49数控加工编程及操作(二).doc

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《数控加工编程及操作（二）》课程标准
课程名称：数控加工编程及操作（二）
课程性质：专业实践课
学 分：1
计划学时：24
适用专业：机械设计与制造
1．前言
1.1课程性质
本课程是一门传授数控设备操作相关技能知识的专业实践课。课程采用数控加工中的各种典型实例，讲解相关的工艺知识、编程知识及操作加工方法，来对数控编程与加工进行深入细致的讲解，内容涉及数控车床的编程、数控镗铣机床编程、加工工艺及实际操作等内容。
课程开设的目的在于学生后续学习中能对计算机辅助加工（CAM技术）工作开展后置处理文件编辑、自动化生产奠定理论基础。通过本课程的学习，学生能够独立完成中等复杂程度零件的数控程序编制及加工，并能达到数控相关工种国家职业技能中级能力标准。
1.2设计思路
该课程是机械设计与制造专业实践课程，鉴于该课程知识积累要求高、实践性强的特点，针对学生普遍数理基础薄弱、抽象思维能力欠缺但动手能力较强的客观情况，为了实现培养学生一般数控加工编程及机床操作技能，最终使学生获得加工复杂零件的综合能力的教学目标，参照机械设计与制造专业人才培养方案的相关要求，本课程设计的总体思路是以工作过程系统化课程模式为指导原则、以项目化教学为基本组织形式、以工学交替为具体教学实施方法。
1．工作过程系统化为指导原则
工作过程对职业能力的要求是综合的、时刻处于运动状态当中但结构相对稳定的。首先，职业教育课程的名称，不是指向学科，而是指向工作过程，如本课程“数控加工实训”即为一个工作过程。工作过程集成了专业能力、方法能力、社会能力培养。专业课包括掌握技能，掌握知识，在掌握技能掌握知识的同时学生学会工作，学会学习，学会共处，学会做人的社会能力。基于工作过程系统化的课程设计首先对工作任务进行分析，根据专业所对应的工作岗位及岗位群实施典型工作任务分析，根据不同典型工作任务特点归纳为相应行动领域，然后根据行动作领域的职业成长及知识认知规律递进重构形成为学习领域即课程，最后根据职业特征及完整思维分解学习领域为主题学习单元，即学习情境。
2．项目化教学为基本组织形式
在课程设计过程中，根据职业特征及完整思维分解出的主题学习单元，即学习情境的具体化即为教学项目。本课程设计的主要目的是培养学生的编程方法，多轴编程指令使用，加工干涉仿真为安全加工生产、后续CAM技术的学习做好知识积累，所以课程项目设计尽可能接近零件的实际加工情况，针对箱体、汽车部件、复杂轴套类等零件编程学习。目的在与通过类似项目的实际教学，学会复杂零件的编程方法。
3.工学交替教学实施方法
本课程具有很强的实践型，纯粹课堂理论教学效果不理想，所以首先在理论讲解过程中结合车间的现场教学，使学生在学习过程中始终能理论结合实际，边学理论边实践应用。本课程对实践环节进行强化训练，使学生的编程能力得以应用并检验，同时培养其机床操作加工能力。
2．课程目标
2.1总体目标
总体目标：通过本课程的学习，使学生掌握数控加工的编程原理和工艺特点；熟悉数控车、数控铣、加工中心、多轴数控设备使用方法；掌握数控加工的一般规律及经济特征；熟悉多轴设备运行中容易出现干涉的原因；掌握数控车、数控铣、加工中心、多轴设备的操作应用技术；培养学生独立思考、刻苦钻研的专业素质，为本专业学生职业能力的养成奠定基础。
2.2具体目标
2.2.1知识目标
1) 了解数控加工技术的发展历史、特点及其应用领域；
