《数控镗铣削加工编程与操作》课程标准
一、课程说明
课程名称 适用专业 学 时 后续课程 审定人 数控镗铣削加工编程与操作 开课分院（系部） 课程代码 先修课程 编制人 制（修）定日期 二、课程性质与任务
1．课程性质
本课程承载了数控技术专业的核心能力培养任务，处于专业课程的核心地位，是数控技术专业的一门“理实一体化”专业主干课程，具有很强的实践性。 2．课程任务
通过课程学习，让学生了解数控镗铣削加工程序编制的基础知识和基本方法，重点培养学生学会数控铣床 /加工中心等机床的编程方法及基本的操作技能。
三、课程设计思路
根据数控技术专业就业岗位群中数控工艺编程员、数控铣、加工中心操作工的实际工作任务归纳出典型工作任务，然后根据典型工作任务的完成所涉及到的知识能力、方法能力和管理能力要求，以人才培养目标为依据选择典型零件作为教学载体，按工作过程系统化重构学习内容。
本模块共有七个学习项目，每个项目的教学都是以任务驱动，项目引导，将数控加工工艺、数控编程及操作技术、数控机床维护与保养、加工检验与质量控制等学习内容贯穿于每项工作任务之中，每项任务的实施都是按“分析零件图样→制定零件加工工艺方案→程序编制与仿真校验→数控机床加工→零件检验与反馈等五步进行，符合工作过程系统化。通过学、练、做交替进行完成知识与技能的积累。遵循人类的认知和学习规律，从简单到复杂、从基础到综合应用来构建学习任务。考虑到与职业资格取证相结合，前四个项目对应中级工技能进行训练，后三个项目针对高级工进行训练。
四、课程教学目标
(一)素质目标
1．能遵守设备安全操作规程，正确合理使用设备，并对设备进行有效的维护与保养； 2．做好保护环境、严禁烟火、文明生产，养成操作规范和良好的职业习惯； 3．具备吃老耐劳、工作认真仔细、敢于负责任的素质。 4．具有良好的职业道德和遵纪守法意识 5．具有较强的团队协作和与人沟通能力
(二)知识目标
1．能根据零件结构特征选择数控机床类型；
2．能根据零件图纸要求选择零件加工方法，制定零件加工工艺方案、确定数控加工内容、制定零件装夹方案，合理选择刀具与切削用量以及安排加工顺序；
3．能使用典型数控系统的编程指令手工编制二维零件和三维简单零件的加工程序； 4．会使用自动编程软件完成零件自动编程工作，并通过参数设置实现程序DNC加工或程序传输。
5．会根据图样要求选择量具并对工件进行正确检测，当发现质量不合格时，能分析其产生原因并提出解决问题的方法或步骤；
6．能对加工程序进行优化，通过程序优化实现生产效率、产品质量、刀具寿命、机床利用率、生产成本处于最佳状态；
(三)能力目标
1．具有查找资料、文献获取信息的能力 2．具有合理制定工作计划的能力
3．会操作常见典型系统的数控机床，完成零件加工过程中各种相关操作； 4．能正确处理零件加工过程中出现的与工件、机床、夹具、刀具、程序有关问题 5．能正确排除加工过程中机床出现的简单故障；
6．能使用数控机床加工中等复杂的数控加工零件，并具有质量控制能力，保证零件加工合格；
五、课程内容与要求
承担数控镗铣削加工主要加工机床有数控镗床、数控铣床、数控钻床和数控加工中心等机型。由于现在单一功能的数控镗、数控钻机床较少，大多使用较多的是承担钻、镗、铣多功能的数控铣和加工中心。本课程教学内容共分数控铣和加工中心两部分，对应两个职业工种,其中数控铣安排六个教学项目,分别是数控铣床的认识与操作、平面与外轮廓为主的板类零件编程与加工、以孔为主的盖类零件编程与加工、型腔槽类零件编程与加工、具有对称轮廓零件编程与加工、具有非圆曲线轮廓零件编程与加工，从第个项目开始，所选零件是按工件轮廓特征来分类的，项目二，是二维平面及外轮廓，项目三中单纯的孔加工，项目四是单纯的槽加工，项目五是对称轮廓，属于外轮廓加工，但有多个有对称关系，因此需运用简化编程指令进行编程，项目六是个简单的非圆外轮廓，考核宏指令编程知识。由于不同的轮廓其加工方法和所用刀具不同，运用的知识侧重点也不同，其中前四个项是按中级工职业标准设计,后两个按高级工职业标准设计；加工中心共有五个教学项目,分别中数控加工中心认识与操作、配合件的加工编程与操作、薄壁件的加工编程与操作、箱体类零件的加工编程与操作、具有三维曲面的零件加工编程与操作。从所选教学零件来看，加工中心的要比数控铣的要复杂，难度增加了，项目二是配合件，这除了要用到数控铣的编程知识外，还考核重点在于加工精度的控制，由于工件要多次装夹（数控铣选用零件均为一次装夹），精度控制是非常重要的，也是教学之关键所在。项目三是薄壁件加工，所选零件含有非圆轮廓及倒角，而且还是对称结构，这比前数控铣零件编程要复杂多了。实际上又是对数控铣编程的综合运用。项目四是箱体零件，箱体零件最适宜用加工中心来加工，由于箱体多面要加工、面孔有不面和空间位公差要求，要求工件一次装夹才能保证。这个项目重点考核多坐标系及空间转换编
