富的空间意识和分析能力,这对于刚入校的高职生非常困难.运用Pro/Engineer软件辅助教学,形象具体地展示着每一条加工界线的位置及相互位置关系(见图3),学生易学易懂易记,在同等教学进度的前提下提高了教学效果,使学生轻松攻克第一关,不留学习阴影与后遗症,提高了学生的积极性和主动性,为完成后面的任务打下基础.

图3

2、借助Pro/Engineer软件辅助教学,可以让学生很容易的掌握零件的空间立体结构,而不会拿着零件图看半天也不知道一个特征加工后的形状.如钳工锤的C3倒角,在以往的教学中,大部分同学很难理解C3倒角这个特征,往往是教师在讲课以后再分小组或一个工位一个工位的示范一遍,这样在较大程度上降低了教学效率、影响教学进程.使用Pro/Engineer软件辅助教学,可以动态的展示零件的每一特征(见图4),“特征”是Pro/Engineer软件造型一大特点,应加以充分利用.学生对照零件图很容易就能想象零件的每个特征,有利于学生自主的制定合理的加工工艺,增强课堂互动、活跃课堂气氛.

图4

由于钳工锤的加工是立体划线,对于高职生来说,要分清零件各特征之间的位置关系也有难度,有部分同学在全部加工完后才发现特征位置关系错了.钳工锤的加工中,典型的错误是M10螺纹和鸭嘴斜面的位置,本应是在相互垂直的二个相邻面上的特征,学生把它们加工在一个面上(见图5).使用Pro/Engineer软件,可以灵活的将学生在加工过程中可能出现的错误预先展示给学生看,并与正确的特征位置关系(见图6)加以比较,可以有效提高学生实训作品质量和工作效率,并在节约实训耗材方面有积极意义.

图5图6

图7

3、在零件加工过程中,有诸多因素影响零件的加工质量、加工效率及生产安全,其中毛坯的装夹是不可忽视的一个因素,合理的工件装夹对初次实训的学生非常重要.Pro/Engineer软件辅助教学,可以将零件在各工序中的装夹方法直观形象的进行演示(如图7),使学生对零件不同的装夹方法有直观感性的认识,并对不同装夹方法的优缺点及对零件加工的影响有一定的认识.让学生在制定加工工艺时能充分考虑这一因素对零件加工的影响.

三、总结

钳工实训是职业院校和各大高校为工科开设的基础性实际操作课程.主要是培养学生的实际操作能力和分析解决问题的能力.这门实训课程内容丰富全面:包含了基础的入门技巧和注意事项、手工制作一个零件的全套工序、加工工艺、基本的设备保养、刀具的选择和维护、简单机械的装配和拆修、是一个全面和系统的实训.将Pro/Engineer软件用于钳工实训教学,可以将零件的加工过程进行一次仿真操作,将零件的特征及可能出现的错误直观的演示出来,从效果和作用上来看,相比于以前的教学方法有一定的进步和创新.并且将Pro/Engineer软件用于钳工实训辅助教学,在各校现有的教学资源和条件就易于实现,且能结合实际,可以更好的活跃课堂气氛,调动学生的积极性,提高实训教学效果.所以,在钳工实训教学中应用Pro/Engineer软件具有较好的实用价值和实践效果.值的一提的是,通过钳工实训,展示了Pro/Engineer软件的优势,激发了学生以后对学习Pro/Engineer软件的,附加值明显.

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