1、重庆科创学院数控铣床编程与操作一体化课程研究设计方案封 面作者：Pan Hongliang仅供个人学习数控铣床编程与操作一体化课程设计方案课程名称：数控铣床编程与操作课程代码：4020510课程类型：专业方向课学分：4计划学时：64实践课时比例：一体化教学主要授课方式：一体化教学考核方式：期末+过程考核适用专业： 数控技术先修课程：机械制图与识图、数控车床编程与操作1. 概述根据教育部关于数控技能型紧缺人才的培养指导思想，即基于工作过程、突出技能培养的精神而编写的。数控铣床编程与操作结构严谨，内容丰富，以项目为导向，从任务分析入手，由浅入深地讲授相关基础知识、任务实施及常见问题，便于读者理解和
2、学习。全面系统地介绍了数控铣床编程与操作知识，共设立了六个项目，包括数控铣床概述、平面和轮廓类零件数控铣削、腔和槽类零件数控铣削、孔类零件数控铣削、用宏程序加工特殊零件及典型零件的数控铣削自动编程与加工。每个项目都有知识目标、能力目标、学习情景和相应的工作任务，大部分任务来自生产，并且难易程度适合教学，其后组织相关理论、任务实施、常见问题和思考题帮助读者理解和掌握其重点和难点，通过后续集中实训来训练和检验学生的数控铣削编程能力和加工水平。通过学习数控铣床编程与操作，读者能制定零件数控铣削加工工艺路线，会编制数控铣削加工程序，并能熟练操作数控铣床加工相应零件。 1.1课程的性质 本课程属于数控技
3、术专业必修课，是数控技术专业的一门重要的职业核心能力模块课程。主要培养学生在数控铣床和加工中心上进行零件加工，掌握数控铣床的加工方法，具有在数控加工和数控编程岗位上能够进行零件加工实施的能力。1.2课程设计理念采用以工作过程为导向，任务驱动，我们以实现职业能力为本位，将数控铣床零件编程与加工的知识点和操作技能要点穿插到各个任务中进行学习，以学习过程为中心，以学生学习为主体，教师教学主导的教学模式。在整个学习过程中，教师要引导学生清晰地知道所学知识有什么用，怎么学，怎么学得更好。在学习过程中按照“资讯计划决策实施检查评价”完整的“六步骤”方法组织教学。1.3课程开发思路认真贯彻教育部关于全面提高
4、高等职业教育教学质量的若干意见（教高200616号）等文件精神，依据数控技术专业的人才培养目标和培养规格，通过企业调研，在学习借鉴国内外先进职业教育思想和方法的基础上，按照工作过程系统化的思想，由本专业专职教师和企业专家及本行业企业相关工程技术人员共同合作，实施本课程的系统开发与实践。遵循职业成长规律和教育规律，从宏观（培养目标定位）、中观（课程体系）、微观（教学单元内容）三方面进行系统化设计；系统化规范教学环境条件（校企合作、实训基地、专兼结合的“双师”团队、教材等），保障课程的有效实施；实现对学生的知识能力素质的系统化培养。2.课程目标通过本课程零件编程与加工内容的学习和训练，根据职业岗位
5、关键能力并结合国家人力资源部对数控加工中级工考核鉴定大纲的要求，学生学习完本课程应达到数控铣床加工中级工职业资格证书的要求。21知识目标学生应能认识数控铣床的结构、布局特点和工艺范围；系统掌握数控铣床零件编程与加工机械零部件的加工工艺，掌握数控铣床加工的工艺路线，掌握数控铣床编程的基本知识，具有在数控铣床上编制和实施较复杂机械零件加工程序的能力，能对零件具体操作加工。22素质目标（1）拥护党的基本路线，具有坚定正确的政治方向，信仰马列主义，爱祖国，爱人民，有理想，懂政策，遵纪守法，文明礼貌，行为规范；（2）热爱专业，爱岗敬业，实事求是，敢于创新，具备良好的职业道德和团结协作精神；（3）具备相应
6、的文化科学知识，能够掌握本专业所必需的基本理论、基本技能，具备较快适应岗位实际工作的能力和素质，并能运用所学知识分析和解决工作中的问题；（4）具备健康的体魄和美好的心灵，具备一定的文化艺术修养，具备准确的文字表达能力；（5）具备较强的心理适应能力和健全的意志品质，具备理智、真诚、坦荡的性格和良好的人际关系。23能力目标基于数控铣床和加工中心岗位职业定位和岗位能力的特点，同时达到高职应用型数控人才培养的目标，在实践教学中，我们确定出该门课程应掌握如下能力目标： 制定加工工艺能力 工件定位与夹紧能力 刀具选择和刀具使用能力 手工编程能力 自动编程的初步能力 数控仿真加工的基本能力 平行孔系、简单型
7、面类零件加工能力 精度检验能力。3.课程内容和要求根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，说明学生应获得的知识、技能与态度。一体化课程名称数控铣床编程与操作基准学时64典型工作任务描述1. 数控铣床基本结构2. 数控铣床基本操作与维护、安全文明生产知识3. 平面零件编程与加工4. 外形轮廓编程与加工5. 沟槽和内轮廓加工6. 孔和孔系加工7. 仿真软件的使用8. 配合零件加工工作内容分析工作对象：数控铣床编程、操作、工艺编写工具、材料、设备与资料：1、数控铣床；2、平底铣刀、球头刀、钻头等；3、各种量具。如：游标卡尺、高度尺，深度尺等。工作方法：1、严格按照车间的各项章程操作
8、；2、清楚理解工作中正确流程和各个环节作业的正确操作；3、仔细看清图纸上的各项要求及尺寸。劳动组织方式：1、讲解工作中正确流程和各个环节作业的操作方法和注意事项；2、发放图纸；3、学生领取刀具、量具、毛坯；4、学生们以小组的形式进行各个环节作业的操作；5、指导学生进行正确的编写程序及加工操作。工作要求：1、加工操作中个环节工作要求：良好的职业道德；专业的知识和技能；丰富的实践经验；认真的工作态度。课程目标1、能够清楚铣床的主要组成；主轴单元结构；伺服进给系统传动结构和主要部件；数控系统组成和加工原理；2、熟悉安全知识，能够熟练使用控制面板；3、熟练的使用常用指令；4、熟练的编写轮廓程序，正确的
9、使用刀具补偿并调整刀补；5、能够独立使用仿真软件；6、独立完成配件的程序编写及加工；学习内容熟悉数控机床的安全操作规、坐标系的确定、数控加工程序编制的工艺、数控系统的基本功能、数控指令编程的方法与应用、数控仿真软件的使用。参考性学习任务序号名称学时1数控铣床基本结构及安全文明生产知识22数控铣床的手动操作与试切削43一般形状图形加工及数控仿真64孔加工（钻孔、铰孔、铣孔、镗孔）125平面加工及平面外轮廓加工106平面内轮廓加工及平面轮廓综合加工87键槽铣削及直沟槽加工88圆弧槽及腔槽综合加工12机动22教学实施建议通过工学结合、校企合作的任务驱动型的项目活动培养学生具有良好职业道德、专业技能水
10、平、可持续发展能力，使学生掌握数控铣床的基本技能，初步形成一定的学习能力和课程实践能力，并培养学生诚实、守信、善于沟通和合作的团队意识，及其环保、节能和安全意识，提高学生各专门化方面的职业能力，并通过理论、实训、实习相结合的教学方式，边讲边学、边学边做、做中学、学中做，把学生培养成为具有良好职业道德的、具有编程、加工、编写工艺的理论和实践能力、具有可持续发展能力的高素质高技能型人才，以适应市场对数控人才的需求学习任务1描述一体化课程名称数控铣床编程与操作学习任务名称数控铣床安全文明生产知识学习任务学时2学习任务情境数控铣床的结构、布局特点和工艺范围学习目标1、数控铣床的工艺范围。2、主要组成；
