《数控加工编程及操作》教学大纲

PAGEPAGE19《数控加工编程及操作》教学大纲（课程标准）一、课程概述（一）制定依据本标准依据《数控车工国家职业标准》、《数控铣工国家职业标准》、《加工中心操作工国家职业标准》、《数控技术专业人才培养方案》中的人才培养规格要求和对《数控加工编程及操作》课程教学目标要求而制定。用于指导《数控加工编程及操作》课程教学与课程建设。（二）课程的性质与地位《数控加工编程及操作》课程是支撑数控机床操作员（核心岗位）、数控工艺员（核心岗位）的专业核心课程。本课程以典型零件的数控加工工作实践为主线，以工作过程（任务）为导向，从数控加工职业岗位入手，以数控车工、数控铣工、加工中心操作工、数控工艺员国家职业标准为依据，以学生就业所需的数控编程、数控工艺、数控加工专业知识和操作技能为着眼点，与重庆机床集团、重庆第二机床厂、重庆建设集团等企业联合开发课程，聘请企业的技术人员担任兼职教师，共同培养学生的数控加工工艺、数控加工程序编制、数控机床刀具及工装选用、数控机床操作等职业核心能力，通过进一步的学习，使学生达到数控车工、数控铣工、加工中心操作工、数控工艺员等相应工种的中、高级职业能力，获取相应的职业资格证书。本课程的任务是使学生具备从事数控加工工作的高技能人才所必需的数控加工工艺、数控加工程序编制、数控机床刀具及工装选用、数控机床操作等职业核心能力，使学生具备从事数控加工技术的基本专业技能，为今后从事实际工作打下必要的基础。并为后续专业课程学习与学生的顶岗实习作前期准备，数控技术专业的主要就业方向之一是：数控机床操作员、数控加工工艺员，本课程是实现专业这一培养目标及学生就业方向的核心专业课程。课程的开发对提高数控专业人才培养质量、提升毕业生就业能力与就业质量具有重要意义。序号前期课程名称为本课程支撑的主要能力1机械制图（含测绘）为本课程学习从机械零件读图、手工绘图方面做支撑。2计算机二维绘图为本课程学习从计算机绘图方面做支撑。3零件结构与设计为本课程学习从机械机构、装置设计能力、金属材料选择与热处理方面做支撑。4零件几何精度设计与检测为本课程学习从机械零件几何精度设计、机械产品质量检测方面做支撑。5数控机床机械部件的装调为本课程学习从数控机床的机械结构方面做支撑。6零件切削加工与工艺装备为本课程学习从使用机床加工机械零件、编制机械零件加工工艺方面做支撑。序号后续课程名称需要本课程支撑的主要能力1CAD/CAM应用技术需要有本课程内的数控加工工艺实施、数控机床程序编制等知识和技能作支撑2计算机辅助工艺设计（CAPP）需要有本课程内的数控加工工艺实施、数控机床程序编制等知识和技能作支撑（三）课程设计思路以数控技术中的数控加工职业能力培养为重点，以机械制造企业的行业及地域需求为逻辑起点，以工作过程为导向，以典型工作任务分析为依据，以真实工作任务为载体，以校企专家合作开发为纽带，以校内双师教师和企业兼职教师为主导，以与行业企业共建教学环境为条件，以行动导向组织教学。解构了原有的理论与实践课程体系，重构了体现加工工艺编制、数控程序编制、数控机床加工调整的工作过程性知识与技能体系的课程。并通过教学模式设计、教学方法设计、教学考核改革等，保证专业能力、方法能力和社会能力的培养。形成以工作过程为导向，以学生为中心、教师引导、理论-实践-应用一体化的工学结合教学模式。（四）课程内容选取的依据实现工作过程导向的课程开发，建立以行动（工作）体系为框架的现代课程结构，首先要解决的是课程内容的序化与课程内容的抉择取向问题。以就业为导向的职业教育，其课程内容应以过程性知识为主、陈述性知识为辅，即以实际应用的经验和策略的习得为主、以适度够用的概念和原理的理解为辅。由实践情境构成的以过程逻辑为中心的行动体系，强调的是获取过程性知识，主要解决“怎么做”（经验）和“怎么做更好”（策略）的问题。这是培养技能型人才的一条主要途径。1．学习情境中的工作任务源于真实，高于真实学习情境中的工作任务来源于企业的真实产品，经适当改造成适合学生的学习型的工作任务。2．