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Scientific Research

钳工数控与模具制造课程整合教学实践研究

作者

王伟中

浙江省临海市中等职业技术学校 317000

前言:

课程整合是职业教育改革的关键走向,能够突破传统学科界限,做到知识和技能的有机融合。钳工基础技能、数控编程加工、模具综合实训都是机械制造教学的主要部分,这三者彼此支撑,逐层推进。本文以职业高中机械专业为例,从巩固钳工根基,加强数控应用,执行综合实训这三个方面展开论述,剖析课程整合的详细途径和达成状况,从而促使理论和实际教学深入融合,培育出符合行业需求的高素质技能人才。

一、夯实钳工基础技能训练,为数控模具制造奠根基

钳工基础技能属于机械制造范畴的核心能力,涵盖划线,锯削,锉削,钻孔,攻丝等手工操作,钳工训练的成果直接影响到后续数控编程与模具制造的学习质量[1]。坚实的基础训练可以促使学生深刻体会材料特性、加工精度、工艺规范,养成良好的量具使用习惯和尺寸控制意识。钳工训练过程中,既锻炼学生动手能力,又注重对零件形位公差、表面质量和装配关系的认知,为数控加工的刀具选择、切削参数设置、模具结构拆解提供技术基础。职业高中机械专业应把钳工实训是为核心,引领学生从传统加工中领会现代制造的精髓,做到技能传承与更新的统一。

在具体教学过程中,教师可以设计一个典型的钳工练习件,比如让学生加工一个有多个角度配合要求的凹凸组合体。从毛坯下料开始,学生需要依次完成基准面的粗锉和精修,用划针和高度尺划线,确定孔位和轮廓边界。在台钻上钻孔,然后用手锯和锉刀加工外形。最后阶段是手工修配,使凸凹两部分紧密配合,再用游标卡尺、塞尺等测量平面度、垂直度、配合间隙。整个训练过程增强了学生对尺寸链,公差配合概念的理解,也锻炼了他们规范操作量具的能力。这种基本技能的训练,为后续数控铣床加工模具型腔时,准确识别工艺基准,设定编程原点打下重要基础,减少了因基准误判而造成的加工偏差。

二、强化数控编程加工教学,提升模具制造精度效率

数控编程与加工属于模具高精度制造的重要技术,教学重点是让学生学会使用数控系统,编代码以及做工艺规划,数控车床和数控铣床是模具制造的关键设备,学生要能灵活运用G 代码和 M 代码编程序,还要依照加工材料、刀具特点和机床状况恰当挑选切削参数。编程教学要重视工艺分析的严谨性,包含加工路径规划,刀具补偿设置,工序安排,防止因为程序失误或者工艺不合理造成零件报废。模具制造对表面粗糙度,形状精度和位置精度的要求很高,数控技术应用的好坏直接关系到模具产品的质量和生产效率。

以数控铣床加工模具凸模为例,教师带着学生看零件图纸,决定用分层铣削的办法,先用立铣刀干粗加工把多余的部分去掉,再换成球头铣刀做精加工和让曲面光滑些。学生要在编程软件里设工件坐标系,安排刀具半径补偿,设置切削深度,生成刀路轨迹模拟程序。加工时,学生自己上手操作机床,把工件夹好,对刀找原点,看切削过程有没有振刀或者过切的情况,加工完以后,用三坐标测量机量凸模的轮廓度和尺寸精度,对比一下程序设计的值和实际量到的值,找出误差来源,改进程序,这个过程加深了学生对数控技术应用的认识,也提高了他们做模具的能力。

三、实施模具综合实训项目,促进多工种技能深度融合

模具综合实训是钳工、数控编程与加工技能深度融合的高阶阶段,目标在于让学生掌握独立完成模具设计与制造的全流程[2]。实训项目往往以典型冲压模或者注塑模为载体,包含模具结构分析、零件加工、组装调试等内容,要求学生要综合利用钳工修配、数控编程、机床操作等多种工种技能。这类项目重视团队合作与工艺整合,学生须依照模具的功能需求来制订加工工艺路线,安排钳工与数控加工的任务,并解决装配过程中的配合问题。综合实训既加强了技能的应用,又锻炼了学生的工程思维与质量把控意识。

在执行时,教师安排学生分组做一套简单复合冲裁模。学生先看模具装配图,拆出凸模、凹模,卸料板等主要零件,再做加工计划,凸凹模用数控铣床加工,模板类零件锯床下料,钳工钻孔攻丝,导向零件用标准件。数控加工要保证凸凹模刃口尺寸和间隙均匀,钳工组负责模板型孔修锉,螺纹加工和组件装配。最后学生用压力机试模,看冲裁件毛刺和尺寸,调整模具间隙到合适。这个项目把钳工基本技能,数控编程和模具知识结合起来,提高了学生的综合技术应用水平。

总结:

钳工、数控与模具制造课程的整合教学实践,体现了现代职业教育强调能力融合与岗位对接的教学理念。夯实钳工基础为数控与模具教学提供技能支撑,强化数控编程训练提升精密加工水平,综合实训项目则实现多工种技术的深度融合。教学实践表明,课程整合能够有效提升学生的综合职业能力与技术创新意识,为机械专业人才培养提供可行路径。未来教学可进一步引入数字化设计与智能制造元素,拓展课程整合的深度与广度。

参考文献:

[1] 梁庆波. 基于增强现实技术的模具钳工装配过程研究[J]. 装备制造技术,2025,(01):151-153+178.

[2] 易礼文. 技工学校钳工与模具实习的“ 融合教学”[J]. 新课程教学( 电子版),2023,(14):177-178.