球头螺纹轴零件数控车削加工信息化教学设计教案+附件

目录

课程概况..................................................1

课程概述..................................................1

学生的课前预习...........................................3

教师的课前准备...........................................4

学生学习目标.............................................5

信息技术应用的重点.......................................5

重点使用的工具和平台.....................................5

检测评价.................................................6

作业、讨论与思考.........................................7

教学注意点...............................................7

教后反思..................................................7

教学设计思路.............................................7

信息化教学设计特色.......................................7

“球头螺纹轴数控车削加工”教学过程设计..................7

教学过程信息技术使用流程图...............................15

教学反思（课后）.........................................15

附件1..............................................................................................................16

附件2...............................................................................................................19

附件3..............................................................................................................25

附件4..............................................................................................................28

附件5..............................................................................................................30

附件6..............................................................................................................31

“球头螺纹轴数控车削加工”信息化教学设计教案

作者姓名按照要求不出现参赛教师的任何信息

E-mail地址联系电话

单位名称所教专业数控技术专业

申报类型回单元□课时□主题□其他

课程概况

教案标题情境3-球头螺纹轴数控车削加工信息化学时6学时

国家示范性高职院校课程建设项目成果实训学时8学时

面向“十二五”高等职业教育规划教材《机

对应教材情境学时14学时

械零件数控车削加工》（北京理工大学出

版社）2011年7月出版（第一版）。课程学时80学时

所属学科高职高专《机械零件数控车削加工》适用年级二年级

课程概述

一、课程概述

根据机械制造类职业教育的重要性和专业性，从“责任至上、质量为重、能力根

本、工学结合”的理念出发，充分运用现代信息化教学手段，使教学内容呈现数字化、

媒体化，教学过程体现“教、学、做、评”四合一。重在培养学生的职业素养、专业

技能及创新思维模式，利于学生自主学习。

“球头螺纹轴数控车削加工”是国家示范性高职院校课程建设项目成果面向“十

二五”高等职业教育现划教材《机械零件数控车削加工》“情境3”的内容，是高职

院校数控技术专业学生必须掌握的专业技能。本情境内容建立在已经学习了课程认

知、数控车床仿真操作、数控车床基本操作、阶梯轴套的数控车削加工、后轴轴颈数

控车削加工等基础知识和基本技能的基础上的一个多特征综合性零件，也是对前面所

学知识的一种概括，因此在数控车削加工课程的学习中，占据非常重要的地位。

授课对象是数控技术专业二年级学生，学生已完成了一年级的相关公共基础课

程、专业基础课程及部分专业基本技能的学习，具备一定的计算机应用素养和普通机

床操作技能。通过《机械零件数控车削加工》前2个学习情境的学习，具备数控车床

