数控加工工艺编程与仿真
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spContent=《数控加工工艺编程与仿真》既是数控技术、机电一体化技术的专业核心课程,也是数控工艺员、数控程序员、数控机床操作工等职业资格考试的必修课程。本课程是项目课程,采用、理、实一体化教学以工作任务为切入点,通过多种教学手段,完成典型零件的程序编制,通过实际加工掌握操作技术,达到教学目标。
—— 课程团队
课程概述

一、课程基本情况

《数控加工工艺编程与仿真》既是数控技术、机电一体化技术的专业核心课程,也是数控工艺员、数控程序员、数控机床操作工等职业资格考试的必修课程。该课程的前导课程是《机械制图》、《机械设计基础》、《机械制造基础》等课程,后续课程是《数控综合实训》、《数控机床故障诊断》等。本课程在课程体系中占据重要地位,起承上启下的过渡作用。共计64学时,4学分。

本课程是项目课程,采用、理、实一体化教学,主要介绍FANUC数控系统的车床和铣床编程方法。以工作任务为切入点,通过视频和动画等多种教学手段,完成典型零件的程序编制,借助仿真软件校验数控程序的正确性,掌握检测零件的方法和手段。

二、课程建设发展历程

2006-2010年,课程建设起步阶段。依据当时数控机床应用的现状,教学目标是编制教学型数控机床加工程序;教学重点是华中数控系统的教学型机床编程应用;教学进程以编程技术应用过程来组织。由于实践教学条件的限制,课程实施以理论教学为主,使用模拟编程器、教学型数控机床开展实训。

2010-2013年,根据教学实践和项目化课程需要,把课程内容分为两部分进行,即《典型零件的数控车削加工》和《典型零件的数控铣削加工》,课程实施中强化实践教学。同时考虑到数控编程是数控加工工艺的最终表现形式,原数控编程课程在数控加工工艺方面内容涵盖较少,因此,将数控加工工艺与数控编程的相关知识结合在一起,课程向综合化发展。

2013年-至今,《数控加工工艺编程与仿真》在原有建设成果的基础上,为适应工学结合的人才培养模式和基于工作过程的课程体系建设,课程定位是:以学生为中心的、工作过程系统化、情境化的学习领域课程。

同学们在学习过程中,首先获得的是关于职业内容和工作环境的感性认识,进而获得与工作岗位和工作过程相关的专业知识和技能。强调以学生直接经验的形式——典型零件的加工实施,掌握融合于实践行动中的新知识、新技能,真正落实理实一体化的课程实施,提高人才培养质量。

    三、课程教学设计

    1.教学目标

本课程的教学目标是同学们通过学习,能够掌握数控加工的编程方法,以及实际操作加工技术,提高数控机床的操作能力和数控加工的工艺处理能力,教学目标包含以下内容:

知识目标:

(1)熟悉数控机床结构和工作原理; 

(2)掌握数控车床、铣床的工艺分析、编程指令及操作;

(3)掌握数控加工中心的工艺分析、编程指令及操作。 

能力目标: 

(1)熟悉数控车床的操作; 

(2)理解、熟悉数控技术文件; 

(3)具备零件图纸的分析能力和数学处理能力; 

(4)能制订合理的数控加工工艺文件和编制一般零件的数控加工程序。

素质目标: 

(1)培养学生的沟通能力和团队协作精神; 

(2)培养学生独立工作能力及与团队合作能力;

(3)培养学生的工作、学习的主动性及自学能力;

(4)培养学生的创新能力及爱岗敬业的工作作风。

2.教学内容

整个课程包含十个教学项目、三十六个典型工作任务,通过典型工作任务的实施,同学们可以由浅入深的掌握数控车床、数控铣床、加工中心的加工工艺编制、程序编制以及机床的实际操作,达到教学目标。

 

    3.教学方法 

1)教学模式: 采用以“项目为主线,任务为主题”, “项目导向、任务驱动”相结合的教学模式,实现教、学、做,理实一体。 

2)教学组织形式:本门课程采用讲课、自学、习题、辅导、报告会等多种形式,组织教学,灵活采用全班学习、分组学习等学习形式,组建课外兴趣小组进行知识拓展,达到加强学生创造思维和工程技术素养的培养目标。 

