数控机床零件加工课程标准

《数控机床零件加工》课程标准
一、职业能力要求
1、专业培养目标分析
数控技术专业主要是培养德、智、体全面发展，牢固掌握必要的文化科学基础知识和数控机床加工技术方面的专业知识，有较强的实践能力，具有爱岗敬业，塌实肯干，勇于创新，与人合作的良好品德，能适应社会主义市场经济需要的高技能人才。

毕业生具有数控机床加工的工艺工装设计和编程能力，能熟练地操作数控机床进行产品加工，能够进行数控机床的安装、调试、维护，也可以从事车间生产与技术管理工作。

2、本课程在专业培养方案中的定位
《数控机床零件加工》课程是数控技术专业必修的核心主干课程，是一门实践性、综合性较强的专业实践技能训练课程，是对专业核心能力系统训练的重要环节，在专业人才培养中具有十分重要的地位。

3、本课程的培养目标定位
主要培养学生制订典型零件（中等复杂程度）的数控加工工艺、进行手工编程和自动编程的能力、熟练操作数控机床及加工零件的技能，对数控机床进行日常维护并能解决生产现场技术问题的能力。

4、能力目标：
1）专业能力目标
（1）能够选择确定设备、刀具、夹具、量具与切削用量，能编制数控加工工艺卡片。

（2）能够正确编制程序并进行程序的调试与检验。

（3）能够熟练操作常用数控机床加工工件。

（4）能够使用常用量具合理检测工件。

（5）具备安全文明生产的能力。

（6）能够正确保养数控机床并排除常见故障。

（7）能够解决生产现场技术问题。

（8）掌握CAD/CAM的基本知识、能够应用CAD/CAM软件进行自动编程、完成中等复杂程度零件的后置处理。

2）社会能力目标
（1）具有良好的思想政治素质、行为规范和职业道德。

（2）具有较强的自我控制能力和团队协作能力，有较强的责任感和认真的工作态度。

（3）具有较强的开拓发展的创新能力。

（4）具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力。

3）方法能力目标
（1）具有较好的学习新知识与技能的能力。

（2）具有较好的分析和解决问题的方法能力。

（3）具有查找资料、文献获取信息的能力。

（4）具有合理制定工作计划的能力。

二、学习目标
通过《数控机床零件加工》课程的学习，要求学生能够达到以下要求：
1、掌握数控机床的基本结构、分类、特点及应用范围。

2、掌握插补的基本概念，了解常用的插补方法。

3、理解机床坐标系与工件坐标系的关系。

4、了解刀具补偿的概念，理解刀具补偿的建立、执行与取消条件。

掌握刀具补偿指令的编程方法。

5、了解编程中的工艺处理内容和步骤，掌握数控加工工艺分析方法。

能正确地进行加工方法选择，划分工序与工步，安排加工顺序与走刀路径，选择刀具及其几何参数，确定装夹定位方式。

编制中等复杂零件的数控加工工艺卡片，为数控编程做准备。

6、了解数控编程的基本概念，掌握数控加工程序的类型与格式，理解常用功能字的含义，掌握续效代码与非续校代码的区别。

7、掌握T、F、S、M功能指令的指令格式与编程方法；掌握常用G功能的指令格式与编程方法。

8、了解简化编程指令的用途，掌握固定循环指令的编程格式和方法。

9、了解车削加工编程的特点，掌握车削加工的编程方法，独立编制中等复杂零件的车削加工程序，并在数控车床上完成零件的加工操作。

10、能够根据被加工零件的几何特征和技术要求，按照数控系统所规定的程序格式，编制中等复杂零件的数控铣床加工程序，并在数控车床上完成零件的加工操作。

三、学习内容
主要内容以任务驱动为单元，共分14项任务，4个学习情境。

学习情境一数控车床零件加工
1．课程教学基本要求
1）了解数控车床的组成、布局及分类特点；
2）理解数控车床的主运动的传递；
3）掌握数控车削加工的工艺分析及制定过程
4）了解数控车床常用的各种刀具的结构及使用，掌握正确选用刀具的方法；
5）数控车编程
熟悉数控编程的主要内容及步骤，编程的种类，程序的结构与格式；
掌握常用指令的编程规则与编程方法；
