淺談數(shù)控機床絲杠傳動間隙調(diào)整教學(xué)

孫瑋

摘 要：職業(yè)學(xué)校教育的發(fā)展目標(biāo)是培養(yǎng)理論聯(lián)系實踐、動手能力強的復(fù)合型高素質(zhì)技術(shù)人才。因此，必須重視對學(xué)生知識拓展應(yīng)用能力的培養(yǎng)。本文從設(shè)備設(shè)施和教學(xué)場景的準(zhǔn)備、課題理論分析思考兩方面入手，探討了如何更有效地開展數(shù)控機床絲杠傳動間隙調(diào)整教學(xué)。

關(guān)鍵詞：加工精度 影響因素 調(diào)整 檢驗

在數(shù)控加工專業(yè)課教學(xué)中，經(jīng)常出現(xiàn)因機床傳動誤差而造成的零件尺寸不合格的現(xiàn)象，這時就要對機床進行必要的調(diào)整。在數(shù)控機床加工過程中，其運行精度決定著零件加工后的尺寸精度，因此在學(xué)生實習(xí)零件加工前，首先要保證機床的運行精度和可靠性。數(shù)控機床的軸向間隙是容易產(chǎn)生尺寸誤差的主要因素，軸向間隙主要是指進給傳動滾珠絲杠螺母副間隙和固定或支撐軸承間隙，所以機床傳動間隙的調(diào)整和補償工作尤為重要和必要。

一、設(shè)備設(shè)施和教學(xué)場景的準(zhǔn)備

在教學(xué)前，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與要求，選用有代表性的經(jīng)濟性數(shù)車為教具，有意識地向?qū)W生提出一些問題，比如在加工前測量，根據(jù)需要在程序中插入刀補，執(zhí)行完一次進給后出現(xiàn)尺寸誤差的原因是什么。引導(dǎo)學(xué)生對編輯的加工程序進行分析，除了加工程序編寫不合理、刀具、切削熱因素以外，還有什么原因?qū)е录庸ふ`差。以此激發(fā)學(xué)生的興趣與好奇心。在教學(xué)過程中，通過問與答調(diào)動學(xué)生，讓學(xué)生用自己的知識、思維去思考問題；在互動中使學(xué)生有興趣學(xué)習(xí)新知識，在互動中培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力。這涉及專業(yè)課教學(xué)中的各個層次，如怎樣提出問題——首先由老師提問，并引導(dǎo)學(xué)生進行解答，把課題內(nèi)容引入機床本體的剛性和間隙調(diào)整方面。

二、課題理論分析與思考

在實踐課的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過老師講、示范操作，學(xué)生聽、看、練的不同方式，增進學(xué)生對實踐課的理解和掌握。

在實踐課教學(xué)中，老師應(yīng)注重實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的計劃與內(nèi)容，有意識地提出合適的問題吸引學(xué)生的注意力。比如，滾珠絲杠傳動副是機床進給系統(tǒng)的主要部件，傳動副間的間隙大小決定著加工過程刀具是否在合理軌跡內(nèi)運行，如出現(xiàn)誤差就需要制訂一套解決的方案，絲杠間隙的調(diào)整就是其中一種解決策略。為了保證進給傳動機構(gòu)的精度和軸向剛度，必須消除軸向間隙。教師用簡單的語言使學(xué)生適應(yīng)這種學(xué)習(xí)方式，指出問題的思路，引導(dǎo)學(xué)生思考。

課題1 雙螺母墊片式調(diào)整（圖1）

雙螺母墊片式消除方法是調(diào)整墊片的厚度，使左、右兩個螺母產(chǎn)生相對軸向位移，即可消除間隙，并產(chǎn)生預(yù)緊力。用這種方法預(yù)緊時，預(yù)緊力應(yīng)為最大軸向負載的1/3。此種形式結(jié)構(gòu)簡單可靠，剛度較好，使用時裝卸方便。學(xué)生在課堂上提出問題，通過查找資料的方法，自己解答，把理論和實際聯(lián)系起來，通過反復(fù)練習(xí)，從被動學(xué)習(xí)提升到主動學(xué)習(xí)的層次，既能夠培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力，又能夠達到培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析能力直至最終會操作的目的。

課題2 雙螺母螺紋式調(diào)整（圖2）

利用一個螺母上的外螺紋，通過圓螺母調(diào)整兩個螺母的相對軸向位置實現(xiàn)預(yù)緊，調(diào)整好后用另一個圓螺母縮緊。這種結(jié)構(gòu)調(diào)整方便，且在使用過程中可以隨時調(diào)整，但預(yù)緊力大小不能準(zhǔn)確控制。在課程教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)以傳授知識為基礎(chǔ)， 側(cè)重理論與動手能力的培養(yǎng)。在講調(diào)整過程的同時，教師還要力爭讓學(xué)生發(fā)揮主導(dǎo)作用，調(diào)動學(xué)生“看”“練”的主動性和積極性。老師用簡練、直接的方法，引導(dǎo)學(xué)生通過自己的課堂實踐，參與到各個實踐環(huán)節(jié)中，從而加深學(xué)生對實踐課基本原理的理解和記憶，鍛煉學(xué)生分析與動手實踐的能力。

課題3 調(diào)整后的檢驗

進給間隙補償量的測定，利用千分表校準(zhǔn)軸的軸向間隙，把千分表固定到機床的導(dǎo)軌面上，千分表的表頭軸向?qū)?zhǔn)滑動導(dǎo)軌軸向面，并把指針調(diào)零，用進給切削速度沿相同方向移動100mm，再用相同的速度從當(dāng)前位置返回到測量點。通過三次反復(fù)測量，讀取千分表的刻度值，三次的平均值為補償值。

在實踐教學(xué)中，老師應(yīng)注意創(chuàng)造開放性的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生進行思考并反復(fù)練習(xí)，通過嘗試、討論、合作的學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生能夠從不同的角度思考、分析問題。讓學(xué)生展開多角度的思維活動，從而培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和操作的準(zhǔn)確率。通過檢測和診斷手段，找出具體的影響因素，采取有效的方法消除系統(tǒng)誤差。

三、小結(jié)

通過教學(xué)過程的設(shè)計和課前的準(zhǔn)備，充分發(fā)揮教師的特點，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力為主線，通過示范與自主練習(xí)結(jié)合的方式，進行一體化授課，學(xué)生通過反復(fù)看圖、拆裝，增進操作過程的熟練性，幫助學(xué)生拓展知識，以促進操作技能的全面提高。

參考文獻：

[1]王愛玲.數(shù)控機床結(jié)構(gòu)及應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.

[2]勞動和社會保障部教材辦公室.數(shù)控機床操作工：高級[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2004.

（作者單位：青島市技師學(xué)院）a