学习领域课程设计基于认知规律，从简单到复杂学习型的工作任务，基于认知规律，从简单到复杂。工作任务在包含前一个任务的基础上增加知识点，难度层层推进，有序实现教学目标。3.注重学生的可持续发展能力4.课程结构是静态的，教学载体是动态的、开放的在确定课程内容时，各个载体包含的知识点是静态的，老师或学校可根据自己的情况选择合适的载体。二、课程目标（一）总目标通过工学结合、校企合作的任务驱动型项目活动培养学生具有良好职业道德、专业技能水平、可持续发展能力，使学生掌握数控编程的基本知识与数控加工的基本技能，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、负责、善于沟通和合作的团队意识，及其重质量、守规范和安全意识，提高学生的职业能力，并通过理论、实训、实习相融合的教学方式，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、具有数控编程的理论知识和数控加工实践操作技能的、具有可持续发展能力的高素质高技能型人才，以适应市场对数控加工技术人才的需求。（二）分目标1．知识目标1）知道数控加工的定义、发展、任务，掌握数控编程的特点和内容；2）能进行数控编程规程的制定；3）正确进行数控刀具的选用；4）能进行中等复杂程度零件的数控车削加工工艺及程序编制；5）能进行中等复杂程度零件的数控镗铣及加工中心的加工工艺及程序编制；6）知道数控电火花的加工工艺及程序编制。2．学生专业能力目标：1）具有作为企业数控编程岗位和数控机床操作岗位必须的数控编程知识；2）具有制定和实施中等复杂程度零件数控编程规程的能力；3）具有正确选用切削用量和常用刀具的能力；4）具有常用工艺装备的使用与选择能力；5）具有程序编制、输入及调试能力；6）具有切削加工及运行监控能力；7）具有解决现场一般数控编程技术问题的能力。3．方法能力和社会能力目标:1）具有良好的职业道德和科学的创新精神；2）工作中的与他人的合作能力、交流与协商能力；3）具有决策能力和执行能力；4）社会责任心和环境保护；5）语言及文字表达能力；6）通过自学获取新技术的能力；7）利用网络、文献等获取信息的能力；8）自我控制与管理能力；9）制定工作计划的能力；10）评估工作结果（自我、他人）的能力。三、课程教学内容与学时安排序号项目知识要求技能要求参考学时1阶梯轴类零件的数控编程及加工1.能够理解数控编程的概念与分类2.数控机床程序编制的方法3.能够掌握数控机床的坐标系4.数车加工线路的确定5.车削刀具的选择6.车削用量的选择7.数控编程指令的使用；会确定对刀点.走刀路线和加工余量确定8.刀具补偿及应用9.工件粗.精加工的工艺10.分层切削，切削深度的选择11.计算编程尺寸12.仿真软件基本操作13.阶梯轴零件编程.输入程序并模拟加工14．程序的优化及修改1.掌握数控车床程序编制基础及特点2.掌握工件坐标系的设定方法及典型数控车床的基本对刀方法；3.掌握数控车削加工工艺及数控车削刀具的选用4.掌握数控加工切削参数的选择5.利用校内数控实训基地进行阶梯轴类零件的数控编程及加工训练，聘请企业人员参与实训教学142成型曲面轴类零件的数控编程及加工1.成型面轴类零件的加工工艺2.刀具的选择及切削用量的确定3.数控车床圆弧面的加工方法4.圆弧面的加工指令的格式及含义5.成型面轴类零件编程相关知识6.简单圆弧节点的计算方法7.成型面轴类零件编程，仿真软件基本操作8.输入程序并模拟加工9.程序的优化及修改1．掌握在数控车床上进行成型面轴类零件的数控加工工艺2.掌握数控车床圆弧面的程序编制方法和加工方法3.利用校内数控实训基地进行成型面轴类零件的数控编程及加工训练4.参与制造类企业带圆弧面的轴类零件的数控编程及加工的工作63螺纹轴类零件的数控编程及加工1.槽的种类及切槽指令2.切槽刀具的选择及刀位点的确定3.窄槽.宽槽的加工方法4.工件切断的场合.范围5.切断刀具的特点.切断刀具的选择及刀位点的确定6.切槽.切断编程注意事项；7.螺纹的种类及参数8.外螺纹外圆柱直径和螺纹实际小径的确定方法9.