机械零件数控车削加工课程标准

6.2.14　“机械零件数控车削加工”课程标准

课程编码：06061003

课程类别：职业必修课程

学　　时：120学时

适用专业：2011级数控技术专业

开课单位：机电系数控技术教研室

（1）课程设置概述

1）课程性质

“机械零件数控车削加工”在课程体系中起到了关键的承上启下的作用，是本专业实践性极强的职业岗位核心课程。该课程培养学生的职业岗位专项技能（数控车削技能）。该课程主要为数控车床操作、加工工艺编制、数控车床编程、数控车床保养与维护等职业岗位提供知识和技能支撑，培养既有较强的动手能力，又有一定的分析和解决生产实际问题的能力，具有良好的职业道德和团队协作精神，面向生产第一线的高技能人才。通过本课程的学习，培养学生的航天职业素质和可持续发展能力，对学生职业素养养成起主要支撑或明显促进作用。

本课程与前导课程“机械制图”“机械设计基础”“机械零件切削加工”“数控原理与数控机床”等课程完全对接，学生在掌握普通机床加工技术、零件加工工艺后，为本课程的学习奠定良好的基础。

通过本课程的学习，学生掌握了数控车床操作、加工工艺编制和加工程序编制等技能后，完全可用于后续课程“机械零件数控铣削加工”“机械零件数控加工中心加工”“CAD／CAM软件应用”学习之中，与后续课程实现对接。如图6.2所示。

图6.2　本课程与前后续课程的关系

2）课程基本理念

“机械零件数控车削加工”是数控技术专业“体现双系统，培养双能力”课程体系的重要组成部分。课程设计理念是“以生为本，校企合作，生产育人”。

坚持“以学生为中心”开展教学活动，教师是学习过程的组织者与协调人。注重培养学生的知识、能力和素质。

校企联合成立课程开发团队，共同确定教学内容、设计教学过程，情境载体来自企业一线，真实零件企业专家参与考核。

生产育人主要体现在以下3个方面：生产单位参与育人、生产实践过程育人、生产实际环境育人。

3）课程设计思路

课程是依据数控技术专业职业岗位、典型工作任务所需职业能力及其工作过程设计的。其总体设计思路如图6.3所示。

通过对数控技术专业典型岗位的工作任务分析，归纳本专业数控车削工作岗位所需要的岗位职业能力，以来自重庆航天制造业的各种典型零件为载体，以学习情境为导向，以培养职业岗位能力为目的，按照基于工作过程的“六步法”组织设计。

图6.3　课程总体设计的思路

根据调研的情况，目前机械制造行业，需要大量懂专业、会管理、上岗即能胜任工作的技能应用型人才。为了培养出适合社会需要的合格人才，课程的设计思路坚持以真实的工件为载体，以学习情境为导向设置教学内容。在情境教学中，体现了工作过程的完整性（获取信息（资讯）、计划、决策、实施、检验和评价等）和要素的全面性（任务、工作对象、工具、工作方法、劳动组织、工作人员与工作成果）。学习领域课程教学流程设计如图6.4所示。

图6.4　学习领域课程教学流程设计

载体零件的选取以能反映岗位技能水平为重点，教学方法与组织上采取以小组为单位按照车间现场教学、教师示范、学生分组模拟练习和顶岗操作、现场答辩等形式使教、学、做相统一。课程内容突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对培养学生可持续发展能力的需要，并融合数控操作工种、中高级数控操作工职业资格证书对知识、技能和态度的要求。教学效果评价采取过程评价与综合评价相结合以及课证合一的方式，通过理论评价与实践评价相结合，并将职业资格技能鉴定考核纳入评价结果，重点评价学生的职业能力和航天职业素质。

