[教育学]车工技能 内外圆锥组合件的加工 课例.doc

车工工艺与技能操作项目课程课例内、外 圆 锥 组 合 件 的 加 工楚 州 学 院 职 教 中 心一、教学项目名称内、外圆锥组合件的加工（8课时）。二、课例研发说明1、课程目标分析中职机电技术应用专业的培养目标是培养现代制造领域的普通机械加工设备操作和普通设备加工工艺编制的中等应用型技能人才。本专业毕业生主要从事普通车床、数控车床加工及设备维护工作（以普通车床、数控车床为主），也可从事加工技术档案管理、加工质量检测与管理、机械设备的销售与技术服务等工作。车工工艺与技能操作是中职机电技术应用专业的核心教学与训练课程，本课程的主要任务是使学生较全面地了解普通车床车削加工的工艺规程与分析、刀具选用、加工操作、工件误差与质量分析、加工操作规程，全面地了解车削加工的理论知识与核心操作技能。2、本项目功能定位车工工艺与技能操作是一门实践性很强的集理论实践一体化的主干课程。本课程的学习需要单项技能的训练，更需要通过一系列具有实际应用价值的产品生产（或由产品提炼而成）、完整的典型工作任务的完成，加强课程学习与产品生产（或工作任务）之间的联系与衔接，实施理实一体化的教学方式，提高学生职业能力培养的效率。基于上述认识，我们将生产任务转化为学习任务，以典型产品的加工为主要载体，设计出若干教学项目贯穿整个车工工艺与技能操作课程，“内、外圆锥组合件的加工”项目源自企业的实际产品。此项目在进一步强化车外圆、车端面、切槽、切断、钻中心孔、钻孔、镗孔等车削基本知识与技能的基础上，重点训练内外圆锥的加工步骤及圆锥组合件的配合精度，使学生进一步普通车床加工时的尺寸控制方法和技能，并掌握内、外圆锥组合件的配合精度方法，为后面复杂形状工件的加工奠定基础。3、学生知识能力基础分析通过之前项目的学习，学生已经掌握工量具选择和使用、刀具的刃磨与安装、加工工艺分析、6140型普通车床的操作等方面的知识和技能，但对于如何加工内、外圆锥及控制内外圆锥组合件的配合精度等内容还未学习和掌握。4、项目实施条件分析校内实训基地具备相应数量的普通6140型车床及其他相应的设施设备，尽可能在实训基地内配有多媒体教室，能保证两人一台普通车床，便于实施整个班级理实一体化教学。三、教学目标设定【知识与技能】1. 能够正确识读内、外圆锥件零件图与装配图； 2. 能正确分析和编制内、外圆锥件的加工工艺； 3. 根据产品图样能合理选取各种工量具；能合理选择刀具几何参数，会熟练刃磨刀具；4. 能较熟练操作普通车床。5. 能熟练掌握内、外圆锥件的尺寸控制与测量方法，初步掌握内、外圆锥组合件的配合精度控制方法；【过程与方法】1. 通过项目设计和加工，能进一步体会各种因素对产品质量的影响，增强行业标准意识和产品质量意识；2. 通过项目学习，提高协作和表达能力，增强自我评判水平和评价能力。3. 在项目实施过程中，严格执行“5s”管理规定，提升自身的岗位职业素养。【情感态度价值观】1. 通过小组合作学习活动，培养团队合作精神；2. 通过内、外圆锥件的加工，体验成功的乐趣，提高专业学习兴趣。四、教学任务描述教师通过组织和指导学生完成以下7个方面的学习任务，以任务为中心引领知识和技能，将做、学、教紧密结合，以此达成本项目教学目标。 1项目分析：观察产品实物，识读分析图纸，明确项目任务及要求，并进行本项目中涉及到理论知识和技能的准备。2加工工艺分析：分析和讨论产品加工工艺，确定最佳加工方案。3材料选取与工量具准备：根据内、外圆锥组合件的加工需要，选取合适的材料和工量具，并进行刀具的修磨和安装。4内、外圆锥件的加工：根据加工工艺和加工程序，分别加工内、外圆锥组合件并完成装配。