机械零件检测分析论文

2022-04-19

摘要:在我国经济快速发展的进程中,机械生产与制造均开始应用先进自动化技术,尤其在人们生活水平全面提升的社会背景之下,机械产品的生产质量与标准有所提升,在此情况下,为确保产品质量,应重视机械零件的检测。将三坐标测量仪合理应用在检测工作中,能有效提升相关的检测工作效果,为其后续的发展夯实基础。下面是小编为大家整理的《机械零件检测分析论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

机械零件检测分析论文 篇1:

浅谈机械零件的检测方法与误差分析

摘 要:我国机械类的加工标准有很多,不同行业有不同的标准,而一个工件的加工标准是选择粗加工还是精加工,需要根据其所属的行业的加工工序及工件的用途来确定。因此,工件的检测标准也随行业的不同而不同。总体来说,工件检测基本依据是根据图纸要求进行验收,此外还有针对材料验收、理化检验、热处理后机械性能试验检验、以及加工后的检测验收。本文重点对机械零件的检测方法与误差进行分析,希望能够为同行提供借鉴。

关键词:机械零件;检测方法;误差A

机械零件的技术要求很多,如几何形状、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材质的化学成份及硬度等。机械加工是对加工精度和表面质量的控制,是质量控制;操作人员对加工零件的控制则包括:在零件加工过程中的质量控制工艺措施和加工内容完成后的检验测量。那么,检测应先从何处着手、使用哪些量具、适合采用什么方法,则是检测中技术性较强的一个问题。下面,我们针对机械零件的检验来具体的谈一谈,对此检测人员应做好各方面工作。

1.一般检测流程

1.1确认检测要素

检测要素有检测对象、计量单位、检测方法、检测精度四项。

1.2确定检测方法

测量前,根据图纸要求,确定被测对象的形状、精度、重量、材质和工件批量等,确定合适的通用器具。再通过分析被测参数特点及其相互关系,确定最佳的检测方法。

1.3一般检测步骤

1.3.1测前准备

检验人员要仔细看图纸中的尺寸,了解零件的大小,从长、宽、高三个方向的设计基准进行分析,分清定形尺寸、定位尺寸、关键尺寸;分清精加工面、粗加工面和非加工面。检验人员通过对视图的分析,掌握零件的形体结构。先分析主视图,后按顺序分析其它视图。同时,把各视图由哪些表面组成、组成表面的特征,以及它们之间的位置都要看懂记清楚。

检验人员要认真分析工艺文件,按照加工顺序,对每个工序加工的部位、尺寸、工序余量、工艺尺寸换算要认真审阅。同时,了解关键工序的装夹方法,定位基准和所使用的设备、工装夹具刀具等技术要求,并选取恰当的量具、确定检测方法。

检验人员要细心清理检测环境,并检查是否满足检测要求,清洗标准器、被测件及辅助工具,对检测器具进行调整使之处于正常工作状态。

1.3.2采集数据

安装被测件,按照设计预案采集测量数据并规范地做好原始记录。

1.3.3处理数据

对检测数据进行计算和处理,获得检测结果。

1.3.4填报结果

检测后,把检测结果填写在检测报告单及有关的原始记录中,并根据技术要求做出合规性的判定。

2.检测项目与方法

2.1尺寸误差的检测方法

检测尺寸公差,测量时应尽量采用直接测量法,简便直观,无需繁琐的计算,如测量轴的直径等。有些尺寸无法直接测量,就需用间接测量方法,比较麻烦,有时需用繁琐的函数计算,如测量角度、锥度、孔心距等。当检查形状复杂,尺寸较多的零件时,测量前应先列一个“对比”清单,对要求的尺寸写在一侧,实际测量的尺寸写在另一侧。测量结束后,根据清单汇总的尺寸判断零件是否合格,既不会遗漏尺寸,又能保证检测质量。下面举例说明:

2.1.1轴径及其误差的检测方法

(1)小批量生产:中低精度轴径的实际尺寸,常用卡尺、千分尺、专用量表等普通计量器具进行检测。

(2)大批量生产:多用光滑极限量规,综合判断轴的实际尺寸和形状误差是否合格。

(3)高精度轴径:常用机械式测微仪、电动式测微仪或光学仪器进行测量。

2.1.2孔径及其误差的常见检测方法

(1)小批量生产:常用卡尺、内径千分尺、内径规、内径摇表、内测卡规等普通量具和通用量仪进行测量。

(2)大批量生产:多用光滑极限量规,综合测量孔的实际尺寸和形状误差是否合格。

(3)高精度孔径及深孔、小孔、细孔:深孔和精密孔等的测量,常用内径百分表(千分表)或卧式测长仪;小孔径用小孔内视镜、反射内视镜等检测;细孔用电子深度卡尺测量。

2.1.3长度/厚度误差的检测

(1)长度尺寸:一般用卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、比较仪、高度仪、气动量仪等进行测量。

(2)厚度尺寸:一般用塞尺、间隙片结合卡尺、千分尺、高度尺、量规等测量。

(3)壁厚尺寸:用超声波测厚仪或壁厚千分尺来检测管类、薄壁件等的厚度;利用膜厚计、涂层测厚计检测刀片或其他零件涂镀层的厚度。

(4)其他尺寸:用偏心检查器检测偏心距值,用半径规检测圆弧角度半径值,用螺距规检测螺距尺寸值。用孔距卡尺测量孔距尺寸。

2.1.4角度误差检测方法

角度测量的内容有矩形零件的直角、锥体的锥角、零部件的定位角、零件结构的分度角以及转角等,通常采用相对测量、绝对测量、间接测量、小角度测量等测量方法进行检验。

2.2表面粗糙度误差检测方法

零件的损坏一般是从表面层开始的,产品的性能在很大程度上又取决于零件表面层的质量。如:细长轴、薄壁件要注意变形,冷冲件要注意裂纹,螺纹类零件、铜材质件要注意磕碰、划伤等。零件检测完后,都要认真作记录,特别是半成品,对合格品、返修品、报废产品要分清,并作上标记,以免混淆。常用检测方法有:目视检查法、比较法、光切法、干涉法、针描法、印模法、激光测微仪检测法,其中,光切法一般适宜测量用车、铣、刨等加工方法完成的金属平面或外圆表面,使用仪器为双管显微镜。

2.3形状误差的检测方法

按国家标准规定有14种形位公差项目。对于测量形位公差时,要注意应按国家标准或企业标准执行,如轴、长方件要测量直线度,键槽要测量其对称度。

2.3.1直线度误差的检测方法

可采用光隙法、指示器法、钢丝法、光学仪器法、水平仪法、光学平晶法,检测直线度误差。

2.3.2平面度误差的检测方法

可采用指示器检测法(打表法)、平尺检测法、光学仪器法和研点检测法,测出平面度误差。其中,平尺检测法操作与直线度测量相同,是常用的一种检测方法;而研点检测法多用在机修、平板、平尺检定、平板平尺制造等过程中。

2.3.3圆度误差的检测方法

可采用圆度仪法、两点法、三点法、坐标测量法、光学分度测量法,得出圆度或圆柱度的误差。其中,两点法是一种近似测量法,简单经济,一般工件圆度误差检测多采用此方法。

2.3.4圆柱度误差测量方法

与圆度误差检测方法相同,此外还可采用指示器法(打表法)求得圆柱度误差。

2.3.5位置误差的检测方法

(1)平行度误差检测可采用指示器法和水平仪法获得数据。

(2)垂直度误差检测可采用光隙法、坐标转换法、光学仪器与水平仪法、打表法获得数据。

(3)倾斜度误差检测:一般把被测要素通过标准角度块、正弦尺、倾斜台等转换成与被测量基准平行状态,然后再用测量平行度的方法测量且倾斜度误差。倾斜度误差测量方法类同小角度测量方法。

(4)同轴度误差检测可采用圆度仪法、三坐标测量法、壁厚差测量法、光轴法(光学仪器法)、指示器法(心轴打表法)。此外,还有径向圆跳动替代法、同轴度量规法等检测同轴度误差的方法。

(5)跳动误差检测可采用径向圆跳动与径向全跳动测量、端面圆跳动与端面全跳动测量、斜面圆跳动测量,可使用顶尖、心轴、套筒、V形块等装置配合千分表进行测量,生产中应用广泛。

