目录

  • 1 数控车削加工概念
    • 1.1 目前数控的发展形势
    • 1.2 数控机床结构
      • 1.2.1 数控机床的组成
      • 1.2.2 数控机床的面板
    • 1.3 数控机床坐标系
  • 2 外圆台阶的编程与加工
    • 2.1 基本编程指令F、S、T
    • 2.2 G0和G1的运用
    • 2.3 圆弧编程指令G2/G3的运用
    • 2.4 G71的编程
    • 2.5 例题讲解一
    • 2.6 例题讲解二
  • 3 槽和螺纹零件加工基本指令及运用
    • 3.1 切槽/切断方法
    • 3.2 螺纹切削循环G82指令的格式
    • 3.3 例题1
    • 3.4 课堂练习
  • 4 车削零件内孔加工工艺与编程
    • 4.1 钻孔加工工艺
    • 4.2 镗孔加工工艺及编程
    • 4.3 例题1
    • 4.4 例题2
  • 5 数控车床编程的技巧运用
    • 5.1 简单实用编程技巧
    • 5.2 混合编程
  • 6 企业案例讲解
    • 6.1 企业产品案例讲解-液耦合器输出轴
  • 7 课程文件
    • 7.1 数控车床编程与加工课程标准
    • 7.2 数控车床编程与加工整体设计
    • 7.3 数控车床编程与加工考核标准
    • 7.4 教案
  • 8 习题库
    • 8.1 试题一
    • 8.2 试题二
    • 8.3 试题三
    • 8.4 试题四
    • 8.5 试题五
    • 8.6 试卷六
    • 8.7 试卷七
    • 8.8 试题八
    • 8.9 试题九
    • 8.10 试题十
    • 8.11 试题答案
  • 9 其它高新技术
    • 9.1 3D打印技术
    • 9.2 车铣复合加工技术
    • 9.3 无人值守机器人生产线
数控车床编程与加工课程标准

 

《数控车床编程与加工》课程标准

GYZB/K3106-2017

0 概述

0.1适用专业

本标准适用于数控技术专业、机械制造与自动化专业、数控设备应用与维护专业《数控车床编程与加工》课程的开发、建设与实施。

0.2学时与学分

建议课程实施时量为56标准学时,建议课程学分为2.5∽3学分。

1 课程定位

1.1课程性质与作用

《数控车床编程与加工》课程是属于数控技术专业工学结合核心课程,课程是在对装备制造业数控车削加工岗位进行整体调研与分析的基础上,采用校企合作方式,以数控车床手工编程和操作加工能力培养为重点的岗位核心能力课程。主要培养学生的数控车削加工工艺、编程以及数控车床操作、工件加工和质量检测的能力。学生完成该课程学习后,要达到数控车床操作工国家职业资格中级水平,部分达到国家职业标准高级工水平,并具备中等复杂程度回转体零件的数控车床加工工艺制定能力及编写较复杂回转体零件数控车床加工程序的基本能力。

1.2相关课程

与本课程相关的课程有:①机械工程图绘制、②机械工程材料、③机械产品品质检验、④机械制造基础、⑤机械设计与制作、⑥机械制造工艺、⑦数控机床机械装配与检测、⑧数控机床故障诊断与维修、⑨数控加工实训等课程。其中第一门课程主要培养学生的看图、识图和绘图能力;第二门课程主要培养学生对常用零件材料的认识与选择能力;第三门课程主要培养学生的公差知识和对零部件的精度检测能力等;第四门课程主要培养学生对普通机床的认识与加工能力;第五门课程主要培养学生对常用机械机构的设计、制造与装配的能力;第六门课程主要培养学生掌握基本工艺工装知识。这六门课程都是开设在这门课程之前,是这门课程开设的基础。第七门与这门课程同时开设,为这门课程提供工艺知识保障。在这之后还有二门课程,其中第七门课程主要培养学生对数控机床的进一步认识,使之具备一定的机械装配与检测能力;第八门课程主要培养学生对数控驱动、系统等的认识与联调以及安装与调试能力;第九门课程主要是进一步加强学生的数控车床、铣床加工的能力。由此看来这门课程起到了承前启后的作用。

2 课程目标

2.1课程总体目标

通过本课程的的学习和训练,使学生具备数控车削加工工艺的编制、中等复杂程度零件的编程、数控车床的熟练操作、中等复杂程度零件的装夹与加工、数控车床的日常维护、保养与常见故障处理的能力。学完本课程应达到“数控车中级工”职业资格证要求。

2.2知识、能力与素质目标

   2.1.1 知识目标

(1)掌握车削类零件的加工工艺卡、工序卡的编制;

(2)掌握车削类零件的编程知识;

