任务5 几何误差测量与补偿加工

一、授课课题总体情况课题名称任务5几何误差测量与补偿加工学时12-14教学班级XXX班授课形式理论讲授、技能实操授课地点多轴精密加工实训室授课时间XX年XX月XX日教学目标知识目标：1.了解零件的几何误差和公差的含义；2.了解几何误差的在机检测原理；3.熟悉SurfMill软件元素检测和特性评价的功能；4.熟悉SurfMill软件工件位置补偿的功能及作用；5.掌握创建元素检测和特性评价的方法；6.掌握创建工件位置补偿的方法；7.熟悉逻辑编辑的原理；8.熟悉逻辑编程的操作方法。能力目标：1.能利用工件位置补偿功能修正加工坐标系；2.能利用元素检测与特性评价功能检测典型零件的几何误差；3.能应用Surfmill软件编制典型零件的加工路径与测量路径；4.能操作数控机床实施零件的加工与检测并输出检测报告；5.能根据检测结果修改和优化加工路径及相关参数；6.能针对零件几何尺寸编制逻辑判断与补偿加工程序。素质目标：培养认真严谨的工作态度；培养团队协作的意识与能力；培养规范和安全操作的意识与习惯；培养自主规划、自主学习、自我管理的能力。思政目标：树立一丝不苟、精益求精的“工匠精神”；培养爱岗敬业，献身“中国制造”的职业情怀。教学重点元素检测与特性评价的创建与设置；工件位置补偿的创建与补偿设置；逻辑判断与补偿设置。教学难点与突破教学难点：工件位置补偿的应用；逻辑编程。突破方法：通过视频演示、现场操作示范、案例分析对比、学生实操练习、线上学习测试，并加强师生互动交流，及时指导反馈。教学方法讲授法、演示法、实践法、小组合作法、任务驱动法相结合。教学环境与教具要求（智慧教室、实训室、教学场景、设备、软件、教学挂图、模具、标本、音视频等）理论教学安排在CADCAM教室，可容纳50人的班级开展集中教学。配备有教学用的计算机、智慧屏、音响系统，计算要求安装有北京精雕SurfMill9.5软件、课堂智慧教学管理系统等、Office办公软件，能满足线上和线下教学要求。加工阶段安排在数控加工车间（1）配备13台精雕五轴加工中心，满足50人（3-4人/组）的现场教学与实践要求；（2）配备13个测头以及主要教学用刀具、刀柄，满足任务实施要求；（3）配备有13台工具小车，用于存放常用的教学工具、实践工具；（4）配有13张小台桌，用于开展小组讨论教学及零件检测。（5）配备2个拆装台，用于锁紧或拆卸刀具；二、学情分析、教学内容分析学情分析学生已经学过《机械零件普通加工》、《机械零件数控加工》、《机械零件数控自动编程与加工》、《机械加工工艺设计》、《公差配合》等课程，已经熟悉了普通机械零件加工艺、数控编程、加工精度及公差等基本理论知识，也能操作数控设备加工一般的机械零件，并了解在加工过程中对工件进行检测和控制加工精度的方法。学生通过任务1、任务2、任务3和任务4的学习，对测头的使用方法也有了一定认识，对五轴机床的结构、优势及其功能有一定了解，并能对五轴机床进行基本的操作。教学内容分析（教学内容在课程中的定位，课题教学素材、案例的来源，如何利用达成教学目标）本教学单元是模块三应用篇任务5几何误差测量与补偿加工。本教学单元内容包括学习部分和工作部分。其中，学习部分涵盖几何误差的在机检测原理、SurfMill软件的元素检测、特性评价、工件位置补偿以及实战案例等。工作部分包括工作任务、自主学习、工作准备、基础任务——精雕测试件的几何误差测量、进阶任务——端盖零件几何误差测量与补偿加工、拓展任务——箱体零件的逻辑运算与补偿加工、线上小测、思考总结和工作评价等。本教学单元对学生学习在机检测与精密加工技术的生产实践有重要意义，它将在机检测技术从模块一认识篇和模块二准备篇向前推进到实际应用阶段，从三个不同层次案例及任务逐步递进，在培养学生应用在机检测技术的实战能力同时，也为学习曲线测量与曲面测量打下基础。教学资源（学习平台、资源、案例、软件、教材及参考书目等）1.教材《数控机床在机检测与加工技术》及其配套视频、案例；2.智慧职教课程平台课程“多轴数控机床在机测量与精密加工”；3.JDSoftSurfMill9.5软件教程及帮助。教学（过程）设计过程教学内容师生活动设计（含信息化手段运用）1课前自主学习教材学习页“任务5几何误差测量与补偿加工”中几何误差与公差、在机检测原理、SurfMill软件元素检测功能、特性评价功能、工件位置补偿等基础性知识；教材工作页自主学习练习题。