1.1 认识数控车床（教案）《数控车削加工技术与技能》（高教版·第2版）同步精品课堂

《数控车削加工技术与技能》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务1.1 认识数控车床 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 学生具备较强的具象思维能力，能通过实物观察、动画演示理解 “看得见、摸得着” 的知识，例如：通过观察普通车床的刀架移动，可类比理解数控车床刀架的 “自动进给”；通过普通车床的 “工件装夹”，能快速掌握数控车床卡盘的功能。此外，学生已掌握基础的信息提取能力，能从图片、视频中捕捉关键信息（如零件形状、机床结构），适合通过可视化教学手段传递知识。 背景分析 当前，全球制造业正迈向 “工业 4.0” 时代，我国也在大力推进 “中国制造 2025” 战略，核心方向之一便是实现 “智能制造” 与 “高端装备自主可控”。数控车床作为制造业的 “工作母机”，是实现零件高精度、高效率加工的核心设备，其应用已从传统机械制造领域，拓展至汽车、航空航天、核电、船舶等高端装备制造领域。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 培养对数控技术的认知兴趣：通过了解国内先进数控机床的技术突破（如超重型机床、七轴六联动机床），感受高端装备制造对国家工业发展的重要性，激发学习数控专业知识的主动性。 全面知晓常规数控车床的加工范围（车外圆、车端面、车螺纹等工序），并能总结其加工对象（回转体零件）的结构特点，理解 “设备结构决定加工能力” 的逻辑。 具备识读数控车床标记的基本能力：给定某一数控车床的标记，能独立拆解各组成部分，准确解读机床类型、规格、加工能力等关键信息，为后续机床操作或选型提供基础判断。 学习任务 描述 能准确说出数控车床标记的组成要素（机床类别代号、机床型号、主参数等），并能结合具体标记（如 “CK6140”）解读其含义，明确标记对机床选型和使用的作用。​ 清晰掌握数控车床核心组成部分（数控系统、主轴箱、进给系统、刀架、卡盘、导轨等）的名称，且能准确阐述各部分的核心功能及在加工中的作用。​ 精准理解 “数字控制” 和 “数控车床” 的基本概念，区分两者 “技术原理” 与 “设备载体” 的关系，明确数控车床与普通车床的本质差异。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 准确理解 “数字控制” 是利用数字指令对机械运动和工作过程进行控制的技术，“数控车床” 是采用该技术实现自动化加工的回转体零件加工设备。 教学难点 学生易掌握工作原理的 “流程步骤”，但难以理解 “程序处理” 环节的核心逻辑 —— 即数控系统如何将抽象的加工程序（如 G 代码）转化为具体的机械运动指令（如主轴转速、进给速度、刀具移动轨迹），尤其对 “插补运算”（通过计算生成连续运动轨迹）的概念难以具象化。 教学难点突破方法 用 “类比法” 讲解：将数控系统比作 “翻译官”，加工程序比作 “外文文件”，程序处理就是 “翻译官将外文翻译成中文指令”，让学生理解其 “转化” 功能。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《数控车削加工技术与技能》，主编：王岗，第2版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 任务引入：能准确说出数控车床标记的组成要素（机床类别代号、机床型号、主参数等），并能结合具体标记（如 “CK6140”）解读其含义，明确标记对机床选型和使用的作用。​ 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 一、数控的基本概念 (1)数字控制 数字控制(numericalcontrol)简称数控(NC),是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。 (2)数控车床 数控车床又称CNC车床,即计算机数字控制车床。数控车床是目前国内外使用量最大、覆盖面最广的数控机床之一。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 二、数控车床的加工范围 数控车床主要用于加工轴类等回转体零件,除能自动加工内、外圆柱面,圆弧面,螺纹等,还可以进行沟槽加工、切断、钻孔、铰孔等,特别适合于形状复杂的回转体零件的加工。