中小学趣味零件“烟灰缸”图纸设计及编程教学设计公开课教案教学设计课件试题卷案例练习

趣味零件“烟灰缸”图纸设计及编程教学设计一．教学设计概述（一）课程名称：数控车床编程与加工技术学习任务名称：趣味零件“烟灰缸”项目课时：2学时授课对象：高二数控学生（二）工作情景、学习任务描述“烟灰缸”是数控训练中一个趣味性较高的孔类加工项目，实施该项目分4个子项目，共设6课时，具体安排如下：“趣味零件烟灰缸”大项目子项目内容课时地点学生需完成内容1手旋陀螺图纸设计1CAD教室理论教室实训室理实一体化教室设计手旋烟灰缸（CAD出图）确定工艺、编制程序首件加工，修改再加工234零件工艺、编程零件加工零件评价131展示说明、测绘、竞赛、小结本教学设计主要涉及子项目1、2的内容，按教学内容、教学方法、教学过程、教学反思四个模块加以阐述。二．教学内容（一）教材简介及整合本次“趣味零件烟灰缸”教学项目取自高等教育出版社出版浙江省新课改教材，《数控车床编程与加工技术》项目5中的“简单孔类加工”内容，通过教材的优化与学生兴趣的有机结合，理论知识与技能训练的有效衔接，实现“重设计，重创新”的教学理念。1.教学内容的整合：书本原来图纸修改后的图纸2.教学资源的整合借助网络助学平台（二）教学对象多课程融合高二学生正在积极学习数控车床编程及实操，有一定的数控编程及工艺理论，动手能力较强；同时又具备CAD绘图、零件测绘、机械基础等多门专业知识的简单运用。但对简单工艺小零件的设计、出图、工艺分析，到编程加工、零件测绘整个过程，模拟企业做产品模式，接触较少。（三）教学目标与重难点1.教学目标1.根据烟灰缸自身结构特点，设计简单的缸体、缸盖图纸2.能根据设计图纸进行零件加工工艺设计3.能根据设计图纸进行零件缸盖程序编制知识与能力：过程与方法：1.具备初步进行工艺分析的能力2.能对缸盖设计中出现的问题提出解决方案3.培养学生自主探究和创新设计的能力1.逐步培养学生团队合作、工作效率和安全意识等职业素养2.重点培养学生对出现的问题必须耐心、有效解决问题的态度3.培养学生使用国产软件进行零件图纸设计，立体造型等，课程思政教育情感、态度与价值观：2．学习重点、难点及关键点【教学重点】1、设计简单的烟灰缸缸盖零件图纸2、根据设计图纸进行加工工艺分析【教学难点】烟灰缸缸图纸设计中出现的问题进行分析，创新设计方案【关键】结合网络、多课程融合三．教学方法（一）基本理念重设计，重创新，重学科融合，重实操（二）教学方法学思并行(自主探究)；理实结合（编程、工艺理论；图纸设计、出图、3D打印等实操）；合作互动（小组合作，共同提高）。四．教学过程（一）课前准备1.教学资源—教师：茶杯（带盖）实物，3D打印机1台，量具，中望CAD、CAXA实体设计软件，加工工艺卡片，程序卡片，知识锦囊，案例累积卡等学生：根据常用烟灰缸图片，分析优缺点---创新设计，提出新的设计方案；设计意图：教学资源助力高效课堂，学生通过网络协作，对有用信息进行加工处理，建构知识2.学生分组队长、图纸设计员（CAD专长）、编程工艺设计员（数车编程、工艺专长）、PPT制作员（PPT制作专长）、成果展示员（演讲专长）。团队队长由老师指定，再由队长去组建自己的团队成员。设计意图：实现高效课堂“关键人物”“承上启下”的作用兵带兵、兵练兵、兵强兵（二）教学流程PPT播放“烟灰缸”的不同网络设计图创设情境激发兴趣导入任务工艺分析（ppt）3D打印分组设计图纸分析问题，修改方案程序编制答辩、小结（三）教学过程1.准备不同结构的烟灰缸、茶杯，让学生比较、类比创景激趣设计意图：知识来源于生活，用学生生活中的烟灰缸激发学习兴趣、刺激思维，创造温馨愉悦的学习环境。