笔筒设计与加工.docx

项目名称 笔筒设计与加工编号：31目 录一、前言··········································1二、项目名称确定··································2三、课例背景介绍··································3四、学习目标设定··································5五、学习任务描述··································6六、学习内容组织··································7七、教学情境创设··································8八、教学资源准备··································9九、教学过程实施··································10十、教学评价设计··································11十一、教学反思····································12附一：笔筒加工工艺的优化课例···················14附二：笔筒设计与加工项目任务单·················16附三：设备及工量刃具准备单························17附四：学习记录和自我评价表························18附五：小组互评表··································19附六：教师评价表··································20 一、前 言本着在改革中发展、在发展中完善的理念，我校机电专业对照江苏省职业教育课程改革行动计划提出的构建“以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化”专业课程体系，在课程改革方面取得了一定的成效，2008年成为省课程改革实验点。作为一名机电专业课教师，在平时的教学过程中，按照学校推进专业课程改革的要求，也进行了一些思考和实践。通过参加此次课例评比，希望能通过与全省职教同行的学习交流，进一步深刻理解专业课程改革的内涵，以期在课程改革的实践中不断提高自己的水平。由于水平有限，难免有不当之处，希望各位专家评委扶正。2009年10月25日二、项目名称确定1、选用教材数控车铣加工技术是我校中职数控专业的核心专业课程，在第五学期开设。该教材由本人牵头负责开发，分为基础平台和五个实施项目。这五个实施项目既循序渐进，又各有侧重，涉及了数控机床操作、数控加工编程、产品质量控制、金属材料、公差配合、仿真加工、自动编程、CAD绘图等内容。在完成这些项目的过程中，学生需要将相关的专业知识、技能等融会贯通，在获得相应操作技能的同时，提高自己的专业综合素质。数控车铣加工技术项目课程的具体内容如下。项目名称项目核心任务课时分配数控加工基础平台1、掌握数控车铣床基本操作；2、掌握数控加工基本指令；3、掌握AUTO CAD、CAXA、数控仿真等常用软件的应用；4、具备加工简单工件的能力。70学时笔筒设计与加工重点掌握数控加工工艺制定18学时时钟设计与加工重点掌握数控加工精度控制14学时烟灰缸设计与加工重点掌握数控加工装夹选用28学时学校校徽加工重点掌握自动编程及程序传输28学时注塑模型腔加工重点掌握企业实际生产的要求35学时2、笔筒设计与加工项目的确定该项目是数控车铣加工技术课程中的一个项目。在选题时，我们充分考虑了学生的原有基础，依据项目教学选题的原则，结合学校现有的教学资源，最终确定。笔筒设计与加工的主要任务是设计并加工出带有底座的笔筒，要求笔筒的筒身和底座必须采用螺纹连接。实施过程中，我们鼓励学生自由创意、加强对学生的学法指导、采用小组合作的方式等，使大多数学生都能较为顺利地完成此项目。我们希望通过笔筒设计与加工项目的实施，使学生掌握零件设计与加工的一般步骤和实施流程，使学生领会数控车铣加工中涉及的实际问题的解决方法，让学生初步具有解决数控车铣加工工艺问题的能力。因此，该项目对学生后继学习，有着重要的指导性意义。此外，为了体现岗位工作的真实情境和要求，我们选定在理实一体化教室、数控仿真机房和实训车间实施教学，通过让学生绘制零件加工图样、编写加工工艺卡以及按规范要求加工零件等，使学生感受真实的生产情境，树立良好的职业规范与职业意识。三、课例背景介绍1、实施班级该项目实施的班级是中职层次的07级数控班。该班学生入学时，设定了最低分数线，学生整体素质较高。由于我校在中职数控专业班全面实施了“三以一化”的专业课程改革，学生在校学习时间为三年。2、班级人数目前该班级的人数为32人，其中男生26人，女生6人。教学形式教 学 组 织讲授、集体讨论全体学生共同参与，不分小组小组学习每4名同学一组，共分8组（每个项目相对固定）实际操作每4名同学一组，共分8组（每个项目相对固定）3、学生已有的专业基础已具备的专业知识：机械制图、机械基础、电工电子、金属材料与刀具、机械加工工艺学、设备控制、数控机床、数控编程等基础知识。（学生的上述知识，均在项目教学模式下学习获得）已具备的专业技能：CAD绘图中级、车工中级、铣工中级、电工中级。4、学生的岗位目标在相关企业从事数控设备（以数控车床、数控铣床、加工中心为主）的编程、加工、维护、保养和维修工作。经企业再培养，也可从事生产现场管理、计算机绘图及技术档案管理、产品检验与质量管理、数控设备销售与技术服务、CAD/CAM软件应用、数控设备的安装调试和维护维修工作。5、该项目实施的时间按教学计划，该项目实施的时间是第五学期。在第五学期，学生将按照项目教学的模式，主要学习数控车加工技术、数控铣加工技术、数控机床维修技术等内容。6、该项目实施的目的知识与技能：通过项目教学，主要让学生掌握数控车、铣加工中，工艺问题的解决思路与方法，使学生能按生产要求，编制符合规范的零件图样、加工工艺卡等生产文件。态度与情感：通过项目教学，我们想改变学生在传统教学模式下养成的被动学习的习惯，为学生创造真实的情境，提高学生的实战能力，增进学生的创新意识，培养学生的团队合作精神，使学生能主动发现问题、分析问题和解决问题。四、学习目标设定序号类 别内 容1知识目标1、掌握零件设计的基本概念；2、掌握数控车铣加工的工艺制定原则；3、掌握识读生产文件资料的知识。2能力目标1、能确定简单零件数控加工的工艺；2、能编写和绘制常见的生产文件资料；3、能组织生产并控制产品的质量；4、能处理生产中遇到的一般问题。3情感目标1、学会合作、学会共处；2、养成良好的职业道德和职业行为规范；3、具有安全意识、节约意识、环境保护意识；4、培养自主学习的习惯，提高自己岗位适应能力。4技能目标1、使用CAD绘制符合生产要求的零件图样；2、操作数控车床加工出合格的产品；3、操作数控铣床加工出合格的产品。五、学习任务描述序 号学 习 任 务学时安排最 终 成 果1明确工作内容和要求拟定实施计划确定设计草案1分组完成笔筒设计草案一份分组制定实施计划一份2优化设计方案绘制零件图样填写加工准备单4分组完成底座零件图一张分组完成筒身零件图一张分组提供加工准备单一份3编制加工工艺卡2分组完成底座工艺卡一张分组完成筒身工艺卡一张4编写加工程序仿真加工3每一完成加工程序单二张分组完成底座程序单一张分组完成筒身程序单一张5完成零件加工完成产品组装7小组分工，完成笔筒的数控车、数控铣加工，并完成组装6成果展示分组介绍总结与评价1分组整理过程资料每人撰写实施过程小结一份六、学习内容组织序 号学 习 任 务学习内容组织教 学 地 点1明确工作内容和要求拟定实施计划确定设计草案教师介绍任务要求学生分组讨论并拟定实施计划和设计的草案（以讲授、小组学习为主）理实一体化教室2优化设计方案绘制零件图样填写加工准备单学生分组讨论设计方案学生分组完成零件图绘制学生分组申报工量具清单（以小组学习、实际操作为主）理实一体化教室数控机房3编制加工工艺卡学生分组编制加工工艺卡每一组推荐一名学生介绍教师对共性问题进行剖析（以小组学习、讲授为主）理实一体化教室4编写加工程序仿真加工学生独立完成加工程序编写学生分组讨论并确定加工程序学生分组进行仿真加工（以小组学习为主）数控机房5完成零件加工完成产品组装学生按分工，加工出底座和筒身学生分组进行零件的组装（以实际操作为主）数控实训车间6成果展示分组介绍总结与评价学生分组介绍各自成果集中交流、互评教师点评、总结（以点评为主）理实一体化教室七、学习情境创设序 号学 习 任 务学习情境创设1明确工作内容和要求拟定实施计划确定设计草案教师展示笔筒实物布置任务后，由学生分组讨论实施步骤鼓励学生细致制定实施计划充分肯定学生的个性设计2优化设计方案绘制零件图样填写加工准备单每组发一张生产用的零件图，说明包含的内容举例说明不完整的零件图带来的后果要求学生在加工前认真想好所需的工量具等3编制加工工艺卡每组提供一张典型零件的加工工艺卡带学生参观校内的生产基地，了解工艺卡的作用4编写加工程序仿真加工分组演示仿真加工的成果鼓励学生进行程序的优化5完成零件加工完成产品组装观看数控设备操作的视频，明确安全操作流程肯定学生的成果，鼓励学生完善零件的细节6成果展示分组介绍总结与评价分组展示学生成果组织学生进行交流充分肯定学生的进度，鼓励学生不断提高八、教学资源准备班级： 07数控 学生人数： 32人 教师： 周颖强 序号教学资源数量使用时间备注1数控车铣加工技术教材32本全程学生使用2教学包1套全程含讲义、教案、学案、教参、设备操作说明书等资料3技术资料若干全程生产用零件样图、生产用工艺卡、生产用程序单等4计算机32台7学时含CAD2008、CAXA、数控仿真等相关软件5FANUC-oi数控车床8台7学时含卡盘、常用刀具等6SIEMENS-802D数控铣床8台7学时含200毫米平口钳、垫刀块、常用刀具等7毛坯件8组消耗品Ø70×100 铝棒 8根100×100×40 铝板 8块8量具若干7学时根据学生提供的量具清单按小组发放刀具若干7学时根据学生提供的量具清单按小组发放九、教学过程实施序号实施步骤教师活动学生活动1明确工作内容拟定实施计划确定设计草案（1学时）课前：根据学生的情况，确定项目任务的难度和深度；编制一套产品设计与加工的实施流程；准备教学资料及相关硬件。课中：引导学生主动探究；对学生给予必要的指导与客观公正的评价。课后：教学反思课前：预习并收集整理资料。课中：学习一般产品设计与加工实施方案的制定；结合实用性、合理性、美观性的原则，讨论笔筒设计方案。课后：学习反思、收集整理资料。2优化设计方案绘制零件图样填写加工准备单（4学时）课前：学习数控加工工艺知识；用CAD绘制一套供学生参考的笔筒零件图，准备教学资料及相关硬件。课中：引导学生主动探究；对学生给予必要的指导与客观公正的评价。课后：教学反思课前：预习并收集整理资料。课中：讨论笔筒设计的可行性，对设计方案进行优化；用CAD绘制笔筒零件图，标注出完整的尺寸、形位公差及技术要求。课后：学习反思、收集整理资料。3编制加工工艺卡（2学时）课前：学习数控加工工艺卡的编制知识；准备教学资料及相关硬件。课中：引导学生主动探究；对学生给予必要的指导与客观公正的评价。课后：教学反思课前：预习并收集整理资料。课中：讨论笔筒加工工艺卡的编制；填写加工工艺卡。课后：学习反思、收集整理资料。4编写加工程序进行仿真加工（3学时）课前：学习相关数控软件的应用；准备教学资料及相关硬件。课中：引导学生主动探究；对学生给予必要的指导与客观公正的评价。课后：教学反思课前：预习并收集整理资料。课中：编写数控加工程序单；用仿真软件进行模拟加工。课后：学习反思、收集整理资料。5 完成零件加工完成笔筒组装（7学时）课前：学习数控机床的操作知识；准备教学资料及相关硬件。课中：引导学生主动探究；对学生给予必要的指导与客观公正的评价。课后：教学反思课前：预习并收集整理资料。课中：实际操作数控车床和铣床，完成笔筒的加工；完成笔筒的修修整与装配。课后：学习反思、收集整理资料。6成果展示分组介绍总结与评价（1学时）课前：总结项目教学实施过程；梳理学生在实施过程中存在的问题；准备各种评价资料。课中：引导学生进行自评与互评；引导学生进行总结提高；对学生给予客观公正的评价。课后：教学反思课前：整理学习成果。课中：展示成果；每组推荐一名同学介绍项目实施过程；相互交流学习成果；分组完成对项目实施过程的反思；体验成功或总结不足。课后：对类似问题能举一反三。