1、机械制造专业岗位实操如何实现图纸和工艺要求机电技术系 刘伟雄【前言】在高专教育中最为重要的是突出高与专的特点。由于“高”我们教导的方式方法、过程、结果有别于中专、高技；也由于“高”面临着一种“高不成本科，低不就中专、高技”的尴尬。甚至在毕业后的就业问题上亦面临着本科生与中专、高技生两面夹击。这些现实性的问题与其说考验学生的素质及社会适应能力倒不如说是考验学校教学成果的质量水平；由于“职” ，学生经过三年的专业学习、训练，职业技能要相若于本科生、中专及高技生，职业素质又要明显地高于本科生、中专及高技生这是“职业技术学院”赋予的基本属性。言而，学生的职业素质、技能是教学成果的一杆标尺，这杆标尺成色
2、如何对机械专业教育来说是一个核心问题。个人认为，归根到底是学生是否具备在岗位的实操过程中实现图纸和工艺要求的基础技能。【关键词】 机械专业 实操 工艺要求 【摘要】学生的就业之路诸多竞争绝不平坦，拥有与他人比拼的实力才能于夹缝之间游刃有余。本文试图通过对专业基础概念的整理，专业工作规范、要点的描述去体现机械专业学生应掌握的既“知其然”又“知其所以然”的知识要点和基础技能。文中也对作为专业教师我们应该重点辅导什么，示范什么提出了个人意见。使得学生具有“遇上强者敢于发挥有能力超越，遇上弱者善于发挥有能力超群”的底气是本文编写的初衷。【正文】我们现行的教学模式是：课程我们定，书本我们选，学时我们安排
3、，学习我们主导。这当中学生是被动的，应该说这样的模式利弊共存。模式的取代与更新有待一个又一个“计划、实施、检查、处理”的 PDCA 循环。既然目前是老师教什么学生学什么的模式，不妨谈谈在机械专业的教学中如何实现图纸、工艺要求这个问题，相信这有助于学生实操水平的提升。先整理一下几个有关的专业概念：1、 技术要求。附于零件图纸或设计指导书上。通常为对图纸未能反映或虽有反映但不够清晰、明显的要求进行标示。以引起工艺设计及实施工艺过程中的注意。2、 机械加工工艺过程。采用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量使其成为合格零件的过程。3、 工艺规程。是最合理工艺过程的表格化体现，是指导生产的主
4、要技术文件，是组织、管理生产的根本依据。岗位只有依据工艺规程进行生产操作才能保证产品质量及较高的生产效率并取得良好的经济效益。4、 零件机械加工工序卡。用来具体、详细指导操作的工艺文件。这种卡片画有工序简图，注明该工序的加工表面及其应达到的尺寸精度和表面粗糙度要求。列有工件的安装方式，切削用量参数，切削液种类，工艺装备，工序工时等内容。5、 工序。一个或一组工人在同一地点或同一设备对一个或相同几个零件进行加工所连续完成的那部分工艺过程。机械加工有一个特点：只有依据工艺过程的规定进行加工才能保证获得符合图纸技术要求的零件，也就是说构成工艺过程的每一个工序的位置是不可随便改动的。这个重要性是必须让
5、学生有一个清晰、牢固认识的，不可造次。图纸，工艺文件都是现成的，如何才能保证零件的合格，这里我们需要探讨的问题就是在加工中实现图纸和工艺要求。一、实现图纸工艺要求的前提条件基于什么来保证零件的加工质量，最起码如下的两个方面的因素是不可忽略的。1、 设备的技术状态。零件加工质量的重要指标之一是机械加工精度。这种精度来自加工设备的影响是根本的、固有的。固有的误差因素具体表现在（加工设备，加工方式方法不同引起的）原理误差， （工件的）定位误差， （设备精度变化，工模、夹具制造误差，刀具几何误差、磨损，工装调整误差等）工艺系统静态误差。我们常说“巧妇能为无米之炊” ，设备技术状态不良更好的工艺，素质超