操作基本技能，数控车床编程基本知识，具有一定的分析问题、解决问题的能力。高

职学生的特点是不愿动手或者不敢动手，他们害怕编程，但他们热爱新事物，通过信

息化教学设计，结合信息资源的学习，使学生轻松掌握课程重点，操作难点，编程关

键点，培养学生科学、正确、合理的工艺和编程思维，规范的机床操作技能和优秀的

职业素养。

二、教学环境特点及作用

环境：多媒体教室、数控仿真实训室、数控实训基地、Internet网络环境等。

利用图文并茂的多媒体课件，增加教学的直观性；依靠网络的便捷优势，强化课

堂知识并实现能力拓展；通过数控仿真软件模拟数控机床加工零件的活动场景，在数

控实训基地机床设备上真实的加工零件，现场进行测量和评价反馈，将“教、学、做、

评”一体化，培养学生自主学习能力和综合职业素养。

三、实施过程

前一次课结束在课堂上布置预习任务，让学生通过互联网、教学资源平台了解螺

纹的基本知识，普通机床加工螺纹的基本技能等，浏览圆瓠、螺纹、沟槽等数控车削

加工网络教学资源等，建立初步的认识。

项目导向任务驱动教学模式下的基于工作过程六步教学方法。以“做中学、做中

教”的教学方法引导全过程，结合引导文教学法、分组教学法、激励教学法、仿真演

示法、案例教学法、媒体教学法等不同的方法，将“教、学、做、评”四合一，提高

学生的实践操作能力。步躲如下：

SL明确任务（师生合作，确定目标）15min

下发任务单，分析任务要求，明确任务目标。

S2.咨询计划（教师主导.温故知新）75min

复习旧课，导入新课；根据任务要求，学习新内容，掌握新知识。

S3.作出决定（任务驱动，小组协作）45min

结合已有知识和技能，应用所学知识，编写工艺文件和加工程序。

S4.任务实施（仿真加工，工学结合）90min

教师演示、仿真加工，检验程序，（另：学生机床加工实训8学时）。

S5.检测控制（检测分析能力提升）20min

5.仿真课堂准备：仿真教学环境安排与布置，仿真软件演示、预设情境准备；

6.实训操作准备：实训环境和实训器材准备。

学生学习目标

【知识技能目标】

1.熟悉螺纹、沟槽和圆弧等特征表面基本知识；会分析球头螺纹轴零件图。

2.熟悉螺纹、沟槽和圆弧编程中参数的计算；掌握相应的编程指令。

3.设计数控加工工艺方案，拟定工艺过程卡，编制刀具卡、数控程序单等工艺文件。

4.熟悉螺纹加工刀具、夹具等的选用；会仿真加工，验证数控加工程序，仿真试切螺

纹轴，并检测；能在数控车床上加工球头螺纹轴零件。

5.认识螺纹检测工具，掌握其使用方法，能选择正确的螺纹检测工具，对螟纹轴头零

件检测。

【能力素养目标】

1.提高学生计算机应用及信息技术处理能力，整合网络资源，为我所用。

2.通过多媒体课件、教学资源平台、网络课程学习资源以及仿真模拟软件等，培养自

主学习兴趣，乐于参与并学习数控加工知识和技能。

3.通过课后有层次的作业布置，职业资格考核标准的融入从而提高学生综合能力。

4.养成6s行为规范，严格执行相关标准、工作规范、按工艺文件和安全文明生产。

【情感价值目标】

1.培养高度的责任心、爱岗敬业、团结合作的精神；培养学生认真参与、积极交流、

分工协作的团队意识。

2.通过项目任务策划、实施、决策、展示演讲与评价，锻炼学生人际沟通及协调组

织能力，培养学生社会关系意识和处理问题的方法。

3.提高学习主动性，激发学习热情，培养机械设计创新兴趣

【重点】：螺纹加工基本指令、循环指令，圆瓠加工点位计算，工艺和程序编写。

【难点】：螺纹刀具、切槽刀具的对刀操作、走刀路线设计及零件的实际加工。

【关键点】：螺纹编程指令及螺纹切线路线设计。

信息技术应用的重点

利用不同的搜索引擎检索信息资源，网页文字、视频播放、动画效果，

资源利用创设创设学习环境；通过各种资源利用创设自主性学习环境，突破难点，

学习环境掌握重点；利用网络qq、论坛等在线交流方式，提问答疑，查询、

浏览、下载相关资料和完成在线测试，完成作业等。

通过小组合作在线领取项目任务，分工合作，协调完成项目任务；利

任务领取建立用网络查阅资料，仿真模拟加工零件，整理修改加工程序和工艺文件，

学习模式通过qq、e-mail等方式传输至教师邮箱。在线检测学习效果，进入

学习平台，练习考证项目。

以小组为单位完成学习任务，通过ppt、仿真、实物等展示和讲解学

成果展示激发

习成果，将优秀的成果发布到qq空间，学习论坛，学习资源平台等，

学习兴趣

激发学习兴趣。

重点使用的工具和平台

工具或平台名称作用

播放教学课件、视频、动画，教师展示教学资料（教学资

多媒体电脑、投影仪、视

料、引导文、任务书、评价表、球头螺纹轴毛坯件），学生展示

频播放器、PPT等软件

学习成果。

利用仿真模拟软件虚拟现实场景，消除恐惧心理，让学生

仿真模拟实训室大胆尝试，发现和解决可能出线的问题，缩短与数控车削

加工岗位工作的距离。

校园局域网、Internet学生通过网络在线交流、在线限自测及查阅资料，进行自

网络环境、qq群、教学资主性学习、讨论交流，完成并提交作业，展示与发布学习

源平台成果，激发学习兴趣。

为教师示范演示、学生实训操作提供条件（外圆车刀、螺纹

车刀、切槽刀、游标卡尺、外径千分尺、万能角度尺、百分表、

数控加工实训基地

螺纹环规、螺纹塞规等）,以小组为单位，完成实训任务，提

交实训报告。

省级精品课程网络学习平台：http:〃www.cccDc.cn:800（）/indcx.asD

参考数控技术专业教学资源库

网址http://ip.cqepe.en/courseflle/idxx2CxiaioxuezliiYuan/index.r)hp

实现更好的螺纹车削加工：

http://auto.vo2eL/2011/0411/paper30187.html

多线螺纹车削加工视频：hilD：〃/vshow/idXMzI4ODUyODk2.hlml

游标卡尺使用视频：httD：///sho\v/-RPa()Y4jJYfctKGfoBqZrng…html

螺纹检测工具使用视频：h【tD：〃my.[/us/63272909/23205409.shiml

数控技术专业教学资源平台：http://222.17Z117.241/

中国数控机床网：hHD：〃www.ic81.com/

数控工作室：htlp:〃www.busnc.com/

外径千分尺和游标卡尺的使用动画库：

/coursefile/miqg/iiidex.php?action=content&c=3465

其他数控相关课程网络教学资源和网站

检测评价

评价项目评价内容

学习准备状况学生课前收集资料；课堂提问

小组制定的工艺方案、程序单、仿真结果、课堂讨论表现情况，

学习过程或活动

在线讨论评价；在线自测；仿真软件测试。

合作完成“球头螺纹轴零件加工”的工艺文件、工艺卡片、工序

对学习成果卡片、刀具调整卡、程序单、仿真效果、零件加工实训过程、实

训报告等师生共同评价评分

其他评价学习过程的自我评价与总结

过程性考核为主：(本学习情境占总成绩的20%)

成果评定：根据图纸技术要求填写评分表，评定成绩，占40队

学生互评：对实际操作过程互评，组内同学互评取平均，占30%；

评价方式与权重

教师评价：根据对学生的考勤、学习态度、协作精神、敬业勤业、

职业道德等给出分值，根据任务进行过程中的各个环节及结果给

出一个分值，综合以上评价，占30%。

作业、讨论与思考

过程性作业要求：拓展性作业要求：

1.项目完成过程中按时间节点提交工艺文件审批修改L完成在线测试

2.完成零件仿真加工并检验程序2.数控车工考证要求

3.完成零件实际加工并检测工件3.在线领取下一学习任务

4.小组讨论并交流心得体会、解决疑难问题4.查阅相关企业标准

教学注意点

根据学生对螺纹基本知识的掌握情况，复习讲解螺纹知识;

螺纹参数计算：理论计算与普通机加参数、手动加工参数、数控加工参数的差异;

螺纹走刀路线设计和对刀是重点和难点，请同学们在理解的基础上掌握；

充分利用网络资源查阅相关资料。

教后反思（课后填写）

1.本学习情境的重点、难点，学生是否掌握：能否借用更多的教学方法和教学手段:

2.学生的表现，教学需要改进的地方：

3.对需特别帮助的学生进行个别辅导，适当帮助，辅助学习：

4.对优秀学生提出更高要求，知识拓展，鼓励优生带差生，互相学习，互用鼓励：

5.其他设想：

教学设计思路

在信息技术全程、全方位的支撑下，改革教学方法、优化教学过程，利用信息化平台

建设共享学习资源，让学生乐于参与、敢于动手。

信息化教学设彳特色

~通过信息技术的运用，学生参与资料收集，改变了学生不愿动手的现状，增强学

生的动手能力。

通过共享资源平台的建设，实现资源共享，便于学生开展任务型小组协作式学习

方式，提升学习兴趣；

通过信息化手段的应用，优化教学过程，收集教学信息，不断反馈改进，教学信

息化不断完善，学生学习自主化。

噫金螺纹轴数控车削加工”教学过程设计

（接下页）

“球头螺纹轴数控车削加工”教学过程设计

教

学教学过程信息化资源场地

环

节

教师活动学生活动设计意图辅助教学优点时间

1.以3-5人为单位，提前i.分组讨论，分配1.发挥同学自主学习资源：

划分学习小组。组内任务。性，利用网络平台自主省级精品课程学习平台：

S

12.派发任务书、引导文。2.查阅相关资料，学习。hUD；//222277.117.242:8000’

、2.引%同学们在搜集

3.提出资讯建议，提供获做好信息收集记录。螺纹车削加工文字网页：

明

取资讯的信息途径方法。3.计算生产纲领，学习资料的同时产生hiip:"auiQ.\'ogeL，2()U,'()411/pa课后自

确

任4.引导学生分析零件加工确定生产类型。学习兴趣并为课堂授pcr_30187.html习室

务信息，获取零件加工资讯4.零件分析：功用、课节省消化时间。多线螺纹车削加工视频：

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师信息。结构与技术条件。为螺纹、圆弧、沟槽多媒体

5.鼠供所需要的工具条

生5.按组完成螺纹、圆等知识介绍环节做准ODUyODk2.html教室

合件。瓠、沟槽等相关知识优点：

作

6.准备任务单、引导文、信息搜集，并发布到4.小组合作探究培养1.发挥学生自主学习能力。15分钟

，

确实物展示。(附件1)学习平台。学生合作能力。2.符合高职学生个性化教

定6.填写任务单，提出学要求。

目

引导问题并初步做3.资源利用创设学习环境

标

)答。培养自主学习能力

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教师主导，温故知新

S2、咨询计划()

