《多轴加工技术》课程教学标准
 
一、课程概述
制订院校
湖南汽车工程职业学院
学院（系部）
机电工程学院
课程名称
多轴加工技术
课程代码
 
 英文名称
Multi-axis maching
适用专业
智能控制技术及相关专业
总学时
64
课程性质
□标准化课程   个性化课程    其他
学  分
4
是否双语
否
课程简介
 
本课程是智能控制技术专业的一门个性化课程。该课程主要包含多轴加工编程及多轴加工实训两个部分。多轴加工编程部分是基于NX12.0软件系统介绍了多轴加工基础知识、四轴加工编程、五轴加工编程、车铣复合加工编程、Vericut仿真与后处理设置等；多轴加工实训包含五轴机床基本操作与典型零件加工。通过学习多轴加工技术，进一步加深对智能制造的认识与多轴加工的实践能力。
 
课程地位
本课程主要适用于高职高专数控技术、智能控制技术专业以及智能制造、精密制造和高档数控机床的职业岗位和技术领域，是职业技术能力课程。课程内容与智能制造技术、计算机辅助设计与制造、测量技术、数控编程与加工、数控加工工艺等课程相关。但均不深入涉及高档数控机床及多轴机床的编程与加工。本课程的前续课程主要有数字化设计与加工（CAM）、数控编程与加工、机械制图、测量技术等。
课程学习目标
知识目标
通过本课程的学习，使学生了解多轴加工技术的概念、特点、分类及相关的系统；
通过本课程的学习，使学生了解四轴、五轴、车铣复合的特点及应用；
通过本课程的学习，使学生初步掌握四轴、五轴、车铣复合典型零件工艺分析与编程能力；
通过本课程的学习，使学生了解工业机器人与多轴加工技术的应用及发展趋势；
通过本课程的学习，使学生初步掌握仿真软件应用的能力及后处理构建的能力。
 
能力目标
1、能够进行多轴机床基本操作与维护保养的能力；
2、能够利用NX软件对典型多轴加工零件进行编程的能力；
3、能够利用Vericut仿真软件搭建虚拟机床模拟加工的能力；
4、能够较熟练操作多轴机床加工典型零件的能力。
 
素质素养目标
1．具有良好的与人合作能力：即适应新环境能力、与人沟通和交流能力、团队合作能力、安全操作意识信息处理能力；
2．具有良好的迁移学习能力：即根据掌握的多轴加工编程技术，将NX软件多轴编程加工的方法运用到其他编程软件，具有新技术、新设备、新工艺的应用能力；具有一定的分析问题和解决问题能力；
3．具有随机应变能力：即能根据不同多轴零件的特点，合理设计零件加工工艺，创建零件加工程序，根据仿真结果出现的问题进行分析，根据问题现象及时判断加工编程中的问题并予以解决；
4．具有良好的创新能力：即学习中能提出不同见解，工作中能提出多种解决问题的思路、完成任务的方法和途径等方面的能力等；
5．具有良好的诚信品质和责任意识，即做人诚实守信、工作踏实肯干，具有较强的工作质量意识，勇于承担责任。
 
课程学习形式
为保证学生顺利实施和完成项目教学任务，本课程“课堂+车间”的模式完成教学过程，即学生在先机房完成零件的编程与虚拟加工，再到实训场地进行零件加工。在机房教学时，学生学习以教学互动学习、小组学习和网络学习等多种方式相结合的形式开展。课前使用微知库平台推送预习资料及任务，使学生提前对本节课所学知识有一定的了解，提高课堂效率。课中利用手机APP及时推送任务的相关视频、微课、动画、习题等，在辅以教学的同时及时检测学生学习情况。推送拓展任务，学生利用软件平台自主练习。实训环节，利用手机APP推送实训任务，学生通过观看教师操作，分组模拟练习。课后，自评、互评、软件评价等多元评价模式检测学生学习效果，同时推送拓展资源，帮助学生拓展提升。
 