6、群的人也无法保证好的零件加工质量。2、 操作技能。暂且不考虑设备的技术状态带来的影响，操作技能高低无疑直接导致零件加工质量的高低。操作技能涉及我们的专业理论知识水平。一张蓝图在手能读出哪些具体的信息，要求？这些信息，要求在专业理论的哪些知识点里找到依据及解决方案均反映出专业知识的掌握程度和灵活运用能力。实操能力得益于专业时间和专业实践，操作经验的积累以及不断学习的自我提高。必须指出的是：得让学生明白操作经验并不单单是操作的熟练，更加需要对（由受力变形，受热变形，工艺装备磨损，应力失衡影响等因素造成的）工艺系统动态误差有充分的认识。总的来说，不论是教师或者学生对影响零件加工精度的因素必须有一个全
7、面的、清晰的认识。能否对不良因素具有预见能力从而采取适当的工艺方法、方式进行加工操作是真正体现操作技能高低的标尺。高专学生的实习操作时间相对于中专、高技而言是很不充分的。因为走不出老师教什么学生学什么的圈子，所以学生的感性认识主要来源于老师的专业实操示范。值得注意的是，学生们通常会把“老师的专业实操示范”归类到“我认识了，知道了，看懂了，掌握了”的范畴并等同为自己“专业经验”的积累。这种归类是十分有害的，它误把感性认识当成理性认识。实操示范其实只是让学生“知其然” 。要让学生掌握“知其所以然”的理性认识作为老师应该在专业理论中有根有据地找到对自己每一个实操示范过程的支持，阐述。本人觉得在辅导、
8、示范及之后学生实操的过程中能使学生联想出书本的知识点这对理解，掌握辅导、示范带来的信息进而消化、巩固，提高操作技能会有很好的效益。二、 实现图纸工艺要求不可或缺的的过程不妨做这样一个推断，在日常的生活、工作中我们对事物的比较、认识、处理一般都容易落入“先入为主”的俗套。根据多年工作的经验和近年对学生就业情况的观察，这种“先入为主”的思维深刻地影响着学生不懈努力的结果并制约着学生主观能动性的发挥以及操作技能的展现，最终导致学生未能摆正心态去对待“努力付出得不到应有回报，主观愿望与客观现实相去甚远”等不如己愿的现实情况表现出来的事实就是学生不断的跳槽。这样一种情况的一只推手或许正是教者本身。有句话
9、说的好：扶上马还要送一程。这一程有否送？送得怎样是教者谁都无法回避的问题。这是为学生在实践中实现图纸工艺要求提供保证不可或缺的过程。作为教者必须明白：一些并不起眼但又必不可少的“过程”足以折射出学生对专业知识的熟练及巩固程度。正因为前面言及的“先入为主”现象，人家会将我们的学生与本来已经在岗位上工作不少时间的操作者作出比较。 ，我认为，学生有否从容不迫，镇定自若地应对岗位考验的底气恰恰暴露了教者“送”得怎样的答案。我们自己清晰实现图纸工艺要求的前提条件吗？我们让学生明白在岗位上为实现图纸工艺要求必须首先完成哪些过程吗？1、 岗前准备。也可以称之为工艺准备。具体内容为：设备热车，工装器具准备，测
10、量器具准备材料或待加工零件准备等。这些准备形成一个典型的“人、机、物、法、环境”系统，这个系统既服务于图纸工艺要求同时又是实现图纸工艺要求的主体，岗前准备是实现图纸工艺要求的根本。2、 读图。没有蓝图，加工就无从谈起，图纸是零件的最终要求，是检验工作的依据。在企业有“验收按蓝图”的说法。图纸会有遗漏、错误吗？答案是肯定的。那么读图、读懂图就显得很有必要。各加工面之间的相互关系，实际形状是否唯一，视图是否清楚，这些都应在加工开始之前获得确切的认识。3、 参照图纸阅读机械加工工序卡 。首先补充“验收按蓝图”的前半句话：“加工按工艺” 。正确的工艺是实现零件加工高质量的充要条件，参照图纸阅读机械加工
11、工序卡这一环节相当必要、重要。两者结合一起看，图纸合理与否，正确与否；工艺正确与否、完善与否均一目了然。发现图纸、工艺存在的问题往往就在这个环节。所以岗位生产“图纸、工艺缺一不可”是一条铁打的工艺纪律。4、 了解零件在机器中的作用及相关零件的技术状态，参数和指标。对零件加工感到困难，主要源于没能了解该零件在机器中所起的作用，性能及其相关零件的技术状态，互相之间的关系。具体到加工岗位上我们需要处理的已经不是结构与工艺是否合理的问题而是领会加工表面之间，工序尺寸之间，基准之间的主次关系以便在加工过程中粗精得当，心中有数。以上过程或者仅仅只有十来分钟的时间，做得怎样足以让旁人掂量出我们的学生在专业知
12、识、技能方面的斤两。可以想象连图纸的方向都没拿对不是明着告诉人家“阿拉入行其实没几天嘛” ，人家能认同还是修读三年专科的学生吗。从阅读图纸，工艺文件的过程中倘若能发现当中的错误或者不合理那就足以证明我们学生的专业素质，技能水平绝不一般，是学有所成，有心得，有体会，能干事，干好事的人。学生参与竞争给人的第一印象至关重要。作为教者，这“十来分钟”到底送好了没有看来应该扪心自问。三、 在加工中实现图纸工艺要求我们先解决一个问题：零件的加工表面已经确定之后，这些有关的面、线是否需要确定次序？回答是肯定的。因为每一个加工表面之间肯定有一个相互位置的要求，而加工表面与非加工表面之间也存在这样的要求。在加工
13、的过程中也会出现尺寸误差、形位误差的积累；也必定存在封闭尺寸链效应这就解析了为何不能不遵守加工工艺规程而随心所欲地加工某一个尺寸。为了零件加工的质量符合图纸工艺的要求，我们该如何进行具体的操作？1、 基准先行。首先应把有关的基准找出来，这些基准包括零件的设计基准，加工的定位基准及工序基准（含粗、精基准）验收时用的测量基准。尤其是定位和工序基准在加工中必须是唯一的。有时工序基准只能依靠本工序建立，基准先行就显得非常重要。有了可靠的定位基准，一旦工序基准与测量基准重合尺寸就成为唯一。教会学生建立基准和使用基准是学生展能、取得进步的关键。2、 严格基准的建立与使用。前面提到，加工表面不可以不分先后而
14、随心所欲进行加工，遵循工艺路线、规程也就成为职业素质的一种体现。基准是工艺规程的立足点，加工中的粗基准建立我们必须让学生熟练掌握。以定位基准为例，粗基准建立的原则是什么呢？（1） 以重要的表面为粗定位基准；（2） 相对于需要加工的表面以不需要加工的表面为定位粗基准；（3） 相对于余量较多的表面以余量相对较少的表面为定为粗基准；（4） 选择定位可靠的表面为定为粗基准。有一点必须向学生交代清楚：粗基准只能使用一次，又要明白粗基准的选取原则不可能都同时具备，甚至会出现不论如何选取都将引起选取原则的冲突。这种情况下只能根据具体的条件、情况具体地分析、比较，权衡利弊，尽量满足主要、重要要求。我们要让学生
15、明白粗基准的选择及建立是为了以最快的速度建立出精基准。粗基准为什么只能使用一次？粗基准的建立往往是有矛盾的，冲突的，不满足的，甚至是“不得已而为之的” 。由于余量问题，定位可靠性问题，非加工表面问题等的综合影响，假若再次使用粗基准定位进行加工必将导致各已加工表面对精基准产生尺寸、形状、位置的不确定性，先前建立的精基准也就失去了意义。也就是说由一个不确定的精基准定位所获得的一切尺寸、形状、位置都是不确定的，零件的加工精度就无从谈起。3、精基准建立之后是否允许跨工序加工的问题。严格执行工序的先后次序是一个原则，在精基准出现之前这是不可违反的。一旦建立了精基准，所有服从该精基准的工序且它的加工不会造