3.误差原因分析

在由机床、工件、夹具和刀具组成的一个完整加工工艺系统中,刀具、切削用量、机床、工件、润滑等直接影响着加工质量而产生各种误差。而加工质量又包含着零件的加工精度和表面质量两方面内容,即:加工精度有尺寸精度、形状精度、位置精度的控制;表面质量控制则包含了表面粗糙度的控制与积屑瘤、鳞刺、表面硬化及应力状态的控制等。在不同情况下,这些误差以不同形式反映为加工误差,也就是我们所说的原始误差。在加工内容完成后,对机械零件或设备的检验测量,还会产生各种误差,这些误差的来源于计量器具误差、基准误差、方法误差、环境误差、人为误差、测量力引起的变形误差等后天操作产生的。

测量过程中,影响测量所得数据准确性的因素很多,主要有三种:

3.1随机误差

在相同条件下测量同一个数据时,误差的大小和方向都是变化的,没有变化规律,随机产生。引起原因是量具或者量仪各部分的间隙和变形,测量力的变化,目测或者估计的判断误差。所以,从误差根源予以消除,也可按照正态分布概率估算随机误差的大小

3.2疏忽大意

造成这种误差的原因是测量时精力不集中、疏忽大意,如读数误差、记录误差、计算误差,及其它外界的非正常干扰因素。含有这种误差的测量值,剔除不用。

3.3系统误差

系统误差是在相同条件下重复测量同一个数据时,误差的大小和方向保持不变,或测量条件改变误差仍按一定规律变化。引起原因是量具或者量仪的刻度不准确,亦或是校正量具或者量仪的校正工具存在误差。因此,测量前仔细检查计量器具,对照规程进行修正,保证刻度对准零位。

4.结语

综上所述,清洗后的机械加工零件,必须经过对其外观粗糙度、毛剌、倒角进行检验,再依据操作者填写的“检验记录单”对具体尺寸和形状进行检验,最后对加工件的机械性能进行检验。产品只有通过上述各工序要求并符合检验标准,合格后才能由检验员填写“产品合格证”并贴/挂于醒目处,或按产品技术要求规定的位置,入库保存。

作者:李思宇

机械零件检测分析论文 篇2:

三坐标测量仪在机械零件检测中的应用

摘要: 在我国经济快速发展的进程中,机械生产与制造均开始应用先进自动化技术,尤其在人们生活水平全面提升的社会背景之下,机械产品的生产质量与标准有所提升,在此情况下,为确保产品质量,应重视机械零件的检测。将三坐标测量仪合理应用在检测工作中,能有效提升相关的检测工作效果,为其后续的发展夯实基础。

关键词: 三坐标测量仪;机械零件检测;应用措施

机械零件检测的工作中合理使用三坐标测量仪设备,有助于全面分析機械零件的质量,遵循科学化的工作原则,有效增强相关的零件检测工作效果,将三坐标测量仪设备的积极作用充分发挥出来,达到预期的工作目的。

三坐标测量仪在机械零件检测中的特点分析

从本质上来讲,三坐标测量仪设备,属于具备很高检测精确度的测量设备,其将X/Y/Z轴作为主要的坐标系,含有三个运动轨迹,也就是各个轴的运动轨迹。在三坐标的测量仪设备中,除了有三个轴的主机机械系统的组织成分之外,还含括电气控制的硬件设备、测头设备与数据处理软件系统,采用先进的三坐标测量仪设备针对机械零部件进行检测,能够通过计算机系统,合理实现三坐标点方面的数据处理目的,然而,相关设备在实地测量期间,运行的状态十分复杂,在实际测量和检验的工作中,需要在一定的测量空间之内规范性的设置测量物体,之后结合物体测量点,准确计算几何形状数据值、尺寸数据值与位置公差数据值等等。与传统的测量设备相互比较,三坐标测量仪设备在实际应用的过程中,测量操作的时间很短,且测量应用的工作效率很高,可以提升监测数据的精确度,拓宽具体的应用范围和渠道,解决目前在机械零件检验过程中出现的技术问题和精确度问题等等[1]。

三坐标测量仪设备在机械零件检测中的应用

为有效提升机械零件的检测工作效果,应合理使用先进的三坐标测量仪设备,编制完善的计划方案,提升整体的检测工作水平,达到预期的工作目标。具体应用措施为:

