《零件的数控铣削加工》教学大纲-150-孙业明.doc

HCIT-QF-JW003 淮安信息职业技术学院零件的数控铣削加工课程教学大纲零件的数控铣削加工课程教学大纲课程编号：020304-Z 适用专业：数控技术课程类型：专业课 课程性质：必修课课程学时：150 课程学分：10一、课程定位零件的数控铣削加工是针对数控技术专业开设的一门专业核心课程，本课程的开设主要是针对数控机床操作员、数控加工工艺员两个核心岗位中的典型工作任务，培养学生制定数控工艺、编写数控程序、实施数控加工等核心职业能力，使学生具备从事上述岗位所必须的职业能力和职业素养，为后续课程的实施、学生职业能力的提升以及就业准备必要的知识与技能。通过本课程的学习，主要使学生掌握数控铣床的操作方法，能够依据零件图纸合理选择刀具、夹具和量具，编制零件数控加工程序，制定中等复杂程度零件的生产工艺文件，在数控铣床上独立完成零件的数控铣削加工，正确对零件进行检测，达到数控机床操作工（高级）岗位的要求。其前导课程为机械制图、工程材料、车工实训、机械测量技术、数控加工工艺分析与制定，通过上述课程的学习为本课程的学习从识图、刀具及毛坯材料选择、机床基本操作、零件尺寸与配合、检测方法等方面做铺垫。同时通过该课程的学习也为计算机辅助编程与加工、使用数控车床的零件加工顶岗实习、毕业设计等后续课程的实施和学生的职业能力的提升做好了知识与技能的准备。二、课程目标1.专业能力目标（1）能读懂中等复杂程度的零件图与装配图；（2）能读懂复杂零件的数控加工工艺文件；（3）熟悉数控加工工艺流程，根据零件图样要求，能熟练编制中等复杂程度零件的铣削数控加工工艺；（4）能使用通用夹具进行零件定位与装夹；（5）能根据数控铣床加工工艺文件选择、安装和调整数控铣床常用刀具；（6）能运用数学知识进行数值运算；（7）能进行典型零件数控加工程序的编制及调整，并能使用数控仿真软件验证编写的数控加工程序；（8）能熟练运用数控铣床进行平面铣削、轮廓铣削、凹槽铣削、孔系加工、倒角与倒圆加工及非圆二次曲线的加工，并能熟练运用极坐标、坐标旋转、局部坐标等指令进行简化编程；（9）能合理使用量具进行零件的长度、内径、外径、螺纹和角度的精度检验；（10）能进行数控铣床的正确操作，独立完成零件的数控铣削加工；（11）能对已经完成的任务进行记录存档；（12）能对数控铣床进行日常的维护与保养。2.方法能力目标（1）能够根据学习任务的要求，制定合理的工作计划和方案，并能够正确进行方案的实施，学习任务完成后能进行总结及记录整理；（2）能够应用所学的工艺知识，解决数控铣削加工中出现的问题；（3）通过网络资源，使学生充分利用课外时间进行学习，培养学生自主学习和独立解决问题的能力；（4）能够依据数控铣床保养规范对数控铣床进行日常维护、保养；（5）能够具备自我控制与管理能力；（6）具备评估工作成果（自我、他人）的能力。3.社会能力目标（1）在实际的加工过程中，学生要严格遵守安全操作规程，同时具有质量、效率意识；（2）通过小组合作完成学习项目，培养学生与人沟通和团队协作精神；（3）通过学习，使学生具备良好的职业道德和科学的创新精神；（4）通过学习，使学生具备决策能力和执行能力；（5）通过学习，使学生具备必要的语言及文字表达能力。三、课程设计1.设计理念（1）以企业岗位对人才的职业素质要求为依据；（2）以学生的职业能力培养为目标；（3）以我院学生的实际学情为出发点；（4）以校企合作，工学结合为切入点；（5）与行企专家共同设计的做中教，做中学的课程；（6）在确定教学内容时主要遵循以下几点：1）学习项目中的工作任务源于真实，高于真实；2）课程设计基于认知规律，从简单到复杂；3）不盲从现行的潮流，以本校实际出发。2.