4）课程特色

机械零件数控车削加工是数控技术专业技能核心课程，具有以下特色：

•课程设计思路职业化。按照数控技术专业职业岗位、典型工作任务所需职业能力及其工作过程设计。

•课程基本理念系统化。课程设计理念基于“双系统、双能力”的系统化课程体系，既培养学生系统的基础知识学习，又培养学生系统的动手能力。

•课程内容设计情境化。课程内容以典型零件为载体，以学习情境开展，集知识和技能于工作过程任务中。

（2）课程目标

根据数控技术专业人才培养目标，特别是制造业对数控人才在数控车床操作、加工工艺编制、数控车削加工程序编制等方面的能力要求，确定本课程的培养目标，包括课程知识目标、课程能力目标、课程素质目标。课程能力目标通过将数控职业岗位典型工作任务的分解为加工准备、数控编程、数控车床操作、零件加工、零件检测、数控车床维护与精度检验6项任务，再将每项任务包含的若干工作内容进行剖析，最后从每项内容中提炼出本项内容需要具备的技能，把这些技能合并起来就构成本课程的能力目标，根据能力目标确定需要掌握的知识目标。

1）知识目标

•掌握较为复杂程度零件结构分析方法及加工精度分析方法。

•掌握较为复杂零件的数控车削加工工艺方案的拟定方法。

•掌握数控车床夹具的选择和使用方法。

•掌握数控车削加工对刀具的要求及数控车削刀具选用原则。

•掌握切削用量的选择方法。

•掌握数控编程基础知识。

•掌握基点和节点的数学处理方法。

•掌握数控车削典型零件的加工方法及加工精度的控制方法。

2）技能目标

•能分析较为复杂的零件图拟定加工工艺方案。

•能正确选择和使用数控车床夹具并能安装和调整数控车床常用刀具。

•能正确选择切削刀具和切削用量。

•会编制规范正确的数控车削工艺文件。

•能编制典型车削零件的数控加工程序。

•能利用数控加工仿真软件实施加工过程仿真，验证加工程序。

•会数控车床基本操作面板。

•能加工典型的数控车床零件。

•能进行零件的形位精度的检验及精度控制、精度分析。

•能读懂数控系统的报警信息及常见故障的排除。

•能够完成数控车床的日常维护及保养。

3）素质目标

•具有高度的责任心、爱岗敬业、团结合作精神。

•严格执行相关标准、工作程序与规范、工艺文件和安全操作规程。

•学习新知识、新技能、勇于开拓和创新。

•爱护设备、系统及工具、夹具、量具。

•着装整洁，符合规定，保持工作环境清洁有序，文明生产。

•航天职业素质：严、慎、细、实的工作作风，6S行为规范。

（3）课程教学内容

本课程以培养学生的数控车削加工知识、技能和职业岗位素质为目标，详细介绍数控加工工艺设计，数控车床及车削中心的编程指令，着重介绍华中世纪星HNC21T数控车削系统和FANUC0i数控车削系统的编程思想，以及上海宇龙数控仿真软件的仿真操作等内容。

课程以工作过程为导向，以典型零件为载体，采用项目导向、任务驱动的方式组织教学内容，每个项目都来源于真实案例。主要内容包括5个学习情境，每个情境中首先提出工作任务，然后按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评价”六步法进行讲解，最后以“拓展知识训练、小结、练习题”结尾，以拓宽、巩固、加深所学内容。

通过5个情境的学习和训练，学生不仅能够掌握数控车削的编程知识，还能拟定工艺方案、编制数控加工程序以及加工、检测零件和质量分析评价，达到中、高级数控车工、数控手工编程的水平。本课程具体内容如表6.28所示。

表6.28　课程内容

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（4）实施建议

1）组织实施建议

科学设计学习性工作任务，教学环节每个学习情境中的学习性工作任务都按照：资讯（下达任务、明确任务）→计划（任务分析、制订计划）→决策（作出决定、确定方案）→实施（实施计划、零件加工）→检查（零件检测、过程控制）→评估（质量评价、过程优化）6个步骤灵活执行，以学生为主体，教师为引导。通过对阶梯、螺纹、槽、孔、配合件等特征要素真实零件的加工过程的学习，形成工作任务难度、综合度逐步增加，教师的工作量逐步减少，学生的独立程度逐步上升，学生通过若干个相互关联项目的学习，逐步形成企业数控车削岗位所必须具备的职业岗位能力，学习性工作任务教学组织如表6.29所示。

