“动感”钳工技术及教学浅析

高永伟

摘要：钳工技能教学在机械类专业中属于传统课程，相对较老旧，与时俱进的脚步较缓，导致钳工教学停留在传统教学方法上。把握时代脉搏，成为钳工技能教学的热点和重点。技能教学与理论教学差异较大，技能教学尤其是钳工教学必须使学生动起来。只要学生肯动、能动、愿动，钳工教学就有了一个良好的开始。本文通过对人体触觉器官的功能分析，介绍了如何将其引入到教学中，并经过训练，让学生能够在钳工设备维修中利用感觉器官来故障诊断故障，提高技能。

关键词：感觉器官 动感教学 故障诊断

一、当前钳工技术实训教学中存在的问题

钳工技能教学是机械装配（维修）钳工和机械加工或电工类技能教學中不可缺少的内容之一。虽然钳工教学一直比较注重学生的动手能力，但这远远不够。在当今企业技术改造、国家提出“中国制造2025”及以智能制造为发展目标的形势下，如何开展好钳工这一机械行业中基础核心技能的教学十分关键。除众所周知的传统技术、技能的教学外，还有一类知识与技能的培养也需得到重视，即在工作中尤其是在设备装配维修中，钳工对机器设备的问、看、听、触、嗅等诊断技术、技能。

二、加强学生的说写训练，提高学生的表述能力

教师大多关注学生在加工训练中的姿势和产品的精度，却忽略了在实际工作中非常重要的表述能力。表述能力是一名合格的技术工人的核心能力之一。有效的表述对实际生产中的沟通效率至关重要。因此，教师要在教学实践的过程中，加强学生的说写训练，提高其表述能力。

说写训练可以让学生通过以下几个方式进行：语言描述产品外形并据此进行立体想象，进而对产品轮廓有清晰的认知。叙述产品工艺并明确加工过程，进而科学安排加工流程。表述产品加工过程中的重难点问题，在促进对重难点进行深度思考的同时，加深对重难点的认识，并在加工过程中化难为易，进而提高钳工技能。记录实习工作感想并在次日课前进行交流；或在每天放学前进行当面交流，在加强表述能力的同时也能够互相学习，进而在实训中扬长避短。

这种训练一改传统的体力劳动式教学，给予学生思考和绽放智慧光彩的机会。提问时，除关注学生的答案是否准确、全面外，教师更要注意学生在回答时用词是否准确以及是否能将加工思路、加7-7-艺、加工构思等表述清楚。

语言表述能力是钳工实训教学中的新课题和新的教学改革。这就要求教师要全面提高综合职业素养，在精通专业知识的同时，加强自己的交流技巧，从而提高指导学生的能力。

钳工在维修时必须询问设备的操作者，即通过“问”来对设备故障进行初步了解，对在操作过程中故障发生的具体情境进行判断，进而对设备故障做出正确诊断。与维修工相比，操作者对设备的熟悉程度较高且是设备故障的发现者，其对维修工问题的回答、对故障发生过程的描述等有助于维修工对故障的诊断。

三、以“六看”提高学生观察能力

在实训教学中，要注重观察，要能够通过细致的观察，发现单个工件的特点，寻找同种工件的差别以及辨别优劣等。在具体实训中，可采取多种方法对学生进行训练。如让学生观察水平线或垂直线的偏移，通常人眼能看出水平或垂直偏移时，物体的尺寸或形状位置公差已大于0.10mm。教师可提供尺寸或形状位置公差为0.10～1.30ram的加工件让学生观察。或让学生观察金属件受热时颜色随着温度的变化并记住二者的关系，如钢加热后变成暗红色时温度为600℃左右、变成橘红色时为700℃、变成红色时为800℃、变成红色泛黄色时为900℃、变成赤色泛白色时达到1000℃。