3)教学方法与手段

将项目任务引入课程,理论讲授包含在项目训练中,将生产中的新工艺、新方法、新技术引入课堂,学生在实践中掌握理论。采用项目式、启发式、互动式、案例式等教学方法,提高学生的学习兴趣。充分利用现代多媒体电子教学、实物教学、现场教学、网络教学等现代教学手段,确保课程教学手段和方法丰富、灵活。

4)教学活动与评价

以课程为中心,通过全面的网络辅助教学功能:包括作业、测试、通知、答疑、讨论、资料、评价等互动教学活动,促进师生之间、学生之间进行资源共享、问题交流和协作学习,增强教学吸引力。     

建立多元化学习评价体系,采用线上和线下融合,过程性评价与终结性评价相结合,以形成性和终结性相结合的方式进行考核,通过权重设置综合评定,激发学生学习的积极性和自主性。

    四、课程建设特色

实施理实一体化教学,实训中心既是教室,也是车间;以典型零件为主线完成知识的传授和技能的培养,按照六步教学法组织课堂教学:资讯阶段,侧重基础理论知识的掌握和梳理,强化自主学习能力的培养;计划、决策、实施和检查阶段,既有学生的自主学习和总结,也有小组、团队的沟通和协调;评价阶段,采取多元评价方式,自评、互评、师评相结合。课程建设过程中不断总结、概括改革经验,完善教学资源,撰写基于工作过程系统化的校本教材。归纳起来有四个特色:

   (1)课程设计合理、定位准确,突出职业岗位能力的培养。

     (2)采用理实一体化教学方法,教学设计合理,侧重自主学习能力的培养和职业素养的养成。 

   (3)紧密结合区域经济特点,校企共建课程,实现教学资源的共享。

   (4)真正实现以学生为主体的教学设计。

    五、课程建设成效

2006年,《数控编程与操作》被评为学院精品课程。

2008年,学院与漯河中天塑料机械制造公司合作,进行基于工作过程的典型项目开发。

2009年,课程改革成果《数控车生产案例型实训教程》国家级十一五规划教材由机械工业出版社出版。

2012年,完成了基于工作过程系统化的课程整体设计和单元设计,完善了课程标准、电子课件、任务书、作业习题等教学资源建设,实现了资源的网络共享。

2012年,获得河南省第六届职业技能大赛“零件的数控编程、加工与装配”二等奖。

2013年,该课程获漯河职业技术学院课程改革二等奖;

2015年,《数控加工工艺及编程》申报河南省精品资源共享课。

2017年,出版《数控编程与操作》微课版教材。

 


授课目标

本课程的教学目标是同学们通过学习,能够掌握数控加工的编程方法,以及实际操作加工技术,提高数控机床的操作能力和数控加工的工艺处理能力。

课程大纲
预备知识

   《数控加工工艺编程与仿真》既是数控技术、机电一体化技术的专业核心课程,也是数控工艺员、数控机床操作工等职业资格考试的必修课程。学习该课程前需要具备《机械制图》、《机械设计基础》、《机械制造基础》等课程方面的一些相关知识。

证书要求

1. 完成全部课程学习;

2. 完成课程单元测试;

3. 完成期中测试和期末考试并达到要求;

4 积极参与课程讨论;

由任课教师签发课程结业证书,其中60≤成绩<80者获得合格证书,成绩≥80者将获得优秀证书。

成绩评定方法:单元测验40%,考试50%,课程讨论10%。


参考资料

[1] 顾晔,娄琳.数控编程与操作.北京:人民邮电出版社,2015.(理论课使用教材)

[2] 霍苏萍,刘岩.数控铣削加工工艺编程与操作.北京:人民邮电出版社,2015.

[3] 童伟,李洋.数控车削加工技术.上海:上海交通大学出版社,2015.

[4] 周虹.数控加工工艺设计与程序编制.北京:人民邮电出版社,2016.

[5] 陈晓南,杨培林,等.机械设计基础.北京:科学出版社,2010.