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《机械零部件造型与加工》
课程标准
鄂尔多斯生态环境职业学院
机电工程系
课程标准是学院依据专业人才培养方案课程设置,对课程培养目标、定位、课程教学内容、学时安排等作出规定的教育指导性文件。它是编写教材、实施教学与教学评价的依据,是管理和评价课程的基础。
课程标准中教学内容和学时,可根据具体教学需要做适当的调整和补充。
一、课程基本信息
课程名称 | 机械零部件造型与加工 | 课程代码 | 560203 |
课程类型 | B | 课程性质 | 必修 |
总学时 | 96 | 学分 | 6 |
实践学时 | 58 | 实践学时比例 | 60.4% |
适用专业 | 数控技术专业 | ||
备注信息 |
二、课程定位
本课程是数控技术专业必修的、理论与实践教学相结合的专业核心课程,在第四学期开设。本课程主要培养学生利用 UG NX软件进行三维造型设计的方法与技巧,为培养工业设计、数控编程、数控加工等岗位能力的高素质技能型人才打下坚实的基础。
本课程是在对装备制造业数控机床加工岗位进行整体调研与分析的基础上,以数控自动编程和操作加工为主的职业岗位方向课,是集数控加工工艺、加工建模及自动编程以及数控机床操作、工件加工和质量检测为一体的教学做一体的课程。学完该课程学生要具备中等复杂程度零件加工建模及自动编程能力、DNC加工基本能力。
前期课程:工程图的识读与绘制、机械制造技术、数控加工技术等相应的课程。
后续课程:典型零件质量控制与检测、数控机床操作实训、毕业综合技能训练等课程 。
三、课程教学设计思路
本课程采用“项目驱动,案例教学,一体化课堂”的教学模式开展教学。整个课程由若干典型机械零件组成,以职业资格为标准强化技能训练, 完成教师与学生互动的讲练结合教学过程。本课程的理论实践一体化教学过程全部安排在机械CAD/CAM实训中心进行,教学中以学生为中心,教师全程负责讲授知识、答疑解惑、指导项目设计,充分调动师生双方的积极性,实现教学目标。
四、课程目标
通过《机械零部件造型与加工》课程学习,通过以工作过程为导向的项目教学,让学生掌握计算机辅助设计软件的基本知识及产品设计方法。通过项目教学法使学生提高自学能力,培养学生的创新能力和空间想象能力,突破固定思维模式,引导、启发逆向思维,强化学生逻辑思维能力,提高综合素质。
1.知识目标
(1)掌握UGNX软件基本知识及草图创建方法;
(2)掌握三维造型的方法;
(3)掌握加工方法,加工参数,输出NC程序。
2.技能目标
(1)能够熟练使用CAD/CAM软件;
(2)能够对典型零件进行造型设计;
(3)能够生成典型零件数控加工刀具轨迹;
(4)能够对数控刀具路径进行后处理;
(5)掌握典型零件数控机床的DNC加工。
3.素质目标
(1)学生要了解世界机械发展历史及中国所做出的贡献,树立强烈的民族自尊心和自信心,形成对国家、民族的责任感;
(2)学生要有崇尚科学、追求真理、锐意进取的高尚品质,在学习和实践中凝练求真务实、踏实严谨的工作作风;
(3)学生要有独立思考的学习习惯,要严格遵循行业标准、机械设计国家标准,树立良好的职业道德;
(4)建立文明生产、安全操作意识、产品质量意识。
五、课程教学内容、要求及学时分配
课题 | 学习单元 | 学习内容和要求 | 学时 |
UGNX8.5软件操作基础 | 一、UG NX基本界面; 二、鼠标及快捷键的使用; 三、常用工具 | 知识点: 一、UG NX基本界面; 二、鼠标及快捷键的使用; 三、常用工具。 技能点: 一、能进行UGNX基本操作; 二、能合理使用鼠标及快捷键; 三、能正确使用常用工具。 | 2 |
