机械加工生产性实训项目开发

1、机械加工生产性实训工程开发目前高职院校的产学合作模式有很多,很多院校都作了很好的探索,都有自己的特点,如“订单 式、“学工交替模式、“校企双向介入模式、“结合地方经济全面合作模式等.浙江省台州市是 全国制造业的重要基地,随着现代制造业的迅猛开展,对高技能人才提出了越来越高的要求.如何结 合当地产业行业特点开发工学结合工程对高技能人才培养具有重要的现实意义.一、一般高职院校学生岗位水平培养方式及问题分析一般的中高职院校的数控专业培养学生的岗位水平主要通过以下两种方式：1、校内实习、实训一般校内实习、实训根本上是单一工种的操作练习,培养的是操作工.即便是数控车、数控铳、 加工中央实训,培养的也是现

2、代的蓝领,适合做车间的数控机床操作工,虽然市场需求较大,但由于 知识较单一,容易学会,市场的供应也大,工资待遇不会太高.2、校外生产实习、熟悉实习校外企业生产实习、熟悉实习,由于实习企业的行业产品及所属典型零件结构复杂、技术要求高,加工工艺路线长,使用的设备及工装夹具多,要说明这些问题,需要大量的原理和结构图.而企业一 般不会提供完整的工艺资料.在没有图纸和资料的情况下,无论是实习指导教师或工厂的工程技术人 员,都难于在现场对学生进行表述.另外企业首先要完成的是生产任务,而不是怎么样培养学生,所 以学生实习效果受到很大的影响,一般只是对生产工艺过程有个大概的了解,无法真正理解和掌握生 产工艺.

3、二、机械加工生产性实训工程开发模式1、产学合作模式的提出根据多年的实践,我校数控专业探索出一条符合当地经济及产业特点的产学合作模式,即“以校 内生产性实训基地为依托的基于典型零件的工学结合工程开发模式.该模式的主要特点是：首先我们在校内建立生产性实训基地,实训基地承接多个市场化的典型零件,再以各种典型零件为工作对象 开发三大类工程,第一类工程主要通过校内生产车间的顶岗实习来完成.第二、三类工程通过工学结 合课程来完成.我们以“校内生产车间顶岗实习十工作过程系统化课程的形式练习培养学生的职业 岗位技能及综合职业水平.2、工程的分类开发1已在校内生产实训基地投入批量生产,制造工艺已定型的典型零件.

4、这类零件学校或企业已 准备好了工装、工艺.学生全程参与各个生产环节,在生产过程中学习机械加工工艺为什么要这样制 定,程序为什么这样编制,夹具为何要这样设计等.第一类工程主要让学生现场体验各个工作岗位, 经历一个产品完整的工艺过程,学习工艺制订标准、产品加工标准、车间生产现场治理标准.2企业已正式投入生产的典型零件,我们开发成学习工程供学生全程学习.包括工艺方案设计、 检验方案筹划、工装制作、零件加工试制等.学生的工艺方案与企业现有的工艺方案进行比照评价. 第二类工程是学生在完成第一类工程的根底上,自己开始动手设计工艺方案和检验方案,方案完成后 与标准方案进行分析比拟后改良提升.3校内生产车间承

5、接试制的新产品.学生在教师指导下分组完成新产品试制,每组学生要完成 工艺方案设计、检验方案筹划、工装制作、零件加工试制等.第三类工程在第一类工程经验的根底上 完成一个新产品试制的各个工艺环节,第二、三类工程可以并列进行.第一类工程主要通过校内生产车间的顶岗实习来完成,学生可以体验各个工作岗位、学习工艺规 范制订、学习产品加工标准及生产现场治理标准.第二类工程开发成工作过程系统化课程的自主工程,学生可以学习工艺方案设计、检验方案筹划、工装制作、零件加工试制等.第三类工程开发成工作过 程系统化课程的拓展工程,该类工程无标准工艺方案,学生可以熟悉新产品开发流程,重点培养学生 的创造性和创新性.通过三

6、大类工程的完成,把学生培养成生产车间一线高技能技术人才.工程分类 见表1.表1工程分类表工程分类实施途径零件图片于“校内生产车间已批量生产,工 2定型的典型零件开发的工程.校内生产车间顶岗实习基于“企业已投产,学校未批量生产,勺典型零件开发的工程工作过程系统化课程,于“校内生产车间承接试制的新产 开发的工程工作过程系统化课程3、校内生产车间顶岗实习工程顶岗实习在校内实习工厂进行,产品是钱江摩托车发动机曲轴箱等具备典型数控加工工艺特点的典型零件.首先学生进入的是一个真实的企业生产环境中,能够系统的参与到各道生产工序中.不仅 实际动手操作了各类设备,更重要的是学会了工装夹具的设计制造、每道工序的工

7、艺制定、生产全过 程的工艺编排、产品的检测和质量限制等.学生们可以接触到生产第一线的图纸和工艺资料.而我们 的指导教师由于全程参与了工厂前期的各项准备工作及工艺文件的制定、产品的调试等工作,对该产 品的各道工艺有个系统的了解,这样更有利于指导该产品的实训I.经过本次顶岗实习,学生们可以较系统的理解和掌握摩托车发动机曲轴箱等产品的生产工艺.所以我们本次顶岗实习培养的不是一名操作工,而是一名能解决车间各项生产工艺问题的车间工程师工艺师,此类人才非常的短缺,可以称为企业里的银领,所以在培训手段上要有别于一般的实习实训I.第一类工程主要通过校内生产车间的顶岗实习来完成,校内顶岗实习目前已按下述方式开展

8、实施.校内生产车间承接的业务是市场化的产品,需保证产品质量和交付期,同时需保证学生的参与度.为此,我们选择产品时主要考虑交付期要求不高、业务期较长如常年业务量饱和的生产业务.另外,目前生产车间有 8名师傅,其中两名是有15年工作经验的高级技师,加工经验丰富,其中6名是留校的毕业生,毕业前就已跟着老师做过两年以上产品,已具有高级工或技师职业资格.学生顶岗实习时由师傅带着做,一名师傅管着2、3个工位,每个工位安排两名学生.同时增强生产过程质量治理,一名学生加工,另一名学生每件检测,师傅也亲自检测,以此保证产品质量.从目前的实施情 况看,生产效率略低于企业正常生产,废品率也略高于企业正常生产,但符合

9、企业质量目标要求,少 量超出局部可以作为教学损耗.校内顶岗实习完成的产品零件如表 2所示.表2顶岗实习产品一览表序号合作企业合作产品时间数量万备注1台州浩子机械钱江大洋100摩托车发动机曲轴箱2007-20213批量2浙江安露集团AL168F发电机高箱盖2021-20210.5批量AL168F-1发电机箱体2021-20210.5批量清洗机泵头2021-20210.4批量高压清洗机铜泉头20210.5批量1千瓦数码发电机箱体、箱盖2千瓦数码发电机箱体2021-20211批量3浙江金浪动力摩托车发动机齿轮室盖二冲程、摩托车发动机齿轮室盖四冲程2021-20211.3批量摩托车发动机变速箱箱体20

10、21-20210.5批量摩托车碟刹20211批量4工作过程系统化课程工程第二、三类工程通过工学结合课程?加工中央工艺编制与实施?来完成,该课程评为2021省级精品课程.4.1 设计思路?加工中央工艺编制与实施?直接针对的职业岗位是：“加工中央工艺员.面向的次要岗位是：“设 计处或工艺处技术人员、“数控车间技术负责人、“数控车间班组长或车间主任技术+治理学生通过前期对制图、材料、刀具、编程、加工工艺、维修等专业课知识的学习及数车、数铳实训,测 绘、维修、材料实验等单项技能的练习,为本课程的学习打好了根底.但“加工中央工艺编制与实施这一典型工作工程仅靠学生已有的分科知识和单一技能是无法完 成的.我

11、们根据制造企业承接加工中央业务的生产实施过程,一个典型零件就是一个工程,再把该项 目的实施细分为6个典型工作任务的完成,在真实的企业环境中,学生对6个典型工作任务的完成过程就是职业水平三要素职业素养、专业水平、综合水平的锻炼及形成过程,进而形成前三个职业岗位 所需的综合工作水平结构.4.2 教学内容的选取4.2.1 选择当地现代制造企业一线产品为工程载体,各典型零件制造工艺能充分表达加工中央的工艺特点.本课程对接台州地方先进制造业,以就业为导向,针对职业岗位群的需要选择教学内容.台州市是全国摩托车生产四大板块之一,也是中国最大的摩托车及配件生产出口基地,同时也是 全国最的泵阀、电机生产基地.据

12、不完全统计台州市现有加工中央上万台,根据加工中央的加工特点,本课程分别选取了摩托车发动机齿轮室盖、曲轴箱、汽油发电机箱体及电机壳体、清洗机泵头等零件 作为教学内容.学习工程1教学载体：金浪摩寸车齿轮室盖JL1PE40MB学习工程2教学载体：安露汽油发电机高箱盖AG-HA-300O学习工程3教学载体：钱江大洋100摩托车发电机曲轴箱学习工程4教学载体：发电机 AL168F-1箱体学生自选工程：上述典型零件都来自当前企业的生产一线,具备一定的测绘难度、工艺编制难度、加工实施难度,比拟适合于高职学生. 加工中央上加工零件的特点是：被加工零件经过一次装夹后,数控系统能限制 机床按不同的工序自动选择和更