三坐标测量仪的选择

机械零件的检测工作中,应正确选择三坐标测量仪设备的型号,通常情况下其测量范围应该控制在650mmx160mm之间,将精确度控制在合理范围之内,保证误差在0.0005mm之内,这样有助于提升相关的检测工作准确性。在合理执行相关机械零件检测操作以后,需要正确使用CAD软件计算相关测量数据信息,对其精确的分析,保证数据结果的输出格式符合要求。在此期间,应该按照具体三坐标测量仪的检测内容,正确的绘制相关机械零件装配图,以此来进行合理的分析。值得注意的是,在机械零件的检测工作中,应全面分析被检测对象的因素,结合具体的设备使用步骤,针对仪器进行有效调整,完成检测工作任务[2]。

测量过程中的管理

要求在工作中结合具体操作顺序,合理采用先进的三坐标测量仪设备,保证在测量过程中正确执行任务,合理完成相关操作要求。①应该创建全新的检测工作文件,在测量之前做好准备工作,下拉相关的档案菜单,正确进行测量之前的准备。②要求合理调整光源,对其进行严格控制,主要因为三坐标测量仪设备的高清摄像头,在实际应用期间对光源的要求很高,所以,在创建全新文件之后,应该按照实际情况正确设置摄录图像的部分,严格调整光源,将机械零件的检测划分成为不同的部分,调整每个部分的光源,利用三坐标测量仪设备,正确进行零件的测量处理和软件的识别处理。通常情况下,在机械零件的轮廓测量工作中,应正确调整表面明暗度,使得外部区域的光亮充足,确保得到最为准确的检测结果[3]。③正确完成测量基准点的定位工作,要求采用三坐标测量仪设备创建全新三维坐标系以后,将机械零件的下方区域作为基准点,并且和外表的轮廓相较点接触,将其作为基准点定点。④将相关的基准点,当做是三维坐标系中的原点部分,而X轴可以当做是轮廓线的主要部分,在编辑程序的过程中,应该重视合理选择坐标系的命令。⑤在机械零件的侧面部分,应该正确进行测量处理,尤其是光源调整期间,针对光表面亮度进行严格调整,明确具体的测量位置,将图标作为基础形式,合理的将测量元素融入其中。⑥在合理创建相关三坐标测量仪的系统以后,应该正确进行数据的计算处理,然后将结果导出,同步将测量图绘制出来,并且使用CAD的软件技术有效识别数据,将其保存下来,之后修改测量图的细节部分,对其严格的调整,完整的将测量图有效绘制出来,合理的完成相关一体化的测量工作,有效的检验数据信息,完成最后的绘图工作任务,提升检验工作效果,保证可以增强三坐标测量仪设备的应用效果,优化工作模式与机制,全面增强整体的工作效果[4]。

结语

近年来机械零件测量工作受到广泛重视,传统的测量方式已经不能满足当前时代发展需求,应结合具体的机械零件测量特点和规律,合理使用先进的三坐标测量仪设备,将先进的测量技术优势充分发挥出来,有效提升三坐标测量仪设备的应用效果,保证机械零件检测结果的准确性,提升数据信息的应用效果,以此达到预期的工作目标。

参考文献

刘慧.三坐标测量仪在机械零件检测中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2019,34(11):52–198.

彭诚.三坐标测量仪在机械零件检测中的应用研究[J].自动化应用,2018,11(2):57–58.

陈蕊.三坐标测量仪在零件检测中的应用研究[J].数字化用户,2019,25(12):200–214.

方强.三坐标测量仪在零件检测中的应用研究[J].山东工业技术,2018,46(8):85–199.

