数控车床加工工艺与编程操作》课程教学设计.docx
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数控车床加工工艺与编程操作》课程教学设计
《数控车床加工工艺与编程操作》课程教学设计
北京市大兴区第一职业学校
2013.1
一、课程性质与任务
本课程是中等职业学校数控技术应用专业必修的专业核心课程，是用中职学生就业岗位中的典型职业活动直接转化的理论与实践一体化课程，具有较强的应用性和实践性。
本课程的主要任务是培养学生具备操作数控车床加工零件的能力，使学生能够完成典型零件的数控车削加工工艺分析、程序编制和零件加工等工作，培养学生具有安全意识、质量意识、成本意识，以及良好的职业道德和严谨的工作作风。
二、课程目标
1．具备独立的识图能力和阅读工艺文件的能力。
2．能够对数控车削加工工艺进行分析
3．会更换可转位车刀的刀片。
4．会选择和使用量具，能够对量具进行日常保养。
5．能够独立编制数控车削加工程序。
6．能够对数控车床进行加工前和日常维护保养工作。
7．能够独立操作数控车床加工零件。
8．具备独立生产合格零件的能力。
9．能使用专业工具书籍分析、解决技术问题。
10．具备应急事件的处理能力。
11．具备安全意识、质量意识和成本意识。
12．具备良好的职业道德。
三、实施课时
126课时
四、学习单元设计说明
1．载体选择
按照学生的认知规律，结合现今企业需要，选择连接轴、冲头、锥套螺纹组合件作为课程实施的载体，载体中包括外圆、端面、锥面、螺纹、球面等特征，可通过单个零件以及配合件的加工，掌握回转体零件的加工方法。
涵盖课程标准中所要求的全部课程内容。
连接轴等轴类零件的数控加工目的在于让学生以其为载体学习数控车削常用的主要指令，每个子单元都让学生加工出零件成品，以培养学生动手能力，激发学生的学习兴趣。
冲头等套类零件的数控加工目的在于让学生进一步重温数控车削常用的主要指令，与此同时，掌握套类零件与轴类零件在加工过程中的区别，提高学生知识掌握的针对性。
通过教师指导，学生自主学习，学会数控车削零件的具体方法。
配合件的数控加工可使学生进一步综合轴套类零件的加工方法，深化学生对数控车床加工零件的理解，并进一步整合学生的已有知识，使之灵活应用于实践。
通过学习单元充分实现课程目标，要求学生掌握数控车床加工零件相关知识和能力；培养学生的动手能力；养成规范、严谨、耐心、细致、准确的工作作风。
2．学习单元的设计
学习单元体现由易到难，循序渐进的原则，按照递进顺序排列，前面的单元以教师指导为主、学生自主学习为辅过渡到后面单元以学生自主学习为主、教师指导为辅的教学方式。
每个单元中零件的也按照由易到难，循序渐进的原则，从特征简单的零件入手，逐步过渡到特征复杂的零件。
学习单元一：
阶梯轴加工
学习单元二：
锥度芯棒加工
学习单元三：
球体轴加工
学习单元四：
连接轴加工
数控车床学习单元设计
学习单元一览表
序号
学习单元
名称
单元目标
课时
教学建议
资源
教学成果
图示
1
阶梯轴加工
1.掌握数控车床的基本操作步骤。
2.掌握数控车削常用指令的用法。
3.培养规范、严谨、耐心、细致、准确的工作作风。
25
采用项目教学法，以教师指导为主、学生自主学习为辅，完成特定工作任务，以学习常用数控车削指令，并掌握数控车床的操作技能。
采用自制模型、课件、加工视频等有效手段辅助教学。
