一種基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法，采用與直線導(dǎo)軌尺寸完全相同的直線滾動導(dǎo)軌樣品進(jìn)行裝配作業(yè)。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)造一種基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法，其特征在于：A：直線滾動導(dǎo)軌樣品的制作：（1）測量直線滾動導(dǎo)軌尺寸并建立數(shù)學(xué)模型：（2）3D打印直線滾動導(dǎo)軌樣品。B：實(shí)踐教學(xué)方法如下：（1）使用工具拆卸十字滑工作臺的上工作臺面，將直線滾動導(dǎo)軌與直線滾動導(dǎo)軌樣品對齊，（2）將滑塊從直線滾動導(dǎo)軌緩慢推向直線滾動導(dǎo)軌樣品，（3）當(dāng)滑塊完全移動到滾動直線導(dǎo)軌樣品時(shí)，完成滾動直線導(dǎo)軌與滑塊的分離作業(yè)，確保滑塊內(nèi)精密排列的滾珠完全定位，不會脫落；保證了教學(xué)進(jìn)程的順利實(shí)施，保護(hù)了教學(xué)設(shè)施不會損壞。
【專利說明】一種基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種種基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國高級技工、技師僅占技術(shù)工人總量的3.5%左右，而發(fā)達(dá)國家占20%_40%。國家正在實(shí)施“技能型緊缺人才培養(yǎng)工程”、“三年50萬新技師計(jì)劃”，大力培養(yǎng)高技能人才，要求高職高專成為培養(yǎng)“高技能人才”的搖籃。而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就必須加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，讓學(xué)生能盡可能多地在真實(shí)職業(yè)環(huán)境內(nèi)進(jìn)行實(shí)習(xí)與實(shí)訓(xùn)。十字滑工作臺是數(shù)控設(shè)備實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)室訓(xùn)練數(shù)控設(shè)備維修專業(yè)中高職學(xué)生機(jī)械系統(tǒng)裝調(diào)技能的主要部件，要求能滿足該專業(yè)學(xué)生在數(shù)控設(shè)備典型機(jī)械零部件的裝配、安裝、機(jī)械精度及性能調(diào)試等方面的訓(xùn)練目標(biāo)。
[0003]如果學(xué)生在機(jī)床機(jī)械裝調(diào)實(shí)訓(xùn)操作時(shí)，需要將直線導(dǎo)軌與滑塊分離，操作不慎將滑塊內(nèi)精密排列的滾珠脫落，安裝復(fù)位非常困難，且精度難以保證，會嚴(yán)重影響學(xué)生正確掌握數(shù)控機(jī)床機(jī)械零部件的裝卸、修配和檢驗(yàn)技能以及機(jī)械系統(tǒng)故障診斷與分析、安裝調(diào)試能力?？赡苓M(jìn)而影響數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修工中級職業(yè)資格證書的獲得。采用與直線導(dǎo)軌尺寸完全相同的直線導(dǎo)軌樣品進(jìn)行裝配作業(yè)，這一困難迎刃而解。直線導(dǎo)軌樣品采用3D打印技術(shù)快速制造。
[0004]3D打印技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印機(jī)則出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代中期，即一種利用光固化和紙層疊等技 術(shù)的快速成型裝置。它與普通打印機(jī)工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料” 一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。