程以及加工工艺方案制定知识。项目五为一空间曲面，零件虽简单，但不方便手工编程，此项目侧重数控自动编程及程序传输技能学习。其中前两个按中级工职业标准要求设计,后三个按高级工职业标准设计。这主要是考虑到数控铣是铣削基础，加工中心基础部分与数控铣相同，而加工中心的中级工教学项目又比数控铣难度增大，符合从简单到复杂、从易到难梯度设计。
表1 课程内容与教学要求 模块 任务 名称 主要内容 （一） 数控铣床的结构组成 （二） 数控铣床的分类 （三）数控铣床的主要加工对象 （四）华中系统数控铣控制面板介绍 数控铣床的认1．机床操作面板 任务1 识与操作 2．CNC数控系统操作面板 数控铣床的基本操作 开机、回参考点、设定主轴转数、程序录入与编辑、工件装夹、刀具安装 、对刀操作、程序校验与首件、工件加工试切 （一）数控铣床的坐标系 （二）平面与外轮廓铣削加工方案设计、 1．掌握数控铣床编程坐标系； 2．了解数控铣编程特点； 3．掌握数控铣编程基本指令、子程序调用与应用、刀补指令含义、格式与使用； 4．掌握使用简单指令、刀具补偿指令编写平面与外轮廓零件加工程序； 5．掌握两把以上刀具的对刀方法。 6．能正确选取刀具、夹具并正确安装， 7．能合理选择检测工具并正确检测零件， 8．掌握零件检验方法； 9．掌握零件加工工艺方案制定方法并合理确定加工方案，安排走刀路线； 10．掌握刀具及粗精加工切削用量选择原则。 （一）孔加工方法选择 以孔为主的盖任务3 类零件编程与加工 （二）孔加工进给路线的确定 1．掌握数控铣孔加工指令的含义、格式与使用； 1．了解数控铣床及典型系统的结构与组成； 2．认识数控铣床坐标系； 3．掌握数控铣床及典型系统的基本操作； 4．掌握数控程序调试与校验方法与操作； 5．熟悉数控铣床的维护保养内容； 6．掌握一把刀的对刀方法。 7．机床安全操作规程 教学要求 参考 学时 8 数控铣 1．无界限平面加工方案设计 （1）刀具选择 （2）进给路线设计 平面与外轮廓2．外轮廓加工方案设计 任务2 为主的板类零件编程与加工 （1）刀具选择 （2）进给路线设计 （三）华中数控系统基本编程指令介绍 （四）子程序 16 (三)孔加工用刀具及切削用量选择 2．掌握孔加工刀具的选用与切削用量选择； （四）华中数控系统孔加工固定循14 环指令介绍 3．能正确选择孔加工方法，设计有孔距精度要求孔加工进给路线。 4．孔尺寸精度测量与控制 （一）型腔槽类零件加工方法设计 1．圆型腔挖腔 2．方型腔挖腔 型腔槽类零件任务4 编程与加工 3．开口腔（槽）加工 4．带岛屿的型腔加工 5．下刀位置的设计 （二）型腔槽类零件刀具选择 与挖槽循环指令介绍 具有对称轮廓任务5 零件编程与加工 华中数控系统镜像功能建立与取消指令G24、G25 图形旋转指令G68、G69 西门子系统参数编程知识介绍 具有非圆曲线任务6 轮廓零件编程与加工 （一）计算参数R （二）标记符 （三）绝对跳转 （四）有条件跳转 数控加工中心（一） 加工中心的分类 的认识与操作 （二）加工中心的结构组成 （三）加工中心的结构特点 任务1 （四）FANUC数控系统操作面板、机床操作面板介绍 1．了解数控加工中心及典型系统的结构与组成； 2．掌握数控加工中心及典型系统的基本操作； 3．掌握数控程序调试与校验方法与掌握应用宏指令、变量赋值与条件转移等方式编制内外非圆曲线轮廓程12 序、例角程序等。 掌握镜像、旋转、比例缩放、坐标系变换、子程序应用等简化编程指令格8 式与应用。 1．掌握型腔及槽类零件加工工艺方案设计方法并合理确定加工方案，安排走刀路线； 2．掌握型腔及槽加工刀具的选用与8 切削用量选择。 3．掌握使用简单指令、刀具补偿指 （三）SIEMENS 802S系统基本指令令编写型腔槽类零件加工程序； 6 操作； (五)FANUC系统加工中心基本操作 4．熟悉数控加工中心的维护保养内容。 