2021-4-9 | 机械设计论文
作者：陈修祥 王泽 孙奎洲 单位：江苏技术师范学院
机床拆装项目教学计划
根据现有的教学条件，该项目教学分步实施，先从几台普通车床入手，选普通车床作为拆装对象的原因如下：（1）普通车床中基本包含了机械设计课程的实践性内容。（2）普通车床在工厂里应用十分广泛。（3）实验室有几台即将报废的车床；通过学生的积极参与，可以提高学生的动手技能，进一步开拓学生的思维。在条件成熟后，可以从一种设备扩展到多种设备、从简单的公用实验场所转变为专用实践性教学教室，并能够大量增加机床台套数量，进一步完善教学文件，建立开放性的综合学习研究室。
机床拆装项目教学内容
以C6136A普通车床为例，该项目教学实践内容包括：主轴箱的结构拆解，进给箱与溜板箱的结构拆解，刀架、尾座和床身的结构拆解，机床的装配。
1主轴箱的结构拆解主轴箱固定在床身的左端，主轴箱内装有主轴和变速传动机构。主轴箱前装有卡盘，用以夹持工件，电动机经变速机构把动力传给主轴，使主轴带动工件按规定的转速旋转，以实现主运动。具体要求：揭开主轴箱盖后，根据机床传动系统图和主轴箱展开图，看清各档传动路线及传动件的构造，分析出主传动系统的传动路线，主轴的正转、反转、高速、低速是如何调整实现的。掌握摩擦离合器的结构原理及其调整操纵，观察卸荷皮带轮的结构，以及主轴箱的润滑系统和各传动件的润滑油流经路径。了解挂轮架的构造、用途和调整方法。
2进给箱与溜板箱的结构拆解进给箱固定在床身的左前侧，内有进给运动的变速机构，用于改变机动进给量或改变被加工螺纹的导程。溜板箱固定在刀架的底部，把进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵向进给、横向进给、快速移动或车螺纹。具体要求：观察进给箱基本组、增倍组操纵机构，切制螺纹旋向移换机构，以及光杠、丝杠传动的操纵机构。观察溜板箱纵向、横向的机动进给及快速移动的操纵机构。丝杠、光杠进给的互锁机构、对开螺母操纵机构。
3刀架、卡盘、尾座和床身的结构拆解刀架位于床身的刀架导轨上，可沿导轨纵向移动，作用是装夹车刀，并使车刀作纵向、横向或斜向运动。刀架总本是由床鞍、横刀架、转盘、小刀架及方刀架五部分组成。卡盘是夹持工件的重要组件，受力大、刚性好和精度高是其主要特点。卡盘一般分三爪和四爪结构，三爪卡盘可以自动使工件定心，主要夹持回转类工件；四爪卡盘每一个卡爪都可以手动调整位置，主要用于夹持不规则工件和加工偏心圆柱面。尾座安装在床身右端的尾座导轨上，可沿导轨纵向调整位置。尾座上还可安装钻头等孔类加工刀具。床身是车床的基本支承件，固定在左床腿和右床腿上。床身上安装着车床的主要部件，使它们在工作时保持准确的相对位置或运动轨迹。具体要求：观察刀架各部件的结构和装配图，分析其工作原理。拆解卡盘，观察卡盘的内部结构，掌握定心原理和端面螺旋机构。观察尾架的构造，尾架套筒的夹紧方法，套筒与机床主轴中心线同轴度的调整方法。了解床身的整体结构，分析床身导轨分几组及各组的作用。
4机床的装配机床装配顺序基本上是与拆卸顺序相反，遵循由局部到整体的装配过程。在装配过程中，要让学生懂得装配不是简单的零件堆积，而是功能的组合，每个结构的设计和装配力的松紧都将会对使用产生影响。在装配结束后，对重要的部位要进行调整和检测，以保证机床的灵活性和精度要求。比如，在车床的装配后，机床主轴的回转精度和轴向跳动、丝杠轴承的支承精度和轴向游隙、大中小拖板导轨的直线度和垂直度等是必须要经过检测。
机床拆装项目教学的检查与评价
检查与评价是保证项目教学质量的重要环节，教师要不断地检查项目实施的进展情况。检查的目的一是保障项目的顺利实施，二是保障项目实施的质量。每一个项目完成后，教师要及时对学生的学习情况作出点评，让学生了解自己成功的地方和在哪些地方还有提高的可能。学生的设计存在一些问题是正常的，教师在点评中应以事实为依据引导学生发现自身的问题并提出解决问题的办法，这样可以提高学生学习的效果。在四个项目实施过程中，拆装前要求学生预习拆装内容和步骤，拆装时要求严格按照操作规程执行，同学间互帮互学，指导教师对每一位同学的动手技能现场记录。每个项目完成后，学生要完成实验指导书上的问题，强化实践的内容，要求撰写一份课程总结，对自己的工作进行自我评估，然后每组选择一份课程总结在各小组之间进行互评，让学生找出问题,修改彼此的错误。这样，不但让学生掌握了知识，而且培养了分析问题与解决问题的能力。教师要对各小组整个完成过程情况进行必要的评价。评价主要包括两部分内容,一方面是对学生项目完成过程和结果进行评价,而更重要的一方面是对学生自主学习及协作学习能力的评价。客观、公正、合理的评价不仅是对学生工作的肯定,更是学生今后学习的动力。课程的考核以各项目的实施过程为主要依据，即：课程总成绩＝A+B+C。其中，A：4i=1Σ项目成绩（4-项目数，每个项目满分15分）；B：课程小结10分；C：项目实验报告30分。项目成绩是考核的主体，它包括项目前期的准备工作（占项目成绩的10％）、项目计划制定的合理性与可操作性（占项目成绩的20％）、项目的实施操作规范性、顺利程度与进展情况（占项目成绩的50％）和学生自我评价（占项目成绩的20％）。这也是教师有效监控学生学习情况并保障项目得以顺利实施的过程。项目实验报告成绩主要以完成实验报告的内容为主要依据。
结语
实践证明，机床拆装项目教学法的推广，把机械设计理论与实践、学习与应用有机结合起来，打破了传统教学模式中教师讲授、学生听课的局面，项目实施中主体是学生，而教师为项目实施过程中的咨询者或指导者，激发了学生的学习兴趣，锻炼了学生的思维能力、分析问题和解决问题的能力。在今后的教学中应不断完善项目的设计梯度和内容，进一步改善教学方法，切实满足学生成长成才的实际需求。