5产品检测：根据产品质量检测标准进行检测和展评。6项目评估：对项目实施过程进行评估，完成“内、外圆锥组合件”产品检测标准及评价表及主观评价表一、表二，并进行必要的反思和总结。7. 优化与拓展：针对产品存在问题，修改完善加工工艺方案和加工程序；分析产品在使用中可能会出现的一些问题或不足，并对产品本身的设计进行修改和完善。上述7个学习任务是参照企业普通车床生产的一般工作流程而转化确立的。在教学过程中应坚持做学教一体原则，以学生为主体，让学生通过观察与分析、操作与检测、思考与讨论等方式，参与实际问题解决的整个过程；发挥教师主导作用，通过讲解、示范、巡视指导、组织评价，帮助学生在完成项目的过程中获得加工技能的提升，以及项目分析、规划、实施、评价等能力的提高。五、教学内容组织序号工作任务知识、技能和能力1项目分析（资讯）1读图和识图能力；2内、外圆锥组合件配合尺寸控制知识；3企业产品加工一般流程；4产品质量检测方法与标准。2加工工艺分析（计划、决策）1常用零件工艺编排相关知识；2工艺分析与决策能力；3交流、展示能力。3材料选取与工量具准备（实施）1正确选择工量具和材料的能力；2刀具刃磨与安装的技能。4内、外圆锥件的加工 （实施）1操作普通车床的技能；2内、外圆锥件加工与检测、配合件尺寸控制的技能；3安全、质量、效益意识；4合作意识和协作能力。5产品检测与完善（检查、评估）1产品质量检测与评判能力；2分析、解决问题的能力。6项目评估（评估）1评析与反思能力；2修正与完善的能力。7优化与拓展1自我反思、产品优化的能力；2自主创新能力。六、教学资源准备校内车工实训基地：实训区配备6140型普通车床若干台（二名学生共用一台）、砂轮机等设备，参照企业生产布局要求进行模拟布置；理论学习区配备多媒体教室；另配有教师工作室、资料室、材料库、学生作品展示区等，资料室提供相关数控编程与加工方面的书籍资料、接入互联网的计算机，供师生在教学过程中参阅和查询资料。按每台车床配备以下工量具和材料：带表游标卡尺、外径千分尺、内径千分尺、万能角度尺、塞规、18麻花钻、26麻花钻、a3中心钻、切断刀、 镗孔刀、，900外圆车刀两把，车床附件，50mm的45#钢若干。项目实施前提供给学生内、外圆锥组合件的加工项目任务书、产品检测标准及评价表、项目学习评价表等学习资料。各学习小组于项目实施前进行分工，明确各成员在不同阶段的角色和任务。4位教师（1位任课教师、3位基地实训教师）参与本项目的教学，师生比约为112。教师预先加工内、外圆锥组合件成品若干套，并准备有关视频短片等教学资料。七、教学情境创设1、理实一体教学情境：车间与教室合一，技能实训区与理论教学区都安排在普通车床校内实训基地，可随时穿插进行理论学习与技能训练。2、模拟真实生产情境：模拟企业真实生产环境，积极营造职业教育专业教学氛围和企业文化氛围。参照企业生产布局要求进行模拟布置环境，张贴职业教育宣传标语、安全生产操作标语、生产操作流程、安全操作规程、5s管理规范等，布置好学生产品展台；学生统一着工作服（实训服）、凭胸卡进“车间”上岗，使学生踏进实训基地就仿佛置身于企业生产车间之中；布置生产进度和品质改善平台。3、任务与问题引导情境：利用视频短片、实物展示，使学生了解内、外圆锥组合件的构造、用途，引入项目和任务。在任务实施过程中，不断创设问题情境，让学生查询相关理论，运用理论解决实际问题，实现“做中学、做中教”。4、小组合作学习情境：兼顾学生能力基础及男女学生的组合搭配，以四名学生、两台6140型普通车床为一组，将学生分成若干学习小组。各小组推选一名学生作为小组合作学习的负责人，每个学生在不同阶段分别担任不同的角色（如班组长、操作工、质检员、安全生产监督管理员等），完成相应的任务。