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产品加工工艺的编制

IVT-WIJX-39

产品加工工艺的编制

产品加工工艺的编制

苏州工业园区职业技术学院

课程标准

课程名称:产品加工工艺的编制

课程代码:629052

课程教学时数:72

学分数:4

制订或修订人:陈慧萍 完成日期:2008.1

审定组(人):黄益华 审核日期: 2008.1

第 二 次修订

签发人: 孙海泉 签发日期: 2008.3

第一部分 前言

一、课程性质与作用

《产品加工工艺的编制》是机械、工程类专业的一门核心专业课程,课程内容以典型零件的加工工艺的编制和实施为主线,辅以相关的基础理论知识。

通过本课程的教学实践,发挥课程培养素质、增益知识、启发潜能的作用,并要达到以下目的:

1.使学生掌握各种表面的金属切削方法、特点、适用场合等;

2.掌握编制机械制造工艺的方法步骤和基本原则,学会进行工艺分析;

3.具备制定一般典型零件的机械加工工艺规程的能力;

4.使学生能亲身实践从“零件分析—工艺制定—产品加工”的过程,在自己“动手”的实践中,掌握职业技能、习得专业知识,从而构建属于自己的经验和知识体系。

二、课程设计思路

根据职业教育的职业性原则,基于行动体系的课程结构理论,将职业及其领域作为连接该职业领域内所有一系列教育职业的纽带。这些教育职业具有相互可以比拟的工作过程、工作要求和工作范围,因而可以为其制订特定的教学方案(课程)。处于职业教育“教”与“学”过程中心的,不再是专业理论内容的传授,更多的是经由职业实践——工作过程分析和归纳所确定的重要职业能力的培养。因此,按照工作过程的顺序开发课程,是凸显职业教育特色的课程开发的突破口。按照工作过程来序化知识,即以工作过程为参照系,将陈述性知识与过程性知识整合、理论知识与实践知识整合,意味着适度、够用的陈述性知识的总量没有变化,而是这类知识在课程中的排序方式发生了变化。课程不再是静态的学科体系的显性理论知识的复制与再现,而是着眼于动态的行动体系的隐性知识的生成与构建。

基于上述理论,按照工作过程导向课程开发基本路线,对本课程进行开发。从实际的工作任务分析出发,根据编制典型零件机械加工工艺这一职业情境中的工作过程,确定相应的职业行动领域,并以此作为构建“学习领域”课程的内容和结构,再从“学习领域”转化为“学习情境”,按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”完整的“行动”方式来进行教学。具体的开发思路如下图所示:

产品加工工艺的编制

第二部分 课程描述

职业行动领域:

在制造企业接受机械零件的任务后,工艺员必须能够针对产品的装配要求,各种零件的结构特点、精度、质量和技术要求,依据企业现有生产条件、相应技术标准及技术资料,编制出合适的机械加工工艺,并能进行切削参数设定优化,进而进行加工调整,实现零件的加工,获得符合设计要求的产品。

普通车床零件加工工艺的编制;

普通铣床零件加工工艺的编制;

数控车床零件加工工艺的编制;

数控铣床零件加工工艺的编制;

加工中心零件加工工艺的编制;

综合零件加工工艺的编制;

学习目标:

理解图纸的信息,如零件在产品中的作用、零件结构特点、材料性能、尺寸精度、形位精度、表面质量和热处理及表面处理等。

分析零件的加工可能性和主次加工表面,选择毛坯、加工方法、加工设备及工艺装备、拟定零件加工的工艺路线、确定切削用量等,时间定额,作出加工成本核算。

运用工艺编制的基本知识,编制和填写符合技术规范的工艺文件,并评价、完善工艺方案。

运用仿真软件进行仿真加工及工艺检查。

应用CAD/CAM软件编制数控加工程序,通过加工仿真,进行加工方案和加工程序的调整与优化。

遵守操作规范,使用机床及相关工艺装备,完成典型零件的加工。

使用测量工具,检测产品,提出改进方案。

整理工艺文件并存档。

学习情境 学时 能力目标 备注

普通车床产品零件加工工艺的编制 14 学会编制该类零件的工艺,加工以及检测

普通铣床产品零件加工工艺的编制8 学会编制该类零件的工艺,加工以及检测

数控车床产品零件加工工艺的编制10 学会编制该类零件的工艺,加工以及检测

数控铣床产品零件加工工艺的编制 10 学会编制该类零件的工艺,加工以及检测

加工中心产品零件加工工艺的编制 16 学会编制该类零件的工艺,加工以及检测

综合零件加工工艺的编制 14 学会编制该类零件的工艺,加工以及检测

对 象

工 具

要 求

指完成任务时要用到哪些工具和器材 1.零件图样;2.机床设备;3.刀具、夹具、量具等工艺装备;4.编制加工工艺的规范、图表、手册;5.编写工艺文件的标准;6.刀具选用的图表、手册;7.通用夹具选用说明书;8.专用夹具使用说明书;9.机床编程手册;10.机床操作手册;11.仿真、CAD/CAM 软件使用说明;12.仿真、CAD/CAM 软件;13.通用工具、量具;14.三坐标测量仪;15.三坐标测量仪使用说明书;16.通用计算机 方法

指完成任务所需掌握的方法 1.工艺编制方法 2.软件仿真方法

3.机床、刀具、夹具等工具的选用方法 4.零件检验方法 工作组织

指在完成工作中需要操作的设备、编写的文件和程序等

1.机床设备

2.刀具、夹具等工艺装备 3.工艺文件 4.检测报告 5.成本核算说明 6.仿真、CAD/CAM 软件

指完成任务所采用的组织形式

24人小班教学、分组实施

1.符合操作安全规范 2.符合成本节约要求 3.符合机械加工相关技

术标准要求

4.工作现场符合5S 要求

第三部分 课程教学内容

学习情境1:普通车床产品零件加工工艺的编制 学时:14

1.学习目标

根据给定的轴类零件图样(含圆柱面、阶台面、孔、热处理要求等),进行零件加工工艺性分析,设计加工工艺方案,编制工艺卡、工序卡、刀具卡等数控加工技术文件,仿真加工,优化工艺方案,并存档。

2.教学方法建议

学习情境六步教学法:资讯、决策、计划、检查、实施、评价;

项目导入法;

行动导向型教学方法。

3.教学实施

工作过程 工作任务 教学组织 学时

资讯 零件图纸和产品的信息,工

艺手册及标准

公布项目任务,教师协调下的学生自

愿分组,明确分工;提出资讯建议,

提供获取资讯的方法与途径信息;重

视轴类零件的结构特点分析。

2

计划 毛坯类型、设备与工艺装备

的选择

对毛坯、设备与工艺装备的选择提出

指导意见,纠正问题

2

决策 1.选定毛坯尺寸;

2.粗车;

3.半精加工;

4.热处理;

5.精加工;

6.终检入库。

对工艺过程方案,提出可行性方面的

质疑,提供指导意见,关注工艺规程

编制中的基本知识,关注使用手册等

工具的能力,关注各项标准的使用,

控制工作进度。

4

实施 根据大、中、小批量分组依

据计划具体编制该零件的加

工工艺

关注其工艺与批量是否适应 4

检查 1.在软件上进行模拟加工,

检查该工艺的可行性;

2.在机床上进行实操加工,

检查切削参数及工、量、夹

具的选用。

3.在测量实验室检测获取加

工出的零件的个参数数据。

关注仿真过程,及时提出修改意见。

正确获得零件检测数据

1

评估 1.评价每组所编制工艺的可

行性;

2.评估零件的精度、质量与

设计要求的吻合程度;