螺纹的识图10.螺纹加工指令的含义及格式11.数控车床螺纹加工的方法和编程12.仿真软件基本操作13.带螺纹的轴类零件编程.输入程序并模拟加工14.程序的优化及修改1.掌握切槽.切断刀具的选用2.掌握切槽.切断的编程指令3.掌握螺纹加工的参数计算及螺纹加工编程指令4.利用校内数控实训基地，进行带螺纹的轴类零件的编程及加工训练5.应用所学技能，参与制造类企业的简单螺纹轴类零件的数控编程及加工的工作64轴类综合零件的数控编程及加工1.轴类中等复杂零件加工工艺2.刀具的选择及切削用量的确定3.内.外螺纹的加工方法4.切槽.切断的方法5.圆弧节点的计算方法6.工件调头装夹找正方法7.刀具的选择及切削用量的确定8.数控机床面板各按扭含义及使用方法9.程序输入及模拟运行方法10.根据模拟运行情况检查程序11.装刀.对刀方法12.刀补值的修改方法13.工件测量与检验方法14.合理的分工与合作15.加工质量及效益评价，工艺文件的整理及归档1.掌握中等复杂轴类零件数控加工工艺设计，正确进行工艺文件的制定2．能编制中等复杂轴类零件数控加工程序，进行数控加工3.引进制造类企业的真实产品，进行零件数控编程及加工训练4.了解企业工作流程与规范，了解企业文化5.加工零件质量符合图纸要求45套类综合零件的数控编程及加工1.数控车床上孔加工常用刀具选择及使用2.数控车床内孔的加工工艺3.数控车床内轮廓加工方法的选择4.各类车削孔的测量方法5.计算编程尺寸6.仿真软件基本操作7.套类零件编程，输入程序并模拟加工8.程序的优化及修改1.通过学习，掌握数控车床套类综合零件的编程及加工方法2.利用校内数控实训基地进行套类综合零件的数控编程及加工训练，聘请企业人员参与实训教学3.引进制造类企业的真实产品，进行零件数控编程及加工训练4.利用制造类企业的实际加工零件进行学习5.了解企业工作流程与规范，了解企业文化46车削组合件的数控编程及加工1.组合件零件的数控加工工艺2.刀具选择及补偿应用3.组合件零件数控加工工艺文件的内容.编制方法4.计算编程尺寸5.仿真软件基本操作6.组合件零件编程.输入程序并模拟加工7.程序的优化及修改1.通过学习，掌握数控车床组合件零件的编程及加工2.利用校内数控实训基地进行组合件零件的数控编程及加工训练，聘请企业人员参与实训教学3.引进制造类企业的真实产品，进行零件数控编程及加工训练4.利用制造类企业的实际加工零件进行学习；了解企业工作流程与规范，了解企业文化47平面凸廓及型腔类零件的数控编程及加工1.数控铣削加工工艺2.数控铣削用量的选择3.数铣加工线路的确定4.数控铣削刀具的选择5.数控铣床坐标系的设定6.数控铣床编程的基本知识和方法7.M.F.S.T指令及G00.G01指令的使用8.刀具的半径补偿9.子程序知识10.缩放.旋转.镜像程序指令；11.数控铣床的对刀12.数控铣削仿真软件基本操作13.输入程序并模拟加工14.程序的优化及修改1．通过学习，掌握数控铣床/加工中心编程基础及特点2.掌握工件坐标系的设定方法及典型数控铣床/加工中心的基本对刀方法3.掌握中等复杂板类零件数控加工工艺设计，能进行工艺文件的制定4．能编制中等复杂板类零件数控加工程序，进行数控加工5.利用校内数控实训基地进行板类零件的二维轮廓铣削数控编程及加工培训，由企业人员参与实训教学168孔盘类零件的数控编程及加工1.孔加工工艺2.孔加工线路的确定3.孔加工切削用量的选择4.孔加工刀具的选择5.刀具的长度补偿6.孔加工固定循环功能7.孔加工宏程序应用8.仿真软件基本操作9.输入程序并模拟加工10.程序的优化及修改1.掌握孔盘类零件的数控加工工艺设计2．能编制孔盘类零件数控加工程序，进行孔的数控加工3.利用校内数控实训基地，进行孔盘类零件的数控编程及加工训练4.应用所学技能，参与制造类企业的孔盘类零件的数控编程及加工的工作89铣削组合件的数控编程及加工1.组合件零件的数控加工工艺2.铣削加工数控加工工艺文件3.换刀程序4.数控铣床的对刀5.数控铣削用量的选择6.数控铣削刀具的选择7.