各成员成绩既有个体区分、又相互捆绑和影响，形成相互关心、团结协作、进取向上的团队精神。5、多元立体评价情境：参照企业生产过程管理和产品质量监控标准与检测办法，实施产品质量“三检制”，由担任操作工的学生进行操作过程中及完工后的自检，担任质检员的学生进行成品质检，教师进行巡检和成品抽检；组长和安全生产监督管理员对本组成员项目实施过程进行监督和评价；教师对各学习小组的协作情况、整体完成的效益情况、5s执行情况等维度进行综合评价，帮助学生做好改善工作。八、教学过程实施本项目的实施分为四个教学模块：“教学模块一、知识准备与工艺分析”；“教学模块二、外圆锥件的加工”；“教学模块三、内圆锥件的加工”；“教学模块四、检测评估与优化拓展”。教学模块一 知识准备与工艺分析教学目标: 1. 能够正确识读内、外圆锥组合件零件图； 2. 掌握内、外圆锥组合件加工工艺的分析方法，掌握内、外圆锥的加工方法，能正确编制内、外圆锥组合件的加工工艺；3. 能合理选择刀具类型，确定刀具参数；4. 能较快掌握车削圆锥件的方法和检验内外圆锥组合件的措施；5. 体会各种因素对产品质量的影响，增强行业标准意识和产品质量意识；6. 提高协作能力，增强自我评判水平和评价能力；7. 提高交流和表达能力，能在组内和全班清楚地陈述自己的观点。工作任务:1. 项目分析；2. 相应知识准备；3. 加工工艺分析；4. 学习评价。课时安排：2课时任务实施:任务一 项目分析（约15分钟）步骤1认识产品观看视频、观察实物，阅读知识链接“内、外圆锥件”，了解内、外圆锥件的构造及用途。（教师引领学生观看视频、观察实物。） 步骤2识读内、外圆锥件零件图 识读内、外圆锥件零件图和装配图，书面列出内、外圆锥件的加工内容。（教师投影“内、外圆锥件零件图”，巡回指导。）在组内和全班陈述内、外圆锥件的加工涉及到哪些知识和技能，哪些是已经学过的、哪些还没有学过。（教师引导，并在学生陈述的基础上加以归纳。）步骤3知识与技能准备回顾并陈述轴类零件、套类零件的尺寸控制及检测方法。（教师组织部分学生陈述。） 问题：内、外圆锥组合件是由外圆锥件和内圆锥件两个单件组成，内、外圆锥组合件的圆锥部分无法准确的进行加工与测量，如何保证产品的加工精度及配合精度？思考并在组内和全班讨论、交流。（教师提出问题，组织并参与讨论。）步骤4确定项目实施步骤对照企业普通车床加工产品的一般工作流程，书写出本项目的实施步骤，并在组内进行交流。（教师巡回指导。）步骤5明确内、外圆锥件检测标准与方法阅读知识链接“产品质量检测要素”和“内、外圆锥件”产品检测标准与评价表，明确本项目评价标准与检测内容。（教师解读，明确相关评价要求。）知识链接：圆锥件的结构与用途 在机床与工具中，圆锥配合应用的很广泛，如主轴锥孔与顶尖、车床尾座锥孔与钻头锥柄的配合圆锥件的特点1.可传递大的扭矩，装卸方便 2.定心精度高 3.配合同轴度高，可以做到无间隙配合产品质量检测要素1重要的尺寸、表面粗糙度及形位公差的控制；2关联尺寸（配合尺寸）、表面粗糙度及形位公差的控制；3其它相关尺寸的控制；4工艺编制的正确性；5设备使用情况；6安全操作事项。锥度的测量1 用量角器测量利用透光法检查，人视线与检测线等高，若合格即为一条均匀的白色光线。当检测线从小端到大端逐渐增宽，即锥度小，反之则大2.用套规检查 若显示剂在圆锥大端擦去，小端未擦去，表明圆锥半角小；否则圆锥半角大。根据显示剂擦去情况调整锥度。车圆锥时的质量分析1. 双曲线误差车刀刀尖没有对准工件轴线2. 锥度（角度）不正确小滑板转动角度计算错误或小滑板移动时松紧不匀任务二 相应知识准备（约50分钟）步骤1确定圆锥术语和计算方法阅读“圆锥术语和计算方法”，根据内、外圆锥零件图写出圆锥件的各部分的加工尺寸。