设计思路本课程从数控加工职业岗位入手，以典型零件的数控加工工作任务为主线，以数控铣床高级工的国家职业标准为依据，以学生就业所需的数控编程、数控加工工艺制定、数控机床操作技能为着眼点选取课程教学内容，通过岗位实际工作任务分析，获取典型工作任务，对典型工作任务进行整合形成综合能力领域，根据学生认知及职业成长规律递进重构将行动领域转换为学习领域（课程）。（1）四、课程内容与学时分配序号课程项目名称典型工作任务名称学时1项目一 数控铣床加工准备1. 数控铣床安全操作和日常保养理1实142. 零件装夹与数控铣刀的选用及安装实13. 常用量具的选择与使用实12项目二 数控铣床基本操作1. 数控系统面板操作理2实2102. 数控铣床对刀操作理1实33. 数控铣床程序操作理1实13项目三 数控铣床单项铣削训练1. 平面铣削理4实8562. 简单轮廓铣削理2实103. 型腔铣削理2实104. 数控铣削简化编程理4实85. 孔加工理4实44项目四 中级工认证强化训练中级工认证强化训练理2实10125项目五 高级工认证强化训练高级工技能训练实例1理6实1866高级工技能训练实例2理4实14高级工模拟考核测试理1实236总结课程学习总结、场地整理、物品归还、记录填写理22合计36114150五、教学设计项目一项目名称：数控铣床加工准备 学时： 4教学目标1.了解数控铣床的结构与工作原理；2.了解数控铣床的安全操作规程；3.了解数控铣床的日常维护、保养及7S的主要要求；4.掌握数控铣床的基本操作；5.了解数控铣床常用夹具，并能运用夹具正确定位和装夹工件；6.了解数控铣床常用刀具的结构特点，并能正确选用和安装数控铣削刀具；7.了解常用量具的结构与简单工作原理，能够使用常用量具对零件进行检测。教学重点1.了解数控铣床的结构与工作原理；2.了解数控铣床的安全操作规程；3.了解数控铣床的日常维护保养及7S的主要要求；4.掌握数控铣床的基本操作。学习难点1.了解数控铣床常用夹具，并能运用夹具正确定位和装夹工件；2.了解数控铣床常用刀具的结构特点，并能正确选用和安装数控铣削刀具；3.了解常用量具的结构与简单工作原理，能够使用常用量具对零件进行检测。典型工作任务名称主要教学内容1. 数控铣床安全操作和日常保养1、数控铣床的结构与工作原理；2、数控铣床的安全操作规程；3、数控铣床的日常维护、保养及7S的主要要求；4、数控铣床的开、关机操作。2. 零件装夹与数控铣刀的选用及安装1、认识通用立铣刀、键槽铣刀、模具铣刀、面铣刀、镗刀、麻花钻、中心钻等常用铣削刀具，能正确安装且调整上述刀具；2、认识平口虎钳、螺栓压板等铣床常用夹具，会使用铣床通用夹具平口虎钳对规则零件进行定位与装夹。3. 常用量具的选择与使用1、常用量具的结构与简单工作原理；2、常用量具的使用方法。教学方法建议1. 为达到良好的教学效果，建议在上述内容的讲授过程中灵活选用现场教学、案例教学、示范教学、设问启发、任务驱动等教学方法2. 由于学生多教师少，如采用示范教学，对于全局教学质量的保证存在困难，可将教学内容制作成教学视频，采用多媒体教学的方式在多媒体教室内进行教学。备注项目二项目名称：数控铣床基本操作 学时： 10教学目标1. 掌握数控系统面板各按键分类、用途、英文标识的含义；2. 学会运用数控系统操作面板设置常用参数；3. 掌握数控铣床显示页面的切换与常用的六种工作方式的使用方法；4. 能熟练使用机床操作面板各按钮对数控铣床进行操作。5. 能熟练运用试切对刀法进行对刀操作、建立数控铣床工件(加工)坐标系；6. 能正确输入与修改刀补参数；7. 学会对已建立的工件坐标系进行校验。8. 熟练使用“编辑”方式进行程序相关操作；9. 学会编制简单数控加工程序段；10. 掌握自动运行数控加工程序的方法。教学重点1. 学会运用数控系统操作面板设置常用参数；2. 掌握数控铣床显示页面的切换与常用的六种工作方式的使用方法；3. 能熟练使用机床操作面板各按钮对数控铣床进行操作。