16、成基准的破坏，不造成尚未加工的前工序加工时的困难，作为“平行展开”的加工工序是允许跨工序进行加工的。过于拘泥加工次序降低工艺效率及工艺流程的经济性。明白了建立基准的原则以及基准在加工中的重要作用，岗位上的学生就有了不畏难的底气。可以相信他们操作的方向是明显的：一是以定位基准定位工件，以工序基准进行加工，依测量基准进行检测。走向社会参加工作的学生意识中总是希望老师就在身边帮助解决实际问题。仅从这点出发作为老师对学生必须善于“授之以渔” 。基础性的，原理性的，规范性的都应“开”出，传授与示范必须到位。我们教导的对象是学生，个人认为更加应该明晰的是：学生是我们服务的对象。学生的实践能力、操作水平就是
17、我们服务能力、水平的标尺。四、 在加工中实现图纸工艺要求的努力方向1、 在机械加工中流传着这样的信条：刀具的调整与刃磨反映出操作者 70%的操作技能水平。从中我们可以看出这样一个事实：刀具的技术参数在加工中是起着重要作用的。的确，个人的指导思想、理论基础、技术素质、心得体会等等都是通过参与切削的刀具去反映的，加工的结果是操作者技能水平的综合反映。在实验实训的过程中作为教师我们应该侧重哪些方面的辅导以图学生通过学习获得一个从感性到理性的认识过程呢？（1） 刀具材质的选用。刀具材料的耐磨性，硬度，强度，韧性，抗热冲击能力是选用刀具牌号时必须考虑的。最起码哪种刀具材料（牌号）适合加工哪种工件材料，选
18、用时侧重哪一种或哪几种的机械、工艺性能是很有必要令学生掌握的。（2） 刀具几何角度的选用。刀具几何角度的不同直接影响着加工的效果，这是切削加工原理中的重要部分。加工发热，切削形状，表面粗糙度，刀具耐用度，设备负荷大小等不同因素、条件的变化很容易被学生感受到加工效果的不一样。为强化这种感性认识在辅导时有必要准备几把类型相同而几何角度不同的刀具以供加工效果比较。（3） 刀具安装角度的控制。刀具的几何角度与其在使用时的安装角度一般而言都是不相等的。不同高度的安装在加工时又将产生不一样的工作角度。我们要让学生明白刀具的角度应该动态地“观察”及使用，在岗位上更应着重对安装角度及工作角度的考量。例如。螺距
19、较大的螺纹在加工时螺纹刀的两个副后角在进给方向上的那一个总是磨得比另一个要大些；而精确度要求高的螺纹强调严格对中（刀尖对工件轴线的高度） 、避免螺纹牙型角误差增大导致失精也是同一种道理。一句话：“动态的角度是变化的” 。个人认为这是关于刀具角度从感性认识到理性认识转变的拐点。有比较才会有鉴别，才会有心得体会，才能有积累。作为老师在指导学生实验中更应注重这些不起眼的机械原理及加工基础。学生的眼睛是全神贯注地看着我们的。2、向工艺要质量和效率。一个工艺过程，首先应该是严谨的、合理的，再就是规范的、经济的。任何一个机械加工工艺都是在不断的使用中去完善而趋于更加合理，更加严谨和规范，一旦条件成熟，工艺
20、就有了更新、完善的必要。拘泥于前人定下的条条框框被湮没的只是自己。反复的操作，验证都反映出技术工艺文件有需要完善的地方时作为操作者应该勇于“亮剑”！一旦这把“剑”越来越锋、越来越闪，学生们的成功也就不远。我们该教会学生什么？（1）合理选择切削用量。切削速度、进给量、背吃刀量统称为切削用量，是机械加工一个极其重要的概念。加工效率的高低直接影响着工艺流程的经济性。相同工序采用不同的切削用量效率就很不一样。合理选择切削用量、最大限度地发挥加工系统（设备能力、工装能力、刀具性能）内在潜力，细致操作，小心求证，大胆突破这柄“剑”叫做能人所不能。合理的切削用量将令得加工更加流畅，刀具寿命更长，检测数据更加
21、可靠，零件质量更加稳定。个中的原理作为老师有责任“知无不言言无不尽”地传授给学生。本文一开始就提到要让学生“知其然知其所以然” 。（2）只要工艺许可优先使用切削液。切削液的使用与否对机加的切削效率影响极大。有必要让学生熟练不同切削条件下对切削液的选用规范。尤其应注重切削液的吸热效果对加工的直接影响。刀具对工件材料进行切削的过程其实是一个剧烈的拉扯、挤压、撕裂、摩擦的过程。变形发热，做功发热，摩擦发热等均对零件的加工精度，表面精度及刀具使用寿命带来致命影响。利用切削液带走尽可能多的热量对改善切削状态从而进一步调整切削用量参数做到既保证加工质量又提高生产效率是有明显效果的。这个实验、示范我们应该做
22、给学生看。（3）适时的工艺更新。或许在我们的学生上岗前别人已经将切削用量的选择，切削液的选用整合的非常合理，到岗后的学生已无可发挥的余地。平心而论合理选用切削用量、切削液算不上“核心技能”我们值得骄傲的是学生们受到了专业知识的培养与训练。亮剑亮的应该是核心技能，亮的应该是“人无我有，人有我精”的本事、素质。我们有充分的理由相信历时三年专业修炼的学生不是企业里一般的在岗员工所能憾得动的。关于工艺的改进，我们可以在教学时给学生指出方向。1）改常规（以常用量具进行的测量）测量为气动测量。只需一次过调整好参数、刻度，加工时的检测就方便快捷，可靠。2）改停机装夹为不停机装夹。气压、液压原理的应用为不停车
23、装夹创造了非常有利的条件。气压、液压系统的原件已经系列化，标准化，一旦产品的批量条件满足或效率需求，这种改变带来的效益相当明显。3）工装夹具的设计与更新。应用夹具可以节省大量的辅助工时、降低劳动强度，保证加工精度以及为加工带来方便提高生产效率，从而带来巨大的经济效益。对工序进行夹具设计或对在用的夹具进行改进、完善是提高效率的有效途径。随着产品质量的提高，批量变化、加工周期缩短或者零件结构的变化，工艺水平的进步，加工方式、方法不同，又或者加工刀具类型、形状不同，夹具老化、失精等等都为设计、改进工装夹具提供了广阔的空间。就看在岗位上敢不敢抓住机遇，敢不敢以自己的学识，经验去挑战前人的成果。说到底，
24、这不是学生“敢不敢为”的问题，而是教师“教导质量”问题，还是那句话：我们教会了学生什么？教了多少？到位了吗？作为教师带给学生的必须是实实在在的一种专业素质，为了学生我们更应着眼和强调在岗位实操过程中对书本理论的综合运用能力。因为这是学生赖以打拼的本钱，良好的专业素质必将为学生带来正面、宽阔的前景。【结语】关于在加工中实现图纸、工艺要求，学生在岗位如何迈出、走好第一步与其说是学生的操作技能水平倒不如说是教师的职业素质及教学质量水平。诚然，教师教学能力水平的高低是客观的，恐怕也不是三、五几周，一两个学期所能迅速改观的。但这不是一个借口，作为教师以学生为本、敬业精神是应有的职业道德，本人觉得“不用扬
25、鞭自奋蹄”也不可或缺。不先正己何以正人，学院的声誉、学生的前途容不得儿戏，马虎了事。我们是学生的领路人，应深化对专业基础技能的认识，我们应该带好、而且必须带好学生终将要走出的前几步，这是我们全体教师的共同责任。文中提出了一些个人的看法恐有谬误之处，思维也难免粗糙，挂一漏万也许层出不穷。敬请各位领导和老师们批评赐教。【致谢】在本文的编写过程中得到了张晓宇老师，张旭宁老师的大力协助，他们提供的教学体会、经验匡正了笔者的思路。廖红宜老师，耿海珍老师也将个人有关机械制造技术 、机械设计基础课程的教案，课件送给笔者作为参考并使得本文的结构及要论述的问题得到把握，确定方向。在定稿时更得到机械设计与制造技术教研室主任贺建群教授的指导和中肯意见。在此对以上几位老师的指导帮助，以及对本文编写提供过帮助与方便的其他老师表示衷心的感谢。【参考文献】1、 金属切削机床与刀具 胡黄卿 化学工业出版社 2010.年 3 月版2、 机械制造工艺与机床夹具 刘守勇 机械工业出版社 2011.年 2 月版3、 机械制造技术教案和课件 廖红宜4、 机械设计基础教案和课件 耿海珍