数控铣削加工工艺文件的编制8.仿真软件基本操作9.程序的优化及修改10.数控铣床面板各按钮含义及使用方法11.程序输入及模拟运行方法；12.根据模拟运行情况检查程序13.装刀.对刀方法14.刀补值的修改方法15.工件测量与检验方法16.合理的分工与合作17.加工质量及效益评价，工艺文件的整理及归档1.能进行铣削零件工艺文件的制定；2.正确选择铣削零件的刀具及切削参数3.引进制造类企业的真实产品，进行零件数控编程及加工训练4.利用制造类企业的实际加工零件进行学习5.了解企业工作流程与规范，了解企业文化410冲裁模具凸模零件数控线切割编程及加工1.数控线切割机床的特点.功能2.数控线切割加工工艺3.数控线切割机床加工参数的选择4.数控线切割机床的加工程序编制的基本方法5.数控线切割机床的找正操作6.数控线切割机床的加工程序编制的基本方法（1）3B格式编程（2）4B格式编程7.数控线切割机床的零件加工1.通过学习，掌握数控线切割加工工艺2.掌握数控线切割机床程序编制基础及特点3.利用校内数控实训基地进行冲裁模具凸模的数控编程及加工培训，由企业人员参与实训教学811冲裁模具凹模零件数控线切割编程及加工1.数控线切割机床的加工程序编制的基本方法，ISO格式编程2.数控线切割机床的零件加工1.引进制造类企业的真实产品，进行零件数控编程及加工训练2.利用制造类企业的实际加工零件进行学习3.了解企业工作流程与规范，了解企业文化4四、教学实施（一）师资要求1．从事本课程教学的专任教师，应具备以下相关知识、能力和资质1）具备机械类专业大学本科以上学历（含本科），并接受过职业教育教学方法论的培训，具备高校教师资格。2）从事实践教学的主讲教师要具备数控专业中级工以上的资格证书（含中级工）或工程师资格。3）具备机械制图与识图、件切削加工与工艺装备、数控加工工艺实施、数控机床程序编制等方面的相关知识。4）具备教学组织、管理及协调能力。2．从事本课程教学的兼职教师，应具备以下资质1）应具有一定的普通话基础，并掌握一定的教学、教育相关知识，在进行示范性教学时，能充分表达所教学的内容。2）在企业从事3年以上机械产品的数控加工、数控编程等工作。3．本课程师资由专兼职教师共同组成，课程中30%以上的教学任务由兼职教师承担。（二）教学硬件设施设备名称单位最低数量备注计算机台50建网数控车、铣仿真模拟软件套1网络版50节点数控车床台10配套各种刀具及量具数控铣床/加工中心台10配套各种刀具及量具数控线切割机床台3配套各种刀具及量具（三）教材及参考资料教材的编写要体现课程的性质、价值、基本理念、课程目标以及内容标准。1．打破传统的学科教材模式，以本课程标准为依据进行教材编写。2．校企联合编写适合工学结合的教材，教材编写以校企合作、工学结合培养高技能人才的要求为目标，注重能力本位的原则，力求突出“理论够用、重在实操”和“简单明了、方便实用”的特色，内容应具有较强的应用性和针对性，编写的目的主要是为了培养具有良好职业道德、具有一定理论知识、具有较强操作和管理实践能力、具有可持续发展能力的、为用人企业所欢迎的高技能数控技术人才。3．通过工作任务的需求，以够用为度为原则，设定能力目标，能力标准，引入高职学生所必需的理论知识，加强实际操作能力的训练。4．教材应图文并茂，提供大量的实际示例图，提高学生的学习兴趣和对于技术的理解与掌握。5．建议为教材配置专门的多媒体光盘，以满足教学的需要和学生的自学。序号教材名称主编出版社1数控加工编程及操作刘虹机械工业出版社参考资料1模具数控加工实训钟富平清华大学出版社2数控加工编程及操作顾京高教出版社3数控车实训指导手册蒋华山4数控铣/加工中心实训指导手册谭大庆5电加工实训指导手册易军（四）教学方法1．改革教学方法，融“教学做”于一体。打破传统的课堂讲授与实训教学分段实施的方式，而是在校内外数控实训基地，边讲授、边训练。学生在教中学，在学中做。