课题名称

型腔类零件的加工

教学时数

4

教材

《数控加工工艺编程与操作》

丑幸荣 主编   机械工艺出版社

授课类型

理实一体化

学情分析

本项目学生是数控专业五年制高职三年级学生，前面已经进行了普车实训，有了一定的加工基础，但是对数控加工工艺的编制、数控机床的操作和工艺特点还不够了解。

设计思路

通过创设情景进行分组教学，理论联系实际，先仿真模拟后实践操作，以职业实践为主线培养学生职业能力。

教

学

目

标

1、知识与能力目标：

能合理制定一般带型腔零件的数控铣削加工工艺规程。

2、过程与方法目标：

    通过本项目训练，掌握带型腔零件的数控铣削加工工艺分析方法，提高职业能力。

3、情感态度价值观目标：

在实施课堂项目中使学生获得成功的喜悦，激发学生对数控加工的兴趣。

教学重点

带型腔零件的数控铣削加工工艺路线的设计

教学难点

数控铣削加工工序卡的编制

教学

方法

教法：“AITUD（爱它得）”五步教学法、项目引领、任务驱动、理实一体

学法：“做中学、学中做”，自主探究、分工合作，听讲提问相结合获取知识

教学

资源

网络教学资源：课程网站、教师微博、班级QQ群；

理论教学资源：多媒体课件、工作任务书、学习评价表；

实践教学资源：数控铣削仿真机床、工件毛坯、刀具、量具等。

板书设计

项目十一 型腔类零件的加工

一、 零件图工艺分析

审查图样、零件结构分析、技术要求分析

二、 加工工艺路线设计

加工方法选择、加工顺序的确定、刀具选择

三、 填写数控加工工艺文档

1. 数控加工工序卡

2. 数控加工进给路线图

3. 数控加工刀具卡

4. 数控加工程序单

教  学  程 序

教学

环节

教 学 内 容

师生活动

设计意图

课前

准备

工作任务书；多媒体课件；数控铣削工序卡；仿真机床及工量具。

将班级学生分成若干小组，每组3-4人。

学生自主学习数控铣削加工的相关理论；教师准备好课件和理实一体化加工设备。

预先做好相关理论和实践的准备，为理实一体化教学的实施做好铺垫

引导

操作

（15’）

1.角色转换，创设情景

教师播放视频，演示多媒体，展示实物模型，对项目进行介绍，对学生进行分组分工。

学生学习新知，并认真分析项目任务，确认工作任务书里的内容。

角色转换，创设情景，激发学生学习兴趣

    各位同学大家好！我是数控铣削车间的“师傅”，最近啊我们学校实训基地接到了一家机床厂的订单，需要加工一批带型腔的凸轮零件（投影出公司生产现场的相关图片，营造企业情景），同学们有没有兴趣也参加到这次产品的生产中来呢？我们领导说了，根据客户的要求，我们要在今天的4节课时间内把这个产品做出来，大家有没有信心？！

2.观看视频，设疑导学

我们上一项目训练了回转零件的数控车削加工工艺的编制，那么怎么加工带型腔的平面类零件呢？

观看视频，引入数控铣削的加工对象和加工内容。

3.布置任务，分组分工

根据工作任务书布置的项目任务（附件1），创设企业产品设计开发和加工过程的情境，在整个任务环节中，设定工艺员、技术员、质检员等工作岗位，让学生角色扮演，参与行动体验，从而锻炼其各项能力。

知识

归纳

（15’）

1. 数控铣削加工的主要对象。

2. 数控铣削加工工艺的主要内容。

3. 数控铣削加工工艺文件编制。

4. 制定任务书零件的数控铣削加工工序卡。

（解说演示各组的加工方案）

学生在课堂上提出在网络课件的自主学习中有疑问的地方，教师进行解答归纳知识点，学生积极参与，各小组互相打分。

翻转课堂，由教师归纳知识点，学生提问讨论各知识点。

知识

讲解

（30’）

1.零件图工艺分析

教师讲解

PPT演示

学生做好记录

老师对归纳的知识要点进行讲解，真正实现“做中教，做中学，用多少，讲多少”

² 审查图样  该零件图尺寸标注完整、正确，符合数控加工要求，加工部位清楚明确。

² 零件结构工艺性  该零件为45钢，结构对称的实心材料，要求铣削上表面、外轮廓、型腔和ø20H8孔，其中最小的内圆弧半径为10mm，型腔深6mm，可选较大直径的铣刀进行加工，故工艺性好。