图纸、工艺卡片、刀具卡片、模型、工作页、工量刀具、加工视频、仿真软件
1、加工工艺卡
2、阶梯轴零件
2
锥度芯棒加工
1．灵活有效地运用数控车削常用指令。
2．熟练掌握数控车床的操作。
3．能够根据零件材料查阅相关资料确定切削参数，并制定加工工艺。
4.培养规范、严谨、耐心、细致、准确的工作作风。
3.培养规范、严谨、耐心、细致、准确的工作作风。
36
采用项目教学法，以教师指导为主、学生自主学习为辅，通过完成轴类零件的数控加工，学习相应的理论知识和技能，掌握轴类零件加工的基本方法。
采用模型、课件、加工视频等有效手段辅助教学。
图纸、工艺卡片、刀具卡片、模型、工作页、工量刀具、加工视频、仿真软件
1、加工工艺卡
2、锥度芯棒零件
3
球体轴加工
1．灵活有效地运用数控车削常用指令。
2．熟练掌握数控车床的操作。
3．能够根据零件材料查阅相关资料确定切削参数，并制定加工工艺。
4.培养规范、严谨、耐心、细致、准确的工作作风。
3.培养规范、严谨、耐心、细致、准确的工作作风。
40
采用项目教学法，以教师指导为主、学生自主学习为辅，通过完成轴类零件的数控加工，学习相应的理论知识和技能，掌握轴类零件加工的基本方法。
采用模型、课件、加工视频等有效手段辅助教学。
图纸、工艺卡片、刀具卡片、模型、工作页、工量刀具、加工视频、仿真软件
1、加工工艺卡
2、球体轴零件
4
连接轴加工
1．灵活有效地运用数控车削常用指令。
2．熟练掌握数控车床的操作。
3．能够根据零件材料查阅相关资料确定切削参数，并制定加工工艺。
4.培养规范、严谨、耐心、细致、准确的工作作风。
3.培养规范、严谨、耐心、细致、准确的工作作风。
25
采用项目教学法，以教师指导为主、学生自主学习为辅，通过完成轴类零件的数控加工，学习相应的理论知识和技能，掌握轴类零件加工的基本方法。
采用模型、课件、加工视频等有效手段辅助教学。
图纸、工艺卡片、刀具卡片、模型、工作页、工量刀具、加工视频、仿真软件
1、加工工艺卡
2、连接轴零件
学习单元与课程知识点对应表
知识目标、技能目标学习单元
学习单元一
阶梯轴
锥度芯棒
球体轴
连接轴
知识目标
识读轴、套类零件图
●
●
●
●
识读轴、套类装配图
读一般数控车床加工工艺文件
●
编制简单（轴、套）零件的数控车床加工工艺文件
●
●
零件定位、装夹的原理和方法
●
●
数控车床常用夹具选用
●
●
数控车床常用刀具
●
●
●
●
工件坐标与机械坐标的关系
●
指令初态、模态的概念
●
数控车床常用G代码
●
●
●
辅助功能指令
●
●
坐标点计算方法
●
●
●
能力目标
数控系统操作面板的运用
●
●
数控车床操作基本步骤
●
●
数控车削加工精度控制
●
●
形位公差的测量方法
表面粗糙度的测量方法
●
●
能力目标
外径的车削加工方法
●
●
外径的测量方法
●
●
外锥度的车削方法
●
●
外锥度的测量方法
●
●
外螺纹的车削加工方法
●
●
螺纹加工的参数计算
●
●
外径槽的加工方法
●
●
五、学习单元教学设计
数控机床教学单元设计一
单元一
阶梯轴的数控加工
课时
25课时
教学目标
知识
目标
初步掌握工件坐标原点设定方法。
初步掌握单一固定循环指令格式及辅助指令。
能力
目标
掌握数控车床仿真的基本操作步骤。
能够运用基本指令编制阶梯轴加工程序。
情感
态度
价值观
养成规范、严谨、耐心、细致、准确的工作作风。
教学
重点难点
重点
