笔筒设计与加工

笔筒设计与加工

集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

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··································三、课例背景介

绍··································四、学习目标设

定··································五、学习任务描

述··································六、学习内容组

织··································七、教学情境创

设··································八、教学资源准

备··································九、教学过程实

施··································

2

3

5

6

7

8

9

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························附四：学习记录和自我评价

表························附五：小组互评

表··································附六：教师评价

表··································

17

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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 1、掌握数控车铣床基本操作； 2、掌握数控加工基本指令； 数控加工基础平台 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 讲授、集体讨论 小组学习 实际操作 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

教 学 组 织 全体学生共同参与，不分小组 每4名同学一组，共分8组（每个项目相对固定） 每4名同学一组，共分8组（每个项目相对固定）

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 ◇教师介绍任务要求 ?明确工作内容和要求 ◇学生分组讨论并拟定实施计?拟定实施计划 划和设计的草案 ?确定设计草案 （以讲授、小组学习为主） ?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） ◇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） ◇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） ◇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） ◇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） 七、学习情境创设

理实一体化教室 2 理实一体化教室 数控机房 3 ?编制加工工艺卡 理实一体化教室 4 ?编写加工程序 ?仿真加工 数控机房 5 ?完成零件加工 ?完成产品组装 数控实训车间 6 ?成果展示 ?分组介绍 ?总结与评价 理实一体化教室 序 号 学 习 任 务 学习情境创设 1 ◇教师展示笔筒实物 ?明确工作内容和要求 ◇布置任务后，由学生分组讨论实施步骤 ?拟定实施计划 ◇鼓励学生细致制定实施计划 ?确定设计草案 ◇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 《数控车铣加工技术》教材 教学包 数量 使用时间 备注 1 32本 全程 学生使用 含讲义、教案、学案、教参、设备操作说明书等资料 生产用零件样图、生产用工艺卡、生产用程序单等 2 1套 全程 3 技术资料 若干 全程

4 计算机 32台 7学时 含CAD2008、CAXA、数控仿真等相关软件 含卡盘、常用刀具等 含200毫米平口钳、垫刀块、常用刀具等 ?70×100 铝棒 8根 100×100×40 铝板 8块 根据学生提供的量具清单按小组发放 根据学生提供的量具清单按小组发放 5 FANUC-oi数控车床 8台 7学时 6 SIEMENS-802D数控铣床 8台 7学时 7 毛坯件 8组 消耗品 8 量具 若干 7学时 刀具 若干 7学时 九、教学过程实施

序号 实施步骤 教师活动 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：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 学生活动 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。 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。 1 明确工作内容 拟定实施计划 确定设计草案 （1学时） 2 优化设计方案 绘制零件图样 填写加工准备单 （4学时）

3 编制加工工艺卡 （2学时） 4 编写加工程序 进行仿真加工 （3学时） 5 完成零件加工 完成笔筒组装 （7学时） 6 成果展示 分组介绍 总结与评价 （1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：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：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：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：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。 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。 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。 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

根据当前职校生的实际情

课 题：笔筒加工工艺优化

况，第一个项

授课班级：07数控班

目老师必须具

授课地点：理实一体化教室

体引导和指点

授课时数：1学时

到位。

学情分析：

在教师的指导

在此之前，学生已经对数控车、铣加工有了初步的了解和

下，学生去寻

认识，并能够用数控车、铣床加工一些简单的零件。通过

找得到结果的

本节课的教学，主要让学生知道从产品设计到实物加工的

途径，最终得

一般流程，掌握数控车、铣加工工艺路线的制定原则。因

到这个结果，

此，我们在课前安排了学生进行相关资料的整理和学习，

并进行展示和

课堂上学生通过小组讨论，最终确定可行的设计方案和加

自我评价，学

工工艺路线。

习的重点在学

教学目标：

习过程而非学

1、知识目标：＊加工工艺编制的原则；

习结果，他们

2、情感目标：＊学会合作，学会分析问题并能解决问题；

在这个过程中

＊敢于表达自己的观点，并能表述清楚。

锻炼各种能

3、能力目标：＊小组合作，自主探讨；

力。

教学重点：

大胆设计，力

师生共同完成笔筒设计方案的改进和加工工艺的制定。

求独特！

教学难点：

★只要大胆创

加工工艺路线的制定。

新，就是好

教学方法:

的！

项目教学

＊爱玛电动车

教学过程：

家喻户晓，就

【课前准备】

是因为其独特

1、将学生分成8组。

的创意。

2、准备典型的车、铣工零件各二件。

不同的机床、

3、准备好教学资料。

夹具、刀具、

【导入课堂】 量具，工艺路

教师说：请各个小组分别介绍一下自己设计的笔筒。 线就可能不学生说：分组介绍自己的设计思路。（大多小组设计的外同。 形复杂，没有考虑加工的可行性） 给出可提供的教师说：请大家想想，这8个笔筒是否能加工。 机床及工量刃学生说：肯定能。 具清单，让小教师说：请大家看看，这个地方怎么加工？（指出一处不组选择。 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

《笔筒加工工艺优化》课例

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。 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

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?70×100 铝的1根，100×100×40的铝板1任务总述 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） 先独立完成 小组讨论完善后确定 （4学时） 小组讨论完善后确定 （2学时） 先独立完成 小组讨论完善后确定 （2学时） 小组分工完成 （7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 3 ◇编制加工工艺卡一份 4 ◇完成数控加工程序单二张 ◇进行仿真加工 5 ◇分组加工完成笔筒的底座和筒身 ◇分组进行组装 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 机床

具 体 名 称 ○西门子802D数控铣床 ○法那科Oi数控车床 夹具 工具 量 具 ○压板 ○活动扳手 ○机用平口钳 ○塑胶锤子 ○平行垫铁 ○三瓜卡盘 ○起子 ○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 ○0~25 ○25~50 ○50~75 ○75~100 盘铣刀 键槽铣刀 键槽铣刀 球头刀 刃 具 铰刀 车刀 螺纹刀 ?50 ○?80 ○?3 ○?6 ○?8 ○?10 ○?12 ○?16 ○?20 ○?3 ○?6 ○?8 ○?10 ○?12 ○?16 ○?20 ○?3 ○?6 ○?8 ○?10 ○?12 中心钻（刃径） ○A2.5 ○A3?3 ○B2.5 ○B3 ○C2.5 ○C3 直柄麻花钻 ○?3 ○?5 ○?6 ○?8 ○?10 ○?12 ○?28 ○?36 ○?6H7 ○?8H7 ○?10H8 ○?12H8 ○90度外圆刀 ○45度外圆刀 ○镗孔刀 ○切断刀 ○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 我还需要改进的地方有 满意 一般 不满意 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 项目质量 综合点评： 组长 合作情况 成员 过程情况 最终等级 组别 项目质量 组长 合作情况 成员 过程情况 最终等级

综合点评： 组别 项目质量 组长 合作情况 成员 过程情况 最终等级 综合点评： 组别 项目质量 组长 合作情况 成员 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：

优 秀 评价项目 评 价 内 容 1．小组里每个成员的参与积极性和态度 良 好 中 等 合 格 不 合 格 小 组 合 作 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

1．方案设计的创意性与可行性 实 施 过 程 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