浅谈“滚动轴承套圈生产过程”的教学方法

2022-09-12

《滚动轴承基础知识》中“滚动轴承套圈的生产过程”是教材中的重点内容, 因为套圈是滚动轴承的重要零件之一, 套圈的加工质量对滚动轴承的精度、使用性能和寿命有着重要的影响, 套圈的生产过程的劳动量占整个滚动轴承生产的劳动量的60%~70%, 是滚动轴承生产的关键部分之一。同时也是难点, 因为它涉及到冷、热加工等许多工种的专业知识, 工序较复杂, 而学生的专业理论知识不足, 即没有感性认识, 更无实践经验, 学习过程中难度很大, 靠死记硬背经常会把加工顺序记乱。针对这一情况, 在教学中我采取了以下方法, 收到了良好的效果。

1 设疑法, 导入课题

心理学家鲁宾斯坦曾经说过:“思维通常开始于疑问或问题”在导入过程中, 首先展示成品套圈零件, 分析该零件需要加工的表面、主要加工表面, 及各表面应该达到的精度要求。然后设疑:“这个套圈是怎样加工出来了?这个问题就是我们这节课要讨论的内容。”从而引发学生的好奇心, 急于探求其中的奥秘, 对后续的教学内容产生浓厚的兴趣, 在老师的引导下进入教与学的程序。

2 逆向教学法, 推出结论

从成品零件开始分析, 滚道是轴承的工作表面, 加工精度及表面粗糙度精度要求很高, 用光整加工方法方可经济地达到要求.所以切削加工的最后一道工序采用了“精研或抛光”。为“精研或抛光”工序提供精度基础, 前一道工序必须要采用磨削加工。同样道理, 必须用车削加工提高几何精度及表面质量, 为磨削加工典定基础。这样, 三个切削加工过程确定下来:粗加工 (车削) →精加工 (磨削) →光整加工 (精研或抛光) 。使零件的几何精度和表面粗糙度达到了技术要求。另有性能要求, 要对零件进行热处理, 把退、正火, 淬、回火穿插其中形成滚动轴承套圈生产过程的工艺路线:棒料→锻造→退 (正) 火→车加工→热处理→磨加工→精研或抛光→终检→防锈、入库→提交装配。

从结果往前推理, 一步步确定加工的生产过程, 目的明确, 思路清晰, 效果良好。

3 分层教学法, 因材施教

教师不可以用同一种固定的模式教学生, 更不可以用同一种标准要求学生。技工学校的学生学习基础不同, 有初中毕业、高中毕业及大专业毕业的学生, 为了使所有的同学都有收获, 把知识内容按教学大纲要求, 分成三个层次, 对不同层次的学生分别施教。

A内容是最核心的基本内容, 要求所有的同学都要掌握, 如:滚动轴承套圈的生产过程;B内容稍有难度, 要求大部分同学都要掌握, 如:为什么要这么安排工艺过程?目的是什么?C内容有较大的难度, 只要求少数基础好, 接受能力强的同学掌握即可, 如用各种加工原理分析为什么各种工序能达到目的要求, 并能对生产过程进行简单的分析。同时把作业题也分出层次, 由浅入深, 由单个的知识点到综合运用, 题与题之间环环紧扣, 步步升高, 形成一个知识链, 达到:低起点, 多层次, 全发展, 高要求的学习目标。

做好多层次教学, 首先教师要做大量的准备工作, 备教材, 备学生, 只有在熟悉教材, 熟悉学生的基础上, 才能科学、准确地对知识分层, 对学生分层, 才能做到因材施教, 更好地调动全体学生的积极性, 收到预想的效果。

4 直观教学法, 实物展示

在套圈加工过程中, 锻造、车加工、磨加工、精研或抛光, 分别属于毛坯制造、粗加工、精加工、和光整加工。这对毫无感性认识, 又无专业理论知识的学生来讲, 非常抽象, 难于理解。通过实物:锻件、车加工件、磨加工件、精研件 (成品件) 的展示, 学生们清楚地观察到各工序的加工效果, 直观的看到锻件毛坯经过车削、热处理、磨加工、精研或抛光一步步的演变成成品零件的全过程。

直观教学法符合学生思维发展的特点, 通过直观认识, 可以使抽象的、枯燥的知识具体化、形象化, 为学生感知、理解和记忆创造了有利条件。增强了学生的学习兴趣和积极性, 大大的提高了课堂教学的效果。

5 例举法教学, 化难为易

技工学校的学生大部分既缺乏理性知识, 又缺感性知识, 因此在讲课时, 就必须善于把比较深奥的问题通俗化, 用学生最容易理解的语言和最熟悉的现象来说明问题。

比如在讲锻件时:锻件的内在质量好, 组织紧密, 金属流线近似于套圈形状, 零件性能较好, 轴承寿命相对较高, 为了便于理解, 举例:新鲜的面包压扁后厚度减小, 原因是内部组织紧密了, 强度增加了。学生很容易理解了为什么锻件内在质量好的原因, 所以80%以上的滚动轴承套圈都采用锻件做毛坯。

再如退火的目的之一是把材料硬度降低到最有利于切削加工的范围, 提高切削加工性能。相当于把生肉放在冰箱中冰冻一段时间, 到硬度适宜 (不太软, 也不太硬) 时再切。

还有, 热处理淬火的目的之一是提高零件材料的硬度。G G r 1 5轴承钢的淬火硬度, 技术要求为 (61~65) HRC。对于这个硬度, 在学生的头脑中, 它只是一组数字, 并无感性认识。用手锉硬度来比较, 手锉的硬度在 (58~60) HRC左右, 即淬火后的滚动轴承套圈, 用手锉已经锉不动了, 普通车刀也无法加工了, 淬火后的套圈只能用磨削方法进行加工了。因为手锉大多数同学都见过, 比较熟悉, 用它的硬度来比较, 就把抽象的数字变成了可感知的现象, 学生很容易就理解了为什么热处理工序要安排在车加工之后, 磨加工之前了。

这样, 通过生活中学生非常熟悉的事例来讲解陌生的、抽象的知识, 会把复杂的问题简明化, 枯燥的问题生动化, 抽象的问题具体化, 从而找到学生的兴奋点, 激发出学生的的学习兴趣。

6 启发式教学, 提高逻辑思维能力

讲课不只是让学生获得知识, 更重要的是让学生学会思考。在讲完“滚动轴承套圈的生产过程”、讲完所的工序的加工目的、展示了所有的切削加工工序的加工效果之后, 启发学生思考:可否把某道工序的顺序调换一下?如车加工可否放在热处理之后?磨加工可否放在热处理之前等等。引导学生一步步的从每道工序的加工目的、加工效果出发, 分析套圈的生产过程安排的道理, 最后自己得出正确的结论。

通过启发式教学, 可以提高学生的逻辑思维能力和分析总结问题的能力, 增强学生的自信心和成就感, 同时老师也可从中了解不同层次的学生掌握的程度。