阶梯轴加工程序的编制以及数控车床仿真的基本操作
难点
工件坐标原点的设定
教学环境
数控车床加工零件实训区、工具
教学资源
图纸、课件、教材、任务单、工作页、学习手册
教法建议
项目教学法、任务驱动法
单元
（一）教学实施步骤
教学环节
教学内容及教师活动
学生活动
教学设计意图
课时
下发零件图纸
下发阶梯轴图纸，明确任务，清楚应该做什么。
接受图纸。
通过教师讲解，学习专业知识，掌握相关专业信息。
培养学生独立思考能力、阅读能力、理解能力
1
收集相关加工信息
通过图纸获取零件的尺寸、形位精度要求。
根据学习任务单中的问题，查阅相关专业书籍，回答问题，掌握数控车床加工零件的初步知识。
培养学生获取信息能力、独立思考能力、阅读能力、理解能力
3
制定加工方案
组织学生分组，分析图纸，带领学生确定阶梯轴的加工方案。
按照教师安排小组，结合相关数控车床基本指令知识，分析图纸，明确阶梯轴加工的过程。
培养学生制定计划能力、团队协作能力、分析解决问题能力、理解能力
2
编制加工程序
教师结合学习手册讲解数控车床的应用以及单一固定循环指令格式及辅助指令的用法。
教师指导学生进行阶梯轴程序编制，并检查学生对知识的接受情况。
学生在教师引导下，进行具体加工视频观摩，在教师引导下，学会运用单一固定循环指令格式及辅助指令。
师生共同完成阶梯轴的加工程序编制。
培养学生决策能力、团队协作能力、沟通能力、灵活运用知识能力
2
模拟仿真数控车床操作
教师指导学生进行数控车床仿真的基本操作学习，教师巡回检查学生学习情况。
根据教师指导，学生独立工作，学习模拟数控车床的基本操作步骤以及机床面板各功能键的作用。
培养学生行动能力、团队协作能力、沟通能力、灵活运用知识能力、独立工作能力
7
阶梯轴的仿真数控加工
在学生进行阶梯轴的仿真加工过程中，教师检查每名学生对编程知识以及数控车床操作步骤的掌握情况，给予相应的指导。
学生独立完成阶梯轴的模拟加工。
培养学生独立工作能力、自我检查能力、语言表达能力、捕捉关键信息能力、灵活运用知识能力
6
总结编程模拟加工经验
对各小组的工作进行总体的评价，总结本次课程的知识点和能力点。
自评：
评价自己在工作过程中的经验和不足
互评：
相互评价各自的优劣
培养学生自我评价能力、语言表达能力、分析总结能力、去陈纳新能力
2
学习单元一考核评价表（权重70℅）
班级
姓名
学号
工作任务
阶梯轴的加工
零件编号
考核项目
序号
检测内容
配分
学生自评
教师评价
基本检查
编程
1
切削加工工艺制定正确
5
2
切削用量选择合理
5
3
程序正确、简单、规范
5
操作
4
设备操作、维护保养正确
5
5
安全、文明生产
5
6
刀具选择、安装正确、规范
5
7
工件找正、安装正确、规范
5
工作态度
8
行为规范、纪律表现
5
零件尺寸
外圆
9
10
10
10
11
10
12
倒角
5
长度
13
20±0.05mm
5
14
30±0.05mm
5
15
15mm
5
16
65mm
5
其余
18
零件外观及表面粗糙度
5
学习单元一考核评价表（安全生产评分表：
权重30℅）
序号
检测项目
评分标准
检验员评价
教师
评价
优（100分）
良（80分）
及格（60分）
不及格（0分）
1
准备工作
穿戴正确，机床检查、预热
穿戴正确，机床预热
穿戴正确
穿戴不齐、错误
2
工作过程
变速、测量、换刀、装夹工件即时停车，变换进给箱手柄低速进行。
