一种基于直线滚动导轨样品的应用教学方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于直线滚动导轨样品的应用教学方法，采用与直线导轨尺寸完全相同的直线滚动导轨样品进行装配作业。本发明是这样实现的，构造一种基于直线滚动导轨样品的应用教学方法，其特征在于：A：直线滚动导轨样品的制作：（1）测量直线滚动导轨尺寸并建立数学模型：（2）3D打印直线滚动导轨样品。B：实践教学方法如下：（1）使用工具拆卸十字滑工作台的上工作台面，将直线滚动导轨与直线滚动导轨样品对齐，（2）将滑块从直线滚动导轨缓慢推向直线滚动导轨样品，（3）当滑块完全移动到滚动直线导轨样品时，完成滚动直线导轨与滑块的分离作业，确保滑块内精密排列的滚珠完全定位，不会脱落；保证了教学进程的顺利实施，保护了教学设施不会损坏。
【专利说明】一种基于直线滚动导轨样品的应用教学方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种种基于直线滚动导轨样品的应用教学方法。
【背景技术】
[0002]我国高级技工、技师仅占技术工人总量的3.5%左右，而发达国家占20%_40%。国家正在实施“技能型紧缺人才培养工程”、“三年50万新技师计划”，大力培养高技能人才，要求高职高专成为培养“高技能人才”的摇篮。而要实现这一目标，就必须加强实践性教学环节和实训基地建设，让学生能尽可能多地在真实职业环境内进行实习与实训。十字滑工作台是数控设备实训实训室训练数控设备维修专业中高职学生机械系统装调技能的主要部件，要求能满足该专业学生在数控设备典型机械零部件的装配、安装、机械精度及性能调试等方面的训练目标。
[0003]如果学生在机床机械装调实训操作时，需要将直线导轨与滑块分离，操作不慎将滑块内精密排列的滚珠脱落，安装复位非常困难，且精度难以保证，会严重影响学生正确掌握数控机床机械零部件的装卸、修配和检验技能以及机械系统故障诊断与分析、安装调试能力。可能进而影响数控机床装调维修工中级职业资格证书的获得。采用与直线导轨尺寸完全相同的直线导轨样品进行装配作业，这一困难迎刃而解。直线导轨样品采用3D打印技术快速制造。
[0004]3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机则出现在上世纪90年代中期，即一种利用光固化和纸层叠等技 术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料” 一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。
[0005]直线滚动导轨副是数控机床机械传动的关键部件之一，在机械装配调整及维修作业时，机床直线导轨与滑块常需分离，操作稍有不慎，滑块内精密排列的滚珠极易脱落，安装复位非常困难，且精度难以保证，会严重影响初学者正确掌握数控机床机械零部件的装卸、修配和检验技能以及机械系统故障诊断与分析、安装调试能力，采用与直线导轨尺寸完全相同的直线滚动导轨样品进行装配作业，可以轻松解决这个难题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于解决上述问题，在此提供一种基于直线滚动导轨样品的应用教学方法，采用与直线导轨尺寸完全相同的直线滚动导轨样品进行装配作业。本发明是这样实现的，构造一种基于直线滚动导轨样品的应用教学方法，其特征在于:
A:直线滚动导轨样品的的制作:
(1)测量直线滚动导轨尺寸并建立数学模型:采用游标卡尺准确测量直线导轨的截面尺寸，特别是与滚轴接触的1/4圆弧的半径尺寸，绘制直线导轨的截面，并建立数学模型；
(2)3D打印直线滚动导轨样品；完成设置后我们对刀，生成的刀路加工完成后我们对模型进行后处理，再用砂纸轻轻去掉毛边，完成直线滚动导轨样品的快速打印。
[0007]B:实践教学方法如下:
1)使用工具拆卸十字滑工作台的上工作台面，将直线滚动导轨与直线滚动导轨样品对
齐，
2)将滑块从直线滚动导轨缓慢推向直线滚动导轨样品，
3)当滑块完全移动到滚动直线导轨样品时，完成滚动直线导轨与滑块的分离作业，确保滑块内精密排列的滚珠完全定位，不会脱落；保证了教学进程的顺利实施，保护了教学设施不会损坏。
[0008]根据本发明所述基于直线滚动导轨样品的应用教学方法，其特征在于:直线导轨截面尺寸采用采用游标卡尺准确测量，用CAD软件按照机械制图标准绘制而成。
[0009]根据本发明所述基于直线滚动导轨样品的应用教学方法，其特征在于:直线滚动导轨样品由用熔融塑料，再3D快速打印而成，其截面尺寸与图1完全一致，其长度比直线滚动导轨副的滑块长度略长，150-180mm。
[0010]本发明的优点在于:本发明所述的基于直线滚动导轨样品的应用教学方法，具有如下优点:
(I)进厂学习模式很受学生欢迎，学习效果很好。
[0011]理论与实践紧密结合，将课堂学到的理论知识应用到实践教学活动中，如数控机床装配标准部件线导轨，虽然见过图片资料和运动原理和装配过程的视频资料，但在装配车间进行装调作业的流程，装配现场要求、工艺要求、调整方法和步骤只有在装配现场才能真实感受、反复练习、牢固掌握线导轨的装调技巧，通过《数控机床装配与测绘实训》课程学习，学生强化理论知识点，将知识转换为操作技能，提升为岗位职业能力。
[0012](2)学生的操作技能得以增强，综合素质有较大的提高。
[0013]以数控机床为学习载体，按照职业岗位划分学习训练模块，教学团队精心指导答疑，强化安全操作意识，熟悉企业生产运转流程，树立质量意识，环保意识及节约观念，融洽工作关系，培养团队合作能力和良好的职业素质。
[0014](3)教师的综合素质提高，对学生的指导能力得到加强。
[0015]专业教师完成《数控机床装配与测绘实训》教学任务的同时，参加科研项目，理解企业对数维专业学生岗位能力要求，有针对性的强化相关知识点的教学指导，引导学生反复练习，教师的综合素质大幅提升，指导学生的教学能力不断加强。
[0016](4)采用3D打印技术，对各种尺寸的直线滚动导轨，制造样品快速，方便，技术成熟。
[0017](5)样品材料采用熔融塑料代替钢材，是国家政策鼓励的以新型塑料替代钢材，制造过程绿色环保，没有污染，社会效益显著。
[0018]
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1直线导轨截面尺寸 图2直线滚动导轨样品 图3对齐直线滚动导轨与直线滚动导轨样品 图4直线滚动导轨推向直线滚动导轨样品 图5与直线滚动导轨分离后的滑块。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合附图1-5对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]如图所示，本发明提供一种基于直线滚动导轨样品的应用教学方法，采用与直线导轨尺寸完全相同的直线滚动导轨样品进行装配作业。
[0022]直线滚动导轨副的结构:直线滚动导轨副由导轨、滑块导轨组成。导轨具有方形截面，且导轨两侧具有一定的轮廓并经过纵向磨削加工。
[0023]滑块内含有四组滚动体(滚珠或滚柱)。这些滚动体与导轨轮廓是完全相配合。随着滑块或导轨的移动，滚动体在滑块与导轨间循环滚动，使滑块能够沿着导轨无间隙地作直线运行。滑块运行时产生的摩擦很小，而且噪声也很低。
[0024]2.制作直线滚动导轨样品
(I)测量直线滚动导轨尺寸并建立数学模型
采用游标卡尺准确测量直线导轨的截面尺寸，特别是与滚轴接触的1/4圆弧的半径尺寸，并采用CAD绘制直线导轨的截面，如图1所示。导入UG软件建立数学模型。
[0025]输出模型为三维实体，且XYZ坐标都为正值。在命令行输入命令“Faceters” ->设定FACETRES为I到10之间的一个值(I为低精度，10为高精度)-> 然后在命令行输入命令“STL0UT” ->选择实体_>选择“Y”，输出二进制文件_>选择文件名并保存。
[0026](2) 3D打印直线滚动导轨样品
I)打开模型的UG文件，单击菜单栏里的(文件)选项，在下拉列表里选择“导出”命令，在侧列表选择“STL”选项，将文件转换成STL格式。
[0027]2)将生成的STL格式文件导入到(快速成型系统)。
[0028]3)单击(快速成型系统软件)中的“模型”按钮，在下拉列表中选择“校验&修复”选项设置分层参数设置完参数后我们将文件保存到F盘，文件名设为“PIG”，保存类型选择“CLI”格式。
[0029]4)在(Cark-Untitled)软件中打开刚保存的CLI格式文件-按下表中的参数设置(挤出参数设定及选择):设定Triangle Tolerance (三角误差)为0.0025,设定AdjacencyTolerance (邻接误差)为0.12,设定Auto Normal Gen (自动法向生成)为On (开启)，设定Normal Display (法向显示)为Off (关闭)，设定Triangle Display (三角显示)为On(开启)。完成设置后我们对刀，生成的刀路加工完成后我们对模型进行后处理，再用砂纸轻轻去掉毛边，完成直线滚动导轨样品的快速打印。如图2所示。图2直线滚动导轨样品。
[0030]3.实践教学应用
1)正确使用专用工具拆卸十字滑工作台的上工作台面，将直线滚动导轨与直线滚动导轨样品对齐，如图3所示。图3对齐直线滚动导轨与直线滚动导轨样品
2)将滑块从直线滚动导轨缓慢推向直线滚动导轨样品，如图4所示。图4直线滚动导轨推向直线滚动导轨样品。