注：1.对相近多专业使用本课程的，应分别予以描述。
 
二、课程内容和学时分配
序号
项目
单元名称
主要教学知识点/技能点
学习目标及能力要求
学习情境
学时
备注
01
多轴加工技术基础
1.1认识多轴加工技术
 
多轴加工概念
多轴加工的特点
多轴加工机床分类
4、多轴加工在模具中的应用
5、多轴加工在航空、航天中的应用
6、多轴加工的工艺品中的应用
7、多轴加工在叶片叶轮中的应用
能够叙述多轴加工的概念；
能够识别多轴机床的类型；
了解多轴加工技术的发展与应用；
会多轴加工坐标系的设置与转换；
了解新知识，探索新知识的意识。
通过讲解、演示、图片、视频、动画等，介绍多轴加工技术特点、分类、发展应用、多轴加工坐标系等。
4
必修
02
四轴编程与加工
2.1四轴定轴编程与加工
 
四轴加工的技术特点
四轴定轴加工策略
四轴定轴加工环境设置
四轴定向平面加工程序创建
四轴定向轮廓加工程序创建
仿真加工
1、能够叙述四轴加工的特点。
2、知道常用的四轴加工方法。
3、能够熟练运用NX软件设置四轴加工环境。
4、能够熟练运用NX软件创建四轴定向加工程序。
5、能够熟练运用NX软件创建四轴联动加工程序。
6、能够熟练运用NX软件及Veritut软件完成仿真加工。
通过讲解、讨论、演示、视频、虚拟仿真等，在 NX12.0软件平台上，基于典型零件为载体学习四轴定向加工及四轴联动加工方法。
12
必修
2.2四轴联动编程与加工
四轴加工策略
四轴联动加工环境设置
3、四轴联动加工程序创建
4、仿真加工
5、加工案例
03
五轴编程与加工
3.1五轴定向编程与加工
五轴加工的技术特点
五轴定向加工策略
五轴加工环境设置
五轴定向加工程序创建
仿真加工
典型案例加工
1、能够叙述五轴加工的特点
2、知道常用的五轴加工方法。
3、能够熟练运用NX软件设置五轴加工环境
4、能够熟练运用NX软件进行驱动方法、投影矢量及刀轴控制方法的设置。
5、能够熟练运用NX软件创建五轴“3+2”定向加工程序。
6、能够熟练运用NX软件创建五轴联动加工程序。
7、能够熟练运用NX软件及Veritut软件完成仿真加工。
通过讲解、讨论、演示、视频、虚拟仿真等，在 NX12.0软件平台上，基于典型零件为载体学习五轴定向加工及五轴联动加工方法。
16
必修
3.2五轴联动编程与加工
1、五轴联动加工策略
2、五轴加工驱动方法
3、五轴加工投影矢量
4、五轴加工刀轴控制
5、五轴加工环境设置
6、五轴联动加工程序创建
7、仿真加工
8、典型案例加工
3.3叶轮模块编程与加工
叶轮特点
叶轮模块加工策略
叶轮模块加工环境设置
叶轮模块加工工序创建
仿真加工
典型案例加工
04
车铣复合编程与加工
4.1车削编程与加工
车削加工特点
车削加工坐标系设置
车削加工环境设置
端面车削加工程序创建
轮廓车削加工程序创建
仿真加工
典型案例加工
能够叙述车铣复合加工的特点。
掌握车铣复合坐标系的设定与转换方法。
能够熟练运用NX软件创建车削加工程序。
能够熟练运用NX软件创建车铣复合加工程序。
能够熟练运用NX软件及Veritut软件完成仿真加工。
 
通过讲解、讨论、演示、视频、虚拟仿真等，在 NX12.0软件平台上，基于典型零件为载体学习车削及车铣复合加工方法。
12
必修
4.2车铣复合编程与加工
1、车铣复合加工特点
2、车铣复合坐标系设置
3、车铣复合加工环境设置
4、车铣削加工程序创建
5、仿真加工
6、典型案例加工
05
多轴数控机床操作
 