作者:金丽华

机械零件检测分析论文 篇3:

以综合实践能力培养为导向的设计与制造类课程融合建设研究

摘 要:本文根据工程教育专业认证的“成果导向”理念, 针对当前机械类专业教学中存在的设计和制造类课程之间相对独立设置的问题,提出了设计与制造类课程实践教学融合建设的思路。围绕机械产品设计和制造主线,突出设计制造能力培养设置理论教学内容。以培养学生知识综合应用能力和工程实践能力为导向,以真实工程环境为依托,通过项目化实践教学的5个阶段,即方案设计、零部件结构设计、典型零件工艺设计、零件加工、精度检测分析及组装,实施机械类专业设计和制造类课程实践教学的融合,实现设计与制造系统化、完整化的综合实践教学建设。

关键词:机械类专业设计与制造类课程课程融合建设 综合实践能力 项目化教学

Research on Integrated Construction of Design and Manufacturing Courses Guided by the Cultivation of Comprehensive Practical Ability

MIAO Shujie  XU Li  LIU Chunxiang

(College of Mechanical and Electrical Engineering, Heilongjiang Institute of Technology, Harbin, Heilongjiang Province, 150030 China)

机械类专业教学包括机械设计和机械制造两大核心内容。如笔者在《机械类专业设计与制造类课程的融合建设》一文中提到的,目前,机械类专业设计与制造类课程之间存在彼此相对独立设置的问题。设计与制造类课程教学内容相脱节,导致学生对知识的掌握是零散的,对设计完成的零部件是否有良好的加工工艺性、是否满足装配要求和精度要求等缺乏认知和体验,理论指导工程实践能力和动手能力欠缺,解决工程问题的能力较弱,设计与制造类各课程内容无法做到融会贯通、灵活应用,缺乏知识和实践能力的综合训练与培养[1][2]。

为了强化工程实践教育,提升工程教育质量,深化学生的知识综合运用能力、工程实践能力以及创新意识,使得工程教育人才培养适应实际生产的需求,我国高等教育开展了本科工程教育专业认证工作。工程教育认证体现了“成果导向”“以学生为中心”和“持续改进”3个基本理念,其核心理念是以产出为导向,以学生为中心设计实施教学活动[3]。为此,机械类专业应以培养学生设计和制造综合实践能力为主线,优化课程体系,加强工程综合实践能力训练和培养。

1 機械类专业设计与制造类课程建设思路

机械类专业教学实践性很强,对学生既要注重基础理论、基础知识和基本技能的培养,还要注重面向工程的基本思维和基本能力的养成。应以工程为引导,以知识获取能力、工程实践能力培养为核心,强调教与学相结合、理论与实践相结合、教学与工程相结合的培养方式,强化学习与应用融合。

学生需同时具备设计与制造两方面的知识和实践能力,其应具备的工程实践能力及达成的教学支撑见图1[4]。

理论教学环节遵循教育教学规律,基本以学科要求设置课程,以够用为度优化课程教学内容,围绕机械产品设计和制造主线,突出设计和制造的基本知识、基本原理、基本方法及基本过程等教学内容,强调知识的应用。

实践教学环节在学生已经具备一定的设计和制造方面专业知识的基础上,实施设计类和制造类实践教学融合的综合实践训练教学。以真实工程环境为依托,采用项目化工程案例教学形式,把计算机绘图、机械方案设计、机械结构设计、工艺设计、加工制造、精度测量等内容融合入项目中,实施机械产品从设计—制造—精度检验—组装的生产流程全过程实践教学模式,实现设计与制造系统化、完整化实践教学,强化培养学生的知识整合能力、综合知识应用能力,提高学生对机械产品的设计和制造的整体认识。

2 机械类专业设计与制造类课程融合建设实施

2.1设计与制造类课程理论教学

针对机械类专业学生应具备的设计和制造方面的工程实践能力,首先需要学生掌握制图和工程设计表达、方案设计、材料分析和选择、结构设计和分析校核、精度设计和测量、加工工艺设计和制造等专业基础知识。因此,在设计制造融合实践教学环节开设前,要有足够的理论知识来支撑,需要先学习相应的理论课程,以获取相应的机械产品设计和制造的基本知识与技能。