4. 能熟练运用试切对刀法进行对刀操作、建立数控铣床工件(加工)坐标系；5. 熟练使用“编辑”方式进行程序相关操作；学习难点1. 数控铣床显示页面的切换与常用的六种工作方式的使用方法；2. 使用“编辑”方式进行程序相关操作。典型工作任务名称主要教学内容1. 数控系统面板操作1、MDI键盘各按键的分类、功用及英文含义；2、CRT显示的各个页面的内容，各参数、数据的含义；3、数控系统软键的使用；刀具偏置补偿、半径补偿与刀具参数的输入方法；4、数控铣床常用工作方式手动、手轮、MDI、编辑、快速、自动方式的使用方法；5、手动主轴正转、反转、停止操作，MDI方式操作数控铣床。2. 数控铣床对刀操作1、试切对刀法的原理、过程及注意点；2、MDI面板中刀补参数的确定方法和步骤；3、工件坐标系的确定方法；4、MDI方式操作机床的方法。3. 数控铣床程序操作1、数控加工程序的基本组成与格式；2、数控程序的简单编制；3、数控铣床“编辑”方式的使用方法；4、新建、打开、编辑、删除程序的方法，5、数控程序自动运行。教学方法建议1. 为达到良好的教学效果，建议在上述内容的讲授过程中灵活选用现场教学、示范教学、设问启发、任务驱动等教学方法2. 由于学生多教师少，如采用示范教学，对于全局教学质量的保证存在困难，可将教学内容制作成教学视频，采用多媒体教学的方式在多媒体教室内进行教学。3. 在学生实践操作训练中，要加强过程考核与检查指导；4. 及时发现学生加工中存在问题,并在每天课程结束前进行总结。备注项目三项目名称：数控铣床单项铣削训练 学时： 56教学目标1. 熟练运用常用数控指令进行编程；2. 熟练掌握用通用立铣刀或键槽刀采用行铣法进行平面铣削的程序编写与加工，掌握规则六面体零件各平面加工工艺路线的制定、装夹要点与精度保证等，能独立对规则零件的上下平面进行加工与精度保证，熟练掌握采用面铣刀通过手动方式进行平面铣削；3. 学会用立铣刀或键槽刀铣台阶面和侧面，熟练掌握刀具半径补偿在轮廓铣削中的应用；4. 学会编制合理的凹槽加工路线，能独立使用键槽铣刀加工简单凹槽；5. 掌握运用极坐标与坐标旋转进行简化编程，掌握六边形凸台、人字槽（腰形槽）的编程与加工；6. 熟练掌握孔加工循环的动作组成、程序段格式与程序段中各参数含义；熟练运用孔加工循环进行各种孔加工编程与加工；7. 掌握子程序的编写与调用方法；8. 熟练掌握程序的输入、检查、修改的技能；9. 学会运用编制的程序进行自动加工；10. 掌握铣削参数的确定与调整；11. 掌握在数控铣床上加工零件、控制尺寸方法及切削用量的选择；12. 严格按照数控铣床的操作规程进行操作，防止人身、设备事故的发生。教学重点1.用通用立铣刀或键槽刀采用行铣法进行平面铣削的程序编写与加工，掌握规则六面体零件各平面加工工艺路线的制定、装夹要点与精度保证等，能独立对规则零件的上下平面进行加工与精度保证，并熟练掌握采用面铣刀通过手动方式进行平面铣削；2.用立铣刀或键槽刀铣台阶面和侧面，熟练掌握刀具半径补偿在轮廓铣削中的应用；4.编制合理的凹槽加工路线，能独立使用键槽铣刀加工简单凹槽；5.运用极坐标与坐标旋转进行简化编程，掌握六边形凸台、人字槽（腰形槽）的编程与加工；6.孔加工循环的动作组成、程序段格式与程序段中各参数含义；熟练运用孔加工循环进行各种孔加工编程与加工；7.子程序的编写与调用方法。学习难点1. 子程序的编写与调用方法；2. 铣削参数的确定与调整；3. 在数控铣床上加工零件、控制尺寸方法及切削用量的选择。典型工作任务名称主要教学内容1. 平面铣削1、指令 G00、G01、G90、G91、G54-G59、M98、M99、M03、M04、M05、M30、F格式、含义及使用方法；2、平面铣削刀具的选择；3、工艺装备（刀具、夹具和量具）的安装、调试与使用方法；4、程序调试与零件的试切；5、程序引起的数控铣床的一般故障的解决措施；6、零件的检验。