图1-5所示为常见的数控车床加工的零件。 三、数控车床的工作原理 由图可知,数控车床加工工件时,必须根据零件图及加工工艺要求,将加工所需的刀具、刀具的运动轨迹与速度、主轴的转速与旋转方向、冷却系统等辅助要素的先后顺序,用规定的数控代码形式编制成程序,再将这些程序输人到数控装置中,通过数控装置内部的控制软件经过自动数据处理、计算后,向数控车床各伺服系统及辅助装置发出工作指令驱动各运动部件及辅助装置按预定顺序动作,实现刀具与工件的相对运动,最终加工出符合零件图要求的合格零件。 主要讲解数控车床的加工范围。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 四、国内先进数控机床 1.世界领先超重型数控卧式机床 图1-7所示为武汉重型机床集团成功打造的世界领先的超重型数控卧式机床--DL250型机床。该机床长五十多米,重1450t,最大回转直径达5m,且具有完全自主知识产权的重大国产化装备。这家集团曾制造过重106.3t、直径9.1m的世界最大螺旋桨。 2.超重型数控龙门镗铣床 图1-8所示超级工业母机是由北京第一机床厂制造生产的国内单机产值最大(8700万元/台)的超重型数控龙门镗铣床,也是到2017年为止世界上最大的数控龙门镗铣床。这台被誉为“机床航母”的超级机器,总高15m,总宽22m，总长 39m,总重900t,可将篮球场大小的钢铁部件加工成任意形状。中国百万千瓦级核电的低压内缸和高压外缸就是由它加工的。 教师根据课本内容讲解国内先进数控机床。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 3.七轴六联动螺旋桨的机床 2014年,中传重型机床有限公司自主研制成功了世界最大加工直径七轴六联动螺旋桨加工机床(图1-9),最大可加工直径 11 m螺旋桨。海军潜艇的静音性能是衡量潜艇战斗力的核心指标,而制约潜艇噪声的核心部件就是潜艇尾部的螺旋桨,七轴六联动螺旋桨加工机床的投产极大助力了中国海军潜艇噪声性能的质变。 4.世界最大齿轮数控加工设备 图 1-10所示为中信重工机械股份有限公司制造安装的直径16m特大型齿轮滚齿加工设备。而且,具有中国自主知识产权、全功能、高精度数控重型曲轴复合加工机床也在中信重工研制成功,使中国掌握了重型船用曲轴加工机床制造技术。中国也成了世界上继德国、日本之后第三个能够自主设计、自主制造曲轴加工设备的国家。 教师讲解国内先进数控机床，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：国内先进的超重型数控卧式机床有何特点？其主要应用场景是什么？ 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本节课我们系统学习了数控车床相关知识：先明确数字控制是用数字指令控机械运动，数控车床是用该技术加工回转体零件的设备；掌握了机床标记的识读方法，能从代号和参数中获取机床信息；认识了数控系统、主轴箱等核心部件及功能，知晓其协同工作支撑加工。​还了解到数控车床可加工外圆、螺纹等，工作需经编程序、输程序等环节；清楚其按主轴位置等分类及对应场景，也认识了国内超重型卧式机床等先进设备的特点与应用。希望大家课后梳理知识，为后续学习打下基础。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） (1)超重型数控龙门镗铣床与普通数控车床在加工对象和结构上有何主要区别？(2)七轴六联动螺旋桨机床的 “七轴” 和 “六联动” 分别指什么？该机床的核心优势是什么？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本节课基本达成教学目标，多数学生能识读机床标记、掌握核心部件功能，但 “程序处理” 和 “七轴六联动” 仍是理解难点学生未理清逻辑。教学亮点是用实物对比、动画演示降低抽象知识难度，国内先进机床案例也激发了学生兴趣。但存在理论与实践脱节问题，缺乏机床实物观察环节，部分学生对部件功能记忆不深；互动形式较单一，小组讨论不足，内向学生参与度低。后续需增设 10 分钟机床现场观察，设计 “加工需求选机床” 小组任务，同时简化难点讲解，用类比法帮学生理解抽象原理，提升教学效果。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $