史銀花

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學院鎮(zhèn)江分院 機電工程系，江蘇 鎮(zhèn)江　212016)

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《仿形車削循環(huán)》教學設(shè)計

史銀花

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學院鎮(zhèn)江分院 機電工程系，江蘇 鎮(zhèn)江212016)

摘要：以“數(shù)控加工工藝與編程”課程中《仿形車削循環(huán)》為例，深入分析教學設(shè)計背景和教學設(shè)計過程，并通過斯沃數(shù)控仿真軟件綜合比較G71，G73兩種編程指令格式及其對應的刀路軌跡間的異同，可以讓學生快速掌握學習任務的關(guān)鍵點，取得較好的教學效果。

關(guān)鍵詞：教學設(shè)計； G73指令； G71指令

為了全面提升教育教學質(zhì)量，江蘇省教育科學研究院在“十二五”期間組織開展了全省職業(yè)學?！拔逭n”教研工作和“兩課”評比活動?！拔逭n”教研活動包括備課、上課、說課、聽課、評課等5個方面的職業(yè)教育活動；“兩課”評比活動，即省級“示范課”和“研究課”的評比競賽活動。這項活動的開展可以引導教師更新教育教學觀念、創(chuàng)新教學方式和教學模式、提升專業(yè)能力和教學水平，進而全面提高職業(yè)教育教學質(zhì)量[1]。教學設(shè)計是其中重要的一環(huán)，必須綜合運用各種有效教學資源和教學手段，以精巧的策略、科學的步驟、合乎學習心理的教學方式，創(chuàng)設(shè)一種有效的教與學的“過程”或“程序”[2]。

1教學設(shè)計背景

基于“項目導向，任務驅(qū)動”的教學思路，選取學生感興趣的加工零件，并以數(shù)控仿真操作為載體，由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成教學任務。把課堂還給學生，引導學生發(fā)現(xiàn)問題，感悟知識。

1.1教材分析

“數(shù)控加工工藝與編程”是一門實踐性很強的課程，是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的核心課程。它是在“機械制圖”“機械設(shè)計基礎(chǔ)”“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”等課程的基礎(chǔ)上開設(shè)的，并且是后續(xù)課程“數(shù)控機床故障診斷與維修”“特種加工”的基礎(chǔ)，具有承前啟后的作用。選用楊建明主編、北京理工大學出版社出版的高職教育“十二五”創(chuàng)新型精品規(guī)劃教材《數(shù)控加工工藝與編程》[3]。教學任務是利用數(shù)控車床加工復雜的零件外形輪廓。仿形車削循環(huán)指令G73能夠彌補G71車削指令的不足，在整個教學單元中的地位舉足輕重。

1.2學情分析

授課對象是五年制高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)二年級的學生。他們思維活躍，樂于嘗試。經(jīng)過前階段相關(guān)課程的學習，學生已經(jīng)能夠熟練運用外徑粗車循環(huán)指令G71獨立完成簡單輪廓零件的加工，具備基本編程與加工能力。

1.3教學目標、重點、難點

針對課程情況與學生特點，擬定教學目標： 1) 掌握G73指令的編程格式和編程方法。2) 區(qū)分G71指令和G73指令的應用場合。3) 運用G73指令在數(shù)控仿真軟件上加工符合要求的零件。

教學重點為編程格式和編程方法的學習，教學難點為編程指令的實際運用。

1.4教學策略

1) 以學生感興趣的國際象棋和酒杯作為課程導入、知識講授和演練的線索性要素，創(chuàng)設(shè)教學情境，激發(fā)學生的學習興趣。

2) 充分利用多媒體設(shè)備及課程學習網(wǎng)站等資源，引入數(shù)控仿真軟件，類比知識，降低學習難度，增強學生的自信心，提高學生的技能水平。

3) 采用先會后懂的方式，讓學生運用仿真軟件不斷實踐，培養(yǎng)自主學習的能力。

2教學設(shè)計過程

授課前，教師將學習任務書、教學課件及相關(guān)視頻上傳至校園網(wǎng)數(shù)字空間以便于學生課前預習。同時，教師還要準備教學課件、學習任務書、仿真軟件、教學視頻及評價表等。

2.1任務引入

播放國際象棋的視頻片段，展示上一屆學生的設(shè)計及加工作品，引出學習任務——國際象棋的加工，如圖1所示。

2.2任務實施

任務實施是知識學習和技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。按照零件的加工流程，將學習任務分成工藝分析、編程及仿真兩個階段。

2.2.1工藝分析

綜合運用所學知識分組討論，針對圖1進行工步劃分，并選取合理的加工刀具和切削用量，完成如圖2所示的數(shù)控加工工藝卡。教師強調(diào)注意刀具干涉等事項，并對學生進行過程考核。

項目仿形車削循環(huán)(G73)系統(tǒng)FANUC0iT材料45裝夾定位簡圖程序名稱O0001切削用量工序號工步工步內(nèi)容刀具主軸轉(zhuǎn)速/(r/min)進給速度/(mm/min)背吃刀量/mm11如簡圖裝夾工件,35°尖頭外圓車刀粗加工工件右端,長度90mmT0101800/1200120/801/0.252用切斷刀切斷工件,并保證工件總長T0202300手輪當量0.013用45°外圓刀修去毛刺T0303500手輪當量0.01

圖2數(shù)控加工工藝卡(參考工藝)[3]

2.2.2編程及仿真

1) 讓學生用G71指令對圖1進行編程并仿真。軟件報警提示：零件輪廓非單調(diào)變化。引導學生發(fā)現(xiàn)，外形非單調(diào)變化零件不能用G71指令加工。

2) 指導學生修改程序，將G71指令改成G73指令，并修改格式中U和R的數(shù)值，得到正確的仿真結(jié)果。學生體驗到成功的樂趣，激起學習欲望[4]。

3) 利用投影給出G71指令和G73指令的標準格式，如表1所示，對比參數(shù)，重點講解U和R，隨后給出計算公式，通過實例計算U和R。為了讓學生即學即用，要求他們獨立完成如圖3所示的酒杯圖紙的工藝分析及編程加工。

表1　G71指令和G73指令標準格式[5]

圖3酒杯加工圖

2.3任務提升

播放兩組仿真視頻，詳見圖4，圖5，再次類比G73指令與G71指令，幫助學生梳理兩者之間的關(guān)系，找出各自的優(yōu)缺點。

圖4　視頻1

圖5　視頻2

學生通過觀看視頻發(fā)現(xiàn)，零件外形呈現(xiàn)單調(diào)變化特征時，G71指令和G73指令均可以進行加工，但G71加工效率更高；零件外形非單調(diào)變化時，只能用G73指令進行加工。最后，師生共同總結(jié)G71指令和G73指令的應用場合。

2.4任務總結(jié)與評價

在任務考核表中設(shè)置多個考核項目，實現(xiàn)過程性評價[6]。學生將自己在學習中遇到的問題和解決的方法記錄到學習任務書中，并針對自己的每個學習環(huán)節(jié)給予恰當評價。教師依據(jù)各小組的積分評選優(yōu)勝小組并進行表彰。

3結(jié)束語

理性審視教材，對教材進行深入的分析，充分利用數(shù)控仿真軟件，并輔以信息化手段教學，可以取得較好的教學效果。

參考文獻：

[1] 沈暉.解讀“五課”教研和“兩課”評比[J].教育教學論壇,2014(35):168-169.

[2] 汪霞.對教學設(shè)計問題的幾點思考[J].教育探索,2004(12):29-31.

[3] 楊建明.數(shù)控加工工藝與編程[M].北京:北京理工大學出版社,2014:109-112.

[4] 李福運.封閉切削循環(huán)指令G73的應用與研究[J].南方金屬,2013(12):52-54.

[5] 張萍.數(shù)控加工工藝與編程[M].北京:北京理工大學出版社,2015:93-94.

[6] 范月圓,李玉蘭,劉華勇.《分壓式偏置共射放大電路》教學設(shè)計[J].鎮(zhèn)江高專學報,2015,28(3):103-105.

〔責任編輯： 盧蕊〕

Teaching design of Copying Turning Circulation

SHI Yinhua

(Electrical and Mechanical Engineering Department, Zhenjiang Branch of Jiangsu Combined Higher Vocational College, Zhenjiang 212016， China)

Abstract:Taking Copying Turning Circulation in the NC machining process and programming course as an example, this paper analyzes the teaching design background and the design process. Comprehensive comparison of the similarities and differences of G71, G73 programming instruction format and the corresponding tool path trajectory is made through the swansoft CNC simulator so that students can quickly grasp the key points of learning tasks and achieve better teaching effect.

Key words:teaching design; G73 instruction; G71 instruction

收稿日期：2015-12-10

作者簡介：史銀花(1984—)，女，江蘇鹽城人，講師，碩士，主要從事數(shù)控加工研究。

中圖分類號：G642.41

文獻標志碼：B

文章編號：1008-8148(2016)02-0091-03