重点掌握G00、G01、G02、G03、G04、G90、G94、G92、G71、G72、G73、G75、G70、M00、M01、M02、M03、M04、M05、M07、M09、M30、M98、M99等指令的格式与应用；
建立数控加工过程中刀具补偿的概念；
掌握循环指令的编程格式及编程方法；
掌握子程序的编程规则及编程方法；
掌握宏程序指令的编程规则及编程方法
6）数控车操作
了解FANUC 0i-TD数控系统车削操作的基本功能和结构特点，加深对数控加工工艺的理解；
熟悉FANUC 0i-TD系统操作面板的功能按钮和操作顺序、操作
方法；
能熟练对程序进行调试操作，并且熟练掌握程序加工前操作系统各种刀具的对刀方法和程序的校验、改正，达到能独立操作其系统的目的；
熟练掌握FANUC 0i-TD系统数控机床的手动操作、坐标系的设定，程序的编辑、输入、输出及自动运行、空运行，能独立完成中等复杂程度工件的编程与加工。

2．教学重点、难点
1）教学重点
数控机床机械装置的基本工作原理、特点、使用及维护有关的知识。

刀具的选择方法及数控加工的工序内容的确定
工件坐标系的正确确定。

循环指令的编程格式及编程方法。

子程序的编程规则及编程方法
2）教学难点
数控车削加工工艺分析及制定过程
刀具的选择
学习情境二数控铣床零件加工
1．课程教学基本要求
1）了解数控铣床的组成、布局及分类特点；
2）理解数控铣床的主运动的传递；
3）掌握数控铣削加工的工艺分析及制定过程
4）了解数控铣床常用的各种刀具的结构及使用，掌握正确选用刀具的方法；
5）数控铣编程
熟悉数控编程的主要内容及步骤，编程的种类，程序的结构与格式；
掌握常用指令的编程规则与编程方法；
建立数控加工过程中刀具补偿的概念；
掌握循环指令的编程格式及编程方法；
掌握子程序的编程规则及编程方法；
掌握宏程序指令的编程规则及编程方法
6）数控铣操作
了解FANUC 0i-MD数控系统铣削操作的基本功能和结构特点，加深对数控加工工艺的理解；
熟悉FANUC 0i-MD系统操作面板的功能按钮和操作顺序、操作方法；
能熟练对程序进行调试操作，并且熟练掌握程序加工前操作系统各种刀具的对刀方法和程序的校验、改正，达到能独立操作其系统的目的；
熟练掌握FANUC 0i-MD系统数控机床的手动操作、坐标系的设定，程序的编辑、输入、输出及自动运行，能独立完成中等复杂程度
工件的编程与加工。

2．教学重点、难点
1）教学重点
数控机床机械装置的基本工作原理、特点、使用及维护有关的知识。

刀具的选择方法及数控加工的工序内容的确定
工件坐标系的正确确定。

循环指令的编程格式及编程方法。

子程序的编程规则及编程方法
2）教学难点
数控铣削加工工艺分析及制定过程
铣削刀具的选择
学习情境三数控车、铣复合零件加工
1．课程教学基本要求
1）掌握数控机床车、铣复合加工的加工工艺。

2）零件加工工序的划分
3）根据工序内容选择相应的机床。

2．教学重点、难点
1）教学重点
零件加工工序的划分
零件加工方法的选择
2）教学难点
数控加工工艺过程的制定
加工方法的合理选择
学习情境四自动编程零件加工
1．课程教学基本要求
1）熟悉数控编程的主要内容及步骤；
2）掌握UG自动编程的一般步骤；
3）掌握UG数控车外圆、沟槽、螺纹、内孔自动编程的操作；
4）掌握UG数控铣模块中平面铣、型腔铣、固定轴轮廓铣操作的创建；
5）掌握后处理操作
6）掌握计算机与机床的数据及程序传输。

2．教学重点、难点
1）教学重点
UG数控车外圆、沟槽、螺纹、内孔自动编程的操作；
UG数控铣模块中平面铣、型腔铣、固定轴轮廓铣操作的创建；
2）教学难点
加工类型、加工策略的选择
各操作中参数的确定。

本课程采用教、学、做一体的教学模式，总学时为108学时，具体安排如下：
教学实训环节安排
数控机床是现代制造技术的核心设备，该装备的先进程度和数量代表了一个国家的制造业综合水平。

《数控机床零件加工》课程以数
控机床为对象，结合当前世界数控产业的最新技术，研究数控系统的工作原理、组成部分、性能特点及数控车床、数控铣床、加工中心的程序编制方法。

通过本课程的学习应掌握计算机数控技术的基本原理和基础知识，掌握数控系统和机械结构，培养学生编程和加工的能力。

随着机械自动化程度的提高和数控技术的不断发展，数控技术将有更大的发展空间。

《数控机床零件加工》是一个实践性非常强的一门课程，其主要任务是训练学生数控编程和数控加工的能力,目的是培养学生的实践动手能力和创新能力。

学习本课程的目的是使学生在短时间内掌握数控机床、数控编程数控系统及其编成与操作有关基本知识；并通过实验增加感性认识，提高学生的动手能力。

本课程还通过先进的电教手段和网络化教学手段，为学生提供更多的信息。

通过课程实训，可以使学生掌握数数控车床编程与操作、数控铣床编程与操作的有关知识和技能，并通过实训增加感性认识，提高学生的动手能力。

本课程的实践性较强，教学中需要通过作业、现场教学和实践操作实验多进行编程练习和实训，以培养学生实际应用的能力。

实训中，要求学生掌握广州数控系统、FANUC系统数控车床以及数控铣床的编程与操作。

实训是教学的一个主要环节，用于基本实训的时间为四周，使每个学生均有亲自操作的机会，另外可广泛使用计算机模拟软件。

四、教学方法和手段
1、教学方法
1）本课程采取“教学六步法”。

将“教、学、做”融为一体的教学模式特别适合于需要较强逻辑思维，而在传统教室中较难进行教学的部分课程内容。

学生自主学习，教师加以引导，充分发挥学生学习的主观能动性，由理论指导实践并在实践中自我检验。

实施过程如下：资讯、计划、决策、实施、检查、评价六个步骤进行。

例如：数控车床复杂零件加工：
2）根据每个学生的个性差异，因材施教，采用灵活适用的教学方法
在保证实现教学目标的前提下，教学在既面向全体学生进行，向他们提出统一要求的同时，又承认了学生的个性差异，根据学生的兴趣和能力，采取了不同的教学措施，使学生的个性得到充分发展。

例如对于掌握基本知识较差且学习不努力的同学，教学中采用“问题式”教学措施，在检查学生编制的程序出现易出现的错误时，在保证加工安全前提下，让学生犯错，当学生加工出的零件与图纸要求不符时，再引导学生寻找问题的症结和解决方案，使他们深刻理解该知识点内容，避免今后编程中再犯同样错误。

针对掌握基本知识较好且爱学、想学的学生，教学中主要采用“兴趣式”教学措施，学生根据自己兴趣爱好，结合教师提供的毛坯尺寸，自行设计零件，编程并加工，锻炼了学生的设计思想，加强了专业综合能力。

对于专业核心技能掌握比较快的学生，主要采用“挖掘式”教学措施，根据学生各自能力水平，采用“台阶式”，一步一步加强难度，充分挖掘学生的学习潜能，使各
个层次学生的学习成绩都有所提高，同时各人难度要求不一，减轻了学生学习的心理负担，数控机床零件加工能力得到最大限度的提高。

3）强化学生探究性学习能力与培育团队协作精神，采用讨论式教学。

为使探究性学习落到实处，取消学生因为该课程与理论课教学组织模式不一样而存在“蒙混过关”的侥幸心理，使学生得到有力管制，教学采用讨论式教学。

这种模式是教师在课堂上提出几个讨论题，学生分组讨论并派出代表发言，不同观点之间可以展开争论，最后教师进行归纳总结。

如果统一不了，不同的观点可以允许存在，以后继续讨论，甚至保留。

例如对零件加工工艺方案设计及切削用量的选择的讨论。

教师根据学生学习情况，科学合理地将学生进行分组：根据学院数控设备的台数，每台数控设备3－4人，将全班成员按照能力强弱搭配，男女搭配；指派组长，阐明组长责任、组员与组员之间的协作关系，使学生形成了互帮互学的风气，增强了学生团队协作和竞争意识。

2、教学手段
1）计算机多媒体现代教学技术的应用
针对该课程教学内容多、信息量大、实践性强、与其它多门课程联系紧密的特点，教学中充分利用现代教育技术手段，积极制作了电子教案、视频示范等教学资料，采用文字、动画、视频、插图、背境音乐等多种表现手法，利用多媒体技术，生动、形象地展现了走刀路线、加工过程等，调动了学生学习的兴趣、提高了听课的效率和积极性。

2）网络技术的应用
充分利用学院教学的硬件设施和网络资源，实现了教师网络授课
和数控程序的网络传送。

配备了仿真模拟软件供学生进行虚拟操作训练，采用虚拟仿真加工的方法，验证数控程序的完整性和工艺性，解决了数控面板的使用及操作步骤等。

我们用华中数控仿真软件进行数控机床的操作仿真，即可解决实训设备不足的问题，又可保证数控机床设备的安全性，培养学生的安全文明生产的良好习惯。

此外，努力建设课程网络教学平台，网络教学资源对学生开放，为学生提供了自主学习和与教师进行互动交流的平台。

3）顶岗实习
顶岗实习，为学生在真实的职业环境里接受锻炼创造了机会，也为企业和毕业生双向选择提供了“零距离”机会。

学生在此期间的心理体验是强烈的，其基本素质和职业素质的培养和检验有效而实在，学生对将来工作岗位职责产生认同甚至内化。

如在毕业实习及设计中，在数控编程的相关岗位上进行顶岗实习。

五、教师的基本要求
高职教师的教学基本技能包括教学设计、课堂教学、作业批改和课后辅导、教学评价、教学研究等五个方面。

所有的专业教师，特别是青年教师，都应结合教学实际，有计划的进行系统的高校教师教学技能训练，将专业知识和高等教育学、心理学的理论与方法转化为从师任教的能力，以胜任所从事的专科教学工作。

1、教学设计技能
1）制订课程授课计划的技能
①清楚本专业课程设置的种类和相互关系；
②对自己所授课程在本专业人才培养方案中的地位作用有正确认识；
③能够根据课程标准制订详细的课程授课计划和教学进度计。

2）撰写教案的技能
①掌握撰写教案的基本程序和方法；
②掌握教材的知识结构和体系,正确把握教材的内容和重点、难点；
③能够根据教学大纲和学生的接受能力对教材进行恰当的处；
④能够根据教学内容和教学对象制定恰当的教学策略，优化教学方法；
⑤会编制电子教案，在课上演示和供学生在校园网上学习。

3）使用教学媒体的技能
①掌握常规教学媒体及其教学特征；
②掌握现代教学媒体及其教学特征；
③掌握教学软件、课件的编制及其使用方法。

4）了解学生的技能
①掌握了解学生的一般方法；
②熟悉教学对象的总体思想状况和知识基础；
③了解教学对象的个别差异（包括智力水平、心理特征和个性倾向）。

2、课堂教学技能
1）组织教学和导入新课的技能
①建立和维持正常课堂教学秩序；
②明确意图，集中注意，创造师生交流环境；
③掌握导入的类型，选择适当的导入方式；
④合理控制导入时间。

2）运用教学语言的技能
①普通话达到测试水平的二级，能用比较标准的普通话讲课；
②语调高低和语速快慢适中；
③语言简练，逻辑性强；
④语言生动、形象、优美，通俗易懂；
⑤口头表述与体态语言相结合。

3）设疑和提问技能
①设问要有针对性，富有启发性；
②设问措词精当，选择适当的设问时机；
③设问速度适中，有必要的停顿，注意学生的反馈；
④学生回答问题后给予分析评价和必要的引导、总结。

4）板书技能
①板书反映教学的主要内容，突出教学重点；
②板书设计层次分明、简练、逻辑性强；
③板书布局合理，字迹大小适宜，疏密得当；
④板书文字书写规范，并保持适宜的书写速度；
5）讲授的技能
①讲授具有科学性、教育性、启发性和艺术性；
②掌握事实、概念、原理、规律、应用等不同教学内容的讲授方法；
③善于引导学生把握事物的内在联系和规律，发展思维能力。

6）总结结束课程的技能
①归纳总结要简练、概括、突出重点；
②总结要使教学内容前后呼应，形成系统；
③总结要有启发性，有利于学生拓展、延伸和自学。

3、作业批改和课后辅导技能
1）布置作业的技能
①能够根据教学大纲和教学内容选择作业形式，注意理论联系实际，启发学生思考；
②能够合理控制作业的数量和难易程度，作业要求明确，并规定具体完成时间；
③在学生完成作业过程中，及时予以指导。

2）批改作业的技能
①选择合理的作业批改方式；
②能够正确总结出学生作业中普遍存在的问题；
③批与改、批与评相结合。

3）课后辅导的技能
①能够及时回答解决学生提出的质疑；
②既进行课程内容的辅导，也进行学习方法的指导。

4、教学评价技能
1）命题技能
①能够准确分析、确定教学内容的目标要求；
②能够根据考试目的和内容确定题目的难度和题型；
③掌握试题编制的一般原则。

2）评卷及分析试卷的技能
①掌握评卷的一般程序和方法，合理掌握评分标准，减少评分主观误差；
②能够科学地分析每个考试题目的质量和考试结果的可靠性与有效性；
③能够撰写客观、科学的考试质量分析报告。

