G73指令的教学设计流程

摘 要 :根据中等职业学校学生的特点和生产需要,主要是对G73指令的教学流程设计,从理论到仿真到实操,重点在于指令的学习和应用,旨在更好地培养学生理论和实际应用能力与水平.

关键词:数控车床;G73指令;任务驱动

数控加工工艺与编程这门课程是数控专业学生必修的专业基础课,该课程由数控车和数控铣两个部分组成,其中G73指令(固定形状粗车循环指令),是在编写程序中常用到的一个指令,在企业工件生产中也有较多的应用,如一些铸件、锻件的加工是数控车编程的核心指令之一.笔者从事数控教学多年,对于G73指令的教学略有些心得,在这里总结出来,和大家一起探讨.

一、选用典型教材,强化内容处理

选用的教材是电子工业出版社的数控加工工艺与编程实例,徐冬元主编,该教材的特点是按项目编写,较为贴近学生的实际情况,具有很强的可操作性.

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按教材中的教学流程,一般是从图纸介绍开始到工艺分析结束.为了更好地达到教学目标,让学生更好地掌握并应用G73指令,对教学流程进行了改进,按“图纸介绍→工艺分析→工件完成”三个连贯的步骤来进行.

在教学难点和重点的处理上,一方面,在理论上强化G73的一般格式,让学生充分理解指令编程;另一方面,根据学生的兴趣和热情,重点在应用指令编写杯形零件的加工程序,加强应用.

二、根据学习现状,明确教学目标

本项目的学习对象是数控专业高二年级的学生,高二学生之前已经进行了普车实习,已经学习了台阶轴的加工(G71指令),具有了G73指令的理论和实践基础.因此,本项目的学习目标有:(1)掌握G73指令的格式,理解G73指令中各参数的含义;(2)会应用G73指令编程及加工工件.

学生的一个重要特点是“重实践、轻理论”,具体表现为:在上理论课时,往往觉得乏味而提不起精神;但是,上实习课时,却能积极投入,干劲十足.针对这种现象,从学生角度来思考,学习一个新指令,更想知道这个指令有何用?何时用?怎样用?本项目理论学习的地点在数控编程室,具体的实操加工是在数车实训车间,通过让学生完成具体的任务,来帮助他们掌握有关的知识.


三、兴趣激发任务,多样教法学法

本项目以完成杯形零件的加工任务为载体,完成任务的过程为学习G73指令的过程,主要采用了自主学习、合作学习、任务驱动这样一些教法学法.

1.兴趣导入任务

兴趣是最好的老师,工件“酒杯”一开始就抓住了学生的视野,将“杯形零件的外轮廓加工”设定为目标任务,激发了学生的学习热情,使他们期盼学习,想象自己动手的制作过程和工件作品.

2.自主学习理论

引导学生自主学习G73指令,并通过对已学的G71/G70指令对比,理解各参数的含义,先完成格式的套用编程,再根据具体零件应用格式编程.

3.合作完成任务

在车间实训的过程中,学生分组合作完成工件的制作.教师以师生互动的形式给予必要的帮助,最后让学生以小组为单位合作完成目标任务.

四、自主合作完成,互动教学过程

总课时为4课时(160分钟),整个教学过程由这样六个部分组成:

1.创设情境,提出任务

以李白的著名诗句《客中行》开场,展示了这样一个杯形零件,激发学生的兴趣,对本项目的目标任务产生感性认识,并明确学习任务:在数控车床上完成一个杯形零件的外轮廓加工.

2.自主学习,理解指令

理解G73指令中各参数的含义是本项目的教学难点.在教学中,通过“四部曲”来逐步化解这个难点,第一步,通过自主学习,让学生知道指令中有哪些参数,字面含义是什么.第二步,复习G71指令,通过比较,让学生更清晰地了解G73指令中各参数的含义.

3.师生互动,完成举例

师生间用三个互动来完成课堂举例:应用G73指令编写这样一个零件的加工程序.互动一:将程序分成六个模块(准备设定、粗车设定、轮廓编程、精车前设定、精车设定、结束设定),针对每个模块,让学生用相应的数控语言来“描述”,从而完成应用G73指令编程的一般格式.互动二:让学生结合课堂实例,给指令中各参数赋值,并指出其含义,来帮助他们加深对各参数含义的理解.互动三:完成杯形工件外轮廓的程序编写.通过以上互动,让学生实现由简入难,由套用到自主编写程序的过程.

这里是“四部曲”之三:让学生结合课堂实例,给指令中各参数赋值,来帮助学生加深对各参数含义的理解.

展示仿真加工过程课件,让学生可以直观地看到应用G73指令编写的程序加工时,刀具的走刀轨迹,一目了然地看到参数对加工有什么影响,从而进一步加深对参数含义的理解,这是“四部曲”之四.

4.合作学习,实现任务

完成该任务分三个阶段:任务分组、计划决策、任务实施.

首先是任务分组:一般两人为一组,分组的原则是自愿为主、兼顾优势互补、强弱搭配,避免出现弱弱组合的情况.其次是计划决策,先由组长组织组员交流对目标任务的认识,初步制订工作计划;然后是教师参与方案的修订,帮助各小组确定最终实施方案.第三是任务实施.先进行安全操作知识教育,然后按车床实际操作次序步骤,完成杯形零件加工,教师主要负责技术上的指导,安全上的把关.

其中,方案由工艺分析和实施步骤两部分组成,工艺分析包括加工步骤、选用的刀具、切削用量的选择、装夹方式、完成任务需要的工量具等内容.实施步骤先编程仿真,然后实操加工.各小组先在数控编程室完成编程,并应用仿真软件进行验证,然后去实训车间完成实操加工.

5.师生评价,展示工件

评价分为过程性评价和总结性评价,教师和学生都参与评价.过程性评价是在学生完成任务的过程中进行的,如涉及安全文明生产,遇到的困难疑惑,当场讨论解决.总结性评价是在学生完成任务后进行的,主要分三项:

(1)就学生完成杯形工件任务的情况,给出定性的评价,并针对出现的典型问题,给出建议.

(2)由选出完成任务最出色的工件,将该学生评为“今日之星”,并且将他们的工件附上姓名后,陈列在学生作品展柜中.

(3)总结学生在完成任务过程中的主要困难,通过接收学生的反馈、听取学生的建议来改进今后的教学.

6.适度拓展,小结作业

在总结整个理论到实践的过程中,在加工过程中,经过提醒,学生会发现这样一个现象:应用G73指令编写的程序加工时空刀较多.因此,可以对学生进行知识拓展,如探讨如何使加工更经济,以提高效率.编程要和具体的数控加工系统相结合,不能闭门造车.

五、根据实际效果,总结教学经验

以上是对G73指令这个课题的分析和教学过程,经过多次教学,我有以下心得:

1.在杯形零件加工任务的驱动下,学生的学习积极主动,构建了一个以学生活动为主体的有活力的课堂

2.通过“四部曲”,有效地化解了教学难点,帮助学生由浅入深地掌握了相关知识,取得了良好的教学效果

3.通过过程性评价和总结性评价,提高了学生的学习动力,特别是“今日之星”的产生,极大地激励了学生.