2. 简单轮廓铣削1、指令G40、G41、G42、，C、，R格式、含义及使用方法；2、数控铣床轮廓面的加工方法；3、简单轮廓节点坐标的计算方法；4、刀具半径补偿的建立、使用与取消；5、通过改变刀补值对零件进行粗精加工；6、零件检验分析方法和零件的质量控制方法。3. 型腔铣削1、指令 G02、G03格式、含义及使用方法；2、数控铣床简单槽的加工方法；3、简单圆弧节点坐标的计算方法；4、零件检验分析方法和零件的质量控制方法。4. 数控铣削简化编程1、指令G15、G16、 G68、G69的格式、含义及使用方法；2、运用极坐标与坐标旋转进行简化编程；3、零件检验与分析方法和零件的质量控制方法。5. 孔加工1、指令G98、G99、G81、G82、G73、G83、G74、G84、G80格式、含义及使用方法；2、孔加工循环的动作组成、程序段中各参数含义；3、运用孔加工循环进行各种孔加工编程；4、孔检验分析方法和质量控制方法。教学方法建议1. 为达到良好的教学效果，建议在上述内容的讲授过程中灵活选用多媒体教学、软件仿真教学、示范教学、设问启发、任务驱动、角色扮演等教学方法；2. 由于学生多教师少，如采用示范教学，对于全局教学质量的保证存在困难，可将教学内容制作成教学视频，采用多媒体教学的方式在多媒体教室内进行教学。3. 在学生实践操作训练中，要加强过程考核与检查指导；4. 及时发现学生加工中存在问题,并在每天课程结束前进行总结。备注项目四项目名称：中级工认证强化训练 学时： 12教学目标1. 能编排一般复杂零件产品的加工工艺；2. 运用所学指令编制一般复杂零件产品的加工程序；3. 能加工一般复杂的综合零件；4. 能独立加工一般复杂程度的综合铣削零件；5. 会对一般复杂的综合零件进行精度检验和质量分析；6. 严格按照数控铣床的操作规程进行操作，防止人身、设备事故的发生。教学重点1. 编排一般复杂零件产品的加工工艺；2. 独立加工一般复杂程度的综合铣削零件；3. 对一般复杂的综合零件进行精度检验和质量分析。学习难点1. 编排一般复杂零件产品的加工工艺；2. 对一般复杂的综合零件进行精度检验和质量分析。典型工作任务名称主要教学内容1. 中级工认证强化训练1、数控铣床典型零件加工工艺的拟订； 2、零件程序的编制；3、加工程序的调试与零件试切；4、零件的检验与误差分析。教学方法建议1. 为达到良好的教学效果，建议在上述内容的讲授过程中灵活选用任务驱动、角色扮演等教学方法；2. 在学生实践操作训练中，要加强过程考核与检查指导；3. 及时发现学生加工中存在问题,并在每天课程结束前进行总结。备注项目五项目名称：高级工认证强化训练 学时： 66教学目标1. 掌握宏编程指令的使用，能编写椭圆、三维倒角和倒圆角程序；2. 熟练掌握典型铣削零件的数控铣削加工方法；3. 能合理编制典型铣削件加工工艺；4. 掌握典型铣削零件的尺寸精度及形位公差的控制、检验与误差分析方法；5. 能熟练操作机床，独立完成典型数控铣削零件加工。教学重点1. 典型铣削零件的数控铣削加工方法；2. 编制典型铣削件加工工艺。学习难点1. 宏编程指令的使用，椭圆、三维倒角和倒圆角程序的编写；2. 典型铣削零件的尺寸精度及形位公差的控制、检验与误差分析方法。典型工作任务名称主要教学内容1.高级工技能训练实例11、复杂铣削零件件加工工艺制定与优化；2、宏编程指令的使用，椭圆、三维倒角、三维倒圆角的程序编写；3、复杂零件的装夹与调整方法；4、复杂零件刀具的选择、安装和对刀方法；5、复杂零件件的程序编制方法；6、加工程序的调试与零件试切；7、零件的检验与误差分析；8、提高零件加工精度的方法。2.高级工技能训练实例23.高级工模拟考核测试教学方法建议1. 