(3)掌握零件加工工艺基本知识。

2.2.2能力目标

(1)具备独立、熟练操作数控车床加工零件的能力;

(2)具备选择、使用数控车床常用夹具、刀具、量具的能力;

(3)具备对常见错误(编程错误、使用夹具、刀具、量具的错误、工艺错误等)的分析与处理能力;

(4)具备独立处理数控车床加工过程中出现的常见故障的基本能力;

(5)具备对数控车床进行日常维护的能力;

(6)具备对产品质量进行检测、评价及分析的能力。

2.2.3素质目标

(1)具有严谨的学习态度与良好的学习和操作习惯;

(2)具有良好的职业综合素养与职业道德;

(3)具有诚信、敬业、科学、严谨的工作态度;

(4)具有基本的法律法规、安全、质量、效率、保密及环保意识;

(5)具有人际沟通与团队协作精神等。

3 课程内容标准

3.1课程设计思路

以能力为本位,以数控车技术项目为主线,以典型项目为载体,创设工作情境,明确学习任务,结合数控车工职业资格证考核内容,把培养学生能力贯穿整个教学过程,构建“教学做”一体化课程。课程内容涵盖数控车工技术项目过程的主要知识和技能;课程中的项目设计有代表性、通用性及可实施性。

3.2课程内容选择

依据“数控车工技术项目分析与实施”的能力需求,重构、序化课程内容,以数控车工技术项目为主线构建学习内容,以工作过程为导向进行课程设计,将复杂的学习内容形象和具体化是本课程教学设计的关键,将工作过程所要求的知识点、技能点融入项目教学中,课程内容呈技能递进方式。以企业真实项目为载体来开展教学与训练,实现“教学做”合一,让学生体验企业实际岗位的要求,并加深对专业知识、技能的理解和应用,培养学生的综合职业能力,满足学生职业生涯发展的需要。

确定的教学内容为:

数控车床加工概述及安全规范操作;车削零件的外圆编程与加工;车削零件槽的编程与加工;车削零件螺纹的编程与加工;车削零件内孔的编程与加工;车削综合零件编程与加工;零件加工精度补偿;零件编程与加工技能鉴定与技能考核。

 

3.3课程内容标准

                                                                                         

 

教学单元

 
 

教学目标

 
 

教学内容与训练项目

 
 

教学载体

 
 

建议学时

 
 

数控车床加工概述及安全规范操作

 
 

能力目标:

 

①能认知数控车床结构;

 

②能分析车床各部分的功能特点;

 

③能清楚车床坐标系;

 

④会安装工件与刀具;

 

⑤会使用机床面板;

 

⑥能正确规范地进行车床操作。

 

知识目标:

 

①了解安全操作数控车床常识;

 

②掌握正确规范的车床操作方法。

 
 

数控车床基本结构;机床安全操作规程;工件、刀具安装;机床面板熟悉;工件坐标系的建立;游标卡尺的应用;5S管理

 
 

CA6140车床,图片,视频

 
 

4

 
 

车削零件的外圆编程与加工

 
 

能力目标:

 

①能正确使用G01,G02,G03完成零件编程与加工;

 

②能正确使用G71复合循环完成零件编程与加工;

 

③会进行刀具半径补偿;

 

④会正确选择外圆刀具;

 

⑤会正确使用相关量具与工具;

 

⑥能进行简单故障处理。

 

知识目标:

 

①熟练掌握G01,G02,G03,G71和其他辅助指令的含义、应用及注意事项;

 

②熟练掌握数控车床基本操作。

 
 

直线、圆弧指令含义及应用与注意事项;外圆粗精加工指令含义及应用与注意事项;外圆刀具的认知与选择;切削要素的选择;基本测量检测方法。

 
 

PPT、图片、视频、微课、动画。

 
 

12

 
 

车削零件槽的编程与加工

 
 

能力目标:

 

①能正确使用切槽刀;

 

②能够正确选用切削要素。

 

知识目标:

 

①切槽刀刀具特点;

 

②切槽工艺;

 

③掌握槽的测量方法。

 
 

切槽刀的应用;切槽时工艺参数与切削要素的处理。

 
 

PPT、图片、视频、微课、动画。

 
 

8

 
 

车削零件螺纹的编程与加工

 
 

能力目标:

 

①能正确对刀;

 

②会计算螺纹参数;

 

③能正确使用螺纹加工指令;

 

④会正确处理螺纹加工可能出现的问题。

 

知识目标:

 

①G82,G76的含义、应用与注意事项;

 

②螺纹刀具特点;

 

③螺纹参数的计算;

 

④螺纹加工工艺处理;

 

⑤螺纹的测量。

 
 