由于整个项目的课例较多，现提供笔筒设计与加工项目的笔筒加工工艺优化课例一份，其余不再赘述。十、教学评价设计笔筒设计与加工采用全过程动态评价，既有中间任务的阶段评价，又有项目结果的总体评价；既有知识、能力的评价，又有过程、方法、态度的评价；既注重知识、能力获得的评价，又注重学生情感体验、身心发展的评价。完成每个任务都将由学生进行自评、学生互评和教师考评。其中教师考评采用捆绑式评价，即教师根据每个小组完成情况和综合表现，给出该小组的成绩，并以此作为小组内各成员的成绩，捆绑式评价能促进学生合作能力的培养，增强他们的团队意识。评价权重自我评价：小组互评：教师评价（捆绑式评价）3：3：4十一、教学反思反思一：教师理念必需更新项目教学要求教师具有一定的专业知识覆盖面和较高的专业技能水平，刚开始实施起来比较困难。解决这一难题，需要专业教师能更新教学观念，树立和学生共同学习共同进步的理念。反思二、项目教学不能简单摹仿在中等职业学校实施项目教学，一定要在深刻领会项目教学内涵的基础上，根据学校情况、学生情况、专业情况等进行改进。不同专业实施项目教学的具体步骤可以不同，即使是同一个专业，对于不同层次的学生，在实施项目教学时也要有所区别，不能简单摹仿。反思三、选好项目课题是关键项目教学的选题要注意难度适中、内容适宜，既要考虑到学生已有的知识储备，也要考虑到学校现有的硬件条件，还要考虑到培养学生的学习习惯和创造性。反思四、教学过程中就给予必要的指导我们面对的是中职学生，他们在长期的学习中，已经对传统教学有了较为深刻的依赖性和习惯性。我们在实施项目教学过程中，发现有些学生感到特别轻松、无所事事。究其原因，是他们不能适应项目教学的模式，此时需要教师在加强引导的前提下，降低项目实施的难度，加强必要的指导，让学生都能比较顺利的完成项目内容。反思五、让学生体验成功让学生体验到成功，才能更好地激发学生学习兴趣。因此，我们在组织项目教学时，要肯定学生的每一点进步，要帮助学生树立信心，进而激发学生主动探究的愿望。附一：笔筒加工工艺的优化课例 笔筒加工工艺优化课例课 题：笔筒加工工艺优化授课班级：07数控班授课地点：理实一体化教室授课时数：1学时学情分析：在此之前，学生已经对数控车、铣加工有了初步的了解和认识，并能够用数控车、铣床加工一些简单的零件。通过本节课的教学，主要让学生知道从产品设计到实物加工的一般流程，掌握数控车、铣加工工艺路线的制定原则。因此，我们在课前安排了学生进行相关资料的整理和学习，课堂上学生通过小组讨论，最终确定可行的设计方案和加工工艺路线。教学目标：1、知识目标：加工工艺编制的原则； 2、情感目标：学会合作，学会分析问题并能解决问题； 敢于表达自己的观点，并能表述清楚。3、能力目标：小组合作，自主探讨；教学重点：师生共同完成笔筒设计方案的改进和加工工艺的制定。教学难点：加工工艺路线的制定。教学方法:项目教学教学过程： 【课前准备】1、将学生分成8组。2、准备典型的车、铣工零件各二件。3、准备好教学资料。【导入课堂】教师说：请各个小组分别介绍一下自己设计的笔筒。学生说：分组介绍自己的设计思路。（大多小组设计的外形复杂，没有考虑加工的可行性）教师说：请大家想想，这8个笔筒是否能加工。学生说：肯定能。教师说：请大家看看，这个地方怎么加工？（指出一处不能加工完成的笔筒内腔，刀具产生了干涉）学生说：看来不能这样设计。教师说：今天，我们就着重讨论一下，数控车、铣加工的工艺问题。【任务实施】 教师说：请一个个把大家设计的笔筒中存在的这样的问题找出来。学生通过讨论，找出了一些设计工艺不完善的地方。教师总结：数控车加工时，不能加工里口大外口小的开腔，不能加工尖角过渡的台阶，加工螺纹也要加上退刀槽，外形不能有尖角等。数控铣加工时，要有圆弧过渡，不能加工下小上大的工件，要考虑工件是否能装夹，刀具在加工中是否会发生干涉等。教师展示：典型的车、铣加工零件，引导学生观察这些零件都考虑到了加工的可行性。教师说:请各小组重新修改一下自己的设计，要避免出现不能加工的现象。学生分小组对各自的设计进行重新修改。教师板书：数控车、铣加工的工艺分析与以下四个方面相关：机床、夹具、刀具和量具。