同时，准备不同结构的烟灰缸让学生类比，找出优缺点，为工艺分析埋下伏笔。2.导入任务利用学校实训材料铝合金φ65mm,组内讨论设计图纸，3D打印出烟灰缸实物，下轮实训课进行烟灰缸数车加工。1）、认识烟灰缸【师】展示烟灰缸实物【生】1.观察零件，思考、分析结构组成。2.以组为单位，讨论，并积极发言。【师】从旁点拨，最后总结要点：1外观设计新颖，颠覆在人们心中普通烟灰缸的形状，能给人们以焕然一新的感觉。2尽量减少烟灰的散落和飘散遍地。3尽量消除或者是减少烟灰带来的烟灰和异味。4尽量减少剩余烟灰对我们身体健康带来的又一次的伤害。5使我们的工作、生活和学习环境更加理想。设计意图：此环节考验学生的识图能力，需要有《机械制图》、《机械基础》等理论功底。通过让学生认识“烟灰缸”，达到知识间的互通和互用。也让学生知道理论课程能学有所用。2）、设计图纸小组合作设计1-2个图纸，标注尺寸及公差，技术说明，时间允许的组可以设计2个及以上的不同烟灰缸，挑选出最佳的烟灰缸参加比赛。本环节由胡建珊老师及学生团队完成草图及三维造型。3.图纸设计参考图纸4.3D打印（由张志鑫老师及学生团队完成）视频或在线视频中望CAD造型3D打印实物5.编程及工艺设计1）、内孔刀安装：视频+现场演示；垫刀片选择安装2）、对刀过程：视频+现场演示；1Z轴对刀：Z轴对刀（碰触或试切）输参数X轴对刀：试切----测量---输参数X轴试切测量输参数2）、装夹选择*基轴制：2021年浙江省高校招生职业技能操作合格标准数车要求：轴颈尺寸公差等级IT8，由此可设计自制夹具图纸。可查找附录1、23）、程序编制以烟灰缸盖Φ52为例，讲解孔的加工程序编制：00002G98G40M03S800T0404G00X100Z100X16Z2/G71U1R0.5/G71P10Q20U-0.5F0.1M03S1200N10G00X54G01Z0F0.08G02X52Z-1R1G01Z-8N20X16G00Z100X100M05M30;小组一组二组三组四奖项组项目设计展示20分造型设计奖工艺展示20分加工50分零件测量美观性工艺设计奖展示奖程序编制加工产品奖答辩10分6.课堂小结基轴制配合（零件测量）夹具设计（机加工基础）内孔编程、内孔刀具安装、对刀、测量、加工（数车）3D打印草图绘制、三维造型软件使用（CAD等）7.课外延伸参考以上图形，自行设计烟灰缸尺寸图纸，并在数控铣床上加工完成（四）板书设计“烟灰缸”图纸设计及编程1.常规烟灰缸缺陷：2.图纸设计：3.工艺设计;刀具安装、对刀夹具设计4.编程设计：五．教学反思所谓“行则思，思则进”。有思考才有进步。本节课我采用任务驱动和多课程融合的教学思路，结合实物、网络等资源，使得课堂内容生活化、枯燥内容趣味化、理论内容实践化，在学习方式上，实现了学生由被动接受向主动学习的逐步转变。评价过程既是学生回顾零件设计的过程，又是展现学生自身素养、提升专业综合能力的过程。碰撞产生灵感，成功源于团队的力量。学生通过趣味项目的合作学习，基本能完成了既定目标，并为下个项目的学习奠定了坚实的基础。人因思而变，在收获的同时我也找到几点不足：附录1附录2浙江省高校招生职业技能考试技能操作合格标准（摘录）一、内容与范围（一）职业素养着装、操作安全、工量具使用、场地整理等。（二）职业技能3．数控车工车削台阶轴、车削孔、车削锥面、车削简单成形面、车削槽、车削三角螺纹。二、合格标准（一）职业素养合格标准考核人员根据实际情况，确定“合格”或“不合格”。（二）职业技能合格标准3．数控车工（1）中等复杂零件加工，轴颈尺寸公差等级IT8，几何公差等级9级，表面粗糙度Ra1.6μm；（2）单线等节距的普通三角螺纹的加工，螺纹