数控车削教案.doc

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TCVEC太仓欧美企业专业工人培训中心（EATC）

数控车削教案

班级状况分析

中级工程绘图员班的学员共12人，考虑到组织教学效果，把全班分成二批，即每批6人，该二批学员的课程是平行的，一批在上CAD，另一批上数控技术课，8个学时后该两批学员相互交换。

目前在上数控技术课的6个学员，其中3名男生，3名女生，学员平均年龄为20岁。

年龄结构：

年龄

人数

学历结构：

年级

人数

培训车间：

培训车间

人数

学员的数控技术课为二周。

教育学的推论

学员的年龄段分布在17岁至26岁之间，也就是说在班中均为年轻人，其中包括男性和女性，这种结构对班级没有形成不良影响。

虽然部分学员的学历有差距，但是对本课程的学习没有产生很大的差别。

所有的学员都很友好并能相互帮助，学员均已成年，学习积极性、主动性也较高，他们希望得到知识。

除了学习纯的专业知识外，对于工程绘图员来说，很重要的方面要提高自己的社会能力并以此来提高专业能力。

他们的培训开始时都用绘图板，与其它工作接触不多，也就是说，相互的交际交流的环境没有，比如说和工业机械工专业相比是如此。

所以，提高其交际交流能力应通过小组工作来获得。

因为学生的数量少，通过加强附加的社会形式以伙伴合作来达到所要求的交际能力。

为了使学生达到职业的工程绘图员专业要求及拆除至今仍然存在的“技术办公室”和加工车间之间的鸿沟，在数控技术课上有可供使用的车床。

让学生知道，他们必须掌握切削机械工专业的丰富，绘图员专业不是差的专业，而是和其它专业一样重要的专业。

在授课的课堂上也要不断重复地展示给学生，该专业的作用及工作的乐趣以及所需要的知识，加上其它专业如切削机械工的知识，并使学生把知识应用到实际。

学生通过不同的培训场所获得了不同的经验，这些经验对于课堂教学非常有益。

任务分析

数控机床上的编程按照国际惯例DIN66025进行，从中已知的编程指令：

G00直线快速行进到指定点位，不用输入走刀量，刀具不工作。

G01刀具直线插补，要输入走刀量，刀具工作。

G02顺时针圆弧插补，要输入走刀量，刀具工作，要注意坐标轴体系。

G03逆时针圆弧插补，要输入走刀量，刀具工作，要注意坐标轴体系。

G84纵向车削循环，要输入终点、切削深度和走刀量。

G92起点的存储。

G30程序结束并返回到程序头。

F走刀速度。

H进刀深度

X、Z坐标轴

四分之一圆的圆弧编程

为了确定行程指令G02G03，车床的坐标体系见图所示，通过输入行程指令指示刀具的运动方向。

平床身车床

斜床身车床

插图1：

编程是通过输入输入目标点的坐标的语句来进行的。

（绝对值编程或增量值编程）

插图2G02，G03

α不等于90°的圆弧的编程：

在此要附加输入圆弧中心的位置，所以必须输入内插补参数I和K，车间中的车床EmcoCompact5型可用下述二种语句编程。

第一种语句：

旋转方向G02或G03第二种语句：

M99（圆弧参数输入）

目标点坐标X，Z圆弧中心坐标值I和K

起刀量F

当为绝对值编程时，圆弧中心的坐标是相对于圆弧起点的坐标。

插图3在一般情况下，在输入I和K时，必须要注意标记（符号）。

教学内容的缩减

准备把学习载体高脚杯的形状改变，对此要使用到所有已学过的指令。

高脚杯的脚部分要更改，倒角1×45°改成圆弧R1，为此要能够使用行程指令G02和行程指令G03。

这个学习载体要在车削范围的数控培训结束时插入中级工程绘图员班，但是从教学内容上来说要进行缩减。

在目前的课时情况下，对教学内容的缩减要考虑以下几点：

1．在EmcoCompact5型车床上完成编程。

2．应用涉及四分之一圆弧的行程指令G02，G03。

（无内插补参数）。

3．不加工孔（必须要换刀和附加的行程指令）。

在此不仅缩减了复杂的（2，3），还缩减了

（1）。

作为最低纲领所有学生都能完成编程及把程序输入到机床上。

在这种情况下，学生也可能会出现错误，此时应让学生认识这些错误并加以纠正，该种情况可以通过其它同学（也可以通过教师）的帮助来完成。

行程条件的应用

G00，G01

G02，G03

G84，G92

M30

学习情景：

高脚杯

对倒角、圆弧、锥度及孔的标注尺寸要符合数控要求。

在车削锥度时，对数控车削和普通车削作比较。

用数控车削和普通车削组合加工切断，车端面和钻孔。

粗车----精车程序

粗车----精车程序组合

提高社会能力

教学内容分析

课题提出的理由

这个课题的现实意义是：

应用上周的课程内容，进行示范性教学载体高脚杯，并通过它巩固已经学到的知识。

这个课题的长远意义是：

出于二个考虑。

在数控技术的基础培训中的导入作为行动导向式的培训，用于企业中的交流有关重大意义。

相互间的理解（工程绘图员和切削机械工），对于能够经济的企业加工过程是一个重要的先决条件，也是为了能够和切削机械工组合，应该具备必要的专业能力，并由此提高社会能力。