11、主轴单元结构；伺服进给系统传动结构和主要部件。3、数控系统组成和加工原理。学习内容1、 了解铣床的分类及加工范围2、 熟悉铣床的结构及各部件作用3、 了解的加工原理教学建议1、 学生进行独立操作时，要求学生规范操作设备，注意安全；2、 强调学生在加工前要先仿后练；3、 根据图纸要求，正确的编写加工工艺，反复核对各项尺寸数据；4、 加工过程中认证填写各种卡片；5、 零件加工完成后，认真检查各项尺寸是否合格。6、 注意机床的清洁与保养。学习任务2描述一体化课程名称数控铣床编程与操作学习任务名称数控铣床的手动操作与试切削学习任务学时4学习任务情境引导案例：安全文明生产知识和操作规程；控制面板的使用，
12、工件安装找正操作。学习目标任务1：掌握安全操作规程学习内容1、控制面板的使用；2、对刀和坐标系设置，刀补设置，工件安装找正操作，工件测量；3、机床日常维护和简单故障处理。教学建议7、 学生进行独立操作时，要求学生规范操作设备，注意安全；8、 强调学生在加工前要先仿后练；9、 根据图纸要求，正确的编写加工工艺，反复核对各项尺寸数据；10、 加工过程中认证填写各种卡片；11、 零件加工完成后，认真检查各项尺寸是否合格。12、 注意机床的清洁与保养。学习任务3描述一体化课程名称数控铣床编程与操作学习任务名称一般形状图形加工及数控仿真学习任务学时6学习任务情境引导案例：平面、侧面、台阶面的加工工艺路线
13、、用常用指令进行手工编程，实际加工工件。学习目标任务1：平面零件的加工工艺路线、切削用量确定；任务2：机械加工工艺手册查阅，编程说明书阅读，工艺文件编制，常用指令的作用和格式，工件坐标系的选择，基点坐标计算。学习内容1、指令进行手工编程，对刀；2、设置工件坐标系；3、实际加工工件。教学建议13、 学生进行独立操作时，要求学生规范操作设备，注意安全；14、 强调学生在加工前要先仿后练；15、 根据图纸要求，正确的编写加工工艺，反复核对各项尺寸数据；16、 加工过程中认证填写各种卡片；17、 零件加工完成后，认真检查各项尺寸是否合格。18、 注意机床的清洁与保养。学习任务4描述一体化课程名称数控铣
14、床编程与操作学习任务名称孔加工（钻孔、铰孔、铣孔、镗孔）学习任务学时12学习任务情境引导案例：编程并加工主要由直线和圆弧组成的外形轮廓的零件。测量尺寸，调整刀补，获得合格工件。学习目标任务1：编程并加工主要由直线和圆弧组成的外形轮廓的零件。查阅机械加工工艺手册；任务2：确定工工艺路线、装夹方案，切削用量，阅读编程说明书，编制工艺文件。学习内容1、用指令进行手工编程；2、对刀，设置刀补，加工工件；3、测量尺寸，调整刀补，获得合格工件。教学建议19、 学生进行独立操作时，要求学生规范操作设备，注意安全；20、 强调学生在加工前要先仿后练；21、 根据图纸要求，正确的编写加工工艺，反复核对各项尺寸数
15、据；22、 加工过程中认证填写各种卡片；23、 零件加工完成后，认真检查各项尺寸是否合格。24、 注意机床的清洁与保养。学习任务5描述一体化课程名称数控铣床编程与操作学习任务名称平面加工及平面外轮廓加工学习任务学时10学习任务情境引导案例：编程并加工具有沟槽和内轮廓的零件。对称结构的坐标镜像、旋转等简化编程方法，子程序应用，内腔尺寸测量，误差分析。学习目标任务1：编程并加工具有沟槽和内轮廓的零件；任务2：封闭式键槽和内腔的下刀方法，开放式沟槽和内腔下刀和加工方法，走刀路线，刀具种类及尺寸选择，铣削方式和刀补方向确定；任务3：对称结构的坐标镜像、旋转等简化编程方法，分层铣削方法，子程序应用，内腔