为达到良好的教学效果，建议在上述内容的讲授过程中灵活选用任务驱动、角色扮演等教学方法；2. 在学生实践操作训练中，要加强过程考核与检查指导。3. 及时发现学生加工中存在问题,并在每天课程结束前进行总结。备注六、考核评价本课程考核成绩包含平时考勤、单项技能考核和综合技能测试三个部分，上述三项考核内容占课程考核分值比例分别为10%、60%和30%。1、考核内容说明（1）平时考勤上课期间学生要做到不迟到、不早退，按时在岗，对于无故旷课学生-5分/课时，对于迟到与早退学生-2分/次，对于病假与事假学生-2分/课时。（2）单项技能考核单项技能考核内容包括六项，即：对刀能力考核、平面加工考核、轮廓铣削考核、型腔加工考核、简化编程考核、高级工零件考核，每项单项考核又分为职业素养的考核、工艺编制与编程能力的考核与机床操作能力的考核，具体考核标准如下：1）职业素养的考核：主要考核工作过程中学生的劳动态度、精神面貌和团队协作等内容，可从学生日常行为、职业习惯中获得结果。2）工艺编制、编程与基本操作能力的考核：主要考核学生能否根据工作任务书的要求合理编制数控加工工艺，根据工艺方案编制数控加工程序的能力。同时考核学生能否熟练操作数控铣床，合理设置加工参数进行零件尺寸精度控制的能力，可以根据学生提供的工艺文件结合学生零件加工的质量与效率进行考核。3）零件加工质量的考核：主要考核学生加工零件的尺寸精度、表面质量是否符合图纸要求，量具使用是否熟练规范，可根据学生加工的零件尺寸精度获得结果。4）职业习惯与安全文明操作考核：符合安全文明操作规范，无安全事件发生。（3）综合技能测试综合技能测试采用随机选取高级工零件的方式作为考核内容，要求学生在规定时间内独立完成零件工艺制定、程序编写与零件加工，要求所加工零件符合图纸要求，并且加工中符合安全文明操作规范，无安全事件发生。2、考核标准与成绩评定项目表考核分类考核项目考核指标权重平时考勤学习期间出席情况不迟到、不早退，不旷课，不无故请假10%单项技能考核职业素养着装整齐、遵守课堂纪律，在工作中劳动态度端正，精神面貌好（20分）60%工艺编制、编程与基本操作刀具选择合理，工件安装正确，对刀操作规范，工艺制定合理，程序编写正确，机床操作熟练，加工效率高（50分）零件加工质量尺寸精度，表面质量符合图纸要求，量具使用熟练规范（20分）安全文明操作符合安全文明操作规范，无安全事件发生（10分）综合技能测试零件加工时间加工时间少30%零件加工精度与零件表面质量各项检测项目满足图纸要求，表面质量好职业习惯与安全文明操作符合安全文明操作规范，无安全事件发生七、教学基本条件1.教学资源（1）教材教材类别教材名称主编出版社出版时间理论参考教材FANUC系统数控铣床（加工中心）编程与操作实用教程徐建高化学工业出版社2007.4实践参考教材数控铣床考工实训教程吴明友化学工业出版社2008.1（2）宇航仿真教学软件（3）课程网站(图片库、视频库及教学案例库)（4）多媒体课件2.教学设施为保证理论与实际操作相结合，并顺利实施项目化教学，本课程要求配备以下专用实训室、专业教室和实训所需工具与材料：（1）数控铣床实训室（配备至少8台数控铣床，建议12台）；（2）数控仿真实训室（配备50台计算机和宇航仿真软件、AutoCAD等软件）；（3）多媒体教室一个（可与仿真实训室共用同一房间）（4）所需主要工具、材料所需工具：数控铣床8台套；立铣刀、键槽刀、麻花钻、面铣刀、中心钻、镗孔刀各8套；游标卡尺、深度尺、千分尺、内径量表各8套；所需材料：铝合金100*100*20、100*150*30若干。（5）学生学习以小组为单位组成学习团队，每组学生使用一台数控铣床，每组学生建议4-5人，每4组学生建议配备一名实训指导老师；（6）每组学生至少配备一整套测量工具和实训用刀具等。八、其他说明1.课程标准开发说明本课程是以数控编程和加工为主