[0005]直線滾動導(dǎo)軌副是數(shù)控機(jī)床機(jī)械傳動的關(guān)鍵部件之一，在機(jī)械裝配調(diào)整及維修作業(yè)時(shí)，機(jī)床直線導(dǎo)軌與滑塊常需分離，操作稍有不慎，滑塊內(nèi)精密排列的滾珠極易脫落，安裝復(fù)位非常困難，且精度難以保證，會嚴(yán)重影響初學(xué)者正確掌握數(shù)控機(jī)床機(jī)械零部件的裝卸、修配和檢驗(yàn)技能以及機(jī)械系統(tǒng)故障診斷與分析、安裝調(diào)試能力，采用與直線導(dǎo)軌尺寸完全相同的直線滾動導(dǎo)軌樣品進(jìn)行裝配作業(yè)，可以輕松解決這個(gè)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，在此提供一種基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法，采用與直線導(dǎo)軌尺寸完全相同的直線滾動導(dǎo)軌樣品進(jìn)行裝配作業(yè)。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)造一種基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法，其特征在于:
A:直線滾動導(dǎo)軌樣品的的制作:
(1)測量直線滾動導(dǎo)軌尺寸并建立數(shù)學(xué)模型:采用游標(biāo)卡尺準(zhǔn)確測量直線導(dǎo)軌的截面尺寸，特別是與滾軸接觸的1/4圓弧的半徑尺寸，繪制直線導(dǎo)軌的截面，并建立數(shù)學(xué)模型；
(2)3D打印直線滾動導(dǎo)軌樣品；完成設(shè)置后我們對刀，生成的刀路加工完成后我們對模型進(jìn)行后處理，再用砂紙輕輕去掉毛邊，完成直線滾動導(dǎo)軌樣品的快速打印。
[0007]B:實(shí)踐教學(xué)方法如下:
1)使用工具拆卸十字滑工作臺的上工作臺面，將直線滾動導(dǎo)軌與直線滾動導(dǎo)軌樣品對
齊，
2)將滑塊從直線滾動導(dǎo)軌緩慢推向直線滾動導(dǎo)軌樣品，
3)當(dāng)滑塊完全移動到滾動直線導(dǎo)軌樣品時(shí)，完成滾動直線導(dǎo)軌與滑塊的分離作業(yè)，確?；瑝K內(nèi)精密排列的滾珠完全定位，不會脫落；保證了教學(xué)進(jìn)程的順利實(shí)施，保護(hù)了教學(xué)設(shè)施不會損壞。
[0008]根據(jù)本發(fā)明所述基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法，其特征在于:直線導(dǎo)軌截面尺寸采用采用游標(biāo)卡尺準(zhǔn)確測量，用CAD軟件按照機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制而成。
[0009]根據(jù)本發(fā)明所述基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法，其特征在于:直線滾動導(dǎo)軌樣品由用熔融塑料，再3D快速打印而成，其截面尺寸與圖1完全一致，其長度比直線滾動導(dǎo)軌副的滑塊長度略長，150-180mm。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明所述的基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法，具有如下優(yōu)點(diǎn):
(I)進(jìn)廠學(xué)習(xí)模式很受學(xué)生歡迎，學(xué)習(xí)效果很好。
[0011]理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，將課堂學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實(shí)踐教學(xué)活動中，如數(shù)控機(jī)床裝配標(biāo)準(zhǔn)部件線導(dǎo)軌，雖然見過圖片資料和運(yùn)動原理和裝配過程的視頻資料，但在裝配車間進(jìn)行裝調(diào)作業(yè)的流程，裝配現(xiàn)場要求、工藝要求、調(diào)整方法和步驟只有在裝配現(xiàn)場才能真實(shí)感受、反復(fù)練習(xí)、牢固掌握線導(dǎo)軌的裝調(diào)技巧，通過《數(shù)控機(jī)床裝配與測繪實(shí)訓(xùn)》課程學(xué)習(xí)，學(xué)生強(qiáng)化理論知識點(diǎn)，將知識轉(zhuǎn)換為操作技能，提升為崗位職業(yè)能力。
[0012](2)學(xué)生的操作技能得以增強(qiáng)，綜合素質(zhì)有較大的提高。
[0013]以數(shù)控機(jī)床為學(xué)習(xí)載體，按照職業(yè)崗位劃分學(xué)習(xí)訓(xùn)練模塊，教學(xué)團(tuán)隊(duì)精心指導(dǎo)答疑，強(qiáng)化安全操作意識，熟悉企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)流程，樹立質(zhì)量意識，環(huán)保意識及節(jié)約觀念，融洽工作關(guān)系，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力和良好的職業(yè)素質(zhì)。
[0014](3)教師的綜合素質(zhì)提高，對學(xué)生的指導(dǎo)能力得到加強(qiáng)。
[0015]專業(yè)教師完成《數(shù)控機(jī)床裝配與測繪實(shí)訓(xùn)》教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，參加科研項(xiàng)目，理解企業(yè)對數(shù)維專業(yè)學(xué)生崗位能力要求，有針對性的強(qiáng)化相關(guān)知識點(diǎn)的教學(xué)指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)練習(xí)，教師的綜合素質(zhì)大幅提升，指導(dǎo)學(xué)生的教學(xué)能力不斷加強(qiáng)。
[0016](4)采用3D打印技術(shù)，對各種尺寸的直線滾動導(dǎo)軌，制造樣品快速，方便，技術(shù)成熟。
[0017](5)樣品材料采用熔融塑料代替鋼材，是國家政策鼓勵的以新型塑料替代鋼材，制造過程綠色環(huán)保，沒有污染，社會效益顯著。
[0018]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1直線導(dǎo)軌截面尺寸 圖2直線滾動導(dǎo)軌樣品 圖3對齊直線滾動導(dǎo)軌與直線滾動導(dǎo)軌樣品 圖4直線滾動導(dǎo)軌推向直線滾動導(dǎo)軌樣品 圖5與直線滾動導(dǎo)軌分離后的滑塊。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖1-5對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]如圖所示，本發(fā)明提供一種基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法，采用與直線導(dǎo)軌尺寸完全相同的直線滾動導(dǎo)軌樣品進(jìn)行裝配作業(yè)。
[0022]直線滾動導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu):直線滾動導(dǎo)軌副由導(dǎo)軌、滑塊導(dǎo)軌組成。導(dǎo)軌具有方形截面，且導(dǎo)軌兩側(cè)具有一定的輪廓并經(jīng)過縱向磨削加工。
[0023]滑塊內(nèi)含有四組滾動體(滾珠或滾柱)。這些滾動體與導(dǎo)軌輪廓是完全相配合。隨著滑塊或?qū)к壍囊苿?，滾動體在滑塊與導(dǎo)軌間循環(huán)滾動，使滑塊能夠沿著導(dǎo)軌無間隙地作直線運(yùn)行?；瑝K運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的摩擦很小，而且噪聲也很低。
[0024]2.制作直線滾動導(dǎo)軌樣品
(I)測量直線滾動導(dǎo)軌尺寸并建立數(shù)學(xué)模型
采用游標(biāo)卡尺準(zhǔn)確測量直線導(dǎo)軌的截面尺寸，特別是與滾軸接觸的1/4圓弧的半徑尺寸，并采用CAD繪制直線導(dǎo)軌的截面，如圖1所示。導(dǎo)入U(xiǎn)G軟件建立數(shù)學(xué)模型。
[0025]輸出模型為三維實(shí)體，且XYZ坐標(biāo)都為正值。在命令行輸入命令“Faceters” ->設(shè)定FACETRES為I到10之間的一個(gè)值(I為低精度，10為高精度)-> 然后在命令行輸入命令“STL0UT” ->選擇實(shí)體_>選擇“Y”，輸出二進(jìn)制文件_>選擇文件名并保存。
[0026](2) 3D打印直線滾動導(dǎo)軌樣品
I)打開模型的UG文件，單擊菜單欄里的(文件)選項(xiàng)，在下拉列表里選擇“導(dǎo)出”命令，在側(cè)列表選擇“STL”選項(xiàng)，將文件轉(zhuǎn)換成STL格式。
[0027]2)將生成的STL格式文件導(dǎo)入到(快速成型系統(tǒng))。