16、尺寸测量，误差分析。学习内容1、沟槽的加工方法。2、能够确定铣削方式和刀补方式。3、简化指令的使用。教学建议25、 学生进行独立操作时，要求学生规范操作设备，注意安全；26、 强调学生在加工前要先仿后练；27、 根据图纸要求，正确的编写加工工艺，反复核对各项尺寸数据；28、 加工过程中认证填写各种卡片；29、 零件加工完成后，认真检查各项尺寸是否合格。30、 注意机床的清洁与保养。学习任务6描述一体化课程名称数控铣床编程与操作学习任务名称平面内轮廓加工及平面轮廓综合加工学习任务学时8学习任务情境引导案例：编程并加工有通孔、盲孔和螺孔的零件。孔加工循环指令及使用，螺纹加工指令，孔的尺寸测量。学习
17、目标任务1：编程并加工有通孔、盲孔和螺孔的零件；任务2：孔加工循环指令及使用，刀具运动路线，指令格式，返回方式，孔加工刀具选择，铣削用量，孔系加工方法，子程序应用，螺纹加工指令，孔的尺寸测量。学习内容1、能够熟练的使用孔循环指令；2、螺纹加工方式；3、孔的测量方法教学建议31、 学生进行独立操作时，要求学生规范操作设备，注意安全；32、 强调学生在加工前要先仿后练；33、 根据图纸要求，正确的编写加工工艺，反复核对各项尺寸数据；34、 加工过程中认证填写各种卡片；35、 零件加工完成后，认真检查各项尺寸是否合格。36、 注意机床的清洁与保养。学习任务7描述一体化课程名称数控铣床编程与操作学习任
18、务名称键槽铣削及直沟槽加工学习任务学时8学习任务情境引导案例：仿真软件的使用方法。学习目标任务1：刀具的选择，刀具的调整，零件的安装找正，铣削路线选择，参数设置；任务2：仿真软件的使用。学习内容1、能够正确的选择刀具，调整刀具；2、仿真软件的使用。教学建议37、 学生进行独立操作时，要求学生规范操作设备，注意安全；38、 强调学生在加工前要先仿后练；39、 根据图纸要求，正确的编写加工工艺，反复核对各项尺寸数据；40、 加工过程中认证填写各种卡片；41、 零件加工完成后，认真检查各项尺寸是否合格。42、 注意机床的清洁与保养。学习任务8描述一体化课程名称数控铣床编程与操作学习任务名称圆弧槽及腔
19、槽综合加工学习任务学时12学习任务情境引导案例：编程加工形状较复杂并有配合精度要求的零件。学习目标任务1：编程加工形状较复杂并有配合精度要求的零件；任务2：确定工工艺路线、装夹方案，切削用量，编制工艺文件，手工编程并编制程序清单，对刀，设置刀补，加工工件，测量尺寸，调整刀补，达到配合精度。学习内容1、如何控制零件的加工精度；2、刀补的设置，刀具的调整。教学建议43、 学生进行独立操作时，要求学生规范操作设备，注意安全；44、 强调学生在加工前要先仿后练；45、 根据图纸要求，正确的编写加工工艺，反复核对各项尺寸数据；46、 加工过程中认证填写各种卡片；47、 零件加工完成后，认真检查各项尺寸是
20、否合格。48、 注意机床的清洁与保养。4.课程实施和建议4.1课程的重点、难点及解决办法课程重点：掌握数控机床的坐标系的确定，数控加工程序编制的工艺，数控系统的基本功能（控制功能、准备功能、辅助功能、主轴功能、刀具功能、进给功能等）课程难点：灵活掌握指令编程的方法与应用（工件坐标系设定指令、工件坐标系的偏移指令、基本移动指令、刀具补偿指令、固定循环指令、钻孔路径循环等）。4.2教学方法和教学手段421教学方法：本课程在教学过程中主要采用了一体化教学方法。以任务为导向，基于工作过程的教学法，在授课过程中采取以学生为中心的教学组织形式，倡导“以人为本”的教学思想。将理论教学与实践活动结合起来，让学