[0031]3)当滑块完全移动到滚动直线导轨样品时，完成滚动直线导轨与滑块的分离作业，如图5所示，确保滑块内精密排列的滚珠完全定位，不会脱落。保证了教学进程的顺利实施，保护了教学设施不会损坏。
[0032]效果分析
(I)进厂学习模式很受学生欢迎，学习效果很好。
[0033]理论与实践紧密结合，将课堂学到的理论知识应用到实践教学活动中，如数控机床装配标准部件线导轨，虽然见过图片资料和运动原理和装配过程的视频资料，但在装配车间进行装调作业的流程，装配现场要求、工艺要求、调整方法和步骤只有在装配现场才能真实感受、反复练习、牢固掌握线导轨的装调技巧，通过《数控机床装配与测绘实训》课程学习，学生强化理论知识点，将知识转换为操作技能，提升为岗位职业能力。
[0034](2)学生的操作技能得以增强，综合素质有较大的提高。
[0035]以数控机床为学习载体，按照职业岗位划分学习训练模块，教学团队精心指导答疑，强化安全操作意识，熟悉企业生产运转流程，树立质量意识，环保意识及节约观念，融洽工作关系，培养团队合作能力和良好的职业素质。
[0036](3)教师的综合素质提高，对学生的指导能力得到加强。
[0037]专业教师完成《数控机床装配与测绘实训》教学任务的同时，参加科研项目，理解企业对数维专业学生岗位能力要求，有针对性的强化相关知识点的教学指导，引导学生反复练习，教师的综合素质大幅提升，指导学生的教学能力不断加强。
[0038](4)采用3D打印技术，对各种尺寸的直线滚动导轨，制造样品快速，方便，技术成熟。
[0039](5)样品材料采用熔融塑料代替钢材，是国家政策鼓励的以新型塑料替代钢材，制造过程绿色环保，没有污染，社会效益显著。
[0040]说明:直线导轨截面尺寸采用采用游标卡尺准确测量，用CAD软件按照机械制图标准绘制而成，特别是与滚轴接触的1/4圆弧的半径尺寸R2.5 一定要精准，否则影响传动配合精度。说明:直线滚动导轨样品由图1采用UG软件建立数学模型，用熔融塑料，再3D快速打印而成，其截面尺寸与图1完全一致，其长度比直线滚动导轨副的滑块长度略长，150-180mm.学生代表评价
(I)数维11-1班李亚:《数控机床装配与测绘实训》是我收获较大的一门专业课程，我从小就喜欢动手制作东西，这门课程紧紧围绕数控机床的机械拆卸、测绘、装配调整及维修全过程来学习专业知识和培养我们的动手能力，线轨样品很好用，我非常喜欢，课程组的教师不仅指导我们学习知识和技能，还教授我们做人的道理，经常要求我们要有团队协作的精神。在教学中，老师理论讲授与实践操作相结合，运用多媒体课件和动画演示，图文并茂，力争不让一个同学掉队，可以看出老师对于每堂课都做了精心准备。
[0041](2)数维11-1班李益豪:我非常喜欢《数控机床装配与测绘实训》课程，直线滚动导轨样品使用方便，让我在实训过程中更能放开手脚，更自信，集中2周的课程学下来一点也不觉得累，我希望每门课程的教学都像这门课程一样，这样我们学习就不感到累了，而且也容易学好。[0042]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种基于直线滚动导轨样品的应用教学方法，其特征在于: A:直线滚动导轨样品的的制作: (1)测量直线滚动导轨尺寸并建立数学模型:采用游标卡尺准确测量直线导轨的截面尺寸，特别是与滚轴接触的1/4圆弧的半径尺寸，绘制直线导轨的截面，并建立数学模型； (2)3D打印直线滚动导轨样品；完成设置后我们对刀，生成的刀路加工完成后我们对模型进行后处理，再用砂纸轻轻去掉毛边，完成直线滚动导轨样品的快速打印； B:实践教学方法如下: (1)使用工具拆卸十字滑工作台的上工作台面，将直线滚动导轨与直线滚动导轨样品对齐， (2)将滑块从直线滚动导轨缓慢推向直线滚动导轨样品， (3)当滑块完全移动到滚动直线导轨样品时，完成滚动直线导轨与滑块的分离作业，确保滑块内精密排列的滚珠完全定位，不会脱落；保证了教学进程的顺利实施，保护了教学设施不会损坏。
2.根据权利要求1所述基于直线滚动导轨样品的应用教学方法，其特征在于:直线导轨截面尺寸采用采用游标卡尺准确测量，用CAD软件按照机械制图标准绘制而成。
3.根据权利要求1所述基于直线滚动导轨样品的应用教学方法，其特征在于:直线滚动导轨样品由用熔融塑料，再3D快速打印而成，其长度比直线滚动导轨副的滑块长度略长，150-180mmo
【文档编号】G09B25/02GK103927927SQ201410093516
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】陈志平, 尹存涛, 钟如全, 杨金鹏, 章鸿, 何为 申请人:陈志平, 四川信息职业技术学院