2) 熟悉数控车、数控铣、加工中心、多轴设备、复合设备用各类刀具的分类及各自特点；
3) 掌握G代码编程的基本原理及编程方法；
4) 掌握数控车、数控铣、加工中心、多轴设备、复合设备加工的工艺特点及程序编制方法；
5) 掌握数控加工零件的质量分析知识及质量控制方法；
2.2.2能力目标
1) 能够合理选用外圆车刀、螺纹车刀、切槽刀、内孔车刀等各类数控车削用刀具；
2) 编制完整工件的数控车削加工程序；
3) 正确选用面铣刀、键槽铣刀、立铣刀、螺纹铣刀、镗刀、孔加工刀具等；
4) 熟练编制数控铣削加工、加工中心、多轴设备、复合设备程序；
5) 掌握多轴设备干涉验证软件的使用方法。
2.2.3素质目标
1) 养成独立思考和解决问题的能力；
2) 形成良好的职业素养和职业习惯；
3) 培养协作能力，学会参与团队工作。
3．课程内容与要求
序号
教学任务
课程内容及教学要求
教学设计
参考学时
1
机床基本操作
1）常见数控设备的工作方法
2）数控设备的加工对象
3）数控刀具系统安装方法
4）数控机床坐标系设置原则
1．教师示范基本操作流程学生编辑程序
2.根据教师示范动作完成案例内容
1天
2
轴类零件径向尺寸及轴向尺寸控制
1）阶梯轴轮廓描述指令格式
2）倒角指令
3）锥度加工及刀具补偿方法
4）非单调函数加工指令
5）轮廓粗加工循环指令
6）常用辅助功能指令
1.图纸分析
2.规划刀具移动轨迹
3.根据轨迹特征填写指令
1天
3
螺纹轴加工
1)三角螺纹加工循环指令
2）大螺距螺纹单段循环指令
3）大螺距螺纹复合循环指令
1.图纸展示分析螺纹作用及分类
2.回顾传统螺纹加工方法
3.对照传统加工方法分析不同螺纹加工指令的不同
1天
4
机床基本操作
1）常见数控设备的工作方法
2）数控设备的加工对象
3）数控刀具系统安装方法
4）数控机床坐标系设置原则
1．教师示范基本操作流程学生编辑程序
2.根据教师示范动作完成案例内容
1天
5
平面及内轮廓铣削
1）面铣刀使用
2）平面铣削程序指令
3）下刀位置及方法
4）切入切出方法
5）顺铣及逆铣加工
1．数控铣床结构讲解及工作原理分析
2．车间现场讲解、分析、演示数控铣床工作
3.确定型腔加工轨迹方向
4.示范型腔加工方法
1天
总学时：1周24学时
4．实施建议
4.1 教材选用和编写建议
教材的选用需要考虑一系列客观因素，教材选用是必须考虑教材内容是否与专业人才培养方案标准贴合，教材难度与学生知识储备情况是否相适应，教材选用控制系统类型、机床机构等相应的实训环节与学院现有车间实训设施条件相匹配，同时考虑所学内容在企业的应用情况，尽量使学生所学知识是企业普遍需要应用的。
1．该专业学生数理基础相对薄弱，逻辑思维能力不强，但实践动手能力强，所以教材内容设计应该弱化零件加工时的数学处理等内容，强调学生编程和机床操作能力的培养，也即更多地通过实例锻炼学生的编程操作技能。
2．根据我院车间设施情况以及企业生产应用现状，本课程教材应尽可能选用企业常见，同时实训车间具备的FANUC系统、SINUMERIK系统以及华中世纪星等控制系统进行介绍。
鉴于上述分析，因为当前很难找到现成适应我院具体情况的教材，所以目前我院所用的教材为自编教材，其内容设计充分考虑了前述几要素。但是由于模具加工技术的不断发展以及实训客观条件等的影响，本教材的针对性尚不够强，将在以后的教学过程中不断完善和改进。
参考教材：《数控加工实训》，北京工业大学出版社，刘长江主编。
4.2教学建议