项目二、 典型零件二维草图设计 | 任务一、垫片的平面草图绘制 任务二、连接板的平面草图绘制 | 知识点: 一、二维草图设计概述 二、草图常用绘图指令。 三、草图约束(尺寸和几何); 四、草图曲线编辑; 技能点: 一、能使用常用绘图指令进行二维草图设计; 二、能对草图进行尺寸和几何约束; 三、能对草图曲线进行编辑。 | 12 |
项目三、 机械零部件造型设计 | 任务一、底座零件造型设计 任务二、定位支架零件造型设计 任务三、带轮零件造型设计 | 知识点: 一、机械零部件造型基础; 二、拉伸、孔、倒圆角、正方体、长方体创建、.键槽、加强筋、抽壳、凸台; 三、布尔运算; 四、特征编辑; 五、作图平面的选择; 六、修剪体。 技能点: 一、能使用特征指令进行零件造型设计; 二、能合理运用布尔运算命令; 三、能对零件进行特征编辑和修剪; 四、能合理选择和绘制作图平面。 | 20 |
项目四、 工业产品曲面造型设计 | 任务一、吊钩零件造型设计 任务二、勺子零件造型设计 | 知识点: 一、曲面设计概述 二、曲线创建、桥接曲线 三、网格曲面、拉伸曲面、曲线组 四、曲面修剪 五、曲面缝合 技能点: 一、能使用曲线命令进行曲线创建; 二、能正确使用曲面命令进行曲面设计; 三、能对曲面进行修剪和缝合。 | 14 |
项目五、 典型零件平面铣加工 | 任务一:平面类零件铣削加工(一) 任务二:平面类零件铣削加工(二) | 知识点: 一、平面铣加工概述 二、UG NX自动编程加工流程; 三、加工准备(程序、刀具、几何体、加工方法)。 四、边界面铣削方法、平面铣削方法 五、加工参数设置(切削与非切削); 六、刀路仿真 七、后处理 技能点: 一、能合理选用平面铣削方法; 二、能正确进行加工准备; 三、能合理设置加工参数; 四、能对加工刀路进行仿真优化; 五、能对加工刀路进行后处理。 | 24 |
项目六、 典型零件轮廓铣削加工 | 任务一:凸模类零件铣削加工 任务二:凹模零件轮廓铣削加工 | 知识点: 一、轮廓铣加工概述 二、型腔铣削方法、深度轮廓加工、轮廓区域铣削方法 三、切削参数设置、非切削参数设置 四、刀路仿真 五、后处理 技能点: 一、能合理选用轮廓铣削方法; 二、能正确进行加工准备; 三、能合理设置加工参数; 四、能对加工刀路进行仿真优化; 五、能对加工刀路进行后处理。 | 24 |
合计 | 96 |
六、课程教学实施建议
1.师资要求
本课程教学要求教师具备国家数控专业相应的职业资格,同时要求具有以下能力:
(1)具有熟练运用UG NX软件的能力;
(2)具有机械加工工艺的知识;
(3)具有数控机床的一般加工知识。
同时应具备较丰富的教学经验。本课程的主讲教师应具备相当的设计能力和较强的施教能力,即掌握扎实的教学基本功并能够因材施教,一定的课堂控制能力及应变能力。
2.学习场地、设施要求
本课程要求在先进制造实训中心完成,以实现“教、学、做”合一,同时要求安装UG NX教学软件及多媒体教学软件,以方便教学。
3.教材及参考资料
(1)教材选用或编写
教材选取应遵循“鄂尔多斯生态环境职业学院教材建设与管理办法”的教材选用原则。必须依据本课程标准的要求选用或编写教材;教材应充分体现课程设计思想,满足课程内容的需要和岗位职责的要求, 教材内容应符合国家职业标准,体现教学过程的实践性、开放性和职业性,要将本专业领域新技术、新工艺、新设备纳入教材中,体现教材的时代性。鼓励编写与教学相适应的学习指导教材,吸纳企业专家与学校教师合作编写教材。
(2)推荐教材
[1]麓山科技.UG NX8机械与产品造型设计[M].北京:机械工业出版社,2012.
[2]展迪优.UG NX8数控编程教程[M].北京:机械工业出版社,2012.
(3)教学参考资料
[1]吴明友,宋长森.UG NX CAD/CAM丛书--UG NX 8.0中文版数控编程[M].化学工业出版社2015.
[2]杨波.UG NX7.5曲面造型与典型范例[M].北京:电子工业出版社2008.