13、换刀具；自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹 及其它辅助功能,连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、铜孔、较孔、镇孔、攻螺纹、铳削等多工 序加工.由于加工中央能集中地、自动地完成多种工序,防止了人为的操作误差、减少了工件装夹、 测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间,大大提升了加工效率和加工精度.相对于其它 数控机床加工中央的主要特点表达在多刀和多轴加工,其工艺特点也表达在各类刀具的选用、加工次 序的安排、多轴联动3轴、4轴、5轴编程技巧、专用工装的设计制作等.4.2.2 以现代制造企业“加工中央工艺员岗位水平为标准确定教学目标和教学内容.根据工程组对多家行业企业的 “加

14、工中央工艺员职业岗位的调研结果及企业专家访谈结果分析, “加工中央工艺员的职业行动步骤如下列图所示：“加工中央工艺员的职业行动步阅读零件图纸,分析技术要求分析零件结构工艺性,查阅相关资料,根据企 在匐资雄产煞解制傕鼓甥咽装夹叱纲领编蒯卿 弛料端也样楸明想解萌而招现编程、调试、加工、检测本工程组以上述各个蹴a腑就惘驯编蛆咻黝崛翻的m效微程的学习目标和主要学习内容,如表3所示.生产本钱分析结果及时调整制造工艺方案、检验方案表3 "加工中央工艺编制与实施课程学习目标、学习内容课程名称学习目标学习内容加工 中央 加工 工艺 编制 与实 施能独立查阅与任务相关的工艺、 刀具、材料、机床、产品相

15、关技术 资料；掌握较复杂箱体类、盖类零件图 样阅读及分析相关知识；掌握较复杂箱体类、盖类零件的 机械加工工艺方案制订方法；掌握,幺卡、刀具卡、数控程序 卡、检验规程等技术文件的根本格 式及编制标准要求；掌握箱体类、盖类零件的数控编程知识；掌握千分尺、游标卡尺、深度尺、 内径百分表使用方法及加工中央机 外对刀仪使用方法；能根据零件图样及毛坯及企业生 产条件设计加工工T案并编制工 艺卡、刀具卡、数控程序卡、检验 规程等数控加工技术文件； 能正确选用加工中央刀具； 能编程、调试、加工出合格零件； 能正确检测零件；知识内容：常用工量具、量仪使用知识；复杂零件加工的工2知识；加工中央专用夹具设计知识；钻

16、头、面铳刀、立铳刀、扩孔刀、钱 刀、像孔刀、倒角刀、丝锥、定制组合 刀、专用刀具等各类刀具应用知识； 三轴、四轴机床加工编程知识； 工艺方案、工艺规程、检验方案、检 验规程等的制订标准.专业技能包括：使用加工中央机外对刀仪测量刀具 长度、直径；设计制作加工中央专用气动夹具； 选用、购置、制作或外协各类加 工中央刀具；制订复杂零件加工中央加工工2 ； 编程调试加工加工中央复杂零件的； 检验方案及规程制订执行； 数控车间生产现场治理.典型零件确定以后,教学内容确实定就根据从加工工艺制订到加工实施这一工作过程,在零件图样分析、加工工艺制订、检验方案制订、加工调整实施、生产现场的组织治理等知识、方法、

17、技能层 面来组织本课程的教学内容是通过学习情景来反映的,学习情景是学习领域的具体化和细化,是案例化的 主题学习单元,它将理论知识、实践技能、工作方法与实际应用环境结合在一起.是教师引导学生主 动学习的教学安排,学生在职业行动情景的反思中获取工作经验.4.3 教学内容的组织与安排4.3.1 课程内容的设计组织“加工中央工艺编制与实施学习领域课程由4个学习情境组成,分别对应着一个工程,采用项目化教学方式,工程由简单到复杂,第四个工程为学生自选工程,用于开发前三个工程的5台加工中心的加工业务是常年稳定的,主要是出于学生掌握必备技能考虑.用于开发工程四的几台加工中央的 加工业务是变化的,主要是为了培养