教师模拟真实岗位环境，引入多媒体与数控模拟仿真技术，以“工学结合”为项目导向，以车削、铣削、线切割的工作任务或产品为载体设计教学过程，采用现场大量典型“真实产品实例”讲练结合的模块式教学方法，讲解操作方法，学生观察和记忆，学生动手、动脑相结合，专业能力培养和素质培养相结合，独立思考、独立创新能力培养同集体协作能力培养相结合，进行典型零件的现场实践操作、加工训练，教师巡回指导（若发现学生中的共性的操作问题，教师集中指导）。通过现场教学、讲与练相结合、真实实训场所相结合教学法与项目教学、小组工作法相结合的教学方式，使学生能够非常牢固的掌握专业技术与技能，提高学生分析问题、解决问题及动手能力，使教学演示更直观，教学效果显著。2．积极运用现代教育技术。将多媒体课件、仿真软件、远程教育、网络教学等现代化教学手段相结合，收到良好的教学效果。（五）教学评价学生学习要教师评价和学习者互评相结合、过程评价和结果评价相结合、课内评价和课外评价相结合、理论评价和实践评价相结合、校内评价和校外评价相结合。改革考核手段和方法，加强实践性教学环节的考核，可采用形成性评价和终结性评价相结合的考核方法。1．形成性评价形成性评价是教学的重要组成部分和推动因素。形成性评价的任务是对学生日常学习过程中的表现、所取得的成绩以及所反映出的情感、态度、策略等方面的发展做出评价。其目的是激励学生学习，帮助学生有效调控自己的学习过程，使学生获得成就感，增强自信心，培养合作精神。形成性评价有利于学生从被动接受评价转变成为评价的主体和积极参与者。为了使评价有机地融入教学过程，应建立开放、宽松的评价氛围，以测试和非测试的方式以及个人与小组结合的方式进行评价，鼓励学生与教师共同参与评价，实现评价主体的多元化。形成性评价的形式可有多种，如课堂学习活动评比、学习效果自评、问卷调查、访谈、平时测验等。

形成性评价可采用描述性评价、等级评定或评分等评价记录方式。无论何种方式，都应注意评价的正面鼓励和激励作用。教师要根据评价结果与学生进行不同形式的交流，充分肯定学生的进步，鼓励学生自我反思、自我提高。按照评价标准从“工作质量、工作速度、数控加工及编程专业知识、学习态度、文明生产、社会行为、安全生产、”等方面评价学生表现，重点关注以下方面：1）数控加工工艺过程合理，加工程序合理，加工零件符合图纸要求。2）遵守纪律，能按操作规程操作、团队合作精神。3）知道影响数控加工质量的因素。4）能向小组成员介绍自己的数控加工方案、工作过程中的体会与改进设想。5）由学校主讲老师和企业兼职老师结合考勤情况、学习态度、学生作业、平时测验、数控加工编程仿真实验、数控机床加工零件实训、数控技能竞赛、学生有关顶岗实习情况及考核情况，共同综合评定学生成绩。6）应注重对学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生给予特别鼓励，综合评价学生的能力。2．终结性评价终结性评价(如期末考试等)是检测学生数控编程及加工能力发展程度的重要途径，也是反映教学效果、学校办学质量的重要指标之一。终结性评价必须以考查学生数控编程综合应用能力为目标，力争科学地、全面地考查学生在经过一段学习后所具有的数控编程及加工水平。测试可以采取笔试、评价机试、大作业、等形式，全面考查学生数控编程及加工综合应用能力。考核方式：考核分类考核方式成绩比例形成性评价课堂理论测试以检查作业、分组竞赛、课堂提问、平时测验为主25％实训技能测试以实验项目的上机仿真、实训项目的数控编程及加工为主25％终结性评价主要考核学生对该门课程的综合应用能力笔试40％综合评价考核学生的基本综合素质观察学生的考勤情况、学习态度、职业道德、团队合作、语言交流、组织管理、数控技能竞赛等。10%考核标准：序号学习项目考核的知识点、技能点及要求考核比例1项目1-6（数控车床编程及加工）数控车削工艺及程序编制、数控加工编程仿真模拟、数控车床加工零件。40%2项目7-9（数控铣床/加工中心编程及加工）数控铣削工艺及程序编制、数控加工编程仿真模拟、数控铣床（或加工中心）加工零件。40%3项目10-11(数控线切割编程及加工)数控线切割工艺及程序编制、数控加工编程仿真模拟。10%4