《数控加工实训》课程相对比较枯燥、难学，在教学过程中关键在于如何使教学生动、形象从而调动学生的学习积极性，以及如何利用电子教案、采用多媒体形式组织教学、视频演示等使教学直观、形象，使他们感觉数控编程不但易懂、易学，而且实用。
首先，要给学生介绍本课程所讲授知识技能在企业生产中的广泛应用情况及在专业学习中的重要地位。企业对数控机床的应用越来越广泛，对数控加工技能人才需求也越来越大，一个不懂得数控加工技术的专业人才是不合格的，同时，本课程的学习为后续CAM技术的学习奠定基础，如果没有本课程的铺垫，产品加工中最核心的“CAM技术”将成空中楼阁。这样，当学生充分认识并理解本课程的重要性时，才能最大限度地发挥出其学习的主观能动性。
另外，数控加工技术的应用范围是很广泛的，在教学过程中不必要仅仅拘泥于零件的加工，可以通过课件、视频等辅助资料给学生介绍一些有趣的数控加工实例，使学生不再感觉本课程只是枯燥地指令讲解和编程技术，而是活生生的技术、技能在工业生产中的应用，以激发学生的学习兴趣。
同时，本课程所介绍的知识是非常具有实用性的，实践性要求也较高，这样在教学过程中教师的讲解应该时刻保持与企业应用一致，不能脱离开实际生产应用。在选用案例时采用从企业生产实际来的实用产品，但必须经过一定的提炼和调整，以符合学生的认知能力水平和学习领域的知识点构成。
作为本课程的主讲教师，应该具备相应的企业工程经验，在讲课过程中充分发挥自己的实践经验优势，使学生在课堂上尽可能多地学习实践经验知识。由于数控加工技术的日新月异，加工方法、加工模式和加工软件、加工机床等都在发生不断的变化，所以作为该课程主讲教师应该与时俱进，经常性地下企业生产第一线充实自己的技术技能。
4.3教学考核评价建议
通过考核，应该能够达到学生对学期所学课程进行系统、综合的掌握，教师了解学生的学习情况，检查自己的教学效果的目的。
考核应该不拘一格，才能反映学生各方面的能力水平。由于本课程实践性强的特点，考核方式可以考虑按照下述内容组成：平时考核成绩（50%）+操作加工考核成绩（50％）=总成绩（100％）。
1.平时成绩
平时成绩的好坏很能反映一个学生的学习状况，因为本课程的设计充分考虑了学生的知识结构特点和认知能力，只要学生在平时认真学习了，他就能掌握本课程的内容，态度决定一切，所以平时成绩所占比重可以相对高一些。当然，平时成绩的评定必须有一定的客观依据，不能随心所欲，平时成绩首先要做到公平公正，要求每天每位同学上交当天的加工产品。教师测量后作为当天的成绩计入平时成绩册；
2.操作加工考核成绩
操作加工考核主要考核学生操作数控机床基本技能、独立加工零件能力和工件加工质量控制能力等综合技能，考核学生综合运用知识的能力。本部分考核结合模具零件数控加工技术实训部分开展。
4.4课程资源的开发与利用
1．课程所用的教材应该符合实际条件，如实训条件、师资条件和学生知识结构情况等；
2．教学课件的建设要做到内容详实、信息充分和形式丰富多样，如穿插一些实际加工视频、添加FLASH动画等，以美化课件形式和改善教学效果；
3．在教学过程中要充分体现工学交替的教学模式，到工学结合合作企业生产现场开展教学活动；
4．大力建设并促进学生充分利用课程网站，搜集发布与课程相关的知识素材，以便激发学生更浓厚的学习情趣和拓展学生的知识领域。
4.5教学条件配备建议
1.数控车床15台套
2.数控铣床15台套
3.先进制造设备适量
4.适当增加实践环节课时
4.6其它说明

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