18、学生的开放性和创新水平.每个工程的实施都是一个完整的工作过程,参考“加工中央工艺员的6个职业行动步骤, 每个工程的实施步骤细分成 6个工作任务.课程内容的设计如表 4所示.表4课程内容的设计工程名称任务名称编号课时工程一：摩托车齿轮室盖的加工工艺编制及实施分析图纸及毛胚并选择加工内容1-14制订零件的机械加工工艺方案1-22加工中央刀具及刀片选用1-34制订加工工艺规程及检验规程1-44首件加工及检测1-58调整优化工艺方案及二次加工1-68工程一：发电机箱盖的加工工艺编制及生产实施一机多夹具分析图纸及毛胚并选择加工内容2-14制订零件的机械加工工艺方案2-22加工中央刀具及刀片选用2-34制

19、订加工工艺规程及检验规程2-44首件加工及检测2-58调整优化工艺方案及二次加工2-68工程三：分析图纸及毛胚并选择加工内容3-14发电机箱体的加工工艺编制及生产实施四轴制订零件的机械加工工艺方案3-22加工中央刀具及刀片选用3-34制订加工工艺规程及检验规程3-44首件加工及检测3-58调整优化工艺方案及二次加工3-68学生自选工程任选一个摩托车发动机曲轴箱、清洗机小泵头、清洗机大泵头、摩托车发动机缸体、柱塞泵、清洗机机体4.3.2 职业水平练习工程的组织实施每个工程的实施以学生为中央,参照“加工中央工艺员的 6个职业行动步骤,咨询、方案、决策、实施、检查、评估的六步法隐现在具体的实施步骤中

20、.下面以“摩托车齿轮室盖的加工工艺编制 及实施工程为例,见表 5.表5 "摩托车齿轮室盖的加工工艺编制及实施工程的组织实施水平练习工程名称任务名称拟实现的水平目标相关支撑知识练习方式手段及步骤结果可展示1、1、课前准备：2、教师给每小组发放图纸、毛坯、测量工具机械制工作页中的2、学生分组上台展示课外任务完成结果；30分钟摩托图根本知以下内容：3、其它各组学生自由提问,教师提问记录；15分钟车齿能分析识零件图纸及1-13、教师在多媒体投影仪上对本次任务做重点要点提示轮室图纸及测绘根本毛胚分析分析图10分钟；盖的毛胚并知识金单；纸及毛4、每个学生分组讨论修改 5个任务,教师做巡回指导35

21、加工选择加属材料分年坯主胚并选分钟,并作记录.工艺工中央类、常用要加工部位择力工5、每组学生派出代表上台阐述本组的任务完成结果40编制加工内牌号、金测量卡；内容分钟及实容属材料机零件加6、教师进行必要的提问、问答,并按考核标准逐项进行施械加工性工部位选择分数初步确定.25分钟能卡7、教师对知识进行归纳20分钟8、教师布置下一单元的课外任务5分钟1-2制订零 件的机 械力口工 工艺方案能根据 合同要 求及企 业车间 生产条 件制订 零件的 总体机 械加工 工艺方 案3、4、5、机械加工工艺方6、案制订方法7、加工中心的规格8、型号及其9、机床参数10、11、12、1、课前准备：教师准备业务合同,

22、学生准备“校内加工中央生产车间生产条件调查表2、每组学生上台展示自己的“校内加工中央生产车间生产条件调查表3、教师点评及展示“校内加工中央生产车间生产条件一览13表4、学生上台展示自己的机械加工工艺方案,其他学生提问；5、教师提问、点评；146、教师给每小组提供一份其它工程的机械加工工艺方案,供小组成员参考；7、学生各自独立修改原机械加工工艺方案；8、小组谈论及推代表上台展示修改后的机械加工工艺方案；9、其它学生提问、教师提问及记录.工作页中的以下内容：、生产车间生产条件调查 表；、机械加工工艺方案1-3力口工中心刀具及刀片的选用能根据零件特 点选择刀具及 刀片15、数控刀具的分类常见数控刀片

23、的规格型号、使用场合1、课前准备：教师在一体化教室的刀架上陈列各类刀具,在书架上陈列国内外各家刀具厂家的刀具及刀片使用手册.并给每小组发放图纸、毛坯、测量工具.2、教师公布本教学单元的工作任务：3分钟完成每个加工部位的刀具选用,填写“零件加工部位刀具选择卡的相关内容.3、教师在多媒体投影仪上对本次任务做引导及要点提示10分钟4、学生通过查阅刀具及刀片使用手册等资料,每人填写“零件加工部位刀具选择卡.30分钟5、每组学生派出代表上台阐述本组的任务完成结果30分钟,教师做记录.7、教师进行必要的提问、问答,并按考核标准逐项进行分数初步确定.15分钟8、教师对知识进行归纳20分钟9、教师布置下一单元