机床的基本操作
机床T\S\M功能
机床刀具表创建
机床对刀操作
程序编程与调用
加工实例
能够熟练进行多轴机床的基本操作。
能够熟练操作多轴机床完成典型零件加工。
在多轴加工实训车间通过分组学习，进行多轴加工实践。
20
联建单位根据自己的实训条件安排
06
多轴编程与加工拓展
 
CAXA多轴编程与加工实例
Power-mill多轴编程与加工实例
多轴加工模型
了解其他编程软件多轴编程加工方法。
通过资源平台自主学习。
 
拓展学习资源
合计
 
64
 
 
三、课程教与学的策略
教学方法
1．项目导向、任务驱动教学法
教学过程中坚持工学结合，以项目为导向、以任务驱动的学生技能学习。选取典型加工任务，涵盖相关知识点。注重培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力以及创新思维与技术综合应用能力。
2．理实一体化教学法
在实训场所、机房通过现场演示、仿真模拟、视频录播等进行现场教学，同时辅以必要的理论讲解，理论与实践有机结合，进行一体化教学，增强学生的感性认识，提高学生的理解能力，易于学生掌握较抽象的知识点。
3．“教、学、练、做”四位一体教学法
坚持采用教、学、练、做四位一体教学法，边讲边学，边学边练，边练边做，讲、学、练、做相互交叉，学做合一、理实一体，使学生具有坚实的理论知识和过硬的实践技能。
4．传统与现代结合教学法
采用传统板书、多媒体教学、移动APP教学平台有机结合，使师生能够良好互动。
教学手段
1．多媒体在教学过程中全程穿插使用。
2．恰当运用现代辅助教学手段。教学过程中，采用虚拟仿真教学环境、视频录播、操作投频、移动客户端APP教学平台等教学手段辅助教学。
3．充分利用网络资源。学生可通过在微知库智能控制技术专业教学资源库下载本课程相关教学资源进行学习。
4.注重现场演示。在较难的编程与实训操作环节核心技能，教师恰当的进行演示教学。
教学设计
本课程针对行业特点，设计学习情境，实施“课堂+车间”教学模式，以真实项目为导向、典型任务为驱动，序化教学内容。构建了多轴加工技术基础、多轴编程与加工、Vericut仿真与后处理构建、多轴机床操作等知识结构，如下图所示。
说明：以上提出的策略建议，在实际运用过程中，可采用或着重运用其中某些建议或采取其他的策略方案。
 
四、课程资源
【推荐参考教材】易培良. UGNX10.0多轴数控编程与加工案例教程[M]. 北京：机械工业出版社，2016
【其他参考资料】1.陈小红 凌旭峰. 数控多轴加工编程与仿真[M]. 北京：机械工业出版社，2016
2.张喜江，多轴数控加工中心编程与加工技术[M]. 北京：化学工业出版社，2014
 
【其他参考资料】1.DMU-50机床操作手册.pdf
                2.西门子840D编程手册.pdf
【仪器设备与教学技术】机房（专用机房）（有电脑、仿真操作面版、各类软件）、多媒体设备、白板、黑板；车间：四轴加工机床、五轴加工机床、多媒体设备、录播系统等。
五、课程绩效评价考核
考核点
成绩比例
建议考核方式
线上学习
10%
完成课程全部视频、PPT等材料的学习
作业测验
20%
完成全部作业，并由每次累计的分数确定成绩（教师评价、学生互评等），作业次数不少于12次
讨论提问
10%
线上参与讨论、提问等不少于20次
线上考试
20%
考试可以是1次，也可以是多次，由教师自主决定
学习过程
20%
含签到（线上线下）、课堂互动等
技能测试
20%
完成实训环节的技能测试1次，根据零件加工质量及完成情况评分
合计
100%
 
 
六、其他
【安全要求】本课程实训应严格按照《数控机床安全操作规程》进行。
 
制订人：何延钢 孙文丰
2018年12月18日