变速、测量、换刀、装夹工件即时停车。
变速、测量、换刀、装夹工件即时停车。
用手接触旋转中的卡盘。
3
切屑清理
即时用专用钩子清除，站位避开切屑飞出方向
用专用钩子清理，站位避开切屑飞出方向
用其他非专用工具清理切屑
用手清理切屑
4
机床维护保养
床身内外清洁，各手柄转动灵活，“三杠”清洁润滑，附件齐全整齐
床身内外清洁，“三杠”清洁，附件齐全整齐
床身内外清洁，附件齐全
床身未清洁，附件丢失
5
文明生产
生产有秩序，做到“5S标准”，刀具、工具、量具、材料码放整齐
生产有秩序，刀具、工具、量具、材料码放整齐
生产有秩序
生产无序，物料码放凌乱
数控机床教学单元设计二
单元二
锥度芯棒的数控加工
课时
36课时
教学目标
知识
目标
初步掌握螺纹加工工艺制定方法。
初步掌握螺纹加工、刀具半径补偿指令格式。
能力
目标
掌握数控车床的基本操作步骤。
能够运用基本指令编制螺纹轴加工程序。
情感
态度
价值观
养成规范、严谨、耐心、细致、准确的工作作风。
教学
重点难点
重点
螺纹轴加工工艺及程序的编制
难点
三角螺纹数据计算方法
教学环境
数控车床加工零件实训区、工具
教学资源
图纸、课件、教材、任务单、工作页、学习手册
工具准备
毛坯、量具、刀具、夹具
教法建议
项目教学法、任务驱动法
单元
（二）教学实施步骤
教学环节
教学内容及教师活动
学生活动
教学设计意图
课时
下发零件图纸
下发锥度芯棒图纸，明确任务，清楚应该做什么。
接受图纸。
通过教师讲解，学习专业知识，掌握相关专业信息。
培养学生独立思考能力、阅读能力、理解能力
1
收集相关加工指令信息
通过图纸获取零件的尺寸、形位精度要求。
根据学习任务单中的问题，查阅相关专业书籍，回答问题，掌握数控车床加工零件的初步知识。
培养学生获取信息能力、独立思考能力、阅读能力、理解能力
2
制定芯棒加工工艺
组织学生分组，分析图纸，带领学生进行实践，引导学生如何运用相应指令解决螺纹的程序编制。
按照教师安排小组，结合相关数控车床基本指令知识，分析图纸，讨论锥度芯棒加工的过程。
培养学生制定计划能力、团队协作能力、分析解决问题能力、理解能力
4
编制加工程序
教师结合学习手册讲解数控车床的应用以及螺纹加工、刀具半径补偿指令格式。
教师指导学生进行锥度芯棒程序编制，并检查学生对知识的接受情况。
学生在教师引导下，进行具体加工视频观摩，师生共同完成锥度芯棒的加工程序编制。
培养学生决策能力、团队协作能力、沟通能力、灵活运用知识能力
10
强化数控车床模拟操作
教师使用学习手册引导学生进行数控车床模拟的基本操作学习，教师巡回检查学生学习情况。
学生结合学习手册，独立工作，进一步熟练数控车床仿真的基本操作步骤以及机床面板各功能键的作用。
培养学生行动能力、团队协作能力、沟通能力、灵活运用知识能力、独立工作能力
6
独立进行芯棒的模拟加工
在学生进行锥度芯棒的模拟加工过程中，教师检查每名学生对编程知识以及数控车床操作步骤的掌握情况，给予相应的指导。
学生独立完成锥度芯棒的模拟加工。
培养学生独立工作能力、自我检查能力、语言表达能力、捕捉关键信息能力、灵活运用知识能力
10
规范仿真操作
对各小组的工作进行总体的评价，总结本次课程的知识点和能力点。
自评：
评价自己在工作过程中的经验和不足
互评：
相互评价各自的优劣
培养学生自我评价能力、语言表达能力、分析总结能力、去陈纳新能力
3
学习单元二考核评价表（权重70℅）
班级