21、生在活动中自主学习，通过活动引导学生将书本知识与实践活动相结合，以加深对知识的理解和运用。在活动中培养学生的个性，使学生的创新意识和创新能力得到充分的发挥和提高。以学生为主体将学生分成若干个小组，通过主讲教师的刻意引导，来充分发挥交流互动的作用，开展主题研讨，提高学生的学习兴趣，让学生产生学习的内在动力，使同学们主动参与、积极活动，通过相互提问、随机选定发言等形式在教学中创设有思考价值的问题情境，引导学生思维方向，激发认知动力。422教学手段本课程在教学过程中主要采用了实物教学、多媒体教学、软件模拟教学和网络教学等多种教学手段。（1）实物教学：将与本课程相关的各种工具、量具等实用物品一一为学生
22、陈列出来，并让学生自己亲自动手操作，通过学生的亲身体验使学生能够将理论知识与实际相结合，加深学生的映象。（2）多媒体教学：利用计算机作为辅助教学手段，在教室或实验室设立了投影仪和大屏幕，通过图表绘画等资料显示，使学生能够获得大量直观、生动、形象的信息，将书本上干巴巴的文字描述用情景的模式反映出来，加深学生的认识。 （3）软件模拟教学：利用模拟软件先让学生在计算机上进行一个过程的操作，得到验证以后在利用实训的设备进行实物的操作。（4）网络教学：每位教师在学期初就确定与班级学生的联系方式，其中包括建立QQ群，公共信箱等。教师能够在网上与学生及时沟通、交流，这不仅是促进师生互动的一种手段，同时也能使
23、学生的问题及时得到解决。4.3教学评价本课程采取过程考核方式。我们在过程考核中积极探索研究以激发、探询学生优势，肯定学生能力为导向的评价模式。我们设计的评价标准包含学生自评、小组互评、教师评价三项内容，它们贯串整个教学活动。具体有作品考核、学生自评、学生互评、教师评价、结果评价、单元考核、笔试、答辩等：学习情景工作任务评价目标评价方式评价比重1. 数控铣床基本结构及安全文明生产知识1.1了解数控铣床的结构、布局特点和工艺范围。1.1明白数控铣床的工艺范围；1.2能够清楚铣床的主要组成；主轴单元结构；伺服进给系统传动结构和主要部件；数控系统组成和加工原理。过程性评价：提问、案例分析、课后作业；总
24、结性评价：卷考判断题、选择题等；5%2. 数控铣床的手动操作与试切削2.1熟悉安全文明生产知识和操作规程；2.2控制面板的使用，工件安装找正操作。2.1熟悉安全知识2.2能够熟练使用控制面板过程性评价：提问、动手操作、课后作业；总结性评价：卷考判断题、选择题，实训等；10%3. 一般形状图形加工及数控仿真3.1熟悉平面、侧面、台阶面的加工工艺路线、3.2常用指令进行手工编程，实际加工工件。3.1能够独立的铣削面3.2熟练的使用常用指令过程性评价：提问、动手操作、案例分析、课后作业；总结性评价：卷考判断题、选择题；实训；15%4. 孔加工（钻孔、铰孔、铣孔、镗孔）4.1熟悉编程并加工主要由直线和
25、圆弧组成的外形轮廓的零件。测量尺寸，调整刀补，获得合格工件。4.1熟练的编写轮廓程序4.2正确的使用刀具补偿并调整刀补过程性评价：提问、动手操作、案例分析、课后作业；总结性评价：卷考判断题、选择题；实训；15%5. 平面加工及平面外轮廓加工5.1熟悉编程并加工具有沟槽和内轮廓的零件。5.2对称结构的坐标镜像、旋转等简化编程方法，子程序应用，内腔尺寸测量，误差分析。5.1熟练的加工沟槽零件5.2能够使用简化变成指令过程性评价：提问、单项模拟实训、课后作业；总结性评价：卷考判断题、选择题；实训；10%6. 平面内轮廓加工及平面轮廓综合加工6.1熟悉编程并加工有通孔、盲孔和螺孔的零件。6.2孔加工循