此外，对于维修钳工而言，机床维修很重要，要善于观察。笔者依据长期的教学经验总结了机床维修的观察“六看”：一是看速度，观察主传动速度的变化，皮带传动速度的快慢；观察主传动系统中的齿轮等是否存在跳动等问题；观察传动轴是否弯曲或晃动等。二是看颜色，如果机器的旋转部件，尤其是主轴和轴承不能正常运转，会因摩擦导致温度升高，进而使机床外表颜色发生变化等。三是看伤痕，要对机床零件等进行观察，对裂纹等进行标记，并周期性进行比较、分析。四是看工件，根据工件品相判断机床质量。如工件表面粗糙，可以从传动配合件之间的间隙大小去分析可能产生的原因等。五是看变形，主要观察机床的传动轴、丝杠和光杠是否变形，并观察直径大的飞轮、带轮与齿轮的端面是否跳动。六是看油箱和切削液，主要观察机床的油或切削液是否可以继续使用。

在当今高度现代化的时代，教师不仅要尊重现代科技，也要重视传承传统工艺，要在传承中发展，在发展中革新，在革新中将钳工传统工艺中的“看”与现代技术相结合，赋予钳工传统教学以新的生命力，使技工钳工实训教学更进一步，为制造业的发展贡献绵薄之力。

四、以声辨形，提高学生专注力

学生的专注力对于提高钳工实训教学效果十分重要。必须调动学生全部的注意力，让学生“动”起来，才能使教学任务高效完成，达成教学目标。

在实训中，实际动手操作之余还要仔细去“听”。“听”是实训中动作与大脑判断的交流，边“动”边“听”才能更好地掌握技能。因此，要让学生全神贯注地“听”，调动学生的全部注意力，使其专注于钳工实训学习。可采用的方法有：一是录制声音，包括车床主轴旋转的声音、钻床主轴旋转的声音、空压机工作时的声音等，让学生通过听这些声音“动”起来，即辨别声音来源。二是制造声音，可将学生分组，进行听觉训练。让学生辨别正确操作发出的声音和错误操作发出的声音，使其注意到在实训中加工产品时，不同的加工手段将产生不同的声音，利用这些声音可以判断加工手段是否正确。以“声”促“动”，以“动”促“辨”，以“辨”促“学”。

钳工实训中长期进行“听”觉训练，能够增强学生在实际操作中听觉的灵敏性，并实现以下教学效果。

1.钳工“听”知认之

对于运行正常的机器设备而言，由于运动空间较小，会发出平稳的“嘤嘤”声。如果是在封闭系统或更大的工作范围内，它会发出响亮的蜂鸣声。各种大型机床和包含多种机械运动的机组，则产生低沉而振动音量较大的轰隆声。当齿轮低速运转时，通常没有明显的声音；链轮和齿条副通常会产生平稳的“唧唧”声；直线往复的机件一般会发出周期性的“咯噔”声；间歇运动机构如凸轮推杆机构、曲柄摇杆机构和摆动机构，在工作时会发出周期性的“滴答”声；大多数轴承副一般没有声音，但带有传感器（通常带有金属棒或旋刀）时会产生清晰的“啁啾”声。此外，各类介质的传输设备产生的输送声，一般随着传输介质的特性不同而有所区别，如气体介质多发出“呼呼”声；液体介质多发出“哗哗”声；固体介质则发出“沙沙”声或“嗬罗嗬罗”声。

2.钳工“听”知故障

钳工在实训中经常会听到异响声。听觉判别异响声的关键是能分辨出正常运转与运转有故障时的声音的不同之处。因此教师要让学生进行比较训练，让其经常听一些机器设备正常与异常时发出的声响。表1中介绍了几种常见的异响声可作为参考。

钳工实训教学中对学生进行长期的动“听”训练，不仅能提高课堂教学成效，使学生“听”出兴趣，更重要的是长期训练能使学生的钳工操作技能更進一步，在一定程度上促进工作的完成，提升了学生的钳工职业素养。