[0028]3)單擊(快速成型系統(tǒng)軟件)中的“模型”按鈕，在下拉列表中選擇“校驗(yàn)&修復(fù)”選項(xiàng)設(shè)置分層參數(shù)設(shè)置完參數(shù)后我們將文件保存到F盤，文件名設(shè)為“PIG”，保存類型選擇“CLI”格式。
[0029]4)在(Cark-Untitled)軟件中打開剛保存的CLI格式文件-按下表中的參數(shù)設(shè)置(擠出參數(shù)設(shè)定及選擇):設(shè)定Triangle Tolerance (三角誤差)為0.0025,設(shè)定AdjacencyTolerance (鄰接誤差)為0.12,設(shè)定Auto Normal Gen (自動法向生成)為On (開啟)，設(shè)定Normal Display (法向顯示)為Off (關(guān)閉)，設(shè)定Triangle Display (三角顯示)為On(開啟)。完成設(shè)置后我們對刀，生成的刀路加工完成后我們對模型進(jìn)行后處理，再用砂紙輕輕去掉毛邊，完成直線滾動導(dǎo)軌樣品的快速打印。如圖2所示。圖2直線滾動導(dǎo)軌樣品。
[0030]3.實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用
1)正確使用專用工具拆卸十字滑工作臺的上工作臺面，將直線滾動導(dǎo)軌與直線滾動導(dǎo)軌樣品對齊，如圖3所示。圖3對齊直線滾動導(dǎo)軌與直線滾動導(dǎo)軌樣品
2)將滑塊從直線滾動導(dǎo)軌緩慢推向直線滾動導(dǎo)軌樣品，如圖4所示。圖4直線滾動導(dǎo)軌推向直線滾動導(dǎo)軌樣品。
[0031]3)當(dāng)滑塊完全移動到滾動直線導(dǎo)軌樣品時(shí)，完成滾動直線導(dǎo)軌與滑塊的分離作業(yè)，如圖5所示，確?；瑝K內(nèi)精密排列的滾珠完全定位，不會脫落。保證了教學(xué)進(jìn)程的順利實(shí)施，保護(hù)了教學(xué)設(shè)施不會損壞。
[0032]效果分析
(I)進(jìn)廠學(xué)習(xí)模式很受學(xué)生歡迎，學(xué)習(xí)效果很好。
[0033]理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，將課堂學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實(shí)踐教學(xué)活動中，如數(shù)控機(jī)床裝配標(biāo)準(zhǔn)部件線導(dǎo)軌，雖然見過圖片資料和運(yùn)動原理和裝配過程的視頻資料，但在裝配車間進(jìn)行裝調(diào)作業(yè)的流程，裝配現(xiàn)場要求、工藝要求、調(diào)整方法和步驟只有在裝配現(xiàn)場才能真實(shí)感受、反復(fù)練習(xí)、牢固掌握線導(dǎo)軌的裝調(diào)技巧，通過《數(shù)控機(jī)床裝配與測繪實(shí)訓(xùn)》課程學(xué)習(xí)，學(xué)生強(qiáng)化理論知識點(diǎn)，將知識轉(zhuǎn)換為操作技能，提升為崗位職業(yè)能力。
[0034](2)學(xué)生的操作技能得以增強(qiáng)，綜合素質(zhì)有較大的提高。
[0035]以數(shù)控機(jī)床為學(xué)習(xí)載體，按照職業(yè)崗位劃分學(xué)習(xí)訓(xùn)練模塊，教學(xué)團(tuán)隊(duì)精心指導(dǎo)答疑，強(qiáng)化安全操作意識，熟悉企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)流程，樹立質(zhì)量意識，環(huán)保意識及節(jié)約觀念，融洽工作關(guān)系，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力和良好的職業(yè)素質(zhì)。
[0036](3)教師的綜合素質(zhì)提高，對學(xué)生的指導(dǎo)能力得到加強(qiáng)。
[0037]專業(yè)教師完成《數(shù)控機(jī)床裝配與測繪實(shí)訓(xùn)》教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，參加科研項(xiàng)目，理解企業(yè)對數(shù)維專業(yè)學(xué)生崗位能力要求，有針對性的強(qiáng)化相關(guān)知識點(diǎn)的教學(xué)指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)練習(xí)，教師的綜合素質(zhì)大幅提升，指導(dǎo)學(xué)生的教學(xué)能力不斷加強(qiáng)。