通过机械制图课程的学习,掌握投影、国家标准、机件的表达、标准件常用件等知识,培养学生的识图、制图及设计表达能力;通过工程力学课程的学习,掌握运动学及动力学分析计算,杆件的内力、应力分析及强度、刚度计算等知识和理论,培养学生对机械工程问题进行受力、运动等方面的分析及对杆件进行设计计算的能力;通过互换性与技术测量课程的学习,掌握标准、机械零件的尺寸精度、几何精度和表面粗糙度的选用及标注,现代测量技术等知识,培养学生机械精度设计及技术测量能力;通过工程材料及成形技术基础课程的学习,掌握机械工程材料、组织结构、性能,热处理工艺、成形工艺等知识,培养学生合理选材,制定经济合理的热处理工艺及成形工艺的能力;通过机械原理课程的学习,掌握机械原理的基本知识、常用机构的设计原理及方法、机械动力学基础等知识,培养学生机械系统传动方案设计及可行性分析能力;通过机械设计课程的学习,掌握传动零件、轴系零部件、连接件等通用零部件的设计理论和设计方法知识,培养学生通用机械零部件或简单机械设计及工作能力分析的能力;通过金属切削机床与刀具课程的学习,掌握金属切削原理、刀具及机床设备等知识,培养学生零件加工的能力;通过机械制造工艺学课程的学习,掌握机械制造工艺、机床夹具设计、机械加工精度、机械加工表面质量及机械装配工艺等知识,培养学生机械加工工艺规程设计及机床夹具设计能力。

教学中,精简各理论课程教学内容,删除重复内容,对于实践性较强或结合实物易于理解的内容,如工程材料及成形技术基础课程中热加工零件毛坯制造部分的基本知识,金属切削机床与刀具和机械制造工艺学课程中有关金属切削刀具、加工设备、机械加工工艺及夹具结构设计等方面基本知识,适合于现场讲授的内容尽量安排在实习中讲解。

2.2以实践能力培养为导向的设计与制造类课程融合的综合实践教学

综合实践教学即将两门或两门以上的实践课程合并在一起,融合各门课程的主要教学内容,形成综合实践训练的教学模式,以便学生系统、全面、综合地掌握专业知识技能。综合实践教学融合原传统的教学内容有:机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造工艺课程设计及机械制造工艺实习,还增加了精度测量分析内容。

在进行综合实践教学前,需完成计算机辅助设计和工程训练实践技能训练。通过计算机辅助设计实践教学,培养学生应用CAD软件表达机械结构的能力,为后续设计机械结构储备技能;通过工程训练实践教学对典型产品的制造加工过程,使学生了解零件加工方法和工艺过程,培养学生加工操作技能,为后续零件工艺设计及加工奠定实践基础。

在综合实践教学中,按照专业人才培养目标,坚持成果导向教育理念,以设计制造能力培养为主线,运用、整合所学的知识和技能,交互融合理论教学与实践教学,使学生得到逐步递进式的产品构思、设计、实现、运行的全过程系统性综合训练[5]。

2.2.1项目实践教学的任务要求

在进行综合实践教学前,需向学生布置详细的工作任务。项目选择实际工程机械,如产品包装生产线、输送线布料装置、分度冲压机、曲柄压力机、颚式破碎机、绞肉机、提升机、抽油机等。学生需完成项目的方案设计、零部件结构设计、典型零件工艺设计及加工、精度检测分析、组装、技术文件编写等综合性的设计制造内容。

2.2.2项目实践教学实施

按照机械产品设计制造的生产过程,项目实践教学分为如下几个阶段进行。

第一阶段:方案设计。学生以组为单位,分别完成任务书中上述不同的项目案例的机械方案设计。进行机构选型和组合,研究运动形式的变换,并对机构进行结构分析和性能比较,根据机械的用途、功能、工艺要求及机构运动规律要求,确定设计方案,绘制方案的机构运动简图,编写设计说明书。培养学生初步的方案设计能力。

第二阶段:零部件结构设计。从第一阶段设计的方案中,选择1个或2个典型部件,如变速器、减速器等完成结构设计。运用机械设计原理和方法,依据工作技术要求,选用标准和规范,进行电动机选择、部件及其中零件的尺寸設计计算和结构设计,应用CAD等软件绘制装配图及部分典型零件工作图,编写设计说明书。培养学生初步的简单机械装置设计能力。

第三阶段:典型零件工艺设计。从第二阶段设计的部件结构中,选择已完成设计的2个具有配合关系的典型零件,如齿轮和轴、连杆和轴等完成工艺设计。运用机械制造的基本理论和方法,分析零件的加工工艺要求,设计机械零件加工工艺规程,编写工艺过程卡片及工序卡片,编写设计说明书。培养学生初步的工艺设计能力。