3.综合以上两项,给各小组

评分。

评估项目完成质量,关注团队合作、

敬业勤业评估等。

1

4.对象

机床设备、刀具、夹具等工艺装备、工艺文件、加工程序、成本核算说明、仿真软件。

5.工具

零件图样,机床设备、刀具、夹具等工艺装备,编制加工工艺的规范、图表、手册,编写工艺文件的标准,刀具选用的图表、手册,通用夹具选用说明书,专用夹具使用说明书,机床编程手册,机床操作手册,仿真,仿真、通用计算机,课件,黑板,多媒体等。 6.教学重点

轴类零件结构特点,轴类零件加工工艺特点,切削参数的设定,45钢特性,成本核算基本方法。

7.考核与评价

成果评定60%

教师评价25%

自我评价15%。

学习情境2:普通铣床产品零件加工工艺的编制 学时:8

1.学习目标

根据给定的连接零件图样(含平面、阶台面、孔、热处理要求等),进行零件加工工艺性分析,设计加工工艺方案,编制工艺卡、工序卡、等工艺文件,仿真加工,优化工艺方案,并存档。

2.教学方法建议

学习情境六步教学法:资讯、决策、计划、检查、实施、评价

项目导入法

行动导向型教学方法

3.教学实施

工作过程 工作任务 教学组织 学时

资讯 零件图纸和产品的信息公布项目任务,教师协调下的学生自

愿分组,明确分工;提出资讯建议,

提供获取资讯的方法与途径信息;重

视轴类零件的结构特点分析。

1

计划

毛坯类型、设备与工艺装备

的选择 对毛坯、设备与工艺装备的选择提出

指导意见,纠正问题

1

决策 1、定毛坯尺寸;

2、粗铣;

3、半精铣;

4、精铣;

5、孔加工;

6、终检入库。

对工艺过程方案,提出可行性方面的

质疑,提供指导意见,关注工艺规程

编制中的基本知识,关注使用手册等

工具的能力,关注各项标准的使用,

控制工作进度。

3

实施 根据大、中、小批量分组依

据计划具体编制该零件的加

工工艺

关注其工艺与批量是否适应 1

检查 1.在软件上进行模拟加工,

检查该工艺的可行性;

2.在机床上进行实操加工,

检查切削参数及工、量、夹

具的选用是否合理;

3.在测量实验室检测获取加

工出的零件的个参数数据。

关注仿真过程,及时提出修改意见。

正确获得零件检测数据

1

评估 1.评价每组所编制工艺的可

行性;

2.评估零件的精度、质量与

设计要求的吻合程度;

3.综合以上两项,给各小组

评分。

评估项目完成质量,关注团队合作、

敬业勤业评估等。

1

4.对象

机床设备、刀具、夹具等工艺装备、工艺文件、成本核算说明、仿真软件。

5.工具

零件图样,机床设备、刀具、夹具等工艺装备,编制加工工艺的规范、图表、手册,编写工艺文件的标准,刀具选用的图表、手册,通用夹具选用说明书,专用夹具使用说明书,机床编程手册,机床操作手册,仿真,仿真、通用计算机,课件,黑板,多媒体等。 6.教学重点

连接零件结构特点,连接类零件加工特点,40Cr合金结构钢特性,成本核算基本方法。7.考核与评价

成果评定60%

教师评价25%

自我评价15%。

学习情境3:数控车床产品零件加工工艺的编制 学时:10

1.学习目标

根据给定的轴类零件图样(含圆柱面、阶台面、孔、锥面、圆弧面等),进行零件加工工艺性分析,设计加工工艺方案,编制工艺卡、工序卡、刀具卡等数控加工技术文件,仿真加工,优化工艺方案,并存档。

2.教学方法建议

学习情境六步教学法:资讯、决策、计划、检查、实施、评价;

项目导入法;

行动导向型教学方法。

3.教学实施

工作过程 工作任务 教学组织 学时

资讯 零件图纸和产品的信息,工

艺手册及标准

公布项目任务,教师协调下的学生自

愿分组,明确分工;提出资讯建议,

提供获取资讯的方法与途径信息;重

视轴类零件的结构特点分析。

1

计划 毛坯类型、设备与工艺装备

的选择

对毛坯、设备与工艺装备的选择提出

指导意见,纠正问题

1

决策 1.选定毛坯尺寸;