[0038](4)采用3D打印技術(shù)，對各種尺寸的直線滾動導(dǎo)軌，制造樣品快速，方便，技術(shù)成熟。
[0039](5)樣品材料采用熔融塑料代替鋼材，是國家政策鼓勵的以新型塑料替代鋼材，制造過程綠色環(huán)保，沒有污染，社會效益顯著。
[0040]說明:直線導(dǎo)軌截面尺寸采用采用游標(biāo)卡尺準(zhǔn)確測量，用CAD軟件按照機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制而成，特別是與滾軸接觸的1/4圓弧的半徑尺寸R2.5 一定要精準(zhǔn)，否則影響傳動配合精度。說明:直線滾動導(dǎo)軌樣品由圖1采用UG軟件建立數(shù)學(xué)模型，用熔融塑料，再3D快速打印而成，其截面尺寸與圖1完全一致，其長度比直線滾動導(dǎo)軌副的滑塊長度略長，150-180mm.學(xué)生代表評價(jià)
(I)數(shù)維11-1班李亞:《數(shù)控機(jī)床裝配與測繪實(shí)訓(xùn)》是我收獲較大的一門專業(yè)課程，我從小就喜歡動手制作東西，這門課程緊緊圍繞數(shù)控機(jī)床的機(jī)械拆卸、測繪、裝配調(diào)整及維修全過程來學(xué)習(xí)專業(yè)知識和培養(yǎng)我們的動手能力，線軌樣品很好用，我非常喜歡，課程組的教師不僅指導(dǎo)我們學(xué)習(xí)知識和技能，還教授我們做人的道理，經(jīng)常要求我們要有團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。在教學(xué)中，老師理論講授與實(shí)踐操作相結(jié)合，運(yùn)用多媒體課件和動畫演示，圖文并茂，力爭不讓一個(gè)同學(xué)掉隊(duì)，可以看出老師對于每堂課都做了精心準(zhǔn)備。
[0041](2)數(shù)維11-1班李益豪:我非常喜歡《數(shù)控機(jī)床裝配與測繪實(shí)訓(xùn)》課程，直線滾動導(dǎo)軌樣品使用方便，讓我在實(shí)訓(xùn)過程中更能放開手腳，更自信，集中2周的課程學(xué)下來一點(diǎn)也不覺得累，我希望每門課程的教學(xué)都像這門課程一樣，這樣我們學(xué)習(xí)就不感到累了，而且也容易學(xué)好。[0042]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法，其特征在于: A:直線滾動導(dǎo)軌樣品的的制作: (1)測量直線滾動導(dǎo)軌尺寸并建立數(shù)學(xué)模型:采用游標(biāo)卡尺準(zhǔn)確測量直線導(dǎo)軌的截面尺寸，特別是與滾軸接觸的1/4圓弧的半徑尺寸，繪制直線導(dǎo)軌的截面，并建立數(shù)學(xué)模型； (2)3D打印直線滾動導(dǎo)軌樣品；完成設(shè)置后我們對刀，生成的刀路加工完成后我們對模型進(jìn)行后處理，再用砂紙輕輕去掉毛邊，完成直線滾動導(dǎo)軌樣品的快速打印； B:實(shí)踐教學(xué)方法如下: (1)使用工具拆卸十字滑工作臺的上工作臺面，將直線滾動導(dǎo)軌與直線滾動導(dǎo)軌樣品對齊， (2)將滑塊從直線滾動導(dǎo)軌緩慢推向直線滾動導(dǎo)軌樣品， (3)當(dāng)滑塊完全移動到滾動直線導(dǎo)軌樣品時(shí)，完成滾動直線導(dǎo)軌與滑塊的分離作業(yè)，確?；瑝K內(nèi)精密排列的滾珠完全定位，不會脫落；保證了教學(xué)進(jìn)程的順利實(shí)施，保護(hù)了教學(xué)設(shè)施不會損壞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法，其特征在于:直線導(dǎo)軌截面尺寸采用采用游標(biāo)卡尺準(zhǔn)確測量，用CAD軟件按照機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于直線滾動導(dǎo)軌樣品的應(yīng)用教學(xué)方法，其特征在于:直線滾動導(dǎo)軌樣品由用熔融塑料，再3D快速打印而成，其長度比直線滾動導(dǎo)軌副的滑塊長度略長，150-180mmo
【文檔編號】G09B25/02GK103927927SQ201410093516
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】陳志平, 尹存濤, 鐘如全, 楊金鵬, 章鴻, 何為 申請人:陳志平, 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院