表6.29　教学环节设计

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2）考核评价建议

建立基于工作过程考核的开放式、全过程的考核体系，全面准确反映教、学两环节中的经验与问题，为提高整体教学质量奠定基础。考核方式采取阶段性考核和期末考核相结合的方式。

“机械零件数控车削加工”课程按照百分制进行考核。根据课程的特点，在课程总成绩评定中，阶段性考核占60%，期末考核占40%。课程考核总成绩评定要合格。本课程总成绩评定：

阶段（情境）考核成绩＝态度（30%）＋作业完成质量（20%）＋实践活动（技能）考核成绩（50%）

总成绩＝｛［（情境1×0.8＋情境2×0.9＋情境3×1＋情境4×1.3）／4］×60%＋（期末笔试考核×40%＋期末操作考核×60%）×40%｝

如图6.5所示。

图6.5　考核方式及成绩构成

3）生产性实训条件保障与建议

①实训条件保障。

目前与本课程匹配的生产性实训基地配置有如下设备，能保障本课程的实训项目的开展。

•投影仪、计算机、仿真软件。

•发那科、西门子、华中数控系统数控车床、数控铣床、加工中心等设备。

•数量足够的工件检测工具。

•上海宇龙仿真软件70节点。

•新增6台数控铣床：配置华中数控系统。

•新增3台加工中心机床：配置华中数控系统或fanuc数控系统。

•数控车削实训室现有华中数控系统车床9台。

•数控机床拆装与系统维护实训台6套。

②开设的实训项目。

本课程开设的实训项目如表6.30所示。

4）课程资源开发与利用建议

本课程是重庆市市级精品课程，有相关的课程网站。与本课程相关的所有资料包括电子教材、实训教材、电子教案、电子课件、课程教学录像、课程整体设计、负责人说课录像、实训项目设计、试题习题库、考证相关资料等都可以到网上资源共享。另外，我们还建立了专业教学资源平台，专业的相关资料包括人才培养方案、教学计划等都可以上网查询，学生进校就可以查看到3年需要完成的学业课程。

（5）教材编写和使用建议

1）教材要求

本课程目前采用与精品课程配套的自编正式出版教材和实训教材。

［1］刘昭琴.机械零件数控车削加工［M］.北京：北京理工大学出版社，2011.

［2］刘昭琴.机械零件数控车削加工实训［M］.北京：北京理工大学出版社，2013.1.

2）教学参考书

［1］周虹.数控加工工艺设计与程序编制［M］.北京：人民邮电出版社，2009.

［2］余英良.数控车生产案例型实训教材［M］.北京：机械工业出版社，2009.

［3］韩鸿鸾.数控车削工艺与编程一体化教程［M］.北京：高等教育出版社，2009.

［4］枟数控技能大赛试题　答案　点评枠编委会.数控技能大赛试题　答案　点评［M］.北京：机械工业出版社，2010.

［5］吴长有，朱国军，赵婷.数控仿真软件应用实训［M］.北京：机械工业出版社，2010.

表6.30　数控车实训项目

续表

3）参考网站

表6.31　参考网站列表

（6）师资要求

①双师素质要求：承担专业核心课程的教师，原则上应由讲师或研究生学历以上的教师承担，同时，这些教师应具备较强的动手能力，具备相应的设备操作能力。

②较强的教学功底：实施项目教学、任务驱动教学的教师，应具备课程总体设计和单元设计能力，会熟练应用基于工作过程的“六步骤教学方法”。

③实施专业课程教学的教师，原则上应由具有专业工程实践能力和有经验的专兼教师承担。