² 零件图样技术要求分析  该零件外轮廓尺寸分别为72＋0.04mm和71.5＋0.04mm，孔的尺寸精度为IT8，表面粗糙度全部为3.2μm，精度要求一般。

2.加工工艺路线设计

² 加工方法选择  根据零件的要求，上表面采用面铣刀粗铣→精铣完成，其余表面采用立铣刀粗铣→精铣完成。

² 加工顺序的确定  由于该零件有内外轮廓的加工，因此在安排加工顺序时应内外轮廓交替进行加工，并且先型腔后外轮廓，故加工顺序为铣上表面、粗铣型腔和孔、粗铣外轮廓、精铣型腔和孔、精铣外轮廓。

3.刀具选择

² 加工上表面时，由于平面尺寸80×80，故选用Φ125mm的面铣刀；加工外轮廓时，由于外轮廓没有内凹轮廓，故也可以选用较大立铣刀来加工；

² 加工型腔和孔时，最小的内凹圆弧为R10mm，因此选用的刀具半径应小于10mm，同时为了能够直接下刀，粗加工型腔和孔时选用Φ16的键槽铣刀；

² 在粗精加工外轮廓和精加工型腔和孔时选用Φ16mm的3齿高速钢立铣刀。

4.填写数控加工工艺文件

（1）数控加工工序卡

（2）数控加工刀具卡

（3）数控加工进给路线图

（4）数控加工程序单（略）

应用

训练

（100’）

1.软件仿真模拟

师生共同交流、讨论、归纳，对各组数控铣床加工工艺进行修改完善，并进行仿真检验和加工，检验其工艺的可行性

学生对刚刚学习的知识，结合设计的学习任务进行应用性实践，通过应用巩固已学知识并“举一反三”

采用UG软件进行数控铣削仿真加工测试，检验其加工工艺的可行性。

2. 修改工艺方案

效果修改加工方案及切削参数，完善加工工艺。

（完成工作任务书）

3.零件加工

将仿真软件生成的程序通过DNC传输软件传输到数控系统，上机进行零件的数控铣削加工。

要求：（1）45分钟内独立完成零件加工；

（2）保证零件的尺寸精度；

（3）遵守安全操作规程。

主题

讨论

（20’）

1.相互辩论

项目完成后，老师组织学生分组讨论，进行反思与探究，对项目中遇到的问题修正并完善

分组讨论重在培养学生的职业能力和社会能力

各组技术员、质检员通过对各组零件的检测和工艺分析相互辩论，对为什么出现尺寸精度不够，表面质量不高，还有哪些不懂或不会的地方进行探讨，找出各个加工方案的优缺点，共同设计更加完美的加工工艺。

2.总结拓展

教师对本次项目完成的情况进行讲解评价，总结其中的不足，并布置作业要求学生进行课外拓展，完成其他零件的仿真加工练习。

（学生完成学习评价表）

教学

反思

本次教学活动通过“带型腔零件的数控铣削加工”项目以翻转课堂的形式展开，从以前的传统教学转变为了网络学习、自主探究、手脑结合并全程贯穿引导评价的新的学习模式，培养了学生的专业动手能力、合作精神和职业能力，学生普遍比较积极主动，特别是在仿真测试上表现出较大的兴趣，达到了预期的效果。

不足之处是还有少部分学生由于前期缺乏良好的专业理论，对于本项目的参与度不高，同组学生不能达到同样的效果，对学生的考核评价还不能很好体现真实情况，在以后的教学中还要增强这部分学生学习兴趣的培养，让每个学生都能在课堂上体会到成功的乐趣和学习的自信。

课题名称

带型腔零件的数控铣削加工工艺分析

学 生

班 级

[学习目标]：1. 掌握带型腔零件的数控铣削加工工艺分析方法。

2. 能合理制定一般带型腔的凸台零件的数控铣削加工工艺规程。

3.提高敬业、细致、高效、合作等职业岗位素养，提高职业能力。

[项目任务]：

1. 机床厂某平面轮廓零件如图所示，材料为45钢，单件生产，在前面的工序中已完成零件底面和侧面的加工（尺寸为80mm×80mm×19mm），试对该零件的顶面和内外轮廓进行数控铣削加工工艺分析。

2. 使用数控仿真软件验证加工程序，并完成精度控制仿真测试。并对比他组方案进行辩论，最终确定加工方案。

数控加工工序卡

数控加工刀具卡