数控刀具预调装置的项目教学法探索
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摘要： 项目教学法是工科类高校先进的教学手段，本文通过对数控刀具预调装置的课题阐述了对项目教学法的认识，以及如何在现代制造技术教学中应用项目教学法完成数控刀具预调装置的课题，从而不断完善现代制造技术教学体系。
Abstract: Project Approach is advanced teaching methods of the engineering college. Based on the CNC tool presetting device subject, the article expounded the knowledge of the Project Approach, and how to apply Project Approach to the teaching of modern manufacturing technology and complete CNC tool presetting device issues, to constantly improve the education system of modern manufacturing technology.
关键词： 现代制造技术教学；项目教学法；数控刀具预调装置
Key words: teaching of modern manufacturing technology；Project Approach；CNC tool presetting device
中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）18-0178-01
1现代制造技术实践教学现状
现代制造技术应用型人才在我国目前阶段还处于紧缺状态，如何结合我院本科教育，培养更多更好的应用型人才是我们一直思考的问题。现代制造技术实践教学是教学中重要的一门学科，是数控机床技术教学内容主要的组成部分。目前我校数控技术实践教学内容仅限于操作数控机床，这种教学远达不到机械类本科实践的教学要求。为此我们想采用项目教学法的手段在教学内容上增加“数控刀具预调装置的研制”课程，以改变现有教学内容不完善的现象，使学生在短时间内能了解机械制造的大概过程。我校工业技术中心已拥有五、六十台数控机床，无论何种数控机床都离不开刀具的使用，而刀具调试是数控机床加工中重要一项基本工作，会影响程序的编制和零件精度，若使用不当还会造成刀具的碰撞。目前，我们的数控机床实践教学多用试切对刀，受到经验和目测等因素的影响，其调试精度十分有限，且刀具调试时需要在机床上进行，机床利用率大受影响。因此，增加“数控刀具预调装置的研制”课程很有必要，可达一举多得的作用。我们所设想研制的是一种简易的、在数控机床外运作的、适用数控实践教学使用的数控刀具预调试装置，进一步提高实践教学的安全性，并不断完善数控实践教学的内容。
2项目教学法
目前应用型工科类高校中采用的教学方法有项目教学法、理实一体化教学法、合作学习教学法等多种方法，改变了传统的单科独进式专业课程体系，实行专业课程的综合化和模块化教学方法。此次教改欲采用项目教学法来增加“数控刀具预调装置的研制”课程。
“项目教学法”是以现代认知心理学思想、自适应学习理论和探索性学习架构为基础，采用类似科学研究与工程实践的教学方法，是以学生的自主性、探索性学习为基础，选择典型项目，通过师生共同完成若干个项目工作而进行的一种教学活动。
“项目教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。集中体现了理论与实践相结合、目标指向的多重性、培训周期短，见效快、可控性好的办学特点。
3数控刀具预调装置和项目实施方案
目前市场上数控刀具预调装置的发展非常迅速，著名的有德国ZOLLER（桌乐）和瑞士TRIMOS TPR的对刀装置，其特点是对刀精度高，外观设计优美，但价格高，少则在几十万元以上，并且针对调试的刀具类型专一，专用性强，操作起来又复杂，所以不适用学生数控机床实践之用。
我们想研制开发的是一种多功能的刀具预调装置，该刀具预调装置不但能在7：24锥度刀柄铣削类刀具上，还能在直柄、圆柄车削类刀具上。该对刀装置的原理采用定位对刀法，即按接触式设定基准重合的原理，而进行的一种数显定位刀具调试装置方法，其定位基准由预设的对刀基准点来体现。对刀时，只要将各号刀的刀位点调整至与对刀基准点重合，由数显显示出各号刀半径和长度的刀位偏差，以此来设定相应刀具补偿量，供数控加工中及时调用，确保零件的加工精度。如图为简易数控刀具预调装置示意图。从图中可见此结构包含数显尺、底座、加工中心或数铣刀柄座、车床刀座等。
本刀具调试装置结构简单独特，在教学上很适合采用“项目教学法”手段来完成本课题，学生在老师的指导下短时间内研制成功并可投入使用，而且使用轻巧方便。刀具预调精度基本可以满足现代制造技术实践教学设备安全与加工精度的需要，且功能多样、通用性好。通过本刀具预调试装置的使用，还能充分理解数控机床多种坐标系这一平时较难理解透彻的概念。同样突显我校”技术立校，应用为本”的办学宗旨。
机械类应用型本科院校的专业课程设置一般都包括机械制图、CAD|CAM、金属切削原理与刀具、现代制造技术、加工工艺、机械创新设计等，在这些课程中我们可将数控刀具预调装置课题贯穿始终，也可以在现代制造技术实践教学课程中完成此项课题，同学们在教师的启发下，首先构思数控刀具预调装置的结构图，每人利用之前学到的知识点，用CAD等工具将自己构思的图形建模，然后大家进行讨论，提出每人构思的可行性报告并取得共识，最终确定方案。第二步每个团队根据学校现有的设备制定一套完整的数控刀具预调装置的加工工艺表，并且各组间进行讨论取得一份最佳加工工艺单以备使用，接着根据定好的方案分头采购材料。第三步每个团队的负责人根据加工工艺单安排同学进行零件加工、装配、调试、最终成产品投入到实践教学中使用。
4结束语
数控刀具预调装置项目教学法的实施，将改变过去我校专业理论教学与实践教学中的诸多不足。过去同学们是完成一些单项的练习，不涉及到知识的综合运用能力，在学习中依赖性较强，按部就班，缺乏分析问题解决问题的能力。现在通过完成项目任务，把科研与创新、设计与制作、教与学、机电一体化、生产与管理有效地结合起来，充分体现出专业理论知识与实践教学完美的结合。学生们在完成数控刀具预调装置项目的同时又培养了团队协作精神，提升了解决问题的综合能力，提高了同学们的独立设计水平，也为同学们在将来职业生涯中的发展创造了条件。