(4)教学参考网站
UG论坛:http://www.abcug.com
4.教学资源开发建设
(1)建立相应课程网站,提供学生自主学习的平台。
(2)建立网络教学资源库,丰富教学资源。
(3)完善课程教学文件建设,并实现共享。
(4)加强学生与教师的紧密联系,建立多种互动平台。
5.教学方法与手段
本课程以机械零件为载体,采用教学做一体的教学手段进行教学。在教学过程中体现以学生为主体,教师进行适当讲解,并进行引导、监督、评价。对于不同的学生个体进行一对一辅导,因材施教,极大激发学生学习兴趣,提高教学效果。
七、课程考核
表1课程考核方式
考核项目 | 考核方法 | 比例 | |
过程 考核 | 态度纪律 | 根据学生项目完成情况、课堂回答、课堂实践、上课考勤、学习态度等情况由教师综合评定。 | 20% |
项目评价 | 根据学生完成情况,由学生自评、互评和教师评价相结合的方式评定成绩。 | 30% | |
终结 考核 | 期末考试(上机实操) | 由教师评定成绩。 | 50% |
合计 | 100% |
表2期末考试考核标准
序号 | 教学模块 | 考核的知识点 | 比例 |
1 | 项目一、:UGNX8.5软件操作基础 | UG NX基本界面、鼠标及快捷键的使用。 | 5% |
2 | 项目二:典型零件二维草图设计 | 草图平面创建,草图绘图指令,草图约束,草图编辑。 | 15% |
3 | 项目三:机械零部件造型设计 | 拉伸、旋转、孔、布尔运算、倒圆角指令运用;正方体、长方体、抽壳、键槽。 | 25% |
4 | 项目四:工业产品曲面造型设计 | 空间曲线绘制,曲线编辑;曲面修剪、曲面缝合,网格曲面。 | 15% |
5 | 项目五:典型零件平面铣加工 | 平面铣加工概述、UG NX自动编程加工流程、加工准备(程序、刀具、几何体、加工方法)、边界面铣削方法、平面铣削方法、加工参数设置(切削与非切削)、刀路仿真、后处理。 | 20% |
6 | 项目六:典型零件轮廓铣削加工 | 轮廓铣加工概述、型腔铣削方法、深度轮廓加工、轮廓区域铣削方法、切削参数设置、非切削参数设置、刀路仿真、后处理。 | 20% |
合计 | 100% |
-1 课程标准
-2 课程教学设计
-项目教学设计
-任务工单
--项目一:任务工单
-项目训练
-任务考核表
--项目一:考核表
-单元反馈表
-项目一:测试题
--《课程介绍及NX软件学习方法》测试题
--《NX启动工作界面及常用工具介绍》测试题
-项目一: PPT课件
-项目一: 教案
-项目教学设计
-任务工单
--项目二任务一工单
--项目二任务二工单
-知识链接
-任务一
-任务二
-任务考核表
-单元反馈表
-项目二:测试题
--NX草图的创建01(测试题)
--NX草图的创建02(测试题)
--NX草图的创建03(测试题)
--NX草图的创建04(测试题)
--NX草图的创建05(测试题)
-项目二: PPT课件
--创建草图基础知识
-项目二:教案
-项目教学设计
-任务工单
--项目三任务一工单
--项目三任务二工单
--项目三任务三工单
-知识链接
-任务一:底座零件
--NX实体建模15(测试题)
-任务二 :定位支架
--NX实体建模16(测试题)
-任务三:带轮零件
--NX实体建模17(测试题)
-任务考核表
-单元反馈表
-项目三:测试题
--NX实体建模06(测试题)
--NX实体建模07(测试题)
--NX实体建模08(测试题)
--NX实体建模09(测试题)
--NX实体建模10(测试题)
--NX实体建模11(测试题)
--NX实体建模12(测试题)
--NX实体建模13(测试题)
--NX实体建模14(测试题)
-项目三:PPT课件
--实体建模
-项目三:教案
-项目教学设计
-任务工单
--项目四任务一工单
--项目四任务二工单
-知识链接
--《NX曲面建模21》(修剪:修剪片体、取消修剪、删除边)
-任务一:吊钩零件造型设计
--NX曲面建模27(测试题)
--NX曲面建模28(测试题)
--NX曲面建模29(测试题)
-任务二:勺子零件造型设计
--NX曲面建模30(测试题)
--NX曲面建模31(测试题)