螺纹指令82,G76的含义、应用与注意事项;螺纹刀具特点;螺纹参数的计算;螺纹加工工艺处理;螺纹的测量。

 
 

PPT、图片、视频、微课、动画。

 
 

8

 
 

车削零件内孔的编程与加工

 
 

能力目标:

 

①能正确使用麻花钻钻底孔;

 

②能正确选用内孔车刀并正确安装;

 

③能利用G71加工内孔;

 

④能正确测量;

 

⑤能进行简单故障处理。

 

知识目标:

 

①内孔加工工艺知识;

 

②内孔测量方法;

 

③能掌握检测、排除万用表故障的方法;

 

④掌握书写说明书的格式和方法。

 
 

内孔加工工艺知识;内孔加工进刀和退刀处理;加工工艺参数及切削用量选择。

 
 

PPT、图片、视频、微课、动画。

 
 

8

 
 

车削综合零件编程与加工

 
 

能力目标:

 

①能正确选用刀具;

 

②能够正确安排工艺路线;

 

③能正确选用切削三要素;

 

④能进行零件加工常见故障处理;

 

⑤能正确编制零件加工工艺文件。

 

知识目标:

 

①车削类零件加工工艺;

 

②零件加工精度检测。

 
 

加工工艺路线的拟定;刀具及切削参数的选择;切削用量的选择;零件加工;零件精度检测及控制;工艺文件编制。

 
 

CA6140

 

PPT、图片、企业案例。

 
 

8

 
 

零件加工精度补偿

 
 

能力目标:

 

①能对零件从加工工艺上进行精度控制;

 

②能够进行精度补偿;

 

知识目标:

 

①零件加工精度检测;

 

②零件加工精度补偿方法。

 
 

零件精度检测;零件加工工艺处理;精度补偿。

 
 

PPT、图片、视频、微课、动画。

 
 

4

 
 

零件编程与加工技能鉴定与技能考核

 
 

能力目标:

 

①能熟悉数控车工技能鉴定与技能考核标准;

 

②能独立完成工艺文件编制;

 

③能处理常见编程与加工问题;

 

④能满足零件加工精度要求。

 

知识目标:

 

①熟练掌握数控车工技能考核标准;

 

②熟练操作数控车床;

 

③文明操作。

 
 

机床文明操作;工艺文件编制;零件加工精度检测与控制。

 
 

CA6140

 

PPT、图片、视频、微课、动画。

 
 

4

 

 

4 课程资源标准

4.1教学团队

(1)团队结构与规模:

教师数量与教学班级(或学生比例)符合规定要求,教学团队的年龄、职称、职业资格等结构合理,教学团队中兼职教师达到20%。

(2)课程负责人:

应熟悉数控车工技术基础知识以及高职教育规律,实践经验丰富,教学效果好,在数控车工技术领域有一定影响,具备数控车工技术项目分析及加工实践能力,具有中级职称或硕士以上学历的“双师”素质教师。

(3)教师专业背景与能力要求:

主讲教师(含实训教师):具有本科及以上学历,具有高等教育教师资格证书的双师素质教师。

兼职教师:具有数控车工中级及以上技术职称(或技师及以上职业资格),在数控车工技术领域有较强的实践能力,具备一定的高职教育理论。

4.2实习实训条件

实施本课程教学,校内、外实习实训硬件环境应具备以下条件:

                               

 

序号

 
 

实训室(基地)名称

 
 

基本配置要求

 
 

功能说明

 
 

1

 
 

数控加工实训车间

 
 

要保证4个人拥有一台数控车床(HNC-818)

 
 

培养学生独立操作数控车床加工零件的能力;选择、使用数控车床常用工艺装备的能力;独立处理现场常见编程、操作、加工技术问题的基本能力;独立处理数控车床加工过程中出现的常见故障的基本能力;对数控车床进行日常维护的能力;对产品质量进行评价及分析的基本能力。

 
 

2

 
 

仿真实训室

 
 

要保证一人一台仿真实训的计算机

 
 

让学生熟悉数控车床基本操作;培养其编程能力。

 
 

3

 
 

实习工厂

 
 

要保证有供参观的实习工厂2个以上

 
 

让学生熟悉真实工厂的加工状况和加工工艺

 

 

4.3教材及参考资料

(1)教材选用的原则

教材应充分体现以工作过程为导向,“教学做”合一的课程设计思想。教材应突出实用性,应避免把职业能力简单理解为纯粹的技能操作,同时要具有前瞻性。教材应以学生为本,文字表述要简明扼要,内容展现应图文并茂、突出重点,重在提高学生学习的主动性和积极性;教材中的活动设计要具有可操作性。

(2)推荐教材

《数控编程与加工技术》    董建国主编      北京理工大学出版社     2014年

(3)参考资料:

关于数控编程与加工、数控加工工艺、零部件的品质检验、仿真系统的使用以及数控车床刀具等类别的参考书。和有关专业图书与期刊等图书资源。

4.4其它资源

(1)来自企业的生产与管理规范、生产案例等企业生产软资源。

(2)多媒体网络课程资源。

(3)数控车削的视频文件和图片(含车削中心)。

(4)数控车削的理论与操作习题集(含数控车工中级考证试题)。

(5)数控车削职业技能鉴定标准。

5 课程考核标准

5.1考核方式

本课程考核与评价以形成性考核为主,主要考核学生在项目任务完成中所表现出来的实际操作能力和分析解决问题的能力。每个项目考核与评价成绩由学生在完成任务过程中的知识应用、技能表现、学习态度、完成效果及实训报告等组成。

5.2 考核内容

项目考核内容、考核方式及权重见下表:

1.任务完成的过程考核评分表

                                                             

 

教学单元

 
 

考核内容

 
 

考核方式

 
 

权重

 
 

数控车床加工概述及安全规范操作

 
 

安全文明操作;过程有序进行;工作任务实施完整

 
 

采用学生自评互评教师专家他评相结合,教师专家评价占80%,学生自评互评占20%。

 
 

5%

 
 

车削零件的外圆编程与加工

 
 

程序无误;参数选择、加工操作正确

 
 

5%

 
 

车削零件槽的编程与加工

 
 

程序无误;参数选择、加工操作正确

 
 

5%

 
 

车削零件螺纹的编程与加工

 
 

程序无误;参数选择、加工操作正确

 
 

10%

 
 

车削零件内孔的编程与加工

 
 

程序无误;参数选择、加工操作正确

 
 

10%

 
 

车削综合零件编程与加工

 
 

程序无误;参数选择、加工操作正确

 
 

5%

 
 

零件加工精度补偿

 
 

精度补偿方法正确

 
 

10%

 
 

零件编程与加工技能考核

 
 

零件加工精度保证,工艺文件正确、文明生产

 
 

10%

 
 

合  计

 
 

60%

 

2.任务完成的综合考核评分表

                                   

 

考核项目

 
 

考核内容要求

 
 

评分标准

 
 

评分

 
 

过程评价

 
 

过程考核的内容要求

 
 

过程考核的评分,60分

 
 

60

 
 

作品、报告

 
 

报告完整、内容真实、排版规则、作品完整并达到一定质量要求

 
 

完整各4分、表述清晰2分

 
 

10

 
 

知识答卷

 
 

课程要求的知识点

 
 

按照知识答卷标准,30分

 
 

30

 
 

总    分

 
 

100

 

5.3 考核结论

本课程学生成绩由三个项目的成绩乘相应权重累加获取。本课程学生成绩在90分以上记为“优”, 在80~90分之间记为“良”,在70~80分之间记为“中”,在60~70分之间记为“及格”,60分以下记为“不及格”。学生取得数控车工中级职业资格证或者参加省级以上数控车工技能竞赛获三等奖以上,均可取得本课程相应学分。

6 课程实施建议

6.1教学模式

以任务驱动实现“教学做”合一。每一个项目教学过程由具体工作任务出发,按照完成工作任务的具体过程,即:资讯、决策、计划、实施、检查、评价六频来实施,促使学生在完成任务过程中主动学习,“学中做,做中教,做中学”。

6.2教学方法

(1)在教学过程中,应立足于加强学生实际操作能力的培养,采用以工作过程为导向项目式教学,以工作任务引领提高学生学习兴趣,激发学生的成就动机;重视本专业领域新技术、新工艺学习,为学生提供职业生涯发展的空间;积极引导学生提升职业素养,提高职业道德。

(2)灵活运用案例教学、分组讨论教学、现场教学、角色扮演等多种教学方法,实现“教学做”合一。

6.3教学手段

(1)重视现代信息技术的应用与传统教学方式之间的结合,注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用,积极开发和利用网络课程资源,充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教学课件、在线测试、在线答疑、教育网站和电子论坛等网上信息资源,使教学从单一媒体向多种媒体转变;教学活动从信息的单向传递向双向交换转变;学生单独学习向合作学习转变。同时应积极创造条件搭建远程教学平台,扩大课程资源的交互空间。

(2)开放本课程实训室,实现教学与实训合一、教学与培训合一、教学与考证合一,满足学生综合职业能力培养的要求。

7 其它

在进行本课程的实际教学设计时,应根据不同专业、不同班级类型和学校的实际条件,结合本课程的《课程整体设计》要求,具体制订本课程的教学实施方案,进一步细化和明确载体、工作任务、资源条件、教学做合一的形式与成果等内容,规范和指导教学。