教师指导:学生主体：教师指导，学生主体，信息资源：

教师可以典型零件为例,结合已有知识和技自主完成零件工艺文省级精品课程网站-学习平课后自

示范完成：（附件3）能，应用所学知识，件等任务，培养学生自台-典型案例分析习室

1.工艺方案拟订；以小组方式，协同编主学习能力，在教师指ht3/7222.177.U7.242:8（XX>'网络环

S2.工序卡片填写；写工艺文件和加工导下完成，并提交审核小组讨论网，皿群，在线交境

3

•3.加工程序编写；程序。流，

作

出4.刀具调整卡填写；1.拟订工艺方案;教学资源：

决2.填写工序卡片;小组加工任务零件图

定3.编写加工程序;任务单多媒体

(

任4.填写刀具调整卡;空白的：工序卡片、加工程教室

务序、刀具调整卡等45分钟

驱优点：

动

学生可自主查阅学习平台

，

小信息，弥补听课的不足，自

组主完成组内任务，协同讨论

协工艺方案等。作业提交便

作

)捷，网络答疑方便。

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仿真加工，工学结合

S4•任务实施()

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检测分析能力提升

S5•检测控制()

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S6•评价反馈()

教学过程信息技术使用流程图

教学线口信息技术—学习线

引导问题视频导入.课前预习

下发任务在线预习■明确目标

咨询计划动画课件.温故知新

I教师声导I共享资源车主体

|作出j夬定d

任务实施视频动画学结合

机床实训■提升技能

教师F范

3

检测控制网络在线.精度分析

教师产督质量控制.巩耳创新

评价反馈

小结拓展网络发布■能力拓展

教学反思

1.作为一名数控技术专业任课教师，不仅要传授给学生专业知

识，更重要的是通过教学，帮助学生养成良好的职业素质修养、建立

严慎细实的工作作风，培养学生自主学习的能力。

2.从整个教学流程来看，实现了将信息技术引入常规教学的初

衷。通过“设疑导入明确目标一任务驱动探究学习一仿真模拟机床操

作一巩固所学创造新知f检测控制分析解决一评价反馈能力拓展一

布置作业能力提升”的教学流程，充分体现信息化教学的优势，教学

内容呈现媒体化、数字化。借助网络，不仅加大了课堂的密度和容量,

且实现了由课内向课外的便捷延伸，有利于省时高效地利用网络资

源。

3.体现课堂教学研究中“学生为主体，教师为主导”的指导思

想，任务驱动下，自主进行探究，整个过程以学为中心。在整个教学

过程中，教师始终关注学生的思维走向和学习进程，在启发的过程中

引导和带动学生学习，及时发现学习过程中的问题并予以疏导。

4.仿真模拟实际工作场景，与职业岗位工作过程零对接。教师

在此类教学活动中所扮演的角色是车间主任或工段长，是整个学习过

程的组织者和引导者，设定教学及学习任务，车间员工-学生在任务

驱动下完成任务，教学做评一体化，体现高职教育特点。

5.信息化教学对学生的计算机应用能力和网络应用能力要求较

高，而学生应用程度不一，对于基础较差、网络信息处理能力较弱的

学生如何适应，能否完成探究学习任务及信息化作业，仍是我们教学

过程中需进一步探讨完善的。

附件1

引导文&任务单

引导文:

1.你见过螺纹吗？请你例举日常生活中使用螺纹的地方，螺纹的作用

是什么？

2.螺纹的种类有哪些？他们分别应用在哪些地方？

3•你知道在普通加工中，外螺纹和内螺纹是怎么加工的吗？

4.普通加工中，螺纹参数是依靠什么来控制的？比如螺距。

5.请你通过以下学习网站，学习了解相关知识

省级精品课程学习平台：

http:〃222.177.117.242:8000/

螺纹车削加工文字网页：

http:〃auto,vogel.com,cn/2011/(Ml1/paper30187.html

多线螺纹车削加工视频：

http：〃v.youku.com/vshow/idXMzI4ODUyODk2.hlml

6.请编写螺纹加工工艺文件

7.试着编写螺纹加工程序

任务单:

【知识目标】

♦掌握螺纹轴类零件的数控车削工艺及程序编制方法。

♦掌握华中数控车削系统HNC-21T/22T常用的编程指令G02、G03、♦G04、G32、

G82、G76、G40、G41、G42等指令格式及功能。

♦掌握具有螺纹、圆弧、沟槽等特征轴类零件的加工、检测方法及常用检测工具

的选择和使用方法。

【技能目标】

♦会熟练操作华中数控车削系统HNC-2n722T数控车床仿真系统。

♦会编制螺纹轴类零件数控车削工艺文件和加工程序。

♦会对具有螺纹、圆弧、沟槽等特征的轴类零件进行数控车削加工操作。

♦会正确使用检测工具，会检测螺纹轴零件，分析零件加工质量。

【任务目标】

♦编写半球头螺纹轴零件的加工工艺过程；

♦编写圆瓠类零件和螺纹零件的加工程序；

♦正确选用半球头螺纹零件车削刀具、夹具和量具；

♦车削加工圆弧、螺纹类零件。

【任务内容】

该零件毛坯材料为45钢，毛坯尺寸为（p45nrnx90mni的棒料。生产类型为单

件小批量。零件图如图3T,实体图如图3-2所示。

技械求

1、达必做恻

IT12——4JT-045

3、湍,空素

图3T半球头螺纹轴零件图

图3-2半球头螺纹轴实体图

【明确任务】

3.1.1螺纹轴轮廓外形加工任务要求

1、毛坯形状和尺寸的确定。

2、机床的选择。

3、工件的定位和装夹，刀具、量具的选择。

4、数控工艺方案拟定：加工路线确定，切削用量确定、工序卡片的填写。

5、零件外形的数控程序编制、仿真验证、试切加工。

6、螺纹轴轮廓外形的车削加工、精度检测。

3.1.2螺纹轴轮廓外形加工学习要求

1、一般知识要求

（1）掌握螺纹轴轮廓外形数控车削工艺编制方法。

（2）掌握螺纹轴轮廓外形数控加工程序编制方法。

（3）掌握螺纹轴轮廓外形车削控制方法。

（4）掌握螺纹轴轮廓外形刀具及切削用量选择方法。

（5）掌握检测螺纹轴轮廓外形零件的方法。

2、数控车削技能要求

（1）掌握螺纹、流形、沟槽的车削技能。

（2）按零件图要求完成螺纹轴零件外形的车削。

（3）熟练掌握华中世纪星HNC21T/22T数控车床仿真软件操作。

3.1.3其他要求

1、培养分析和解决问题、正确选择工艺参数、合理制定数控车削加工工艺

的能力。

2、能合理选择螺纹轴轮廓外形检测量具及检测方法。

3、能进行机床日常维护和保养，建立安全意识。

4、培养严、慎、细、实的职业素质。

附件2：

资讯计划：教师主导温故知新

二.计划2h（任务分析•、制订计划）

1、零件加工工艺分析（45min）

1）分析零件结构和精度特征

2）刀具相关知识：

对该零件的加工任务进行分析，主要加工内容有外圆柱面、圆弧面、外沟槽、外螺纹和

球面等，需要用到的刀具主要有：93。外圆车刀、切断刀、切槽刀、外螺纹刀等。

参考网站：螺纹车削刀具:http://detail.1688.com/offer/743635414.html

教师展示相关刀具并具体讲解结构、参数、使用方法等：如图：

加工外螺纹外螺纹车刀

螺纹梳刀刀片螺纹梳刀加工示意图

3〉量具相关知?

笏考网站:量具大全:/product/sort9T.htnil

牧师展示量具相关知识并讲解结构、参数、使用方法等，如图：

带表卡尺和电子数显卡尺

深度卡尺

千分尺和电子千分尺

深度千分尺和齿轮千分尺

外螺纹千分尺和R规

螺纹塞规螺纹:环规

螺距规

4)相关工艺知识

讲解基点坐标的计算、螺纹相关尺寸的计算、螺纹的加工方法

2、球头螺纹轴数控车削编程指令(90min)

教师以案例法、媒体教学法等重点讲解以下指令的格式、功能、参数设置

和注意事项。

学生根据教师讲解，完成课堂作业，用讲解的指令编程。

1)圆弧插补指令(G02、G03)：

指令格式：GO2(GO3)X(U)__Z(W)__I_K_F_;

GO2(GO3)X(U)_Z(W)_R_F_;

指令功能：

G02/G03指令刀具，按顺时针/逆时针进行圆弧加工。

2)刀具半径补偿指令(G4K