--NX曲面建模32(测试题)
-任务考核表
-单元反馈表
-项目四:测试题
--NX曲面建模18(测试题)
--NX曲面建模19(测试题)
--NX曲面建模20(测试题)
--NX曲面建模21(测试题)
--NX曲面建模22(测试题)
--NX曲面建模23(测试题)
--NX曲面建模24(测试题)
--NX曲面建模25(测试题)
--NX曲面建模26(测试题)
-项目四:PPT课件
--吊钩零件造型设计1【任务一实施—主曲线】——项目训练PPT
--吊钩零件造型设计2【任务一实施—截面线】——项目训练PPT
--吊钩零件造型设计3【任务一实施—创建曲面】——项目训练PPT
--勺子零件曲面造型设计1【任务二实施—俯视图曲线】——项目训练PPT
--勺子零件曲面造型设计2【任务二实施—前视图曲线、投影曲线】——项目训练PPT
--勺子零件曲面造型设计3【任务二实施—剖面线】——项目训练PPT
--勺子零件曲面造型设计4【任务二实施—构建曲面】——项目训练PPT
-项目四:教案
-项目教学设计
-任务工单
--项目五任务一工单
--项目五任务二工单
-知识链接
--《NX编程33》第二节(NX编程流程、加工分析工具介绍)
--《NX编程33》第一节(NX编程流程、加工分析工具介绍)
-任务一:平面类零件铣削加工(一)
--NX编程35(测试题)
-任务二:平面类零件铣削加工(二)
--NX编程36(测试题)
-任务考核表
-单元反馈表
-项目五:测试题
--NX编程33(测试题)
--NX编程34(测试题)
-项目五:PPT课件
-项目五:教案
--教案1:典型零件平面铣加工之【自动编程基础】——知识链接1
--教案2:典型零件平面铣加工之【NX CAM入门】——知识链接2
--教案3:典型零件平面铣加工之【平面铣编程操作】——知识链接3
--教案4:典型零件平面铣加工之【任务一实施】——项目训练1
--教案5:典型零件平面铣加工之【任务二实施】——项目训练2
-项目教学设计
-任务工单
--项目六任务一工单
--项目六任务二工单
-知识链接1:型腔铣铣削编程
--NX编程37(测试题)
--NX编程38(测试题)
-知识链接2:区域轮廓铣编程
--NX编程39(测试题)
-知识链接3:深度轮廓铣编程
--NX编程40(测试题)
-项目六:任务一、凸模零件编程实例
--NX编程42(测试题)
-项目六:任务二、凹模零件编程实例
--NX编程41(测试题)
-任务考核表
-单元反馈表
-项目六:PPT课件
-项目六:教案
--教案1:典型零件轮廓铣削加工【型腔铣编程操作】——知识链接1
--教案2:典型零件轮廓铣削加工【深度轮廓编程操作】——知识链接2
--教案3:典型零件轮廓铣削加工【区域轮廓编程操作】——知识链接3
--教案4:典型零件轮廓铣削加工之【任务一实施】——项目训练1
--教案5:典型零件轮廓铣削加工之【任务二实施】——项目训练2
-第一节 数控机床内部构造
--数控加工内部构造
-第二节 数控机床工作模拟
--数控机床工作模拟
-第三节 数控机床操作加工
--数控机床操作加工
--数控机床操作加工(测试题)
-第四节 数控铣床显示区域和键盘区域操作介绍
--数控铣床显示区域和键盘区域操作介绍(测试题)
-第五节 数控铣床操作区域介绍
--数控铣床操作区域介绍(测试题)
-第六节 刀具的装夹
--刀具的装夹
--刀具的装夹(测试题)
-第七节 手脉操作介绍
--手脉操作介绍
--手脉操作(测试题)
-第八节 数控铣床对刀过程介绍
--数控铣床对刀个过程介绍(测试题)
-第九节 工件加工
--工件加工
--工件加工(测试题)
-第一节 常用量具的介绍
--常用量具的介绍
-第二节 常用量具演示
--常用量具演示
-第三节 带表卡尺如何读数
--带表卡尺如何读数
-第四节 机械游标卡尺
--机械游标卡尺
-第五节 数显游标卡尺
--数显游标卡尺
-第六节 内径千分尺
--内径千分尺
-第七节 千分尺测量
--千分尺测量
-第八节 工具测量实例
--工具测量实例
-第九节 R规量具测量
--R规量具测量
-第十节 防尘刀柄产品介绍
--防尘刀柄产品介绍
-第十一节 7:24刀柄和HSK刀柄