五、运用触觉，提高学生的动手操作能力

触觉是感觉物体细微差别的重要途径，钳工实训中让学生多运用触觉，如用手感觉工件的光洁度等，通过真实体验及感受记忆工件的细微变化。钳工实训教学中许多知识要领都需要通过指导教师现场亲自进行接触型施教。“触”可以加强学生的感受，加深师生间的交流，使教师获得学生心灵上的认可，让学生坚定地进行机械钳工的学习，并为成为技术、技能型人才和社会所需的“工匠”而努力。

在钳工实训中，教师可准备光洁度不同的工件让学生反复触摸，记忆不同光洁度工件的加工表面，如车、铣、钳的加工表面，使其感觉并分辨光洁度大小。对于创痕和波纹。用手指测试很容易感觉到肉眼看不见的创痕或波纹。正确的操作方法是在圆柱面上沿切削和轴向接触，分别向左右、前后等方向均匀接触且接触力不能太大，将手指轻轻放在表面检查即可感知。对于运动部件爬行可以听运动部件如油缸的声音，也可以用手去触摸来进行判定。爬行产生的原因有多种，其中润滑油供应不足或选用不当是主要原因。对于机器设备中的运动件，无论是旋转件还是平移件，在低速或手动时均可以感觉到部件接触的松紧程度。由此可以进行判断间隙是否适合等，并进一步判定机件是否完好。教师也可以提供振动源来让学生体会振动的感受，如带学生体验机床、砂轮机的振动等。通常可以用手来感觉并分辨振动的大小。在工作实践中，可以找一个较为稳固的基点，用一只手分别接触机器等，通过触摸比较振动大小。

此外，教师还可以带领学生用手感来诊断机床的故障，常用方法为利用温升。可利用人体对温度较为敏感的手背来对各种异常温升进行辨别，优秀的维修工精确到3～5℃。通用型机床温度感受见表2。

为防止烫伤，常采用的方法是将右手食指、中指和无名指并在一起，用背部中间部分轻触机器表面，进行初步判定，确认皮肤无损伤，方可与右手或手掌接触机器表面。

六、加强学生的故障评判能力

在机械生产中，由于电、气或油等可能会产生一些气体，有可能对人体造成一定危害。因此，需要设备维护人员及时评判该气体是否有害。如电气元件因电流过大出现火灾前会散发出烧灼味，机件由于摩擦发热易产生糊焦味，油气外泄会产生油气味等，都需要通过维护人员的嗅觉来及时辨别、判断和处理。这就需要教师在教学中要进行科学的设计，让学生有机会了解这类现象产生的原因及其特性，为及时查找故障来源来便利。

七、小结

在钳工实训中，通过这些具体的方法让学生全身心地投入，不仅能够提高其注意力，还能通过长期的训练使其身体的各种感觉器官更适合专业岗位的需要。在钳工教学中对感觉器官进行训练开发，让学生能在生产实践中加以运用，既能提高其工作效率，也能减少事故的发生。

对职业院校教师来说，诊断技术技能的教学及人体感觉器官在钳工专业中的重要应用还是新课题，既需要教师了解和学习机械设备诊断技术中的数字化检测技术、传感技术、在线检测技术等，也需要教师对人体感觉器官在机械设备诊断中的作用进行研究，对人体感觉器官的功能进行了解。只有这样，才能在新形势下优化和开发钳工的专业教学，从而使对学生的专业教学更加符合企业岗位对技术、技能型人才的需求。

在钳工实训教学中，一名优秀的教师应充分调动学生的积极性和主观能动性，让学生能够全身心地投入到钳工操作技能的学习中。教师在钳工实训教学中要让学生“说”出来，钳工实训课堂描绘出一幅蓝图；要让学生“看”得懂，看懂钳工技术应用的广阔领域；要让学生“听”起来，能听出属于智能制造新型工匠特有的声音；要让学生“触”得到，感受工匠技师特有的温度。钳工实训教学要让学生“动”起来，在“动”感中感动，让他们“念念”有词，眼观“工艺”路，耳听“装配”声，触摸“产品”体，嗅出专业发展硕果的芳香，从而为自己的钳工职业生涯打下坚实的基础，成就自己的工匠之路。