
1、课程概述
课程名称:数控编程与加工操作 课程类型:专业核心课
适用专业:数控技术,机电一体化,模具设计与制造 课程编号:202015
课程学时:340 课程学分:9
主用教材:陶维利主编 数控铣削编程与加工 机械工业出版社
周兰主编 数控车削编程与加工 机械工业出版社
2、前言
2.1.课程性质
本课程承载了数控技术专业的核心能力培养任务,处于专业课程的核心地位,是数控技术专业的一门“理实一体化”专业主干课程,具有很强的实践性。
本课程的前导课程有:《机械制图》、《CAD》《使用普通机床的零件加工》、《使用手动工具的零件加工》等,后续课程为顶岗实习、毕业论文/设计等。
2.2.课程设计理念及思路
根据数控技术专业就业岗位群中数控工艺编程员、数控车床操作工、数控铣床/加工中心操作工的实际工作任务归纳出典型工作任务,按照职业标准,根据典型工作任务所涉及到的知识能力、方法能力和管理能力要求,以人才培养目标为依据选择典型零件作为教学载体,按工作过程系统化重构学习内容。
课程教学以任务驱动,项目引导,将数控加工工艺、数控编程及操作技术、数控机床维护与保养、加工检验与质量控制等学习内容贯穿于每项工作任务之中。通过学、练、做交替进行完成知识与技能的积累。内容安排遵循人类的认知和学习规律,从简单到复杂、从基础到综合应用。
2.3. 课程任务:
通过课程学习,让学生了解数控车削加工、数控铣削加工/加工中心加工程序编制的基础知识和基本方法,重点培养学生学会数控车床/铣床/加工中心的编程方法,能够操作机床进行加工。
3.课程目标
培养具有综合职业能力(专业能力、社会能力和方法能力等),服务于数控生产、加工、、编程与操作等岗位的高技能型专门人才。
具备考取高级数控车工、数控铣工/加工中心操作工等职业资格所需的知识和技能,并获取中级数控车工、数控铣工/加工中心操作工等资格证书。
3.1.知识教学目标
1.能根据零件结构特征选择数控机床类型;
2.能根据零件图纸要求选择零件加工方法,制定零件加工工艺方案、确定数控加工内容、制定零件装夹方案,合理选择刀具与切削用量以及安排加工顺序;
3.能使用典型数控系统的编程指令手工编制加工程序;
4.会使用自动编程软件完成零件自动编程工作,并通过参数设置实现程序DNC加工或程序传输。
5.会根据图样要求选择量具并对工件进行正确检测,当发现质量不合格时,能分析其产生原因并提出解决问题的方法或步骤;
6.能对加工程序进行优化,通过程序优化实现生产效率、产品质量、刀具寿命、机床利用率、生产成本处于最佳状态;
3.2.能力培养目标
1.具有熟练的机床操作技能,具备数控车床编程并加工的能力;
2.具有维护机床和排除简单故障的能力;
3.具有获得新知识的能力;
4.具有一定的分析,解决实际问题的能力;
5.具有一定的组织和人际交往、公关、协调共事能力;
6.能够取得数控车、数控铣/加工中心操作高级工职业资格证书.
3.3.情感态度素质目标目标
1.能严格遵守生产规章制度,爱护设备;
2.具有环境保护,节能,反对浪费的意识;;
3.养成操作规范和良好的职业习惯;
4.具有良好的职业道德和遵纪守法意识;
5.具有团队和敬业精神.
4、课程内容设计及学时分配
按照职业标准;根据典型工作任务所涉及到的知识; 遵循认知和学习规律,从简单到复杂、从基础到综合应用.三个模块各由5,5,6个教学任务作为载体完成教学内容的重构.教学要求以学生为主体,教师为引导,进行教学.
