基于项目化的高职院校《数控加工技术》教学研究

章小红+罗博+张明+马玉汉

摘 要 《數控加工技术》是高职教育机制类专业核心课程之一，为适应职业教育的要求和高职学生的学习特点，对该课程进行项目化教学改革，设计开发为3个以典型零件为载体、以数控加工工艺规程设计和数控加工任务为驱动的教学项目。本文主要从总体方案设计，项目化教学实施和课程考核三方面来论述本方法在教学中的应用。

关键词 加工工艺规程设计 数控加工 装配

中图分类号：G712 文献标识码：A

1《数控加工技术》课程项目化改革的意义

数控机床属于机电一体化设备，由机械系统、数字控制系统、伺服控制系统、气压和液压控制系统等组成。数控技术是集机械、电子、液压、计算机以及信息技术于一体的综合技术。熟悉数控机床的基本结构并能操作使用数控机床进行零件加工是机械制造与自动化和机电一体化等相关专业应掌握的基本技能。数控机床作为典型的机电一体化产品，不仅可以让学生了解和掌握机床的机械传动结构，电气控制结构，液压与气压系统等，同时还可以用数控机床来完成零件的加工，从而让学生掌握数控加工方法和数控加工工艺等方面的知识。那么，如何将数控加工方法以及与数控加工工艺等相关知识贯穿于课堂教学和实训教学中，是我们教师在设计课堂教学内容过程中需要考虑的问题。

2《数控加工技术》项目化教学总体方案

项目化教学是目前职业院校普遍实践的教学方法，对《数控加工技术》课程进行了全新的项目化教学改革，改革方案注重培养学生的数控加工能力和数控加工工艺规程设计的能力，将课程体系分为三个项目。

项目1 轴类零件加工，如图1所示。完成图1零件的数控工艺规程设计和数控加工：（1）先进行数控加工工艺规程设计。加工路线：用G90和G94加工装夹位—用G71和G70加工台阶轴—用G75加工退刀槽—用G32、G92和G76加工螺纹—调头用G71和G70加工台阶轴—用G73加工曲面—用G75加工退刀槽—用G92加工螺纹。（2）进行数控加工， 对刀—编写每道工序的程序—试切—调整参数—正式加工。

项目2 套类零件加工，如图2所示。完成图1零件的数控工艺规程设计和数控加工：（1）先进行数控加工工艺规程设计。加工路线：用钻头钻中心孔—用内孔车刀加工内径（G71）—用螺纹刀加工内螺纹（G92）。（2）进行数控加工， 对刀—编写每道工序的程序—试切—调整参数—正式加工。

项目3 盘类零件加工，如图3所示。完成图2零件的数控工艺规程设计和数控加工：（1）先进行数控加工工艺规程设计。用寻边器，Z轴定位器确定工件坐标—快速定位G00切屑用G01，根据切削路径方向确定刀具半径补偿左刀补G41右刀补G42，取消刀具半径补偿G40—加工圆弧顺时针弧用G02，逆时针园弧用G03，整园编程用Ijk。刀具长度补偿G43为正侧偏置，G44为负侧偏置，取消刀具长度补偿G49—高速深孔钻削G73—标准钻孔（中心钻）G81—深孔钻削G83，G99为R点平面，G98为初始点（安全平面）—攻丝循环G84—镗孔G76。

（2）进行数控加工， 对刀—编写每道工序的程序—试切—调整参数—正式加工。

项目1、项目2和项目3的设置，主要从数控车床和数控铣床两方面出发，分别对1个轴类零件、1个套类零件和1个盘类零件的数控加工工艺规程设计和数控加工。其中轴类零件1和套类零件2加工完，可进行装配。主要内容是：（1）学生根据零件图要求，进行轴类零件、套类零件和盘类零件的数控加工工艺规程设计，包括刀具的选择，背吃刀量的选择，主轴转速的选择，进给速度等工艺参数的选择。（2）根据设计的加工工艺规程进行数控加工，数控加工内容主要是：①能正确安装刀具和工件。②能正确对刀。③能正确编写数控车床程序。④调试程序。⑤进行速度控制从而达到精度要求。

3《数控加工技术》项目化教学实施

项目实施过程完全按照生产实践中数控加工规范进行，以项目1为例。首先给学生发放任务书，零件图纸，毛坯图，材料，数控机床型号，引导学生分阶段完成设计和加工任务。第一阶段子任务是零件图分析，通过零件图的尺寸、精度和加工要求，设计加工工艺路线。第二阶段，根据设计的加工工艺路线，选择基本参数，如：刀具，背吃刀量，进给速度，主轴转速等。第三阶段根据前面的工艺设计，对每道工序编写数控程序。第四阶段，对刀、试切，程序调试等。第五阶段进行正式加工。

通过项目化教学方式实施教学，使学生掌握整个数控加工工艺规程设计过程、数控程序编写以及数控加工过程，是一个综合设计加工过程，而不是简单的熟悉数控指令的应用。学生在实训过程中掌握了工艺和加工等相关知识点且培养了灵活运用的能力。

4课程考核

本课程考核分为两部分，即过程考核80分和结果考核20分。过程考核：任务一，完成零件1、2和3的工艺规程设计共40分，分别占15分、10分和15分。任务二，完成零件1、2和3的加工共40分，分别占15分、10分和15分。结果考核，主要考核每个尺寸的加工精度和设计尺寸精度的差别共20分，其中零件1和零件2能否正确配合占5分，其它尺寸精度差占15分。

5结论

为适应职业教育注重学生职业能力培养的特点，设计开发了基于项目化教学方法的《数控加工技术》课程教学方案。课程内容包含3个完整的零件数控工艺规程设计和数控加工过程，涵盖原课程所有基础知识内容。每个项目载体以代表性的典型零件为载体，以工艺规程设计和数控加工为驱动，激励学生探索未知知识，从而达到强化学生数控工艺设计和数控加工能力的培养目标。

基金项目：项目支持：基于 “混合式 ”教学模式的 《机械设计基础》课程教学实施与研究，2017年度湖北省技能型人才培养中心立项项目，项目编号：2017JB009；服务于 “中国制造2025” 的生产性实训课程的 开发与应用研究，2017年度湖北省技能型人才培养中心立项项目，项目编号：2017JZ004。

参考文献

[1] 黄晓燕.基于行动导向的高职院校数控实训教学研究[J].教育教学，2017（08）.

[2] 李智，《机床夹具设计》课程项目化教学设计与实施[J].轻工科技，2017（11）.endprint