2任务导入(15min)本单元精雕测试件、端盖零件和箱体零件三个工作任务的内容及要求；本单元的学习目标及重难点。教师：展示精雕测试件、端盖零件和箱体零件三张图片，说明本单元三个工作任务的内容与要求，分析三个任务之间的层次关系，引出本单元的学习目标以及重点和难点。学生：接受本单元的工作任务，熟悉工作内容，了解要达成的学习目标以及重难点。3理论学习(80min)基础内容：零件的几何误差与公差；几何误差的在机检测原理；SurfMill软件元素检测与特性评价功能；工件位置补偿的类型。重点内容：元素检测与特性评价的创建与设置；工件位置补偿的创建与补偿设置。教师：1.检查学生工作页中自主学习内容的完成情况并提问检验学生对本单元基础内容的课前自主学习效果；2.重点讲授元素检测与特性评价的创建与设置、工件位置补偿的创建与补偿设置。学生：1.向教师展示工作页自主学习内容的完成情况，并根据教师提问回答问题；2.聆听老师讲授的重点内容，扫码观看相关视频，并做好笔记。4工作准备(50min)劳保准备工作服、工作帽（长发者）、劳保鞋、防护镜以及领口、袖口、裤脚等；工具准备GR400T或200T五轴加工中心（含激光对刀仪或接触式对刀仪）、计算机及SurfMill软件、工装夹具、测头、平刀、麻花钻、酒精及无尘布等；课程思政“致敬工匠——陈行行”案例。教师：1.指导、检查学生劳保穿戴是否齐全、规范；2.引导和指导学生对实践工具的准备；3.引导学生讨论：“致敬工匠——陈行行”案例对工作过程中践行“工匠”精神有何启发？学生：1.自我检查、互相检查劳保用品穿戴；2.检查核对工作实践所需的工具；3.开展陈行行工匠精神的讨论。5基础任务实施(60min)建立局部坐标系；建立工件位置补偿；创建评价（1）距离、角度评价 ；（2）圆柱和圆测量元素及评价；（3）形位公差评价。教师：组织学生学习组织学生观看基础案例视频并演示操作规范；巡回指导答疑。学生：1.熟悉学习页“5.2.1基础案例——精雕测试件的几何误差测量”的内容，并扫描观看精雕测试件在二次装夹情况下编制在机检测路径的操作视频；2.在编程区根据工作页的内容，各自开展“基础任务——精雕测试件的几何误差测量与补偿加工”的训练。6进阶任务实施(210min)端盖零件图的识读；端盖零件工艺方案的制定；端盖零件的工序一编程；端盖零件的工序二编程；端盖零件工序一的加工与检测几何误差的在机检测、手动补偿加工端盖零件工序二的加工与检测二次装夹的工件位置补偿、几何误差的在机检测、手动补偿加工。教师：1.组织学生观看进阶案例视频；2.组织学生开展进阶任务的讨论、编程、机床实操等各项练习；3.讲解机床实操作规范及注意事项；4.现场巡回指导答疑。学生：1.熟悉学习页“5.2.2进阶案例——使精密数控加工“1+X”端盖零件几何误差测量与补偿加工”的内容，扫码观看进阶案例操作视频，熟悉端盖零件的加工工艺、编程及机床操作；2.在编程区，开展小组讨论，分析零件图、制定加工方案，并且编制工序一和工序二的加工与检测路径；3.在操作区分小组实施端盖零件的加工与检测，每位根据任务分工完成各项练习，并填写工作页“四、进阶任务——端盖零件的几何误差测量与补偿加工”中的相关内容。7拓展任务实施(80min)1.预留补加工余量；2.设置轮廓加工的刀具补偿；3.逻辑运算程序设计；4.创建箱体零件工序二逻辑运算编程。教师：1.组织学习能力较强的同学观看拓展案例视频，分析逻辑编程的重点内容及关键步骤；2.组织学习能力较强的同学组在编辑区完成拓展任务各项练习，并巡回指导答疑。学生：1.熟悉学习页“5.2.3拓展案例——箱体零件的逻辑运算与补偿加工”的内容，扫码观看拓展案例操作视频，熟悉逻辑编程的思路及步骤；2.在编程区，利用SurfMill软件对箱体零件进行编程，并填写工作页“五、拓展任务——箱体零件的逻辑运算与补偿加工”中的相关内容。8在线小测(25min)智慧职教平台——多轴数控机床在机测量与精密加工课程，任务5线上巩固练习。教师：引导学生登录智慧职教平台线上课程进行本单元线上巩固练习。学生：登录线上课程平台完成单元线上巩固练习。9工作评价(40min)职业素养、职业态度与工作规范评价；任务实施成果评价。教师：1.引导学生开展自我评价