数控铣工模块:
| 模块 | 任务 | 名称 | 主要内容 | 教学要求 | 参考 学时 | |
| 数控铣工 | 任务1 | 数控铣床的安全操作与认识 | 数控铣床及典型系统的结构与组成;数控铣床坐标系; 数控铣床及典型系统的基本操作; 数控程序调试与校验方法与操作; 数控铣床的维护保养内容,机床安全操作规程. | 1)能根据零件特征选择机床; 2)能读懂数控机床操作面板上的图符含义,并会使用; 3)能熟练操作数控铣,完成开、关机、返参、手动移动、程序输入与编辑、对刀、程序调试等相关操作; | 10 | |
| 任务2 | 使用基本指 令的外形类零 件编程与加 工 | 数控铣床编程坐标系; 数控铣编程特点; 数控铣编程基本指令; 外轮廓零件加工走刀轨迹设计及编程; 一把刀的对刀方法。 | 1.能够运用基本编程指令编制外圆加工程序 2.会根据零件精度要求设计刀具的进给路线 3.会选择零件的装夹与调整方法 4.会选择零件外圆加工的加工刀具 | 20 | ||
| 任务3 | 使用单一固定循环的套类零件编程与加工 | 数控铣孔加工指令的含义、格式与使用; 孔加工刀具的选用与切削用量选择; 孔加工进给路线设计; 两把以上刀具的对刀方法; 刀具选用、夹具安装。 | 1.能够运用单一固定循环编程指令编制内孔加工的程序 2.会根据加工要求选择固定循环指令 3.会根据零件精度要求设计孔加工的进给路线 4.会选择零件的装夹与调整方法 5.会选择内孔加工刀具 | 20 | ||
| 任务4 | 使用复合固定循环的螺纹轴零件编程与加工 | 外圆复合固定循环指令的格式,用途及编程技巧; 螺纹加工指令的格式及编程技巧; 各类加工刀具的用途; 螺纹加工参数的计算方法; 根据零件材料的加工性能合理进行铣削参数的设定; 加工工件质量的检验及控制。 | 1会使用复合固定循环指令编制去除毛胚余量的程序 2会选择刀尖圆弧半径补偿与方位 3会编制数控铣削零件加工工艺 4会计算螺纹加工参数具有加工精度控制能力 5会选择合适量具对工件进行正确测量 6会通过调整参数,对加工精度进行控制。 7会对加工工件的质量进行检验。 | 30 | ||
| 任务5 | 使用宏指令的带椭圆零件编程与加工 | 常见复杂轮廓的函数式; 宏程序的格式、指令; 宏程序的参数设置; 宏程序的编程技巧 | 1)能够写出复杂轮廓的函数式; 2)能够应用宏程序对椭圆轮廓进行编程加工; 3)能正确选择加工椭圆的刀具与切削用量 | 20 | ||
| 学时合计:100学时(其中实践教学学时比例为 50 %) | 理论学时 | 50 | ||||
| 实践学时 | 50 | |||||
| 模块 | 任务 | 名称 | 主要内容 | 教学要求 | 参考 学时 | |
| 数控车工 | 任务1 | 数控车床的安全操作与认识 | 数控车床及典型系统的结构与组成;数控车床坐标系; 数控车床及典型系统的基本操作; 数控程序调试与校验方法与操作; 数控车床的维护保养内容,机床安全操作规程. | 1)能根据零件特征选择机床; 2)能读懂数控机床操作面板上的图符含义,并会使用; 3)能熟练操作数控车,完成开、关机、返参、手动移动、程序输入与编辑、对刀、程序调试等相关操作; | 10 | |
| 任务2 | 使用基本指 令的轴类零 件编程与加 工 | 数控车床编程坐标系; 数控车编程特点; 数控车编程基本指令; 外轮廓零件加工走刀轨迹设计及编程; 一把刀的对刀方法。 | 1.能够运用基本编程指令编制外圆加工程序 2.会根据零件精度要求设计刀具的进给路线 3.会选择轴类零件的装夹与调整方法 4.会选择轴类零件外圆加工的加工刀具 | 20 | ||
| 任务3 | 使用单一固定循环的套类零件编程与加工 | 数控车孔加工指令的含义、格式与使用; 孔加工刀具的选用与切削用量选择; 孔加工进给路线设计; 两把以上刀具的对刀方法; 刀具选用、夹具安装。 | 1.能够运用单一固定循环编程指令编制内孔加工的程序 2.会根据加工要求选择固定循环指令 3.会根据零件精度要求设计孔加工的进给路线 4.会选择轴套类零件的装夹与调整方法 5.会选择内孔加工刀具 | 20 | ||
| 任务4 | 使用复合固定循环的螺纹轴零件编程与加工 | 外圆复合固定循环指令的格式,用途及编程技巧; 螺纹加工指令的格式及编程技巧; 各类加工刀具的用途; 螺纹加工参数的计算方法; 根据零件材料的加工性能合理进行车削参数的设定; 加工工件质量的检验及控制。 | 1会使用复合固定循环指令编制去除毛胚余量的程序 2会选择刀尖圆弧半径补偿与方位 3会编制数控车削零件加工工艺 4会计算螺纹加工参数具有加工精度控制能力 5会选择合适量具对工件进行正确测量 6会通过调整参数,对加工精度进行控制。 7会对加工工件的质量进行检验。 | 30 | ||
| 任务5 | 使用宏指令的带椭圆零件编程与加工 | 常见复杂轮廓的函数式; 宏程序的格式、指令; 宏程序的参数设置; 宏程序的编程技巧 | 1)能够写出复杂轮廓的函数式; 2)能够应用宏程序对椭圆轮廓进行编程加工; 3)能正确选择加工椭圆的刀具与切削用量 | 20 | ||
| 学时合计:100学时(其中实践教学学时比例为 50 %) | 理论学时 | 50 | ||||
| 实践学时 | 50 | |||||