24、的课外任务工作页中的零件加工部位刀具选择卡；1-4制订加工工艺规程及检验规程能根据 零件图、 产品的 生产纲 领、现有 的生产 条件、有 关的工 艺标注 及设备 资料编 制加工 工艺规 程及检 验规程.16、工艺方案制订方法及步骤；工艺规程制订方法及步骤；各类机械工艺文件填写方法1、课前准备：教师给每小组准备零件图及产品的生产纲领、现有的生产条件资料设备清单、刀具清单、工人数量2、教师公布本教学单元的工作任务：5分钟、拟定零件的机械加工工艺路线,包括选择定位基准、确定各外表各部位的加工方案、安排加工顺序等；、选择各工序所用的机床、夹具、刀具、量具和附具；、机械加工工序设计,包括确定各工步加工余

25、量、确定工序尺寸及公差、确定切削用量等；、技术经济分析；、填写工作页里的工艺文件；、工程组组长负责审核小组各成员完成情况；3、教师在多媒体投影仪上对本次任务做引导及要点提示10分钟4、学生通过查阅各类资料,编制加工工艺规程及检验规程.45分钟5、每组学生派出代表上台阐述本组的任务完成结果30分钟,教师做记录.7、教师进行必要的提问、问答,并按考核标准逐项进行分数初步确定.15分钟8、教师对知识进行归纳20分钟9、教师布置下一单元的课外任务工作页中的机械加工 工艺过程 卡、“机械加 工工序卡、刀具明细 表、“刀具组 成卡、“零件 检验卡1-5首件加工及检测根据上文编制的加工 工艺规程完成 首件的

26、调试加 工,并在 生产中根据检六验规程口 进行过程检验.加工中心程序编制方法；加工中心机外对刀仪使用方法；千分1、游标卡.、深度尺、1径百分表E用方法.1、课前准备：完成加工中央、对刀仪、检测设备的准备工作.2、教师公布本教学单元的工作任务：5分钟、熟悉加工中央根本操作；、熟悉对刀仪的使用并完本钱工序各把刀具的尺寸测量；、编写程序；、完成首件加工并检测加工精度；、优化加工参数；、工程组组长根据业务需求量安排生产进度,并在生产过程中安排自检和互检；3、教师在多媒体投影仪上对本次任务做引导及要点提示10分钟4、教师示范操作首件加工及检测.30分钟5、学生分组完成首件加工及检测,教师指导并作记录11

27、0分钟8、教师对每组完成的零件检测并点评30分钟9、教师布置下一单元的课外任务齿轮室盖零件1-6调整优 化工艺 方案及 二次力口 工能分析 零件的 力口工误 差原因, 并对工 艺方案 进行重新调整；力 能根据 调整后 的工艺 方案完 成零件的再次 加工17、零件的工误差分析方法；1、课前准备：教师给每小组准备零件图及产品的生产纲领、现有的生产条件资料设备清单、刀具清单、工人数量2、各小组学生讨论分析零件的加工误差原因,并对工艺方案进行重新调整45分钟3、每组学生派出代表上台阐述本小组的调整方案30分钟,教师做记录.4、教师进行必要的提问、问答.15分钟5、学生分组根据调整后的工艺方案完成零件的

28、再次加工60分钟6、教师对每组完成的零件检测并点评30分钟齿轮室盖零件工程的组织实施主要在加工中央生产性实训车间和一体化教室进行:图1分小组查阅资料图2小组内部讨论工艺方案图3各组学生生产零件图4完成的摩托车曲轴箱零件图5学生完成的清洗机泵头图6学生完成的摩托车齿轮室盖零件4.5考核方案设计成绩构成：水平考核、知识考核、素质考核、过程考核、结果考核改变传统的评价方式,根据工程化课程的教学要求,采用过程评价与目标评价相结合,定性评价 与定量评价相结合,充分关注学生的个性差异,发挥评价的鼓励作用,保护学生的自尊心,激发学生 的自信心.充分肯定学生的多元思维和创造性的实践活动以及在小组活动中的积极态度,并进行正确 评价和引导.各工程及子任务考核评分权重见表6所示.每项子任务的考核都包括过程考核、结果考核.表6考核评分权重表厅P工程名称任务 编号任务名称权重备注11-1分析图纸及毛胚并选择加工内容22摩托车齿轮1-2制订零件的机械加工工艺方案23室盖的加工1-3加工中央刀具及刀片选用24工艺编制及1-4制订加工工艺规程及检验规程25实施1-5首件加工及检测361-6调整优化工艺方案及二次加工57发电机箱盖2-1分析图纸及毛胚并选择加工内容282-2制订零件的机械加工工艺方案2的加工工艺92-3加工中央刀具及刀片选用2编制及生产102-4