第四阶段:零件加工。在校工程训练中心完成第三阶段工艺设计的典型零件的加工制造,将设计的零件实物化。按照零件设计的加工工艺及经过工程训练所掌握的装备操作技能和零件加工方法,合理选择零件加工的设备和工具,根据零件的尺寸、结构形状及精度要求,加工出满足设计要求的零件。培養学生按工艺要求加工零件的操作技能和解决现场工艺问题的能力,增强学生对零件设计结果的直观感性认识。

第五阶段:精度检测分析及组装。根据第四阶段加工零件的测量指标,完成尺寸精度测量。合理选用计量器具,根据零件精度的测量技术方法,结合零件的尺寸及尺寸精度、几何精度、表面粗糙度等设计要求,对已经加工完成的具有配合关系的两零件进行精度检测,并对测量结果数据进行判定,是否满足设计指标要求。对精度测量合格的轴、孔零件进行配合组装,其结果可能会出现满足配合公差要求的合格加工件和不满足配合公差要求的不合格加工件两种情况。出现配合公差不合格的情况原因有两种:一种是轴、孔配合公差设计不合理;另一种是轴、孔配合公差设计合理,但零件设计中尺寸公差与配合公差标准不一致。因此,最后要求学生对精度测量不满足设计指标要求的不合格数据及不满足配合公差要求的不合格轴、孔加工件进行问题分析,找出问题出现的原因和环节,是设计阶段还是加工阶段,提出修改方法或措施,做出改进分析报告。培养学生机械精度技术测量、数据分析处理及解决产品质量问题的能力。

通过设计与制造相融合的综合实践教学,将教学场地从教室扩展到工程训练车间及实验室,让工程教育回归工程实践[6]。实践能力的培养贯穿于项目教学全过程,避免了“纸上谈兵”,切实培养学生求真务实的精神,增强学生产品设计的责任感,有效检验学生设计与加工的合理性。

2.3教学环节进程安排

根据设计与制造类课程先修与后续课程之间的相互支撑关系,各教学环节进程安排及支撑情况如图2所示。

3 教学建设需进一步完善之处

为了更好地实施课程建设,有些问题需要进一步完善。

(1)修改专业人才培养方案,从顶层设计优化实践教学体系,设置课程融合的综合实践教学环节。

(2)改善实践教学条件,加大对零件加工基础设施的投入力度,增加设备的种类和台套数。

(3)加强教师与工程训练中心指导教师的协调配合,共同参与实践教学的全过程。

(4)如有条件,可以在项目中融入电气控制部分内容,实现设计、制造、控制类课程相融合的机电一体化综合实践课程建设[7]。

(5)形成开放式的工程实践训练模式。项目最好延伸到企业,学生可以体验企业真实的生产环境,感受企业工程文化。

4 结语

设计与制造类课程融合改革建设中,重点对传统的实践课程进行了重新整合,以综合工程实践能力培养为主线重构实践课程体系。以机械工程项目教学为导向,建立新的开放式工程实践训练模式,学生自主完成项目的构思、设计、实现等完整的设计制造过程,符合机械类专业人才培养需求。

参考文献

[1]苗淑杰,马慧良,孟兆生.机械类专业设计与制造类课程的融合建设[J].中国冶金教育,2020(3):81-83.

[2]田普建,葛正浩,赵雪妮.融合性教学在机械类人才培养中的探索与实践[J].教育教学论坛,2019(15):156-157.

[3]周龙,景大雷.工程教育认证背景下机械专业实践教学体系建设[J].实验室科学,2020,23(1):71-74.

[4]李 俭,唐茂.以创新能力培养为导向的机械类专业实践课程改革研究[J].教育与教学研究,2012(11):87-88,115.

[5]覃晓.中职《机械基础》课程项目化设计与教学实践[D].桂林:广西师范大学,2021.

[6]刘树青,贾茜,宗亚妹.基于产教融合的应用型本科项目化课程改革探究[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2020(4):32-34.

[7]杨新刚,刘鸿雁,呼刚义,等.机械专业机电一体化综合实践课教学模式探索[J].高等工程教育研究,2021(5):88-93.

作者:苗淑杰 徐莉 刘春香

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