电机制造工艺学教学研究与探索|中国教育教学探索与研究

　　摘要：电机制造工艺学是电机与电器专业的专业必修课，课程内容实践性强，理论紧密结合实际，学生掌握比较困难。为了提高教学质量，培养高素质的应用型人才，针对“电机制造工艺学”课程建设的改革与实践，在教学内容、方法和实践环节等几方面进行了探索。
　　关键词：电机与电器；电机制造工艺学；教学研究
　　作者简介：孙晓波（1972-），男，辽宁昌图人，哈尔滨理工大学荣成学院，高级工程师。（山东?荣成?264300）徐永明（1979-），男，山西山阴人，哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，副教授。（黑龙江?哈尔滨?150080）
　　基金项目：本文系“2011年哈尔滨理工大学教学研究课题项目”（项目编号：P201100075）的研究成果。
　　中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）24-0056-02“电机制造工艺学”是电机与电器专业的专业必修课，是以研究电机制造工业的特点、工艺方案分析方法、常用工艺装备的结构、产品的试验及加工质量对产品性能影响的一门课程。[1]该课程的特点是实践性强，与生产实际联系紧密。因此，课程内容以培养实践能力为重点，突出工艺要领与工艺分析，强调理论与实践相结合、工艺与工装相结合、质量与检测相结合，针对常规产品和工艺。哈尔滨理工大学荣成学院是黑龙江省政府与山东省政府为扩展办学空间，服务胶东半岛经济区而联合创建的新学院，依托哈尔滨理工大学的特色优势专业，紧密结合胶东半岛经济的特点开设电机与电器专业，贯彻多元化的人才培养目标，[2]主要培养应用性本科和专业技术人才。为了提高教学质量，教学必须进行改革，增添新的教学内容，改进教学方法，加强实践环节，提高学生的综合素质。[3]
　　一、教材内容的整合与取舍
　　荣成学院目前电机制造工艺学教学中，总学时为48学时，其中理论教学36学时，实验教学12学时，并有电机工艺与工装课程设计。目前采用教材为上海电机技术高等专科学校徐君贤主编的《电机与电器制造工艺学》电机制造工艺部分。在教学课时有限的情况下，必须对教材有所取舍与整合。
　　1.教材内容的整合
　　所选教材共八章，课程的主要内容有电机制造工艺特征、电机零部件的加工、电机铁心制造、电机绕组制造、笼型转子制造、换向器与集电环的制造、电机的装配工艺等部分内容。重点讲述电机铁心制造、电机绕组制造、笼型转子制造和电机装配。[4]
　　课程以三相异步电动机的工艺流程为主线，按定子、转子、机座端盖等三部分分别讲述。课程条理清晰，内容简练、重点突出、目的明确、针对性强，方便学生学习和掌握。课程学习完成后，学生初步获得电机制造工艺的基本理论知识，具备设计和分析一般工艺方案的基本能力，掌握典型工艺装备设计的原理和方法，对电机的结构工艺有较全面的认识。
　　2.教学中融入电机最新工艺内容
　　电机制造工艺学课程工程实用性和实践性强，学生就业主要进入各个大大小小的电机厂或电器厂从事电机工艺设计工作，少部分可能还将进行电机的设计，因此教学中必须让学生了解电机制造工艺的现状及发展趋势，以适应以后的工作。所以教学中融入电机工艺的最新内容也是必然的。例如在理论教学中讲了一个特大型电机部件加工的例子。
　　三峡工程是我国最大的水利工程。它装有世界规模最大的水轮发电机组。那么这样大的水轮发电机组怎么制造出来的呢？换句话说，三峡工程水轮发电机的制造工艺如何？通过查阅资料，可以大致将其工艺分成以下几个部分。
　　首先是定子制造工艺。三峡水轮发电机定子机座外径21.42m、最小内径19.42m、高约3.306m，重约170t。这么大的水轮发电机由上海东方电机厂制造，制造难度可想而知。如若按传统的加工方式，虽然整个机座的加工占用大型设备周期短，易于操作，质量容易保证。但由于三峡定子机座尺寸大、重量重，给划线及整体起吊带来了一定的难度，在大型立车上占用的加工周期大大增加，立车精度受到很大影响，无法满足加工的要求。这样就需创新加工工艺。上海东方电机厂制定了数控镗床分瓣加工定子机座的加工工艺，机座焊接后整圆划线，利用数控机床能够多轴联动、加工精度高的特点，在数控键床上加工出机座大齿压板平面和把合螺栓孔及键槽。
　　其次是转子制造工艺。转子支架采用圆盘式结构，由转子中心体和10个扇形瓣组成，外形尺寸很大。这样大的转子支架需在22m的立车上进行，需要条形平台支撑，反复调整平面度和和圆度，真正将22m立车发挥到极致。
　　再次，三峡水轮发电机的主轴外形尺寸达3800×4013mm，重达78t。按传统工艺需在15m卧式车床上进行加工。但由于轴的刚度不能满足要求，变形大，只能另辟蹊径，采用立式车床进行加工。最后在立式车床上，采用一系列的加强措施完成。[5]
　　从上述的例子可以让学生知道，制定电机零部件的加工工艺要根据零件的特点、难点，利用已有的加工设备，创造条件来完成。制定加工工艺并不是一件容易的事情。
　　3.结合毕业后学生工作需要增加内容
　　学生毕业后在电机厂进行工艺设计工作，不要有工艺的编制、工艺装备的设计等，因此在授课中增加CAXA工艺编制、AUTOCAD计算机辅助制图等内容，训练学生对常用电机零部件进行工艺编制，对一些简单工装进行绘图，对以后工作内容有所了解。通过对电机的零部件编写机械加工工艺，熟悉CAXA工艺编程软件的运用及工艺的编写规则。运用AUTOCAD进行工艺工装的设计绘图，掌握工装的设计原则和方法。通过实践环节来进行上述内容教学。
　　通过三年来的教学实践表明，在有限的学时内既完成了理论教学，又调动了学生的积极性，取得比较好的教学效果。
　　二、教学方法的改进与探索
　　1.理论教学
　　电机制造工艺学教学，以往采用板书教学，方法单一。在教学改革中引入多媒体教学手段，使内容更加清晰简洁生动。比如在讲解绕组制造的内容时，在讲完制造工艺过程后，将工厂实际的电机绕组制造过程视频进行播放，让学生有直观的感受。通过播放绕组机械自动嵌线的视频，了解自动机械嵌线工艺。教学反馈的结果良好。