同时思考：圆锥的锥度是如何确定？为什么？先在组内讨论圆锥术语和计算方法，然后选派代表在全班交流，根据知识链接“工艺方案优选的基本要求”，确定圆锥锥度。（教师巡回辅导、参与小组讨论，组织全班讨论，进行点评和归纳，确定最佳方案。）步骤2移动小滑板法车圆锥的方法根据车床中、小拖板的结构，讨论移动小滑板法车圆锥的方法、步骤以及移动小滑板法车圆锥方法优缺点、适用场合。（观看视频，教师引导学生讨论）步骤3其它车削圆锥件的方法偏移尾座法 偏移尾座法只适宜于加工锥度较小，长度较长的外圆锥工件。2、仿行法（靠模法） 仿行法车圆锥是刀具按照仿行装置（靠模）进给对工件进行加工的方法，适用于车削长度较长，精度要求较高的圆锥。 3、宽刃刀车削法 在车削较短的圆锥时，可以用宽刃刀直接车出（观看视频 教师点拨。）知识链接：圆锥术语和计算方法1、圆锥：由圆锥表面与一定尺寸所限定的几何体2、圆锥角：在通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹角3、锥度c：最大圆锥直径与最小圆锥直径之差对圆锥长度之比。即 c=（d-d）/l移动小滑板法车圆锥的特点：1、 能车圆锥角度较大的工件2、 能车出整个圆锥体和圆锥孔，操作简单。3、 手动进给，劳动强度大，不易保证表面质量。4、 只能加工锥面不长的工件。任务三 加工工艺分析（约20分钟）步骤1确定加工方案阅读“确定加工方案的常用方法”，根据内、外圆锥零件图写出产品的加工工序和具体加工方案。同时思考：是先加工内圆锥？还是先加工外圆锥？为什么？先在组内讨论加工方案，然后选派代表在全班交流，根据知识链接“工艺方案优选的基本要求”，优选加工方案。（教师巡回辅导、参与小组讨论，组织全班讨论，进行点评和归纳，确定最佳方案。）步骤2选择刀具类型并确定刀具参数根据加工方案，讨论并确定内、外圆锥件加工各需要哪些刀具、以及各刀具的几何参数。（教师巡回指导）知识链接：确定加工方案的常用方法1划分工序；2各加工工序的设计（零件定位基准、装夹方案、刀具选择、切削用量等）；3优选加工方案，并确定具体加工步骤。工艺方案优选的基本要求保证零件能合理、可靠的装夹；能保证所加工零件的尺寸、形状和位置精度要求；保证高效的加工效率；保证检测的准确、便利。任务四 学习评价（约5分钟）组长组织成员交叉评阅各人的加工方案和加工程序，并对照“内、外圆锥件”产品检测标准与评价表1、2两项、及“观察与评价”的表一，对教学模块一的学习情况进行自评与互评。在评价基础上各人进行反思，并将反思情况填写在“反思与探究”的相应表格中。（教师了解各组评价实施情况，并进行相应指导。）课堂学习评价通常可以通过“观察与评价”、“反思与探究”、“修正与完善”等方式进行。教学模块二 外圆锥件的加工教学目标:1. 能根据产品图样合理选用各种工量具、以及相应的毛坯。2. 能熟练刃磨刀具； 3. 能较熟练地操作6140型普通车床；4. 能较熟练掌握外圆锥件的加工与检测方法。5. 体会各种因素对产品质量的影响，增强行业标准意识和产品质量意识；6. 提高协作能力，增强自我评判水平和评价能力；教学任务:1. 刀、量具和毛坯准备；2. 加工外圆锥件；3. 阶段性自我检测与学习评价。课时安排：2课时任务实施:任务一 刀、量具和毛坯准备（约10分钟）步骤1选取刀具、量具、毛坯根据项目任务选取合适的刀、量具及毛坯。步骤2修磨刀具仔细阅读知识链接“断续切削刀具刃磨注意点”，根据各自刀具的使用情况在砂轮机上进行修磨。步骤3装夹毛坯与刀具进行技能实习的同学上车床操作，正确装夹毛坯与刀具。组内成员分工：除进行加工操作的同学外，同组其余同学分别担任安全生产监督管理员和质检员，认真观察，相互提醒，并做好互评记录。以下各阶段分工方法相同。（教师巡回指导，并做好有关记录。）知识链接：装夹车刀注意点：1、 车外圆锥时，利用工件端面中心对刀。2、 车刀刀尖应对准工件中心， 以防母线不直。任务二 加工外圆锥件（约70分钟）步骤1掌握加工步骤及注意事项阅读右栏的知识链接，明确加工过程中的注意事项与精度控制方法。（组内成员分工同上）（教师巡回指导，并做好有关记录。）步骤2外圆锥件的加工按优选方案进行车削加工，并做好加工过程中的自检。针对加工中所出现的问题，可在组内协商解决，经小组讨论仍不能解决的问题，可提请老师共同分析解决。（组内学生分工同上）（教师巡回指导，并做好有关记录。）知识链接：加工过程中的注意事项1. 粗车时进刀不宜过深，应先找正锥度，以防工件车小报废。2. 精加工锥面时，ap和f都不能太大，否则影响锥面加工质量.3. 如果工件数量较多时，其长度和中心孔的深浅、大小必须一致。 4. 当车刀在中途刃磨以后装夹时，必须重新调整，使刀尖严格对准中心。合理选择切削用量的原则 1. 粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；2. 半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。任务三 阶段性自我检测与学习评价(约10分钟)步骤1. 外圆锥件质量自检加工产品的同学对照产品质量检测标准和评价表进行自我检测，并将检测结果填写在评价表上；小组其余同学观察该生测量情况，并对其自检情况进行记录和互评。步骤2. 阶段学习评价各组组长组织本组成员对照学习评价表对本单元的学习情况进行自评与互评。在评价基础上各人进行反思，并将反思情况填写在相应表格中。对操作车床的同学，主要从操作规范与熟练程度、加工过程中的问题分析与解决能力、产品质量、自我检测评判能力等方面的情况自评和互评；对组内其他成员则侧重于从观察能力、评判能力、协作意识、参与分析和解决问题等方面进行评价。（教师在学生自检与评价的过程中进行巡视，适当参与和指导小组评价，及时了解各组产品质量及评价情况。）教学模块三 内圆锥件的加工教学目标:1. 能较熟练地操作6140型普通车床； 2. 能较熟练掌握内圆锥件的加工与检测方法；3. 初步掌握内、外圆锥件组合件的配合精度控制方法；4. 体会各种因素对产品质量的影响，增强行业标准意识和产品质量意识；5. 提高协作能力，增强自我评判水平和评价能力。教学任务:1. 毛坯与刀具装夹；2. 加工内圆锥件；3. 阶段性自我检测与学习评价。课时安排：2课时任务实施:任务一 毛坯和刀具装夹（约5分钟）正确装夹毛坯与刀具。（组内分工同教学模块二）（教师巡回指导，并做好有关记录。）任务二 加工内圆锥件(约75分钟)步骤1掌握加工步骤及注意事项阅读右栏的知识链接，明确内圆锥件加工切削时的注意事项与内、外圆锥件配合精度控制方法。（组内分工同教学模块二）步骤2加工内圆锥件按优选方案进行加工，注意精度控制；接近所要求的加工尺寸时注意检测，并用塞规涂色进行检查；如不能达到要求，进一步微量切削。 针对加工中所出现的问题，可在组内协商解决，经小组讨论仍不能解决的问题，可提请老师共同分析解决。（组内学生分工同上）（教师巡回指导，并做好有关记录。）知识链接：内圆锥件切削及内、外圆锥件配合精度控制时的注意事项 1. 车刀必须对准工件中心。2. 粗车时不宜进刀过深，应先找正锥度（检查塞规与工件是否有间隙）。3. 用塞规涂色检查时，必须注意孔内清洁，转动量在半圈之内。4. 取出塞规时注意安全，不能敲击，以防工件移位。5. 车削内外锥配合的工件时，注意最后一刀的计算要准确。任务三 阶段性自我检测学习评价(约10分钟)步骤1. 内圆锥件质量自检加工产品的同学对照产品质量检测标准和评价表对所加工的内圆锥件进行自我检测，并将内、外圆锥件进行配合检验，将检测结果填写在评价表上；小组其余同学观察该生测量情况，并对其自检情况进行记录和互评。步骤2. 阶段学习评价方法与要求与教学模块二的“阶段学习评价”相同。（教师巡视，及时了解各组产品质量及评价情况。）教学模块四 检测评估与优化拓展教学目标:1. 进一步提高检测与评判能力；2. 提高交流和表达能力，能在组内和全班清楚地陈述自己的观点；3. 培养自我反思与优化的能力；4. 树立创新意识，提高自主创新能力。教学任务:1. 产品检测与展评；2. 项目评估；3. 优化与拓展。课时安排：2课时任务实施:任务一 产品检测与展评（约20分钟）步骤1小组检测与互评各组组长和质检员对照“内、外圆锥件”产品检测标准与评价表，对产品质量进行检测并记入评分表。安全生产监督管理员对照检测表中的有关主观评价项进行评分。（教师巡回指导，并做好相应记录。）步骤2班内展评各组展示产品，组间互评，选择典型产品在全班展示。（教师根据前面的巡视记录情况，对各组产品进行点评；并组织全体学生对巡视过程中发现的典型问题进行讨论。）知识链接：产品质量检测方法一看，二测，三配。1看：粗糙度，有无缺陷、刀残留等；2测：利用适当的量具对工件的各个尺寸精度进行测量；3配：装配后进行涂色检查，看锥面配合是否能精度较高。任务二 项目评估（约10分钟）以小组为单位，对整个项目实施过程中的学习情况进行自评和互评；并进行自我反思，将反思情况填写在相应表格中。（教师在学生进行学习评价的同时，对照“内、外圆锥件”产品检测标准与评价表对学生产品进行检测与评分。）任务三 优化与拓展（约60分钟）步骤1. 修改完善以小组为单位，结合产品展评中出现的相关问题进行分析，提出改进建议，进一步修改完善工艺方案和加工程序。* 根据修改完善后的工艺方案和加工程序，小组中各成员互换角色和工作任务，进行产品加工。（约需68课时，课上未完成的可留待课后进行）。步骤2. 拓展思考对本产品（内、外圆锥件）在使用中可能会出现的问题进行分析，并对产品本身的设计提出修改和完善方案。知识链接：工艺设计对产品加工的影响加工工艺源于生产实际，是长期生产实践的总结。工艺制定合理与否，对程序编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响，对同一个产品的加工，在工艺设计上可能有多种方案，必须针对具体问题进行具体分析，在不同的条件下，灵活运用知识，优选最佳方案。反装刀法和主轴反转法车圆锥孔1、先把外锥车好。2.不要变动小滑板角度，反装车刀或用左车孔刀进行车削。3. 用左车孔刀进行车削时，车床主轴应反转。九、教学评价设计（一）客观评价 客观评价分学生自我检测、同伴互检和教师检测三种方式进行：学生自检安排在教学模块二、三完成“外圆锥件”和“内圆锥件”的车削加工之后分别进行；同伴互检安排在完成内、外圆锥件产品的车削、配合之后，由实训小组中的质检员进行检测，其中评价表中的1-3、24-26等主观评价项由实训小组安全生产监督管理员进行评价；教师检测：根据产品检测结果和实施过程的巡视记录情况给出各评分项的得分。“内、外圆锥件组合”产品检测标准与评价表产 品 名 称内、外圆锥件组合姓名班 级学 号组 别日 期序号项目考核内容及要求配分评分标准检测情况自检互检师检得分1工艺编制工艺编制合理5根据工艺要求酌情扣分2知识准备全 部 正 确20重大错误全扣，其余酌情