| 模块 | 任务 | 名称 | 主要内容 | 教学要求 | 参考 学时 | |
| 加工 中心 | 任务1 | 加工中心的安全操作与认识 | 加工中心及典型系统的结构与组成;加工中心坐标系; 加工中心及典型系统的基本操作; 数控程序调试与校验方法与操作; 加工中心的维护保养内容,机床安全操作规程. | 1)能根据零件特征选择机床; 2)能读懂数控机床操作面板上的图符含义,并会使用; 3)能熟练操作加工中心,完成开、关机、返参、手动移动、程序输入与编辑、对刀、程序调试等相关操作; | 10 | |
| 任务2 | 使用镜像、旋转、局部坐标,极坐标指令的复杂零 件编程与加 工 | 加工中心编程坐标系; 加工中心编程特点; 加工中心编程基本指令; 外轮廓零件加工走刀轨迹设计及编程; 多把刀的对刀方法。 | 1.能够运用基本编程指令编制外形加工程序 2.会根据零件精度要求设计刀具的进给路线 3.会选择复杂零件的装夹与调整方法 4.会选择复杂零件外形加工的加工刀具 | 20 | ||
| 任务3 | 使用单一固定循环的复杂零件编程与加工 | 加工中心孔加工指令的含义、格式与使用; 孔加工刀具的选用与切削用量选择; 孔加工进给路线设计; 两把以上刀具的对刀方法; 刀具选用、夹具安装。 | 1.能够运用单一固定循环编程指令编制内孔加工的程序 2.会根据加工要求选择固定循环指令 3.会根据零件精度要求设计孔加工的进给路线 4.会选择轴套类零件的装夹与调整方法 5.会选择内孔加工刀具 | 20 | ||
| 任务4 | 使用复合固定循环的螺纹轴零件编程与加工 | 复合固定循环指令的格式,用途及编程技巧; 螺纹加工指令的格式及编程技巧; 各类加工刀具的用途; 螺纹加工参数的计算方法; 根据零件材料的加工性能合理进行铣削参数的设定; 加工工件质量的检验及控制。 | 1会使用复合固定循环指令编制去除毛胚余量的程序 2会选择刀尖圆弧半径补偿与方位 3会编制加工中心削零件加工工艺 4会计算螺纹加工参数具有加工精度控制能力 5会选择合适量具对工件进行正确测量 6会通过调整参数,对加工精度进行控制。 7会对加工工件的质量进行检验。 | 30 | ||
| 任务5 | 使用宏指令的带椭圆零件编程与加工 | 常见复杂轮廓的函数式; 宏程序的格式、指令; 宏程序的参数设置; 宏程序的编程技巧 | 1)能够写出复杂轮廓的函数式; 2)能够应用宏程序对椭圆轮廓进行编程加工; 3)能正确选择加工椭圆的刀具与切削用量 | 20 | ||
| 任务6 | 使用CAXA软件 生成多轴加工 程序 | CAXA基本命令 CAXA复杂零件造型及生成程序 复杂塑料模仁造型及生成多轴程序 | 1)能够熟练掌握CAXA基本命令; 2)能够应用CAXA复杂零件造型及生成程序及传输机床加工; 3)能够应用CAXA软件复杂塑料模仁造型及生成多轴程序 | 40 | ||
| 学时合计:140学时(其中实践教学学时比例为 68 %) | 理论学时 | 50 | ||||
| 实践学时 | 90 | |||||
5、实施建议
1.教学之前准备
根据教学零件图样,提前准备好毛坯材料、刀具、量具、工具、夹具等,事先安排学生作好准备工作,老师备好课,准备好多媒体课件、教具等。
本课程建议根据学校现有设备台套数,将每个班分两组进行组织教学。本课程采用项目教学法,每个项目都有理论知识学习和编程加工操作训练,建议以任务项目驱动组织,理论与实训交叉进行,最终实现项目任务的完成,再换另一个项目。如果是先学编程理论后集中实训,则建议一组进行数控铣,另一组进行数控加工中心实训,一个任务完成则交换进行另一项任务。根据学院实际情况,如果是两班安排,则一次只能安排两个行政班。
2.教学过程组织
每个项目的教学都是以任务驱动,项目引导,将数控加工工艺、数控编程及操作技术、数控机床维护与保养、加工检验与质量控制等学习内容贯穿于每项工作任务之中,每项任务的实施都是按“分析零件图样→制定零件加工工艺方案→程序编制与仿真校验→数控机床加工→零件检验与反馈”等五步进行。考虑到现有设备有限,教学实施过程时要充分利用好设备,由于每个项目都有上机前的图样分析、加工方案制定和程序编制、仿真校验等,可组织学生在没轮到上机前完成。
3.教学方法建议
演示法:初学时采用,由老师示范给学生看。
行动导向法:通过老师的引导由学生完成学习性工作任务。
小组讨论法:由学生在完成工作任务时,通过讨论加深对理论知识的理解
任务驱动法:通过任务的完成,实现做中学
讲授法:理论教学主要教学方法
4.考核方式建议
本门课程的考核突出学生的工艺设计、编程序编制和机床操作与零件加工和解决实际问题等职业能力,采用过程考核与期末考评相结合的综合评定方法,强调过程考评的重要性,过程考评占50%,期末考评占50%
7、说明
适用范围:高职高专院校“中草药物栽培技术”、“药用植物栽培加工”、“药学”等专业的学生学习.
参考教材
1.数控加工编程及操作 顾京 高等教育出版社2006.9
2.数控编程 李占军 机械工业出版社
3.CAXA案例教程 章国庆 北京理工大学出版社
4.数控编程加工技术 张思弟 化学工业出版社 2005.6
制定人: 王见华 制定时间:2012年6月
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