教材提出的理由

下列将作为教学资料：

1．席勒的警句；

2．学习情景高脚杯（作为加工工件）；

3．工作页；

4．黑板（特殊涂层）和笔；

5．OHP（）；

6．加工好的胶片模型；

7．数控机床；

席勒的警句可以激起学生的注意力，同时，还能使课堂处于轻松的状态中。

提前准备已加工完成的高脚杯以及要切削加工的圆材料的作用是激发学生的学习积极性；工作页的作用是使每个学生都有工作结果；在数控车床的车间内不可能配有折合的黑板及同时使用OHP，所以配备涂有特殊涂层的黑板及笔；加工好的胶片模型是夹在卡盘中的工作及一把右偏刀，目的是为了观察切削过程中的行驶路线；数控车床是用于加工切削工件。

课程的目的

课程系列的目的：

是提高数控技术（车削）的专业能力，及提高学员的社会能力。

课时的目的：

是提高专业能力（精车编程、编程及调整数控机床、切削加工过程）以及提高社会能力（工程绘图员之间相互交流，团队工作，理解切削机械工的工作范围）。

认知的学习目标

粗目标1.学生必须要能够完成数控加工的精车编程。

1.1学生可以以小组形式，在工作页上编制零件高脚杯在EmcoCompact5型车床加工的数控加工精车程序。

1.2学生能够借助已加工好的模型以及黑板等媒体，把他的工作结果用明了的合乎逻辑的方法作介绍。

粗目标2.学生能够正确操作EmcoCompact5型数控车床。

2.1学生能够在教师或同学的帮助下，在EmcoCompact5型数控车床上输入加工高脚杯工件的精车程序。

2.2学生能够在教师或同学的帮助下，完成在EmcoCompact5型数控车床上进行必要的调整工作（在X及Z方向的轮廓行驶）。

感情上的学习目标

1.1.1学生同他的伙伴在完成精车编程期间团队工作必须要交际与交流。

1.2.1学生借助各种媒介（胶片媒介）在班级上介绍他的工作结果。

2.1.1学生必须把加工高脚杯工件的精车程序输入EmcoCompact5型数控车床。

2.2.1有的学生已可完成对EmcoCompact5型数控车床必要的调整工作。

3．学生能够专心地注意到切削机械加工过程。

教学及学习结构

作为学习的前提条件，学生已经认识到以列知识：

1．编程指令：

G00，G01，G02，G03，G84，G92，M30

2．用于切削速度的走刀速度F80

3．在EmcoCompact5型数控车床上用操作台输入程序

4．借助操作台走工件轮廓

5．职业工人和技术工人均不是下等人

学生在圣旦节前在金属加工教研室的多媒体教室的展示柜中看到了高脚杯工作。

后问我：

我们能否在课程结束前加工出这个工件？

由此产生了该课程系列目标；“工件高脚杯的加工”，学生从自身出发对加工这个工件有兴趣（出自本身的积极性）。

目前的课题切削加工高脚杯应该归入到学生需求，安排如下：

在导入阶段，教师通过简短的席勒名句：

“”引起学生的注意；一件已经加工好的工件，即高脚杯展示，作为激发兴趣。

通过教师发问：

“为了能够完成该高脚杯，你必须不要做哪些工作？

”，把学生引导到当前课堂上的课题；这个提问应写到黑板上，学生可以在工作页和伙伴商量写出该课题的加工方法，完成精车编程，等等。

学生在此过程中和同学一起学习、复习已学过的知识，并加以加深理解和加工，最后各个小组介绍他们的工作结果，介绍时可使用胶片、投影仪和黑板，每个小组介绍4句精车程序语句，并作出解释。

在总结阶段，每个小组在数控车床上各输入2句CNC语句，机床的调整由学生自愿提出，此时工件在卡盘上的夹紧由我来完成（事故危险对学生很重要，在夹紧时夹紧钥匙的滑脱可能会碰伤手），课程结束时获得了切削加工成的工件。

我有意的没有中断课程，因为我知道在该课程内可以达到教学目标，理论上的中断课程可以放在领会掌握阶段，所以，下次课程中在程序的输入及设备的调整及切削加工时进行。

可以设想在完成精车程序的授课过程可以分部分进行，比如说，学生更改程序指令圆弧路径时（G02，G03）。

当时间结束时，程序的及设备的调整还没有完成，也可以调出储存的程序输入并切削加工。

目前课时的教学和学习结构可以归入到一个学习观念，要结合如下的方法：

---听教师讲解

---结合和回忆上次课的内容（精车编程）

---复习已学过的知识（G00，G01，G02------）

---在团队中进行的社会能力

---学习在班级中脱稿演讲

---主动地、仔细地同设备打交道

---学习切削机械工工作范围，了解设备。

授课过程

授课

阶段

教什么

怎么教

引导阶段

引起注意力：

席勒名句

激发学习动力：

高脚杯和圆棒料，设问：

“为了能够加工完成高脚杯，你们必须还要做哪些工作？

”

在黑板上写上标题：

高脚杯精车程序

学习目标牌：

借助上次课的资料和同学一起在工作页上完成课题。

教师讲解席勒名句

高脚杯、圆棒料

教师提问