5、教学研究技能
1）掌握教学研究的基本方法
①掌握教学研究的基本程序和方法；
②掌握选择课题、制订教学研究计划的原则和方法；
③掌握经验总结、调查问卷、科学观察、行动研究、教育实验等教育应用研究的基本方法；
④掌握对教学研究资料进行统计、撰写课题总结和研究论文的方法。

2）了解学科发展动态和吸取科研成果的技能
①了解本学科发展的动态；
②了解本学科和相近学科新的科技成果及其应用；
③根据学生实际情况，在教学中吸取先进的科研成果，更新教学内容。

3）信息检索技能
①掌握本学科的主要文献种类；
②掌握图书馆书目的检索方法；
③掌握用微机在因特网上收集资料的技能。

六、实训条件的基本要求
1、数控加工实训车间
数控加工实训车间承担着学院数控专业的实训教学工作。

数控实训场地现有数控车床、数控铣床、加工中心等多台设备，分别选用广州数控、华中数控、西门子，发那科（FANUC）等先进数控系统，涵盖了国内各大企业的常用设备，组成了现代生产的柔性制造系统，可实现多种形状复杂模具和零件的数控加工。

能够很好的强化学生动手技能的培养和训练。

能使实训条件与企业生产实际实现零距离接轨，增强了学生的就业竞争力。

2、数控仿真实训室
数控仿真实训室配备一整套先进的一体化教学设备：配有供50人同时使用的高性能计算机，装有上海宇龙数控仿真教学、考核系统。

该实训室能够实现典型零件适应不同系统手工编程及操作的模拟仿真，为教师和学生提供了一个现代化的教与学的互动平台。

提高了教师的授课质量和效率；同时也有利于培养学生的学习兴趣；让学生更快地对现代先进制造技术有一个更深入的认识和了解，知道现代先进制造技术所具备的优越性；使学生在最短的时间内掌握更多的先进技
术知识及技能。

为学生将来在数控加工领域更好的工作打下坚实的基础。

3、顶岗实习基地
本课程的实践性较强，教学中需要通过作业、现场教学和实践操作实验来进行编程练习和实训，以培养学生实际应用的能力，并通过实训增加感性认识，提高学生的动手能力。

顶岗实习的学生，在学校学习的理论和技能将在实际顶岗生产中得到验证和锻炼，并把在生产中发现的问题，反馈给指导老师，由指导老师提出解决问题思路引导学生解决问题。

七、考核方式
1、考核方法
1）课程考试：
将考核贯穿到了整个学习过程。

学生的最终成绩由三个部分组成：一是小组内进行互评得分，每个任务单元都依据学生的学习态度，资料收集情况，遵守纪律情况，小组内各成员间进行互评；二是任务完成的过程评分即教师对学生在整个任务完成过程中的表现评分，主要体现在对职业能力的基本要求，如编程操作正确熟练情况、安全生产、工作态度、合作精神等，；三是零件加工质量的成绩，根据零件的评分标准进行评分。

学生的最后成绩由以后各个部分加权组合。

对综合实训课完全实行了过程考核。

这种考核方式注重对学生整个学习过程的考核，克服了只重结果、轻过程的弊端。

并能考查学生掌握知识的程度以及应用
能力、自学能力、独立处理问题的能力、操作能力、安全与产品质量意识、职业素质等。

2）职业资格鉴定考核：
与职业资格鉴定相结合，主要考察学生的岗位实际能力，按照数控机床操作中级技术等级（职业资格4级）的要求来进行，分理论考试和实操考核两部分，在职业资格鉴定站的具体指导和监督下实施，理论考试和实操考核由鉴定站组织相应专家出卷并制订评分标准，经考核合格核发相应的职业资格证书。

2、考核要求和内容
学生在本课程结束后具备制订中等复杂程度零件的数控加工工艺，能进行手工编程，简单基于UG的自动编程，熟练操作数控机床及加工零件，职业技能达到数控机床操作工中级工以上水平。

课程考核与能否直接参加职业资格鉴定挂钩（按“双证书”要求，毕业生必须同时获得毕业证和数控机床操作工技术等级证书），课程考核合格后的学生可直接参加数控操作工国家职业资格鉴定，否则需要进行强化培训。