姓名
学号
工作任务
锥度芯棒加工
零件编号
考核项目
序号
检测内容
配分
学生自评
教师评价
基本检查
编程
1
切削加工工艺制定正确
5
2
切削用量选择合理
5
3
程序正确、简单、规范
5
操作
4
设备操作、维护保养正确
5
5
安全、文明生产
5
6
刀具选择、安装正确、规范
5
7
工件找正、安装正确、规范
5
工作态度
8
行为规范、纪律表现
5
零件尺寸
外圆
9
5
10
10
11
5
长度
12
20±0.03mm
5
13
36±0.03mm
5
14
1mm
5
锥度
15
1：
10
5
螺纹
16
M16×1.5-6H
10
其余
17
零件外观及表面粗糙度
10
学习单元二考核评价表（安全生产评分表：
权重30℅）
序号
检测项目
评分标准
检验员评价
教师
评价
优（100分）
良（80分）
及格（60分）
不及格（0分）
1
准备工作
穿戴正确，机床检查、预热
穿戴正确，机床预热
穿戴正确
穿戴不齐、错误
2
工作过程
变速、测量、换刀、装夹工件即时停车，变换进给箱手柄低速进行。
变速、测量、换刀、装夹工件即时停车。
变速、测量、换刀、装夹工件即时停车。
用手接触旋转中的卡盘。
3
切屑清理
即时用专用钩子清除，站位避开切屑飞出方向
用专用钩子清理，站位避开切屑飞出方向
用其他非专用工具清理切屑
用手清理切屑
4
机床维护保养
床身内外清洁，各手柄转动灵活，“三杠”清洁润滑，附件齐全整齐
床身内外清洁，“三杠”清洁，附件齐全整齐
床身内外清洁，附件齐全
床身未清洁，附件丢失
5
文明生产
生产有秩序，做到“5S标准”，刀具、工具、量具、材料码放整齐
生产有秩序，刀具、工具、量具、材料码放整齐
生产有秩序
生产无序，物料码放凌乱
数控机床教学单元设计三
单元三
球体轴的数控加工
课时
40课时
教学目标
知识
目标
初步掌握球面加工工艺制定方法。
初步掌握圆弧插补、复合固定循环指令格式。
能力
目标
能够制定球体轴的加工工艺。
能够运用圆弧插补、复合固定循环及相关指令编制球体轴加工程序。
能够操作数控车床加工球体轴。
情感
态度
价值观
养成规范、严谨、耐心、细致、准确的工作作风。
教学
重点难点
重点
复合固定循环指令的运用
难点
锥面及螺纹的检测方法；零件轮廓坐标点的计算
教学环境
数控车床加工零件实训区、工具
教学资源
图纸、课件、教材、任务单、工作页、学习手册
工具准备
毛坯、量具、刀具、夹具
教法建议
项目教学法、任务驱动法
子单元（三）教学实施步骤
教学环节
教学内容及教师活动
学生活动
教学设计意图
课时
下发零件图纸
下发球体轴图纸，明确任务，清楚应该做什么。
接受图纸。
通过教师讲解，学习专业知识，掌握相关专业信息。
培养学生独立思考能力、阅读能力、理解能力
1
收集加工相关信息
通过图纸获取零件的尺寸、形位精度要求。
根据学习任务单中的问题，查阅相关专业书籍，回答问题，分析重点尺寸，找到加工难点。
培养学生获取信息能力、独立思考能力、阅读能力、理解能力
3
制定加工工艺
组织学生分组，分析图纸，带领学生进行实践，引导学生分析球体轴的加工步骤，制定合理加工工艺。
按照教师安排小组，结合相关数控车床加工工艺知识，分析图纸，明确球体轴加工的过程。
培养学生制定计划能力、团队协作能力、分析解决问题能力、理解能力
3
学生独立编制加工程序
教师结合学习手册，讲解圆弧插补、复合固定循环指令格式及应用。