学生讨论：数控车、铣加工的一般原则教师总结： 首先粗加工基准面和装夹面；加工过程中要使工件可靠装夹；如果基准面需加工，请放最后；一般是由内到外，由难到易，由粗到精。课堂小结：各学生一起总结当堂所学的内容。本节课，主要是以下2个重点：零件外形设计时要老虎的因素；零件在加工时要考虑的因素。【总结评价】1、自评、互评：学生总结本课表现，填写评价表2、师评：总结本课任务实施目的及知识要点【布置作业】收集零件加工尺寸及公差的制定标准，为下节课CAD绘图做准备。教学反思： 1、学生的学习主动性需要通过各种方式进行调动。2、讲授的工艺知识不宜过多、过深，着重要解决好实际中出现的问题。3、学生互相评价较为随意，需要加以引导。根据当前职校生的实际情况，第一个项目老师必须具体引导和指点到位。在教师的指导下，学生去寻找得到结果的途径，最终得到这个结果，并进行展示和自我评价，学习的重点在学习过程而非学习结果，他们在这个过程中锻炼各种能力。大胆设计，力求独特！只要大胆创新，就是好的！爱玛电动车家喻户晓，就是因为其独特的创意。不同的机床、夹具、刀具、量具，工艺路线就可能不同。给出可提供的机床及工量刃具清单，让小组选择。附二：笔筒设计与加工项目任务单笔筒设计与加工项目任务单任务总述每4人一组，加工出一只完整的笔筒，要求外形新颖，线条流畅，满足使用要求。（提供的材料毛坯为Ø70×100 铝的1根，100×100×40的铝板1块。所用设备为FANUC-oi数控车床和SIEMENS-802D数控铣床。工量刃具请在提供的清单中选用，但所选用的工量刃具必须为加工中必须使用的。）序号具体任务描述备注1制定笔筒设计与加工实施计划一份拟定笔筒设计草案一份小组完成（1学时）2完成CAD绘制的零件图二张 (A4版面)申报所需的工量刃具清单一份先独立完成小组讨论完善后确定（4学时）3编制加工工艺卡一份小组讨论完善后确定（2学时）4完成数控加工程序单二张进行仿真加工先独立完成小组讨论完善后确定（2学时）5分组加工完成笔筒的底座和筒身分组进行组装小组分工完成（7学时）6介绍各自成果集中交流、互评小组完成（1学时）附三：设备及工量刃具准备单设备及工量刃具准备单班级： 第 小组 种类具 体 名 称机床西门子802D数控铣床 法那科Oi数控车床夹具压板机用平口钳三瓜卡盘工具活动扳手塑胶锤子平行垫铁起子量具表面粗糙度比较样板：0.8、1.6、3.2、6.3um游标卡尺百分表及表座深度游标卡尺千分尺 025 2550 5075 75100刃具盘铣刀Ø50 Ø80键槽铣刀Ø3 Ø6 Ø8 Ø10 Ø12 Ø16 Ø20键槽铣刀Ø3 Ø6 Ø8 Ø10 Ø12 Ø16 Ø20球头刀Ø3 Ø6 Ø8 Ø10 Ø12中心钻（刃径）A2.5 A3Ø3 B2.5 B3 C2.5 C3直柄麻花钻Ø3 Ø5 Ø6 Ø8 Ø10 Ø12 Ø28 Ø36铰刀Ø6H7 Ø8H7 Ø10H8 Ø12H8车刀90度外圆刀 45度外圆刀 镗孔刀 切断刀螺纹刀内螺纹车刀 外螺纹车刀 内螺纹铣刀 外螺纹铣刀领用者签字： 请把所需要的选项涂黑，如：附四：学习记录和自我评价表学习记录和自我评价表班级： 第 小组 姓名： 任务描述课前我知道了通过讨论和实践我知道了我对自己感到满意一般不满意我还需要改进的地方有 自我评价 等 级： 自我评价的等级分为优、良、中、合格、不合格。附五：小组互评表小组互评表班级： 第 小组 组别组长成员项目质量合作情况过程情况最终等级综合点评：组别组长成员项目质量合作情况过程情况最终等级综合点评：组别组长成员项目质量合作情况过程情况最终等级综合点评：组别组长成员项目质量合作情况过程情况最终等级综合点评：组长签名： 小组评价的等级分为优、良、中、合格、不合格。附六：教师评价表教师评价表班级： 第 小组 等级： 评价项目评价内容优秀良好中等合格不合格小组合作1小组里每个成员的参与积极性和态度2组内任务分配的均衡性3组内成员对分配到的任务的完成情况4组内成员间的互助合作解决问题的能力实施过程1方案设计的创意性与可行性2尺寸确定的合理性及绘图的正确性3仿真模拟情况4程序编制的合理性5安全、文明操作，机床保养正确完成情况1 功能是否实现2外形美观，无毛刺3是否有创意和创新综合点评： 教师签名 年 月 日 20