26、环指令及使用，螺纹加工指令，孔的尺寸测量。6.1了解各种孔的加工方法6.2熟练使用孔循环指令过程性评价：提问、单项模拟实训、课后作业；总结性评价：卷考判断题、选择题；实训；10%7. 键槽铣削及直沟槽加工7.1熟悉仿真软件的使用方法。7.1能够独立使用仿真软件过程性评价：提问、单项模拟实训、课后作业；总结性评价：卷考判断题、选择题；实训；15%8. 圆弧槽及腔槽综合加工8.1熟悉编程加工形状较复杂并有配合精度要求的零件。8.1独立完成配件的程序编写及加工过程性评价：提问、单项模拟实训、；总结性评价：卷考判断题、选择题；实训；20%合计100%说明：每个模块的考核主要考察学生的出勤情况、实际动手
27、能力、理论知识的运用与掌握情况、完成作业的准确度、完整度、规范度等、分析问题、解决问题的能力、合作沟通能力、学习态度、总结报告（报告的内容、态度、写作水平等）等评定项目进行考核。4.4 教材编写根据课程特点，结合教学实际，以 “学生”为中心，采用六步法的教学模式，整个学习过程学生是主体，学校与企业教师起指导作用等特点来编写校内实训教材4.5课程资源的开发与利用1教辅材料：根据学校现有设备，结合六步教学法开发教材，实训室向学生开放，以利于学生自主学习。2作业指导书：根据设备说明书、制定产品作业指导书。3软件环境：新建仿真软件室，让学生对不同类型，不同品牌的设备进行学习。 4硬件环境：希望能够加大
28、对硬件实训内容的建设，尽快增加数控铣床与立式加工中心；同时，通过各种渠道加大对校外实训基地的建设，为学生的校外实践提供环境条件。5信息技术：充分的利用各种信息技术，例如网络、多媒体课件等，为学生提供学习的便利条件。例如加大课程的网络资源建设，把与课程有关的文献资料、教学大纲、电子教案、教学课件、习题、教学视频、采购管理的相关前沿信息、与职业资格考试相关的资料、学生与教师的互动等都放到网上，充分的为学生的自主学习提供环境条件。4.6师资和实训条件4.6.1教师要求（1）具有系统的数控技术理论知识；（2）具备产品的装配能力；（3）实践教师必须具备3年以上实际工作经历和数控铣工高级证书及以上；（4）
29、具备设计基于行动导向的教学法的设计应用能力；（5）具有先进的教学方法，有比较强的课堂驾驭能力；（6）具有良好的职业道德和责任心。4.6.2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1CAD/CAM实训室1、计算机，品牌：金牌，共100台，总值:48万元；2、投影仪，品牌：SONY，共2台，总值：3.5万元。数控加工仿真实训 3多媒体教室演示讲授投影仪，品牌：SONY。多媒体教室演示讲授4数控实训中心1、立式数控铣床，型号：V600，单价：18.5万/台，共8台，总值：148万元；2、立式加工中心，型号：VC600，单价：23.5万/台，共3台，总值：70.5万元；3、车削中心，型号：CK6140B，单价：24万/台，共1台，总值：24万；1、数控铣削加工实训2、数控加工中心实训4.7其它说明无4.8教学参考资料481参考书目： 1. 申晓龙数控机床编程与操作M. 机械工业出版社 2008年2. 刘瑞已现代数控机床M. 西安电子科技大学出版社 2008年482推荐行业等网站：数控编程与实例 数控网 http:
