数控技术
Numerical Control Technology
主讲:李丽萍 教师团队:共5 人
课程介绍
本课程以数控机床为对象,学生通过本课程的学习及实践训练环节,学会分析常见零件的数控加工工艺并熟练编写数控加工程序,应用数控仿真加工软件正确完成中等复杂程度零件的数控加工。本课程培养学生数控程序编制、数控机床操作等领域的基本技能,通过实践环节增强学生善于解决问题的实践能力及勇于探索的创新精神,为后续的数控实习、毕业设计、数控加工职业技能考证等做好准备。
教师团队
课程图谱
教学方法
数控技术课程采用基于1+X证书制度视角的线上线下混合式教学方法,秉持立德树人的教学理念,将“以学生为中心,教师为主导”的教学手段贯穿于教学环节,最大程度激发学生主观能动性,化被动学习为主动学习。
教学过程采用以学生发展为中心的课前、课中、课后三环结合的递进式项目教学法,结合学情分析,深入开展因材施教的教学模式,让基础薄弱的学生夯实基础、树立自信,让基础好的学生学得更多、学得更好。同时,将已凝练的本土化案例、大学生创新创业项目、毕业设计课题及校企合作平台的产学研项目作为高阶性、创新性和挑战度的实施依托。
课前准备阶段的主要任务是了解学生学习基础,建立学习群(学习通平台),提供课前任务清单,发布线上学习资源并详细说明课前自主学习的考核方式。课中阶段主要任务是延续课前任务抛出讨论话题,开启师生交流、小组讨论、生生互动等观点碰撞,提升学生学习热情,活跃课堂气氛;教师梳理项目重点、难点和疑点,引导学生通过分析、探究、实践等方式解决问题。课后巩固阶段则以课堂学习成果为出发点,教师实时发布课后分层作业,学生根据自身情况进行作业选择,增进知识的理解、应用及拓展提升,整体教学实施过程如下图所示。
教学条件
(1)斯沃数控仿真加工软件
“数控技术”是一门典型的理实结合应用型课程,应用斯沃数控仿真软件在计算机教室开展以个人为中心、以成果为导向的项目式教学模式,实现一人一机完成零件数控仿真加工,从根源上改变学生实践环节不足的教学实践关键问题。
(2)数控技术虚拟仿真资源
组成数控机床的机构、零部件种类繁多,整机结构错综复杂,应用数控技术虚拟仿真资源让学生通过数控机床整机拆卸与安装、数控机床常见故障维修等项目实践,更深层次认识数控机床主传动系统、进给传动系统的构造和原理,改变以往只停留在机床外观上的简单认知。
(3)数控模拟机
数控机床因操作安全系数不高,学生在实践时存在较常见的“束手束脚”现象,严重束缚了理论知识的深度拓展。应用数控模拟机能较好地解决上述问题,数控模拟机配置的操作面板与数控机床一致,学生通过数控模拟机的实践环节,能熟练操作零件的仿真加工过程,为数控机床实操夯实基本技能。
(4)数控机床
数控技术课程在1+X证书引导下的最终目标体现在激励学生考取数控加工职业技能证书,因此引导学生正确、熟练操作数控机床完成零件加工是前述多样化实践环节的主要归属。
教学效果
(1)学生成绩优良率创新高,技能考证通过率创新高
本课程在1+X证书的引导下重塑了教学内容、创新了教学方法、创设了教学环境、改革了评价方法后,极大程度上激发了学生学习内驱力,学生从“要我学习”转变为“我要学习”,形成了教师乐教-学生乐学、教学相长的可喜局面。学生学业成绩的优良率有了大幅度提升,平均分也有了显著提高。
在1+X证书的引导下,学生参加数控加工职业技能鉴定的报考率和通过率也有了显著提升。在2021年7月及10月本校举办的数控车工、铣工职业技能鉴定考试中,考证通过率高达97.62%,创下了历年新高。
(2)以赛促教,以赛促学,教赛学结合
将应用型人才的培养目标与学生学科赛事对应的任务、规程、评价标准进行深度融合,通过调研、分析、研究,把学生的专业大赛作为辐射教学创新成效的风向标和重要举措,实现以赛促学、以赛促教的良好效应。
(3)校企合作,产学研融合
学校与杨森数控设备有限公司、高时石业有限公司等优秀企业签署了校企合作协议,数控技术课程与这些优秀企业建立了良好的交流合作平台,如图10所示。在产学研深度融合的背景下,学生借助校企合作平台积极参与第二课堂的工程实践项目,吸收了更多高阶前沿性知识,产出了多项学生专利。
参考教材
[1] 杨树财,张玉华.数控加工技术与项目实训[M].北京:机械工业出版社,2013.
[2] 郭检平.数控机床编程与仿真加工[M].北京:机械工业出版社,2020.
[3] 黄庆专,刘杰,庞军.数控加工技术[M].西安:西北工业大学出版社,2021.
[4] 许孔联,赵建林,刘怀兰. 数控车铣加工实操教程[M].北京:机械工业出版社,2021.
[5] 崔兆华.数控车工(高级)[M].北京:机械工业出版社,2018.
这门课将学习什么内容?
"数控技术"是"工程图学“、”机械基础“、”制造技术基础“等专业基础、专业课程后的后续核心专业必修主干课,它是电子技术、计算机技术与机械制造技术的有机结合,以数控机床为对象,比较全面、系统地叙述了机床数控技术的相关内容,在介绍数控机床的机械结构、数控加工技术、数控机床编程的同时,融入了面向数控机床的驱动系统与检测技术、数控机床的工程设计,知识结构完备且与时俱进,实现理论联系实际,重在应用。
课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来,提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。充分利用各种教学设施,突出学生综合素质培养,注重综合运用所学的知识解决实际问题,最大限度地提高学生职业素养的一门综合性课程。
学完这门课程,你将收获什么?
”数控技术“是机械工程专业的专业必修主干课。它以数控机床为对象,研究数字控制系统的工作原理、组成及其在数控机床上的应用。课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来,提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。充分利用各种教学设施,通过本课程的教学使学生具有一定的机械加工工艺分析和数控编程的能力,掌握典型数控机床的基本操作技能,突出学生综合素质培养,注重综合运用所学的知识解决实际问题,最大限度地提高学生的职业素养,为今后从事数控加工和研究工作奠定基础。本课程在内容方面注重强化学生工程伦理教育,侧重于基础知识、基础理论以及基本分析方法的讲授,在培养实践能力方面应着重数控加工技能的基本训练,培养学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
通过本课程的学习,学生应达到如下收获:
1.掌握”数控技术“课程正确的学习方法,做出个人专业发展规划。
2.了解数控机床的特殊结构和提高数控机床机械性能的措施,掌握数控机床的机械组成,了解数控机床的使用与维护,掌握数控机床的工艺特点,掌握数控车床、数控镗铣床(加工中心)程序的手工编制,确立“工匠精神”职业理想,并主动学习,化理想为现实。
3.科学分析了解现代制造技术的发展状况,了解数控系统及其组成和数控机床的特点,掌握数控机床的基本组成、工作原理和数控机床的分类,在课程学习中培养学生民族自信心和自豪感、践行爱国情感。
4.了解闭环伺服驱动系统和主轴驱动系统与变频器,掌握开环步进、半闭环伺服驱动系统或数控机床的检测装置,树立正确的学习观、人生观,端正学习态度,培养团结协作精神。
5.了解数控系统的硬件结构与选型、数控系统的软件功能,掌握主轴系统的设计、伺服进给系统设计,辨是非、明善恶、分美丑,形成良好道德行为、职业道德行为。
6.按照法律的思维方式,评判周围事物,约束自己行为,遵纪守法。