2.粗车;

3.半精车;

4.精车;

5.终检入库。

对工艺过程方案,提出可行性方面的

质疑,提供指导意见,关注工艺规程

编制中的基本知识,关注使用手册等

工具的能力,关注各项标准的使用,

控制工作进度。

4

实施 根据大、中、小批量分组依

据计划具体编制该零件的加

工工艺

关注其工艺与批量是否适应 2

检查 1.在软件上进行模拟加工,

检查该工艺的可行性;

2.在机床上进行实操加工,

检查切削参数及工、量、夹

具的选用。

3.在测量实验室检测获取加

工出的零件的个参数数据。

关注仿真过程,及时提出修改意见。

正确获得零件检测数据

1

评估 1.评价每组所编制工艺的可

行性;

2.评估零件的精度、质量与

设计要求的吻合程度;

3.综合以上两项,给各小组

评分。

评估项目完成质量,关注团队合作、

敬业勤业评估等。

1

4.对象

机床设备、刀具、夹具等工艺装备、工艺文件、成本核算说明、仿真软件。

5.工具

零件图样,机床设备、刀具、夹具等工艺装备,编制加工工艺的规范、图表、手册,编写工艺文件的标准,刀具选用的图表、手册,通用夹具选用说明书,专用夹具使用说明书,机床编程手册,机床操作手册,仿真,仿真、通用计算机,课件,黑板,多媒体等。 6.教学重点

轴类零件结构特点,轴类零件加工工艺特点,40Cr合金结构钢特性,成本核算基本方法。

7.考核与评价

成果评定60%

教师评价25%

自我评价15%。

学习情境4:数控铣床产品零件加工工艺的编制 学时:10

1.学习目标

根据给定的连接类零件图样(含圆柱面、阶台面、型腔、孔、热处理要求等),进行零件加工工艺性分析,设计加工工艺方案,编制工艺卡、工序卡、刀具卡等数控加工工艺文件,仿真加工,优化工艺方案,并存档。

2.教学方法建议

学习情境六步教学法:资讯、决策、计划、检查、实施、评价;

项目导入法;

行动导向型教学方法。

3.教学实施

工作过程 工作任务 教学组织 学时

资讯 零件图纸和产品的信息,工

艺手册及标准

公布项目任务,教师协调下的学生自

愿分组,明确分工;提出资讯建议,

提供获取资讯的方法与途径信息;重

视轴类零件的结构特点分析。

1

计划 毛坯类型、设备与工艺装备

的选择

对毛坯、设备与工艺装备的选择提出

指导意见,纠正问题

1

决策 1.定毛坯尺寸;

2.粗铣外形;

3.精铣外形

4.粗铣型腔;

4.精铣型腔;

5.终检入库。

对工艺过程方案,提出可行性方面的

质疑,提供指导意见,关注工艺规程

编制中的基本知识,关注使用手册等

工具的能力,关注各项标准的使用,

控制工作进度。

4

实施 根据大、中、小批量分组依

据计划具体编制该零件的加

工工艺

关注其工艺与批量是否适应 2

检查 1.在软件上进行模拟加工,

检查该工艺的可行性;

2.在机床上进行实操加工,

检查切削参数及工、量、夹

具的选用。

3.在测量实验室检测获取加

工出的零件的个参数数据。

关注仿真过程,及时提出修改意见。

正确获得零件检测数据

1

评估 1.评价每组所编制工艺的可

行性;

2.评估零件的精度、质量与

设计要求的吻合程度;

3.综合以上两项,给各小组

评分。

评估项目完成质量,关注团队合作、

敬业勤业评估等。

1

4.对象

机床设备、刀具、夹具等工艺装备、工艺文件、成本核算说明、仿真软件。

5.工具

零件图样,机床设备、刀具、夹具等工艺装备,编制加工工艺的规范、图表、手册,编写工艺文件的标准,刀具选用的图表、手册,通用夹具选用说明书,专用夹具使用说明书,机床编程手册,机床操作手册,仿真,仿真、通用计算机,课件,黑板,多媒体等。 6.教学重点

连接类零件结构特点,连接类零件加工工艺特点,成本核算基本方法。

7.考核与评价

成果评定60%

教师评价25%

自我评价15%。

学习情境5:加工中心产品零件加工工艺的编制 学时:16

1.学习目标

根据给定的轮廓类零件图样,进行零件加工工艺性分析,设计加工工艺方案,编制工艺卡、工序卡、刀具卡等加工工艺文件,仿真加工,优化工艺方案,并存档。

2.教学方法建议

学习情境六步教学法:资讯、决策、计划、检查、实施、评价;

项目导入法;

行动导向型教学方法。

3.教学实施

工作过程 工作任务 教学组织 学时

资讯 零件图纸和产品的信息,工

艺手册及标准

公布项目任务,教师协调下的学生自

愿分组,明确分工;提出资讯建议,

提供获取资讯的方法与途径信息;重

视轴类零件的结构特点分析。

2

计划 毛坯类型、设备与工艺装备

的选择

对毛坯、设备与工艺装备的选择提出

指导意见,纠正问题

2

决策 1.定毛坯尺寸;

2.粗铣方形块;

3.精铣方块块;

4.粗铣上轮廓;

5.精铣上轮廓

6. 孔加工;

7. 终检入库。

对工艺过程方案,提出可行性方面的

质疑,提供指导意见,关注工艺规程

编制中的基本知识,关注使用手册等

工具的能力,关注各项标准的使用,

控制工作进度。

6

实施 根据大、中、小批量分组依

据计划具体编制该零件的加

工工艺

关注其工艺与批量是否适应 4

检查 1.在软件上进行模拟加工,

检查该工艺的可行性;

2.在机床上进行实操加工,

关注仿真过程,及时提出修改意见。

正确获得零件检测数据

1

检查切削参数及工、量、夹具的选用。

3.在测量实验室检测获取加工出的零件的个参数数据。

评估 1.评价每组所编制工艺的可

行性;

2.评估零件的精度、质量与

设计要求的吻合程度;

3.综合以上两项,给各小组

评分。

评估项目完成质量,关注团队合作、

敬业勤业评估等。

1

4.对象

机床设备、刀具、夹具等工艺装备、工艺文件、成本核算说明、仿真软件。

5.工具

零件图样,机床设备、刀具、夹具等工艺装备,编制加工工艺的规范、图表、手册,编写工艺文件的标准,刀具选用的图表、手册,通用夹具选用说明书,专用夹具使用说明书,机床编程手册,机床操作手册,仿真,仿真、通用计算机,课件,黑板,多媒体等。 6.教学重点

轮廓类类零件结构特点,轮廓类零件加工工艺特点,材料特性,成本核算基本方法。7.考核与评价

成果评定60%

教师评价25%

自我评价15%。

学习情境6:综合产品零件加工工艺的编制 学时:14

1.学习目标

根据给定的综合零件图样(含圆柱面、阶台面、孔、热处理要求等),进行零件加工工艺性分析,设计加工工艺方案,编制工艺卡、工序卡等加工工艺文件,仿真加工,优化工艺方案,并存档。

2.教学方法建议

学习情境六步教学法:资讯、决策、计划、检查、实施、评价;

项目导入法;

行动导向型教学方法。

3.教学实施

工作过程 工作任务 教学组织 学时

资讯 零件图纸和产品的信息,工

艺手册及标准

公布项目任务,教师协调下的学生自

愿分组,明确分工;提出资讯建议,

提供获取资讯的方法与途径信息;重

视轴类零件的结构特点分析。

2

计划 毛坯类型、设备与工艺装备

的选择

对毛坯、设备与工艺装备的选择提出

指导意见,纠正问题

2

决策 1.毛坯制造;

2.热处理;

3.粗铣上下端面;

4.精铣上下端面

5.粗车内孔;

6.精车内孔;

7.粗精铣槽;

8.各面上小孔的加工;

9.表面处理;

10.终检入库。

对工艺过程方案,提出可行性方面的

质疑,提供指导意见,关注工艺规程

编制中的基本知识,关注使用手册等

工具的能力,关注各项标准的使用,

控制工作进度。

4

实施 根据大、中、小批量分组依

据计划具体编制该零件的加

工工艺

关注其工艺与批量是否适应 4

检查 1.在软件上进行模拟加工,

检查该工艺的可行性;

2.在机床上进行实操加工,

检查切削参数及工、量、夹

具的选用。

3.在测量实验室检测获取加

工出的零件的个参数数据。

关注仿真过程,及时提出修改意见。

正确获得零件检测数据

1

评估 1.评价每组所编制工艺的可

行性;

2.评估零件的精度、质量与

设计要求的吻合程度;

3.综合以上两项,给各小组

评分。

评估项目完成质量,关注团队合作、

敬业勤业评估等。

1

4.对象

机床设备、刀具、夹具等工艺装备、工艺文件、加工程序、成本核算说明、仿真软件。

5.工具

零件图样,机床设备、刀具、夹具等工艺装备,编制加工工艺的规范、图表、手册,编写工艺文件的标准,刀具选用的图表、手册,通用夹具选用说明书,专用夹具使用说明书,机床编程手册,机床操作手册,仿真,仿真、通用计算机,课件,黑板,多媒体等。 6.教学重点

综合零件结构特点,综合零件加工工艺特点,材料特性,成本核算基本方法。

7.考核与评价

成果评定60%

教师评价25%

自我评价15%。

第四部分 实施建议

一、教学条件

本课程的校内实训设备与实训环境共享精密工程系已有的校内的实训基地和“教学工厂”型教学与实训环境,以机械基础与材料实验室、装配技术实验室为主要实验室、PBO实训实验室、CAD/CAM 实验室以及宇龙仿真实验室及测量实验室等。

二、教学建议

1.在6个教学情境的逐步实施中,项目遵循从简单到复杂的顺序安排,而教师指导工作由示范教学相引导教学转变,教师的工作量应逐渐减低,学生任务完成的独立程度应逐步提高,以提高学生的综合职业素质。

2.在每个学习情境的教学实施中,采用基于工作过程的行动导向教学方法,按照工作过程的六个步骤:资讯、决策、计划、实施、检查、评价进行,培养了学生的综合素质。

3.在教学中,要采小组教学模式,将“5S”活动贯穿在实习过程的始终,注重团队合作、沟通协调能力、组织能力等软技能的培养。

三、学习效果评价

考核方式分为两种:平时考核与期末考核。其中,平时考核占20%。以每个教学情景的完成情况作为考核内容,主要通过指导老师的现场观察,以学生在实训过程的素质养成表现与技能技巧的形成为主要观察点。期末考核,占80%。主要以理论考试与技能考核两种形式进行,其中理论考试占70%,技能考核占10%。

四、课程资源的开发与利用

本课程的情景设置和项目设置来源于从企业调研的工业案例,根据实际教学条件和教学环境进行选择整合,力求从简单到复杂,覆盖大纲所要求的知识点,以开阔学生视野,帮助学生建立系统构建和维护的基本能力为出发点,应该建设由文字教材、工业案例库、视频资料、仿真设计为一体的多媒体教学方式,各种方式相辅相成,相得益彰。

五、教材和参考资料

⑴ 机械加工工艺学 校本教材

⑵ 机械制造工艺学 机械工业出版社 朱焕池主编 1996

⑶ 机械制造工艺学 哈尔滨工业出版社 李旦主编 2000

⑷ 机械制造工艺与装备 化学工业出版社 倪森寿主编 2002