配合件加工编加工中心 （一）工艺基础部分 1．零件的工艺设计要求 2．零件的工艺设计内容 （二）FANUC系统编程基础部分 1．掌握加工中心编程编制与数控铣程序编制的区别； 2．掌握加工中心有机械手与没有机械手换刀装置换刀程序的设计； 3．掌握编制配合件零件加工工艺方案的制定、刀具及粗精加工切削用量选择。 4．掌握零件精度控制方法 程与操作 任务2 1．刀具半径补偿 2．刀具长度补偿 3．孔加工固定循环指令 4．加工中心换刀程序编制 18 （一）FANUC镜像功能指令（G51.1、1．掌握镜像、旋转、极坐标等简化G50.1） 编程方法的使用 薄壁件零件的（二）坐标系旋转指令（G68 、G69） 任务3 2．掌握应用宏指令、变量赋值与条18 谐和与加工 （三）极坐标 件转移等方式编制内外非圆曲线轮（四）FANUC系统宏指令介绍 廓程序、例角程序等。 （一）箱体零件加工艺 （二）箱体类零件编程 1．NC回转工作台中心点坐标确定 1．掌握箱体零件加工工艺方案的制2．箱体上各侧面工件坐标系原点零定 偏大值确定 箱体零件的编程与加工 （三）箱体零件定位与调整 1．单件生产时工件找正 心重合调整 3．批量生产时夹具找正 4．箱体零件的加工操作 5．加工中心加工中常见操作故障处理 （四）箱体零件精度检测 （一）CAXA制造工程师软件界面介绍 具有三维曲面1．扫面线粗加工参数设置 任务5 的零件编程与2．扫面线精加工参数设置 加工 （二）轨迹生成及程序传输 1．掌握具有三维曲面等复杂型面零件的自动编程加工参数设置、后置处理、仿真校验的相关操作； 2．掌握程序传输相关参数设置； 2．掌握箱体零件程序编制方法 3．熟悉箱体零件多坐标系变换编程运用 整方法 5．掌握箱体零件加工操作 6．掌握箱体零件精度检测 任务4 16 2．单件生产时工件基准点与回转中4．掌握箱体零件单件定位找正与调12 （三）加工中心机床操作及加工 3．掌握程序的修改与调试 136 理论学时 52 实践学时 84 表格填写说明：（1）根据课程设计的不同选择不同的框架结构，“序号”栏目可根据需要还可细分为子模块（单元/任务/项目/学习情境）；（2）“主要内容”和“教学要求”栏目应围绕知识、能力和素质分别描述；（3）课程内容若涉及理论与实践的，“参考学时”栏目应分理论和实践学时填写： 理论学时/ 实践学时。
学时合计：136学时（其中实践教学学时比例为67 %） 六、实施建议
1．教学之前准备
根据教学零件图样，提前准备好毛坯材料、刀具、量具、工具、夹具等，事先安排学生作好准备工作，老师备好课，准备好多媒体课件、教具等。
本课程建议根据学校现有设备台套数，将每个班分两组进行组织教学。本课程采用项目教学法，每个项目都有理论知识学习和编程加工操作训练，建议以任务项目驱动组织，理论与实训交叉进行，最终实现项目任务的完成，再换另一个项目。如果是先学编程理论后集中实训，则建议一组进行数控铣，另一组进行数控加工中心实训，一个任务完成则交换进行另
一项任务。根据学院实际情况，如果是两班安排，则一次只能安排两个行政班。
2．教学过程组织
每个项目的教学都是以任务驱动，项目引导，将数控加工工艺、数控编程及操作技术、数控机床维护与保养、加工检验与质量控制等学习内容贯穿于每项工作任务之中，每项任务的实施都是按“分析零件图样→制定零件加工工艺方案→程序编制与仿真校验→数控机床加工→零件检验与反馈”等五步进行。考虑到现有设备有限，教学实施过程时要充分利用好设备，由于每个项目都有上机前的图样分析、加工方案制定和程序编制、仿真校验等，可组织学生在没轮到上机前完成。
3．教学方法建议
演示法：初学时采用，由老师示范给学生看。
行动导向法：通过老师的引导由学生完成学习性工作任务。
小组讨论法：由学生在独立完成工作任务时，通过讨论加深对理论知识的理解 任务驱动法：通过任务的完成，实现做中学 讲授法：理论教学主要教学方法 4．考核方式建议
本门课程的考核突出学生的工艺设计、编程序编制和机床操作与零件加工和解决实际问题等职业能力，衽过程考核与期末考评相结合的综合评定方法，强调过程考评的重要性，过程考评占50%，期末考评占50%
七、附录
1.数控加工编程及操作 顾京 高等教育出版社2006.9 2.数控编程 李占军 机械工业出版社 3.MasterX案例教程 章国庆 北京理工大学出版社 4.数控编程加工技术 张思弟 化学工业出版社 2005.6