并指导学生进行球体轴程序编制，并检查学生对知识的接受情况。
学生在教师引导下，学会运用圆弧插补、复合固定循环指令。
进行具体加工视频观摩，师生共同完成球体轴的加工程序编制。
培养学生决策能力、团队协作能力、沟通能力、灵活运用知识能力
8
数控车床操作实践
教师教导学生进行数控车床的基本操作学习，演示具体操作步骤，并巡回检查学生学习情况。
学生结合学习手册，跟随教师学习数控车床的基本操作步骤，并将程序输入至机床中。
培养学生行动能力、团队协作能力、沟通能力、灵活运用知识能力、独立工作能力
9
实际加工球体轴
在学生进行球体轴的加工之前，教师检查每名学生对编程知识以及数控车床操作步骤的掌握情况，给予相应的指导。
学生以小组为单位进行球体轴数控加工。
在学生操作过程中，程序输入，机床调整完毕，必须在教师安全检查后，方可运行程序。
完成球体轴的加工。
完成日常维护保养工作。
培养学生独立工作能力、自我检查能力、语言表达能力、捕捉关键信息能力、灵活运用知识能力
14
规范机床操作步骤
对各小组的工作进行总体的评价，总结本次课程的知识点和能力点。
自评：
评价自己在工作过程中的经验和不足
互评：
相互评价各自的优劣
培养学生自我评价能力、语言表达能力、分析总结能力、去陈纳新能力
2
学习单元三考核评价表（（权重70℅）
班级
姓名
学号
工作任务
连接轴的综合加工
零件编号
考核项目
序号
检测内容
配分
学生自评
教师评价
基本检查
编程
1
切削加工工艺制定正确
5
2
切削用量选择合理
5
3
程序正确、简单、规范
5
操作
4
设备操作、维护保养正确
5
5
安全、文明生产
5
6
刀具选择、安装正确、规范
5
7
工件找正、安装正确、规范
5
工作态度
8
行为规范、纪律表现
5
零件尺寸
外圆
9
5
10
10
11
5
12
R15
5
长度
13
10±0.05mm
5
14
58±0.05mm
5
15
26mm
5
16
35mm
5
螺纹
17
M28×2-6g
10
其余
18
零件外观及表面粗糙度
5
学习单元三考核评价表（安全生产评分表：
权重30℅）
序号
检测项目
评分标准
检验员评价
教师
评价
优（100分）
良（80分）
及格（60分）
不及格（0分）
1
准备工作
穿戴正确，机床检查、预热
穿戴正确，机床预热
穿戴正确
穿戴不齐、错误
2
工作过程
变速、测量、换刀、装夹工件即时停车，变换进给箱手柄低速进行。
变速、测量、换刀、装夹工件即时停车。
变速、测量、换刀、装夹工件即时停车。
用手接触旋转中的卡盘。
3
切屑清理
即时用专用钩子清除，站位避开切屑飞出方向
用专用钩子清理，站位避开切屑飞出方向
用其他非专用工具清理切屑
用手清理切屑
4
机床维护保养
床身内外清洁，各手柄转动灵活，“三杠”清洁润滑，附件齐全整齐
床身内外清洁，“三杠”清洁，附件齐全整齐
床身内外清洁，附件齐全
床身未清洁，附件丢失
5
文明生产
生产有秩序，做到“5S标准”，刀具、工具、量具、材料码放整齐
生产有秩序，刀具、工具、量具、材料码放整齐
生产有秩序
生产无序，物料码放凌乱
数控机床教学单元设计四
单元四
连接轴的数控加工
课时
25课时
教学目标
知识
目标
掌握基本轴类零件加工工艺制定方法。
掌握轮廓指令及循环指令格式使用方法。
能力
目标
能够制定轴类零件的加工工艺。
能够运用轮廓指令及循环指令编制轴类零件加工程序。
能够操作数控
升级会员 